DE19609425A1 - Einpreßstift - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Einpreßstift zum Einpressen in eine Bohrung, wobei der Einpreßstift mittels einer Preßpassung zur Herstellung eines elek­ trischen Kontakts mit den Wandungen der Bohrung in Verbindung tritt, und der Einpreßstift einen zylindrischen Bereich und einen daran anschließen­ den angephasten konischen Teil im Bereich seines einen Endes aufweist, und diese Teile bei Einpressung in die Bohrung hineinragen bzw. teilweise wieder herausragen.

Bei der Einpreßtechnik der vorliegen den Art handelt es sich um ein standardisiertes, genormtes Fertigungsverfahren bzw. Montageverfahren nach DIN 41611 Teil 5. Dieses Fertigungs- bzw. Montageverfahren findet hauptsächlich dann Anwendung, wenn man im Fertigungs- bzw. Montageablauf auf einen Lötvorgang verzichten will, da man mit der Einpreßtechnik eine definierte elektrische Verbindung mit definierter Mindest-Haltkraft nach der Norm IEC 352-5 erreicht.

Bei der Einpreßtechnik nach DIN 41611 Teil 5 handelt es sich um einen Einpreßstift, der in eine mit einer metallischen Beschichtung versehene Bohrung mittels einer Preßpassung eingepreßt wird. Dabei stellt der Einpreßstift eine elektrische Verbindung mit den ihn umgebenden Wandungen der Bohrung her, wie es beispielsweise bei der modularen Einbautechnik eines Anti-Blockier-Systems (ABS) im Kraftfahrzeug der Fall ist.

Dieses standardisierte, normierte Fertigungs- und Montageverfahren der vorliegenden Art hat den Nachteil, daß es zu einer Spanbildung, resultierend aus einem Abrieb zwischen Einpreßstift und metallisch beschichteter Bohrung kommen kann, die aus der Bohrung im Bereich des einen Endes des Einpreßstifts herausragt, wodurch es zu unkontrollierbaren elektrischen Fehlverknüpfungen im Umfeld benachbarter elektronischer Steuerungssysteme kommen kann, wenn der Span beispielsweise durch Vibrationen oder dergleichen abreißen kann, oder wenn bei einer Demon­ tage des Einpreßstifts beim Herausschieben desselben aus der metallisch beschichteten Bohrung die Spanbildung abreißt und mit benachbarten Bauteilen in Verbindung kommt.

Deshalb liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einpreßtechnik in Anlehnung an das standardisierte, genormte Fertigungs- und Montageverfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das eine hinreichende Gewähr dafür bietet, daß es zu keiner Spanbildung kommt, oder zumindest, daß bei einem eventuellen Restspan dieser unter gar keinen Umständen abreißen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Länge des zylindrischen Bereichs des Einpreßstifts gegenüber der normierten Länge dieses zylindrischen Bereichs signifikant verkürzt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Länge des zylindrischen Bereichs des Einpreßstifts im eingepreßten Zustand kürzer als die zylindrische Länge der Bohrung. Vorzugsweise ergibt sich durch die Verkürzung der Länge des zylindrischen Bereichs bei eingepreßtem Einpreß­ stift in die Bohrung eine verbleibende freie Restfläche, die so groß ist, daß sich keine metallische Spanbildung, resultierend aus einem Abrieb von Einpreßstift und/oder Bohrung außerhalb der Bohrung ergibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Einpreßstift hat den wesentlichen Vorteil, daß durch eine geringfügige Modifikation des eingangs beschriebenen standardisier­ ten und normierten Fertigungs- und Montageverfahrens weitere Prozeß­ schritte, wie z. B. ein sonst notwendiger Lötvorgang, entfallen, da der Einpreßstift auf dem Bohrungskörper bzw. der Leiterplatte durch bloßes Einpressen befestigt wird. Da auch kein Schwallöten durchgeführt werden muß, erreicht man eine Qualitätsverbesserung, da die Leiterplatte durch den Lötprozeß nicht mehr verunreinigt wird und diese keiner Temperatur­ belastung ausgesetzt wird. Die Demontage bei einer fälligen Reparatur oder beim Recycling ist denkbar einfach. Es ergibt sich eine hohe Zuverlässigkeit und das Verfahren zur Einbringung des Einpreßstifts ist automatisierbar und biete eine große Prozeßsicherheit. Durch die Verkürzung der Länge des zylindrischen Bereichs des Einpreßstifts gegenüber der normierten Länge dieses Bereichs erzielt man eine wesentliche Verringerung der Spanbildung, wobei gleichzeitig eine wesentlich größere Anbringung des restlichen Spans an den Bohrungskörper bzw. die Leiterplatte durch die verbleibende freie Restfläche erzielt wird.

Der erfindungsgemäße Einpreßstift und das damit in Zusammenhang stehende Einpreßverfahren lassen sich auch auf sicherheitstechnische Baugruppen in der Kraftfahrzeugtechnik anwenden, und zwar ohne Einschränkungen. Dabei lassen sich die zuvor beschriebenen Vorteile unein­ geschränkt nutzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den modularen Einbau eines Systems mittels Einpreßstift,

Fig. 2 eine Einzelheit aus der Fig. 1,

Fig. 3 den Einpreßstift nach der bisherigen Norm

Fig. 4 den erfindungsgemäßen Einpreßstift mit verkürzter Länge,

Fig. 5 die mit einer metallischen Beschichtung versehene Bohrung.

Der in Fig. 1 dargestellte modulare Einbau eines Systems mit Einpreßstift zeigt mit dem Bezugszeichen 12 das Gehäuse eines Systems, vorzugsweise eines elektronischen Systems, wie es beispielsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. So z. B. beim Antiblockiersystem (ABS) oder beim Airbag. Das Gehäuse 12 liegt auf dem Bohrungskörper 11 bzw. der Leiterplatte auf.

Mit dem Bezugszeichen 14 ist die elektrische Zuleitung vom System an den Einpreßstift 2 dargestellt, über den der elektrische Kontakt zwischen System und Bohrung 6 des Bohrungskörpers bzw. der Leiterplatte hergestellt wird.

Fig. 2 zeigt die Einzelheit Z aus Fig. 1. Dabei ist mit dem Bezugszeichen 14 wieder die elektrische Zuleitung/Stecker dargestellt, die mit dem eigentli­ chen Einpreßstift 2 elektrisch verbunden ist und in die Bohrung 6 des Bohrungskörpers 11 bzw. der Leiterplatte eingepreßt ist, mittels einer Preßpassung. Die Bohrung 6 ist mit einer metallischen Beschichtung 10 versehen und der Einpreßstift 2 hat einen zylindrischen Bereich 4 und einen angephasten konischen Teil 9. Fig. 1 und 2 zeigen den Einpreßstift 2 nach dem Stand der Technik gemäß der DIN-Norm 41611 Teil 5.

Dadurch, daß der Übergang von zylindrischem Bereich 4 und angephastem konischen Teil 9 des Einpreßstiftes 2 im Bereich des einen Endes des Einpreßstifts 2 und deutlich außerhalb der Bohrung 6 liegen, kommt es durch den Abrieb von Einpreßstift 2 und/oder Bohrung 6 zu einer unerwünschten Spanbildung 8, die leicht abreißen kann und zu Fehlverknüpfungen in benachbarten elektronischen Steuerungssystemen führen kann.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in der Gegenüberstellung den Stand der Technik und die Erfindung. Fig. 3 ist im wesentlichen identisch mit Fig. 2. Dabei ist in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 4 wieder der zylindrische Bereich des Einpreßstifts 2 dargestellt, dessen Länge nach der DIN-Norm 41611 Teil 5 durch das Bezugszeichen 3 gekennzeichnet ist.

Bezugszeichen 5 kennzeichnet die Länge der zylindrischen Bohrung 6. Es ist der Fig. 3 deutlich zu entnehmen, daß die normierte Länge 3 größer ist als die zylindrische Länge 5 der Bohrung 6. Aufgrund der Preßpassung und des damit einhergehenden Abriebs von Einpreßstift 2 und Bohrung 6 kommt es zu der mit 8 bezeichneten unerwünschten Spanbildung, die aufgrund der normierten Länge 3 des zylindrischen Bereichs 4 aus der Bohrung 6 heraus­ ragt und abreißen kann. Demgegenüber ist gemäß Fig. 4 erfindungsgemäß eine verkürzte Länge 1 für den zylindrischen Bereich 4 des Einpreßstifts 2 vorgesehen. Der Übergang von zylindrischem Bereich 4 und angephastem konischen Teil 9 liegt bei eingepreßtem Einpreßstift 2 noch deutlich inner­ halb der Bohrung 6. Dadurch ergibt sich die freie Restfläche 7, wodurch sich eine wesentlich größere Anbindung des Restspans (nicht dargestellt) an den Bohrungskörper 11 bzw. die Leiterplatte ergibt. Sollte sich ein Span dennoch bilden, so ist die Anbindung an den Bohrungskörper bzw. die Leiterplatte 11 noch genügend groß, so daß keine Gefahr wegen freiliegen­ der Späne entstehen kann.

Die Bohrung 6 ist vorzugsweise mit einer metallischen Beschichtung 10 versehen, wie dies durch Fig. 5 zum Ausdruck kommt. Dabei kann die metallische Beschichtung 10 aus Kupfer und/oder einer Legierung aus Zinn und Blei bestehen. Außerdem kann die Bohrung 6 bzw. die metallische Beschichtung 10 zur Erzeugung einer freien Restfläche aus angesenkt sein, um so eine bessere Anbindung eines Spans oder Restspans (nicht darge­ stellt) an den Bohrungskörper 11 bzw. die Leiterplatte zu gewährleisten.

Die Dicke der metallischen Beschichtung 10 der Bohrung 6 beträgt bei einer Kupferschicht nach DIN 41611 Teil 5 zwischen 25 µm bis 50 µm. Bei einer metallischen Beschichtung 10 aus einer Zinn-Bleilegierung beträgt der Iststand der Schichtdicke zwischen 5 µm bis 10 µm, der Sollstand beträgt zwischen 3 µm bis 40 µm nach DIN 41611 Teil 5.

Die Haltekraft nach der Norm IEC 352-5 beträgt mindestens 30 N.

Claims (6)

1. Einpreßstift zum Einpressen in eine Bohrung, wobei der Einpreßstift mittels einer Preßpassung zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit den Wandungen der Bohrung in Verbindung tritt, und der Einpreßstift einen zylindrischen Bereich und einen daran anschließenden angephasten konischen Teil aufweist im Bereich seines einen Endes, und diese Teile bei Einpressung in die Bohrung hineinragen bzw. teilweise wieder herausragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (1) des zylindrischen Bereichs (4) des Einpreßstifts (2) gegenüber der normierten Länge (3) dieses zylindrischen Bereichs (4) signifikant verkürzt ist.

2. Einpreßstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkür­ zung derart ist, daß die Länge (1) des zylindrischen Bereichs (4) des Einpreß­ stifts (2) im eingepreßten Zustand kürzer ist als die zylindrische Länge (5) der Bohrung (6).

3. Einpreßstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine verbleibende freie Restfläche (7) der Bohrung (6) bei eingepreßtem Einpreßstift (2) ergibt, die so groß ist, daß sich keine metallische Spanbil­ dung (8), bestehend aus einem Abrieb von Einpreßstift (2) und/oder Bohrung (6) außerhalb der Bohrung (6) ergibt.

4. Einpreßstift nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einpreßstift (2) in eine mit einer metallischen Beschich­ tung (10) versehene Bohrung (6) einpreßbar ist.

5. Einpreßstift nach einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die metallische Beschichtung (10) der Bohrung (6) aus Kupfer und/oder einer Legierung aus Zinn und Blei besteht.

6. Einpreßstift nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrung (6) bzw. die metallische Beschichtung (10) im Bereich des einen Endes des Einpreßstifts (2) angesenkt ist.