WO2015010946A1 - Einpressstift und bauelement mit einem einpressstift - Google Patents

Einpressstift und bauelement mit einem einpressstift Download PDF

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WO2015010946A1
WO2015010946A1 PCT/EP2014/065099 EP2014065099W WO2015010946A1 WO 2015010946 A1 WO2015010946 A1 WO 2015010946A1 EP 2014065099 W EP2014065099 W EP 2014065099W WO 2015010946 A1 WO2015010946 A1 WO 2015010946A1
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WO
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press
zone
pin
fit
zones
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PCT/EP2014/065099
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Brantsch
Reinhard Tendler
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Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board

Definitions

  • Pressing pin and component with a press-fit pin The present invention relates to a press-fit pin for
  • Injection pins are used in the field of printed circuit boards to produce electrical connections without soldering. Injection pins have for this purpose at least one press-in zone, which is pressed into a metallized hole of a printed circuit board. In this case, the extent of the cross section of the press-in zone is greater than the diameter of the hole of the printed circuit board. The overpressure created during the pressing in can be absorbed either by the deformation of the hole or the deformation of the press-in zone.
  • press-in zones there are two different types of press-in zones, namely solid-state press-fit zones and flexible press-fit zones, also referred to as press-in elastic zones.
  • the printed circuit board is deformed in the area of the hole when the press-in zone is pressed into the hole.
  • a flexible press-in zone the press-in zone is pressed together in the hole. This results in a frictional connection, which may be supplemented by a material bond, since depending on the resulting contact forces possibly a Kaltpresssch hassles.
  • press-fit zones can be provided on the press-in pin so that the current flow is distributed over the several press-fit zones.
  • a basic problem of the press-in zones is that the press-in connection between the press-in zone and the printed circuit board may possibly lose the holding force in the printed circuit board due to a bending moment load.
  • a Biegemo ⁇ mentbelastung arise because a lateral force, ie a force in a horizontal direction of the circuit board, acts on the press-fit.
  • the invention comprises a press-fit pin for establishing an electrical connection between a component which can be connected to the press-fit pin and a printed circuit board.
  • the press-in pin has a first press-in zone for
  • the press-fit pin includes a second A ⁇ press zone for pressing into a second hole of the circuit board, wherein the second press is so designed that it has within the second hole at least one second contact ⁇ surface to the second hole when the press-in hole is introduced.
  • the first and second holes can in particular ⁇ sondere be metallized in order to simplify the production of an electrical connection.
  • the first press-in zone and the second press-in zone extend substantially parallel to one another along an extension direction. A center of the first contact surface is at a center of the second
  • the first and second press-in zones may in particular have an elongated shape.
  • the oblong shape has a longitudinal extension direction which corresponds to the aforementioned direction of extension.
  • an axis of rotation may extend to which the first and second press-in zones extend. Press zone are symmetrical. This axis of rotation can then also run parallel to the extension direction or correspond to this.
  • Contact surface can therefore have different distances to a main body of the press-in ⁇ pin. This increases the polar moment of inertia or the polar resistance torque ⁇ . In other words, it becomes more difficult to rotate the press-fit pin about the center of the first contact surface or the center of the second contact surface, since these centers are not at the same height. As a result, the press-fit pin becomes more robust against bending moment loads, so that a reduction in the holding force of the press-in connection can be counteracted by bending moment loads.
  • the centers of the contact surfaces are in the middle of the contact surfaces in the longitudinal direction in which the press-in zones extend.
  • the first and / or second press-in zone may in particular be flexible press-in zones.
  • the first and second press can have the same length ⁇ . Between the press-fit zones and the main body of the press-in pin, or other additional rods Zvi ⁇ rule portions of the insert pin may be disposed. In particular ⁇ sondere it is possible that the rod between the first press-in zone and the main body of the press-in pin is longer than the rod between the second press-in zone and the
  • a rod may be provided only between the first press-in zone and the main body of the press-fit pin so as to make the center of the first contact surface offset from the center of the second contact surface along the extending direction.
  • the first press-fit zone and the second press-fit zone have different lengths.
  • the first press-in zone may be longer than the second press-fit zone or the second press-fit zone may be longer than the first press-fit zone.
  • in combination with corresponding rods between the press-fit zones and the main body of the press-fit pin can be achieved that the center of the first contact surface is arranged offset from the center of the second contact surface ⁇ along the extending direction.
  • the first press-fit zone is longer than the second press-fit zone, with either no bars provided between the press-fit zones and the main body of the press-fit pin, or the bars all having the same length.
  • the center of the first contact surface with the main body of the press-fit pin may be spaced greater than a center of the second contact surface with the main body of the press-fit pin.
  • the press-fit pin has two second press-in zones.
  • the first press-in zone can be arranged between the two second press-fit zones.
  • the first press-in zone is disposed on a Symmet ⁇ rieachse of the press-in pin.
  • the two second press-in zones each have an identical distance to the axis of symmetry.
  • the press-fit pin can also have two first press-in zones.
  • two first press-in zones are arranged between two second press-fit zones. Special advantages arise when the two first press-in zones each have a first distance to an axis of symmetry of the press-fit pin and the two second press-in zones each have a second distance to the axis of symmetry of the press-fit pin.
  • the symmetry of the press-fit pin again reduces the risk of an asymmetrical force distribution, which can cause a skewed position of the press-fit pin.
  • the advantage of greater stability against bending moment loads may result than if the first distance is greater than the second distance.
  • the invention includes press-fit pins with any number of first and second press-fit zones.
  • Number of press-fit zones can be adapted to the size of loads to be transmitted current and the expected Biegemomentbe- in particular so as to provide for the application op-optimized ⁇ press-in pins.
  • the invention comprises a component with a Einpressit invention.
  • a printed circuit board as described here can be provided, on which at least one press-in pin is fastened as described here.
  • Figure 2a shows a press-in zone in a hole of a printed circuit board in a side sectional view
  • FIG. 2b shows a contact surface between the one shown in FIG. 2a
  • Figure 2c is a sectional view of that shown in Figure 2a
  • Figure 3 shows a first embodiment of an inventive
  • FIG. 4a shows an example of a first second contact surface
  • FIG. 4b shows an example of a first contact surface
  • FIG. 4c shows an example of a second second contact surface
  • Figure 5 shows a second embodiment of an inventive
  • Figure 6 shows a third embodiment of an inventive
  • FIG. 1 shows a press-fit pin 1 according to the prior art.
  • the press-fit pin 1 has three press-in zones 2, 3, 4. These have to a surface 5 of the press-fit pin 1 all the same distance.
  • the contact surfaces of the press-in zones 2, 3, 4 to the circuit board 6 also all the same distance to the surface 5. If now at an upper end of the press-fit pin 1, a force would act in the plane of the drawing, so the press-fit pin would rotate.
  • the three press-in zones 2, 3, 4 would also rotate about the center of their contact surfaces to the printed circuit board. In this way, the holding force of the press-in zones in the printed circuit board 6 can be reduced.
  • FIGS. 2a to 2c illustrate the position of a press-in zone 7 in a hole 8 of a printed circuit board 9.
  • FIG. 2a shows a lateral sectional view through the press-in zone 7 and the printed circuit board 9.
  • FIG. 2b shows a vertical sectional view, which allows a view of the hole wall.
  • FIG. 2c shows a sectional view through the hole 8 from above. In the figure 2c are again shown by dashed lines sections and the directions of sight used in Figures 2a and 2b.
  • the press-in zone 7 has two contact surfaces 10a and 10b to the printed circuit board.
  • the contact surface 10b is again shown in more detail in Figure 2b, wherein the cross 11 illustrates the center of the contact surface 10b.
  • the press-in zone 7 is shown in the hole 8 of the circuit board 9 from above.
  • FIG. 3 shows a first embodiment of a press-fit pin according to the invention.
  • the press-fit pin 12 has a first ⁇ A press zone 13, a first second press 14 and a second second press 15 °.
  • the first press-in zone 13 is located within a first hole 16 of the printed circuit board 6, so that the press-in zone 13 has two first contact surfaces to a wall of the first hole 16.
  • the first second press-fit zone 14 is inserted in a first second hole 17 and has two second contact surfaces to a wall of the first second hole 17.
  • the second second press-fit zone 15 is located in a second second hole 18 of the printed circuit board 6, so that the second second press-in zone 15 comprises two second contact surfaces to a wall of the second second hole 18.
  • the two second press-in zones 14, 15 are directly connected to a surface 19 of the press-fit pin 12, a bar 20 is located between the first press-in zone 13 and the surface 19.
  • the three press-in zones 13 to 15 are each substantially perpendicular to this surface 19.
  • the centers of the two first contact surfaces have the surface 19 at a first distance.
  • the centers of the four total second contact surfaces have the surface 19 a second distance.
  • the first distance is greater than the second distance.
  • the first press-in zone 13 and the two second press-in zones 14, 15 extend parallel to one another along an extension direction.
  • a rod 20 is arranged between the first press-in zone 13 and the main body B of the press-in pin, so that the center points of the first contact surfaces are offset relative to the centers of the second contact surfaces along the extension direction.
  • all press-in zones 13 to 15 have the same length.
  • the first press-in zone 13 is arranged between the two second press-in zones 14, 15 on an axis of symmetry 21 of the press-fit pin 12.
  • the two second press-in zones 14, 15 each have the same distance to this symmetry axis 21, so that the press-fit pin 12 is symmetrical overall with respect to the symmetry axis 21.
  • FIG. 4a shows the first second contact surface 22 of the first second press-in zone 14 in a representation corresponding to that of FIG. 2b. Accordingly, FIG. 4b illustrates the first contact surface 23 of the first press-fit zone 13. Finally, FIG. 4c shows the second second contact surface 24 of the second second press-fit zone 15. As can be seen from FIGS. 4a to 4c, the centers of the two second contact surfaces 22, 24 on the same axis, while the first contact surface 23 is arranged eccentrically thereto. This results in a certain lever arm, which leads to a higher robustness against bending moment loads or rotational forces.
  • Figure 5 shows a second embodiment of a press-in pin 25.
  • the press-fit pin according to Inventive ⁇ 25 has two first press-in zones 26, 27 and a second press 28.
  • the second press 28 is arranged on the symmetry axis 29 of the press-in pin 25 and the two first A ⁇ press zones 26, 27 the same distance possess 29 respectively to the symmetry axis of the figure 6 illustrates a third embodiment of a press-in pin according to the invention 30.
  • the press-fit pin 30 has two first press-fit zones 31, 32 and two second press-in zones 33, 34.
  • the two first press-in zones 31, 32 are arranged between the two second press-in zones 33, 34.
  • the two first press-in zones 31, 32 each have a first distance to the axis of symmetry 35 of the press-fit pin 30, while the two second press-in zones 33, 34 each have a second distance to the axis of symmetry 35.
  • the press-fit pin 30 is therefore symmetrical again. This results in the pressing of the press-fit pin 30, a symmetrical pressure distribution, so that the risk is reduced, that the press-in pin is later inclined in the circuit board.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of a press-fit pin 36.
  • This press-fit pin 36 has a first press-in zone 37 which has a greater length than the two second press-fit zones 38, 39. Because of its greater length, the first press-in zone 37 has a center of the first contact face to the surface 40 has a greater distance than the mid-points of the second contact surfaces of the two second press-in zones 38, 39 to the surface 40. In this way, a robustness increase against bending moment loads or rotational forces can be achieved.
  • the explanations made with reference to the figures are purely illustrative and not restrictive. Many changes can be made to the embodiments shown without the scope of protection as set forth in the attached patent applications. Sayings is set to leave. In particular, the features of the individual embodiments can be combined with each other, so as to provide optimized for the purpose of injection pins.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einpressstift (12, 25, 30, 36) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mit dem Einpressstift verbindbaren Bauelement und einer Leiterplatte (6) sowie ein Bauelement mit einem solchen Einpressstift. Der Einpressstift weist eine erste Einpresszone (13, 26, 27, 31, 32, 37) auf, die derartig ausgestaltet ist, dass sie innerhalb eines ersten Loches mindestens eine erste Kontaktfläche (23) zu einer Wand des ersten Loches aufweist. Darüber hinaus besitzt der Einpressstift eine zweite Einpresszone (14,15, 28, 33, 34, 38, 39), die derartig ausgestaltet ist, dass sie innerhalb des zweiten Loches mindestens eine zweite Kontaktfläche (22,24) zu einer Wand des zweiten Loches aufweist. Die erste Einpresszone (13, 26, 27, 31, 32, 37) und die zweite Einpresszone (14, 15, 28, 33, 34, 38, 39) verlaufen zueinander im Wesentlichen parallel entlang einer Erstreckungsrichtung. Ein Mittelpunkt der ersten Kontaktfläche (23) ist zu einem Mittelpunkt der zweiten Kontaktfläche (22, 24) entlang der Erstreckungsrichtung versetzt angeordnet.

Description

Beschreibung
Einpressstift und Bauelement mit einem Einpressstift Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einpressstift zur
Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mit dem Einpressstift verbindbaren Bauelement und einer Leiterplatte sowie ein Bauelement mit einem solchen Einpressstift. Einpressstifte werden im Bereich der Leiterplatten verwendet, um lötfrei elektrische Verbindungen herzustellen. Einpressstifte weisen hierfür mindestens eine Einpresszone auf, die in ein metallisiertes Loch einer Leiterplatte gepresst wird. Dabei ist das Ausmaß des Querschnitts der Einpresszone größer als der Durchmesser des Lochs der Leiterplatte. Die beim Einpressen entstehende Überpressung kann entweder durch die Verformung des Lochs oder die Verformung der Einpresszone aufgenommen werden. Somit gibt es zwei verschiedene Arten von Einpresszonen, nämlich Einpresszonen in massiver Ausführung und flexible Einpress zonen, die auch als elastische Einpresszonen bezeichnet werden. Bei Einpresszonen in massiver Ausführung wird die Leiterplatte im Bereich des Lochs deformiert, wenn die Einpresszone in das Loch gepresst wird. Bei einer flexiblen Einpresszone wird die Einpresszone im Loch zusammen gedrückt. Dabei kommt es zu einem Kraftschluss , der gegebenenfalls durch einen Stoffschluss ergänzt ist, da je nach den entstehenden Anpresskräften möglicherweise eine Kaltpressschweißverbindung entsteht.
Gerade wenn große Ströme vom Einpressstift in die Leiterplatte fließen sollen, können am Einpressstift mehrere Einpresszonen vorgesehen sein, damit sich der Stromfluss auf die mehreren Einpresszonen verteilt. Ein Grundproblem der Einpresszonen ist, dass durch eine Biegemomentbelastung die Einpressverbindung zwischen Einpresszone und Leiterplatte unter Umständen die Haltekraft in der Leiterplatte verlieren kann. Eine Biegemo¬ mentbelastung kann beispielsweise dadurch entstehen, dass eine seitliche Kraft, also eine Kraft in einer horizontalen Richtung der Leiterplatte, auf den Einpressstift wirkt. Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vor¬ liegenden Erfindung, einen Einpressstift bereitzustellen, der im Vergleich zum Stand der Technik eine höhere Biegemomentbelastung verträgt, ohne dass dadurch die Einpressverbindungen ihre Haltekraft gänzlich verlieren. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Bauelement mit einem solchen Einpressstift anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche geben Ausführungsformen der Erfindung an.
Dementsprechend umfasst die Erfindung einen Einpressstift zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mit dem Einpressstift verbindbaren Bauelement und einer Leiterplatte. Der Einpressstift weist dabei eine erste Einpresszone zum
Einpressen in ein erstes Loch der Leiterplatte auf, wobei die erste Einpresszone derartig ausgestaltet ist, dass sie innerhalb des ersten Loches mindestens eine erste Kontaktfläche zum ersten Loch besitzt, wenn die Einpresszone in dem Loch eingeführt ist. Darüber hinaus umfasst der Einpressstift eine zweite Ein¬ presszone zum Einpressen in ein zweites Loch der Leiterplatte, wobei die zweite Einpresszone derartig ausgestaltet ist, dass sie innerhalb des zweiten Loches mindestens eine zweite Kontakt¬ fläche zum zweiten Loch aufweist, wenn die Einpresszone in dem Loch eingeführt ist. Das erste und zweite Loch können insbe¬ sondere metallisiert sein, um die Herstellung einer elektrischen Verbindung zu vereinfachen. Die erste Einpresszone und die zweite Einpresszone verlaufen zueinander im Wesentlichen parallel entlang einer Erstreckungsrichtung . Ein Mittelpunkt der ersten Kontaktfläche ist dabei zu einem Mittelpunkt der zweiten
Kontaktfläche entlang der Erstreckungsrichtung versetzt angeordnet. Die erste und zweite Einpresszone können insbesondere eine längliche Form aufweisen. Die längliche Form weist eine Längserstreckungsrichtung auf, die der genannten Erstre- ckungsrichtung entspricht. Entlang einer Längsrichtung, die vorzugsweise der Längserstreckungsrichtung entspricht, und die der ersten und zweiten Einpresszone angehört, kann sich eine Rotationsachse erstrecken, zu der die erste und zweite Ein- presszone symmetrisch sind. Diese Rotationsachse kann dann ebenfalls parallel zur Erstreckungsrichtung verlaufen bzw. dieser entsprechen. Die Mittelpunkte der ersten Kontaktfläche und der zweiten
Kontaktfläche können also zu einem Hauptkörper des Einpress¬ stiftes unterschiedliche Abstände aufweisen. Dadurch erhöht sich das polare Trägheitsmoment beziehungsweise das polare Wider¬ standsmoment. Anders ausgedrückt wird es schwieriger, den Einpressstift um den Mittelpunkt der ersten Kontaktfläche beziehungsweise den Mittelpunkt der zweiten Kontaktfläche zu rotieren, da sich diese Mittelpunkte nicht auf derselben Höhe befinden. Dadurch wird der Einpressstift robuster gegen Bie- gemomentbelastungen, so dass einer Reduzierung der Haltekraft der Einpressverbindung durch Biegemomentbelastungen entgegen gewirkt werden kann. Die Mittelpunkte der Kontaktflächen sind in der Mitte der Kontaktflächen in der Längsrichtung, in welcher sich die Einpresszonen erstrecken. Bei der ersten und/oder zweiten Einpresszone kann es sich insbesondere um flexible Einpresszonen handeln.
Die erste und zweite Einpresszone können dieselbe Länge auf¬ weisen. Zwischen den Einpresszonen und dem Hauptkörper des Einpressstiftes können zusätzliche Stäbe oder andere Zwi¬ schenabschnitte des Einpressstifts angeordnet sein. Insbe¬ sondere ist es dabei möglich, dass der Stab zwischen der ersten Einpresszone und dem Hauptkörper des Einpressstiftes länger ist als der Stab zwischen der zweiten Einpresszone und dem
Hauptkörper des Einpressstiftes. Alternativ kann ein Stab auch nur zwischen der ersten Einpresszone und dem Hauptkörper des Einpressstiftes vorgesehen sein, um so zu erreichen, dass der Mittelpunkt der ersten Kontaktfläche zu dem Mittelpunkt der zweiten Kontaktfläche entlang der Erstreckungsrichtung versetzt angeordnet ist.
In einer Ausführungsform weisen die erste Einpresszone und die zweite Einpresszone unterschiedliche Längen auf. Beispielsweise kann die erste Einpresszone länger als die zweite Einpresszone sein oder die zweite Einpresszone kann länger als die erste Einpresszone sein. In Kombination mit entsprechenden Stäben zwischen den Einpresszonen und dem Hauptkörper des Einpress- Stiftes kann wiederum erreicht werden, dass der Mittelpunkt der ersten Kontaktfläche zu dem Mittelpunkt der zweiten Kontakt¬ fläche entlang der Erstreckungsrichtung versetzt angeordnet ist.
In einer Ausführungsform ist die erste Einpresszone länger als die zweite Einpresszone, wobei zwischen den Einpresszonen und dem Hauptkörper des Einpressstiftes entweder keine Stäbe vorgesehen sind oder die Stäbe alle dieselbe Länge aufweisen. Da bei einer solchen Ausführungsform die erste Kontaktfläche länger als die zweite Kontaktfläche ist, kann der Mittelpunkt der ersten Kontaktfläche zum Hauptkörper des Einpressstifts einen größeren Abstand aufweisen als ein Mittelpunkt der zweiten Kontaktfläche zum Hauptkörper des Einpressstifts.
In einer Ausführungsform weist der Einpressstift zwei zweite Einpresszonen auf. Dabei kann die erste Einpresszone zwischen den zwei zweiten Einpresszonen angeordnet sein. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die erste Einpresszone auf einer Symmet¬ rieachse des Einpressstiftes angeordnet ist. Vorzugsweise weisen dann die beiden zweiten Einpresszonen jeweils einen identischen Abstand zur Symmetrieachse auf.
Dadurch kann erreicht werden, dass das Verhalten des Einpressstiftes beim Bestücken der Leiterplatte, also beim Ein¬ pressen des Einpressstiftes in die Leiterplatte, kontrol- lierbarer ist. Insbesondere ist die Gefahr einer unsymmetrischen Kraftverteilung geringer, die dazu führen kann, dass der Einpressstift möglicherweise nach dem Einpressen schief in der Leiterplatte steht. Durch einen symmetrischen Einpressstift wird also eine gerade Bestückung der Leiterplatte vereinfacht.
Der Einpressstift kann auch zwei erste Einpresszonen aufweisen. Bei einer Ausführungsform sind zwei erste Einpresszonen zwischen zwei zweiten Einpresszonen angeordnet. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die zwei ersten Einpresszonen jeweils eine erste Entfernung zu einer Symmetrieachse des Einpressstiftes und die zwei zweiten Einpresszonen jeweils eine zweite Entfernung zu der Symmetrieachse des Einpressstiftes aufweisen. Durch die Symmetrie des Einpressstiftes wird wiederum die Gefahr einer unsymmetrischen Kraftverteilung reduziert, durch die eine schiefe Lage des Einpressstiftes hervorgerufen werden kann.
Wenn die zweite Entfernung größer als die erste Entfernung ist, kann sich der Vorteil einer höheren Stabilität gegen Biege- momentbelastungen ergeben, als wenn die erste Entfernung größer als die zweite Entfernung ist.
Darüber hinaus umfasst die Erfindung Einpressstifte mit einer beliebigen Anzahl von ersten und zweiten Einpresszonen. Die
Anzahl der Einpresszonen kann insbesondere an die Größe des zu übertragenden Stroms sowie die zu erwartenden Biegemomentbe- lastungen angepasst werden, um so für den Anwendungsfall op¬ timierte Einpressstifte bereitzustellen.
Darüber hinaus umfasst die Erfindung ein Bauelement mit einem erfindungsgemäßen Einpressstift. Ferner kann eine wie hier beschriebene Leiterplatte vorgesehen sein, auf der mindestens ein Einpressstift wie hier beschrieben befestigt ist.
Weitere denkbare Details und mögliche Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Dabei zeigen
Figur 1 einen Einpressstift mit mehreren Einpresszonen nach dem Stand der Technik;
Figur 2a eine Einpresszone in einem Loch einer Leiterplatte in einer seitlichen Schnittdarstellung;
Figur 2b eine Kontaktfläche zwischen der in Figur 2a gezeigten
Einpresszone und dem Loch; Figur 2c eine Schnittdarstellung des in Figur 2a gezeigten
Loches und der Einpresszone in einer Ansicht von oben; Figur 3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Einpressstiftes mit drei Einpresszonen;
Figur 4a ein Beispiel einer ersten zweiten Kontaktfläche; Figur 4b ein Beispiel einer ersten Kontaktfläche;
Figur 4c ein Beispiel einer zweiten zweiten Kontaktfläche;
Figur 5 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Einpressstiftes;
Figur 6 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Einpressstiftes und Figur 7 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Einpressstiftes.
In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche und gleichwirkende Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit den gleichen Bezugszeichen benannt.
Figur 1 zeigt einen Einpressstift 1 nach dem Stand der Technik. Der Einpressstift 1 weist drei Einpresszonen 2, 3, 4 auf. Diese besitzen zu einer Fläche 5 des Einpressstiftes 1 alle denselben Abstand. Dadurch besitzen die Kontaktflächen der Einpress zonen 2, 3, 4 zur Leiterplatte 6 ebenfalls alle denselben Abstand zur Fläche 5. Wenn jetzt an einem oberen Ende des Einpressstiftes 1 eine Kraft in die Zeichnungsebene hinein wirken würde, so würde sich der Einpressstift drehen. Dadurch würden auch die drei Einpresszonen 2, 3, 4 jeweils um den Mittelpunkt ihrer Kontaktflächen zur Leiterplatte rotieren. Auf diese Weise kann die Haltekraft der Einpresszonen in der Leiterplatte 6 reduziert werden. Die Rotation kann bereits durch relativ geringe Bie- gemomentbelastungen hervor gerufen werden, da die Mittelpunkte der Kontaktflächen alle auf derselben Rotationsachse bzw. auf zueinander parallelen Rotationsachsen angeordnet sind. Die Figuren 2a bis 2c illustrieren die Lage einer Einpresszone 7 in einem Loch 8 einer Leiterplatte 9. Die Figur 2a zeigt eine seitliche Schnittdarstellung durch die Einpresszone 7 und die Leiterplatte 9. In dieser Schnittdarstellung sind zwei weitere Schnitte durch gestrichelte Linien dargestellt. Pfeile auf den gestrichelten Linien verdeutlichen die Blickrichtung für die Figuren 2b und 2c. Dementsprechend zeigt Figur 2b eine vertikale Schnittdarstellung, die einen Blick auf die Lochwand erlaubt . Die Figur 2c zeigt eine Schnittdarstellung durch das Loch 8 von oben. In der Figur 2c sind durch gestrichelte Linien wieder Schnitte sowie die in den Figuren 2a und 2b verwendeten Blickrichtungen verdeutlicht .
Wie der Figur 2a zu entnehmen ist, besitzt die Einpresszone 7 zwei Kontaktflächen 10a und 10b zur Leiterplatte. Die Kontaktfläche 10b ist in Figur 2b noch einmal genauer dargestellt, wobei das Kreuz 11 den Mittelpunkt der Kontaktfläche 10b verdeutlicht. In Figur 2c ist die Einpresszone 7 in dem Loch 8 der Leiterplatte 9 von oben dargestellt. Figur 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes. Der Einpressstift 12 weist eine erste Ein¬ presszone 13, eine erste zweite Einpresszone 14 und eine zweite zweite Einpresszone 15 auf. Die erste Einpresszone 13 befindet sich innerhalb eines ersten Loches 16 der Leiterplatte 6, so dass die Einpresszone 13 zwei erste Kontaktflächen zu einer Wand des ersten Loches 16 besitzt. Die erste zweite Einpresszone 14 steckt in einem ersten zweiten Loch 17 und weist dabei zwei zweite Kontaktflächen zu einer Wand des ersten zweiten Lochs 17 auf. Genauso befindet sich die zweite zweite Einpresszone 15 in einem zweiten zweiten Loch 18 der Leiterplatte 6, so dass die zweite zweite Einpresszone 15 zwei zweite Kontaktflächen zu einer Wand des zweiten zweiten Loches 18 umfasst. Während die beiden zweiten Einpresszonen 14, 15 direkt mit einer Fläche 19 des Einpressstiftes 12 verbunden sind, befindet sich zwischen der ersten Einpresszone 13 und der Fläche 19 ein Stab 20. Die drei Einpresszonen 13 bis 15 stehen jeweils im We- sentlichen lotrecht auf dieser Fläche 19. Die Mittelpunkte der beiden ersten Kontaktflächen weisen zur Fläche 19 einen ersten Abstand auf. Die Mittelpunkte der insgesamt vier zweiten Kontaktflächen besitzen zur Fläche 19 einen zweiten Abstand. Wie der Figur 3 zu entnehmen ist, ist der erste Abstand dabei größer als der zweite Abstand. Anders ausgedrückt verlaufen die erste Einpresszone 13 und die zwei zweiten Einpresszonen 14, 15 zueinander parallel entlang einer Erstreckungsrichtung . Zwischen der ersten Einpresszone 13 und dem Hauptkörper B des Einpressstifts ist ein Stab 20 angeordnet, so dass die Mit- telpunkte der ersten Kontaktflächen zu den Mittelpunkten der zweiten Kontaktflächen entlang der Erstreckungsrichtung versetzt angeordnet sind.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben alle Einpresszonen 13 bis 15 dieselbe Länge. Die erste Einpresszone 13 ist zwischen den zwei zweiten Einpresszonen 14, 15 auf einer Symmetrieachse 21 des Einpressstiftes 12 angeordnet. Die beiden zweiten Einpress zonen 14, 15 besitzen zu dieser Symmetrieachse 21 jeweils denselben Abstand, so dass der Einpressstift 12 insgesamt zu der Sym- metrieachse 21 symmetrisch ist.
Die Figur 4a zeigt die erste zweite Kontaktfläche 22 der ersten zweiten Einpresszone 14 in einer Darstellungsform, die der der Figur 2b entspricht. Dementsprechend illustriert die Figur 4b die erste Kontaktfläche 23 der ersten Einpresszone 13. Die Figur 4c schließlich stellt die zweite zweite Kontaktfläche 24 der zweiten zweiten Einpresszone 15 dar. Wie den Figuren 4a bis 4c zu entnehmen ist, liegen die Mittelpunkte der beiden zweiten Kontaktflächen 22, 24 auf derselben Achse, während die erste Kontaktfläche 23 dazu exzentrisch angeordnet ist. Dadurch ergibt sich ein gewisser Hebelarm, der zu einer höheren Robustheit gegenüber Biegemomentbelastungen beziehungsweise Rotationskräften führt. Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungs¬ gemäßen Einpressstiftes 25. Der Einpressstift 25 weist zwei erste Einpresszonen 26, 27 und eine zweite Einpresszone 28 auf. Die zweite Einpresszone 28 ist auf der Symmetrieachse 29 des Einpressstiftes 25 angeordnet und die beiden ersten Ein¬ presszonen 26, 27 besitzen jeweils denselben Abstand zur Symmetrieachse 29. Die Figur 6 illustriert eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes 30. Der Einpressstift 30 besitzt zwei erste Einpresszonen 31, 32 sowie zwei zweite Einpresszonen 33, 34. Die beiden ersten Einpresszonen 31, 32 sind dabei zwischen den beiden zweiten Einpresszonen 33, 34 ange- ordnet. Die zwei ersten Einpresszonen 31, 32 weisen zu der Symmetrieachse 35 des Einpressstiftes 30 jeweils eine erste Entfernung auf, während die beiden zweiten Einpresszonen 33, 34 zu der Symmetrieachse 35 jeweils eine zweite Entfernung besitzen. Der Einpressstift 30 ist also wieder symmetrisch aufgebaut. Dadurch ergibt sich beim Einpressen des Einpressstiftes 30 eine symmetrische Druckverteilung, so dass die Gefahr verringert ist, dass der Einpressstift nachher schräg in der Leiterplatte steht.
Figur 7 stellt eine vierte Ausführungsform eines Einpressstiftes 36 dar. Dieser Einpressstift 36 besitzt eine erste Einpresszone 37, die eine größere Länge aufweist als die beiden zweiten Einpresszonen 38, 39. Durch ihre größere Länge besitzt die erste Einpresszone 37 einen Mittelpunkt der ersten Kontaktfläche, der zur Fläche 40 einen größeren Abstand aufweist als die Mit- telpunkte der zweiten Kontaktflächen der zwei zweiten Einpresszonen 38, 39 zur Fläche 40. Auch auf diese Weise kann eine Robustheitserhöhung gegen Biegemomentbelastungen beziehungsweise Rotationskräfte erreicht werden. Die mit Bezug auf die Figuren gemachten Erläuterungen sind rein illustrativ und nicht beschränkend zu verstehen. An den gezeigten Ausführungsformen können viele Änderungen vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich, wie er in den beigefügten Patentan- Sprüchen festgelegt ist, zu verlassen. Insbesondere können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um so für den Einsatzzweck optimierte Einpressstifte bereitzustellen.
Bezugs zeichenliste
1 Einpressstift
2 Einpresszone
3 Einpresszone
4 Einpresszone
5 Fläche
6 Leiterplatte
7 Einpresszone
8 Loch
9 Leiterplatte
10a Kontaktfläche
10b Kontaktfläche
11 Mittelpunkt
12 erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes
13 erste Einpresszone
14 zweite Einpresszone
15 zweite Einpresszone
16 Loch
17 Loch
18 Loch
19 Fläche
20 Stab
21 Symmetrieachse
22 zweite Kontaktfläche
23 erste Kontaktfläche
24 zweite Kontaktfläche
25 zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ein- pressstiftes
26 erste Einpresszone
27 erste Einpresszone
28 zweite Einpresszone
29 Symmetrieachse
30 dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes
31 erste Einpresszone
32 erste Einpresszone zweite Einpresszone
zweite Einpresszone
Symmetrieachse
vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ein- pressstiftes
erste Einpresszone
zweite Einpresszone
zweite Einpresszone
Fläche
Hauptkörper des Einpressstifts

Claims

Patentansprüche
1. Einpressstift (12, 25, 30, 36) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mit dem Einpressstift verbindbaren Bauelement und einer Leiterplatte (6),
- wobei der Einpressstift eine erste Einpresszone (13, 26, 27,
31, 32, 37) zum Einpressen in ein erstes Loch (16) der Leiterplatte umfasst, wobei die erste Einpresszone derartig ausgestaltet ist, dass sie innerhalb des ersten Loches mindestens eine erste Kontaktfläche (23) zu einer Wand des ersten Loches aufweist,
- wobei der Einpressstift eine zweite Einpresszone (14, 15, 28, 33, 34, 38, 39) zum Einpressen in ein zweites Loch (17, 18) der
Leiterplatte umfasst, wobei die zweite Einpresszone derartig ausgestaltet ist, dass sie innerhalb des zweiten Loches min¬ destens eine zweite Kontaktfläche (22, 24) zu einer Wand des zweiten Loches aufweist,
- wobei die erste Einpresszone (13, 26, 27, 31, 32, 37) und die zweite Einpresszone (14, 15, 28, 33, 34, 38, 39) zu¬ einander im Wesentlichen parallel entlang einer Erstre- ckungsrichtung verlaufen und
- ein Mittelpunkt der ersten Kontaktfläche (23) zu einem Mittelpunkt der zweiten Kontaktfläche (22, 24) entlang der Erstreckungsrichtung versetzt angeordnet ist.
2. Einpressstift nach Anspruch 1 , wobei die erste und/oder zweite Einpresszone flexible Einpresszonen (13, 14, 15, 26, 27, 28, 31,
32, 33, 34, 37, 38, 39) sind.
3. Einpressstift nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und zweite Einpresszone dieselbe Länge aufweisen und zwischen der ersten Einpresszone und einem Hauptkörper (B) des Einpressstifts ein Stab (20) angeordnet ist.
4. Einpressstift nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Einpresszone (37) länger als die zweite Einpresszone (38, 39) ist .
5. Einpressstift (12, 30, 36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einpressstift zwei zweite Einpresszonen aufweist .
6. Einpressstift nach Anspruch 5, wobei die erste Einpresszone (13, 37) zwischen den zwei zweiten Einpresszonen (14, 15, 38, 39), insbesondere auf einer Symmetrieachse (21) des Einpressstifts, angeordnet ist.
7. Einpressstift (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Einpressstift zwei erste Einpresszonen (31, 32) aufweist.
8. Einpressstift (30) nach Anspruch 7, wobei die zwei ersten Einpresszonen (31, 32) zwischen zwei zweiten Einpresszonen (33, 34) angeordnet sind, so dass die zwei ersten Einpresszonen jeweils eine erste Entfernung zu einer Symmetrieachse (35) des Einpressstifts und die zwei zweiten Einpresszonen jeweils eine zweite Entfernung zu der Symmetrieachse (35) des Einpressstifts aufweisen .
9. Bauelement mit einem Einpressstift nach einem der vorher¬ gehenden Ansprüche.
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