DE102006000959A1 - Electrical device for motor vehicle, has pressing pin that is pressed with end section into switch carrier to establish electrical connection, and another end section of pin is pressed into another carrier to establish connection - Google Patents

Electrical device for motor vehicle, has pressing pin that is pressed with end section into switch carrier to establish electrical connection, and another end section of pin is pressed into another carrier to establish connection Download PDF

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Abstract

The device has a pressing pin (5) that is pressed with an end section (13a) into a switch carrier (1a) for establishing an electrical connection, where the switch carrier is a printed circuit board. Another end section (13b) of the pin is pressed into another switch carrier (1b) for establishing the electrical connection. One of the end sections has a pressing zone (7a) that is formed as a loop. The pin is symmetrically formed with respect to the end sections. A distance piece (9) is arranged between the carriers that are arranged parallel to each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit einem Einpreßstift, der mit einem ersten Endabschnitt in einen Schaltungsträger zur Herstellung einer elektrischen Verbindung einpreßbar ist.The Invention relates to an electrical device with a press-in pin, the with a first end portion in a circuit carrier to Production of an electrical connection can be pressed.

Einpreßstifte zur elektrischen Kontaktierung eines Schaltungsträgers sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt und beispielsweise in den Dokumenten DE 696 02 172 T2 und DE 196 09 425 A1 beschrieben.Press-fit pins for the electrical contacting of a circuit carrier are known in a variety of configurations and, for example, in the documents DE 696 02 172 T2 and DE 196 09 425 A1 described.

Komplexere elektrische oder elektronische Geräte weisen oftmals mehrere Schaltungsträger auf, die miteinander in elektrischer Verbindung stehen. Die Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen zwei Schaltungsträgern kann recht aufwendig sein.complex electrical or electronic devices often have multiple circuit carriers, which are in electrical connection with each other. The production electrical connections between two circuit carriers can be quite elaborate.

Es ergab sich die Aufgabe, ein elektrisches Gerät mit einem Kontaktelement zu schaffen, das eine besonders einfache elektrische und mechanische Verbindung von zwei Schaltungsträgern ermöglicht.It the task arose, an electrical device with a contact element to create a particularly simple electrical and mechanical Connection of two circuit carriers allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zweite Endabschnitt des Einpreßstifts in einen weiteren Schaltungsträger zur Herstellung einer elektrischen Verbindung einpreßbar ist.These Task is inventively characterized solved, that the second end portion of the press-in pin in another circuit carrier can be pressed in to produce an electrical connection.

Besonders vorteilhaft ist, daß die elektrische Verbindung zwischen den Schaltungsträgern vollkommen lötfrei erfolgen kann. Weiterhin ist vorteilhaft, daß der Einpreßstift gleichzeitig mit der elektrischen Verbindung auch eine stabile mechanische Verbindung zwischen den Schaltungsträgern herstellen kann.Especially It is advantageous that the electrical connection between the circuit boards done completely solderless can. Furthermore, it is advantageous that the press-in pin at the same time with the electrical connection also a stable mechanical connection between the circuit boards can produce.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.Further advantageous embodiments and refinements of the invention go from the dependent ones claims as well as from the following description of an embodiment out.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung den Aufbau eines erfindungsgemäß ausgeführten elektrischen Gerätes. Zur deutlicheren Darstellung der erfindungswesentlichen Merkmale wurde auf eine Darstellung von elektrischen Bauelementen auf den Schaltungsträgern verzichtet.The single figure shows a schematic representation of the structure an inventively designed electrical Device. For a clearer representation of the features essential to the invention was based on a representation of electrical components on the circuit boards waived.

Das elektrische Gerät, welches beispielsweise eine Zentralelektrik in einem Kraftfahrzeug ausbildet, besteht aus zwei Schaltungsträgern (1a, 1b), die innerhalb eines Gehäuses (2) angeordnet sind. Die Schaltungsträger (1a, 1b) können hierbei beispielsweise als Leiterplatten, Keramiksubstrate oder metallene Stanzteile ausgeführt sein.The electrical device, which for example forms a central electrics in a motor vehicle, consists of two circuit carriers ( 1a . 1b ) inside a housing ( 2 ) are arranged. The circuit carriers ( 1a . 1b ) can be designed here, for example, as printed circuit boards, ceramic substrates or metal stampings.

Die Verbindung der Schaltungsträger (1a, 1b) untereinander sowie der elektrische Anschluß eines Schaltungsträgers (1b) an externe Anschlüsse erfolgt ausschließlich in Einpreßtechnik. Hierzu sind einerseits Einpreßstifte (5) und andererseits Messerkontakte (6a, 6b) vorgesehen.The connection of the circuit carrier ( 1a . 1b ) and the electrical connection of a circuit carrier ( 1b ) to external connections is done exclusively in Einpreßtechnik. For this purpose, one hand Einpreßstifte ( 5 ) and on the other hand knife contacts ( 6a . 6b ) intended.

Die Einpreßstifte (5) sind als vorzugsweise zylinderförmige Metallstifte ausgebildet, die an jedem ihrer axialen Endabschnitte (13a, 13b) jeweils eine angeformte Einpreßzone (7a, 7b) aufweisen, die in eine Ausnehmung eines Schaltungsträgers (1a, 1b) einpreßbar ist. Zum Verbinden von zwei einander parallel gegenüberstehend angeordneten Schaltungsträgern (1a, 1b) ist eine erste Einpreßzone (7a) jedes Einpreßstifts (5) in jeweils eine Ausnehmung des ersten Schaltungsträgers (1a) eingepreßt. Eine Verdickung (8), die jeder Einpreßstift (5) oberhalb der ersten Einpreßzone (7a) aufweist, kommt auf der Oberfläche des ersten Schaltungsträgers (1a) zur Anlage und gibt so die genaue Einpreßtiefe für die erste Einpreßzone (7a) vor.The press-in pins ( 5 ) are formed as preferably cylindrical metal pins, which at each of its axial end portions ( 13a . 13b ) each have an integrally formed press-in zone ( 7a . 7b ), which in a recess of a circuit carrier ( 1a . 1b ) is einpreßbar. For connecting two circuit carriers arranged parallel to one another ( 1a . 1b ) is a first press-in zone ( 7a ) of each press pin ( 5 ) in each case a recess of the first circuit carrier ( 1a ) is pressed. A thickening ( 8th ), each push-in pin ( 5 ) above the first press-in zone ( 7a ), comes on the surface of the first circuit substrate ( 1a ) to the plant and so gives the exact press-in depth for the first press-in zone ( 7a ) in front.

Die Einpreßzonen (7b) an den zweiten Endabschnitten (13b) der Einpreßstifte (5) sind in Ausnehmungen des zweiten Schaltungsträger (1b) eingefügt, wodurch die beiden Schaltungsträger (1a, 1b) elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind. Lötverbindungen zwischen den Einpreßstiften (5) und den Schaltungsträgern (1a, 1b) werden im allgemeinen nicht benötigt.The press-in zones ( 7b ) at the second end portions ( 13b ) of the press-in pins ( 5 ) are in recesses of the second circuit carrier ( 1b ), whereby the two circuit carriers ( 1a . 1b ) are electrically and mechanically interconnected. Solder joints between the press-fit pins ( 5 ) and the circuit carriers ( 1a . 1b ) are generally not needed.

Zwischen den Schaltungsträgern (1a, 1b) ist ein Distanzstück (9) aus einem nichtleitenden Material angeordnet, welches durch seine Form den Schaltungsträgern (1a, 1b) ihren genauen Abstand und ihre lagerichtige Position zueinander vorgibt. Das Distanzstück (9) weist angeformte Kontaktführungsdome (11) mit Durchbrüchen (12a) auf, durch die die Einpreßstifte (5) hindurch geführt sind. Das Distanzstück (9) dient damit zur positionsgenauen Halterung der Einpreßstifte (5) und der Festlegung der Lage der Schaltungsträger (1a, 1b) relativ zueinander.Between the circuit carriers ( 1a . 1b ) is a spacer ( 9 ) of a non-conductive material, which by its shape the circuit carriers ( 1a . 1b ) specifies their exact distance and their correct position relative to each other. The spacer ( 9 ) has molded Kontaktführungsdome ( 11 ) with breakthroughs ( 12a ), through which the press-fit pins ( 5 ) are passed through. The spacer ( 9 ) thus serves for positionally accurate mounting of the press-in pins ( 5 ) and the determination of the position of the circuit carrier ( 1a . 1b ) relative to each other.

Vorteilhafterweise kann das Distanzstück (9) darüber hinaus als Montagehilfe dienen, insbesondere wenn, wie in der Figur dargestellt, sich die Durchbrüche (12a) der Kontaktführungsdome (11) in Richtung auf den zweiten Schaltungsträger (1b) konisch verjüngen. Die trichterförmigen Durchbrüche (12a) wirken beim Aufsetzen des Distanzstücks (9) auf den ersten Schaltungsträger (1a) praktisch als Einfädelhilfe für die bereits in den ersten Schaltungsträger (1a) eingesetzten Einpreßstifte (5), deren Ausrichtung senkrecht zum ersten Schaltungsträger (1a) zunächst noch mit relativ großen Toleranzen behaftet ist.Advantageously, the spacer ( 9 ) also serve as an assembly aid, in particular if, as shown in the figure, the openings ( 12a ) the Kontaktführungsdome ( 11 ) in the direction of the second circuit carrier ( 1b ) taper conically. The funnel-shaped breakthroughs ( 12a ) act when placing the spacer ( 9 ) on the first circuit carrier ( 1a ) practically as Einfädelhilfe for those already in the first circuit board ( 1a ) Einpreßstifte ( 5 ) whose orientation is perpendicular to the first circuit carrier ( 1a ) is initially still subject to relatively large tolerances.

Nach dem Aufsetzen des Distanzstücks (9) sind die Einpreßstifte (5) in den Durchbrüchen (12a) des Distanzstücks (9) genau zentriert und senkrecht zum ersten Schaltungsträger (1a) ausgerichtet. Hierdurch treffen bei der Montage des zweiten Schaltungsträgers (1b) dessen Ausnehmungen genau auf die freistehenden Einpreßzonen (7b) der Einpreßstifte (5). Durch die Höhe der Kontaktführungsdome ist zudem die genaue Einpreßtiefe der Einpreßzone (7b) in die Ausnehmungen des zweiten Schaltungsträgers (1b) definiert.After placing the spacer ( 9 ) are the Einpreßstifte ( 5 ) in the breakthroughs ( 12a ) of the spacer ( 9 ) exactly centered and perpendicular to the first circuit carrier ( 1a ). This results in the assembly of the second circuit substrate ( 1b ) whose recesses exactly on the free-standing press-in zones ( 7b ) of the press-in pins ( 5 ). Due to the height of the Kontaktführungsdome also the exact press-in depth of the press-in zone ( 7b ) in the recesses of the second circuit substrate ( 1b ) Are defined.

Des weiteren ist eine Anzahl von Messerkontakten (6a, 6b) ebenfalls in Einpreßtechnik, also etwa über angeformte Einpreßzonen, lötfrei mit dem Schaltungsträger (1b) verbunden. Vorteilhafterweise sind auch die Messerkontakte (6a, 6b) in Durchbrüche (12b) des Distanzstücks (9) eingesetzt und durch eine sich verjüngende Form der Durchbrüche (12b) lagefixiert.Furthermore, a number of blade contacts ( 6a . 6b ) also in Einpreßtechnik, so about molded press-in zones, solderless with the circuit carrier ( 1b ) connected. Advantageously, the blade contacts ( 6a . 6b ) in breakthroughs ( 12b ) of the spacer ( 9 ) and by a tapered shape of the breakthroughs ( 12b ) fixed in position.

Jeweils mehrere Messerkontakte (6a, 6b) sind derart angeordnet, daß ihre Messeraufnahmen (10) fluchtend zueinander stehen. In die Messeraufnahmen (10) eingefügt sind Stromschienen (3a, 3b), die jeweils durch einen im wesentlichen rechteckigen, gestanzten Blechstreifen ausgebildet sind. Ein jeweils seitlich von den Blechstreifen abstehender Abschnitt durchragt eine Gehäusewand und bildet einstückig mit der Stromschiene (3a, 3b) einen Flachstecker (4a, 4b) aus. Die Figur zeigt, aus unterschiedlichen Perspektiven, zwei von Messerkontakten (6a, 6b) gehaltene Stromschienen (3a, 3b), welche jeweils einen angeformten Flachstecker (4a, 4b) aufweisen.In each case several blade contacts ( 6a . 6b ) are arranged so that their knife receptacles ( 10 ) are aligned with each other. In the knife holders ( 10 ) are busbars ( 3a . 3b ), each formed by a substantially rectangular, stamped sheet metal strip. A respective laterally projecting from the metal strip section passes through a housing wall and integrally formed with the busbar ( 3a . 3b ) a flat plug ( 4a . 4b ) out. The figure shows, from different perspectives, two of knife contacts ( 6a . 6b ) ( 3a . 3b ), each of which has a molded-on flat plug ( 4a . 4b ) exhibit.

Die im mittleren Bereich des Gehäuses (2) dargestellte Stromschiene (3a) ist von insgesamt sieben Messerkontakten (6a) gehalten. Hierdurch wird nicht nur eine sehr stabile mechanische Halterung der Stromschiene (3a) erreicht, sondern überdies eine sehr gute elektrische Verbindung zwischen dem durch die Stromschiene (3a) gebildeten Flachstecker (4a) und dem zweiten Schaltungsträger (1b).The middle section of the housing ( 2 ) shown busbar ( 3a ) is out of a total of seven knife contacts ( 6a ) held. This not only a very stable mechanical support of the busbar ( 3a ), but also a very good electrical connection between the through the busbar ( 3a ) formed flat plug ( 4a ) and the second circuit carrier ( 1b ).

Sollen einem Schaltungsträger hohe Ströme über Einpreßkontakte zugeführt werden, so erweist sich im allgemeinen die einzelne Einpreßzone als kritisch, da sich hier der stromleitenden Querschnitt der Einpreßkontakte stark verringert. Da hier aber alle mit einer Stromschiene (3a, 3b) verbundenen Messerkontakte (6a, 6b) gleichermaßen zum Stromtransport beitragen, kann insgesamt eine sehr sichere elektrische Verbindung mit einem geringen Übergangswiderstand erreicht werden.If a circuit carrier high currents are supplied via Einpreßkontakte, it turns out in general the single press-in zone as critical, since here the current-conducting cross-section of the press-in contacts greatly reduced. But since here all with a busbar ( 3a . 3b ) connected knife contacts ( 6a . 6b ) contribute equally to the current transport, a total of a very secure electrical connection with a low contact resistance can be achieved.

1a, 1b1a, 1b
(erster, zweiter) Schaltungsträger(First, second) circuit carrier
22
Gehäusecasing
3a, 3b3a, 3b
Stromschienenbusbars
4a, 4b4a, 4b
Flachsteckertabs
55
Einpreßstift(e)Press-fit pin (s)
6a, 6b6a, 6b
MesserkontakteBlades
7a, 7b7a, 7b
Einpreßzonenpress-fit zones
88th
Verdickungthickening
99
Distanzstückspacer
1010
Messeraufnahmenblade holders
1111
KontaktführungsdomeContact guide domes
12a, 12b12a, 12b
Durchbrüchebreakthroughs
13a, 13b13a, 13b
Endabschnitteend

Claims (12)

Elektrisches Gerät mit einem Einpreßstift, der mit einem ersten Endabschnitt in einen Schaltungsträger zur Herstellung einer elektrischen Verbindung einpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, der zweite Endabschnitt (13b) des Einpreßstifts (5) in einen weiteren Schaltungsträger (1b) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung einpreßbar ist.Electrical device having a press-in pin which can be pressed with a first end section into a circuit carrier for establishing an electrical connection, characterized in that the second end section (FIG . 13b ) of the press-in pin ( 5 ) in another circuit carrier ( 1b ) can be pressed to make an electrical connection. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Endabschnitt (13a, 13b) des Einpreßstifts (5) eine als federnde Öse ausgeführte Einpreßzone (7a, 7b) aufweist.Electrical device according to claim 1, characterized in that at least one end section ( 13a . 13b ) of the press-in pin ( 5 ) a pressure ring designed as a resilient eyelet ( 7a . 7b ) having. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einpreßstift (5) hinsichtlich seiner Endabschnitte (13a, 13b) symmetrisch ausgebildet ist.Electrical device according to claim 1 or 2, characterized in that the press-in pin ( 5 ) with regard to its end sections ( 13a . 13b ) is formed symmetrically. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schaltungsträger (1a, 1b) eine Leiterplatte ist.Electrical device according to claim 1, characterized in that at least one circuit carrier ( 1a . 1b ) is a printed circuit board. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schaltungsträger (1a, 1b) ein Stanzgitter oder ein Keramiksubstrat ist.Electrical device according to claim 1, characterized in that at least one circuit carrier ( 1a . 1b ) is a stamped grid or a ceramic substrate. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einpreßstifte (5) mehrere parallel zueinander angeordnete Schaltungsträger (1a, 1b) elektrisch miteinander verbinden.Electrical device according to claim 1, characterized in that a plurality of press-fit pins ( 5 ) a plurality of parallel arranged circuit carriers ( 1a . 1b ) electrically connect with each other. Elektrisches Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einpreßstifte (5) mehrere parallel zueinander angeordnete Schaltungsträger (1a, 1b) mechanisch stabil miteinander verbinden.Electrical device according to claim 6, characterized in that a plurality of press-fit pins ( 5 ) a plurality of parallel arranged circuit carriers ( 1a . 1b ) connect mechanically stable with each other. Elektrisches Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen parallel zueinander angeordneten Schaltungsträgern (1a, 1b) ein Distanzstück (9) angeordnet ist.Electrical device according to claim 6 or 7, characterized in that between parallel circuit carriers ( 1a . 1b ) a spacer ( 9 ) is arranged. Elektrisches Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Einpreßstift (5) durch einen Durchbruch (12a) des Distanzstücks (9) hindurchgeführt ist.Electrical device according to claim 8, characterized in that at least one press-in pin ( 5 ) through a breakthrough ( 12a ) of the spacer ( 9 ) is passed. Elektrisches Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (12a) konisch oder trichterförmig ausgebildet ist.Electrical device according to claim 9, characterized in that the breakthrough ( 12a ) is conical or funnel-shaped. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpreßstifte (5) lötfrei mit den Schaltungsträgern (1a, 1b) verbunden sind.Electrical device according to claim 1, characterized in that the press-fit pins ( 5 ) solderless with the circuit carriers ( 1a . 1b ) are connected. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpreßstifte (5) mit den Schaltungsträgern (1a, 1b) verlötet sind.Electrical device according to claim 1, characterized in that the press-fit pins ( 5 ) with the circuit carriers ( 1a . 1b ) are soldered.
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