Электроконтактный элемент Советский патент 1979 года по МПК H01R39/20 

(54) ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

1

Изобретение относится к низковольтным электроконтактным устройствам, преимущественно щеточно-коллекторных узлов электрических машин постоянного тока, содержащих графитовые или металлографитовые щетки.

Проблема обеспечения работоспособности низковольтных электроконтактных элементов включает в себя вопросы надежного контактирования элемента в месте подсоединения к нему токонесущего проводника и сохранения исходных электроконтактных свойств элемента в процессе нанесения металлизации на ограниченный участок поверхности элемента.

Изложенное удобно пояснить на примере графитовых или металлографитовых щеток для электрических машин. В низковольтных электрических машинах, механическое крепление и электрический контакт щетки с токоподводящими элементами осуществляется пайкой щетки к плоской нажимной пружине или курку.

При этом в месте пайки щетки наносят слой металлизации, к которому предъявляются требования высокой коррозионной стойкости, прочности механического контакта слоя со щеткой и высокой его электропроводности.

В силу того, что непосредственная пайка графитосодержащих электроконтактных элементов к токоподводу исключена, в практике применяется механическое закрепление электроконтактного элемента и/или его металлизация.

Известно соединение токоподвода с электроконтактным элементом, осуществляемое

гальваническим заращиванием места их механического соединения. Покрытие при этом образует металлическое кольцо в месте контакта, механически защемляя электроконтактный элемент 1. Известному соединению

токоподвода присуща, наряду с неприемлемостью в ряде конструкций и сложностьютехнологии, низкая механическая прочность соединения, особенно для миниатюрных электроконтакТных элементов.

Известны так же графитосодержащнс

электроконтактные элементы с металлизацией участка их поверхности серебром, наносимым гальваническим способом на подслой элктролитической меди с целью обеспечсния прочного сцепления металлического слоя с поверхностью элемента 2.

При электролитическом нанесении медного подслоя на пористые графитосодержащие материалы медь и ее серосодержащие соли, имеющиеся в электролите, проникают в объем щетки и кристаллизуются. Удаление подобных загрязнений, что особенно актуально для низковольтных микромашин, практически невозможно. Наличие этих загрязнений в щетках резко снижает коррозионную стойкость конт ктного узла, в котором они использую- - .худщает стабильность контакта между щеткой и коллектором и приводит к полной потере контакта.

Целью изобретения является обеспечение прочного механического соединения контактного элемента с токоподводом и стабильности электроконтактных свойств.

Указанная цель достигается тем, что указанный металлический слсш состоит из сплава палладия с никелем при содержании компонентов в нем, в об/% палладий 85-95, никель - остальное.

Нанесение слоя может быть осуществлено как вакуумным напылением, так и электроосаждением из нейтральных электролитов непосредственно на графитосодержащий электроконтактный элемент (щетку). Последнее более рационально. Наличие никеля в сплаве, в силу его высокой каталитической активности, обуславливает электролитическое осаждение сплава даже на графитные материалы, обеспечивая высокую механическую прочность сцепления слоя металлизации с поверхностью.

Экспериментально установлено, что прочность сцепления металлического слоя с серебрографитовой щеткой превышала 50 Н/мм.

Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью, хорощей паяемостью типовыми припоями. При металлизации объем электроконтактного элемента не загрязняется коррозионно нестойкими соединениями.

Экспериментальная проверка работоспособности щеток с металлизацией сплавом палладий-никель на больщой серии (более 50 щт) исполнительных микроэлектродвигателей в лабораторных условиях показала эффективность предложенного технического решения, позволяющего повысить процент выхода годных изделий (электродвигателей) до 98-99%, обеспечить их длительную сохраняемость (с исключением регламентных работ) в условиях воздействия климатических факторов, улучщить электромеханические параметры электродвигателей.

Формула изобретения

Электроконтактный элемент, например, графитосодержащая щетка, покрытый металлическим слоем для токоподБода, отличающийся тем, что, с целью обеспечения прочного механического соединения контактного элемента с токоподводом и стабильности электроконтактных свойств элемента, металлический слой состоит из сплава палладия с никелем при содержании компонентов, в нем, в об/% палладий - 85-95, никель - остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Готман П. Е. Электротехнические материалы, Справочник, МгЛ., «Энергия, 1964.