Способ изготовления электрического щеточного узла Советский патент 1980 года по МПК H01R43/12 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЩЕТОЧНОГО

1

Изобретение относится к технологии изготовления электрических изделий и может быть использовано в при5оростроении, электротехнике,- автоматике и других отраслях техники. 5

Известен способ изготовления щеточного узла, при котором щетку подвергают металлическому покрытию м.етояам гальванического меднения неметаллических материалов с последующей при-10 пайкой щетки к токоподводу l.

Недостатком указанного способа является низкое качество изготовления щеточного узла, поскольку при гальваническом меднении применяется элек- |5 тролит которыйJпроникая в микропоры щетки, ведет к коррозии и снижению прочности соединения.

Известен также способ изготовления 20 щеточного узла с помощью крепления токоведущего провода к щетке методом конопатки, включающей установку хоковедущего провода в отверстие термообработаниого при 850-3000°С тела гцет- 25 ки, заполнение отверстия вокруг провода конопаточным веществом с последующей термообработкой узла крепления, при этом термообработку узла крепления проводят при 500-1000°С 2 . 30

УЗЛА

; Однако этот способ не дает возмож .ности получить соединение высокого качества, поскольку конопаточное вещество снижает пере: одное сопротивление соединения и не позволяет надежко соединять токоподводы в виде пружин, выполняющих функции прижатия щеток к вршдающимся узлам злектрической машины.

Известен спосоо изготовления электрического щеточного узла путем соединения металлизированных поверхностей щетки и токоподвода Гз{.

Однако термообработка щётки с заделанным токоведущим проводом ведет к появлению на проводе оксидной пленки, резко повьзшающей переходное сопротивление контактирующей зоны. Кроме того, данный способ не позволяет соединять щетку с контактирующей пружиной, так как тв пературное воздействие на пружину снижает ее упругие свойства.

Цель изобретения - обеспечение качества электрического щеточного узла,

Указанная цель достигается тем, что в известном способе изготовления электрического щеточного узла путем соединения металлизированных поверхностей щетки и токоподвода щетку меаллиэируют путем ее перемещения над оризонтально установленной плоскотью рабочего торца ультразвукового паяльника, на который помещают расплав, затем соединяют предварительно металлизированные поверхности щетки и токоподвода притиранием , при том одновременно подводят тепло и прижимают токоподвод к щетке.

Способ включает в себя следующие ехнологические операции: подготовка еталей щеточного узла к металлизаии {очистка, установка в приспособении, -нагрев) ; подготовка оборудования к работе (установка плоскости абочего торца вертикально вверх, нагрев и т.д.); металлизация.щетки расплавом на ультразвуковом паяльнике, металлизация (чаще всего обслуживание) токоподвода; соединение етки и токоподвода. Притирание расплавленного припоя, прижатие токоподвода к щетке, охлаждение щеточюгЬ узла.

Необходимость перемегчения щетки над горизонтально установленной плоскостью рабочего торца ультразвукового паяльника объясняется тем, что силы тяжести, действующие на расплав, находящийся на торце паяльника, уменьшают его разбрызгивание при воздействии ультразвука на расплав, способствуя оптимизации процесса и лучшей настройке колебательной системы перед металлизацией.

Притирание расплавленного припоя при соединении необходимо для того, чтобы устранить оксидную пленку на поверхности припоя со стороны щетки и со стороны токоподвода. При этом припой должен как бы слиться, образуя единую безокисную жидкость. Одновременный подвод тепла и механическое прижатие токоподвода к щетке способствует этому процессу, обеспечивая надежное и качественное соединение.

Пример. Для изготовления щеточного узла двигателя датчика момента постоянного тока по предлагаемому способу берется щетка типа СГО-1 размером 1,5x2x2,5.в виде бруска Она облужена припоем П-200А на ультразвуковом паяльнике марки УУП-4 со стороны 1,5x2,5 и припаяна к токоподводу в виде пружинной пластины.

На партии щеток определена прочность пайки на отрыв в тангенциальном направлении, электрическое переходное сопротивление и внешний вид, При этом прочность пайки на отрыв определена граммометром и составляет 300 г,переходное сопротивление замерено мостом постоянного тока МО-62 а внешний вид оценен с помощью микроскопа.

Результаты испытаний показывают, что пайка всей партии электрощеток СГО-1 выдерживает усилие не менее

300 г в рабочем тангенциальном направлении, что превышает усилия, создаваёмьае трением .щеток о коллектор, которое по расчетам не превышает 9 г. Электрическое переходное сопротивлее ние пайки постоянному току находится в пределах 0,003-0,005 Ом, что составляет 0,1% общего сопротивления обмотки двигателя при допустимой норме 0,5%. Внешний вид соответствует .

требованиям чертежа.

Из примера видно, что щеточный узел, изготовленный по предлагаемому способу, удовлетворяет требованиям по прочности, переходному электрическому сопротивлению и внешнему виду,

5 предъявляемым при изготовлении ДМПТ.

Предлагаемый способ изготовления электрического щеточного узла позволяет улучшить любой параметр щеточного узла. Так,например, если необходимо увеличить предел прочности соединения щетки и токоподвода, то необходимо производить металлизацию щетки более тугоплавким металлом или сплавом (цинк, алюминий и др.), ко5 торне дают более высокую адгезию. При этом необходимо выбрать припой, который имеет более высокий предел механической поочности.

0 Способ позволяет производить изготовление щеточного узла, в котором щетка и токоподвод соединены без промежуточного слоя, т.е. одним припоем, например ПОС-61, ПОИ-50, П2ООА, цинS ком, алюминием, серебром и т.д.

Путем выбора соответствую1чего припоя изготавливают щеточные узлы с минимальным переходным сопротивлением.

Кроме того, предлагаемый способ дает возможность производить металлизацию и соединение щетки с щеткодержателем или с проводом в условиях инертного газа, что приводит к повышению качества соединения, так как кет условий для возникновения окислов при металлизации и пайке.

Формула изобретения

Способ изготовления электрического щеточного узла путем соединения металлизированных поверхностей щетки и токоподвода, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения качества щеточного узла, металлизацию щеткн осуществляют путем ее пер(змещения над горизонтально установленной плоскостью рабочего торца ультразвукового паяльника, на который помещают расплав, и соединяют предварительно металлизированные поверхности щетки и токоподвода притиранием, при .этом одновременно подво57738056

дят тепло и прижимают токоподвод ктехника, вьш. 3, изд. 4-е. Л., Машетке.шиноетроение, 1977, с. 48-49.

Источники инЛормации,2. Азторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе 6184485, кл. Н 01 R 43/12, 1978. 1. Ямпольский А. М. Меднение и 3. Авторское свидетельство СССР

никелирование.- Библиотека гальяано- 352346, кл. Н 01 R 43/12, 1972.