Способ изготовления многокольцевого коллектора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 151) 4 Н О 1 В. 43/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРР 886120, кл. Н О 1 К.43/06, 1981.Патент Франции У 2355386,кл. Н 01 К 43/10, 1978.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОКОЛЬЦЕВОГО КОЛЛЕКТОРА(57) Изобретение относится к областиточного приборостроения. С целью увеличения числа токопроводящих колецколлектора при его малых габаритах,ЯО 1359832 А 1 формируют серию плоских однослойныхпрямоугольных спиралей путем намотки их проводом прямоугольного сечения в неорганической изоляции н спекания в вакууме с последующим разрезанием на две части, после чего изполученных блоков формируют заготовку керна коллектора, укладывая их впакет и заливая неорганическим изолятором. Полученную заготовку 11 обрабатывают в центрах с помощью шлифовальных кругов 12, формируя фланецколлектора 13 в виде шестиграннойпризмы, а также цилиндрическую основу коллектора, на поверхность которой в заданном порядке с определенным шагом выходят контактные.площад-ки токоподводов. В местах выхода контактных площадок формируют затем контактные кольца. 2 з.п. ф-лы, 13 ил.Изобретение относится к точномуприборостроению, а именно к способамизготовления миниатюрных прецизионных токосъемников коллекторного типа,применяемых в приборах и системах автоматического управления.Целью изобретения является уменьшение габаритов коллектора при увеличении числа колец. 10На фиг. изображена намотка прямоугольной плоской однослойной спиралипроводом в неорганической изоляции испекание полученного блока; на фиг.2 разделение прямоугольного блока на 15две части; на фиг,3 - набор блоковразличной длины в пакет и помещениеего в матрицу; на фиг.4 - формирование заготовки коллектора заливкой неорганическим изолятором; на фиг.5 - 20заготовка коллектора после заливки;на фиг,б - формирование фланца коллектора, например, в форме шестигранной призмы; на фиг,7 - образованиецилиндрической основы коллектора; на 25фиг,8 - спекание и спаивание металлической трубки с цилиндрической основой коллектора; на фиг.9 - засветкаслоя фоторезиста через маску; нафиг.10 - формирование колец травлением изоляционных промежутков; нафиг.11 - заполнение через маску изо. -ляционных промежутков неорганическимизолятором; на фиг,2 - нанесениеслоя фотоситалла и травлением канавокпод кольца; на фиг.13 - получение колец напылением металла через маску.Способ реализуется следующим образом,На прямоугольный сердечник 1 катушки наматывают прямоугольную плоскую однослойную спираль проводом 3в неорганической изоляции, причемпровод имеет прямоугольное сечениес целью получения более высокой плотности упаковки его в блоке. Полученный блок спекают (фиг.1), а затемразрезают на две части 4 и 5 (фиг.2).Так формируют серию блоков 6 разнойдлины, причем максимальная длина блока соответствует требуемой длине коллектора, а длина каждого последующего блока 6 уменьшается на длину поперечного сечения предыдущего блока.Это необходимо для того, чтобы контактные площадки токопроводов размещались на цилиндрической части коллектора беэ перекрытия. Из полученных блоков 6 формируют заготовку коллектора, набирая их в пакет, как показано на фиг.3, устанавливают в пакет ось 7 и укладывают в матрицу 8,имеющую пазы 9, по уровню и глубинесоответствующие порядку расположенияконтактных площадок токоподводов нацилиндрической поверхности коллектора (фиг,3), Затем производят заливкупакета в матрице 8 неорганическимизолятором 10 (фиг.4), Полученную заготовку 11 коллектора (фиг.5) зажимают в призмах и формируют с помощьюшлифовальных кругов 12 фланец 13 кол-лектора, например, в форме шестигранной призмы, на грани которой выходятконцы токоподводов в виде контактныхплощадок 14 (фиг.б). При этом величина угла между плоскостью контактныхплощадок и плоскостями, в которыхрасположены блоки токоподводов, выбирается исходя из условия оптимальногоразмера контактной площадки 14, Затемзаготовку 11 коллектора устанавливаютв цектрах 15 (фиг.7) и формируют спомощью шлифовального круга 16 цилиндрическую основу 7 коллектора сфланцем, на цилиндрическую поверх"ность которой выходят контактные площадки токоподводов 8.Полученную цилиндрическую основуколлектора отжигают в вакууме с цельюснятия поверхностных напряжений иподвергают очистке, например, ионнойбомбардировкой,В дальнейшем изготовление коллектора идет двумя путями.гВ первом случае формируют сначалакольца, для чего на цилиндрическуютрубку 19, которую, например, с помощью слоя 20 припоя припаивают к основе 17, осуществляя одновременнотермоусадку трубки 19 (фиг.8). Затемна цилиндрическую основу коллекторананосят слой фотореэиста, устанавливают его в центрах 15 и, медленно поворачивая вокруг оси, засвечиваютчерез маску 21 (фиг.9), после чеготравлением материала трубки получаютна цилиндрической основе коллектора .изоляционные промежутки 23 междукольцами 24 (фиг.10). Впоследствииэти промежутки через маску 21 запол-няют неорганическим изолятором 25методом вакуумного напыления (фиг.11).Во втором варианте изготовленияколлектора сначала формируют межкольцевую изоляцию 25 (фиг 12) путем нанесения на цилиндрическую поверх 1359832формула и з о б р е т е н и я45 1. Способ изготовления многокольцевого коллектора, включающий формирование колец на цилиндрической осно" ве коллектора, образование на ее поверхности отдельных контактных площаность основы коллектора слой фотоситалла с последующим его центрифугированием для равномерного распределения по поверхности, затем засветкой через маску 21 (фиг.9) и травлением получают в местах выхода на поверхность тохоподвода 18 кольцевые канавки 26 под кольца (фиг.12). Затем в канавки 26 (фиг.12) через маску 21 10 напыляют вакуумным методом материал колец 27 (фиг,13), формируя таким образом кольца коллектора. После этого готовый коллектор подвергают температурному отжигу в вакууме для сня тия поверхностных напряжений.Предлагаемый способ позволяет,изготавливать малогабаритные много- кольцевые коллекторы до 70 колец и выше, поскольку обеспечивает макси мальную компактность расположения колец и токоподводов при заданных габаритах коллектора; повышает плотность заполнения внутреннего объема коллектора проводами (коэффициент за полнения близок к единице). Например, серийный коллектор на 44 кольца имеет длину кольцевой части 15 мм при диаметре колец 5 мм. Кроме того, данный способ позволяет при той же дли не коллектора увеличить число колец до 54, а диаметр колец уменьшить до 3-3,5 мм, т.е. уменьшить габариты коллектора при увеличении числа колец; Заливка заготовки коллектора неорганическим изолятором позволяет также исключить образование органических загрязнений на контактных поверхностях коллектора в процессе его эксплуатации, которые возникают при 40 заливке коллекторов органическим излтором. док токоподводов, имеющих выводы к фланцу, выполненному за одно целое с цилиндрической основой коллектора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов коллектора при увеличении числа колец, формируют блоки токоподводов различной длины путем образования прямоугольной плоской однослойной спирали из провода в неорганической изоляции, спекают полученные блоки и разделяют каждый блок на две части, затем формируют заготовку коллектора путем набора блоков различной длины в пакет с одновременной установкой оси коллектора и последующей заливкой пакета неорганическим изолятором,. затем образуют шлифовкой цилиндрическую основу коллектора с фланцем, выполненным в форме многогранной призмы, на грани которой выходят контакт" ные поверхности токоподводов, затем цилиндрическую основу коллектора отжигают в вакууме, очищают и формируют на ней кольца и межкольцевую изоляцию.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что кольца и межкольцевую изоляцию формируют спеканием или припаиванием к цилиндрической основе коллектора предварительно надетой на нее металлической трубки с одновременной ее термоусадкой и последующим нанесением на нее слоя фоторезиста, затем производят засвечивание через маску и травление материала трубки, а полученные изоляционные промежутки заполняют неорганическим изолятором.3. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с,я тем, что кольца и межкольцевую изоляцию формируют нанесением на цилиндрическую основу коллектора слоя фотоситалла с последующим его центрифугированием, засветкой через маску и травлением площадок токоподводов, с получением кольцевых канавок под кольца, в которые напыляют вакуумным методом материал колец.1359832 ЩиР Составитель В.ЧерноТехред М.Дидык кмар оррек Тираж 625 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раказ 6158/52 роизводственно еское пред едактор Н.Слободяни Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/5 ие, г, Ужгород, ул. Проектна