EP3259831A1 - Ressort a spirales d'un porte-balais - Google Patents

Ressort a spirales d'un porte-balais

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Publication number
EP3259831A1
EP3259831A1 EP16707180.2A EP16707180A EP3259831A1 EP 3259831 A1 EP3259831 A1 EP 3259831A1 EP 16707180 A EP16707180 A EP 16707180A EP 3259831 A1 EP3259831 A1 EP 3259831A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
friction
brush holder
spring
brush
spring according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16707180.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marie-Ange NALIN
Pierre Mollon
Maximilien Gentil
Alain Bost
Wilfried Pays
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of EP3259831A1 publication Critical patent/EP3259831A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/14—Means for supporting or protecting brushes or brush holders
    • H02K5/143—Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
    • H02K5/148—Slidably supported brushes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/46—Auxiliary means for improving current transfer, or for reducing or preventing sparking or arcing
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/381—Brush holders characterised by the application of pressure to brush
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/41—Brush holders cartridge type
    • H01R39/415—Brush holders cartridge type with self-recoiling spring

Definitions

  • An improved scroll spring of a motor vehicle starter brush holder and the corresponding brush holder and starter are disclosed.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with motor vehicle starters, in particular those installed in vehicles equipped with the function of stopping and automatically restarting the engine (so-called "stop and start” function). " in English).
  • a brush holder is mounted around the rotor shaft of a starter so as to cooperate the brushes with an electrical collector integral with the rotor shaft.
  • the brush holder comprises a support plate carrying a set of cages each serving as a housing for a broom.
  • the brushes made of electrically conductive material allow the power supply of the rotor by switching the electric current in the conductors of the rotor.
  • each blade has a face intended to rub against the conductive blades of the collector connected to the rotor winding.
  • An elastic means such as a spring, exerts on each broom received in a cage a force in the direction of the manifold to ensure contact between the blade and the collector blades.
  • the brushes have alternating polarities.
  • the positive polarity brushes are electrically connected, via their respective braid, to an inter-brush connector which is also electrically connected to the power wire from the starter contactor.
  • the brushes for the return of current are electrically connected to the mass of the machine by means of their respective braid.
  • a spiral type spring comprising a wound portion mounted on a leg and an arm extending from one end of the wound portion and intended to come resting on an end face of the brush opposite the face in contact with the collector blades.
  • the brush pressed against the collector bounces a few hundredths of a millimeter on the collector because of the alternation of blades and recess of the collector which come alternately in contact with the face of the brush. It has been noted that with coil springs there is a large variation in the force applied to the brush in the main operating range of the starter.
  • this causes significant variations in the starter voltage signal in the starter P operating range of between 4 and 8V, which results in a loss of switching quality as well as a loss of power. premature wear of the broom by electro-erosion.
  • said coil spring further comprises a friction reduction means between at least two adjacent turns of said wound portion.
  • friction reduction is meant a layer or a fluid which is adapted to reduce friction between two metallic materials of the same kind.
  • the invention thus makes it possible to limit the friction between the turns, in particular in the compression phase of the spring occurring during the rebound. This has the effect of reducing the force difference applied by the brush on the collector during the compression phase relative to the decompression phase of the spring. Due to the reduction of the electric arcs generated during the rotation of the collector, the invention thus makes it possible to improve the electrical commutation and to reduce the wear speed of the brushes.
  • said friction reducing means is located only in said coiled portion of said coil spring. In one embodiment, said friction reducing means is positioned between each adjacent turn of said wound portion.
  • said friction reduction means is a coating layer with a reduced coefficient of friction.
  • said friction reducing means is a Teflon layer.
  • said friction reducing means is a lubricating fluid.
  • said friction reducing means is oil, or an emulsion of oil and water, or grease.
  • said friction reducing means is a paper impregnated with a friction reducing product. Said paper is positioned between the adjacent turns of said coiled portion of said coil spring.
  • said friction reduction means is a portion overmolded on said turns of said wound portion of said spiral spring.
  • the invention furthermore relates to a motor vehicle starter brush holder comprising at least one spiral spring as previously defined.
  • said brush holder further comprises guide cages for receiving brushes, a support plate on which the cages are mounted, tabs around each of which is mounted a spiral spring as previously defined for exercising a force on the corresponding broom against a collector.
  • the invention also relates to a motor vehicle starter comprising a brush holder as previously defined.
  • FIG. 1 is a graph illustrating, as a function of time, the evolution of the starter voltage during an operating cycle when a spiral spring according to the state of the art is used;
  • Fig. 2 is a perspective view of an electric starter motor brush holder according to the present invention
  • Figure 3 is a perspective view of the plate of the brush holder of Figure 2;
  • FIG. 4 is a perspective view of the spiral spring according to the present invention mounted on the brush holder of Figure 2;
  • FIG. 5 is a graph illustrating, as a function of time, the evolution of the starter voltage during an operating cycle when a coil spring according to the present invention is used;
  • FIG. 2 shows a brush holder 10 according to the invention for use with a motor vehicle starter.
  • This brush holder 10 comprises a support plate 12 of substantially annular shape about an axis X on which is fixed a set of brush cages 13 each serving as a housing for a brush 15.
  • the X axis of the support plate 12 corresponds to the axis of the brush holder 10.
  • the support plate 12 clearly visible in FIG. 3 is a one-piece piece comprising a metal plate 121 and overmolded layers 122 on either side of the metal plate 121.
  • the layers 122 are made of a plastic material ensuring good electrical insulation.
  • the overmolded layers 122 cover all the risk areas of the plate 12, that is to say all the areas where a short circuit could appear.
  • the overmolded layers 122 are heat sensitive and deformable from a predetermined temperature so as to cause a short circuit in case of overheating.
  • the plastic material used for overmolded layers 122 is a thermoplastic material such as polyamide PA4.6 or PA6.6 or fiber-loaded polypropylene PPS.
  • the support plate 12 and the cages 13 that it carries are fixed on a cover (not shown) forming a rear bearing for the rotor shaft of the electric machine.
  • the central portion of the plate 12 has an opening 16.
  • the assembly formed by the plate 12, the brush cages 13 and the brushes 15 is mounted around the starter rotor shaft via the opening.
  • Each blade 15 is slidably mounted inside a cage 13 which is open so as to open on the opening 16 to enable the brushes 15 to be placed in electrical contact with blades carried by a commutator of a rotor of electric machine.
  • the brushes 15 have alternating polarities.
  • the brushes 15 of positive polarity are electrically connected, via their respective braid 19, to an inter-brush connector 20 which is also electrically connected to the supply wire from the contactor starter.
  • the inter-brush connector 20 is connected to the supply wire via a pin 21 passing through a grommet 22 cooperating with the starter casing to seal the brush holder 10.
  • the positive brushes 15 and their corresponding cages 13 are electrically isolated from the negative polarity for proper operation of the starter. This insulation is obtained by the overmolded layers 122.
  • the flexible braids 19 are advantageously made of copper or copper alloy to facilitate welding on the plate 121. The braids 19 may also play a role of fuse in case of overcurrent due to a malfunction of the starter. Furthermore, the brushes 15 of negative polarity for the current return are electrically connected to the mass of the machine by means of their respective braid 19 welded to the plate 121 of the plate 12.
  • each cage 13 has a housing for the brush 15 delimited by two parallel side walls 26, 27 vis-à-vis connected to each other by a wall 28 of upper connection.
  • Each cage 13 may for example be obtained by folding a thin sheet metal plate so as to form substantially an omega whose end branches are fixed on the plate 12 via a fixing device.
  • the fixing device may comprise tabs inserted into openings 18 of the plate 12 (see Figure 3) and folded towards each other against the plate 12.
  • the fastening system comprises rivets passing through the plate 12 and the branches of the broom cage 13.
  • a spiral spring 36 associated with each cage 13 radially biases the corresponding blade 15 to contact blades of the collector.
  • each spring 36 comprises a wound portion 37 formed by a plurality of turns 371 which is mounted around a tab 38, as well as an arm 39 extending from a end of the wound portion 37.
  • the spiral spring 36 is a flat spiral spring, that is to say that the turns 371 extend in the same radial plane.
  • the spiral springs 36 are arranged between two brushes 15 for radially pushing one of the two brushes 15.
  • the spiral springs 36 are not aligned radially with the associated brush 15 but are arranged angularly next to it.
  • the arm 39 has a bearing zone 40 against a portion 41 of the brush face 15 opposite the face in contact with the commutator blades.
  • the bearing zone 40 of the arm 39 has in this case a curved shape.
  • the spring 36 further comprises a friction reduction means 42 between at least two adjacent turns 371 of the wound portion 37.
  • friction reduction means 42 is meant a layer or a fluid which is adapted to reduce the friction between two metallic materials of the same nature.
  • said friction reducing means 42 is positioned between all adjacent turns 371 of said wound portion.
  • the friction reduction means 42 is formed of a material which has a coefficient of friction lower than that of the material of the turns 371 of the spring 36.
  • the invention thus makes it possible to limit the friction between the turns 371, in particular in the compression phase of the spring 36 occurring during the rebound. This has the effect of reducing the force difference applied by the brush on the collector during the compression phase relative to the decompression phase of the spring.
  • the invention thus makes it possible to reduce the variations of the starter voltage signal in the operating range P, and in particular between 4V and 8V, with respect to the use of helical coil springs.
  • friction-reducing means see FIG. This improves the electrical switching while reducing the wear speed of the brushes.
  • the friction reduction means 42 is a coating layer with a reduced coefficient of friction, such as a Teflon layer.
  • the friction reducing means 42 is a lubricating fluid, such as an oil or an emulsion of oil and water, or grease.
  • the friction reducing means 42 is a paper impregnated with a friction reducing product. The added paper is positioned between the adjacent turns 371 of the coiled portion 37.
  • the friction reduction means 42 may be located only in the wound portion 37. Alternatively, the friction reduction means 42 may cover or be applied, in the case of a fluid, over the entire surface of the spring 36, that is, on the surface of the coiled portion 37 and the arm 39.
  • the tab 38 which extends axially with respect to the axis X, is in this case obtained by folding one of the end branches of the cage 13.
  • the side walls 26, 27 each comprise an opening 43 for the passage of the arm 39 of the spring 36 and / or the braid 19 of the brush 15.
  • the latter may be provided with fins 45 extending from the side other of the open face located on the side of the collector.
  • the brush holder 10 comprises more than four brushes 15, each brush 15 being for example associated with another brush positioned on the opposite side of the plate 12.
  • the brush holder 10 is here an electric motor brush holder of a motor vehicle starter.
  • the brush holder 10 could also belong to an alternator or an alternator-starter.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

L'invention porte principalement sur un ressort à spirales (36) d'un porte-balais de démarreur pour véhicule automobile comprenant; une partie enroulée (37) ayant une pluralité de spires (371), un bras (39) destiné à venir en appui contre une face d'un balai du porte-balais, caractérisé en ce que ledit ressort à spirales (36) comporte en outre un moyen de réduction de frottement (42) entre au moins deux spires (371) adjacentes de ladite partie enroulée (37).

Description

RESSORT A SPIRALES D'UN PORTE-BALAIS
L'invention porte sur un ressort à spirales amélioré d'un porte-balais de démarreur de véhicule automobile, ainsi que sur le porte-balais et le démarreur correspondants. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les démarreurs de véhicule automobile, en particulier ceux installés dans les véhicules équipés de la fonction d'arrêt et de re-démarrage automatique du moteur thermique (fonction dite "stop and start" en anglais).
De façon connue en soi, un porte-balais est monté autour de l'arbre du rotor d'un démarreur de manière à faire coopérer les balais avec un collecteur électrique solidaire de l'arbre du rotor. Le porte-balais comporte une platine de support portant un ensemble de cages servant chacune de logement à un balai. Les balais réalisés en matériau électriquement conducteur permettent l'alimentation électrique du rotor par commutation du courant électrique dans les conducteurs du rotor.
A cet effet, chaque balai comporte une face destinée à venir frotter contre les lames conductrices du collecteur reliées au bobinage du rotor. Un moyen élastique, tel qu'un ressort, exerce sur chaque balai reçu dans une cage un effort en direction du collecteur pour assurer le contact entre le balai et les lames du collecteur.
Les balais présentent des polarités alternées. Ainsi, les balais de polarité positive sont reliés électriquement, via leur tresse respective, à un connecteur inter-balais auquel est également connecté électriquement le fil d'alimentation issu du contacteur du démarreur. Par ailleurs, les balais destinés au retour de courant sont reliés électriquement à la masse de la machine au moyen de leur tresse respective.
Dans certaines configurations de porte-balais, il est connu d'utiliser un ressort de type à spirales comprenant une partie enroulée montée sur une patte ainsi qu'un bras s'étendant à partir d'une extrémité de la partie enroulée et destiné à venir en appui sur une face d'extrémité du balai opposée à la face en contact avec les lames du collecteur. Lors de la rotation du collecteur, le balai plaqué contre le collecteur rebondit de quelque centième de millimètres sur le collecteur en raison de l'alternance de lames et de creux du collecteur qui viennent alternativement en contact avec la face du balai. Il a été remarqué qu'avec des ressorts à spirales, il y a une variation importante de la force appliquée sur le balai dans la plage de fonctionnement principale du démarreur.
Comme cela est illustré sur la figure 1 , cela entraîne des variations importantes du signal de tension du démarreur dans la plage de fonctionnement P du démarreur comprise ici entre 4 et 8V, ce qui cause une perte de la qualité de la commutation ainsi qu'une usure prématurée du balai par électro-érosion.
L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un ressort à spirales d'un porte-balais de démarreur pour véhicule automobile comprenant:
- une partie enroulée ayant une pluralité de spires,
- un bras destiné à venir en appui contre une face d'un balai du porte-balais, caractérisé en ce que ledit ressort à spirales comporte en outre un moyen de réduction de frottement entre au moins deux spires adjacentes de ladite partie enroulée. Par moyen de réduction de frottement, on entend une couche ou un fluide qui est adapté à réduire les frottements entre deux matériaux métalliques de même nature.
L'invention permet ainsi de limiter les frottements entre les spires, en particulier dans la phase de compression du ressort se produisant lors du rebond. Cela a pour effet de réduire la différence de force appliquée par le balai sur le collecteur lors de la phase de compression par rapport à la phase de décompression du ressort. Du fait de la réduction des arcs électriques générés lors de la rotation du collecteur, l'invention permet ainsi d'améliorer la commutation électrique et de réduire la vitesse d'usure des balais. Selon une réalisation, ledit moyen de réduction de frottement est situé uniquement dans ladite partie enroulée dudit ressort à spirales. Selon une réalisation, ledit moyen de réduction de frottement est positionné entre chaque spire adjacente de ladite partie enroulée.
Selon une réalisation, ledit moyen de réduction de frottement est une couche de revêtement à coefficient de frottement réduit. Selon une réalisation, ledit moyen de réduction de frottement est une couche de téflon.
Selon une réalisation, ledit moyen de réduction de frottement est un fluide de lubrification.
Selon une réalisation, ledit moyen de réduction de frottement est de l'huile, ou une émulsion d'huile et d'eau, ou de la graisse.
Selon une réalisation, ledit moyen de réduction de frottement est un papier imbibé par un produit réduisant les frottements. Ledit papier est positionné entre les spires adjacentes de ladite partie enroulée dudit ressort à spirales.
Selon une réalisation, ledit moyen de réduction de frottement est une portion surmoulée sur lesdites spires de ladite partie enroulée dudit ressort à spirales.
L'invention concerne en outre un porte-balais de démarreur de véhicule automobile comportant au moins un ressort à spirales tel que précédemment défini. De plus, ledit porte-balais comporte en outre des cages de guidage destinées à recevoir des balais, une plaque de support sur laquelle sont montées les cages, des pattes autour de chacune desquelles est monté un ressort à spirales tel que précédemment défini destiné à exercer un effort sur le balai correspondant contre un collecteur.
L'invention a également pour objet un démarreur de véhicule automobile comportant un porte-balais tel que précédemment défini.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. La figure 1 , déjà décrite, est un graphique illustrant, en fonction du temps, l'évolution de la tension du démarreur au cours d'un cycle de fonctionnement lorsqu'un ressort à spirales selon l'état de la technique est utilisé;
La figure 2 est une vue en perspective d'un porte-balais de moteur électrique de démarreur selon la présente invention;
La figure 3 est une vue en perspective de la platine du porte-balais de la figure 2;
La figure 4 est une vue en perspective du ressort à spirales selon la présente invention monté sur le porte-balais de la figure 2; La figure 5 est un graphique illustrant, en fonction du temps, l'évolution de la tension du démarreur au cours d'un cycle de fonctionnement lorsqu'un ressort à spirales selon la présente invention est utilisé;
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. La figure 2 montre un porte-balais 10 selon l'invention destiné à être utilisé avec un démarreur de véhicule automobile. Ce porte-balais 10 comporte une platine de support 12 de forme sensiblement annulaire autour d'un axe X sur laquelle est fixé un ensemble de cages à balai 13 servant chacune de logement à un balai 15. L'axe X de la platine de support 12 correspond à l'axe du porte-balais 10.
La platine de support 12 bien visible sur la figure 3 est une pièce monobloc comportant une plaque métallique 121 et des couches surmoulées 122 de part et d'autre de la plaque métallique 121 . Les couches 122 sont réalisées dans une matière plastique assurant une bonne isolation électrique. Les couches surmoulées 122 recouvrent toutes les zones à risque de la platine 12, c'est-à-dire toutes les zones où pourrait apparaître un court-circuit. Les couches surmoulées 122 sont sensibles à la chaleur et déformables à partir d'une température prédéterminée afin de pouvoir provoquer un court-circuit en cas de surchauffe. Typiquement, la matière plastique utilisée pour les couches surmoulées 122 est une matière thermoplastique telle qu'un polyamide PA4.6 ou PA6.6 ou un polypropylène PPS chargé en fibres. La platine de support 12 et les cages 13 qu'elle porte viennent se fixer sur un capot (non représenté) formant un palier arrière pour l'arbre de rotor de la machine électrique. En outre, la partie centrale de la platine 12 comporte une ouverture 16. L'ensemble formé par la platine 12, les cages à balai 13 et les balais 15 est monté autour de l'arbre du rotor du démarreur via l'ouverture.
Chaque balai 15 est monté à coulissement à l'intérieur d'une cage 13 laquelle est ouverte de manière à déboucher sur l'ouverture 16 pour permettre la mise en contact électrique des balais 15 avec des lames portées par un collecteur d'un rotor de machine électrique. Les balais 15 présentent des polarités alternées. Ainsi, les balais 15 de polarité positive sont reliés électriquement, via leur tresse 19 respective, à un connecteur inter-balais 20 auquel est également connecté électriquement le fil d'alimentation issu du contacteur du démarreur. En l'occurrence, le connecteur inter-balais 20 est relié au fil d'alimentation via un pion 21 traversant un passe-fil 22 coopérant avec la carcasse du démarreur pour assurer l'étanchéité du porte-balais 10.
Les balais positifs 15 et leurs cages 13 correspondantes sont isolés électriquement de la polarité négative pour un bon fonctionnement du démarreur. Cette isolation est obtenue par les couches surmoulées 122. Les tresses souples 19 sont avantageusement en cuivre ou en alliage de cuivre pour faciliter le soudage sur la plaque 121 . Les tresses 19 pourront également jouer un rôle de fusible en cas de surintensité due à un dysfonctionnement du démarreur. Par ailleurs, les balais 15 de polarité négative destinés au retour de courant sont reliés électriquement à la masse de la machine au moyen de leur tresse 19 respective soudée sur la plaque 121 de la platine 12.
Plus précisément, chaque cage 13 présente un logement pour le balai 15 délimité par deux parois latérales 26, 27 parallèles en vis-à-vis reliées entre elles par une paroi 28 de liaison supérieure. Chaque cage 13 pourra par exemple être obtenue par pliage d'une plaquette de tôle mince de manière à former sensiblement un oméga dont les branches d'extrémité sont fixées sur la platine 12 via un dispositif de fixation. A cet effet, le dispositif de fixation pourra comporter des pattes insérées dans des ouvertures 18 de la platine 12 (cf. figure 3) et rabattues l'une vers l'autre contre la platine 12. Alternativement, le système de fixation comporte des rivets traversant la platine 12 et les branches de la cage à balai 13.
Par ailleurs, un ressort à spirales 36 associé à chaque cage 13 sollicite radialement le balai 15 correspondant vers des lames de contact du collecteur.
A cet effet, comme cela est bien visible sur la figure 4, chaque ressort 36 comporte une partie enroulée 37 formée par une pluralité de spires 371 qui est montée autour d'une patte 38, ainsi qu'un bras 39 s'étendant depuis une extrémité de la partie enroulée 37.
Comme illustrés sur les figures, le ressort à spirales 36 est un ressort à spirales plat, c'est-à-dire que les spires 371 s'étendent dans un même plan radial.
Dans cet exemple de réalisation, les ressorts à spirales 36 sont disposés entre deux balais 15 pour pousser radialement un des deux balais 15. En d'autres termes, les ressorts à spirales 36 ne sont pas alignés radialement avec le balai 15 associé mais sont disposés angulairement à côté de ce dernier.
Le bras 39 présente une zone d'appui 40 contre une portion 41 de la face du balai 15 opposée à la face en contact avec les lames du collecteur. La zone d'appui 40 du bras 39 présente en l'occurrence une forme incurvée.
Le ressort 36 comporte en outre un moyen de réduction de frottement 42 entre au moins deux spires adjacentes 371 de la partie enroulée 37. Par moyen de réduction de frottement 42, on entend une couche ou un fluide qui est adapté pour réduire les frottements entre deux matériaux métalliques de même nature. De préférence, ledit moyen de réduction de frottement 42 est positionné entre toutes les spires 371 adjacentes de ladite partie enroulée.
Le moyen de réduction de frottement 42 est formé d'un matériau qui présente un coefficient de frottement inférieur à celui du matériau des spires 371 du ressort 36. L'invention permet ainsi de limiter les frottements entre les spires 371 , en particulier dans la phase de compression du ressort 36 se produisant lors du rebond. Cela a pour effet de réduire la différence de force appliquée par le balai sur le collecteur lors de la phase de compression par rapport à la phase de décompression du ressort.
Comme cela est illustré sur la figure 5, l'invention permet ainsi de réduire les variations du signal de tension du démarreur dans la plage de fonctionnement P, et en particulier entre 4V et 8V, par rapport à l'utilisation de ressorts à spirales dépourvu de moyen de réduction de frottement (cf. figure 1 ). On améliore ainsi la commutation électrique tout en réduisant la vitesse d'usure des balais.
On peut ainsi conclure que l'ajout du moyen de réduction de frottement 42 entre les spires 371 adjacentes de ladite partie enroulée 37 permet de réduire les rebonds des balais 15 et donc de diminuer les variations de tension. En outre, le fait de diminuer les variations de tension sur une plage de fonctionnement P permet également de réduire les variations de tension sur une plage de fonctionnement supérieure à ladite plage P et en particulier de réduire les variations de tension autour de 10V pour des démarreurs.
Dans un exemple de réalisation, le moyen de réduction de frottement 42 est une couche de revêtement à coefficient de frottement réduit, telle qu'une couche de téflon.
Alternativement, le moyen de réduction de frottement 42 est un fluide de lubrification, tel que de l'huile ou une émulsion d'huile et d'eau, ou de la graisse. Dans un autre mode de réalisation, le moyen de réduction de frottement 42 est un papier imbibé par un produit réduisant les frottements. Le papier rapporté est positionné entre les spires adjacentes 371 de la partie enroulée 37.
Il sera également possible d'utiliser une portion de matériau à coefficient de frottement réduit surmoulée sur les spires 371 de la partie enroulée 37. Le moyen de réduction de frottement 42 pourra être situé uniquement dans la partie enroulée 37. Alternativement, le moyen de réduction de frottement 42 pourra recouvrir ou être appliqué, dans le cas d'un fluide, sur toute la surface du ressort 36, c'est-à-dire sur la surface de la partie enroulée 37 et du bras 39.
Par ailleurs, la patte 38, qui s'étend axialement par rapport à l'axe X, est en l'occurrence obtenue par pliage d'une des branches d'extrémité de la cage 13. Par ailleurs, les parois latérales 26, 27 comportent chacune une ouverture 43 pour le passage du bras 39 du ressort 36 et/ou de la tresse 19 du balai 15. Afin d'augmenter la rigidité des cages 13, ces dernières pourront être munies d'ailettes 45 s'étendant de part et d'autre de la face ouverte située du côté du collecteur.
L'homme du métier pourra bien entendu modifier la configuration du porte- balais 10 précédemment décrit sans sortir du cadre de l'invention définie ci- après par les revendications.
Ainsi, en variante notamment, le porte-balais 10 comporte plus de quatre balais 15, chaque balai 15 pouvant par exemple être associé à un autre balai positionné du côté opposé de la platine 12.
Le porte-balais 10 est ici un porte-balais de moteur électrique d'un démarreur de véhicule automobile. En variante, le porte-balais 10 pourrait également appartenir à un alternateur ou à un alterno-démarreur.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Ressort à spirales (36) d'un porte-balais (10) de démarreur pour véhicule automobile comprenant:
- une partie enroulée (37) ayant une pluralité de spires (371 ),
- un bras (39) destiné à venir en appui contre une face d'un balai du porte-balais (10),
caractérisé en ce que ledit ressort à spirales (36) comporte en outre un moyen de réduction de frottement (42) entre au moins deux spires (371 ) adjacentes de ladite partie enroulée (37).
2. Ressort selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit moyen de réduction de frottement (42) est situé uniquement dans ladite partie enroulée (37) dudit ressort à spirales (36).
3. Ressort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen de réduction de frottement (42) est positionné entre chaque spire (371 ) adjacente de ladite partie enroulée (37).
4. Ressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen de réduction de frottement (42) est une couche de revêtement à coefficient de frottement réduit.
5. Ressort selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de réduction de frottement (42) est une couche de téflon.
6. Ressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen de réduction de frottement (42) est un fluide de lubrification.
7. Ressort selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit moyen de réduction de frottement (42) est de l'huile, ou une émulsion d'huile et d'eau, ou de la graisse.
8. Ressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen de réduction de frottement (42) est un papier imbibé par un produit réduisant les frottements.
9. Ressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen de réduction de frottement (42) est une portion surmoulée sur lesdites spires (371 ) de ladite partie enroulée (37) dudit ressort à spirales (36).
10. Porte-balais (10) de démarreur de véhicule automobile comportant au moins un ressort à spirales (36) tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
1 1 . Démarreur de véhicule automobile comportant un porte-balais (10) tel que défini selon la revendication précédente.
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