(57)【要約】  本発明は、電気機械ロータのコレクタ（２７）を擦るように構成された前面（３５）と称される表面と、コレクタ（２７）の方へブラシに力をかけるように構成されたばねの少なくとも１つの支え面（３９）を備える前面とは反対の背面（３８）と称される表面とを有する本体（３４）を備える電気機械用のブラシ（２５）に関する。ブラシは、ブラシの本体（３４）に接続用ブレードを取り付けるための領域（４４）をさらに備える。本発明によれば、接続用ブレードを取り付けるための領域（４４）は、上方から見た場合、少なくとも、ブラシの本体の背面（３８）の側の前記支え面（３９）の後方に位置する。前記本体（３４）は、２つの支え面（３９）を備え、ブレードを取り付けるための領域（４４）は、２つの支え面（３９）の間に位置する。また、本発明は、対応する電気機械ブラシホルダに関する。
2015532504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械用のブラシ（２５）であって、
電気機械のロータのコレクタ（２７）を擦るように構成された、前面（３５）と称される表面と、前記前面の反対側にあり、前記コレクタ（２７）の方向に前記ブラシに力をかけるように構成されたばね用の少なくとも１つの支持面（３９）を備える、背面（３８）と称される表面と、を有する本体（３４）と、
前記前面を前記背面に接続する前記ブラシの前記本体の周辺部の少なくとも一部を形成する前記ブラシの側面に位置し、前記ブラシの前記本体（３４）に接続用ブレード（４５）を固定する領域（４４）と、を備え、
前記接続用ブレード（４５）を固定する前記領域（４４）は、前記支持面を介して通る平面と、前記前面から最も離れた前記側面の端部との間に少なくとも部分的に位置し、
前記ブラシの前記本体は、２つの支持面（３９）を備え、前記ブレード（４５）を固定する前記領域（４４）は、前記２つの支持面（３９）の間に位置することを特徴とするブラシ。
【請求項２】
前記ブラシの前記支持面（３９）と前記前面（３５）との間の距離（ＤＳ）は、前記前面（３５）と、前記前面（３５）に最も近い固定する前記領域（４４）の端部との間の最短距離に相当する前記ブラシの機能的距離（ＤＦ）に等しいことを特徴とする、請求項１に記載のブラシ。
【請求項３】
固定する前記領域（４４）は、凹部（５０）によって境界が定められた突起部上に位置づけられ、前記凹部の基部は、前記支持面（３９）を形成することを特徴とする、請求項２に記載のブラシ。
【請求項４】
前記凹部（５０）は、「Ｖ」字形状であることを特徴とする、請求項３に記載のブラシ。
【請求項５】
本体（２２）と、請求項１から４のいずれか一項に記載のブラシ（２５）を受けるように構成された前記本体（２２）に固定された少なくとも１つのブラシケージ（２３）と、前記ブラシ（２５）をコレクタの方へ押すために、前記ブラシ（２５）の少なくとも１つの支持面（３９）と接触状態になり得るばね（４２）と、を備えることを特徴とする、電気機械用のブラシホルダ。
【請求項６】
前記ブラシケージ（２３）は、前記ブラシ（２５）の変位中に前記ブレード（４５）が通過できるようにするために、開口（５５）を有する側壁（５４）を備えることを特徴とする、請求項５に記載のブラシホルダ。
【請求項７】
前記ブラシケージ（２３）は、前記ブラシ（２１）の前記前面側（３９）に位置する２つのフラップ（５７）をさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載のブラシホルダ。
【請求項８】
前記ブラシホルダは、前記コレクタ（２７）の可能な限り近くへ前記ブレード（４５）を変位できるようにするために、前記開口（５５）の拡張部の側壁および前記フラップ（５７）に設けられたカットアウト（５８）を備えることを特徴とする、請求項６および７に記載のブラシホルダ。
【請求項９】
前記ばね（４２）は渦巻き型のものであり、前記ばねは、「Ｕ」字状に折り曲げられた端部（７２）と、互いに向き合う「Ｕ」字の直線部の一方からそれぞれ得られる２つの渦巻きセット（７３）とを有し、各渦巻きセット（７３）は、前記ブラシの支持面（３９）に対して支持されるように構成された返し部（７５）を有するアーム（７４）で終端することを特徴とする、請求項５から８のいずれか一項に記載のブラシホルダ。
【請求項１０】
前記渦巻きばね（４２）は、３つの歯（６８、６９、７０）を備える保持システム（６７）によって前記本体（２２）に保持され、前記歯の１つ（７０）は、前記他の２つの歯（６８、６９）の間に位置し、前記他の２つの歯（６８、６９）が位置する平面に対してずれた平面に位置づけられ、前記ばね（４２）の「Ｕ」字の端部は、前記保持システム（６７）の歯（６８、６９、７０）の間に位置づけられることを特徴とする、請求項９に記載のブラシホルダ。
【請求項１１】
前記ばね（４２）は渦巻き型のものであり、前記ばねは、平坦なストリップを巻回してなる複数の実質的に同心状の渦巻きによって形成された巻回部（８０）を備え、前記巻回部（８０）は、２つのアーム（８２）によって延伸された平坦な端部（８１）で終端し、前記２つのアーム（８２）は、互いに平行であり、且つ、前記ブラシの前記背面（３８）の前記支持面（３９）に対して支持されるように構成されることを特徴とする、請求項５から８のいずれか一項に記載のブラシホルダ。
【請求項１２】
前記各アーム（８２）は、前記ばね（４２）の前記平坦な端部（８１）の平面に延伸する第１の直線部（８４）と、前記巻回部（８０）から離れた方向に延伸する第２の直線部（８５）とを備え、前記第２の直線部（８５）は、曲線状の第１の折曲部（９１）によって前記第１の直線部（８４）に接続され、前記第２の直線部（８５）は、曲線状の第２の折曲部（９２）によって更に第３の直線部（８６）に接続されることを特徴とする、請求項１１に記載のブラシホルダ。
【請求項１３】
前記渦巻きばねは、実質的に矩形状の断面を有するピン（７７）によって形成された保持システム（６７）によって前記本体（２２）に保持され、前記渦巻きばね（４２）の前記巻回部は、前記ピン（７７）の周りに位置づけられることを特徴とする、請求項１１または１２に記載のブラシホルダ。
【請求項１４】
前記渦巻きばねの前記アームは、前記ばねの耐用寿命の開始時の位置と前記ばねの耐用寿命の終了時の位置との間の角度アルファに応じて変位可能であり、前記角度アルファの二等分線は、前記ブラシの側面に垂直であることを特徴とする、請求項５から１３のいずれか一項に記載のブラシホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械のブラシおよび電気機械のブラシに対応するブラシホルダに関する。
本発明は、自動車のスタータで使用される電気機械への応用に特に好適であるが、これに限定されるものではない。特に、本発明は、熱機関の停止再始動機能（いわゆる、停止始動機能）を備えた車両とともに使用されるスタータで実現され、この機能により、交通状況の様々な理由で（特に、赤信号時の停止中に）車両の熱機関が停止され、その後再始動されて、燃費の節約が図られる。
【背景技術】
【０００２】
熱機関、特に、自動車の熱機関を始動するために、ドライブクラウンによってスタータの回転エネルギーを熱機関のクランクシャフトに伝達可能なランチャが設けられたスタータの形態の回転電気機械を使用することが知られている。
【０００３】
コンタクタの移動ロッドに接続されたレバーによって変位されるこのランチャは、適用可能であれば減速機によって、電気機械の出力シャフトに取り付けられる。
【０００４】
電気機械は、ヘッドと、一般にフェライト製の複数の永久磁石を有する磁化構造体とからなるステータ、すなわち、インダクタを備える。電気機械はまた、ロータの巻線を形成する導体を備えるロータ、すなわち、電機子を備える。この目的のために、積層プレートによって形成されたコアを備えるロータは、歯によって分離された長手方向の切り込みを有し、これらの切り込みの内部に導体が挿入される。
【０００５】
電気機械はまた、ロータの導体に流れる電流を切り換えることによってロータへ給電するために、ブラシホルダの内部に配設された導電性材料からなる少なくとも２つのブラシを備える。
【０００６】
この目的のために、図１に示すように、各ブラシ１は、ロータの巻線に接続された複数の導電性プレート６を有するコレクタ５を擦るように構成された前面３を有する本体２を備え、これらの導電性プレート６は、絶縁体を有するギャップによって分離されている。各ブラシ１はまた、ブレードとして知られる導電要素の一端部へ固定する領域８を備える。一方のブレードは、ブラシの一方への電源を確保し、他方のブレードは、スタータの金属ハウジングを介して他方のブラシの接地を確保する。
【０００７】
ばね９は、この場合、スタータのカバー１０に対して支持され、ブラシ１とコレクタ５のプレート６との間の接触を確保するために、コレクタ５の方向へ各ブラシ１の本体２に力をかける。
【０００８】
ブラシ１の機能的距離ＤＦは、ブラシ１の摩耗領域に対応して規定される。この距離ＤＦは、前面３と、この前面に最も近いブレードを固定するための領域８の端部との間の最短距離に相当する。停止始動タイプのシステムとともに使用されるスタータの動作サイクル数は非常に高いため、ブラシの耐用寿命を長くするために、この機能的距離を最大にする必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、この必要性を満たすことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明の主題は、電気機械用のブラシであって、
電気機械のロータのコレクタを擦るように構成された、前面として知られる表面と、前面の反対側にあり、コレクタの方向にブラシに力をかけるように構成されたばねの少なくとも１つの支持面を備える背面として知られる表面とを備える本体と、
前面と背面とをつなぐブラシの本体の周辺部の少なくとも一部を形成するブラシの側面に位置し、ブラシの本体に接続用ブレードを固定する領域と、を備え、接続用ブレードを固定する領域は、支持面を介して通る平面と、前面から最も離れた側面の端部との間に少なくとも部分的に位置し、
ブラシの本体は、２つの支持面を備え、ブレードを固定する前記領域は、２つの支持面の間に位置することを特徴とするブラシである。
【００１１】
２つの支持面により、ブラシにおいて、ブラシにかかるばねの力の均衡をとることができるため、ケージにおけるブラシの摺動が容易になるとともに、圧力の均衡をとることができる。
【００１２】
２つの支持面間に固定する領域を位置させることで、より良好に電流を分配させることができる。
【００１３】
支持面を介して通る平面と、前面から最も離れた側面の端部との間に少なくとも部分的に接続用ブレードを固定する領域を位置させることで、ブラシの機能的距離の範囲を定めないブレードの取り付けが可能になる。これにより、ブラシの耐用寿命はより長くなりうる。
【００１４】
一実施形態によれば、固定する領域が位置する側面は、前面と背面との間の長さに相当する高さと、２つの連続した側面間の長さに相当する幅とを有する。
【００１５】
一実施形態によれば、ブレードを固定する領域は、側面の幅の中間に位置する。これにより、ブラシの前面全体にわたって電流を分配することができ、従って、ブラシの耐用寿命を長くするとともに、ブラシの性能を高めることができる。
【００１６】
一実施形態によれば、ブラシの支持面と前面との間の距離は、前記前面と前面に最も近い固定する領域の端部との間の最短距離に相当するブラシの機能的距離に等しい。これにより、ブラシの機能的距離、ひいては、その耐用寿命を最大にすることができる。
【００１７】
一実施形態によれば、ブラシの本体は、２つの支持面を備える。２つの支持面により、ブラシにおいて、ブラシにかかるばねの力の均衡をとることができるため、ケージでのブラシの摺動が容易になるとともに、圧力の均衡をとることができる。この実施形態によれば、ブレードを固定する領域は、２つの支持面の間に位置する。これにより、より良好に電流を分配させることができる。
【００１８】
一実施形態によれば、固定する領域は、凹部によって範囲が定められた突起部に位置づけられ、凹部の基部は支持面を形成する。
【００１９】
一実施形態によれば、凹部は、「Ｖ」字状のものである。
【００２０】
また、本発明の主題は、電気機械のブラシホルダであって、本体と、前述したようなブラシを受けるように構成された本体に固定された少なくとも１つのブラシケージと、ブラシをコレクタの方へ押すために、ブラシの少なくとも１つの支持面と接触状態になりうるばねとを備える電気機械のブラシホルダである。
【００２１】
一実施形態によれば、ブラシケージは、ブラシの変位中にブレードが通過できるようにするために、開口を有する側壁を備える。これにより、ブラシは、ブレードがストッパとして作用しないようにして、ブラシの摺動を妨げることがないようにすることができる。
【００２２】
一実施形態によれば、ブラシケージは、ブラシの前面側に位置する２つのフラップを備える。これにより、一側または他側から来るブレードを有するブラシホルダに適応可能なブラシケージを得ることができる。
【００２３】
一実施形態によれば、ブラシケージは、可能な限りコレクタの近くまでブレードを変位可能にするために、開口の拡張部の側壁およびフラップに設けられたカットアウトを備える。これにより、ブレードがブラシケージと隣接できなくなる。
【００２４】
一実施形態によれば、ばねは渦巻き型のものであり、このばねは、２つのアームと、「Ｕ」字状に折り曲げられた端部と、互いに向き合う「Ｕ」字の直線部（ステム）の一方からそれぞれ得られる２つの渦巻きセットとを有し、各渦巻きセットは、ブラシの支持面に対して支持されるように構成された返し部を有するアームで終端する。このことは、ブラシケージの上方または下方にばねを位置づけ、且つ、ブラシにばねの余剰支持を作り出すことによって、ブラシホルダの直径を小さくすることができる。従って、異物が２つの渦巻きまたは直線部の一方を妨げたり、１つの渦巻きまたは直線部が破損したりした場合でも、他方の渦巻きおよび直線部は、ブラシに圧力をかけることで、ブラシを変位させ続けることができる。
【００２５】
一実施形態によれば、渦巻きばねは、３つの歯を備える保持システムによって本体に保持され、これらの歯の１つは、他の２つの歯の間に位置し、これらの他の２つの歯が位置する平面に対してずれた平面に位置づけられ、ばねの「Ｕ」字の端部は、保持システムの歯の間に位置づけられる。
【００２６】
一実施形態によれば、ばねは、平坦なストリップを巻回してなる複数の実質的に同心状の渦巻きによって形成された巻回部を備え、巻回部は、２つのアームによって延伸された平坦な端部で終端し、２つのアームは、互いに平行であり、ブラシの背面の支持面に対して支持されるように構成される。
【００２７】
一実施形態によれば、各アームは、ばねの平坦な端部の平面上に延伸する第１の直線部と、巻回部から離間する方向に延伸する第２の直線部とを備え、第２の直線部は、曲線状の第１の折曲部によって第１の直線部に接続されるとともに、曲線状の第２の折曲部によって第３の直線部に接続される。
【００２８】
一実施形態によれば、渦巻きばねは、実質的に矩形状の断面を有するピンによって形成された保持システムによって本体に保持され、渦巻きばねの巻回部は、ピンの周りに位置づけられる。
【００２９】
一実施形態によれば、渦巻きばねのアームは、ばねの耐用寿命の終了時と、ばねの耐用寿命の開始時の位置との間の角度アルファに応じて変位可能であり、角度アルファの二等分線は、ブラシに垂直である。これにより、ばねと支持面との間の摩擦を最小限に抑えることができる。
【００３０】
垂直は、１°以内の精度の垂直を意味する。
【００３１】
一実施形態によれば、渦巻きばねは、支持面上での渦巻きばねの支持点が、ブラシの寿命の開始時と、寿命の終了時とで同じ点になるように取り付けられる。
【００３２】
同じ点とは、±１ｍｍ以内の精度を意味する。
【００３３】
これにより、ブラシケージにおけるブラシの案内を改善することができる。
【００３４】
一実施形態によれば、摩耗していないブラシの背面は、ブラシホルダの本体の外周面からおよそ４ｍｍの距離に位置し、ばねの巻回部の外周面は、ブラシホルダの本体の外周面に対しておよそ２．５ｍｍの距離に位置する。
【００３５】
本発明は、以下の記載を読み、添付の図面を参照することで、より深く理解されるであろう。同図面は、本発明を説明するために提供されるものであって、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】上述したような先行技術によるブラシの平面図。
【図２】異なる機能的距離を有する本発明による２つのブラシの平面図。
【図３ａ】本発明によるブラシホルダの第１の実施形態の斜視図。
【図３ｂ】本発明によるブラシホルダの第１の実施形態の平面図。
【図３ｃ】本発明によるブラシホルダの第１の実施形態の側面図。
【図４ａ】本発明によるブラシホルダの第２の実施形態の斜視図。
【図４ｂ】本発明によるブラシホルダの第２の実施形態の平面図。
【図５ａ】ブラシが摩耗した場合の本発明によるブラシホルダの第２の実施形態の斜視図。
【図５ｂ】ブラシが摩耗した場合の本発明によるブラシホルダの第２の実施形態の平面図。
【図６】本発明によるブラシホルダの第２の実施形態において使用される渦巻きばねの詳細図。
【図７ａ】ばねとブラシとの間の接触領域の異なる変位を示す、本発明によるブラシホルダの２つの構成のうちの１つの概略図。
【図７ｂ】ばねとブラシとの間の接触領域の異なる変位を示す、本発明によるブラシホルダの２つの構成のうちの１つの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図面を通して同一、同様または類似した要素には、同じ参照番号を付与している。
【００３８】
図３ａ〜３ｃ、図４ａ、図４ｂ、図５ａおよび図５ｂは、本体２２と、本体２２に固定され、それぞれがブラシ２５の受け部として作用する少なくとも２つのブラシケージ２３と、を備える本発明によるブラシホルダ２１を示す。部分図に相当する図面において、単一のブラシケージ２３が示されている。各ブラシ２５は、図２に示す電気機械のロータのコレクタ２７と協働するために、ブラシケージ２３内で軸方向に摺動するように取り付けられる。このために、アームを備える渦巻きばね４２が、コレクタ２７の接触プレート２６の方へブラシ２５を押す。接触プレート２６は、プラスチック材料などの電気絶縁材料で作られたコレクタ本体によって支持されている。電気機械は、例えば、自動車のスタータの機械である。あるいは、電気機械は、オルタネータの形態のものでありうる。
【００３９】
より詳細には、図３ｃおよび図４ａから明らかに分かるように、ブラシホルダの本体２２は、導電性材料製の支持プレート２８と、支持プレート２８の両側に配置された絶縁材料製の２つの部分３０とを備える。この本体２２は、ロータの軸が通る中央開口３２を有する。本体２２は、スタータのカバーに、例えばねじ（図示せず）によって固定可能な開口を備える。
【００４０】
さらに、図２に詳細に示す各ブラシ２５は、実質的に平行六面体の形状を有し、コレクタ２７を擦るように構成された前面と称される表面３５を有する本体３４を備える。前面３５の反対側にある背面３８は、コレクタ２７の方向に本体３４に力をかけるように構成されたばね４２用の２つの支持面３９を備える。より詳細には、以下に記載するように、ばね４２は、ブラシ２５の支持面３９と接触状態になるように構成されたアーム７４または８２が設けられる渦巻きばねである。
【００４１】
本体２２は、接続用ブレード４５として知られる導電要素の一端部を固定する領域４４をさらに備える。ブレード４５を固定する領域４４は、前面３５および背面３８に垂直な本体３４の側面上にある２つの支持面３９の間に位置する。２つの支持面３９は、固定する領域４４の両側に設けられた凹部５０の基部に相当する。このように、固定する領域４４は、凹部５０によって範囲が定められた突起部に位置づけられ、この突起部は、図面において、ばね４２のアームを誘導しやすいようにするために、「Ｖ」字状のものである。
【００４２】
図２の下部に示されているブラシ２５に関して、ブレード４５を固定する領域４４は、ブラシ２５の前面３５とは反対側の支持面３９の後部に位置する。言い換えれば、接続用領域４４を支えるブラシ２５の面の表面が、平面視において、支持面３９を介して通る直線によって分離された２つの空間に境界が定められるとすれば、接続領域４４の少なくとも一部は、背面３８側に位置する空間の側にある。
【００４３】
図２の上部に示されているブラシ２５に関して、ブレード４５を固定する領域４４は、支持面３９の完全に後方に位置する。この場合、ブラシ２５の支持面３９および前面３５の間のより短い距離ＤＳは、ブラシ２５の機能的距離ＤＦに等しい。この距離ＤＦは、前面３５と前面３５に最も近い固定する領域４４の端部との間のより短い距離に相当する。
【００４４】
これらの２つの実施形態において、固定する領域は、前面と背面との間に位置する側面に位置する。接続用ブレードを固定する領域は、少なくとも部分的に、支持面を介して通る平面と、２つの支持面間にあり、前面から最も離れた側面の端部との間に位置する。
【００４５】
固定する領域が位置する側面は、前面と背面との間の長さに相当する高さと、２つの連続した側面間の長さに相当する幅とを有する。
【００４６】
上部に位置するブラシの図２の実施形態において、固定する領域は、２つの支持面間の側面の長さ方向、及び、背面と支持面との間の高さ方向に位置する。
【００４７】
なお、このタイプのブラシ２５の構成により、図１に示す先行技術のブラシよりも機能的距離ＤＦを長くすることができ、ひいては、ブラシ２５の耐用寿命を延長させることができる。
【００４８】
下部に位置するブラシの図２の実施形態において、固定する領域は、２つの支持面間の側面の長さ方向および支持面のレベルでの高さ方向に位置する。レベルは、ブレードを固定する領域が、前面により近い部分と、支持面より背面により近い別の部分とを備えることを意味する。
【００４９】
このタイプの構成は、先行技術と比較して機能的距離ＤＦを常に長くすることができる。さらに、図３の実施形態の場合よりも、前面と背面との間のブラシの電気抵抗を小さくすることができる。
【００５０】
２つの実施形態において、ブレードを固定する領域は、側面の幅の中央（中心）に位置する。これにより、ブラシの前面全体にわたって電流を分配させることができるため、ブラシの寿命を長くすることができると共に、ブラシの性能を向上することができる。回避するためにはブラシの中心にブレードを保つことが非常に重要である。
【００５１】
ブラシ２５のうちの１つのブレード４５は、この場合、ブラシホルダの本体２２の支持プレート２８に固定された金属ラグ４８を介して（図４ａを参照）、このブラシ２５をカバーに電気的に接続する。このために、ブレード４５は、ラグ４８上での溶着を容易にするために、好適には、銅または銅合金製のものである。したがって、このブレードにより、スタータの金属ハウジングを介して接地が確保される。他のブラシ（図示せず）と一体化される別の銅ブレード４５は、適用可能であれば、スタータのコンタクタの端子を介して、この他のブラシ２５を電源に電気的に接続する。
【００５２】
図４ａおよび図５ａに明らかに示されているように、ブラシケージ２３は、ブラシ２５の前側および後側で開くフレームの形態のものである。このフレームは、本体２２から離間した上壁５２と、上壁５２に垂直な２つの側壁５４とによって境界が定められている。これらの側壁５４は、渦巻きばね４２のアームおよびブレード４５が通過できるようにするために、開口５５を備える。各ブラシケージ２３は、ブラシケージ２３の前面の両側に位置する２つのフラップ５７をさらに備える。これらのフラップ５７は、コレクタ２７の外周面に従った形状を有する。
【００５３】
ブラシの有効長を最大化するために、ブラシケージの前面およびフラップ５７まで、可能な限りコレクタ２７の近くにブレード４５を変位できるようにするために、開口５５の拡張部において、好ましくは、側壁５４にカットアウト５８が設けられる。この場合、フラップ５７により、上壁５２および開口５５の上方に位置する側壁５４の部分によって形成されるブラシ用の上側ガイド部分と、支持体６０に接続された開口５５の下方に位置する側壁５４の部分によって形成されたブラシ用の下側ガイド部分との間の接続が確保される。
【００５４】
図３ｂおよび図４ｂに示されているように、支持体６０は、側面５４の両側に延伸する。この支持体６０は、ブラシホルダ２１の本体２２にブラシケージ２３を固定するためのシステム６２を両側に備える。図３ｃに示すように、各固定システム６２は、支持体６０の前縁部および後縁部から生じるブランチ６３によって形成される。これらのブランチ６３は、本体２２の厚みに従って本体２２を通過し、且つ、本体の支持プレート２８に対して端部で互いに向かって折り曲げられる。ブラシケージ２３が、固定システム６２を介してブラシホルダの本体に取り付けられると、ブラシケージの側壁５４および上壁５２によって、さらには、ブラシ２５が支持される本体２２の表面によって、ブラシ２５を並進させる案内が確保される。この場合、図３ａに示されているように、ブラシ２５は、本体２２の上面に設けられたチャネル６５の基部に対して支持される。
【００５５】
支持体６０は、渦巻きばね４２を保持するためのシステム６７を、それの両側の一方で支える。図３ａ〜図３ｃの実施形態によれば、保持システム６７は、３つの歯６８〜７０によって形成され、これらの歯の間には、以下にさらに詳細に記載されるばね４２の端部に保持される。２つの歯６８、６９は、同じ平面上に位置するのに対して、３つ目の歯７０は、最初の２つの歯６８、６９の間に位置する。さらに、歯７０は、歯６８および６９よりも高くされ、すなわち、２つの歯６８および６９に対してずれた平面上に位置する。
【００５６】
この実施形態において、渦巻きばね４２は、直径が小さな金属ワイヤから形成される。図３ｃに示すように、ばね４２は、保持システム６７の歯６８〜７０の間と、互いに向き合う「Ｕ」字の直線部の一方からそれぞれ生じる２つの渦巻きセット７３との間に位置づけられた「Ｕ」字状に折り曲げられた端部７２を有する。各渦巻きセット７３は、図３ａに示されている返し部７５を有するアーム７４で終端し、ブラシ２５の支持面３９に対して支持されるように構成される。
【００５７】
図４および図５に示す別の実施形態において、保持システム６７は、実質的に矩形状の断面を有するピン７７によって形成され、ピン７７の周りに、図６に詳細に示されているばね４２が位置づけられる。このばね４２は、平坦なストリップを巻回してなる複数の実質的に同心状の渦巻きによって形成された巻回部８０を備える。巻回部８０は、ストリップの平坦な端部８１で終端する。この平坦な端部８１は、互いに対して平行な２つのアーム８２によって拡張され、これらの２つのアーム８２は、ブラシの背面の支持面３９に対して支持されるように構成される。これらのアーム８２はそれぞれ、平坦な端部８１の縁部の一方の拡張部に位置する。
【００５８】
各アーム８２は、ばねの平坦な端部８１の平面上で延伸する第１の直線部８４と、巻回部８０から離間する方向に延伸する第２の直線部８５とを備える。直線部８５は、曲線状の折曲部９１によって直線部８４に接続される。この直線部８５はまた、曲線状の第２の折曲部９２によって第３の直線部８６に接続される。
【００５９】
一実施形態によれば、直線部８４は、直線部８５に対しておよそ９０°の角度Ａをなすのに対して、直線部８６は、直線部８５に対しておよそ１３５°の角度Ｂをなす。
【００６０】
アーム８２のこのタイプの構成により、ブラシ２５の摩耗状態に関係なく、ばねのアーム８２をブラシ２５の背面３８に対して支える良好な支持面を確保できるようになる。実際に、図４ｂから明らかに分かるように、ブラシ２５がまだ摩耗していない場合、折曲部９２は、ばね４２のアーム８２がブラシ２５の背面３８に対して接触した状態を確保する。ブラシ２５が摩耗し、アーム８２が回転して変位すると（すなわち、図５ｂ）、直線部８６は、ブラシ２５の背面３８に対するばね４２のアーム８２の接触を確保する。
【００６１】
アーム８２を製造するために、ストリップの端部とともに「Ｕ」字状の形をなす互いに平行な直線部を得るように、材料のストリップの平坦な端部から矩形状の材料の一部分が除去される。そして、これらの直線部は、アーム８２の要求される形状に従って折り曲げられる。
【００６２】
取り付け中、ばね４２の巻回部８０は、ピン７７の周りに位置づけられることで、巻回部の第１の渦巻きは、ピン７７の側面に対して支持される。ばね４２をこのように保持した状態で、ばねのアーム８２は、ブラシケージ２３としても知られているブラシケージの内部に設置されたブラシ２５の支持面３９に対して位置づけられるように回転して変位される。アーム８２のこのタイプの変位は、巻回部８０を変形させる傾向があることで、ブラシ２５の背面３８に対して支持されたアーム８２は、コレクタ２７の方向にブラシ２５を押す。
【００６３】
図７ａおよび図７ｂに示されているように、例えば、およそ５０°の定められた角間隙（angular clearance）Ｋを有する渦巻きばね４２は、ブラシホルダアセンブリの構成に従って、ブラシ２５の背面３８に対してばね４２のアーム８２の接触領域の可変変位を発生させる。ばね４２の角間隙Ｋは、ばねのアーム８２の２つの極限角位置を分離する角度に相当することに留意されたい。
【００６４】
図７ａに示す第１の構成において、摩耗していないブラシの背面３８は、ブラシホルダの本体２２の外周面からおよそ１ｍｍの距離Ｄ１に位置する。ばね４２の巻回部８０の外周面は、ブラシホルダの本体２２の外周面に対しておよそ２．５ｍｍの距離Ｄ２に位置する。２つの要素間の距離Ｄ１、Ｄ２は、これらの２つの要素を分離する最小距離のレベルで測定される。この場合、接触領域Ｚｃは、ブラシ２５の軸変位方向に垂直な軸に従って半径方向平面上で測定されたおよそ４ｍｍの距離Ｄ３に従って変位される。
【００６５】
図７ｂに示す第２の構成において、摩耗していないブラシ２５の背面は、ブラシホルダの本体２２の外周面からおよそ４ｍｍの距離Ｄ１に位置する。前述したように、ばね４２の巻回部８０の内周面は、ブラシホルダの本体２２の外周面に対しておよそ２．５ｍｍの距離Ｄ２に位置する。この場合、接触領域Ｚｃは、ブラシ２５の軸変位方向に垂直な軸に従って測定されたおよそ２．５ｍｍの距離Ｄ３に従って変位される。
【００６６】
このように、第１の構成と比較すると、ばね４２の同じ間隙に対してブラシ２５の摩耗の長さを最適化しながら、接触領域Ｚｃの変位を制限する第２の構成が好ましい。これは、前述した本発明の２つの実施形態にも当てはまる。
【００６７】
図示していない１つの実施例によれば、渦巻きばねのアームは、ばねの耐用寿命の開始位置と、ブラシの耐用寿命の終了位置との間の角度アルファに従って変位可能であり、角度アルファの二等分線はブラシに垂直である。これにより、ばねと支持面との間の摩擦を最小限に抑えることができる。
【００６８】
垂直は、１°以内の精度を意味する。
【００６９】
一実施形態によれば、渦巻きばねは、支持面上での渦巻きばねの支持点が、ブラシの耐用寿命の開始時と、それの耐用寿命の終了時とで同じになるように取り付けられる。
【００７０】
これにより、ブラシケージにおけるブラシの案内を改善することができる。
【００７１】
なお、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、図面に示すブラシ２５およびブラシホルダ２１の構成を修正することができるであろう。したがって、特に、一変形例として、ブラシ２５は、背面３８に単一の支持面３９のみを備え、単一のアームとともにばねが使用されうる。図２に示すように、渦巻きばね４２は、コレクタ２７の接触プレートに対してブラシ２１を押しつけるために、カバー９８に支持された円筒ばね４２’と取り替えられうる。
【００７２】
また、ブラシおよびブラシホルダは、車両オルタネータのような別の電気機械にも使用されうる。
【００７３】
また、特定の実施形態に記載された特性は、別の実施形態において再現されうることは明らかである。
【図１】
2015532504.tif 000003
【図２】
2015532504.tif 000004
【図３ａ】
2015532504.tif 000005
【図３ｂ】
2015532504.tif 000006
【図３ｃ】
2015532504.tif 000007
【図４ａ】
2015532504.tif 000008
【図４ｂ】
2015532504.tif 000009
【図５ａ】
2015532504.tif 000010
【図５ｂ】
2015532504.tif 000011
【図６】
2015532504.tif 000012
【図７ａ】
2015532504.tif 000013
【図７ｂ】
2015532504.tif 000014
【国際調査報告】
2015532504.tif 000015
2015532504.tif 000016
2015532504.tif 000017
2015532504.tif 000018
2015532504.tif 000019
2015532504.tif 000020
2015532504.tif 000021
2015532504.tif 000022
2015532504.tif 000023
2015532504.tif 000024