Dispositivo porta-escobillas y su aplicación en la realización de un motor de arranque para vehículo automóvil.

Dispositivo porta-escobillas para motor de arranque de vehículo automóvil que incluye una platina que soporta unconjunto de porta-escobillas,

caracterizado porque cada uno de dichos porta-escobillas recibe, en su extremoexterno opuesto a su extremo por el que una escobilla que recibe se pone en contacto eléctrico con un colector, unacontera (6) realizada en un material dieléctrico e incluye medios de sujeción de un elemento conductor (5) destinadoa conectar eléctricamente dicha escobilla con por lo menos una escobilla distinta, de polaridad similar, recibida en unporta-escobillas análogo fijado a distancia en dicha platina.

Dispositivo porta-escobillas y su aplicación en la realización de un motor de arranque para vehículo automóvil

La presente invención se refiere al ámbito de los motores de arranque para vehículo automóvil. La invención afecta a un dispositivo porta-escobillas.

De manera clásica, un dispositivo porta-escobillas de motor de arranque automóvil se monta en el árbol rotor del motor de arranque de manera a cooperar con un colector eléctrico solidario del árbol rotor.

En los dispositivos porta-escobillas para motor de arranque de vehículo, se conoce el hecho de aumentar el número de escobillas para motores de arranque de elevada potencia, con objeto de reducir la resistencia de contacto eléctrico o para limitar el desgaste individual de las escobillas y alargar así la vida útil del motor de arranque. Habitualmente, las escobillas, generalmente en número par, se alojan en porta-escobillas respectivos que se 15 disponen en una platina soporte de escobillas del dispositivo porta-escobillas. Con el aumento del número de escobillas, se plantea el problema de las conexiones eléctricas de estas escobillas con respecto, por una parte, del circuito de alimentación del rotor (para las escobillas de polaridad positiva por ejemplo) y por otra, de la masa del vehículo (para las escobillas de polaridad negativa por ejemplo) . En efecto, dado que el espacio reservado a estos elementos está reducido al mínimo, importa en primer lugar que el aislamiento eléctrico entre escobillas de distinta polaridad sea óptimo, así como el aislamiento eléctrico de cada una de las escobillas con su entorno, de manera a evitar el riesgo de cortocircuito y la generación indeseada de arcos eléctricos. Este punto es tanto más importante cuanto que dichas escobillas suelen estar típicamente, por motivos de reparto de desgaste, dispuestas en la platina soporte de escobillas alternando sus polaridades. Importa asimismo que la conexión eléctrica de cada una de las escobillas permita el paso de corrientes eventualmente elevadas, tanto para mejorar las prestaciones del motor de arranque como para disminuir el recalentamiento y aumentar la vida útil. Se utiliza generalmente para realizar estas conexiones trenzas, cables o anillos o tramos de anillos de cobre.

Clásicamente, las escobillas están colocadas cada una en un porta-escobillas fijado en una cara de la platina soporte de escobillas y la parte central de esta última posee un orificio por el que el conjunto formado por la platina, el porta-escobillas y las escobillas está montado alrededor del árbol rotor del motor de arranque. Por convención, se nombra en adelante cara anterior la cara de la platina soporte de escobillas en la que se fijan los porta-escobillas y cara posterior la cara opuesta de dicha platina. En algunos casos, la platina soporte de escobillas, clásicamente un disco, posee un conjunto de orificios pasantes e incluye, en su cara posterior, un alojamiento de recepción de una trenza, un anillo o un tramo de anillo de cobre al que las escobillas están individualmente unidas eléctricamente y

que permite conectar eléctricamente entre ellos todo o parte de las escobillas de misma polaridad. Se realiza por lo tanto uno o varios puentes eléctricos inter-escobillas, lo que simplifica la conexión de las escobillas así unidas eléctricamente entre ellas con el circuito eléctrico correspondiente. Esta disposición se traduce sin embargo en cierta complejidad en la realización de la platina soporte de escobillas, lo que incrementa el coste. Implica asimismo un volumen adicional en la cara posterior de dicha platina, lo que puede ser incompatible con limitaciones específicas de volumen en el espacio reservado al motor de arranque, que es cada vez más reducido en los vehículos automóviles.

El documento WO 02/50981 A1 describe las características del preámbulo de la reivindicación 1.

La invención tiene por objeto proponer un dispositivo que permite disponer dichos puentes inter-escobillas de forma sencilla, poco costosa y aplicable cualquiera que sea la configuración del motor de arranque y de la platina soporte de escobillas para alcanzar una estandarización generadora de ahorro adicional en la fabricación de los dispositivos porta-escobillas.

La invención tiene por objeto un dispositivo porta-escobillas para motor de arranque de vehículo automóvil que incluye una platina que soporta un conjunto de porta-escobillas. De conformidad con la invención, cada uno de los porta-escobillas recibe, en su extremo externo opuesto a su extremo por el que una escobilla que recibe se pone en contacto eléctrico con un colector, una contera realizada en un material dieléctrico y que incluye medios de sujeción de un elemento conductor destinado a conectar eléctricamente la escobilla con por lo menos una escobilla distinta,

de polaridad similar, situada en un porta-escobillas análogo fijado a distancia en la platina.

Dicha contera cumple una función de obturación de un extremo del porta-escobillas correspondiente que está fijado a una platina soporte de escobillas.

Los medios de sujeción están ventajosamente dispuestos de tal manera que el puente inter-escobillas se encuentra del mismo lado de la platina soporte de escobillas que aquel en el que están fijados los porta-escobillas, es decir, reanudando la denominación iniciada anteriormente, del lado de la cara anterior de dicha platina. Además, estos medios de sujeción están ventajosamente configurados, según la invención, para sujetar el puente inter-escobillas por lo menos en su parte más próxima del borde exterior de la platina soporte de escobillas.

Por convención, se nombrará en adelante “inferior” la parte del puente inter-escobillas más próxima de la platina soporte de escobillas y de las escobillas y “superior” la parte de dicho puente más alejada de dicha platina y dichas escobillas. Asimismo, para mayor claridad, la invención se describirá en adelante según uno de sus modos de realización preferidos, pero no limitativo, en el que la platina soporte de escobillas se presenta clásicamente en forma de un disco.

Cabe subrayar que, en particular en este caso, el puente inter-escobillas puede presentarse en forma de un anillo, un tramo de anillo o un conjunto de tramos de anillo de un material conductor (por ejemplo cobre) que unen eléctricamente entre ellas todas las escobillas de misma polaridad o solo una parte de las mismas. Más generalmente, el puente inter-escobillas puede presentarse en forma de un elemento continuo conductor que conecta entre ellas la totalidad de las escobillas de misma polaridad, o de un conjunto de tramos elementales que conectan eléctricamente entre ellas todo o parte de las escobillas de misma polaridad.

Según una de sus características, la contera está realizada en un material dieléctrico, por ejemplo un material polímero.

Según una característica adicional, el extremo obturado por la contera es el extremo del alojamiento de recepción de la escobilla en el porta-escobillas opuesto al extremo de este mismo alojamiento por el que la escobilla puede entrar en contacto con un colector. Más concretamente, la contera obtura el extremo del alojamiento de recepción de escobilla más próximo de un cárter de protección, o culata, que rodea el conjunto constituido por la platina soporte de escobillas, los porta-escobillas y las escobillas. De este modo, por ejemplo, cuando la platina soporte de escobillas se presenta en forma de un disco cuya parte central posee un orificio para permitir el paso de un árbol rotor del motor de arranque, los distintos porta-escobillas están dispuestos radialmente en dicho disco y la contera obtura el extremo situado del lado exterior de los mismos, en la periferia del conjunto.

La contera cumple entonces una función adicional de aislamiento eléctrico entre las distintas escobillas y su entorno, más concretamente entre las distintas escobillas y el cárter de protección mencionado. A esta función se añade asimismo una función de aislamiento mecánico entre la escobilla y el cárter de protección, impidiendo la contera, por su presencia, que posibles partículas de polvo procedentes del desgaste de la escobilla entren en contacto con el cárter al que podrían contaminar o en el que se podrían constituir lugares de inicio de posibles arcos eléctricos.

Según otra característica, los medios de sujeción que incluye la contera poseen por lo menos una lengüeta que aísla eléctrica y mecánicamente, a la vez que lo sujeta, el elemento de puente inter-escobillas insertado en dicha contera. Más concretamente, la contera incluye una parte que forma sensiblemente una U de la que una rama está formada por dicha lengüeta de aislamiento.... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo porta-escobillas para motor de arranque de vehículo automóvil que incluye una platina que soporta un conjunto de porta-escobillas, caracterizado porque cada uno de dichos porta-escobillas recibe, en su extremo externo opuesto a su extremo por el que una escobilla que recibe se pone en contacto eléctrico con un colector, una contera (6) realizada en un material dieléctrico e incluye medios de sujeción de un elemento conductor (5) destinado a conectar eléctricamente dicha escobilla con por lo menos una escobilla distinta, de polaridad similar, recibida en un porta-escobillas análogo fijado a distancia en dicha platina.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de sujeción de dicha contera están configurados para mantener dicho elemento conductor del mismo lado de una platina soporte de dichos portaescobillas que aquel en que están situados dichos porta-escobillas en dicha platina.

3. Dispositivo según una u otra de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque dicha contera está realizada en un material dieléctrico y porque incluye un cuerpo (60) que obtura un alojamiento de recepción de escobilla en un porta-escobillas en el extremo de este último opuesto al extremo mediante el que dicha escobilla recibida en dicho porta-escobillas se pone en contacto eléctrico con un colector del motor de arranque.

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha contera incluye una parte en forma de U de la que una rama (64) aísla eléctrica y mecánicamente el porta-escobillas que equipa con dicho elemento conductor (5) y del que una rama (65, 66) aísla eléctrica y mecánicamente una escobilla recibida en dicho porta-escobillas en relación con un cárter de protección o culata (4) que viene a colocarse alrededor del conjunto formado por la platina soporte de escobillas, los porta-escobillas y las escobillas del motor de arranque.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha parte en forma de U de dicha contera se extiende sensiblemente paralela a dicho cuerpo (60) de dicha contera.

6. Contera según la reivindicación 4, caracterizada porque dicha parte en forma de U de dicha contera se extiende sensiblemente perpendicular a dicho cuerpo (60) de dicha contera. 30

7. Dispositivo porta-escobillas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cada uno de dichos porta-escobillas está realizado en forma de una omega obtenida mediante plegado de una chapa metálica delgada.

Figura 1A Figura 1B Figura 2

Figura 3