[发明专利]具有整流子的电动马达

说明书

本发明涉及具有整流子(4)的电动马达(2)，该电动马达具有至少一个刷，刷具有凹状地弯曲的刷表面(20)作为用于整流子(4)的工作面，其中，刷(6)具有两个平行的跑合肋(22)，跑合肋垂直于刷表面(20)地竖立，其中，跑合肋(22)分别具有大于凸状的整流子表面(18)的曲率半径(RK)的曲率半径(RE)，其中，跑合肋(22)偏离中心且彼此间隔开地向刷表面(20)的两个背对的面外边沿(24)错开布置，并且其中，跑合肋(22)以相对于面外边沿(24)成倾斜角(α)的方式倾斜布置。

技术领域

本发明涉及一种电动马达，该电动马达具有用于贴靠在整流子上的、尤其是受弹簧加载的至少一个刷。本发明还涉及一种用于这种电动马达的刷。

背景技术

如今，机动车辆通常具有多个的调节部分，例如座椅调节部、能操纵的锁、车窗升降器和/或能调节的滑动式天窗，这些调节部分借助各自配属的电动马达来作为调节驱动器而能在不同的调节定位之间移动。

与无刷的电动马达所不同，在设有相对轴固定的整流子的电动马达中，通常两个或更多个刷扫过多个的整流子片，这些整流子片将电流传输到随着马达轴转动的转子的绕组上。借助这些片从绕组到绕组地产生电流换向(整流)，电流换向相对于定子的通常固定不动的磁极产生至马达轴(转子轴)上的转动力矩。

在刷与沿转动方向分别后续跟随的整流子片进行电接触过渡时，刷处于两个整流子片上并因此使绕组短路。因此，在该时间点，流过电动马达的电流(马达电流、电枢电流)将提高。这一直持续，直至刷由于整流子或转子的转动又仅分别与其中唯一的整流子片电接触。电阻的这种周期性的提高和降低使马达电流具有交变电流分量。这种也被称之为“电流波动”或“波纹电流”(波纹信号)的交变电流分量在此通常用于无传感器地确定转子的旋转变量，如尤其是转子定位或转子转速，或者用于无传感器地确定以电动马达来驱动的调节件的定位。

传统上，刷是长方体形的、由碳粉末(必要时连同金属颗粒)挤压成型的棒。由于与整流子片的滑磨接触，使得刷在电动马达的运行中受到磨损。为了即便在磨损的情况下仍维持刷与整流子之间的接触，刷通常借助机械弹簧在弹簧力的作用下能移动地支承在套状的刷通道(刷套)中，从而实现对刷的自动的再调节。

为了避免在马达运行中的噪音生成，设置有刷表面的大于整流子的曲率半径的跑合和磨合半径。为了确保电和机械的可靠的滑磨接触所需要的是，使凹状的工作面的曲率半径尽可能准确地匹配于凸状的整流子表面的曲率半径。这在崭新的刷的情况中通常借助所谓的磨合或跑合过程来实现，在该过程中，通过磨损使刷表面与整流子表面相匹配。

尤其是在运行开始时，也就是在电动马达第一次投入使用的情况中，在刷磨合之前，由于刷引导件和/或(刷)弹簧的力方向的公差使得在整流子的转动或旋转方向发生变换时出现扭曲的或变形的波纹信号，这是因为刷与整流子片之间的接触面在刷发生歪斜时减小。这使无传感器地确定旋转变量或定位变得困难。

为了改善在磨合或跑合期间的波纹信号，例如能想到刷表面的端侧几何形状。例如，DE 10 2008 044 138 A1公开了一种刷的跑合轮廓，其中，居中地在刷表面上布置有优选三个跑合肋，这些跑合肋以相对于刷表面的主轴线成角度的方式倾斜布置。在此，跑合肋相邻地并排布置并且具有的半径大于整流子半径。

发明内容

本发明的任务在于，说明一种特别适合的电动马达。尤其地，应改善在刷的磨合过程期间的波纹信号的信号质量。本发明的任务还在于，说明一种适合于此的刷。

在电动马达方面，该任务利用权利要求1中的特征来解决。在刷方面，该任务利用权利要求6中的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。在电动马达方面所列举的优点和设计方案按意义地也能转移到刷上并且反之亦然。