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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor, der eine Luftspülfunktion aufweist, um einen Eintritt eines Fremdstoffs in den Innenraum des Gehäuses zu verhindern.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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Als dieser Typ von Elektromotor ist ein Spindelmotor einer Werkzeugmaschine bekannt, in dem komprimierte Luft dem Innenraum eines Gehäuses aus dem Außenbereich durch einen Schlauch zugeführt wird und die Luft aus einem Zwischenraum zwischen der Abtriebswelle und dem Gehäuse ausgestoßen wird. Diese Vorrichtung ist in der
JP 2007-105 850 A beschrieben. Der in
JP 2007-105 850 A beschriebene Spindelmotor erfordert jedoch die Ausbildung eines Strömungswegs von komprimierter Luft in dem Gehäuse, so dass die Struktur des Gehäuses kompliziert wird.
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Demgegenüber ist eine Vorrichtung bekannt, in der eine Luftkappe an einer Grenzfläche einer Spindel und eines Spindelstocks einer Werkzeugmaschine (einer Endfläche des Spindelstocks) angefügt ist. Diese Vorrichtung ist in der
JP H07-299 691 A beschrieben. In der in
JP H07-299 691 A beschriebenen Vorrichtung wird komprimierte Luft dem Innenraum der Luftkappe zugeführt und wird die komprimierte Luft innerhalb der Luftkappe aus dem Zwischenraum zwischen der Luftkappe und der Spindel zu dem Außenbereich des Spindelstocks ausgestoßen.
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In der in
JP H07-299 691 A beschriebenen Vorrichtung ist jedoch die Luftkappe in einer festen Art und Weise an die Endfläche des Kopfstücks angefügt, so dass es schwierig ist, die Spezifikationen der Vorrichtung hin zu Spezifikationen zu ändern, die auf Situationen zugeschnitten sind, in denen keine Luftspülfunktion erforderlich ist.
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Die Druckschriften
WO 94/07 061 A1 ,
DE 23 40 491 A1 ,
DD 255 770 A1 ,
DE 27 09 243 C2 und
JP 2004-028 164 A offenbaren jeweils Einspannteile, die die Luftspülvorrichtung an die Endfläche des Gehäuses auf eine lösbare Art und Weise spannen, wobei das Gehäuse und die Luftspülvorrichtung jeweils Passteile aufweisen, bei denen das Gehäuse und die Luftspülvorrichtung aufeinander gepasst sind, wenn die Luftspülvorrichtung an der Endfläche des Gehäuses angebracht wird.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung wird ein Elektromotor gemäß dem unabhängigen Anspruch bereitgestellt. Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden klarer aus der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele werden, die in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen angegeben sind. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht, die einen Gesamtaufbau eines Elektromotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt (Teilquerschnittansicht);
- 2 eine Seitenansicht, die einen Aufbau eines Elektromotorrumpfs gemäß 1 zeigt (Teilquerschnittansicht);
- 3 eine Ansicht entlang einer Pfeilmarkierung III gemäß 2;
- 4 eine Ansicht entlang einer Pfeilmarkierung IV gemäß 2;
- 5 eine vergrößerte Ansicht von Hauptteilen gemäß 1, die einen Aufbau einer frontseitigen Luftspülvorrichtung zeigt;
- 6 eine Ansicht entlang einer Pfeilmarkierung VI gemäß 5;
- 7 eine vergrößerte Ansicht, die einen Aufbau einer Innenumfangsfläche der Luftspülvorrichtung gemäß 5 zeigt;
- 8 eine vergrößerte Ansicht von Hauptteilen gemäß 1, die einen Aufbau einer rückseitigen Luftspülvorrichtung zeigt;
- 9 eine Ansicht entlang einer Pfeilmarkierung IX gemäß 8; und
- 10 eine vergrößerte Ansicht, die einen Aufbau einer Innenumfangsfläche der Luftspülvorrichtung gemäß 8 zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 1 bis 10 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden. 1 zeigt eine Seitenansicht, die einen Gesamtaufbau eines Elektromotors 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt (Teilquerschnittansicht). Nachstehend werden zur Erleichterung, wie in der Figur gezeigt, die Vorderseiten- und Rückseitenrichtungen des Elektromotors 100 definiert und werden diese Definitionen beibehalten, um den Aufbau der Teile zu beschreiben. Die Vorderseiten- und Rückseitenrichtungen verlaufen parallel zu der Richtung einer axialen Geraden L0, die sich entlang des Zentrums der Abtriebswelle 10 erstreckt. Der Elektromotor 100 ist zum Beispiel ein dreiphasiger Induktionselektromotor, der verwendet wird, um eine Spindel einer Werkzeugmaschine anzutreiben, wie einer maschinellen Bearbeitungsstation.
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Wie in 1 gezeigt, weist der Elektromotor 100 einen Elektromotorrumpf 1 und Luftspülvorrichtungen 2, 3 auf, die an die Vorderseite und die Rückseite des Elektromotorrumpfs 1 angefügt sind. Zuerst wird der Aufbau des Elektromotorrumpfs 1 beschrieben werden.
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2 zeigt eine Seitenansicht des Elektromotors 100, bevor die Luftspülvorrichtungen 2, 3 angefügt sind (Teilquerschnittansicht), 3 zeigt eine Ansicht entlang einer Pfeilmarkierung III gemäß 2 (Frontansicht), und 4 zeigt eine Ansicht entlang einer Pfeilmarkierung IV gemäß 2 (Rückansicht). Wie in 2 bis 4 gezeigt, weist der Elektromotorrumpf 1 einen Statorkern 4 und einen (nicht gezeigten) Rotor auf, der bei dem Innenraum des Statorkerns 4 angeordnet ist und der an eine Abtriebswelle 10 gespannt ist. Bei einer Innenumfangsflächenseite des Statorkerns 4 ist eine (nicht gezeigte) Windung gewunden. Der Rotor rotiert zusammen mit der Abtriebswelle 10 durch das magnetische Drehfeld, das durch Strom erzeugt wird, der der Windung zugeführt ist.
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Bei einer Frontendenfläche des Statorkerns 4 ist ein Frontgehäuse 5 durch Schrauben 4a eingespannt, während bei einer Rückendenfläche des Statorkerns 4 ein Rückgehäuse 6 durch Schrauben 4b eingespannt ist. Bei einer Rückseite des Rückgehäuses 6 ist ein Anschlusskasten 7 vorgesehen, in dem Stromleitungen zum Antreiben des Elektromotors verlegt sind. Die Abtriebswelle 10 wird drehbar gelagert durch (nicht gezeigte) Auflager, die bei dem Innenraum des Frontgehäuses 5 angeordnet sind, und durch (nicht gezeigte) Auflager, die bei dem Innenraum des Rückgehäuses 6 angeordnet sind. Des Weiteren ist das Frontgehäuse 5 mit einem Flansch 56 und einer Umfangsfläche 57 zum Anfügen des Elektromotorrumpfs 1 an die Werkzeugmaschine versehen.
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Ein Frontende der Abtriebswelle 10 passiert durch das Frontgehäuse 5 und steht zu der Vorderseite aus dem Frontgehäuse 5 über, während das Rückende der Abtriebswelle 10 durch das Rückgehäuse 6 passiert und zu der Rückseite aus dem Rückgehäuse 6 übersteht. Bei der Vorderseite der Abtriebswelle 10 ist eine Labyrinthdichtung 8 angefügt. Bei einem Frontzentrumsteil des Frontgehäuses 5 ist ein Stufenteil 5a ausgebildet, der der Labyrinthdichtung 8 entspricht. Zwischen der Labyrinthdichtung 8 und dem Stufenteil 5a ist ein Zwischenraum gleichermaßen in der peripheren Richtung ausgebildet. Demgegenüber, bei der Rückseite der Abtriebswelle 10, ist eine Schleuderscheibe 9 angefügt. Bei dem Rückendenzentrumsteil des Rückgehäuses 6 ist ein Stufenteil 6a ausgebildet, der der Schleuderscheibe 9 entspricht. Ein Zwischenraum ist gleichermaßen in der peripheren Richtung zwischen der Schleuderscheibe 9 und dem Stufenteil 6a ausgebildet. Die Labyrinthdichtung 8 und die Schleuderscheibe 9 sind Dichtungselemente des kontaktlosen Typs zum Abdichten des Innenraums des Elektrorotorrumpfs 1. Anstelle der Labyrinthdichtung 8 und der Schleuderscheibe 9 kann eine Öldichtung oder ein anderes Dichtungselement verwendet werden.
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Diesbezüglich wurden in den vergangenen Jahren in Werkzeugmaschinen hauptsächlich wasserlösliche Schneidfluide verwendet, aus dem Blickwinkel der Verbesserung der Arbeitsleistung und der Verbesserung der Arbeitseffizienz. Jedoch liegen unter den wasserlöslichen Schneidfluiden solche mit einer hohen Permeabilität vor. Wird ein solches Schneidfluid verwendet, dann ist es wahrscheinlich, dass das Schneidfluid die Labyrinthdichtung 8 und die Schleuderscheibe 9 durchdringt und aus dem Zwischenraum zwischen der Abtriebswelle 10 und den Gehäusen 5, 6 in den Innenraum des Elektromotorrumpfs 1 eindringt. Wenn das Schneidfluid in den Innenraum des Elektromotorrumpfs 1 eindringt, dann ist wahrscheinlich, dass eine schlechte Isolation der Verdrahtung oder andere Schwierigkeiten verursacht werden, so dass das Eindringen von Schneidfluid vermieden werden muss.
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Deshalb werden in dem Ausführungsbeispiel, wie nachstehend beschrieben, die Luftspülvorrichtungen 2, 3 an den Elektromotorrumpf 1 angefügt, um das Eindringen von Schneidfluid in den Elektromotorrumpf 1 zu verhindern. Des Weiteren werden in dem Ausführungsbeispiel die Anbringungsteile der Luftspülvorrichtungen 2, 3 derart gebildet, dass die Luftspülvorrichtungen 2, 3 leicht an das Frontgehäuse 5 und das Rückgehäuse 6 angefügt werden können.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, bei einer Frontendenfläche 50 des Frontgehäuses 5, ist ein kreisförmiger Aussparungsteil 51 vorgesehen, der zur Rückseite hin ausgespart ist. Eine Unterfläche 52 des Aussparungsteils 51 verläuft vertikal hinsichtlich der axialen Geraden L0. Bei einer peripheren Fläche 53 des Aussparungsteils 51 wird eine zylindrische Fläche bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet. Die Unterfläche 52 ist mit einer Vielzahl von (vier) Schraublöchern 54 in der peripheren Richtung versehen. Des Weiteren ist eine ringförmige Vertiefung 55 bei der Innendurchmesserseite der Schraublöcher 54 vorgesehen.
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Wie in 2 und 4 gezeigt, bei einer Rückendenfläche 60 des Rückgehäuses 6, ist ein kreisförmiger Überstandsteil 61 vorgesehen, der zur Rückseite hin schwillt. Eine Endfläche 62 des Überstandsteils 61 verläuft vertikal zu der axialen Geraden L0. Bei einer peripheren Fläche 63 des Überstandsteils 61 wird eine zylindrische Fläche bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet. Bei der Endfläche 62 ist eine Vielzahl von (sechs) Schraublöchern 64 in der peripheren Richtung vorgesehen.
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5 zeigt eine vergrößerte Ansicht von Hauptteilen gemäß 1, die den Aufbau der frontseitigen Luftspülvorrichtung 2 zeigt, während 6 eine Ansicht entlang einer Pfeilmarkierung VI gemäß 5 zeigt (Frontansicht). Wie in 5 und 6 gezeigt, ist die Luftspülvorrichtung 2 durch eine flache Platte einer vorbestimmten Dicke aufgebaut, die in einer Ringform ausgebildet ist. Eine Rückendenfläche 20 der Luftspülvorrichtung 2 ist vertikal bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet. Bei einer Innenumfangsfläche 21 der Luftspülvorrichtung 2 ist eine zylindrische Fläche bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet. Bei einer Außenumfangsfläche 22 ist eine zylindrische Fläche bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet. Die Außenumfangsfläche 22 der Luftspülvorrichtung 2 ist in den Aussparungsteil 51 des Frontgehäuses 5 gepasst, wodurch die Rückendenfläche 20 gegen die Unterfläche 52 des Aussparungsteils 51 des Frontgehäuses 5 stößt. An die Vertiefung 55 der Unterfläche 52 des Frontgehäuses 5 ist ein O-Ring 80 angefügt, wodurch die Stoßflächen des Frontgehäuses 5 und der Luftspülvorrichtung 2 in der axialen Richtung abgedichtet sind.
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Bei der Luftspülvorrichtung 2 sind Durchgangslöcher 24 in der axialen Richtung bei Positionen entsprechend den Schraublöchern 54 des Frontgehäuses 5 ausgebildet. Bei den Schraublöchern 54 sind Schrauben 45 verschraubt, die durch die Durchgangslöcher 24 verlaufen. Aufgrund dessen wird die Luftspülvorrichtung 2 an das Frontgehäuse 5 gespannt. Bei der Rückendenfläche 20 des Frontgehäuses 5 ist ein Aussparungsteil 23 bei der Innendurchmesserseite ausgebildet, um eine Störung mit der Labyrinthdichtung 8 zu verhindern.
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In dem Ausführungsbeispiel, bei der Außenumfangsfläche 22 der Luftspülvorrichtung 2 und der peripheren Fläche 53 des Aussparungsteils 51 des Frontgehäuses 5, sind zylindrische Flächen derart ausgebildet, dass die Luftspülvorrichtung 2 positioniert und in das Frontgehäuse 5 gepasst werden kann. Im Ergebnis kann der Zwischenraum zwischen der Innenumfangsfläche 21 der Luftspülvorrichtung 2 und der Außenumfangsfläche 11 der Abtriebswelle 10 gleichmäßig in der peripheren Richtung gesetzt werden. In diesem Fall werden die Durchmesser und die Maßtoleranz der zylindrischen Flächen 22, 53 geeignet gesetzt, während der Arbeitsfehler, die Zusammenfügungsfähigkeit, usw. berücksichtigt werden. Des Weiteren sind in dem Ausführungsbeispiel die Rückendenfläche 20 der Luftspülvorrichtung 2 und die Unterfläche 52 des Aussparungsteils 51 des Frontgehäuses 5 beide vertikal bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet, so dass die Flächen 20, 52 parallel zueinander verlaufen. Deshalb kann die Rückendenfläche 20 gleichmäßig planar die Unterfläche 52 des Aussparungsteils 51 kontaktieren, und kann die Luftspülvorrichtung 2 mit einer guten Stellung angefügt werden, ohne ein Neigen hinsichtlich des Frontgehäuses 5 zu verursachen.
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Die Plattendicke (Länge in der axialen Richtung) der Luftspülvorrichtung 2 ist größer als eine Tiefe des Aussparungsteils 51 (Länge in axialer Richtung). Das Frontende der Luftspülvorrichtung 2 steht von der Frontendenfläche 50 des Frontgehäuses 5 zu der Vorderseite über. In diesem Überstandsteil ist ein Durchgangsloch 25 vorgesehen, das durch die Luftspülvorrichtung 2 von der Außenumfangsfläche 22 zu der Innenumfangsfläche 21 in der diametralen Richtung verläuft.
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Ein Ende des Durchgangslochs 25 bei der Außenumfangsflächenseite der Luftspülvorrichtung 2 bildet den Strömungseinlass 26 der komprimierten Luft aus. Bei dem Strömungseinlass 26 ist ein Schlauch 70 angefügt, um komprimierte Luft aus der Umgebung zuzuführen. Das Durchgangsloch 25 bildet einen Teil des Strömungswegs der komprimierten Luft aus. Das andere Ende des Durchgangslochs 25 bei der Innenumfangsflächenseite der Luftspülvorrichtung 2 bildet den Strömungsauslass 27 der komprimierten Luft aus. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht, die den Aufbau der Innenumfangsfläche der Luftspülvorrichtung 2 zeigt. Wie in 7 gezeigt, ist der Strömungsauslass 27 in der Vorderseite von der zwischenliegenden Position in der axialen Richtung der Innenumfangsfläche 21 der Luftspülvorrichtung 2 vorgesehen. Deshalb ist der Abstand L1 von dem Strömungsauslass 27 zu der Frontendenfläche bei der Innenumfangsfläche 21 der Luftspülvorrichtung 2 kürzer als der Abstand L2 zu der Rückendenfläche.
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Die Innenumfangsfläche 21 ist im Durchmesser auf eine gestufte Art und Weise zu der Vorderseite in der axialen Richtung vergrößert. Der Zwischenraum Δt1 zwischen der Innenumfangsfläche 21a der Vorderseite und der Außenumfangsfläche 11 der Abtriebswelle 10 ist größer als der Zwischenraum Δt2 zwischen der rückseitigen Innenumfangsfläche 21b und der Außenumfangsfläche 11. Die Zwischenräume Δt1, Δt2 bilden Passagen PA1, PA2 aus, durch die Luft strömt, die aus dem Strömungsauslass 27 herausströmt. Die frontseitige Passage PA1 ist kürzer als die rückseitige Passage PA2 in der axialen Richtungslänge der Passage (L1 < L2) und ist länger in der diametralen Richtungslänge (Δt1 > Δt2). Aus diesem Grund ist der Passagenwiderstand der frontseitigen Passage PA1 kleiner als der Passagenwiderstand der rückseitigen Passage PA2. In 7, obwohl der Strömungsauslass 27 sich bei der Innenumfangsfläche 21a großen Durchmessers öffnet, kann er sich ebenso bei der Innenumfangsfläche 21b kleinen Durchmessers öffnen und kann sich ebenso öffnen, um die Innenumfangsfläche 21a und die Innenumfangsfläche 21b zu überspannen.
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8 zeigt eine vergrößerte Ansicht von Hauptteilen gemäß 1, die den Aufbau der rückseitigen Luftspülvorrichtung 3 zeigt, während 9 eine Ansicht entlang des Pfeils IX gemäß 8 zeigt (Rückansicht). Wie in 8, 9 gezeigt, besteht die Luftspülvorrichtung 3 aus einer flachen Platte einer vorbestimmten Dicke, die in einer Ringform und bei der Frontendenfläche 30 ausgebildet ist, von der ein gestufter Aussparungsteil vorgesehen ist. Das heißt, auf der Frontendenfläche der Luftspülvorrichtung 3 ist ein kreisförmiger Aussparungsteil 31 bezüglich der axialen Geraden L0 vorgesehen. Des Weiteren, bei dem Zentrum des Aussparungsteils 31, ist ein kreisförmiger Aussparungsteil 32 bezüglich der axialen Geraden L0 vorgesehen.
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Eine Unterfläche 33 des frontseitigen Aussparungsteils 31 verläuft vertikal zu der axialen Geraden L0. Bei einer peripheren Fläche 34 des Aussparungsteils 31 ist eine zylindrische Fläche bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet. Der Aussparungsteil 31 passt mit dem Überstandsteil 61 des Rückgehäuses 6, und die Unterfläche 33 stößt gegen die Endfläche 62 des Überstandsteils 61. Demgegenüber ist der rückseitige Aussparungsteil 32 vorgesehen, um eine Störung zwischen der Luftspülvorrichtung 3 und der Schleuderscheibe 9 zu verhindern. Innerhalb des Aussparungsteils 32 ist die Schleuderscheibe 9 mit einem Zwischenraum von der Luftspülvorrichtung 3 angeordnet. Bei der Innenumfangsfläche 38 der Luftspülvorrichtung 2 bei der Rückseite des Aussparungsteils 32 ist eine zylindrische Fläche bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet.
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Bei der Luftspülvorrichtung 3, bei dem Außendurchmesserseitenteil des Aussparungsteils 31, sind Durchgangslöcher 39 in der axialen Richtung bei Positionen entsprechend den Schraublöchern 64 des Rückgehäuses 6 ausgebildet. In den Schraublöchern 64 sind Schrauben 46 verschraubt, die durch die Durchgangslöcher 39 verlaufen. Aufgrund dessen wird die Luftspülvorrichtung 3 an das Rückgehäuse 6 gespannt. Bei der Unterfläche 33 des Aussparungsteils 31 ist eine ringförmige Vertiefung 40 bei der Innendurchmesserseite von den Durchgangslöchern 39 vorgesehen, ist ein O-Ring 81 an die Vertiefung 40 angefügt, und sind Stoßflächen des Rückgehäuses 6 und der Luftspülvorrichtung 3 in der axialen Richtung abgedichtet.
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In dem Ausführungsbeispiel sind die Umfangsfläche 34 des Aussparungsteils 31 der Luftspülvorrichtung 3 und die Außenumfangsfläche 63 des Überstandsteils 61 des Rückgehäuses 6 mit zylindrischen Flächen ausgebildet, so dass die Luftspülvorrichtung 3 positioniert und in das Rückgehäuse 6 gepasst werden kann. Im Ergebnis kann der Zwischenraum zwischen der Innenumfangsfläche 38 der Luftspülvorrichtung 3 und der Außenumfangsfläche 11 der Abtriebswelle 10 gleichmäßig in der peripheren Richtung gesetzt werden. In diesem Fall werden die Durchmesser und Maßtoleranzen der zylindrischen Flächen 34, 63 geeignet gesetzt, während der Arbeitsfehler, die Zusammenfügungsfähigkeit, usw. berücksichtigt werden. Des Weiteren werden in dem Ausführungsbeispiel sowohl die Unterfläche 33 des Aussparungsteils 31 der Luftspülvorrichtung 3 als auch die Endfläche 62 des Überstandsteils 61 des Rückgehäuses 6 vertikal bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet, so dass die Flächen 33, 62 parallel zueinander verlaufen. Deshalb kann die Unterfläche 33 gleichmäßig planar die Endfläche 62 des Überstandsteils 61 kontaktieren, und kann die Luftspülvorrichtung 3 an das Rückgehäuse 6 mit einer guten Stellung ohne eine Abschrägung angefügt werden.
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Die Luftspülvorrichtung 3 ist bei der Rückseite des Aussparungsteils 32 mit einem Durchgangsloch 35 versehen, das von der Außenumfangsfläche 41 zu der Innenumfangsfläche 38 verläuft und durch die Luftspülvorrichtung 3 in der diametralen Richtung passiert. Ein Ende des Durchgangslochs 35 bei der Außenumfangsflächenseite der Luftspülvorrichtung 3 bildet einen Strömungseinlass 36 der komprimierten Luft aus. Bei dem Strömungseinlass 36 ist ein Schlauch 71 angefügt, um komprimierte Luft aus dem Außenbereich zuzuführen. Das Durchgangsloch 35 bildet den Strömungsweg der komprimierten Luft aus. Das andere Ende des Durchgangslochs 35 bei der Innenumfangsflächenseite der Luftspülvorrichtung 3 bildet den Strömungsauslass 37 der komprimierten Luft aus. 10 zeigt eine vergrößerte Ansicht, die den Aufbau der Innenumfangsfläche der Luftspülvorrichtung 3 zeigt. Wie in 10 gezeigt, ist der Strömungsauslass 37 bei der Rückseite von der zwischenliegenden Position der Innenumfangsfläche 38 der Luftspülvorrichtung 3 in der axialen Richtung vorgesehen. Deshalb ist der Abstand L3 von dem Strömungsauslass 37 zu der Rückendenfläche bei der Innenumfangsfläche 38 der Luftspülvorrichtung 3 kürzer als der Abstand L4 zu der Frontendenfläche.
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Die Innenumfangsfläche 38 ist im Durchmesser auf eine gestufte Art und Weise hin zu der Rückseite in der axialen Richtung vergrößert. Der Zwischenraum Δt3 zwischen der rückseitigen Innenumfangsfläche 38a und der Außenumfangsfläche 11 der Abtriebswelle 10 ist größer als der Zwischenraum Δt4 zwischen der frontseitigen Innenumfangsfläche 38b und der Außenumfangsfläche 11. Die Zwischenräume Δt3, Δt4 bilden die Passagen PA3, PA4 aus, durch die die Luft strömt, die aus dem Strömungsauslass 37 herausströmt. Die rückseitige Passage PA3 ist kürzer in der axialen Richtungslänge der Passage als die frontseitige Passage PA4 (L3 < L4) und ist länger in der diametralen Richtungslänge (Δt3 > Δt4). Aus diesem Grund ist der Passagenwiderstand der rückseitigen Passage PA3 kleiner als der Passagenwiderstand der frontseitigen Passage PA4. In 10, obwohl der Strömungsauslass 37 sich hin zu der Innenumfangsfläche 38b kleinen Durchmessers öffnet, kann er sich ebenso zu der Innenumfangsfläche 38a großen Durchmessers öffnen und kann sich ebenso öffnen, um die Innenumfangsfläche 38a und die Innenumfangsfläche 38b zu überspannen.
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Als nächstes wird der Hauptbetrieb des Elektromotors gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Wenn der Elektromotor 100 in einem Zustand verwendet wird, in dem Schneidfluid spritzt, werden die Luftspülvorrichtungen 2, 3 an den Elektromotorrumpf 1 angefügt. Das heißt, die Luftspülvorrichtung 2 ist in den Aussparungsteil 51 der Frontendenfläche 50 des Frontgehäuses 5 gepasst und ist durch die Schrauben 45 eingespannt. Die Luftspülvorrichtung 3 ist in den Überstandsteil 61 der Rückendenfläche 60 des Rückgehäuses 9 gepasst und wird durch die Schrauben 46 eingespannt. Da die Luftspülvorrichtungen 2, 3 durch die Schrauben 45, 46 eingespannt sind, können die Luftspülvorrichtungen 2, 3 leicht angefügt werden.
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In diesem Fall sind die Luftspülvorrichtungen 2, 3 durch den Aussparungsteil 51 und den Überstandsteil 61 derart positioniert, dass die Luftspülvorrichtungen 2, 3 präzise an die Gehäuse 5, 6 angefügt werden können. Des Weiteren verlaufen die Stoßflächen der Luftspülvorrichtung 2 und des Frontgehäuses 5 in der axialen Richtung, das heißt, die Rückendenfläche 20 der Luftspülvorrichtung 2 und die Unterfläche 52 des Aussparungsteils 51 des Frontgehäuses 5, und die Stoßflächen der Luftspülvorrichtung 3 und des Rückgehäuses 6 in der axialen Richtung, das heißt, die Unterfläche 33 des Aussparungsteils 31 der Luftspülvorrichtung 3 und die Endfläche 62 des Überstandsteils 61 des Rückgehäuses 6 verlaufen jeweils vertikal zu der axialen Geraden L0. Aus diesem Grund, wenn die Schrauben 45, 46 verwendet werden, um axiale Kraft auszuüben, kontaktieren die Flächen gleichmäßig planar und können die Luftspülvorrichtungen 2, 3 mit einer guten Stellung an den Elektromotorrumpf 1 gespannt werden. Aufgrund dessen kann der Zwischenraum zwischen den Innenumfangsflächen 21, 38 der Luftspülvorrichtungen 2, 3 und der Abtriebswelle 10 gleichmäßig in der peripheren Richtung gesetzt werden.
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Zu dem Zeitpunkt der Verwendung des Elektromotors 100 wird komprimierte Luft durch den Schlauch 70 und den Strömungseinlass 26 zu dem Durchgangsloch 25 der Luftspülvorrichtung 2 zugeführt und wird komprimierte Luft durch den Schlauch 71 und den Strömungseinlass 36 zu dem Durchgangsloch 35 der Luftspülvorrichtung 3 zugeführt.
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Die komprimierte Luft, die dem Durchgangsloch 25 der frontseitigen Luftspülvorrichtung 2 zugeführt ist, strömt aus dem Strömungsauslass 27 hin zu der Außenumfangsfläche 11 der Abtriebswelle 10. In diesem Fall ist der Passagenwiderstand der frontseitigen Passage PA1 des Strömungsauslasses 27 kleiner als der Passagenwiderstand der rückseitigen Passage PA2. Aus diesem Grund streut die Luft, die aus dem Strömungsauslass 27 herausströmt, zu dem Außenumfang entlang der Außenumfangsfläche 11, während sie hauptsächlich zu der Vorderseite strömt, und wird, wie in 5 durch die Pfeilmarkierung A gezeigt, aus der Frontendenflächenseite der Luftspülvorrichtung 2 herausgeblasen. Aufgrund dessen wird Schneidfluid um die Drehwelle 10 herum entfernt und kann das Eindringen von Schneidfluid in das Frontgehäuse 5 verhindert werden. Des Weiteren wird die Anbringungsfläche der Luftspülvorrichtung 2 (Rückendenfläche 20) durch den O-Ring 80 abgedichtet, so dass ein Austreten der komprimierten Luft, die entlang der Anbringungsfläche zu der Umgebung hin strömt, verhindert werden kann.
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Demgegenüber strömt die komprimierte Luft, die dem Durchgangsloch 35 der rückseitigen Luftspülvorrichtung 3 zugeführt wird, aus dem Strömungsauslass 37 hin zu der Außenumfangsfläche 11 der Abtriebswelle 10. In diesem Fall ist der Passagenwiderstand der rückseitigen Passage PA3 des Strömungsauslasses 37 kleiner als der Passagenwiderstand der frontseitigen Passage PA4. Aus diesem Grund streut die Luft, die aus dem Strömungsauslass 37 herausströmt, zu dem gesamten Umfang entlang der Außenumfangsfläche 11, während sie hauptsächlich zu der Rückseite strömt, und wird, wie in 8 durch die Pfeilmarkierung A gezeigt, aus der Rückendenflächenseite der Luftspülvorrichtung 3 herausgeblasen. Aufgrund dessen wird Schneidfluid um die Drehwelle 10 herum entfernt und kann das Eindringen von Schneidfluid in den Innenraum des Rückgehäuses 6 verhindert werden. Des Weiteren wird die Anbringungsfläche der Luftspülvorrichtung 3 (Unterfläche 33 des Aussparungsteils) durch einen O-Ring 81 abgedichtet, so dass ein Austreten von komprimierter Luft zu der Umgebung entlang der Anbringungsfläche verhindert werden kann.
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Wenn der Elektromotor 100 in einer Umgebung verwendet wird, die von einer Werkzeugmaschine, usw. verschieden ist, in der unwahrscheinlich ist, dass das Schneidfluid usw. in ihn eindringt, ist die Luftspülfunktion nicht erforderlich. In diesem Fall, falls die Luftspülvorrichtungen 2, 3 angefügt belassen werden, nimmt der Elektromotor 100 in der Größe zu und weist ein höheres Gewicht auf, so dass die Luftspülvorrichtungen 2, 3 von dem Elektromotorrumpf 1 gelöst werden. Die Luftspülvorrichtungen 2, 3 können durch Lösen der Schrauben 45, 46 abgelöst werden. Aus diesem Grund ist es möglich, die Luftspülvorrichtungen 2, 3 leicht abzulösen, und es ist möglich, die Spezifikationen des Elektromotors 100 leicht zu ändern.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel können die folgenden Funktionswirkungen erzielt werden.
- (1) Die Frontendenfläche 50 des Frontgehäuses 5 wird mit dem Aussparungsteil 51 versehen, die Außenumfangsfläche 22 der Luftspülvorrichtung 2 wird in den Aussparungsteil 51 gepasst, die Rückendenfläche 60 des Rückgehäuses 6 wird mit dem Überstandsteil 61 versehen, der Aussparungsteil 31 der Luftspülvorrichtung 3 wird in den Überstandsteil 61 gepasst, und die Luftspülvorrichtungen 2, 3 werden durch Schrauben 45, 46 an die Gehäuse 5, 6 gespannt. Aufgrund dessen können die Luftspülvorrichtungen 2, 3 leicht und präzise an die Gehäuse 5, 6 angefügt werden, und können des Weiteren die Luftspülvorrichtungen 2, 3 leicht von den Gehäusen 5, 6 abgelöst werden. Deshalb ist es möglich, den Elektromotor 100 leicht in Spezifikationen hin zu Spezifikationen zu ändern, die für Situationen zugeschnitten sind, in denen eine Luftspülfunktion erforderlich ist, und für Situationen, in denen dies nicht erforderlich ist.
- (2) Die Luftspülvorrichtungen 2, 3 werden durch Schrauben 45, 46 an die Gehäuse 5, 6 derart gespannt, dass die Luftspülvorrichtungen 2, 3 leicht angefügt und abgelöst werden können. Des Weiteren können die Luftspülvorrichtungen 2, 3 stark an die Gehäuse 5, 6 gespannt werden.
- (3) Die Umfangsfläche 53 des Aussparungsteils 51 des Frontgehäuses 5 und die Außenumfangsfläche 22 der Luftspülvorrichtung 2, die aufeinander gepasst sind, werden jeweils als zylindrische Flächen bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet, und die Außenumfangsfläche 63 des Überstandsteils 61 des Rückgehäuses 6 und die Umfangsfläche 34 des Aussparungsteils 31 der Luftspülvorrichtung 3, die aufeinander gepasst sind, werden jeweils als zylindrische Flächen bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet. Aufgrund dessen, während der Aufbau einfach ist, werden die Luftspülvorrichtungen 2, 3 bezüglich der Anbringungsgenauigkeit verbessert und es ist möglich, die Zwischenräume zwischen den Innenumfangsflächen 21, 38 der Luftspülvorrichtungen 2, 3 und der Abtriebswelle 10 gleichmäßig in der peripheren Richtung zu setzen.
- (4) Die Frontendenfläche 20 der Luftspülvorrichtung 2 und die Unterfläche 52 des Aussparungsteils 51 des Frontgehäuses 5, die aneinander anstoßen, und die Unterfläche 33 des Aussparungsteils 31 der Luftspülvorrichtung 3 und die Endfläche 62 des Überstandsteils 61 des Rückgehäuses 6, die aneinander anstoßen, sind jeweils vertikal bezüglich der axialen Geraden L0 ausgebildet. Aufgrund dessen ist es möglich, die Luftspülvorrichtungen 2, 3 mit guten Stellungen anzubringen, und es ist möglich, die Zwischenräume zwischen den Innenumfangsflächen 21, 38 der Luftspülvorrichtungen 2, 3 und der Abtriebswelle 10 mit einer guten Genauigkeit zu setzen.
- (5) Bei den Anstoßflächen in axialer Richtung der Luftspülvorrichtung 2 und des Frontgehäuses 5 und den Anstoßflächen in axialer Richtung der Luftspülvorrichtung 3 und des Rückgehäuses 6 sind O-Ringe 80, 81 zwischengeordnet. Aufgrund dessen ist es möglich, zu verhindern, dass die komprimierte Luft austritt, die aus den Innenumfangsflächen 21, 38 der Luftspülvorrichtungen 2, 3 strömt, durch Passieren zwischen den Luftspülvorrichtungen 2, 3 und den Gehäusen 5, 6, und es ist möglich, einen verschwenderischen Ausstoß der komprimierten Luft zu verhindern, die den Luftspülvorrichtungen 2, 3 zugeführt wird.
- (6) Die Durchgangslöcher 25, 35 werden aus den Außenumfangsflächen 22, 41 zu den Innenumfangsflächen 21, 38 der Luftspülvorrichtungen 2, 3 geöffnet, und Strömungseinlasse 26, 36 und Strömungsauslasse 27, 37 der komprimierten Luft werden bei gegenüberliegenden Seiten der Durchgangslöcher 25, 35 ausgebildet. Aufgrund dessen wird die komprimierte Luft hin zu der Außenumfangsfläche 11 der Abtriebswelle 10 herausgeblasen, und es ist möglich, das Eindringen von Schneidfluid von den Enden in axialer Richtung in die Innenräume der Gehäuse 5, 6 zu verhindern.
- (7) Die Strömungsauslasse 27, 37 der Luftspülvorrichtungen 2, 3 sind bei der axialen Endseite der Abtriebswelle 10 aus zwischenliegenden Positionen der Innenumfangsflächen 21, 38 in den axialen Richtungen angeordnet (L1 < L2, L3 < L4), so dass komprimierte Luft, die aus den Strömungsauslassen 27, 37 herausströmt, leicht hin zu der axialen Endseite (gegenüberliegende Seite des Elektromotorrumpfs 1) strömt und Schneidfluid um die Abtriebswelle 11 herum gut entfernt werden kann.
- (8) Die Zwischenräume zwischen den Innenumfangsflächen 21, 38 der Luftspülvorrichtungen 2, 3 und der Abtriebswelle 10 sind aufgebaut, um bei der axialen Endseite der Abtriebswelle 10 größer zu werden als auf Seiten des Gehäuses 5, 6 (Δt1 > Δt2, Δt3 > Δt4), so dass die komprimierte Luft, die aus den Strömungsauslassen 27, 37 herausströmt, leichter hin zu der Außenseite in der axialen Richtung strömt und ein Eindringen von Schneidfluid in die Innenräume der Gehäuse 5, 6 verlässlich verhindert werden kann.
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(Modifikationen)
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Frontendenfläche 50 des Frontgehäuses 5 mit dem Aussparungsteil 51 versehen, ist die Außenumfangsfläche 22 der Luftspülvorrichtung 2 in den Aussparungsteil 51 gepasst, und ist die Rückendenfläche 20 (Anbringungsfläche) an die Frontendenfläche 50 angefügt. Die Rückendenfläche 20 der Luftspülvorrichtung 2 kann jedoch ebenso mit einem Überstandsteil versehen sein, und der Überstandsteil kann in den Aussparungsteil 51 gepasst werden. Die Rückendenfläche 20 der Luftspülvorrichtung 2 kann ebenso mit einem Aussparungsteil versehen werden, kann die Frontendenfläche 50 des Frontgehäuses 5 mit einem Überstandsteil versehen werden, und können der Aussparungsteil und der Überstandsteil gepasst werden. Des Weiteren ist in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Rückendenfläche 60 des Rückgehäuses 6 mit dem Überstandsteil 61 versehen, ist die Frontendenfläche 30 (Anbringungsfläche) der Luftspülvorrichtung 3 mit dem Aussparungsteil 31 versehen, und ist der Aussparungsteil 31 in den Überstandsteil 61 gepasst, um die Unterfläche 33 an die Rückendenfläche 60 anzufügen. Jedoch kann die Frontendenfläche 30 der Luftspülvorrichtung 3 ebenso mit einem Überstandsteil versehen sein, kann die Rückendenfläche 60 des Rückgehäuses 6 mit einem Aussparungsteil versehen sein, und können der Überstandsteil und der Aussparungsteil aufeinander gepasst sein. Das heißt, solange der Aufbau derart erfolgt, dass die Endflächen der Gehäuse 5, 6 und die Anbringungsflächen der Luftspülvorrichtungen 2, 3 aufeinander passen, ist der Aufbau der Passteile nicht auf diejenigen beschränkt, die vorstehend beschrieben sind. Deshalb sind die Aufbauten der zylindrisch geformten Passflächen (Umfangsflächen 22, 53, Umfangsflächen 34, 63), die aufeinander passen, und Anstoßflächen (Endflächen 20, 52, Endflächen 33, 62), die gegeneinander in der axialen Richtung stoßen, nicht auf die vorstehende Beschreibung eingeschränkt.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, obwohl die Luftspülvorrichtungen 2, 3 an die Vorder- und Rückseite des Elektromotorrumpfs 1 angefügt sind, ist es ebenso möglich, lediglich eine der Luftspülvorrichtungen 2, 3 an das Gehäuse anzufügen. Obwohl die Abtriebswelle 10 mit einer Labyrinthdichtung 8 und einer Schleuderscheibe 9 versehen ist, können diese ebenso ausgelassen werden. Anstelle der O-Ringe 80, 81 können ebenso andere Dichtungselemente verwendet werden. Die Dichtungselemente können ebenso ausgelassen werden. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, obwohl die Luftspülvorrichtungen 2, 3 durch Schrauben 45, 46 an die Endflächen 50, 60 der Gehäuse 5, 6 gespannt werden, ist es ebenso möglich, andere Einspannteile zu verwenden, die die Luftspülvorrichtungen 2, 3 anfügen und lösen können.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Luftspülvorrichtungen 2, 3 mit Durchgangslöchern 25, 36 von den Außenumfangsflächen 22, 41 zu den Innenumfangsflächen 21, 38 versehen und sind mit Strömungswegen ausgebildet, die die Strömungseinlasse 26, 36 und die Strömungsauslasse 27, 37 der komprimierten Luft verbinden. Die Aufbauten eines Strömungseinlasses und eines Strömungsauslasses der komprimierten Luft und der Aufbau eines Strömungswegausbildungsteils sind jedoch nicht auf diese eingeschränkt. Zum Beispiel können die Luftspülvorrichtungen 2, 3 mit Vertiefungen bei ihren Endflächen versehen sein, und können die Vertiefungen verwendet werden, um die Strömungswege auszubilden. Bei der Innenumfangsfläche 21 oder 38 ist ein Strömungsauslass 27 oder 37 vorgesehen. Falls jedoch Fluktuationen in der peripheren Richtung in der Strömung der komprimierten Luft bei den Passagen PA1, PA3 auftreten, kann ebenso eine Vielzahl von Strömungsauslassen in der peripheren Richtung vorgesehen sein. In diesem Fall ist es ebenso möglich, eine Vielzahl von Strömungseinlassen entsprechend den Strömungsauslassen vorzusehen, und es ist möglich, einen Strömungsweg derart auszubilden, dass die komprimierte Luft von einem Strömungseinlass zu einer Vielzahl von Strömungsauslassen aufgeteilt wird.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Strömungsauslasse 27, 37 der Luftspülvorrichtungen 2, 3 bei der axialen Endseite der Abtriebswelle 10 von den zwischenliegenden Positionen der Innenumfangsflächen 21, 38 in der axialen Richtung angeordnet, das heißt, den gegenüberliegenden Seiten der Gehäuse 5, 6, und die Zwischenräume Δt2, Δt4 zwischen den Innenumfangsflächen 21, 38 und der Außenumfangsfläche 11 der Abtriebswelle 10 auf Seiten des Gehäuses 5, 6 von den Strömungsauslass 27, 37 (Anbringungsflächenseiten der Luftspülvorrichtungen 2, 3) sind kleiner als die Zwischenräume Δt1, Δt3 bei den axialen Endseiten aus dem Strömungsauslass 27, 37 (gegenüberliegende Seiten von Anbringungsflächen von Luftspülvorrichtungen 2, 3). Jedoch ist der Aufbau der Luftspülvorrichtungen nicht auf dieses eingeschränkt. Zum Beispiel kann der Strömungsauslass der komprimierten Luft ebenso geneigt hinsichtlich der axialen Endseite vorgesehen werden. Damit dem Passagenverlust der Passagen PA2, PA4 auf Seiten des Gehäuses 5, 6 ermöglicht wird, größer zu werden, können andere Widerstände bei den Passagen PA2, PA4 vorgesehen werden.
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Obwohl der Elektromotor 100 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels bei einer Werkzeugmaschine angewendet wird, kann der Elektromotor 100 gemäß der Erfindung ähnlich bei anderen Einrichtungen als einer Werkzeugmaschine angewendet werden. Er weist ebenso die Wirkung auf, dass das Eindringen nicht lediglich von Schneidfluid, sondern ebenso von Staub oder anderen Fremdstoffen verhindert wird.
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Es ist ebenso möglich, das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel und eine oder mehrere der Modifikationen frei zu kombinieren.
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Gemäß der Erfindung passen das Gehäuse und die Luftspülvorrichtung aufeinander, wodurch die Luftspülvorrichtung an die Endfläche des Gehäuses auf eine lösbare Art und Weise gespannt wird, so dass es möglich ist, den Elektromotor in seinen Spezifikationen leicht hin zu Spezifikationen zu ändern, die für Situationen zugeschnitten sind, in denen eine Luftspülfunktion nicht erforderlich ist, und für Situationen, in denen diese erforderlich ist.
