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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0070644 , die am 20. Mai 2015 beim Korean Intellectual Property Office eingereicht worden ist, wobei ihr gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
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(a) Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Motor und spezifischer auf einen Motor mit einer Kühlstruktur, der als eine Drehmomentquelle für ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug verwendet werden kann, indem ein Vergleichsmoment eines Rotors und eines Stators mit von einer Batterie zugeführter Leistung erzeugt wird.
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(b) Beschreibung der verwandten Technik
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Im Allgemeinen weist ein Motor einen Stator und einen Rotor auf, und der Stator wird mittels eines Luftkühlverfahrens oder eines Wasserkühlverfahrens gekühlt, wodurch eine Temperatur eines Motors gesteuert wird. Es ist jedoch schwierig, den Rotor direkt zu kühlen, und daher ist der Rotor für hohe Hitze anfällig. In dem Fall eines Motors des geschlossenen Typs ist es zudem fast unmöglich, den Kühlvorgang durch Außenluft durchzuführen.
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Da der Rotor eine Struktur aufweist, die nicht leicht gekühlt werden kann, muss ein Designer zudem limitierende Faktoren in Bezug auf Spannung, Strom und Ausgabe desselben sorgfältig berücksichtigen. Darüber hinaus kann der Motor durch Wärme oder eine Temperaturlücke zwischen dem Rotor und dem Stator mechanisch beschädigt werden, und die hohe Hitze kann zu einem Schaden eines Lagers desselben führen.
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Die in diesem Hintergrundabschnitt vorstehend offenbarte Information dient lediglich der Förderung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Information enthalten, die nicht Stand der Technik bildet, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Rahmen einer Anstrengung konzipiert, einen Motor mit einer Kühlstruktur zu schaffen, welche die Langlebigkeit des Motors effizient erhöht und die Betriebsstabilität des Motors weiter verbessert, indem gegen eine Überhitzung des Rotors, einer Motorwelle und eines Lagers vorgebeugt wird.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schaffen einen Motor mit einer Kühlstruktur, mit: einer Motorwelle, in welcher in einer Mitte bzw. einem Zentrum derselben in einer Längsrichtung ein Kühldurchgang ausgebildet ist; einem Rotor, der bei einem Außenumfang der Motorwelle angeordnet ist, um sich gemeinsam mit der Motorwelle zu drehen; und einem Motorgehäuse, in welchem ein Stator, der in einem vorbestimmten Abstand gegenüber dem Rotor befestigt ist, bei einem Innenumfang desselben angeordnet ist, und in welchem die Motorwelle drehbar angeordnet ist. Ein durch den Kühldurchgang strömendes Kühlmittel kann zu dem Rotor oder dem Stator ausgestoßen bzw. ausgespritzt bzw. ausgestrahlt („jetted“) werden.
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Ein Zweigrohr kann an einem Innenumfang des Motorgehäuses von einer Seite des Außenumfangs der Motorwelle angeordnet sein, ein mit dem Kühldurchgang verbundener Zweigdurchgang kann an einer Mitte des Zweigrohrs ausgebildet sein, und das durch den Kühldurchgang strömende Kühlmittel strömt auch durch den Zweigdurchgang und kann zu dem Rotor oder dem Stator ausgestoßen werden.
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Der Motor mit der Kühlstruktur kann ferner ein Strahlrohr bzw. Ausflussrohr ("jet pipe") aufweisen, welches mit dem Zweigrohr verbunden ist. Ein Strahlloch bzw. Ausflussloch kann bei einem Zentrum bzw. einer Mitte eines Endabschnitts des Strahlrohrs ausgebildet sein, und das Strahlloch kann mit dem Zweigdurchgang verbunden sein, um das Kühlmittel hindurch zu strahlen.
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Der Motor mit der Kühlstruktur kann ferner einen Magneten aufweisen, der an einer Seite des Rotors befestigt ist. Das durch den Kühldurchgang strömende Kühlmittel kann zu dem Magneten ausgestoßen werden, um den Magneten zu kühlen.
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Der Magnet kann in einer Längsrichtung der Motorwelle in den Rotor eingeführt sein.
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Das Strahlloch kann in einem vorbestimmten Rotations- bzw. Drehabstand auf Basis der Motorwelle angeordnet sein.
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Das Strahlrohr kann parallel zu einer Mittelachse der Längsrichtung der Motorwelle angeordnet sein.
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Das Strahlrohr kann mit einer vorbestimmten Steigung in Bezug auf die Mittelachse der Längsrichtung der Motorwelle angeordnet sein.
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Das Kühlmittel kann ein Kühlöl enthalten.
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Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist ein Motor mit einer Kühlstruktur darüber hinaus auf: eine Motorwelle, in welcher ein Kühldurchgang in einer Mitte derselben in einer Längsrichtung ausgebildet ist; einen Rotor, der bei einem Außenumfang der Motorwelle angeordnet ist, um sich gemeinsam mit der Motorwelle zu drehen; ein Motorgehäuse, in welchem ein Stator, der in einem vorbestimmten Abstand von dem Rotor befestigt ist, bei einem Innenumfang desselben angeordnet ist, und in welchem die Motorwelle drehbar angeordnet ist; ein Zweigrohr, das an dem Außenumfang der Motorwelle befestigt ist, und in welchem ein mit dem Kühldurchgang verbundener Zweigdurchgang ausgebildet ist; und ein Strahlrohr, das mit dem Zweigrohr verbunden ist und in welchem ein Strahlloch ausgebildet ist, das mit dem Zweigdurchgang verbunden ist. Ein Kühlmittel kann durch den Kühldurchgang, den Zweigdurchgang und das Strahlloch gelangen und kann dann zu dem Rotor oder dem Stator ausgestoßen bzw. gestrahlt werden.
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Der Motor mit der Kühlstruktur kann ferner einen Magneten aufweisen, der an einer Seite des Rotors befestigt ist. Das Kühlmittel kann zu dem Magneten ausgestoßen bzw. gestrahlt werden, um den Magneten zu kühlen.
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Der Motor mit der Kühlstruktur kann ferner ein Lager aufweisen, welches die Motorwelle drehbar in dem Motorgehäuse lagert. Der Kühldurchgang kann derart ausgebildet sein, dass er durch einen Abschnitt gelangt, der zu dem Lager in der Motorwelle korrespondiert.
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Das Zweigrohr kann in einen Zwischenraum bzw. Raum zwischen einer Seite des Rotors und einer Innenseite des Motorgehäuses angeordnet sein.
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Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Rotor oder einen Stator eines Motors effizient und schnell zu kühlen, indem Kühlmittel durch einen in einer Mitte einer Motorwelle ausgebildeten Kühldurchgang zugeführt wird und das Kühlmittel in einem Raum ausgestoßen wird, in welchem der Rotor oder der Stator angeordnet ist. Ferner wird das sich durch die Motorwelle bewegende Kühlmittel gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu einem Magneten des Rotors durch ein Zweigrohr und ein Strahlrohr ausgestoßen, wodurch ein Hochtemperaturabschnitt des Motors effizient und schnell gekühlt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Motors mit einer Kühlstruktur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine partielle Querschnittsansicht des Motors mit einer Kühlstruktur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt eine partielle Querschnittsseitenansicht der Anordnung eines Strahllochs, das in dem Motor mit der Kühlstruktur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
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4 zeigt eine partielle Querschnittsansicht des Motors mit der Kühlstruktur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Hiernach werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Wie der Fachmann realisieren wird, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weisen abgewandelt werden, alles ohne von dem Rahmen oder Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ferner bezeichnen entsprechende Bezugszeichen durch die Beschreibung hin entsprechende Elemente.
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Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Beschreibung von Ausführungsformen und ist nicht zum Beschränken der Offenbarung gedacht. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen "ein", "eine", "der", "die" und "das" dazu gedacht, auch die Pluralformen einzuschließen, wenn nicht der Kontext Gegenteiliges zum Ausdruck bringt. Es ist ferner zu verstehen, dass die Begriffe "aufweist" und/oder "aufweisend", wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein von angegebenen Eigenschaften, ganzen Zahlen, Schritten, Betätigungen, Elementen und/oder Komponenten zum Ausdruck bringen, nicht aber das Vorhandensein oder Hinzufügen von einer oder mehreren Eigenschaften, ganzen Zahlen, Schritten, Betätigungen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, schließt der Begriff "und/oder" eine und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten aufgelisteten Elemente ein.
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Es ist zu verstehen, dass der Begriff "Fahrzeug" oder "fahrzeugtechnisch" oder andere ähnliche Begriffe, wie hierin verwendet, Motorfahrzeuge im Allgemeinen einschließen, wie Personenfahrzeuge, einschließlich von Geländewagen (SUV), Busse, LKWs, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Variation von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Pluginhybridelektrofahrzeuge, wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Alternativkraftstofffahrzeuge einschließen (zum Beispiel Kraftstoffe, die aus anderen Quellen als aus Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, beispielsweise sowohl mit Benzin angetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hiernach unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
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1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Motors mit einer Kühlstruktur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt, weist der Motor auf: ein Motorgehäuse 110, ein Lager 105, eine Motorwelle 100, ein Zweigrohr 135, ein Strahlrohr 140, einen Kühldurchgang 130, einen Rotor 125, einen Magneten 120 und einen Stator 115.
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Der Kühldurchgang 130 ist an der Mittelachse an der Längsrichtung der Motorwelle 100 ausgebildet, das sich zu der Außenseite erstreckende Zweigrohr 135 ist an einer Seite eines Außenumfangs der Motorwelle 100 angeordnet, das Strahlrohr 140 ist bei einem Endabschnitt des Zweigrohrs 135 angeordnet, und Teile wie die Motorwelle 100, das Zweigrohr 135 und das Strahlrohr 140 können separat bereitgestellt und in Eingriff gebracht werden.
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Der Rotor ist fest an dem Außenumfang der Motorwelle 100 angeordnet, um benachbart zu dem Zweigrohr 135 zu sein, und der Magnet 120 ist fix in den Rotor 125 in der Längsrichtung der Motorwelle 100 eingeführt.
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Der Stator 115 ist an den Innenumfang des Motorgehäuses 110 befestigt, und der Innenumfang des Stators 115 und der Außenumfang des Rotors 126 sind mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen angeordnet.
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Der Rotor 125 und die Motorwelle 100 sind auf Basis des Stators 115 drehbar angeordnet.
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Die Motorwelle 100 ist derart angeordnet, dass sie eine Seite und die andere Seite des Motorgehäuses 110 durchdringt, und das Lager ist jeweils zwischen dem Außenumfang der Motorwelle 100 und dem Motorgehäuse 110 eingefügt, sodass die Motorwelle 100 so angeordnet ist, dass sie in dem Motorgehäuse 110 drehbar ist.
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Ein durch den Kühldurchgang 130 der Motorwelle 100 zugeführtes Kühlmittel gelangt durch das Zweigrohr 135 und das Strahlrohr 140 und wird dann zu dem Magneten 120 des Rotors 125 ausgestoßen, wodurch der Rotor 125, der Magnet 120 und der Stator 115 gekühlt werden und ferner das Lager 105 gekühlt wird, während es durch den Kühldurchgang 130 der Motorwelle 100 gelangt.
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Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das durch den Kühldurchgang 130 gelangende Kühlmittel direkt zu einem Raum ausgestoßen bzw. gestrahlt werden, in welchem der Rotor 125 und der Stator 115 angeordnet sind, ohne das Zweigrohr 135 und das Strahlrohr 140.
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Zusätzlich kann das durch den Kühldurchgang 130 gelangende Kühlmittel direkt zu dem Raum gestrahlt bzw. ausgestoßen werden, in welchem der Rotor 125 und der Stator 115 angeordnet sind, und zwar von dem Zweigrohr 135, ohne das Strahlrohr 140.
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Ferner ist der Magnet 120 möglicherweise nicht vorgesehen, und der Rotor 125 kann eine mit einer Spule gewundene Struktur aufweisen. In diesem Fall kann das Kühlmittel zu einer Seite des Rotors 125 ausgestoßen werden, und das Kühlmittel kann ein Kühlöl aufweisen.
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2 zeigt eine partielle Querschnittsansicht des Motors mit einer Kühlstruktur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 2 gezeigt, ist das Zweigrohr 135 an der Motorwelle 100 angeordnet, das Zweigrohr 135 erstreckt sich in Bezug auf die Motorwelle 100 in einem vorbestimmten Winkel, und ein Zweigdurchgang 210, der mit dem Kühldurchgang 130 verbunden ist, ist in dem Zweigrohr 135 ausgebildet.
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Das Strahlrohr 140 ist integral bei einem Endabschnitt der Außenseite des Zweigrohrs 135 ausgebildet, das Strahlrohr 140 erstreckt sich in einer Seitenrichtung des Rotors 125, um mit der Motorwelle 100 parallel zu sein, und ein Strahlloch 200, welches das Kühlmittel ausstößt bzw. abstrahlt, ist an einer Mitte bzw. einem Zentrum des Endabschnitts ausgebildet.
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Das von dem Strahlrohr 200 ausgestoßene Kühlmittel erreicht den an dem Rotor 125 befestigten Magneten 120, um hauptsächlich den Rotor 125 und den Magneten 120 zu kühlen, wodurch eine Innentemperatur des Stators 115 und des Motorgehäuses 110 schnell gesteuert werden.
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3 zeigt eine partielle Querschnittsseitenansicht der Anordnung eines Strahllochs, das in dem Motor mit der Kühlstruktur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
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Wie in 3 gezeigt, ist die Motorwelle 100 an einem Zentrum bzw. einer Mitte bzw. einem Mittelpunkt des Motors angeordnet, der Kühldurchgang 130 ist an einem Drehzentrum der Motorwelle 100 angeordnet, und das Strahlloch 200 ist mit einem vorbestimmten Abstand in einer Drehrichtung der Motorwelle 100 angeordnet, der auf Basis der Motorwelle 100 festgelegt ist.
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4 zeigt eine partielle Querschnittsansicht des Motors mit der Kühlstruktur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 4 gezeigt, steht eine Seite des Außenumfangs der Motorwelle 100 mit dem Zweigrohr 135 in Eingriff, das Zweigrohr 135 bildet einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Motorwelle 100, und der Zweigdurchgang 210, der mit dem Kühldurchgang 130 verbunden ist, ist in dem Zweigrohr 135 ausgebildet.
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Das Strahlrohr 140 ist integral bei dem Endabschnitt der Außenseite des Zweigrohrs 135 ausgebildet, das Strahlrohr 140 erstreckt sich zu dem Rotor 125, während es einen vorbestimmten Winkel A in Bezug auf die Motorwelle 100 ausbildet, und das Strahlrohr 200, welches das Kühlmittel ausstößt, ist an der Mitte des Endabschnitts ausgebildet.
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Das von dem Strahlrohr 200 ausgestoßene Kühlmittel kommt bei dem Rotor 125 oder dem Magneten 120 an, kühlt dann hauptsächlich den Rotor 125 und den Magneten 120 und kann auch den Stator 115 kühlen, der an der Außenseite des Rotors 125 angeordnet ist.
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Bei den vorstehend erklärten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstreckt sich das Zweigrohr 135 in einer Richtung weg von dem Zentrum der Motorwelle 100. In diesem Fall wird das durch den Zweigdurchgang 210 des Zweigrohrs 135 gelangende Kühlmittel, wenn sich die Motorwelle 100 mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, durch eine Zentrifugalkraft gepumpt, wodurch ein Strahldruck, der von dem Strahlloch 200 abgestrahlt bzw. ausgestoßen wird, effizient erhöht wird und ein Energieverbrauch zum Zuführen des Kühlmittels verringert wird.
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Während diese Erfindung in Verbindung damit beschrieben worden ist, was gegenwärtig als praktische Ausführungsformen angesehen wird, ist zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil dazu ist vorgesehen, verschiedene Abwandlungen und äquivalente Ausführungsformen einzuschließen, die in den Rahmen und Bereich der beigefügten Ansprüche fallen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Motorwelle
- 105
- Lager
- 110
- Motorgehäuse
- 115
- Stator
- 120
- Magnet
- 125
- Rotor
- 130
- Kühldurchgang
- 135
- Zweigrohr
- 140
- Strahlrohr
- 200
- Strahlloch
- 210
- Zweigdurchgang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2015-0070644 [0001]
