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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor und betrifft insbesondere einen Elektromotor mit hoher Leistung, der ohne Lager auskommt.
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Beschreibung des verwandten Standes der Technik
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Ein herkömmlicher Elektromotor umfasst eine Welle, einen Rotor bzw. Läufer und ein Lager. Der Läufer ist auf der Welle angeordnet und durch das Lager gelagert, so dass sich der Läufer sanft drehen kann.
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Mechanische Elemente, die Reibung und auf das Lager einwirkende Belastungen in Drehantrieben und in Linearantrieben reduzieren, umfassen Kugellager und Wälzlager, Hülsenbuchsen, dynamische Lager, magnetische Lager und andere Anordnungen.
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Ein Kugellager umfasst einen Außenring, einen Innenring sowie eine Mehrzahl von dazwischen vorgesehenen Kugeln aus Metall. Das Kugellager wird durch Rollen der Metallkugeln eben. Weil nur eine Kontaktstelle zwischen den Metallkugeln und dem Innen- oder Außenring vorliegt, kann der Motor leicht beschleunigt werden. Der Aufbau des Kugellagers ist jedoch schwach und anfällig bei Belastungen. Wenn der Elektromotor mit dem Kugellager betrieben wird, rollen die Kugeln außerdem mit hoher Geschwindigkeit ab, was in der Erzeugung von hohen Geräuschpegeln resultiert. Die mechanische Grenzfläche zwischen den Kugeln und dem Innen- und Außenring erfordert eine hohe Genauigkeit, was so die Herstellungskosten erhöht.
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Ein Hülsenlager wird durch Vermischen und Sintern von Bronzepulver, Eisenpulver, Nickelpulver, Bleipulver und anderen Metallpulvern ausgebildet. Ein Schmiermittel wird in die Poren des Lagers eingebracht. Das Hülsenlager ist, wenn dieses in einem Elektromotor angeordnet ist, an der zentralen Position des Stators befestigt. Die Welle des Läufers ist in dem Lager so angeordnet, dass ein Spalt zwischen dem Lager und der Welle aufrecht erhalten ist. Wenn der Elektromotor betrieben wird, wird das Schmiermittel aus dem Lager abgesondert, so dass der Läufer sich in dem Schmiermittel dreht. Dieser Typ von Lager kann höheren Belastungen standhalten als das Kugellager und seine Herstellungskosten sind niedriger. In einem Elektromotor mit einem Kugellager verdampft jedoch das Schmiermittel in die Gasphase, wenn das Lager über längere Zeiträume betrieben wird. Als Folge berührt die Welle das Lager unmittelbar, so dass zwischen diesen eine Reibung erzeugt wird. Außerdem können sich möglicherweise an den Enden des Lagers Nitride ausbilden, was zu einer Beschädigung und zu einem höheren Geräuschpegel führt. Außerdem kann Staub in der Luft in die Mitte des Elektromotors während des Betriebs gesaugt werden, was das das Lager umgebende Schmiermittel verschmutzt, zu einem höheren Geräuschpegel und zu einer Blockierung sich bewegender Teile führt. Weil der Spalt zwischen dem Lager und der Welle schmal ist, wird außerdem der Wirkungsgrad beim Anlaufen des Elektromotors verringert.
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Ein dynamisches Lager stellt eine Abwandlung des Hülsenlagers dar. Dieser Typ von Lager umfasst eine Innenwand mit zwei ringförmigen Anordnungen von V-förmigen Nuten, die darin ausgebildet sind. Während des Betriebs werden Luft und Schmiermittel zu den spitz zulaufenden Enden der Nuten getrieben, was zwei Öl-Gas-Polster ausbildet, um die Welle abzustützen. In einem Elektromotor mit diesem Typ von Lager kann das an dem spitz zulaufenden Ende der V-förmigen Nut ausgebildete Öl-Gas-Polster sich nicht verteilen oder verdampfen. Die Ausbildung der Nut auf der Innenseite des dynamischen Lagers erfordert jedoch eine präzise Herstellung. Außerdem muss der Spalt zwischen der Welle und dem Lager genau eingehalten werden. Somit sind die Herstellungskosten höher als bei anderen Typen von Lagern. Wenn der Elektromotor bei niedriger Drehzahl betrieben wird, wird außerdem das Öl-Gas-Polster nicht ausgebildet. Somit wird der dynamische Effekt bei niedrigen Drehzahlen nicht erzielt, so dass das Verhalten des dynamischen Lagers im Wesentlichen gleich dem Verhalten eines Hülsenlagers ist.
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Ein magnetisches Lager weist eine Mehrzahl von N-S-Magnetpolen (Nord-Süd) auf, die auf der Welle ausgebildet sind. Das Lager, das der Welle zugeordnet ist, weist die selben N-S-Pole darauf ausgebildet aus. Während des Betriebs hängen abstoßende Kräfte die Welle in dem Lager auf. Weil es keinen unmittelbaren Kontakt zwischen der Welle und dem Lager gibt, werden weder Geräusche noch Reibungen zwischen diesen erzeugt. Das magnetische Lager muss jedoch mit einem Spalt von etwa 0,2 mm zwischen der Welle und dem Lager ausgelegt werden, so dass an jedem Abschnitt des Lagers, der die Welle umgibt, eine zum Mittelpunkt gerichtete ausgeglichene Kraft erzeugt wird. Falls die Position der Welle jedoch durch eine externe Kraft oder eine Antriebskraft während des Betriebs versetzt wird, kann das Ungleichgewicht dazu führen, dass die Welle das Lager berührt. Dies verstärkt Geräusche, verkürzt die Lebensdauer und kann sogar einen normalen Betrieb des Elektromotors unterbrechen.
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Weil das magnetische Lager auf einem magnetischen Gleichgewicht beruht, gibt es außerdem Vorkommnisse, bei denen der Elektromotor nicht sanft gestartet werden kann. Somit befindet sich das magnetische Lager noch in einem experimentellen Stadium, weil es nicht in großen Stückzahlen hergestellt werden kann.
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DE 2457783 C2 offenbart einen Elektromotor für eine Turbomolekularpumpe, der eine Welle enthält, die an ihrem oberen bzw. unteren Ende mittels magnetischer Lager gelagert ist, die jeweils hülsen- bzw. haubenartig ausgebildet sind. Die zur Lagerung vorgesehenen Elektromagneten sind elektronisch geregelt, um die Welle zu lagern und auch eine axiale Stabilisierung sowie eine radiale Stabilisierung zu erzielen. Dies steht jedoch im Gegensatz zu der nicht berührungsfreien Lagerung nach der vorliegenden Anmeldung. Ferner sind auch keine permeable Struktur und keine dritte magnetische Struktur vorgesehen, sodass im Sinne der vorliegenden Anmeldung die zweite magnetische zentrale Ebene in einer axialen Richtung wesentlich höher liegt als die erste magnetische zentrale Ebene der permeablen Struktur.
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CN 1284778 A offenbart einen Elektromotor. Allerdings sind an den beiden Enden der Welle jeweils ein kegelstumpfartiger Magnet und ein korrespondierend dazu ausgebildeter Magnet vorgesehen, die gemeinsam ein Paar von sich abstoßenden magnetischen Elementen bilden, um die Welle berührungsfrei zu lagern. Eine Lagerung des Elektromotor-Läufers ohne Verwendung von zusätzlichen Hilfsmagneten auf der Welle oder dem Läufer ist nicht offenbart.
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CN 2324693 Y offenbart einen weiteren Elektromotor.
US 5528096 A offenbart einen Gleichstrom-Kleinmotor mit Bürsten, bei dem eine axiale Vorspannung durch magnetische Unsymmetrie erzeugt wird.
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Zusammenfassung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen weiter verbesserten Elektromotor bereit zu stellen, bei dem mit den Lager in Zusammenhang stehende Probleme weiter minimiert sind.
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Diese Aufgabe wird durch einen Elektromotor nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
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Bei einem Elektromotor gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Stator bzw. Ständer, einen Rotor bzw. Läufer, eine obere magnetische Struktur und eine untere magnetische Struktur. Der Ständer und der Läufer sind entsprechend in einem Rahmen angeordnet. Der Läufer umfasst eine Welle, die sich von dem Läufer axial erstreckt. Die Welle berührt den Ständer oder den Rahmen nicht. Die untere magnetische Struktur ist auf dem Boden des Rahmens angeordnet. Die obere magnetische Struktur ist in der Oberseite des Rahmens angeordnet. Die magnetischen Strukturen sind so angeordnet, dass diese in einer axialen Richtung einander gegenüber liegend angeordnet sind. Die zwischen den magnetischen Strukturen erzeugte magnetische Anziehungskraft positioniert die dazwischen befindliche Welle, so dass die erste magnetische Struktur, die zweite magnetische Struktur und die Welle koaxial zueinander ausgerichtet sind bzw. fluchten.
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Bei dem erfindungsgemäßen Elektromotor zieht die Welle die obere magnetische Struktur, die untere magnetische Struktur oder die magnetischen Strukturen an oder berührt diese. Außerdem umfasst der Elektromotor zumindest eine verschleiß- bzw. abriebfeste Struktur, die zwischen der Welle und der unteren magnetischen Struktur, zwischen der Welle und der oberen magnetischen Struktur oder zwischen der Welle und der oberen und unteren magnetischen Struktur angeordnet ist. Die Welle berührt die verschleißfeste Struktur an einer Kontaktstelle.
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Folglich umfasst der Elektromotor außerdem eine magnetische Struktur, die den Läufer umgibt, sowie eine permeable Struktur, die den Ständer umgibt und in Entsprechung zu der den Läufer umgebenden magnetischen Struktur angeordnet ist. Die magnetische Struktur, die den Läufer umgibt, umfasst eine magnetische zentrale Ebene, die in einer axialen Richtung geringfügig höher oder tiefer oder auf gleicher Höhe wie die magnetische zentrale Ebene der permeablen Struktur angeordnet ist.
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Wenn der Ständer von dem Läufer bedeckt ist, verläuft außerdem erfindungsgemäß die Welle durch die zentrale Öffnung des Ständers und ist eine Schutzstruktur auf einer Seitenwand der Öffnung ausgebildet, ohne die Welle unmittelbar zu berühren.
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Außerdem ist die Stirnseite der Welle so gewählt, dass diese flach und/oder gekrümmt und/oder spitz zulaufend und/oder konkav und/oder konvex und/oder aus Kombinationen dieser Formen ausgebildet ist, was auch für den stirnseitigen Abschnitt der oberen oder unteren magnetischen Struktur gilt, die der Stirnseite der Welle entsprechend gegenüber liegt. Außerdem entspricht auch die Form einer Stirnseite der verschleißfesten Struktur, die der Achswelle gegenüber liegt, ebenfalls der Form der Wellenspitze.
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Bei dem erfindungsgemäßen Elektromotor umgeben eine Mehrzahl von Flügeln den Umfang des Läufers. Die Flügel sind Zentrifugalflügel, planare Flügel oder axiale Flügel. Der Rahmen umfasst eine obere Abdeckung und eine untere Abdeckung, die durch Aufsetzen, Eingreifen, Kleben, Verrasten, mittels einer Polstereinrichtung oder mittels Kombinationen daraus miteinander verbunden sind und einander entsprechen.
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Folglich sind die obere und untere magnetische Struktur und die Welle koaxial.
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Erfindungsgemäß wird auch ein Elektromotor bereit gestellt, der in einer Lüftergruppe eingesetzt werden kann, mit einem Stator bzw. Ständer, einem Rotor bzw. Läufer, einer Mehrzahl. von Flügeln und mit zumindest einer magnetischen Struktur. Der Ständer ist auf einer Basis vorgesehen, die zumindest eine permeable Struktur umfasst. Der Läufer umfasst eine Welle. Die Welle erstreckt sich axial von dem Läufer. Die magnetische Struktur umgibt den Läufer, in Entsprechung zu der permeablen Struktur. Die Flügel umgeben den Umfang des Läufers und die magnetische Struktur ist mittels magnetischer Anziehungskraft auf der Basis befestigt, um die Welle zu positionieren. Die magnetische Struktur berührt die Welle an einer Kontakstelle. Die magnetische zentrale Ebene des Läufers ist wesentlich höher positioniert als die magnetische zentrale Ebene des Ständers.
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Folglich berührt die Läuferwelle den Ständer an einer Kontaktstelle. Während des Betriebs werden durch einen Luftstrom starke Kräfte oder eine anhebende Kraft erzeugt, ohne dass es zu einem unmittelbaren Kontakt kommt, so dass von dem Elektromotor erzeugte Geräusche stark verringert und die Lebensdauer stark verlängert werden kann.
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Außerdem wird der erfindungsgemäße Elektromotor mittels einer magnetischen Anziehungskraft der Welle betrieben und wird während des Betriebs von einem Luftstrom eine starke Kraft erzeugt und somit werden von dem Elektromotor erzeugte Geräusche verringert und die Lebensdauer erhöht. Der Elektromotor mit einem herkömmlichen Lager wird durch den erfindungsgemäßen Elektromotor ersetzt, um Elemente zu eliminieren und Montagekosten zu verringern, um so Herstellungskosten zu minimieren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Darstellung eines Elektromotors gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Elektromotors, die einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dienen soll;
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3A bis 3D sind lokal vergrößerte schematische Darstellungen einer Welle des Elektromotors gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Elektromotors, die einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dienen soll;
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5 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Elektromotors, die einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dienen soll.
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Ausführliche Beschreibung
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1 ist eine schematische Darstellung eines Elektromotors gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Elektromotor 100 umfasst einen Rahmen 102, einen Ständer 104, einen Läufer 106 und magnetische Strukturen 108 und 110. Die magnetischen Strukturen 108 und 110 ziehen einander aufgrund einer magnetischen Kraft an. Eine Welle 116 erstreckt sich axial von dem Läufer 106. Die Welle 116 und die magnetischen Strukturen 108 und 110 sind koaxial ausgerichtet bzw. fluchten. In dem Elektromotor 100 zieht die zwischen den magnetischen Strukturen 108 und 110 erzeugte magnetische Anziehungskraft die Welle 116 an, so dass der Läufer 106 zwischen den magnetischen Strukturen 108 und 110 fest angeordnet ist.
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Der Rahmen 102 schützt den Elektromotor 100 und dessen innere Elemente vor äußeren Kräften. Der Rahmen 102 ist entweder einstückig ausgebildet oder umfasst eine obere und untere Abdeckung 102a und 102b. Der Rahmen 102 kann auch aus einer Mehrzahl von unterteilten Abschnitten (nicht gezeigt) ausgebildet sein. Die Abdeckungen 102a und 102b sind durch Aufsetzen, Eingriff, Kleben, Verrasten oder durch Verbinden mittels einer Polstereinrichtung miteinander verbunden. Außerdem stehen die obere und untere Abdeckung 102a und 102b entsprechend in gegenseitigem Eingriff, beispielsweise mittels eines Hakens, wie in der 1 gezeigt.
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Der Ständer 104 ist in dem Rahmen 102 angeordnet, um einen induzierten Strom zu erzeugen oder eine Antriebskraft für den Läufer 106 bereitzustellen. Der Ständer 104 umfasst eine Leiterplatte (nicht gezeigt), eine Ständer-Befestigungsbasis 112 und zumindest eine permeable Struktur 114. Der Ständer 104 berührt die später beschriebene Welle 116 nicht. Die permeable Struktur 114 umgibt den Ständer 104 und umfasst eine magnetische zentrale Ebene P1. Die permeable Struktur 114 kann ein Silizium–Stahl-Blech oder ein Elektromagnet sein.
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Der Läufer 106 ist beweglich in dem Rahmen 102 vorgesehen, in Entsprechung zu dem Ständer 104. Der Läufer 106 umfasst eine Achswelle 116, einen Läufer 132, zumindest eine magnetische Struktur 118, eine permeable Abdeckung 120. Die Welle 116 erstreckt sich axial von dem Läufer 106 und wirkt als Drehwelle während der Drehbewegung. Die Welle 116 umfasst eine ebene, gekrümmte, spitz zulaufende, konkave oder konvexe Stirnseite.
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Die magnetische Struktur 118 umgibt den Läufer 106 und umfasst eine magnetische zentrale Ebene P2. Die magnetische Struktur 118 entspricht der permeablen Struktur 114. Die magnetische zentrale Ebene P1 ist höher, auf der selben Höhe oder tiefer als die magnetische zentrale Ebene P2 angeordnet, und zwar in der axialen Richtung der Welle. Die magnetische Struktur 118 ist ein Permanentmagnet oder ein Kunststoffmagnet.
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Außerdem ist der Umfang des Läufers 106 von einer Mehrzahl von Flügeln umgeben, um während der Drehbewegung des Läufers 106 einen Luftstrom um den Elektromotor 100 zu erzeugen. Die Flügel 122 können Zentrifugalflügel, planare Flügel oder axiale Flügel sein.
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Die magnetischen Strukturen 108 und 110 sind auf dem Boden bzw. der Oberseite des Rahmens 102 vorgesehen, in Entsprechung zu einem jeweiligen Ende der Achse. Die magnetischen Strukturen 108 und 110 sind Permanentmagnete, Kunststoffmagnete oder Elektromagnete. Die beiden Strukturen 108 und 110 können mit dem Rahmen 102 durch Kleben, Aufsetzen, gegenseitigen Eingriff oder Berührung verbunden oder an diesem befestigt sein. Die Oberflächen der magnetischen Strukturen 108 und 110, die einander gegenüber liegen, weisen dazwischen entgegen gesetzte Polaritäten auf. Die Oberfläche der magnetischen Strukturen 108 und 110, die der Welle 116 zugewandt sind, sowie die Stirnseite der Welle 116 sind gekrümmt, wobei die magnetischen Strukturen 108 und 110 die Welle 116 an einer Kontaktstelle berühren. Die Oberflächengestalt kann eben, gekrümmt, spitz zulaufend, konkav oder konvex sein.
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Die magnetischen Strukturen 108 und 110 und die Welle 116 werden von der magnetischen Anziehungskraft zwischen diesen koaxial gehalten, so dass die Welle 116 zwischen den magnetischen Strukturen 108 und 110 festgehalten wird. Wenn der Elektromotor 100 frei läuft, kann auch die Welle 116 nur den Läufer 106 und die magnetische Struktur 108 an einer Kontaktstelle berühren, ohne andere Elemente zu berühren.
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Außerdem kann die Welle 116 nur die andere magnetische Struktur 110 an einer anderen Kontaktstelle berühren, so dass der Läufer 106 in dem Rahmen 102 aufgehängt ist.
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Außerdem kann die Welle 116 die magnetischen Strukturen 108 und 110 gleichzeitig an einer Kontaktstelle berühren, so dass die Welle 116 in dem Rahmen 102 festgehalten ist.
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Um die Lebensdauer des Elektromotors 100 weiter zu erhöhen, können zusätzlich verschleiß- bzw. abriebfeste Strukturen 124 und 126 zwischen der Welle 116 und den magnetischen Strukturen 108 und 110 vorgesehen sein. In diesem Fall berührt nur die Welle 116 die verschleißfesten Strukturen 124 und/oder 126 an einer Kontaktstelle. Die verschleißfesten Strukturen 124 und 126 sind auf den magnetischen Strukturen 108 und 110 jeweils befestigt. Die verschleißfesten Strukturen 124 und 126 können gleichzeitig auf den magnetischen Strukturen 108 und 110 ausgebildet sein oder an einem Schnittpunkt zwischen der Welle 116 und den magnetischen Strukturen. Einfach ausgedrückt ist die verschleißfeste Struktur 124 auf der magnetischen Struktur 108 ausgebildet und ist die verschleißfeste Struktur 126 auf der magnetischen Struktur 110 ausgebildet. Die verschleißfeste Strukturen 124 und 126 sind darauf durch Kleben, Eingriff, Aufsetzen, Berühren oder Kombinationen daraus ausgebildet. Die verschleißfesten Strukturen 124 und 126 können die magnetischen Strukturen 108 und/oder 110 unmittelbar berühren oder diese nicht berühren, und zwar koaxial fluchtend mit den magnetischen Strukturen 108 und 110.
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Um eine Beschädigung des Elektromotors 100 aufgrund einer während eines Transports auf die Achse 116 und die Ständer-Befestigungsbasis 112 einwirkenden Belastung zu verhindern, kann außerdem eine Schutzstruktur 128 auf einer Öffnung 130 auf einer Innenseite der Ständer-Befestigungsbasis 112 vorgesehen sein. Die Schutzstruktur 128 berührt die Welle 116 nicht. Das Material der Schutzstruktur 128 kann Kunststoff und/oder flexibles Material und/oder schwingungsabsorbierendes Material sein und/oder aus Kombinationen daraus ausgebildet sein.
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Die 2 ist eine schematische Darstellung eines Elektromotors 200, die einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dienen soll, worin Elemente, die mit der ersten Ausführungsform gemeinsam genutzt werden, weggelassen sind. Der Unterschied liegt nur darin, dass eine magnetische Struktur 202 dazu verwendet wird, um die Welle 116 des Läufers 106 anzuziehen. Die magnetische zentrale Ebene P2 der magnetischen Struktur 118 liegt höher als die magnetische zentrale Ebene P1 der permeablen Struktur 114, und zwar in Bezug zu einer Basis 208 in einer axialen Richtung. Außerdem liegt die Kontaktstelle zwischen der Welle 116 und der magnetischen Struktur 202 höher oder niedriger oder auf gleicher Höhe wie die magnetische zentrale Ebene P2.
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Gemäß der 2 ist die gesamte magnetische Struktur 202 aus einem magnetischen Material hergestellt oder mittels einer verschleißfesten Struktur 206 und eines magnetischen Körpers 204 ausgebildet. Außerdem ist die Oberfläche zwischen der magnetischen Struktur 202 und der Welle 116 oder die Oberfläche zwischen der verschleißfesten Struktur 206 und der Welle 116 gekrümmt bzw. gewölbt, mit einer Kontaktstelle dazwischen. Die Oberfläche der magnetischen Struktur 202 und/oder der verschleißfesten Struktur 206 ist gekrümmt, spitz zulaufend, konkav, konvex oder aus Kombinationen daraus ausgebildet. Die Beziehung zwischen der Welle 116 und der magnetischen Struktur 202 ist dieselbe wie gemäß der nachfolgenden Beschreibung.
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Wenn ein Ende einer Welle 116a oder 116b eine spitz zulaufende Form aufweist, ist die Oberfläche der magnetischen Struktur 202a oder 202b gekrümmt oder konkav geformt, und zwar in Entsprechung zu dem Ende der Welle 116a oder 116b, wie in den 3A oder 3B gezeigt.
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Außerdem, wie in der 3C gezeigt, entspricht ein gekrümmtes Ende einer Welle 116c einem konvexen Ende der vorstehenden magnetischen Struktur 202c. In ähnlicher Weise, wie in der 3C gezeigt, hat die Welle 116b eine in anderer Weise ausgeformte Vertiefung in Entsprechung zu der spitz zulaufenden magnetischen Struktur 202d.
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Die 4 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Elektromotors 300, die einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dienen soll, bei der die mit den genannten Ausführungsformen gemeinsam verwendeten Elemente weggelassen sind. Der Unterschied besteht darin, dass eine magnetische Struktur 304 auf der Oberseite der Ständer-Befestigungsbasis 112 vorgesehen ist und dass eine magnetische Struktur 302 auf der Läufernabe 132 ausgebildet ist. Die magnetischen Strukturen 302 und 304 ziehen einander ohne Berührung an. Die magnetische Struktur 304 berührt die permeable Struktur 114 nicht und liegt in einer axialen Richtung höher als die permeable Struktur 114. Die magnetische Struktur 302 ist kreisförmig, fächerförmig, blockförmig oder als rechteckförmige Struktur ausgebildet. Die Form und Lage der magnetischen Struktur 302 entspricht derjenigen der magnetischen Struktur 304.
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Außerdem sind die magnetische Struktur 304 und die Ständer-Befestigungsbasis 112 durch Kleben, Aufsetzen, Eingriff, Berühren oder Kombinationen daraus miteinander verbunden. Die magnetischen Struktur 302 und die Läufernabe 132 sind ebenfalls durch Kleben, Aufpassen, Eingreifen, Berühren oder Kombinationen daraus miteinander verbunden.
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Die 5 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Elektromotors 400, die einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dienen soll, worin gemeinsam mit den anderen Ausführungsformen verwendete Elemente weggelassen sind. Der Unterschied liegt darin, dass nur eine magnetische Struktur 402 auf einer oberen Abdeckung 102a des Rahmens 102 ausgebildet ist. Die magnetische zentrale Ebene P2 der magnetischen Struktureinheit 18 liegt in einer axialen Richtung tiefer als die magnetische zentrale Ebene P1 der permeablen Struktur 114. Außerdem ist eine verschleißfeste Struktur 408 auf einer unteren Abdeckung 102b vorgesehen. Die Kontaktstelle zwischen der Welle 116 und der verschleißfesten Struktur 408 liegt geringfügig höher oder tiefer oder auf gleicher Höhe wie die magnetische zentrale Ebene P1.
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Gemäß der 5 besteht die gesamte magnetische Struktur 402 aus einem magnetischen Material oder ist durch eine verschleiß- bzw. abriebfeste Struktur 406 und einen magnetischen Körper 404 ausgebildet. Außerdem ist die Oberfläche zwischen der magnetischen Struktur 402 und der Welle 116, die Oberfläche zwischen der verschleißfesten Struktur 406 und der Welle 116 und/oder die Oberfläche zwischen der verschleißfesten Struktur 408 und der Welle 116 eine gekrümmte Oberfläche mit einer dazwischen ausgebildeten Kontaktstelle. Die Oberflächenform der magnetischen Struktur 402 und/oder der verschleißfesten Strukturen 406, 408 ist gekrümmt, spitz zulaufend, konkav, konvex oder entspricht Kombinationen daraus.
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Der vorstehend beschriebene Elektromotor wird bei einem Axialstrom-Lüfter eingesetzt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf den offenbarten Lüfter beschränkt. Der Elektromotor kann auch in anderen Lüftern eingesetzt werden, beispielsweise rahmenlosen Lüftern, Zentrifugallüftern, Außenläufer-Lüftern oder Innenläufer-Lüftern.
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Bei den vorstehenden Ausführungsformen weist die Welle des Läufers nur eine Kontaktstelle mit dem Ständer auf oder ist kein Kontakt zwischen diesen ausgebildet, wenn während einer Drehbewegung eine kräftige Luftstromkraft erzeugt wird. Außerdem wird der Geräuschpegel des Elektromotors erheblich reduziert und die Lebensdauer erhöht.
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Außerdem erzeugt der erfindungsgemäße Elektromotor während des Betriebs aufgrund einer magnetischen Anziehungskraft eine starke Kraft auf die Welle, so dass die Welle nicht andere Elemente berührt, was Geräusche verringert und die Lebensdauer des Elektromotors erhöht.
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Der Elektromotor gemäß der vorliegenden Erfindung erfordert kein herkömmliches Lager, was die Anzahl von Elementen in dem Elektromotor verringert und so die Herstellungskosten minimiert.
