BR102022005928A2

BR102022005928A2 - Conjunto de eixo tendo um módulo de motor elétrico

Info

Publication number: BR102022005928A2
Application number: BR102022005928-4A
Authority: BR
Inventors: Tomaz Varela; Somalingayya G. Math; Brian Hayes
Original assignee: Arvinmeritor Technology, Llc
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2022-10-25
Also published as: US11888377B2; EP4074533B1; EP4074533A1; US20220320946A1; CN115149678A

Abstract

Um conjunto de eixo tendo um módulo de motor elétrico. O módulo de motor elétrico pode incluir um rotor, um eixo de rotor, um estator, uma camisa de refrigeração, uma placa de extremidade e uma carcaça de motor. A carcaça de motor pode circundar uma porção da camisa de refrigeração. A placa de extremidade pode ser disposta no exterior e não pode ser recebida na carcaça de motor.

Description

CONJUNTO DE EIXO TENDO UM MÓDULO DE MOTOR ELÉTRICO

CAMPO TÉCNICO

[0001] Esta divulgação se refere a um conjunto de eixo tendo um módulo de motor elétrico e um método de montagem.

ANTECEDENTES

[0002] Um conjunto de eixo tendo um módulo de motor elétrico é divulgado na Publicação de Patente dos Estados Unidos N.° 2019/0054816.

SUMÁRIO

[0003] Em pelo menos uma modalidade, um conjunto de eixo é fornecido. O conjunto de eixo pode incluir um módulo de motor elétrico. O módulo de motor elétrico pode incluir um rotor, um eixo de rotor, um estator, a camisa de refrigeração, uma placa de extremidade e uma carcaça de motor. O rotor pode ser rotativo em torno de um eixo de rotor. O eixo de rotor pode se estender a partir do rotor e pode ser rotativo em torno do eixo do rotor com o rotor. O estator pode circundar o rotor. A camisa de refrigeração pode circundar o estator e pode ter um conjunto de canais que podem ser abertos em uma direção voltada na direção oposta do eixo do rotor. A placa de extremidade pode engatar e pode ser presa de forma fixa a uma extremidade da camisa de refrigeração e pode suportar o eixo de rotor. A carcaça de motor pode circundar uma porção da camisa de refrigeração. A carcaça de motor pode ser espaçada da placa de extremidade. A placa de extremidade não pode ser recebida dentro da carcaça de motor. A camisa de refrigeração pode não ser recebida dentro da placa de extremidade. Múltiplos membros do conjunto de canais podem ser recebidos dentro da carcaça de motor. Os demais membros do conjunto de canais não podem ser recebidos dentro da carcaça de motor.

[0004] Em pelo menos uma modalidade, é fornecido um método de fabricação de um conjunto de eixo. O método pode incluir a montagem de um módulo de motor elétrico inserindo uma camisa de refrigeração, um estator, um rotor e um eixo de rotor parcialmente dentro de uma carcaça de motor. O estator pode circundar o rotor. A camisa de refrigeração pode circundar o estator. A camisa de refrigeração pode ter um conjunto de canais que são dispostos ao redor do estator. Uma placa de extremidade pode ser presa a uma extremidade da camisa de refrigeração que está disposta fora da carcaça de motor, de modo que o eixo de rotor se estenda através e seja suportado pela placa de extremidade. O módulo de motor elétrico pode então ser instalado em um conjunto de alojamento de transmissão inserindo uma porção da camisa de refrigeração que não é parcialmente recebida dentro da carcaça de motor no conjunto de alojamento de transmissão. A carcaça de motor pode ser fixada ao conjunto de alojamento de transmissão de modo que a placa de extremidade seja completamente recebida dentro do conjunto de alojamento de transmissão, múltiplos membros do conjunto de canais sejam recebidos dentro da carcaça de motor, e os membros restantes do conjunto de canais sejam recebidos dentro do conjunto de alojamento de transmissão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0005] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um exemplo de um sistema de eixo motriz.

[0006] A Figura 2 é uma vista em corte do sistema de eixo motriz ao longo da linha de corte 2-2.

[0007] A Figura 3 é uma vista em corte do sistema de eixo motriz ao longo da linha de corte 3-3.

[0008] A Figura 4 é uma vista ampliada de uma porção do sistema de eixo motriz mostrado na Figura 3.

[0009] As Figuras 5-8 são vistas explodidas de uma porção do sistema de eixo motriz.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0010] Conforme necessário, as modalidades detalhadas da presente invenção são divulgadas neste documento; no entanto, deve ser entendido que as modalidades divulgadas são meramente exemplares da invenção que pode ser realizada em várias formas alternativas. As figuras não estão necessariamente em escala; alguns recursos podem ser exagerados ou minimizados para mostrar detalhes de componentes específicos. Portanto, os detalhes estruturais e funcionais específicos divulgados neste documento não devem ser interpretados como limitantes, mas meramente como uma base representativa para ensinar um versado na técnica a empregar de maneira variada a presente invenção.

[0011] Com referência à Figura 1, é mostrado um exemplo de um sistema de eixo motriz 10. O sistema de eixo motriz 10 pode ser fornecido com um veículo como um ônibus, carro, caminhão ou semelhante. Em pelo menos uma configuração, o sistema de eixo motriz 10 pode incluir uma estrutura de suporte 20, um sistema de suspensão 22 e um ou mais conjuntos de eixo 24.

[0012] A estrutura de suporte 20 pode ser configurada para suportar um par de conjuntos de eixo 24. Além disso, a estrutura de suporte 20 pode conectar operativamente os conjuntos de eixo 24 ao sistema de suspensão 22. Em pelo menos uma configuração, a estrutura de suporte 20 pode incluir um suporte principal 30 e uma pluralidade de braços 32.

[0013] O suporte principal 30 pode suportar múltiplos conjuntos de eixo 24. Por exemplo, o suporte principal 30 pode se estender em uma direção lateral ou em uma direção que se estende do lado esquerdo do veículo até o lado direito do veículo. Um conjunto de eixo 24 pode ser disposto próximo a cada extremidade lateral do suporte principal 30 (isto é, em extremidades opostas do suporte principal 30). Em pelo menos uma configuração, o suporte principal 30 pode se estender abaixo de cada conjunto de eixo 24, pode ter uma superfície superior genericamente plana ou plana 34.

[0014] Com referência às Figuras 1 e 2, a superfície superior 34 pode ser disposta entre os conjuntos de eixo 24 e pode ser posicionada abaixo de um eixo de rotação de roda ou eixo de roda 40. Tal configuração pode fornecer uma folga entre os conjuntos de eixo 24 através do qual uma porção da estrutura de carroceria de veículo 50 do veículo pode se estender. Mais especificamente, uma porção da estrutura de carroceria de veículo 50 que define um piso ou corredor 52 do veículo pode estar localizada entre os conjuntos de eixo 24, posicionando assim o piso ou corredor 52 mais próximo do solo ou estrada sobre a qual o veículo está disposto. O piso ou corredor 52 pode se estender em uma direção longitudinal através da folga e entre os conjuntos de eixo 24, de modo que o fundo do piso ou corredor 52 possa ser posicionado abaixo do topo dos conjuntos de eixo 24 e abaixo do eixo de roda 40. Em um veículo como um ônibus, o corredor 52 pode ser um corredor de passageiros. Para maior clareza, o corredor 52 é mostrado de forma imaginária na Figura 1 sem a estrutura de carroceria de veículo para mostrar mais claramente outros componentes do sistema de eixo motriz 10.

[0015] Com referência à Figura 2, a estrutura de carroceria de veículo 50 que define o piso ou corredor 52 pode se estender sobre, e pode ser espaçada da, superfície superior 34 para acomodar a rolagem de carroceria de veículo ou inclinação da estrutura de carroceria de veículo 50 em uma direção lateral, tal como pode ocorrer durante a realização de curvas com o veículo. A faixa de rolagem de carroceria é representada por linhas tracejadas nas Figuras 2-4 e pode ser qualquer valor adequado, tal como ±5°.

[0016] Com referência à Figura 1, um ou mais braços 32 podem se estender a partir do suporte principal 30. Um braço 32 pode ser disposto próximo a uma extremidade do suporte principal 30 e pode geralmente se estender em uma direção longitudinal (por exemplo, direção para frente ou para trás que pode ser perpendicular à direção lateral). Na configuração mostrada, quatro braços 32 são representados e estão dispostos de modo que um par de braços 32 esteja disposto próximo a cada extremidade lateral do suporte principal 30. Um braço 32 do par pode se estender na direção do veículo para frente enquanto o outro braço 32 pode se estender na direção do veículo para trás.

[0017] O sistema de suspensão 22 pode conectar a estrutura de suporte 20 com uma estrutura ou chassi do veículo. Além disso, o sistema de suspensão 22 pode amortecer as vibrações associadas à viagem do veículo, fornecer um nível desejado de qualidade de deslocamento, ajudar a controlar a altura de deslocamento do veículo ou combinações dos mesmos. O sistema de suspensão 22 pode ter qualquer configuração adequada. Por exemplo, o sistema de suspensão 22 pode ser um sistema de suspensão independente que pode permitir que as rodas se movam independentemente para cima e para baixo uma em relação à outra ou sem influência de outra roda. Alternativamente, o sistema de suspensão 22 pode não ser um sistema de suspensão independente. O sistema de suspensão 22 pode incluir um ou mais amortecedores 36, tais como molas pneumáticas, amortecedores de impacto ou combinações dos mesmos. Na configuração mostrada, os amortecedores 36 são representados como molas pneumáticas e um amortecedor 36 está disposto próximo a uma extremidade distal de cada braço 32 da estrutura de suporte 20. Um lado superior de cada mola pneumática pode ser disposto embaixo de um chassi do veículo e pode suportar o chassi.

[0018] Com referência às Figuras 1 e 2, um conjunto de eixo 24 pode fornecer torque a um conjunto de roda de tração. Em pelo menos uma configuração e como é mais bem mostrado na Figura 2, um conjunto de eixo 24 pode incluir um conjunto de extremidade de roda 60, um conjunto de alojamento de transmissão 62, uma transmissão 64 e um módulo de motor elétrico 66.

[0019] O conjunto de extremidade de roda 60 pode ser disposto em uma extremidade externa do conjunto de eixo 24. Por exemplo, o conjunto de extremidade de roda 60 pode ser disposto em uma extremidade externa do conjunto de eixo 24 que pode estar voltada na direção oposta do piso ou corredor 52 e que pode ser disposta em frente ao módulo de motor elétrico 66. O conjunto de extremidade de roda 60 pode facilitar a montagem de uma roda 7 0 sobre a qual um pneu pode ser disposto. Por exemplo, o conjunto de extremidade de roda 60 pode incluir um cubo de roda 72 que pode ser rotativo em torno do eixo de roda 40. O cubo de roda 72 pode incluir uma pluralidade de parafusos de roda que podem se estender através dos orifícios correspondentes de uma roda 70 de uma maneira conhecida por aqueles versados na técnica. Opcionalmente, a engrenagem de redução pode ser fornecida com o conjunto de extremidade de roda 60. Por exemplo, um conjunto de engrenagens de redução tendo engrenagens cônicas ou um conjunto de engrenagens planetárias pode ser fornecido com o conjunto de extremidade de roda 60 para fornecer redução de engrenagem entre a transmissão 64 e o cubo de roda 72. Em pelo menos uma configuração, o conjunto de extremidade de roda 60 pode incluir um eixo de extremidade de roda 74 que pode ser conectado operativamente ao cubo de roda 72 e à transmissão 64. Por exemplo, o torque pode ser transmitido entre a transmissão 64 e o conjunto de extremidade de roda 60 por meio do eixo de extremidade de roda 74.

[0020] O conjunto de alojamento de transmissão 62 pode suportar o conjunto de extremidade de roda 60 e pode receber a transmissão 64. Além disso, o conjunto de alojamento de transmissão 62 pode receber uma porção do módulo de motor elétrico 66 como será discutido em mais detalhes abaixo. O conjunto de alojamento de transmissão 62 pode ser posicionado axialmente entre o conjunto de extremidade de roda 60 e o módulo de motor elétrico 66. Em pelo menos uma configuração, o conjunto de alojamento de transmissão 62 pode incluir um alojamento de transmissão externo 80 e um alojamento de transmissão interno 82.

[0021] Com referência às Figuras 2, 6 e 8, o alojamento de transmissão externo 80 pode suportar o conjunto de extremidade de roda 60. Por exemplo, o conjunto de extremidade de roda 60 pode ser montado no alojamento de transmissão externo 80. O alojamento de transmissão externo 80 pode ser posicionado axialmente entre o conjunto de extremidade de roda 60 e o alojamento de transmissão interno 82. O alojamento de transmissão externo 80, ou uma porção do mesmo, pode estar localizado dentro da roda 70. Em pelo menos uma configuração, o alojamento de transmissão externo 80 pode incluir uma parede de extremidade externa 90 e uma parede de flange 92.

[0022] A parede de extremidade externa 90 pode se estender em uma direção geralmente vertical. A parede de extremidade externa 90 pode ser posicionada dentro da roda 70 e pode ser espaçada do alojamento de transmissão interno 82. A parede de extremidade externa 90 pode definir um orifício de eixo de saída 100 e um recesso de rolamento 102.

[0023] O orifício de eixo de saída 100, o qual é mais bem mostrado nas Figuras 6 e 8, pode ser um orifício de passagem que pode ser disposto ao longo, e pode se estender em torno, do eixo de roda 40. O eixo de extremidade de roda 74 pode se estender através do orifício de eixo de saída 100.

[0024] Com referência às Figuras 3 e 6, o recesso de rolamento 102 pode ser disposto em um lado da parede de extremidade externa 90 que pode estar voltada para o alojamento de transmissão interno 82. O recesso de rolamento 102 pode ser configurado para receber e suportar um rolamento de rotor 110 que pode suportar rotativamente um eixo de rotor como será discutido em mais detalhes abaixo. O recesso de rolamento 102 pode ser disposto ao longo, e pode ser centralizado em torno, de um eixo do rotor 120.

[0025] Com referência às Figuras 1 e 3, o eixo do rotor 120 pode ser disposto paralelo ou substancialmente paralelo ao eixo de roda 40. Em pelo menos uma configuração, o eixo do rotor 120 pode ser posicionado abaixo do eixo de roda 40 ou mais próximo do solo do que o eixo de roda 40. Na configuração mostrada, o eixo de roda 40 não está posicionado diretamente acima do eixo do rotor 120; no entanto, é contemplado que o eixo de roda 40 pode ser disposto diretamente acima do eixo do rotor 120 em uma ou mais configurações.

[0026] Com referência às Figuras 2, 6 e 8, a parede de flange 92 pode se estender da parede de extremidade externa 90 em direção ao alojamento de transmissão interno 82. Por exemplo, a parede de flange 92 pode ser configurada como um anel que pode se estender ao redor ou circundar o eixo de roda 40 e o eixo do rotor 120 e que pode se estender da parede de extremidade externa 90 até o alojamento de transmissão interno 82. Como é mais bem mostrado na Figura 2, a parede de flange 92 ou uma porção dela pode ser recebida dentro da roda 70. Em pelo menos uma configuração, uma porção da parede de flange 92 pode se estender geralmente paralela ao eixo de roda 40, ao eixo do rotor 120 ou ambos. Como é mais bem mostrado nas Figuras 6 e 8, a parede de flange 92 pode incluir um ou mais flanges que se estendem para fora que podem facilitar a montagem do alojamento de transmissão externo 80 no alojamento de transmissão interno 82. Por exemplo, podem ser fornecidos orifícios de fixação 130 que podem receber um fixador 132 correspondente, como um parafuso, que pode acoplar o alojamento de transmissão externo 80 ao alojamento de transmissão interno 82. Para maior clareza, apenas alguns dos orifícios de fixação 130 e fixadores 132 são rotulados nestas figuras.

[0027] Com referência às Figuras 2, 6 e 8, o alojamento de transmissão interno 82 pode suportar o alojamento de transmissão externo 80. Por exemplo, o alojamento de transmissão externo 80 pode ser montado no alojamento de transmissão interno 82. O alojamento de transmissão interno 82 pode ser posicionado axialmente entre o alojamento de transmissão externo 80 e o módulo de motor elétrico 66. O alojamento de transmissão interno 82 e o alojamento de transmissão externo 80 podem cooperar para definir uma cavidade de alojamento de transmissão 140, a qual é mais bem mostrada na Figura 3, que pode receber a transmissão 64. Em pelo menos uma configuração, o alojamento de transmissão interno 82 pode incluir uma parede divisória 142, uma primeira parede externa 144 e uma segunda parede externa 146.

[0028] Com referência à Figura 2, a parede divisória 142 pode ser posicionada entre a transmissão 64 e o módulo de motor elétrico 66. Além disso, a parede divisória 142 pode ser posicionada axialmente entre a primeira parede externa 144 e a segunda parede externa 146 como é mais bem mostrado na Figura 4. Por exemplo, a parede divisória 142 pode se estender de uma extremidade da primeira parede externa 144 e uma extremidade da segunda parede externa 146 para dentro em direção ao eixo de roda 40 e ao eixo do rotor 120. A parede divisória 142 pode se estender em uma direção geralmente vertical. Como tal, a parede divisória 142 ou uma porção da mesma pode ser disposta substancialmente paralela à parede de extremidade externa 90 do alojamento de transmissão externo 80. A parede divisória 142 pode ser mais alta ou ter uma altura maior do que a parede de extremidade externa 90 e pode não ser recebida dentro da roda 70 em uma ou mais modalidades. Em pelo menos uma configuração e como é mais bem mostrado nas Figuras 6 e 8, a parede divisória 142 pode definir um orifício de eixo de rotor 150 e um recesso de rolamento 152.

[0029] O orifício de eixo de rotor 150 pode ser um orifício de passagem que pode ser disposto ao longo e pode se estender em torno do eixo do rotor 120. O orifício de eixo de rotor 150 pode receber um segundo rolamento de rotor 110', o qual é mostrado na Figura 3, que pode suportar rotativamente um eixo de rotor como será discutido em mais detalhes abaixo.

[0030] Com referência às Figuras 2 e 8, o recesso de rolamento 152 pode ser disposto em um lado da parede divisória 142 que pode estar voltada para o alojamento de transmissão externo 80. Por exemplo, o recesso de rolamento 152 pode se estender de um lado da parede divisória 142 que pode estar voltada para a transmissão 64 e na direção oposta do módulo de motor elétrico 66. O recesso de rolamento 152 pode ser configurado para receber e suportar um rolamento 154 que pode, direta ou indiretamente suportar rotativamente o eixo de extremidade de roda 74. O recesso de rolamento 152 pode ser disposto ao longo, e pode ser centralizado em torno, do eixo de roda 40.

[0031] Referindo-se principalmente às Figuras 3, 4, 6 e 8, a primeira parede externa 144 pode se estender da parede divisória 142 em uma direção que se estende em direção ao módulo de motor elétrico 66. Por exemplo, a primeira parede externa 144 pode ser configurada como um anel que pode se estender ao redor ou circundar o eixo de roda 40 e o eixo do rotor 120 e que pode se estender da parede divisória 142 ao módulo de motor elétrico 66. Além disso, a primeira parede externa 144 pode se estender ao redor ou circundar múltiplos componentes do módulo de motor elétrico 66, conforme será discutido em mais detalhes abaixo. Em pelo menos uma configuração e como é mais bem mostrado na Figura 6, a primeira parede externa 144 pode definir uma porta 160.

[0032] A porta 160 pode ser um orifício de passagem que pode se estender através da primeira parede externa 144 e que pode receber uma conexão 162. A porta 160 pode ser conectada fluidamente a uma camisa de refrigeração do módulo de motor elétrico 66 como será discutido em mais detalhes abaixo.

[0033] Referindo-se principalmente às Figuras 3, 6 e 8, a segunda parede externa 146 pode se estender da parede divisória 142 em uma direção que se estende em direção ao alojamento de transmissão externo 80. Por exemplo, a segunda parede externa 146 pode ser configurada como um anel que pode se estender ao redor ou circundar o eixo de roda 40 e o eixo do rotor 120 e que pode se estender da parede divisória 142 até a parede de flange 92 do alojamento de transmissão externo 80. A segunda parede externa 146 pode se estender ao redor ou circundar componentes da transmissão 64. Por exemplo, a segunda parede externa 146 pode circundar parcialmente as engrenagens da transmissão 64 e pode ser parcialmente recebida dentro da roda 70. Como é mais bem mostrado na Figura 8, a segunda parede externa 146 pode ter uma pluralidade de orifícios de fixação 170 que podem receber fixadores 132 correspondentes que podem acoplar o alojamento de transmissão externo 80 ao alojamento de transmissão interno 82. A primeira parede externa 144 e a segunda parede externa 146 podem se estender nas direções opostas da parede divisória 142.

[0034] Com referência às Figuras 2 e 3, a transmissão 64 pode transmitir torque entre o conjunto de extremidade de roda 60 e o módulo de motor elétrico 66. A transmissão 64 pode ser recebida dentro da cavidade de alojamento de transmissão 140 do conjunto de alojamento de transmissão 62. Como tal, a transmissão 64 pode ser posicionada axialmente entre a parede de extremidade externa 90 do alojamento de transmissão externo 80 e a parede divisória 142 do alojamento de transmissão interno 82 e pode ser circundada pela parede de flange 92 do alojamento de transmissão externo 80 e a segunda parede externa 146 do alojamento de transmissão interno 82. A transmissão 64 pode incluir uma pluralidade de engrenagens que podem transmitir torque entre o módulo de motor elétrico 66 e o conjunto de extremidade de roda 60. Em pelo menos uma modalidade, a transmissão 64 pode incluir uma engrenagem superior 180 e uma engrenagem inferior 182.

[0035] A engrenagem superior 180 pode ser rotativa em torno do eixo de roda 40 com o eixo de extremidade de roda 74. A engrenagem superior 180 pode ter dentes que podem se estender na direção oposta do eixo de roda 40 e que podem encaixar ou engatar com os dentes da engrenagem inferior 182. A engrenagem superior 180 pode ser suportada de forma rotativa direta ou indiretamente pelo rolamento 154 que é recebido no recesso de rolamento 152 do alojamento de transmissão interno 82 .

[0036] A engrenagem inferior 182 pode ser rotativa em torno do eixo do rotor 120 com o eixo de rotor, o qual será discutido em mais detalhes abaixo. A engrenagem inferior 182 pode ter uma pluralidade de dentes que podem se estender na direção oposta do eixo do rotor 120.

[0037] Com referência às Figuras 1 e 2, o módulo de motor elétrico 66 pode fornecer torque ao conjunto de extremidade de roda 60 para ajudar a impulsionar o veículo. Além disso, o módulo de motor elétrico 66 pode receber torque do conjunto de extremidade de roda 60 para ajudar a recuperar energia ou fornecer frenagem regenerativa. O módulo de motor elétrico 66 pode ser conectado eletricamente a uma fonte de energia elétrica, como uma bateria, capacitor ou semelhante. Um inversor pode conectar eletricamente o módulo de motor elétrico 66 e a fonte de energia elétrica de uma maneira conhecida por aqueles versados na técnica. O módulo de motor elétrico 66 pode ter qualquer configuração adequada. Em pelo menos uma configuração e como é mais bem mostrado com referência à Figura 4, o módulo de motor elétrico 66 pode incluir uma carcaça de motor 200, uma camisa de refrigeração 202, um estator 204, um rotor 206, um eixo de rotor 208. O módulo de motor elétrico 66 também pode incluir uma placa de extremidade 210 e uma cobertura 212.

[0038] Com referência às Figuras 4, 5 e 7, a carcaça de motor 200 pode ser disposta em uma extremidade do conjunto de eixo 24 que é oposta ao conjunto de extremidade de roda 60. Como tal, a carcaça de motor 200 pode ser posicionada axialmente entre a estrutura de carroceria de veículo 50 que define o piso ou corredor 52 e o conjunto de alojamento de transmissão 62. Em pelo menos uma configuração, a carcaça de motor 200 pode incluir uma parede de extremidade 220 e uma parede exterior 222. A carcaça de motor 200 também pode definir pelo menos parcialmente uma caixa de junção 224.

[0039] A parede de extremidade 220 pode ser posicionada em uma extremidade da carcaça de motor 200 que pode estar voltada para o corredor 52. Por exemplo, a parede de extremidade 220 pode ser posicionada axialmente entre a cobertura 212 e componentes como a camisa de refrigeração 202, o estator 204, o rotor 206 e o eixo de rotor 208. A parede de extremidade 220 pode se estender de uma extremidade da parede exterior 222 em direção ao eixo do rotor 120. A parede de extremidade 220 pode se estender em uma direção geralmente vertical. Como tal, a parede de extremidade 220 pode ser disposta geralmente paralela à placa de extremidade 210. Em pelo menos uma configuração, a parede de extremidade 220 pode definir um orifício central 230.

[0040] O orifício central 230 pode ser um orifício de passagem que pode ser disposto ao longo e pode se estender em torno do eixo do rotor 120. O orifício central 230 pode receber um rolamento de rotor 110'' que pode suportar rotativamente o eixo de rotor 208.

[0041] A parede exterior 222 pode se estender a partir da parede de extremidade 220 em uma direção que se estende em direção ao conjunto de alojamento de transmissão 62. Por exemplo, a parede exterior 222 pode ser configurada como um anel que pode se estender ao redor ou circundar o eixo de roda 40 e o eixo do rotor 120 e que pode se estender da parede de extremidade 220 até a primeira parede externa 144 do alojamento de transmissão interno 82. Como tal, uma extremidade da parede exterior 222 pode encostar em uma extremidade da primeira parede externa 144. Além disso, a parede exterior 222 pode se estender ao redor ou circundar uma porção de componentes do módulo de motor elétrico 66, como a camisa de refrigeração 202, o estator 204 e o rotor 206. Um lado interior da parede exterior 222 que está voltado para o eixo do rotor 120 pode circundar e pode engatar na camisa de refrigeração 202.

[0042] A parede exterior 222 pode se estender axialmente ou em uma direção axial que se estende ao longo do eixo do rotor 120 em direção ao alojamento de transmissão interno 82, de modo que a camisa de refrigeração 202, o estator 204 e o rotor 206 sejam parcialmente recebidos dentro da parede exterior 222 e tal que a camisa de refrigeração 202, o estator 204 e o rotor 206 se projetam em uma direção para o exterior da extremidade da parede exterior 222 que engata na extremidade da primeira parede externa 144. Por outro lado, a primeira parede externa 144 pode se estender axialmente ou em uma direção que se estende ao longo do eixo do rotor 120 em direção à parede exterior 222, de modo que a camisa de refrigeração 202, o estator 204 e o rotor 206 sejam parcialmente recebidos dentro da primeira parede externa 144. Em pelo menos uma configuração, a parede exterior 222 e a primeira parede externa 144 podem se encontrar perto do centro da camisa de refrigeração 202.

[0043] Em pelo menos uma configuração e como é mais bem mostrado com referência à Figura 5, a parede exterior 222 pode definir uma porta 240.

[0044] A porta 240 pode ser um orifício de passagem que pode se estender através da parede exterior 222 e que pode receber uma conexão 162. A porta 240 pode ser conectada fluidamente à camisa de refrigeração 202 como será discutido em mais detalhes abaixo. A porta 240 pode ser espaçada ou separada da porta 160 que é fornecida com o alojamento de transmissão interno 82.

[0045] A caixa de junção 224, a qual também pode ser chamada de caixa de terminais, pode se estender da parede de extremidade 220, da parede exterior 222 ou de ambas. A caixa de junção 224 pode receber fiação ou conectores elétricos que podem estar associados a componentes como o estator 204, um resolvedor 226 que pode detectar a rotação do rotor 206 ou semelhantes. A caixa de junção 224 pode ter um perfil fino e pode não se projetar axialmente além da extremidade da cobertura 212 para ajudar a fornecer folga para a estrutura de carroceria de veículo 50.

[0046] Com referência às Figuras 4, 5 e 7, a camisa de refrigeração 202 pode ajudar a resfriar ou remover o calor do estator 204. A camisa de refrigeração 202 pode se estender em torno do eixo do rotor 120 e não pode rotacionar em torno do eixo do rotor 120. Além disso, a camisa de refrigeração 202 pode ser posicionada de forma fixa em relação à carcaça de motor 200. A camisa de refrigeração 202 pode ser parcialmente recebida dentro da carcaça de motor 200. Por exemplo, uma porção de um lado externo da camisa de refrigeração 202 que está voltada na direção oposta do eixo do rotor 120 pode engatar ou entrar em contato com o lado interno da carcaça de motor 200. Além disso, a camisa de refrigeração 202 pode ser parcialmente recebida dentro do alojamento de transmissão interno 82 quando o módulo de motor elétrico 66 é montado no conjunto de alojamento de transmissão 62. Por exemplo, uma porção do lado externo da camisa de refrigeração 202 pode engatar ou entrar em contato com um lado interno da primeira parede externa 144 que pode estar voltada para o eixo do rotor 120. A camisa de refrigeração 202 pode se estender axialmente entre a parede de extremidade 220 da carcaça de motor 200 e a placa de extremidade 210. Em pelo menos uma configuração, a camisa de refrigeração 202 pode incluir um conjunto de canais 250.

[0047] Os canais 250 podem se estender em torno do eixo do rotor 120 e podem ser dispostos opostos ao estator 204. Por exemplo, os canais 250 podem se estender do lado externo da camisa de refrigeração em direção ao estator 204. Os canais 250 podem ser configurados com um lado aberto que pode estar voltado na direção oposta do eixo do rotor 120 e em direção ao lado interno da carcaça de motor 200. Como tal, os canais 250 podem ser abertos em uma direção que está voltada na direção oposta do eixo do rotor 120. O refrigerante pode ser fornecido e removido dos canais 250 por meio das portas 160, 240. Por exemplo, o refrigerante pode entrar nos canais 250 pela porta 240 na carcaça de motor 200 e pode sair dos canais 250 pela porta 160 no alojamento de transmissão interno 82 ou vice-versa. Como tal, o refrigerante pode entrar nos canais 250 por meio de uma porta, receber calor do estator 204 à medida que o refrigerante flui através dos canais 250 e sai dos canais 250 por meio da outra porta. Um ou mais defletores podem ser fornecidos com a camisa de refrigeração 202 que pode reverter ou mudar a direção do fluxo de refrigerante para ajudar a direcionar o refrigerante entre as portas 160, 240. Para maior clareza, apenas alguns dos canais 250 são rotulados nas Figuras 4, 5 e 7.

[0048] Alguns membros do conjunto de canais 250 podem ser recebidos no interior e podem ser circundados pela parede exterior 222 da carcaça de motor 200, enquanto outros membros do conjunto de canais 250 podem ser recebidos no interior e podem ser circundados pela primeira parede externa 144 do alojamento de transmissão interno 82. Por exemplo, alguns, mas não todos os membros do conjunto de canais 250 podem ser recebidos no interior e podem ser circundados pela parede exterior 222, enquanto os membros restantes do conjunto de canais 250 podem ser recebidos no interior e podem ser circundados pela primeira parede externa 144. Os canais 250 que são circundados pela parede exterior 222 podem não ser circundados pela primeira parede externa 144. Por outro lado, os canais 250 que são circundados pela primeira parede externa 144 podem não ser circundados pela parede exterior 222 .

[0049] Com referência às Figuras 4, 5 e 7, o estator 204 pode ser recebido dentro da camisa de refrigeração 202. Além disso, o estator 204 pode ser posicionado de forma fixa em relação à camisa de refrigeração 202. Como tal, o estator 204 pode ser posicionado de forma fixa em relação à carcaça de motor 200. O estator 204 pode se estender em torno do eixo do rotor 120 e não pode rotacionar em torno do eixo do rotor 120. Além disso, o estator 204 pode ter um comprimento axial semelhante ao da camisa de refrigeração 202. O estator 204 pode incluir enrolamentos de estator que podem ser recebidos no interior e podem ser posicionados de forma fixa em relação à camisa de refrigeração 202. Os enrolamentos podem ser conectados eletricamente à fonte de energia elétrica. O estator 204 pode circundar o rotor 206.

[0050] O rotor 206 pode ser recebido dentro da camisa de refrigeração 202 e do estator 204. Além disso, o rotor 206 pode se estender ao redor e pode ser rotativo em torno do eixo do rotor 120. O rotor 206 pode ser rotativo em torno do eixo do rotor 120 em relação ao estator 204. O rotor 206 pode ser espaçado do estator 204, mas pode ser disposto próximo ao estator 204. O rotor 206 pode incluir ímãs ou material ferromagnético que pode facilitar a geração de corrente elétrica ou pode ser baseado em indução. O rotor 206 pode se estender ao redor e pode ser suportado pelo eixo de rotor 208.

[0051] O eixo de rotor 208 pode ser montado de forma fixa no rotor 206. Como tal, o rotor 206 e o eixo de rotor 208 podem ser rotacionados juntos em torno do eixo do rotor 120 e podem não rotacionar um em relação ao outro. Em pelo menos uma configuração, o eixo de rotor 208 pode ser recebido dentro do rotor 206. O eixo de rotor 208 pode se estender ao longo do eixo do rotor 120 ou ao redor do eixo do rotor 120 e pode ter uma construção de uma peça ou uma construção de múltiplas peças. O eixo de rotor 208 pode conectar operativamente o rotor 206 à transmissão 64.

[0052] Com referência às Figuras 4, 5 e 7, a placa de extremidade 210 pode ser posicionada em uma extremidade do módulo de motor elétrico 66 que está disposto fora da carcaça de motor 200 e que está voltado para a parede divisória 142 do alojamento de transmissão interno 82. Como tal, a placa de extremidade 210 pode ser separada ou espaçada da carcaça de motor 200. A placa de extremidade 210 pode ser posicionada adjacente à parede divisória 142 e pode ser posicionada axialmente entre a parede divisória 142 e os componentes do módulo de motor elétrico 66 como a camisa de refrigeração 202, o estator 204 e o rotor 206. A placa de extremidade 210 pode ser presa à camisa de refrigeração 202 de qualquer maneira adequada. Por exemplo, a placa de extremidade 210 pode ser fixada a uma extremidade da camisa de refrigeração 202 que está disposta fora da carcaça de motor 200 com uma pluralidade de fixadores 260, como parafusos. Como tal, a placa de extremidade 210 pode engatar na camisa de refrigeração 202 e não pode rotacionar em torno do eixo do rotor 120. Em pelo menos uma configuração, a placa de extremidade 210 pode ser configurada como um disco geralmente circular que pode ser recebido dentro da primeira parede externa 144 do alojamento de transmissão interno 82. Como tal, a placa de extremidade 210 pode ter um diâmetro menor do que a primeira parede externa 144. A placa de extremidade 210 pode definir um orifício central 270.

[0053] O orifício central 270 pode ser um orifício de passagem que pode ser disposto ao longo e pode se estender em torno do eixo do rotor 120. O orifício central 270 pode receber o rolamento de rotor 110'. Por exemplo, o rolamento de rotor 110' pode ser parcialmente recebido dentro do orifício de eixo de rotor 150 da parede divisória 142 e pode ser parcialmente recebido dentro do orifício central 270. O orifício central 270 pode ser parcialmente definido por uma porção da placa de extremidade 210 que pode se estender axialmente em direção ao rotor 206 ou à esquerda da perspectiva mostrada na Figura 4. Como tal, uma porção da placa de extremidade 210 pode ser recebida dentro da camisa de refrigeração 202.

[0054] Com referência às Figuras 2-4, o eixo de rotor 208 pode ser suportado pelo conjunto de alojamento de transmissão 62, a carcaça de motor 200, a placa de extremidade 210 ou combinações dos mesmos. Por exemplo, o eixo de rotor 208 pode ser suportado pelo rolamento de rotor 110 que está disposto no alojamento de transmissão externo 80, o rolamento de rotor 110' que pode ser suportado pela parede divisória 142 e a placa de extremidade 210 e o rolamento de rotor 110'' que pode ser suportado pela parede de extremidade 220 da carcaça de motor 200. O eixo de rotor 208 pode ser recebido dentro de cada rolamento de rotor 110, 110', 110''. Os rolamentos de rotor 110, 110', 110'' podem ser espaçados uns dos outros e podem ser dispostos de modo que o rolamento de rotor 110 esteja disposto em uma primeira extremidade do eixo de rotor 208, o rolamento de rotor 110'' esteja disposto em uma extremidade oposta do eixo de rotor 208 e o rolamento de rotor 110' está posicionado ao longo do eixo do rotor 120 entre os outros dois rolamentos de rotor 110, 110'' de modo que o eixo de rotor 208 se estenda através do rolamento de rotor 110', assim como o orifício de eixo de rotor 150 do alojamento de transmissão interno 82 e o orifício central 270 da placa de extremidade 210.

[0055] Com referência às Figuras 4 e 5, a cobertura 212 pode se estender e pode cobrir ou ocultar o orifício central 230 na parede de extremidade 220. Por exemplo, a cobertura 212 pode ser montada em um lado da parede de extremidade 220 que é voltado para a estrutura de carroceria que define o piso ou corredor 52. O eixo de rotor 208 pode se projetar através do orifício central 230 de modo que o eixo de rotor 208 seja parcialmente recebido dentro da cobertura 212. Em pelo menos uma configuração, a cobertura 212 pode ter uma porção afunilada 280.

[0056] Referindo-se principalmente à Figura 4, a porção afunilada 280 pode se estender ao redor ou pode circundar o eixo do rotor 120. A porção afunilada 280 pode ser afunilada na direção oposta do eixo do rotor 120 de modo que a porção afunilada 280 se torne progressivamente mais próxima da parede de extremidade 220 à medida que a distância do eixo do rotor 120 aumenta. Afunilar dessa maneira pode ajudar a fornecer folga de rolagem da carroceria entre o módulo de motor elétrico 66 e a estrutura de carroceria de veículo 50 que define o piso ou corredor 52.

[0057] Um módulo de motor elétrico 66 como descrito acima pode permitir que um motor elétrico seja pré-montado, ajustado e testado antes da instalação ou montagem com o restante do conjunto de eixo 24. Por exemplo, a camisa de refrigeração 202 e o estator 204 podem ser fixados um ao outro e podem ser inseridos e presos à carcaça de motor 200 de modo que a camisa de refrigeração 202 e o estator 204 se projetem para fora da carcaça de motor 200. O resolver 226, rotor 206 e eixo de rotor 208 podem ser inseridos na cavidade definida pelo estator 204 e podem ser suportados pelo rolamento de rotor 110'' que pode ser recebido no orifício central 230 da parede de extremidade 220. Em seguida, a placa de extremidade 210 pode ser fixada à extremidade da camisa de refrigeração 202 que se projeta para fora da carcaça de motor 200 de modo que o eixo de rotor 208 possa ser suportado pelo rolamento do rotor 110' que pode ser recebido no orifício central 270 da placa de extremidade 210.

[0058] Um conjunto de eixo conforme descrito acima pode ajudar a posicionar um corredor de um veículo mais próximo do solo, posicionando o eixo de roda acima do eixo de rotor, o que pode ser desejável em um veículo como um ônibus de piso baixo. Além disso, um conjunto de eixo, conforme descrito acima, pode ajudar a aumentar a largura do corredor reduzindo o comprimento axial do conjunto de eixo, o que pode aumentar a distância lateral disponível entre conjuntos de eixo que estão dispostos em uma estrutura de suporte comum. Fornecer um módulo de motor elétrico que é recebido apenas parcialmente dentro de outro alojamento, como o alojamento de transmissão interno, pode ajudar a reduzir o custo e o peso e ajudar a aumentar o espaço de pacote disponível em comparação com o fornecimento de um motor elétrico que possui componentes (como a camisa de refrigeração, estator e rotor) que são completamente fechados dentro de uma carcaça de motor. Além disso, um motor fechado que é recebido dentro de outro conjunto de alojamento pode reduzir ou limitar o tamanho ou diâmetro do motor elétrico que pode ser fornecido, o que por sua vez pode reduzir ou limitar o desempenho do motor elétrico. Fornecer o módulo do motor elétrico que é apenas parcialmente recebido dentro de outro alojamento pode melhorar a acessibilidade aos componentes internos para manutenção e pode simplificar a montagem e ajudar a reduzir os custos associados. O fechamento parcial da camisa de refrigeração em alojamentos diferentes, de modo que a camisa de refrigeração e seus canais não sejam inteiramente recebidos dentro de um alojamento, pode ajudar a reduzir a largura e o peso do alojamento de transmissão e pode facilitar o posicionamento e o empacotamento da caixa de junção de maneira que não reduz ou interfere com a largura do corredor.

[0059] Embora modalidades exemplares sejam descritas acima, não se pretende que essas modalidades descrevam todas as formas possíveis da invenção. Em vez disso, as palavras usadas na especificação são palavras de descrição em vez de limitação, e entende-se que várias alterações podem ser feitas sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. Além disso, os recursos de várias modalidades de implementação podem ser combinados para formar outras modalidades da invenção.

Claims

Conjunto de eixo caracterizado pelo fato de que compreende:
um módulo de motor elétrico que inclui:
um rotor que é rotativo em torno de um eixo de rotor; um eixo de rotor que se estende do rotor e é rotativo em torno do eixo de rotor com o rotor; um estator que circunda o rotor;
uma camisa de refrigeração que circunda o estator e que possui um conjunto de canais que são abertos em uma direção que é voltada na direção oposta do eixo de rotor;
uma placa de extremidade que engata e é presa de forma fixa a uma extremidade da camisa de refrigeração e que suporta o eixo de rotor; e
uma carcaça de motor que circunda uma porção da camisa de refrigeração, em que a carcaça de motor está espaçada da placa de extremidade, a placa de extremidade não é recebida dentro da carcaça de motor, a camisa de refrigeração não é recebida dentro da placa de extremidade;
em que múltiplos membros do conjunto de canais são recebidos dentro da carcaça de motor e os membros restantes do conjunto de canais não são recebidos dentro da carcaça de motor.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a carcaça de motor inclui uma parede exterior que circunda e engata na camisa de refrigeração e uma parede de extremidade que se estende de uma extremidade da parede exterior em direção ao eixo de rotor, a parede de extremidade definindo um orifício central que se estende em torno do eixo de rotor, em que o eixo de rotor é suportado rotativamente por um primeiro rolamento de rotor que é recebido dentro do orifício central da parede de extremidade.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que uma cobertura é montada na parede de extremidade da carcaça de motor e se estende sobre e envolve o orifício central da parede de extremidade.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o eixo de rotor se projeta através do orifício central da parede de extremidade, de modo que o eixo de rotor seja parcialmente recebido dentro da cobertura.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a cobertura tem uma porção afunilada que circunda o eixo de rotor e é afunilada na direção oposta do eixo de rotor, de modo que a porção afunilada se torne progressivamente mais próxima da parede de extremidade à medida que a distância do eixo de rotor aumenta para fornecer folga de rolagem de carroceria a uma estrutura de carroceria de veículo que define um corredor.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
um conjunto de extremidade de roda que é rotativo em torno de um eixo de roda que é disposto acima do eixo de rotor, em que o conjunto de extremidade de roda inclui um cubo de roda que é adaptado para facilitar a montagem de uma roda; e
um alojamento de transmissão interno que tem uma primeira parede externa que encosta na carcaça de motor e que se estende ao redor e recebe parcialmente a camisa de refrigeração, o estator e o rotor, uma parede divisória que se estende de uma extremidade da primeira parede externa em direção ao eixo de rotor e uma segunda parede externa que se estende a partir da parede divisória em uma direção axial que se estende na direção oposta da primeira parede externa, em que a primeira parede externa e a segunda parede externa se estendem em torno do eixo de rotor e do eixo de roda.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o alojamento de transmissão interno está posicionado ao longo do eixo de roda entre a carcaça de motor e o conjunto de extremidade de roda.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a carcaça de motor define um primeiro orifício que está conectado fluidamente à camisa de refrigeração e o alojamento de transmissão interno define um segundo orifício que está separado do primeiro orifício e está conectado fluidamente à camisa de refrigeração.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma transmissão que transmite torque entre o módulo de motor elétrico e o conjunto de extremidade de roda, em que a transmissão é recebida dentro do alojamento de transmissão interno.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a transmissão é parcialmente circundada pela segunda parede externa.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a segunda parede externa é parcialmente recebida dentro da roda que está montada no conjunto de extremidade de roda.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a parede divisória está posicionada entre o módulo de motor elétrico e a transmissão.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a primeira parede externa circunda os membros restantes do conjunto de canais não são recebidos dentro da carcaça de motor.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a placa de extremidade é posicionada axialmente entre a parede divisória e o rotor, estator e camisa de refrigeração.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a placa de extremidade é completamente recebida dentro do alojamento de transmissão interno e/ou é parcialmente recebida dentro da camisa de refrigeração.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o eixo de rotor é suportado rotativamente por um segundo rolamento de rotor que se estende da parede divisória e da placa de extremidade.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o segundo rolamento de rotor é recebido dentro de um orifício de eixo de rotor da parede divisória e dentro de um orifício central da placa de extremidade.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a parede divisória tem um recesso que é disposto ao longo do eixo de roda e que se estende de um lado da parede divisória voltada para a transmissão em direção ao módulo de motor elétrico, em que o recesso recebe um rolamento que suporta rotativamente uma engrenagem superior da transmissão que é rotativa em torno do eixo de roda.
Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a transmissão inclui uma engrenagem inferior que engrena com a engrenagem superior, é montada no eixo de rotor e é rotativa em torno do eixo de rotor.
Método de fabricação de um conjunto de eixo, caracterizado pelo fato de que compreende:
montar um módulo de motor elétrico por:
inserir uma camisa de refrigeração, um estator, um rotor e um eixo de rotor parcialmente dentro de uma carcaça de motor, em que o estator circunda o rotor, a camisa de refrigeração circunda o estator e a camisa de refrigeração tem um conjunto de canais que são dispostos em torno do estator;
ligar uma placa de extremidade a uma extremidade da camisa de refrigeração que é disposta fora da carcaça de motor, de modo que o eixo de rotor se estenda e seja suportado pela placa de extremidade;
instalar o módulo de motor elétrico em um conjunto de alojamento de transmissão por inserção de uma porção da camisa de refrigeração que não é parcialmente recebida dentro da carcaça de motor no conjunto de alojamento de transmissão; e
fixar a carcaça de motor ao conjunto de alojamento de transmissão, em que a placa de extremidade é completamente recebida dentro do conjunto de alojamento de transmissão, múltiplos membros do conjunto de canais são recebidos dentro da carcaça de motor e os membros restantes do conjunto de canais são recebidos dentro do conjunto de alojamento de transmissão.