BR102021006237A2

BR102021006237A2 - Instalação de acionamento para um veículo de trabalho, e, veículo de trabalho

Info

Publication number: BR102021006237A2
Application number: BR102021006237-1A
Authority: BR
Inventors: Randall L. Long
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2020-04-07
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2021-10-19

Abstract

instalação de acionamento para um veículo de trabalho, e, veículo de trabalho. uma instalação de acionamento para um veículo de trabalho inclui uma máquina elétrica e uma instalação de transmissão, que tem um conjunto de engrenagens pelo menos em parte contido dentro de um alojamento de transmissão e tem um orifício de controle se comunicando com uma seção de transmissão de um circuito de resfriamento para a instalação de acionamento estando pelo menos em parte dentro do alojamento de transmissão. a máquina elétrica tem um invólucro acoplado ao alojamento de transmissão a ser montado fixamente ao mesmo. o invólucro tem uma porta de entrada de refrigerante e define uma seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a instalação de acionamento que está pelo menos em parte dentro do invólucro. um fluxo controlado de refrigerante é transferido da seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a seção de transmissão do circuito de resfriamento por intermédio do orifício de controle.

Description

INSTALAÇÃO DE ACIONAMENTO PARA UM VEÍCULO DE TRABALHO, E, VEÍCULO DE TRABALHO

CAMPO DA DESCRIÇÃO

[001] Esta descrição geralmente se refere a acionamentos elétricos para veículos de trabalho, e em particular ao resfriamento de vários componentes de tais acionamentos.

FUNDAMENTOS DA DESCRIÇÃO

[002] Veículos de trabalho, como usados nas indústrias de construção, agrícolas, florestais, mineração e outras, podem ter uma ou mais instalações de acionamento para energizar vários subsistemas do veículo de trabalho. Tais instalações de acionamento podem incorporar componentes de energia hidráulica ou energia elétrica e/ou alimentação de energia mecânica a partir de um motor do veículo de trabalho, e, por sua vez, podem output fornecer, a energia elétrica e/ou energia mecânica para vários componentes internos e externos. Como um exemplo, a instalação de acionamento pode ter uma máquina elétrica e transmissão provendo energia mecânica para um acionamento de bomba para energizar vários componentes hidráulicos do veículo de trabalho. A instalação de acionamento pode operar a máquina elétrica como um motor para fornecer energia mecânica rotacional que aciona uma ou mais bombas. Em alguns casos, a instalação de acionamento pode adicionalmente ou alternativamente operar a máquina elétrica como um gerador para fornecer energia elétrica para qualquer número de componentes elétricos do veículo de trabalho, incluindo outros acionamentos elétricos, como podem ser usados para prover energia de tração ao veículo de trabalho.

SUMÁRIO DA DESCRIÇÃO

[003] A descrição provê uma instalação de acionamento para um veículo de trabalho com resfriamento melhorado.

[004] Em um aspecto, a descrição provê uma instalação de acionamento para um veículo de trabalho incluindo uma instalação de transmissão e uma máquina elétrica. A instalação de transmissão tem um conjunto de engrenagens pelo menos em parte contido dentro de um alojamento de transmissão e tem um orifício de controle se comunicando com uma seção de transmissão de um circuito de resfriamento para a instalação de acionamento, a seção de transmissão do circuito de resfriamento estando pelo menos em parte dentro do alojamento de transmissão. A máquina elétrica tem um invólucro acoplado ao alojamento de transmissão a ser montado fixamente ao mesmo, o invólucro tendo uma porta de entrada de refrigerante e definindo uma seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a instalação de acionamento que está pelo menos em parte dentro do invólucro. Um fluxo controlado de refrigerante é transferido da seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a seção de transmissão do circuito de resfriamento por intermédio do orifício de controle.

[005] Em outro aspecto, a descrição provê um veículo de trabalho tendo um motor e um eixo de motor, incluindo uma instalação de acionamento tendo um alojamento de instalação de acionamento, uma instalação de transmissão, e uma máquina elétrica. O alojamento de instalação de acionamento é para a montagem da instalação de acionamento e manutenção de um volume de refrigerante dentro da instalação de acionamento, o alojamento de instalação de acionamento inclui um alojamento de transmissão e um invólucro acoplado ao alojamento de transmissão a ser montado fixamente ao mesmo. A instalação de transmissão tem um conjunto de engrenagens pelo menos em parte contido no alojamento de transmissão e tem um orifício de controle se comunicando com uma seção de transmissão de um circuito de resfriamento para a instalação de acionamento, a seção de transmissão do circuito de resfriamento estando pelo menos em parte dentro do alojamento de transmissão. A máquina elétrica pelo menos em parte é contida no invólucro, o invólucro tendo uma porta de entrada de refrigerante e definindo uma seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a instalação de acionamento que está pelo menos em parte dentro do invólucro. Um fluxo controlado de refrigerante é transferido da seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a seção de transmissão do circuito de resfriamento por intermédio do orifício de controle.

[006] Os detalhes de uma ou mais modalidades são expostos nos desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características e vantagens se tornarão aparentes da descrição, dos desenhos e das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A figura 1 é uma vista em perspectiva simplificada de um veículo de trabalho de exemplo na forma de uma carregadora de rodas, na qual uma instalação de acionamento pode ser usada de acordo com esta descrição;
a figura 2 é uma vista isométrica de uma instalação de acionamento de exemplo com um acionamento de bomba (mostrado simplificado) para o veículo de trabalho de exemplo da figura 1;
a figura 3 é uma vista em seção transversal de uma máquina elétrica de exemplo e instalação de transmissão da instalação de acionamento de exemplo, tomada no plano 3-3 da figura 2;
a figura 4 é uma vista em seção transversal da mesma, tomada no plano 4-4 da figura 3;
a figura 5 é uma vista em seção transversal de um invólucro de exemplo da máquina elétrica de exemplo da figura 3;
a figura 6 é uma vista detalhada ampliada, tomada na área 6-6 da figura 4 e incluindo uma linha de alimentação de refrigerante;
a figura 7 é uma vista detalhada ampliada, tomada na área 7-7 da figura 3;
as figuras 8 e 9 são vistas isométricas dianteira e traseira da instalação de transmissão de exemplo da instalação de acionamento de exemplo da figura 2, mostradas com certos componentes omitidos por clareza;
a figura 10A é uma vista em elevação lateral da instalação de transmissão de exemplo das figuras 8 e 9 com certos componentes omitidos;
a figura 10B é uma vista em elevação traseira do mesmo com certos componentes omitidos e certas características mostradas em linhas tracejadas;
a figura 10C é uma vista em seção transversal dianteira do mesmo, tomada no plano 10C-10C da figura 10A;
a figura 10D é uma vista em seção transversal do mesmo, tomada no plano 10D-10D da figura 10C com certas características mostradas em linhas tracejadas;
a figura 11 é uma vista em seção transversal parcial da instalação de acionamento de exemplo, tomada no plano 11-11 da figura 2, mostrando uma área de dreno e saída da instalação de transmissão; e
a figura 12 é uma vista em seção transversal da instalação de transmissão de exemplo, tomada no plano 12 a 12 da figura 9 com uma engrenagem de placa mostrada parcialmente recortada.

[008] Os mesmos símbolos de referência nos vários desenhos indicam os mesmos elementos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[009] O seguinte descreve uma ou mais modalidades de exemplo da instalação de acionamento elétrico do veículo de trabalho descrito, conforme mostrado nas figuras anexas dos desenhos descritos brevemente acima. Várias modificações nas modalidades de exemplo podem ser contempladas por uma pessoa de conhecimento na técnica.

[0010] Quando usadas aqui, a menos que limitadas ou modificadas de outra maneira, listas com elementos que são separados por termos conjuntivos (por exemplo, “e”) e que são também precedidos pela frase “um ou mais de” ou “pelo menos um de” indicam configurações ou arranjos que potencialmente incluem elementos individuais da lista, ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, “pelo menos um de A, B, e C” ou “um ou mais de A, B, e C” indica as possibilidades de somente A, somente B, somente C, ou qualquer combinação de dois ou mais de A, B e C (por exemplo, A e B; B e C; A e C; ou A, B e C).

[0011] Além disso, no detalhamento da descrição, os termos de direção e orientação, tais como “a jusante”, “a montante”, “longitudinal”, “radial”, “axial”, “circunferencial”, “lateral” e “transversal” podem ser usados. Tais termos são definidos, pelo menos em parte, com relação a uma máquina elétrica, uma passagem ou circuito para o fluxo de fluido, um rotor, um eixo rotativo e/ou um estator. Quando usado aqui, o termo “longitudinal” indica uma orientação ao longo do comprimento do aparelho; o termo “lateral” indica uma orientação ao longo de uma largura do aparelho e ortogonal à orientação longitudinal; e o termo “transversal” indica uma orientação ao longo da altura do aparelho e ortogonal às orientações longitudinais e laterais. Essas orientações podem ser tomadas com relação a um veículo de trabalho, ou uma direção de deslocamento do veículo de trabalho, ao qual componentes podem ser afixados.

VISÃO GERAL

[0012] Veículos de trabalho, como veículos de construção, podem utilizar instalações de acionamento elétricos que incluem máquinas elétricas emparelhadas com transmissões em uma variedade de aplicações a bordo do veículo de trabalho e/ou em conjunção com implementos de trabalho afixados. Por exemplo, tais instalações de acionamento podem prover energia de tração para as rodas, suplementar energia do motor enviada para as rodas, transferir energia mecânica para componentes internos através de um acionamento de bomba, e/ou ser usados como um gerador para converter energia mecânica (por exemplo, do motor) em energia elétrica. Essas várias funções da instalação de acionamento podem gerar significante calor durante a operação. Para obter o resfriamento requerido, uma máquina elétrica e instalação de transmissão podem, cada, ser projetados para dissipar calor por intermédio de condução (por exemplo, um alojamento da máquina elétrica em contato com bobinas do estator), convecção (por exemplo, ar passando através de interstícios em componentes, refrigerante sendo direcionado junto com os componentes), ou combinações dos mesmos. A máquina elétrica pode ser uma de vários motores elétricos (por exemplo, motores de corrente alternada (CA) e motores de corrente contínua (CC)), geradores e similares, e a instalação de transmissão provê uma ou mais conjuntos de engrenagens configurados para fornecer uma velocidade e torque desejados de uma saída rotacional da máquina elétrica.

[0013] Geralmente, esta descrição provê uma instalação de acionamento para o uso em um veículo de trabalho que tem um único circuito de resfriamento combinado para resfriar múltiplos componentes funcionais discretos. Os componentes discretos são resfriados em série de um tanque de fonte de refrigerante (por exemplo, óleo pressurizado ou similar) que é alimentado a uma única porta de entrada. Tal refrigerante diretamente ou indiretamente absorve calor de vários subcomponentes (por exemplo, estator ou rotor de uma máquina elétrica, engrenagens individuais de uma transmissão, etc.) e flui para fora dos subcomponentes para dissipar o calor. O refrigerante subsequentemente retorna para o tanque de fonte para o reuso no circuito de resfriamento depois do resfriamento passivo ou ativo do refrigerante.

[0014] Em certas modalidades, a instalação de acionamento inclui uma máquina elétrica e uma instalação de transmissão que são, cada, providos em alojamentos separados. O alojamento de máquina elétrica e o alojamento de transmissão são diretamente e rigidamente montados conjuntamente na interface de acoplamento. Cada alojamento também define passagens de refrigerante do circuito de resfriamento que, quando instaladas conjuntamente, são alinhadas e em comunicação fluida. Como tais, um fluxo de refrigerante em um alojamento de componente passa através de um limite na interface e para dentro do segundo componente. Essa transferência ocorre sem mangueiras ou outras estruturas externas. Adicionalmente, a instalação de acionamento pode incluir um ou mais componentes funcionais adicionais (por exemplo, uma transmissão e/ou gerador adicionais) que são também separadamente alojados. Esses componentes funcionais adicionais são fluidamente acoplados ao circuito de resfriamento a jusante da máquina elétrica e transmissão e podem ser montados conjuntamente diretamente em uma ou mais outras forma uma interface de acoplamento ou acoplados usando mangueiras, guarnições, externas, e similares.

[0015] Em um aspecto, o circuito de resfriamento tem uma seção de máquina elétrica e uma seção de transmissão. A seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento é encaminhada dentro do alojamento de máquina elétrica e igualmente a seção de transmissão é encaminhada dentro do alojamento de transmissão. As duas seções do circuito de resfriamento se interceptam na interface entre o alojamento de máquina elétrica e o alojamento de transmissão, e um orifício de controle é provido próximo à interface (por exemplo, no alojamento de transmissão logo além da interface) para dosar um fluxo de refrigerante da seção de máquina elétrica para a seção de transmissão.

[0016] Em outro aspecto, o orifício de controle controla o volume e taxa de fluxo de refrigerante através do limite entre componentes discretos (por exemplo, da seção de máquina elétrica para a seção de transmissão do circuito de resfriamento). O orifício de controle equilibra o fluxo de refrigerante para prover suficiente fluxo para o(s) componente(s) a jusante, tais como a instalação de transmissão, sem privar o(s) componente(s) a montante, tais como a máquina elétrica, de seu requerido fluxo de refrigerante. Para essa finalidade, o orifício de controle tem uma porta de dosagem dimensionada para o desejado fluxo de refrigerante no(s) componente(s), através do(s) qual(is) o circuito de resfriamento flui. O orifício de controle pode ser formado como uma parte unitária dentro de uma passagem de refrigerante próxima à interface (por exemplo, usinada em uma passagem de refrigerante formada em um componente do alojamento de transmissão). Alternativamente, o orifício de controle pode ser uma parte separada removível e intercambiável, que é seletivamente montada (por exemplo, ajustada por pressão ou rosqueada) para dentro de uma passagem de refrigerante próxima à interface. O orifício de controle pode ser posicionado em qualquer lado da interface, isso é, por exemplo, dentro do alojamento de máquina elétrica ou do alojamento de transmissão.

[0017] Em adição ao fluxo de refrigerante controlado de um componente discreto para outro, em certas modalidades, a instalação de acionamento descrito pode prover resfriamento combinado para os subcomponentes dentro de um dos componentes discretos. Em um exemplo, a máquina elétrica é um motor elétrico de imãs permanentes com um invólucro contendo uma instalação de acionamento incluindo um estator e rotor que são separadamente resfriados por um circuito de alimentação de estator e um circuito de alimentação de rotor. Um orifício de entrada é posicionado próximo a uma porta de entrada do circuito de resfriamento para dosar um fluxo de refrigerante para dentro do circuito de alimentação de estator, similarmente ao orifício de controle da instalação de transmissão. O invólucro define passagens de refrigerante que dividem e direcionam fluxo de refrigerante na direção para o estator e os circuitos de alimentação de rotor. O circuito de alimentação de rotor se estende do invólucro radialmente para dentro para o rotor e então subsequentemente através de passagens axiais e radiais formadas no rotor para condutivamente resfriar um eixo de rotor, ímã permanente, e outros componentes. O circuito de alimentação de estator tem uma ou mais passagens em serpentina definidas em uma periferia interna do invólucro para passar refrigerante ao longo de uma periferia externa de enrolamentos do estator. O circuito de alimentação de estator pode estar em comunicação com um anel de pulverização que pulveriza refrigerante sobre as espiras terminais dos enrolamentos do estator.

[0018] Ainda, em certas modalidades, a instalação de acionamento descrito provê uma instalação de transmissão provendo a redução de engrenagens para, e da, máquina elétrica. A instalação de transmissão pode ser um conjunto de engrenagens epicíclicas com uma relação fixa ou múltiplas relações de engrenagem (por exemplo, múltiplas relações efetuadas por um mecanismo de embreagem). Um componente da instalação de transmissão provê o orifício de controle para o fornecimento de refrigerante para a transmissão. O componente pode ser um componente do conjunto de engrenagens e pode ser fixo e fazer parte do alojamento externo da transmissão que é fixamente montada à máquina elétrica. O componente pode ser um portador para uma ou mais engrenagens planetárias do conjunto de engrenagens epicíclicas. O portador também pode incluir passagens de refrigerante para fornecer refrigerante do orifício de controle para o conjunto de engrenagens epicíclicas.

[0019] Em ainda outro aspecto, a instalação de acionamento pode efetuar múltiplos trajetos de fluxo de energia em múltiplas direções. Em um modo de acionamento, a energia elétrica na máquina elétrica é convertida para a rotação mecânica de um rotor, flui através da transmissão, e é fornecida como energia mecânica. A energia mecânica pode ser transferida para vários outros sistemas, tais como provendo energia de tração para as rodas, para bombas de energia hidráulica em um acionamento de bomba, ou similar. Em um modo de gerador, a rotação mecânica de uma fonte externa (por exemplo, um conjunto de engrenagens do acionamento de bomba conectado a um eixo de motor de um motor) aciona o conjunto de engrenagens na transmissão em uma direção rotacional oposta que no modo de acionamento, que comunica uma rotação reversa para um rotor da máquina elétrica para induzir uma corrente elétrica, convertendo a entrada mecânica para energia elétrica na máquina elétrica. A máquina elétrica é acoplada por intermédio de fios a um motor (por exemplo, de um acionamento final), bateria ou outro sistema elétrico para fornecer a energia elétrica convertida para o mesmo. Para qualquer modo de operação, o circuito de resfriamento flui da mesma maneira e na mesma direção através da porta de entrada de refrigerante para efetivamente resfriar tanto a máquina elétrica quanto a transmissão.

[0020] A descrição provê adicionalmente a instalação de acionamento incorporado com um acionamento de bomba hidráulico para operativamente conectar a instalação de acionamento a componentes hidráulicos do veículo de trabalho. O acionamento de bomba pode incluir conjuntos de engrenagens alojados dentro de um alojamento de bomba ou tubulação coletora. No modo de acionamento da instalação de acionamento, o acionamento de bomba transfere a saída de energia mecânica (torque) da instalação de acionamento para ativar uma ou mais bombas hidráulicas, que acionam vários componentes hidráulicos do veículo de trabalho, tais como propulsão das rodas, direção das rodas ou manipulação do implemento de trabalho. O acionamento de bomba pode também prover uma conexão mecânica para a instalação de acionamento de outras partes de um veículo de trabalho, tais como um eixo de um motor.

[0021] O seguinte descreve uma ou mais implementações de exemplo da instalação de acionamento descrito. A discussão feita aqui pode, às vezes, focar sobre a aplicação de exemplo de um circuito de resfriamento para uma instalação de acionamento de uma carregadora de rodas, mas a instalação de acionamento descrito é aplicável a outros tipos de componentes acoplados e veículos de trabalho, incluindo várias outras máquinas de construção (por exemplo, carregadoras de lagartas, motoniveladoras, veículos com caixa de carga basculante) bem como várias máquinas agrícolas ou florestais (por exemplo, combinadas, colheitadeiras, enfardadeiras, segadeiras, tratores florestais transportadores autocarregáveis, tratores de exploração florestal e outros) e veículos utilitários. Também, embora o seguinte descreva a instalação de acionamento para a montagem com um acionamento de bomba, aspectos da descrição são aplicáveis a outras aplicações, especialmente acionamentos de rodas energizados.

MODALIDADES DE EXEMPLO DA INSTALAÇÃO DE ACIONAMENTO

[0022] Com referência à figura 1, em algumas modalidades, o veículo de trabalho descrito 20 pode ser a uma carregadora de rodas, embora, conforme notado, a instalação de acionamento descrito aqui possa ser aplicável a uma variedade de máquinas, tais como veículos agrícolas, veículos florestais (por exemplo, tratores florestais transportadores autocarregáveis) e outros veículos de construção (por exemplo, escavadoras de carregadora de lagartas). Como mostrado, o veículo de trabalho 20 pode ser considerado como incluindo uma armação estrutural principal ou chassi 22 suportando um implemento de trabalho 24 que é seletivamente posicionado por várias combinações de elementos estruturais (por exemplo, braços, barras transversais, juntas de pivô, etc.) e movido de forma controlável utilizando qualquer número de atuadores, tais como cilindros hidráulicos. O veículo de trabalho 20 pode adicionalmente ser considerado como incluindo uma cabina de operador 26, trem de energia 28, um sistema de controle 30, e um sistema hidráulico 32. O veículo de trabalho 20 pode ser suportado no chão ou solo por rodas ou lagartas engatando no solo. No exemplo ilustrado, o veículo de trabalho 20 inclui um eixo dianteiro (não mostrado) que monta as rodas dirigíveis 34 (uma em cada lado lateral esquerdo/direito do veículo de trabalho 20) e um eixo traseiro (não mostrado na figura 1) que monta as rodas 36 (uma ou mais em cada lado esquerdo/direito do veículo de trabalho 20).

[0023] Geralmente, o trem de energia 28 tem componentes de direção de roda 38, incluindo vários dispositivos (por exemplo, bombas e linhas de direção de energia, mecanismos de direção, e similares) que acoplam entrada de direção manual (por exemplo, controles de direção de operador ou roda) e/ou automática (por intermédio do sistema de controle 30) às rodas, tais como as rodas dirigíveis 34. O trem de energia 28 inclui uma fronte de propulsão, tal como um motor 40, que fornece energia ao veículo de trabalho 20, como ou energia mecânica direta ou depois de ser convertida para energia elétrica ou hidráulica. Em um exemplo, o motor 40 é um motor de combustão interna, tal como um motor diesel, tendo um eixo de motor 42 para fornecer energia mecânica. O motor 40 é controlado por um módulo de controle de motor (não mostrado) do sistema de controle 30. Deve ser notado que o uso de um motor de combustão interna é meramente um exemplo, como a fonte de propulsão pode ser uma célula de combustível, um motor elétrico, um motor elétrico a gás híbrido, ou outros dispositivos de produção de energia.

[0024] Em adição à provisão de energia de tração para propulsionar o veículo de trabalho 20, o motor 40 pode prover energia para os subsistemas a bordo, incluindo vários componentes elétricos e hidráulicos do veículo de trabalho, e para energia externa para outros subsistemas remotos do veículo de trabalho 20. Por exemplo, o motor 40 pode prover energia mecânica que é convertida para um formato elétrico para fazer funcionar os componentes eletrônicos do sistema de controle 30 e um ou mais acionamentos elétricos do veículo de trabalho 20. O sistema de controle 30 pode assim ter componentes de conversão de energia de mecânica para elétrica 44, uma ou mais baterias 46, e componentes eletrônicos associados, incluindo vários alternadores, geradores, reguladores de tensão, retificadores, inversores e similares.

[0025] O motor 40 pode também prover energia mecânica que é convertida para o formato hidráulico para energizar várias bombas e compressores que pressurizam fluido para acionar vários atuadores do sistema hidráulico 32 a fim de energizar os componentes do veículo de trabalho 20, tais como o implemento de trabalho 24, a direção e frenagem de rodas, um implemento de trabalho rebocado atrás (não mostrado), ou similar. Nesse exemplo, o veículo de trabalho 20 suporta a montagem do implemento de trabalho 24 como uma carregadora dianteira, que pode ser elevada e abaixada durante a operação por um ou mais dispositivos de êmbolo-cilindro hidráulicos. O sistema hidráulico 32 pode ser acoplado ao, e operado pelo, sistema de controle 30 em resposta a comandos de um dispositivo de entrada de operador (por exemplo, controles do operador, dispositivo de exibição de operador, etc.) na cabina 26 ou remotos ao veículo de trabalho 20. O sistema hidráulico 32 pode incluir outros os componentes (por exemplo, válvulas, linhas de fluxo, êmbolos/cilindros, vedações/gaxetas e outros), de forma que o controle dos vários dispositivos possa ser efetuado com, e com base em, sinais hidráulicos, mecânicos, ou outros sinais e movimentos.

[0026] O sistema de controle 30 pode ser configurado como um dispositivo de computação com dispositivos processadores associados e arquiteturas de memória, como um circuito (ou circuitos) de computação conectado por fios rígidos, como um circuito programável, como um controlador hidráulico, elétrico ou eletro-hidráulico. O sistema de controle 30 pode ser configurado para executar várias funcionalidades computacionais e de controle com relação ao veículo de trabalho 20, incluindo vários dispositivos associados com o trem de energia 28, o sistema hidráulico 32 e vários componentes adicionais do veículo de trabalho 20. Em algumas modalidades, o sistema de controle 30 pode ser configurado para receber sinais de entrada em vários formatos (por exemplo, como sinais hidráulicos, sinais de tensão, sinais de corrente, e outros), e para fornecer sinais de comando em vários formatos (por exemplo, como sinais hidráulicos, sinais de tensão, sinais de corrente, movimentos mecânicos, tais como rotação, e outros). O sistema de controle 30 é configurado para operar vários aspectos da máquina elétrica descrita, que pode fazer parte do trem de energia 28 ou parte de outro subsistema do veículo de trabalho 20.

[0027] Com referência também à figura 2, uma instalação de acionamento de exemplo 50 do trem de energia 28 é mostrado, incluindo uma máquina elétrica 52 e uma instalação de transmissão 54, operativamente emparelhados conjuntamente. A instalação de acionamento 50 pode ser implementado para transferir energia para as rodas 34 do veículo de trabalho 20. A instalação de acionamento 50 pode adicionalmente ou alternativamente prover a conversão para energia elétrica e/ou hidráulica para vários componentes do veículo de trabalho 20, conforme notado acima, por exemplo, por implementação da máquina elétrica 52 em um modo de gerador provendo energia elétrica através do veículo. Em um tal modo de gerador, a instalação de acionamento 50 pode prover energia para um ou mais do sistema de controle 30, do sistema hidráulico 32, de um eixo de roda energizado, para prover energia de tração para as rodas (não mostradas), ou similar. No exemplo ilustrado, a instalação de acionamento 50 está montado ao acionamento de bomba 56 para acoplar o trem de energia 28 com várias bombas hidráulicas (não mostradas) do veículo de trabalho 20 por intermédio de montagens de inserto 58. Por exemplo, o acionamento de bomba 56 inclui engrenagens, tais como conjuntos de engrenagens cilíndricas helicoidais (não mostrados) para transferir a saída rotacional da instalação de acionamento 50 para acionar as bombas hidráulicas montadas nas montagens de inserto 58.

[0028] Conforme mostrado esquematicamente na figura 1, o acionamento de bomba 56 pode ser acoplado a uma transmissão secundária 60 e uma máquina elétrica secundária 62 (por exemplo, a máquina elétrica secundária 62 servindo como um gerador dedicado, como um par de motorgerador com a máquina elétrica 52). Em um tal arranjo, a transmissão secundária 60 pode também compartilhar o volume e o fluxo de refrigerante do circuito de resfriamento combinado descrito aqui proveria dois componentes (máquina elétrica 52 e instalação de transmissão 54) diretamente conectados em série bem como a transmissão secundária 60 e/ou a máquina elétrica secundária 62, de forma que o sistema de resfriamento se combinaria com o resfriamento do terceiro e quarto componentes. Em alguns casos, tais componentes adicionais seriam acoplados conjuntamente diretamente (isto é, por montagem direta e formação de forma uma interface de alojamentos) ou por mangueiras e guarnições externas.

[0029] No exemplo ilustrado, a instalação de acionamento 50 inclui um alojamento de instalação de acionamento 64 que conecta os componentes da instalação de acionamento 50 conjuntamente e fixamente monta a instalação de acionamento 50 ao acionamento de bomba 56. O alojamento de instalação de acionamento 64 é definido por componentes externos da máquina elétrica 52 e a instalação de transmissão 54 fixado conjuntamente, por exemplo, por parafusos. Em particular, o alojamento de instalação de acionamento 64 compreende um alojamento de máquina elétrica 66 e um alojamento de transmissão 68, que podem, cada, ser formados de uma ou mais partes de metal fundido rígidas. O alojamento de máquina elétrica de exemplo 66 inclui um invólucro 70, uma seção de extremidade 72 e uma tampa 74 rigidamente instalada conjuntamente para encerrar a máquina elétrica 52. O alojamento de transmissão 68 inclui um portador 76 e uma caixa de engrenagens 78 rigidamente instalada conjuntamente para encerrar a instalação de transmissão 54. Com esse arranjo, o alojamento de instalação de acionamento 64 provê um encerramento contíguo, geralmente cilíndrico, que mantém um volume de fluido de refrigerante (por exemplo, óleo) dentro da instalação de acionamento 50.

[0030] Com referência também à figura 3, o alojamento de instalação de acionamento 64 encerra um circuito de resfriamento 80 de várias passagens que fornecem refrigerante tanto à máquina elétrica 52 quanto ao instalação de transmissão 54 de uma única entrada de fonte de refrigerante. O circuito de resfriamento 80 é, por conseguinte, um circuito de resfriamento combinado para dois componentes discretos (isto é, máquina elétrica 52 e a instalação de transmissão 54) e provê o resfriamento apenas controlado para esses componentes. O circuito de resfriamento 80 não requer quaisquer mangueiras ou linhas externas para fornecer refrigerante entre a máquina elétrica 52 e a instalação de transmissão 54. Em lugar disso, o fluxo é contido no alojamento de instalação de acionamento 64 e, em parte, flui através das passagens formadas no alojamento de instalação de acionamento 64. Em particular, o refrigerante flui de uma seção de máquina elétrica 82 do circuito de resfriamento 80 para uma seção de transmissão 84 do circuito de resfriamento 80 em série por fluir através de passagens acopladas de refrigerante no invólucro 70 e no portador 76. Em outras palavras, o refrigerante flui diretamente e internamente através de uma interface onde a máquina elétrica 52 é fixamente montada com a instalação de transmissão 54. No exemplo ilustrado, um bloco de saída 86 é montado abaixo da instalação de acionamento 50 para transferir refrigerante usado tanto da máquina elétrica 52 quanto da instalação de transmissão 54, que subsequentemente pode ser recirculado (por intermédio de várias linhas e guarnições) para um reservatório ou tanque hidráulico 87, conforme mostrado esquematicamente na figura 4).

[0031] Com referência também às figuras 3 e 4, o invólucro 70 da máquina elétrica de exemplo 52 tem um formato geralmente anular oco (por exemplo, cilíndrico) com uma superfície periférica externa 88 se estendendo em torno de um eixo geométrico de referência axial R (por exemplo, um eixo geométrico de acionamento) de uma primeira extremidade axial (por exemplo, uma extremidade de acionamento 90) para uma segunda extremidade axial (por exemplo, uma extremidade de não acionamento 92). A extremidade de acionamento 90 pode incluir um ou mais flanges de montagem 94 com uma pluralidade de furos de montagem para afixação (por exemplo, por intermédio de parafusos 96) ao portador 76 da instalação de transmissão 54 ou outro componente fixo próximo. Um ou mais conectores 98 são arranjados no invólucro 70 para várias finalidades, tais como fornecimento de energia do trem de energia 28 ou baterias 46 do veículo de trabalho 20 e provisão de conexão elétrica por fios com o sistema de controle 30. A seção de extremidade 72 do alojamento de máquina elétrica 66 é também de um formato anular oco posicionado na extremidade de não acionamento 92, e a tampa 74 fecha a extremidade de não acionamento 92.

[0032] A máquina elétrica 52 do exemplo ilustrado é um motor de ímãs permanentes incluindo um estator 100 e um rotor 102. O estator 100 inclui um núcleo 104 arranjado em um formato anular coaxial com o rotor 102 e pode ser formado de um material de núcleo sólido, uma pluralidade de laminações empilhadas, ou um material de núcleo dividido. O estator 100 inclui adicionalmente bobinas de fio metálico 106, posicionadas (por exemplo, envoltas em torno de) em porções radialmente internas do núcleo 104. As bobinas de fio metálico 106 podem incluir voltas de extremidade axiais 108, que se estendem axialmente além do núcleo 104. Conforme mostrado na figura 4, uma pluralidade de fendas 110 e uma pluralidade de projeções 112 é arranjada em uma porção radialmente interna do núcleo 104. A pluralidade de fendas 110 pode ser fendas simétricas e espaçadas circunferencialmente uniformemente em torno do eixo geométrico de referência R. Quando instaladas, as bobinas de fio metálico 106 do estator 100 são montadas em uma pluralidade de fendas 110 e envoltas em torno de uma ou mais da pluralidade das projeções 112.

[0033] O rotor 102 tem um eixo de rotor 114 configurado para a rotação em torno do eixo geométrico de referência R. O eixo de rotor 114 pode ser suportado para a rotação em relação ao invólucro 70 por um ou mais mancais, por exemplo, instalações de mancal de rolete 116, montado próximo a cada uma da extremidade de acionamento 90 e da extremidade de não acionamento 92. O eixo de rotor 114 pode ser unitariamente formado como uma única parte integral se estendendo axialmente além do invólucro 70 para se acoplar com a instalação de transmissão 54, ou pode ser um subconjunto com duas ou mais partes. O rotor 102 também inclui um núcleo de rotor 118 montado para a corrotação com o eixo de rotor 114. O núcleo de rotor 118 é formado de uma pluralidade de laminações de rotor 120. Conforme mostrado na figura 4, cada uma da pluralidade de laminações de rotor 120 porta uma pluralidade de ímãs permanentes 122 para a geração de campo magnético. Os ímãs permanentes da pluralidade de ímãs permanentes 122 são circunferencialmente espaçados em torno do eixo geométrico de referência R. Os ímãs permanentes da pluralidade de ímãs permanentes 122 são arranjados com polaridades alternadas de forma que a rotação para depois das bobinas de fio metálico 106 do estator 100 induza um campo magnético alternado. No exemplo ilustrado, os ímãs permanentes 122 são arranjados em uma configuração de repetição geralmente no formato de V. Como ilustrado, o eixo de rotor 114 pode ter uma extremidade estriada na extremidade de acionamento 90 da máquina elétrica 52 para fornecer ou receber energia mecânica rotacional.

[0034] Em geral, várias partes e porções da máquina elétrica 52 podem ser fontes de geração de calor durante o uso. Consequentemente, a seção de máquina elétrica 82 do circuito de resfriamento 80 distribui o refrigerante através dos o estator 100 e rotor 102. O invólucro 70 da máquina elétrica 52 incorpora várias estruturas para distribuir refrigerante (por exemplo, óleo líquido) em torno da máquina elétrica 52 e para fora para a instalação de transmissão 54. O invólucro 70 tem um flange intermediário 130 posicionado entre a extremidade de acionamento 90 e a extremidade de não acionamento 92. O flange intermediário 130 inclui uma porta de entrada de refrigerante 132 para o fornecimento de refrigerante para o circuito de resfriamento 80 que, conforme notado acima, é a única fonte de refrigerante dirigido tanto para a máquina elétrica 52 quanto para a instalação de transmissão 54. O invólucro 70 tem uma porta de saída de refrigerante 134 na extremidade de acionamento 90 e é formado em um dos flanges de montagem 94. A porta de saída de refrigerante 134 está em comunicação fluida com a porta de entrada de refrigerante 132. A porta de saída de refrigerante 134 fluidamente acopla a máquina elétrica 52 ao instalação de transmissão de acoplamento 54 em um limite 136 entre os componentes, permitindo assim um fornecimento de refrigerante compartilhado sem linhas de encanamento, guarnições, separadas, etc. Será apreciado que, em outros exemplos ou aplicações, a porta de saída de refrigerante 134 pode ser provido em outros locais em torno do invólucro 70. O invólucro 70 pode ser formado como uma peça (por exemplo, integralmente formado do mesmo material, ao mesmo tempo, pelo mesmo processo) incluindo um ou mais dos flanges de montagem 94 e o flange intermediário 130.

[0035] O invólucro 70 da máquina elétrica de exemplo 52 inclui passagens de refrigerante 140 para prover um fluxo de fluido de refrigerante através de toda a máquina elétrica 52, esse fluxo sendo geralmente referido como a seção de máquina elétrica 82 do circuito de resfriamento 80, conforme notado acima. As passagens de refrigerante 140 podem ser integralmente formadas como uma parte unitária do invólucro 70. A seção de extremidade 72 e a tampa 74 do alojamento de máquina elétrica 66 podem também ter passagens de refrigerante 140, formadas nas mesmas. As passagens de refrigerante 140 incluem uma porta de entrada de refrigerante 132 para receber uma entrada de refrigerante 144 e a porta de saída de refrigerante 134 para prover uma saída de refrigerante 146 para a instalação de transmissão 54. A seção de máquina elétrica 82 pode ser dividida em um circuito de alimentação de estator 148 e um circuito de alimentação de rotor 150, formados pelo menos em parte pelas passagens de refrigerante 140. Um orifício de entrada 152 é posicionado na porta de entrada de refrigerante 132 para dosar fluxo de refrigerante para o circuito de alimentação de estator 148, que, com efeito, também dosa fluxos para o circuito de alimentação de rotor 150 e para fora para a instalação de transmissão 54 por intermédio da porta de saída de refrigerante 134. No exemplo ilustrado, uma passagem superior 154 das passagens de refrigerante 140 se estende de uma interseção 156 conduzindo na direção para o orifício de entrada 152 para a porta de saída de refrigerante 134. Será apreciado que a interseção 156, juntamente com o flange intermediário 130, pode ser posicionada em qualquer local axial ao longo do invólucro 70 entre a extremidade de acionamento 90 e a extremidade de não acionamento 92. O refrigerante usado da seção de máquina elétrica 82 pode passivamente fluir para a extremidade de acionamento 90 para drenar através do portador 76, um conduto de dreno 157 ou outro local(is) ao longo do invólucro 70 a ser coletado no bloco de saída 86.

[0036] Com referência também à figura 6, o orifício de entrada 152 é montado (por exemplo, ajustado por pressão) na porta de entrada de refrigerante 132 em uma região inferior 158 do mesmo. A região inferior 158 é uma porção de diâmetro reduzido da porta de entrada 132. O orifício de entrada 152 pode ser formado de um metal ou material polimérico provendo um ajuste de vedação por fricção com a região inferior 158. O orifício de entrada 152 tem uma porta de dosagem 160 formado em um piso 162 do mesmo. A porta de dosagem 160 é dimensionado para prover uma predeterminada vazão desejada de refrigerante através do circuito de alimentação de estator 148 do circuito de resfriamento 80 (figura 3). Como mostrado, o piso 162 do orifício de entrada 152 se adelgaça em espessura na direção para a porta de dosagem 160 e o piso 162 é mais espesso que as paredes verticais 166 do orifício de entrada 152, embora outros tamanhos e formatos relativos possam ser implementados. Em outros exemplos, o orifício de entrada 152 pode ser permanentemente montado (por exemplo, aderido ou soldado) na região inferior 158 ou o orifício de entrada 152 pode ser integralmente formado como uma parte unitária do invólucro 70 e/ou do flange intermediário 130 (por exemplo, formado do mesmo material, ao mesmo tempo, pelo mesmo processo).

[0037] A entrada de refrigerante 144 à máquina elétrica 52 é provida na porta de entrada de refrigerante 132, conforme representado no exemplo da figura 6. Nesse exemplo, um acoplador 168 conecta uma linha de alimentação 170 à porta de entrada de refrigerante 132. A entrada de refrigerante 144 se ramifica dentro da porta de entrada de refrigerante 132 para fluir através das passagens de refrigerante 140 tanto para o circuito de alimentação de estator 148 por intermédio do orifício de entrada 152 quanto tanto para o circuito de alimentação de rotor 150 quanto para a seção de transmissão 84 por intermédio da interseção 156. A interseção 156 divide esse fluxo de refrigerante para cada um do circuito de alimentação de estator 148, do circuito de alimentação de rotor 150, e da passagem superior 154 (conduzindo através do limite 136 para a seção de transmissão 84 do circuito de resfriamento 80). Dessa maneira, a entrada de refrigerante 144 é a entrada única provendo resfriamento ativo controlado tanto para a máquina elétrica 52 quanto para a instalação de transmissão 54. Para a seção de máquina elétrica 82, a porta de dosagem 160 do orifício de entrada 152 dosa uma vazão para dentro do circuito de alimentação de estator 148, e o equilíbrio de refrigerante passa para dentro do circuito de alimentação de rotor 150. Porque o fluxo de refrigerante para dentro do circuito de alimentação de rotor 150 e a seção de transmissão 84 é uma função do fluxo de refrigerante para dentro do circuito de alimentação de estator 148, o orifício de entrada 152 dosa fluxo de refrigerante tanto para o circuito de alimentação de rotor 150 quanto para o circuito de alimentação de estator 148. No uso, o orifício de entrada 152 é facilmente instalado (por exemplo, com ferramentas manuais) através da porta de entrada de refrigerante substancial 132. Será apreciado que a linha de alimentação 170 é fornecida com refrigerante que é bombeado do tanque 87, provendo um enlace fechado para o circuito de resfriamento 80.

[0038] O circuito de alimentação de estator 148 da seção de máquina elétrica 82 inicialmente se estende em torno de um perímetro do invólucro 70 com passagens de refrigerante em serpentina 172 em múltiplos ramais espaçados axialmente. As passagens de refrigerante em serpentina 172 são formadas em uma superfície periférica interna 174 do invólucro 70. Com esse arranjo, fluxo de refrigerante através das passagens de refrigerante em serpentina 172 flui ao longo em contato físico com uma periferia externa do núcleo 104 do estator 100 para o resfriamento convectivo direto. No exemplo ilustrado com três ramais das passagens de refrigerante em serpentina 172, uma substancial área de contato é provida entre o refrigerante no circuito de alimentação de estator 148 e o núcleo 104, resultando em significante resfriamento. As passagens de refrigerante em serpentina 172 podem subsequentemente se conectar a um ou mais anéis de pulverização 176 (ver a figura 3) para resfriar as voltas de extremidade axiais 108 das bobinas de fio metálico 106 do estator 100.

[0039] Com referência agora também à figura 9, as passagens de refrigerante em serpentina 172 do circuito de alimentação de estator 148 podem subsequentemente se conectar com o um ou mais anéis de pulverização 176 (ver a figura 3) para o resfriamento adicional do estator 100. O um ou mais anéis de pulverização 176 são montados axialmente fora do núcleo 104 do estator 100 para dirigir uma pulverização de refrigerante sobre uma ou mais correspondentes voltas de extremidades axiais 108. O um ou mais anéis de pulverização 176 são calibrados para prover as características desejadas de pulverização e resfriamento para resfriar o estator 100, por exemplo, o fluxo ao longo de uma periferia externa das voltas de extremidade axiais 108 e espalhamento de uma maneira geralmente no tipo de folha. Em alguns exemplos, a porta de dosagem 160 do orifício de entrada 152 pode ser dimensionado para prover uma vazão que comunica uma desejada velocidade de pulverização dos anéis de pulverização 176.

[0040] Para o circuito de alimentação de estator 148 no exemplo ilustrado, o refrigerante flui para o orifício de entrada 152 da entrada de refrigerante 144 por intermédio de uma interseção 156. Refrigerante flui através da porta de dosagem 160 do orifício de entrada 152 para dentro das passagens de refrigerante em serpentina 172. Como mostrado, refrigerante em as passagens de refrigerante em serpentina 172 flui em torno de uma maior parte de uma circunferência da superfície periférica interna 174 do invólucro 70 em uma região axialmente central do invólucro, então as passagens de refrigerante em serpentina 172 se ramificam em ambas as direções axiais para o refrigerante fluir em torno de uma maior parte de uma circunferência da superfície periférica interna 174 próxima à extremidade de acionamento 90 e à extremidade de não acionamento 92 do invólucro 70. Subsequentemente, o refrigerante flui para dentro do um ou mais anéis de pulverização 176 e para pulverizar e contatar as voltas de extremidade axiais 108 das bobinas de fio metálico 106.

[0041] O circuito de alimentação de rotor 150 da seção de máquina elétrica 82, como ilustrado na figura 3, inicialmente se estende axialmente para longe da interseção 156 na direção para a extremidade de não acionamento 92 da máquina elétrica 52. O circuito de alimentação de rotor 150 é arranjado para transferir uma porção da entrada de refrigerante 144 da porta de entrada de refrigerante 132 para, e através de, as partes do rotor 102. Para efetuar isso, o circuito de alimentação de rotor 150 tem uma passagem axial externa 178 se estendendo axialmente da interseção 156 na direção para a extremidade de não acionamento 92 da máquina elétrica 52. Subsequentemente, na extremidade de não acionamento 92, uma passagem radial de extremidade 180 se estende radialmente para dentro na direção para o rotor 102. Uma passagem axial de refrigerante 182 se estende através do eixo de rotor 114 e ao longo do eixo geométrico de referência R. A passagem axial de refrigerante 182 pode prover refrigerante como lubrificante de estria para o eixo de rotor 114 na extremidade de acionamento 90.

[0042] O circuito de alimentação de rotor 150 se ramifica para fora da passagem axial de refrigerante 182 para fornecer refrigerante para o núcleo de rotor 118. Em particular, uma ou mais passagens radiais 184 interceptam a passagem axial de refrigerante 182 e se estendem para dentro do núcleo de rotor 118. Continuando da uma ou mais passagens radiais 184, o núcleo de rotor 118 inclui passagens axiais de refrigerante 186 para permitir ao refrigerante fluir em ambas as direções axiais. As passagens axiais de refrigerante 186 são circunferencialmente interespersadas entre cada formato de V dos ímãs permanentes 122 para fornecer refrigerante axialmente através do núcleo de rotor 118 e entre uma pluralidade de laminações de rotor 120. O circuito de alimentação de rotor 150 pode também prover passagens de refrigerante para as instalações de mancal de roletes 116 por intermédio de uma ou mais passagens radiais de mancal 188.

[0043] Para o circuito de alimentação de rotor 150 do exemplo ilustrado, fluxo de refrigerante da entrada de refrigerante 144 passa a interseção 156 para dentro da passagem axial externa 178. Refrigerante então flui radialmente para dentro através da passagem radial de extremidade 180 para a passagem axial de refrigerante 182 do rotor 102. Na passagem axial de refrigerante 182, o refrigerante flui axialmente na direção para a extremidade de acionamento 90, enquanto também se ramifica para fora radialmente através da uma ou mais passagens radiais 184 e da uma ou mais passagens radiais de mancal 188. A partir de uma ou mais passagens radiais 184, o fluxo de refrigerante se ramifica em ambas as direções axiais através da passagem axial de refrigerante 186, passando através do núcleo de rotor 118 e para fora para drenar. O refrigerante na passagem axial de refrigerante 186 que não se ramifica para fora pode continuar através do eixo de rotor 114.

[0044] Com referência também às figuras 8 e 9 e 12, a instalação de transmissão 54 é mostrado em detalhe incluindo o alojamento de transmissão 68 contendo, pelo menos em parte, um conjunto de engrenagens 210. No exemplo ilustrado, o conjunto de engrenagens 210 é um conjunto de engrenagens epicíclicas incluindo uma engrenagem solar 212, uma ou mais engrenagens planetárias 214, uma engrenagem anular 216, e o portador 76. O portador 76 é não rotacional (por exemplo, fixo em relação ao alojamento de instalação de acionamento 64) e suporta a uma ou mais engrenagens planetárias 214 para a rotação em torno do eixo geométrico rotacional de referência R. O eixo geométrico de referência R da engrenagem solar 212 no exemplo ilustrado é o mesmo eixo geométrico rotacional R que o eixo de rotor 114 da máquina elétrica 52. A engrenagem anular 216 inclui uma engrenagem de placa 218 que é um disco anular se estendendo de diâmetro externo denteado ou estriado engrenado com a engrenagem anular 216 para um diâmetro interno denteado ou estriado engrenado com um eixo de saída 220 da instalação de transmissão. A engrenagem anular 216 no exemplo ilustrado tem duas regiões denteadas 221 e 223 de diferente número e/ou configuração de dentes, com os dentes 221 da engrenagem anular configurados para engrenar com os dentes das engrenagens planetárias 214 e os dentes 223 configurados para engrenar com os dentes no diâmetro externo da engrenagem de placa 218. Os diferentes números/configurações dos dentes 221 e 223 permitem que a engrenagem anular 216 forme uma interface em diferentes relações de engrenagem com as engrenagens planetárias 214 e a engrenagem de placa 218. Em alguns casos, todavia, a engrenagem anular 216 pode ter uma única seção denteada ou estriada através de seu diâmetro interno, que engrena com as engrenagens planetárias 214 e a engrenagem de placa 218 com uma relação comum. A engrenagem de placa 218 é mantida cativa entre um ressalto 225 da engrenagem anular 216 e um anel de retenção 227 que se ajusta em uma fenda anular 229 no diâmetro interno da engrenagem anular 216 dentro da região denteada 223. O eixo de saída 220 é suportado para a rotação em relação ao alojamento de transmissão 68 por um ou mais mancais, por exemplo, a instalação de mancal de roletes 222.

[0045] A figura 12 ilustra dois fluxos de energia providos pelo instalação de acionamento 50 refletindo um modo de acionamento e um modo de gerador. O arranjo de engrenagem e as conexões da instalação de transmissão 54 permanecem os mesmos em ambos os modos, incluindo o portador 76 sendo fixo (isto é, aterrado) contra rotação. O fluxo de energia de modo de acionamento começa na máquina elétrica 52, que funciona como um motor fornecendo energia mecânica. A máquina elétrica 52 pode ser energizada devido a um modo de geração de energia anterior, ou seletivamente energizada por intermédio de outra fonte, tal como a bateria 46. Quando energizada, a corrente elétrica nas bobinas de fio metálico 106 do estator 100 induz a rotação dos ímãs permanentes 122 do rotor 102 e, por conseguinte, também a rotação do eixo de rotor 114. O eixo de rotor 114 forma uma interface com a engrenagem solar 212 do conjunto de engrenagens epicíclicas 210 na instalação de transmissão 54, acionando assim as engrenagens planetárias 214 para girarem. Porque o portador 76 é fixo, as engrenagens planetárias 214 são incapazes de revolver dentro da engrenagem anular 216, e, por conseguinte, a rotação das engrenagens planetárias 214 aciona a rotação da engrenagem anular 216. A engrenagem anular 216 gira com a engrenagem de placa 218 e o eixo de saída 220, fornecendo energia mecânica (por exemplo, rotação) ao acionamento de bomba 56 para a transferência para outro componente do veículo de trabalho 20. Consequentemente, no modo de acionamento, o conjunto de engrenagens 210 da instalação de transmissão 54 provê uma configuração de sol para dentro, anel para fora, com a máquina elétrica 52 convertendo energia elétrica para energia mecânica.

[0046] No modo de gerador, o motor 40 começa o fluxo de energia de uma fonte externa no acionamento de bomba 56 (por exemplo, um conjunto de engrenagens no acionamento de bomba 56 acionado pelo eixo de motor 42), que provê energia mecânica para a instalação de acionamento 50. A rotação do acionamento de bomba 56 é transferida para o eixo de saída 220, que gira com, e aciona, a engrenagem de placa 218 e a engrenagem anular 216, que, por sua vez, aciona a rotação das engrenagens planetárias 214. O portador 76 permanece fixo e assim as engrenagens planetárias 214 acionam a rotação da engrenagem solar 212. A engrenagem solar 212 forma uma interface com o eixo de rotor 114 da máquina elétrica 52, e a resultante rotação dos ímãs permanentes 122 no rotor 102 induz uma corrente nas bobinas de fio metálico 106 do estator 100. Consequentemente, no modo de gerador, o conjunto de engrenagens 210 da instalação de transmissão 54 provê uma configuração de anel dentro, sol fora, com a máquina elétrica 52 convertendo energia mecânica em energia elétrica.

[0047] É notado que o eixo de saída 220 da instalação de transmissão 54 pode se conectar a vários subsistemas ou componentes do veículo de trabalho 20, tais como uma instalação de engrenagem (não mostrado) do acionamento de bomba 56 que se acopla a um componente hidráulico (por exemplo, uma ou mais bombas hidráulicas (não mostradas) conectadas ao acionamento de bomba 56 nas montagens 58). Em outras implementações, o eixo de saída 220 pode se conectar a outros componentes, tais como um amortecedor, uma conexão mecânica ao eixo de motor 42, ou outros componentes auxiliares do veículo de trabalho 20. É também notado que outros tipos de conjuntos de engrenagens são aplicáveis à presente descrição para prover uma similar redução de engrenagens entre a máquina elétrica 52 e o subsistema/componente conectado. Tais outros conjuntos de engrenagens podem definir diferentes eixos geométricos rotacionais que não são coaxiais ao eixo geométrico rotacional R do eixo de rotor 114 (por exemplo, um eixo geométrico paralelo ou um eixo geométrico perpendicular).

[0048] Na modalidade ilustrada, o portador 76 do conjunto de engrenagens 210 não somente funciona para ajustar a relação de engrenagens da instalação de transmissão 54, mas também serve como uma porção de um alojamento de transmissão 68 e como uma parte da seção de transmissão 84 do circuito de resfriamento 80. Especificamente, o portador 76 é tem uma seção de disco anular 230 que se estende radialmente e uma parede periférica anular 232 que se estende axialmente, ambas das quais se estendem em torno do eixo geométrico de referência axial R (por exemplo, um eixo geométrico de acionamento). O disco anular 230 inclui eixos de pinhão ou fusos 234 se estendendo axialmente do disco anular para as montagens das engrenagens planetárias 214. Como uma porção do alojamento de transmissão 68, o portador 76 se une com a caixa de engrenagens 78 para formar o alojamento de transmissão 68 encerrando o conjunto de engrenagens 210 como um componente discreto da instalação de acionamento 50. O portador 76 forma uma interface com a máquina elétrica 52 para montar fixamente a instalação de transmissão 54 para a máquina elétrica 52 (por exemplo, por intermédio de parafusos 96). Uma pluralidade de flanges de montagem 240 se estende da parede periférica 232 do portador 76, cada flange de montagem 240 tendo um furo de montagem 242 para receber fixadores, tais como os parafusos 96 que fixam a máquina elétrica 52. Um flange duplo 244 do portador 76 similarmente se estende da parede periférica 232 e inclui tanto um furo de montagem 246 quanto uma passagem de refrigerante de interface 248. Os furos de montagem 242 e 246 da instalação de transmissão 54 são uniformemente espaçados em torno do perímetro do portador 76. Devido a um arranjo simétrico dos furos de montagem 246 no portador 76, a instalação de transmissão 54 pode ser montado em diferentes orientações , quando requerido, para acoplar com a máquina elétrica 52.

[0049] A passagem de refrigerante de interface 248 é formada em uma face de extremidade 250 do portador 76 e se estende axialmente para um orifício de controle 252 para dosar o fluxo de refrigerante para dento da seção de transmissão 84. O orifício de controle 252 provê o único fluxo de refrigerante controlado para a instalação de transmissão 54 através de uma porta de dosagem 254 tendo um diâmetro 256 que é configurado para prover uma desejada vazão de fluxo para dento da seção de transmissão 84 do circuito de resfriamento 80. Conforme mostrado nas figuras 3 e 7, a passagem de refrigerante de interface 248 é alinhada, e está em comunicação fluida, com a porta de saída de refrigerante 134 da máquina elétrica 52 para formar o limite 136 entre os respectivos componentes e porções de resfriamento. Consequentemente, a passagem de refrigerante de interface 248 provê um fluxo de refrigerante (isto é, a saída de refrigerante 146) para a instalação de transmissão 54, recebido da seção de máquina elétrica 82 do circuito de resfriamento 80, para a instalação de acionamento 50. O orifício de controle 252 pode ser formado como uma parte unitária do portador 76, por exemplo, por usinagem, embora, em outros exemplos, o orifício de controle 252 possa ser uma parte separada, por exemplo, um metal ou parte polimérica ajustado por pressão na passagem de refrigerante de interface 248 da mesma maneira que o orifício de entrada 152 discutido acima. Deve ser notado que o termo “orifício”, quando usado aqui, denota uma estrutura física, que também pode ser conhecida como uma “placa de restrição” em aplicações removíveis, e o termo não conota uma abertura genérica em uma estrutura. Em particular, um orifício é uma estrutura que inclui uma abertura dimensionada, tal como os exemplos descritos da porta de dosagem 160 do orifício de entrada 152 ou da porta de dosagem 254 do orifício de controle 252, ou uma abertura similar (ou área estreitada) que produz as desejadas características de fluxo.

[0050] As figuras 10A-10D e 11 detalham os fluxos de refrigerante através da instalação de transmissão 54. O portador 76 da instalação de transmissão 54 inclui uma pluralidade de passagens de refrigerante de portador 260 para prover um fluxo de fluido de refrigerante através de, e em torno de, o conjunto de engrenagens 210, geralmente referido como a seção de transmissão 84 do circuito de resfriamento 80, conforme notado acima. As passagens de refrigerante de portador 260 são formadas dentro do material do portador 76, por exemplo, por perfuração e/ou usinagem. As passagens de refrigerante de portador 260 começam com a passagem de refrigerante de interface 248 se estendendo axialmente do limite 136 para o orifício de controle 252 e recebendo a saída de refrigerante 146 da máquina elétrica 52. Do orifício de controle 252, as passagens de refrigerante 260 do portador 76 giram radialmente para dentro e incluem uma ou mais passagens longitudinais 262 e uma ou mais passagens laterais 264 se estendendo em torno da área do portador 76. As passagens de planeta 266 se estendem axialmente ao longo do fuso 234 para cada uma da uma ou mais engrenagens planetárias 214. Refrigerante sai das passagens de planeta 266 para uma área interna das engrenagens planetárias 214 para lubrificar e fluir através de mancais (por exemplo, mancais de roletes de agulha não mostrados) que suportam as engrenagens planetárias 214. Subsequentemente, o refrigerante flui radialmente para fora (por exemplo, para baixo devido à gravidade) das engrenagens planetárias 214 para a engrenagem anular 216 e através de um interstício 268 (ver a figura 11) entre a engrenagem anular 216 e o disco anular 230 do portador 76 para se acumular na caixa de engrenagens 78. Dessa maneira, durante o uso, refrigerante é espalhado através de todo o conjunto de engrenagens 210 para prover ampla cobertura para resfriamento e lubrificação.

[0051] A caixa de engrenagens 78 inclui uma área de coleta 270 para óleo usado para passivamente coletar e fluir para o bloco de saída 86. Conforme mostrado na figura 11, o circuito de resfriamento 80 provê um circuito de dreno combinado 272 para juntar refrigerante de retorno tanto da seção de máquina elétrica 82 quanto da seção de transmissão 84. Conforme notado acima, a extremidade de não acionamento 92 da máquina elétrica 52 passivamente drena para um conduto de dreno 157 que conduz para o bloco de saída 86. A extremidade de acionamento 90 da máquina elétrica monta dentro de, pelo menos em parte, um ressalto 274 se estendendo do portador 76. O alojamento de transmissão 68 provê uma série de rebaixos e passagens para passivamente direcionar o refrigerante usado na direção para o bloco de saída 86. Um canal 276 é formado no portador 76 axialmente além do ressalto 274, e uma abertura axial 278 no disco anular 230 fluidamente se comunica com um interior do alojamento de transmissão 68. Nessa conjuntura, a drenagem de refrigerante da seção de transmissão 84 junta-se à drenagem de refrigerante da extremidade de acionamento 90 da máquina elétrica e os fluxos de dreno combinados se acumulam em uma depressão 280 que se conecta a uma passagem de dreno 282 conduzindo para dentro do bloco de saída 86. A partir dali, refrigerante pode ser retornado para o tanque 87, resfriado ativamente ou passivamente antes de ser novamente bombeado para a porta de entrada de refrigerante 132 por intermédio da linha de alimentação 170 (figura 4).

[0052] O orifício de controle 252 do portador 76 define a porta de dosagem 254 para dosar fluxo de refrigerante para a seção de transmissão 84. A porta de dosagem 254 do orifício de controle 252 pode ser dimensionado para prover uma vazão que é suficiente para manter uma desejada temperatura de operação na instalação de transmissão 54. Em alguns exemplos, o orifício de controle 252 pode prover uma vazão de em torno de 0,5-3 L/min. com um diâmetro 256 de em torno de 1-3 mm, e, em um exemplo, pode prover uma vazão de em torno de 1,5-2 L/min. com o diâmetro 256 da porta de dosagem 254 em torno de 1,4-1,6 mm. A máquina elétrica 52 terá também uma requerida vazão de fluxo de refrigerante, que é suficiente para manter uma desejada temperatura de operação na mesma. O resfriamento de ambos os componentes (máquina elétrica 52 e instalação de transmissão 54) é, por conseguinte, obtido enquanto a vazão para o circuito de resfriamento 80 for pelo menos uma soma de as vazões requeridas para a máquina elétrica 52 e a instalação de transmissão 54. Por conseguinte, uma entrada de refrigerante 144 provendo uma vazão de 10,5-15 L/min. irá prover o resfriamento adequado, caso a máquina elétrica 52 requeira um fluxo de refrigerante de 10- 12 L/min. através da seção de máquina elétrica 82 e a instalação de transmissão requeira um fluxo de refrigerante de 0,5-3 L/min. através da seção de transmissão 84.

[0053] A instalação de transmissão 54 pode também ser configurado para ser montado com uma faixa de tamanhos de máquinas elétricas (por exemplo, motores dimensionados por classificações de energia em Quilowatts ou Cavalo-vapor), permitindo a fabricação simplificada da instalação de acionamento 50. A máquina elétrica 52 é considerada ter uma primeira capacidade de energia que requer uma primeira vazão de refrigerante para o resfriamento apropriado, e pode ser substituída por várias outras máquinas elétricas, por exemplo, uma segunda máquina elétrica (por exemplo, 52A mostrada esquematicamente na figura 1) tendo uma segunda capacidade de energia que requer uma segunda vazão de refrigerante ou uma terceira máquina elétrica (por exemplo, 52B mostrada esquematicamente na figura 1) tendo uma terceira capacidade de energia que requer uma terceira vazão de refrigerante. Com qualquer de tais três máquinas elétricas implementadas, o orifício de controle 252 do portador 76 é configurado para prover a requerida vazão de refrigerante para a instalação de transmissão 54. A primeira, segunda, e terceira máquinas elétricas (52, 52A, 52B) podem ser consideradas modelos ou linhas de produto relacionados com uma faixa de capacidades de energia em fatores de forma no total similares. Em certos exemplos, o orifício de controle 252 pode ser configurado para equilibrar fluxo de refrigerante para a instalação de transmissão 54, enquanto montado com uma máquina elétrica selecionada 52, 52A, 52B de um grupo de modelos com tamanhos incluindo, por exemplo, de 100 kW, 120 kW, 140 kW, 160 kW, 180 kW, ou 200 kW. As correspondentes vazões de refrigerante requeridas podem variar, por exemplo, de 5-25 L/min. Por conseguinte, em um sentido amplo, se a máquina elétrica 52, 52A, 52B for selecionada desse grupo de máquinas elétricas requerendo um fluxo de refrigerante de 5-25 L/min. através da seção de máquina elétrica 82 e a instalação de transmissão requer 0,5-3 L/min. através da seção de transmissão 84, então a entrada de refrigerante 144 iria requerer uma vazão de 5,5-28 L/min. Em outros exemplos, as máquinas elétricas relacionadas podem, cada, ser um motor em uma faixa de energia de 3 a 50 kW, 25-100 kW, 100-200 kW, 50-300 kW, ou outras faixas e subfaixas similares.

[0054] O precedente descreve um ou mais instalações de acionamento de exemplo em detalhe. Várias outras configurações são possíveis dentro do escopo desta descrição, incluindo a incorporação de componentes adicionais no circuito de resfriamento combinado, tais como máquina elétrica suplementar servindo como um gerador e implementando o orifício de controle em uma parte diferente da instalação de transmissão que é separada do portador. O conjunto de engrenagens pode ser provido como um conjunto de engrenagens de múltiplos estágios com múltiplas relações de engrenagem selecionáveis por uma embreagem. Além disso, a instalação de acionamento pode ser implementado para uma variedade de aplicações dentro de um dado veículo de trabalho, separado do acionamento de bomba de exemplo. A instalação de acionamento pode também ser implementado em outros veículos, outros veículos de trabalho, ou outras aplicações industriais. A bordo de um veículo de trabalho, a instalação de acionamento pode ter vários locais e aplicações incluindo separados do acionamento de bomba, incluindo uma instalação de acionamento energizando um eixo de roda. A instalação de acionamento pode também suplementar os sistemas hidráulicos e componentes, tais como componentes de direção, carregadoras hidráulicas de extremidade dianteira, ou outros implementos de trabalho.

EXEMPLOS ENUMERADOS DE INSTALAÇÃO DE ACIONAMENTO

[0055] Também, os seguintes exemplos são providos, que são enumerados para a referência mais fácil.

[0056] 1. Instalação de acionamento para um veículo de trabalho incluindo: uma instalação de transmissão tendo um conjunto de engrenagens pelo menos em parte contida em um alojamento de transmissão e tendo um orifício de controle se comunicando com uma seção de transmissão de um circuito de resfriamento para a instalação de acionamento, a seção de transmissão do circuito de resfriamento estando pelo menos em parte dentro do alojamento de transmissão; e uma máquina elétrica tendo um invólucro acoplado ao alojamento de transmissão a ser montado fixamente ao mesmo, o invólucro tendo uma porta de entrada de refrigerante e definindo uma seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a instalação de acionamento que está pelo menos em parte dentro do invólucro; em que um fluxo controlado de refrigerante é transferido da seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a seção de transmissão do circuito de resfriamento por intermédio do orifício de controle.

[0057] 2. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 1, o orifício de controle tendo uma porta de dosagem configurado para dosar a transferência de refrigerante para a instalação de transmissão.

[0058] 3. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 1, em que o fluxo controlado de refrigerante é transferido entre a seção de transmissão do circuito de resfriamento e a seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento somente por intermédio do orifício de controle.

[0059] 4. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 3, em que a máquina elétrica é selecionada dentre uma de uma primeira capacidade de energia requerendo uma primeira vazão de refrigerante, uma segunda capacidade de energia requerendo uma segunda vazão de refrigerante, e uma terceira capacidade de energia requerendo uma terceira vazão de refrigerante; e em que o orifício de controle é configurado para prover cada uma da primeira vazão de refrigerante, da segunda vazão de refrigerante, e da terceira vazão de refrigerante.

[0060] 5. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 1, em que a instalação de transmissão inclui um componente de engrenagem tendo o orifício de controle; e em que o componente de engrenagem forma um alojamento de interface acoplando o alojamento de transmissão e o invólucro.

[0061] 6. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 5, em que o orifício de controle é uma parte usinada integralmente formada no componente de engrenagem.

[0062] 7. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 5, em que o conjunto de engrenagens da instalação de transmissão é um conjunto de engrenagens epicíclicas tendo uma engrenagem solar, uma ou mais engrenagens planetárias, e uma engrenagem anular; e em que o componente de engrenagem é um portador suportando a uma ou mais engrenagens planetárias do conjunto de engrenagens epicíclicas.

[0063] 8. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um motor tendo um eixo de motor; e em que o conjunto de engrenagens da instalação de transmissão é um conjunto de engrenagens epicíclicas tendo uma engrenagem solar, uma ou mais engrenagens planetárias, e uma engrenagem anular formando uma interface com o eixo de motor.

[0064] 9. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 8, a instalação de acionamento configurado para efetuar um modo de acionamento no qual energia flui em uma primeira direção de fluxo de energia da máquina elétrica para a instalação de transmissão e configurado para efetuar um modo de gerador no qual energia flui em uma segunda direção de fluxo de energia do eixo de motor para a instalação de transmissão para a máquina elétrica.

[0065] 10. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 9, em que, no modo de acionamento, a máquina elétrica energiza a rotação de um eixo de rotor da máquina elétrica, para a engrenagem solar, para a uma ou mais engrenagens planetárias, e para a engrenagem anular para prover energia mecânica para outro componente do veículo de trabalho; e em que, no modo de geração, o motor energiza a rotação do eixo de motor, para a engrenagem anular, para a uma ou mais engrenagens planetárias, e para a engrenagem solar para o eixo de rotor da máquina elétrica para gerar energia elétrica.

[0066] 11. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 1, em que a seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento tem uma porta de saída de refrigerante em uma extremidade axial do invólucro, a porta de saída de refrigerante em comunicação fluida com o orifício de controle para transferir o fluxo de refrigerante da seção de máquina elétrica para a seção de transmissão do circuito de resfriamento.

[0067] 12. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 1, em que o invólucro da máquina elétrica inclui um orifício de entrada no circuito de resfriamento próximo à porta de entrada de refrigerante, o orifício de entrada tendo uma porta de dosagem configurado para dosar um fluxo de refrigerante para a seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento.

[0068] 13. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 1, em que a máquina elétrica inclui um estator e um rotor contidos pelo menos em parte dentro do invólucro, o rotor tendo um eixo de rotor rotativo em torno de um eixo geométrico de acionamento em relação ao estator e formando uma interface com o conjunto de engrenagens de a instalação de transmissão; e em que a seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento inclui um circuito de alimentação de rotor e um circuito de alimentação de estator.

[0069] 14. Instalação de acionamento de acordo com o exemplo 13, em que o invólucro da máquina elétrica inclui: um orifício de entrada no circuito de resfriamento próximo à porta de entrada de refrigerante, o orifício de entrada configurado para dosar um fluxo de refrigerante para o circuito de alimentação de estator, e um corpo anular com uma superfície periférica interna em contato com uma periferia externa do estator; e em que o circuito de alimentação de estator define uma ou mais passagens de refrigerante em serpentina que, pelo menos em parte, são rebaixadas na superfície periférica interna e em que o refrigerante é encaminhado através da periferia externa do estator.

[0070] 15. Em outras modalidades, um veículo de trabalho tendo um motor e um eixo de motor é provido, que inclui uma instalação de acionamento, incluindo: um alojamento de instalação de acionamento para a montagem da instalação de acionamento e mantendo um volume de refrigerante dentro da instalação de acionamento, o alojamento de instalação de acionamento incluindo um alojamento de transmissão e um invólucro acoplado ao alojamento de transmissão a ser montado fixamente ao mesmo; uma instalação de transmissão tendo um conjunto de engrenagens pelo menos em parte contido no alojamento de transmissão e tendo um orifício de controle se comunicando com uma seção de transmissão de um circuito de resfriamento para a instalação de acionamento, a seção de transmissão do circuito de resfriamento estando pelo menos em parte dentro do alojamento de transmissão; e uma máquina elétrica pelo menos em parte contida no invólucro, o invólucro tendo uma porta de entrada de refrigerante e definindo uma seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a instalação de acionamento que está pelo menos em parte dentro do invólucro; em que um fluxo controlado de refrigerante é transferido da seção de máquina elétrica do circuito de resfriamento para a seção de transmissão do circuito de resfriamento por intermédio do orifício de controle.

CONCLUSÃO

[0071] Os exemplos discutidos acima resultam em uma variedade de benefícios da instalação de acionamento descrito. Por exemplo, a instalação de acionamento permite uma única fonte de refrigerante com características de resfriamento melhorado tanto através da máquina elétrica quanto da transmissão bem como de outros componentes a jusante da máquina elétrica (por exemplo, um gerador). A transmissão direta de fluxo de refrigerante entre os alojamentos de componentes discretos (máquina elétrica e a instalação de transmissão) provê um sistema de resfriamento melhorado e eficiente que requer menos refrigerante e tem um fator de forma compacto. O fluxo de refrigerante é controlado através de um ou mais orifícios para prover o requerido volume de fluxo para cada componente em série dentro de um único passe através do circuito de resfriamento (isto é, antes de retornar para o tanque). A instalação de acionamento também provê imediata configurabilidade para uma faixa de máquinas elétricas ou vários componentes acoplados no veículo de trabalho.

[0072] A terminologia usada aqui é somente para a finalidade de descrever modalidades particulares e é não destinada a ser limitativa da invenção. Quando usadas aqui, as formas singulares “um”, “uma”, e “o”, “a” são destinadas a incluir também as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Será também entendido que os termos “compreende” e/ou “compreendendo”, quando usados nesta descrição, especificam a presença de características, integradores, etapas, operações, elementos e/ou componentes mencionados, mas não excluem a presença ou a adição de um ou mais outras características, integradores, etapas, operações, elementos, componentes, e/ou grupos dos mesmos.

[0073] A descrição da presente invenção foi apresentada para finalidades de ilustração e descrição, mas não é destinada a ser exaustiva ou limitada à invenção na forma descrita. Muitas modificações e variações serão aparentes para aqueles de conhecimento comum na técnica sem abandonar do escopo e espírito da invenção. As modalidades explicitamente referenciadas aqui foram escolhidas e descritas a fim de mais bem explicar os princípios da invenção e de sua aplicação prática, e para permitir que outros de conhecimento comum na técnica compreendam a invenção e reconheçam muitas alternativas, modificações, e variações no(s) exemplo(s) descrito(s).
Consequentemente, várias implementações diferentes daquelas explicitamente descritas estão dentro do escopo das reivindicações.

Claims

Instalação de acionamento (50) para um veículo de trabalho (20), caracterizado pelo fato de que compreende:
uma instalação de transmissão (54) tendo um conjunto de engrenagens (210) pelo menos em parte contido dentro de um alojamento de transmissão (68) e tendo um orifício de controle (252) se comunicando com uma seção de transmissão (84) de um circuito de resfriamento (80) para a instalação de acionamento, a seção de transmissão (84) do circuito de resfriamento (80) estando pelo menos em parte dentro do alojamento de transmissão (68); e
uma máquina elétrica (52) tendo um invólucro (70) acoplado ao alojamento de transmissão (68) a ser montado fixamente ao mesmo, o invólucro tendo uma porta de entrada de refrigerante e definindo uma seção de máquina elétrica (82) do circuito de resfriamento (80) para a instalação de acionamento (50) que está pelo menos em parte dentro do invólucro (70);
em que um fluxo controlado de refrigerante é transferido da seção de máquina elétrica (82) do circuito de resfriamento (80) para a seção de transmissão (84) do circuito de resfriamento (80) por intermédio do orifício de controle (252).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o orifício de controle (252) tendo uma porta de dosagem (254) configurado para dosar a transferência de refrigerante para a instalação de transmissão (54).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluxo controlado de refrigerante é transferido entre a seção de transmissão (84) do circuito de resfriamento e a seção de máquina elétrica (82) do circuito de resfriamento (80) somente por intermédio do orifício de controle (252).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a máquina elétrica (52, 52A, 52B) é selecionada dentre uma de uma primeira capacidade de energia requerendo uma primeira vazão de refrigerante, uma segunda capacidade de energia requerendo uma segunda vazão de refrigerante, e uma terceira capacidade de energia requerendo uma terceira vazão de refrigerante; e
em que o orifício de controle (252) é configurado para prover cada uma da primeira vazão de refrigerante, da segunda vazão de refrigerante, e da terceira vazão de refrigerante.
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a instalação de transmissão (54) inclui um componente de engrenagem (78) tendo o orifício de controle (252); e
em que o componente de engrenagem (78) forma um alojamento de interface acoplando o alojamento de transmissão (68) e o invólucro (70).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o orifício de controle (252) é uma parte usinada integralmente formada no componente de engrenagem (76).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o conjunto de engrenagens (210) da instalação de transmissão (254) é um conjunto de engrenagens epicíclicas tendo uma engrenagem solar (212), uma ou mais engrenagens planetárias (214), e uma engrenagem anular (216); e
em que o componente de engrenagem (76) é um portador montando a uma ou mais engrenagens planetárias (214) do conjunto de engrenagens epicíclicas (210).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um motor (40) tendo um eixo de motor (42); e
em que o conjunto de engrenagens (210) da instalação de transmissão (54) é um conjunto de engrenagens epicíclicas tendo uma engrenagem solar (212), uma ou mais engrenagens planetárias (214), e uma engrenagem anular (216) formando uma interface com o eixo de motor (42).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a instalação de acionamento configurada para efetuar um modo de acionamento no qual energia flui em uma primeira direção de fluxo de energia da máquina elétrica (52) para a instalação de transmissão (54) e configurada para efetuar um modo de gerador no qual energia flui em uma segunda direção de fluxo de energia do eixo de motor (42) para a instalação de transmissão (54) para a máquina elétrica (52).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, no modo de acionamento, a máquina elétrica (52) energiza a rotação de um eixo de rotor (114) da máquina elétrica (52), para a engrenagem solar (212), para a uma ou mais engrenagens planetárias (214), e para a engrenagem anular (216) para prover energia mecânica para outro componente (56) do veículo de trabalho; e
em que, no modo de geração, o motor (40) energiza a rotação do eixo de motor (42), para a engrenagem anular (216), para a uma ou mais engrenagens planetárias (214), e para a engrenagem solar (212) para o eixo de rotor (114) da máquina elétrica (52) para gerar energia elétrica.
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de máquina elétrica (82) do circuito de resfriamento (80) tem uma porta de saída de refrigerante (134) em uma extremidade axial do invólucro (70), a porta de saída de refrigerante (134) em comunicação fluida com o orifício de controle (252) para transferir o fluxo de refrigerante da seção de máquina elétrica (82) para a seção de transmissão (84) do circuito de resfriamento (80).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o invólucro (70) da máquina elétrica (52) inclui um orifício de entrada (152) no circuito de resfriamento (80) próximo à porta de entrada de refrigerante (132), o orifício de entrada (152) tendo uma porta de dosagem (160) configurada para dosar um fluxo de refrigerante para a seção de máquina elétrica (82) do circuito de resfriamento (80).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a máquina elétrica (52) inclui um estator (100) e um rotor (102) contidos pelo menos em parte dentro do invólucro (70), o rotor (102) tendo um eixo de rotor (114) rotativo em torno de um eixo geométrico de acionamento (R) em relação ao estator (100) e formando uma interface com o conjunto de engrenagens (210) da instalação de transmissão (54); e
em que a seção de máquina elétrica (82) do circuito de resfriamento (80) inclui um circuito de alimentação de rotor (150) e um circuito de alimentação de estator (148).
Instalação de acionamento (50) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o invólucro (70) da máquina elétrica (52) inclui:
um orifício de entrada (152) no circuito de resfriamento (80) próximo à porta de entrada de refrigerante (132), o orifício de entrada (152) configurado para dosar um fluxo de refrigerante para o circuito de alimentação de estator (148), e
um corpo anular (70) com uma superfície periférica interna (174) em contato com uma periferia externa do estator (100); e
em que o circuito de alimentação de estator (148) define uma ou mais passagens de refrigerante em serpentina (172) que, pelo menos em parte, são rebaixadas na superfície periférica interna (174) e em que o refrigerante é encaminhado através da periferia externa do estator (100).
Veículo de trabalho (20) tendo um motor (40) e um eixo de motor (42), o veículo de trabalho caracterizado pelo fato de que compreende:
uma instalação de acionamento (50), incluindo:
um alojamento de instalação de acionamento (64) para a montagem da instalação de acionamento (50) e manutenção de um volume de refrigerante dentro da instalação de acionamento (50), o alojamento de instalação de acionamento (64) incluindo um alojamento de transmissão (68) e um invólucro (70) acoplado ao alojamento de transmissão (68) a ser montado fixamente ao mesmo;
uma instalação de transmissão (54) tendo um conjunto de engrenagens (210) pelo menos em parte contido no alojamento de transmissão (68) e tendo um orifício de controle (252) se comunicando com uma seção de transmissão (84) de um circuito de resfriamento (80) para a instalação de acionamento (50), a seção de transmissão (84) do circuito de resfriamento (80) estando pelo menos em parte dentro do alojamento de transmissão (68); e
uma máquina elétrica (52) pelo menos em parte contida dentro do invólucro (70), o invólucro tendo uma porta de entrada de refrigerante (132) e definindo uma seção de máquina elétrica (82) do circuito de resfriamento (80) para a instalação de acionamento (50) que está pelo menos em parte dentro do invólucro (70);
em que um fluxo controlado de refrigerante é transferido da seção de máquina elétrica (82) do circuito de resfriamento (80) para a seção de transmissão (84) do circuito de resfriamento (80) por intermédio do orifício de controle (252).