BRPI1003641A2 - camisa de refrigeraÇço para motor de acionamento - Google Patents

Abstract

CAMISA DE REFRIGERAÇçO PARA MOTOR DE ACIONAMENTO. A presente invenção refere-se a uma camisa de refrigeração para um motor que inclui um corpo de camisa extrudado que tem uma superfície periférica externa, uma superfície periférica interna e uma pluralidade de passagens de refrigeração discretas, localizadas entre as superfícies periféricas internas e externas, que assegura um fluxo multidirecional do líquido. Essa camisa dispõe de uma entrada de líquido para direcionar o líquido de refrigeração para o corpo da camisa, e de uma saída de liquido para direcionar o líquido aquecido para fora do corpo da camisa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CAMISA DE REFRIGERAÇÃO PARA MOTOR DE ACIONAMENTO".

CAMPO DA TÉCNICA

A presente invenção refere-se a uma camisa de refrigeração pa- ra um motor que inclui um corpo de camisa extrudado com uma pluralidade de passagens de refrigeração que, em conjunto, são responsáveis pela refri- geração do motor. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A densidade da potência de um motor elétrico está relacionada com a dimensão de um rotor e de um estator. Por norma, para aumentar a densidade da potência é necessário aumentar a dimensão do rotor e do es- tator de forma correspondente. No entanto, os motores elétricos podem ser refrigerados com líquido para aumentar sua densidade de potência sem também ser necessário aumentar a dimensão do rotor e do estator. A refri- geração com líquido permite correntes mais altas no motor, para rotores e estatores do mesmo tamanho daqueles que não são refrigerados.

As camisas de refrigeração de motores são utilizadas para as- segurar a refrigeração com líquido. Uma camisa de refrigeração de motor conhecida compreende um componente fundido a partir de uma só peça com tubos de refrigeração fundidos no local. Esse tipo de camisa de refrige- ração torna-se desvantajoso pela usinagem fundida ser cara e por se carac- terizar por prazos de fabricação longos. Por outro lado, a usinagem fundida é inflexível, na medida em que diferentes configurações de motores requerem uma fundição única. Além disso, os tubos de refrigeração fundidos no local têm limitações no que se refere a sua capacidade de refrigeração.

Normalmente, as camisas de refrigeração fundidas são fechadas em extremidades opostas, por meio de tampões terminais. O líquido de refri- geração flui através dos tampões terminais e através dos canais formados no interior da camisa. Os tampões terminais têm de ser formados ou usina- dos de modo a incluírem canais para o fluido, de maneira a permitirem o flu- xo do líquido de retorno através da camisa de refrigeração para a tampa de extremidade oposta. Isso aumenta o custo da camisa de refrigeração. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma camisa de refrigeração para um motor compreende um corpo extrudado que inclui uma pluralidade de passagens de refrigeração discretas, as quais asseguram um fluxo multidirecional no interior do corpo extrudado à medida que o fluido de refrigeração flui de uma entrada de líqui- do para uma saída de líquido.

Em um exemplo, a camisa de refrigeração inclui um corpo de camisa que disponibiliza um caminho para o fluxo do líquido de refrigeração, fazendo com que não seja necessário formar passagens para o líquido no interior dos tampões terminais da camisa para redirecionar o fluxo do líquido entre direções de fluxo opostas.

Em um exemplo, o corpo da camisa dispõe de uma superfície periférica externa, de uma superfície periférica interna e de uma pluralidade de passagens de refrigeração discretas, localizadas entre as superfícies pe- riféricas exterior e interior. Essa camisa dispõe de uma entrada para o líqui- do para direcionar o líquido de refrigeração para o interior do corpo da cami- sa, e de uma saída de líquido para direcionar o líquido aquecido para fora do corpo da camisa.

Em um exemplo, o corpo da camisa está dividido em uma pri- meira e em uma segunda seção, com vista a formar um primeiro e um se- gundo caminhos separados para o líquido em torno de partes circunferenci- ais opostas do motor. A entrada de líquido está associada a uma passagem de refrigeração discreta, sendo o líquido de refrigeração inicialmente direcio- nado em direções opostas à da entrada de líquido, de modo a que o líquido flua inicialmente em uma direção, para o primeiro caminho para o líquido, e em uma direção oposta, para o segundo caminho para o líquido. A saída de líquido está associada à outra passagem de refrigeração discreta, de modo que o líquido do primeiro e o líquido do segundo caminho para o líquido flu- am em direção um ao outro antes de saírem pela saída de líquido. Em um exemplo, cada um dos primeiro e segundo caminhos de

refrigeração inclui um primeiro conjunto de passagens axiais, que assegura o fluxo do líquido em uma primeira direção que, geralmente, é paralela a um eixo de rotação do motor, um segundo conjunto de passagens axiais, que, por sua vez, assegura o fluxo do líquido em uma segunda direção, oposta à primeira, e um conjunto de passagens circundantes, que estabelece a liga- ção entre o primeiro e o segundo conjunto de passagens axiais.

Em um exemplo, o corpo da camisa está fechado por, pelo me-

nos, uma tampa de extremidade. Essa tampa de extremidade está fixada a uma extremidade do corpo da camisa, de modo a que a pluralidade de pas- sagens de refrigeração discretas defina um caminho vedado para o líquido que se prolonga da entrada de líquido até a saída de líquido. A entrada de líquido e a saída de líquido podem ser formadas tanto no interior do corpo da camisa, como no interior de uma tampa de extremidade. Por outro lado, po- dem ser incluídas entradas e saídas de líquido adicionais, conforme neces- sário.

Em um exemplo, a camisa de refrigeração foi formada como uma estrutura extrudada de uma só peça. Em outro exemplo, a camisa de refrigeração é formada a partir de uma pluralidade de subsecções de camisa extrudadas, que são seguidamente unidas umas às outras para formarem uma camisa de refrigeração completa. Os passos incluem a extrusão de uma pluralidade de partes de camisa, incluindo cada uma dessas partes uma pluralidade de passagens de refrigeração discretas que definem um caminho para o fluxo do líquido de refrigeração entre as paredes periféricas internas e externas. As várias partes de camisa são unidas umas às outras de modo a formarem uma camisa de refrigeração completa, destinada a en- volver um estator de um motor, e, se necessário, podem então ser montados um primeiro e um segundo tampões terminais nas várias partes que consti- tuem a camisa.

Em um exemplo, os tampões terminais foram usinados de modo a incluírem passagens para o líquido que encaminhem o líquido de refrigera- ção a partir de uma tampa de extremidade, através do corpo da camisa de refrigeração, e até aa tampa de extremidade do lado oposto, de modo a as- segurar a existência de um circuito fechado de refrigeração contínua através de uma pluralidade de partes da camisa e do primeiro e do segundo tam- pões terminais.

Em outro exemplo, a própria camisa de refrigeração assegura a existência do circuito fechado de refrigeração contínua, de modo a que os tampões terminais se limitam a fechar a área de circulação do líquido.

Outra característica do processo de extrusão inclui a formação

de uma pluralidade de camisas de refrigeração ou de uma pluralidade de subseções de uma camisa a partir de um único processo de extrusão. Em um exemplo de uma camisa de refrigeração de uma só peça, todo o corpo da camisa de refrigeração pode ser extrudado como uma peça alongada, que é depois cortada de modo a ficar com qualquer um dos vários compri- mentos pretendidos. Da mesma forma, uma extrusão alongada de uma sub- seção de uma camisa pode ser cortada de modo a ficar com qualquer um dos vários comprimentos pretendidos.

Essa e outras características da presente invenção podem ser mais bem entendidas com base nas especificações e nos desenhos apre- sentados em seguida, após os quais se encontra uma breve descrição. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 mostra uma representação esquemática de um motor elétrico com uma camisa de refrigeração. A figura 2 mostra uma vista em perspectiva de um exemplo de

uma camisa de refrigeração para um motor elétrico.

A figura 3 mostra uma vista em perspectiva em que se pode ver a camisa de refrigeração que é apresentada na figura 1 com tampões termi- nais.

A figura 4 mostra uma vista da seção transversal de um motor

com uma camisa de refrigeração.

A figura 5 mostra uma vista em perspectiva de outro exemplo de uma camisa de refrigeração para um motor elétrico.

A figura 6 mostra uma vista em perspectiva em que se pode ver a camisa de refrigeração que é apresentada na figura 5 com uma tampa de extremidade.

A figura 7 mostra uma vista em perspectiva em que se pode ver a camisa de refrigeração que é apresentada na figura 5 com a outra tampa de extremidade.

A figura 8 mostra passagens interiores para o líquido para a ca- misa de refrigeração que é apresentada na figura 5.

A figura 9 mostra uma representação esquemática de um motor

elétrico com outro exemplo de uma camisa de refrigeração.

A figura 10 mostra uma vista em perspectiva de um exemplo da camisa de refrigeração que é apresentada na figura 9 com um primeiro e um segundo tampões terminais. A figura 11 mostra uma vista em perspectiva em que se pode ver

a camisa de refrigeração que é apresentada na figura 10 sem tampões ter- minais.

A figura 12 mostra uma vista em perspectiva de um caminho pa- ra o fluxo do líquido em um tubo no interior da camisa de refrigeração que é apresentada na figura 11o qual, apesar de contornar os tampões terminais, usa esses tampões terminais para assegurar uma configuração fechada, tal como se pode ver na figura 10.

A figura 13 mostra uma vista em perspectiva semelhante à que é apresentada na figura 12, mas que não inclui a tampa de extremidade e em que se pode ver uma entrada de líquido e uma saída de líquido.

A figura 14 mostra uma vista de topo na qual se pode ver uma configuração de camisa de refrigeração como a que é apresentada nas figu- ras 9 a 13, formada por várias subseções de camisa. DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERENCIAL A figura 1 mostra uma camisa de refrigeração 10 para um motor

elétrico 12 que dispõe de um estator 14 e de um rotor 16 que estão acopla- dos a um veio de saída 18. Esse veio de saída 18 está acoplado de forma a acionar um componente de um trem de transmissão de um veículo 20, co- mo, por exemplo, uma roda de um veículo. A camisa de refrigeração 10 está em comunicação, através de uma passagem de líquido, com uma fonte de alimentação de um líquido de refrigeração 22. A camisa de refrigeração 10 é constituída por várias partes de camisa extrudadas, que estão unidas umas às outras de modo a envolverem o motor elétrico 12.

As figuras 2 a 4 mostram um exemplo de uma camisa de refrige- ração 10. A camisa de refrigeração 10 é formada constituída por várias par- tes de camisa 30, correspondentes a componentes extrudados. Em outro exemplo, cada parte de camisa 30 é semelhante às outras partes de camisa 30, pelo que pode ser utilizada uma única extrusão para formar várias partes de camisa, que são então cortadas de modo a ficarem com o comprimento pretendido e depois unidas umas às outras de modo a envolverem o motor elétrico 12.

O motor elétrico 12 define um eixo central 32 (figura 1) em torno

do qual rodam tanto o veio de saída 18, como o rotor 16. Cada parte de ca- misa 30 dispõe de uma parede periférica externa 34 e de uma parede perifé- rica interna 36, que está afastada, para o interior da camisa, da parede peri- férica externa 34, em direção ao eixo central 32, para criar um espaço de refrigeração 38 entre as paredes periféricas internas 36 e externas 34. Pare- des de ligação 40 estabelecem a ligação entre as paredes periféricas inter- nas 36 e externas 34, de modo a definirem uma pluralidade de passagens de refrigeração discretas 42 no interior do espaço de refrigeração 38. Nesse exemplo, cada parte de camisa 30 forma um segmento em arco que contor- na uma parte do eixo central 32. Quando estão unidas umas às outras, as partes de camisa 30 envolvem completamente o motor elétrico 12, isto é, as partes de camisa 30 prolongam-se de modo a envolverem completamente o eixo central 32. No exemplo mostrado, as partes de camisa se unem de mo- do a, em conjunto, formarem uma estrutura tubular que, regra geral, tem uma forma circular; no entanto, também poderiam ser usadas outras estrutu- ras tubulares com outras configurações de sua forma, como, por exemplo, uma forma quadrada ou retangular.

No exemplo mostrado nas figuras 2 a 4, são utilizadas três (3) partes de camisa 30 para formarem a camisa de refrigeração 10. Cada parte de camisa 30 dispõe de um flange 44 em cada uma de suas extremidades de arco 46. Um flange 44 de uma parte de camisa 30 está apoiado contra um flange 44 de uma parte de camisa 30 adjacente, de modo a criar uma interface de junta 48. As partes de camisa 30 estão unidas umas às outras pelas interfaces de junta 48. No exemplo mostrado, as partes de camisa 30 estão soldadas umas às outras na interface de junta 48, no entanto, também poderiam ser usados outros métodos de ligação, como, por exemplo, dispo- sitivos de fixação (cavilhas, parafusos, rebites, etc.), grampos, braçadeiras, cintas, uma união por chaveta, uma união do tipo rabo-de-andorinha ou dis- positivos de fixação com mola. Em outra configuração exemplificativa, os flanges 44 poderiam ser eliminados, de modo a que as bordas das extremi- dades dos arcos 46 fossem soldadas diretamente umas às outras. A pluralidade de passagens de refrigeração discretas 42 está

mostrada, de maneira mais detalhada, nas figuras 3 e 4. Nesse exemplo, as paredes de ligação 40 que formam as passagens de refrigeração 42 incluem um conjunto de paredes radiais 40a, que se prolongam radialmente na dire- ção oposta à do eixo central 32, desde a parede periférica interna 36 até a parede periférica externa 34. As paredes de ligação 40 também dispõem de um conjunto de paredes em ângulo 40b que se prolongam obliquamente em relação às paredes radiais 40a. No exemplo mostrado, as paredes radiais 40a alternam-se com as paredes em ângulo 40b, de modo a que cada pare- de radial 40a fique situada entre um par de paredes em ângulo 40b, e de modo a que cada parede em ângulo 40b fique situada entre um par de pare- des radiais 40a.

Uma primeira tampa de extremidade 60 e uma segunda tampa de extremidade 62 estão presas às partes de camisa 30 de modo a fechar a pluralidade de passagens de refrigeração discretas, de forma a ser assegu- rado um circuito fechado de refrigeração contínua através de uma pluralida- de de partes de camisa 30 e do primeiro 60 e do segundo 62 tampões termi- nais, circuito esse que tem por objetivo refrigerar uma periferia exterior do motor elétrico 12. Em cada parte de camisa 30, algumas das passagens de refrigeração 42a, pelo menos, destinam-se ao fluxo do líquido em uma pri- meira direção, isto é, em direção a uma tampa de extremidade 60, ao longo do eixo central 32, tal como indicado pela seta 64, e algumas das passagens de refrigeração 42b, pelo menos, destinam-se ao fluxo do líquido em uma segunda direção, tal como indicado pela seta 66 (direção contrária à primeira direção), isto é, em direção à tampa de extremidade 62 oposta. Os tampões terminais 60 e 62 incluem passagens de ligação para o líquido 68, formadas no interior de cada tampa de extremidade 60 e 62, de modo a que o líquido possa fluir para trás e para diante entre as passagens de refrigeração 42a e 42b. Em outro exemplo opcional, o líquido pode fluir somente em uma dire- ção, mas uma configuração desse tipo não é tão vantajosa como a que con- templa o fluxo do líquido em, pelo menos, duas direções.

Um dos tampões terminais 60 ou 62 inclui uma interface de Iiga- ção 70 para a comunicação do líquido com a fonte de alimentação do líquido de refrigeração 22. A interface de comunicação 70 dispõe de uma entrada de líquido 72, que está ligada à fonte de alimentação do líquido de refrigera- ção 22, dispondo também de uma saída de líquido 74, que transfere o líqui- do aquecido para o exterior do motor elétrico 12, para ser refrigerado de mo- do a voltar a recircular através da fonte de alimentação do líquido de refrige- ração 22.

Um dos tampões terminais 60 ou 62 também dispõe de interfa- ces de ligação do líquido 80 que permitem que o líquido seja transferido en- tre partes de camisa 30 adjacentes. Regra geral, as interfaces de ligação do líquido 80 estão alinhadas com as interfaces de junta 48 das partes de cami- sa 30. Placas de cobertura 82 são usadas para cobrir e vedar as interfaces de ligação do líquido 80. O exemplo mostrado na figura 3 dispõe de três (3) interfaces de junta 48. Duas dessas interfaces de junta estão alinhadas com as interfaces de ligação do líquido 80, e a terceira interface de ligação do líquido está equipada com uma transferência de comunicação do líquido a- través da entrada de líquido 72 e da saída de líquido 74. Podem ser instala- dos anéis de estanqueidade (não mostrados na figura) nas placas de cober- tura e/ou entre os tampões terminais e as partes da camisa, conforme seja necessário, para assegurar um ambiente completamente estanque. Cada parte de camisa 30 dispõe também de uma pluralidade de

orifícios 90 que recebem dispositivos de fixação (não mostrados na figura) para prender os tampões terminais 60 e 62 às partes de camisa 30. Além disso, os tampões terminais 60 e 62 também dispõem de orifícios 92, que estão alinhados com os orifícios 90 das partes de camisa 30.

As partes de camisa 30 estão unidas umas às outras de modo a formarem uma camisa de refrigeração tubular 10 que envolve o estator 14 e que está em contato térmico com o estator 14. As partes de camisa 30 são constituídas por segmentos idênticos que são extrudados a partir de uma matriz de extrusão. Os segmentos são fixados ao estator 14 por meio de um processo de "amolecimento a quente", de modo a formarem uma banda completa sob tensão. Por amolecimento a quente se entende um processo em que as partes de camisa 30 são unidas umas às outras, sendo suas su- perfícies periféricas internas posteriormente usinadas de modo a se obter um tamanho de diâmetro interior final. Em seguida, a camisa de refrigeração assim formada é aquecida e comprimida contra um estator que se encontra a uma temperatura mais baixa, até tanto a camisa 10, como o estator 14 fi- carem os dois à mesma temperatura. Isso assegura a banda de tensão.

As figuras 5 a 8 mostram outro exemplo de uma camisa de refri- geração 100. Trata-se de uma configuração semelhante à que é apresenta- da nas figuras 2 a 4, mas que utiliza quatro partes de camisa 102 em lugar de três. As partes de camisa 102 são unidas umas às outras da forma des- crita acima, para envolverem completamente o eixo central 32. Cada parte de camisa 102 dispõe de uma parede periférica externa 104 e de uma pare- de periférica interna 106, que está afastada, para o interior da camisa, da parede periférica externa 104, em direção ao eixo central 32, para criar um espaço de refrigeração 108 entre as paredes periféricas internas 106 e ex- ternas 104. Paredes de ligação 110 estabelecem a ligação entre as paredes periféricas internas 106 e externas 104, de modo a definirem uma pluralida- de de passagens de refrigeração discretas 112 no interior do espaço de re- frigeração 108. Dessa maneira, cada parte de camisa 102 forma um seg- mento em arco que envolve uma parte do eixo central 32. Regra geral, as paredes de ligação 110 dessa configuração são

paredes radiais que se prolongam em uma direção geralmente radial em direção oposta à do eixo central 32, desde a parede periférica interna 106 até a parede periférica externa 104. As paredes de ligação 110 estão afasta- das uma das outras, em torno do eixo central 32, de modo a formarem as passagens de refrigeração 112. Algumas das passagens de refrigeração 112a (figuras 5 e 8) fluem em uma direção ao longo do eixo central 32, e algumas das passagens de refrigeração 112b fluem em direção oposta, ao longo do eixo central 32. Nessa configuração, as passagens de refrigeração 112a e 112b alternam umas com as outras.

Entre cada par de passagens 112a e 112b existe um orifício 120 destinado a receber um dispositivo de fixação (não mostrado na figura) que é utilizado para prender uma primeira tampa de extremidade 122 (figura 6) e uma segunda tampa de extremidade 124 (figura 7) às partes de camisa 102. Os tampões terminais 122 e 124 dispõem de interfaces de ligação do líquido 126, formadas no interior dos tampões, que permitem que o líquido seja transferido entre as passagens alternadas para o fluxo do líquido de refrige- ração 112a e 112b. Uma das interfaces de ligação do líquido 126 está liga- da, por uma passagem para líquido, a uma entrada e a uma saída que estão associadas à fonte de alimentação do líquido de refrigeração 22 da maneira descrita acima.

Além disso, os tampões terminais 122 e 124 dispõem de orifícios 128, que estão alinhados com os orifícios 120 nas partes da camisa 102. Os dispositivos de fixação prolongam-se para o interior dos orifícios 120 e 128 para prenderem e fixarem as partes de camisa 102 e os tampões terminais 122 e 124 uns aos outros, sob compressão.

Um método para formar as camisas de refrigeração descritas a- cima inclui os seguintes passos. Várias partes de camisa 30 e 102 são ex- trudadas, dispondo cada parte de camisa 30 e 102 de uma parede periférica externa 34 e 104, de uma parede periférica interna 36 e 106, afastada, para o interior da camisa, da parede periférica externa 34 e 104, para criar um espaço de refrigeração 38 e 108 entre as paredes periféricas internas e ex- ternas, e dispondo ainda de uma pluralidade de paredes de ligação 40 e 110, que se prolongam entre as paredes periféricas internas e externas de modo a formarem uma pluralidade de passagens de refrigeração discretas 42 e 112 no interior do espaço de refrigeração. As partes de camisa 30 e 102 estão unidas umas às outras de modo a formarem uma camisa de refri- geração tubular 10 e 100 que envolve um estator 14 de um motor. Em se- guida, os primeiros tampões terminais 60 e 122 e os segundos tampões ter- minais 62 e 124 são fixados a uma pluralidade de partes de camisa, para fecharem a pluralidade de passagens de refrigeração discretas, de modo a ser assegurado um circuito fechado de refrigeração contínua através tanto de uma pluralidade de partes de camisa, como do primeiro e do segundo tampões terminais.

Em uma configuração alternativa, as camisas de refrigeração 10

e 100 também poderiam caracterizar-se por um fluxo unidirecional. Nessa configuração, o líquido de refrigeração iria fluir através das passagens de refrigeração de uma tampa de extremidade para a outra tampa de extremi- dade. O líquido de refrigeração seria alimentado a uma tampa de extremida- de através de uma entrada, esse líquido de refrigeração iria fluir em uma direção através das passagens de refrigeração, e iria então sair pela outra tampa de extremidade, através de uma saída. O líquido de refrigeração a- quecido seria então refrigerado, após o que seria redirecionado para a en- trada, através da fonte de alimentação de líquido de refrigeração, assegu- rando dessa maneira um circuito fechado de refrigeração contínua.

Durante o processo de extrusão, a parte de camisa é extrudada de modo a formar uma parte de camisa alongada. As partes de camisa são idênticas umas às outras, sendo a parte de camisa alongada cortada em seções com um mesmo comprimento e sendo as seções assim cortadas unidas umas às outras de modo a envolverem o estator. Trata-se de um mé- todo muito eficaz em termos de custos para formar uma camisa de refrigera- ção. Por outro lado, as partes de camisa podem ser cortadas da peça extru- dada alongada de modo a ficarem com comprimentos diferentes, para pode- rem acomodar diferentes configurações de motor. A figura 9 mostra outro exemplo de uma camisa de refrigeração

210 para um motor elétrico 212 que tem um estator 214 e um rotor 216 aco- plados a um veio de saída 218. Esse veio de saída 218 está acoplado de forma a acionar um componente de um trem de transmissão de um veículo 220, como, por exemplo, uma roda de um veículo. A camisa de refrigeração 210 está em comunicação, através de uma passagem de líquido, com uma fonte de alimentação de um líquido de refrigeração 222.

A camisa de refrigeração 210 dispõe de um corpo de camisa 224

com uma primeira tampa de extremidade 226 e uma segunda tampa de ex- tremidade 228 montadas em faces terminais opostas do corpo da camisa 224. O corpo da camisa 224 dispõe de uma superfície periférica interna 230 e de uma superfície periférica externa 232. Na superfície periférica externa 232 foi formada, pelo menos, uma entrada de líquido 234, para direcionar o líquido de refrigeração da fonte de alimentação de líquido 222 para o interior do corpo da camisa 224. Na superfície periférica externa 232 foi formada, pelo menos, uma saída de líquido 236, para direcionar o líquido aquecido para fora do corpo da camisa 224 e, em seguida, para a fonte de alimenta- ção de líquido. Se fosse necessário, a camisa de refrigeração também pode- ria dispor de entradas e de saídas adicionais. Por outro lado, e em opção, as entradas e as saídas poderiam ficar localizadas nos tampões terminais, tal como está indicado pela referência l/O na figura 10, por exemplo.

Como se pode ver nas figuras 10 e 11, o corpo da camisa 224 é constituído por uma estrutura extrudada de uma só peça que dispõe de uma pluralidade de passagens de refrigeração discretas 238 que, em conjunto, asseguram, pelo menos, um fluxo bidirecional do líquido através de todo o corpo da camisa 224. Em alternativa, a estrutura extrudada também poderia ser constituída por várias seções, unidas umas às outras de modo a forma- rem uma camisa de refrigeração completa. As passagens de refrigeração 238 são constituídas por tubos ou canais de refrigeração, que são formados, enquanto parte integrante do corpo da camisa 224, durante a extrusão. Esse aspecto irá ser abordado de forma mais detalhada abaixo.

Como se pode ver na figura 10, a segunda tampa de extremida- de 228 dispõe de uma abertura 240 para permitir que o veio de saída 218 se prolongue para o exterior do corpo da camisa 210 para, dessa forma, se po- der ligar ao componente do trem de transmissão 220. Tal como foi referido acima, esse componente do trem de transmissão 220 poderia compreender um componente como, por exemplo, uma roda de um veículo; no entanto, o motor elétrico 212 também poderia ser configurado de modo a fazer parte de uma configuração de um veículo híbrido para acionar componentes como, por exemplo, um veio de acionamento, uma transmissão, um diferencial, etc.

Como se pode ver na figura 12, a pluralidade de passagens de refrigeração discretas 238 está dividida de modo a assegurar tanto um pri- meiro caminho para o fluxo do líquido 250a, como um segundo caminho pa- ra o fluxo do líquido 250b, paralelos um ao outro, em torno de uma circunfe- rência do motor elétrico 212. Um primeiro conjunto de passagens de refrige- ração 238a define o primeiro caminho para o fluxo do líquido 250a e um se- gundo conjunto de passagens de refrigeração 238b define o segundo cami- nho para o fluxo do líquido 250b. O primeiro caminho para o fluxo do líquido 250a prolonga-se em torno de uma primeira parte de uma circunferência de um motor e o segundo caminho para o fluxo do líquido 250b prolonga-se em torno de uma parte restante da circunferência do motor.

A entrada de líquido 234 está instalada no interior de uma das passagens de refrigeração 238 e recebe o líquido de refrigeração de uma fonte de alimentação de líquido 222. Assim que o líquido de refrigeração en- tra pela primeira vez na passagem de refrigeração 238, o líquido flui em du- as direções de fluxo opostas, indicadas, respectivamente, pelas setas 252 e 254. Uma primeira direção do fluxo 252 inicia o primeiro caminho para o flu- xo do líquido 250a e uma direção de fluxo oposta 254 inicia o segundo cami- nho para o fluxo do líquido 250b. O primeiro caminho para o fluxo do líquido 250a e o segundo caminho para o fluxo do líquido 250b prolongam-se, para- lelos um ao outro, em torno da circunferência do motor, voltando a se reunir na saída de líquido 236, vindos de direções opostas, tal como indicado pelas setas opostas 256 e 258. A primeira direção de fluxo do líquido 256 define o fim do primeiro caminho para o fluxo do líquido 250a e a segunda direção de fluxo do líquido 258 define o fim do segundo caminho para o fluxo do líquido 250b. O primeiro e o segundo caminho para o fluxo do líquido reúnem-se na saída de líquido 256, ponto em que ambos saem da camisa de refrigeração 210.

Cada um dos caminhos para o fluxo do líquido, o primeiro cami- nho 250a e o segundo caminho 250b, dispõe de um primeiro conjunto de passagens axiais 260 que permite que o líquido flua em uma primeira dire- ção, de um segundo conjunto de passagens axiais 262 que permite que o líquido flua em uma segunda direção, oposta à primeira direção, e de um conjunto de passagens circunferenciais 264 que estabelece a ligação entre o primeiro conjunto de passagens axiais 260 e o segundo conjunto 262. Em um exemplo, cada passagem circunferencial 264 estabelece a ligação entre uma extremidade de uma primeira passagem axial 260 e uma extremidade associada de uma segunda passagem axial adjacente 262. Regra geral, o primeiro conjunto de passagens axiais 260 e o segundo conjunto de passa- gens axiais 262 prolongam-se ao longo de uma extensão do motor elétrico 212 e, geralmente são paralelos a um eixo de rotação A do motor (figura 9). As passagens circunferenciais 264 prolongam-se circunferencialmente em torno do eixo de rotação A do motor.

Como se pode ver na figura 12, a primeira tampa de extremida- de 226 dispõe de uma abertura através da qual o veio de saída 218 do motor se prolonga, assegurando dessa forma uma configuração de motor de dois veios de saída. Em opção, um dos tampões terminais, o primeiro 226 ou o segundo 228, poderia constituir uma face terminal sólida, sem qualquer a- bertura. Em qualquer uma das configurações, depois de a primeira tampa de extremidade 226 estar fixada ao corpo da camisa 224, torna-se evidente que o líquido de refrigeração passa à volta, sem fluir através da tampa de extre- midade. O segundo tampão de extremidade 228 seria configurado de forma semelhante. Assim sendo, os tampões terminais não têm de ser usinados nem de, de qualquer outra forma, ser modificados para permitirem que o flu- xo de líquido seja redirecionado em uma direção oposta, para a tampa de extremidade oposta.

Como se pode ver na figura 13, a camisa de refrigeração 210

também dispõe de, pelo menos, uma saída de ventilação 280 e/ou de uma abertura de drenagem 290. No exemplo mostrado, a saída de ventilação 280 está associada com o primeiro caminho para o fluxo do líquido 250a e a a- bertura de drenagem 290 está associada com o segundo caminho para o fluxo do líquido 250b. As localizações da saída de ventilação 280 e da aber- tura de drenagem 290 são meramente exemplificativas, e suas localizações poderiam variar em função do tamanho e da orientação do motor elétrico no interior do veículo. Por outro lado, a camisa poderia dispor de mais saídas de ventilação e/ou de mais aberturas de drenagem, conforme fosse neces- sário, podendo inclusive algumas configurações não precisar de quaisquer saídas de ventilação ou aberturas de drenagem. Conforme se explica acima, a camisa de refrigeração 210 é feita

mediante o recurso a um processo de extrusão. Um método para formar a camisa de refrigeração 10 inclui os seguintes passos. Em um exemplo, o corpo da camisa 224 é extrudado como uma estrutura cilíndrica de uma só peça, destinada a envolver completamente o motor. Em alternativa, poderia ser extrudada uma pluralidade de seções de camisa, as quais seriam então unidas umas às outras de modo a formarem um corpo de camisa completo. O corpo da camisa 224 dispõe de uma superfície periférica externa 232, de uma superfície periférica interna 230 e de uma pluralidade de passagens de refrigeração discretas 238, localizadas entre as superfícies periféricas inter- nas 230 e externas 232. Em um exemplo, a pelo menos uma entrada de lí- quido 234 foi formada na superfície periférica externa 232, para direcionar o líquido de refrigeração para o interior do corpo da camisa 224, e a pelo me- nos uma saída de líquido 236 foi formada na superfície periférica externa 232, para direcionar o líquido aquecido para fora do corpo da camisa 224. Em alternativa, a entrada de fluido e a saída de fluido poderiam estar locali- zadas seja em qualquer um dos tampões terminais, seja em ambos, tal co- mo é descrito acima. A pluralidade de passagens de refrigeração discretas 238, em conjunto, é responsável por um fluxo do líquido bidirecional, ou mul- tidirecional, através de todo o corpo da camisa 224, à medida que o líquido circula da entrada de líquido 234 para a saída de líquido 236. Algumas pas- sagens de refrigeração 238, por exemplo, direcionam o fluxo do líquido em uma direção, enquanto outras passagens do líquido 238 direcionam o fluxo do líquido em uma direção oposta. Além disso, o fluxo de líquido é direcio- nado em uma direção transversal à direção definida pelas passagens de re- frigeração 238 por meio das passagens circunferenciais 264.

As passagens de refrigeração 238 foram configuradas de modo a que as passagens do líquido não têm de ser formadas no interior dos tam- pões terminais para redirecionar o fluxo do líquido entre direções de fluxo opostas. Em vez disso, as passagens circunferenciais 264 que estabelecem a ligação entre o primeiro conjunto de passagens axiais 260 e o segundo conjunto de passagens axiais 262 são utilizadas para redirecionar o fluxo do líquido.

Durante o processo de extrusão, o corpo da camisa 224 é extru- dado de modo a formar uma camisa de refrigeração alongada. A camisa de refrigeração alongada é então cortada de modo a ficar com um comprimento pretendido. Dessa maneira, a camisa de refrigeração alongada pode ser formada, com toda a facilidade, de modo a disponibilizar várias camisas de refrigeração a partir de uma única extrusão. Cada camisa de refrigeração pode ser cortada seja de modo a ficar com o mesmo comprimento, seja de modo a ficar com um comprimento diferente, para de essa maneira acomo- dar motores maiores ou menores. Trata-se de um método muito eficaz em termos de custos para formar uma camisa de refrigeração. Em opção, uma única extrusão poderia fornecer uma única camisa de refrigeração. Isto seria útil se houvesse uma prensa suficientemente grande ou se o motor fosse suficientemente pequeno para uma configuração desse tipo.

A figura 14 mostra um exemplo de uma camisa de refrigeração 210' que é formada por diversas seções de camisa 288. Cada seção de ca- misa 288 dispõe de, pelo menos, uma passagem de refrigeração discreta 292, ficando as faces terminais opostas de seções adjacentes encostadas umas às outras, como pode ser visto nos pontos assinalados pela referência 294 quando as seções de camisa 288 são unidas umas às outras, de modo a formarem uma camisa de refrigeração completa 210'. Em um exemplo, cada seção de camisa 288 corresponde a uma seção com sessenta graus da camisa de refrigeração completa. As seções são cortadas de modo a ficar com o comprimento pretendido, tal como foi explicado acima, e, em seguida, as seis peças são unidas umas às outras. Há que ter presente que também poderia ser utilizado um número maior ou menor de seções de camisa para formar a camisa de refrigeração. Além disso, as seções de camisa 288 po- dem ser unidas umas às outras por meio de soldadura, de dispositivos de fixação ou através de qualquer outro tipo de método de união.

Apesar de ter sido divulgada uma modalidade preferencial dessa invenção, um versado na técnica não deixaria de reconhecer que o âmbito dessa invenção poderia abranger determinadas modificações. Por esse mo- tivo, as reivindicações que seguem deverão ser estudadas para determinar o verdadeiro âmbito e o real conteúdo dessa invenção.

Claims (21)

1.Camisa de refrigeração para um motor elétrico, que compre- endem: um corpo de camisa para envolver um componente motor, dis- pondo esse corpo de camisa de uma superfície periférica interna e de uma superfície periférica externa, com uma pluralidade de passagens de refrige- ração discretas formadas entre as superfícies periféricas internas e externas referidas, sendo a referida pluralidade de passagens de refrigeração discre- tas, em conjunto, responsável por, pelo menos, um fluxo do líquido bidirecio- nal através do referido corpo de camisa; e pelo menos uma entrada de líquido para direcionar o líquido de refrigeração para o interior do referido corpo de camisa e de, pelo menos, uma saída de líquido para direcionar o líquido aquecido para fora do referido corpo de camisa.

2.Camisa de refrigeração de acordo com a reivindicação 1, em que a referida pluralidade de passagens de refrigeração discretas compre- ende um primeiro conjunto de passagens de refrigeração, através das quais o líquido flui em uma primeira direção, um segundo conjunto de passagens de refrigeração, através das quais o líquido flui em uma segunda direção, oposta à primeira direção, e um terceiro conjunto de passagens de refrigera- ção que estabelece a ligação entre o primeiro conjunto de passagens de re- frigeração e o segundo conjunto.

3.Camisa de refrigeração de acordo com a reivindicação 2, em que geralmente a dita primeira e segunda direções são paralelas ao eixo de rotação de um motor, e em que o terceiro conjunto de passagens de refrige- ração se prolonga em uma direção geralmente circunferencial em torno do referido eixo de rotação do motor.

4.Camisa de refrigeração de acordo com a reivindicação 1, em que o referido corpo da camisa está subdividido em uma primeira e em uma segunda seção, de modo a formarem um primeiro e um segundo caminhos para o líquido em torno de partes opostas do componente motor.

5.Camisa de refrigeração de acordo com a reivindicação 4, em que a referida, pelo menos uma, entrada de líquido está associada a uma passagem de refrigeração discreta, sendo o líquido de refrigeração inicial- mente direcionado em direções opostas à da referida entrada de líquido, de modo a que o líquido flua em uma direção, para o referido primeiro caminho para o líquido, e em uma direção oposta, para o referido segundo caminho para o líquido.

6.Camisa de refrigeração de acordo com a reivindicação 4, em que o referido primeiro caminho para o líquido se prolonga ao longo de uma primeira parte de uma circunferência do motor e em que o referido segundo caminho para o líquido se prolonga ao longo de uma parte remanescente da referida circunferência do motor.

7.Camisa de refrigeração de acordo com a reivindicação 6, em que a referida, pelo menos uma, saída de líquido está associada a uma pas- sagem de refrigeração discreta, de modo a que os líquidos dos referidos primeiro e segundo caminhos para o líquido fluam em direção um ao outro e saiam pela referida saída de fluido.

8.Camisa de refrigeração de acordo com a reivindicação 7, em que a referida pluralidade de passagens de refrigeração discretas compre- ende um primeiro conjunto de passagens de refrigeração, associada com o referido primeiro caminho para o líquido, e um segundo conjunto de passa- gens de refrigeração, associada com o referido segundo caminho para o lí- quido, e em que cada um dos primeiro e segundo conjuntos de passagens de refrigeração dispõe de um primeiro conjunto de passagens axiais que permite o fluxo do líquido em uma primeira direção, paralela a um eixo de rotação do motor, de um segundo conjunto de passagens axiais que permite o fluxo do líquido em uma segunda direção, oposta à referida primeira dire- ção e paralela ao referido eixo de rotação do motor, e de um conjunto de passagens circunferenciais que estabelecem a ligação entre o primeiro con- junto de passagens axiais e o segundo conjuntos anteriormente referidos.

9.Camisa de refrigeração de acordo com a reivindicação 1, em que o referido corpo de camisa se prolonga entre uma primeira e uma se- gunda extremidade e inclui, pelo menos, uma tampa de extremidade, fixado a uma das referidas primeira e segunda extremidades, e em que a referida pluralidade de passagens de refrigeração discretas define um caminho para o líquido vedado, que se estende desde a referida entrada de líquido até à referida saída de líquido e que contorna a referida, pelo menos uma tampa de extremidade.

10.Camisa de refrigeração de acordo com a reivindicação 1, em que o referido corpo da camisa é formado por várias seções de camisa ex- trudadas, que são unidas umas às outras para formarem uma camisa de refrigeração completa.

11.Método de formação de uma camisa de refrigeração para um motor elétrico, compreendendo as etapas de: (a)extrusão de um corpo de camisa que dispõe de uma parede periférica externa, de uma parede periférica interna e de uma pluralidade de passagens de refrigeração discretas, localizadas entre as paredes periféri- cas internas e externas, destinando-se o corpo da camisa a envolver subs- tancialmente um componente motor; (b)disponibilização de, pelo menos, uma entrada de líquido para direcionar o líquido de refrigeração para o interior do corpo da camisa; e (c)disponibilização de, pelo menos, uma saída de líquido para redirecionar o líquido aquecido para fora do corpo da camisa, de modo a que a pluralidade de passagens de refrigeração discretas defina um caminho para o fluxo do líquido de refrigeração que contorna os tampões terminais da camisa à medida que o líquido flui da entrada de líquido para a saída de Ii- quido.

12.Método de acordo com a reivindicação 11, incluindo não só a extrusão do corpo da camisa, de modo a ficar com um comprimento inicial, mas também o corte do corpo da camisa de modo a ficar com um primeiro comprimento, mais reduzido do que o comprimento inicial, para formar uma primeira camisa de refrigeração para uma primeira configuração de motor.

13.Método de acordo com a reivindicação 12, incluindo o corte do corpo da camisa de modo a ficar com um segundo comprimento, mais curto do que o comprimento inicial, para formar uma segunda camisa de re- frigeração para uma segunda configuração de motor, sendo o segundo com- primento diferente do primeiro comprimento.

14.Método de acordo com a reivindicação 11, incluindo a divisão do corpo da camisa em uma primeira e em uma segunda seção, de modo a serem formados um primeiro e um segundo caminhos separados para o lí- quido, em torno de partes circunferenciais opostas de um componente mo- tor, associando a, pelo menos uma, entrada de líquido com uma passagem de refrigeração discreta, sendo o líquido de refrigeração direcionado em di- reções opostas a partir da entrada de líquido, de modo a que, inicialmente, o líquido flua em uma direção, para o interior do primeiro caminho para o líqui- do, e em uma direção oposta, para o interior do segundo caminho para o líquido, e associando a, pelo menos uma, saída de líquido com outra passa- gem de refrigeração discreta, de modo a que os líquidos do primeiro e do segundo caminhos para o líquido fluam um em direção ao outro antes de saírem pela saída de líquido.

15.Método de acordo com a reivindicação 15, incluindo a forma- ção de cada um dos primeiro e segundo caminhos para o líquido de modo a incluírem um primeiro conjunto de passagens de refrigeração para o fluxo do líquido em uma primeira direção, ao longo de um eixo de rotação do motor, um segundo conjunto de passagens de refrigeração, para o fluxo do líquido em uma segunda direção, oposta à primeira direção, e um terceiro conjunto de passagens de refrigeração, para estabelecer a ligação entre o primeiro conjunto de passagens de refrigeração e o segundo conjunto.

16.Método de acordo com a reivindicação 11, incluindo a fixação de, pelo menos, uma tampa de extremidade a uma extremidade do corpo da camisa, de modo a que a pluralidade de passagens discretas defina um ca- minho vedado para o líquido que se estende desde a entrada de líquido até à saída de líquido e que não atravessa a tampa de extremidade.

17.Método de acordo com a reivindicação 16, incluindo a forma- ção da, pelo menos uma, entrada no interior de uma das superfícies periféri- cas exteriores do corpo da camisa ou da, pelo menos uma, tampa de extre- midade, e incluindo a formação da, pelo menos uma, saída no interior de uma das superfícies periféricas exteriores do corpo da camisa ou da, pelo menos uma, tampa de extremidade.

18.Método de acordo com a reivindicação 11, incluindo não só a extrusão do corpo da camisa como várias seções de camisa, mas também a união das seções de camisa umas às outras, de modo a formarem uma ca- misa de refrigeração completa.

19.Método de formação de uma camisa de refrigeração para um motor elétrico, compreendendo as etapas de: (a)extrusão de uma pluralidade de partes de camisa, dispondo cada uma das partes de camisa de uma parede periférica externa, de uma parede periférica interna que está afastada, para o interior da camisa, da parede periférica externa, e de uma pluralidade de passagens de refrigera- ção discretas, formadas entre as paredes periféricas internas e externas; (b)união de uma pluralidade de partes de camisa umas às ou- tras, para formarem uma camisa de refrigeração completa destinada a en- volver um estator de um motor; e (c)fixação de, pelo menos, uma tampa de extremidade à camisa de refrigeração completa. *

20.Método de acordo com a reivindicação 19, em que o, pelo menos uma, tampa de extremidade compreende um primeiro e um segundo tampões terminais, e em que o passo (c) inclui a fixação do primeiro e do segundo tampões terminais a extremidades opostas da camisa de refrigera- ção completa, para fecharem a pluralidade de passagens de refrigeração discretas, de modo a ser criado um circuito fechado de refrigeração contí- nua, seja em série, seja em paralelo, através de uma pluralidade de partes de camisa e dos primeiro e segundo tampões terminais.

21.Método de acordo com a reivindicação 19, incluindo a criação de um circuito fechado de refrigeração contínua através de uma pluralidade de partes de camisa e que contorna a, pelo menos uma, tampa de extremi- dade.