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IPGATE AG · IP-Portfolio B · B3
Die Patentfamilie E149 beschreibt eine integrierte 1-Box-Architektur für hydraulische Antriebssysteme, bei der eine Druckversorgungseinheit (Kolben oder doppeltwirkender Kolben) und eine Kolben-Zylinder-Einheit (Hauptzylinder) in einem kompakten, modularen Gehäuse mit integrierter Elektronik und hydraulischer Ventilsteuerung kombiniert werden.
Der Kerngedanke besteht in der parallelen Anordnung der Druckversorgungseinheit (PSU) und des Hauptbremszylinders (HZ/KZE) entlang paralleler – jedoch vertikal versetzter – Achsen innerhalb eines einzigen Gehäuses. Dieser Ansatz unterscheidet sich bewusst von Architekturen mit vertikaler Integration und bildet die Grundlage für eine integrierte 2-Druck-Versorgungseinheit, die für redundante Brake-by-Wire-Systeme im autonomen Fahren geeignet ist.
Die Familie gehört zu den umfangreichsten im IPGATE-Portfolio: 29 Familienmitglieder in 8 Rechtsordnungen (DE, EP, US, JP, KR, CN, IN), die 9 eigenständige Patenterfindungen und 4 chinesische Gebrauchsmustererfindungen umfassen. Der Umfang reicht von der grundlegenden Architektur mit parallelen Achsen über Steckergeometrien und die Integration von Kegelrad-Sensoren bis hin zu rotorintegrierten Antriebskonstruktionen.
Während die Vorgängerserien E147 und E148 die Bremsdruckregelung und die Druckversorgung als funktionale Einheiten optimierten – wobei die E147 auf eine ventilseitige Architektur für die radselektive Druckregelung abzielte und die E148 die Versorgungsseite mit einem doppeltwirkenden Kolben abdeckte –, geht die E149 einen Schritt weiter: die physische Integration aller Komponenten in einem einzigen Gehäuse.
Bei bestehenden integrierten 1-Box-Konstruktionen ist die Druckversorgung in der Regel koaxial oder vertikal zum Hauptbremszylinder angeordnet. Dies schränkt die gestalterischen Freiheiten bei der Anordnung der Ventile, der Ausrichtung der Anschlüsse und der Integration der Steuereinheit ein und behindert die Umsetzung der durch die Vorschriften für automatisiertes Fahren geforderten Redundanz durch eine doppelte Druckversorgung.
Dieses „1-Box“-Konzept lässt sich auch über den Bremsbereich hinaus anwenden: E149 umfasst eine Erfindung, die einen integrierten Kupplungs- und Getriebeaktuator auf Basis derselben achsparallelen Architektur abdeckt – wodurch E149 auch für elektrifizierte Antriebsstrang-Aktuatorsysteme relevant ist.
Die 13 Erfindungen von E149 lassen sich in vier Gruppen einteilen: die zentrale Parallelachsenarchitektur, das Stecker- und Kompaktgehäusedesign, der fortschrittliche rotorintegrierte Antrieb sowie Varianten nach chinesischem Gebrauchsmuster.
Übersicht über die Erfindung
| Erfindung | Kat. | Beschreibung | Stichwort |
|---|---|---|---|
| E149WOUS-A1US 10.933.853 B2 | Gerät | Stellantrieb mit doppeltwirkender Kolbenpumpe und Kolben-Zylinder-Einheit, deren Achsen parallel zueinander und vertikal versetzt angeordnet sind. Magnetventile senkrecht zur Achse der PSU, horizontaler Steckeranschluss an die ECU. | PIB · Parallelachsen · Horizontaler Stecker |
| E149WOUS-A24US 10.933.853 B2 | Gerät | Stellvorrichtung mit parallelen Achsen; die Rotorbewegung des Elektromotors wird über einen Kegelradantrieb auf ein Sensorziel übertragen. Auswerteelement auf der Systemplatine im Steuergerät integriert. | KSI · Kegelrad · Sensorziel · ECU-Platine |
| E149WOUS-A25US 10.933.853 B2 | Gerät | Parallelachsiges Stellglied, ausgeführt als elektrifizierter Kupplungsaktuator mit Getriebeaktuator. Erweitert den Anwendungsbereich der parallelen Architektur auf die Ansteuerung elektrifizierter Antriebsstränge. | IKGA · Kupplungsaktuator · Getriebe · Elektrifiziert |
| E149WOUS1-A1US 11.554.765 B2 | Gerät | Betätigungsvorrichtung mit einem Anschlusselement (Stecker), das in horizontaler Einsteckrichtung oberhalb der Kolben-Zylinder-Einheit und oberhalb des ersten Gehäuses angeordnet ist und in die Steuereinheit eingesteckt werden kann. | HSI · Horizontaler Stopfen · Über KZE |
| E149WOUS2-A1US 11.897.439 B2 | Gerät | Antriebsvorrichtung mit doppeltwirkender Kolbenpumpe und Planetengetriebeantrieb. Elektromotor unterhalb der Längsachse des HZ angeordnet. Gemeinsames Stranggussgehäuse für KZE und PSU – axial kompakte Bauweise. | AKE · Planetengetriebe · Stranggießen · Motor unterhalb der HZ |
| E149WOUS2-A13US 11.897.439 B2 | Gerät | HSI-Verlängerung: Verbindungselement, das horizontal über dem KZE angebracht ist und zusätzlich in horizontaler Richtung zur KZE-Achse hin sowie von der Steuereinheit weg ausgezogen werden kann. | HSI-Verlängerung · Auszugsrichtung · Fahrzeugmitte |
| E149WOUS3-A1US 12.325.389 B2 | Gerät | Druckzuführung mit Kugelumlaufspindelantrieb (Spindel + Mutter) im Rotor. Vierpunktlagerung nimmt axiale und radiale Kräfte auf. Spindel oder Mutter sind über eine Drehmomentverriegelung mit dem Rotor verbunden. | RIKSA · Kugelumlaufspindel im Rotor · Vierpunktlager |
| E149WOUS3-A9US 12.325.389 B2 | Gerät | Kugelumlaufspindelantrieb mit Vierpunktlagerung, die direkt am Stator des Elektromotors angeordnet ist. Netzteil und Hauptzylinder sind in ein Stranggussgehäuse integriert. | SIAH-Stator · Vierpunktlagerung · Strangguss |
| E149WOUS3-A16US 12.325.389 B2 | Gerät | Kugelumlaufspindelantrieb mit Vierpunktlagerung, die in das Motorgehäuse eingepresst ist. Netzteil und Hauptzylinder sind in ein Stranggussgehäuse integriert. | SIAH-Motor · Lager im Motorgehäuse · Stranggießen |
| E149CN1CN207617706 U | Gerät (UM) | Größter Schutzumfang: Betätigungsvorrichtung mit parallel zueinander verlaufenden Achsen der Kolben-Zylinder-Einheit (10) und der Druckzufuhrvorrichtung (11). Keine weiteren einschränkenden Merkmale – größtmöglicher Schutz für das Konzept der parallel zueinander verlaufenden Achsen. | PDH · Parallele Achsen · Größter Anwendungsbereich |
| E149CN2CN208233037 U | Gerät (UM) | Sandwich-Architektur: PSU und KZE auf einer Seite der Ventilbaugruppe (HCU), ECU auf der gegenüberliegenden Seite. | SIA · Sandwich · HCU-Zentrale |
| E149CN3CN207860167 U | Gerät (UM) | Motor (M), der vorne und/oder seitlich neben der elektronischen Steuereinheit (ECU) angeordnet ist. | SIAE · Motor neben der ECU · Direktantrieb |
| E149CN4CN207864604 U | Gerät (UM) | Motor (M) koaxial zum PSU-Kolben angeordnet; Motorgehäuse direkt neben der ECU. Parallele Achsen von KZE und PSU. | KAEA · Koaxialmotor · Angeschlossene ECU |
Familienübersicht
| Aktenzeichen | Land | Status | Typ | Antragsnummer | Abgelegt | Fördernummer | Zugegeben |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| E149DE | DE | In Bearbeitung | Patent | 102016105232.9 | 21. März 2016 | — | — |
| E149WOEP | EP | Zugegeben | Patent | 17712743.8 | 20. März 2017 | EP3433147B1 | 9. November 2022 |
| E149WOEPDE | DE | Zugegeben | Patent (über die EP) | 502017014066.1 | 20. März 2017 | EP3433147B1 | 9. November 2022 |
| E149WOEPFR | FR | Zugegeben | Patent (über die EP) | 17712743.8 | 20. März 2017 | EP3433147B1 | 9. November 2022 |
| E149WOEPGB | GB | Zugegeben | Patent (über die EP) | 17712743.8 | 20. März 2017 | EP3433147B1 | 9. November 2022 |
| E149WOUS | USA | Zugegeben | Patent | 16/086.896 | 20. März 2017 | US 10.933.853 B2 | 2. März 2021 |
| E149WOJP | JP | Zugegeben | Patent | 2018-549513 | 20. März 2017 | JP7051698B2 | 1. April 2022 |
| E149WOKR | KR | Zugegeben | Patent | 10-2018-7030350 | 20. März 2017 | KR102346057B1 | 28. Dezember 2021 |
| E149WOCN | CN | Zugegeben | Patent | 201780019150.9 | 20. März 2017 | CN108778869B | 12. August 2022 |
| E149CN1 | CN | Registriert | Gebrauchsmuster | 201720273834.9 | 20. März 2017 | CN207617706U | — |
| E149CN2 | CN | Registriert | Gebrauchsmuster | 201720274215.1 | 20. März 2017 | CN208233037U | — |
| E149CN3 | CN | Registriert | Gebrauchsmuster | 201720275052.9 | 20. März 2017 | CN207860167U | — |
| E149CN4 | CN | Registriert | Gebrauchsmuster | 201720275054.8 | 20. März 2017 | CN207864604U | — |
| E149WOUS1 | USA | Zugegeben | Bereichs- | 17/153.186 | 20. März 2017 | US 11.554.765 B2 | 17. Januar 2023 |
| E149WOUS2 | USA | Zugegeben | Bereichs- | 18/411.517 | 20. März 2017 | US 12.325.389 B2 | 10. Juni 2025 |
| E149WOUS3 | USA | Zugegeben | Bereichs- | 18/074.192 | 20. März 2017 | US 11.897.439 B2 | 13. Februar 2024 |
| E149WOJP1 | JP | Zugegeben | Bereichs- | 2022-055982 | 20. März 2017 | JP7586849B2 | 11. November 2024 |
| E149WOKR1 | KR | Zugegeben | Bereichs- | 10-2021-7042737 | 20. März 2017 | KR102457126B1 | 17. Oktober 2022 |
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