Patent E135
04.2012
Kompakte Druckversorgungseinrichtung mit Innenläufer und Kugelumlaufspindelgetriebe
| Anmelder: | IPGATE AG, Churerstrasse 160B, 8808 Pfäffikon (CH) |
| Erfinder: | Heinz Leiber, Dr. Thomas Leiber, Valentin Unterfrauner |
|---|---|
| Prioritäts-/Anmeldetag: | 20. April 2012 (DE102012103506); 25. Januar 2013 (DE102013100741); |
| PCT-Anmeldung: | PCT/EP2013/057609 |
| Technologie: | Kompakte Lageranordnung für Innenläufermotor mit Kugelumlaufspindelgetriebe (Lageranordnung in einem Axialantrieb) |
| Anzahl Innovationen: | 3 unabhängige Erfindungen (Vorrichtung) |
Einleitung
Die Patentfamilie E135ges beschreibt eine kompakte Antriebsvorrichtung mit Innenläufermotor und Kugelumlaufspindelgetriebe (KGT), bei der die Lager für Rotor und Getriebekomponenten einseitig am radialen Gehäuseteil oder an damit verbundenen Bauteilen angeordnet sind. Die Kerninnovation liegt in einer signifikant reduzierten Baulänge bei gleichzeitig steifer, präziser und hochbelastbarer Lageranordnung – eine grundlegende Voraussetzung für kompakte elektrohydraulische Brems-aktuatoren (Druckversorgungseinheiten, PSU) in modernen Brake-by-Wire-Systemen.
Die Patentfamilie E135ges umfasst 4 erteilte Patente bzw. Schutzrechte in den Jurisdiktionen EP (mit Validierung in DE), US, CN und KR sowie die zugrundeliegende PCT-Anmeldung. Die Erfindung bildet die technologische Basis für den Antrieb der Druckversorgungseinheit (PSU) der integrierten Bremssysteme der zweiten Generation (IBS2), sowohl für Einfachhubkolben als auch Doppelhubkolbensysteme.
Rückblick / Historie>
Die Entwicklung der Antriebsvorrichtung nach E135ges begann 2012 mit dem Ziel, eine besonders kompakte Druckversorgungseinheit (PSU) für die zweite Generation des integrierten Bremssystems (IBS Gen2) zu realisieren.
Erstmals umgesetzt wurde dieses Konzept im Rahmen eines gemeinsamen Entwicklungsprojekts mit einem deutschen Tier-1-Zulieferer, zunächst als B1-Muster mit Einfachhubkolben-Druckversorgung, später auch in Zusammenarbeit mit einem asiatischen Tier1 auf Doppelhubkolben-Systeme übertragen. Der Doppelhubkolben ermöglichte dabei eine nochmalige Reduzierung der Baulänge und eröffnete sowohl eine parallele als auch eine senkrechte Anordnung von Hauptbremszylinder und Druckversorgung bei sehr geringer Baubreite.
Ein wesentlicher Schwachpunkt früherer Antriebskonzepte war die beidseitige Lagerung von Rotor und Getriebekomponenten (vgl. DE 10 2008 059862, DE 10 2010 050132), die zu erhöhter Baulänge, größerer Drehmasse und aufwändigeren Toleranzketten führte. E135ges löst dieses Problem durch eine einseitige Lagerung aller tragenden Komponenten an einem radialen Gehäuseteil – mit dem Ergebnis eines erheblich reduzierten Bauraums und eines direkten, steifen Kraftflusses.
Überblick Kerninnovationen
Die Patentfamilie E135ges umfasst drei eigenständige Erfindungskonzepte:
- Gehäuselagerung (Anspruch 1 – EP/DE, US, CN, KR): Antriebsvorrichtung mit Innenläufermotor und KGT, bei der alle Lager für Rotor und Mutter am radialen Gehäuseteil oder an einem fest damit verbundenen Bauteil angeordnet sind. Einseitige Abstützung mit definiertem, kurzem Kraftfluss; axiale Lagerkräfte werden direkt in das Motorgehäuse eingeleitet. Zeichnet sich durch kompakte Bauweise, hohe Steifigkeit und Eignung für hochbelastbare Brems- und Lenkaktuatoren aus.
- Mutterintegration (Anspruch 2 – EP/DE, US, CN, KR): Antriebsvorrichtung, bei der das/die Lager für Rotor und rotierendes Getriebeteil direkt an einem mit der KGT-Mutter verbundenen oder integrierten Bauteil angeordnet ist/sind. Reduzierte Toleranzkette zwischen Motor und Getriebe, verbesserter Wirkungsgrad und Positioniergenauigkeit durch kurzen, steifen Kraftfluss.
- Rotorzentrierung (Anspruch 15 – EP/DE, US, CN, KR): Antriebsvorrichtung mit mindestens zwei Rotorlagern, die am radialen oder axial verlaufenden Motorgehäuseteil angeordnet sind; die KGT-Mutter ist direkt mit dem Rotor verbunden. Präzise Rotorzentrierung, minimierte Verkippungen und Schwingungen, kurze Baulänge durch enge strukturelle Kopplung von Motor und Getriebe.
1. Keywords – Nomenklatur
| Ref # Ipgate | Anspruch # | Keyword (D) | Keyword (E) |
|---|---|---|---|
| E135ges | (Überbegriff) | Kompakte Druckversorgungseinrichtung mit Innenläufer und Spindeltrieb
Dieser Überbegriff umfasst 3 Varianten eines Innenläufermotors mit Stator, Rotor und Permanentmagnet, mit Kugelumlaufspindelgetriebe mit Mutter, 3 unterschiedliche Lageranordnungen. |
Compact Pressure Supply Unit with Inner Rotor and Ball Screw
This overarching concept covers three variants of an inner-rotor motor with stator, rotor, and permanent magnet, combined with a ball screw gear including a nut, three different bearing arrangements. |
| E135gesWOEP E135gesWOUS E135gesWOCN E135gesWOKR |
A1 (Anspruch 1) |
Anspruch 1 → „Gehäuselagerung” → Lagerung von Rotor und Mutter am radialen Gehäuseteil oder an einem fest verbundenen Bauteil. |
Claim 1 → “Housing bearing” → Bearing of rotor and nut on the radial housing part or on a firmly connected component. |
| A2 (Anspruch 2) |
Anspruch 2 → „Mutterintegration” → Lagerung an einem mit der Mutter verbundenen oder integrierten Bauteil für maximale Kompaktheit. |
Claim 2 → “Nut integration” → Bearing on a component connected to or integrated with the nut for maximum compactness. |
|
| A15 (Anspruch 15) |
Anspruch 15 → „Rotorzentrierung” → Mindestens zwei Rotorlager am radialen oder axialen Gehäuseteil für hohe Präzision und Laufruhe. |
Claim 15 → “Rotor centering” → At least two rotor bearings on the radial or axial housing part for high precision and smooth running. |
2. Erfindungsübersicht – Kategorien, Kurzbeschreibung, Keyword
| Erfindung | Kategorie | Beschreibung | Keyword |
|---|---|---|---|
| E135ges A1 EP/DE: A1 | US: C1 | CN: A1 | KR: A1 |
Vorrichtung | Antriebsvorrichtung mit Innenläufermotor und Kugelumlaufspindelgetriebe, bei der alle Lager für Rotor und Mutter am radialen Gehäuseteil oder an einem fest damit verbundenen Bauteil angeordnet sind. Einseitige Abstützung mit kurzem, steifem Kraftfluss; Axialkräfte der KGT-Mutter werden direkt in das Motorgehäuse eingeleitet. Ermöglicht kompakte Bauweise, hohe Steifigkeit und robuste Lagerung für Brems- und Lenkaktuatoren. | Gehäuselagerung |
| E135ges A2 EP/DE: A2 | US: C20 | CN: A41 | KR: – |
Vorrichtung | Antriebsvorrichtung mit Innenläufermotor und Kugelumlaufgetriebe, bei der das/die Lager für Rotor und rotierendes Getriebeteil direkt an einem mit der Mutter verbundenen oder in diese integrierten Bauteil angeordnet ist/sind. Reduzierte Toleranzkette zwischen Motor und Getriebe, verbesserter Wirkungsgrad und Positioniergenauigkeit, minimierte Biegemomente und Verkippungen der rotierenden Komponenten. | Mutterintegration |
| E135ges A15 EP/DE: A15 | US: C29 | CN: A43 | KR: – |
Vorrichtung | Antriebsvorrichtung mit Innenläufermotor und Kugelumlaufspindelgetriebe, bei der mindestens zwei Rotorlager am radialen oder axial verlaufenden Motorgehäuseteil angeordnet sind; die KGT-Mutter ist direkt mit dem Rotor verbunden. Präzise Rotorzentrierung, minimierte Verkippungen und Schwingungen, kurze Baulänge durch enge strukturelle Kopplung von Motor und Getriebe. Besonders geeignet für hochdynamische und geräuscharme Anwendungen. | Rotorzentrierung |
2a. Familienübersicht – Jurisdiktionen und Status
Übersicht aller Familienmitglieder der Patentfamilie E135ges (Stand: Februar 2026):
| Aktenzeichen | Land | Status | Art | Anmelde-Nr. | Anmelde-Datum | Erteilungs-Nr. | Erteilungs-Datum |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| E135GESWOEP | EP | G. | Patent | 13719757.0 | 11.04.2013 | EP2852517B1 | 15.05.2019 |
| E135GESWOEPDE | DE | G. | Patent (via EP) | 13719757.0 | 11.04.2013 | 502013012841.5 | 15.05.2019 |
| E135GESWOUS | US | G. | Patent | 14/395,619 | 11.04.2013 | US10,250,098B2 | 02.04.2019 |
| E135GESWOCN | CN | G. | Patent | 201380020962.7 | 11.04.2013 | CN104321231B | 21.09.2018 |
| E135GESWOKR | KR | G. | Patent | 10-2014-7032624 | 11.04.2013 | KR102020530B1 | 04.09.2019 |
