換向器專利分析

張杰

【摘 要】換向器是電動機(jī)上使電動機(jī)可以持續(xù)轉(zhuǎn)動的重要部件，對電動機(jī)性能的好壞具有直接的影響。本文通過對從1986年至2012年間國內(nèi)和國外換向器的專利申請量進(jìn)行統(tǒng)計，分析換向器專利的發(fā)展趨勢，并對國內(nèi)和國外的主要申請人進(jìn)行了簡單介紹。

【關(guān)鍵詞】換向器；專利分析；國內(nèi)；國外；申請人

1 換向器技術(shù)介紹

換向器（Commutator）俗稱整流子，是電動機(jī)上的一個重要部件。換向器與電刷協(xié)同工作，將電刷上所通過的直流電流轉(zhuǎn)換為繞組內(nèi)的交變電流，從而使電動機(jī)可以持續(xù)轉(zhuǎn)動。目前換向器被廣泛應(yīng)用于汽車電機(jī)、家用電器電機(jī)、電動工具電機(jī)、摩托車電機(jī)等領(lǐng)域中。

換向器按其結(jié)構(gòu)大致可以分為鉤型、槽型、平面型、加固型等四種。隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對機(jī)械式換向器的性能也提出了更高要求，同時也對電機(jī)制造商提出了正確使用換向器的思考。應(yīng)用機(jī)械式換向器對交直流串勵電動機(jī)實(shí)施換向功能，已有百余年的歷史。盡管20世紀(jì)90年代以來無刷電子換向技術(shù)有了長足發(fā)展和應(yīng)用，但受技術(shù)復(fù)雜性和制造成本的限制，還不能完全取代機(jī)械式換向器。

2 中國換向器專利分析

換向器涉及到的國際專利分類號（IPC分類號）主要是H01R39/04、H01R39/06、H01R43/06和H01R43/08，但也有部分會分到與電機(jī)等相關(guān)的產(chǎn)品中，并且換向器的專業(yè)名稱不夠單一，例如還可以叫整流子和集電器等，這給相關(guān)文獻(xiàn)的檢索、篩選和閱讀帶來很多不便。以下通過對從2000到2012年的中國專利申請進(jìn)行統(tǒng)計來分析換向器的中國專利申請量的年度趨勢變化情況。

2.1 中國專利申請量年度趨勢

從1989年開始有換向器相關(guān)專利向中國專利部門提交申請，至2012年國內(nèi)共有761件換向器專利申請。換向器相關(guān)專利在中國的申請量年度趨勢圖如圖1所示。從圖1中可以看到，從1986年至1991年，僅有少量申請人向中國專利部門提交換向器專利申請，這期間的實(shí)際申請量為10件。從1992年開始，隨著科技的不斷進(jìn)步，換向器的專利申請量開始穩(wěn)定增長，并在2003年至2004年迎來第一次大幅增加，這兩年的申請量分別是47和46件。2009年至2010年間換向器的年度申請量稍有回落，而后在2011年和2012年急劇增加。在上述761件專利申請中，其中157件是其他國家向中國專利部門提交的專利申請，而另外604件來自于中國的企業(yè)申請或個人申請。國內(nèi)申請占總申請量的約80%，這跟中國快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)水平息息相關(guān)。

2.2 國內(nèi)主要申請人介紹

國內(nèi)申請量排在前十位的申請人有德昌電機(jī)（深圳）有限公司、羅伯特.博世有限公司、安固電器有限公司、浙江長城換向器有限公司、浙江科固電器有限公司、深圳市凱中精密技術(shù)股份有限公司、溫州科奇比威自動化設(shè)備有限公司、重慶川儀自動化股份有限公司、瑞安市博宇電器有限公司和管洪安。其中，德昌電機(jī)（深圳）有限公司，于1959年創(chuàng)辦于香港，現(xiàn)今在全球微型馬達(dá)設(shè)計、開發(fā)及制造方面居領(lǐng)導(dǎo)地位，所生產(chǎn)的微型馬達(dá)應(yīng)用于多種消費(fèi)品和商業(yè)產(chǎn)品。羅伯特？博施有限公司是一家高度國際化的跨國集團(tuán)，總部座落在德國斯圖加特，在全球設(shè)立270家分支機(jī)構(gòu)，是全世界最大的汽車系統(tǒng)生產(chǎn)商，全世界第二大汽車零配件生產(chǎn)商。安固電器有限公司產(chǎn)品主要分DZQ、JZQ、QZQ等三大系列，600多種規(guī)格，產(chǎn)品65%左右出口美國、歐洲、東南亞及我國香港、臺灣等地，80%以上世界著名電機(jī)廠商已成為安固重要的客戶。浙江長城換向器有限公司創(chuàng)建于1993年，該公司設(shè)有換向器研究所，是廠所結(jié)合專門從事?lián)Q向器設(shè)計、研究、生產(chǎn)、貿(mào)易于一體的綜合性企業(yè)。該公司生產(chǎn)的換向器廣泛用于電動工具、汽車摩托車起動電機(jī)和各種家用電器電機(jī)等行業(yè)，有槽型、鉤型、平面型、加固型等四大系列800多個品種。

3 國外換向器專利分析

3.1 國外專利申請量年度趨勢

由于發(fā)達(dá)國家的工業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，國外在20世紀(jì)初就已經(jīng)開始有換向器專利申請，這里只給出從1986的至2012年期間的換向器相關(guān)申請的統(tǒng)計，以與中國相關(guān)申請量形成對比。從圖中可以看到，到1986年國外的換向器專利申請已趨于成熟，發(fā)展趨勢較中國國內(nèi)申請穩(wěn)定，2003-2005年迎來一次申請高峰后開始回落，此后的申請量大致呈現(xiàn)為逐年下降。

3.2 國外專利申請情況

從1986的至2012年期間換向器的申請主要集中在發(fā)達(dá)國家，其中申請量最多的國家是日本，其申請量為2635件，其次是德國，其申請量為1107件，美國、法國和英國的申請量分別為865件、598件和520件。除前面已介紹過的羅伯特.博世有限公司外，國外主要的換向器專利申請人還有斯洛文尼亞的科萊克特集團(tuán)公司、美國的科克伍德工業(yè)公司、意大利的AXIS SPA公司以及日本的松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社、松下電工株式會社等。

[責(zé)任編輯：湯靜]