換向器專利分析

張 杰

（國家知識產權局專利局 專利審查協作廣東中心，廣東 廣州 510000）

1 換向器技術介紹

換向器(Commutator)俗稱整流子，是電動機上的一個重要部件。換向器與電刷協同工作，將電刷上所通過的直流電流轉換為繞組內的交變電流，從而使電動機可以持續轉動。目前換向器被廣泛應用于汽車電機、家用電器電機、電動工具電機、摩托車電機等領域中。

換向器按其結構大致可以分為鉤型、槽型、平面型、加固型等四種。隨著電機技術的發展，對機械式換向器的性能也提出了更高要求，同時也對電機制造商提出了正確使用換向器的思考。應用機械式換向器對交直流串勵電動機實施換向功能，已有百余年的歷史。盡管20 世紀90年代以來無刷電子換向技術有了長足發展和應用，但受技術復雜性和制造成本的限制，還不能完全取代機械式換向器。

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等相關的產品中，并且換向器的專業名稱不夠單一，例如還可以叫整流子和集電器等，這給相關文獻的檢索、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行統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專利向中國專利部門提交申請，至2012年國內共有761 件換向器專利申請。換向器相關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，這期間的實際申請量為10 件。從1992年開始，隨著科技的不斷進步，換向器的專利申請量開始穩定增長，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申請或個人申請。國內申請占總申請量的約80%，這跟中國快速發展的科學技術水平息息相關。

2.2 國內主要申請人介紹

國內申請量排在前十位的申請人有德昌電機(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股份有限公司、溫州科奇比威自動化設備有限公司、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（深圳）有限公司，于1959年創辦于香港，現今在全球微型馬達設計、開發及制造方面居領導地位，所生產的微型馬達應用于多種消費品和商業產品。羅伯特?博施有限公司是一家高度國際化的跨國集團，總部座落在德國斯圖加特，在全球設立270 家分支機構，是全世界最大的汽車系統生產商，全世界第二大汽車零配件生產商。安固電器有限公司產品主要分DZQ、JZQ、QZQ 等三大系列，600 多種規格，產品65%左右出口美國、歐洲、東南亞及我國香港、臺灣等地，80%以上世界著名電機廠商已成為安固重要的客戶。浙江長城換向器有限公司創建于1993年，該公司設有換向器研究所，是廠所結合專門從事換向器設計、研究、生產、貿易于一體的綜合性企業。該公司生產的換向器廣泛用于電動工具、汽車摩托車起動電機和各種家用電器電機等行業，有槽型、鉤型、平面型、加固型等四大系列800 多個品種。

圖1 中國換向器專利申請年度趨勢

3 國外換向器專利分析

3.1 國外專利申請量年度趨勢

由于發達國家的工業和科學技術發展迅速，國外在20 世紀初就已經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申請的統計，以與中國相關申請量形成對比。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，發展趨勢較中國國內申請穩定，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為逐年下降。

圖2 國外換向器專利申請年度趨勢

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達國家，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公司、美國的科克伍德工業公司、意大利的AXIS SPA 公司以及日本的松下電器產業株式會社、松下電工株式會社等。