徐妍
摘 要:汽車座椅懸架是影響汽車安全性及舒適性的重要部件之一。本文分析了國內外專利申請、技術原創國、重要申請人的,有助于相關企業下一步的專利布局。
關鍵詞:汽車座椅;懸架系統;專利;分析
1引言
隨著人們對汽車依賴程度的增加,汽車振動給人體帶來的危害也日趨嚴重。座椅作為與人體接觸的直接元件,將作為削弱汽車對人體帶來垂直振動的主體。
座椅懸架是座椅與車身一切傳力裝置的總稱,座椅懸架的主要作用就是在傳遞力和力矩的同時,減小路面對駕駛員的沖擊,提高乘坐的舒適性。
2座椅懸架系統國外發展概況
2.1全球專利申請狀況
通過在DWPI數據庫中檢索得出,座椅的懸架裝置的專利申請總量為1744篇,最早的相關申請是來自ETAB FAURE SA BERTRAND在1975年提出的申請,它在座椅與車輛底板之間布置了兩個交叉的桿件用以支撐,并利用彈簧元件以達到減振的效果。在此之后,國內外都不斷的致力于對座椅懸架系統的研究,并取得的一定的成果。
通過對全球專利申請情況進行了分析和梳理,可以得到相應的專利申請量分布情況,具體分布如圖1所示。
1)萌芽期(1975-1990年)
圖1中可以發現,在技術發展的初期,專利申請量處于萌芽期,平均每年申請量20件左右,且無明顯的增長。這是由于在早起,人們對汽車關注的焦點還集中在動力系統與傳動系統的不斷優化中,而對于汽車座椅的定向研發較少。此時人們對于汽車座椅的舒適性與安全性的要求并不是很高,導致申請量較少。
從技術分布的角度來看,該時期內的專利申請主要涉及的是利用機械彈簧的結構來實現座椅的減振。主要利用螺旋彈簧裝置,安裝在座椅的下方,實現座椅減震。在該時期的后期,逐漸出現利用空氣彈簧代替機械彈簧,作為主要減振機構,其可以實現減少座椅在行駛方向的前后方向處的振動。
2)穩步增長期(1990-2010年)
1990-2010年期間,從圖1中可以看出人們對汽車座椅的懸架結構關注度逐步增加,人們對于座椅舒適性的需求逐漸凸顯,特別是1998年與2005年,兩年的申請量均突破了60件。
在此期間,座椅懸架系統采用空氣彈簧的專利申請占了非常重要的一部分。與傳統的鋼板彈簧及橡膠制品彈簧,空氣彈簧作為一種性能優良的隔振元件,其具有較大的推廣前景和較多的優點,其能保證滿足不同工況和行駛條件下的隔振性能,是一種優良的隔振降噪元件。
3)快速發展期(2010至今)
隨著汽車工業的高速發展,汽車保有量的急劇增加,人們對汽車座椅的要求也越來越高。為了進一步提高座椅的舒適性與安全性,汽車生產企業及汽車零部件生產企業也在不斷地加大對汽車座椅的研發力度,在座椅的減振及應用領域下了很大功夫,因此在座椅懸架系統方面的申請量也快速增加。
在此期間,人們對于采用能夠根據車輛運行狀態和路況進行實時控制的懸架研究也開始增多,鑒于主動座椅懸架系統高昂的價格和被動座椅懸架性能的不足,由被動彈性元件或主動阻尼器構成的半主動座椅懸架越來越受到相關研究機構的關注。磁流變阻尼器根據磁流變液在外加磁場的作用下可以實現牛頓流體和粘塑性流體之間的轉變,從而提供可控阻尼力。
2.2座椅懸架系統專利申請國家分布情況
汽車座椅懸架領域中,日本和中國的申請量均為290篇,各占專利申請總量的18%,并列排在第一位,其次為美國,258篇,占專利申請總量的16%,排在第二位,德國專利的申請數量為244篇,占專利申請總量的15%,排在第三位。
從檢索結果中可以看出,各國均對座椅懸架系統開展了研究,且各國的申請量較為平均,說明各汽車生產、設計、制造大國均對座椅懸架系統的研究引起了相當的重視。
中國作為座椅懸架系統專利的主要申請人,申請量中占有絕對的優勢地位,對座椅懸架系統的研究已經得到了重視,相關科技在不斷的進步,且專利意識也正在逐步增強。
2.3全球座椅懸架系統重要申請人排名
全球重要申請人的前三位分別是格拉默股份有限公司,申請量為91件;現代起亞自動車株式會社,申請量為57件;以及長春富維—江森自控股份有限公司,申請量為44件。
在該領域的前10名申請人中,大多來自汽車及汽車零部件生產企業,而他們的研究方向也將引領著該領域的發展方向。
3中國專利發展趨勢分析
隨著中國經濟水平的不斷提高,中國科技的不斷進步,我國在汽車座椅系統方面的專利申請也呈現上升的趨勢,具體分布如圖2所示。從圖中可以看出,在1985-1992年期間,我國的專利申請量只有三兩篇,期間好幾年甚至沒有。直至1993年開始,才緩慢的出現專利申請。到2001年開始,我國的專利申請量呈現出快速增長的事態,并且也在2014年達到申請量的峰值。
由圖3中可以看出,在我國座椅懸架系統領域中,申請量排名前10位的多為國外的汽車集團或零部件公司,排名第一的是格拉默股份有限公司,申請量為34件,而排在第二的是我國與美國江森公司的合資企業,可以看出在我國座椅懸架系統領域基本被國外所壟斷,本國企業在該技術領域沒有關鍵性技術。
4 總結
在汽車座椅懸架系統的研究方面,我國的技術起步較晚,專利申請量雖然很多,但是多為外國的來華申請,申請的方向也比較廣泛,沒有形成一個清晰、完整的技術脈絡,相較外國申請也比較落后。但是,隨著我國汽車產業的飛速發展,人們對汽車座椅舒適性及安全性需求的日益增長,開展對汽車座椅懸架系統的研究具有重要的工程應用價值。
參考文獻
[1] 姚為民.汽車座椅結構安全性與空氣懸掛式座椅減振性能研究[D].吉林大學,2005.
[2] 趙強,柏群,楊瑞,宋百玲,朱寶全. 車輛座椅懸架的研究進展[J]. 上海汽車,2011(4):29-31.