液壓缸密封技術專利分析

摘 要：液壓缸是用于工業生產液壓系統中重要的執行元件，提高液壓缸的密封性能，從而保證液壓缸的使用效果、提高液壓缸的使用壽命是近年來液壓缸領域的主要研究方向之一。文章基于CNABS和DWPI數據庫，從國內外液壓缸密封領域的專利申請量、申請人及目標國別分布、重要申請人等方面分析了液壓缸密封領域的專利申請情況，為我國液壓缸密封技術的研究提供了參考。

關鍵詞：液壓缸；密封；專利布局；專利分析

1 概述

液壓缸是一種將液壓能轉變為機械能、做直線往復運動（或擺動運動）的液壓執行元件，它結構簡單、工作可靠，用于實現往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩，在各種行業，如航空航天、采礦冶金、石油化工、公用建筑、汽車制造等行業的工程機械的液壓系統中應用廣泛。液壓缸基本上由缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置組成，緩沖裝置與排氣裝置視具體應用場合而定，其他裝置則必不可少[1-3]。

液壓缸裝置的使用效果和使用壽命關鍵在于緩沖和密封。提高液壓缸的密封性能，從而保證液壓缸的使用效果、提高液壓缸的使用壽命是近年來液壓缸領域各企業和高校的主要研究方向之一。

專利技術的發展水平在一定程度上代表了一個國家或地區的科技創新能力和經濟發展的潛力。根據世界知識產權組織的統計，世界上每年的科研成果中有90%～95%可以在專利文獻中查到，而且許多發明成果僅以專利文獻的形式公開，并不見于其他科技文獻[4]。檢索統計某一技術領域在一定時期內的專利文獻，并對相關專利文獻進行歸納和分析，可以總結該技術領域的發展狀況，為各企業和高校的研究提供一定的參考。

2 國內外液壓缸密封領域專利申請狀況

本文以申請時間為對象，檢索統計了自1970年1月至2017年2月期間關于液壓缸密封領域的專利申請，統計樣本來自于中國專利文摘數據庫（CNABS）和德溫特世界專利庫（DWPI）。為了保證檢索的全面，檢索對液壓缸的關鍵詞還進行了向油缸、伸縮缸、活塞桿、壓力缸等關鍵詞的拓展。對檢索到的專利申請進行篩選后，共獲得1013篇中文專利申請和3250篇外文專利申請作為統計樣本。

2.1 國內外專利申請趨勢分析

圖1為液壓缸密封領域國內和全球申請量隨年份的變化情況。從圖1中可以看出，國內申請量在1985年至2004年一直處于較低水平，這可能與我國專利制度自1984年成立有關，同時也反映出我國當時相關領域的研究力度還不夠高；隨著時間和相關領域技術的積累，自2005年開始，我國液壓缸密封領域的專利申請數量大幅增加，體現出我國相關領域的技術在多年的積累下有了一定程度上的提高，同時也體現出在相關領域的投入和關注增大；全球申請量多年來一直處于整體平穩增長的狀態，體現出世界各國在液壓缸密封領域一直進行持續的關注和研究。關于從圖1中看到在2015年之后國內和全球申請量均有所下降，一方面是相關領域的技術已經相對成熟，另一方面也是由于時間距今較近，尚有一部分專利申請處于未公開狀態，未能得到有效統計。同時，從圖1中還可以看出，隨著時間的推進，國內申請量占全球申請量的比例也有所提高，體現出國內相關領域的關注度和研究力度在不斷提高，也體現出世界各國重視中國相關領域的市場，加大在中國市場的戰略布局。

2.2 國內外專利分布情況分析

圖2和圖3分別為液壓缸密封領域全球申請人和申請目標國的國別分布。液壓缸在航空航天、采礦冶金、石油化工、公用建筑、汽車制造等行業的工程機械中應用廣泛，為了保證液壓缸密封的有效性，諸多工業大國都在液壓缸密封的領域投入了很多研究成本，申請了眾多專利。從圖2中可以看出，中國、德國、美國、日本、蘇聯（含俄羅斯）是全球液壓缸密封領域的主要申請人，五國的申請量占到了全球申請總量的77.33%，這體現出了五國的工業強國地位，也可以看出這五國在液壓缸密封領域的科研投入力度較大。圖3中可以看出，液壓缸密封領域專利主要申請目標國別（即專利輸出國）依然是中國、日本、德國、美國、蘇聯（含俄羅斯），這也體現出這些工業大國的相關市場廣闊，眾多申請人（如各大跨國企業、世界著名高校等）選擇通過申請專利的方式在這些工業大國中保護自己的知識產權和經濟利益。同時，從圖3中還可以看出中國專利局、日本專利局、美國專利局、歐洲專利局在世界專利審查領域上的領先地位。

圖4為液壓缸密封領域國內申請的省份分布。從圖4中可以看出，國內申請在東部和中部經濟發達地區申請量優勢明顯，江蘇、山東、浙江三省的申請量占到了全國的39%左右，體現出了沿海發達地區的科技研發投入也較多，前十位申請省份中并沒有出現西部省份，體現出我國液壓缸密封領域在西部地區的研發力度還不夠高。

2.3 國內外重要申請人情況分析

圖5和圖6為國外和國內申請量前十申請人。從圖5中可以看出，液壓缸密封領域國外專利申請量前十位的申請人均為跨國大型公司，其中日本公司五家，德國公司四家，韓國公司一家，體現出日本、德國等傳統工業強國的公司在液壓缸密封領域的重視程度和研發實力。從圖6中可以看出，液壓缸密封領域國內專利申請量前十位的申請人中包含國內公司、國內高校以及國外跨國公司，體現出國內相關領域的研究者范圍覆蓋廣泛。申請人中的國內公司均為東部和中部發達地區的公司，體現出國內相關領域的關注和研究力度主要集中在經濟發達地區。同時，還看到前十位申請人中包含國外申請量第一的申請人德國的舍弗勒技術股份聯合公司，這也體現出舍弗勒公司重視中國市場，在中國申請了一定量的液壓缸密封領域的專利，通過專利布局中國市場來保護自己的知識產權和經濟利益，間接體現出中國市場前景的廣闊。

3 結束語

通過分析液壓缸密封領域的專利申請發現，國外申請人在該領域的研究要早于國內申請人，并且相關領域的技術也相對成熟，國內申請人可以借鑒國外專利中先進的技術，為國內的相關技術提供參考；同時，國內申請人覆蓋范圍廣泛，但主要集中在經濟較發達地區，國內研究者可以考慮各大企業與高校之間的科研交流合作，從而更好的提高液壓缸密封領域的技術，爭取早日在技術上達到國際先進水平，同時也保護好我國相關領域的知識產權和經濟利益。

參考文獻

[1]劉觀華.液壓缸的密封結構[J].液壓氣動與密封，2008（2）：9-11.

[2]彭國君，劉振明，王瑞.液壓缸密封裝置的分析與研究[J].煤礦機械，2001（1）：33-34.

[3]劉旭.液壓缸中密封件的失效原因分析[J].流體傳動與控制，2006（5）：50-53.

[4]許俊號.專利文獻的優勢和局限性[J].塑料包裝，2007，17（4）：1-7.

作者簡介：侯健（1988-），男，工學碩士，國家知識產權局專利局專利審查協作天津中心專利審查員，研究方向：通用機械領域發明專利的實質審查工作。