趙鐵民
(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心,天津 300304)
鏈鋸作為手持式園林電動(dòng)工具,在我國(guó)于20世紀(jì)90年代才得到較好推廣使用,主要以國(guó)營(yíng)的林業(yè)部門及木材廠為主。隨著近幾年世界林業(yè)和園林業(yè)的快速發(fā)展,這種快速高效的機(jī)械化工具的需求量呈逐年上升的趨勢(shì)。
手提式鏈鋸根據(jù)其動(dòng)力源不同可以分為電鏈鋸和油鏈鋸,主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括鏈鋸鋸鏈、鏈鋸導(dǎo)板、把手結(jié)構(gòu)、外殼結(jié)構(gòu)以及其他本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中鋸鏈設(shè)計(jì)包括鋸鏈的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、張緊調(diào)節(jié)、防止崩斷等關(guān)鍵技術(shù)的研究;導(dǎo)板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括導(dǎo)板強(qiáng)度設(shè)計(jì)、鋸鏈槽設(shè)計(jì)、質(zhì)量分配等關(guān)鍵技術(shù)的研究。
全球范圍內(nèi)手提式鏈鋸的研究起步很早,早在二十世紀(jì)二三十年代就已經(jīng)出現(xiàn)相關(guān)專利申請(qǐng),總體呈現(xiàn)上揚(yáng)、伴有階段性回落的態(tài)勢(shì),從技術(shù)發(fā)展的角度上看,總體分為以下三個(gè)階段:
(1)發(fā)展起步期。二十世紀(jì)七十年代之前,全球范圍內(nèi)關(guān)于手提式鏈鋸技術(shù)專利的申請(qǐng)量較少,其技術(shù)發(fā)展的程度相對(duì)較低,全球申請(qǐng)人對(duì)手提式鏈鋸的研究處在一個(gè)技術(shù)研發(fā)和專利申請(qǐng)的起步階段。
(2)發(fā)展期。二十世紀(jì)七十年代后,隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,手提式鏈鋸專利的申請(qǐng)量開(kāi)始逐步上升,在二十世紀(jì)末期,我國(guó)在鏈鋸領(lǐng)域的研究也有了初步的萌芽,少量的專利申請(qǐng)出現(xiàn)。
(3)飛速發(fā)展期。2000年后,各項(xiàng)技術(shù)的在逐步成熟和普及,全球范圍內(nèi)對(duì)鏈鋸安全性需求的逐步增強(qiáng),相應(yīng)的鏈鋸技術(shù)的研究也有了新的突破。
主要申請(qǐng)國(guó)鏈鋸技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng),在鋸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面研究最為深入,鋸鏈結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及制動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是鏈鋸領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)所在。
手提式鏈鋸專利全球申請(qǐng)量最多的是鏈鋸行業(yè)巨頭德國(guó)斯蒂爾公司(Andreas Stihl),其申請(qǐng)量超過(guò)了200件,瑞典胡思華納公司作為老牌動(dòng)力工具生產(chǎn)企業(yè),申請(qǐng)量位居第二位;日本共立公司、美國(guó)邁科絡(luò)動(dòng)力設(shè)備公司、德國(guó)多馬公司、日本日立株式會(huì)社、瑞典企業(yè)山特維克公司、瑞典伊萊克斯公司、美國(guó)奧馬克工業(yè)公司、德國(guó)博世公司分別排在第三至第十位。
德國(guó)斯蒂爾公司作為世界上最早的鏈鋸發(fā)明企業(yè),其公司創(chuàng)始人安德雷阿斯也被世人稱為“動(dòng)力鋸之父”,斯蒂爾公司鏈鋸的研制解決了長(zhǎng)此以往困擾人類的伐木難題。最早于1928年9月7號(hào)在瑞士申請(qǐng)的CH133857A專利,提出了世界上的第一臺(tái)鏈鋸,作為世界頭牌鏈鋸生產(chǎn)企業(yè),其地位牢固不可捍衛(wèi)。
斯蒂爾公司作為鏈鋸領(lǐng)域的絕對(duì)領(lǐng)袖,其在鏈鋸領(lǐng)域各個(gè)方面的研究都處在世界領(lǐng)先的地位,制動(dòng)裝置作為鏈鋸機(jī)械的關(guān)鍵技術(shù),也受到了斯蒂爾公司的高度重視,其在制動(dòng)裝置的研究也對(duì)鏈鋸技術(shù)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。對(duì)于斯蒂爾公司關(guān)于鏈鋸制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)研究,能夠大致了解鏈鋸制動(dòng)技術(shù)的演變路徑,從而也能夠有效獲知鏈鋸制動(dòng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向,對(duì)鏈鋸領(lǐng)域的知識(shí)積累也起到了至關(guān)重要的作用。

圖1 斯蒂爾公司鏈鋸制動(dòng)結(jié)構(gòu)專利發(fā)展脈絡(luò)
斯蒂爾公司對(duì)鏈鋸制動(dòng)系統(tǒng)的研究可以追溯到20世紀(jì)70年代,從相配和的離合制動(dòng)結(jié)構(gòu),發(fā)展至制動(dòng)板制動(dòng)結(jié)構(gòu),再到后來(lái)通過(guò)制動(dòng)帶與制動(dòng)鼓之間的摩擦制動(dòng),到80年代斯蒂爾公司研制了轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)結(jié)構(gòu)與滑動(dòng)制動(dòng)結(jié)構(gòu)相配合的雙系統(tǒng)制動(dòng)機(jī)構(gòu),直到現(xiàn)代將傳感器、控制器與制動(dòng)系統(tǒng)連接,實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的制動(dòng)。
對(duì)于鏈鋸領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)制動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),嚴(yán)重影響著操作者的安全和產(chǎn)品的使用壽命,全球范圍內(nèi)對(duì)鏈鋸制動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究不斷完善,專利申請(qǐng)量也相對(duì)龐大,隨著工業(yè)4.0的提出,手動(dòng)工具與智能化、信息化的結(jié)合也勢(shì)必會(huì)成為未來(lái)研究新的發(fā)展方向。