汽車后橋產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)專利導(dǎo)航分析

曹賽男

摘 要：本文通過開展汽車后橋產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)專利導(dǎo)航分析，聚焦核心技術(shù)專利趨勢、競爭對手技術(shù)研發(fā)狀況、識別專利壁壘等方面，從產(chǎn)業(yè)環(huán)境、技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展定位角度，分析汽車后橋發(fā)展現(xiàn)狀，以推動專利創(chuàng)造、保護(hù)及運(yùn)用融入汽車后橋產(chǎn)品開發(fā)，支撐企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為目標(biāo)，指導(dǎo)企業(yè)制定產(chǎn)品開發(fā)、專利布局策略。

關(guān)鍵詞：汽車;后橋產(chǎn)品;關(guān)鍵技術(shù)專利;導(dǎo)航

1 汽車后橋技術(shù)分支

汽車后橋是車輛動力傳遞的后驅(qū)動軸組成部分，由兩個半橋組成，基本作用是增大傳動軸傳來的轉(zhuǎn)矩并分配給兩側(cè)車輪，可實(shí)施半橋差速運(yùn)動，用來支撐車輪和連接后車輪的裝置。汽車后橋作為非常重要的驅(qū)動橋，對整車的動力性能、穩(wěn)定性和承載能力等都具有重要的影響。

汽車后橋的技術(shù)分解圖如下：

2 汽車后橋?qū)＠夹g(shù)構(gòu)成分布

截止2019年8月全球范圍內(nèi)提交的涉及汽車后橋車輛傳動裝置布置或安裝技術(shù)、車軸總成技術(shù)、彈性懸掛技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域的專利申請共689件，2010年到2015年為快速發(fā)展期;近十年來，中國專利申請趨勢與全球趨勢十分吻合，2010至今全球申請的432件專利中71%為中國專利申請;總申請量方面中國專利申請量為297件，占比達(dá)到了40%。隨著中國汽車銷量躍居全球首位，全球的汽車零部件供應(yīng)商對中國市場逐漸重視，全球汽車后橋?qū)＠季种攸c(diǎn)區(qū)域已經(jīng)轉(zhuǎn)移到中國。

汽車后橋?qū)＠夹g(shù)分布較為集中，車輛傳動裝置的布置或安裝技術(shù)分支專利數(shù)量排名第一，為187件，該技術(shù)領(lǐng)域?yàn)楹髽虻暮诵念I(lǐng)域，主要涉及到變速器齒輪傳動、并聯(lián)車軸、差速傳動和四驅(qū)傳動的布置和安裝，涉及的零部件較多因此占比較大;半軸也叫驅(qū)動軸，是將差速器與驅(qū)動輪連接起來傳遞扭矩的軸，車軸總成技術(shù)分支專利申請量排名第二，為110件，主要涉及半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及連接、半軸殼和半軸軸承等;彈性懸掛技術(shù)分支專利申請量排名第三，為63件，主要涉及彈簧懸架、扭力梁懸架、橫向穩(wěn)定裝置等。此外控制機(jī)構(gòu)的安裝和布置、差速傳動裝置排名緊跟其后，這些技術(shù)領(lǐng)域的專利布局較為薄弱，可作為研發(fā)方向進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。

3 國內(nèi)外市場分析

汽車后橋車輛傳動裝置、車軸總成、彈性懸掛等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的專利在全球范圍內(nèi)的分布情況為：中國專利申請量最多，為197件，占比達(dá)到了40%，第2到4名分布比較平均，依次為美國、德國、日本和韓國，占比均為10%左右。美國、德國、日本和韓國等汽車工業(yè)強(qiáng)國，過去曾經(jīng)一種主導(dǎo)者汽車行業(yè)的發(fā)展，積累了一定了專利申請量，但受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響后產(chǎn)量波動明顯，近幾年的專利申請量未能跟上節(jié)奏。除中國外，印度、俄羅斯等國家近年來也同樣發(fā)展迅速，新興市場的特點(diǎn)仍然是人均汽車保有量低、潛在需求量大，因此仍是未來世界汽車業(yè)最有潛力的市場。

汽車后橋?qū)＠饕暾埖貐^(qū)技術(shù)分布情況中，從各國專利技術(shù)分支分布可知，美德日三國專利在車輛傳動裝置的布置或安裝領(lǐng)域布局專利最多，在車軸總成技術(shù)領(lǐng)域布局專利很少，美德日三國技術(shù)分支布局較為均勻，韓國則主要集中均勻分布在彈性懸掛和車輛傳動裝置的布置或安裝領(lǐng)域;而中國專利布局情況有所不同，在中國布局專利數(shù)量最多的技術(shù)分支為車軸總成（95件，占比達(dá)到42%），然后才到車輛傳動裝置的布置或安裝（56件，占比達(dá)到27%），其他領(lǐng)域布局專利較少?？梢姼鲊膶＠暾堅诩夹g(shù)分布上差異明顯，企業(yè)可針對專利布局不完善的領(lǐng)域，如彈性懸掛、差速器和控制機(jī)構(gòu)的布置和安裝等進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，并進(jìn)行專利布局，搶占技術(shù)制高點(diǎn)。

4 汽車后橋關(guān)鍵技術(shù)專利主要申請人分析

汽車后橋關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域主要申請人排名前十的依次為美國車橋（20件），通用（17件）、長安汽車（16件）、馬克汽車（15件）、江西江鈴底盤（15件）、現(xiàn)代（10件）、柳州五菱（9件）、重慶永淳新能源（9件）和伊頓公司（9件）。

在汽車后橋技術(shù)領(lǐng)域前十名中，中國申請人有5個，美國申請人有4個，韓國申請人有1個;排名前十的申請人全部為企業(yè)，均為汽車整車廠或零部件廠，其中重慶永淳新能源科技有限公司為電動汽車零部件生產(chǎn)商，主要涉及到電動車后橋。

5 技術(shù)功效矩陣分析

利用技術(shù)功效矩陣對汽車后橋的專利申請情況進(jìn)一步分析，橫坐標(biāo)為技術(shù)功效（代表技術(shù)需求），縱坐標(biāo)為各個技術(shù)分支（代表相應(yīng)的技術(shù)手段），圖中的圓形面積越大，就代表越多的專利采用該技術(shù)手段達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)功效，有助于企業(yè)準(zhǔn)確把握研發(fā)重點(diǎn)和研發(fā)方向，獲得技術(shù)上的啟示與突破，進(jìn)而制定科學(xué)合理的專利布局策略，從圖3可以看出：

5.1 在技術(shù)需求方面

提高穩(wěn)定性是汽車后橋領(lǐng)域需求最大的技術(shù)功效，在提高穩(wěn)定性方面的技術(shù)需求主要通過傳動軸的改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)，涉及到90件專利申請，具體為對四輪驅(qū)動、并聯(lián)車橋、多級減速、半軸軸承安裝或油封結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行改進(jìn)，滿足受力傳遞以及強(qiáng)度的要求，保證驅(qū)動動力傳遞穩(wěn)定性;懸架傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛，對懸架的改進(jìn)以滿足穩(wěn)定性的需求方面的專利申請為36件;差速器是調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速差而裝置的，保證了為在曲線行駛或者轉(zhuǎn)向時的穩(wěn)定性，此外提高汽車在壞路上的通過能力而研發(fā)的限滑差速器也為研發(fā)熱點(diǎn)，通過差速器改進(jìn)滿足穩(wěn)定性技術(shù)需求的專利為28件。

降低成本技術(shù)需求量排名第二，主要通過傳動軸（22件）和橋殼（18件）的改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)，具體為改進(jìn)半軸的裝配工藝、改進(jìn)橋殼的鑄造和焊接工藝等實(shí)現(xiàn)，這與廣西汽車集團(tuán)在加工及裝配方面的技術(shù)優(yōu)勢密切相關(guān);排名第三的提高效率方面，主要通過電機(jī)（23）的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)，隨著新能源汽車市場的發(fā)展，在后橋橋領(lǐng)域，提高效率方面的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)已從傳統(tǒng)的汽車零部件轉(zhuǎn)移到電動汽車零部件領(lǐng)域。

此外，車橋輕量化技術(shù)需求量較少，可見該技術(shù)需求以得到滿足，研發(fā)熱度較低;減震降噪的需求主要通過對懸架的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)。

5.2 從技術(shù)手段方面

從圖3中傳動軸與技術(shù)功效的關(guān)系可以看出，對傳動軸的研發(fā)和改進(jìn)的專利最多（143件），主要的技術(shù)功效為依次為提高穩(wěn)定性（90件）、降低成本（22件）和提高耐用性（15件），但在傳動軸的輕量化方面專利較少。

其他技術(shù)手段的專利分布較為均勻，電機(jī)和懸架均為54件，差速器46件，制動43件，橋殼35件，減速器僅有24件?？蓮募夹g(shù)布局較少的技術(shù)-功效點(diǎn)為切入點(diǎn)，在懸架的輕量化和低成本、減速器輕量化和減震降噪、制動系統(tǒng)的降低噪音、傳動軸輕量化等方面進(jìn)行改進(jìn)及研發(fā)，繞過技術(shù)壁壘，并開展專利布局，在技術(shù)空白點(diǎn)建立競爭優(yōu)勢，避免重復(fù)研發(fā)和侵權(quán)風(fēng)險。

6 汽車后橋重點(diǎn)專利分析

根據(jù)專利申請及其同族的被引頻次、國家布局?jǐn)?shù)量、是否發(fā)生訴訟、許可、轉(zhuǎn)讓等因素，綜合判斷專利的重要性。

從同族的被引頻次、國家布局?jǐn)?shù)量、是否發(fā)生訴訟、許可、轉(zhuǎn)讓等因素分析得到的重點(diǎn)專利，重點(diǎn)專利均為外國專利，其中美國專利占了接近一半的比例，主要為通用和德納公司申請，且申請日期較早，這與過去美國汽車工業(yè)的成熟發(fā)展密切相關(guān)。

上述專利解決的技術(shù)問題主要為：串聯(lián)驅(qū)動軸、四驅(qū)系統(tǒng)、軸間差速器等，后續(xù)的技術(shù)研發(fā)很多都是基于上述專利開展的，廣西汽車集團(tuán)結(jié)合自身研發(fā)中遇到的問題，可參考借鑒上述專利中的技術(shù)，提高研發(fā)起點(diǎn)。

7 總結(jié)

本文通過開展汽車后橋產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)專利導(dǎo)航分析，聚焦核心技術(shù)專利趨勢、競爭對手技術(shù)研發(fā)狀況、識別專利壁壘等方面，從產(chǎn)業(yè)環(huán)境、技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展定位角度，分析汽車后橋發(fā)展現(xiàn)狀，以推動專利創(chuàng)造、保護(hù)及運(yùn)用融入汽車后橋產(chǎn)品開發(fā)，支撐企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為目標(biāo)，指導(dǎo)企業(yè)制定產(chǎn)品開發(fā)、專利布局策略。

論文涉及研究內(nèi)容獲廣西壯族自治區(qū)科技計劃項目資助，項目名稱：廣西汽車集團(tuán)汽車后橋產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)專利微導(dǎo)航，編號：桂科AC17129050，資助經(jīng)費(fèi)25萬元。