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基于专利分析的车用水泵技术现状与发展趋势

2018-06-11黄刚

科学与财富 2018年14期
关键词:专利技术水泵趋势

黄刚

摘 要:为了保证汽车制造业不断有高质量的新技术被用到车辆生产中,要能了解当前汽车各个组成零部件的技术专利的发展情况,尤其要注意车用类型水泵技术的发展,通过掌握车用类型水泵专利技术的发展,实现汽车制造技术的更新、优化。本文以专利分析为基础对车用类型水泵技术的当前发展状况以及趋势进行了分析。

关键词:水泵;专利技术;趋势;现状

现代社会的创造力在不断提升,每年都会出现大量的专利申请并有大量的专利申请获得了批准,这些新型技术以及专利出现推动了社会的发展。尤其是现代车用水泵领域专利技术方面发展较快,这也需要汽车生产制造企业能做好相应技术的管理,使车用类型水泵技术能有更好的发展,最终实现汽车制造领域的发展。

1 车用类型水泵技术当前发展情况

现代汽车的运行速度以及功率在不断的提升,这些变化在满足人们对汽车形式速度、运输效率等方面需要的同时也让增加了汽车运行的负荷,各部件的热负荷变得越来越高。而设备的实际温度一旦过高就会对设备的运行状态产生较大影响,尤其是在零部件的实际温度超过了某一临界温度之后,材料的强度条件、硬度条件都会下降;而且温度条件发生改变的阶段中,材料也会受到热胀冷缩情况的影响,改变组成零部件之间的咬合情况,使组成部件的磨损情况加剧,使机械设备当中组成部件的使用寿命缩短。

其次,汽车高速运行的时候,不同设备所要承受的压力以及温度也存在差别,尤其是缸盖部件、活塞部件所承受的温度以及压力偏高的,而且即便是同一机械零部件,其上各部分之间也会存在温度的差异,在材料热分布不均匀的条件下就会使相应的部件发生几何形变甚至损毁。

为了避免机械部件受温度的影响发生断裂,现代汽车组成部件当中出现了冷却系统,通过这一系统的运行来实现对设备组成部件温度控制。在冷却系统的运行阶段中,冷却液会循环的在设备发动机结构中流动,将设备过高的温度带走,保证缸盖部件、活塞部件等结构的温度被控制在一定范围内,让汽车保持在良好运行状态下运行。

而车用类型水泵则是发动机制冷系统当中的核心组成部件,在水泵供给源源不断动力条件下实现制冷液在制冷系统当中不断循环,因此制冷系统也就成为了保证制冷系统正常运行的关键。当前汽车制造业受市场需求的引导,对于车辆组成部件的质量管理较为严格,车用类型水泵的重要性也日益突显。

2 车用类型水泵专利技术的统计以及研究

2.1 专利类型分析

在现代社会普遍知识环境基础发生提升的现代,社会科研能力、生产制造能力都在提升,而就当前车用类型水泵专利技术来看,专利技术的种类也较多,其中既包含了发明专利,也包含了使用性的专利、外观设计方面的专利,并且其中部分顺利通过专利授权,实现了理论设计向实际产品的转化。而从各种类型专利设计所占的比重方面来看,实用性类型专利技术所占的比例较高,占到了所有专利技术比重的一半以。各种类型专利都有出现的情况表明了当前车用类型水泵的相关研究有多元化趋势。但在后续对各项发明专利进行考核的阶段中,其中大部分的专利均未通过相应的考核,这也表明当前社会对技术创新的热情较高,但在技术研究深度拓展方面存在不足,需要汽车设计制造厂家以及相关的单位能加大对车用类型水泵设备的研究力度,通过高质量的发明来推动汽车制造领域的发展。

2.2 申请人分析

将外观设计专利剔除,只对表征技术创新的发明和实用新型的申请人进行分析,对专利权人(或申请人)所持有的专利情况进行数量统计,找出车用水泵领域技术创新能力强的优势厂家,追踪其技术发展动向,借此推断各个厂家的技术积累情况。

整车厂家对专利的重视程度要高于水泵专业厂家,后者作为水泵技术的主要研发者对专利的重视程度明显不够,这与当前整车厂更重视知识产权的现状是一致的。

大部分授权的发明专利是整车厂取得的,主要原因在于整車厂专利申请量大,一般设置专门的知识产权管理部门,对企业知识产权进行集中管理,专人负责专利挖掘和布局,在技术的保护方面做得更全面更周到,这一有效提高专利申请和授权率的做法值得大型专业厂家借鉴。

2.3 IPC分类号分析

车用水泵领域的专利申请主要分布在F01P5/10(泵送液体冷却剂;冷却液泵的设置),这两个领域是车用水泵研发的重点技术领域,分别代表了车用水泵总体和密封设计技术领域,尤其是泵的密封设计技术是近年来泵设计技术的热点领域。相关厂家应加大这两个技术领域的技术研发投入,防范侵权风险;同时也说明车用水泵在技术上相对成熟,革命性发明创造较难产生,车用水泵创新方向已经从结构布置创新转向与其他技术领域相结合的集成创新,建议可以从智能化、电动化的角度,结合新材料和新工艺,以提升性能和降低成本为目的进行细节的创新创造,积小成大,推动水泵技术的进步。

对于某些特种用途的车辆,如军用装甲车辆,其运行工况的特殊性导致了对车用水泵的紧凑性或大流量、大扬程等特殊要求。如中国北方发动机研究所申请了一种车用双面水泵,通过采用双面叶轮和具有两个独立渐扩蜗腔的蜗壳的配合,将两个普通水泵在结构上集成在一起,共用一套传动、密封、安装结构,体积和质量减小了30%以上,水泵效率提升10%,提高了发动机的紧凑性,有效满足特种车辆对发动机紧凑性的需求。

双面水泵是对水泵结构型式的创新,属于原始创新的范畴,创新的程度较高。对于此种类型的发明创造,不能仅仅对其结构进行专利申请,应结合新材料、新的密封型式等较低创新度的技术,或对其结构部件的新工艺,如叶轮采用的隔热工艺等进行覆盖式专利布局,以有效保护这种水泵结构型式的创新。

车用水泵大多采用机械密封结构,由于泵轴带动叶轮旋转时在轴与水泵壳体之间存在一定的间隙,容易引起水泵泄漏故障,水泵密封结构的可靠性和耐久性直接影响车用水泵的性能,因此水泵密封结构一直是一个研究热点,并取得了相当的成绩。其中具有代表性的是华东理工大学和江苏容天乐机械股份有限公司联合申报了一项汽车水泵轴承密封装置的专利。采用带有三唇结构的密封体,使用中通过密封体主唇和第二副唇分别与甩水环弹性压紧以及第一副唇与轴的密实接触实现密封效果;通过甩水环转动时的离心效应,其圆弧形排水槽可以阻止水汽侵入轴承,防止轴承内压下降造成的吸水吸尘现象。

3 结束语

汽车质量的提升和组成零部件性能的提升有直接的关系,正是汽车构成零部件性能的提升拉动了汽车制造质量的提升。而且从当前车用类型水泵设备相关专利技术的申请以及审批情况来看,目前企业生产制造企业的综合实力不断提升,而且创新能力也在不断的强化。相应的车用类型水泵设计制造企业要能保持当前良好的发展态势,让车辆的性能得以进一步的强化。

参考文献

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