张延虎

摘要：本文简要介绍了机床冷却系统技术热点研究，对国内外专利申请的时间、地点分布特点及主要申请人进行了统计分析，并对机床冷却系统的发展进行了探讨。

关键词：机床；冷却；专利

中图分类号：U663.2文献标识码：A

1 本领域专利申请情况

本文以B23Q 11/00、B23Q11/08、B23Q11/10、B23Q11/12、B23Q11/14等IPC分类号，以及机床、工件、刀具、冷却、切削液等关键词进行限定，经过筛选得出样本数据，截止到2018年1月4日，有关机床冷却系统的专利申请数量共2641件。

1.1 专利申请量年度分布

将1969年到2017年期间的专利申请量进行统计，得出机床冷却系统专利申请量随年代的分布情况如下：19692017年，机床冷却系统的全球专利申请量基本上呈逐年增加的趋势，其中，1980年前的申请量的增长较缓慢，基本上处于停滞的态势。这主要是因为前期的机床技术发展缓慢，机床主轴的转速较低及加工精度要求不高，对于冷却系统的需要较低，基本上采取手动冷却的方式进行冷却。1980后，随着机床向高精度和高自动化方向的发展和市场需求，机床冷却问题变得十分突出，机床冷却系统发生了大的变革，机床冷却技术的研究在这一时期大大加强，该领域的专利申请量出现了大幅增长。

1.2 专利申请量国内外的比较

我国机床冷却系统技术的研究相对比较迟，但从2007年开始，我国发展重心偏向制造业，故制造业专利申请量增多，而国外的申请量在21世纪初期之前的申请量出现了明显的增长，并在2000左右达到申请量为45的峰值，之后随着时间的推移，其申请量开始出现明显的减少。由于国外的技术发展相比于国内较早，在1960年代国外已经开始注重冷却系统的技术研究，且国外1960年代的申请量比国内在1990年代的申请量都多。随后由于国内对冷却系统技术重视和研究，其在2007之后的申请量出现了大幅提升，专利申请量是前十年总申请量的三倍。

1.3 申请大国技术发展的比较

通过对国内外整体专利数据的分析研究，得出结论，在2000年之后，我国在冷却系统技术方面的发展有了明显的提高。经过在专利库检索分析后，对冷却系统的发展与改进方面的申请量在国家的情况进行了统计分析，从数据分析结果可以看出，日本的申请量相对于别国具有明显的优势，其申请量接近整个总申请量的27%，紧随其后的是中国和德国，该两国的申请总量为总申请量的17%，美国排在德国之后。为了得出各个申请国家在相应年代区间针对冷却系统的发展状况以及发展程度进行进一步明确的认识，本文对各个主要的申请国在其不同的时间段的专利申请量进行了数据分析。其中作为冷却技术发展的申请大国，日本在1990年之后，其专利申请量出现了较大的增长幅度，日本的专利申请量在1990年就超过了31篇，是同一时间段美国专利申请量的2倍，而该时间段我国的专利申请量只是个位数，但是，在2000年中，我国的专利申请总量出现了明显的增长趋势，由之前的个位数突飞猛进地增长到100多篇专利文献，与同一时间段，日本则持续保持专利申请量继续增长的趋势，在此之后，日本和美国的冷却系统技术发展达到顶峰，申请量出现了明显的下降，但我国则保持了稳定的增长趋势。

1.4 主要申请人的统计情况

在国外针对冷却系统进行申请专利的申请人，经过专利数据的统计分析后，我们可以清晰地得出：冷却系统技术的发展主要存在于日本，在专利数据库进行统计分析，对冷却系统技术发展的专利申请人或申请公司进行标引，通过对标引的结果对专利主要申请人/公司在冷却领域的申请量进行分析统计，可知日本的马扎克公司的冷却系统技术相關专利得申请量最多，马扎克公司主要针对冷却性能从冷却方式的结构上进行变形改进，另外，其在冷却液回收利用的技术研究上也进行了大量的探讨，并且因为冷却液种类的发展已经较为成熟，因此马扎克公司在冷却液种类的研究比较少。此外对马扎克公司对喷嘴冷却的改进主要集中在喷嘴组件的调整上。该技术领域的研究开始于2005年，并且2011年和2012年的专利申请量相对较多，而在2013之后专利申请量出现明显的下降，与前面的专利申请量的发展趋势结合分析可知，其主要是因为2013年前后国外在冷却系统技术方面的发展已经趋于饱和。

在国内申请人方面，通过专利数据统计发现，国内的申请人与国外相比较分散，在冷却系统技术领域中，针对单位进行统计分析可知，单位的申请量处于首位，达到专利总申请量的81%，其数量为所有大学申请量的5.2倍之多，而个人的专利申请量只是个位数。进一步地对我国申请专利的企业按照区域所占比重进行统计分析发现，南部各城市的申请量占申请总量的70%，其中以江苏、浙江、广东最为突出，其次中部各城市的申请量占申请总量的15%，北部相对较少。分析原因发现，主要是因为地理位置以及我国经济发展的需要，我国南方的经济发展比其它各省明显较高，南部各城市逐渐发展为国内各个领域发展的领头羊，其中又由以江浙沪各省的发展最为快速，这与现在我国国内整体经济发展趋势相吻合。[1]

2 主要研究热点分析

由于冷却液种类的发展相对较为成熟，在此技术方面的研究相对较少，冷却液的回收占到总量的1/5，而冷却方式改进的申请量几乎占到全部申请量总量的一半，是本领域研究的重中之重。

3 总结与展望

通过对机床冷却技术专利申请的统计分析，我们可以看到，最近10年，全球对于机床冷却系统的研究有了放缓的态势，该领域的创新性有所减少，这与近些年加工制造业的不景气有关，其次近些年出现了3D打印技术、激光加工等新的加工技术，这些新的技术在加工制造时无需冷却系统，机床冷却系统的研究出现放缓的态势，也可能正是由于这些新的加工技术的出现使相关研究人员倾向于研究这些新的技术所导致的。

参考文献：

[1]张芸芸.五轴数控机床附属系统专利技术综述[J].南方农机，2018（04）：7071+76.