曹赛男

摘 要：本文通过开展汽车后桥产品及关键技术专利导航分析，聚焦核心技术专利趋势、竞争对手技术研发状况、识别专利壁垒等方面，从产业环境、技术现状、发展定位角度，分析汽车后桥发展现状，以推动专利创造、保护及运用融入汽车后桥产品开发，支撑企业创新发展为目标，指导企业制定产品开发、专利布局策略。

关键词：汽车;后桥产品;关键技术专利;导航

1 汽车后桥技术分支

汽车后桥是车辆动力传递的后驱动轴组成部分，由两个半桥组成，基本作用是增大传动轴传来的转矩并分配给两侧车轮，可实施半桥差速运动，用来支撑车轮和连接后车轮的装置。汽车后桥作为非常重要的驱动桥，对整车的动力性能、稳定性和承载能力等都具有重要的影响。

汽车后桥的技术分解图如下：

2 汽车后桥专利技术构成分布

截止2019年8月全球范围内提交的涉及汽车后桥车辆传动装置布置或安装技术、车轴总成技术、弹性悬挂技术等技术领域的专利申请共689件，2010年到2015年为快速发展期;近十年来，中国专利申请趋势与全球趋势十分吻合，2010至今全球申请的432件专利中71%为中国专利申请;总申请量方面中国专利申请量为297件，占比达到了40%。随着中国汽车销量跃居全球首位，全球的汽车零部件供应商对中国市场逐渐重视，全球汽车后桥专利布局重点区域已经转移到中国。

汽车后桥专利技术分布较为集中，车辆传动装置的布置或安装技术分支专利数量排名第一，为187件，该技术领域为后桥的核心领域，主要涉及到变速器齿轮传动、并联车轴、差速传动和四驱传动的布置和安装，涉及的零部件较多因此占比较大;半轴也叫驱动轴，是将差速器与驱动轮连接起来传递扭矩的轴，车轴总成技术分支专利申请量排名第二，为110件，主要涉及半轴的结构设计及连接、半轴壳和半轴轴承等;弹性悬挂技术分支专利申请量排名第三，为63件，主要涉及弹簧悬架、扭力梁悬架、横向稳定装置等。此外控制机构的安装和布置、差速传动装置排名紧跟其后，这些技术领域的专利布局较为薄弱，可作为研发方向进行技术研发。

3 国内外市场分析

汽车后桥车辆传动装置、车轴总成、弹性悬挂等关键技术领域的专利在全球范围内的分布情况为：中国专利申请量最多，为197件，占比达到了40%，第2到4名分布比较平均，依次为美国、德国、日本和韩国，占比均为10%左右。美国、德国、日本和韩国等汽车工业强国，过去曾经一种主导者汽车行业的发展，积累了一定了专利申请量，但受经济危机影响后产量波动明显，近几年的专利申请量未能跟上节奏。除中国外，印度、俄罗斯等国家近年来也同样发展迅速，新兴市场的特点仍然是人均汽车保有量低、潜在需求量大，因此仍是未来世界汽车业最有潜力的市场。

汽车后橋专利主要申请地区技术分布情况中，从各国专利技术分支分布可知，美德日三国专利在车辆传动装置的布置或安装领域布局专利最多，在车轴总成技术领域布局专利很少，美德日三国技术分支布局较为均匀，韩国则主要集中均匀分布在弹性悬挂和车辆传动装置的布置或安装领域;而中国专利布局情况有所不同，在中国布局专利数量最多的技术分支为车轴总成（95件，占比达到42%），然后才到车辆传动装置的布置或安装（56件，占比达到27%），其他领域布局专利较少。可见各国的专利申请在技术分布上差异明显，企业可针对专利布局不完善的领域，如弹性悬挂、差速器和控制机构的布置和安装等进行技术开发，并进行专利布局，抢占技术制高点。

4 汽车后桥关键技术专利主要申请人分析

汽车后桥关键技术领域主要申请人排名前十的依次为美国车桥（20件），通用（17件）、长安汽车（16件）、马克汽车（15件）、江西江铃底盘（15件）、现代（10件）、柳州五菱（9件）、重庆永淳新能源（9件）和伊顿公司（9件）。

在汽车后桥技术领域前十名中，中国申请人有5个，美国申请人有4个，韩国申请人有1个;排名前十的申请人全部为企业，均为汽车整车厂或零部件厂，其中重庆永淳新能源科技有限公司为电动汽车零部件生产商，主要涉及到电动车后桥。

5 技术功效矩阵分析

利用技术功效矩阵对汽车后桥的专利申请情况进一步分析，横坐标为技术功效（代表技术需求），纵坐标为各个技术分支（代表相应的技术手段），图中的圆形面积越大，就代表越多的专利采用该技术手段达到相应的技术功效，有助于企业准确把握研发重点和研发方向，获得技术上的启示与突破，进而制定科学合理的专利布局策略，从图3可以看出：

5.1 在技术需求方面

提高稳定性是汽车后桥领域需求最大的技术功效，在提高稳定性方面的技术需求主要通过传动轴的改进来实现，涉及到90件专利申请，具体为对四轮驱动、并联车桥、多级减速、半轴轴承安装或油封结构等方面进行改进，满足受力传递以及强度的要求，保证驱动动力传递稳定性;悬架传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶，对悬架的改进以满足稳定性的需求方面的专利申请为36件;差速器是调整左右轮的转速差而装置的，保证了为在曲线行驶或者转向时的稳定性，此外提高汽车在坏路上的通过能力而研发的限滑差速器也为研发热点，通过差速器改进满足稳定性技术需求的专利为28件。

降低成本技术需求量排名第二，主要通过传动轴（22件）和桥壳（18件）的改进来实现，具体为改进半轴的装配工艺、改进桥壳的铸造和焊接工艺等实现，这与广西汽车集团在加工及装配方面的技术优势密切相关;排名第三的提高效率方面，主要通过电机（23）的改进实现，随着新能源汽车市场的发展，在后桥桥领域，提高效率方面的技术研发重点已从传统的汽车零部件转移到电动汽车零部件领域。

此外，车桥轻量化技术需求量较少，可见该技术需求以得到满足，研发热度较低;减震降噪的需求主要通过对悬架的改进实现。

5.2 从技术手段方面

从图3中传动轴与技术功效的关系可以看出，对传动轴的研发和改进的专利最多（143件），主要的技术功效为依次为提高稳定性（90件）、降低成本（22件）和提高耐用性（15件），但在传动轴的轻量化方面专利较少。

其他技术手段的专利分布较为均匀，电机和悬架均为54件，差速器46件，制动43件，桥壳35件，减速器仅有24件。可从技术布局较少的技术-功效点为切入点，在悬架的轻量化和低成本、减速器轻量化和减震降噪、制动系统的降低噪音、传动轴轻量化等方面进行改进及研发，绕过技术壁垒，并开展专利布局，在技术空白点建立竞争优势，避免重复研发和侵权风险。

6 汽车后桥重点专利分析

根据专利申请及其同族的被引频次、国家布局数量、是否发生诉讼、许可、转让等因素，综合判断专利的重要性。

从同族的被引频次、国家布局数量、是否发生诉讼、许可、转让等因素分析得到的重点专利，重点专利均为外国专利，其中美国专利占了接近一半的比例，主要为通用和德纳公司申请，且申请日期较早，这与过去美国汽车工业的成熟发展密切相关。

上述专利解决的技术问题主要为：串联驱动轴、四驱系统、轴间差速器等，后续的技术研发很多都是基于上述专利开展的，广西汽车集团结合自身研发中遇到的问题，可参考借鉴上述专利中的技术，提高研发起点。

7 总结

本文通过开展汽车后桥产品及关键技术专利导航分析，聚焦核心技术专利趋势、竞争对手技术研发状况、识别专利壁垒等方面，从产业环境、技术现状、发展定位角度，分析汽车后桥发展现状，以推动专利创造、保护及运用融入汽车后桥产品开发，支撑企业创新发展为目标，指导企业制定产品开发、专利布局策略。

论文涉及研究内容获广西壮族自治区科技计划项目资助，项目名称：广西汽车集团汽车后桥产品及关键技术专利微导航，编号：桂科AC17129050，资助经费25万元。