汽車后橋產品及關鍵技術專利導航分析

曹賽男

摘 要：本文通過開展汽車后橋產品及關鍵技術專利導航分析，聚焦核心技術專利趨勢、競爭對手技術研發狀況、識別專利壁壘等方面，從產業環境、技術現狀、發展定位角度，分析汽車后橋發展現狀，以推動專利創造、保護及運用融入汽車后橋產品開發，支撐企業創新發展為目標，指導企業制定產品開發、專利布局策略。

關鍵詞：汽車;后橋產品;關鍵技術專利;導航

1 汽車后橋技術分支

汽車后橋是車輛動力傳遞的后驅動軸組成部分，由兩個半橋組成，基本作用是增大傳動軸傳來的轉矩并分配給兩側車輪，可實施半橋差速運動，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動橋，對整車的動力性能、穩定性和承載能力等都具有重要的影響。

汽車后橋的技術分解圖如下：

2 汽車后橋專利技術構成分布

截止2019年8月全球范圍內提交的涉及汽車后橋車輛傳動裝置布置或安裝技術、車軸總成技術、彈性懸掛技術等技術領域的專利申請共689件，2010年到2015年為快速發展期;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商對中國市場逐漸重視，全球汽車后橋專利布局重點區域已經轉移到中國。

汽車后橋專利技術分布較為集中，車輛傳動裝置的布置或安裝技術分支專利數量排名第一，為187件，該技術領域為后橋的核心領域，主要涉及到變速器齒輪傳動、并聯車軸、差速傳動和四驅傳動的布置和安裝，涉及的零部件較多因此占比較大;半軸也叫驅動軸，是將差速器與驅動輪連接起來傳遞扭矩的軸，車軸總成技術分支專利申請量排名第二，為110件，主要涉及半軸的結構設計及連接、半軸殼和半軸軸承等;彈性懸掛技術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、橫向穩定裝置等。此外控制機構的安裝和布置、差速傳動裝置排名緊跟其后，這些技術領域的專利布局較為薄弱，可作為研發方向進行技術研發。

3 國內外市場分析

汽車后橋車輛傳動裝置、車軸總成、彈性懸掛等關鍵技術領域的專利在全球范圍內的分布情況為：中國專利申請量最多，為197件，占比達到了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強國，過去曾經一種主導者汽車行業的發展，積累了一定了專利申請量，但受經濟危機影響后產量波動明顯，近幾年的專利申請量未能跟上節奏。除中國外，印度、俄羅斯等國家近年來也同樣發展迅速，新興市場的特點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最有潛力的市場。

汽車后橋專利主要申請地區技術分布情況中，從各國專利技術分支分布可知，美德日三國專利在車輛傳動裝置的布置或安裝領域布局專利最多，在車軸總成技術領域布局專利很少，美德日三國技術分支布局較為均勻，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域;而中國專利布局情況有所不同，在中國布局專利數量最多的技術分支為車軸總成（95件，占比達到42%），然后才到車輛傳動裝置的布置或安裝（56件，占比達到27%），其他領域布局專利較少。可見各國的專利申請在技術分布上差異明顯，企業可針對專利布局不完善的領域，如彈性懸掛、差速器和控制機構的布置和安裝等進行技術開發，并進行專利布局，搶占技術制高點。

4 汽車后橋關鍵技術專利主要申請人分析

汽車后橋關鍵技術領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）。

在汽車后橋技術領域前十名中，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，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商，主要涉及到電動車后橋。

5 技術功效矩陣分析

利用技術功效矩陣對汽車后橋的專利申請情況進一步分析，橫坐標為技術功效（代表技術需求），縱坐標為各個技術分支（代表相應的技術手段），圖中的圓形面積越大，就代表越多的專利采用該技術手段達到相應的技術功效，有助于企業準確把握研發重點和研發方向，獲得技術上的啟示與突破，進而制定科學合理的專利布局策略，從圖3可以看出：

5.1 在技術需求方面

提高穩定性是汽車后橋領域需求最大的技術功效，在提高穩定性方面的技術需求主要通過傳動軸的改進來實現，涉及到90件專利申請，具體為對四輪驅動、并聯車橋、多級減速、半軸軸承安裝或油封結構等方面進行改進，滿足受力傳遞以及強度的要求，保證驅動動力傳遞穩定性;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傳給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，對懸架的改進以滿足穩定性的需求方面的專利申請為36件;差速器是調整左右輪的轉速差而裝置的，保證了為在曲線行駛或者轉向時的穩定性，此外提高汽車在壞路上的通過能力而研發的限滑差速器也為研發熱點，通過差速器改進滿足穩定性技術需求的專利為28件。

降低成本技術需求量排名第二，主要通過傳動軸（22件）和橋殼（18件）的改進來實現，具體為改進半軸的裝配工藝、改進橋殼的鑄造和焊接工藝等實現，這與廣西汽車集團在加工及裝配方面的技術優勢密切相關;排名第三的提高效率方面，主要通過電機（23）的改進實現，隨著新能源汽車市場的發展，在后橋橋領域，提高效率方面的技術研發重點已從傳統的汽車零部件轉移到電動汽車零部件領域。

此外，車橋輕量化技術需求量較少，可見該技術需求以得到滿足，研發熱度較低;減震降噪的需求主要通過對懸架的改進實現。

5.2 從技術手段方面

從圖3中傳動軸與技術功效的關系可以看出，對傳動軸的研發和改進的專利最多（143件），主要的技術功效為依次為提高穩定性（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。

其他技術手段的專利分布較為均勻，電機和懸架均為54件，差速器46件，制動43件，橋殼35件，減速器僅有24件。可從技術布局較少的技術-功效點為切入點，在懸架的輕量化和低成本、減速器輕量化和減震降噪、制動系統的降低噪音、傳動軸輕量化等方面進行改進及研發，繞過技術壁壘，并開展專利布局，在技術空白點建立競爭優勢，避免重復研發和侵權風險。

6 汽車后橋重點專利分析

根據專利申請及其同族的被引頻次、國家布局數量、是否發生訴訟、許可、轉讓等因素，綜合判斷專利的重要性。

從同族的被引頻次、國家布局數量、是否發生訴訟、許可、轉讓等因素分析得到的重點專利，重點專利均為外國專利，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的成熟發展密切相關。

上述專利解決的技術問題主要為：串聯驅動軸、四驅系統、軸間差速器等，后續的技術研發很多都是基于上述專利開展的，廣西汽車集團結合自身研發中遇到的問題，可參考借鑒上述專利中的技術，提高研發起點。

7 總結

本文通過開展汽車后橋產品及關鍵技術專利導航分析，聚焦核心技術專利趨勢、競爭對手技術研發狀況、識別專利壁壘等方面，從產業環境、技術現狀、發展定位角度，分析汽車后橋發展現狀，以推動專利創造、保護及運用融入汽車后橋產品開發，支撐企業創新發展為目標，指導企業制定產品開發、專利布局策略。

論文涉及研究內容獲廣西壯族自治區科技計劃項目資助，項目名稱：廣西汽車集團汽車后橋產品及關鍵技術專利微導航，編號：桂科AC17129050，資助經費25萬元。