基于專利分析的車用水泵技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

黃剛

摘 要：為了保證汽車制造業(yè)不斷有高質量的新技術被用到車輛生產(chǎn)中，要能了解當前汽車各個組成零部件的技術專利的發(fā)展情況，尤其要注意車用類型水泵技術的發(fā)展，通過掌握車用類型水泵專利技術的發(fā)展，實現(xiàn)汽車制造技術的更新、優(yōu)化。本文以專利分析為基礎對車用類型水泵技術的當前發(fā)展狀況以及趨勢進行了分析。

關鍵詞：水泵；專利技術；趨勢；現(xiàn)狀

現(xiàn)代社會的創(chuàng)造力在不斷提升，每年都會出現(xiàn)大量的專利申請并有大量的專利申請獲得了批準，這些新型技術以及專利出現(xiàn)推動了社會的發(fā)展。尤其是現(xiàn)代車用水泵領域專利技術方面發(fā)展較快，這也需要汽車生產(chǎn)制造企業(yè)能做好相應技術的管理，使車用類型水泵技術能有更好的發(fā)展，最終實現(xiàn)汽車制造領域的發(fā)展。

1 車用類型水泵技術當前發(fā)展情況

現(xiàn)代汽車的運行速度以及功率在不斷的提升，這些變化在滿足人們對汽車形式速度、運輸效率等方面需要的同時也讓增加了汽車運行的負荷，各部件的熱負荷變得越來越高。而設備的實際溫度一旦過高就會對設備的運行狀態(tài)產(chǎn)生較大影響，尤其是在零部件的實際溫度超過了某一臨界溫度之后，材料的強度條件、硬度條件都會下降；而且溫度條件發(fā)生改變的階段中，材料也會受到熱脹冷縮情況的影響，改變組成零部件之間的咬合情況，使組成部件的磨損情況加劇，使機械設備當中組成部件的使用壽命縮短。

其次，汽車高速運行的時候，不同設備所要承受的壓力以及溫度也存在差別，尤其是缸蓋部件、活塞部件所承受的溫度以及壓力偏高的，而且即便是同一機械零部件，其上各部分之間也會存在溫度的差異，在材料熱分布不均勻的條件下就會使相應的部件發(fā)生幾何形變甚至損毀。

為了避免機械部件受溫度的影響發(fā)生斷裂，現(xiàn)代汽車組成部件當中出現(xiàn)了冷卻系統(tǒng)，通過這一系統(tǒng)的運行來實現(xiàn)對設備組成部件溫度控制。在冷卻系統(tǒng)的運行階段中，冷卻液會循環(huán)的在設備發(fā)動機結構中流動，將設備過高的溫度帶走，保證缸蓋部件、活塞部件等結構的溫度被控制在一定范圍內(nèi)，讓汽車保持在良好運行狀態(tài)下運行。

而車用類型水泵則是發(fā)動機制冷系統(tǒng)當中的核心組成部件，在水泵供給源源不斷動力條件下實現(xiàn)制冷液在制冷系統(tǒng)當中不斷循環(huán)，因此制冷系統(tǒng)也就成為了保證制冷系統(tǒng)正常運行的關鍵。當前汽車制造業(yè)受市場需求的引導，對于車輛組成部件的質量管理較為嚴格，車用類型水泵的重要性也日益突顯。

2 車用類型水泵專利技術的統(tǒng)計以及研究

2.1 專利類型分析

在現(xiàn)代社會普遍知識環(huán)境基礎發(fā)生提升的現(xiàn)代，社會科研能力、生產(chǎn)制造能力都在提升，而就當前車用類型水泵專利技術來看，專利技術的種類也較多，其中既包含了發(fā)明專利，也包含了使用性的專利、外觀設計方面的專利，并且其中部分順利通過專利授權，實現(xiàn)了理論設計向實際產(chǎn)品的轉化。而從各種類型專利設計所占的比重方面來看，實用性類型專利技術所占的比例較高，占到了所有專利技術比重的一半以。各種類型專利都有出現(xiàn)的情況表明了當前車用類型水泵的相關研究有多元化趨勢。但在后續(xù)對各項發(fā)明專利進行考核的階段中，其中大部分的專利均未通過相應的考核，這也表明當前社會對技術創(chuàng)新的熱情較高，但在技術研究深度拓展方面存在不足，需要汽車設計制造廠家以及相關的單位能加大對車用類型水泵設備的研究力度，通過高質量的發(fā)明來推動汽車制造領域的發(fā)展。

2.2 申請人分析

將外觀設計專利剔除，只對表征技術創(chuàng)新的發(fā)明和實用新型的申請人進行分析，對專利權人（或申請人）所持有的專利情況進行數(shù)量統(tǒng)計，找出車用水泵領域技術創(chuàng)新能力強的優(yōu)勢廠家，追蹤其技術發(fā)展動向，借此推斷各個廠家的技術積累情況。

整車廠家對專利的重視程度要高于水泵專業(yè)廠家，后者作為水泵技術的主要研發(fā)者對專利的重視程度明顯不夠，這與當前整車廠更重視知識產(chǎn)權的現(xiàn)狀是一致的。

大部分授權的發(fā)明專利是整車廠取得的，主要原因在于整車廠專利申請量大，一般設置專門的知識產(chǎn)權管理部門，對企業(yè)知識產(chǎn)權進行集中管理，專人負責專利挖掘和布局，在技術的保護方面做得更全面更周到，這一有效提高專利申請和授權率的做法值得大型專業(yè)廠家借鑒。

2.3 IPC分類號分析

車用水泵領域的專利申請主要分布在F01P5/10（泵送液體冷卻劑；冷卻液泵的設置），這兩個領域是車用水泵研發(fā)的重點技術領域，分別代表了車用水泵總體和密封設計技術領域，尤其是泵的密封設計技術是近年來泵設計技術的熱點領域。相關廠家應加大這兩個技術領域的技術研發(fā)投入，防范侵權風險；同時也說明車用水泵在技術上相對成熟，革命性發(fā)明創(chuàng)造較難產(chǎn)生，車用水泵創(chuàng)新方向已經(jīng)從結構布置創(chuàng)新轉向與其他技術領域相結合的集成創(chuàng)新，建議可以從智能化、電動化的角度，結合新材料和新工藝，以提升性能和降低成本為目的進行細節(jié)的創(chuàng)新創(chuàng)造，積小成大，推動水泵技術的進步。

對于某些特種用途的車輛，如軍用裝甲車輛，其運行工況的特殊性導致了對車用水泵的緊湊性或大流量、大揚程等特殊要求。如中國北方發(fā)動機研究所申請了一種車用雙面水泵，通過采用雙面葉輪和具有兩個獨立漸擴蝸腔的蝸殼的配合，將兩個普通水泵在結構上集成在一起，共用一套傳動、密封、安裝結構，體積和質量減小了30%以上，水泵效率提升10%，提高了發(fā)動機的緊湊性，有效滿足特種車輛對發(fā)動機緊湊性的需求。

雙面水泵是對水泵結構型式的創(chuàng)新，屬于原始創(chuàng)新的范疇，創(chuàng)新的程度較高。對于此種類型的發(fā)明創(chuàng)造，不能僅僅對其結構進行專利申請，應結合新材料、新的密封型式等較低創(chuàng)新度的技術，或對其結構部件的新工藝，如葉輪采用的隔熱工藝等進行覆蓋式專利布局，以有效保護這種水泵結構型式的創(chuàng)新。

車用水泵大多采用機械密封結構，由于泵軸帶動葉輪旋轉時在軸與水泵殼體之間存在一定的間隙，容易引起水泵泄漏故障，水泵密封結構的可靠性和耐久性直接影響車用水泵的性能，因此水泵密封結構一直是一個研究熱點，并取得了相當?shù)某煽?。其中具有代表性的是華東理工大學和江蘇容天樂機械股份有限公司聯(lián)合申報了一項汽車水泵軸承密封裝置的專利。采用帶有三唇結構的密封體，使用中通過密封體主唇和第二副唇分別與甩水環(huán)彈性壓緊以及第一副唇與軸的密實接觸實現(xiàn)密封效果；通過甩水環(huán)轉動時的離心效應，其圓弧形排水槽可以阻止水汽侵入軸承，防止軸承內(nèi)壓下降造成的吸水吸塵現(xiàn)象。

3 結束語

汽車質量的提升和組成零部件性能的提升有直接的關系，正是汽車構成零部件性能的提升拉動了汽車制造質量的提升。而且從當前車用類型水泵設備相關專利技術的申請以及審批情況來看，目前企業(yè)生產(chǎn)制造企業(yè)的綜合實力不斷提升，而且創(chuàng)新能力也在不斷的強化。相應的車用類型水泵設計制造企業(yè)要能保持當前良好的發(fā)展態(tài)勢，讓車輛的性能得以進一步的強化。

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