多孔材料保险杠专利技术发展综述

卜姣娴 胡静

摘要：车辆保险杠是汽车的安全保护装置，可以吸收和减缓外界的冲击力，把刚性撞击变为柔性撞击，延缓撞击作用时间，降低瞬时撞击强度，减轻汽车损失及人员伤亡。本文主要以DWPI和CNABS专利数据库中的检索结果为分析样本，从专利文献的角度来分析多孔型车辆保险杠的发展和前景。并总结了国内国外的专利申请趋势，并分析了重要申请人。

关键词：多孔材料；保险杠；专利综述

1、多孔保险杠的一般结构

保险杠用于吸收和缓解外界冲击力、防护车身前后的安全。由于多孔材料的结构特殊，能够在减轻自身重量的同时最大程度地提高材料对冲击的抵抗。多孔材料不但具有密度低、质量小的特点，而且在冲击载荷的作用下，还是一种很好的能量吸收器，可以再一个很大的变形范围内承受住一个不变的载荷，而不会像普通材料那样在塑性变形的同时，承载力明显下降。多孔材料一般采用的形式为三种：蜂窝式结构、壳层式结构、塑料结构。

2、专利申请趋势分析

中国国内在2002年之前的申请量非常少，仅在2000年出现了一个小高峰，达到3件申请量，而在2002年之后则呈现出波浪状上升趋势，申请量在2003年上升至24件。

在2001年以前针对多孔材料的保险杠的研究上还是国外占据主要优势，这也和当时的国情有关。在2001年以前，国内车辆并不是特别普及，且国内的汽车企业从20世纪90年代开始进入成长阶段，此时并不成熟。故此时国内的申请量还非常小，且集中在个人申请上，占到了83.3%。

当时国外在华申请量大于国内申请量。虽在数据上国外在华申请量大于国内申请量，但是实际申请的绝对数据还是很小的，直到1996年，亨克尔两合股份公司提交了标题为“用于能量吸收L构件”的申请，才打破了多孔材料保险杠类型国外在华0申请的记录。

2002年以后国内汽车行业迅速发展，达到一个高速成长的阶段，此时的国内申请已经超过了国外在华申请量。这和当时的环境有很大的关系，随着中国加入WTO，面对更加开放的市场环境，国内申请迅速上升，而国外在华申请的数量也开始大量上升。尤其在2002-2005这4年期间共提交43件申请，其中仅3件为国内申请。国内专利申请排名前5名分别是奈特夏普公司、奈特夏普国际有限公司、奈特夏普能源管理有限公司、株式会社JSP、丰田自动车株式会社。由此可见，在多孔材料保险杠的研究上美国和日本处于比较领先的水平，而奈特夏普更是占据了前3，在2002年到2003年的时间内共申请了总数高达25件申请。

1968年至2014年在全球范围内的多孔材料保险杠专利申请量趋势的变化从整体上来看，申请量正在逐步上升，和国内申请量趋势一样，全球范围内的数量也是呈现波浪状上升趋势。尤其是进入21世纪之后，申请量上升的速度更为明显，其中在2006年达到峰值29件申请。

而全球专利发展的趋势，大致分为以下三个阶段。（1）萌芽期（1968-1986年）大致可以看出早期萌芽期间，美国、德国、日本的申请量是比较大的。其中第一个关于多孔材料保险杠的申请是GENK公司的，在保险杠上设置了合成树脂。在萌芽期大量申请都集中在了日本、德国、美国，这也从侧面说明这些国家对汽车零部件的发展起步较早，而其他类别里的FR、EP、GB也都在欧洲，也从另一个方面体现发达国家在汽车零部件领域关注较早，从而营造了如今世界汽车生产公司大量集中在欧美及日本的局面。（2）成长期（1987-2001年）成长期期间明显可以看出，除了仍占据主要地位的日本、德国、美国，其他国家也都逐步开始研究多孔材料保险杠。可以发现增长较快的是韩国，在成长期之内，韩国提交了13件申请，其中1996年就提交了4件，而该年全球共申请了9件申请量，由此可见，韩国汽车产业正在快速发展起来。1983-1997年为韩国汽车产业生产扩张和出口规模扩大阶段，伴随着出口导向的战略实施，其产品明显提高了国际竞争力，而基于此韩国汽车行业开始逐渐重视专利权。（3）成熟期（2002-2014年）在成熟期期间，曾经在萌芽期和成长期大量申请的日本、德国、美国的申请量正在缓慢下降。此时多孔材料保险杠的发展已经趋于成熟，故申请量也在逐年下降。一方面人们都普遍认为车子安全不如行车安全，因此，如果能够第一时间避免碰撞的发生，对乘客、对行人都是最安全的。例如预先防止碰撞，当车辆判断有发生碰撞的危险时便会对车辆制动器进行提前冲压，如果驾驶员仍然没有采取刹车或变道行为，制动器则自动刹车。另一方面，为了达到更好的空气动力学和更安全的行车体验，现在全球范围内的汽车公司更关注行車安全辅助功能，也将更多的资金和精力去研究预先防止碰撞系统，从而削弱了对多孔材料保险杠的研究。针对全球的申请人进行统计后可以看出，申请量较大的公司基本分布在日本、德国。值得关注的是韩国现代自动车株式会社申请量排名第三，但前十五中却没有出现其他韩国公司或企业。而这正和韩国汽车产业发展历程中的战略相符，韩国政府颁布过一条废止中小装配厂的措施，其取消了中小企业的装配许可，并集中扶植现代等几家大汽车企业，指定由现代企业生产小轿车、中小型载货车和特种车。有了这样的历史进程，在申请人排名前十五中仅有现代的申请量，切高居排名第三，而并没有出现其他韩国企业就很容易解释了。

3、多孔材料保险杠技术发展路线

不同的多孔材料保险杠有着不同的优势，而该技术的发展也并不是一蹴而就的，而是经历了将近一个世纪才发展到现在的水平。下面基于SIPOABS数据库和DWPI数据库的数据样本，从壳层结构的多孔材料保险杠来分析一下多孔材料保险杠的发展历史。

壳层结构第一次申请出现在1949年（AT164890），是一个国外个人申请。由此可见，国外的专利意识较为强烈，发展较早。壳层结构往往还和其他结构一起结合形成更加坚固的结构以保证车体不会严重变形，达到保护舱内乘客的效果。而到了1968年（GB1159080），采用了增加高分子泡沫塑料，采用高分子材料的还有1973年的美国申请（US3722876）。到1974年（US3856613），采用了具有唇部的保险杠，在唇部中具有多孔吸能结构。到1995年（WO9637400），申请人对材料进行了改良，采用了可热发泡的树脂基材料。到1999年（WO9900236），陶氏化学公司采用一种可以吸收力的方法，其包括提供第一个第一个方向上的强度高于任何一个其它方向上强度的热塑性泡沫材料，在大约与抗压强度最高的第一方向一致的方向上冲击热塑性泡沫材料。

4、结语

本文通过DWPI和CNABS数据库收录的专利为样本，分析了国内外汽车多孔保险杠专利申请趋势，以及主要申请人等，并对基于SIPOABS 和DWPI数据库对多孔材料保险杠的技术发展做了进一步分析。通过上述分析，使得自己对保险杠技术领域的现有技术发展水平有了更进一步的认识，对于以后审查该领域有了很大的裨益。

另外，从国内外的专利技术发展来看，该技术领域的技术以及发展的相对成熟了，对于国内申请人要绕开专利的壁垒，开辟新的途径比较困难。

参考文献：

[1] 姜伟，赖异，蓝娟，王怡轩，徐淑娴，于志辉，赵梅芳，专利分析工作在S系统下的实现，专利审查协作北京中心课题成果，2011.

[2] 杨铁军，产业专利分析报告（农业机械），北京：知识产权出版社，2013