摘 要：液壓缸是用于工業(yè)生產(chǎn)液壓系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件，提高液壓缸的密封性能，從而保證液壓缸的使用效果、提高液壓缸的使用壽命是近年來液壓缸領(lǐng)域的主要研究方向之一。文章基于CNABS和DWPI數(shù)據(jù)庫，從國內(nèi)外液壓缸密封領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量、申請(qǐng)人及目標(biāo)國別分布、重要申請(qǐng)人等方面分析了液壓缸密封領(lǐng)域的專利申請(qǐng)情況，為我國液壓缸密封技術(shù)的研究提供了參考。

關(guān)鍵詞：液壓缸；密封；專利布局；專利分析

1 概述

液壓缸是一種將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的液壓執(zhí)行元件，它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，用于實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，在各種行業(yè)，如航空航天、采礦冶金、石油化工、公用建筑、汽車制造等行業(yè)的工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。液壓缸基本上由缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置組成，緩沖裝置與排氣裝置視具體應(yīng)用場合而定，其他裝置則必不可少[1-3]。

液壓缸裝置的使用效果和使用壽命關(guān)鍵在于緩沖和密封。提高液壓缸的密封性能，從而保證液壓缸的使用效果、提高液壓缸的使用壽命是近年來液壓缸領(lǐng)域各企業(yè)和高校的主要研究方向之一。

專利技術(shù)的發(fā)展水平在一定程度上代表了一個(gè)國家或地區(qū)的科技創(chuàng)新能力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛力。根據(jù)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織的統(tǒng)計(jì)，世界上每年的科研成果中有90%～95%可以在專利文獻(xiàn)中查到，而且許多發(fā)明成果僅以專利文獻(xiàn)的形式公開，并不見于其他科技文獻(xiàn)[4]。檢索統(tǒng)計(jì)某一技術(shù)領(lǐng)域在一定時(shí)期內(nèi)的專利文獻(xiàn)，并對(duì)相關(guān)專利文獻(xiàn)進(jìn)行歸納和分析，可以總結(jié)該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，為各企業(yè)和高校的研究提供一定的參考。

2 國內(nèi)外液壓缸密封領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)狀況

本文以申請(qǐng)時(shí)間為對(duì)象，檢索統(tǒng)計(jì)了自1970年1月至2017年2月期間關(guān)于液壓缸密封領(lǐng)域的專利申請(qǐng)，統(tǒng)計(jì)樣本來自于中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）和德溫特世界專利庫（DWPI）。為了保證檢索的全面，檢索對(duì)液壓缸的關(guān)鍵詞還進(jìn)行了向油缸、伸縮缸、活塞桿、壓力缸等關(guān)鍵詞的拓展。對(duì)檢索到的專利申請(qǐng)進(jìn)行篩選后，共獲得1013篇中文專利申請(qǐng)和3250篇外文專利申請(qǐng)作為統(tǒng)計(jì)樣本。

2.1 國內(nèi)外專利申請(qǐng)趨勢分析

圖1為液壓缸密封領(lǐng)域國內(nèi)和全球申請(qǐng)量隨年份的變化情況。從圖1中可以看出，國內(nèi)申請(qǐng)量在1985年至2004年一直處于較低水平，這可能與我國專利制度自1984年成立有關(guān)，同時(shí)也反映出我國當(dāng)時(shí)相關(guān)領(lǐng)域的研究力度還不夠高；隨著時(shí)間和相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的積累，自2005年開始，我國液壓缸密封領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量大幅增加，體現(xiàn)出我國相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)在多年的積累下有了一定程度上的提高，同時(shí)也體現(xiàn)出在相關(guān)領(lǐng)域的投入和關(guān)注增大；全球申請(qǐng)量多年來一直處于整體平穩(wěn)增長的狀態(tài)，體現(xiàn)出世界各國在液壓缸密封領(lǐng)域一直進(jìn)行持續(xù)的關(guān)注和研究。關(guān)于從圖1中看到在2015年之后國內(nèi)和全球申請(qǐng)量均有所下降，一方面是相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，另一方面也是由于時(shí)間距今較近，尚有一部分專利申請(qǐng)?zhí)幱谖垂_狀態(tài)，未能得到有效統(tǒng)計(jì)。同時(shí)，從圖1中還可以看出，隨著時(shí)間的推進(jìn)，國內(nèi)申請(qǐng)量占全球申請(qǐng)量的比例也有所提高，體現(xiàn)出國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的關(guān)注度和研究力度在不斷提高，也體現(xiàn)出世界各國重視中國相關(guān)領(lǐng)域的市場，加大在中國市場的戰(zhàn)略布局。

2.2 國內(nèi)外專利分布情況分析

圖2和圖3分別為液壓缸密封領(lǐng)域全球申請(qǐng)人和申請(qǐng)目標(biāo)國的國別分布。液壓缸在航空航天、采礦冶金、石油化工、公用建筑、汽車制造等行業(yè)的工程機(jī)械中應(yīng)用廣泛，為了保證液壓缸密封的有效性，諸多工業(yè)大國都在液壓缸密封的領(lǐng)域投入了很多研究成本，申請(qǐng)了眾多專利。從圖2中可以看出，中國、德國、美國、日本、蘇聯(lián)（含俄羅斯）是全球液壓缸密封領(lǐng)域的主要申請(qǐng)人，五國的申請(qǐng)量占到了全球申請(qǐng)總量的77.33%，這體現(xiàn)出了五國的工業(yè)強(qiáng)國地位，也可以看出這五國在液壓缸密封領(lǐng)域的科研投入力度較大。圖3中可以看出，液壓缸密封領(lǐng)域?qū)＠饕暾?qǐng)目標(biāo)國別（即專利輸出國）依然是中國、日本、德國、美國、蘇聯(lián)（含俄羅斯），這也體現(xiàn)出這些工業(yè)大國的相關(guān)市場廣闊，眾多申請(qǐng)人（如各大跨國企業(yè)、世界著名高校等）選擇通過申請(qǐng)專利的方式在這些工業(yè)大國中保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和經(jīng)濟(jì)利益。同時(shí)，從圖3中還可以看出中國專利局、日本專利局、美國專利局、歐洲專利局在世界專利審查領(lǐng)域上的領(lǐng)先地位。

圖4為液壓缸密封領(lǐng)域國內(nèi)申請(qǐng)的省份分布。從圖4中可以看出，國內(nèi)申請(qǐng)?jiān)跂|部和中部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)申請(qǐng)量優(yōu)勢明顯，江蘇、山東、浙江三省的申請(qǐng)量占到了全國的39%左右，體現(xiàn)出了沿海發(fā)達(dá)地區(qū)的科技研發(fā)投入也較多，前十位申請(qǐng)省份中并沒有出現(xiàn)西部省份，體現(xiàn)出我國液壓缸密封領(lǐng)域在西部地區(qū)的研發(fā)力度還不夠高。

2.3 國內(nèi)外重要申請(qǐng)人情況分析

圖5和圖6為國外和國內(nèi)申請(qǐng)量前十申請(qǐng)人。從圖5中可以看出，液壓缸密封領(lǐng)域國外專利申請(qǐng)量前十位的申請(qǐng)人均為跨國大型公司，其中日本公司五家，德國公司四家，韓國公司一家，體現(xiàn)出日本、德國等傳統(tǒng)工業(yè)強(qiáng)國的公司在液壓缸密封領(lǐng)域的重視程度和研發(fā)實(shí)力。從圖6中可以看出，液壓缸密封領(lǐng)域國內(nèi)專利申請(qǐng)量前十位的申請(qǐng)人中包含國內(nèi)公司、國內(nèi)高校以及國外跨國公司，體現(xiàn)出國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究者范圍覆蓋廣泛。申請(qǐng)人中的國內(nèi)公司均為東部和中部發(fā)達(dá)地區(qū)的公司，體現(xiàn)出國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的關(guān)注和研究力度主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。同時(shí)，還看到前十位申請(qǐng)人中包含國外申請(qǐng)量第一的申請(qǐng)人德國的舍弗勒技術(shù)股份聯(lián)合公司，這也體現(xiàn)出舍弗勒公司重視中國市場，在中國申請(qǐng)了一定量的液壓缸密封領(lǐng)域的專利，通過專利布局中國市場來保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和經(jīng)濟(jì)利益，間接體現(xiàn)出中國市場前景的廣闊。

3 結(jié)束語

通過分析液壓缸密封領(lǐng)域的專利申請(qǐng)發(fā)現(xiàn)，國外申請(qǐng)人在該領(lǐng)域的研究要早于國內(nèi)申請(qǐng)人，并且相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)也相對(duì)成熟，國內(nèi)申請(qǐng)人可以借鑒國外專利中先進(jìn)的技術(shù)，為國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)提供參考；同時(shí)，國內(nèi)申請(qǐng)人覆蓋范圍廣泛，但主要集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，國內(nèi)研究者可以考慮各大企業(yè)與高校之間的科研交流合作，從而更好的提高液壓缸密封領(lǐng)域的技術(shù)，爭取早日在技術(shù)上達(dá)到國際先進(jìn)水平，同時(shí)也保護(hù)好我國相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和經(jīng)濟(jì)利益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉觀華.液壓缸的密封結(jié)構(gòu)[J].液壓氣動(dòng)與密封，2008（2）：9-11.

[2]彭國君，劉振明，王瑞.液壓缸密封裝置的分析與研究[J].煤礦機(jī)械，2001（1）：33-34.

[3]劉旭.液壓缸中密封件的失效原因分析[J].流體傳動(dòng)與控制，2006（5）：50-53.

[4]許俊號(hào).專利文獻(xiàn)的優(yōu)勢和局限性[J].塑料包裝，2007，17（4）：1-7.

作者簡介：侯健（1988-），男，工學(xué)碩士，國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心專利審查員，研究方向：通用機(jī)械領(lǐng)域發(fā)明專利的實(shí)質(zhì)審查工作。