齿轮箱减振降噪技术专利发展状况分析

吴瑾

摘 要：该文对齿轮箱减振降噪技术领域的全球和中国专利申请进行专利检索，从历年申请量、国别分布、主要申请人等方面分别统计了相关数据，针对齿轮箱减振降噪技术领域历年申请量、国别分布、主要申请人在全球和中国的专利申请状况进行对比分析，在此基础上分析近年来齿轮箱减振降噪技术在全球和我国的发展状况和趋势，并据此提出我国在该领域中的发展总结与建议。

关键词：齿轮箱 减振 降噪 专利申请 统计分析

中图分类号：TH13 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（b）-0045-03

Abstract：This paper searches of global and Chinese patent application in the field of vibration reduction and noise reduction technology of gear box，and does statistics of related data from every year application，location of different countries and main applicants，contrasts and anslysises global and Chinese patent application status from every year application，location of different countries and main applicants，on the basis of which，the paper analysises global and Chinese develop status and trend of vibration reduction and noise reduction technology of gear box in recent years，and indicates summarizations and suggestions of its deveiopment in the field hereby.

Key Words：Gear box；Vibration reduction；Noise reduction；Patent application；Statistics and analysis

1 齿轮箱减振降噪技术发展概况

齿轮箱是机械设备中一种必不可少的传递运动和动力的通用零部件，在金属切削机床、航空工业、航海设备、电力系统、农业机械、运输机械、冶金等现代化工业发展中得到了广泛的应用，根据其作用不同，齿轮箱也称之为变速箱、增速箱、减速箱等。随着近代工业技术的高度发展，齿轮箱正朝着高速、高效和强力的方向发展，传动系统传递功率的不断增大，齿轮转速的不断加快，使得齿轮箱的振动和噪声问题日益尖锐，从而影响到齿轮箱整体工作的稳定性和安全性。相关资料表明，汽车变速器的齿轮箱噪声是汽车的主要噪声源之一，齿轮箱的工作噪声不仅影响自身的工作，对周围工作人员的工作情绪以及工作效率也会造成很大的影响。人长期在噪音（75 dBA及以上）环境中工作或生活，会造成听觉疲劳、视力下降，严重者会造成永久性听力损伤，甚至导致噪声耳聋。同时，还会引起头痛恶心、记忆力衰退、心律不齐、血压波动，导致神经衰弱，引发冠心病及动脉硬化。还会降低劳动生产率，在噪声环境中工作，人体情绪烦躁不安，注意力无法集中，易导致工作失误，严重影响工作质量、降低工作效率、工伤事故发生率大幅增加。因此，齿轮箱的振动和噪声问题正越来越受到人们的重视。

2 齿轮箱减振降噪技术专利发展状况分析

截至2015年5月，在德温特DWPI数据库中检索到涉及齿轮箱减振降噪技术的全球专利申请共计692项；在中文摘要数据库CNABS中检索到涉及齿轮箱减振降噪技术的专利申请达到606件，其中国内申请482件，国外来华申请124件。该节在这一数据基础上從专利申请发展趋势、专利申请国家或地区分布、主要专利申请人分析等角度对齿轮箱减振降噪技术领域的全球专利状况进行分析。

2.1 发展趋势分析

图1为齿轮箱减振降噪技术领域全球专利申请趋势变化图，其中，1972年便首次出现2项专利申请，但其后申请量却出现波动，年均申请量不高，直至2007年前后发展迅速；在其整个发展过程中呈现出明显的起伏趋势；到2013年时，其年原创申请量达到184项。从其发展轨迹来看，该领域的专利申请趋势的变化基本上与20世纪3次全球能源危机的发生相吻合，在能源危机出现时，传统汽车、减速器等制造业的专利申请量就呈现出明显下降趋势，齿轮箱减振降噪技术的专利申请也随之降低，这表明齿轮箱减振降噪技术的发展不仅取决于技术因素本身，而且在很大程度上还是由全球能源状况决定的，也就是说，齿轮箱减振降噪技术的发展很大程度上受到外部环境的制约。

图2为齿轮箱减振降噪技术领域中国专利申请趋势变化图，从图中可以看出，专利申请量总体呈上升趋势，其中近几年发展迅速，国外来华申请量发展初期大于国内申请量，而近几年要远远小于国内申请量，国内与国外来华申请量趋势基本保持一致。总体来看，国内与国外来华历年专利申请量差别较大，国外来华申请人早在20世纪80年代就开始重视在我国的专利布局，国内申请人起步较晚，但从2011年以来已超越国外来华申请量，且差距正不断增大。

2.2 布局区域分析

图3为齿轮箱减振降噪技术领域全球原创申请量排名前10的区域申请量份额图，排名前10的依次为中国、日本、德国、美国、韩国、欧专局、法国、英国、国际局、及瑞典，其中，中国以404项原创申请遥遥领先于其他国家与地区，其总量多于其他国家与地区申请量之和，可见我国在齿轮箱减振降噪技术领域已占有一定的技术优势；日本申请量排名第二，共计171项，落后于我国，但差距不大，表明我国在齿轮箱减振降噪技术的研发与投入上取得一定优势的同时，与传统制造强国之间差距并不明显，存在被超越的可能，这也为我国未来大力推广齿轮箱减振降噪技术提供了动力；此外，排名前10的国家基本集中于日、美、中、韩及欧洲等国家，集团领先优势明显。

图4为齿轮箱减振降噪技术领域中国申请量排名前10的区域申请量份额图，从图中可以看出，江苏专利申请量排名第1，占国内申请总量的20.54%，浙江紧随其后，以19.50%位列第2，其次为重庆和广东，分别以11.00%和6.85%的份额排名3～4位，安徽、山东、北京、四川、湖北和湖南则分列第5～10位。排名前10位的省市专利申请总量占国内申请总量的79.67%，专利集中度相对较高。排名前10位的省市多为经济发达、中小企业遍布地区或有大型供需企业区域，如江苏和浙江等东南沿海地区，生产制造业相对发达，而广东有比亚迪公司，安徽有奇瑞公司，他们都是对齿轮箱有大量需求的企业。除此之外，以上地区经济相对发达，政府非常重视企业与周边环境的交互影响，对齿轮箱减振降噪技术的扶持力度较大，在该地区进行齿轮箱减振降噪技术的研究以及产品的生产较为容易获得政府的扶助，因而企业或单位对开发齿轮箱减振降噪技术的热情比较高；该地区的整体科研水平比较高，科研人才众多，相对于其他地区，在这些地区专利保护意识更加深入人心，企业也更注重专利布局。但是值得注意的是，排名前10的国内省市之间，其申请量份额差距并不大，具有明显技术优势的地区尚未形成。

2.3 申請人分析

图5为齿轮箱减振降噪技术领域全球专利申请量前10的申请人申请量分布图，从图中可以看出，该领域全球排名前10的申请人仅集中在中、日、韩、美、德5国，其中，日本申请人占据了六席，足见日本在该领域已具有了极强的整体优势。此外，在排名前10的申请人中，5家为整车生产商，其他4家零部件供应商中，爱信艾达、住友和雅马哈主要提供车辆相关的变速器，腓特烈斯则是提供齿轮箱的，这也充分反映出齿轮箱减振降噪技术的发展从很大程度上取决于整车生产商和车辆零部件生产商的发展，在当前全球车辆从传统的燃料向新能源转型的过程中，如何促使齿轮箱减振降噪技术进一步发展甚至转型以迎合当前市场的需要，将是目前乃至今后齿轮箱减振降噪技术领域需要思考的问题。

图6为齿轮箱减振降噪技术领域中国专利申请量前12的申请人申请量分布图，从图中可以看出，排名前12位的专利申请人中有6位为国外来华申请人，其中日本丰田以20件排第1位，与排名第2的吴小杰的16件较排名第3的日本本田的9件优势明显，且基本全为发明专利；国外来华申请人中日本占据3席、韩国占据2席，可见日韩在我国齿轮箱减振降噪技术领域中已初步完成专利布局，值得我们关注；国内申请人中以整车制造和零部件企业为主，由此可见，齿轮箱减振降噪技术的发展一定程度上取决于车辆行业的发展；值得注意的是，国内申请人中个人申请已初步形成规模，说明在齿轮箱减振降噪技术领域，专利保护意识已经开始逐步由企业深入个人，这也为我国今后知识产权战略的全面发展奠定了群众基础。

3 结语

根据上述的专利分析结果，结合我国齿轮箱减振降噪技术领域的现状、发展趋势，可以看出，国内申请人合作研发水平相对较弱，各企业、研究机构和院校可以加大合作力度，共同投入较多的资源促进科技成果的产出和快速产业化；其次，应积极重视国外申请人在中国进行的专利申请，对国外申请人的专利进行技术分析，一方面做到专利侵权风险预警，另一方面也学习、借鉴国外先进技术，为自主创新打下基础；最后，应从政策上积极鼓励和支持发明专利申请，各企业、单位、政府应进一步加大创新鼓励措施，对于有重大创新的单位或个人给予更多的技术支持，并帮助加快其实现产业化的步伐早日进入市场参与竞争，以提高齿轮箱减振降噪技术国内申请量的创造性水平。

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