由折叠平板专利对比国内外清障车技术的创新性

2017-11-23广东粤海汽车有限公司李忠生

专用汽车 2017年11期

广东粤海汽车有限公司李忠生

广东粤海汽车有限公司李忠生

面对折叠平板型清障车的专利和庞大的市场需求，国内外清障车厂家的应对措施迥然不同，从中折射出国内外的清障车技术现状和市场竞争环境，以及生产厂家对技术创新性所秉持的态度。

涉足国内外清障车行业的人士都知道，平板型清障车是清障车众多车型中产销最多、运用最广、清障作业最安全的车型。国内外几乎每个清障车厂家的平板型清障车的产销量都能占其总量的1/2甚至2/3。平板型清障车之所以深受用户、厂家的喜爱，占领如此大的市场份额，那是因为它具备了背载、托牵、起吊等多种功能，具有集多种清障作业方式于一体等优点。相对于托（拖）牵行驶作业来说，背载运输是最安全和快捷的；与只能托（拖）牵一辆事故车辆的托吊型清障车相比，平板型清障车通常还具有一拖二、一拖三、甚至一拖四等一车多能的优势。

然而，面对诱人的平板型清障车市场份额，国内外的清障车厂家在产品的技术竞争方面，所采取的应对方式却迥然不同，有老树发新芽般地对传统产品升级改造的，也有走异曲同工来达到同样功能的创新研发之路的，还有不走寻常路而用奇思妙想来标新立意设计的，当然更有采取拿来主义而跟风山寨仿制的，等等。由于平板型清障车的结构不同导致产品的种类繁多，且目前也没有较为通用的分类模式，所以笔者就以国内十分畅销的折叠平板型清障车为例，简述国内外清障车厂家在清障车技术研发方面的表现，或许可以从中反映出国内外清障车厂家的技术现状和发展动态，折射出各生产厂家对技术创新的态度和专注。

国内外折叠平板型清障车的诞生

1.国外首个折叠平板型清障车专利

1995年，法国的Jige 公司研发出一种平板可折叠的清障车，但是用户的反响却十分平淡，似乎并不认可该产品，故此鲜有订单。该技术就此而被束之高搁。

随后不久，由于Jige 公司在经营上出现了意外，于1996年被美国的Miller集团收购。Miller集团在接收Jige公司的全部技术后，于1997年4月11日开始就该平板可折叠技术向美国政府申请专利，而后几经完善，终于在2003年2月18日获得了美国政府发布的US 6520736B2专利号，专利名称为CARRIERWITH ARTICULABLEBED，如图1。该专利技术的示意图，如图2。

图1 美国专利网上的Miller集团折叠平板专利资料

图2 Miller集团折叠平板型清障车专利的示意图

该专利技术主要由底盘、副车架、滑动油缸、倾斜油缸、以及由前平板和后平板通过铰接销连接组成的平板机构等。当倾斜油缸伸出时，推动副车架、平板机构绕着副车架与底盘尾部的铰接中心倾斜；滑动油缸伸出时，推动平板机构沿着副车架纵向下滑至后平板触地并脱离副车架；后平板通过铰接销就能与前平板形成角度，而前平板、后平板则分别与地面形成两个不同角度。这种前、后平板皆能互成角度的平板机构，俗称为折叠平板；后平板与地面的夹角俗称为平板作业角度。

平板作业角度是衡量平板机构优劣的重要参数之一。作业角度越小，在车辆驶上平板的过程中，其前悬保险杆及下部的油箱壳等零部件就不易与平板干涉。近年来，豪华、运动型的轿车，其前悬都十分低矮，几乎贴到地面了。所以，清障这类车型时往往需要更小平板作业角度的平板机构。

由图2及上述分析可知，如果平板机构只是由一整块板面组成，那么平板下滑至尾端触地后，平板只能与地面形成一个角度。这种平板机构俗称为直板平板。在底盘、倾斜油缸和滑动油缸等总成均相同的条件下，折叠平板的平板作业角度通常要比直板平板的小很多。所以，折叠平板型清障车技术确实有其优势和新颖性。

2 .国内首个折叠平板型清障车专利

1990年代中期，国内的清障车研发、生产才刚刚起步。当时仅有的几家生产厂家都还处在引进、仿制一些托吊型清障车的阶段，对于平板型清障车的研制和生产尚未起步。

到了1998年，广东粤海汽车有限公司（简称粤海公司）在国内率先研发出承载能力为5t 的直板平板型清障车。接着于1999年研发出承载能力为3t 的直板平板型清障车。

由于3～5t 直板平板型清障车成功研发，市场反响不俗，用户也提出了许多改进意见。2000年粤海公司开始研发承载能力为3 t 的折叠平板型清障车，并于2 0 0 2年3月6日获得了ZL 01242241.X 的国家专利号，如图3。该专利技术的示意图，如图4。

图3 国家知识产权局官网上的国内首个折叠平板专利

图4 粤海公司折叠平板型清障车专利的示意图

我国颁发给粤海公司的折叠平板型清障车专利，比美国颁给Miller 集团的同类专利早了近一年。且根据两国的相关法规可知，粤海公司的ZL 01242241.X 专利真实有效，在国内具有法律效用。且从技术层面分析Miller 集团和粤海公司的这两个专利，粤海公司的专利更具有其技术优势：如在副梁的尾端加装了具有撑地功能的支腿，在牵引车辆上板时增大了整车的稳定性；延长了副梁的前段，从而增加了平板与副梁配合导轨的长度，使平板放平后的横向稳定性更好；增加了平板前端的限位装置，在平板前滑至最前端时，固定在底盘上的限位装置可将平板锁止，以防平板上跳。整车选装了托举机构，使整车的作业功能达到了一拖二功能，即可同时背一辆和托一辆故障车。

折叠平板型清障车在国内外市场的反响

面对着折叠平板型清障车的问世，欧美日与中国的清障车厂家所采取的应对措施迥然不同。

1.国内清障车厂家大肆跟风仿制

自2000年后，随着国内道路的高速发展及汽车保有量的猛增，国内清障车的需求就一直处于高速递增。清障车生产厂家也从上世纪90年代的不足10家增加到2016年60多家。据不完全统计，现已超过80家涉足生产过清障车。清障车的年需求量也由当时的几百辆，激增到2016年的年销8436辆（如表1）。经过近20年的发展，折叠平板型清障车的外观也由简陋、粗糙演变成了美观大方、精制匠造（如图5～6）。

表1 国内清障车2010～2016年销量与生产厂家数

表2 部分厂家申报的折叠平板型清障车专利

然而，令人遗憾的是，现在虽有60多家企业都在生产折叠平板型清障车，但是产品的同质化十分严重，其结构特点均未离开过粤海公司的专利技术。更为严重的是，有许多厂家还对粤海公司的专利采取换汤不换药、换个马甲改个名称便又去申报专利。这其中还包括国内某著名的重型工程机械巨头，竟然也是这样跟风和山寨他人的技术。表2是部分厂家申报的折叠平板型清障车的专利。最新的一份专利还是在2017年4月获得的。所以有理由相信，只要折叠平板型清障车还有市场，根据国内同行对知识产权意识薄弱的特点，那么肯定这还不是最后一份申报的专利。

2.国外清障车厂家专注于创新研发

绝大多数欧美日的清障车厂家，均能客观冷静地看待折叠平板型清障车的问世，绝不盲目跟风或仿制。事实上，世界上最大的清障车厂家Miller 集团公司，其旗下虽有9家清障车品牌的生产厂家，但为防止同门竞争和对产品质量的高要求，也只允许三家可以使用折叠平板型的专利生产该产品，这三家产品分别是Miller旗下Vulcan 公司生产的名为Extreme Angle 的折叠平板型清障车（如图7），Miller旗下Century 公司生产的名为Right Approach 折叠平板型清障车（如图8）和Miller旗下Jige 公司生产的名为Beaver System 折叠平板型清障车（如图9）。从Miller近三年的产品资料来看，目前仅保留了Century 一家在生产、销售该专利产品。而北美另外两家较有名的清障车厂家Jerr-Dan和NRC 公司，他们一直都没有开发相关折叠平板型清障车的竞品来与Miller 集团抢夺市场，反而专注在传统的直板型平板机构上大作文章，如通过优化结构和创新设计，不仅在直板型平板机构上得到了较为理想的平板作业角度，还降低了上装的质心高度。如图10是Jerr-Dan 公司的新旧两种直板型平板机构的对比图，左侧为新款平板，其作业角度明显比右侧旧款的小。虽为直板型的平板作业角度，但性能一点儿也不比折叠平板机构的差，照样能牵引超低矮的跑车到板面上（如图11）。

图5 粤海公司早期生产的折叠平板型清障车

图6 粤海公司近年生产的折叠平板型清障车

图7 Extreme Angle折叠平板型清障车

图8 Right Approach折叠平板型清障车

图9 Beaver System折叠平板型清障车

图10 Jerr-Dan公司直板型平板机构新旧对比

图11 Jerr-Dan公司直板型平板机构牵引超低矮跑车

事实上在欧美日等国家和地区，还真有不少生产厂家十分喜爱这种能获得较小平板作业角度的折叠型平板机构。尽管如此，他们既没有“拿来主义”，也没有山寨抄袭，而是真正投入研发创新，设计出了具有同等功能，但结构不同的具有自主知识产权的产品。

图12是欧洲某厂家研发生产的平板尾部带隐藏伸缩尾板的折叠平板机构。当平板尾端触地后，隐藏在平板尾部下方的二块伸缩板在油缸的作用下，向后伸出触地，与地面形成一个新角度，即平板作业角度。新产生的平板作业角度，要比大平板与地面形成的角度小得多，可使车辆上板面时，车辆的前悬保险杆与板面有足够的安全间隙。

图13也是欧洲某厂家生产的平板尾部固定翘板式的折叠平板机构。这种结构特简单，就是在一块直板平板机构上，特意让尾部翘起，使平板的前部和尾部不在一个平面，互成某个固定角度。当平板下滑触地时，尾部的翘板就会与地面形成较小的平板作业角度，从而达到折叠平板机构的效果和功能。该结构虽简单，但因其折叠角度是固定的，因而失去了调整折叠角度的功能。且当误操作平板倾斜动作时，尾部的翘板也会自然拱起，拱起的翘板可能会某些低矮车辆的前悬保险杆干涉。

图14是日本某厂家生产的曲柄连杆式折叠平板机构。平板机构由前平板和尾跳板铰接组成，当尾跳板下滑触地后，就与地面形成平板作业角度。尾跳板与前平板互换折叠。在前平板尾端下部设计了一组曲柄连杆机构，曲柄铰接处有一对滚轮在地面上滚轮。通过推动一组曲柄，两组曲柄就会发生内折，从而推动前平板的尾端向上抬起，前平板与尾跳板的折叠角度也随之发生变化。该曲柄连杆机构的运动步骤如图14。该曲柄连杆式折叠平板机构，设计很巧妙，操作很简单，作业也十分安全，颇俱创新性。

图12 隐藏式伸缩板型的折叠平板机构

图13 尾部固定翘板式的折叠平板机构

图14 日本某公司的曲柄连杆式折叠平板机构

图15 日本某公司的前轴可升降式折叠平板机构

图16 南美某公司的凹坑式直板式平板机构

图17 摆板下摆触地状态

图15 也是日本常见的前轴可升降式的折叠平板机构。前端设有升降支腿，前平板固定在汽车大梁上。固定平板尾段设有伸缩板，伸缩板还带有手动翻转的跳板。当前支腿伸出时，前轴抬起，伸缩板伸出至触地，放下手动跳板，跳板与地面形成平板作业角度。跳板与伸缩板（或固定平板）形成折叠角度。当要调整折叠角度时，只需对前支腿进行升降操作，就会改变固定平板与跳板形成的折叠角度。

图16是南美某公司研发的平板尾端带凹坑的直板式平板机构。从结构来说，它虽然是直板式平板机构，但因其平板尾端设计了一个向下的凹坑，在实际作业中达到了折叠平板的功能和效果，所以笔者将其纳入到折叠平板机构的范畴。平板下滑至触地时，向下的凹坑面与地面形成平板作业角度，而凹坑面与大平板面自然地形成了折叠角度。当车辆的前轮即将驶上平板时，最容易与车辆前悬保险杆干涉相碰的平板面上，被设计成向下的凹坑状，向下的凹坑增加了板面与车辆前悬下部的间隙，从而保证了车辆驶上板面时的安全。这个构思相当奇妙，设计和制作也都相当简单，却达到了折叠平板机构的效果。

图17、18也是南美某公司研发的摆板式直板平板机构。从结构来说，它虽然只能算是直板式平板机构。但因其将平板的尾端设计成了一个可上下摇摆的摆板，在实际作业中也达到了折叠平板的功能和效果，所以笔者也将其纳入到折叠平板机构的范畴。当平板下滑触地后，可摇摆的摆板在液压油缸的作用下，绕着平板最尾端的铰接销轴向下摆动，可使整个摆板面几乎贴近地面。摆板面与地面形成平板作业角度，摆板与大平板形成折叠角度。在车辆的前轮即将驶上平板面时，因摆板几乎是贴着地面，所以车辆前悬下部与摆板面有足够的安全间隙，不会相碰。但车辆的前轮完全驶上摆板时，摆板可向上摆动，直至与大平板面成一平面，车辆就可以完全驶上平板面上。这个结构也是相当奇妙，操作也很简单，达到了折叠平板机构的功能和效果。

图18 摆板与大平板成一平面状态

国内外清障车技术现状

清障车技术发达国家的生产厂家通常都能尊重同行的产品技术，不仿制山寨同行产品来恶性竞争，而是通过加强自身产品的研发创新，以提高市场的竞争力。比如在采用轻质材料制作清障车车身（工具箱）方面，北美的三个著名厂家便是八仙过海，各显神通了。Miller 集团的车身，全是采用铝合金材料进行制作，其中有不少特制的异型铝合金型材（如图19）；Jerr-Dan 公司则采用复合材料制作车身，车身自重轻，且还经久耐用，美观大方，高端大气上档次（如图20）；而NRC 公司则采用玻璃纤维来制作车身，玻璃钢车身的模具成本低，容易造型，自重轻，外观也十分大气（如图21）。这三个厂家的产品在上装、车身、外型等各方面，都极具自身特色和优势，均是通过创新技术来赢得用户，通过产品的差异化来激活市场。

近年来，清障车技术发达国家的生产厂家在运用新材料、安全智能操作、开发专用底盘、研制人性化作业工具、研发特定工况下的专用清障装置以及细分市场的产品方面，都有不少的创新产品面市及推广应用。

虽然国内大多数厂家还处在起步发展阶段，只会通过仿制、山寨等方式来快速进入市场，通过低价销售来提高品牌的知名度和市场占有率。不过，令人欣慰的是，国内最早的几家清障车专业厂家都能不忘初心地舍得投入，耐得住寂寞潜心研发创新，一方面进行老产品升级改造，使老产品的性能更优；另一方面不断研制全新产品。如某公司新上市的低质心折叠平板型清障车专利技术，就是在原普通折叠平板型清障车的基础上升级改造而成的。通过优化结构设计，不仅减小了平板作业角度，同时还降低了上装的质心，极大地提高了背载运输时的安全性能。而新近推向市场的全滑落地平板型清障车专利技术，就是创新研制的全新产品之一。它与传统的摆臂落地平板型清障车的结构完全不同，但却完全具备后者平板作业角度为零角度的优势，并且更重要的是它还具有折叠平板机构的可调整折叠角度的功能，是集多种平板机构的优点于一体的新产品、新技术。

虽然国内清障车的总体技术还不如国外发达国家，国内各生产厂家的技术也参差不齐，但是我们应该看到以粤海公司为代表的几家专业厂家，其产品已成功返销到清障车技术发达的北美和日本，其研发能力和制作工艺等均能与国外接轨，达到了国外发达国家的技术水平。尤其是近几年研发的轻型蓝牌平板清障车、隧道清障车、皮卡清障车、各类多功能清障车、轻型旋转吊清障车等品种，不仅在国内掀起了销售的高潮，还被港澳台、欧美日等国家和地区的用户下单订制。由此可以相信在不久的将来，国内的清障车技术肯定能与欧美日发达国家和地区同步。