手提式链锯专利技术综述
2019-03-14赵铁民
赵铁民
(国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心,天津 300304)
链锯作为手持式园林电动工具,在我国于20世纪90年代才得到较好推广使用,主要以国营的林业部门及木材厂为主。随着近几年世界林业和园林业的快速发展,这种快速高效的机械化工具的需求量呈逐年上升的趋势。
手提式链锯根据其动力源不同可以分为电链锯和油链锯,主体结构设计包括链锯锯链、链锯导板、把手结构、外壳结构以及其他本体结构设计。其中锯链设计包括锯链的强度设计、张紧调节、防止崩断等关键技术的研究;导板结构设计包括导板强度设计、锯链槽设计、质量分配等关键技术的研究。
1 手提式链锯专利申请分析
全球范围内手提式链锯的研究起步很早,早在二十世纪二三十年代就已经出现相关专利申请,总体呈现上扬、伴有阶段性回落的态势,从技术发展的角度上看,总体分为以下三个阶段:
(1)发展起步期。二十世纪七十年代之前,全球范围内关于手提式链锯技术专利的申请量较少,其技术发展的程度相对较低,全球申请人对手提式链锯的研究处在一个技术研发和专利申请的起步阶段。
(2)发展期。二十世纪七十年代后,随着工业技术的飞速发展,手提式链锯专利的申请量开始逐步上升,在二十世纪末期,我国在链锯领域的研究也有了初步的萌芽,少量的专利申请出现。
(3)飞速发展期。2000年后,各项技术的在逐步成熟和普及,全球范围内对链锯安全性需求的逐步增强,相应的链锯技术的研究也有了新的突破。
主要申请国链锯技术领域的专利申请,在锯链结构设计、制动机构设计两方面研究最为深入,锯链结构的设计以及制动机构的设计是链锯领域的关键技术所在。
2 全球专利申请的申请人分析
手提式链锯专利全球申请量最多的是链锯行业巨头德国斯蒂尔公司(Andreas Stihl),其申请量超过了200件,瑞典胡思华纳公司作为老牌动力工具生产企业,申请量位居第二位;日本共立公司、美国迈科络动力设备公司、德国多马公司、日本日立株式会社、瑞典企业山特维克公司、瑞典伊莱克斯公司、美国奥马克工业公司、德国博世公司分别排在第三至第十位。
德国斯蒂尔公司作为世界上最早的链锯发明企业,其公司创始人安德雷阿斯也被世人称为“动力锯之父”,斯蒂尔公司链锯的研制解决了长此以往困扰人类的伐木难题。最早于1928年9月7号在瑞士申请的CH133857A专利,提出了世界上的第一台链锯,作为世界头牌链锯生产企业,其地位牢固不可捍卫。
斯蒂尔公司作为链锯领域的绝对领袖,其在链锯领域各个方面的研究都处在世界领先的地位,制动装置作为链锯机械的关键技术,也受到了斯蒂尔公司的高度重视,其在制动装置的研究也对链锯技术的发展做出了突出的贡献。对于斯蒂尔公司关于链锯制动技术的发展脉络研究,能够大致了解链锯制动技术的演变路径,从而也能够有效获知链锯制动技术未来的发展方向,对链锯领域的知识积累也起到了至关重要的作用。
图1 斯蒂尔公司链锯制动结构专利发展脉络
斯蒂尔公司对链锯制动系统的研究可以追溯到20世纪70年代,从相配和的离合制动结构,发展至制动板制动结构,再到后来通过制动带与制动鼓之间的摩擦制动,到80年代斯蒂尔公司研制了转动制动结构与滑动制动结构相配合的双系统制动机构,直到现代将传感器、控制器与制动系统连接,实现更加精准的制动。
3 结语
对于链锯领域关键技术制动机构的设计,严重影响着操作者的安全和产品的使用寿命,全球范围内对链锯制动机构的研究不断完善,专利申请量也相对庞大,随着工业4.0的提出,手动工具与智能化、信息化的结合也势必会成为未来研究新的发展方向。