汽车隐藏式门把手专利分析

摘 要：目的：通过专利分析研究隐藏式门把手的专利布局，找出现有专利技术的优缺点，有助于为行业技术发展提供方向，以便实现功能与结构的最佳匹配。方法：通过专利数据库结合关键字、分类号、技术功效进行检索，根据检索结果进行分类，与领域工程师进行协同去噪，对精选典型专利进行分析。结果：当前的隐藏式门把手主要分为3类，第一种为前后开启式；第二种为上下开启式，第三种为水平弹出式；第四种为复合开启方式；应用性能较好的水平弹出式，但仍然存在容易结冰导致开启失灵的风险，对于长江以北的区域户外停车不友好，在一次降温雨雪天气时弊端将会暴露出来。结论：在通过隐藏式门把手降低风阻，增加美观性的同时，需要在功能上增加加热装置，以防结冰导致隐藏式门把手无法弹出，或通过软件控制逻辑进行优化，结合车辆的使用场景避免冰冻后无法打开的问题。

关键词：隐藏式门把手 专利 技术

一场寒流，把隐藏式门把手推到了风口浪尖，近年来由于隐藏式门把手独有的仪式感、科技感、低风阻、更美观，彰显着车辆的高级和前卫；但每到冬天各大论坛中关于隐藏式门把手的讨论又会火热起来。

虽然找不到准确记载，但行业普遍认为，据资料记载世界上第一款使用隐藏式门把手的量产车是1954年在纽约车展上亮相的奔驰300SL。而我们现在最常见会自动弹出的隐藏式门把手，最早见于特斯拉2012年初代 Model S上应用。市场上常见的隐藏式车门把手有 Mercedes SLS、Jaguar F-Type、Tesla S、Lamborghini Huracan等多种汽车上使用[1]。

实际上，隐藏门把手并没有减少人打开车门的步骤，但的确增强了人车之间的交互体验。车主靠近车辆并解锁车门后自动弹出，关闭车门后自动闭合，这种动态效果确实能够让车辆更具科技感；当然，除了科技感，隐藏门把手还有另一个被车企拿出来宣传的优势——低风阻。

早在2014年，当时的应用空气动力学会议上就发了篇名为《Re-designing door handles to reduce aerodynamic drag in road vehicles》的论文，研究的就是不同门把手造型对风阻系数的影响。隐藏门把手能让汽车表面更加平整，确实能降低一定的风阻。但实际能降低多少风阻呢？答案是：0.0003%；传统外拉式的汽车门把手只会让整车增加0.0003%的空气阻力系数，增加的空气阻力比例为0.12%。在40km/h速度下，隐藏式的门把手在空气阻力上做出的优化，仅能让电动汽车降低约0.005kWh/100km的能耗。速度提升至80km/h时，这个数字也只会升至 0.12kWh/100km。反映到实际续航上，有新能源内部人士表示，隐藏式门把手能让车辆续航提升5-10km[2]。

1 隐藏式的门把手有什么优点和缺点分析

优点：

（1）漂亮，炫酷，与车身融为一体的设计，车辆侧面的整体感更强，科技感也会更强。

（2）减少风阻系数，燃油车可以降低0.5L/100km左右的耗油量，电车每百公里提高5公里左右的续航里程。

缺点：

（1）维修成本比较高，虽然技术比较成熟了，但是万一坏了修起来就比较麻烦和成本较高。

（2）冬天可能被冰霜雪覆盖住，或者冻住不易弹出来，对使用带来了一定的影响。

（3）对新手或者老年人不够友好，不易找到门把手，开启不够方便。

2 隐藏式门把手现有专利申请分布

通过incopat专利数据库，结合中英文关键字、IPC分类号、技术功效进行检索，与外饰开发工程师对检索结果进行了去噪，申请号未合并前共计公开相关专利726项，合并申请号后共计公开相关专利638项，其中2014年1月—2023年12月这10年之间公开量620项，占比97.18%，并且公开量逐年增加，专利公开量10年间增长20倍。法律状态中授权有效专利318件，实审中专利130件，其余未失效专利。

根据全球隐藏式门把手的专利检索统计，目前在我申请的数量最大，占到了83.07%，申请量远超于其他国家。

根据申请主体来看，申请人主要是汽车零部件供应商，其次是整车厂，而汽车零部件企业相关专利布局较早，而整车厂大量布局开始于2020年。

3 隐藏式门把手现有专利技术分类

3.1 前后开启式隐藏式门把手代表性专利

开启时靠近车辆前部的一端具有转轴，靠近车辆后部的一端绕轴旋转，与车身成V字形打开（与X轴成一定夹角），方便乘员与驾驶员开启车门；当车辆行驶过程中，门把手绕转轴旋转，门把手与外侧面成一平面，用以降低风阻，增加美观性。代表性专利：CN107939186B 可缩回把手装置、车辆和车身部件，申请日：20130925，如图２所示。

3.2 水平弹出式隐藏式门把手代表性专利

正常情况下车门把手隐藏在车门内，当乘员或驾驶员需要开启车门用到门把手时，车门把手便会平行于地面，沿Y轴方向伸出，方便开启车门，当车辆行驶过程中，门把缩回，门把手外侧面与门把手共面，用以降低风阻，增加美观性。代表性专利：US10280658B2 用于门或类似物的可伸缩把手，申请日：20110113，如图3。

3.3 复合运动开启式隐藏式门把手专利分析

正常情况下车门把手隐藏在车门内，当乘员或驾驶员需要开启车门用到门把手时，车门把手便会平行于地面，沿Y轴方向伸出，把手外侧面与车身外侧平行，当乘员或驾驶员拉动门把手时，车门把手绕靠近车辆前部的一端的转轴旋转，车门把手与车身成一定夹角，方便开启车门，当车辆行驶过程中，门把缩回，门把手外侧面与门把手共面，用以降低风阻，增加美观性。代表性专利：CN107503598B一种隐藏式汽车外门把手，申请日：20170930，如图4。

3.4 上下开启式隐藏式门把手专利分析

正常情况下车门把手贴合在车门的凹陷部位内，门把手与车门安装的上端有转轴，转轴上有复位弹簧；而门把手靠近地面一端与凹陷留有间隙，一般间隙距离稍大于人的手指直径，当乘员或驾驶员需要开启车门用到门把手时，只需用手指伸入间隙，向外施力门把手就会向外旋转，车门打开；车门开启完成，手指收回，门把手进入初始状态，同样用以降低风阻，增加美观性。代表性专利：US11649659B2用于打开车门的机构，申请日：20181221，如图5。

3.5 隐藏式门把手附加功能专利分析

随着技术发展车门把手已经不再是为了实现功能或降低风噪而设计，如通过控制方法与附件硬件，增加了氛围灯功能、防夹手功能、自动加热功能、防结冰功能、阻碍物判断功能等，具有代表性专利如表3所示。

4 隐藏FxPA7N4xzuuvzsRMq/wnhDGgMpSlrKQ7zRyypDpIRLw=式门把手专利数据分析与创新发展趋势

4.1 历史申请数据分析

从所申请的专利解决问题所采用的技术手段分析来看，2016年之前的申请全部为结构的改进作为保护点，2018年后通过电控的技术手段进行专利保护的专利逐年增多，2020年以后通过算法来对隐藏式门把手的专利开始出现，特别是2022年以后，结合生物特征进行以及大数据申请出现，并呈现出上升趋势。

从所申请的专利，解决技术问题达到的技术效果来看，主要在于以下方面：可靠性、便捷性、降低成本、美观性、安全性、NVH性能、结构简化、节约空间等。

通过专利数据库查看分析，目前隐藏式门把手语义设计不明确，陌生乘客难以瞬间知晓怎么打开这个隐藏门把手，从专利具体实施例来看，有的是按前半段拉后半段，有的是按后半段拉前半段，有的是按中间等它自己弹出来，还有的是向上扣起；如果当一个产品不能让使用者一看就知道怎么使用，那么对于客户的感觉是这样的设计是挺失败的。

4.2 隐藏式门把手的创新发展

（1）隐藏式门把手的出现，设计却忽视了新功能是否完全适用于所有场景，隐藏门把手放在南方部分地区使用问题不大，但如果放在北方，冬季使用隐藏式门把手就非常尴尬，因为门把手会结冰导致无法开启，让隐藏门把手的口碑彻底毁了；网友建议不要把隐藏门把手做成标配，反映了用户的真实需求；如果单一的出常规式与隐藏两种配置会造成破坏整体的美观协调；因而采用同一硬件配置，从功能与场景结合智能选择是否隐藏门把手，或许是一个方向，满足了不同场景同时也给出了选择。

（2）隐藏式门把手在行驶过程当中的确减小的那轻微的一点空气阻力，但带来正向收益的同时，也增加了制造与维修成本，因而节约需要更进一步，彻底省掉门把手，依靠智能手段来取代门把手，目前已经有3款上市车型完全优化掉了门把手。

5 结束语

汽车工业发展100多年，智能化功能日新月异，日常生活中多种场合都不需要门把手、门锁、钥匙这些配件；用手机控制、刷脸开门、靠近感应开门、密码开门、指纹识别等等已经安全成熟，车辆取消门把手已经成为一个必然趋势。但奥卡姆剃刀定律有一句非常经典的话叫做：如无必要，勿增实体，意思就是从思维经济的角度出发，结构肯定是越简单越好；若功能与配置的增减，绝对不能以牺牲用户的便利性甚至是安全性作为代价。因此相信技术发展必将回归理性，汽车不断智能化与电动化的同时必将给我们生活带来更多的便利性与价值体验。与此同时，技术发展所带来的知识产权保护将会在专利数据上得到反映，无论从解决问题与解决问题的方法与手段，将会在专利大数据上体现。

参考文献：

[1]胡晓明.轿车隐藏式车门把手试验台的设计与开发[J].科教导刊-电子版（中旬），2019（1）.

[2]Vinayagam P， Rajadurai M， Balakrishnan K，et al.Design modification on Indian Road Vehicles to Reduce Aerodynamic Drag[J].2017.