顏水清 楊繼雪 袁嬌嬌 杜偉
摘 ?要:汽車座椅是汽車基本配置,研究汽車座椅的起源發(fā)展有利于汽車座椅技術(shù)的研發(fā)及改進,了解汽車座椅專利技術(shù)在各國的發(fā)展狀況有利于中國汽車座椅在市場上的布局。
關(guān)鍵詞:汽車座椅;發(fā)展;專利
汽車座椅是汽車基本裝置之一,1886年德國人戴姆勒制成了最早的汽車座椅,其座墊以棉花等軟填料作為芯子,靠背用木板和木條圍成,其基本結(jié)構(gòu)包括靠背、座墊。一百多年來,隨著汽車的發(fā)展和人們要求的不斷提高,汽車座椅已不是單純滿足乘坐和美觀需要的車身部件,而是關(guān)系到汽車的乘坐舒適性和安全性,集人機工程學、控制工程等為一體的系統(tǒng)工程產(chǎn)品。為了提供更好的舒適性,出現(xiàn)了座椅高度調(diào)整、前后位置調(diào)節(jié)的機構(gòu)以及調(diào)整椅背傾斜角度的裝置。在汽車發(fā)生追尾碰撞事故時,駕乘人員的頸椎會承受到很大的加速度而容易受傷,為避免或減輕乘員頸部受傷,汽車座椅頭枕應(yīng)運而生,據(jù)悉,volvo汽車1998年推出了一種頭頸保護系統(tǒng),2000年以后,該系統(tǒng)成為所有車型的標配。
目前汽車座椅基本包括座椅骨架、調(diào)節(jié)裝置、頭枕等,其中座椅骨架是汽車座椅的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),可分為靠背骨架和座墊骨架兩部分。座椅骨架常用軋制型材制成或用鋼板沖壓焊接而成,并用螺釘直接固定或通過座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在車身上。調(diào)節(jié)裝置主要為座椅行程調(diào)節(jié)、靠背角度調(diào)節(jié)、限位等與座椅相關(guān)的裝置。其中座椅行程調(diào)節(jié)是安裝在座椅骨架和地板之間,調(diào)節(jié)座椅與地板的前后和上下位置??勘辰嵌日{(diào)節(jié)安裝在座墊骨架和靠背骨架之間,調(diào)節(jié)座椅靠背角度。
從專利角度來說,汽車座椅的發(fā)展可分為四個階段:
(1)緩慢發(fā)展期(1970年以前)
這一時期,全球每年僅有零星的專利申請。20世紀80年代以前申請的專利主要涉及汽車座椅的框架及坐墊,代表性專利如EDWARD G BUDD MANUFACTURING CO申請的CH110393A,F(xiàn)rank Edward Hite申請的專利US2620862A,福特公司申請的專利US3198578A等,其中EDWARD和Frank的發(fā)明點在于坐墊的改進;EDWARD的發(fā)明點在于其通過機械結(jié)構(gòu)調(diào)整椅背相對椅座進行調(diào)整;福特公司申請的發(fā)明點在于通過對座椅骨架及坐墊的改進,以提高駕乘人員的舒適性。
(2)第一快速發(fā)展期(1970-1990 年)
這一時期,汽車座椅的申請量實現(xiàn)了從每年幾十件到每年數(shù)百件的突破。同時,專利申請的技術(shù)種類也不斷多樣化,其中關(guān)于座椅的調(diào)節(jié)在數(shù)量上占了很大部分,代表性的專利如FIAT AUTO SPA申請的EP86830385A,發(fā)明點在于椅背傾斜角度,BURGER SOEHNE申請的DE3222386 A1,發(fā)明點在于椅背高度實現(xiàn)調(diào)整。
(3)第一平穩(wěn)發(fā)展期(1990-2000年)
這一時期,汽車座椅的專利申請趨于平穩(wěn)。汽車座椅的使用日益普及,各國對它的結(jié)構(gòu)、性能、舒適性等均開展了更為廣泛深入地研究,汽車零部件生產(chǎn)研發(fā)力度逐步增加。
(4)第二快速發(fā)展期(2000-2014年)
這一時期,隨著人們對于汽車安全性舒適性的逐漸重視,對于汽車座椅的研發(fā)投入也大幅增加,很多公司都加大了對汽車座椅的研發(fā)投入,對汽車座椅的專利申請布局也都趨向于汽車調(diào)節(jié)裝置(主要包括調(diào)節(jié)靠背傾斜角度、座椅滑動、座椅高度調(diào)節(jié)等)、骨架(主要包括底墊骨架、靠背骨架)、面套、頭枕和扶手等組件。
汽車座椅專利申請的主要申請人主要來自歐洲、日本和美國。其中以李爾公司、日本愛信精、凱波兩合公司、佛吉亞、東京座椅技術(shù)股份有限公司、豐田紡織株式會社、本田技研工業(yè)株式會社、美國江森為主。通過對這些企業(yè)分析在國內(nèi)和國際的申請量排名,能夠了解到哪些公司在汽車座椅領(lǐng)域的專利申請量處于領(lǐng)先地位。
如圖1所示,在國際申請量上排名前三是豐田紡織株式會社、佛吉亞和凱波兩合公司,愛信精機申請量與江森、本田技研申請量相差無幾,在中國申請量上來看,排名前三是豐田紡織株式會社、愛信精機和美國李爾公司,本田技研和佛吉亞的申請量分別位列第四、第五。
圖2 汽車座椅主要部件申請情況
為進一步研究專利申請的情況,文章同時針對上述汽車座椅企業(yè)在汽車座椅主要部件申請情況作了具體分析,如圖2所示。由圖2可以看出各企業(yè)在汽車座椅主要部件的投入研發(fā)的力度是不同的,其中豐田紡織和佛吉亞專利布局的重點都是在調(diào)節(jié)機構(gòu),其次是頭枕、面套、骨架,最后是扶手。
中國目前已是汽車產(chǎn)業(yè)大國,經(jīng)過多年的發(fā)展,在汽車座椅方面也進步良多,座椅關(guān)鍵技術(shù),例如座椅滑軌、調(diào)角器、座椅驅(qū)動器等部件上逐步追趕國際水平。國內(nèi)生產(chǎn)廠家主要有上海明芳汽車部件有限公司、湖北中航精機科技股份有限公司、寧波雙林汽車部件股份有限公司等,其中寧波雙林汽車作為一家國內(nèi)自主企業(yè),正在自主研發(fā)通用型座椅滑軌,并實現(xiàn)了手、電動滑軌平臺的統(tǒng)一,已經(jīng)申請了專利,而且目前也已經(jīng)掌握了調(diào)角器的關(guān)鍵設(shè)計技術(shù),生產(chǎn)出了國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的水平座椅驅(qū)動器,并出口海外,成為世界上最大的座椅驅(qū)動器供應(yīng)商之一,打破了國外企業(yè)壟斷該市場的局面。
未來乘用車必然是朝著低端中配、中端高配的方向發(fā)展,安裝有多極座椅電機、高強度座椅調(diào)角器、精確記憶裝置和座椅驅(qū)動器的汽車座椅將有著廣泛地應(yīng)用范圍,產(chǎn)品市場空間也極為廣闊。中國應(yīng)率先掌握這些核心技術(shù),才能奪得未來市場競爭的主動權(quán)。