樊佳欣　王天天

　　摘　要：軸承在內(nèi)燃機(jī)、鐵路機(jī)車(chē)、切削機(jī)床等各種設(shè)備儀表中被廣泛使用。鋁合金是Z常使用的軸承材料之一。本文以鋁合金軸承材料為分析對(duì)象，重點(diǎn)分析全球及中國(guó)范圍內(nèi)關(guān)于滑動(dòng)軸承用鋁合金的申請(qǐng)信息、核心專(zhuān)利、重要申請(qǐng)人。
　　關(guān)鍵詞：軸承；鋁合金；專(zhuān)利申請(qǐng)；核心專(zhuān)利；重要申請(qǐng)人

　　一、引言
　　軸承在內(nèi)燃機(jī)、鐵路機(jī)車(chē)、切削機(jī)床等各種設(shè)備儀表中被廣泛使用。其中，支承軸的部分稱(chēng)為軸頸，與軸頸相配的零件稱(chēng)為軸瓦，為了改善軸瓦表面的摩擦性質(zhì)而在其內(nèi)表面上澆注的減摩材料稱(chēng)為軸承襯。軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱(chēng)為滑動(dòng)軸承材料^[1]。對(duì)軸承材料的制造和研究工作始于1839年，英國(guó)人伊薩克·巴比特獲得了個(gè)錫基合金軸承材料的專(zhuān)利，在此后的一百多年間，對(duì)軸承材料的研究有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展和進(jìn)步，取得了巨大的成效。
　　總體而言，常用的軸承材料大體可分為三類(lèi)：金屬材料、多孔質(zhì)金屬材料以及非金屬材料。其中，金屬材料主要有巴氏合金、銅合金、鉛合金、鋁合金等^[1]。鋁合金具有較好的機(jī)械性能、熱傳導(dǎo)性和良好的耐腐蝕性，并且資源豐富、價(jià)格低廉，是目前使用Z廣泛的軸承材料之一。本文以鋁合金軸承材料為分析對(duì)象，重點(diǎn)分析全球及中國(guó)范圍內(nèi)關(guān)于鋁合金軸承材料的專(zhuān)利申請(qǐng)信息、重要申請(qǐng)人等。
　　二、鋁合金軸承材料及技術(shù)發(fā)展概況
　　1.鋁合金軸承材料概述
　　鋁合金軸承材料的研究開(kāi)發(fā)與使用起始于德國(guó)，主要運(yùn)用于一些軍事裝備上，后來(lái)英、美、日本等國(guó)也相繼開(kāi)展了鋁合金軸承材料的研究。鋁基軸承合金主要沿兩條路徑發(fā)展：類(lèi)是在鋁基體上含有硬的高熔點(diǎn)組元，第二類(lèi)是在鋁基體中含軟的低熔點(diǎn)組元。其中常見(jiàn)的硬組元有：銅（Cu）、硅（Si）、鎳（Ni）等，軟組元有：錫（Sn）、鉛（Pb）等^[2]。
　　2.技術(shù)發(fā)展概況
　　2.1數(shù)據(jù)源與關(guān)鍵詞
　　選擇CNABS中文檢索數(shù)據(jù)庫(kù)和SIPOABS外文檢索數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)軸承用鋁合金材料領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析研究。對(duì)滑動(dòng)軸承鋁合金材料的技術(shù)進(jìn)行分解，參見(jiàn)表1。

　　2.2數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析
　　本次檢索時(shí)間截止2017年6月，經(jīng)過(guò)檢索及篩選，Z終確定的涉及鋁合金軸承材料的全球?qū)＠暾?qǐng)共計(jì)871篇，其中，中文申請(qǐng)為314篇，外文申請(qǐng)為557篇。
　　（1）申請(qǐng)量年度分布
　　圖1顯示了鋁合金軸承材料在全球范圍內(nèi)和中國(guó)范圍內(nèi)的申請(qǐng)量的年度分布。

　　從圖中可以看出，在全球范圍內(nèi)和中國(guó)范圍內(nèi)，鋁合金軸承材料的專(zhuān)利申請(qǐng)均呈上升趨勢(shì)；在全球范圍內(nèi)，鋁合金軸承材料的專(zhuān)利申請(qǐng)始于上世紀(jì)30年代，但直到70-80年代才有了較快發(fā)展，特別是上世紀(jì)80-90年代，申請(qǐng)量呈直線上升；中國(guó)專(zhuān)利局自1985年4月1日起開(kāi)始受理專(zhuān)利申請(qǐng)，1986年就開(kāi)始有關(guān)于鋁合金軸承材料的專(zhuān)利申請(qǐng)了，但申請(qǐng)量一直較低，直到2000年以后才有了迅速增長(zhǎng)。
　?。?）申請(qǐng)的地域分布
　　專(zhuān)利申請(qǐng)的地域分布可以反映出技術(shù)發(fā)展的先進(jìn)程度以及企業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)的重心等特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)鋁合金軸承材料申請(qǐng)的地域分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，得到圖2所示的數(shù)據(jù)，從圖中可以看出，中國(guó)、日本、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)的申請(qǐng)量靠前，特別是中國(guó)、日本和美國(guó)，占據(jù)了所有專(zhuān)利申請(qǐng)中的68%左右。其中，中國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)量占35%，這既說(shuō)明中國(guó)對(duì)于鋁合金軸承材料的研究有了很大進(jìn)展，也說(shuō)明各國(guó)的企業(yè)提高了對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)關(guān)注度。

　　（3）不同成分鋁合金軸承材料申請(qǐng)量分布
　　本文分別采用IPC分類(lèi)進(jìn)行整理，統(tǒng)計(jì)得出檢索到的專(zhuān)利申請(qǐng)中不同成分鋁合金軸承材料的分布情況。在合金領(lǐng)域，分類(lèi)號(hào)非常準(zhǔn)確，對(duì)于鋁合金軸承材料，均位于C22C21/00大組下，表2列出了C22C21/00大組下涉及的技術(shù)內(nèi)容。

　　圖3顯示了不同成分的鋁合金軸承材料的申請(qǐng)量分布，可以看出，對(duì)于鋁合金軸承材料的專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在Al-Sn、Al-Si以及Al-Zn合金，特別是Al-Sn合金，其申請(qǐng)量高達(dá)38%左右，從上世紀(jì)30年代一直到2016年都有專(zhuān)利申請(qǐng)，主要對(duì)合金成分、軸承結(jié)構(gòu)、制備工藝以及合金組織等方面進(jìn)行不斷改進(jìn)。

　?。?）核心專(zhuān)利
　　根據(jù)SIPOABS數(shù)據(jù)庫(kù)中專(zhuān)利文獻(xiàn)的被引用次數(shù)對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行排序，列舉出被引頻次前10項(xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng)。
　　一般情況下，被引用頻次越高說(shuō)明該專(zhuān)利申請(qǐng)的重要性也越高；同族專(zhuān)利數(shù)量越大說(shuō)明該專(zhuān)利申請(qǐng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值越高。從表3中可以看出，被引用頻次較高的申請(qǐng)集中在中國(guó)和美國(guó)，而其同族涉及的主要國(guó)家有英國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)等。上述核心專(zhuān)利涉及的內(nèi)容分別為：Al-Sn軸承合金、Al-Pb軸承合金，多層滑動(dòng)軸承，鋁-鋼軸承合金等。以下對(duì)被引用頻次為前三的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行詳細(xì)分析。
　　CN1873035A是聯(lián)合工藝公司于2006年申請(qǐng)的專(zhuān)利，該申請(qǐng)涉及一種高溫鋁合金，該合金可用作軸承套，鋁合金中含有鈧、鎳、鐵等，該合金包含鋁固溶體和多種分散質(zhì)。該申請(qǐng)及同族被引用了107次，其中被中國(guó)專(zhuān)利引用了62次，被歐洲專(zhuān)利引用了21次，美國(guó)專(zhuān)利引用了17次。
　　US5445896A是大同金屬工業(yè)株式會(huì)社于1994年申請(qǐng)的專(zhuān)利，該申請(qǐng)涉及一種三層的滑動(dòng)軸承材料，包括一層鋼制基層、一層軸承合金層以及一層濺射得到的覆蓋層，其中軸承合金層由Cu-Pb-Sn，覆蓋層由Al-Sn-Cu合金制成。該申請(qǐng)及同族被引用了73次，其中被中國(guó)專(zhuān)利引用了7次，歐洲專(zhuān)利引用了9次，美國(guó)專(zhuān)利引用了24次，德國(guó)及其他國(guó)家專(zhuān)利引用了33次。
　　US5384205A也是大同金屬工業(yè)株式會(huì)社于1993年申請(qǐng)的專(zhuān)利，該申請(qǐng)涉及一種包含Al-Sn軸承合金的多層軸承材料。該申請(qǐng)及同族被引用了69次，其中被中國(guó)專(zhuān)利引用了5次，歐洲專(zhuān)利引用了14次，日本專(zhuān)利引用了12次，美國(guó)專(zhuān)利引用了19次，德國(guó)及其他國(guó)家專(zhuān)利引用了18次。
　?。?）重要申請(qǐng)人分析
　　根據(jù)申請(qǐng)量及前期統(tǒng)計(jì)結(jié)果，將本領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)如下：
　　1）大同金屬工業(yè)株式會(huì)社
　　大同金屬工業(yè)株式會(huì)社自20世紀(jì)70年代開(kāi)始申請(qǐng)鋁合金軸承材料相關(guān)的專(zhuān)利，Z初是Al-Sn-Pb、Al-Sn-Cu-Pb，從1976年起涉及多層鋁合金滑動(dòng)軸承材料，對(duì)中間層、合金層的成分、性能分別進(jìn)行了研究，對(duì)鋁合金滑動(dòng)軸承材料性能的關(guān)注，由提高抗疲勞性能、適應(yīng)性進(jìn)一步延伸至適應(yīng)高速化、重載荷、大型化的要求、提高耐磨性能。其中有核心專(zhuān)利US5445896A、US5384205A、US5362574A等。
　　2）大