廣東粵海汽車有限公司 李忠生

由折疊平板專利對比國內(nèi)外清障車技術(shù)的創(chuàng)新性

廣東粵海汽車有限公司 李忠生

面對折疊平板型清障車的專利和龐大的市場需求，國內(nèi)外清障車廠家的應(yīng)對措施迥然不同，從中折射出國內(nèi)外的清障車技術(shù)現(xiàn)狀和市場競爭環(huán)境，以及生產(chǎn)廠家對技術(shù)創(chuàng)新性所秉持的態(tài)度。

涉足國內(nèi)外清障車行業(yè)的人士都知道，平板型清障車是清障車眾多車型中產(chǎn)銷最多、運(yùn)用最廣、清障作業(yè)最安全的車型。國內(nèi)外幾乎每個清障車廠家的平板型清障車的產(chǎn)銷量都能占其總量的1/2甚至2/3。平板型清障車之所以深受用戶、廠家的喜愛，占領(lǐng)如此大的市場份額，那是因為它具備了背載、托牽、起吊等多種功能，具有集多種清障作業(yè)方式于一體等優(yōu)點。相對于托（拖）牽行駛作業(yè)來說，背載運(yùn)輸是最安全和快捷的；與只能托（拖）牽一輛事故車輛的托吊型清障車相比，平板型清障車通常還具有一拖二、一拖三、甚至一拖四等一車多能的優(yōu)勢。

然而，面對誘人的平板型清障車市場份額，國內(nèi)外的清障車廠家在產(chǎn)品的技術(shù)競爭方面，所采取的應(yīng)對方式卻迥然不同，有老樹發(fā)新芽般地對傳統(tǒng)產(chǎn)品升級改造的，也有走異曲同工來達(dá)到同樣功能的創(chuàng)新研發(fā)之路的，還有不走尋常路而用奇思妙想來標(biāo)新立意設(shè)計的，當(dāng)然更有采取拿來主義而跟風(fēng)山寨仿制的，等等。由于平板型清障車的結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致產(chǎn)品的種類繁多，且目前也沒有較為通用的分類模式，所以筆者就以國內(nèi)十分暢銷的折疊平板型清障車為例，簡述國內(nèi)外清障車廠家在清障車技術(shù)研發(fā)方面的表現(xiàn)，或許可以從中反映出國內(nèi)外清障車廠家的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)，折射出各生產(chǎn)廠家對技術(shù)創(chuàng)新的態(tài)度和專注。

國內(nèi)外折疊平板型清障車的誕生

1.國外首個折疊平板型清障車專利

1995年，法國的Jige 公司研發(fā)出一種平板可折疊的清障車，但是用戶的反響卻十分平淡，似乎并不認(rèn)可該產(chǎn)品，故此鮮有訂單。該技術(shù)就此而被束之高擱。

隨后不久，由于Jige 公司在經(jīng)營上出現(xiàn)了意外，于1996年被美國的Miller集團(tuán)收購。Miller集團(tuán)在接收J(rèn)ige公司的全部技術(shù)后，于1997年4月11日開始就該平板可折疊技術(shù)向美國政府申請專利，而后幾經(jīng)完善，終于在2003年2月18日獲得了美國政府發(fā)布的US 6520736B2專利號，專利名稱為CARRIERWITH ARTICULABLEBED，如圖1。該專利技術(shù)的示意圖，如圖2。

圖1 美國專利網(wǎng)上的Miller集團(tuán)折疊平板專利資料

圖2 Miller集團(tuán)折疊平板型清障車專利的示意圖

該專利技術(shù)主要由底盤、副車架、滑動油缸、傾斜油缸、以及由前平板和后平板通過鉸接銷連接組成的平板機(jī)構(gòu)等。當(dāng)傾斜油缸伸出時，推動副車架、平板機(jī)構(gòu)繞著副車架與底盤尾部的鉸接中心傾斜；滑動油缸伸出時，推動平板機(jī)構(gòu)沿著副車架縱向下滑至后平板觸地并脫離副車架；后平板通過鉸接銷就能與前平板形成角度，而前平板、后平板則分別與地面形成兩個不同角度。這種前、后平板皆能互成角度的平板機(jī)構(gòu)，俗稱為折疊平板；后平板與地面的夾角俗稱為平板作業(yè)角度。

平板作業(yè)角度是衡量平板機(jī)構(gòu)優(yōu)劣的重要參數(shù)之一。作業(yè)角度越小，在車輛駛上平板的過程中，其前懸保險桿及下部的油箱殼等零部件就不易與平板干涉。近年來，豪華、運(yùn)動型的轎車，其前懸都十分低矮，幾乎貼到地面了。所以，清障這類車型時往往需要更小平板作業(yè)角度的平板機(jī)構(gòu)。

由圖2及上述分析可知，如果平板機(jī)構(gòu)只是由一整塊板面組成，那么平板下滑至尾端觸地后，平板只能與地面形成一個角度。這種平板機(jī)構(gòu)俗稱為直板平板。在底盤、傾斜油缸和滑動油缸等總成均相同的條件下，折疊平板的平板作業(yè)角度通常要比直板平板的小很多。所以，折疊平板型清障車技術(shù)確實有其優(yōu)勢和新穎性。

2 .國內(nèi)首個折疊平板型清障車專利

1990年代中期，國內(nèi)的清障車研發(fā)、生產(chǎn)才剛剛起步。當(dāng)時僅有的幾家生產(chǎn)廠家都還處在引進(jìn)、仿制一些托吊型清障車的階段，對于平板型清障車的研制和生產(chǎn)尚未起步。

到了1998年，廣東粵海汽車有限公司（簡稱粵海公司）在國內(nèi)率先研發(fā)出承載能力為5t 的直板平板型清障車。接著于1999年研發(fā)出承載能力為3t 的直板平板型清障車。

由于3～5t 直板平板型清障車成功研發(fā)，市場反響不俗，用戶也提出了許多改進(jìn)意見。2000年粵海公司開始研發(fā)承載能力為3 t 的折疊平板型清障車，并于2 0 0 2年3月6日獲得了ZL 01242241.X 的國家專利號，如圖3。該專利技術(shù)的示意圖，如圖4。

圖3 國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)上的國內(nèi)首個折疊平板專利

圖4 粵海公司折疊平板型清障車專利的示意圖

我國頒發(fā)給粵海公司的折疊平板型清障車專利，比美國頒給Miller 集團(tuán)的同類專利早了近一年。且根據(jù)兩國的相關(guān)法規(guī)可知，粵海公司的ZL 01242241.X 專利真實有效，在國內(nèi)具有法律效用。且從技術(shù)層面分析Miller 集團(tuán)和粵海公司的這兩個專利，粵海公司的專利更具有其技術(shù)優(yōu)勢：如在副梁的尾端加裝了具有撐地功能的支腿，在牽引車輛上板時增大了整車的穩(wěn)定性；延長了副梁的前段，從而增加了平板與副梁配合導(dǎo)軌的長度，使平板放平后的橫向穩(wěn)定性更好；增加了平板前端的限位裝置，在平板前滑至最前端時，固定在底盤上的限位裝置可將平板鎖止，以防平板上跳。整車選裝了托舉機(jī)構(gòu)，使整車的作業(yè)功能達(dá)到了一拖二功能，即可同時背一輛和托一輛故障車。

折疊平板型清障車在國內(nèi)外市場的反響

面對著折疊平板型清障車的問世，歐美日與中國的清障車廠家所采取的應(yīng)對措施迥然不同。

1.國 內(nèi)清障車廠家大肆跟風(fēng)仿制

自2000年后，隨著國內(nèi)道路的高速發(fā)展及汽車保有量的猛增，國內(nèi)清障車的需求就一直處于高速遞增。清障車生產(chǎn)廠家也從上世紀(jì)90年代的不足10家增加到2016年60多家。據(jù)不完全統(tǒng)計，現(xiàn)已超過80家涉足生產(chǎn)過清障車。清障車的年需求量也由當(dāng)時的幾百輛，激增到2016年的年銷8436輛（如表1）。經(jīng)過近20年的發(fā)展，折疊平板型清障車的外觀也由簡陋、粗糙演變成了美觀大方、精制匠造（如圖5～6）。

表1 國內(nèi)清障車2010～2016年銷量與生產(chǎn)廠家數(shù)

表2 部分廠家申報的折疊平板型清障車專利

然而，令人遺憾的是，現(xiàn)在雖有60多家企業(yè)都在生產(chǎn)折疊平板型清障車，但是產(chǎn)品的同質(zhì)化十分嚴(yán)重，其結(jié)構(gòu)特點均未離開過粵海公司的專利技術(shù)。更為嚴(yán)重的是，有許多廠家還對粵海公司的專利采取換湯不換藥、換個馬甲改個名稱便又去申報專利。這其中還包括國內(nèi)某著名的重型工程機(jī)械巨頭，竟然也是這樣跟風(fēng)和山寨他人的技術(shù)。表2是部分廠家申報的折疊平板型清障車的專利。最新的一份專利還是在2017年4月獲得的。所以有理由相信，只要折疊平板型清障車還有市場，根據(jù)國內(nèi)同行對知識產(chǎn)權(quán)意識薄弱的特點，那么肯定這還不是最后一份申報的專利。

2.國 外清障車廠家專注于創(chuàng)新研發(fā)

絕大多數(shù)歐美日的清障車廠家，均能客觀冷靜地看待折疊平板型清障車的問世，絕不盲目跟風(fēng)或仿制。事實上，世界上最大的清障車廠家Miller 集團(tuán)公司，其旗下雖有9家清障車品牌的生產(chǎn)廠家，但為防止同門競爭和對產(chǎn)品質(zhì)量的高要求，也只允許三家可以使用折疊平板型的專利生產(chǎn)該產(chǎn)品，這三家產(chǎn)品分別是Miller旗下Vulcan 公司生產(chǎn)的名為Extreme Angle 的折疊平板型清障車（如圖7），Miller旗下Century 公司生產(chǎn)的名為Right Approach 折疊平板型清障車（如圖8）和Miller旗下Jige 公司生產(chǎn)的名為Beaver System 折疊平板型清障車（如圖9）。從Miller近三年的產(chǎn)品資料來看，目前僅保留了Century 一家在生產(chǎn)、銷售該專利產(chǎn)品。而北美另外兩家較有名的清障車廠家Jerr-Dan和NRC 公司，他們一直都沒有開發(fā)相關(guān)折疊平板型清障車的競品來與Miller 集團(tuán)搶奪市場，反而專注在傳統(tǒng)的直板型平板機(jī)構(gòu)上大作文章，如通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新設(shè)計，不僅在直板型平板機(jī)構(gòu)上得到了較為理想的平板作業(yè)角度，還降低了上裝的質(zhì)心高度。如圖10是Jerr-Dan 公司的新舊兩種直板型平板機(jī)構(gòu)的對比圖，左側(cè)為新款平板，其作業(yè)角度明顯比右側(cè)舊款的小。雖為直板型的平板作業(yè)角度，但性能一點兒也不比折疊平板機(jī)構(gòu)的差，照樣能牽引超低矮的跑車到板面上（如圖11）。

圖5 粵海公司早期生產(chǎn)的折疊平板型清障車

圖6 粵海公司近年生產(chǎn)的折疊平板型清障車

圖7 Extreme Angle折疊平板型清障車

圖8 Right Approach折疊平板型清障車

圖9 Beaver System折疊平板型清障車

圖10 Jerr-Dan公司直板型平板機(jī)構(gòu)新舊對比

圖11 Jerr-Dan公司直板型平板機(jī)構(gòu)牽引超低矮跑車

事實上在歐美日等國家和地區(qū)，還真有不少生產(chǎn)廠家十分喜愛這種能獲得較小平板作業(yè)角度的折疊型平板機(jī)構(gòu)。盡管如此，他們既沒有“拿來主義”，也沒有山寨抄襲，而是真正投入研發(fā)創(chuàng)新，設(shè)計出了具有同等功能，但結(jié)構(gòu)不同的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。

圖12是歐洲某廠家研發(fā)生產(chǎn)的平板尾部帶隱藏伸縮尾板的折疊平板機(jī)構(gòu)。當(dāng)平板尾端觸地后，隱藏在平板尾部下方的二塊伸縮板在油缸的作用下，向后伸出觸地，與地面形成一個新角度，即平板作業(yè)角度。新產(chǎn)生的平板作業(yè)角度，要比大平板與地面形成的角度小得多，可使車輛上板面時，車輛的前懸保險桿與板面有足夠的安全間隙。

圖13也是歐洲某廠家生產(chǎn)的平板尾部固定翹板式的折疊平板機(jī)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)特簡單，就是在一塊直板平板機(jī)構(gòu)上，特意讓尾部翹起，使平板的前部和尾部不在一個平面，互成某個固定角度。當(dāng)平板下滑觸地時，尾部的翹板就會與地面形成較小的平板作業(yè)角度，從而達(dá)到折疊平板機(jī)構(gòu)的效果和功能。該結(jié)構(gòu)雖簡單，但因其折疊角度是固定的，因而失去了調(diào)整折疊角度的功能。且當(dāng)誤操作平板傾斜動作時，尾部的翹板也會自然拱起，拱起的翹板可能會某些低矮車輛的前懸保險桿干涉。

圖14是日本某廠家生產(chǎn)的曲柄連桿式折疊平板機(jī)構(gòu)。平板機(jī)構(gòu)由前平板和尾跳板鉸接組成，當(dāng)尾跳板下滑觸地后，就與地面形成平板作業(yè)角度。尾跳板與前平板互換折疊。在前平板尾端下部設(shè)計了一組曲柄連桿機(jī)構(gòu)，曲柄鉸接處有一對滾輪在地面上滾輪。通過推動一組曲柄，兩組曲柄就會發(fā)生內(nèi)折，從而推動前平板的尾端向上抬起，前平板與尾跳板的折疊角度也隨之發(fā)生變化。該曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動步驟如圖14。該曲柄連桿式折疊平板機(jī)構(gòu)，設(shè)計很巧妙，操作很簡單，作業(yè)也十分安全，頗俱創(chuàng)新性。

圖12 隱藏式伸縮板型的折疊平板機(jī)構(gòu)

圖13 尾部固定翹板式的折疊平板機(jī)構(gòu)

圖14 日本某公司的曲柄連桿式折疊平板機(jī)構(gòu)

圖15 日本某公司的前軸可升降式折疊平板機(jī)構(gòu)

圖16 南美某公司的凹坑式直板式平板機(jī)構(gòu)

圖17 擺板下擺觸地狀態(tài)

圖15 也是日本常見的前軸可升降式的折疊平板機(jī)構(gòu)。前端設(shè)有升降支腿，前平板固定在汽車大梁上。固定平板尾段設(shè)有伸縮板，伸縮板還帶有手動翻轉(zhuǎn)的跳板。當(dāng)前支腿伸出時，前軸抬起，伸縮板伸出至觸地，放下手動跳板，跳板與地面形成平板作業(yè)角度。跳板與伸縮板（或固定平板）形成折疊角度。當(dāng)要調(diào)整折疊角度時，只需對前支腿進(jìn)行升降操作，就會改變固定平板與跳板形成的折疊角度。

圖16是南美某公司研發(fā)的平板尾端帶凹坑的直板式平板機(jī)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)來說，它雖然是直板式平板機(jī)構(gòu)，但因其平板尾端設(shè)計了一個向下的凹坑，在實際作業(yè)中達(dá)到了折疊平板的功能和效果，所以筆者將其納入到折疊平板機(jī)構(gòu)的范疇。平板下滑至觸地時，向下的凹坑面與地面形成平板作業(yè)角度，而凹坑面與大平板面自然地形成了折疊角度。當(dāng)車輛的前輪即將駛上平板時，最容易與車輛前懸保險桿干涉相碰的平板面上，被設(shè)計成向下的凹坑狀，向下的凹坑增加了板面與車輛前懸下部的間隙，從而保證了車輛駛上板面時的安全。這個構(gòu)思相當(dāng)奇妙，設(shè)計和制作也都相當(dāng)簡單，卻達(dá)到了折疊平板機(jī)構(gòu)的效果。

圖17、18也是南美某公司研發(fā)的擺板式直板平板機(jī)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)來說，它雖然只能算是直板式平板機(jī)構(gòu)。但因其將平板的尾端設(shè)計成了一個可上下?lián)u擺的擺板，在實際作業(yè)中也達(dá)到了折疊平板的功能和效果，所以筆者也將其納入到折疊平板機(jī)構(gòu)的范疇。當(dāng)平板下滑觸地后，可搖擺的擺板在液壓油缸的作用下，繞著平板最尾端的鉸接銷軸向下擺動，可使整個擺板面幾乎貼近地面。擺板面與地面形成平板作業(yè)角度，擺板與大平板形成折疊角度。在車輛的前輪即將駛上平板面時，因擺板幾乎是貼著地面，所以車輛前懸下部與擺板面有足夠的安全間隙，不會相碰。但車輛的前輪完全駛上擺板時，擺板可向上擺動，直至與大平板面成一平面，車輛就可以完全駛上平板面上。這個結(jié)構(gòu)也是相當(dāng)奇妙，操作也很簡單，達(dá)到了折疊平板機(jī)構(gòu)的功能和效果。

圖18 擺板與大平板成一平面狀態(tài)

國內(nèi)外清障車技術(shù)現(xiàn)狀

清障車技術(shù)發(fā)達(dá)國家的生產(chǎn)廠家通常都能尊重同行的產(chǎn)品技術(shù)，不仿制山寨同行產(chǎn)品來惡性競爭，而是通過加強(qiáng)自身產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)新，以提高市場的競爭力。比如在采用輕質(zhì)材料制作清障車車身（工具箱）方面，北美的三個著名廠家便是八仙過海，各顯神通了。Miller 集團(tuán)的車身，全是采用鋁合金材料進(jìn)行制作，其中有不少特制的異型鋁合金型材（如圖19）；Jerr-Dan 公司則采用復(fù)合材料制作車身，車身自重輕，且還經(jīng)久耐用，美觀大方，高端大氣上檔次（如圖20）；而NRC 公司則采用玻璃纖維來制作車身，玻璃鋼車身的模具成本低，容易造型，自重輕，外觀也十分大氣（如圖21）。這三個廠家的產(chǎn)品在上裝、車身、外型等各方面，都極具自身特色和優(yōu)勢，均是通過創(chuàng)新技術(shù)來贏得用戶，通過產(chǎn)品的差異化來激活市場。

近年來，清障車技術(shù)發(fā)達(dá)國家的生產(chǎn)廠家在運(yùn)用新材料、安全智能操作、開發(fā)專用底盤、研制人性化作業(yè)工具、研發(fā)特定工況下的專用清障裝置以及細(xì)分市場的產(chǎn)品方面，都有不少的創(chuàng)新產(chǎn)品面市及推廣應(yīng)用。

雖然國內(nèi)大多數(shù)廠家還處在起步發(fā)展階段，只會通過仿制、山寨等方式來快速進(jìn)入市場，通過低價銷售來提高品牌的知名度和市場占有率。不過，令人欣慰的是，國內(nèi)最早的幾家清障車專業(yè)廠家都能不忘初心地舍得投入，耐得住寂寞潛心研發(fā)創(chuàng)新，一方面進(jìn)行老產(chǎn)品升級改造，使老產(chǎn)品的性能更優(yōu)；另一方面不斷研制全新產(chǎn)品。如某公司新上市的低質(zhì)心折疊平板型清障車專利技術(shù)，就是在原普通折疊平板型清障車的基礎(chǔ)上升級改造而成的。通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅減小了平板作業(yè)角度，同時還降低了上裝的質(zhì)心，極大地提高了背載運(yùn)輸時的安全性能。而新近推向市場的全滑落地平板型清障車專利技術(shù)，就是創(chuàng)新研制的全新產(chǎn)品之一。它與傳統(tǒng)的擺臂落地平板型清障車的結(jié)構(gòu)完全不同，但卻完全具備后者平板作業(yè)角度為零角度的優(yōu)勢，并且更重要的是它還具有折疊平板機(jī)構(gòu)的可調(diào)整折疊角度的功能，是集多種平板機(jī)構(gòu)的優(yōu)點于一體的新產(chǎn)品、新技術(shù)。

雖然國內(nèi)清障車的總體技術(shù)還不如國外發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)各生產(chǎn)廠家的技術(shù)也參差不齊，但是我們應(yīng)該看到以粵海公司為代表的幾家專業(yè)廠家，其產(chǎn)品已成功返銷到清障車技術(shù)發(fā)達(dá)的北美和日本，其研發(fā)能力和制作工藝等均能與國外接軌，達(dá)到了國外發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平。尤其是近幾年研發(fā)的輕型藍(lán)牌平板清障車、隧道清障車、皮卡清障車、各類多功能清障車、輕型旋轉(zhuǎn)吊清障車等品種，不僅在國內(nèi)掀起了銷售的高潮，還被港澳臺、歐美日等國家和地區(qū)的用戶下單訂制。由此可以相信在不久的將來，國內(nèi)的清障車技術(shù)肯定能與歐美日發(fā)達(dá)國家和地區(qū)同步。

圖19 Miller集團(tuán)采用鋁合金材料制作的車身

圖20 Jerr-Dan公司采用復(fù)合材料制作的車身

圖21 NRC 公司采用玻璃纖維材料制作的車身

2017-09-29