在企業(yè)界有著這樣一種說法“商人的豐田,技術(shù)的本田”。
對于商人的豐田我們不難理解,作為蟬聯(lián)世界新車銷量冠軍的新晉霸主,豐田在產(chǎn)品與營銷方面無可挑剔;但是說到“技術(shù)的本田”,就另有深意了!
但其實,技術(shù)的本田除了科技創(chuàng)新,最重視的就是企業(yè)的專利布局。
讓我們一同走進(jìn)本田的科技世界,看看以技術(shù)創(chuàng)新為根基的企業(yè),到底是如何進(jìn)行專利布局的?企業(yè)該選擇怎樣的專利布局策略才最“完美”?
以車用主驅(qū)電機繞組為例。
車用主驅(qū)電機繞組形式
電機的定子繞組形式主要分為集中式繞組和分布式繞組,集中式繞組是將線圈纏繞在定子齒上,其繞制方法簡單,可以利用繞線機進(jìn)行批量化生產(chǎn)以降低成本,但是集中式繞組空間利用系數(shù)較低,并且齒槽轉(zhuǎn)矩大,轉(zhuǎn)矩脈動大。
而分布式繞組中的每個磁極由一個或幾個線圈按照一定的規(guī)律嵌裝布線組成線圈組,通電后形成不同極性的磁極,分布式繞組制造工藝復(fù)雜,成本較高,但是由于其空間利用系數(shù)高,可以帶來更高的功率密度,并且齒槽轉(zhuǎn)矩更低,轉(zhuǎn)矩脈動小,逐漸成為新能源汽車主驅(qū)電機的主流設(shè)計方式。
集中式繞組電機
本田公司的分布式繞組電機方案
本田公司早期更注重對集中式繞組的研發(fā),如在2005版的雅閣混動車型上采用的就是分段定子鐵芯和集中式繞組的方案,后期其技術(shù)方案逐漸向分布式繞組轉(zhuǎn)變。
本田公司在2011年起對分布式繞組電機進(jìn)行布局,通過三篇同日申請(CN102891548B、CN102891547B和CN102891543B)作為基礎(chǔ)專利對分布式繞組電機進(jìn)行基礎(chǔ)保護(hù)。
本田公司分布式繞組結(jié)構(gòu)
本田公司的分布式繞組電機結(jié)構(gòu)十分獨特,CN102891548B保護(hù)的是電機繞組整體結(jié)構(gòu),圖2為繞組結(jié)構(gòu)圖,電機繞組由3部分組成,分別為插入定子鐵芯槽中的線圈桿26、27,外側(cè)連接線圈41和內(nèi)側(cè)連接線圈42。
與常規(guī)的繞組通過在定子鐵芯兩端扭曲形成繞組端部不同,該電機的端部是由單獨的連接線圈構(gòu)成,將線圈桿連接起來。該技術(shù)方案的優(yōu)勢是,可以極大的減少端部的高度,通過用平面的連接線圈代替了弧形的繞組端部,由此減少了導(dǎo)線用量、減少了銅損并降低了電機的軸向尺寸。
CN102891547B保護(hù)的是插入定子鐵芯槽中的線圈桿結(jié)構(gòu),線圈桿25包括外徑側(cè)線圈桿26及內(nèi)徑側(cè)線圈桿27,除兩端以外,線圈桿25的周圍由注射模塑成形的樹脂等絕緣材料28覆蓋而一體形成 的。該技術(shù)方案可以簡化裝配制造工藝,提高絕緣性能。
CN102891543B除了進(jìn)一步限定定子鐵芯與裝配連接線圈的基體板之間設(shè)有絕緣片外,更進(jìn)一步保護(hù)分布式繞組電機的制造方法。
通過上述3篇基礎(chǔ)專利申請,本田公司將整個電機定子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為全面的保護(hù),從整體結(jié)構(gòu)、線圈桿結(jié)構(gòu)到制造方法,基本全面覆蓋了其電機定子的創(chuàng)新之處,也使得其他競爭對手很難繞過其專利實施該技術(shù)方案。
本田公司后續(xù)專利布局
本田公司并沒有止步于對分布式繞組電機的基礎(chǔ)保護(hù),而是在原始設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行了改進(jìn)并圍繞其改進(jìn)進(jìn)行更加細(xì)化的專利申請布局。
其中一個較為重要的改進(jìn)就是將線圈桿的金屬導(dǎo)體形狀由圓形改為方形,此后的專利申請都是以該改進(jìn)后的技術(shù)方案為基礎(chǔ)方案進(jìn)行的申請。
本田公司對分布式繞組電機的改進(jìn)
對于車用主驅(qū)電機最重要的指標(biāo)就是功率密度,而提高功率密度就需要提高電機效率、增強散熱性能和降低成本,可以看到本田公司的專利申請同樣也是圍繞這3個方面進(jìn)行的。
從改進(jìn)的部位來看,對于定子線圈桿的改進(jìn)較多,涉及提高效率、改善裝配性能;其次是對端部結(jié)構(gòu)進(jìn)行的改進(jìn),主要涉及冷卻性能和裝配性能。
本田公司對于集中式繞組電機改進(jìn)方向
本田公司的保護(hù)策略
從本田公司整個申請過程來看,遵循了先整體后局部的布局策略,先對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行專利保護(hù),以獲得最大的保護(hù)范圍,并盡可能減少競爭對手繞過該專利的可能性。之后對于細(xì)節(jié)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)并加以保護(hù),防止競爭對手在核心專利的基礎(chǔ)之上進(jìn)行針對性布局,阻礙己方的研發(fā)方向。
而從專利具體保護(hù)的零部件來看,針對性和目的性十分明確,例如針對線圈桿、冷卻流道位置、端部結(jié)構(gòu)等,雖然每篇專利涉及的改進(jìn)點都很小,但是由于專利申請時將問題聚焦,并突出描述該技術(shù)方案所帶來的的技術(shù)效果,因此授權(quán)率也較高。
從專利布局的地域上來看,本田公司在日本本土布局的專利數(shù)量最多,這也符合絕大部分公司的布局策略,即本土優(yōu)先布局。
其次,本田公司較為看重在美國、中國和德國的專利布局。對于專利的地域布局,可以看得出本田公司不僅考慮了主要的銷售市場(如中國、美國)和未來潛力較大的市場(如印度),也考慮了可能使用相同技術(shù)來生產(chǎn)制造電機的國家(如德國)。
總結(jié)
作為全球知名的整車廠商,本田公司在進(jìn)行專利布局時,重點考慮了產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)、技術(shù)手段、技術(shù)效果以及保護(hù)地域等因素,從基礎(chǔ)專利到外圍布局,保護(hù)的邏輯清晰且層次分明,這些都值得其他電機廠商在進(jìn)行專利布局時進(jìn)行參考、學(xué)習(xí)和借鑒。