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弹簧式悬架

阅读:663发布:2020-05-12

专利汇可以提供弹簧式悬架专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供 钢 板 弹簧 式悬架,抑制重量增加以及成本上升,并且提高U型 螺栓 座(60)的强度。在U型螺栓座(60)设置有连结 减振器 (20)的下连结部(22)的连结销(71)。该连结销(71)形成为其轴线(Lpin)从U型螺栓(50)的螺栓部(51a、51b)的轴线(La、Lb)之间通过。由此,能够利用以螺栓部(51a、51b)作为固定端的U型螺栓座(60)的两端支承梁构造,支承减振器(20)的下连结部(22)。,下面是弹簧式悬架专利的具体信息内容。

1.一种弹簧式悬架,
所述钢板弹簧式悬架具备支承车桥壳的钢板弹簧、和使车身与所述车桥壳之间的相对运动衰减的减振器
在所述钢板弹簧与所述车桥壳的俯视观察时交叉的位置处的所述钢板弹簧的车身宽度方向的两侧,以在车身前后方向骑跨所述车桥壳的方式分别设置有U型螺栓,各U型螺栓所具有的平行的两根螺栓部的前端插通于U型螺栓座的螺栓插通孔,在所述前端螺合有螺母,由此,利用一对所述U型螺栓和所述U型螺栓座夹压所述车桥壳和所述钢板弹簧从而将所述车桥壳固定于所述钢板弹簧,
其中,
所述减振器的上端连结于车身,下端连结于所述U型螺栓座,
所述U型螺栓座构成为:所述U型螺栓座呈无底的四边箱状,4个部以及各边形成为带有圆角的形状,所述U型螺栓座具有:形成朝向车身宽度方向外侧的侧面的部分即外侧板部和形成朝向车身宽度方向内侧的侧面的部分即内侧板部,且设置有在车身宽度方向贯通所述外侧板部以及所述内侧板部双方的销,所述U型螺栓座经由所述销的从所述U型螺栓座沿车身宽度方向突出的部分连结于所述减振器,并且所述销的轴线从所述一对U型螺栓各自所具有的所述两根螺栓部的轴线之间通过。
2.根据权利要求1所述的钢板弹簧式悬架,其中,
在所述U型螺栓座的背侧中央,在所述外侧板部与所述内侧板部之间,以朝向车身宽度方向的方式设置有截面U字状的U字加强件,
所述U字加强件的端面与所述U型螺栓座的形成上表面的部分即上板部、所述外侧板部以及所述内侧板部焊接
3.根据权利要求1或2所述的钢板弹簧式悬架,其中,
在所述U型螺栓座与所述钢板弹簧之间夹设有角度调整件,
所述角度调整件由基板部和在所述基板部的车身后方侧向上方立起设置的支承台部一体形成,
所述基板部的底面紧贴并被焊接于所述U型螺栓座的上板部的上表面,
在所述支承台部形成有相对于所述基板部的底面随着趋向车身后方而朝上倾斜的第一倾斜面,
在所述基板部的车身前方侧形成有第二倾斜面,
所述第一倾斜面以及所述第二倾斜面是与所述钢板弹簧的下表面面接触的部分,且形成为均位于同一平面上。

说明书全文

弹簧式悬架

技术领域

[0001] 本发明涉及利用U型螺栓将车桥壳固定于钢板弹簧的钢板弹簧式悬架。

背景技术

[0002] 一般来说,钢板弹簧式悬架构成为利用沿车身前后方向延伸的左右两个钢板弹簧来支承车桥壳,兼具作为悬架弹簧的功能和作为车桥壳的定位装置的功能。钢板弹簧通过将多个钢板(leaf)重叠并利用中心螺栓(center bolt)固定,并进一步利用夹箍带(clip band)扎而形成为一体。钢板弹簧的前方端与形成于车身框架的弹簧架连结,钢板弹簧的后方端与形成于车身框架的吊(shackle)连结。
[0003] 车桥壳在钢板弹簧的长边方向中央位置由U型螺栓固定。车桥壳与钢板弹簧之间的这种固定构造例如已在专利文献1中被公开。
[0004] 图7、图8表示现有装置中的钢板弹簧110与车桥壳130的固定构造。U型螺栓150在钢板弹簧110的车身宽度方向两侧分别以沿车身前后方向从上方骑跨车桥壳130的方式设置,其前端插通于配置在钢板弹簧110的下方侧的U型螺栓座160的螺栓插通孔161并由螺母155紧固。由此,利用U型螺栓150和U型螺栓座160在上下方向夹压车桥壳130 和钢板弹簧
110,车桥壳130被固定于钢板弹簧110。图中,附图标记 113表示中心螺栓,附图标记190表示支架,附图标记167表示中心螺栓干涉避免孔,附图标记168表示加强件。支架190夹装在钢板弹簧110 的上表面与车桥壳130之间。
[0005] 钢板弹簧式悬架具备减振器120。减振器120的上连结部121连结于车身框架B,下连结部122连结于U型螺栓座160。在U型螺栓座 160,沿车宽方向设置有连结减振器120的下连结部122的连结销171。 U型螺栓座160具有延伸设置部100,该延伸设置部100相比U型螺栓座160与U型螺栓150连结的位置朝前方延伸设置,在该延伸设置部 100形成有连结销171。另外,还公知有将减振器120向后斜上方配置的形式,在这种形式的情况下,U型螺栓座
160具有相比该U型螺栓座 160与U型螺栓150的连结部朝后方延伸设置的延伸设置部100,在该延伸设置部100形成有连结销171。
[0006] 专利文献1:日本特开2003-172387号公报
[0007] 要求U型螺栓座160不会因从减振器120反复输入的负载而损坏或变形而导致螺母155松动。在上述钢板弹簧式悬架中,如图9所示,减振器120连结在相比U型螺栓150靠车身前方的位置,因此相对于从减振器120输入的负载F形成为悬臂梁构造。即形成了如下构造:
以构成 U型螺栓150的平行的螺栓部151a、151b中的前方侧的螺栓部151a作为固定端A,利用相比该固定端A靠外侧的部位(图8的粗虚线所围成的区域)承受从减振器120输入的负载F。
[0008] 因而,在U型螺栓座160中,针对从减振器120输入的荷重F而在强度上发挥功能的部位仅仅是相比固定端A靠外侧(车身前方侧)的部位。因此,为了响应强度上的要求,需要寻求增大U型螺栓座160的基本截面或将U型螺栓座160的材料变更为高应材料等的对策。然而,这样的对策会导致重量增加以及成本上升。

发明内容

[0009] 本发明是为了应对上述问题而完成的,其目的在于抑制重量增加以及成本上升,并且提高U型螺栓座的强度(相对于从减振器输入的负载的强度)。
[0010] 为了实现上述目的,本发明的特征在于,
[0011] 钢板弹簧式悬架具备支承车桥壳(30)的钢板弹簧(10)、和使车身(B)与上述车桥壳之间的相对运动衰减的减振器(20),
[0012] 在上述钢板弹簧与上述车桥壳的俯视观察时交叉的位置处的上述钢板弹簧的车身宽度方向的两侧,以在车身前后方向骑跨上述车桥壳的方式分别设置有U型螺栓,各U型螺栓(50)所具有的平行的两根螺栓部(51a、51b)的前端插通于U型螺栓座(60)的螺栓插通孔(61),在上述前端螺合有螺母(55),由此,利用一对上述U型螺栓和上述U 型螺栓座夹压上述车桥壳和上述钢板弹簧从而将上述车桥壳固定于上述钢板弹簧,
[0013] 其中,
[0014] 上述减振器的上端(21)连结于车身,下端(22)连结于上述U型螺栓座,[0015] 上述U型螺栓座构成为:上述U型螺栓座经由从上述U型螺栓座沿车身宽度方向延伸设置的连结轴连结于上述减振器,并且上述连结轴 (71)的轴线(Lpin)从上述一对U型螺栓各自所具有的上述两根螺栓部的轴线(La、Lb)之间通过。
[0016] 本发明的钢板弹簧式悬架具备钢板弹簧和减振器。钢板弹簧例如是将多个钢板弹簧(板簧)重叠并一体设置的部件,沿车身前后方向配置,前端和后端连结于车身,且在车身前后方向的中央部支承车桥壳。因而,钢板弹簧配置成相对于车桥壳在俯视观察时大致成直地交叉。
[0017] 钢板弹簧式悬架利用U型螺栓和U型螺栓座夹压车桥壳和钢板弹簧,由此将车桥壳固定于钢板弹簧。在该情况下,U型螺栓在钢板弹簧的宽度方向两侧以在车身前后方向骑跨车桥壳的方式分别设置,各U型螺栓所具有的平行的两根螺栓部的前端插通于U型螺栓座的螺栓插通孔,且在前端螺合有螺母。例如,车桥壳配置在钢板弹簧的上表面侧, U型螺栓座配置在钢板弹簧的下表面侧。在该状态下,一对U型螺栓以从车桥壳的上方在车身前后方向骑跨车桥壳的方式配置,在U型螺栓座的下表面侧紧固有螺母。
[0018] 减振器的上端连结于车身,下端连结于U型螺栓座。U型螺栓座构成为:该U型螺栓座经由从U型螺栓座沿车身宽度方向延伸设置的连结轴连结于减振器,并且连结轴的轴线从一对U型螺栓各自所具有的两根螺栓部的轴线之间通过。
[0019] 因而,能够利用以各U型螺栓所具有的前后的螺栓部作为固定端的、 U型螺栓座的两端支承梁构造,支承减振器的下端。由此,能够有效利用U型螺栓座的螺栓部间的截面来承受从减振器输入的负载。另外,与现有的悬臂梁构造相比,作用于U型螺栓座的弯矩减小。结果,能够抑制重量增加以及成本上升、并且能够提高U型螺栓座的强度(相对于从减振器输入的负载的强度)。
[0020] 另外,在上述说明中,为了便于理解发明,对于与实施方式对应的发明的结构,在括弧里标注了实施方式中所使用的附图标记,但发明的各构成要素并不限定于由上述附图标记所规定的实施方式。

附图说明

[0021] 图1是表示本实施方式所涉及的钢板弹簧式悬架中的车桥壳的固定构造以及减振器的连结构造的侧视图。
[0022] 图2表示U型螺栓座,(a)是俯视图,(b)是侧视图。
[0023] 图3是U型螺栓座的立体图。
[0024] 图4是支架的立体图。
[0025] 图5是说明支承减振器的两端支承梁构造的说明图。
[0026] 图6是说明U型螺栓座的承受从减振器输入的负载的区域的说明图。
[0027] 图7是表示现有装置的钢板弹簧式悬架中的车桥壳的固定构造以及减振器的连结构造的侧视图。
[0028] 图8表示在现有装置的钢板弹簧式悬架中使用的U型螺栓座,(a) 是俯视图,(b)是侧视图。
[0029] 图9是说明现有装置的钢板弹簧式悬架中的支承减振器的悬臂梁构造的说明图。
[0030] 附图标记的说明
[0031] 10…钢板弹簧,10a、10b、10c…钢板,13…中心螺栓,20…减振器,21…上连结部,22…下连结部,30…车桥壳,40…固定装置,50…U 型螺栓,51…螺栓部,52…连结部,55…螺母,60…U型螺栓座,61…螺栓插通孔,71…连结销,80…角度调整件,90…支架,B…车身框架, La、Lb…螺栓部的轴线,Lpin…连结pin的轴线,P…螺栓间距。

具体实施方式

[0032] 以下,使用附图来说明本发明的一个实施方式所涉及的钢板弹簧式悬架。图1是表示钢板弹簧式悬架中的车桥壳的固定构造以及减振器的连结构造的侧视图。钢板弹簧式悬架具备:大致沿车身前后方向延伸的钢板弹簧10、减振器20、将车桥壳30固定于钢板弹簧10的固定装置 40。该钢板弹簧式悬架是将用1根车轴连结车辆的左右后轮的刚性车桥在左右两侧悬架于车身的悬架。在本实施方式中,仅说明后轮的左右一个轮侧的构造,省略后轮的另一个轮侧的构造的说明。图1表示左后轮侧的车桥壳30的固定构造以及减振器20的连结构造。
[0033] 钢板弹簧10具有多个钢板(板簧)10a、10b、10c。在该实施方式中,钢板弹簧10具有3片钢板10a、10b、10c,但钢板的数量可以是任意片。各钢板弹簧10a、10b、10c重叠,在其长边方向中央位置由中心螺栓13连结固定,并且由未图示的夹箍带捆扎而形成为一体。
[0034] 在各钢板10a、10b、10c的彼此相对的板面之间适当地设置有填充物(省略图示),利用该填充物,减少因板间摩擦而导致的磨损以及嘎吱声。在配置于最上方位置的钢板(主钢板)10a的长边方向的两端分别形成有弹簧卷耳(spring eye)(省略图示)。弹簧卷耳的一方(前方端)与形成于车身框架B的弹簧支架(省略图示)连结,另一方(后方端)与形成于车身框架B的吊耳(省略图示)连结。钢板弹簧10与现有装置的钢板弹簧并无不同,因此省略进一步的说明。
[0035] 在该钢板弹簧10的上表面11固定支承有车桥壳30。钢板弹簧10 以其长边方向大致沿车身前后方向(不需要完全与车身前后方向一致) 的方式设置,因此,俯视观察时与车桥壳30大致成直角地交叉。本实施方式的车桥壳30形成为4个角部带有圆角的四边筒状,但也可以是现有装置中所示的圆筒型。
[0036] 在固定车桥壳30时,使用固定装置40。固定装置40包含两个U 型螺栓50、U型螺栓座60、支架90。另外,两个U型螺栓50以在钢板弹簧10的车身宽度方向两侧彼此相对的方式设置,因此,在图1中,车身宽度方向内侧的U型螺栓50由车身宽度方向外侧的U型螺栓50 遮挡而并未表示出来,它们呈相同的结构。
[0037] U型螺栓50由两根螺栓部51a、51b和将螺栓部51a、51b以相互平行的方式连结为U字状的连结部52一体形成。在各螺栓部51a、51b 的前端形成有外螺纹(省略图示)。两根螺栓部51a、51b与连结部52 没有边界而是连续地形成。U型螺栓50形成为其内周侧形状与车桥壳 30的外周面(上表面31、前表面32以及后表面33)相匹配。以下,在不需要区分螺栓部51a、51b这两者的情况下,仅称为螺栓部51。
[0038] 车桥壳30以隔着支架90的状态被载置于钢板弹簧10的上表面11。在该状态下,两个U型螺栓50在钢板弹簧10的车身宽度方向两侧分别以在车身前后方向从上方骑跨车桥壳30的方式设置。即,各U型螺栓50配置成:一方的螺栓部51a与车桥壳30的前表面32抵接,另一方的螺栓部51b与后表面33抵接,连结部52与车桥壳30的上表面31 抵接。
[0039] U型螺栓50以螺栓部51的前端相比钢板弹簧10的下表面12向下方突出的方式设置。在钢板弹簧10的下表面12配设有U型螺栓座60。如图2的(a)所示,在U型螺栓座60形成有4个螺栓插通孔61a、61b、 61c、61d。其中,螺栓插通孔61a、61b是设置于车身宽度方向外侧的 U型螺栓50的插通孔,螺栓插通孔61c、61d是设置于车身宽度方向内侧的U型螺栓50(附图中被遮挡而未表示出来)的插通孔。以下,在不需要区分4个螺栓插通孔61a、61b,61c,61d的情况下,将它们称为螺栓插通孔61。
[0040] 各U型螺栓50的螺栓部51的前端在插通于在U型螺栓座60形成的螺栓插通孔61的状态下螺合有螺母55。通过紧固该螺母55,利用U 型螺栓50、U型螺栓座60在上下方向夹压车桥壳30和钢板弹簧10,从而车桥壳30被固定于钢板弹簧10。
[0041] 以下,说明固定装置40的各部件。如图2所示,U型螺栓座60呈无底的四边箱状,4个角部以及各边形成为带有圆角。以下,在U型螺栓座60中,将形成上表面的部分称为上板部62,将形成朝向车身宽度方向外侧的侧面的部分称为外侧板部63,将形成朝向车身宽度方向内侧的侧面的部分称为内侧板部64,将形成朝向车身前方向的侧面的部分称为前侧板部
65,将形成朝向车身后方向的侧面的部分称为后侧板部66。
[0042] 在上板部62,如上所述在四角贯穿设置有供U型螺栓50的螺栓部 51插通的螺栓插通孔61a、61b、61c、61d,在中央贯穿设置有用于避免与中心螺栓13之间的干涉的干涉避免孔67。外侧板部63与内侧板部 64相互呈相同形状,在其中央侧以上下方向尺寸变大的方式向下方延伸。
[0043] 在U型螺栓座60的背侧中央,以朝向车身宽度方向的方式设置有截面U字状的U字加强件68。U字加强件68的端面与U型螺栓座60 的上板部62、外侧板部63以及内侧板部64焊接。另外,在U字加强件68的两侧分别设置有朝向车身前后方向的加强板69a、69b。车身前侧的加强板69a的端面与上板部62、前侧板部65以及U字加强件68 焊接。车身后侧的加强板69b的端面与上板部62、后侧板部66以及U 字加强件68焊接。
[0044] 在外侧板部63以及内侧板部64,在车身宽度方向大致平地贯通设置有用于连结减振器20的销70。销70在U型螺栓座60的车身前后方向的中央位置,配置于三个方向被U字加强件68包围的区域。销70 为圆柱体,从外侧板部63向车身宽度方向外侧较长地突出,该从外侧板部63朝车身宽度方向外侧突出的部分形成为与减振器20的下连结部 22连结的部分。以下,将从外侧板部63朝车身宽度方向外侧突出的部分特别称为连结销71。连结销71在内部形成有内螺纹72。
[0045] 如图2所示,销70的贯通位置设定成俯视观察时从供各U型螺栓 50的螺栓部51插通的螺栓插通孔61之间通过,即、从螺栓插通孔61a 与螺栓插通孔61b之间以及螺栓插通孔61c与螺栓插通孔61d之间通过。
[0046] 在本实施方式中,在将车桥壳30固定于钢板弹簧10的位置,车桥壳30的上表面31的方向与钢板弹簧10的下表面12的方向不平行。因此,若使U型螺栓座60与钢板弹簧10的下表面12直接抵接,则无法使U型螺栓50的螺栓部51与U型螺栓座60的上板部62正交。即,螺栓部51倾斜地贯通U型螺栓座60的上板部62,无法适当地紧固螺母55。因此,如图3所示,在U型螺栓座60与钢板弹簧10之间夹设有被称为倾角调整楔(caster wedge)的角度调整件80。该角度调整件80焊接于U型螺栓座60的上板部62的上表面。
[0047] 角度调整件80由基板部81和在基板部81的车身后方侧向上方立起设置的支承台部82一体形成。基板部81的底面紧贴并被焊接于U型螺栓座60的上板部62的上表面。在支承台部82形成有相对于基板部 81的底面随着趋向车身后方而朝上倾斜的倾斜面83。
[0048] 另外,在基板部81的车身前方侧也形成有倾斜面84。这两个倾斜面83、84是与钢板弹簧10的下表面12面接触的部分,且形成为均位于同一平面上。通过调整两个倾斜面83、84的倾斜角度,能够任意设定U型螺栓座60的上表面与钢板弹簧10的下表面12之间的角度差(倾斜角)。另外,在基板部81的中央形成有干涉避免孔85,该干涉避免孔 85与形成于U型螺栓座60的干涉避免孔67相对。
[0049] 在钢板弹簧10与车桥壳30之间夹设有支架90。如图4所示,支架 90将与钢板弹簧10的上表面11抵接的基板部91、和从基板部91的车身宽度方向两侧向上方立起设置的相互相对的支承壁部92a、92b形成为一体。在基板91的中央贯穿设置有用于避免与中心螺栓13之间的干涉的干涉避免孔93。
[0050] 支承壁部92a、92b相互呈相同形状,形成有与车桥壳30的外周面 (下表面34、前表面32以及后表面33)相匹配的切口94a、94b,车桥壳30与上述切口94a、94b相嵌。因而,该切口94a、94b形成为维持车桥壳30的下表面34与钢板弹簧10的上表面11之间的倾斜角度差的形状。
[0051] 另外,在支架90内,在车身前后方向设置有支承车桥壳30的侧面 (前表面32和后表面33)的支承板95a、95b。各支承板95a、95b焊接固定于支架90的内侧面。另外,图4中,仅示出了车身后方侧的支承板95b,省略了车身前方侧的支承板95a的记载。
[0052] 如上所述,车桥壳30经由支架90被载置于钢板弹簧10的上表面 11。在车桥壳30、且在钢板弹簧10的车身宽度方向两侧,两个U型螺栓50以在车身前后方向从上方骑跨车桥壳30的方式设置。在钢板弹簧 10的下表面12,经由角度调整件80配置有U型螺栓座60。在该状态下,各U型螺栓50的螺栓部51的前端插通于形成在U型螺栓座60的螺栓插通孔61,螺母55与螺栓部51螺合。这样,在上下方向夹压车桥壳30和钢板弹簧10,车桥壳30被固定于钢板弹簧10。在该情况下,车桥壳30由支架90的两个支承壁部92a、92b稳定地支承。
[0053] 减振器20为圆筒型的减振器,形成于上端的上连结部21连结于车身框架B,形成于下端的下连结部22连结于U型螺栓座60,使车身框架B与车桥壳30之间的相对运动(上下振动)衰减。减振器20例如可以采用一般的双管式减振器等。
[0054] 上连结部21以及下连结部22分别形成为圆筒状。上连结部21在内部设置有圆筒状的衬套23,上连结部21经由该衬套23同固定于车身框架B的减振器支架(省略图示)连结。另外,下连结部22在内部也设置有圆筒状的衬套24。
[0055] 在使未图示的环板状的止动件抵接在衬套24的轴向两侧的状态下,使从U型螺栓座60突出的连结销71贯通衬套24的贯通孔,将螺栓(省略图示)拧入在连结销71的内部形成的内螺纹72,由此下连结部22 被连结于U型螺栓座60。
[0056] 在该减振器20与U型螺栓座60之间的连结构造中,如图5所示,连结位置设定成:使得连结销71的轴线Lpin从各U型螺栓50的螺栓部51a、51b的轴线La、Lb之间通过。因而,能够利用以在车身前后方向离开规定距离P的螺栓部51a、51b作为固定端A1、A2的U型螺栓座60的两端支承梁构造,支承减振器20的下连结部22。
[0057] 由此,能够有效利用U型螺栓座60的螺栓部51a、51b间(图5的用螺栓间距P表示的区域、图6的粗虚线所围成的区域)的截面承受从减振器20输入的负载。另外,与现有的悬臂梁构造相比,作用于U型螺栓座60的弯矩变为约1/4。另外,能够使U型螺栓座60紧凑。结果,根据本实施方式,能够抑制重量增加以及成本上升、并且能够提高U型螺栓座60的强度(相对于从减振器20输入的负载的强度)。
[0058] 另外,由于能够有效利用U型螺栓座60的截面、以及能够使作用于U型螺栓座60的弯矩变为约1/4,因此能够防止U型螺栓座60变形,能够提高刚性。由此,能够稳定地连结减振器20,因此能够维持减振器 20的初始性能。因而,在减振器20的衬套23、24保持为廉价构造的状态下,能够长期地确保优异的操纵稳定性和乘坐舒适性。
[0059] 另外,在本实施方式中,能够使U型螺栓座60的质量(重量)相比现有装置降低约20%。另外,能够使U型螺栓座60的刚性为现有装置的约5倍。
[0060] 以上,说明了本发明的钢板弹簧式悬架所涉及的实施方式,但本发明并不限定于上述实施方式,能够在不脱离本发明的目的的范围进行各种变更。
[0061] 例如,在本实施方式中,减振器20连结在钢板弹簧10的车身宽度方向外侧位置,但也可以形成为减振器20连结在钢板弹簧10的车身宽度方向内侧位置的结构。另外,减振器20也可以是向后斜上方配置的形式。另外,在右轮与后轮,可以构成为使减振器20的配置方向不同 (例如,一方轮侧的减振器20向前斜上方配置,另一方轮侧的减振器 20向后斜上方配置)。
[0062] 另外,在本实施方式中,在钢板弹簧10的上表面11侧配置车桥壳 30,在下表面12侧配置U型螺栓座60,但也可以构成为使该配置关系上下反转。即,也可以构成为在钢板弹簧10的上表面11侧配置U型螺栓座60,在下表面12侧配置车桥壳30,U型螺栓50从下方骑跨车桥壳30。
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