结合案例浅谈机械产品中功能性限定的创造性价值

发布时间: 2023-09-25

作者:徐莉 专利代理师、律师

【前言】

《专利审查指南》规定:通常,对产品权利要求来说,应当尽量避免使用功能或者效果特征来限定发明。撰写实践中,对于构造明确的机械产品,通常通过结构特征即能清楚限定其产品权利要求。

近期,在答复实践中,笔者发现,对于结构较为简单的机械案件,有时仅依靠结构特征无法描述出创造性区别,还需为结构特征附加功能性限定,以体现出技术方案的创造性。

本文即从为简单结构特征附加功能性限定以体现创造性的角度出发,梳理如何将一件结构较为简单的机械案件争取授权。

【具体案例】

✱独权

一种立式旋转压缩机,除包括曲轴、转子、上缸盖(含轴承部和法兰部)、气缸、下缸盖等基础部件外,还包括一对同性磁极(第一磁极和第二磁极),分别设置在转子铁芯的下端面和上缸盖的轴承部的上端面,第一磁极和第二磁极之间具有相互作用的排斥力。


✱第一次审查意见

对比文件1公开了压缩机的基础部件,权利要求1与对比文件1相比的区别技术特征为一对同性磁极。基于此,审查员认定权利要求1实际解决的技术问题是:如何减小电机与上轴承部之间(即设置同性磁极对的部位之间)的摩擦。

对比文件2公开了在轴向接触端面设置同性磁极,通过斥力使接触面之间产生间隙,以减小轴向相邻布置部件在接触面之间的摩擦的技术方案。

由此,审查员评述,本领域技术人员在面对立式旋转压缩机中电机转子铁芯底面与上轴承上端面之间的摩擦问题时,有动机对对比文件1进行改进,根据需要减小摩擦的实际接触位置,将第一磁极固定在转子铁芯的下端面、第二磁极固定在上缸盖的轴承部的上端面,仅为适应性设置。

剩余权利要求涉及同性磁极对的具体设置方式等特征,也不具有创造性。

✱一通答复思路

代理人仔细研究一通相关文件,发现本案中设置同性磁极对的目的并非为了减小设置该对同性磁极的部位之间的摩擦,而是利用该对同性磁极的排斥力来避免另一处部位之间(上图中蓝框圈出,具体是曲轴的下止推面与下缸盖之间)接触摩擦。

由于初始独权中仅记载了结构特征,导致审查员误解本案设置同性磁极对的目的是为了减小设置该对同性磁极的部位之间的摩擦力。

基于此,笔者在独权中增加功能性限定“所述排斥力用于抵消所述曲轴的下止推面与所述下缸盖之间的压力”以体现本案的创造性区别,并通过如下论述证明本案的非显而易见性。

本案实际解决的技术问题是:立式旋转压缩机中,由于电机内部轴向力、转子自重、曲轴自重等合力(下文称合力)通过曲轴的下止推面压在下缸盖上,导致曲轴的下止推面与下缸盖之间接触摩擦,影响泵体机械效率和压缩机性能系数。

本案在转子的铁芯的下端面与上缸盖的轴承部的上端面之间设置同性磁极对,并非如对比文件2所教导为了减小轴向接触端面之间的接触摩擦(转子的铁芯的下端面与上缸盖的轴承部的上端面之间本身就是不接触的),而是为了抵消曲轴的下止推面与下缸盖之间的压力,从而避免曲轴的下止推面与下缸盖之间接触摩擦。

如果遵循对比文件2的技术启示,对对比文件1进行改进以解决本案的技术问题,则应当在产生摩擦的实际接触位置,即曲轴的下止推面与下缸盖的上端面之间设置同性磁极对,这与本案的技术方案显然不同。

本案之所以采用了与对比文件2所给启示完全不同的方案,是因为二者的发明构思完全不同:对比文件2中,在产生摩擦的接触面之间设置同性磁极对,使接触面之间产生间隙以避免摩擦;本案中,在合力产生的压力源处设置同性磁极对,使原本传递至承压处(即曲轴的下止推面与下缸盖之间)的力通过同性磁极对转移至别处,具体可转移到上缸盖与壳体的连接处,从而也能够使整个压缩机系统更加稳定。

✱小插曲

一通答复后,审查员电话告知,其接受对比文件2没有提供技术启示的论证,但本案所说的“排斥力抵消偏心部的下止推面与下缸盖之间的压力”无法实现,理由是:排斥力作用在上缸盖上,即使有一部分力转移到了上缸盖与壳体的连接处,但还有一部分力会沿着轴向传递到下缸盖;如此,无法实现抵消曲轴的下止推面与下缸盖之间的压力。

讨论中,笔者发现一通答复时“使原本传递至承压处的力通过同性磁极对转移至别处”的论述因没有完全展开讲清楚而使审查员误解,因此提交了补充答复意见,主要从如下角度进行论述:

首先,原本合力通过曲轴传递至曲轴的下止推面与下缸盖之间,即“承压处”,导致曲轴转动时承压处发生摩擦损耗。

本案在转子的下端面与上缸盖的上端面之间设置同性磁极对,通过排斥力将转子和曲轴“上顶”,使合力通过同性磁极对作用到上缸盖上,并进一步传递到上缸盖与壳体的连接处,实现整个压缩机系统的稳定保持。

其次,作用在上缸盖上的力,即使经气缸传递到下缸盖,也是传递到气缸与下缸盖的连接处,而不会经曲轴传递到曲轴的下止推面与下缸盖之间,因压缩机中曲轴与上下缸盖及气缸均间隙配合不直接接触。气缸与下缸盖的接触区域,不同于曲轴的下止推面与下缸盖的接触区域;本案只要通过排斥力抵消曲轴的下止推面与下缸盖之间的压力,避免曲轴的下止推面压在下缸盖上即可;气缸与下缸盖之间的作用力,不会导致曲轴的下止推面与下缸盖之间发生摩擦损耗。

因此,本案所说的“排斥力抵消偏心部的下止推面与下缸盖之间的压力”能够实现。

经过上述答复后,本案最终获得授权。

【总结】

通过上述案例,可以发现,对于结构较为简单的机械案件,必要时可以在权利要求中增加功能性限定,以体现与现有技术相比的创造性区别。

在申请文件撰写时,对于用来实现非常规功能的简单结构特征,可以预先考虑其是否存在可能被认定为常用技术手段的风险,进而在权利要求书/说明书中针对性地布局合适的功能性描述。

此外,进行功能性描述时,针对每个技术特征、相关联的技术特征、整体技术方案所分别对应的功能/效果等,进行详细、有层次的描述,形成坚不可摧的“功能/效果树”,不仅使技术方案更加饱满和立体,而且也有利于代理师对技术方案的全面深入了解,为后续答复增加很多便利。就像本案中的小插曲,如果代理师对技术方案一知半解,很有可能因为说服不了审查员而败下阵来。

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