張路軍, 何生梅

(1.煙臺大學 機電汽車工程學院,山東 煙臺 264005;2.富國實驗學校,山東 濱州 256800)

0 引 言

專利作為企業(yè)的核心競爭力,對一個企業(yè)的生存和發(fā)展至關(guān)重要,企業(yè)擁有的專利權(quán)的數(shù)量及質(zhì)量是企業(yè)競爭力的體現(xiàn)。如今絕大部分比較重要的技術(shù)都申請了專利,要想使用專利需要專利權(quán)人的認可,若未經(jīng)專利權(quán)人的許可就實施其專利,將引起侵權(quán),會受到法律制裁。因此如何避開競爭對手的專利知識產(chǎn)權(quán),并在其基礎(chǔ)上再創(chuàng)造,對企業(yè)的生存和發(fā)展是非常重要的。

眾所周知,知識產(chǎn)權(quán)種類繁多,而保護的側(cè)重點和力度各有不同。企業(yè)可以根據(jù)保護對象的特點選擇不同的知識產(chǎn)權(quán)類型及其組合加以保護。從權(quán)利人的角度而言,專利的回避設(shè)計也非常重要。在確定了專利保護范圍之后,就可以進入回避設(shè)計的設(shè)計過程,在此過程中,回避設(shè)計方法大致有以下幾種:①借鑒專利文件中技術(shù)問題的回避設(shè)計;②借鑒專利文件中背景技術(shù)的回避設(shè)計;③借鑒專利文件中發(fā)明內(nèi)容和具體實施方案的回避設(shè)計;④借鑒專利審查相關(guān)文件的回避設(shè)計;⑤借鑒專利權(quán)利要求的回避設(shè)計。其中第五種回避設(shè)計方法是采用與專利相近的技術(shù)方案,而缺省至少一個技術(shù)特征,或有至少一個必要技術(shù)特征與權(quán)利要求不同。這是最常見的回避設(shè)計,也是與專利保護范圍最接近的回避設(shè)計。這種方法技術(shù)上的難度相對較大,筆者對這一難度較大的回避設(shè)計方法進行了研究。

文獻[1]研究了從專利中獲取深度知識進行創(chuàng)新的形式化方法;文獻[2]初步探討了獲取專利技術(shù)知識進行機械產(chǎn)品設(shè)計和解決專利技術(shù)知識沖突的方法;文獻[3] 提出了一種基于正則表達式的專利信息提取方法;文獻[4]研究了利用專利資源的二次創(chuàng)新方法;文獻[5]提出了一種面向概念設(shè)計的專利知識挖掘方法;文獻[6]研究了在設(shè)計過程中利用專利知識進行產(chǎn)品創(chuàng)新和侵權(quán)檢查的方法;文獻[7]研究了利用專利信息進行影象反求設(shè)計的思路和步驟;文獻[8]研究了利用TRIZ進行現(xiàn)有專利回避設(shè)計的一種集成過程。專利的核心是其包含的技術(shù)特征,以上文獻都沒有從技術(shù)特征出發(fā)來探討在現(xiàn)有專利基礎(chǔ)上進行回避設(shè)計的方法。筆者提出一種在現(xiàn)有專利基礎(chǔ)上進行回避設(shè)計,從而避開競爭對手的專利封鎖的系統(tǒng)化回避創(chuàng)新設(shè)計方法。此方法邏輯性和可操作性強,可以做到有步驟的創(chuàng)新,而不需要依賴特別的靈感,所以特別適合“互聯(lián)網(wǎng)+”時代創(chuàng)新教學使用。通過學習文中所提方法,機械類學生可以比較快的提高自身的創(chuàng)新能力,通過互聯(lián)網(wǎng)上的專利數(shù)據(jù)庫,可以在比較高的起點上創(chuàng)造出新的專利產(chǎn)品。

1 系統(tǒng)化回避創(chuàng)新設(shè)計方法介紹

權(quán)利要求書是專利保護的核心。一份權(quán)利要求書應(yīng)當至少包括一項獨立權(quán)利要求,還可以包括從屬權(quán)利要求。獨立權(quán)利要求應(yīng)當從整體上反映專利的技術(shù)方案,記載解決技術(shù)問題的必要技術(shù)特征,必要技術(shù)特征的總和足以構(gòu)成該技術(shù)方案。

因此,專利是以技術(shù)特征的形式記載了其與現(xiàn)有技術(shù)不同的技術(shù)方案。如果某一技術(shù)方案有一個必要技術(shù)特征不同于專利中的必要技術(shù)特征,則該技術(shù)方案對原專利不構(gòu)成侵權(quán)。如果該技術(shù)方案實現(xiàn)了原專利的功能,則避開了競爭對手的專利封鎖,進而在競爭中處于不敗之地。

對有形產(chǎn)品專利來說,技術(shù)特征一般以部件以及各部件間的結(jié)構(gòu)關(guān)系的形式表示。但技術(shù)特征所體現(xiàn)的本質(zhì)是其實現(xiàn)的功能。因此,應(yīng)當用反求技術(shù),將各技術(shù)特征所實現(xiàn)的功能挖掘出來,在此基礎(chǔ)上構(gòu)思實現(xiàn)功能的其它載體,再將載體組合就可形成新的技術(shù)方案。這些載體也就成了新專利中的技術(shù)特征?；趯＠南到y(tǒng)化回避創(chuàng)新設(shè)計方法框架圖如圖1所示。

圖1 基于專利的系統(tǒng)化回避創(chuàng)新設(shè)計方法框架圖

基于專利的系統(tǒng)化回避創(chuàng)新設(shè)計方法的步驟如下。

(1) 根據(jù)專利權(quán)利要求書、說明書及說明書附圖,得到專利的技術(shù)特征集合{技術(shù)特征1,技術(shù)特征2,…, 技術(shù)特征n},技術(shù)特征集合構(gòu)成了專利的技術(shù)方案。

(2) 應(yīng)用反求技術(shù),由技術(shù)特征集合{技術(shù)特征1,技術(shù)特征2,…, 技術(shù)特征n}映射出功能集合{功能1,功能2,…, 功能n}。

(3) 構(gòu)思實現(xiàn)各功能的載體,如功能1構(gòu)思出有n種載體實現(xiàn)方式:載體11,載體12,…, 載體1n。

(4) 組合各功能的實現(xiàn)載體,得到技術(shù)方案。如果n個功能各有n種載體實現(xiàn)方式,則可組合的技術(shù)方案有n2個。

(5) 通過方案評價,選出一種或幾種可行方案。

圖1中展示了一種可行的技術(shù)方案{載體11,載體21,…, 載體nn}。如果對這種技術(shù)方案申請新專利,則其中的每一載體也就成了新專利中的技術(shù)特征,如載體11。

2 實例研究

文中以申請?zhí)枮?7216979的專利“節(jié)能型游梁式抽油機”進行實例研究,證明所提方法的有效性和通用性。

2.1 提取技術(shù)特征集合

根據(jù)專利權(quán)利要求書、說明書及說明書附圖,得到專利的技術(shù)特征集合為{電動機,驢頭、游梁、連桿、曲柄組成的曲柄搖桿機構(gòu), 曲柄、游梁上配重},該技術(shù)特征集合構(gòu)成了專利“節(jié)能型游梁式抽油機”的完整技術(shù)方案。

2.2 映射功能集合

由上述技術(shù)特征集合映射出其功能集合為{提供動力,實現(xiàn)抽油桿的上下往復(fù)運動,儲存下沖程能量并在上沖程釋放}。

2.3 構(gòu)思功能載體

根據(jù)所學知識和經(jīng)驗,或者查功能載體知識庫,得到實現(xiàn)各功能的載體,以矩陣形式列于表1。

表1 功能載體矩陣

2.4 組合載體得到方案

將各功能的不同載體進行組合,可得到多個技術(shù)方案,原則上可得到的方案總數(shù)為 2×4×4=32 。當然,在實際組合時要注意解的相容性,并不是所有的功能載體都能組合在一塊。

2.5 優(yōu)選方案

根據(jù)產(chǎn)品的其它約束條件(如開發(fā)長沖程、低沖次的抽油機)進行分析、評價、決策,最后得到技術(shù)方案為:A1-B3-C4,即電動機-液壓油缸-液壓蓄能器。根據(jù)這個概念,再加上其他細節(jié),就得到節(jié)能液壓抽油機的新專利,而集合{電動機,液壓油缸,液壓蓄能器}就構(gòu)成了新專利權(quán)利要求書的技術(shù)特征集合。

2.6 新專利“節(jié)能液壓抽油機”的結(jié)構(gòu)及工作原理

2.6.1 結(jié) 構(gòu)

圖2是根據(jù)上述概念,再加上液壓閥等細節(jié)所得到的節(jié)能液壓抽油機的原理圖。其中的液壓油缸是一個組合油缸,有三個油腔Q1、Q2和Q3。Q1腔的油口與蓄能器相連,Q2、Q3腔的油口分別與換向閥6的兩個油口相連。溢流閥2起安全保護作用。減壓閥4控制Q1腔-蓄能器回路的最低壓力,并通過該閥向Q1腔-蓄能器回路自動補油。溢流閥3控制Q1腔-蓄能器回路的最高壓力。

圖2 節(jié)能液壓抽油機原理圖

2.6.2 工作原理

首次運行起升抽油桿時,換向閥6切換至右位,液壓泵向Q2腔供油,Q3腔回油,此時由于蓄能器中未充入液壓油,Q1腔-蓄能器回路處于低壓狀態(tài)使減壓閥開啟,液壓泵也向Q1腔供油,使大活塞桿上行起升抽油桿。

當需要下放抽油桿時,換向閥6切換至左位。液壓泵向Q3腔供油,Q2腔回油,在抽油桿重力及油液壓力的作用下大活塞桿向下運動,Q1腔中的油液被擠入蓄能器中,蓄能器儲存了能量。

下一次再起升抽油桿時,將換向閥6切換至右位。液壓泵向Q2腔供油,Q3腔回油,同時蓄能器向Q1腔釋放上次回收的能量,與Q2腔中的油壓作用力一起使大活塞桿上行起升抽油桿。

3 結(jié) 語

專利是企業(yè)的生命。文章提出的基于專利的系統(tǒng)化回避創(chuàng)新設(shè)計方法可以使企業(yè)避開競爭對手的專利封鎖,并可在競爭對手的專利基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新,從而在市場競爭中占據(jù)有利之地。文中所提方法邏輯性和可操作性強,可以做到創(chuàng)新而不需要依賴特別的靈感,所以該方法也可作為“互聯(lián)網(wǎng)+”時代培養(yǎng)機械類學生創(chuàng)新能力的一種重要方法。