机械创新设计及专利申请

第1章　绪论　/ 1

1.1　创新与产品创新　/ 1

1.1.1　创新的概念　/ 1

1.1.2　产品创新　/ 2

1.2　创新设计　/ 3

1.2.1　创新设计的概述　/ 3

1.2.2　创新设计的类型　/ 4

1.3　机械产品常规设计、现代设计与创新设计　/ 4

1.3.1　机械系统设计的重要性　/ 5

1.3.2　常规设计　/ 6

1.3.3　现代设计　/ 7

1.3.4　机械创新设计　/ 7

1.3.5　机械创新设计主要内容　/ 9

第2章　机械创新设计的思维基础　/ 10

2.1　思维的特性与类型　/ 10

2.1.1　思维的特性　/ 10

2.1.2　思维的类型　/ 11

2.1.3　创造性思维的形成与发展　/ 14

2.2　常用创新设计的基本原理与法则　/ 16

2.2.1　创新的基本原理　/ 16

2.2.2　创新法则　/ 17

2.3　常用的创新技法　/ 19

2.3.1　群体集智法　/ 19

2.3.2　类比创新法　/ 19

2.3.3　系统分析法　/ 20

2.3.4　仿生法　/ 21

2.3.5　组合创新法　/ 22

2.3.6　移植创新法　/ 23

2.3.7　联想法　/ 24

2.3.8　功能设计法　/ 24

2.3.9　反求设计法　/ 24

2.3.10　形态分析法　/ 26

第3章　机械创新设计的技术基础　/ 28

3.1　机器的组成分析　/ 28

3.1.1　机械及其分类　/ 28

3.1.2　机器的组成及基本形式　/ 31

3.1.3　机械系统的发展　/ 33

3.2　机械系统运动方案设计　/ 36

3.2.1　机械运动系统　/ 36

3.2.2　机械运动机构　/ 38

3.2.3　机械运动控制　/ 40

3.3　机械系统方案的评价　/ 44

3.3.1　评价指标体系的确定　/ 44

3.3.2　评价指标体系　/ 45

3.3.3　模糊综合评价法　/ 47

第4章　机械创新设计基本方法　/ 48

4.1　机构创新设计　/ 48

4.1.1　机构的变异、演化与创新设计　/ 48

4.1.2　机构的组合与创新设计　/ 55

4.1.3　机械创新中几种常用的实用机构　/ 62

4.2　机械结构创新设计　/ 66

4.2.1　机械结构设计的概念与步骤　/ 66

4.2.2　结构元素的变异与演化　/ 67

4.2.3　机械结构创新设计的基本方法　/ 71

4.2.4　机械结构创新设计的发展方向　/ 81

4.2.5　机械创新设计的实例　/ 84

4.3　机械创新与结构创新设计案例　/ 89

4.3.1　传送装置创新方案设计　/ 89

4.3.2　工业机械手创新方案设计　/ 92

4.3.3　直线滑台创新方案设计　/ 95

4.3.4　电梯轿厢的创新方案设计　/ 96

4.3.5　电梯轨道创新方案设计　/ 98

第5章　基于TRIZ的创新设计　/ 100

5.1　TRIZ概述　/ 100

5.1.1　TRIZ的定义　/ 100

5.1.2　TRIZ对发明问题的分级　/ 101

5.1.3　TRIZ理论体系的主要内容　/ 102

5.1.4　经典TRIZ的体系结构　/ 103

5.1.5　TRIZ解决问题的模式　/ 104

5.2　TRIZ1141体系　/ 104

5.3　TRIZ的“思维桥”　/ 106

5.3.1　“思维桥”的概念　/ 106

5.3.2　最终理想解　/ 106

5.3.3　九屏法　/ 107

5.3.4　STC 算子　/ 109

5.3.5　金鱼法　/ 109

5.3.6　小人法　/ 110

5.4　TRIZ的“进化桥”　/ 111

5.4.1　技术系统进化法则　/ 111

5.4.2　技术进化的S 曲线　/ 113

5.4.3　雷达图　/ 114

5.5　TRIZ的“参数桥”　/ 115

5.6　TRIZ的“结构桥”　/ 117

5.6.1　功能模型分析　/ 117

5.6.2　从功能模型到物场模型　/ 118

5.6.3　一般解法　/ 118

5.6.4　标准解法系统　/ 119

5.7　TRIZ的“功能桥”　/ 119

5.8　发明问题解决算法( ARIZ ) 　/ 120

5.9　运用TRIZ解决冲孔机钢珠脱落问题　/ 121

5.9.1　项目背景与问题描述　/ 121

5.9.2　TRIZ解决问题设计的步骤　/ 121

5.9.3　解决方案分析与评估及其方案验证　/ 123

第6章　专利信息检索技术　/ 125

6.1　常用专利文献检索资源简介　/ 125

6.1.1　主要专利局提供的专利文献数据库　/ 125

6.1.2　主要商业机构提供的专利文献数据库　/ 130

6.2　检索对象与检索范围　/ 132

6.2.1　主要检索类型的检索对象和检索范围　/ 133

6.2.2　权利要求的理解　/ 134

6.2.3　常用检索字段介绍　/ 136

6.2.4　特殊领域的检索　/ 138

6.3　案例检索及陈述意见书或权利要求书查询　/ 139

6.3.1　案例检索　/ 139

6.3.2　查询陈述意见书或权利要求书等文件　/ 143

第7章　专利撰写与实例分析　/ 147

7.1　基础知识　/ 147

7.1.1　可授予发明专利权的保护客体　/ 147

7.1.2　可授予实用新型专利权的保护客体　/ 148

7.1.3　可授予外观设计专利权的保护客体　/ 151

7.1.4　不授予专利权的客体　/ 152

7.2　说明书的撰写　/ 155

7.2.1　发明或者实用新型的说明书概述　/ 155

7.2.2　技术领域　/ 158

7.2.3　背景技术　/ 158

7.2.4　发明或实用新型内容　/ 159

7.2.5　附图说明　/ 161

7.2.6　具体实施方式　/ 162

7.2.7　说明书附图　/ 163

7.2.8　说明书具体实例　/ 163

7.2.9　说明书摘要　/ 166

7.3　权利要求书的撰写　/ 167

7.3.1　与权利要求有关的几个基本概念　/ 167

7.3.2　权利要求的类型　/ 167

7.3.3　权利要求的基本模式　/ 169

7.3.4　撰写权利要求书的主要步骤　/ 171

7.3.5　权利要求书的撰写　/ 172

7.4　权利要求中语言的应用　/ 180

7.4.1　权利要求书中语言的基本要求　/ 180

7.4.2　权利要求书相关案例分析　/ 180

7.5　权利要求书撰写的具体要求及常见缺陷　/ 183

7.6　发明撰写时常见问题总结　/ 188

7.6.1　无法克服的不清楚和/或不完整问题　/ 188

7.6.2　实施例公开的内容不足以支持上位概括的内容　/ 194

7.6.3　发明专利常见问题总结　/ 194

7.7　专利撰写实例　/ 196

7.7.1　一种面向宽面花架的长期升降自动浇花护理机方案设计　/ 196

7.7.2　一种长期可旋转自动浇水护理智能花架方案设计　/ 201

7.7.3　一种面向环形建筑的直线电机驱动电梯方案设计　/ 204

7.7.4　一种电梯轿厢围壁涂装自动下料装置方案设计　/ 208

第8章　专利审查意见与回复　/ 214

8.1　意见陈述书的撰写　/ 214

8.1.1　撰写意见陈述书的总体思路　/ 214

8.1.2　几类主要实质性缺陷的处理及意见陈述　/ 215

8.1.3　意见陈述的期限、形式及注意事项　/ 225

8.1.4　如何撰写意见陈述书　/ 226

8.2　对申请文件的修改　/ 227

8.2.1　对申请文件和权利要求书修改的要求　/ 227

8.2.2　对说明书及其摘要的修改　/ 228

8.2.3　不允许的修改　/ 229

8.2.4　答复审查意见通知书时的修改要求　/ 231

8.2.5　修改的具体形式　/ 231

8.3　审查意见、陈述和补正实录　/ 232

本书详述了实用的机械创新设计的思维基础、技术基础和基本方法,以及基于TRIZ的创新设计理论,详述了专利检索、撰写和审查意见回复相关方面的内容,所选实例丰富、具有代表性,对实例内容的分析具体、透彻。本书内容的阐述深入浅出,便于自学和实践。内容主要包括:创新设计的类型、机械创新设计的思维基础、机械创新设计的技术基础、机械创新设计基本方法、基于TRIZ的创新设计、专利信息检索技术、专利撰写与实例分析、专利审查意见与回复等。

本书适合从事机械设计和发明方法、创新方法的实践人员、研究人员和爱好者以及理工类高等院校师生阅读;也适合创新方法、知识产权相关专业的师生选为参考书使用。

本书第一章主要讲授创新与社会的关系、21世纪教育的特点、创新能力的培育途径以及创新设计、特点和类型；第二章．讲授各种创造原理，通过大量的案例使学生了解各种创造原理掌握，掌握采用创造原理的使用；第三章讲授各种创新技法，如群体集智法、组合创新法、列举创新法、联想类比法，要求学生熟悉常用创新技法，掌握3-4种创新技法；第四章主要讲授专利文件的撰写，包括了解专利申请文件的组成、专利要求书和说明书的写法；第五章要求通过两个新型的权利要求书和说明书撰写示例，能独立撰写专利文件和专利说明书。

本书内容共4篇8章,包括机械创新设计基础、机械机构创新设计与图例、机械结构创新设计与图例、机械创新设计综合实例。在介绍创新理念在机械设计方面应用的基础上,广泛列举了370多个机构创新设计实例、机械结构创新设计图例及4个综合性创新设计应用实例。

本书第1篇包括绪论和机械创新设计概述等基础性内容。第2篇包括机构的创新设计方法、机构创新设计及图例、机构组合创新设计及图例和仿生原理及创新设计图例,充分列举了创新设计在平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇运动机构、螺旋机构、挠性传动机构、组合机构、仿生机构的应用实例。第3篇主要列举了创新设计在机械结构中的应用实例。第4篇主要列举了4个机械创新设计的综合图例。

本书可以作为简明机械设计指南,供机械设计人员及相关技术人员学习、查阅和参考,还可以作为《机械设计》的配套教材,满足高等院校机械设计课程和机械设计基础课程的教学要求。

《科技创新及专利申请实务》由知识产权出版社出版。