摘要：旨在探索振动领域专利申请文件的撰写和创造性答复。首先，介绍了振动领域技术方案的特点，包括系统的耦合性和不同部件之间的振动相互作用。接着，阐述了振动产品中常见的振动特性，如振动频率和阻尼等。进一步探讨了以振动分析为基础的权利要求和说明书的撰写方法，并强调了从振动特性出发，利用振动力学知识推导技术问题和解决技术问题所达到的技术效果。最后，为应对可能的审查意见提供了参考，指出可以利用振动模型进行定量或定性分析，以论证技术方案的创造性。

关键词：振动力学；振动特性；专利撰写；创造性答复；

中图分类号：D923.42

文献标志码：A

机械振动理论针对航空、医疗、土木、海洋工程或电子通讯等工程领域的振动问题解决已经发挥了重要作用^[1]。振动领域中，振动利用可以分为线性振动的利用、非线性振动的利用以及电、磁和电磁振荡器在工程技术中的应用、社会领域和自然界中的振动现象与规律及其利用等^[2]。由于振动领域中的产品和方法具有较高的技术含量，目前已经申请了一定数量的涉及振动的相关专利^[3]-[6]。

高价值专利的撰写是专利法律价值培育的重要环节^[7]。中共中央、国务院印发的《质量强国建设纲要》中指出“加强专利、商标、版权、地理标志、植物新品种、集成电路布图设计等知识产权保护，提升知识产权公共服务能力”，业界也提出深入贯彻落实《知识产权强国建设纲要（2021－2035年）》及《“十四五”国家知识产权保护和运用规划》，强化专利代理行业高质量发展导向。可见，社会大众已经越发重视专利对于生产效益、经济利益以及市场竞争力等方面的贡献，并逐渐对专利服务具有了更高的要求。

本文结合振动工程领域的案例，以振动材料与结构、振动特性和动力学建模与控制等理论作为依据，提出振动领域中专利的权利要求书撰写、说明书撰写和创造性答复的其中一种可行路径，并阐述如何从固定频率、阻尼和振动响应等振动特性推导出技术效果的浅见，以期能够为振动领域中专利撰写工作和答复提供参考，进而提供可靠的专利服务，产出高质量和高价值专利。

一、振动领域中技术方案的特点

在航空航天、船舰工程、车辆工程、机械制造、能源动力、振动利用和冲击防护等工程中出现的振动问题，往往是由于刚体、柔体、流固体、几何尺度、力-热-电-声等多场或冲击动力等多个因素的耦合影响造成的^[8]。

由于耦合影响的原因，往往具体应用场景中的振动问题较为复杂，需要剖析导致该问题发生的根本原因，建立振动力学模型以从振动特性的角度指导结构设计，并且按照该思路可以在申请专利时确定发明点以及合理的保护范围，提高专利文本质量。同样地，在结合技术方案推导技术效果时，也建议从导致振动问题发生的根本原因出发，以振动频率、振动幅度和受力分析予以表征逻辑推导，阐述各技术特征起到的作用及如何克服的现有技术缺陷。

二、振动领域专利申请文件的撰写

振动领域中结构类的方案仅是从结构、形状及相对位置关系进行阐述，属于简单的硬件组合，在振动领域处于不可确定的状态。简单的硬件组合会导致技术手段与振动方面的技术效果之间缺乏足够的逻辑推导链条^{[9]27-42,[10]7}，导致不能够明晰与现有技术之间的差异。因此，应当注意增加振动分析的描述，从固定频率、振动力耦合等方面推导出技术效果，而不仅仅是涉及机械机构的位置和连接关系。下面主要从权利要求书和说明书两部分展开说明振动领域专利申请文件的撰写。

（一）权利要求书的撰写

在评估一件专利时，可以包括三个或明确或隐含的通用标准，它们是权利要求的有效性（validity）、权利要求的保护范围（scope）和侵权可发现性（discoverability），下述称为有效性、保护范围和可发现性^[11]。在权利要求书中布局了与实际产品结构相符的权利要求（下称结构类权利要求）的基础上，这里重点讨论是否应该加入关于振动特性的技术特征限定出对应权利要求（下称指标类权利要求）。

本文中振动特性可以包括基于振动信号分析提取的指标，例如固有频率、阻尼、频率响应等。有些振动特性可以通过传感器直接测量，而有些振动特性需要对采集的振动信号进一步加工处理才能得到。因此，在撰写指标类权利要求时，应重点考虑直观可测性。若将不具有直观可测性的振动特性写入指标类权利要求，则应考虑侵权取证的困难程度。另外，在权利要求布局策略中考虑指标类权利要求和结构类权利要求之间的关系，或是指标与结构混同的权利要求撰写时，也需要考虑振动特性的保护范围和硬件结构之间的保护范围影响情况。

无论结构类权利要求还是指标类权利要求，改进点在何处则将其置于靠前位置，以便令阅读者对本申请的创新点有直观的认识。而指标类权利要求和结构类权利要求具有引用关系时，在后权利要求的保护范围是一致的，在此讨论在前权利要求的保护范围，以及侵权可视化的影响。

若指标类权利要求在前，而结构类权利要求在后引用该指标类权利要求。指标类权利要求从振动特性的维度限定了对应的具体数值范围，并不被局限于固定结构设计，但是应当在说明书中通过逻辑推导来清楚地说明该数值范围内的振动特性所带来的技术效果，以及相比现有技术的差异。另外，考虑若仅有一套振动结构支撑指标类权利要求可能收到保护范围过大，说明书不支持的审查意见，应当在说明书中增加多种结构方案，或是对原有的结构方案提供多个变形实施例。

若结构类权利要求在前，指标类权利要求在后引用该结构类权利要求。在前权利要求的保护范围受到结构特征的影响，但是不被限定在具体的振动特性的数值范围。需要注意的是，如果要解决技术方案的技术问题必须要在具体数值范围之内，则实际上在前权利要求虽然没有限定指标特征，可能也存在隐性的限定，即本领域技术人员在结合结构类权利要求的技术方案与技术问题的基础上，仅能知悉振动结构在运行时的振动特性在该数值范围内才能解决技术问题，其保护范围并不包括该数值范围之外的振动特性。

若指标类权利要求与结构类权利要求互不引用，则两者从引用关系来讲形成并列方案，保护范围互不影响，且各自具有如上位于前者的特点。

若进行掺杂限定，即仅一个权利要求中同时包含结构特征和振动特性特征，在撰写时应当清楚如此撰写的目的是什么，该权利要求所针对的技术缺陷为何需要同时限定出结构类特征和振动特性特征才能解决。换言之，结构特征和振动特性特征是否皆是必要技术特征，以避免增加不必要的限定。

于侵权取证的便捷度来讲，结构类权利要求容易达到所见即所得的程度，通过购买被诉侵权产品即可当场拆解获取硬件结构而与结构类权利要求进行特征对比。而指标类权利要求需要通过测试仪器获取振动特性，如传感器、振动分析仪等，由于引入外来的测试仪器，则可能会面临对手对测试仪器、仪器准确性和测试环境等方面的质疑。并且，由于测试仪器的型号以及测试环境的变化，则测试得到的振动特性则可能会存在误差。

通常一个产品的整体结构是由各个部件的形状、位置和安装方式等相互耦合而得到，该整体结构在运行时所表征的振动特性是由各个部件的子振动特性相互耦合得到。而结构的特点是，每个部件单独作为零件时与作为整体结构的部件相比，其形状构造一般不会发生变化。振动特性的特点与结构相反，每个部件在不受其他结构或力影响时的子振动特性，不同于相互耦合后表征的整体结构的振动特性，例如每个部件的固有频率与整体结构的固有频率往往不同。因此应当从产品整体结构使用过程中的振动特性进行限定。而涉及某个部件的改进，若从振动特性的角度限定时就需要进一步考虑如何提高侵权可视化，以及在说明书中从该部件出发推导其对产品整体结构的振动特性的影响。

（二）说明书的撰写

界定清晰的技术问题是确定保护范围的关键要素之一。 发明人在技术交底书中记载技术问题可能会从应用场景的角度出发进行阐述，在该情况下，应当进一步确认为什么会产生这种技术问题，明确现有技术产生该技术问题的原因所在 ^{[9]51-65, [10]2}。

在进行充分的检索和有效的对比基础上，在撰写之前，预先确定交底书中技术方案实际解决的技术问题是与结构还是与振动特性相关。从而在撰写背景技术部分时，合理阐述对应的技术概念和现有技术，以推导出实际解决的技术问题，进而清晰明确的阐述。另外，若同时存在结构导致的技术问题以及振动特性导致的技术问题，可以根据侧重点不同放置在背景技术部分的不同段落，但是应当注意分清主次，以不同的技术问题对应不同的权利要求进行合理布局。

中国专利法第二十六条第三款规定，说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明，以所属技术领域的技术人员能够实现为准。对于单纯结构实施例的描述和扩展，当前已讨论较为清楚^[12]-[15]，在此不再详述。下面对涉及振动特性实施例的描述和扩展进行讨论。

振动特性实施例通常涉及数值参数的取值范围，例如现有技术中A方案的优选固有频率在500赫兹~1000赫兹之间，而本申请提供的B方案的优选固有频率在1500赫兹~2000赫兹之间。在对振动特性实施例描述时，建议详细描述选取该参数取值范围的理由以及其相对于现有技术带来的贡献，并给出证据(如固有频率、阻尼和振幅的实验数据)加以佐证，为后续修改或者答复审查意见提供充分的支撑。

在专利审查实践中，当专利申请与现有技术的区别技术特征主要为参数的取值范围时，审查员与申请人的争议焦点通常会转移至参数的数值范围相对于现有技术是否具备非显而易见性或者是否能够带来预料不到的技术效果上^[16]。因此振动特性实施例的撰写在一般涉及数值参数的实施例描述基础上，还建议与振动力学相结合，对每个实施例进行振动力学分析以从多维度进行实施例的扩展。对每个振动特性实施例，在给出选取该参数取值范围的理由以及其相对于现有技术带来的贡献前提下，可以进一步抽象出振动力学模型展开振动力学分析。

另外，从多维度进行实施例的扩展时还建议考虑侵权场景布置优选实施例。例如考虑侵权场景布置优选实施例时，可以对产品的工作过程进行分析，还可以结合产品整体结构及其产业链上下游部件的形状、位置和功能，以及扩展的替代部件等形成实施例。针对各个不同实施例，通过振动力学分析使用一个或多个振动特性值或振动特性范围体现本申请中技术方案是如何解决技术问题并达到技术效果的。

在进行振动力学分析时，可以辅以说明书附图给出振动力（如脉冲力、热力、气动力或弹性应变等）在产品结构中的作用方向和作用结果，并结合公式推导和解释提供振动力学模型，以此来表征相对于现有技术所具备的非显而易见性或者能够带来预料不到的技术效果，为后续修改、答复审查意见以及答复无效请求提供可靠的依据。而对于考虑侵权场景布置的优选实施例，在结合说明书附图、公式推导及公式解释给出振动力学分析的过程中，还应当考虑如上述的侵权可视化，即抽象出的振动力学模型应符合实际侵权场景且便于侵权取证。在侵权取证过程中，宜可以通过传感器或振动信号采集仪等直观采集到优选实施例中振动力学模型所施加的分力或振动特性。

另外，还要考虑说明书描述的简繁得当，在振动力学深度分析过程中，对于和现有技术共有的技术特征，也即现有技术方案的产品具有同样的振动力或振动特性，可以不做详细描述，但是也要保证清楚，尤其是和附加技术特征相关的部分，需要做一定的陈述。对于附加技术特征部分，即与实现申请技术效果密切相关的振动特性，需要详细描述。

在保证实质性支持的描述前提下，进行公开充分的保障说明。将权利要求的技术方案逐条进行分解之后，就要进行每个特征的描述^[17]。例如在考虑侵权场景布置的优选实施例中，对应指标类权利要求的每个特征针对性的给出侵权场景中实际部件，及该部件在振动力学分析中的抽象模型，以此阐述各部件的特点、作用与振动特性取值范围的理由与根据，从而体现出特征之间功能上彼此相互支持、存在相互作用关系。并且建议关注动力学分析，对于一些基于振动力学实现功能的产品，其在工作过程中的振动特性可能是动态变化的，例如对同个实施例中具有时序关系的每个场景进行动力学分析，推导出本申请的发明构思及各个方案的技术效果。

三、创造性答复

振动产品的结构与普通机械结构构成相同，本质上是由各个部件的形状、构造及位置关系组合得到的。而随着机械领域的发展成熟，各个部件可能是现有技术中公开的成型结构。无论是已被现有技术公开或未公开，在振动场景下，各个部件不同的形状、构造及位置关系影响了该部件在振动力学中施加的作用力及与其他部件的作用力关系，也会产生不同的振动力耦合现象，导致振动特性不同。

因此，在收到关于创造性的审查意见时，可从振动力学分析的角度出发，确定技术问题、技术方案和技术效果的逻辑主线。了解现有技术及审查员对最接近的现有技术的事实认定，重新确定区别技术特征，避免审查员过度的将作用力关系和振动力耦合的技术特征割裂开来评价，或是所认定的被公开的技术特征的振动力耦合情况与作用并未被公开，从而使得发明实际解决的技术问题浮出水平，便于展开对非显而易见性的陈述。

在意见陈述中围绕振动结构或振动特性带来的现有技术所不具有的预料不到的技术效果进行详细论述过程中，存在说明书中已有关于振动力学分析的相应记载、未有相应记载或记载不充分等多种情况。

在已有相应记载时，可以对现有技术同样进行振动力学分析，不过现有技术公开的方案缺乏细节时，振动力学分析过程较难，且不能被审查员接受，优选通过说明书中记载的内容论述各技术特征及整体方案在结构维度或振动特性维度起到的作用和技术效果。

在未有相应记载或记载不充分时，看当前说明书中呈现内容是否足以体现出所要争辩的各技术特征的作用及技术效果，并被审查员所接受。若难以达到较佳争辩效果，也可在意见陈述中对本申请方案客观的进行振动力学分析，例如对独立权利要求的技术方案抽象出振动力学模型，并结合说明书附图明晰振动力学模型与各个结构之间的关系，以及结合振动力学模型进行详细的振动力学分析。

另外，由于本申请中未有相应记载或记载不充分，该情况下意见陈述中无论是振动力学模型，还是公式推导、公式解释及振动力学分析过程，即使对本领域的技术人员来说，属于隐含公开，是从本申请能够直接地、毫无疑义地确定的，但由于审查员、代理人和社会公众并不是本领域的技术人员，需要提供充分的证据支持，以此来降低不被审查员接受的风险，提高获得专利权的概率^[18]。

四、结语

对于振动领域的专利撰写，大部分技术方案能够通过振动力学分析进行技术效果的推导，并利用振动特性限定合理的保护范围或基于其在说明书中进行技术方案的原理性推导。考虑从振动分析角度考虑撰写和答复，能够提高技术上的深度，更加凸显技术方案的创造性贡献，对于保护范围的合理设定以及后续修改留有更大的余地。

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刊载于《专利代理》2025年第1期