成都余行专利代理事务所·硬科技专利分析系列

板块四：实战指南——专利规避、布局与诉讼（3/6）

“零件集成”的规避艺术：如何用一个构件替代两个构件而保留全部功能？

——从“第一构件/第二构件”的集成设计看专利规避的“功能-结构”分离策略

导语

前两篇我们讲了两件事：

• 第19篇：如何通过FTO分析判断五连杆方案不侵犯特斯拉的四连杆专利；
  
• 第20篇：如何用“专利零件”方法进行规避设计，用五连杆替代四连杆。
  

但我们的客户在实际研发中遇到了一个更刁钻的问题：

“第一构件和第二构件，能不能集成为一个构件，但第一和第二构件的功能还保留？”

这个问题之所以“刁钻”，是因为它触及了专利侵权判定的核心——全面覆盖原则与等同原则之间的灰色地带。

• 如果集成为一个构件，专利中的“第一构件”和“第二构件”是否还存在？
  
• 如果物理上“合并”但功能上“保留”，法院会认定侵权还是不侵权？
  
• 这种“功能-结构分离”的设计思路，能否成为一种通用的规避策略？
  

成都余行专利代理事务所运用独创的 “专利零件”分析方法，为您深度解析“零件集成”式规避设计的法律逻辑与工程实践。

一、问题还原：到底在问什么？

1.1 特斯拉专利的权利要求回顾

US20260097493A1的独立权利要求1包含以下关键特征：

“一种用于机器人关节的组件，包括：

零件A：第一构件，被配置为连接到第一机器人肢体；

零件B：第二构件，被配置为连接到第二机器人肢体，所述第二构件可相对于所述第一构件围绕关节轴线旋转；

零件C：四连杆机构，将所述第一构件与所述第二构件可操作地连接；

零件D：所述四连杆机构被配置为在旋转时改变机械增益。”

1.2 “集成化”设计的具体含义

客户问的是：是否可以把“第一构件”和“第二构件”做成“一个零件”，但让这个零件既承担“连接大腿”的功能，又承担“连接小腿并允许相对旋转”的功能？

1.3 这个问题的工程背景

在机械设计中，“零件集成”（Parts Consolidation）是一种常见的工程优化手段：

• 减少零件数量 → 降低装配成本；
  
• 减少连接件 → 提高可靠性；
  
• 一体化成型 → 提高结构强度。
  

但在专利规避中，“零件集成”是否有效，取决于法律如何看待这种“合并”。

二、法律分析：集成后的A和B是否还存在？

2.1 专利侵权的判断标准：全面覆盖原则

根据中国《专利法》和司法实践，专利侵权判断遵循“全面覆盖原则”：

只有被控侵权方案包含了专利权利要求的全部技术特征（或其等同物），才构成侵权。

2.2 “集成后是否还包含A和B”的两种观点

观点一：物理上不存在=不包含（字面侵权角度）

集成方案中，没有两个独立的“构件”了，只有一个零件。因此，从字面意思上，该方案不包含“第一构件”和“第二构件”这两个独立特征——不构成字面侵权。

观点二：功能上存在=等同侵权（等同侵权角度）

集成后的单一零件，实际上仍然承担了“与大腿连接”和“与小腿连接”两个功能分区——这在功能上与“第一构件+第二构件”实质相同。法院可能认定构成等同侵权——即用基本相同的方式、实现基本相同的功能、达到基本相同的效果。

2.3 判断结论：核心在于“运动分离”是否被保留

关键结论：

• 如果“集成”只是物理连接（焊接/铸造一体），且取消了相对旋转 → 没有侵权风险，但功能也失效了（这不是你想要的）。
  
• 如果“集成”保留了相对旋转功能（如通过轴承、柔性铰链） → 在功能上仍然构成了“第一构件”和“第二构件”的等同方案，侵权风险依然存在。
  

简单说：只要大腿和小腿能相对旋转，且传动机构连接了这两端，法院就可以认定存在“第一构件”和“第二构件”的等同特征。

三、如何真正实现“集成”式规避？

3.1 思路一：颠覆传动方式——从四连杆转向“一体化壳体+偏心凸轮”

特斯拉的核心是四连杆（零件C）。与其纠结A和B能不能合并，不如彻底换掉C。

方案设计：

• 一体化壳体：大腿和小腿通过一个精密铸造的壳体连接（一个零件，物理集成）；
  
• 内部传动：在壳体内部集成偏心凸轮机构，替代四连杆；
  
• 功能目标：在旋转过程中，通过凸轮的偏心轮廓改变力臂长度，实现“变机械增益”效果。
  

侵权判定：

侵权风险等级：较低。

原因：核心传动零件C已经被完全替换——四连杆（纯几何闭环机构）与偏心凸轮（接触式轮廓机构）在传动原理上存在实质性差异，不构成等同替换。

3.2 思路二：从“刚性旋转”转向“柔性变形”——进入全新保护领域

这是更具革命性的规避思路：

方案设计：

• 取消所有刚性枢轴；
  
• 改用柔性铰链（Flexure Hinge）或弹性变形元件连接大腿和小腿；
  
• 关节的“旋转”依靠材料的弹性变形实现；
  
• 机械增益的变化通过柔性结构的几何非线性实现。
  

侵权判定：

额外优势：柔性铰链方案本身具有极高的可专利性——这是一个真正的“蓝海”方向。

四、“专利零件”方法论的升级应用：功能-结构双轴分析

4.1 为什么要用“双轴分析”？

传统的“专利零件”分析只关注“结构零件”（如“四连杆机构”），但集成化设计引入了新的维度——功能零件。

• 结构零件：看得见、摸得着的物理零件（如连杆、枢轴、壳体）；
  
• 功能零件：实现特定功能的抽象模块（如“力臂变化功能”“能量缓存功能”）。
  

4.2 功能-结构分离矩阵

核心策略：

1. 对于“功能绑定结构”的零件（如A、B）→ 可以通过结构集成实现零件数量减少，但需要接受“等同侵权”的可能；
   
2. 对于“功能可通过多种结构实现”的零件（如C）→ 通过彻底替换传动方式，实现真正的差异化。
   

五、给全国企业的核心建议

建议一：不要为了“规避”而“硬合并”A和B

如果只是把A和B焊接在一起，结果导致关节无法旋转——这是“为了规避而牺牲功能”，不划算。

如果A和B通过轴承集成在一个壳体内，但依然保留了相对旋转——那么法院大概率会认定存在A和B的等同特征，规避效果有限。

正确的规避逻辑是：保留A和B的功能（反正任何膝关节都需要它们），把规避火力集中在“零件C”——替换传动方式。

建议二：从“四连杆”转向“凸轮”或“柔性铰链”

四连杆被特斯拉锁定了，但“凸轮变力臂”和“柔性铰链”是两条完全不同的技术路线。

建议三：把“集成方案”本身作为新的专利方向

即使集成方案在规避特斯拉专利上效果有限，但集成方案本身可能具有可专利性——例如：

• “一种一体化壳体仿生膝关节”
  
• “一种用于仿生关节的集成式力臂调节机构”
  

这些专利可以成为企业自己的核心资产，形成与特斯拉专利“分庭抗礼”的格局。

结语

回到最初的问题：第一构件和第二构件能否集成为一个构件而保留全部功能？

答案是：技术上可以（通过一体化壳体+内置轴承/柔性结构），但在专利侵权判定上，这种集成并不足以绕开特斯拉的基础专利——法院仍然可能将集成后的功能分区认定为“第一构件”和“第二构件”的等同方案。

真正有效的规避，必须动“零件C”（四连杆机构）。

• 用偏心凸轮代替四连杆 → 侵权风险显著下降；
  
• 用柔性铰链代替四连杆 → 侵权风险几乎为零，同时开辟新的专利蓝海。
  

这就是“专利零件”方法论的精髓：不是简单地把零件“焊在一起”或“做成一体”，而是要识别出真正的“可替换零件”，然后从原理层面进行根本性替代。

成都余行专利代理事务所位于成都高新区益州大道北段777号中航国际交流中心A座602。我们以“功能-结构双轴分析”为进阶工具，帮助全国硬科技企业设计出既不侵权、又有专利价值、还能提升产品性能的规避方案。

如果您希望为企业的仿生关节设计进行一次“集成化规避”的深度咨询，欢迎联系我们。

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板块四第4篇（系列第22篇） ：《仿生技术专利怎么写？从特斯拉案例看“功能性限定”的运用》

我们将从“规避设计”转向“撰写技巧”，以特斯拉的专利为范本，深入讲解仿生类专利中“功能性限定”的撰写方法、审查应对策略和侵权诉讼中的应用。敬请期待。

本文基于特斯拉US20260097493A1专利文件撰写，集成方案分析为方法论演示，不构成法律意见。如需正式规避设计服务，欢迎来电咨询。