发明创造名称：人力飞行器
外观设计名称：
决定号：200858
决定日：2020-01-14
委内编号：1F260289
优先权日：
申请（专利）号：201610549082.4
申请日：2016-07-07
复审请求人：江伟业
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：黄振山
合议组组长：师广义
参审员：成春旺
国际分类号：B64C39/00(2006.01),B64C39/02(2006.01),B64D17/80(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第26条第3款
决定要点：说明书中虽然给出了解决技术问题的技术手段，但对本领域技术人员来说，该技术手段是含糊不清的，根据说明书的记载，本领域技术人员无法具体实施从而实现申请的发明目的。因此，该说明书的撰写公开不充分，不满足专利法第26条第3款的规定。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610549082.4，名称为“人力飞行器”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为江伟业。本申请的申请日为2016年07月07日，公开日为2016年12月07日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月07日以本申请权利要求1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性、权利要求2-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由作出驳回决定。驳回决定所依据的文本为：申请日2016年07月07日提交的权利要求第1-3项、说明书第1-28段（第1-7页）、说明书附图图1-39（第1-16页）；2016年10月25日提交的摘要附图、说明书摘要。驳回决定引用了如下对比文件：
对比文件1：CN103303476A，公开日为2013年09月18日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种人力飞行器，其特征在于：所述人力飞行器(图1)由中心轴可转动的中支架(1)、与中支架(1)的中心轴固定连接的驱动系统(2)、与中支架(1)的框架固定连接的左压气轮(3)和右压气轮(4)、固定连接于中支架(1)的框架上的操纵系统(5)组成。
2. 根据权利要求1所述的人力飞行器，其特征在于：所述的驱动系统(2)(图7)，是通过链条传输系统(13～25)与轴(二)(26)相连的，连接轴(二)两端的皮带传输系统(27～29)是与图1中左压气轮(3)和右压气轮(4)中的转子相连的。
3. 根据权利要求1所述的人力飞行器，其特征在于：所述的操纵系统(5)(图31)，摆杆(4)可以绕图1中的中支架(1)的中心轴迴转并可左右移动使舵(9)摆动。”
驳回决定指出，权利要求1所要求保护的技术方案被对比文件1公开，不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。从属权利要求2与对比文件1的区别技术特征是：驱动系统通过链条与轴（二）相连，连接轴（二）两端的皮带传输系统是与图1中左压气轮和右压气轮中的转子相连的，而上述区别技术特征是本领域的常规技术手段，因此，权利要求2相对于对比文件1和本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求3的附加技术特征一部分被对比文件1公开，一部分属于本领域的常规技术手段。因此，权利要求3也不具备创造性。针对申请人的意见陈述，进一步指出：（1）对比文件1与本申请的背景技术不同；对比文件1公开了本申请权利要求1的全部技术特征，技术方案实质相同，仅仅是文字表述略有不同；本申请的技术方案以其权利要求记载的为限，本申请的权利要求所记载的技术特征确被对比文件1公开，这与对比文件1与背景技术是否存在区别并无直接关系。（2）权利要求1中仅记载了包括“左压气轮”和“右压气轮”，并未对压气轮的具体结构做出进一步的解释或限定，对于普通技术人员而言，可以压气的轮子便是压气轮，也即对比文件公开了该技术特征。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年08月30日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件，同时提交了本申请技术方案中用到的现有技术：专利号为97101501.5的压水（气）轮的说明书及附图，并在意见陈述书中提出本申请的权利要求具备新颖性和创造性的理由。复审请求人认为：（1）对比文件1与本申请背景技术中的技术方案相同，以此判定本申请不具备新颖性不准确；（2）本申请是利用申请人已获得专利权的压气轮的人力飞行器，它可以使人坐在该产品中依靠自己的力量不用跑道不用辅助力直接从地面升向空中，具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年09月17日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为，（1）本申请的权利要求中并未对压气轮的压气方向、是否包括翅膀、起飞方式作出限定，对比文件1中的大风扇叶轮可以向后压气，产生推力，实现人力飞行器的起飞，其也是依靠人自己的力量；且本申请中还包括安全伞7，对比文件1中的软翅膀1也是一种伞结构。（2）权利要求中并未限定压气轮结构，“压气轮”并非常规技术术语，本领域技术人员从字面意思出发，认为对空气产生压力的转子即为压气轮，因此，在权利要求未对压气轮进行具体限定的情况下，对比文件1中的叶轮可以相当于本申请的压气轮。而且压气轮是现有技术，将压气轮应用于飞行器是容易想到的。至于其他的一般技术的组合，已被对比文件公开或属于本领域的公知常识。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年09月17日向复审请求人发出复审通知书，指出：本申请的说明书中虽然给出了解决技术问题的技术手段，但对本领域的技术人员来说，该手段是含糊不清的，根据说明书记载的技术内容，本领域的技术人员无法具体实施从而实现通过人力踩动踏脚板做功以使说明书中设计重量的飞行器实现起飞、空中停留、前后移动、左右转弯等各种运动。因此，本申请不满足专利法第26条第3款的规定。
复审请求人于2019年10月07日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：（1）叶子板由九块筋板（板厚1-2mm）和一块翼板（板厚lmm）焊接而成，并给出图示。设计中单个压气轮出风口的截面积是0.276m2，则出风口的压力为292/2÷0.276＝529公斤/m2。叶子板为空间杆件结构，要进行过程力学分析可能很困难，目前拿不出它的强度、刚度、稳定性数据。529公斤/m2的压力是否都作用在半封闭空间（不是封闭空间）的围壁上，还有待商推。压水（气）轮是一门新知识，无历史记载，因此还没有这方面的科学理论与数据。复审请求人认为叶子板并不会受529公斤/m2的压力，即使会受529公斤/m2的压力，也不会承受不起。（2）骑自行车时，车向前运动是要克服轮子与地面之间摩擦力的。而人力飞行器没有轮子与地面之间摩擦力，只要启动了，就会产生转动惯量，则减轻了脚踩力，即转动后加力，是不需要连续用启动力的，这跟骑自行车时用力是一样的。（3）根据复审通知书计算，输出功够了。升重292公斤是指一个重95公斤的人操作该人力飞行器升高，这是极限情况。可以人为设定人力飞行器操作人不能超过80公斤。人的体重减轻后，出风口的压力也减小了，这样可以增加输入能量，达到所需要的升高。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在复审阶段没有对申请文件进行修改，本复审请求审查决定所针对的文本如下，即，申请日2016年07月07日提交的权利要求第1-3项、说明书第1-28段（第1-7页）、说明书附图图1-39（第1-16页）；2016年10月25日提交的说明书摘要、摘要附图。
2、关于专利法第26条第3款
专利法第26条第3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；必要的时候，应当有附图。摘要应当简要说明发明或者实用新型的技术要点。
具体到本案：
本申请的目的在于提供一种依靠人自己的力量对空气产生压力、其反作用力推动负载(包括自身)运动的机构，具体地，本申请的技术方案包括中支架、驱动系统、左、右压气轮、操纵系统、配重、安全伞。人坐在驱动系统的座椅里，像踩自行车那样踩动踏脚板，通过链条传输机构转动座椅下面的轴，再通过二组皮带传输机构转动左、右压气轮的转子，转子旋转带动叶子板运动对空气产生压力，使人力飞行器产生向上的升力。手控操纵系统改变气流方向，使人力飞行器实现空中停留、左右摆动、前后移动、左右转弯等各种运动。本申请中的动力全部来自人像踩自行车那样踩动踏脚板输入的能量。根据本申请的记载，单个压气轮能产生向上的升力为F＝66.324n2a3Hρη，人力飞行器能产生向上的升力为2F＝132.684n2a3Hρη。由设计数据推算，若踏脚板每秒钟转一圈，通过链条与皮带传输机构，使得压气轮的设计转速为n＝5.2转/秒，叶子板高度H＝1米， 空气的密度ρ＝1公斤/米3，机械效率若为η＝0.8，则2F＝2869牛顿， 即该人力飞行器能将292公斤的重量升上天空。人力飞行器设计大部分选用铝合金材料，设计总重量为197公斤。也就是说，只要是重量小于或等于95公斤的人，都可以使人力飞行器升上天空。
然而，（1）根据前述公式，由上述参数可以得到叶子板的宽度a为1米，也就是说，叶子板的长、宽都是1米，由于压气轮对空气加压并喷气，其叶片承受高压，则其应当具有一定的承压厚度，根据本申请中压气轮的结构，叶子板为铰接处的尺寸大而端部尺寸小（参见CN1098789C的附图2）的板材，考虑到叶子板的长宽都是1米，其在压力下易发生变形、失稳，从而需要叶子板具有较大的厚度，然而我国常用牌号的铝合金板的密度约为2.63-2.85吨/立方米，则取中间厚度为1毫米的叶子板的重量约为1×1×0.001×（2.63-2.85）×1000=（2.63-2.85）kg，两个压气轮的8 个叶子板取中间厚度1毫米的重量将达到约（21-22.8）kg，而且叶子板的厚度远远大于1毫米（例如中间厚度10毫米厚的8 个叶子板重量将达到200kg以上），再加上压气轮的外壳、轴、滚轮、连杆、轮座的重量、本申请中记载的轴承、轴承座、挡风板、轨道、加强盘、支撑杆、压板、罩板、轴套、出风口等结构，以及飞行器的中支架、驱动系统、操纵系统、配重及安全伞等部件的重量，同时，由于叶子板的长、宽都是1米，则相应地压气轮及上述各部件的最小尺寸已经被限定，本领域技术人员不清楚在人力飞行器大部分选用铝合金材料的情况下，如何能够保证得到其设计总重量，同时还要达到设计尺寸和受力要求。
（2）根据本申请记载的计算参数，要达到飞行器起飞的要求，踏脚板需要每秒钟转一圈，通过链条与皮带传输机构，压气轮的转速为n＝5.2转/秒，上述传动是传动比为5.2的增速传动，则上述传动是扭矩变小的费力传动（相对于普通减速器经过传动转速变小、扭矩变大的省力传动），本申请的前提是踏脚板需要每秒钟转一圈，但没有给出一个人在上述重量的压气轮转子和费力传动系统的条件下，如何持续提供足够的力，踩动踏脚板，并保持每秒钟一圈的转速，使压气轮对空气加压、喷出并驱动上述重量的人力飞行器起飞、空中停留、左右摆动、前后移动、左右转弯等各种运动。
（3）不计各种传动效率，要将292公斤的重量升上天空可以实现起飞、空中停留、前后移动、左右转弯等各种运动，例如起飞状态，由于人力飞行器要实现正常的飞行，则至少可以上升到空中的一定高度，需要人像踩自行车那样踩动踏脚板输入能量使飞行器克服292公斤重量的重力做功，如果升高到H米，则做功为292公斤重量的重力势能：292kg×9.8N/kg×H=2861.6H焦耳，即每升高1米，需要克服重力做功2861.6焦耳。然而，一个成年健康男人骑自行车发出的平均功率，最高发出功率（约10秒）可达510瓦，则在持续时间内的输出功约为510×10=5100焦耳，能够上升的高度为H=5100/2861.6，约1.8米（参见《机械设计手册》（第三版）(第1卷)，成大先主编，第1-393页表1-10-10，化学工业出版社，1993年01月）。而且，如果飞行器垂直上升更高、以及飞行、爬升过程由于喷口分力做功的原因需要更高的能量输入。但本申请的说明书中并未记载或有证据证明一个人踩动踏脚板做的功如何能够满足飞行器飞行的能量需求。因此，本领域技术人员不清楚一个人如何像通过踩自行车那样踩动踏脚板做功使292公斤重量的飞行器实现起飞、进而实现空中停留、前后移动、左右转弯等各种运动。
综上所述，说明书中虽然给出了解决技术问题的技术手段，但对本领域的技术人员来说，该手段是含糊不清的，根据说明书记载的技术内容，本领域的技术人员无法具体实施从而实现通过人力踩动踏脚板做功以使说明书中设计重量的飞行器实现起飞、空中停留、前后移动、左右转弯等各种运动。因此，本申请不满足专利法第26条第3款的规定，公开不充分。
3、关于复审请求人的意见
对于复审请求人的意见，合议组认为：
（1）复审请求人提到叶子板由九块筋板（板厚1-2mm）和一块翼板（板厚lmm）焊接而成，并给出单个压气轮出风口的截面积是0.276m2，出口压力529公斤/m2。然而，原说明书中未记载叶子板的上述特定结构，未给出压气轮出风口的截面积的具体设计依据，对于长度和宽度都是1米的铝质叶子板，板厚1mmm，在如此压力下，其稳定性不明确；而且，复审请求人对于其强度、刚度、稳定性也不确定，对于529公斤/m2的压力的作用情况不清楚，同时，本申请中采用的压水（气）轮没有相关的科学理论与数据。
（2）骑自行车一般只需要克服轮子与地面之间的摩擦力，从启动时的静摩擦到骑行中的滚动摩擦，而且存在惯性，当人不踩脚踏板时，自行车也会前进一段再停止，行驶中只需要克服摩擦力。但惯性的存在并不能代替人力输入，如果人踩脚踏板输出功不够，自行车就会越来越慢，无法保持车速。本申请的人力飞行器想要升高同样需要持续不断的输入功并要维持推力大于飞行器总体的重力，复审请求人的该意见并没有说明人如何持续提供足够的力，踩动踏脚板，并保持每秒钟一圈的转速，使压气轮对空气加压、喷出并驱动设计重量的人力飞行器起飞、空中停留、左右摆动、前后移动、左右转弯等各种运动。
（3）即使将飞行器的操作人的体重限定，但根据前述意见，也只能将其人力能够使飞行器上升的高度提高有限的高度，仍然没有明确一个人踩动踏脚板做的功如何能够满足飞行器持续飞行的能量需求。因此，本领域技术人员仍然不清楚一个人如何像通过踩自行车那样踩动踏脚板做功使设计重量的飞行器实现起飞、进而实现各种飞行运动。
因此，复审请求人的意见不具有说服力，合议组不予支持。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月07日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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