发明创造名称：用于检测以相对可活动的部件为特征的家用电器的运行参数的改进的压力传感器
外观设计名称：
决定号：41371
决定日：2019-08-09
委内编号：4W108596
优先权日：2008-12-05
申请（专利）号：201310243128.6
申请日：2009-12-04
复审请求人：
无效请求人：兰溪市中元电器有限公司
授权公告日：2017-03-01
审定公告日：
专利权人：伊利诺斯工具制品有限公司
主审员：陈凯
合议组组长：佟仲明
参审员：刘文治
国际分类号：G01L9/10,D06F39/08,D06F37/20,A47L15/42
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果一项权利要求的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，该区别技术特征没有被其它的证据公开，现有技术中也没有给出相应的技术启示，则该权利要求的技术方案具备创造性。
全文：
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2017年03月01日授权公告的名称为“用于检测以相对可活动的部件为特征的家用电器的运行参数的改进的压力传感器”的发明专利（下称本专利），其专利号是ZL201310243128.6，申请日是2009年12月04日，优先权日为2008年12月05日，专利权人为伊利诺斯工具制品有限公司。该专利授权公告时的权利要求书如下：
“1. 一种压力传感器(100)，所述压力传感器(100)包括刚性外壳(10)，所述外壳(10)容纳有对液压敏感的可变形膜(11)，其特征在于，所述压力传感器包括：
第一对比弹簧(25)和第二对比弹簧(35)；
所述外壳(10)被所述膜(11)整体地液封地分成第一室(15)和第二室(12)；
所述第一室(15)中容纳有所述第一对比弹簧(25)；
所述第二室(12)中容纳有所述第二对比弹簧(35)；
磁芯(200)，该磁芯由铁磁材料制成并且被可操作地与膜(11)关联以便响应于膜(11)的变形所述磁芯(200)在外壳(10)内移动；
线圈(21)，该线圈被固定到外壳上并且被可操作地耦合至磁芯(200)以形成可变的电感感应器(22)；
其中所述第一对比弹簧(25)的一端紧靠螺纹帽(50c)。
2. 根据权利要求1所述的压力传感器(100)，其特征在于，所述压力传感器进一步包括：
盘(36)，所述盘(36)位于第一室(15)内的可变形膜(11)之上；
其中，所述磁芯(200)安置在所述盘(36)上。
3. 根据权利要求2所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，所述盘(36)的下表面朝向所述可变形膜(11)的上表面，并且所述磁芯(200)位于所述盘(36)的上表面之上。
4. 根据权利要求3所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，第二对比弹簧(35)向所述可变形膜(11)的下表面施加力，并且所述第二对比弹簧(35)向所述第二室(12)的底部施加力。
5. 根据权利要求4所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，所述盘(36)的下表面与所述可变形膜(11)的上表面接触，并且所述第二对比弹簧(35)的顶端部与所述可变形膜(11)的下表面接触。
6. 根据权利要求5所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，第一对比弹簧(25)的底端部向所述可变形膜(11)的上表面施加力，并且所述第二对比弹簧(35)的顶端部向所述可变形膜(11)的下表面施加力。
7. 根据权利要求2所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，所述第一对比弹簧(25)的底端部向所述可变形膜(11)的上表面施加力，并且其中所述第二对比弹簧(35)的顶端部向所述可变形膜(11)的下表面施加力。
8. 根据权利要求7所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，第二对比弹簧(35)直接与可变形膜(11)的下表面相抵，可变形膜(11)的下表面位于可变形膜(11)的顶部的反面。
9. 根据权利要求8所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，第二对比弹簧(35)用作对比元件。
10. 根据权利要求9所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，第二对比弹簧(35)用作第一对比弹簧(25)的对比元件。
11. 根据权利要求10所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，第一对比弹簧(25)施加的力与第二对比弹簧(35)施加的力是相对的。
12. 根据权利要求11所述的压力传感器(100)，其特征在于，其中，第一对比弹簧(25)的端部向帽(50c)施加力。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的压力传感器(100)，其特征在于， 其中，可变形膜(11)的运动引起了磁芯(200)的相应的运动，随着电感感应器(22)的可变电感产生可变的脉冲信号。
14. 一种用于家用电器(2)的压力传感器(100)，所述压力传感器(100)包括刚性外壳(10)，所述外壳(10)容纳有对液压敏感的可变形膜(11)，其中，所述压力传感器包括：
第一对比弹簧(25)和第二对比弹簧(35)；
所述外壳(10)被所述膜(11)整体地液封地分成第一室(15)和第二室(12)；
所述第一室(15)中容纳有所述第一对比弹簧(25)；
所述第二室(12)中容纳有所述第二对比弹簧(35)；
磁芯(200)，该磁芯由铁磁材料制成并且被可操作地与膜(11)关联以便响应于膜(11)的变形所述磁芯(200)在外壳(10)内移动；
线圈(21)，该线圈被固定到外壳上并且被可操作地耦合至磁芯(200)以形成可变的电感感应器(22)；
其中所述第一对比弹簧(25)的一端紧靠螺纹帽(50c)；
其中所述家用电器(2)包括构架(4)，并且所述家用电器(2)配备有相对于该家用电器的构架(4)相对可活动的部件(3)；
并且其中感应器(22)适于响应于所述磁芯(200)的位置的变化而发出电信号，在使用中，这种变化由相对于构架(4)相对可活动的部件(3)的位置的变化所引起。
15. 根据权利要求14所述的压力传感器(100)，其特征在于，所述压力传感器进一步包括引导销(390)。
16. 根据权利要求15所述的压力传感器(100)，其特征在于，所述铁磁芯(200)轴向可滑动地安装到引导销(390)上，该引导销由膜(11)一体地支承在所述线圈(21)的那侧，并且与线圈(21)同轴，以便在使用中被膜(11)支承以响应于膜的变形而移动，能够响应于家用电器的相对于构架(4)相对 可活动的部件(3)的位置变化而相对于膜(11)移动。
17. 根据权利要求14所述的压力传感器(100)，其特征在于，所述压力传感器进一步包括：
外壳(10)的第二邻接元件(60c)；
其中，用于膜(11)的第一对比弹簧(25)被夹在膜(11)和外壳(10)的螺纹帽(50c)之间；
其中，用于膜(11)的第二对比弹簧(35)被布置成与第一对比弹簧(25)相对，并被夹在膜(11)和外壳(10)的第二邻接元件(60c)之间，该第二邻接元件(60c)设置成与所述螺纹帽(50c)和所述线圈(21)相对。
18. 根据权利要求17所述的压力传感器(100)，其特征在于，所述螺纹帽(50c)可活动地由外壳(10)支承，并位于外壳的相应的螺纹座(55)内部。
19. 根据权利要求18所述的压力传感器(100)，其特征在于，
所述第一室(15)中容纳有所述铁磁芯(200)并且在所述第一室(15)外部配备有所述线圈(21)；并且
所述第二室(12)配备有用于与家用电器的可活动的部件(3)连接的接头(14)。
20. 根据权利要求14所述的压力传感器(100)，其中，所述压力传感器(100)用于检测家用电器(2)的运行参数。
21. 一种压力传感器(100)，所述压力传感器(100)包括刚性外壳(10)，所述外壳(10)容纳有对液压敏感的可变形膜(11)，其特征在于，所述压力传感器包括：
第一对比弹簧(25)和第二对比弹簧(35)；
所述外壳(10)被所述膜(11)整体地液封地分成第一室(15)和第二室 (12)；
所述第一室(15)中容纳有所述第一对比弹簧(25)；
所述第二室(12)中容纳有所述第二对比弹簧(35)；
磁芯(200)，该磁芯由铁磁材料制成并且被可操作地与膜(11)关联以便响应于膜(11)的变形所述磁芯(200)在外壳(10)内移动；
线圈(21)，该线圈被固定到外壳(10)上并且被可操作地耦合至磁芯(200)以形成可变的电感感应器(22)；以及
螺纹帽(50c)；
其中所述第一对比弹簧(25)的一端紧靠所述螺纹帽(50c)；
其中所述第一室(15)由第一杯状体(24)限定，所述第一杯状体(24)设置有管状端部(26)；并且
其中所述螺纹帽(50c)拧入第一杯状体(24)的管状端部(26)内。
22. 一种压力传感器(100)，所述压力传感器(100)包括外壳(10)，所述外壳(10)容纳有对液压敏感的可变形膜(11)，其特征在于，所述压力传感器包括：
第一对比弹簧(25)和第二对比弹簧(35)；
所述外壳(10)被所述膜(11)整体地液封地分成第一室(15)和第二室(12)；
所述第一室(15)中容纳有所述第一对比弹簧(25)；
所述第二室(12)中容纳有所述第二对比弹簧(35)；
磁芯(200)，该磁芯由铁磁材料制成并且被可操作地与膜(11)关联以便响应于膜(11)的变形所述磁芯(200)在外壳(10)内移动；
线圈(21)，该线圈被固定到外壳(10)上并且被可操作地耦合至磁芯(200)以形成可变的电感感应器(22)；以及
螺纹帽(50c)；
其中所述第一对比弹簧(25)的一端紧靠所述螺纹帽(50c)；
其中所述第一室(15)由第一杯状体(24)限定，所述第一杯状体(24)设置有管状端部(26)；
其中所述螺纹帽(50c)拧入第一杯状体(24)的管状端部(26)内；并且
其中可变形膜(11)包括弹性环形部分(38)和由弹性环形部分(38)包围的平坦表面部分；
盘(36)，所述盘(36)位于和附接到第一室(15)内的可变形膜(11)的平坦表面部分上；
其中，所述磁芯(200)安置在所述盘(36)上，使得所述磁芯(200)被可操作地与膜(11)关联以便响应于膜(11)的变形所述磁芯(200)在外壳(10)内移动。
23. 一种压力传感器(100)的操作方法，其特征在于，所述方法包括操作上述装置权利要求中任意一项特征或任意特征组合的步骤。
24. 一种压力传感器(100)，其特征在于，所述压力传感器包括：
外壳(10)，所述外壳(10)容纳有对液压敏感的可变形膜(11)；
第一弹簧(25)和第二弹簧(35)；
所述外壳(10)被所述膜(11)整体地液封地分成第一室(15)和第二室(12)；
所述第一室(15)中容纳有所述第一弹簧(25)；
所述第二室(12)中容纳有所述第二弹簧(35)；
磁芯(200)，该磁芯由铁磁材料制成并且被可操作地与膜(11)关联以便响应于膜(11)的变形所述磁芯(200)在外壳(10)内移动；以及
线圈(21)，该线圈被固定到外壳(10)上并且被可操作地耦合至磁芯(200)以形成可变的电感感应器(22)；
其中，可变形膜(11)的运动引起了磁芯(200)的相应的运动，随着可变的电感感应器(22)的可变电感产生可变的电信号；
其中可变形膜(11)包括弹性环形部分(38)和由弹性环形部分(38)包围的平坦表面部分；
盘(36)，所述盘(36)位于和附接到第一室(15)内的可变形膜(11) 的平坦表面部分上；
其中，所述磁芯(200)安置在所述盘(36)上，使得所述磁芯(200)被可操作地与膜(11)关联以便响应于膜(11)的变形所述磁芯(200)在外壳(10)内移动。”
针对上述专利权，兰溪市中元电器有限公司（下称请求人）于2019年03月08日向国家知识产权局提出无效宣告请求，认为本专利权利要求1-24不符合专利法第22条第3款的规定，请求宣告本专利全部无效，并提交如下证据：
证据1：CN 101223309A号中国发明专利申请公布说明书，其公开日为2008年07月16日；
证据2：CN 200968892Y号中国实用新型专利说明书，其授权公告日为2007年10月31日。
结合上述证据，请求人认为：独立权利要求1、14、21-24相对于证据1结合证据2和公知常识不具备创造性；从属权利要求2-13、15-20的附加技术特征或者被证据1或证据2公开，或者属于本领域的公知常识，因而从属权利要求2-13、15-20也不具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年03月26日依法受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及所附附件转给了专利权人，同时成立合议组对本案进行审理。
本案合议组于2019年05月08日向双方当事人发出无效宣告请求口头审理通知书，告知双方当事人本案定于2019年06月13日举行口头审理。
专利权人于2019年05月08日提交了意见陈述书，认为本专利权利要求1-24符合专利法第22条第3款的规定。
本案合议组于2019年05月24日发出转送文件通知书，将专利权人于2019年05月08日提交的意见陈述书转送给请求人。
口头审理如期举行，请求人委托公民代理人杨勇胜、陈登科出席，专利权人委托专利代理人脱颖、秦婷婷、殷澄、武洁出席。
在口头审理中，专利权人对请求人提交的证据1-2的真实性、公开性没有异议。请求人明确其无效宣告请求的理由及范围是：本专利权利要求1-24不符合专利法第22条第3款的规定，其证据使用方式与请求书中一致。双方当事人对具体的无效理由均充分发表了意见。
至此，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1. 关于证据
请求人提交的证据1-2均为中国专利文件，专利权人对证据1-2的真实性没有异议，合议组经审查对证据1-2的真实性予以认可，证据1-2的公开日在本专利的申请日之前，可以作为本专利的现有技术证据使用。
2. 关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
2.1 关于权利要求1
本专利权利要求1保护一种压力传感器，证据1公开了一种检测具有相对运动部件特征的家用电器运行参数用的系统（参见证据1说明书第3页具体实施方式第1段至第5页第2段，附图2），其中检测系统1包括压力开关10，其依次包括容纳感应水压可变形隔膜13的刚性外壳11（图2）、紧固于隔膜13的铁磁材料芯14以及由所述外壳11支撑并且可操作地连接于芯14以形成可变电感的电感应器16的绕组15。外壳11由磁中性材料制造，优选为合成塑性材料，并且通过模制获得，分成至少两个半壳18、19，在使用中两个半壳可相互紧密地连接，在其之间被隔膜13流体密封的外围边缘20包裹，从而隔膜13将外壳11 的内侧分成通过螺纹接头22与外侧液压连接的腔室21和保持大气压并且容纳在承载电路25的板24中的腔室23。压力开关10最后还包括用于隔膜13、与外壳11为一体(例如是半壳19的组成部分)的固定邻接元件26，当压力开关10处于零状态时，隔膜13停靠于该邻接元件26，其中隔膜13未变形。用于隔膜13的对比弹簧28配置在相对于固定邻接元件26的相对侧上，以预定的预载荷夹在外壳11的隔膜13和第二邻接元件29之间。该第二邻接元件29具有用于改变对比弹簧28的预载荷的调整装置30；在这种情况下适用，邻接元件29由螺纹销构成，所述螺纹销在侧壁上具有外螺纹30并且具有可穿过外壳11的可移动盖32的螺丝刀切口31。使用时，螺纹接头22以已知的方式通过管50(图3)连接于筒5的内侧，筒5通过已知的悬架52由承载框架4支撑，该悬架允许筒5和承载框架4之间相对运动。因此，筒5中存在的例如与筒5中装水的程度成比例的液压通过管50被传递给隔膜13，隔膜在弹簧28的偏压下变形而移动绕组15中的铁磁芯14；这以已知的方式在感应器16中产生了电感的变化，该变化由电路25检测到，在其部件25a中，电路在线性类型的连接器41上产生了输出信号。
根据上述内容可知，证据1实际也公开了一种压力传感器，与本专利的技术领域相同，其包括刚性外壳11，刚性外壳11容纳有的可变形隔膜13（相当于本专利对液压敏感的可变形膜），以及对比弹簧28（相当于本专利的第一对比弹簧）；外壳11分成至少两个半壳18、19，在其之间被隔膜13流体密封的外围边缘20包裹，从而隔膜13将外壳11分成腔室21（相当于本专利的第二室）和腔室23（相当于本专利的第一室）；如图2所示，腔室23中容纳有对比弹簧28；铁磁材料芯14（相当于本专利由铁磁材料制成的磁芯），隔膜13在弹簧28的偏压下变形而移动绕组15中的铁磁芯14（相当于本专利的磁芯被可操作地与膜关联以便响应于膜的变形，磁芯在外壳内移动）；绕组15（相当于本专利的线圈），其被外壳11支撑并且可操作地连接于芯14以形成可变电感的电感应器16。
权利要求1与证据1相比，其区别特征在于：权利要求1中还包括第二对比弹簧，第二室中容纳有第二对比弹簧；以及第一对比弹簧的一端紧靠螺纹帽。
对于上述区别特征，权利要求1实际要解决的技术问题是如何对两根弹簧进行校准以及更加精准地进行压力检测。
证据2公开了一种特别用于电家用器具、锅炉的电感液压传感器（参见证据2说明书第2页具体实施方式第2段至第4页倒数第3段，附图7），与本专利的技术领域相同，其中传感器1包括刚性壳体，通常表示为2，该刚性壳体由第一大致上杯状主体3和第二大致上管形卷筒状主体4形成。管形卷筒状主体4具有下端部4a，其端部边缘以相对于杯状主体3液压不漏的方式夹紧隔膜的外围部分6a，该隔膜通常表示为6。该隔膜6具有表面6b，该表面可操作地暴露于来自输入连接器或管5的液。腔通常表示为12，该腔在杯状主体的柄3a的上端以及卷筒状主体4的端部和中间部分4a和4b内部之间限定在传感器的刚性壳体内。可移动铁磁芯13在该腔中延伸，并且连接到隔膜6。在用举例表示的实施例中，芯13包括完全封装在电绝缘材料如模制塑料材料的壳体15中的铁磁材料的环14。螺旋弹簧16在其下端承靠芯13的上端，在其上端承靠限定在卷筒状主体4的上端部4c中的反作用面4e。在操作中，芯13在施加于输入连接器或管5的压力作用下相对于固定线圈9是可移动的，以便线圈9的电感根据该压力变化。进一步有利的特征表现为线圈9与供应到输入连接器5的液压流体(水)双电隔离。该双隔离一方面通过隔膜6的外围部分6a保证，该隔膜以不漏的方式夹紧在主体3和4之间，以及通过夹紧在主体3和卷筒状主体4的凸缘7之间的环形密封件18保证。附图7的设备的第二不同表现为增加还有的螺旋弹簧17，该螺旋弹簧在其下端靠着设置在杯状主体3的管形柄3a中的肩部起作用，而在其上端靠着隔膜6起作用。弹簧17在与弹簧16施加的力相反的方向上作用于隔膜6以及关联的芯13。
请求人认为证据2中的螺旋弹簧16以及螺旋弹簧17分别相当于本专利的第一对比弹簧和第二对比弹簧，并且分别位于隔膜隔开的两个室中；同时证据1中第二邻接元件29设置有用于改变对比弹簧的预载荷的调节装置30，其技术效果相当于螺纹帽，邻接元件29由螺纹销构成，进而采用螺纹帽属于本领域的常用技术手段。因此，权利要求1相对于证据1与证据2和本领域常用技术手段的结合而言不具备创造性。
对此，合议组经审查后认为：上述区别特征中的第一对比弹簧、第二对比弹簧、以及第一对比弹簧的一端紧靠螺纹帽，三者之间存在着相互的协同作用，也即不能割裂三者之间的联系而单独考虑。具体而言，虽然螺纹帽与第一对比弹簧的一端紧靠，但是第一对比弹簧的另一端与第二对比弹簧分别作用于可变形膜，因而当螺纹帽对第一对比弹簧进行调节的时候，同时间接地实现了对第二对比弹簧的调节，并且此时隔膜的运动方向由上下两根弹簧进行控制，从而实现了两个对比弹簧的校准以及提高检测的精度。
而在证据2中，螺旋弹簧16以及螺旋弹簧17分别位于隔膜6隔开的两个室中，其作用为弹簧17在与弹簧16施加的力相反的方向上作用于隔膜6以及关联的芯13，也即弹簧17和弹簧16共同在隔膜6上施加作用力；除此之外，证据2并没有涉及弹簧的校准以及检测的精度。可见，证据2没有公开两个对比弹簧以及一个调整装置共同作用于隔膜的技术方案，进而给出相应的技术启示。
进一步的，证据1中指出当压力开关10处于零状态时，隔膜13停靠于该固定邻接元件26，其中隔膜13未变形，如图2所示，可见隔膜13的下部被固定不变的邻接元件26所支撑，因而证据1中的隔膜13在零状态下无法实现向下的变形，以带动铁磁芯14向下运动，从而实现隔膜13向下的调节。基于此，即使将证据2中的第二弹簧结合到证据1中，由于固定邻接元件26的存在，其并不能使得证据1中的隔膜13在零状态下能够任意上下调节，也即仍然不能解决两个对比弹簧的校准以及提高检测的精度的问题。
综上，请求人的意见不能成立，在证据1的基础上结合证据2以及本领域的常用技术手段得到本专利权利要求1的技术方案对于本领域技术人员来说是非显而易见的，权利要求1具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
2.2 关于从属权利要求2-13
从属权利要求2-13直接或间接引用权利要求1，在本专利权利要求1具备创造性的基础上，它们相对于上述证据也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3关于权利要求14、21、22、24
权利要求14保护一种用于家用电器的压力传感器，权利要求21、22、24均保护一种压力传感器，证据1公开的内容如上所述，其公开了压力传感器的大部分内容，参考上述意见，证据1至少没有公开压力传感器还包括第二对比弹簧，第二室中容纳有第二对比弹簧；以及第一对比弹簧的一端紧靠螺纹帽。并且，证据1和证据2均没有给出两个对比弹簧以及一个调整装置共同作用于隔膜的技术启示。因此在证据1的基础上结合证据2以及本领域的常用技术手段得到本专利权利要求14、21、22、24的技术方案对于本领域技术人员来说是非显而易见的，权利要求14、21、22、24具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
2.4 关于从属权利要求15-20
从属权利要求15-20直接或间接引用权利要求14，在本专利权利要求14具备创造性的基础上，它们相对于上述证据也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5关于权利要求23
权利要求23保护一种压力传感器的操作方法，其包括操作权利要求1-22之一特征或任意特征组合的步骤，如上所述，权利要求1-22相对于证据1和证据2以及本领域的常用技术手段的结合具备创造性，进而操作其装置的方法也具备创造性，因此权利要求23也符合专利法第22条第3款的规定。
综上所述，请求人提出的全部无效理由均不能成立，本案合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持ZL201310243128.6号发明专利权全部有效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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