发明创造名称：一种用于连铸机结晶器的电动缸
外观设计名称：
决定号：41747
决定日：2019-09-10
委内编号：5W117069
优先权日：
申请（专利）号：201820624677.6
申请日：2018-04-27
复审请求人：
无效请求人：衡阳镭目科技有限责任公司
授权公告日：2018-11-23
审定公告日：
专利权人：湖南乾源冶金设备有限公司
主审员：周亚娜
合议组组长：王思睿
参审员：王金珠
国际分类号：H02K7/06,H02K7/10
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果权利要求与最接近的现有技术之间的区别特征被其他对比文件公开，或本领域公知常识给出了技术启示，则该权利要求在上述现有技术的基础上是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本专利的专利号为201820624677.6，申请日为2018年04月27日，授权公告日为2018年11月23日。本专利授权公告时的权利要求书如下：
“1. 一种用于连铸机结晶器的电动缸，包括伺服电机(1)、联轴器(2)、丝杆螺母副(3)、轴承组件(4)和用于对所述丝杆螺母副(3)导向的导向机构(5)，所述伺服电机(1)通过所述联轴器(2)与所述丝杆螺母副(3)的一端相连，其特征在于：还包括用于检测电动缸起始位置的位置传感器(6)，所述位置传感器(6)设于所述丝杆螺母副(3)的另一端的侧面。
2. 根据权利要求1所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述导向机构(5)环绕设于所述丝杆螺母副(3)的外围，所述导向机构(5)包括导杆(51)、导轨(52)和导向轴承(53)，所述导向轴承(53)设于所述导杆(51)的外围，所述导向轴承(53)能在所述导轨(52)的槽内滑动。
3. 根据权利要求2所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述导向轴承(53)为四个，四个所述导向轴承(53)均匀分布于所述导杆(51)的四周。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述轴承组件(4)包括调心滚子轴承(41)、推力轴承(42)和用于支撑和冷却的水冷轴承座(43)，所述调心滚子轴承(41)和推力轴承(42)设于所述水冷轴承座(43)内。
5. 根据权利要求4所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述调心滚子轴承(41)的一端设有用于调整调心滚子轴承(41)和推力轴承(42)之间的间隙和预紧力的锁紧螺母(44)。
6. 根据权利要求4所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述电动缸还包括两个连接座(7)，所述两个连接座(7)分设于所述电动缸的两端。
7. 根据权利要求6所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述电动缸还包括联轴器支座(8)和电机保护套(9)，所述连接座(7)、联轴器支座(8)、电机保护套(9)和水冷轴承座(43)为铸钢件。
8. 根据权利要求2或3所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述导杆(51)和导轨(52)为铸钢件。”
请求人于2019年03月05日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，请求宣告本专利权利要求1-8无效，同时提交了如下证据作为对比文件：
对比文件1：中国专利文献CN205128873U；
对比文件2：中国专利文献CN202398792U；
请求人认为：本专利权利要求1相对于对比文件1结合本领域公知常识、或相对于对比文件1结合对比文件2及本领域公知常识不具备创造性，权利要求2和3的附加特征均被对比文件1公开，权利要求4-7的附加特征均被对比文件1结合公知常识公开，权利要求8的附加特征属于公知常识，因此权利要求2-8也不具备创造性；本专利说明书不符合专利法第26条第3款的规定。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年03月20日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了专利权人，同时成立合议组对本案进行审查。
专利权人针对上述无效宣告请求于2019年04月26日提交了意见陈述书，并认为请求人的理由不成立。同时，专利权人修改了权利要求书，修改后的权利要求书为：
“1.一种用于连铸机结晶器的电动缸，包括伺服电机(1)、联轴器(2)、丝杆螺母副(3)、轴承组件(4)和用于对所述丝杆螺母副(3)导向的导向机构(5)，所述伺服电机(1)通过所述联轴器(2)与所述丝杆螺母副(3)的一端相连，其特征在于：还包括用于检测电动缸起始位置的位置传感器(6)，所述位置传感器(6)设于所述丝杆螺母副(3)的另一端的侧面，所述轴承组件(4)包括调心滚子轴承(41)、推力轴承(42)和用于支撑和冷却的水冷轴承座(43)，所述调心滚子轴承(41)和推力轴承(42)设于所述水冷轴承座(43)内。
2.根据权利要求1所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述导向机构(5)环绕设于所述丝杆螺母副(3)的外围，所述导向机构(5)包括导杆(51)、导轨(52)和导向轴承(53)，所述导向轴承(53)设于所述导杆(51)的外围，所述导向轴承(53)能在所述导轨(52)的槽内滑动。
3.根据权利要求2所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述导向轴承(53)为四个，四个所述导向轴承(53)均匀分布于所述导杆(51)的四周。
4.根据权利要求3所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述调心滚子轴承(41)的一端设有用于调整调心滚子轴承(41)和推力轴承(42)之间的间隙和预紧力的锁紧螺母(44)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述电动缸还包括两个连接座(7)，所述两个连接座(7)分设于所述电动缸的两端。
6.根据权利要求5所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述电动缸还包括联轴器支座(8)和电机保护套(9)，所述连接座(7)、联轴器支座(8)、电机保护套(9)和水冷轴承座(43)为铸钢件。
7.根据权利要求2或3所述的用于连铸机结晶器的电动缸，其特征在于：所述导杆(51)和导轨(52)为铸钢件。”
专利人认为修改后的权利要求书符合专利法第22条第3款的规定。
国家知识产权局本案合议组于2019年05月07日将专利权人的上述文件转送给请求人，并于2019年05月16日向双方当事人发出了口头审理通知书，定于2019年06月24日举行口头审理。
请求人于2019年05月27日提交了意见陈述书及如下证据作为对比文件（编号续前）：
对比文件3：中国专利文献CN205995400U；
对比文件4：中国专利文献CN202668722U。
请求人认为修改后的权利要求1-7仍然不具备创造性，且说明书不符合专利法第26条第3款的规定。
合议组于2019年05月31日将请求人的上述文件转送给专利权人。
口头审理如期举行，双方当事人均出席了本次口头审理。在口头审理过程中，明确了如下事项：
（1）请求人于2019年05月27日提交的对比文件3、4超出了审查指南规定的补充提交证据的期限，合议组不予采纳；
（2）请求人当庭提交公知常识性证据：《现代机械设计手册-轴承》，化学工业出版社，秦大同等主编，2014年3月第1版第2次印刷，封面、版次信息页、第4页、第104页的复印件，并出示原件，用于证明修改后的权利要求1中有关两个轴承的技术特征属于本领域公知常识，合议组将上述文件转送给专利权人，专利权人当庭核实上述证据，对其真实性和公开日期没有异议；
（3）请求人放弃权利要求1相对于对比文件1结合公知常识不具备创造性的理由，针对专利权人修改后的权利要求书，请求人明确其无效理由为：权利要求1相对于对比文件1结合对比文件2及本领域公知常识不具备创造性，权利要求2和3的附加特征均被对比文件1公开，权利要求4-6的附加特征均被对比文件1结合公知常识公开，权利要求7的附加特征属于公知常识，因此权利要求2-7也不具备创造性；本专利权利要求1-7对应的说明书不符合专利法第26条第3款的规定。在此基础上，合议组对本案的事实和理由进行了调查。
至此，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、审查基础
专利权人于2019年04月26日提交了修改后的权利要求书，其中将权利要求4的附加特征加入权利要求1中作为新的独立权利要求1，并顺次调整其它权利要求的序号和引用关系。请求人对上述修改没有异议。经审查，上述修改方式属于对权利要求的进一步限定，符合专利法及审查指南的相关规定。因此，本决定的审查文本为专利权人于2019年04月26日提交的权利要求第1-7项。
2、证据认定
对比文件1和2均为专利文献，专利权人对其真实性和公开日期没有异议，经核实，合议组亦未发现影响其真实性的明显瑕疵，对其真实性予以认可，对比文件1和2可以作为本专利的现有技术。
请求人当庭提交公知常识性证据《现代机械设计手册-轴承》，专利权人对其真实性和公开日期没有异议，经核实，合议组亦未发现影响其真实性的明显瑕疵，对其真实性予以认可，其版次信息页第2段记载了“本书可作为机械有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考”，因此，该证据可以作为公知常识性证据。
3、具体理由的阐述
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。
如果权利要求与最接近的现有技术之间的区别特征被其他对比文件公开，或本领域公知常识给出了技术启示，则该权利要求在上述现有技术的基础上是显而易见的，不具备创造性。
3.1 权利要求1
权利要求1要求保护一种用于连铸机结晶器的电动缸，对比文件1公开了如下内容（参见说明书第35-47段，图1、2）：一种伺服电动缸，涉及冶金连铸结晶器振动技术领域，具体包括伺服电机11，滚珠螺母4和滚珠丝杠5（相当于丝杆螺母副3），联轴器10，轴承6和轴承座7（相当于轴承组件4），导向套3和／或缸筒2（相当于导向机构15）；所述滚珠丝杠5另一端贯穿轴承座7后通过联轴器10与所述伺服电机11输出轴连接。由此可见，权利要求1与对比文件1的区别特征在于：（a）还包括用于检测电动缸起始位置的位置传感器(6)，所述位置传感器(6)设于所述丝杆螺母副(3)的另一端的侧面；（b）所述轴承组件(4)包括调心滚子轴承(41)、推力轴承(42)和用于支撑和冷却的水冷轴承座(43)，所述调心滚子轴承(41)和推力轴承(42)设于所述水冷轴承座(43)内。权利要求1基于上述区别所要解决的技术问题是：（a）检测电动缸的起始位置，同时检测振幅和整体间隙，从而修正起始位置，并提供预警；（b）改善应力分布，提高冷却效果。
关于区别特征（a），对比文件2公开了一种结晶器非正弦振动的液压系统，具体公开了如下内容（参见说明书第2、9、13、14、16段，图1）：包括振动伺服液压缸1、位置传感器2，所述位置传感器2固定安装在振动伺服液压缸1的缸头上；通过设置位置传感器，实时检测振动伺服液压缸的位移，将反馈信号实时与给定信号比较，来控制电液伺服阀，使振动伺服液压缸按照给定的结晶器非正弦曲线驱动结晶器上下振动；首先通过PLC输入振幅、振频和偏斜率，曲线生成器生成初始非正弦曲线，控制振动伺服液压缸振动，同时PLC通过位置传感器和压力传感器传来的位置反馈信号和压力反馈信号来修正初始非正弦曲线，经过修正的振动曲线信号转换成电信号来控制振动伺服液压缸。由此可见，对比文件2公开了在缸头上位置传感器，实时检测振动伺服液压缸的位移，尽管没有明确公开检测起始位置和整体间隙，但本领域技术人员知晓，检测位移时通常包括检测起始位置、实时位置、停止位置，而专利权人强调的联轴器、轴承组件等部件的整体间隙，实际上也体现在起始位置的变化上，因此，区别特征中位置传感器(6)“用于检测电动缸起始位置”属于本领域技术人员容易想到的，而关于区别特征中“位置传感器(6)设于所述丝杆螺母副(3)的另一端的侧面”，也即传感器的具体设置位置，主要取决于位置传感器对于所要监测的位置对象进行监测时的设置需求，属于本领域的常规技术手段，专利权人明确本专利的缸头位于振动部分即连接座7附近，即，本专利的缸头位于丝杆螺母副(3)的另一端附近，因此，在对比文件2已经公开了其位置传感器设置在缸头上的基础上，为了检测电动缸振动部分的位移，本领域技术人员根据具体的需求，容易想到将对比文件1中的位置传感器设置在缸头离振动部分最近的位置，也即滚珠丝杠（相当于本专利的丝杆螺母副3）的端面的侧面。专利权人还强调了本专利的位置传感器检测到整体间隙超差会提供报警或修正起始位置，且对比文件2不存在整体间隙的技术问题。对此，合议组认为，对比文件2已经公开了PLC根据位置传感器的信号控制液压缸，修正振动曲线，报警或修正功能都是本领域使用传感器闭环控制的常见技术效果，对比文件1与本专利同样为伺服电动缸，其本身存在各部件安装后需要调整整体间隙的技术问题。专利权人还强调了对比文件2属于液压伺服驱动，本身不能提供位置信号，故必须设置位置传感器，而本申请采用伺服电机，本身采用相对值编码器，能提供位置信号，所以单从检测位移这一启示来看，本领域技术人员不可能再重复设置一个位移传感器。对此，合议组认为，如前所述，对比文件1公开的是同本专利相同的伺服电动缸，因此同样存在前述起始位置不精确，修正起始位置、振幅等问题，而对比文件2公开了在缸头设置位置传感器以检测振动伺服液压缸的实时位移以起到修正、控制的作用，因此不存在将对比文件2的特征结合到对比文件1中的技术障碍。因此，专利权人的上述理由不具有说服力。综上，区别特征（a）在对比文件1公开内容的基础上结合对比文件2和本领域公知常识是显而易见的，不能使得本专利权利要求1具备创造性。
关于区别特征（b），对比文件1公开了滚珠丝杠的另一端由一对轴承6支撑固定，轴承6由与缸体连接的轴承座7安装定位；滚珠丝杠5轴端支承采取一端固定一端浮动的方式，具体地，固定端采用两个背靠背安装的圆锥滚子轴承支承（参见说明书第38、40段，）。可见，对比文件1已经公开了轴承组件包括两个轴承和用于支撑的轴承座，所述两个轴承设于所述轴承座内，但两个轴承的具体类型有所区别，而且未公开轴承座是水冷的。关于轴承的具体类型，请求人在口头审理当庭提交的公知常识性证据第103页公开了如下内容：“一般精密机床主轴或要求高速、高热、高精度及承受载荷较大的轴，固定端轴承通常采用：1）……2）……3）分别受径向载荷和轴向载荷—--向心轴承与推力轴承组合，或不同类型角接触轴承组合。” 可见，采用向心轴承与推力轴承组合作为固定端轴承组件属于本领域公知常识，而该证据第4页还记载了轴承的分类，其中，调心滚子轴承和圆锥滚子轴承均属于向心轴承，可见，采用调心滚子轴承和推力轴承作为轴承组件亦属于本领域的公知常识。因此，在对比文件1已经公开了两个圆锥滚子轴承的基础上，本领域技术人员为了改善应力分布，将其替换为一个向心轴承的常见种类调心滚子轴承和一个推力轴承这种常见的组合，属于本领域的公知常识。而为了解决轴承的散热问题，采用冷却效果更好的水冷轴承座，也是本领域技术人员容易想到的技术方案。因此，区别特征（b）在对比文件1公开内容的基础上结合本领域公知常识是显而易见的，不能使得本专利权利要求1具备创造性。
综上所述，权利要求1相对于对比文件1结合对比文件2及本领域公知常识不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
3.2 权利要求2-7
权利要求2对权利要求1作了进一步限定，而对比文件1还公开了如下内容（参见说明书第35-37段，图1、2）：推杆14（相当于本专利的导杆）外侧设置有导向套3和缸筒20（相当于导向机构环绕设于所述丝杆螺母副的外围），所述缸筒20内设置有4个沿所述缸筒20轴向均布的缸筒导槽21（相当于导轨），每个缸筒导槽21内各设置一与之滚动连接的滚轮16，滚轮16可以为调心滚子轴承，通过采用安装在推杆14上相互垂直的4个调心滚子轴承（相当于导向轴承）在缸筒导槽21内做往复运动（相当于导向轴承能在所述导轨的槽内滑动）。因此权利要求2的附加特征也已经被对比文件1公开，在权利要求1不具备创造性的基础上，从属权利要求2也不具备创造性，不符合专利法22条第3款的规定。
权利要求3对权利要求2作了进一步限定，而对比文件1还公开了如下内容（参见说明书第35-37段，图1、2）：通过采用安装在推杆14（相当于本专利的导杆）上相互垂直的4个调心滚子轴承（相当于导向轴承）在缸筒导槽21内做往复运动；结合图2可以确定，上述4个调心滚子轴承均匀分布在推杆14四周。因此权利要求3的附加特征也已经被对比文件1公开，在权利要求2不具备创造性的基础上，从属权利要求3也不具备创造性，不符合专利法22条3款的规定。
权利要求4对权利要求3作了进一步限定，而对比文件1还公开了如下内容（参见说明书第38、40段，图1）：对于滚珠丝杠5轴端支承采取一端固定一端浮动的方式，具体地，固定端采用两个背靠背安装的圆锥滚子轴承支承，轴承外圈背端受力方向由轴承座台阶定位，轴承内圈其中一个一端由丝杠轴肩定位，另一个的一端采用双背帽及圆螺母止动垫圈组合（相当于本专利的锁紧螺母）轴向调整定位力方式，两个轴承内圈在轴向方向一端自由，由双背帽调整固定轴承游隙的大小。可见，对比文件1公开的双背帽及圆螺母止动垫圈组合与本专利的锁紧螺母位置相同，均设置在靠近联轴器一侧的轴承的轴向外侧，也均可以调节两个轴承之间的间隙和预紧力，因此，权利要求4的附加特征也已经被对比文件1公开，在权利要求3不具备创造性的基础上，从属权利要求4也不具备创造性，不符合专利法22条3款的规定。
权利要求5对权利要求1-4之一作了进一步限定，而如前所述，对比文件1已经公开了与本专利技术领域相同的伺服电动缸，其适用于连铸结晶器振动，必然要与结晶器连接，因此设置连接座以及连接座的个数和具体位置是本领域技术人员根据伺服电动缸的长条形形状所容易想到的技术方案，不需要付出创造性的劳动，因此在权利要求1-4不具备创造性的基础上，从属权利要求5也不具备创造性，不符合专利法22条3款的规定。
权利要求6对权利要求5作了进一步限定，权利要求7对权利要求2或3作了进一步限定，而对比文件1还公开了如下内容（参见说明书第35-37段，图1）：联轴器10外设置有过渡套18（相当于联轴器支座8），伺服电机安装固定在电机罩19（电机保护套9）上。而本领域中，铸钢件、铸铁件均为常见的加工方便、经济实用的材料，因此，使用铸钢件来制造上述连接座、联轴器支座、电机保护套、轴承座、导杆、导轨属于本领域的惯用技术手段，属于公知常识，因此，在引用的权利要求不具备创造性的基础上，权利要求6、7也不符合专利法第22条第3款的规定。
综上所述，本专利的权利要求1-7均不具备创造性，合议组对请求人的其他理由不再予以评述。基于上述理由，合议组依法作出如下决定。
三、决定
宣告201820624677.6号实用新型专利权全部无效。
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。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
