发明创造名称:一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀
外观设计名称:
决定号:183142
决定日:2019-07-09
委内编号:1F259085
优先权日:
申请(专利)号:201511035527.9
申请日:2015-12-31
复审请求人:宁波中旺工具有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:尚玉沛
合议组组长:杨开宁
参审员:孟俊娥
国际分类号:B25B21/00(2006.01);B25F5/00(2006.01);H02H7/18(2006.01);H02H7/085(2006.01);H02P7/18(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:一项发明请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,然而,部分区别特征被其它现有技术公开,部分区别技术特征是本领域的普通技术常识,并且本领域技术人员有动机将上述现有技术结合以解决相关技术问题,并且达到预期技术效果,则该技术方案不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201511035527.9,名称为“一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为宁波中旺工具有限公司,申请日为2015年12月31日,公开日为2016年05月11日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年06月25日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:申请日2015年12月31日提及的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-35段(即第1-5页)、说明书附图图1-2(即第1-2页)和2017年07月28日提交的权利要求第1-4项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀,具有壳体、手柄,所述壳体内安装有电机,所述壳体的前端设置有输出轴,所述输出轴与所述电机通过传动机构连接,所述输出轴的前端设置有螺丝刀头插孔,所述螺丝刀头插孔内能安装不同型号的螺丝刀刀头,所述手柄内设置有控制单元存储单元,充电插座,与所述电机通过所述控制单元进行连接的开关,与所述手柄下方的蓄电池组相连的充电插座,所述手柄下方设置有蓄电池组,通过所述开关控制所述电机启动和停止,通过所述充电插座与外界电源连接,其特征在于:
所述蓄电池组包括多个蓄电池组电池单元,保护单元通过分路电路与这些蓄电池组电池单元中的每一个构成并联,所述蓄电池组通过两个充电触点与电动螺丝刀中的所述控制单元连接,所述蓄电池组还具有监视触点,所述控制单元与监视触点接触,检测热敏电阻的状态,所述蓄电池组中的保护单元能识别出蓄电池的故障状态时中断热敏电阻的馈电导线;
所述电动螺丝刀的控制电路具有控制单元、电子开关、开关、存储单元、限流设定开关、限流器、电流检测模块、电压检测模块、电机转速传感器;其中,电机与通过电子开关与蓄电池组相连,电子开关通过限流器与控制单元相连,通过根据侦测的电机电流和电机电压得到电机转速,并通过调节限流设定开关调节设定限流器的电流通过值,以设定电机转速预定最大值;如果电机转速传感器发送给控制单元的信号值突变,控制单元根据当前时间间隔内与前一设定时间间隔内电流电压参数的变化判断,如果控制单元判断电动螺丝刀被卡住,控制电机停机,防止电机被烧毁。
2. 如权利要求1所述的一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀,其特征在于:所述控制单元根据对应存储单元中存储的故障信号类型,中断蓄电池的电流或者发出相应的报警信号。
3. 如权利要求1所述的一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀,其特征在于:当所述蓄电池组内部温度升高时,热敏电阻的电阻值降低,当电阻低于存储单元中预设的极限值,所述控制单元中断蓄电池的电流或者发出报警信号。
4. 如权利要求1所述的一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀,其特征在于:所述电动螺丝刀具有一个外置的,由具有合法授权的操作者的钥匙,该钥匙具有发射/接收装置,与电动螺丝刀的发射/接收装置进行通信,电动螺丝刀的发射/接收装置与所述控制单元连接,所述控制单元在预设条件或预设的时间间隔时,通过电动螺丝刀的发射/接收装置将所述存储单元中存储的授权码询问信号发送出去,外置钥匙的发射/接收装置接收到授权码询问信号后被激活,从睡眠模式转换为工作模式,然后外置钥匙的发射/接收装置向电动螺丝刀的发射/接收装置发出预设好的授权码信号,该授权码信号被传送到所述控制单元,与存储在所述存储单元中的预设信息进行比较,如果授权码信号正确,则所述控制单元将开关的 开启或关闭信号正常向电机传送,如果授权码信号不正确或者没有接收到授权码信号,则所述控制单元切断开关向电机传送的信号,保持电动螺丝刀处于闭锁状态。”
驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:CN201940944U,公告日为2011年08月24日;
对比文件2:CN101055985A,公开日为2007年10月17日;
对比文件3:CN101305404A,公开日为2008年11月12日;
对比文件4:CN103368480A,公开日为2013年10月23日。
驳回决定中认为:权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比,其区别技术特征是:(1)本申请的电动螺丝刀具有蓄电池保护单元,所述蓄电池组包括多个蓄电池组电池单元,保护单元通过分路电路与这些蓄电池组电池单元中的每一个构成并联,所述蓄电池组通过两个充电触点与电动螺丝刀中的所述控制单元连接,所述蓄电池组还具有监视触点,所述控制单元与监视触点接触,检测热敏电阻的状态,所述蓄电池组中的保护单元能识别出蓄电池的故障状态时中断热敏电阻的馈电导线;手柄内设有控制单元和存储单元,电机通过控制单元进行连接的开关;(2)所述电动螺丝刀的控制电路具有控制单元、电子开关、开关、存储单元、限流设定开关、限流器、电流检测模块、电压检测模块、电机转速传感器;其中,电机与通过电子开关与蓄电池组相连,电子开关通过限流器与控制单元相连,通过根据侦测的电机电流和电机电压得到电机转速,并通过调节限流设定开关调节设定限流器的电流通过值,以设定电机转速预定最大值;如果电机转速传感器发送给控制单元的信号值突变,控制单元根据当前时间间隔内与前一设定时间间隔内电流电压参数的变化判断,如果控制单元判断电动螺丝刀被卡住,控制电机停机,防止电机被烧毁。基于上述区别特征,本申请实际要解决的技术问题是:如何对蓄电池组进行保护。区别技术特征(1)中的蓄电池组保护电子电路被对比文件2公开,且上述特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,都是为了保护蓄电池组,至于控制单元和存储单元设置在手柄内、电机通过控制单元进行连接的开关,是本领域技术人员的常规设置方式。区别技术特征(2)中设置电流电压检测单元控制电机停止被对比文件4公开,且上述特征在对比文件4中所起的作用与其在本申请中作用相同,都是为了防止电机烧毁;并且在对比文件4中已经公开了:当电流电压发生突变时,控制器61会比对电流电压的参数变化,从而判断是否停机,在对比文件4的技术启示下,根据电机转速传感器的信号是否突变,进而判断电流电压的变化,是本领域技术人员容易想到的。相对于对比文件1、2、4以及公知常识的结合,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征已被对比文件2公开,从属权利要求3的附加技术特征已被对比文件1公开,从属权利要求4的附加技术特征已被对比文件3公开;因此,从属权利要求2-4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2018年08月16日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,在权利要求1中加入了说明书中关于通过转速传感器测定电机运转状态的技术内容。复审请求人认为:(1)对比文件4中不存在电机转速传感器,在突发情况下,电机转速骤然降低,此时电压和电流由于传感器模块的滞后性实际上仍然不能得到及时反应,在此种情况下很容易发生电机的烧毁;(2)对比文件1至4均没有任何关于控制单元作为信号发送/接收装置的方案。
复审请求时修改的权利要求书如下:
“1. 一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀,具有壳体、手柄,所述壳体内安装有电机,所述壳体的前端设置有输出轴,所述输出轴与所述电机通过传动机构连接,所述输出轴的前端设置有螺丝刀头插孔,所述螺丝刀头插孔内能安装不同型号的螺丝刀刀头,所述手柄内设置有控制单元存储单元,充电插座,与所述电机通过所述控制单元进行连接的开关,与所述手柄下方的蓄电池组相连的充电插座,所述手柄下方设置有蓄电池组,通过所述开关控制所述电机启动和停止,通过所述充电插座与外界电源连接,其特征在于:
所述蓄电池组包括多个蓄电池组电池单元,保护单元通过分路电路与这些蓄电池组电池单元中的每一个构成并联,所述蓄电池组通过两个充电触点与电动螺丝刀中的所述控制单元连接,所述蓄电池组还具有监视触点,所述控制单元与监视触点接触,检测热敏电阻的状态,所述蓄电池组中的保护单元能识别出蓄电池的故障状态时中断热敏电阻的馈电导线;
所述控制单元根据1s或3s时间间隔内的电流电压参数,在电机转速传感器检测的电机转速降为0,而电流检测模块和电压检测模块仍然检测到信号输出时,控制电机停机。
2. 如权利要求1所述的一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀,其特征在于:所述所述控制单元根据对应存储单元中存储的故障信号类型,中断蓄电池的电流或者发出相应的报警信号。
3. 如权利要求1所述的一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀,其特征在于:当所述蓄电池组内部温度升高时,热敏电阻的电阻值降低,当电阻低于存储单元中预设的极限值,所述控制单元中断蓄电池的电流或者发出报警信号。
4. 如权利要求1所述的一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀,其特征在于:所述电动螺丝刀具有一个外置的,由具有合法授权的操作者的钥匙,该钥匙具有发射/接收装置,与电动螺丝刀的发射/接收装置进行通信,电动螺丝刀的发射/接收装置与所述控制单元连接,所述控制单元在预设条件或预设的时间间隔时,通过电动螺丝刀的发射/接收装置将所述存储单元中存储的授权码询问信号发送出去,外置钥匙的发射/接收装置接收到授权码询问信号后被激活,从睡眠模式转换为工作模式,然后外置钥匙的发射/接收装置向电动螺丝刀的发射/接收装置发出预设好的授权码信号,该授权码信号被传送到所述控制单元,与存储在所述存储单元中的预设信息进行比较,如果授权码信号正确,则所述控制单元将开关的开启或关闭信号正常向电机传送,如果授权码信号不正确或者没有接收到授权码信号,则所述控制单元切断开关向电机传送的信号,保持电动螺丝刀处于闭锁状态。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年08月29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)申请人争辩的内容在修改后的权利要求并未出现,争辩不能成立;(2)虽然申请人新增了一部分之前并未评述过的技术特征,但是纵观整个技术方案,本申请的技术思路完全是机械性地依据电机被烧毁的过程来进行检测,是本领域技术人员按照其能掌握的本领域的知识和常规实验的能力,做出的常规设置,并不需要付出创造性的劳动。因而坚持驳回决定。
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04月09日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1相对于对比文件1、2、4和本领域普通技术常识的结合不具备创造性,从属权利要求2、3的附加技术特征被对比文件2公开,从属权利要求4的附加技术特征被对比文件3公开,从属权利要求2-4也不具备创造性。对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)对比文件4是通过实时测定电机的电流、电压超过阈值时控制电机停机,的确不存在电机转速传感器;本申请是电机转速传感器检测电机转速降为0而电流电压检测模块仍然检测到信号输出时控制电机停机,也就是说本申请在电机控制过程中同样测定电机电流电压参数;若对比文件4中电压电流的测量存在滞后性,本申请中电压电流的测量同样存在滞后性;(2)根据专利法第59条的规定,发明或者实用新型权利要求的保护范围以其权利要求的内容为准,本申请的权利要求书没有记载控制单元作为信号发送/接收装置的方案,因此这样的方案得不到保护也不够成相对于现有技术的区别,同时原始申请文件中也未记载控制单元作为信号发送/接收装置的方案,也不能在满足专利法第33条的前提下通过修改加入到权利要求中。
复审请求人于2019年05月09日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:(1)对比文件2明确了通过电机电流恒定时,电压与电流之间的关系判断电机转速,显然对比文件1、2均没有给出任何证据和启示需要设置额外的传感器去检测电机转速;(2)尽管本申请和对比文件2都是测定电机电流电压参数,但本申请并不使用该参数作为判断转速的依据,而对比文件2则作为判断转速的依据控制,本申请在电机转速结果测得时直接控制电机停止转动,在控制原理上相对于对比文件2显然就更加快速。
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
审查文本的认定
复审请求人在2018年08月16日复审请求时提交了权利要求书的修改文本,在权利要求1中加入了说明书中关于通过转速传感器测定电机运转状态的技术内容,经审查,上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条的规定。因此,本复请求审查决定针对的文本为:2018年08月16日提交的权利要求第1-4项、申请日2015年12月31日提交的说明书第1-5页、说明书附图第1-2页、说明书摘要和摘要附图。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定的创造性,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。
(1)权利要求1不符合专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求1要求保护一种具有电路保护单元蓄电池的电动螺丝刀,对比文件1(CN201940944U)是最接近的现有技术,其公开了一种旋转式电动螺丝刀,具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0015]-[0016]段,附图1-3):包括壳体14以及手柄1,在壳体14内安装有电机4,在壳体14的前端设置有与电机4联动的输出轴12,输出轴12与电机4通过传动机构(由内齿轮6、行星架26、行星齿轮28等构成)连接,输出轴12的前端设置有刀头插孔,刀头插孔内能安装不同型号的螺丝刀刀头,手柄1内安装有与电机4相连的电池17以及开关16,并且手柄1上设置有电池与开关16相抵的按钮15,通过按动按钮15可以控制电机4启动或停止,手柄1上设置有与电池17相连的充电插座18,通过充电插座18与外界电源连接,可以对电池17进行充电。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术方案相比,其区别技术特征是:(1)本申请的电动螺丝刀具有由热敏电阻构成的蓄电池保护单元;(2)手柄内设有控制单元和存储单元,电机通过控制单元进行连接的开关控制单元,根据1s或3s时间间隔内的电流电压参数,在电机转速传感器检测的电机转速降为0,而电流检测模块和电压检测模块仍然检测到信号输出时,控制电机停机。基于上述区别特征,可以确定本申请实际要解决的技术问题是:提供对电动工具在蓄电池组故障和电机过载时的保护。
对于区别技术特征(1),对比文件2(CN101055985 A)公开了一种用于手持式电动工具机的蓄电池组,其中公开了(参见说明书第4页第3行至第5页第15行,附图1-2)如下技术特征:蓄电池组包括多个蓄电池组电池8,保护电子电路单元28(相当于本申请的保护单元)通过分路电路与这些蓄电池组电池单元中的每一个构成并联,蓄电池组通过两个充电触点10、12与手持式电动工具中的控制电子电路单元20(相当于本申请的控制单元)连接,蓄电池组还具有第三触点14(相当于本申请的监视触点),控制电子电路单元20与第三触点14接触,检测热敏电阻16的状态,蓄电池组中的保护电子电路单元28能识别出蓄电池的故障状态时中断热敏电阻16的馈电导线30。因此,对比文件2公开了区别技术特征(1),且上述特征在对比文件2中所起的作用与其在本发明中为解决其技术问题所起的作用相同,都是为了保护蓄电池组,也就是说对比文件2给出了将该技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。
对于区别技术特征(2),对比文件4(CN103368480 A)公开了一种手持电动工具及其控制方法,其中公开了(参见说明书第[0039]-[0058]段,附图1-5)如下技术特征:控制电路60具有控制器61、电子开关S1、电机开关S2、存储单元63、第一电流阈值设定单元64和第二电流阈值设定单元65组成的限流设定开关,限流单元66、电流侦测单元67、电压侦测单元68,第二电流阈值设定单元65设定低于第一电流阈值I1的第二电流阈值I2,电流侦测单元67侦测电机电流,当电机电流达到第二电流阈值I2时,控制器61控制电机20的转速保持在预定值,且在负载增大时将电机20的实际电压调节到计算得到的电压值以维持电机转速,控制器61通过电流侦测单元67继续侦测电机电流,并将侦测的电机电流与第一电流阈值I1比较,当电机电流达到第一电流阈值I1时,控制器61停止输出第一驱动信号,以控制电机20停机。也就是说对比文件4给出了通过检测电机电压、电流参数,避免出现电机过载或堵转的技术启示;根据本领域普通技术常识,电机过载时表征是电机运转但电流超过额定值,电机堵转时表征是电机停止转动但电流仍超过额定值,也就是说无论是过载或堵转都出现电流增大超过额定值,铜损严重,绕组发热剧增,会使绝缘老化或绕组烧毁,因此控制电机电流就可以避免电机损坏。为了确定电流过大是过载或堵转引起,通过同时测定电机电流和转速即可实现,而通过光电传感器或霍尔元件测量电机转速也是本领域的普通技术常识。因此,在对比文件4已给出了通过检测电机电压、电流参数,避免出现电机过载或堵转的技术启示下,结合本领域的普通技术常识通过增加转速传感器实现电机堵转状态的确定是显而易见的。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件4以及本领域的普通技术常识以获得该权利要求要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
(2)权利要求2不符合专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求2对权利要求1做了进一步的限定,其附加的技术特征为“所述控制单元根据对应存储单元中存储的故障信号类型,中断蓄电池的电流或者发出相应的报警信号”。
对比文件2(参见说明书第4页第3行-21行及附图1)公开了:当蓄电池组内部的温度升高时,则热敏电阻16的电阻值降低。如果电阻低于一个预定的或者可预给定的极限值,则可被控制电子电路单元20、22检测,保护电子电路单元28识别出一个蓄电池组的故障状态(这些故障状体必然存储在存储单元中),一些适当的控制过程被触发,例如充电电流或者电机电流断路器24,26被中断。上述附加技术特征已经被对比文件2公开,且作用相同,具备结合启示。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备创造性。
(3)权利要求3不符合专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求3对权利要求1做了进一步的限定,其附加的技术特征为“当所述蓄电池组内部温度升高时,热敏电阻的电阻值降低,当电阻低于存储单元中预设的极限值,所述控制单元中断蓄电池的电流或者发出报警信号”。
上述附加技术特征已经被对比文件2(参见说明书第4页第3行-21行及附图1)公开了:优选NTC电阻(随温度升高阻值下降的敏感元件),蓄电池组内部温度升高时,热敏电阻的电阻值降低,当电阻低于存储单元中预设的极限值(这个预定的极限值必然存储在一个存储单元当中),控制电子电路单元20中断蓄电池的电流或者发出报警信号。且作用相同,具备结合启示。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备创造性。
(4) 权利要求4不符合专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求4的附加技术特征进一步限定了电动螺丝刀具有一个外置的合法授权的操作者的钥匙,对比文件3(CN101305404 A)公开了手持式电动工具机和用于该手持式电动工具机的蓄电池组,其中公开了(参见说明书第5页第18行至第7页第15行,附图1)如下技术特征:手持式电动工具具有一个外置的,由具有合法授权的操作者的仪器6(相当于本申请的钥匙),该仪器具有发射/接收装置8,与手持式电动工具的发射/接收装置12进行通信,手持式电动工具的发射/接收装置12与控制电子单元14连接,控制电子单元14在预设条件或预设的时间间隔时,通过手持式电动工具的发射/接收装置12将存储装置16中存储的授权码询问信号发送出去,外置仪器6的发射/接收装置8接收到授权码询问信号后被激活,从睡眠模式转换为工作模式,然后外置仪器的发射/接收装置8向手持式电动工具的发射/接收装置12发出预设好的授权码信号,该授权码信号被传送到控制电子单元14,与存储在存储装置16中的预设信息进行比较,如果授权码信号正确,则控制电子单元14将开关的开启或关闭信号正常向电机传送,如果授权码信号不正确或者没有接收到授权码信号,则控制电子单元14切断开关向电机传送的信号,保持手持电动工具处于闭锁状态。且上述特征在对比文件3中所起的作用与其在本发明中为解决其技术问题所起的作用相同,都是为了防止被盗,也就是说对比文件3给出了将该技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备创造性。
(5)对复审请求人相关意见的评述
复审请求人2019年05月09日提交的意见陈述可归纳为如下两点:(1)对比文件2明确了通过电机电流恒定时,电压与电流之间的关系判断电机转速,显然对比文件1、2均没有给出任何证据和启示需要设置额外的传感器去检测电机转速;(2)尽管本申请和对比文件2都是测定电机电流电压参数,但本申请并不使用该参数作为判断转速的依据,而对比文件2则作为判断转速的依据控制,本申请在电机转速结果测得时直接控制电机停止转动,在控制原理上相对于对比文件2显然就更加快速。
对于上述意见,合议组认为:
(1)正如复审请求人所述:对比文件2中电机电流恒定时,电压与电流之间的关系可以判断电机转速。然而,根据本领域普通技术常识,电机过载时表征是电机运转但电流超过额定值,电机堵转时表征是电机停止转动但电流仍超过额定值;也就是说无论是过载或堵转,电机电流都不是恒定的。为了确定电流过大是过载或堵转引起,通过同时测定电机电流和转速即可实现,而通过光电传感器或霍尔元件测量电机转速也是本领域的普通技术常识。因此,通过增加转速传感器实现电机堵转状态判定是本领域的普通技术常识。(2)本申请的权利要求1限定的内容是“如果电机转速传感器发送给控制单元的信号值突变,控制单元根据1s或3s内的电流电压参数的变化判断,具体为在电机转速传感器检测的电机转速降为0,而电流检测模块、电压检测模块仍然检测到信号输出时,则控制单元判断电动螺丝刀被卡住,控制电机停机,防止电机被烧毁。”也就是说本申请中电流、电压参数同样是电机停机的判断依据,而非复审请求人所述的电机转速结果测得时直接控制电机停止转动。
综上所述,复审请求人意见陈述中的主张不成立,合议组不予采纳。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年06月25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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