一种活塞结构的常开式电磁阀-复审决定


发明创造名称:一种活塞结构的常开式电磁阀
外观设计名称:
决定号:185406
决定日:2019-07-25
委内编号:1F243537
优先权日:
申请(专利)号:201510124074.0
申请日:2015-03-22
复审请求人:衢州迪升工业设计有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:屈威
合议组组长:陈存敬
参审员:白玉兰
国际分类号:F16K31/06(2006.01);F16K1/00(2006.01);F16K1/36(2006.01);F16K27/02(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:中国专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比,虽然存在区别技术特征,但是这些区别技术特征部分在其他现有技术中存在技术启示,部分是本领域常规技术手段和常规选择,使得本领域技术人员有动机将它们结合到该最接近现有技术中,从而获得该权利要求请求保护的技术方案,并取得本领域技术人员所能预料的技术效果,则该权利要求请求保护的技术方案相对本领域技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201510124074.0,名称为“一种活塞结构的常开式电磁阀”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为衢州迪升工业设计有限公司,申请日为2015年03月22日,公开日为2015年06月03日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年01月12日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-3所要求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2017年11月16日提交的权利要求第1-3项,申请日2015年03月22日提交的说明书第1-18段(即第1-5页)、说明书附图图1-2(即第1-2页)、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定中引用的对比文件如下:
对比文件2:CN103994249A,公开日2014年08月20日;
对比文件4:US4546795A,公开日1985年10月15日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种活塞结构的常开式电磁阀,包括阀芯、滑动连杆、弹簧、阀体和电磁线圈,其特征是阀芯(8)为中空的活塞结构,阀芯(8)的活塞结构内空间构成弹簧室(Ⅵ),弹簧室(Ⅵ)兼做等压腔的流体通道,在活塞结构的上部侧壁上有通孔(Ⅶ),在活塞结构的中部壁体外侧和下部壁体外侧分别有上环槽和下环槽,上环槽中有上密封环(9),下环槽中有下密封环(7);滑动连杆(11)连接在阀芯(8)的上端,在滑动连杆(11)的上端体内有铁磁体(12);阀体(3)为一体化结构,在阀体(3)内有连杆滑道(Ⅰ)、活塞滑道和阀腔(Ⅳ),连杆滑道(Ⅰ)在活塞滑道的上方,阀腔(Ⅳ)在活塞滑道的下方,连杆滑道(Ⅰ)、活塞滑道和阀腔(Ⅳ)之间相互连通,在活塞滑道的壁体上有流体出口(Ⅲ)接出,在阀腔(Ⅳ)的壁体上有流体进口(Ⅴ)接入,阀体上有输入接口(3-4)和输出接口(3-2),输入接口(3-4)连通到阀腔(Ⅳ)壁体上的流体进口(Ⅴ),输出接口(4-2)连通到活塞滑道壁体上的流体出口(Ⅲ);
阀芯(8)设置在活塞滑道中,滑动连杆(11)伸入到连杆滑道(Ⅰ)中,滑动连杆(11)在连杆滑道(Ⅰ)中有上下活动的空间,在上密封环(9)之上的活塞滑道空间构成等压腔(Ⅱ),阀腔(Ⅳ)通过阀芯(8)内的弹簧室(Ⅵ)和通孔(Ⅶ)连通到等压腔(Ⅱ);弹簧(4)设置在阀腔(Ⅳ)中,弹簧(4)的上部伸入到弹簧室(Ⅵ)中,弹簧(4)的上端压紧在阀芯(8)内空间的顶壁上;电磁线圈(2)安装在连杆滑道(Ⅰ)的壁体外围,电磁线圈(2)的水平中心处于滑动连杆(11)内的铁磁体(12)以下部位,铁磁体(12)选用软磁材料,所述软磁材料包括硅钢材料和铁氧体材料;电磁阀在不通电时,在弹簧(4)的作用下,阀芯(8)处于流体出口(Ⅲ)之上的部位,电磁阀保持开启状态,当因工作需要电磁阀关闭时,向电磁线圈(2)输入交流电或直流电,电磁线圈(2)的中心产生使滑动连杆(11)内铁磁体(12)向下移动的电磁力,滑动连杆(11)向下移动,带动阀芯(8)下移,从而使阀芯(8)壁体外侧的上密封环(9)和下密封环(7)定位在流体出口(Ⅲ)上下两端的部位,使流体出口(Ⅲ)与阀腔(Ⅳ)之间封闭,电磁阀处于关闭状态;
在电磁线圈(2)下端设置永磁环体,当电磁阀进行关闭操作时,只需瞬间向电磁线圈(2)输入正向电流,使阀芯(8)下移而关闭,电磁阀关闭后,利用永磁环体的磁力吸引滑动连杆(11)内的铁磁体(12),使阀芯(8)定位在关闭状态,而不需电流定位;当需开启电磁阀时,只需瞬间向电磁线圈(2)输入反向电流,电磁线圈(2)产生的电磁力,使滑动连杆(11)体内的铁磁体(12)产生推开永磁环体的磁力,在弹簧(4)的弹力和电磁线圈(2)的电磁力双重作用下,使阀芯(8)上移复位而打开电磁阀,电磁阀打开后,即可断开电磁线圈(2)的电流,由弹簧(4)保持在开启状态;
在底盖(6)的中心有限位杆(6-1),限位杆(6-1)伸入到弹簧(4)的内空间中,限位杆(6-1)的上端构成阀芯(8)的下移定位点。
2. 根据权利要求1所述的一种活塞结构的常开式电磁阀,其特征是在阀体(3)的下端有装配口(3-3),装配口(3-3)连通到阀腔(Ⅳ)且与阀腔(Ⅳ)同轴,装配口(3-3)上有底盖(6)进行封堵。
3. 根据权利要求1所述的一种活塞结构的常开式电磁阀,其特征是在阀芯(8)的上端面有减振垫圈(10)。”
驳回决定指出:权利要求1的技术方案与对比文件4相比,其区别在于:a. 在滑动连杆的上端体内有铁磁体,电磁线圈的水平中心处于滑动连杆内的铁磁体以下部位,铁磁体选用软磁材料,所述软磁材料包括硅钢材料和铁氧体材料;在底盖的中心有限位杆,限位杆伸入到弹簧的内空间中,限位杆的上端构成阀芯的下移定位点;阀体为一体化结构;b. 流体出口的位置位于活塞滑道的壁体上,通孔的位置位于活塞结构的上部侧壁上;c.在活塞结构的中部壁体外侧和下部壁体外壁分别有上环槽和下环槽,上环槽中有上密封环,下环槽中有下密封环;等压腔的位置位于上密封环之上的活塞滑道空间;当电磁线圈通电时,阀芯携上密封环和下密封环在活塞滑道中进行下移,上密封环和下密封环定位在流体出口的上下两端,使流体出口与阀腔之间封闭;d. 在电磁线圈下端设置永磁环体,当电磁阀进行关闭操作时,只需瞬间向电磁线圈输入正向电流,使阀芯下移而关闭,电磁阀关闭后,利用永磁环体的磁力吸引滑动连杆内的铁磁体,使阀芯定位在关闭状态,而不需电流定位;当需开启电磁阀时,只需瞬间向电磁线圈输入反向电流,电磁线圈产生的电磁力,使滑动连杆体内的铁磁体产生推开永磁环体的磁力,在弹簧的弹力和电磁线圈的电磁力双重作用下,使阀芯上移复位而打开电磁阀,电磁阀打开后,即可断开电磁线圈的电流,由弹簧保持在开启状态。基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是:如何使电磁阀的密封性能更好、更节能。针对区别技术特征a,其属于本领域的常规技术手段、常规选择、常规的软磁材料、常规设置;针对区别技术特征b,其属于本领域的常规设置,通孔位置设置在活塞结构上部侧壁上是本领域技术人员的一种适应性调整;针对区别技术特征c,对比文件2公开了在阀芯上设置密封环,而本领域技术人员能够适应性的选择活塞封闭流体出口的方式切断流体运输;针对区别技术特征d,利用电流流向控制电磁阀的启闭并在电磁阀内设置永磁体是本领域的常规技术手段,在此基础上,本领域技术人员能够对电流方向与阀体启闭之间的控制关系进行进一步限定,并且本领域技术人员能够对永磁体的位置进行适应性设置。因此权利要求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2-3的附加技术特征属于本领域的常规设置,因此,从属权利要求2-3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01月27日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改权利要求书。复审请求人认为:(1)对比文件2公开的用于节水装置的三通电磁阀工作在常压状态,不需要考虑电磁阀开启或关闭时的压力阻力问题,且其不具有“弹簧室”、“通孔(VII)”、“等压腔(II)”及与其相关的结构,因此对比文件2没有产生“在阀进行打开关闭操作时,不需要克服流体的压力就能顺利进行,使得打开关闭阀所需的动力减小,减少电能能耗,并且使电磁阀关闭严密、工作可靠和使用寿命长”的技术效果;(2)对比文件4电磁阀的阀芯上没有密封环,容易造成泄漏,并且其阀芯外壁与活塞壁体的摩擦面积大,阀芯移动阻力大;由于本申请在活塞结构壁体的外侧上设置有密封环,因此,不需要在阀体内设置阀座和阀板,使得阀结构简单、加工精度低,从而降低成本;(3)对比文件2和对比文件4均没有公开限位杆(6-1)及与其相关的技术特征,且该特征也不是本领域中的常用公知技术。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年02月09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)对于上述意见(1)-(2),首先,对比文件4公开了 “通孔(VII)”、“等压腔(II)”等相关技术特征,也公开了“把弹簧设置在阀腔中且弹簧的上部伸入到弹簧室”,即对比文件4已经解决了电磁阀开启或关闭时的压力阻力问题,因而本申请权利要求1与对比文件4相比,实际解决的技术问题是如何提高密封性能;而对比文件2恰恰公开了“在阀芯上设置密封环”这一技术特征,并且对比文件2公开的阀门同样不设置阀座,通过阀芯的移动控制阀门启闭,并通过设置密封环加强密封性能,本领域技术人员有动机将其应用于对比文件4中解决其存在的密封性差等问题;(2)阀门领域中,为了达到准确控制阀芯位移的目的,在阀体内设置限位结构是常规技术手段,根据实际情况,上述限位结构的形式存在差异,本申请仅仅是将“在阀体内设置限位结构”这一常规技术手段进行了具体化、适应性的限定,这种限定是本领域技术人员容易想到的;(3)驳回中涉及的多篇文献CN2449030Y、CN202629271U、CN202125655U,其目的在于告知申请人补入的技术特征“利用电流流向控制电磁阀的启闭、并通过在电磁阀内设置永磁体达到节能效果”是本领域常规技术手段。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01月03日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。还指出:(1)虽然对比文件2公开的用于节水装置的三通电磁阀不具有“弹簧室”、“通孔(VII)”、“等压腔(II)”及与其相关的结构,但是这些特征已经被对比文件4公开,因此对比文件4所公开的电磁阀已经产生了“在阀进行打开关闭操作时,不需要克服流体的压力就能顺利进行,使得打开关闭阀所需的动力减小,减少电能能耗,并且使电磁阀关闭严密、工作可靠和使用寿命长”的技术效果,本领域技术人员仅需要根据流体出口的变化情况从对比文件2获得“通过在阀芯设置上下两个环槽,通过阀芯的上下移动来打开和关闭流体进出口,从而达到更好的密封效果”的技术启示;(2)虽然对比文件4电磁阀的阀芯上没有密封环,但是对比文件2中公开的电磁阀的阀芯上具有密封环,且由于阀芯上设置了密封环,使得电磁阀阀体内无需设置阀座和阀板,使得阀结构更加简单、加工精度低,从而降低成本,那么本领域技术人员在面对本申请所要解决的“使得阀结构更加简单、加工精度低,从而降低成本”这一技术问题时,有动机对对比文件4进行改进,将对比文件2公开的内容应用到对比文件4以获得本申请所要求保护的发明,这不需要付出创造性的劳动;(3)在本领域中设置限位杆、限位块、限位台肩等,对运动部件的行程进行限位,是本领域的常规设置,那么为了精确限定阀芯移动的位置,本领域技术人员很容易想到在底盖中心设置伸入到弹簧内空间中的限位杆并使限位杆的上端构成阀芯的下移定位点来对阀芯进行限位,因此“为了精确限定阀芯移动的位置,在底盖中心设置伸入到弹簧内空间中的限位杆并使限位杆的上端构成阀芯的下移定位点”是本领域技术人员采用的常规设置,这不需要付出创造性的劳动。
复审请求人于2019年01月21日提交了意见陈述书,并修改了权利要求书。复审请求人根据说明书附图1-2所示,将特征 “通孔(Ⅶ)至少两个,在通孔(Ⅶ)部位的外径缩小,减小壁厚,使通孔(Ⅶ)的孔道缩短”和“当电磁线圈(2)进行通电使电磁阀关闭时,阀芯(8)被限位在阀腔(Ⅳ)的上方,使流体进口(Ⅴ)通过阀腔(Ⅳ)、弹簧室(Ⅵ)、和通孔(Ⅶ)与等压腔(Ⅱ)保持连通”补入到独立权利要求1中,从而形成新的独立权利要求1。复审请求人认为:1)本申请中活塞滑道和阀腔共用一个腔体,使得结构简单、部件少且易加工,而对比文件4的阀腔13在气缸9的外围;本申请中在活塞滑道的壁体上有流体出口接出,而对比文件4的流体出口设在活塞滑道的底端;因此,本申请的结构与对比文件4不同。2)本申请中流体进口(Ⅴ)通过阀腔(Ⅳ)、弹簧室(Ⅵ)、和通孔(Ⅶ)与等压腔(Ⅱ)保持连通,使得流体进口(Ⅴ)与等压腔(Ⅱ)的压力相等,由于本申请中电磁阀的压力来自流体接入,那么本申请中流体进口部位的压力始终与阀芯上方的等压腔压力相等,则在阀芯进行开阀操作和关阀操作时,不需克服流体的压力就能顺利进行,使得开阀或关阀所需的动力减小,减少电能消耗,而对比文件4的电磁阀在关闭时,进气口15被封住,进气口15的压力与柱塞3上方的压力不相等,且对比文件4中没有等压腔的记载,因此,本申请的结构与对比文件4不同;如果将对比文件4的电磁阀用于液态流体时,细小窄长的“逃逸孔20”对液态流体的阻力很大,使柱塞3上方的流体释放缓慢,因液态不能压缩,柱塞3上行受阻,导致开阀速度下降。3)没有证据说明本申请的“在底盖的中心有限位杆,限位杆伸入到弹簧的内空间中,限位杆的上端构成阀芯的下移定位点”属于本领域的常规技术。
合议组于2019年04月22日再次向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。还指出:1)对比文件4中流体从进气口11进入到气缸9的外围腔体,再通过进气孔15进入气缸9形成的腔体,之后从出气口12排出,因此,气缸9形成的腔体不但构成活塞滑道,还与气缸9外围腔体共同构成阀腔,也就是说对比文件4公开了活塞滑道和阀腔共用一个腔体,那么本申请通过使活塞滑道和阀腔共用一个腔体,取得结构简单、部件少且易加工的技术效果也是本领域技术人员能够预料的到的;而将流体出口的位置设置于活塞滑道的壁体上,还是设置在活塞滑道的底端都是本领域技术人员基于实际使用需求,根据实际使用中进出水管的位置,而进行的常规设置。2)虽然对比文件4中没有文字记载等压腔,但当阀体关闭时,逃逸孔20将位于活塞阀5上方的腔体与阀腔连通,使得阀腔与位于活塞阀5上方的腔体压力相当,因此,位于活塞阀5上方的腔体起到了等压腔的作用;虽然对比文件4中的电磁阀在关闭时,进气孔15被封住,但在阀体关闭时,逃逸孔20将等压腔与阀腔连通,使得阀腔与等压腔压力相当,从而使得开阀或关阀时所需克服流体的压力减小,所需的动力减小,减少电能消耗,也就是说,对比文件4给出了将阀腔与等压腔进行连通,以减小开阀或关阀时所需克服流体的压力,减少电能消耗的技术启示,那么本领域技术人员在面对本申请所要解决的技术问题“减小开阀或关阀时所需克服流体的压力,所需的动力减小,减少电能消耗”时,在对比文件4给出的启示下,很容易想到将在等压腔与阀腔之间设有连通孔的结构用于使液态流体通过的电磁阀,这不需要付出创造性的劳动;那么是在开阀或关阀时减小自流体进口的压力,还是减小留存于阀内流体产生的压力,都是由阀的流体进口、流体出口、阀芯的具体位置决定的,因此,将流体进口(Ⅴ)通过阀腔(Ⅳ)、弹簧室(Ⅵ)、和通孔(Ⅶ)与等压腔(Ⅱ)保持连通是由阀的流体进口、流体出口、阀芯的具体位置决定的,属于本领域的常规技术手段。3)为了精确限定阀芯移动的位置,在底盖中心设置伸入到弹簧内空间中的限位杆并使限位杆的上端构成阀芯的下移定位点是本领域技术人员采用的常规设置。
复审请求人于2019年05月27日提交了意见陈述书,并修改了权利要求书。复审请求人把说明书附图1-2中示出的“阀腔(Ⅳ)与活塞滑道为一体的同轴等径圆柱形空腔”补入到独立权利要求1中,从而形成新的独立权利要求1。复审请求人认为:1)对比文件4中阀腔13和气缸9是两个部件,气缸9是活塞通道,阀腔13不构成活塞通道,而本申请中活塞滑道和阀腔共用一个腔体,并且阀腔与活塞滑道为一体的同轴等径圆柱形空腔,因此,本申请省略了对比文件4中的气缸,且使得结构简单,部件少且容易加工,是要素省略的发明。2)对比文件4的流体出口在活塞滑道的底端,而本申请的流体出口不在阀腔的下方。3)本申请不论电磁阀开启或是关闭,流体进口与等压腔保持连通,使流体进口与等压腔的压力相等;而对比文件4在电磁阀关闭时,流体进口15与逃逸孔20不连通,使流体进口15的压力与柱塞3上方的压力不相等,且逃逸孔20细小窄长,对流体的阻力很大,在逃逸孔20的两端会形成压差,没有等压效果,因此,对比文件4中的逃逸孔20只起到泄压的效果。
复审请求人于2019年05月27日提交的权利要求书如下:
“1. 一种活塞结构的常开式电磁阀,包括阀芯、滑动连杆、弹簧、阀体和电磁线圈,其特征是阀芯(8)为中空的活塞结构,阀芯(8)的活塞结构内空间构成弹簧室(Ⅵ),弹簧室(Ⅵ)兼做等压腔的流体通道,在活塞结构的上部侧壁上有通孔(Ⅶ),通孔(Ⅶ)至少两个,在通孔(Ⅶ)部位的外径缩小,减小壁厚,使通孔(Ⅶ)的孔道缩短;在活塞结构的中部壁体外侧和下部壁体外侧分别有上环槽和下环槽,上环槽中有上密封环(9),下环槽中有下密封环(7);滑动连杆(11)连接在阀芯(8)的上端,在滑动连杆(11)的上端体内有铁磁体(12);阀体(3)为一体化结构,在阀体(3)内有连杆滑道(Ⅰ)、活塞滑道和阀腔(Ⅳ),连杆滑道(Ⅰ)在活塞滑道的上方,阀腔(Ⅳ)在活塞滑道的下方,连杆滑道(Ⅰ)、活塞滑道和阀腔(Ⅳ)之间相互连通,阀腔(Ⅳ)与活塞滑道为一体的同轴等径圆柱形空腔,在活塞滑道的壁体上有流体出口(Ⅲ)接出,在阀腔(Ⅳ)的壁体上有流体进口(Ⅴ)接入,阀体上有输入接口(3-4)和输出接口(3-2),输入接口(3-4)连通到阀腔(Ⅳ)壁体上的流体进口(Ⅴ),输出接口(4-2)连通到活塞滑道壁体上的流体出口(Ⅲ);
阀芯(8)设置在活塞滑道中,滑动连杆(11)伸入到连杆滑道(Ⅰ)中,滑动连杆(11)在连杆滑道(Ⅰ)中有上下活动的空间,在上密封环(9)之上的活塞滑道空间构成等压腔(Ⅱ),阀腔(Ⅳ)通过阀芯(8)内的弹簧室(Ⅵ)和通孔(Ⅶ)连通到等压腔(Ⅱ);当向电磁线圈(2)进行通电使电磁阀关闭时,阀芯(8)被限位在阀腔(Ⅳ)的上方,使流体进口(Ⅴ)通过阀腔(Ⅳ)、弹簧室(Ⅵ)、和通孔(Ⅶ)与等压腔(Ⅱ)保持连通;弹簧(4)设置在阀腔(Ⅳ)中,弹簧(4)的上部伸入到弹簧室(Ⅵ)中,弹簧(4)的上端压紧在阀芯(8)内空间的顶壁上;电磁线圈(2)安装在连杆滑道(Ⅰ)的壁体外围,电磁线圈(2)的水平中心处于滑动连杆(11)内的铁磁体(12)以下部位,铁磁体(12)选用软磁材料,所述软磁材料包括硅钢材料和铁氧体材料;电磁阀在不通电时,在弹簧(4)的作用下,阀芯(8)处于流体出口(Ⅲ)之上的部位,电磁阀保持开启状态,当因工作需要电磁阀关闭时,向电磁线圈(2)输入交流电或直流电,电磁线圈(2)的中心产生使滑动连杆(11)内铁磁体(12)向下移动的电磁力,滑动连杆(11)向下移动,带动阀芯(8)下移,从而使阀芯(8)壁体外侧的上密封环(9)和下密封环(7)定位在流体出口(Ⅲ)上下两端的部位,使流体出口(Ⅲ)与阀腔(Ⅳ)之间封闭,电磁阀处于关闭状态;
在电磁线圈(2)下端设置永磁环体,当电磁阀进行关闭操作时,只需瞬间向电磁线圈(2)输入正向电流,使阀芯(8)下移而关闭,电磁阀关闭后,利用永磁环体的磁力吸引滑动连杆(11)内的铁磁体(12),使阀芯(8)定位在关闭状态,而不需电流定位;当需开启电磁阀时,只需瞬间向电磁线圈(2)输入反向电流,电磁线圈(2)产生的电磁力,使滑动连杆(11)体内的铁磁体(12)产生推开永磁环体的磁力,在弹簧(4)的弹力和电磁线圈(2)的电磁力双重作用下,使阀芯(8)上移复位而打开电磁阀,电磁阀打开后,即可断开电磁线圈(2)的电流,由弹簧(4)保持在开启状态;
在底盖(6)的中心有限位杆(6-1),限位杆(6-1)伸入到弹簧(4)的内空间中,限位杆(6-1)的上端构成阀芯(8)的下移定位点。
2. 根据权利要求1所述的一种活塞结构的常开式电磁阀,其特征是在阀体(3)的下端有装配口(3-3),装配口(3-3)连通到阀腔(Ⅳ)且与阀腔(Ⅳ)同轴,装配口(3-3)上有底盖(6)进行封堵。
3. 根据权利要求1所述的一种活塞结构的常开式电磁阀,其特征是在阀芯(8)的上端面有减振垫圈(10)。”
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
复审请求人于2019年05月27日提交了经修改的权利要求书,经核实,本次修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定,故本复审请求审查决定所针对的审查文本为:2019年05月27日提交的权利要求第1-3项,申请日2015年03月22日提交的说明书第1-5页(即第1-18段)、说明书附图第1-2页(即图1-2)、说明书摘要、摘要附图。
2、关于创造性
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。
权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.1、权利要求1请求保护一种活塞结构的常开式电磁阀,对比文件4(US4546795A,公开日:1985年10月15日)公开了一种带有活塞结构的常开式电磁阀,并具体公开了以下技术特征(参见对比文件4的说明书第2栏第32行至第3栏第15行,第4栏第39-63行,附图7):该电磁阀包括活塞阀5(对应本申请中的阀芯)、柱塞3(对应本申请中的滑动连杆)、弹簧10、电磁线圈2,阀体1和气缸9(两者共同构成了本申请的阀体),活塞阀5为中空的活塞结构,其活塞结构内空间构成弹簧室,弹簧室兼做等压腔的流体通道,在活塞的上部设有逃逸孔20(即本申请中的通孔);柱塞3连接在活塞阀5的上端;在气缸9内有柱塞滑道(对应于本申请中的连杆滑道)、活塞滑道和阀腔,气缸9为一体的同轴等径圆柱形空腔,柱塞滑道在活塞滑道的上方,阀腔在活塞滑道的下方,柱塞滑道、活塞滑道和阀腔之间相互连通,在活塞滑道的底端有流体出口接出,在阀腔的壁体上有进气孔15(即本申请中的流体进口)接入,阀体1上有进气口11(即本申请中的输入接口),在气缸9上有出气口12(即本申请中的输出接口),进气口11连通到阀腔壁体上的进气孔15,出气口12连通到活塞滑道底端的流体出口;活塞阀5设置在活塞滑道中,柱塞2伸入到柱塞滑道中,柱塞3在柱塞滑道中有上下活动的空间,在活塞阀5之上的活塞滑道空间构成等压腔,阀腔通过活塞阀5内的弹簧室和逃逸孔20连通到等压腔;弹簧10设置在阀腔中,弹簧10的上部伸入到弹簧室中,弹簧10的上端压紧在活塞阀5内空间的顶壁上;电磁线圈2安装在柱塞滑道的壁体外围。对比文件4还公开了带有活塞结构的常开式电磁阀的工作方式(参见对比文件4的说明书第3栏第16-50行):电磁阀在不通电时,在弹簧10的作用下,活塞阀5处于进气孔15之上的部位,电磁阀保持开启状态;当因工作需要电磁阀关闭时,向电磁线圈2输入交流电或直流电,电磁线圈2的中心产生使柱塞3向下移动的电磁力,柱塞3向下移动,带动活塞阀5下移,从而使活塞阀5定位在使进气孔15与阀腔之间封闭的位置,电磁阀处于关闭状态;当需要电磁阀再次打开时,向电磁线圈2输入交流电或直流电,电磁线圈2的中心产生使柱塞3向上移动的电磁力,柱塞3向上移动,带动活塞阀5上移,从而使活塞阀5定位在使进气孔15与阀腔之间连通的位置,电磁阀处于打开状态。
权利要求1的技术方案与对比文件4公开的上述内容相比,其区别技术特征是:a.在滑动连杆的上端体内有铁磁体,电磁线圈的水平中心处于滑动连杆内的铁磁体以下部位,铁磁体选用软磁材料,所述软磁材料包括硅钢材料和铁氧体材料;b.在底盖的中心有限位杆,限位杆伸入到弹簧的内空间中,限位杆的上端构成阀芯的下移定位点;通孔的位置位于活塞结构的上部侧壁上,通孔至少两个,在通孔部位的外径缩小,减小壁厚,使通孔的孔道缩短;c.在活塞结构的中部壁体外侧和下部壁体外侧分别有上环槽和下环槽,上环槽中有上密封环,下环槽中有下密封环;等压腔的位置位于上密封环之上的活塞滑道空间;当电磁线圈通电时,阀芯携上密封环和下密封环在活塞滑道中进行下移,上密封环和下密封环定位在流体出口的上下两端,使流体出口与阀腔之间封闭;流体出口的位置位于活塞滑道的壁体上;阀体为一体化结构;d.在电磁线圈下端设置永磁环体,当电磁阀进行关闭操作时,只需瞬间向电磁线圈输入正向电流,使阀芯下移而关闭,电磁阀关闭后,利用永磁环体的磁力吸引滑动连杆内的铁磁体,使阀芯定位在关闭状态,而不需电流定位;当需开启电磁阀时,只需瞬间向电磁线圈输入反向电流,电磁线圈产生的电磁力,使滑动连杆体内的铁磁体产生推开永磁环体的磁力,在弹簧的弹力和电磁线圈的电磁力双重作用下,使阀芯上移复位而打开电磁阀,电磁阀打开后,即可断开电磁线圈的电流,由弹簧保持在开启状态;e.当电磁线圈进行通电使电磁阀关闭时,阀芯被限位在阀腔的上方,使流体进口通过阀腔、弹簧室、和通孔与等压腔保持连通。基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是:如何使电磁阀的密封性能更好、更节能、更精确。
对于区别技术特征a,对比文件4中柱塞3直接受电磁力驱使进行上下移动,在此基础上,为了降低成本,在其上端体内设置铁磁体代替整个柱塞产生上下移动的力是本领域技术人员采用的常规技术手段,并且本领域技术人员能够根据实际移动方向的需求对电磁线圈和铁磁体的相对位置进行适应性设置,这属于本领域的常规设置;采用软磁材料制作铁磁体是本领域技术人员的常规选择,硅钢材料和铁氧体材料是本领域常规的软磁材料;
对于区别技术特征b,为了精确限定阀芯移动的位置,在底盖中心设置伸入到弹簧内空间中的限位杆并使限位杆的上端构成阀芯的下移定位点是本领域技术人员采用的常规设置;在对比文件4已经公开逃逸孔20(即本申请中的通孔)的基础上,进一步将其位置设置在活塞结构上部侧壁上是本领域技术人员的一种适应性调整,属于本领域的常规设置,其同样不需要付出创造性的劳动;而将通孔设置在外径缩小的部位,以减小孔道的阻力也是本领域技术人员的常规技术手段,通孔数量的选择也是本领域技术人员为了达到快速实现等压的目的而采用的常规技术手段。
对于区别技术特征c,对比文件2(CN103994249A,公开日:2014年08月20日)公开了一种用于节水装置的三通电磁阀,并具体公开了以下技术特征(参见对比文件2的说明书第12段,附图1):该阀具有上阀体4和下阀体10,下阀体10为上阀体4的向下延伸段。即该对比文件公开了技术特征“阀体为一体化结构”。对比文件2还公开了(参见对比文件2的说明书第12-13段,附图1):阀芯19的外侧壁体设有上环槽、中环槽和下环槽,在上环槽、中环槽和下环槽中分别有密封环a、密封环b和密封环c;密封环a、密封环b和密封环c跟随阀芯19上下滑动,排放浊水时,密封环a和密封环b分别位于清水连通口Ⅵ的上位和下位,清水连通口Ⅵ与上阀体4的内腔隔开,上阀体4部位的内腔通过阀芯19壁体上的通孔Ⅱ连通到浊水连通口Ⅰ;回收清水时,密封环a和密封环b分别位于浊水连通口Ⅰ的上位和下位,浊水连通口Ⅰ与阀体的内腔隔开,上阀体4部位的内腔连通到清水连通口Ⅵ。从上述内容可以看出对比文件2给出了通过在阀芯设置上下两个环槽,通过阀芯的上下移动来打开和关闭流体进出口,从而达到更好的密封效果的技术启示,那么本领域技术人员在面对本申请所要解决的技术问题时,有动机对对比文件4进行改进,将对比文件2中公开的内容应用到对比文件4中来获得本申请所要求保护的发明。在此基础上,本领域技术人员采用适应性调整即可得到上环槽设置在阀芯中部壁体外侧、下环槽设置在阀芯下部壁体外侧的技术方案,这属于本领域中的常规设置;由于采用了“在活塞结构的壁体外侧分别设置有上环槽和下环槽,上环槽中有上密封环,下环槽中有下密封环,上密封环和下密封环定位在流体出口的上下两端”,那么流体出口的位置必将位于活塞滑道的壁体上,这样才能使流体出口与阀腔之间封闭,因此,将流体出口的位置设置于活塞滑道的壁体上是本领域中的常规设置。当将对比文件2的内容应用到对比文件4中后,等压腔的位置自然位于上密封环之上的活塞滑道空间。
对于区别技术特征d,对比文件2还公开了以下技术特征(参见对比文件2的说明书第12-13段,附图1):当三通电磁阀需把清水回收到中水箱内或拖把池中时,只需瞬间对电磁线圈15通电,把阀芯19向下吸合打开清水连通口Ⅵ后,用定位磁钢14(相当于本申请中的永磁环体)的磁力把连杆的下端16吸住,使阀芯19定位在向下吸合的状态,密封环a和密封环b跟随阀芯19下移,分别位于浊水连通口Ⅰ的上位和下位,使浊水连通口Ⅰ与阀体的内腔隔开,即可断开对电磁线圈15供电,实现节约用电和延长电磁线圈的寿命,当智能节水控制器检测到用水设备的清水排完后,自动对电磁线圈15进行瞬间施加反向电流,密封环a和密封环b跟随阀芯19上移,分别位于清水连通口Ⅵ的上位和下位,使清水连通口Ⅵ与阀体的内腔隔开,使三通电磁阀复位。从上述内容可以看出,对比文件2公开了通过在电磁线圈的一个端部设置永磁体,由磁力将连杆定位,进一步将阀芯定位在流体进出口打开或关闭的位置,从而达到节约资源、减少电能消耗、在不需要电流持续输入就能将阀芯定位的技术启示,那么本领域技术人员在面对本申请所要解决的节约资源、减少电能消耗这一技术问题时,有动机对对比文件4进行改进,将对比文件2公开的内容应用到对比文件4中来获得本申请所要求保护的发明。在此基础上,本领域技术人员根据电磁阀的实际使用情况,适应性调整电磁阀内永磁体的设置位置、阀进出口与电磁线圈的上下位置是本领域的常规技术手段。而采用何种流向的电流对阀进行开启或关闭的操作,是本领域技术人员根据实际使用情况进行的常规选择。
对于区别技术特征e,对比文件4还公开了“当电磁线圈2进行通电使电磁阀关闭时,活塞阀5被限位在阀腔,使出气口12通过阀腔、弹簧室、和逃逸孔20与等压腔保持连通;当活塞阀5向上移动时,流入到气缸9的内壁与活塞阀5的外壁构成的空间内的气体,被迅速的从逃逸孔20压出”(参见对比文件4的说明书第4栏第39-55行,附图7),从上述内容可以得出,逃逸孔20将等压腔与阀腔连通,使得阀腔与等压腔压力相当,从而使得开阀或关阀时所需克服流体的压力减小,所需的动力减小,减少电能消耗,也就是说,对比文件4给出了将阀腔与等压腔进行连通,以减小开阀或关阀时所需克服流体的压力减小,减少电能消耗的技术启示;那么是在开阀或关阀时减小来自流体进口的压力,还是减小留存于阀内流体产生的压力,都是由阀的流体进口、流体出口、阀芯的具体位置决定的,因此,将流体进口通过阀腔、弹簧室、和通孔与等压腔保持连通是由阀的流体进口、流体出口、阀芯的具体位置决定的,属于本领域的常规技术手段。
由此可知,在对比文件4的基础上结合对比文件2和本领域常规技术手段和常规选择得出权利要求1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不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2、从属权利要求2引用了独立权利要求1,其附加技术特征为“在阀体(3)的下端有装配口(3-3),装配口(3-3)连通到阀腔(Ⅳ)且与阀腔(Ⅳ)同轴,装配口(3-3)上有底盖(6)进行封堵”。对比文件4公开了(参见对比文件4的说明书第2栏第49-52行,附图7):磁头7(相当于本申请中的底盖)螺纹连接到柱塞壳体4的上端开口(相当于本申请中的装配口)上,柱塞壳体4的上端开口与阀腔连通(参见附图7)。该技术特征在对比文件4中所起的作用与在本申请中所起的作用相同,都是用于对腔体进行封闭。而将装配口设置在上端还是下端是由阀上流体进出口的实际使用位置决定的,因此,装配口设置的位置是本领域技术人员根据阀的实际使用情况而进行的常规设置。为了便于阀体内零件的装配,使装配口与阀腔同轴是本领域技术人员采用的常规设置。因此,在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3、从属权利要求3引用独立权利要求1,其附加技术特征为“在阀芯(8)的上端面有减振垫圈(10)”。在电磁阀发生开启、闭合动作时,阀芯与等压腔的上端面产生碰撞,为了减小冲击力、延长阀体使用时间,在阀芯的上端面设置减振垫圈是本领域技术人员采用的常规设置。因此,在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求3不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为:1)对比文件4中阀腔13和气缸9是两个部件,气缸9是活塞通道,阀腔13不构成活塞通道,而本申请中活塞滑道和阀腔共用一个腔体,并且阀腔与活塞滑道为一体的同轴等径圆柱形空腔,因此,本申请省略了对比文件4中的气缸,且使得结构简单,部件少且容易加工,是要素省略的发明。2)对比文件4的流体出口在活塞滑道的底端,而本申请的流体出口不在阀腔的下方。3)本申请不论电磁阀开启或是关闭,流体进口与等压腔保持连通,使流体进口与等压腔的压力相等;而对比文件4在电磁阀关闭时,流体进口15与逃逸孔20不连通,使流体进口15的压力与柱塞3上方的压力不相等,且逃逸孔20细小窄长,对流体的阻力很大,在逃逸孔20的两端会形成压差,没有等压效果,因此,对比文件4中的逃逸孔20只起到泄压的效果。
合议组认为:1)在对比文件4中流体进入到气缸9的内部,受活塞阀5的推动从出气口12排出,因此气缸9起到了阀腔的作用,又由于活塞阀5在气缸9的内部上下滑动,因此气缸9也起到了活塞滑道的作用,并且气缸9也是一体的同轴等径圆柱形空腔;《专利审查指南》第二部分第四章4.6.3节中记载“如果发明与现有技术相比,发明省去一项或多项要素后,依然保持原有的全部功能,或者带来预料不到的技术效果,则具有突出的实质性特点和显著的进步,该发明具备创造性”,在对比文件4中流体从进气口11首先流入到位于气缸9与阀体1之间的腔体13,再穿过气缸9上的开口15进入到气缸9的内部,那么腔体13起到了减小压力波动使流动更加平稳等作用,而本申请中省略了位于气缸9与阀体1之间的腔体13,那么腔体13所具有的功能也随之消失,虽然取得了使得结构简单的技术效果,但是该技术效果也是本领域技术人员能够预料的到的。2)对比文件2给出了通过在阀芯设置上下两个环槽,通过阀芯的上下移动来打开和关闭流体进出口,从而达到更好的密封效果的技术启示,在此基础上,本领域技术人员采用适应性调整即可得到上环槽设置在阀芯中部壁体外侧、下环槽设置在阀芯下部壁体外侧的技术方案,这属于本领域中的常规设置;由于采用了“在活塞结构的壁体外侧分别设置有上环槽和下环槽,上环槽中有上密封环,下环槽中有下密封环,上密封环和下密封环定位在流体出口的上下两端”,那么流体出口的位置必将位于活塞滑道的壁体上,这样才能使流体出口与阀腔之间封闭,因此,将流体出口的位置设置于活塞滑道的壁体上是本领域中的常规设置。3)对比文件4中当阀体关闭时,逃逸孔20将位于活塞阀5上方的腔体与阀腔连通,使得阀腔与位于活塞阀5上方的腔体压力相当,因此,位于活塞阀5上方的腔体起到了等压腔的作用;虽然对比文件4中的电磁阀在关闭时,进气孔15被封住,但在阀体关闭时,逃逸孔20将等压腔与阀腔连通,使得阀腔与等压腔压力相当,从而使得开阀或关阀时所需克服流体的压力减小,因此,对比文件4中逃逸孔20起到了本申请中通孔的作用。综上所述,复审请求人所陈述的意见,合议组不予接受。
基于上述事实和理由,本案合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月12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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