发明创造名称：一种改变螺丝刀头垂直方向的连接轴
外观设计名称：
决定号：198086
决定日：2019-11-01
委内编号：1F263279
优先权日：
申请（专利）号：201610717413.0
申请日：2016-08-02
复审请求人：华北理工大学
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：马晓燕
参审员：李鹏
国际分类号：B25B23/00(2006.01);B25B21/00(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
：尽管一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，但部分区别技术特征被另一篇现有技术公开，另一部分区别技术特征是本领域的常规技术手段，并且上述常规技术手段的应用给发明带来的技术效果也是可预期，则该项权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610717413.0，名称为“一种改变螺丝刀头垂直方向的连接轴”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为华北理工大学，申请日为2016年08月02日，公开日为2017年01月11日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年07月27日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-5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：申请人于2017年09月24日提交的权利要求第1-5项、申请日2016年08月02日提交的说明书第1-2页（即第1-18段）、说明书附图第1-2页（即图1-3）、说明书摘要和摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1.一种改变螺丝刀头垂直方向的连接轴，它的构成包括：垂直改向轴和紧密连接垂直改向轴间的长度调节杆；所述垂直改向轴是由两个固定着内六方形杆(1)的圆锥齿轮(2)与保护套管(5)组成，所述内六方形杆(1)的左端安装着内六方形杆接口(6)，所述保护套管(5)两端通过滚动轴承(3)和轴承卡簧(4)固定，两个圆锥齿轮(2)通过圆球滚轴润滑轴(7)固定；所述长度调节杆由不同长度的且带有保护套管(5)的内六方形杆(1)构成，所述长度调节杆左端安装着内六方形杆接口(6)，所述保护套管两端同样采用滚动轴承(3)和轴承卡簧(4)固定；所述内六方形杆接口(6)采用带磁性的卡槽连接结构。
2.如权利要求1所述的改变螺丝刀头垂直方向的连接轴，其特征在于所述保护套管(5)与滚动轴承(3)构成的密闭环境中填充有大量润滑剂，减少了齿轮工作中的阻力和圆锥齿面的磨损。
3.如权利要求2所述的改变螺丝刀头垂直方向的连接轴，其特征在于所述圆锥齿轮(2)间呈90度夹角。
4.如权利要求3所述的改变螺丝刀头垂直方向的连接轴，其特征在于所述滚动轴承(3)与内六方形杆(1)之间通过等面积相连的椭圆垫片紧密相连，并通过轴承卡簧(4)固定。
5.如权利要求4所述的改变螺丝刀头垂直方向的连接轴，其特征在于在所述垂直改向轴间通过内六方形杆接口(6)与长度调节杆紧密连接。”
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：KR10-2005-0081320A，公开日为2005年08月19日；
对比文件2：CN204450366U，公告日为2015年07月08日。
驳回决定中认为：权利要求1和对比文件1公开内容的区别在于：（1）保护套管两端还通过轴承卡簧固定，长度调节杆的保护套管两端亦采用滚动轴承和轴承卡簧固定，长度调节杆由不同长度段构成，长度调节杆左端安装内六方形杆接口；（2）两个圆锥齿轮通过圆球滚轴润滑轴固定，内六方形杆接口带磁性；基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是：如何实现长度的多种选择及提高连接牢固性。对于区别技术特征（1），利用轴承卡簧加固对部件的稳固支撑是本领域的常规技术手段；在对比文件1已经公开了与垂直改向轴有选择性的连接长度调节杆的基础上，对于长度调节杆的数量以及在长度调节杆的左端亦安装内六方形杆接口以实现不同长度调节杆的连接，是本领域技术人员基于对比文件1所容易想到的，不需要付出创造性的劳动；对于区别技术特征（2），锥齿轮通过滚轴润滑轴连接已被对比文件2公开，而对于该轴的结构特性，设置呈圆球滚轴，其技术效果亦是显而易见的；在扳手工具领域，对于连接部件，通过其中之一的卡接部设置为带磁性，以此提供连接的牢固性和拆卸便利性，是本领域的常规技术手段。在对比文件1的基础上结合对比文件2和上述公知常识以获得权利要求1所要求保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，因而不具备创造性。从属权利要求2、4的附加技术特征是本领域的常规技术手段，从属权利要求3、5的附加技术特征也已被对比文件1公开，因此从属权利要求2-5也不具备创造性。
申请人（下称 “复审请求人”）对上述驳回决定不服，于2018年09月30日向国家知识产权局提出了复审请求，提交了修改后的权利要求1-4，在权利要求1中加入了原权利要求4的附加技术特征以及特征“所述滚动轴承设置在保护套管(5)的端部”，并将特征“垂直改向轴和紧密连接垂直改向轴间的长度调节杆”修改为“长度调节杆和紧密连接在长度调节杆两侧的垂直改向轴”，同时删除原权利要求4、调整了权利要求的编号。复审请求人认为：（1）对比文件1中的连接轴是一个垂直换向轴88和一个万向软轴25的组合，在其万向软轴25内设置有软轴12；本申请通过在长度调节杆两侧紧密连接垂直换向轴，内六方形杆直接与动力装置固定连接，并通过圆锥齿轮多次垂直换向，放弃了以往软轴的连接结构设计，使得动力传递过程中损耗大大减小；（2）滚动轴承设置在保护套管的端部，缩短了滚动轴承与动力装置间以及滚动轴承与机械部位间内六方形杆的长度，有效减小了动力装置旋转过程中不可避免造成的横向扭矩。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月01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，首先，对比文件1中亦为一种改变螺丝刀头垂直方向的连接轴，其一端与动力装置连接，利用圆锥齿轮进行垂直改向，与本申请发明构思相一致；需要注意的是对比文件1中图2附图标记25指代的是“气体输送管路”，其作用是气动源压力的输入，而并非用于改变传动方向的“软轴”设置；在对权利要求书的评述中，采用的是附图4-5所示实施例，其同样公开了包括垂直改向部件和长度调节杆的连接轴结构，在对比文件1的基础上，通过增加垂直改向部件的数量来增加垂直改向次数，相应的在结构上体现为在长度调节杆的两端均连接垂直改向轴，是本领域技术人员容易想到的。其次，对于滚动轴承相对保护套管的设置位置，首先需要明确的是滚动轴承的作用为对旋转运动的内六方形杆进行支撑，对比文件1中内六方形杆同样具备该结构设置，且本案权利要求相关限定为“保护套管的两端通过滚动轴承和轴承卡簧固定”，对比文件1中滚动轴承亦设置在保护套管的两端；对于缩短轴承与动力装置、机械部位间内六方形杆的长度的技术效果，内六方形杆的长度与连接轴适用长度设计有关，基于原始申请文件记载，不能得出与滚动轴承设置与否及设置位置相关的结论。总之，相关意见陈述不具有说服力，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17日向复审请求人发出复审通知书，指出权利要求1-4不具备创造性，对于复审请求人的陈述意见，合议组认为：（1）对比文件1公开了动力工具25以及可以和动力工具连接的垂直换向轴88，动力工具25包括压缩气体软管12、旋转叶片14、轴16和轴承18（参见对比文件1说明书第2-3页及附图2-4），对比文件1也是通过轴16连接垂直换向轴88实现动力的传递，而非复审请求人所述的通过软轴12实现动力传递；（2）根据本领域的普通技术常识：转动轴的横向扭矩由轴的刚度以及轴在支撑轴承之间的跨度距离所决定，可以通过调节这两方面的因素来改变转动轴的横向扭矩；具体到本申请中，滚动轴承设置在保护套管的端部，缩短了滚动轴承与动力装置间以及滚动轴承与机械部位间内六方形杆的长度，即减小了这部分轴的跨度距离，达到了减小这部分轴所产生的横向扭矩的效果；但在轴的总长度一定的情形下，上述轴的跨度距离减少的同时，就相应地增加了套管5内轴承之间轴的跨度距离，相应地该部分轴产生的横向扭矩将增大，而非复审请求人意见陈述中所述的有效减小了横向扭矩。
复审请求人于2019年05月28日提交了修改后的权利要求1-3和意见陈述书，在权利要求1中加入了原权利要求2的附加技术特征以及技术特征“垂直换向轴均为L形结构、长度调节杆为一字形结构、圆球滚轴润滑轴与保护套的侧壁相连接”，并删除原权利要求2、调整了权利要求的编号。复审请求人认为：（1）本申请采用圆球滚轴润滑轴将两个圆锥齿轮进行限位，保证了两圆锥齿轮的啮合连接，并结合保护套管与滚动轴承构成的密闭环境中填充有大量润滑剂，圆球滚轴润滑轴承在转动过程中，充分受到润滑并有效保证了圆锥齿轮的啮合强度，这是对比文件1、2中锥齿轮啮合所达不到的；（2）对比文件2中的长度增长杆是第一、二旋转杆不脱离套筒以自由滑动的方式配合，而本申请是内六方杆与内六方接口连接与拆卸方式形成长度增长杆。
合议组于2019年08月23日再次向复审请求人发出复审通知书，指出权利要求1-3不具备创造性，对于复审请求人的陈述意见，合议组认为：（1）对比文件1、2中的锥齿轮啮合可能存在复审请求人所述的脱离啮合的缺点，但也具备结构简单、成本低、拆装方便等优点，本申请采用圆球滚轴润滑轴带来了能够有效保证圆锥齿轮的啮合强度和充分润滑的优点，但同时也造成了成本高等缺点，也就是说无论是对比文件还是本申请中锥齿轮的连接结构都具有各自的优势和缺点，并且这些优缺点都是这些公知结构自身必然带来的可预期的技术效果，也就是说本申请采用圆球滚轴润滑轴并未带来创造性贡献；（2）无论采用天线式伸缩结构，或者通过多面体实现两个部件之间的轴向插接和周向转动配合结构，实现长度增减改变都是本领域的常用技术手段，并且本申请并未记载所选择的长度改变手段给发明带来了何种预料不到的技术效果，这种区别不能给本申请带来创造性贡献。
复审请求人于2019年10月06日提交了修改后的权利要求1和意见陈述书，将原权利要求合并为一项，在意见陈述中认为：（1）本申请中的圆球滚轴润滑轴与保护套管侧壁连接，将两个齿轮进行限位，保证了两圆锥齿轮的啮合连接，并结合保护套管与滚动轴承构成的密闭环境中填充有大量润滑剂，在转动过程中受到充分润滑；（2）内六方杆与内六方接口连接的方式，使得整个装置的长度调整十分方便；（3）内六方杆与与内六方接口连接在保护套外，使得保护套管在两端的轴承之间形成一定的填充大量润滑剂的密闭空间，减少磨损；而对比文件1的连接部件74设置在保护套的内部，不能减少连接件74与保护套之间的磨损。复审请求人新修改的权利要求书如下：
“1.一种改变螺丝刀头垂直方向的连接轴，它的构成包括：长度调节杆和紧密连接在长度调节杆两侧的垂直改向轴，所述垂直改向轴均为L形结构，所述长度调节杆为一字形结构；所述垂直改向轴是由两个固定着内六方形杆(1)的圆锥齿轮(2)与保护套管(5)组成，所述内六方形杆(1)的左端安装着内六方形杆接口(6)，所述保护套管(5)两端通过滚动轴承(3)和轴承卡簧(4)固定，两个圆锥齿轮(2)通过圆球滚轴润滑轴(7)固定，所述圆球滚轴润滑轴(7)与所述保护套管(5)的侧壁相连接；所述长度调节杆由不同长度的且带有保护套管(5)的内六方形杆(1)构成，所述长度调节杆左端安装着内六方形杆接口(6)，所述保护套管两端同样采用滚动轴承(3)和轴承卡簧(4)固定；所述内六方形杆接口(6)采用带磁性的卡槽连接结构；所述滚动轴承设置在保护套管(5)的端部，所述滚动轴承(3)与内六方形杆(1)之间通过等面积相连的椭圆垫片紧密相连，并通过轴承卡簧(4)固定； 所述保护套管(5)与滚动轴承(3)构成的密闭环境中填充有大量润滑剂，减少了齿轮工作中的阻力和圆锥齿面的磨损； 所述圆锥齿轮(2)间呈90度夹角；在所述垂直改向轴间通过内六方形杆接口(6)与长度调节杆紧密连接。”
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
复审请求人于2019年10月06日提交了修改后的权利要求1，将原权利要求合并为一项。经查，上述修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条的规定。
本复审请求审查决定以复审请求人2019年10月06日提交的权利要求第1项、申请日2016年08月02日提交的说明书第1-2页（即第1-18段）、说明书附图第1-2页（即图1-3）、说明书摘要和摘要附图为审查基础。
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。
权利要求1要求保护一种改变螺丝刀头垂直方向的连接轴，对比文件1公开了一种改变螺丝刀头垂直方向的连接轴，它包括垂直改向部件88（相当于本申请中的垂直改向轴），垂直改向部件88由两个固定着一端具有内六方形接头的杆84、76的圆锥齿轮82、78与保护套管70组成，圆锥齿轮82、78间呈90度夹角（参见对比文件1附图5），本领域技术人员由图4、5可以确定垂直改向部件88呈L形结构，杆76安装着内六方形杆56连接部件74（相当于本申请中的接口），保护套管70两端通过滚动轴承80固定；连接部件74采用卡槽连接结构（参见对比文件1说明书第2-3页，附图1-5）。该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术内容相比，其区别技术特征在于：（1）长度调节杆和紧密连接在长度调节杆两侧的垂直改向轴，垂直改向轴间通过内六方形杆接口与长度调节杆紧密连接，长度调节杆为一字形结构，锥齿轮通过圆球滚轴润滑轴固定，圆球滚轴润滑轴与保护套管相连接，保护套管与滚动轴承构成的密闭环境中填充有大量的润滑剂；（2）滚动轴承设置在保护套管的端部，滚动轴承与内六方形杆之间通过等面积相连的椭圆垫片紧密相连，并通过轴承卡簧固定，内六方形杆接口带磁性。
基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是：提供一种改变螺丝刀头方向和长度的连接构件。
对于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种用于狭窄空间螺钉拆装的工具，并具体公开了以下技术特征：旋转杆件为组件结构，旋转杆件包括同轴线设置并滑动连接的第一旋转杆1和第二旋转杆2，第一锥齿轮4和第二锥齿轮5通过连接件3（其与锥齿轮中心孔配合，且与锥齿轮呈转动连接）固定，本领域技术人员由图1、2可以确定第一旋杆1形成的长度调节杆为一字形结构，由图5可以确定由锥齿轮4、5形成的垂直换向轴均为L形结构（参见对比文件2说明书具体实施方式、附图1、2、5）。也就是说对比文件2中公开了通过长度增长杆和连接轴连接的两个锥齿轮实现螺丝刀加长及换向结构，通过连接件3连接两个锥齿轮4、5用于提高两个锥齿轮连接的牢固性；在对比文件1、2给出的在螺丝刀中设置换向和加长结构的教导下，根据被操作紧固件所处空间以及方向等条件状况的差异性，而设置不同换向以及加长结构或两者的组合是本领域的常规技术手段，而采用圆球滚轴实现锥齿轮的转动连接以及使用润滑剂减少转动部件的阻力和磨损也是本领域的常规技术手段，这些常规技术手段的应用并未给发明带来预料不到的技术效果。
对于区别技术特征（2），根据转动轴的刚度和长度布置轴承的支撑位置、利用轴承卡簧加固对部件的稳固支撑、卡接部设置为带磁性以此提高拆卸便利性均是本领域的常规技术手段，这些常规技术手段的应用并未给发明带来预料不到的技术效果。
由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常规技术手段以获得该权利要求所要求保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人于2019年10月06日提交的意见陈述如案由部分所述，对于上述意见，合议组认为：（1）对比文件1、2中的锥齿轮啮合可能存在复审请求人所述的脱离啮合的缺点，但也具备结构简单、成本低、拆装方便等优点，本申请采用圆球滚轴润滑轴带来了能够有效保证圆锥齿轮的啮合强度和充分润滑的优点，但同时也造成了成本高等缺点，也就是说无论是对比文件还是本申请中锥齿轮的连接结构都具有各自的优势和缺点，并且这些优缺点都是这些公知结构自身必然带来的可预期的技术效果，也就是说本申请采用圆球滚轴润滑轴并未带来创造性贡献；（2）在手动工具技术领域，通过多面体实现两个部件之间的轴向插接和周向转动配合是本领域的常用技术手段，并且对比文件1（参见附图4）也已公开了换向件88与轴56和套件90之间通过内、外六方实现连接，也就是说通过内六方杆与内六方接口连接的方式已被现有技术公开；（3）对比文件1中连接部件74的确需要相对于套管70绕轴线转动，本申请中内六方接口6和六方形杆1同样也需要绕轴线转动，这种转动是工具工作所必须的，但对比文件1中连接部件74的转动是借助于轴承80支撑在套管70内的，因此，无论连接部件74在套管70内或延伸出套管70都不存在两者直接接触造成的磨损情况。
总之，复审请求人意见陈述中的主张不成立，合议组不予支持。
基于以上事实和理由，合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月27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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