发明创造名称:一种带内置电源和控制功能的无刷直流电机
外观设计名称:
决定号:197808
决定日:2019-11-26
委内编号:1F275690
优先权日:
申请(专利)号:201510092485.6
申请日:2015-03-01
复审请求人:南京沃特电机有限公司 孙网生
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:查洁立
合议组组长:兰霞
参审员:孙长欣
国际分类号:H02K11/00;H02K5/04
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在多个区别技术特征,其中部分区别技术特征被现有技术中的其它对比文件公开且具有相同的作用,其余区别技术特征属于本领域的公知常识,则该技术方案不具有突出的实质性特点,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510092485.6,名称为“一种带内置电源和控制功能的无刷直流电机”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为南京沃特电机有限公司、孙网生,申请日为2015年03月01日,公开日为2016年10月05日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年11月30日发出驳回决定,以权利要求1-5不符合专利法第22条第3款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请日2015年03月01日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1-2页、说明书摘要、摘要附图;2018年10月15日提交的权利要求第1-5项。驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种带内置电源和控制功能的无刷直流电机,其特征在于,包括内置电源板和控制电路板;内置电源板安装在电机内部,为电机和控制电路板提供工作电源;控制电路板用于输入或者显示电机控制命令和参数,并对电机工作状态实施控制;
控制电路板放置在控制盒内,控制电路板上集成了实现各种控制功能的控制电路、控制按钮和液晶显示板,控制按钮用于设定各种电机控制信号和参数,液晶显示板用于显示所述电机控制信号和参数;
控制盒的上表面粘贴有背胶式薄膜按键板;在液晶显示板的对应位置,薄膜按键板为透明材质;在控制按钮的对应位置,薄膜按键板上设置有各功能按钮对应的标识符号;控制盒的上部还安装有具有防紫外线功能的透明盖;
电机包括机壳,安装在机壳两端的前端盖和后端盖;电机的定子固定在机壳的内壁上,电机的转子固定在转子输出轴上,转子输出轴的两端分别安装在位于前端盖和后端盖上的两个轴承上,且转子位于定子的内部正中间;内置电源板安装在后端盖上;
前端盖和后端盖的中间位置各有一个轴承室,用于安装轴承,在轴承侧面的转子输出轴上安装有轴承挡圈用于限定轴承的轴向位置;
在转子输出轴位于前端盖的外侧安装有密封圈,用于密封前端盖的轴承室。
2. 如权利要求1所述带内置电源和控制功能的无刷直流电机,其特征在于,机壳为铝拉伸制作而成,其表面设置有多个散热筋。
3. 如权利要求1所述带内置电源和控制功能的无刷直流电机,其特征在于,在从后端盖伸出的转子输出轴的端头安装有离心式风叶,风叶外部罩有风叶罩壳。
4. 如权利要求1所述带内置电源和控制功能的无刷直流电机,其特征在于,还包括作为电机换向开关的MOS管。
5. 如权利要求4所述带内置电源和控制功能的无刷直流电机,其特征在于,MOS管位于内置电源板和后端盖之间并固定在后端盖上,MOS管与后端盖的接触面上涂有散热硅胶。”
驳回决定中引用如下对比文件:
对比文件1:CN 101807827A,公开日为2010年08月18日;
对比文件2:CN 102149515A,公开日为2011年08月10日;
对比文件3:CN 104009591A,公开日为2014年08月27日。
驳回决定的主要理由是:(1)权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征在于:(1)本申请的电机还包括内置电源板,内置电源板安装在电机内部,为电机和控制电路板提供工作电源;(2)控制盒的上表面粘贴有背胶式薄膜按键板;在液晶显示板的对应位置,薄膜按键板为透明材质;在控制按钮的对应位置,薄膜按键板上设置有各功能按钮对应的标识符号;控制盒的上部还安装有具有防紫外线功能的透明盖;(3)内置电源板安装在后盖上;在轴承侧面的转子输出轴上安装有轴承挡圈用于限定轴承的轴向位置;在转子输出轴位于前端盖的外侧安装有密封圈,用于密封前端盖的轴承室。区别技术特征(1)被对比文件2公开并且作用相同,区别技术特征(2)的部分被对比文件3公开并且作用相同,其余部分是本领域的公知常识,区别技术特征(3)是本领域的公知常识,因此权利要求1相对于对比文件1-3和公知常识的结合不具备创造性。(2)权利要求2-5为从属权利要求,其附加技术特征或被对比文件1或2公开,或为本领域公知常识,因此也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年03月07日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书的全文修改替换页(包括权利要求第1-2项),具体修改为:将权利要求3-5的附加特征加入权利要求1,作为新的独立权利要求1,删除权利要求3-5。修改后的权利要求书的内容如下:
“1. 一种带内置电源和控制功能的无刷直流电机,其特征在于,包括内置电源板和控制电路板;内置电源板安装在电机内部,为电机和控制电路板提供工作电源;控制电路板用于输入或者显示电机控制命令和参数,并对电机工作状态实施控制;
控制电路板放置在控制盒内,控制电路板上集成了实现各种控制功能的控制电路、控制按钮和液晶显示板,控制按钮用于设定各种电机控制信号和参数,液晶显示板用于显示所述电机控制信号和参数;
控制盒的上表面粘贴有背胶式薄膜按键板;在液晶显示板的对应位置,薄膜按键板为透明材质;在控制按钮的对应位置,薄膜按键板上设置有各功能按钮对应的标识符号;控制盒的上部还安装有具有防紫外线功能的透明盖;
电机包括机壳,安装在机壳两端的前端盖和后端盖;电机的定子固定在机壳的内壁上,电机的转子固定在转子输出轴上,转子输出轴的两端分别安装在位于前端盖和后端盖上的两个轴承上,且转子位于定子的内部正中间;内置电源板安装在后端盖上;
前端盖和后端盖的中间位置各有一个轴承室,用于安装轴承,在轴承侧面的转子输出轴上安装有轴承挡圈用于限定轴承的轴向位置;
在转子输出轴位于前端盖的外侧安装有密封圈,用于密封前端盖的轴承室;
在从后端盖伸出的转子输出轴的端头安装有离心式风叶,风叶外部罩有风叶罩壳;
还包括作为电机换向开关的MOS管;MOS管位于内置电源板和后端盖之间并固定在后端盖上,MOS管与后端盖的接触面上涂有散热硅胶。
2. 如权利要求1所述带内置电源和控制功能的无刷直流电机,其特征在于,机壳为铝拉伸制作而成,其表面设置有多个散热筋。”
复审请求人认为:在现有技术中,电源板设置在电机壳体外部,且电源板和MOS管作为发热器件,均需要单独设置散热筋等散热部件,本申请将内置电源板和MOS管安装在电机内部的后端盖上,位于离心式风叶出风口附近。通过前述设计,本申请解决的技术问题为:把电源内置于直流无刷电机的内部,免去了外置驱动和电源连接的麻烦,实现了直流无刷电机在应用上能直接替代交流单相和三相交流电机,电源板和MOS管集中利用电机散热部件离心式风叶进行散热,无需单独设置散热部件。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年03月15日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
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08月02日向复审请求人发出复审通知书,引用了驳回决定中引用的对比文件1、3,即:对比文件1:CN 101807827A,公开日为2010年08月18日;对比文件3:CN 104009591A,公开日为2014年08月27日,复审通知书所针对的文本为:申请日2015年03月01日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1-2页、说明书摘要、摘要附图;2019年03月07日提交的权利要求第1-2项。复审通知书中指出:(1)权利要求1-2的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:对比文件1中将用于提供电源至电机和控制盒的控制器PCB板23(相当于本申请的电源板)安装于后端盖外侧的电机冷却风罩27内,冷却风罩作为电动机组件壳体的一部分,同样是将电源板内置,解决了“免去了外置驱动和电源连接的麻烦,实现了直流无刷电机在应用上能直接替代交流单相和三相交流电机”的技术问题,至于使得MOS管等功率器件与电源板单独安装是本领域的常见配置,在电机本体内部空间允许的情况下,将电源板、MOS管安装于后端盖内侧,具体地使得MOS管位于电源板和端盖之间并在MOS管与端盖的接触面涂覆散热硅胶以改善MOS管散热也属于本领域的常规选择;并且对比文件1中控制器PCB板23及用于电机换向的IGBT等功率部件设置于散热风叶21附近,利用电机散热部件进行散热,虽然在对比文件1中还针对IGBT等功率部件单独设置了散热器22,配合散热风叶进一步加强散热效果,然而在仅利用电机风叶已能够满足散热需求的基础上取消单独设置的器件散热器进一步减小电机体积也属于本领域的常规设计。
复审请求人于2019年09月17日提交了意见陈述书,未修改申请文件,复审请求人认为:对比文件2和对比文件3均没有公开修改后的权利要求1与对比文件1的区别技术特征“内置电源板和MOS管安装在电机内部,内置电源板安装在后端盖上,MOS管位于内置电源板和后端盖之间并固定在后端盖上,从后端盖伸出的转子输出轴的端头安装有离心式风叶”。在现有技术中,电源板设置在电机壳体外部,且电源板和MOS管作为发热器件,均需要单独设置扇热筋等散热部件,本申请将内置电源板和MOS管安装在电机内部的后端盖上,位于离心式风叶出风口附近。通过前述设计,本申请解决的技术问题为:把电源内置于直流无刷电机的内部,免去了外置驱动和电源连接的麻烦,实现了直流无刷电机在应用上能直接替代交流单相和三相交流电机;电源板和MOS管集中利用电机散热部件离心式风叶进行散热,无需单独设置散热部件。因此本申请的权利要求具备创造性。
在上述程序的基础上,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
(一)审查文本的认定
复审请求人于2019年09月17日答复复审通知书时未修改申请文件。本复审请求审查决定所依据的文本与复审通知书所针对的文本相同,即:申请日2015年03月01日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1-2页、说明书摘要、摘要附图;2019年03月07日提交的权利要求第1-2项。
(二)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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在多个区别技术特征,其中部分区别技术特征被现有技术中的其它对比文件公开且具有相同的作用,其余区别技术特征属于本领域的公知常识,则该技术方案不具有突出的实质性特点,不具备创造性。
本复审请求审查决定引用的对比文件与复审通知书所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN 101807827A,公开日为2010年08月18日;
对比文件3:CN 104009591A,公开日为2014年08月27日。
权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
1、权利要求1请求保护一种带内置电源和控制功能的无刷直流电机,对比文件1公开了一种带内置无刷电机控制器的数码电动机,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0016]-[0038]段,附图1-6):包括用于安装高压无刷电机控制器的控制器PCB板23以及带转速显示和调速控制面板的接线盒,控制器PCB板23(相当于电源板)安装在电机冷却风罩27内,高压无刷电机控制器电路包括APFC电路、电子开关电路、调速控制电路和DC-DC辅助电源电路,为电机和接线盒内的控制电路板提供工作电源;带转速显示和调速控制面板的接线盒由PIC16F687组成的单片机电路33、液晶显示屏37和转速控制调整面板组成,控制面板上设置有“错误”指示灯11、工作/停止开关12、正/反转选择开关13、调速方式选择开关14、调整转速用多圈电位器15、“转速增加”按键16、“转速减少”按键17,由此可以确定,控制面板以及液晶显示屏37用于输入或者显示电机控制命令和参数,并对电机工作状态实施控制,包括单片机电路33的控制电路板放置在接线盒(相当于控制盒)内,控制电路、工作/停止开关12等控制按钮和液晶显示屏37集成于控制电路板上,工作/停止开关12等控制按钮用于设定各种电机控制信号和参数,液晶显示屏37用于显示所述电机控制信号和参数;电机包括金属外壳18、安装在金属外壳18两端的前、后端盖4,包括定子铁心19和电枢绕组2的电机定子固定在金属外壳18的内壁上,转子6固定在转轴上,转轴的两端分别安装在位于前、后端盖4上的两个轴承5上,且转子6位于定子19的内部正中间,前、后端盖4的中间位置各有一个轴承室,用于安装轴承5;在从后端盖伸出的转轴的端头安装有散热风叶21,风叶外部罩有冷却风罩27;用于驱动无刷电机的三相桥输出电路由6只IGBT管(相当于电机换向开关)组成,其设置于控制器PCB板23上,利用IGBT开关管散热器22进一步改善散热。
权利要求1与对比文件1相比,其区别技术特征在于:(1)内置电源板安装在后端盖上,使用MOS管作为电机换向开关,MOS管位于内置电源板和后端盖之间并固定在后端盖上,MOS管与后端盖的接触面上涂有散热硅胶;(2)控制盒的上表面粘贴有背胶式薄膜按键板,在液晶显示板的对应位置,薄膜按键板为透明材质,在控制按钮的对应位置,薄膜按键板上设置有各功能按钮对应的标识符号,控制盒的上部还安装有具有防紫外线功能的透明盖;(3)在轴承侧面的转子输出轴上安装有轴承挡圈用于限定轴承的轴向位置,在转子输出轴位于前端盖的外侧安装有密封圈,用于密封前端盖的轴承室;散热风叶为离心式风叶。基于上述区别技术特征,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题在于:选择换向开关的类型以及选择内置电源板和换向开关的另外的安装位置;提供控制盒的另一种构成方式,方便控制;如何限定轴承轴向位置以及实现轴承室密封以及选择风叶类型。
对于区别技术特征(1),MOS管是用于无刷电机换向的常见开关类型,至于使得MOS管等功率器件与电源板单独安装是本领域的常见配置,在电机本体内部空间允许的情况下,将电源板、MOS管安装于后端盖内侧,具体地使得MOS管位于电源板和端盖之间并在MOS管与端盖的接触面涂覆散热硅胶以改善MOS管散热也属于本领域的常规选择。
对于区别技术特征(2),对比文件3公开了一种带定时功能水泵电机,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0009]-[0011]段,附图1-3):电容盒(相当于控制盒)上盖改为带数码显示屏和快捷按键的空操控面板,同时覆膜,结合图1所示,可以确定,电容盒上表面粘贴有背胶式薄膜按键板,在显示屏的对应位置,薄膜按键板为透明材质,在控制按钮的对应位置,薄膜按键板上设置有各功能按钮对应的对应上、下、左、右箭头的标识符号。可见,对比文件3公开了区别技术特征(2)中的绝大部分特征,提供了一种方便控制的控制盒面板构成方式,与区别技术特征(2)在本申请中所起到的作用相同,本领域技术人员有动机将对比文件3与对比文件1结合,此外,为了保护控制面板,本领域技术人员容易想到在控制盒的上部安装有具有防紫外线功能的透明盖。
对于区别技术特征(3),在轴承侧面的转轴上安装有轴承挡圈方便轴向定位轴承,以及在相应端盖外侧安装密封圈以实现轴承室密封,属于本领域的常用手段,离心式风叶是电机中常用的散热风叶类型。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件3和本领域的公知常识以获得权利要求1请求保护的技术方案,对本领域的技术人员而言是显而易见的,权利要求1的技术方案不具有突出的实质性特点,因此不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2引用权利要求1,对比文件1(参见说明书第[0024]段)中已经公开了:作为电机机壳的金属外壳18表面设置有散热筋。而散热筋为多个以及机壳由铝拉伸制作而成,属于本领域的常用手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)对复审请求人相关意见的答复
对于复审请求人陈述的意见,合议组认为:对比文件1中将用于提供电源至电机和控制盒的控制器PCB板23(相当于本申请的电源板)安装于后端盖外侧的电机冷却风罩27内,冷却风罩作为电动机组件壳体的一部分,同样是将电源板内置,解决了“免去了外置驱动和电源连接的麻烦,实现了直流无刷电机在应用上能直接替代交流单相和三相交流电机”的技术问题,至于使得MOS管等功率器件与电源板单独安装是本领域的常见配置,在电机本体内部空间允许的情况下,将电源板、MOS管安装于后端盖内侧,具体地使得MOS管位于电源板和端盖之间并在MOS管与端盖的接触面涂覆散热硅胶以改善MOS管散热也属于本领域的常规选择;并且对比文件1中控制器PCB板23及用于电机换向的IGBT等功率部件设置于散热风叶21附近,利用电机散热部件进行散热,虽然在对比文件1中还针对IGBT等功率部件单独设置了散热器22,配合散热风叶进一步加强散热效果,然而在仅利用电机风叶已能够满足散热需求的基础上取消单独设置的器件散热器进一步减小电机体积也属于本领域的常规设计。
综上所述,复审请求人的意见陈述不具有说服力,合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月30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复审请求审查决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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