发明创造名称:一种用于纯电动汽车的带有驱动电机的轮毂系统
外观设计名称:
决定号:196370
决定日:2019-11-28
委内编号:1F265311
优先权日:
申请(专利)号:201410388170.1
申请日:2014-08-08
复审请求人:上海劲马车辆有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:高扬
合议组组长:刘柳
参审员:梅奋永
国际分类号:B60K7/00(2006.01);H02K7/18(2006.01);B60T1/06(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:如果一项权利要求所要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,但现有技术中给出了将其中部分区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,而其余区别技术特征是本领域的常规技术手段,且该权利要求所述的技术方案也未产生任何预料不到的技术效果,则该技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410388170.1,名称为“一种用于纯电动汽车的带有驱动电机的轮毂系统”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为上海劲马车辆有限公司,申请日为2014年08月08日,公开日为2016年02月17日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年08月20日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-3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:2018年05月22日提交的权利要求第1-3项,申请日2014年08月08日提交的说明书第1-8段(即第1-3页)、说明书附图图1-3(即第1-2页)、说明书摘要及摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于纯电动汽车的带有驱动电机的轮毂集成系统,包括轮毂、刹车盘,其特征在于:在轮箍内侧空腔安装有同轴的外转式轮毂永磁无刷直流电机,外转式轮毂永磁无刷直流电机的电机外壳与轮箍由螺栓固定连接,在电机外壳内安装有轮毂电机铝芯,轮毂电机铝芯连接有轮毂电机轴,电机外壳一侧安装有封闭外转式轮毂永磁无刷直流电机的电机机端盖,轮毂电机轴的两端各有轴承连接电机外壳和电机机端盖,刹车盘的刹车制动鼓与电机机端盖由轴向螺纹固定连接,刹车盘的制动泵固定墙板与轮毂电机轴由键固定连接,刹车盘的一对
外涨式制动片及拉簧和制动分泵安装在制动泵固定墙板上;外转式轮毂永磁无刷直流电机的轮毂电机铝芯外周沿上开设有若干个线圈槽,在线圈槽中嵌装有线圈,相对应,在电机外壳内侧圆周面上设置有永磁铁,永磁铁的块数与线圈数对应;
驱动车辆时,利用控制器进行外转式轮毂永磁无刷直流电机的转动控制,外转式轮毂永磁无刷直流电机得电后,电机的电机外壳转动,并且带着刹车盘一起转动,轮毂电机轴被固定在车辆的车架上,即定子转动,转子不动,这样就形成了电机的电机外壳转动再带动连接安装在电机外壳上的轮毂转动。
2. 按权利要求1所述的轮毂电机集成系统驱动的纯电动汽车,其特征在于:外转式轮毂永磁无刷直流电机的线束由轮毂电机轴的同轴内通孔伸出与电机控制器连接,外转式轮毂永磁无刷直流电机由车载蓄电池供电。
3. 按权利要求1所述的轮毂电机集成系统驱动的纯电动汽车,其特征在于:外转式轮毂永磁无刷直流电机的线圈槽有20个。”
驳回决定中引用的对比文件如下:
对比文件1:CN202405978U,公告日为2012年08月29日;
对比文件2:CN102142749A,公开日为2011年08月03日。
驳回决定认为,权利要求1与对比文件1相比区别技术特征为:(1)本申请轮毂电机采用铝芯,对比文件1采用的是铁芯;(2)本申请中的刹车盘采用的是鼓式制动器,刹车盘的刹车制动鼓与电机端盖由轴向螺纹固定连接,刹车盘的制动泵固定墙板与轮毂电机轴由键固定连接,刹车盘的一对外涨式制动片及拉簧和制动分泵安装在制动泵固定墙板上,而对比文件1中刹车盘采用的是盘式制动器。区别技术特征(1)是本领域技术人员的常规材料选择,对比文件2给出了将区别技术特征(2)用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。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的附加技术特征被对比文件1公开,从属权利要求3的附加技术特征对本领域技术人员来说是公知常识,因此从属权利要求2和3也均不具备专利法第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10月30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,以2018年05月22日提交的权利要求书为基础,将权利要求1中的技术特征“外转式轮毂永磁无刷直流电机的轮毂电机铝芯外周沿上开设有若干个线圈槽”修改为“外转式轮毂永磁无刷直流电机的轮毂电机铝芯外周沿上开设有至少三个线圈槽”,并增加技术特征“所述线圈间隔分布开”。复审请求人认为:对比文件1不具有修改后的权利要求1中的技术特征“外转式轮毂永磁无刷直流电机的轮毂电机铝芯外周沿上开设有至少三个线圈槽,在线圈槽中嵌装有线圈,线圈间隔分布开”,对比文件1中的线圈与铁芯为紧挨设置,铁芯上并没有设置多个线圈槽,线圈也没有嵌装在铁芯上,修改后的权利要求1轮毂电机采用铝芯,产生了有益的技术效果。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月15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:一、修改后的权利要求书内容为“电机铝芯外周沿上开设有至少三个线圈槽,在线圈槽中嵌装有线圈,所述线圈间隔分布开”在原始说明书和权利要求书中均无记载,也不是根据权利要求书和说明书毫无疑义确定的内容,不符合专利法第33条的规定。二、即使复审请求人重新提交修改符合专利法第33条规定的权利要求书,修改后的权利要求也不具备创造性,1)对比文件1中永磁直流无刷轮毂电机中的铁芯也具有线圈槽,线圈槽中嵌装有线圈,隐含公开了线圈间隔分布开,也能够将线圈的热量通过铁芯带走,权利要求1与本申请的区别在于:(1)本申请轮毂电机采用铝芯,对比文件1采用的是铁芯;(2)本申请中的刹车盘采用的是鼓式制动器,而对比文件1中刹车盘采用的是盘式制动器。然而将对比文件1中轮毂电机采用铁芯替换为铝芯制造,对本领域技术人员是公知常识;对比文件2给出了将区别技术特征(2)应用到对比文件1中的技术启示。2)对比文件1附图1公开了线圈11缠绕在铁芯9上,具有线圈将热量通过侧向传热向铁芯进行热传导的效果。3)轮毂电机采用铝芯,利用铝材电阻率小的特点,电机大电流通过时产生的涡流作用下产生的热量少,大幅度降低电机发热产生的热量,从而提高电能使用率是铝材本身的固有属性,而本领域技术人员将对比文件1中的铁芯更换为铝芯的材料设置是常规材料的选择。4)铝材料比重比钢铁轻三倍是本领域的公知常识,而为了能有效减轻电动汽车动力电机的重量,在电机进行设计时,将对比文件1中的铁芯材料更换为铝芯材料是常规的设计。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06月24日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1与对比文件1相比区别技术特征为:(1)本申请中,轮毂电机采用铝芯,对比文件1中采用的是铁芯。(2)本申请中,刹车盘的刹车制动鼓与电机端盖由轴向螺纹固定连接,刹车盘的制动泵固定墙板与轮毂电机轴由键固定连接,刹车盘的一对外涨式制动片及拉簧和制动分泵安装在制动泵固定墙板上,对比文件1中钳盘式刹车盘的制动片5与右边盖4由轴向铆钉固定连接,也就是说,本申请中的刹车盘采用的是鼓式刹车,与电机机端盖通过轴向螺纹固定连接,而对比文件1中刹车盘采用的是钳盘式刹车,与右边盖4通过轴向铆钉固定连接。区别技术特征(1)是本领域的常规技术选择,对于区别技术特征(2),对比文件2给出了在对比文件1中采用鼓式制动器对轮毂电机进行制动的技术启示,而其余技术特征是本领域的常规技术手段。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的附加技术特征同样已被对比文件1公开,权利要求3的附加技术特征是本领域的常规技术手段,因此从属权利要求2-3也都不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:首先,由对比文件1可以直接地、毫无疑义地确定,外转式轮毂永磁无刷直流电机的轮毂电机铁芯9外周沿上开设有51个线圈槽(落在本申请“至少三个线圈槽”的范围内),在线圈槽中嵌装有线圈11,线圈11间隔分布开。其次,轮毂电机中采用铁芯或铝芯都是本领域的常规技术手段,其技术效果也都是本领域技术人员能够预料的。
复审请求人于2019年07月29日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书,以2019年06月24日发出的复审通知书所针对的权利要求书为基础,根据本申请说明书附图1、3的记载,在权利要求1中增加技术特征“连接电机机端盖的轴承外侧设有油封,所述油封安装在轮毂电机轴和电机端盖之间”、“所述永磁铁间隔设置在电机外壳的周向上”。复审请求人认为:(1)本申请中,电机壳体内表面上多块永磁铁间存在多个间隙,从而降低了永磁铁的整体质量,达到了降低轮毂质量的目的,延长了汽车的续航里程,而对比文件1根据第[0016]段记载磁钢为一个环形结构磁铁,没有分隔成多块磁铁,属于现有技术中的多极径向充磁的粘结磁体;(2)修改后权利要求1具有技术特征“连接电机机端盖的轴承外侧设有油封,所述油封安装在轮毂电机轴和电机端盖之间,刹车盘的刹车制动鼓与电机机端盖由轴向螺纹固定连接”,有效避免了刹车制动鼓与外涨式制动片摩擦产生的粉末进入连接电机机端盖的轴承内部,而对比文件1不具备上述技术特征。
合议组于2019年09月02日再次向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1与对比文件1相比区别技术特征为:(1)权利要求1中,“在电机外壳内安装有轮毂电机铝芯”,而对比文件1中公开的是在左边盖3内安装有轮毂电机铁芯9;也就是说,权利要求1中轮毂电机采用铝芯,对比文件1中采用的是铁芯。(2)权利要求1中,“连接电机端盖的轴承外侧设置有油封,所述油封安装在轮毂电机轴和电机端盖之间”,而对比文件1没有公开上述内容。(3)权利要求1中,“刹车盘的刹车制动鼓与电机端盖由轴向螺纹固定连接,刹车盘的制动泵固定墙板与轮毂电机轴由键固定连接,刹车盘的一对外涨式制动片及拉簧和制动分泵安装在制动泵固定墙板上”,对比文件1中公开的是钳盘式刹车盘的制动片5与右边盖4由轴向铆钉固定连接;也就是说,本申请中的刹车盘采用的是鼓式刹车,与电机机端盖通过轴向螺纹固定连接,而对比文件1中刹车盘采用的是钳盘式刹车,与右边盖4通过轴向铆钉固定连接。(4)权利要求1中,“永磁铁的块数与线圈数对应,永磁铁间隔设置”,而对比文件1公开了电机为三相、46极、51槽结构,即磁钢数与线圈数不同,且磁钢为圆形结构,没有公开磁钢间隔设置。基于上述区别技术特征,可以确定本申请实际解决的技术问题是如何选择定子芯的材料以及应用于鼓式刹车盘的适应性配置。区别技术特征(1)是本领域的常规技术选择,区别技术特征(2)是本领域的常规技术手段,对于区别技术特征(3),对比文件2给出了在对比文件1中采用鼓式制动器对轮毂电机进行制动的技术启示,而其余技术特征是本领域的常规技术手段,对于区别技术特征(4),将永磁铁的块数设置为与线圈数对应是本领域的常规技术手段,本领域技术人员能够确定,对比文件1中磁钢采用径向式的设置方式,这种设置方式下磁钢间隔设置是本领域公知常识(参见教科书《微电机结构工艺学》,张子忠等,第107-110页,哈尔滨工业大学出版社,1997年07月31日)。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的附加技术特征同样已被对比文件1公开,从属权利要求3的附加技术特征是本领域的常规技术手段,因此从属权利要求2和3也均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)首先,本申请原申请文件中没有记载通过永磁铁间隔设置来降低轮毂质量从而延长汽车的续航里程;以及,对比文件1中仅记载了磁钢2为圆形结构,没有记载磁钢没有分隔成多块磁铁,也没有记载磁钢为多极径向充磁的粘结磁体,而且这些内容也无法由对比文件1的说明书和权利要求书所记载的内容直接地、毫无疑义地确定。其次,本领域技术人员能够确定,对比文件1中的多块磁钢采用径向式的设置方式,这种设置方式下磁钢间隔设置是本领域的公知常识(参见教科书《微电机结构工艺学》,张子忠等,第107-110页,哈尔滨工业大学出版社,1997年07月31日),这种情况下,多块磁钢间存在多个间隔,能够降低磁钢的整体质量,进而能够降低轮毂质量,从而延长汽车的续航里程。(2)为了防止轮毂电机受到环境因素的侵害而导致轮毂电机损坏,在连接电机端盖的轴承外侧设置油封并将油封安装在轮毂电机轴和电机端盖之间,以实现轮毂电机的密封,这是本领域的常规技术手段,该技术手段的使用对本领域技术人员来说是显而易见的,未产生预料不到的技术效果。
复审请求人于2019年10月16日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书,以2019年09月02日发出的复审通知书所针对的权利要求书为基础,将权利要求1中的“轮箍”修改为“轮毂”,并根据本申请说明书附图1的记载,在权利要求1中增加技术特征“刹车盘的刹车制动鼓一部分插入轮毂的内侧空腔”和“所述外涨式制动片的一部分伸入轮毂的内侧空腔”。复审请求人认为:(1)本申请中,采用使刹车盘的刹车制动鼓一部分插入轮毂内侧空腔的方式,并结合采用使外涨式制动片的一部分伸入轮毂内侧空腔的方式,轮胎收到的摩擦力和刹车制动鼓收到的制动摩擦力分别位于轮毂内外侧,减少了轴向的剪应力分布,大大降低了紧急刹车时由于制动导致轴向分布的剪应力剧烈增加,克服了轴向连接件由于刹车时剪切力负荷过大导致破坏的问题;(2)本申请中,采用使永磁铁的块数与线圈数相对应的方式,并结合采用将多块永磁铁间隔设置在电机外壳周向上的方式,降低了永磁体的整体质量的前提下,配合采用使永磁体块数与线圈数相对应的方式,使得永磁铁能够及时获得相应线圈提供磁推力加速度,以保证车辆的加速性能。
复审请求人于2019年10月16提交的权利要求书为:
“1. 一种用于纯电动汽车的带有驱动电机的轮毂集成系统,包括轮毂、刹车盘,其特征在于:在轮毂内侧空腔安装有同轴的外转式轮毂永磁无刷直流电机,外转式轮毂永磁无刷直流电机的电机外壳与轮毂由螺栓固定连接,在电机外壳内安装有轮毂电机铝芯,轮毂电机铝芯连接有轮毂电机轴,电机外壳一侧安装有封闭外转式轮毂永磁无刷直流电机的电机机端盖,轮毂电机轴的两端各有轴承连接电机外壳和电机机端盖,连接电机机端盖的轴承外侧设有油封,所述油封安装在轮毂电机轴和电机端盖之间;刹车盘的刹车制动鼓与电机机端盖由轴向螺纹固定连接,刹车盘的刹车制动鼓一部分插入轮毂的内侧空腔,刹车盘的制动泵固定墙板与轮毂电机轴由键固定连接,刹车盘的一对外涨式制动片及拉簧和制动分泵安装在制动泵固定墙板上;所述外涨式制动片的一部分伸入轮毂的内侧空腔;外转式轮毂永磁无刷直流电机的轮毂电机铝芯外周沿上开设有至少三个线圈槽,在线圈槽中嵌装有线圈,所述线圈间隔分布开,相对应,在电机外壳内侧圆周面上设置有永磁铁,永磁铁的块数与线圈数对应,所述永磁铁间隔设置在电机外壳的周向上;
驱动车辆时,利用控制器进行外转式轮毂永磁无刷直流电机的转动控制,外转式轮毂永磁无刷直流电机得电后,电机的电机外壳转动,并且带着刹车盘一起转动,轮毂电机轴被固定在车辆的车架上,即定子转动,转子不动,这样就形成了电机的电机外壳转动再带动连接安装在电机外壳上的轮毂转动。
2. 按权利要求1所述的轮毂电机集成系统驱动的纯电动汽车,其特征在于:外转式轮毂永磁无刷直流电机的线束由轮毂电机轴的同轴内通孔伸出与电机控制器连接,外转式轮毂永磁无刷直流电机由车载蓄电池供电。
3. 按权利要求1所述的轮毂电机集成系统驱动的纯电动汽车,其特征在于:外转式轮毂永磁无刷直流电机的线圈槽有20个。”
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
复审请求人在复审阶段中,于2019年10月16提交了权利要求书修改替换页,经查:
该权利要求书与本申请申请日2014年08月08日提交的权利要求书相比,存在以下修改:(1)原从属权利要求2的附加技术特征被增加到原权利要求1中形成新的权利要求1,原从属权利要求3、4调整编号为从属权利要求2、3,在新权利要求1中增加技术特征“驱动车辆时,利用控制器进行外转式轮毂永磁无刷直流电机的转动控制,外转式轮毂永磁无刷直流电机得电后,电机的电机外壳转动,并且带着刹车盘一起转动,轮毂电机轴被固定在车辆的车架上,即定子转动,转子不动,这样就形成了电机的电机外壳转动再带动连接安装在电机外壳上的轮毂转动”;(2)将权利要求1中的技术特征“若干个线圈槽”修改为“至少三个线圈槽”,并增加技术特征“所述线圈间隔分布开”;(3)在权利要求1中增加技术特征“连接电机机端盖的轴承外侧设有油封,所述油封安装在轮毂电机轴和电机端盖之间”、“所述永磁铁间隔设置在电机外壳的周向上”;(4)将权利要求1中的“轮箍”修改为“轮毂”,并增加技术特征“刹车盘的刹车制动鼓一部分插入轮毂的内侧空腔”、“所述外涨式制动片的一部分伸入轮毂的内侧空腔”。
对于上述修改(1),权利要求1与从属权利要求2的合并以及从属权利要求3、4编号的调整没有超出本申请原说明书和权利要求书记载的范围,新增加的技术特征在本申请说明书第6段中有相应的记载,也没有超出本申请原说明书和权利要求书记载的范围;
上述修改(2)中,修改后的技术特征和新增加的技术特征都是根据本申请原权利要求2以及说明书附图图3可以直接地、毫无疑义地确定的内容,因此上述修改(2)没有超出本申请原说明书和权利要求书记载的范围;
上述修改(3)中,新增加的技术特征是根据本申请说明书附图1、2可以直接地、毫无疑义地确定的内容,因此上述修改(3)没有超出本申请原说明书和权利要求书记载的范围;
上述修改(4)中,“轮箍”修改为“轮毂”是对错别字的修改,新增加的技术特征是根据本申请说明书附图1可以直接地、毫无疑义地确定的内容,因此上述修改(4)没有超出本申请原说明书和权利要求书记载的范围;
因此,复审请求人于2019年10月16日提交的权利要求书符合专利法第33条的规定。
故本复审请求审查决定所针对的文本为:2019年10月16日提交的权利要求第1-3项,申请日2014年08月08日提交的说明书第1-3页(即第1-8段)、说明书附图第1-2页(即图1-3)、说明书摘要及摘要附图。
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。
2.1 关于独立权利要求1的创造性
权利要求1要求保护一种用于纯电动汽车的带有驱动电机的轮毂集成系统。对比文件1(CN202405978U)公开了一种纯电动汽车高效永磁直流无刷轮毂电机,中还公开了一种用于纯电动汽车的带有驱动电机的轮毂系统,并具体公开了以下的技术特征(参见说明书第14-29段,附图1):包括轮毂1、钳盘式刹车盘,轮毂内侧空腔安装有同轴的外转式轮毂永磁无刷直流电机,外转式轮毂永磁无刷直流电机的左边盖3(对应于本申请的电机外壳)与轮毂由螺栓固定连接,在左边盖3内安装有轮毂电机铁芯9,轮毂电机铁芯9连接有电机轴7(对应于本申请的轮毂电机轴),左边盖3一侧安装有封闭外转式轮毂永磁无刷直流电机的右边盖4(对应于本申请的电机机端盖),电机轴7的两端各有轴承6连接左边盖3和右边盖4,钳盘式刹车盘的制动片5与右边盖4由轴向铆钉固定连接;外转式轮毂永磁无刷直流电机为三相、46极、51槽结构,由此可以直接地、毫无疑义地确定,外转式轮毂永磁无刷直流电机的轮毂电机铁芯9外周沿上开设有51个线圈槽(落在本申请“至少三个线圈槽”的范围内),在线圈槽中嵌装有线圈11,线圈11间隔分布开,相对应,在左边盖3与右边盖4的连接处(对应于本申请的电机外壳)内侧圆周面上设置有磁钢2(对应于本申请的永磁铁),磁钢2设置在左边盖3与右边盖4的连接处的周向上形成圆形结构,驱动车辆时,利用控制器进行外转式轮毂永磁无刷直流电机的转动控制,外转式轮毂永磁无刷直流电机得电后,电机的左边盖3和右边盖4转动,并且带着刹车盘一起转动,电机轴7被固定在车辆的车架上,即定子转动,转子不动,这样就形成了电机的左边盖3转动再带动连接安装在左边盖3上的轮毂转动。
该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术方案相比,其区别技术特征为:(1)权利要求1中,“在电机外壳内安装有轮毂电机铝芯”,而对比文件1中公开的是在左边盖3内安装有轮毂电机铁芯9;也就是说,权利要求1中轮毂电机采用铝芯,对比文件1中采用的是铁芯。(2)权利要求1中,“连接电机端盖的轴承外侧设置有油封,所述油封安装在轮毂电机轴和电机端盖之间”,而对比文件1没有公开上述内容。(3)权利要求1中,“刹车盘的刹车制动鼓与电机端盖由轴向螺纹固定连接,刹车盘的制动泵固定墙板与轮毂电机轴由键固定连接,刹车盘的一对外涨式制动片及拉簧和制动分泵安装在制动泵固定墙板上”,对比文件1中公开的是钳盘式刹车盘的制动片5与右边盖4由轴向铆钉固定连接,也就是说,本申请中的刹车盘采用的是鼓式刹车,与电机机端盖通过轴向螺纹固定连接,而对比文件1中刹车盘采用的是钳盘式刹车,与右边盖4通过轴向铆钉固定连接。(4)权利要求1中,“永磁铁的块数与线圈数对应,永磁铁间隔设置”,而对比文件1公开了电机为三相、46极、51槽结构,即磁钢数与线圈数不同,且磁钢为圆形结构,没有公开磁钢间隔设置。(5)权利要求1中,“刹车盘的刹车制动鼓一部分插入轮毂的内侧空腔”,“所述外涨式制动片的一部分伸入轮毂的内侧空腔”,而对比文件1没有公开制动机构是否伸入轮毂的内侧凹腔。基于上述区别技术特征,可以确定本申请实际解决的技术问题是如何选择定子芯的材料以及应用于鼓式刹车盘的适应性配置。
对于上述区别技术特征(1),轮毂电机中定子芯采用铁芯或铝芯都是本领域的常规技术手段,其技术效果也都是本领域技术人员能够预料的,即,铁芯磁导率高,能够构成磁回路,但存在磁滞和涡流损耗的缺陷,铝芯涡流作用下热量少,容易进行冷却,且比重小于铁芯,能有效减轻重量,但不导磁,不能构成磁回路,根据需要在对比文件1的轮毂电机中采用铝芯是本领域的常规技术选择。
对于上述区别技术特征(2),为了防止轮毂电机受到环境因素的侵害而导致轮毂电机损坏,在连接电机端盖的轴承外侧设置油封并将油封安装在轮毂电机轴和电机端盖之间,以实现轮毂电机的密封,这是本领域的常规技术手段,该技术手段的使用对本领域技术人员来说是显而易见的,未产生预料不到的技术效果。
对于上述区别技术特征(3),对比文件2(CN 102142749A)公开了一种电动汽车盘式变速电机轮毂总成,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第19-32段,附图1):包括轮辋1、刹车盘,在轮毂内侧空腔安装有外转子总成,外转子总成的第一外端盖18固定安装于轮辋1上,刹车盘的制动鼓14与外转子总成的第二外端盖19由轴向螺纹固定连接,固定安装制动泵17的底板16(对应于本申请的制动泵固定墙板)与定子轴3(对应于本申请的轮毂电机轴)固定连接,刹车盘的一对外涨式制动蹄15(对应于本申请的制动片)及回位弹簧(对应于本申请的拉簧)和制动泵17安装在底板16上。上述技术特征在对比文件2中的作用与本发明中的作用相同,都是采用了鼓式制动器对轮毂电机进行制动,也就是说对比文件2给出了在对比文件1中采用鼓式制动器对轮毂电机进行制动的技术启示。另外,使底板16与定子轴3由键固定连接是本领域的常规技术手段,该技术手段的使用对本领域技术人员来说是显而易见的,未产生预料不到的技术效果。
对于上述区别技术特征(4),首先,对于永磁无刷直流电机来说,将永磁铁的块数设置为与线圈数对应是本领域的常规技术手段,该技术手段的使用对本领域技术人员来说是显而易见的,未产生预料不到的技术效果;其次,本领域技术人员能够确定,对比文件1中磁钢采用径向式的设置方式,这种设置方式下磁钢间隔设置是本领域公知常识(参见教科书《微电机结构工艺学》,张子忠等,第107-110页,哈尔滨工业大学出版社,1997年07月31日)。
对于上述区别技术特征(5),对比文件1(参见该对比文件1的附图1)公开了钳盘式刹车盘的制动片5与右边盖4由轴向铆钉固定连接,制动钳的一部分设置在右边盖4与制动片5之间,对比文件2(参见该对比文件2的附图1)公开了刹车盘的制动鼓14与外转子总成的第二外端盖19由轴向螺纹固定连接,刹车盘的一对外涨式制动蹄15插入制动鼓14的内侧空腔,因此本领域技术人员能够预料到,在对比文件2给出的技术启示下将对比文件1中的钳盘式刹车替换为鼓式刹车后,刹车盘的制动鼓也将与右边盖4固定连接,且刹车盘的一对外涨式制动蹄将插入制动鼓14的内侧空腔。这种结构下,要使刹车盘的制动鼓一部分插入轮毂的内侧空腔且外涨式制动蹄的一部分伸入轮毂的内侧空腔,只能通过将轮毂的轴向宽度设置为轴向上能够覆盖外转式轮毂永磁无刷直流电机、制动鼓及外涨式制动蹄的一部分的方式来实现,无法通过改变轮毂、外转式轮毂永磁无刷直流电机、制动鼓及外涨式制动蹄的连接关系、轴向位置关系和距离关系的方式来实现,而根据车辆行驶需要使用轴向上能够覆盖外转式轮毂永磁无刷直流电机和制动鼓即外涨式制动蹄的一部分的轴向宽度较宽的轮毂和轮胎是本领域的常规技术手段,该技术手段的使用对本领域技术人员来说是显而易见的,未产生预料不到的技术效果,此时刹车盘的制动鼓一部分插入轮毂的内侧空腔且外涨式制动蹄的一部分伸入轮毂的内侧空腔。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域常规技术手段和常规技术选择以获得该权利要求1所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,因此该权利要求1所要求保护的技术方案不具有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。
2.2 关于权利要求2的创造性
权利要求2是权利要求1的从属权利要求,其附加技术特征同样已被对比文件1公开,即对比文件1也具体公开了以下的技术特征(参见说明书第14-29段,附图1):外转式轮毂永磁无刷直流电机的电线10(对应于本申请的线束)由电机轴7的同轴内通孔伸出并与控制器连接,外转式轮毂永磁无刷直流电机由车载电池(对应于本申请的蓄电池)供电。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该从属权利要求2也不具备创造性。
2.3 关于权利要求3的创造性
权利要求3是权利要求1的从属权利要求,其附加技术特征为“外转式轮毂永磁无刷直流电机的线圈槽有20个”。根据需要,将外转式轮毂永磁无刷直流电机的线圈槽设为20个是本领域的常规技术手段,该技术手段的使用对本领域技术人员来说是显而易见的,未产生预料不到的技术效果。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该从属权利要求3也不具备创造性。
关于复审请求人的相关意见
复审请求人认为:(1)本申请中,采用使刹车盘的刹车制动鼓一部分插入轮毂内侧空腔的方式,并结合采用使外涨式制动片的一部分伸入轮毂内侧空腔的方式,轮胎收到的摩擦力和刹车制动鼓收到的制动摩擦力分别位于轮毂内外侧,减少了轴向的剪应力分布,大大降低了紧急刹车时由于制动导致轴向分布的剪应力剧烈增加,克服了轴向连接件由于刹车时剪切力负荷过大导致破坏的问题;(2)本申请中,采用使永磁铁的块数与线圈数相对应的方式,并结合采用将多块永磁铁间隔设置在电机外壳周向上的方式,降低了永磁体的整体质量的前提下,配合采用使永磁体块数与线圈数相对应的方式,使得永磁铁能够及时获得相应线圈提供磁推力加速度,以保证车辆的加速性能。
对此,合议组认为:
(1)一方面,本申请原说明书和权利要求书中没有记载采用使刹车盘的刹车制动鼓一部分插入轮毂的内侧空腔并结合采用使外涨式制动片的一部分伸入轮毂的内侧空腔的方式可以减少轴向的剪应力分布的技术效果,该技术效果也无法由本申请原说明书和权利要求书所记载的内容直接地、毫无疑义地确定,而且该技术效果也不是本领域的公知常识;另一方面,在前面对权利要求1的创造性评述中已经指出,在对比文件2给出的技术启示下将对比文件1中的钳盘式刹车替换为鼓式刹车后,要使刹车盘的制动鼓一部分插入轮毂的内侧空腔且外涨式制动蹄的一部分伸入轮毂的内侧空腔,只能通过将轮毂的轴向宽度设置为轴向上能够覆盖外转式轮毂永磁无刷直流电机、制动鼓及外涨式制动蹄的一部分的方式来实现,这种实现方式不改变轮毂、外转式轮毂永磁无刷直流电机、制动鼓及外涨式制动蹄的连接关系、轴向位置关系和距离关系,因而不能减少轴向的剪应力分布。因此合议组对复审请求人关于采用使刹车盘的刹车制动鼓一部分插入轮毂的内侧空腔并结合采用使外涨式制动片的一部分伸入轮毂的内侧空腔的方式可以减少轴向的剪应力分布的意见不予支持。
(2)首先,本申请原说明书和权利要求书中没有记载采用使永磁铁的块数与线圈数相对应的方式并结合采用将多块永磁铁间隔设置在电机外壳周向上的方式可以降低永磁体的整体质量并使得永磁铁能够及时获得相应线圈提供磁推力加速度以保证车辆的加速性能,该内容也无法由本申请原说明书和权利要求书所记载的内容直接地、毫无疑义地确定,该内容也不是本领域的公知常识,因此合议组对复审请求人关于采用使永磁铁的块数与线圈数相对应的方式并结合采用将多块永磁铁间隔设置在电机外壳周向上的方式可以降低永磁体的整体质量并使得永磁铁能够及时获得相应线圈提供磁推力加速度以保证车辆的加速性能的意见不予接受。
其次,本领域技术人员能够确定,对比文件1中磁钢采用径向式的设置方式,这种设置方式下磁钢间隔设置是本领域公知常识(参见教科书《微电机结构工艺学》,张子忠等,第107-110页,哈尔滨工业大学出版社,1997年07月31日)。另外,对于永磁无刷直流电机来说,将永磁铁的块数设置为与线圈数对应是本领域的常规技术手段,本领域技术人员不会因为对比文件1公开了电机为三相、46极、51槽而导致无法想到将电机设置为永磁铁的块数与线圈数对应。
因此,合议组对复审请求人的主张不予支持。
基于上述事实和理由,本合议组做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08月20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,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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