发明创造名称：光纤传感器组件
外观设计名称：
决定号：197704
决定日：2019-12-18
委内编号：1F278984
优先权日：
申请（专利）号：201280078114.7
申请日：2012-12-14
复审请求人：SKF公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王杨
合议组组长：杜鹃
参审员：舒畅
国际分类号：G01M11/08，F16C19/52，G01D5/353，G01M13/04，G02B6/36，G01B11/16，G01L1/24，G01L5/00
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与作为最接近现有技术的对比文件相比，存在区别特征，而这些区别特征并未在其他的对比文件中公开，目前也未有证据表明其是本领域的公知常识，并且由于这些区别特征使得该权利要求具有有益的技术效果，则该权利要求具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201280078114.7，名称为“光纤传感器组件”的PCT发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请日为2012年12月14日，公开日为2015年12月02日。申请人为SKF公司。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年12月28日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-15不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定中引用了如下1篇对比文件：
对比文件1：WO2011066926A1，公开日期为2011年06月09日。
驳回决定所依据的文本为本申请进入国家阶段日2015年07月09日提交的说明书第1-39段、说明书摘要、摘要附图，以及2017年10月13日提交的权利要求第1-15项、说明书附图图1-5。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种轴承，包括支撑多个滚动元件的轴承圈，所述轴承圈包括外表面和容纳光纤传感器的围绕所述外表面的圆周的凹槽，所述轴承还包括夹紧元件，其采用沿轴承圈径向方向作用的夹紧力接合所述光纤传感器，使得所述光纤传感器紧密接合所述轴承圈。
2. 根据权利要求1所述的轴承，其中，所述轴承圈包括容纳所述夹紧元件的通道，所述凹槽位于所述通道内。
3. 根据权利要求1或2所述的轴承，其中，所述凹槽具有的入口的宽度等于或大于所述光纤传感器的直径，其中，所述凹槽的宽度随深度的增加而减小，从而获得在所述轴承圈的轴向方向上由所述夹紧元件作用于所述光纤传感器上的夹紧力。
4. 根据权利要求3所述的轴承，其中，所述凹槽的宽度的至少一部分随深度线性地减小。
5. 根据权利要求3所述的轴承，由此，所述凹槽的宽度的至少一部分随深度以抛物线方式减小。
6. 根据前述权利要求1所述的轴承，其中，所述光纤传感器是光纤。
7. 根据权利要求6所述的轴承，其中，所述光纤包括光纤布拉格光栅(FBG)传感器。
8. 根据前述权利要求1所述的轴承，由此，所述夹紧元件包括夹紧环。
9. 一种用于将光纤传感器连接至包括轴承圈和滚动元件的轴承的方法，由此，所述轴承圈包括外表面，所述方法包括：
-沿着所述轴承圈的外表面的圆周的至少一部分设置凹槽，所述凹槽具有平行于轴承圈轴向方向的宽度尺寸和平行于轴承圈径向方向的深度尺寸，-将光纤传感器插入所述凹槽的至少一部分，
-将所述光纤传感器机械地夹紧在所述凹槽内，使得所述光纤传感器采用在其被插入的凹槽该部分上的夹紧力紧密地接合所述轴承圈。
10. 根据权利要求9所述的方法，还包括提供夹紧元件，用于将所述光纤传感器夹紧到所述凹槽中，所述夹紧元件是夹紧环。
11. 根据权利要求10所述的方法，包括围绕所述轴承圈的外表面的圆周的至少一部分设置通道，由此，所述凹槽设置在所述通道中，所述夹紧元件 容纳在所述通道中。
12. 根据权利要求9至11中任一项所述的方法，包括将所述凹槽设置有入口，所述入口具有的宽度等于或大于所述光纤传感器的直径，其中，所述凹槽的宽度随深度而减小，使得所述光纤传感器上的夹紧力作用于光纤传感器的径向方向上。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述凹槽的横截面包括V形、等腰梯形和半椭圆形的组中的一个或它们的组合。
14. 根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，所述光纤传感器是光纤。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述光纤传感器包括光纤布拉格光栅(FBG)传感器。”
驳回决定认为：独立权利要求1要求保护一种轴承，与对比文件1相比，其区别技术特征如下：轴承还包括夹紧元件，其采用沿轴承圈径向方向作用的夹紧力接合光纤传感器，使得光纤传感器紧密接合轴承圈。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是：具体如何将光纤固定在轴承圈的凹槽内。对于上述区别技术特征：在本领域中，通过粘结、焊接实现固定安装，以及通过机械夹具实现装夹固定，均属于本领域常见的固定方式，在此基础上，为了将光纤传感器安装在待测轴承圈的环槽内而增设夹紧元件，其采用沿轴承圈径向方向作用的夹紧力接合光纤传感器，使得光纤传感器紧密接合轴承圈，均属于本领域的常规选择。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域常用技术手段得到权利要求1所要保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，该权利要求不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。从属权利要求2-8的附加技术特征或者被对比文件1公开，或者属于本领域的常规设置和常规选择，因此，在其引用权利要求不具备创造性的情况下，该从属权利要求2-8也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。独立权利要求9要求保护一种用于将光纤传感器连接至包括轴承圈和滚动元件的轴承的方法，权利要求9与对比文件1相比，其区别技术特征如下：将光纤传感器机械地夹紧在凹槽内，使得光纤传感器采用在其被插入的凹槽该部分上的夹紧力紧密地接合轴承圈。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求9相对于对比文件1实际解决的技术问题是：具体如何将光纤传感器固定在轴承圈的凹槽内。对于上述区别技术特征：在本领域中，通过粘结、焊接实现固定安装，以及通过机械夹具实现装夹固定，均属于本领域常见的固定方式，在此基础上，将光纤传感器机械地夹紧在凹槽内，使得光纤传感器采用在其被插入的凹槽该部分上的夹紧力紧密地接合轴承圈，均属于本领域的常规技术手段。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域常用技术手段得到权利要求9所要保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，该权利要求不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。从属权利要求10-15的附加技术特征或者被对比文件1公开，或者属于本领域的常规设置和常规选择，因此，在其引用权利要求不具备创造性的情况下，该从属权利要求10-15也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年04月11日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书的全文修改替换页。所做修改为：依据说明书第33段的内容，将“所述夹紧元件设置有围绕内圆周延伸的一对肩部，所述肩部用于确定所述光纤传感器的夹紧程度”补入权利要求1中。
修改后的权利要求1如下：
“1. 一种轴承，包括支撑多个滚动元件的轴承圈，所述轴承圈包括外表面和容纳光纤传感器的围绕所述外表面的圆周的凹槽，所述轴承还包括夹紧元件，其采用沿轴承圈径向方向作用的夹紧力接合所述光纤传感器，使得所述光纤传感器紧密接合所述轴承圈,所述夹紧元件设置有围绕内圆周延伸的一对肩部，所述肩部用于确定所述光纤传感器的夹紧程度。”
复审请求人认为：所有的对比文件均没有公开加入的技术特征“所述夹紧元件设置有围绕内圆周延伸的一对肩部，所述肩部用于确定所述光纤传感器的夹紧程度”以及相应的技术效果，所以经过修改的权利要求1具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月16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仍以权利要求1-15不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由，坚持驳回决定。理由如下：对比文件1虽然其未限定如何固定光纤，但是在本领域中，通过粘结、焊接实现固定安装，以及通过机械夹具实现装夹固定，均属于本领域常见的固定方式；具体到光纤传感器，粘结方式虽如申请人所述的光纤不直接与轴承圈接触，但却能够使得光纤以尽可能大的表面通过胶粘剂与轴承圈实现应力接触，提高检测精度及灵敏度，该粘结方式允许将轴承外圈上的凹槽设置的尽量小，对轴承的破坏也小，且粘结为固定连接，在轴承高速旋转过程中更加牢固，能够实现高精度的监测；机械夹紧的方式虽省去了光纤与轴承圈之间的胶黏剂及相应的高温处理等步骤，但其光纤传感器与轴承圈之间为线接触（或极小的面接触，参见附图3），使得光纤感测应力应变的能力大大减弱，在监测过程中光纤始终受到夹紧力，也会影响到光纤传感器对应力应变的感测，且由于需要在轴承外圈开设足够大的凹槽来容纳夹紧件，对轴承的破坏较大，与此同时机械式夹紧为可拆卸连接，轴承在工作过程高速旋转，可拆卸连接更容易由于振动等原因出现松动，因此，机械夹紧光纤的方式对传感器的监测并不能带来实质性的改进，反而降低了检测精度；可见，本申请并未考虑机械式装夹在轴承监测领域是否适应，仅是将已有的轴承监测装置与现有固定方式的简单拼凑。具体到夹紧元件的具体结构，通过V型槽与压紧件相互配合来夹紧光纤，属于本领域的常规技术手段，如书籍（“综合布线系统与网路组建”，温卫等，清华大学出版社，正文第216-217页，公开日：2012年06月30日），且领域技术人员在实际装夹时容易想到根据凹槽及光纤传感器的尺寸而对夹紧元件进行适当调整，只要保证夹紧元件与光纤传感器抵接即可，例如当凹槽107深度较浅，光纤传感器放置到凹槽107中之后其上端高出轴承外圈外表面8时（如本申请附图4），为夹紧环设置肩部使得其表面120内凹从而恰好与光纤传感器9抵接，亦或是凹槽107较深，光纤传感器9低于外表面8时，在夹紧环内表面中部设置凸起与光纤传感器抵接，这均是本领域技术人员的常规设置，并不具备突出的实质性特点。此外，申请文件附图5中给出的多个夹紧元件的实施方式也均属于本领域的常规结构，例如书籍《航空橡胶与密封材料》（刘嘉等，国防工业出版社，正文第248页，公开日：2011年01月31日）以及书籍《皮革制品造型设计》（杜少勋，中国轻工业出版社，正文第269页，公开日：2011年06月30日）均公开了类似的夹紧环。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
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
1、审查文本的认定
在复审程序中，复审请求人于2019年04月11日对权利要求书作出了修改，经审查，所作修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此本决定依据本申请进入国家阶段日2015年07月09日提交的说明书第1-39段、说明书摘要、摘要附图， 2017年10月13日提交的说明书附图图1-5，以及2019年04月11日提交的权利要求第1-15项作出。
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。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比，存在区别特征，而这些区别特征并未在其他的对比文件中公开，目前也未有证据表明其是本领域的公知常识，并且由于这些区别特征使得该权利要求具有有益的技术效果，则该权利要求具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
（一）权利要求1-8具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种轴承，对比文件1公开了一种使用光纤布拉格光栅的轴承监测系统，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第5页第27行-第7页第10行，图1-5A）：图2示出一个两列SRB轴承，包括两个外圈212，213，每个包括一组滚动元件216、217，每列外表面包括一个凹槽230，231，每个凹槽具有一个狭缝238、239用于容纳光纤。
通过对比文件1与权利要求1的对比可知，对比文件1中的“轴承”相当于公开了权利要求1中的一种轴承，对比文件1中的“包括两个外圈212，213，每个包括一组滚动元件216、217”相当于公开了权利要求1中的支撑多个滚动元件的轴承圈，对比文件1中的“狭缝”相当于公开了权利要求1中的凹槽，对比文件1中的“每列包括一个凹槽230，231，每个凹槽具有一个狭缝238、239用于容纳光纤”相当于公开了权利要求1中的“所述轴承圈包括外表面和容纳光纤传感器的围绕所述外表面的圆周的凹槽”。
该权利要求1所要求保护的技术方案与该对比文件所公开的技术内容相比，其区别在于：所述轴承还包括夹紧元件，其采用沿轴承圈径向方向作用的夹紧力接合所述光纤传感器，使得所述光纤传感器紧密接合所述轴承圈，所述夹紧元件设置有围绕内圆周延伸的一对肩部，所述肩部用于确定所述光纤传感器的夹紧程度。基于上述区别特征可以确定，权利要求1请求保护的技术方案实际解决的技术问题是：如何将光纤紧密的固定在凹槽中。
对比文件1中没有公开如何将光纤固定在凹槽的狭缝内，相应的对比文件1也没有公开在夹紧元件上设置有围绕内圆周延伸的一对用于确定所述光纤传感器的夹紧程度的肩部，对比文件1也没有给出通过夹紧方式固定光纤传感器的技术启示。而根据本领域的公知常识，当光纤用于测量应变时，为了保证光纤与待测件紧密接触，通常将光纤粘接或焊接在待测件上，目前没有证据表明通过夹紧元件夹紧的方式是本领域的公知常识，相应的，也没有证据表明在夹紧元件上设置有围绕内圆周延伸的一对用于确定所述光纤传感器的夹紧程度的肩部也是本领域的公知常识。由于上述区别特征，使得光纤直接接触待测轴承表面，可以提高测量精度、同时避免高温处理粘合剂时对光纤造成热损伤的有益效果，因此，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
从而其从属权利要求2-8具有突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
（二）权利要求9-15具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求9请求保护一种用于将光纤传感器连接至包括轴承圈和滚动元件的轴承的方法，对比文件1公开了一种使用光纤布拉格光栅的轴承监测系统，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第5页第27行-第7页第10行，图1-5A）：图2示出一个两列SRB轴承，包括两个外圈212，213，每个包括一组滚动元件216、217，每列外表面包括一个凹槽230，231，每个凹槽具有宽度235和深度234，根据附图2、4可见，每个凹槽具有一个狭缝238、239用于容纳光纤，狭缝宽度平行于轴承圈轴向方向，狭缝深度平行于轴承圈径向方向。
通过对比文件1与权利要求9的对比可知，对比文件1中的“轴承”、“光纤”、“外圈的外表面”、“滚动元件”分别相当于公开了权利要求9的“轴承”、“光纤传感器”、“轴承圈”、“滚动元件”和“所述轴承圈包括外表面”，根据对比文件1中公开的“每列外表面包括一个凹槽230，231，每个凹槽具有一个狭缝238、239用于容纳光纤，狭缝宽度平行于轴承圈轴向方向，狭缝深度平行于轴承圈径向方向”，本领域技术人员可以确定其形成这种具有光纤传感器的轴承的形成方法为“沿着所述轴承圈的外表面的圆周的至少一部分设置凹槽，所述凹槽具有平行于轴承圈轴向方向的宽度尺寸和平行于轴承圈径向方向的深度尺寸”，对比文件1中的“每个凹槽具有一个狭缝238、239用于容纳光纤”相当于公开了权利要求9的“将光纤传感器插入所述凹槽的至少一部分”。
该权利要求9所要求保护的技术方案与该对比文件所公开的技术内容相比，其区别在于：将所述光纤传感器机械地夹紧在所述凹槽内，使得所述光纤传感器采用在其被插入的凹槽该部分上的夹紧力紧密地接合所述轴承圈。基于上述区别特征可以确定，权利要求9请求保护的技术方案实际解决的技术问题是：如何将光纤紧密的固定在凹槽中。
对比文件1中没有公开如何将光纤固定在凹槽的狭缝内，对比文件1也没有给出通过夹紧方式固定光纤传感器的技术启示。而根据本领域的公知常识，当光纤用于测量应变时，为了保证光纤与待测件紧密接触，通常将光纤粘接或焊接在待测件上，目前没有证据表明通过夹紧元件夹紧的方式是本领域的公知常识。由于上述区别特征，使得光纤直接接触待测轴承表面，可以提高测量精度、同时避免高温处理粘合剂时对光纤造成热损伤的有益效果，因此，权利要求9具有突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
从而其从属权利要求10-15具有突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
3、关于驳回意见和前置意见
在驳回决定中认为：在本领域中，通过粘结、焊接实现固定安装，以及通过机械夹具实现装夹固定，均属于本领域常见的固定方式，在此基础上，为了将光纤传感器安装在待测轴承圈的环槽内而增设夹紧元件，其采用沿轴承圈径向方向作用的夹紧力接合光纤传感器，使得光纤传感器紧密接合轴承圈，均属于本领域的常规选择，至于具体如何实现光纤的机械式固定，通过V型槽与压紧件相互配合来固定光纤，属于本领域的常规技术手段，如书籍（“综合布线系统与网路组建”，温卫等，清华大学出版社，正文第216-217页，公开日：2012年06月30日）。在前置意见中，坚持了驳回决定中的上述意见，并进一步认为，为夹紧环设置肩部使得其表面120内凹从而恰好与光纤传感器9抵接，亦或是凹槽107较深，光纤传感器9低于外表面8时，在夹紧环内表面中部设置凸起与光纤传感器抵接，这均是本领域技术人员的常规设置。此外，申请文件附图5中给出的多个夹紧元件的实施方式也均属于本领域的常规结构，例如书籍《航空橡胶与密封材料》（刘嘉等，国防工业出版社，正文第248页，公开日：2011年01月31日）以及书籍《皮革制品造型设计》（杜少勋，中国轻工业出版社，正文第269页，公开日：2011年06月30日）均公开了类似的夹紧环。
对此，合议组认为，首先，在本领域中，通过粘结或焊接的方式固定光纤是本领域常见的固定方式，但是没有证据表明通过机械夹具实现对光纤装夹固定是常见的固定方式，而驳回决定和前置意见中举证的书籍《综合布线系统与网路组建》中所记载的光纤是用于网络组建的通信光纤，并不同于本申请中的用于测量应变的光纤传感器，二者对于光纤的布置精度要求不同，此外该书籍中记载的是在对光纤进行熔接时，通过将光纤置于V型槽中，关闭光纤压板压住光纤，然后进行熔接操作，上述熔接操作步骤是为了将两根裸光纤接合在一起，只固定了两根光纤的一部分，而且只需要保证在熔接过程中光纤不移动，不同于用于测量时需要使整根光纤紧密的与待测件接触以精确的传递待测件的应变，因此上述书籍不能证明在使用光纤测量轴承的应变时通过机械夹紧的手段将光纤固定在待测轴承上是本领域的公知常识。其次，虽然夹紧环是常见的固定夹具，在夹紧环内圆周两侧设置突出的肩部以实现紧密固定是常见的设置，但是没有证据证明将这种固定夹具和固定结构用于固定光纤传感器是本领域的惯用技术手段。而书籍《航空橡胶与密封材料》（刘嘉等，国防工业出版社，正文第248页，公开日：2011年01月31日）公开的AN735环形卡箍虽然与本申请中的夹紧环具有类似的结构，但是其是由纯金属制造的卡箍，主要用于飞机机体管路的固定，是在管线的多个截面处将管线固定，而不是如同本申请中将环形的光纤整体紧密固定在待测轴承上，其与本申请的用途及固定要求都不相同，因此没有给出通过夹紧方式固定光纤传感器的技术启示；书籍《皮革制品造型设计》（杜少勋，中国轻工业出版社，正文第269页，公开日：2011年06月30日）公开的是小型皮具腰带的造型，与本申请的结构和用途都不相同，因此也没有给出通过夹紧方式固定光纤传感器的技术启示。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年12月28 日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本决定所依据文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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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