发明创造名称：具有过载保护的蜗杆传动机构
外观设计名称：
决定号：197935
决定日：2019-12-20
委内编号：1F270199
优先权日：
申请（专利）号：201610162752.7
申请日：2016-03-22
复审请求人：湖南工业大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王敏
合议组组长：王蕊
参审员：李红梅
国际分类号：F16H1/16(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
：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，虽存在区别技术特征，但该区别技术特征为本领域技术人员在现有技术的教导下通过常规调整或选择就能够获得的，且技术效果能够被合理预期，那么该权利要求请求保护的技术方案不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610162752.7，名称为“具有过载保护的蜗杆传动机构”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为湖南工业大学。本申请的申请日为2016年03月22日，公开日为2016年05月25日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年12月05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：申请日2016年03月22日提交的说明书摘要、说明书第1-23段（第1-4页）、摘要附图、说明书附图图1（第1页）；2018年03月09日提交的权利要求第1-5项。驳回决定引用了如下对比文件：
对比文件1：CN204041879U， 公告日为2014年12月24日；
对比文件2：JP特开2001-271904A，公开日为2001年10月05日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：包括第一圆锥离合器、第二圆锥离合器、带轮、带轮挡圈、压缩弹簧、弹簧挡块、蜗杆轴、蜗杆和涡轮，所述蜗杆位于所述蜗杆轴的一端，所述第一圆锥离合器固定设置在所述蜗杆轴的另一端，所述第二圆锥离合器与所述第一圆锥离合器相对设置，所述第二圆锥离合器与所述带轮固定连接并作为主动部，所述主动部与所述蜗杆轴分离，从所述主动部到所述蜗杆之间依次套装有所述带轮挡圈、压缩弹簧、弹簧挡块，所述带轮挡圈固定设置在所述主动部上，所述压缩弹簧一端抵在所述带轮挡圈上，一端固定在所述弹簧挡块上，所述弹簧挡块固定在所述蜗杆轴上，所述涡轮与所述蜗杆相啮合；所述第一圆锥离合器到所述弹簧挡块的距离大于所述第二圆锥离合器到所述弹簧挡块的距离；所述弹簧挡块与所述蜗杆之间有间隔；所述蜗杆轴为阶梯轴；所述弹簧挡块为圆环柱状，所述弹簧挡块的外径大于所述压缩弹簧的外径；所述带轮挡圈的外径大于所述压缩弹簧的外径。
2. 根据权利要求1所述的具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：所述第一圆锥离合器在左、所述蜗杆在右，蜗杆的旋向为左旋。
3. 根据权利要求2所述的具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：从所述第一圆锥离合器到所述蜗杆看，所述带轮顺时针旋转。
4. 根据权利要求1所述的具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：所述第一圆锥离合器在左、所述蜗杆在右，蜗杆的旋向为右旋。
5. 根据权利要求4所述的具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：从所述第一圆锥离合器到所述蜗杆看，所述带轮逆时针旋转。”
驳回决定指出：独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征是：（1）还包括第一圆锥离合器、第二圆锥离合器、带轮、带轮挡圈，第一圆锥离合器固定设置在蜗杆轴的另一端，第二圆锥离合器与带轮固定连接并作为主动部，从主动部到蜗杆之间依次套装有带轮挡圈、压缩弹簧、弹簧挡块，带轮挡圈固定设置在主动部上，压缩弹簧一端抵在带轮挡圈上, 第一圆锥离合器到弹簧挡块的距离大于第二圆锥离合器到弹簧挡块的距离；（2）弹簧挡块为圆环柱状，带轮挡圈的外径大于压缩弹簧的外径。但上述区别技术特征（1）的部分已被对比文件2公开、另一部分是本领域的常规技术手段，上述区别技术特征（2）是本领域的常规技术手段。由此可知，权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备专利法第22 条第3 款规定的创造性。从属权利要求2、4的附加技术特征的一部分被对比文件2公开，另一部分为本领域的常规技术手段；从属权利要求3、5的附加技术特征为本领域的常规技术手段。因此，从属权利要求2-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对申请人的意见陈述，进一步指出：专利权的保护范围以权利要求的保护范围为准，本申请权利要求1中写明了具有过载保护的蜗杆传动机构，对比文件1公开了本申请对于过载保护机构在结构上进行限定的部分技术特征，未公开离合器类型、带轮和带轮挡圈以及相关部件的具体设置，即对比文件1同样提供了一种蜗轮蜗杆减速机的过载保护机构，其可以在负载较大时切断动力的传递，实现过载保护。至于对比文件1与本申请所采用的技术手段不同以及申请人提出的在负载消除后自动恢复传动，对比文件2中公开了具有过载保护装置的蜗轮蜗杆传动机构并且能够在负载消除后自动恢复传动，至于对比文件2中切断的是传动轴27与蜗杆之间的动力传输，无法切断传动轴与驱动装置之间的动力传递，但在对比文件2中是通过断开第一离合器和第二离合器以切断驱动装置与传动轴之间的动力传递，因此对比文件2可以实现传动轴与驱动装置之间的动力传递。由于对比文件1中在过载消除后不能自动实现动力结合，为使装置可以自动在过载消除后接触过载保护装置，而不用人为进行复位以后才可以继续传递动力，为使装置更为简单易操作并减少人为操作，本领域技术人员有动机在对比文件1的基础上结合对比文件2进行进一步改进。因此，申请人的意见陈述是不具备说服力。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年01月03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，将说明书第[0020]段的相关内容增加至独立权利要求1中。复审请求人认为：对比文件1没有公开离合器的具体结构，而对比文件2中离合器的具体形式与本申请也不同，本申请的工作原理与对比文件2不同，本申请的结构简单，当蜗杆机构承受较大的负载时，能自动与动力机构断开，从而实现过载保护。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：包括第一圆锥离合器、第二圆锥离合器、带轮、带轮挡圈、压缩弹簧、弹簧挡块、蜗杆轴、蜗杆和涡轮，所述蜗杆位于所述蜗杆轴的一端，所述第一圆锥离合器固定设置在所述蜗杆轴的另一端，所述第二圆锥离合器与所述第一圆锥离合器相对设置，所述第二圆锥离合器与所述带轮固定连接并作为主动部，所述主动部与所述蜗杆轴分离，从所述主动部到所述蜗杆之间依次套装有所述带轮挡圈、压缩弹簧、弹簧挡块，所述带轮挡圈固定设置在所述主动部上，所述压缩弹簧一端抵在所述带轮挡圈上，一端固定在所述弹簧挡块上，所述弹簧挡块固定在所述蜗杆轴上，所述涡轮与所述蜗杆相啮合；所述第一圆锥离合器到所述弹簧挡块的距离大于所述第二圆锥离合器到所述弹簧挡块的距离；所述弹簧挡块与所述蜗杆之间有间隔；所述蜗杆轴为阶梯轴；所述弹簧挡块为圆环柱状，所述弹簧挡块的外径大于所述压缩弹簧的外径；所述带轮挡圈的外径大于所述压缩弹簧的外径；
所述压缩弹簧在所述带轮挡圈和所述弹簧挡块之间处于被压缩的状态，所述压缩弹簧对所述带轮挡圈和所述弹簧挡块都产生作用力，在所述压缩弹簧的作用力下，弹簧挡块会向远离带轮挡圈的方向偏移，蜗杆轴也会向远离带轮挡圈的方向发生偏移，进而使第一圆锥离合器与第二圆锥离合器压紧；当所述第一圆锥离合器在左、所述蜗杆在右，蜗杆的旋向为左旋时，从所述第一圆锥离合器到所述蜗杆看，所述带轮顺时针旋转；当所述第一圆锥离合器在左、所述蜗杆在右，蜗杆的旋向为右旋时，从所述第一圆锥离合器到所述蜗杆看，所述带轮逆时针旋转；当蜗轮轴承受较大负载时，涡轮近乎不转动，此时，又由于圆锥离合器和圆锥离合器之间还是压紧的，蜗杆轴在带轮的带动下继续旋转，蜗杆和涡轮啮合在一起，蜗杆与蜗轮间便会像螺旋副一样相对运动，同时蜗杆轴会由右向左滑动，使第一圆锥离合器与第二圆锥离合器脱开，从而切断带轮传递的动力。
2. 根据权利要求1所述的具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：所述第一圆锥离合器在左、所述蜗杆在右，蜗杆的旋向为左旋。
3. 根据权利要求2所述的具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：从所述第一圆锥离合器到所述蜗杆看，所述带轮顺时针旋转。
4. 根据权利要求1所述的具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：所述第一圆锥离合器在左、所述蜗杆在右，蜗杆的旋向为右旋。
5. 根据权利要求4所述的具有过载保护的蜗杆传动机构，其特征在于：从所述第一圆锥离合器到所述蜗杆看，所述带轮逆时针旋转。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月08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对比文件2中蜗轮与蜗杆34啮合，第二离合器35固定设置在输入轴26的一端且与第一离合器33相对设置，且对比文件2中还公开了轴26上依次套装有挡圈31、压缩弹簧28、弹簧挡块，对比文件2的上述结构可以满足过载保护功能的实现，其与本申请相同，而对于动力传递过程中主动部的设置是本领域技术人员能够想到的，对于带轮挡圈、压缩弹簧、弹簧挡块的布置位置也是本领域技术人员采用的常规设置。②对比文件2中过载保护的实现原理与本申请中的实现原理相同，都是通过轴的移动实现离合器的断开从而切断动力的传递路径。③对于在权利要求中加入的技术特征，基于对比文件2的公开，为了实现过载保护，本领域技术人员容易想到：根据蜗轮蜗杆旋向判断原则，当蜗杆的旋向为左旋时，从第一圆锥离合器到蜗杆看，带轮顺时针旋转，当其为右旋时，从第一圆锥离合器到蜗杆看，带轮逆时针旋转。因而坚持原驳回决定。
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09月26日向复审请求人发出复审通知书，指出：独立权利要求1与对比文件2的区别技术特征是：（1）该蜗杆传动机构的离合器使用的是圆锥离合器；（2）该蜗杆传动机构的第二圆锥离合器与带轮固定连接作为主动部，蜗杆位于蜗杆轴的一端；（3）该蜗杆传动机构中各部件之间的具体布局与连接结构以及具体工作过程。但上述区别技术特征均是本领域的常规技术手段。由此可知，权利要求1相对于对比文件2和本领域的公知常识的结合不具备专利法第22 条第3 款规定的创造性。从属权利要求2-5的附加技术特征均为本领域的常规技术手段。因此，从属权利要求2-5不具备专利法第22条第3款的创造性。
关于复审请求人的意见陈述，合议组认为：①根据对比文件2所公开的其蜗杆传动机构的具体结构以及具体工作原理，本领域技术人员完全能够意识到对比文件2中的蜗杆传动机构的结构同样简单，当蜗杆机构承受较大的负载时，同样能自动与动力机构断开，从而实现过载保护；②本质上讲，本申请权利要求1所限定的蜗杆传动机构与对比文件2中的蜗杆传动机构具有近似的结构布局以及基于基本相同的工作原理来实现过载保护，所不同的仅仅是主动部以及从动部的选择性设计，以及为适应不同的选择性设计而在机构结构细节上做出的适应性调整，但这均是本领域技术人员基于自身对本领域公知常识的认知而能做出的，并不需要本领域技术人员付出创造性的劳动来完成，因此权利要求1与对比文件2之间存在的区别技术特征无法为本申请权利要求1带来创造性。
复审请求人于2019年10月14日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：本申请的工作原理与对比文件2不同，本申请的结构简单，当蜗杆机构承受较大的负载时，能自动与动力机构断开，从而实现过载保护，因此权利要求1实际所要解决的技术问题是“如何提供一种结构简单，当蜗杆机构承受较大的负载时，能自动与动力机构断开，从而实现过载保护的具有过载保护的蜗杆传动机构”，对比文件2没有公开相应区别技术特征，该相应区别技术特征也不是本领域解决上述实际要解决的技术问题的惯用技术手段，也没有证据表明上述区别技术特征是本领域的公知常识，因此，权利要求1的技术方案是非显而易见的，具有突出的实质性特点。
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
在复审阶段，复审请求人于2019年01月03日提交了修改后的权利要求书，经审查，上述修改符合专利法实施细则第61条第1款的规定以及专利法第33条的规定，本复审请求审查决定所针对的文本如下：申请日2016年03月22日提交的说明书摘要、说明书第1-23段（第1-4页）、摘要附图、说明书附图图1（第1页）；2019年01月03日提交的权利要求第1-5项。
具体理由的阐述
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请求保护一种具有过载保护的蜗杆传动机构。对比文件2（JP特开2001-271904A）公开了一种具有过载保护的蜗杆传动机构，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第0003段至第0039段、附图1－6）：该蜗杆传动机构包括第一离合器35、第二离合器33、蜗杆34、保持器31（其即为一挡圈）、压缩弹簧28、弹簧止挡（如图5所示）、输入轴26和蜗轮37，蜗杆34位于输入轴26的一端，第一离合器35通过销36固定设置在输入轴26的另一端，第二离合器33与第一离合器35相对设置，第二离合器33与蜗杆34固定连接并作为从动部，从动部与输入轴26分离，从从动部到输入轴26的一端之间依次设置有保持器31、压缩弹簧28、弹簧止挡，压缩弹簧28一端抵在保持器31上，一端抵在弹簧止挡上，弹簧止挡固定在输入轴26上，蜗轮37与蜗杆34相啮合；第一离合器35到弹簧止挡的距离大于第二离合器33到弹簧止挡的距离（如图5所示）；弹簧止挡与蜗杆34之间有间隔（如图5所示）；输入轴26为阶梯轴（如图5所示）；弹簧止挡为圆环柱状（如图2所示），弹簧止挡的外径大于压缩弹簧28的外径（如图5所示）；蜗杆34的外径大于压缩弹簧28的外径（如图5所示）；压缩弹簧28在保持器31和弹簧止挡之间处于被压缩的状态，压缩弹簧28对保持器31和弹簧止挡都产生作用力，在压缩弹簧28的作用力下，保持器31会向远离弹簧止挡的方向偏移，蜗杆34也会向远离弹簧止挡的方向发生偏移，进而使第一离合器35与第二离合器33压紧（由蜗杆传动机构的各部件对压缩弹簧28的作用力以及离合器的压紧工作原理而隐含公开）；第一离合器35在左、蜗杆34在右，蜗杆34的旋向（如图6所示）与输入轴26旋转方向相适应（该输入轴26旋转方向为从第一离合器35到蜗杆34看）；当蜗杆34承受较大负载时，由于第一离合器35与第二离合器33之间还是压紧的，输入轴26继续旋转，蜗杆34和蜗轮37啮合在一起，由于蜗杆34从蜗轮37接受到反作用力R，蜗杆34和蜗轮37间便会像螺旋副一样相对运动，同时蜗杆34抵抗压缩弹簧28的弹力并会由左向右滑动，使第一离合器35与第二离合器33脱开，从而切断带轮传递的动力。
由此可见，对比文件2公开了与权利要求1中的过载保护原理和方式基本相同的技术内容，权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件2公开的内容相比，其区别技术特征是：(1)该蜗杆传动机构的离合器使用的是圆锥离合器；(2)该蜗杆传动机构的第二圆锥离合器与带轮固定连接作为主动部，蜗杆位于蜗杆轴的一端；(3)该蜗杆传动机构中各部件之间的具体布局与连接结构以及具体工作过程。
基于上述区别技术特征所能达到的技术效果可以确定权利要求1相对于对比文件2实际所要解决的技术问题是“如何在蜗杆传动机构承受较大负载时实现过载保护”。
(1)根据机械工程技术领域的公知常识可知，齿牙离合器、锥面离合器、膜片离合器等均是常规类型的通用离合器，因此，将蜗杆传动机构用离合器具体选择为“圆锥离合器”仅仅是本领域技术人员在对比文件2所公开的技术方案的基础上容易做出的常规变形设计。(2)根据机械工程技术领域的公知常识可知，本领域技术人员可以根据实际使用需求来确定传动机构中的哪个或哪些部件作为主动部，哪个或哪些部件作为从动部，对于传动长轴与套设于其上的部件为主体的此类传动机构亦是如此，虽然对比文件2中输入轴26（即传动长轴）作为主动部，相互固连的第二离合器33和蜗杆34（套设于传动长轴上的部件）作为从动部，但本领域技术人员为满足特定的工况需求也可以将套设于传动长轴上的部件作为主动部，传动长轴作为从动部，为实现这一改造，本领域技术人员容易想到将蜗杆设置于蜗杆轴一端以用于与蜗轮啮合，而将第二圆锥离合器与“另一部件”连接以作为主动部；根据机械工程技术领域的公知常识可知，带轮、链轮、齿轮等均是常规类型的动力传输部件，因此，本领域技术人员将前述“另一部件”具体选择为带轮，并让该带轮与第二圆锥离合器固定连接以作为主动部，也仅是一种常规设计方案。(3)在选定了主动部和从动部的基础上，本领域技术人员基于对比文件2所公开的其蜗杆传动机构的各部件之间的具体布局与连接结构很容易得到本申请权利要求1中所限定的蜗杆传动机构的各部件之间的具体布局与连接结构，其中，带轮挡圈、弹簧挡块等通用零部件的使用也仅是机械工程技术领域中常规技术手段的应用；在确定了蜗杆传动机构的具体布局与连接结构的基础上，本领域技术人员基于对比文件2所公开的其蜗杆传动机构的具体工作过程也很容易得到本申请权利要求1中所限定的蜗杆传动机构的具体工作过程；最后，鉴于左旋蜗杆和右旋蜗杆是常规类型的两种蜗杆，因此，基于基础力学原理，本领域技术人员容易得到本申请权利要求1中所限定的蜗杆旋向与带轮转向的配合方案，这仅仅是机械工程技术领域中常规技术手段的应用。
综上所述，在对比文件2的基础上结合本领域中的公知常识得出权利要求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，所以权利要求1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。因此，权利要求1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。
2.2 关于从属权利要求2-5的创造性
从属权利要求2-5用于限定第一圆锥离合器与蜗杆的位置布局关系以及蜗杆旋向与带轮转向的配合关系，基于对比文件2中所公开的第一圆锥离合器35与蜗杆34的位置布局关系，在将蜗杆设置于蜗杆轴一端的前提下，本领域技术人员也容易得到“第一圆锥离合器在左、蜗杆在右”这一设计方案，而鉴于左旋蜗杆和右旋蜗杆是常规类型的两种蜗杆，因此，基于基础力学原理，本领域技术人员容易得到本申请权利要求2和3中所限定的蜗杆旋向与带轮转向的配合方案以及本申请权利要求4和5中所限定的蜗杆旋向与带轮转向的配合方案，这仅仅是机械工程技术领域中公知常识的应用，并不需要付出创造性的劳动。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该权利要求2-5所要求保护的技术方案也不具备专利法第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
对于复审请求人提出的意见，合议组认为：①对比本申请的说明书附图1和对比文件2的说明书附图4可知，从机构的整体结构布局以及其主要零部件的数量等方面综合考量，对比文件2与本申请近似，对比文件2所公开的蜗杆传动机构的结构同样比较简单，当蜗杆机构承受较大的负载时，其同样能够自动与动力机构断开从而实现过载保护，也就是说，对比文件2所要解决的技术问题与上述本申请权利要求1实际所要解决的技术问题相同；②本质上讲，本申请权利要求1所限定的蜗杆传动机构与对比文件2中的蜗杆传动机构具有近似的结构布局且均基于基本相同的工作原理来实现过载保护，本申请权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件2公开的内容之间所存在的相应区别技术特征所体现的不同仅仅是由本申请和对比文件2选择了不同的主动部及从动部带来的，但这些区别技术特征仅是本领域技术人员为适应不同的选择性设计而在机构结构细节上做出的适应性调整，均是本领域技术人员能够基于自身对本领域公知常识的认知而能做出的常规变形设计，并不需要本领域技术人员付出创造性的劳动来完成。综合来讲，本申请权利要求1与对比文件2之间存在的相应区别技术特征没有给本申请权利要求1带来突出的实质性特点和显著的进步，权利要求1不具备创造性。
综上所述，复审请求人陈述的理由不具有说服力。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月05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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