发明创造名称:用于高动态的电磁致动器的Fe-Co合金
外观设计名称:
决定号:200286
决定日:2019-12-30
委内编号:1F254404
优先权日:2008-01-22
申请(专利)号:201510724997.X
申请日:2009-01-14
复审请求人:安普朗合金殷菲
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:庞立敏
合议组组长:宋岩
参审员:杨金辉
国际分类号:C22C38/10,C22C38/02,C22C38/18,C22C38/04,C22C38/06,C22C38/30,C22C38/34,H01F1/147
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果发明是所属技术领域的技术人员在现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的,则该发明是显而易见的,也就不具有突出的实质性特点,因而不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510724997.X,名称为“用于高动态的电磁致动器的Fe-Co合金”的发明专利申请(下称本申请)。本申请是发明专利申请200980102809.2的分案申请。本申请的申请人为安普朗合金殷菲(变更前为“阿塞洛米塔尔不锈钢镍合金公司”),申请日为2009年1月14日,优先权日为2008年1月22日,公开日为2016年4月27日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年3月23日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-7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:分案申请递交日2015年10月30日提交的权利要求第1-7项、说明书第1-107段以及说明书摘要。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 电磁致动器,其包含由棒材、线材、板材或轧制片材制备的可移动芯,所述棒材、线材、板材或轧制片材由Fe-Co合金制成,该合金的组成以重量%计包含:
6≤Co Ni≤22
Si≥0.2
0.5≤Cr≤6
Ni≤1
0.10≤Mn≤0.90
Al≤4
Ti≤0.1
C≤0.1
Mo≤3
V W≤3
Nb Ta≤1
Si Al≤6
O N S P B≤0.1
组成的余量由铁和因熔炼所致的不可避免的杂质构成,
还应当理解,其含量满足下述关系:
Co Si-Cr≤27
Si Al Cr V Mo Ti≥3.5
1.23(Al Mo) 0.84(Si Cr V)≥1.3
14.5(Al Cr) 12(V Mo) 25Si≥50。
2. 根据权利要求1的电磁致动器,其中:
10≤%Co %Ni≤22。
3. 根据权利要求1和2中任一项的电磁致动器,其中:
1≤Cr≤5.5。
4. 根据权利要求1的电磁致动器,其中:
Ni≤1。
5. 根据权利要求1的电磁致动器,其中:
Al≤2。
6. 根据权利要求1的电磁致动器在电控爆燃式发动机的喷射器中的用途。
7. 根据权利要求1的电磁致动器在电控内燃机中的用途。”
驳回决定认为:权利要求1与对比文件2(JP特开平8-41604A,公开日为1996年2月13日)的区别特征在于:权利要求1要求保护的是一种电磁致动器,其包括由Fe-Co合金制成的棒材、线材、板材或轧制片材来制备的可移动芯,Fe-Co合金中还有因熔炼所致的不可避免的杂质。电磁致动器及其可移动芯的工作原理为本领域技术人员所熟知,可移动芯通常为软磁性材料,因此本领域技术人员有动机从现有的软磁材料中选择合适的材料作为该可移动芯;对比文件2公开的铁合金是一种Fe-Co合金,本领域公知Fe-Co合金是软磁材料,并且存在以Fe-Co合金用于制造电磁致动器的现有技术,因此本领域技术人员容易想到选择对比文件2公开的Fe-Co合金作为可移动芯;将其制成棒材、线材、板材或轧制片材后制备成可移动芯是本领域的常用技术手段;根据其需要成型的形状选择熔炼来成型、以及在Fe-Co合金中还有因熔炼所致的不可避免的杂质是常规技术手段。因此,本领域技术人员容易想到将对比文件2公开的Fe-Co合金制成的棒材、线材、板材或轧制片材来制备可移动芯,从而得到一种磁致动器,并未取得预料不到的技术效果。因此权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-5的附加技术特征均已被对比文件2公开,因此结合对权利要求1的评述,权利要求2-5也不具备创造性。权利要求6、7分别请求保护权利要求1的电磁致动器在电控爆燃式发动机的喷射器、电控内燃机中的用途,电磁致动器是电控爆燃式发动机的喷射器和电控内燃机的常用部件,因此本领域技术人员有动机将上述电磁致动器用于电控爆燃式发动机的喷射器或电控内燃机中以提高其性能,因此结合对权利要求1的评述,权利要求6和7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6月22日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人认为:对比文件2公开的扭矩传感器与本申请所述电磁致动器不相关,其工作原理不同,因而本领域技术人员无理由采用对比文件2公开的合金用于电磁致动器。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年7月2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7月16日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对该复审通知书,复审请求人于2019年10月17日提交了意见陈述书和权利要求书的修改替换页,主要修改为:在权利要求1中补入“其中所述Fe-Co合金具有大于1.9T的饱和磁化强度Js以及低于32Oe的矫顽场Hc”,将权利要求4的附加技术特征由“Ni≤1”修改为“所述Fe-Co合金具有低于8Oe的矫顽场Hc”。复审请求人认为:(1)对比文件2所述转矩传感器与本申请所述电磁致动器完全不相关,二者为差别很远的技术领域,关注的性能不同,因此本领域技术人员在制造电磁致动器可移动芯时不会考虑对比文件2;(2)本申请所述合金制备的制动器具有高动态范围和高饱和度,还具备良好的机械性能,对比文件2并未涉及饱和磁化强度和矫顽场;(3)本申请中1.23(Al Mo) 0.84(Si Cr V)≥1.3能使该合金具有高饱和磁化强度,对比文件2并无相关暗示或教导;本申请的合金满足Si Al Cr V Mo Ti≥3.5和1.23(Al Mo) 0.84(Si Cr V)≥1.3,使其确保高电阻率,对比文件2所述合金虽然也具有高电阻率,但并未教导或暗示上述关系式的这种效果。
复审请求人于2019年10月17日提交的权利要求书为:
“1. 电磁致动器,其包含由棒材、线材、板材或轧制片材制备的可移动芯,所述棒材、线材、板材或轧制片材由Fe-Co合金制成,该合金的组成以重量%计包含:
6≤Co Ni≤22
Si≥0.2
0.5≤Cr≤6
Ni≤1
0.10≤Mn≤0.90
Al≤4
Ti≤0.1
C≤0.1
Mo≤3
V W≤3
Nb Ta≤1
Si Al≤6
O N S P B≤0.1
组成的余量由铁和因熔炼所致的不可避免的杂质构成,
还应当理解,其含量满足下述关系:
Co Si-Cr≤27
Si Al Cr V Mo Ti≥3.5
1.23(Al Mo) 0.84(Si Cr V)≥1.3
14.5(Al Cr) 12(V Mo) 25Si≥50,
其中所述Fe-Co合金具有大于1.9T的饱和磁化强度Js以及低于32Oe的矫顽场Hc。
2. 根据权利要求1的电磁致动器,其中:
10≤%Co %Ni≤22。
3. 根据权利要求1和2中任一项的电磁致动器,其中:
1≤Cr≤5.5。
4. 根据权利要求1的电磁致动器,其中:
所述Fe-Co合金具有低于8Oe的矫顽场Hc。
5. 根据权利要求1的电磁致动器,其中:
Al≤2。
6. 根据权利要求1的电磁致动器在电控爆燃式发动机的喷射器中的用途。
7. 根据权利要求1的电磁致动器在电控内燃机中的用途。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
1. 关于法律适用
根据《施行修改后的专利法的过渡办法》,本案的审查适用2001年7月1日起施行的《中华人民共和国专利法》(简称专利法)。
2.关于审查文本
本复审请求审查决定的审查文本是:2019年10月17日提交的权利要求第1-7项,分案申请递交日2015年10月30日提交的说明书第1-107段以及说明书摘要。
3. 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,是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步。
如果发明是所属技术领域的技术人员在现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的,则该发明是显而易见的,也就不具有突出的实质性特点,因而不具备创造性。
权利要求1请求保护电磁致动器,对比文件2公开了一种高灵敏度、耐腐蚀性的扭矩传感器检测轴材,其中发明例D1的成分为:C N:0.07,Si:0.32,Mn:0.57,Al:0.01,Cr:5.16,Co:14.91,Ni:0.43,Nb+Ta:0.02,余量为Fe和不可避免的杂质(参见说明书第[0027]段表7中的发明例D1)。该发明例D1所述合金不含V、Ti、Mo、W、O、S、P、B,即这些成分的含量为0;根据对比文件2中“C N:0.07”可知C含量必然满足C≤0.07,因此该C含量落入本申请权利要求1限定的C含量范围内;经计算,该发明例D1满足本申请权利要求1中限定的4个关系式。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件2公开的上述技术方案相比,区别特征在于:权利要求1要求保护的是一种电磁致动器,其包括由Fe-Co合金制成的棒材、线材、板材或轧制片材来制备的可移动芯,权利要求1限定了该合金的饱和磁化强度和矫顽场,并且该合金中“不可避免的杂质”是“因熔炼所致”。
关于上述区别技术特征,电磁致动器是常见的致动器之一,其原理为本领域技术人员所熟知,本领域技术人员知晓适合作为电磁致动器的可移动芯的材料应具备的性质包括高电阻率、低矫顽场、高饱和磁化强度、良好的成形性特别是热变形性、良好的耐腐蚀性、良好的机械性能特别是拉伸强度和屈服强度;此外,本领域技术人员也知晓常见的用于电磁致动器可移动芯的材料包括软磁材料,其中的Fe-Co合金是常见的制备电磁致动器可移动芯的材料种类。因此,本领域技术人员有动机在现有技术中有可能具备上述性质的材料中进行寻找。
对比文件2所述合金用于扭矩传感器检测轴材,其记载了为提高扭矩传感器的检测灵敏度,主要需要确保轴材的磁致伸缩系数、电阻率、强度特性、延性、耐腐蚀性等,并且应保证不降低饱和磁通密度(参见说明书第[0008]段);对比文件2还记载了其公开的包括发明例D1在内的各种合金具有的抗拉强度、屈服强度、电阻率和耐蚀性的检测结果(参见表1-表8);从性能数据来看,对比文件2所述合金(例如发明例D1)的电阻率、机械性能均满足或优于本申请的相应性能,并且也具有良好的成形性和耐腐蚀性。
关于饱和磁化强度和矫顽场,一方面,这两种性质主要由合金的组成决定,在如上所述权利要求1限定的合金成分及其含量、以及各元素含量之间的关系均已被对比文件2公开的基础上,相应地获得权利要求1所限定的饱和磁化强度和矫顽场也是显而易见的。另一方面,对比文件2所述合金用于扭矩传感器检测轴材,如本领域所公知,扭矩传感器检测轴材在使用过程中会被沿轴的纵向施加磁场进行磁化,因此该轴材不能选用不易被磁化的硬磁材料,一般应选用易被磁化即矫顽场较低的软磁材料,因而本领域技术人员可以合理推测对比文件2所述合金具有较低的矫顽场;扭矩传感器检测轴材在使用过程中需被磁化,因此在面对对比文件2所述用于扭矩传感器检测轴材的合金时,本领域技术人员通常也会关注到该材料是否易被磁化、其饱和磁化强度如何、其矫顽场如何。因此,在对比文件2的基础上,本领域技术人员可以显而易见地获得权利要求1所限定的饱和磁化强度和矫顽场。
基于对比文件2公开的相关性能以及上述常识,本领域技术人员有动机将对比文件2所述合金用于制备电磁致动器的可移动芯。在此基础上,本领域技术人员很容易想到采用制成棒材、线材、板材或轧制片材等常规手段将该合金制备成可移动芯。熔炼步骤为合金常见的杂质来源之一,合金中包含因熔炼所致的不可避免的杂质为本领域的常识。
因此,在对比文件2的基础上结合本领域的常识得到权利要求1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,权利要求1不具有突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件2公开的上述发明例D1满足权利要求2、3、5的附加技术特征所限定的含量要求;权利要求4限定了权利要求1中Fe-Co合金的矫顽场,类似于上述对权利要求1的评述,基于对比文件2公开的合金组成及其性能,本领域技术人员能够显而易见地获得权利要求4所限定的矫顽场范围。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2-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求6、7分别要求保护权利要求1的电磁致动器在电控爆燃式发动机的喷射器、电控内燃机中的用途。在权利要求1要求保护的电磁致动器对于本领域技术人员是显而易见的基础上,由于电磁致动器是电控爆燃式发动机的喷射器和电控内燃机的常用部件,因此本领域技术人员有动机将上述电磁致动器用于上述两种装置中以提高其性能。因此,结合对权利要求1的评述,权利要求6和7不具有突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
此外,权利要求1-7相对于对比文件2的权利要求4与本领域常识的结合也不具备创造性:(1)对比文件2的权利要求4也公开了一种高灵敏度、耐腐蚀性的扭矩传感检测轴材,其成分为(以wt%计):C N 0.01?0.13%(其中N≦0.04%)?Si:0.01?3.00%?Mn:0.01?1.20%?Al:0.005?3.00%?Cr:5.10?18.00%?Ni:0.10?5.00%(其中Ni≦?0.80×Cr% 18.50)?Co:0.10?15.00%,此外还含有Nb、Ta或Nb Ta 0.01?0.20%?V 0.01?0.15%?Ti 0.01?0.15%?Mo 0.01?2.00%中的1种或2种以上,余量为Fe和不可避免的杂质。可见对比文件2的上述方案公开了权利要求1中除Mn外各成分的含量,也满足权利要求1中的4个关系式。权利要求1要求保护的技术方案与对比文件2的权利要求4相比,区别特征在于:权利要求1所述电磁致动器所包含的可移动芯的合金材料中Mn含量选自对比文件2的相应含量范围,权利要求1要求保护的是一种电磁致动器,其包括由Fe-Co合金制成的棒材、线材、板材或轧制片材来制备的可移动芯,权利要求1限定了该合金的饱和磁化强度和矫顽场,并且该合金中“不可避免的杂质”是“因熔炼所致”。结合上文对权利要求1的评述,加之本领域技术人员很容易在对比文件2的基础上通过常规试验选择出其中适合的Mn含量,因此权利要求1相对于对比文件2的权利要求4与本领域常识的结合也不具备创造性。(2)对比文件2的权利要求4所述合金的相关成分含量范围均与本申请权利要求2、3、5的附加技术特征所限定的含量范围有部分重合;类似于上述对权利要求1的评述,基于对比文件2公开的合金组成及其性能,本领域技术人员能够显而易见地获得权利要求4所限定的矫顽场范围。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2-5相对于对比文件2的权利要求4与本领域常识的结合也不具备创造性。(3)类似于上述对权利要求6和7的评述,权利要求6和7相对于对比文件2的权利要求4与本领域常识的结合也不具备创造性。
4. 关于复审请求人的意见
关于复审请求人的上述意见,合议组认为:
(1)如上所述,本领域技术人员知晓电磁致动器的芯材所需性能,因而会在具备相同或相似性能的现有材料中进行选择,上述芯材与扭矩传感器用轴材具有多个重合的性能需求,因此对比文件2并非处于与本申请相距很远、本领域技术人员完全不会考虑到的技术领域;事实上,如上所述,从对比文件2所述合金的性能参数来看该合金满足上述大部分性能需求(电阻率、机械性能满足或优于本申请,并具有良好的成形性和耐腐蚀性),未被对比文件2明确公开的性能(矫顽场和饱和磁化强度)也是本领域技术人员基于其用途可以合理推测其水平、以及必然会关注和检测的性能;因此在面对寻找电磁致动器芯材的技术问题时,本领域技术人员有动机考虑对比文件2。
(2)如本申请(说明书第[0006]段)所述,金属在20℃下必须具有高电阻率ρel,特别是高于50μΩ.cm,以及低的矫顽场Hc,即低于32Oe,这些条件通过在轭和磁芯中感应的小电流产生提供了优异的动态磁化范围,使得磁芯的最小磁化成为可能。可见本申请所述高动态范围取决于高电阻率和低矫顽场。对比文件2所述合金也具有高电阻率(上述评述中引用的发明例D1的电阻率为57.2μΩ.cm,对比文件2的大部分实施例的电阻率也均高于50μΩ.cm);此外对比文件2所述合金用于扭矩传感器检测轴材,该轴材在使用过程中需被磁化,因此该轴材一般为易被磁化即矫顽场较低的软磁材料,且无证据表明本申请矫顽场优于对比文件2或超出本领域技术人员的预料;在此基础上,相应地获得本申请所述动态磁化范围也是显而易见的。
如上所述,在面对对比文件2所述用于扭矩传感器检测轴材的合金时,本领域技术人员通常会关注到该材料是否易被磁化、其饱和磁化强度如何。并无证据表明本申请的饱和磁化强度优于对比文件2或超出本领域技术人员的预料。
此外,对比文件2所述合金也具有满足甚至优于本申请的高机械性能(参见对比文件2表8)。
(3)如上所述,对比文件2公开的合金(发明例D1、权利要求4)满足本申请权利要求1所限定的各关系式。本申请权利要求1中的关系式实质上是对各元素含量的进一步限定,权利要求1保护的是符合该关系式的产品而非关系式本身的内容,对比文件2所述合金满足权利要求1所述各关系式,由此即可判断对比文件2公开了权利要求1中的相关技术特征,至于对比文件2是否公开了该关系式的具体内容和该关系式对于性能的影响,并不影响对权利要求1相中关特征是否被对比文件2公开的判断。
此外,复审请求人称1.23(Al Mo) 0.84(Si Cr V)≥1.3能使本申请的合金具有高饱和磁化强度,对比文件2所述合金满足该关系式,也满足本申请权利要求1中限定的合金组成和其他关系式,恰恰表明对比文件2所述合金也必然具有高饱和磁化强度。
因此,复审请求人的上述意见不能证明本申请具备创造性。
基于以上事实和理由,本案合议组作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3月23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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