发明创造名称：永磁激励的机电机器
外观设计名称：
决定号：199644
决定日：2020-01-07
委内编号：1F290524
优先权日：2014-09-01
申请（专利）号：201510543759.9
申请日：2015-08-28
复审请求人：西门子公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王璐
合议组组长：柴德娥
参审员：霍艳
国际分类号：H02K1/27
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果权利要求要求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件之间存在区别技术特征，其中区别技术特征的一部分被其他对比文件公开，其余部分是本领域的公知常识或是本领域技术人员容易想到的，它们的结合未产生预料不到的技术效果，则该权利要求相对于上述现有技术不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510543759.9，名称为“永磁激励的机电机器”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为西门子公司，申请日为2015年08月28日，优先权日为2014年09月01日，公开日为2016年03月09日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年04月03日发出驳回决定，以权利要求第1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定中认为：独立权利要求1与对比文件1（US2012/0038168A1，公开日为2012年02月16日）的区别技术特征为：每个单个的所述永磁铁在朝向所述气隙(8)的一侧上具有南极和北极，其中，所述转子(3)在周向方向上看具有通过所述永磁铁的100％的磁极覆盖,所述永磁体在周向方向上看无缝隙的布置：其中，所述永磁铁设计为在周向方向上延长的透镜形，透镜形的所述永磁铁具有径向向外凸出的外表面和径向向内凸出的内表面，并且在所述径向向外凸出的外表面与所述径向向内凸出的内表面的周向端部之间形成顶端，并且其中，每两个周向相邻的透镜形的所述永磁铁通过形成所述永磁铁的磁极的所述顶端来彼此接触，所述转子(3)配备了惯性贫乏的结构，该惯性贫乏的结构与轴(4)抗扭地连接，其中，所述惯性贫乏的结构包含、固定和定位了所述永磁铁(11)。上述区别技术特征被对比文件2（JP2003-124019A，公开日为2003年04月25日）公开，因此权利要求1不具备创造性。独立权利要求6与对比文件1的区别技术特征为：每个单个的所述永磁铁在朝向所述气隙(8)的一侧上具有南极和北极，其中，所述转子(3)在周向方向上看具有通过所述永磁铁的100％的磁极覆盖,所述永磁体在周向方向上看无缝隙的布置。上述区别技术特征被对比文件2公开，因此权利要求6不具备创造性。独立权利要求8与对比文件1的区别技术特征为：每个单个的所述永磁铁在朝向所述气隙(8)的一侧上具有南极和北极，其中，所述转子(3)在周向方向上看具有通过所述永磁铁的100％的磁极覆盖,所述永磁体在周向方向上看无缝隙的布置。上述区别技术特征被对比文件2公开，因此权利要求8不具备创造性。从属权利要求3-5、7、9的附加技术特征或被对比文件1、2公开、或是公知常识，因此从属权利要求3-5、7、9也不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为：2019年01月16日提交的权利要求第1-9项，申请日2015年08月28日提交的说明书第1-45段、说明书附图图1-12、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种永磁激励的机电机器(1)，具有定子(2)和能围绕轴线(5)旋转的转子(3)，其中，所述定子(2)具有绕组系统(10)，所述绕组系统置入到形成了磁轭的材料(15)的槽(9)中并且与所述转子(3)的永磁铁(11)经由在所述定子(2)和所述转子(3)之间的气隙(8)发生电磁交互作用，其中，所述永磁铁(11)布置在所述转子(3)上，其中，每个单个的所述永磁铁在朝向所述气隙(8)的一侧上具有南极和北极，其中，所述转子(3)在周向方向上看具有通过所述永磁铁的100％的磁极覆盖，所述永磁铁(11)在周向方向上看无缝隙地布置，其中，所述永磁铁设计为在周向方向上延长的透镜形，透镜形的所述永磁铁具有径向向外凸出的外表面和径向向内凸出的内表面，并且在所述径向向外凸出的外表面与所述径向向内凸出的内表面的周向端部之间形成顶端，并且其中，每两个周向相邻的透镜形的所述永磁铁通过形成所述永磁铁的磁极的所述顶端来彼此接触，所述转子(3)配备了惯性贫乏的结构，该惯性贫乏的结构与轴(4)抗扭地连接，其中，所述惯性贫乏的结构包含、固定和定位了所述永磁铁(11)。
3. 根据权利要求1所述的永磁激励的机电机器(1)，其特征在于，所述转子(3)实施成层叠的，并且在该转子的表面处具有所述永磁铁(11)。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的永磁激励的机电机器(1)，其特征在于，所述永磁铁(11)实施成透镜形的、梯形的或者碗型的，从而不取决于所述转子(3)的磁极数量地使得所述永磁铁(11)的远离所述气隙(8)的部段跟随从优磁化方向。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的永磁激励的机电机器(1)，其特征在于，所述转子(3)实施成高极性的，其中所述转子(3)具有超过六个磁极。
6. 一种具有发电机的风力发电设备，其中，所述发电机具有根据前述权利要求中任一项所述的机电机器(1)。
7. 根据权利要求6所述的风力发电设备，其特征在于，所述风力发电设备的所述发电机构造成外转子式或者内转子式和/或作为直接驱动装置或者能通过传动装置来驱动。
8. 一种用于电动飞行器或者电驱动车辆或者电牵引车辆的驱动装置，所述驱动装置具有根据权利要求1至5中任一项所述的机电机器(1)。
9. 根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述电动车辆是电动车。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年07月08日向国家知识产权局提出了复审请求，未提交修改文件。复审请求人认为：（1）对比文件1-2中没有公开 “惯性贫乏的结构”；（2）对比文件1-2中没有公开“每个单个的所述永磁铁在朝向所述气隙的一侧上具有南极和北极”。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年07月11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：首先在说明书以及权利要求中都没有限定或者说明所述“惯性贫乏结构”是究竟是何种结构，复审请求人在复审请求中声称的“是一种在惯性方面进行了特别设计从而降低了惯性力矩的结构（参见说明书附图3）”这一特征也并不能由说明书以及附图中得到，因此复审请求人声称对比文件2中的转子不具有这种结构是毫无依据的，相反对比文件2中的转子结构相较于传统的圆柱形结构确实能降低转子惯性，因此本领域技术人员认为其具有“惯性贫乏结构”是合理的。其次对比文件2中的永磁体上的双箭头标志是说明所述永磁体的磁化方向是图中双箭头所述的方向，从而区别于径向磁化方向，依图中的双箭头磁化方向的永磁其必然存在单个永磁体具有南极和北极的特征，这是毫无疑义可以确定的，因此相关技术特征被对比文件2公开。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11月15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1的区别技术特征为：（1）每个单个的所述永磁铁在朝向所述气隙(8)的一侧上具有南极和北极，其中，所述转子(3)在周向方向上看具有通过所述永磁铁的100％的磁极覆盖，所述永磁铁(11)在周向方向上看无缝隙地布置，其中，所述永磁铁设计为在周向方向上延长的透镜形，透镜形的所述永磁铁具有径向向外凸出的外表面和径向向内凸出的内表面，并且在所述径向向外凸出的外表面与所述径向向内凸出的内表面的周向端部之间形成顶端，并且其中，每两个周向相邻的透镜形的所述永磁铁通过形成所述永磁铁的磁极的所述顶端来彼此接触；（2）该惯性贫乏的结构与轴(4)抗扭地连接。上述区别技术特征（1）的一部分被对比文件2公开，另一部分是本领域的惯用手段，区别技术特征（2）是本领域的公知常识，因此权利要求1不具备创造性。从属权利要求3-5的附加技术特征或被对比文件1或2公开、或是公知常识，因此从属权利要求3-5也不具备创造性。独立权利要求6请求保护一种具有发电机的风力发电设备，对比文件1公开了一种具有发电机的风力发电系统100，并且权利要求1-5任一项所述的机电机器不具备创造性，因此权利要求6不具备创造性。独立权利要求8请求保护一种用于电动飞行器或者电驱动车辆或者电牵引车辆的驱动装置，然而用于电动飞行器或者电驱动车辆或者电牵引车辆的驱动装置中具有机电机器是本领域的公知常识，并且权利要求1-5任一项所述的机电机器不具备创造性，因此权利要求8不具备创造性。从属权利要求7、9的附加技术特征或被对比文件1公开、或是公知常识，因此从属权利要求7、9也不具备创造性。针对复审请求人陈述的意见，合议组认为：（1）对比文件1说明书第0020-0024段及附图2已经公开了：所述转子中，旋转轴11通过旋转轴肋12安装于转子铁芯13上，由图2可确定旋转轴肋12具有扇形的中空孔，即惯性贫乏的结构；（2）对比文件2说明书第0006段及附图5公开了永磁体1下面1b上的弧被构造成与磁取向的弧平行，并且磁取向指向磁极顶端，在此基础上，将永磁体1设置为朝向气隙的一侧上同时具有南极和北极，从而在转子外周形成南极和北极交替的磁极，是本领域的惯用手段。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年12月26日提交了意见陈述书，以及权利要求书的修改文本（共计8项权利要求），所做修改为在权利要求1中增加特征“所述永磁铁（11）实施成碗型的，其中，所述永磁铁（11）的朝向所述气隙（8）的部段（13）相对于定子孔的半径凹进地构造”，删除特征“所述永磁铁设计为在周向方向上延长的透镜形，透镜形的所述永磁铁具有径向向外凸出的外表面和径向向内凸出的内表面，并且在所述径向向外凸出的外表面与所述径向向内凸出的内表面的周向端部之间形成顶端，并且其中，每两个周向相邻的透镜形的所述永磁铁通过形成所述永磁铁的磁极的所述顶端来彼此接触”，从而形成新的独立权利要求1，删除权利要求4中的特征“所述永磁铁(11)实施成透镜形的、梯形的或者碗型的”，并对权利要求的编号和引用关系进行相应调整。
2019年12月26日答复复审通知书时修改的权利要求书如下：
“1．一种永磁激励的机电机器（1），具有定子（2）和能围绕轴线（5）旋转的转子（3），其中，所述定子（2）具有绕组系统（10），所述绕组系统置入到形成了磁轭的材料（15）的槽（9）中并且与所述转子（3）的永磁铁（11）经由在所述定子（2）和所述转子（3）之间的气隙（8）发生电磁交互作用，其中，所述永磁铁（11）布置在所述转子（3）上，其中，每个单个的所述永磁铁在朝向所述气隙（8）的一侧上具有南极和北极，其中，所述转子（3）在周向方向上看具有通过所述永磁铁的100％的磁极覆盖，所述永磁铁（11）在周向方向上看无缝隙地布置，其中，所述永磁铁（11）实施成碗型的，其中，所述永磁铁（11）的朝向所述气隙（8）的部段（13）相对于定子孔的半径凹进地构造，所述转子（3）配备了惯性贫乏的结构，该惯性贫乏的结构与轴（4）抗扭地连接，其中，所述惯性贫乏的结构包含、固定和定位了所述永磁铁（11）。
2．根据权利要求1所述的永磁激励的机电机器（1），其特征在于，所述转子（3）实施成层叠的，并且在该转子的表面处具有所述永磁铁（11）。
3．根据权利要求1至3中任一项所述的永磁激励的机电机器（1），其特征在于，不取决于所述转子（3）的磁极数量地使得所述永磁铁（11）的远离所述气隙（8）的部段跟随从优磁化方向。
4．根据权利要求1至3中任一项所述的永磁激励的机电机器（1），其特征在于，所述转子（3）实施成高极性的，其中所述转子（3）具有超过六个磁极。
5．一种具有发电机的风力发电设备，其中，所述发电机具有根据前述权利要求中任一项所述的机电机器（1）。
6．根据权利要求5所述的风力发电设备，其特征在于，所述风力发电设备的所述发电机构造成外转子式或者内转子式和／或作为直接驱动装置或者能通过传动装置来驱动。
7．一种用于电动飞行器或者电驱动车辆或者电牵引车辆的驱动装置，所述驱动装置具有根据权利要求1至4中任一项所述的机电机器（1）。
8．根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，所述电动车辆是电动车。”
复审请求人认为：对比文件2中仅公开了透镜形的永磁体，永磁体的整体都是用于形成转子磁路的，不可以被进一步切割或者修改形状，因此，本领域技术人员从对比文件2不可能获得如何对该永磁体进行改进的技术启示；相比于对比文件2中的透镜型的永磁体，通过本申请的碗型永磁体不仅进一步节省了材料成本，而且还降低了转子的惯性，从而进一步提高了转矩。
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
复审请求人在于2019年12月26日答复复审通知书时提交了权利要求书的修改文本（共计8项权利要求），经审查，该修改符合专利法实施细则第61条第１款以及专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的审查文本是：2019年12月26日提交的权利要求第1-8项，申请日2015年08月28日提交的说明书第1-45段、说明书附图图1-12、说明书摘要、摘要附图。
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。
如果权利要求要求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件之间存在区别技术特征，其中区别技术特征的一部分被其他对比文件公开，其余部分是本领域的公知常识或是本领域技术人员容易想到的，它们的结合未产生预料不到的技术效果，则该权利要求相对于上述现有技术不具备创造性。本复审请求审查决定所引用的对比文件与复审通知书及驳回决定中所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：US 2012/0038168A1，公开日为2012年02月16日；
对比文件2：JP 2003-124019A，公开日为2003年04月25日。
其中，对比文件1是最接近的现有技术。
2.1、权利要求1不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求1请求保护一种永磁激励的机电机器。对比文件1公开了一种发电机，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第0020-0024段，附图1-4）：该发电机具有定子铁芯15和线圈16（相当于绕组系统）组成的定子，以及能围绕旋转轴11旋转的转子铁芯13，线圈16置入到形成了磁轭材料的槽17中，并且与转子铁芯13外周部安装的多个永久磁铁14经由定子和转子之间的气隙发生电磁交互作用，永久磁铁14布置在转子上；所述转子中，旋转轴11通过旋转轴肋12安装于转子铁芯13上，转子铁芯13的外周部安装多个永久磁铁14，由图2可确定旋转轴肋12具有扇形的中空孔（即配备了惯性贫乏的结构，所述惯性贫乏的结构包含、固定和定位了所述永久磁铁）。
权利要求1所要保护的技术方案与对比文件1的区别在于：（1）每个单个的所述永磁铁在朝向所述气隙(8)的一侧上具有南极和北极，其中，所述转子(3)在周向方向上看具有通过所述永磁铁的100％的磁极覆盖，所述永磁铁(11)在周向方向上看无缝隙地布置其中，所述永磁铁(11)实施成碗型的，其中，所述永磁铁(11)的朝向所述气隙(8)的部段(13)相对于定子孔的半径凹进地构造；（2）该惯性贫乏的结构与轴(4)抗扭地连接。
基于上述区别技术特征可以确定，本申请实际解决的问题是：使永磁体紧凑并降低成本，以及防止旋转过程中转轴上部件从转轴滑落。
对于上述区别技术特征（1），对比文件2公开了一种旋转电机的转子，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第0005-0006段，附图5）：永磁体1布置在转子上，转子在周向方向上看具有通过永磁体1的100%的磁极覆盖（如图5所示），永磁体1设计为周向方向上延长的透镜形，具有径向向外凸出的上面1a（相当于外表面）和径向向内凸出的下面1b（相当于内表面），并且上面1a和下面1b的周向端部之间形成顶端，并且每两个周向相邻的永磁体1通过磁极顶端彼此接触，永磁体1下面1b上的弧被构造成与磁取向的弧平行。并且上述技术特征在对比文件2中所起的作用与上述区别技术特征中的相应特征在本申请中所起的作用相同，都是使永磁体紧凑并且降低成本，也即对比文件2给出了将上述特征应用于对比文件1的技术启示。此外，对比文件2的第0006段及附图5已经公开了永磁体1下面1b上的弧被构造成与磁取向的弧平行，并且磁取向指向磁极顶端，在此基础上，将永磁体1设置为朝向气隙的一侧上同时具有南极和北极，从而在转子外周形成南极和北极交替的磁极，是本领域的惯用技术手段；此外，对比文件2已经公开了永磁体1为透镜形，并且对比文件2中永磁体中的磁场是沿着朝向定子孔的半径凹进的走向，因此在对比文件2公开的透镜形的基础上，将永磁体的形状改变为朝向气隙的部段相对于定子孔的半径凹进的碗型，并不会影响永磁体中磁场的走向，并且这种形状的改变并未产生意料不到的技术效果。
对于上述区别技术特征（2），在电机运行中，转子上的旋转轴肋、转子铁芯、永久磁铁等结构都是要和转轴一起旋转的，为了防止在旋转过程中旋转轴肋、转子铁芯、永久磁铁等从转轴滑落，将它们之间设置为抗扭地连接，是本领域技术人员的惯用手段，属于本领域的公知常识。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求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。从而，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.2、权利要求2不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求2是权利要求1的从属权利要求，其限定部分的附加技术特征已被对比文件1所公开（参见说明书第0022-0023段）：转子铁芯13由电磁钢板层叠而形成，转子铁芯13的外周部安装有多个永久磁铁14。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也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.3、权利要求3不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求3是从属权利要求，其限定部分的附加技术特征已被对比文件2所公开（参见说明书附图5）：不取决于所述转子的磁极数量的使得永磁体的下面1b（即远离气隙的部段）跟随从优磁化方向。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该从属权利要求3也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.4、权利要求4不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求4是权利要求1-3的从属权利要求，其限定部分的附加技术特征是公知常识：将转子实施为高极性以改善电机性能，以及根据需要设置转子磁极的数量，这些都是本领域技术人员的惯用手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该从属权利要求4也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.5、权利要求5不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求5请求保护一种具有发电机的风力发电设备。对比文件1公开了一种具有发电机的风力发电系统100，并且权利要求1-4任一项所述的机电机器不具备创造性，具体理由参见上述审查意见2.1-2.4。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求5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。从而，权利要求5不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.6、权利要求6不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求6是权利要求5的从属权利要求，其限定部分的附加技术特征的一部分已被对比文件1所公开（参见说明书附图2）：发电机1构造成内转子式，由风力叶轮直接驱动旋转。然而，根据实际应用需要将电机构造为外转子式和/或通过传动装置来驱动，这些都是本领域的公知常识。因此，在其引用的权利要求5不具备创造性的情况下，该从属权利要求6也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.7、权利要求7不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求7请求保护一种用于电动飞行器或者电驱动车辆或者电牵引车辆的驱动装置。然而用于电动飞行器或者电驱动车辆或者电牵引车辆的驱动装置中具有机电机器是本领域的公知常识，并且权利要求1-4任一项所述的机电机器不具备创造性，具体理由参见上述审查意见2.1-2.4。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求7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。从而，权利要求7不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.8、权利要求8不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求8是权利要求7的从属权利要求，电动车具有机电机器是本领域的公知常识，即附加技术特征所限定的电动车辆是电动车是公知常识。因此，在其引用的权利要求7不具备创造性的情况下，该从属权利要求8也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人于2019年12月26日提交的意见陈述书，合议组认为：对比文件2说明书附图5中已经公开了永磁体1为透镜形，以及永磁体中的磁场是沿着朝向定子孔的半径凹进的走向，因此在对比文件2公开的透镜形的基础上，为了进一步节省材料成本并减小质量降低惯性，将永磁体形状改变为朝向气隙的部段相对于定子孔的半径凹进的碗型，并不会影响永磁体中磁场的走向，并且这种形状的改变并未产生意料不到的技术效果。
因此，复审请求人陈述的意见不足以说明本申请的权利要求1-8具备创造性。
基于上述理由，本案合议组现依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年04月03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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