一种多层耐磨擦碳纤维抽油杆接箍-复审决定


发明创造名称:一种多层耐磨擦碳纤维抽油杆接箍
外观设计名称:
决定号:199812
决定日:2020-01-07
委内编号:1F264218
优先权日:
申请(专利)号:201610881120.6
申请日:2016-10-09
复审请求人:席小平
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:温锐
合议组组长:陆帅
参审员:梁磊
国际分类号:E21B17/02(2006.01),B32B9/00(2006.01),B32B9/04(2006.01),;B32B27/32(2006.01),B32B27/38(2006.01),B32B1/08(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
:判断一项权利要求的创造性时,如果该权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,同时现有技术中给出将上述区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,则得到该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的,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201610881120.6,名称为“一种多层耐磨擦碳纤维抽油杆接箍”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为席小平。本申请的申请日为2016年10月09日,公开日为2016年12月07日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年10月29日以本申请权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由作出驳回决定。驳回决定所针对的文本是申请日提交的说明书摘要、说明书第1-34段(第1-4页)、摘要附图、说明书附图图1-3(第1-2页),以及2018年03月31日提交的权利要求第1项。驳回决定引用了如下对比文件:
对比文件1:CN2557685Y, 公告日为2003年06月25日;
对比文件2:CN204627441U, 公告日为2015年09月09日;
对比文件3:CN202645461U,公告日为2013年01月02日;
对比文件4:CN101037930A,公开日为2007年09月19日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种多层耐磨擦碳纤维抽油杆接箍,接箍两端的结构相同,接箍的两端的内侧均设置有用于连接抽油杆的抽油杆螺纹,接箍的最内层为一个钢制的芯体(1),所述的抽油杆螺纹设置在芯体(1)的两端,芯体(1)的中部设置有扳手夹持区段(6),扳手夹持区段(6)整体为圆柱状结构,圆柱的侧面设置有一组相互平行的平面,扳手夹持区段(6)的外侧包覆有镍合金涂层(9);
扳手夹持区段(6)将接箍分隔出两个耐磨区段(7),在耐磨区段(7)处,由内向外依次设置有环氧树脂层(2),碳纤维层(3)和聚乙烯层(4),环氧树脂层(2)、碳纤维层(3)和聚乙烯层(4)均延伸至接箍的端面上,碳纤维层(3)由5根/12K---10根/12K的碳纤维在芯体(1)上螺旋缠绕而成,碳纤维通过环氧树脂粘结在芯体(1)上,聚乙烯层(4)通过热成型的方式包覆在碳纤维层(3)的外侧;
所述的耐磨区段(7)的两端分别设置有倒角A(5)和倒角B(8),两个倒角的斜边与接箍的圆柱面的夹角均为20-25°;所述的碳纤维层(3)的厚度为1-1.5mm;所述的碳纤维层(3)又分为碳纤维层A和碳纤维层B,碳纤维层A和碳纤维层B均由碳纤维在芯体(1)上螺旋缠绕而成,但两层碳纤维的螺旋缠绕方向相反;碳纤维缠绕的螺旋角为3-5°;所述的扳手夹持区段(6)的直径小于耐磨区段(7)的直径;所述的芯体(1)上与倒角A(5)和倒角B(8)对应的位置也分别设置有倒角,使得耐磨区段(7)上的耐磨层的两端包覆在芯体(1)上,从而在每个耐磨区段(7)的外侧形成了一个两端收拢的筒状耐磨层。”
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“本申请中接箍为多层耐磨擦碳纤维;本申请中芯体具体限定为钢制;扳手夹持区段整体为圆柱状结构,圆柱的侧面设置有一组相互平行的平面,扳手夹持区段的外侧包覆有镍合金涂层;在耐磨区段处,由内向外依次设置有环氧树脂层,碳纤维层和聚乙烯层,环氧树脂层、碳纤维层和聚乙烯层均延伸至接箍的端面上,碳纤维层由5根/12K---10根/12K的碳纤维在芯体上螺旋缠绕而成,碳纤维通过环氧树脂粘结在芯体上,聚乙烯层通过热成型的方式包覆在碳纤维层的外侧;两个倒角的斜边与接箍的圆柱面的夹角均为20-25°;碳纤维层的厚度为1-1.5mm,碳纤维缠绕的螺旋角为3-5°;碳纤维层又分为碳纤维层A和碳纤维层B,碳纤维层A和碳纤维层B均由碳纤维在芯体上螺旋缠绕而成,但两层碳纤维的螺旋缠绕方向相反;本申请中芯体(1)上与倒角A(5)和倒角B(8)对应的位置也分别设置有倒角”,但是,上述区别技术特征部分被对比文件3公开,部分被对比文件4公开,其余部分为本领域的公知常识。由此可知,权利要求1相对于对比文件1、对比文件3-4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。针对申请人的意见陈述,进一步指出:避免耐磨层脱落属常规技术追求,故本领域技术人员有动机设法增加耐磨区段与耐磨层之间的附着力,所谓“增加附着力”也就是避免二者的相对移动,而设置限位结构(例如扣型结构、爪型结构等等)来避免上述相对移动属常规技术手段,本领域技术人员不难想到,“倒角”也是一种能够产生限位效果的、避免两个构件之间的相对移动的、常见的机械结构,故本领域技术人员容易考虑到在芯体上与倒角A和倒角B对应的位置也分别设置倒角;另一方面,对比文件3公开了“为了增强附着力而设置卡台8和环槽6”(参见对比文件3第0029段),这样的设置使得耐磨层能够抓住或者说扣住或者说卡住耐磨区段,同样能够实现申请人所述的技术效果“使每个耐磨区段外侧的耐磨层‘牢牢卡在’耐磨区段外侧”,对比文件3给出了“在耐磨区段上设置与耐磨层相配合的限位结构”的技术启示,在这种启示下,本领域技术人员不难想到采用“倒角”这一常见的限位结构,从而容易考虑到在芯体上与倒角A和倒角B对应的位置也分别设置倒角。也就是说,无论从本领域常规技术追求出发,还是从对比文件3给出的技术启示出发,本领域技术人员都可以做出常规适配结构设计:在芯体上与倒角A和倒角B对应的位置也分别设置倒角,故该技术特征并不能使本申请权利要求1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10月30日向国家知识产权局提出了复审请求,但未对申请文件进行修改。复审请求人认为:倒角结构应用在接箍中达到轴向双向限位的效果是本申请的独创,采用倒角限位可从每个耐磨区段两端的边缘开始对芯体外侧的耐磨层进行保护,防止脱层,而其他的限位结构只能从耐磨层中间的某一段开始对耐磨层进行保护,不能对耐磨层的端部进行保护,这种情况下,耐磨层的边缘仍然会受到损伤。对比文件3公开的结构仅能增强附着力,而不能从上下两个方向防止耐磨层撕裂损坏。本申请采用的包覆结构既不属于现有技术,在现有技术中也不存在相应的技术启示。前三次审查意见中,均采用引用对比文件的方式来否定本申请中耐磨区段外侧带倒角的包覆结构的创造性,即现有技术中存在类似技术方案,而不是该特征属于常规的技术手段,同时审查意见中也并未指出采用倒角进行轴向限位属于容易想到的常规手段,而在驳回决定中认为该特征属于常规手段,意见并不一致,前三次审查意见与驳回决定中判断不具备创造性的原因不同;同时,在驳回决定中,忽视了针对性答辩中关于技术效果的描述,转而直接认定该特征属于常规手段。因此,本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月06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)所谓“倒角结构”,包括“芯体上的倒角”与“倒角A和倒角B”这两个独立的技术特征,理由是,复审请求人在答复第三次审查意见通知书时强调“本申请说明书第[0015]段的描述不恰当,收紧包覆效果的产生是由与耐磨层贴合的芯体形状——即芯体上的倒角决定的,而与耐磨层外侧的结构——即倒角A和倒角B无关”,对于“倒角A和倒角B”这一技术特征,历次审查意见通知书和驳回决定中均认为其“被对比文件1公开”,对于“芯体上的倒角”这一技术特征,历次审查意见通知书和驳回决定中均将之列为了区别技术特征,并认为其是“本领域技术人员可做出的常规适配结构设计”,理由是,对比文件3只公开了芯体上的“直角”确实并未公开“倒角”,然而,根据实际情况的需要(例如当装配的需求高于限位的需求时)在现有技术的“直角”的基础上切削出“倒角”属常规技术手段,其技术效果也是可以预期的:弱化限位功能换取较低的装配难度,因此,“芯体上的倒角”虽然并未被公开但并不能为本申请带来创造性;(2)对比文件3附图图1所公开的耐磨层同样是包覆在芯体外,能够达到同样的技术效果;对比文件3附图图3是用于说明:即使复审请求人将其在答复第三次审查意见通知书时所强调的“该保护壳两端的内径较小,中间的内径较大”这一技术特征加入权利要求1,本申请也不具备创造性;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07月10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相比,区别技术特征在于“接箍芯体为钢制;扳手夹持区段整体为圆柱状结构,圆柱的侧面设置有一组相互平行的平面,扳手夹持区段的外侧包覆有镍合金涂层;接箍耐磨层为多层,在耐磨区段处,由内向外依次设置有环氧树脂层、碳纤维层和聚乙烯层,环氧树脂层、碳纤维层和聚乙烯层均延伸至接箍的端面上,碳纤维层由5根/12K---10根/12K的碳纤维在芯体上螺旋缠绕而成,碳纤维通过环氧树脂粘结在芯体上,聚乙烯层通过热成型的方式包覆在碳纤维层的外侧;两个倒角的斜边与接箍的圆柱面的夹角均为20-25°;碳纤维层的厚度为1-1.5mm,碳纤维层又分为碳纤维层A和碳纤维层B,碳纤维层A和碳纤维层B均由碳纤维在芯体上螺旋缠绕而成,但两层碳纤维的螺旋缠绕方向相反,碳纤维缠绕的螺旋角为3-5°;芯体上与倒角A和倒角B对应的位置也分别设置有倒角”,但是,上述区别技术特征部分被对比文件3公开,部分被对比文件4公开,其余部分为本领域的公知常识。由此可知,权利要求1相对于对比文件1、对比文件3-4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。针对复审请求人的意见陈述,进一步指出:复审请求人所述的“倒角结构”,包括“芯体上的倒角”与耐磨区段两端的“倒角A和倒角B”,对于耐磨区段两端分别设置“倒角A和倒角B”这一技术特征,历次审查意见通知书和驳回决定中均认为其“被对比文件1公开”。“包覆”、“收拢”属于功能技术特征,功能技术特征包括了能够实现相应功能的所有结构,对比文件1附图图1所公开的耐磨层同样是包覆在芯体外,在耐磨区段的外侧形成了两端收拢的筒状耐磨层。而耐磨层上、下端面倒角的设置,结构客观上就具备从每个耐磨区段两端的边缘开始对芯体外侧的耐磨层进行保护,防止耐磨层撕裂损坏/耐磨层脱层的作用。至于“倒角结构应用在接箍中达到轴向双向限位的效果”,是由芯体上的倒角决定的,与耐磨层外侧的结构―即倒角A和倒角B无关。对于“芯体上的倒角”这一技术特征,是在答复第二次审查意见通知书时增加至权利要求1中的,在第三次审查意见通知书和驳回决定中均将之列为了区别技术特征,并认为其是“本领域技术人员可以做出的常规适配结构设计”。所以,并不存在意见不一致的问题,也不存在判断不具备创造性的原因不同的情况。避免耐磨层脱落属常规技术追求,本领域技术人员有动机设法增加耐磨区段与耐磨层之间的附着力,也就是避免二者的相对移动,而设置限位结构(例如扣型结构、爪型结构等等)来避免上述相对移动属于常规技术手段。根据实际耐磨层的设置,在芯体设置相适应的形状的挡止限位结构,如在芯体上与倒角A和倒角B对应的位置也分别设置有倒角,属于本领域技术人员的常规能力范畴,其技术效果也是可以预期的。综上所述,复审请求人的意见陈述不具有说服力。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年08月16日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书、说明书以及说明书附图的修改替换页,在独立权利要求1中增加技术特征“所述环氧树脂层(2),碳纤维层(3)和聚乙烯层(4)上朝向所述接箍端部的一侧均设置有圆环状折边,圆环状折边贴附在所述芯体(1)端部侧面的台阶上,并且平行或重合于与芯体(1)轴线垂直的平面”,在说明书中增加了“圆环状折边”和“台阶”的附图说明以及与权利要求1的修改相一致的技术特征,同时在说明书附图中增加了“圆环状折边”和“台阶”的附图标记,上述修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。复审请求人认为:1)复审通知书中对“两端收拢”的理解有偏差,本申请耐磨层端部的内侧包覆在芯体端部的倒角上,是一个两端收拢的圆柱状结构,对比文件1耐磨层内壁的圆柱状结构的两端并无收口结构。本申请在芯体的端部设置倒角,并使耐磨层包覆在该倒角上,同时耐磨层设置了圆环状折边,使得耐磨层的端部收拢包覆在芯体上,使得耐磨层端部开口的直径小于芯体上被耐磨层包覆的最大直径,所以,耐磨层无法在芯体上串动,同时,由于耐磨层完全包覆在芯体端部的外侧,对芯体端部进行了有效保护,耐磨效果更好。本申请中耐磨层的边缘经过两次弯折分别形成倒角和圆环状折边,耐磨层局部磨损后,仅相当于在耐磨层上磨出一个孔洞,而耐磨层端部的圆环状折边处由于远离接箍的外侧边缘,不会受到磨损,可有效保证耐磨层不会被冲击撕裂,避免耐磨层彻底失效,从而有效延长接箍的使用寿命;此外,两次弯折会大幅增加耐磨层的刚度,增强其边缘的结构强度,使得其抗冲击能力大幅提高,即抵抗外翻的能力得到增强,从而能够防止耐磨层在局部磨损后出现外翻。2)对比文件没有公开耐磨层中的碳纤维采用双向缠绕的方式,而将碳纤维层细分为缠绕方向相反的两层,可有效减少厚度不均匀情况的发生,同时,缠绕可以分两个工位同时进行缠绕,提高生产效率。
合议组继续审查,于2019年09月26日发出第二次复审通知书,指出:独立权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征在于“接箍芯体为钢制;扳手夹持区段整体为圆柱状结构,圆柱的侧面设置有一组相互平行的平面,扳手夹持区段的外侧包覆有镍合金涂层;接箍耐磨层为多层,在耐磨区段处,由内向外依次设置有环氧树脂层、碳纤维层和聚乙烯层,环氧树脂层、碳纤维层和聚乙烯层均延伸至接箍的端面上,碳纤维层由5根/12K---10根/12K的碳纤维在芯体上螺旋缠绕而成,碳纤维通过环氧树脂粘结在芯体上,聚乙烯层通过热成型的方式包覆在碳纤维层的外侧;两个倒角的斜边与接箍的圆柱面的夹角均为20-25°;碳纤维层的厚度为1-1.5mm,碳纤维层又分为碳纤维层A和碳纤维层B,碳纤维层A和碳纤维层B均由碳纤维在芯体上螺旋缠绕而成,但两层碳纤维的螺旋缠绕方向相反,碳纤维缠绕的螺旋角为3-5°;芯体上与倒角A和倒角B对应的位置也分别设置有倒角,环氧树脂层,碳纤维层和聚乙烯层上朝向接箍端部的一侧均设置有圆环状折边,圆环状折边贴附在芯体端部侧面的台阶上,并且平行或重合于与芯体轴线垂直的平面”,但是,上述区别技术特征部分被对比文件3公开,部分被对比文件4公开,其余部分为本领域的公知常识。由此可知,权利要求1相对于对比文件1、对比文件3-4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。针对复审请求人的意见陈述,进一步指出:1)专利法第59条第1款规定,发明或者实用新型专利权的保护范围以其权利要求的内容为准,说明书和附图可以用于解释权利要求的内容。本申请权利要求1中限定的是“芯体(1)上与倒角A(5)和倒角B(8)对应的位置也分别设置有倒角,使得耐磨区段(7)上的耐磨层的两端包覆在芯体(1)上,从而在每个耐磨区段(7)的外侧形成了一个两端收口的筒状耐磨层”,对比文件1附图图1所公开的耐磨层同样是包覆在芯体外,在每个耐磨区段的外侧形成了两端收拢的筒状耐磨层。而耐磨层的内壁两端收拢,是因为芯体设置相应的倒角,并不是因为耐磨层两端分别设置倒角。对于抽油杆接箍的耐磨层,令其具有合理的结构设置,良好的耐磨效果,连接可靠不易损坏,是本领域技术人员的普遍追求,所以,本领域技术人员有动机根据实际耐磨层的设置,在芯体设置相适应形状的挡止限位结构,如在芯体上与倒角A和倒角B对应的位置也分别设置有倒角,这属于本领域技术人员的常规能力范畴,其技术效果也是可以预期的。同时,对比文件3公开了防摩层2的上、下端面分别设有倒角4,防摩层2上朝向接箍端部的一侧均设置有圆环状卡台8、9,圆环状卡台8、9贴附在芯体端部侧面的环槽6、7上,并且平行或重合于与芯体轴线垂直的平面;其中,设置了卡台处的防摩层端部开口的直径小于芯体上被防摩层2包覆的最大直径,所以,防摩层2无法在芯体上串动,而圆环状卡台由于远离接箍的外侧边缘,当防摩层2局部磨损后,卡台不会受到磨损,可保证防摩层不会被冲击撕裂,避免其彻底失效,从而延长接箍的使用寿命,再者,卡台的弯折增加了防摩层的刚度及相应位置处的结构强度,使得其抗冲击能力提高,能够防止防摩层在局部磨损后出现外翻,这是由于上述结构设置本身客观带来的技术效果,由此可知,上述技术特征在对比文件3中所起的作用与区别技术特征在本申请中所起的作用相同,所以,对比文件3给出了将其公开的相关技术特征应用于对比文件1的启示;2)碳纤维丝螺旋缠绕是本领域的常规缠绕方式,设置两层碳纤维以相反方向缠绕,是本领域技术人员为进一步增强碳纤维层耐磨强度以及保证碳纤维层厚度均匀的常规技术手段;至于缠绕可以分两个工位同时进行缠绕,其未被限定在权利要求中,评述创造性时不予考虑;与此同时,两层碳纤维以相反方向缠绕可以分两个工位同时进行,属于本领域技术人员的常规技术手段,且其提高生产效率的技术效果是可以预料的,即使进一步限定,也并不足以使得本申请具备创造性。综上所述,复审请求人的意见陈述不具有说服力。
复审请求人于2019年11月11日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书的修改替换页,具体修改之处在于,权利要求1增加技术特征“抽油杆螺纹为锥螺纹”。
修改后的权利要求书为:
“1. 一种多层耐磨擦碳纤维抽油杆接箍,接箍两端的结构相同,接箍的两端的内侧均设置有用于连接抽油杆的抽油杆螺纹,接箍的最内层为一个钢制的芯体(1),所述的抽油杆螺纹设置在芯体(1)的两端,抽油杆螺纹为锥螺纹,芯体(1)的中部设置有扳手夹持区段(6),扳手夹持区段(6)整体为圆柱状结构,圆柱的侧面设置有一组相互平行的平面,扳手夹持区段(6)的外侧包覆有镍合金涂层(9);
扳手夹持区段(6)将接箍分隔出两个耐磨区段(7),在耐磨区段(7)处,由内向外依次设置有环氧树脂层(2),碳纤维层(3)和聚乙烯层(4),环氧树脂层(2)、碳纤维层(3)和聚乙烯层(4)均延伸至接箍的端面上,碳纤维层(3)由5根/12K---10根/12K的碳纤维在芯体(1)上螺旋缠绕而成,碳纤维通过环氧树脂粘结在芯体(1)上,聚乙烯层(4)通过热成型的方式包覆在碳纤维层(3)的外侧;
所述的耐磨区段(7)的两端分别设置有倒角A(5)和倒角B(8),两个倒角的斜边与接箍的圆柱面的夹角均为20-25°;所述的碳纤维层(3)的厚度为1-1.5mm;所述的碳纤维层(3)又分为碳纤维层A和碳纤维层B,碳纤维层A和碳纤维层B均由碳纤维在芯体(1)上螺旋缠绕而成,但两层碳纤维的螺旋缠绕方向相反;碳纤维缠绕的螺旋角为3-5°;所述的扳手夹持区段(6)的直径小于耐磨区段(7)的直径;所述的芯体(1)上与倒角A(5)和倒角B(8)对应的位置也分别设置有倒角,使得耐磨区段(7)上的耐磨层的两端包覆在芯体(1)上,从而在每个耐磨区段(7)的外侧形成了一个两端收口的筒状耐磨层;
所述环氧树脂层(2),碳纤维层(3)和聚乙烯层(4)上朝向所述接箍端部的一侧均设置有圆环状折边(10),圆环状折边(10)贴附在所述芯体(1)端部侧面的台阶(11)上,并且平行或重合于与芯体(1)轴线垂直的平面。”
复审请求人认为:1)对比文件3通过在芯体外侧设置环槽6、7,使耐磨层的内侧形成圆环状卡台8、9,通过圆环状卡台8、9防止耐磨层的轴向串动,同时增加耐磨层的结构强度,防止耐磨层被撕裂,这种结构与本申请解决的技术问题相同,但技术效果不同。抽油杆接箍在工作中均需要承受很大的拉力载荷,井深越大,所需承受的拉力载荷越大。为了保证抽油杆接箍的强度,同时保证抽油杆接箍与其所在油管的内径相匹配,国家标准中对抽油杆接箍的直径进行了规定,为了保证抽油杆与抽油杆接箍之间的连接螺纹的连接强度,国家标准中对抽油杆与抽油杆接箍之间的连接螺纹的直径进行了规定。在对比文件3中,需要在钢芯的外侧设置环槽6、7,导致钢芯的壁厚显著降低,抽油杆接箍的抗拉强度大幅减弱,直接的影响是其只适用于井深较小的油井,对于井深较大的油井,其承受拉力载荷的能力是无法满足使用要求的。而在本申请中,抽油杆接箍上的壁厚较薄的区段设置在端部,不会对接箍的抗拉强度造成明显影响,所以,本申请可适用于井深更大的油井,对井深的适应性比对比文件3多,将对比文件3中的技术方案应用于对比文件1中并不能解决本申请所要解决的技术问题,对比文件3并没有给出将公开的相关技术特征应用于对比文件1的启示;2)现有技术中抽油杆与抽油杆接箍之间的连接螺纹均为平螺纹,抽油杆接箍的壁厚损失较大,在现有技术中,锥螺纹的设计目的是为了实现密封功能,在没有密封需求的情况下使用锥螺纹是所属领域技术人员很难想到的。本申请由于采用了锥螺纹,当抽油杆接箍和抽油杆连接并充分拧紧后,锥螺纹上直径较小的一端承受大部分拉力载荷,直径较大的一端承受较小的拉力载荷,拉力载荷的分布方式与抽油杆接箍壁厚的分布特点相契合,从而在耐磨层对壁厚进行侵占后,仍能充分保证抽油杆接箍的抗拉强度。可见,本申请针对设置耐磨层后产生的接箍抗拉强度变差的新问题进行了解决,产生了前所未见的技术效果,而该效果在对比文件3中既没有明确记载,也未存在相应的技术启示。
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
1、审查文本的认定
复审请求人在答复两次复审通知书时均提交了申请文件的修改替换页,上述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文本如下,即,申请日提交的说明书摘要,摘要附图;2019年08月16日提交的说明书第1-36段(第1-5页)、说明书附图图1-图3(第1-2页);2019年11月11日提交的权利要求第1项。
2、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。
就本案而言,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性,理由如下:
权利要求1请求保护一种多层耐磨擦碳纤维抽油杆接箍。对比文件1公开了一种耐磨擦抽油杆接箍,并公开了以下技术特征(参见说明书第1页及附图图1):抽油杆接箍两端的结构相同,接箍两端内侧均设有连接抽油杆的螺纹,接箍的最内层为一个芯体,螺纹设置在芯体的两端,芯体中部设置有扳手夹持区段;扳手夹持区段将接箍分隔出两个耐磨区段,在耐磨区段处设有聚乙烯防偏磨套2;耐磨区段两端分别设置有倒角A和倒角B;扳手夹持区段的直径小于耐磨区段的直径;芯体上与倒角A和倒角B对应的位置分别设置有台阶,使得耐磨区段上的耐磨层的两端包覆在芯体上,在每个耐磨区段的外侧形成了一个两端收口的筒状耐磨层。
可见,权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征在于:接箍芯体为钢制;抽油杆螺纹为锥螺纹;扳手夹持区段整体为圆柱状结构,圆柱的侧面设置有一组相互平行的平面,扳手夹持区段的外侧包覆有镍合金涂层;接箍耐磨层为多层,在耐磨区段处,由内向外依次设置有环氧树脂层、碳纤维层和聚乙烯层,环氧树脂层、碳纤维层和聚乙烯层均延伸至接箍的端面上,碳纤维层由5根/12K---10根/12K的碳纤维在芯体上螺旋缠绕而成,碳纤维通过环氧树脂粘结在芯体上,聚乙烯层通过热成型的方式包覆在碳纤维层的外侧;两个倒角的斜边与接箍的圆柱面的夹角均为20-25°;碳纤维层的厚度为1-1.5mm,碳纤维层又分为碳纤维层A和碳纤维层B,碳纤维层A和碳纤维层B均由碳纤维在芯体上螺旋缠绕而成,但两层碳纤维的螺旋缠绕方向相反,碳纤维缠绕的螺旋角为3-5°;芯体上与倒角A和倒角B对应的位置也分别设置有倒角;环氧树脂层,碳纤维层和聚乙烯层上朝向接箍端部的一侧均设置有圆环状折边,圆环状折边贴附在芯体端部侧面的台阶上,并且平行或重合于与芯体轴线垂直的平面。基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1实际解决的技术问题为如何改善接箍的性能、如何保护扳手夹持段。
对比文件3公开了一种抽油杆接箍,并公开了以下技术特征(参见说明书第22-31段及图1-4):防摩层2为碳纤维套,碳纤维套采用碳纤维丝和树脂胶直接在接箍外侧包制而成,防摩层2延伸至接箍端面(由图1、图3确定),防摩层2的上、下端面分别设有倒角4,其角度为20-40°(与权利要求1中倒角角度左端点相同),防摩层2上朝向接箍端部的一侧均设置有圆环状卡台8、9(相当于权利要求1的圆环状折边),圆环状卡台8、9贴附在芯体端部侧面的环槽6、7(相当于权利要求1的台阶)上,并且平行或重合于与芯体轴线垂直的平面;上述技术特征在对比文件3中所起的作用与区别技术特征在本申请中所起的作用相同,都是采用碳纤维层作为耐磨层以获得较优的耐磨层强度,且设置耐磨层与芯体端部结构以实现改善的耐磨层性能以及通过圆环状折边的结构实现耐磨层和芯体之间的紧密配合,防止两者的脱层,所以,对比文件3给出了采用碳纤维丝和树脂胶形成的碳纤维层作为耐磨层包覆在接箍外侧,耐磨层两端设置一定角度倒角且在耐磨层与芯体端部之间设置相配合的折边与台阶的限位结构,以获得较优的接箍耐磨区段性能的技术启示,使得本领域技术人员有动机进一步改进对比文件1,在耐磨区段处,进一步设置碳纤维层,且耐磨区段两端设置的倒角的斜边与接箍圆柱面的夹角为20度,耐磨层上朝向接箍端部的一侧均设置有圆环状折边,圆环状折边贴附在芯体端部侧面的台阶上,并且平行或重合于与芯体轴线垂直的平面。
至于由内向外依次设置有环氧树脂层、碳纤维层和聚乙烯层,环氧树脂层、碳纤维层和聚乙烯层均延伸至接箍的端面上,碳纤维通过环氧树脂粘结在芯体上,聚乙烯层通过热成型的方式包覆在碳纤维层的外侧,是基于各材料自身特性通过合乎逻辑的分析可以得到的相适应的设置方式,且其技术效果是可以预料的;至于芯体为钢制是本领域的常规材料选择,且未产生预料不到的技术效果;抽油杆与抽油杆接箍之间的连接螺纹有不同形式,平螺纹和锥形螺纹都是本领域常见的连接螺纹形式,本领域技术人员能够根据实际连接强度、可靠性、承受载荷等需求,选择抽油杆螺纹为锥螺纹,且这种常规选择并未产生预料不到的技术效果;至于芯体上与倒角A和倒角B对应的位置也分别设置有倒角,是本领域技术人员为了实现耐磨层的固定限位可以做出的常规适配结构设计;至于碳纤维丝螺旋缠绕,是本领域的常规缠绕方式,具体设置碳纤维层由5根/12K---10根/12K的碳纤维在芯体上螺旋缠绕而成,是本领域技术人员通过有限的试验可以得到的技术手段;设置两层碳纤维以相反方向缠绕,是本领域技术人员为进一步增强碳纤维层耐磨强度且保证厚度均匀的常规技术手段;至于碳纤维层的厚度为1-1.5mm,碳纤维螺旋缠绕的螺旋角为3-5°,是本领域技术人员根据耐磨需要,通过有限的试验可以得到的技术手段。
对于其余区别技术特征,对比文件4公开了一种抽油杆接箍,其公开了以下技术特征(参见说明书具体实施方式及附图图1):接箍是一圆柱体,其中部是两棱扳手的方颈平面,两平面互相平行(相当于本申请中扳手夹持区段整体为圆柱状结构,圆柱的侧面设置有一组相互平行的平面),在接箍外表面具有一层自润滑镍基合金涂层(对应于本申请中扳手夹持区段的外侧包覆有镍合金涂层);上述技术特征在对比文件4中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,都是通过在接箍扳手夹持段包覆合金层,提高扳手夹持段的耐磨性,所以,对比文件4给出了将上述技术特征应用于对比文件1的技术启示。
也就是说,在对比文件1的基础上结合对比文件3、对比文件4及本领域的公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求1请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,从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组的意见如下:
1)《专利审查指南》第二部分第四章规定,“重新确定的技术问题可能要依据每项发明的具体情况而定。作为一个原则,发明的任何技术效果都可以作为重新确定技术问题的基础,只要本领域的技术人员从该申请说明书中所记载的内容能够得知该技术效果即可”,可见,上述规定强调的是“发明的任何技术效果”,并没有要求所有技术效果都要作为重新确定的技术问题的基础,而根据本申请原始说明书的记载可知,碳纤维层和聚乙烯层赋予抽油杆更优秀的耐磨性能,可有效防止抽油杆接箍磨损失效,聚乙烯为软性耐磨材料,可有效减缓油管的磨损,热固性的聚乙烯层与环氧树脂层为两相结构,当热固性聚乙烯材料磨损失效后,可以通过相应工艺对受损部分进行剥离并重新修复,从而延长了接箍的使用寿命,碳纤维层的存在可保证接箍在井下连续长时间工作而不会彻底磨损失效;扳手夹持区段的设置,使得管钳更容易卡紧在接箍上,防止管钳松脱;扳手夹持区段外侧设置了镍合金涂层,主要起耐腐蚀作用,防止芯体被腐蚀;扳手夹持区段的外侧并无碳纤维和聚乙烯,而只在接箍的两端的耐磨区段包覆碳纤维和聚乙烯,在保证耐磨性能的同时,减少了碳纤维和聚乙烯材料的损耗,降低了物料成本;倒角A和倒角B作用是在耐磨区段的两端形成收紧包覆的效果,使得芯体外侧各层附着的更牢固,防止各耐磨层脱落,同时,倒角A可避免各耐磨层的边缘受到碰撞损坏,同样起到保护各耐磨层的作用;此外,本申请原始说明书还记载了,“采用缠绕的方式布置碳纤维在一圈碳纤维磨损断裂后,其它螺旋缠绕的碳纤维的断裂速度几乎不受影响,因此不会出现碳纤维层3的损坏速度加快的情况。……,而将碳纤维层3细分为缠绕方向相反的两层,可有效减少厚度不均匀情况的发生,同时,分两层缠绕使得碳纤维层可以分两个工位同时进行缠绕,提高生产效率”,根据《专利审查指南》上述规定以及本申请说明书的记载,如前前述,确定的权利要求1实际解决的技术问题为如何改善接箍的性能、如何保护扳手夹持段。对比文件3公开的抽油杆接箍,防摩层2为碳纤维套,碳纤维套采用碳纤维丝和树脂胶直接在接箍外侧包制而成,防摩层2延伸至接箍端面,防摩层2的上、下端面分别设有倒角4,其角度为20-40°,防摩层2上朝向接箍端部的一侧均设置有圆环状卡台8、9,圆环状卡台8、9贴附在芯体端部侧面的环槽6、7上,并且平行或重合于与芯体轴线垂直的平面,上述技术特征在对比文件3中所起的作用与区别技术特征在本申请中所起的作用/技术效果相同,都是采用碳纤维层作为耐磨层以获得较优的耐磨层强度,且设置耐磨层与芯体端部结构以实现改善的耐磨层性能以及通过圆环状折边的结构实现耐磨层和芯体之间的紧密配合,防止两者的脱层,所以,对比文件3给出了相应的技术启示。另一方面,权利要求1中限定的“端部”,其应当按照本领域通常具有的含义理解,是接箍两端的部分区域,对比文件3中的环槽同样属于设置于“端部”的情形,与此同时,抽油杆接箍需要具备保证其能承受工作中载荷的足够强度,是本领域技术人员的公知常识,所以,现有技术在对抽油杆接箍端部结构进行设置时也会满足其必需的强度,对比文件3附图所示为示意图,其可以确定环槽6、7的位置,但复审请求人不能通过附图对接箍壁厚的具体尺寸做定量推断,从而认定其抗拉强度明显变差且仅适用于井深较小的油井,进一步地,本申请并未记载抽油管接箍的尺寸,且其“圆环状折边”和“台阶”也设置在端部,同样会导致钢芯的端部壁厚减小,而本申请设置螺纹为锥螺纹,则直径较大的一端对应于设置了“台阶”的一端,更进一步减小了该端部钢芯的壁厚,同时,申请文件并未记载本申请的抽油杆接箍是采用其他特殊结构/制造工艺的钢芯以及接箍应用于井深较大的油井,也不能根据本申请原始申请文字记载的内容和说明书附图直接地、毫无疑义地得出不会本申请的结构设置对接箍抗拉强度造成明显影响的结论。
2)平螺纹和锥螺纹都是现有技术中常见的抽油杆与抽油杆接箍的连接螺纹形式,平螺纹和锥螺纹各具特点,平螺纹可以缓解单一锥螺纹连接的根部应力集中,不易产生疲劳断裂,锥螺纹的预紧力由端面和锥面共同承担,能传递较大的轴向载荷和扭矩,具有良好的密封性,螺纹制造精度要求较高,锥螺纹在预紧状态和静载作用下强度储备与直螺纹相当,但它的疲劳强度储备要高于直螺纹。通常情况下,对于采用连接螺纹连接的抽油杆与抽油杆接箍,具体使用何种连接螺纹形式并不仅仅取决于密封性的要求,本领域技术人员能够根据例如接箍强度、承受载荷、连接可靠性以及密封性等各方面的实际需求,选择相适宜的连接螺纹形式,这属于本领域技术人员的常规能力范畴,且其技术效果是可以预料的;其次,抽油杆和接箍之间的螺纹连接,当螺纹连接预紧时,接箍连接本身承受的是压力,抽油杆连接本体承受拉力,并且对于锥螺纹,其载荷分布与螺距、锥度、齿高和牙型角等螺纹参数具有密切关系,对于标准连接,接箍内锥螺纹第1圈螺纹承受的载荷最大,也就是说其直径较大的一端承受大部分的压力载荷,而非承受较小的拉力载荷。此外,锥度的变化会对锥螺纹载荷分布造成影响,通过设置不同的锥度设置,甚至可以使得锥螺纹第1圈螺纹和最后1圈螺纹承受的载荷几乎相同。也就是说,复审请求人所述的本申请接箍内锥螺纹载荷的分布与其壁厚分布相契合并无理论和证据的证明。综上所述,复审请求人的意见陈述不具有说服力。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月29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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