发明创造名称：一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置
外观设计名称：
决定号：201160
决定日：2020-01-09
委内编号：1F255735
优先权日：
申请（专利）号：201610037039.X
申请日：2016-01-21
复审请求人：北京优材百慕航空器材有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：陈飚
合议组组长：刘柳
参审员：高扬
国际分类号：F16D65/12(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中国专利法第22条第3款
决定要点：如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，但这些区别技术特征一部分被其他现有技术所公开，另一部分是本领域技术人员能够获知的常规技术手段，并且该权利要求的技术方案并没有由于这些区别技术特征而具有预料不到的技术效果，则该项权利要求相对于上述现有技术不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201610037039.X，名称为“一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为北京优材百慕航空器材有限公司，申请日为2016年01月21日，公开日为2016年04月27日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年04月19日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：本申请的权利要求1-3不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。驳回决定所依据的文本为：2018年01月23日提交的权利要求第1-3项；申请日2016年01月21日提交的说明书第1-19段（即第1-5页）、说明书附图图1（即第1页）、说明书摘要及摘要附图。
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1： GB 2139300 A， 公开日为1984年11月07日；
对比文件2： CN 101712563 A， 公开日为2010年05月26日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，包括刹车盘本体(1)及设置在刹车盘本体(1)外缘处的、均布的凹形槽，相邻两个凹形槽之间的刹车盘本体(1)外缘上通过铆钉连接有金属键夹(2)，其特征在于：所述的刹车盘本体(1)的凹形槽内表面上涂有防护性涂层(3)且凹形槽内套装有U型键(4)，金属键夹(2)为固定状态，U型键(4)限位在两个金属键夹(2)之间的凹形槽内，且U型键(4)可在两相邻金属键夹(2)锁定的区间内沿刹车盘本体(1)外圆周方向窜动，U型键(4)沿刹车盘本体(1)径向不可动；当以刹车盘本体(1)的端面为参考面时，组装后的U型键(4)的受力面高于金属键夹(2)的端面。
2. 根据权利要求1所述的一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，其特征在于：所述的刹车盘本体(1)的材质为炭/炭复合材料，金属键夹(2)和U型键(4)为高温合金材料。
3. 根据权利要求1所述的一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，其特征在于：所述的防护性涂层(3)为高温陶瓷材料。”
驳回决定认为：权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比，其区别技术特征在于：（1）刹车盘本体的凹形槽内表面上涂有防护性涂层；（2）U型键可在两相邻金属键夹锁定的区间内沿刹车盘本体外圆周方向窜动；（3）当以刹车盘本体的端面为参考面时，组装后的U型键的受力面高于金属键夹的端面。基于上述区别技术特征可以确定，本申请权利要求1实际解决的技术问题是如何防止刹车盘在超高温条件下氧化以及U型键的自由度和安装尺寸。区别技术特征（1）被对比文件2公开，区别技术特征（2）、（3）对本领域技术人员而言是容易做到的常规结构变动和结构设置方式，未带来预料不到的技术效果。因此，权利要求1相对于对比文件1、2与本领域常规技术手段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的附加技术特征在对比文件1公开内容的基础上属于容易想到的常规选择，从属权利要求3的附加技术特征在对比文件2公开内容的基础上属于容易做到的，因此，从属权利要求2和3均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服，于2018年07月05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，其以驳回决定所针对的权利要求书为基础，将权利要求2、3合并入权利要求1中，形成新的权利要求1。复审请求人认为：（1）权利要求1的技术方案与对比文件1相比，存在工作原理不同与安装方式不同的问题。对比文件1中U型键装置的工作原理为利用金属比炭材料更坚固，使用金属材料代替炭材料接受传力金属键的冲击，而权利要求1中的U型键为浮动连接，一方面可以通过一定的自由行程缓冲传力金属键的冲击，另一方面可以通过一定的自由行程调整U型键的受力位置；对比文件1中U型键使用刹车盘两端面上设置的键夹抵住键肩的方式进行固定，而权利要求1中在相邻两个凹形槽之间的刹车盘本体外缘上通过铆钉连接金属键夹，进而限制凹形槽内套装的U型键，这种安装方式可以有效地对刹车盘边缘进行保护，且利用金属键夹更好地带走刹车盘边缘的热量，防止氧化；（2）权利要求1的技术方案与对比文件1相比，存在原材料不同的问题。对比文件1中U型键与键夹选取弹簧钢，但并未限定材料，权利要求1中U型键与键夹的材料选用高温合金材料，且由于U型键相对于键夹的位置而受到更大力，温度升高明显，因此又设置了高温陶瓷材料防护性涂层，以保护与U型键接触部分的炭刹车盘；对比文件2中的陶瓷涂层料浆涂覆在刹车盘的非摩擦位置，以防止刹车盘氧化，而本申请权利要求1中的防护性涂层设置在凹型槽中，其用于防止U型键带来的高温损坏炭刹车盘，并缓解U型键活动时对凹型槽的冲击，其高温陶瓷材料防护性涂层的设置是因键夹位置改变而带来的，与对比文件2中陶瓷涂层设置的目的与意义不同。
2018年07月05日复审请求人提交复审请求时修改的权利要求书如下：
“1. 一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，包括刹车盘本体(1)及设置在刹车盘本体(1)外缘处的、均布的凹形槽，相邻两个凹形槽之间的刹车盘本体(1)外缘上通过铆钉连接有金属键夹(2)，其特征在于：所述的刹车盘本体(1)的凹形槽内表面上涂有防护性涂层(3)且凹形槽内套装有U型键(4)，金属键夹(2)为固定状态，U型键(4)限位在两个金属键夹(2)之间的凹形槽内，且U型键(4)可在两相邻金属键夹(2)锁定的区间内沿刹车盘本体(1)外圆周方向窜动，U型键(4)沿刹车盘本体(1)径向不可动；当以刹车盘本体(1)的端面为参考面时，组装后的U型键(4)的受力面高于金属键夹(2)的端面；所述的刹车盘本体(1)的材质为炭/炭复合材料，金属键夹(2)和U型键(4)为高温合金材料；所述的防护性涂层(3)为高温陶瓷材料。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月12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，对比文件1中浮动连接的金属插入件25具有“通过一定的自由行程来缓冲传力金属键的冲击”以及“通过一定的自由行程调整U型键的受力位置，使刹车盘整体的传力效果更均匀”的技术效果，因此，其U型插件50同样具有上述技术效果；对比文件1已经公开了金属键夹56安装在相邻两个凹型槽43之间的刹车盘本体40的外缘上，并且通过铆钉进行固定连接，不可移动或者窜动；复审请求人可能想通过“刹车盘本体的外缘”来表达“刹车盘本体的外圆周面”这一含义，基于此含义，对比文件1中金属键夹56的安装方式确实与本申请存在不同，然而，复审请求人并未将其具体安装方式限定在权利要求中；即使复审请求人将该不同限定在权利要求1中，权利要求1也不具备创造性，因为：由于在力矩传动过程中， 由驱动键在将主动力矩传递给U型键时，不可避免地会对“刹车盘本体的外圆周面”产生磨损和破坏，因此，本领域技术人员容易在对比文件1的基础上，在实现U型插件50的径向限位的目的下，合理变动金属键夹56的安装位置；对比文件1给出了一种通过采用散热性能更好的材料来解决散热性能较差的技术启示，并且从对比文件1附图4、5中可明确得出：“当以刹车盘本体40的端面为参考面时，组装后的U型插件50的受力面（即两个侧面52）高于金属键夹56的端面（即端部57的侧面）”，基于此，本领域技术人员在着重考虑如何提高刹车盘散热性能的技术问题时，有动机将金属键夹56和U型插件50的材料选择为更耐高温、散热性能更好的材料，而高温合金材料又是飞机炭刹车盘领域应用非常普遍的耐高温材料，因此，该材料是本领域的常规材料选择；对比文件2给出了一种“在需要处理的材料表面涂覆陶瓷涂层料浆，从而保证飞机炭刹车盘在高温有氧环境中具有良好的氧化防护性能”的技术启示，对比文件1中的U型插件50窜动过程中与凹型槽40之间必然存在接触空气的部分，该部分必然会面临高温有氧环境易被氧化的技术问题，并且该部位易氧化是普遍存在的技术问题，在该技术问题的教导下，本领域技术人员有动机将对比文件2公开的内容应用到对比文件1中从而解决其问题，即得到在U型插件50与凹型槽40之间涂覆陶瓷涂层料浆，故对比文件2设置防护涂层的目的与意义与本申请是相同的。而“能有效减缓U型键活动时对凹型槽的冲击”是在进行上述涂层设置后带来的能够预期的技术效果，因此，本申请不具备突出的实质性特点和显著的进步。因而坚持驳回决定。
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08月30日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比，其区别技术特征在于：1）该刹车盘本体的凹形槽内表面上涂有防护性涂层，该防护性涂层为高温陶瓷材料；2）U型键沿刹车盘本体径向不可动；3）金属键夹和U型键为高温合金材料。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是：如何从结构与材料角度提高制动器寿命。其中，区别技术特征1）被对比文件2公开；区别技术特征2）属于本领域常规技术手段；区别技术特征3）属于本领域常规选择。因此，权利要求1相对于对比文件1、2与本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。关于复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）关于工作原理，对比文件1中的U型金属插入件80并非仅仅代替炭材料接受传力金属键的冲击，其也以浮动状态存在于槽13中，并同样起到缓冲传力金属键冲击以及调整受力位置改善刹车盘传力效果的作用；关于安装方式，首先，对比文件1也公开了在盘10的外缘12上通过铆钉37固定夹32，与权利要求1所限定的技术方案完全相同；其次，复审请求人可能要表达的意思并未记载在说明书与权利要求书中，不能作为使得本申请具备创造性的依据；而即使复审请求人在原说明书与权利要求书中记载了金属键夹的结构特征，这种结构对于本领域技术人员而言也属于常规技术手段，本领域中已广泛采用包覆刹车盘外缘的外圆周端面的金属夹，因此该结构并不能使得本申请具备创造性；（2）首先，对于本领域技术人员而言，弹簧型钢材本身就具有耐热、耐腐蚀、抗氧化的化学特性，其在一定程度上可以被认为是高温材料；而夹与U型金属插入件均应用于飞机刹车盘部件中，其工作环境就具有高温易氧化的客观特点，本领域技术人员对应用于这种环境下的金属部件的材质存在合理预期，即其必须具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，而本领域中常用的高温合金材料就具备这些性能，因而采用其制造夹与U型金属插入件属于常规的技术选择；其次，对比文件2给出了利用陶瓷涂层提高炭/炭复合材料防氧化能力的技术启示；本申请中U型键与凹型槽之间浮动连接，两者之间存在一定程度的相对运动，且刹车盘工作在高温易氧化的环境下，增强部件之间的防氧化能力属于本领域的普遍共识，在对比文件2的启示下，本领域技术人员有动机将陶瓷涂层应用于U型键与凹型槽之间，以防止其氧化，这种常规技术手段的使用与夹或U型键的位置设置之间并没有必然关系。
复审请求人于2019年09月26日提交了意见陈述书，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：1）对比文件1中U型金属插件80是直接与槽73的内表面接触的，并没有设置防护涂层，也没有设置其它能降低U型键对刹车盘本体的机械磨损和冲击的结构；对比文件2公开的刹车盘上的防氧化复合涂层中的最上层—陶瓷涂层，其虽然与本申请所用的防护涂层的化学组成相似，但涂布的位置和所达到的功能不同，其陶瓷涂层是涂布在刹车盘暴露在外界有氧环境中的外表面，并且功能是防止外界环境中的氧气对刹车盘的“化学氧化”；而本申请中陶瓷防护涂层的涂布位置是凹槽的内表面，被U型键覆盖，即防护涂层仅仅涂布在刹车盘本体的小小一部分，且没有暴露在外，并且功能是缓冲U型键对刹车盘本体的机械磨损和冲击，即防止“机械损伤”；因此，在面对如何降低U型键对刹车盘本体的机械损伤的技术问题时，本领域技术人员不容易想到在对比文件1凹型槽内表面增加防护涂层来获得本申请的技术方案；2）本领域技术人员容易想到限制U型键的运动是基于常规目的，即需要U型键仅仅沿刹车盘本体外周方向浮动，而不产生其他运动。然而本申请限制U型键在刹车盘本体径向上不可动的目的并不是上述常规目的，而是保证传力可靠，且多键传力时一致性好，进而避免力传递的不均匀性导致的刹车盘损伤问题。可见，本申请利用区别特征（2）所达到的效果与其在公知常识中的常规效果不同，因此，本领域技术人员不容易想到将对比文件1的U型键限制为在刹车盘本体径向上不可动。
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. 审查文本的认定
复审请求人于2018年07月05日提出复审请求时对权利要求书进行了修改。经审查，复审请求人对权利要求书所作的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。本次复审请求审查决定所针对的审查文本为：2018年07月05日提交的权利要求第1项；申请日2016年01月21日提交的说明书第1-5页、说明书附图第1页、说明书摘要及摘要附图。
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。
本申请独立权利要求1请求保护一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置。
经查，对比文件1公开了一种多片式制动器的制动盘，其尤其用于具有加强外围槽的飞机摩擦盘式制动器（参见对比文件1说明书第2页第18行至第4页第100行及其附图1-9），其包括盘70（对应于本申请中的刹车盘本体）及设置于盘70外缘72处的、均匀间隔开的槽73，相邻两个槽73之间的盘70外缘72上通过铆钉92连接有由弹簧型钢材制成的夹86（对应于本申请中的金属键夹），盘70的槽73内套装有U型金属插入件80（对应于本申请中的U型键），夹86为固定状态，其通过铆钉92保持在其位置上（参见对比文件1说明书第4页第19行至第26行），U型金属插入件80限位在两组夹86之间的槽73内，且U型金属插入件80可在两组相邻的夹86锁定的区间内沿盘70外圆周方向浮动（参见对比文件1说明书第4页第37行至第56行）；当以盘70外缘72的端面为参考面时，组装后的U型金属插入件80的端部81、82的侧面（对应于本申请中的受力面）高于夹86的端部87的上端面（参见对比文件1附图7、9）；盘70的材质为炭/炭复合材料（参见对比文件1说明书第2页第48行至第76行及第3页第97行至第99行）。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比，其区别技术特征在于：1）该刹车盘本体的凹形槽内表面上涂有防护性涂层，该防护性涂层为高温陶瓷材料；2）U型键沿刹车盘本体径向不可动；3）金属键夹和U型键为高温合金材料。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是：如何从结构与材料角度提高制动器寿命。
对于区别技术特征1），对比文件2公开了一种飞机炭刹车盘的表面防氧化处理方法，其中（参见对比文件2说明书第[0001]段至第[0026]段）公开了对炭/炭复合材料进行防氧化处理，有利于提高工作稳定性和可靠性，延长使用寿命，其通过在飞机炭刹车盘的非摩擦部位（对应于本申请中的凹形槽）涂覆磷酸盐涂层涂液和陶瓷涂层料浆以实现表面防氧化处理，其中，陶瓷涂层中的硼或硼化物、碳化硅或硅粉在氧化环境中可吸收空气中的氧，并在高温条件下融溶流动，自愈合涂层中的裂纹，有助于保持涂层的完整性，从而提高炭/炭复合材料的防氧化能力，且上述技术特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同，都是通过陶瓷涂层提升炭/炭复合材料在高温条件下的寿命，即，对比文件2给出了将上述技术特征应用于对比文件1以解决其技术问题的技术启示；
对于区别技术特征2），对比文件1已经公开了夹86将U型金属插入件80保持在槽73内自由浮动的技术方案，若本领域技术人员根据使用需要，需限定U型金属插入件80沿某一方向的浮动，则可自行通过调整夹86的夹紧位置而实现，其属于本领域的常规技术手段；
对于区别技术特征3），对比文件1公开了夹86由弹簧型钢材制成，弹簧型钢材本身就具有耐热、耐腐蚀、抗氧化的化学特性；夹86与U型金属插入件80所应用的场所为高温易氧化的航空领域，且本领域技术人员知晓高温合金材料具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，而在此基础上将其应用到高温易氧化的航空领域以解决零部件的易氧化、抗疲劳性能差等技术问题属于本领域的常规选择。
由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域常规技术手段得到该权利要求所要求保护的技术方案，对所属领域技术人员而言是显而易见的。因此，权利要求1所要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，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 关于复审请求人的意见陈述
3.1. 复审请求人在意见陈述书中强调：对比文件1中U型金属插件80是直接与槽73的内表面接触的，并没有设置防护涂层，也没有设置其它能降低U型键对刹车盘本体的机械磨损和冲击的结构；对比文件2公开的刹车盘上的防氧化复合涂层中的最上层——陶瓷涂层，其虽然与本申请所用的防护涂层的化学组成相似，但涂布的位置和所达到的功能不同，其陶瓷涂层涂布在刹车盘暴露在外界有氧环境中的外表面，并且功能是防止外界环境中的氧气对刹车盘的“化学氧化”；而本申请中陶瓷防护涂层的涂布位置是凹槽的内表面，被U型键覆盖，即防护涂层仅仅涂布在刹车盘本体的小小一部分，没有暴露在外，并且功能是缓冲U型键对刹车盘本体的机械磨损和冲击，即防止“机械损伤”；因此，在面对如何降低U型键对刹车盘本体的机械损伤的技术问题时，本领域技术人员不容易想到在对比文件1凹型槽内表面增加防护涂层来获得本申请的技术方案。
对此，合议组认为：
对比文件1中将U型金属插件80直接与槽73的内表面接触，且由于两者之间为浮动连接，其相对运动必然导致由炭复合材料制成的盘70上的槽73表面产生诸如表面裂纹等的“机械损伤”，这一技术问题对本领域技术人员而言是容易发现与认识到的，为解决这一技术问题，本领域技术人员也有动机在现有技术中寻找能够降低炭复合材料表面裂纹的技术手段；对比文件2公开了一种飞机炭刹车盘的表面防氧化处理方法，采用高温陶瓷涂层有效抵抗环境介质中的氧气，其工作原理是陶瓷涂层中的“硼或硼化物、碳化硅或硅粉在氧化环境中可吸收空气中的氧，并在高温条件下融溶流动，自愈合涂层中的裂纹，有助于保持涂层的完整性”（参见对比文件2说明书第[0021]段），进而达到抵抗环境介质中氧气的目的；正是因为其具有自愈合能力，才使得采用对比文件2方式处理过的炭/炭复合材料除了具有优异的防氧化能力外，还具有防热冲击性能、以及耐湿热、耐海水腐蚀的性能（参见对比文件2说明书第[0026]段）。由此可见，对比文件2中的高温陶瓷涂层本质上具有自愈合表面微裂纹的作用，其能够解决本申请中由于U型金属插件80与槽73直接接触摩擦而造成的炭复合材料盘70的槽73的表面裂纹问题，本领域技术人员从对比文件2中能够获得相应的技术启示，并将高温陶瓷材料涂层用于对比文件1以解决其技术问题。
3.2. 复审请求人在意见陈述书中强调：本领域技术人员容易想到限制U型键的运动是基于常规目的，即需要U型键仅仅沿刹车盘本体外周方向浮动，而不产生其他运动。然而本申请限制U型键在刹车盘本体径向上不可动的目的并不是上述常规目的，而是保证传力可靠，且多键传力时一致性好，进而避免力传递的不均匀性导致的刹车盘损伤问题。可见，本申请利用区别技术特征（2）所达到的效果与其在公知常识中的常规效果不同，因此，本领域技术人员不容易想到将对比文件1的U型键限制为在刹车盘本体径向上不可动来获得本申请的技术方案。
对此，合议组认为：
首先，本申请中为保证传力可靠、多键传力一致性好，其采取的主要手段也是“键沿圆周方向可调”（参见本申请说明书第[0010]段），而非复审请求人所述的通过“限制U型键在刹车盘本体径向上不可动”而实现；
其次，复审请求人所述的“U型键仅仅沿刹车盘本体外周方向浮动，而不产生其他运动”也并非仅仅是基于本领域技术人员的常规目的而获得的。对比文件1明确记载了“各个槽13接收插入件25，以使得在插入件的各个拐角处的各个夹子32将每个插入件25保持在槽内，因为各个弯曲的缩小的端部33伸入凹槽30和31中，从而将插入件25保持在槽内的浮动或松动状态。这种设计允许插入件25自由地浮动在碳盘10的槽13中，以消除如果插入件25被牢固地铆接到盘10上则会发生在其上的任何张力。通过允许插入件25的浮动，端部区段26或27的平面将根据转矩装置14的旋转方向完全接触盘10中的槽13的侧壁19或20”，其实质上也是利用插入件25沿炭盘10圆周方向的可调而实现多键传力的一致性，从而消除插入件25因完全固定而在旋转过程中施加给盘10的张力；
此外，尽管对比文件1说明书中并未明确记载插入件沿盘本体径向是否可动，但根据对比文件1所公开的各部件之间的安装结构可见，插入件沿盘本体径向基本不可动或仅存在较小的浮动空间（参见对比文件1附图1、3、4、6、7、9），即，在对比文件1与本申请的U型键结构与安装方式基本相同的情况下，两者在客观上所能实现的功能与效果也应该相同或相似，不可能产生预料不到的技术效果。
因此，复审请求人的陈述意见不具有说服力，本合议组不予支持。本申请权利要求1仍不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，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04月19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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