一种弯曲微动疲劳实验装置及实验方法-复审决定


发明创造名称:一种弯曲微动疲劳实验装置及实验方法
外观设计名称:
决定号:200654
决定日:2020-01-14
委内编号:1F271742
优先权日:
申请(专利)号:201610023714.3
申请日:2016-01-14
复审请求人:西南交通大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:张培
合议组组长:宋洁
参审员:郭欣悦
国际分类号:G01N3/32
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征,但是该多个区别技术特征均为本领域的公知常识,本领域技术人员在该对比文件的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求所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,则该权利要求相对于该对比文件与本领域公知常识的结合不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610023714.3,名称为“一种弯曲微动疲劳实验装置及实验方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为西南交通大学。本申请的申请日为2016年01月14日,公开日为2016年06月15日。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门于2018年10月09日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-3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01月14日提交的说明书第1-43段、说明书附图1-6、说明书摘要、摘要附图;2018年04月24日提交的权利要求第1-3项。驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:“几种金属材料弯曲微动疲劳试验研究”,彭金方,《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》,第03期,B022-1:第26-28页,公开日为2013年03月15日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种弯曲微动疲劳实验装置,其特征在于:包括试样(2)、试样夹持固定部、法向接触载荷施加部、弯曲疲劳载荷施加部和数据采集控制系统,所述试样(2)的一端固定在所述试样夹持固定部,另一端设置有所述弯曲疲劳载荷施加部且通过所述法向接触载荷施加部上下垂直压紧,所述试样夹持固定部上设置有力传感器(12),所述力传感器(12)与所述弯曲疲劳载荷施加部均与所述数据采集控制系统电连接;所述法向接触载荷施加部包括承载台(7)、上微动垫夹持座(11)、加载板(15)、直线导轨(17),所述直线导轨(17)穿过所述上微动垫夹持座(11)、底端固定在所述承载台(7)上、顶端固定在所述加载板(15)上,所述承载台(7)通过固定螺钉二(5)和固定板(6)固定在所述基座(1)上,所述承载台(7)中间设置有下微动垫(8),所述上微动垫夹持座(11)上设置有上微动垫(10),所述试样(2)设置在所述上微动垫(10)与所述下微动垫(8)之间,所述上微动垫夹持座(11)的上部设置有槽,所述槽内设置有力传感器(12),所述加载板(15)上设置有加载螺钉(16),所述加载螺钉(16)与所述上微动垫夹持座(11)之间设置钢珠球(14),通过加载螺钉(16)和钢珠球(14)向所述上微动垫夹持座(11)施加法向接触载荷;
所述试样夹持固定部包括基座(1)、设置在所述基座(1)中间的长槽、设置所述基座(1)上的方孔、设置在所述方孔内的夹持块(3)、固定螺钉一(4),所述试样(2)左端通过所述基座(1)方孔内的所述夹持块(3)以及所述固定螺钉一(4)固定在所述基座(1)上;
所述上微动垫夹持座(11)通过两个直线轴承(18)安装在所述直线导轨(17)上,所述力传感器(12)上下两面各设置有一片用于保护所述力传感器(12)本体的垫片(13)。
2. 根据权利要求1所述的一种弯曲微动疲劳实验装置,其特征在于:所述弯曲疲劳载荷施加部为电液伺服疲劳试验机(9)。
3. 一种弯曲微动疲劳实验方法,其特征在于:包括如下步骤:
a、将基座(1)固定在疲劳实验台上的合适位置上,然后将安装有下微动垫(8)和直线导轨(17)的承载台(7)固定在基座(1)中间的长槽内,其在长槽内的位置根据实验条件需要来确定,再然后将试样(2)左端固定在基座(1)的左侧方孔内,右端置于下微动垫(8)之上,随后将安装有上微动垫(10)的上微动垫夹持座(11)穿过直线导轨(17)垂直滑下,使上微动垫(10)与试样(2)垂直正交,实现良好的点接触;
b、拧动加载螺钉(16),所施加的法向接触载荷会通过力传感器(12)的测量显示在与数据采集控制系统相连的计算机上,当法向接触载荷施加到设定的实验 条件时,停止拧动加载螺钉(16),然后通过数据采集控制系统来操控电液伺服疲劳试验机(9),使试样(2)按设定的参数进行弯曲微动疲劳实验,在此过程中,各项实验数据会通过传感器反馈给数据采集控制系统进行分析,绘制出各种参数的变化曲线。”
驳回决定的具体理由为:(1)权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:所述承载台通过固定螺钉二和固定板固定在所述基座上;加载螺钉与上微动垫夹持座之间设置钢珠球,通过加载螺钉和钢珠球向所述上微动垫夹持座施加法向接触载荷;上微动垫夹持座的上部设置有槽,槽内设有力传感器;所述上微动垫夹持座通过两个直线轴承安装在所述直线导轨上,所述力传感器上下两面各设置有一片用于保护所述力传感器本体的垫片。对于该区别技术特征,通过螺钉进行部件的固定属于本领域的常规技术手段,进而容易想到将承载台通过固定螺钉二和固定板固定在基座上;为了均匀传递载荷压力,通过设置钢珠球作为载荷传递的组件属于本领域的常规技术手段,力传感器的具体设置方式属于本领域的常规设置;将上微动垫夹持座安装在直线导轨上是容易想到的常规设计,进而,选择直线轴承这一常用配件将上微动垫夹持座安装在两个直线导轨上属于本领域的常规技术手段;为了保护力传感器本体,在力传感器上下两面各设置一垫片属于本领域的常规技术手段。因此,权利要求1所要求保护的方案相对于对比文件1以及本领域的公知常识不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)从属权利要求2的附加技术特征已经被对比文件1公开,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(3)权利要求3与对比文件1的区别技术特征为:载荷显示在与数据采集控制系统相连的计算机上;当法向接触载荷施加到设定的实验条件时,停止拧动加载螺钉;各项实验数据会通过传感器反馈给数据采集控制系统进行分析,绘制出各种参数的变化曲线。对于该区别技术特征,为了确保试验按要求稳定地进行,本领域技术人员易于想到当法向接触载荷施加到设定的实验条件时即停止拧动加载螺钉。并且通过计算机连接数据采集控制系统来显示和处理数据,以及将实验中各项实验数据会通过传感器反馈给数据采集控制系统进行分析,绘制出各种参数的变化曲线,均属于本领域的常规技术手段。因此,权利要求3所要求保护的方案相对于对比文件1以及本领域的公知常识不具备专利法第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2019年01月22日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,修改涉及:在权利要求1中增加技术特征“所述下微动垫(8)的顶部设置有放置所述试样(2)的弧形凹槽”、“所述垫片(13)的顶面为平面”以及“所述钢珠球(14)设置在所述加载螺钉(16)和所述力传感器(12)之间”。复审请求人认为:(1)新修改的权利要求1具有区别技术特征①“所述加载螺钉与所述上微动垫夹持座之间设置钢珠球,通过加载螺钉和钢珠球向所述上微动垫夹持座施加法向接触载荷,所述力传感器上下两面各设置有一片用于保护所述力传感器本体的垫片,所述垫片的顶面为平面”,该设置方式中钢珠球与力传感器为点与面的接触形式,钢珠球能够精准地将加载螺钉施加的法向力全部传递到力传感器上,并由力传感器测量出来,有效地提高了力传感器的测量精度,使实验数据更准确、可靠,重现性更好;而对比文件1中并没有设置任何钢珠球结构,另外,在驳回决定中所引用的对比文件2-4中虽然具有钢珠球的结构,但其中均采用钢珠球与半球形凹槽的连接方式,与本申请中的钢珠球与平面的连接方式不同。(2)新修改的权利要求1具有区别技术特征②“所述下微动垫的顶部设置有放置所述试样的弧形凹槽”,通过凹槽与基座左端的夹持块的配合能够使试样精准定位,进而更真实地模拟构件工况,从而提高弯曲微动试验的控制与测试精度,实验数据更准确、可靠,重现性更好。(3)新修改的权利要求1具有区别技术特征③“所述上微动垫夹持座通过两个直线轴承安装在所述直线导轨上”,该特征使得上微动垫夹持座上下滑动时与导轨之间的摩擦力几乎为零,而且使力传感器测到的法向接触载荷与真实施加到试样上的载荷偏差几乎为零,大大保证了实验数据的精确度与实验结果的可信度,而对比文件1中没有任何关于“上微动垫夹持座”的记载,也就更不会想到将上微动垫夹持座通过两直线轴承安装在直线导轨上。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种弯曲微动疲劳实验装置,其特征在于:包括试样(2)、试样夹持固定部、法向接触载荷施加部、弯曲疲劳载荷施加部和数据采集控制系统,所述试样(2)的一端固定在所述试样夹持固定部,另一端设置有所述弯曲疲劳载荷施加部且通过所述法向接触载荷施加部上下垂直压紧,所述试样夹持固定部上设置有力传感器(12),所述力传感器(12)与所述弯曲疲劳载荷施加部均与所述数据采集控制系统电连接;所述法向接触载荷施加部包括承载台(7)、上微动垫夹持座(11)、加载板(15)、直线导轨(17),所述直线导轨(17)穿过所述上微动垫夹持座(11)、底端固定在所述承载台(7)上、顶端固定在所述加载板(15)上,所述承载台(7)通过固定螺钉二(5)和固定板(6)固定在所述基座(1)上,所述承载台(7)中间设置有下微动垫(8),所述下微动垫(8)的顶部设置有放置所述试样(2)的弧形凹槽,所述上微动垫夹持座(11)上设置有上微动垫(10),所述试样(2)设置在所述上微动垫(10)与所述下微动垫(8)之间,所述上微动垫夹持座(11)的上部设置有槽,所述槽内设置有力传感器(12),所述加载板(15)上设置有加载螺钉(16),所述加载螺钉(16)与所述上微动垫夹持座(11)之间设置钢珠球(14),通过加载螺钉(16)和钢珠球(14)向所述上微动垫夹持座(11)施加法向接触载荷,所述钢珠球(14)设置在所述加载螺钉(16)和所述力传感器(12)之间;
所述试样夹持固定部包括基座(1)、设置在所述基座(1)中间的长槽、设置所述基座(1)上的方孔、设置在所述方孔内的夹持块(3)、固定螺钉一(4),所述试样(2)左端通过所述基座(1)方孔内的所述夹持块(3)以及所述固定螺钉一(4)固定在所述基座(1)上;
所述上微动垫夹持座(11)通过两个直线轴承(18)安装在所述直线导轨(17)上,所述力传感器(12)上下两面各设置有一片用于保护所述力传感器(12)本体的垫片(13),所述垫片(13)的顶面为平面。
2. 根据权利要求1所述的一种弯曲微动疲劳实验装置,其特征在于:所述弯曲疲劳载荷施加部为电液伺服疲劳试验机(9)。
3. 一种弯曲微动疲劳实验方法,其特征在于:包括如下步骤:
a、将基座(1)固定在疲劳实验台上的合适位置上,然后将安装有下微动垫(8)和直线导轨(17)的承载台(7)固定在基座(1)中间的长槽内,其在长槽内的位置根据实验条件需要来确定,再然后将试样(2)左端固定在基座(1)的左侧方孔内,右端置于下微动垫(8)之上,随后将安装有上微动垫(10)的上微动垫夹 持座(11)穿过直线导轨(17)垂直滑下,使上微动垫(10)与试样(2)垂直正交,实现良好的点接触;
b、拧动加载螺钉(16),所施加的法向接触载荷会通过力传感器(12)的测量显示在与数据采集控制系统相连的计算机上,当法向接触载荷施加到设定的实验条件时,停止拧动加载螺钉(16),然后通过数据采集控制系统来操控电液伺服疲劳试验机(9),使试样(2)按设定的参数进行弯曲微动疲劳实验,在此过程中,各项实验数据会通过传感器反馈给数据采集控制系统进行分析,绘制出各种参数的变化曲线。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年01月30日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质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09月16日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征在于:力传感器设置于试样夹持固定部上,上微动垫夹持座的上部设置有槽,槽内设有力传感器,设置所述基座上的方孔、设置在所述方孔内的夹持块,所述试样左端通过所述基座方孔内的所述夹持块以及所述固定螺钉一固定在所述基座上,直线导轨穿过所述上微动垫夹持座且顶端固定在所述加载板上,所述承载台通过固定螺钉二和固定板固定在所述基座上,所述下微动垫的顶部设置有放置所述试样的弧形凹槽;加载螺钉与上微动垫夹持座之间设置钢珠球,通过加载螺钉和钢珠球向所述上微动垫夹持座施加法向接触载荷,所述钢珠球设置在所述加载螺钉和所述力传感器之间;所述上微动垫夹持座通过两个直线轴承安装在所述直线导轨上,所述力传感器上下两面各设置有一片用于保护所述力传感器本体的垫片,所述垫片的顶面为平面。对于上述区别技术特征,通过夹持块来固定圆柱试样的一端,以及为了放置夹持块而在基座上开方孔是本领域技术人员为了固定试样及其夹持部件而采用的常规设计,在对比文件1已经公开了具有固定螺钉一的基础上,通过方孔内的夹持块及固定螺钉一共同固定试样是本领域技术人员容易想到的常规设计;将力传感器与圆柱微动垫安装在同一个夹持部件中,而在安装部件上开槽以放置传感器于其间是本领域技术人员的常用手段;在对比文件1附图2-2的基础上,本领域技术人员容易想到可以使直线导轨的上端穿过上微动垫夹持座且顶端固定在所述加载板上;为了更好地托住试样,使用弧形凹槽来定位是本领域技术人员的常规设计;本领域技术人员根据装置的结构特点容易想到将承载台通过固定螺钉二和固定板固定在基座上;为了传递全部载荷压力、使压力垂直作用,使得力传感器能够准确获得加载载荷的大小,使用设置于加载螺钉和力传感器间的钢珠球作为传递载荷的部件以及钢珠球的具体位置都是本领域技术人员的常规设计;将上微动垫夹持座安装在直线导轨上是本领域技术人员容易想到的;为了使上微动垫夹持座能够按照加载螺钉的施力大小来微移动,而不受导轨的摩擦阻力,具体选择两个直线轴承这一常用配件将上微动垫夹持座安装在直线导轨上属于本领域的常规技术手段;为了保护力传感器本体,在力传感器上下两面各设置一垫片属于本领域的常规技术手段,而垫片的顶面通常为平面也是本领域技术人员的公知常识。因此,权利要求1所要求保护的方案相对于对比文件1以及本领域的公知常识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。(2)从属权利要求2的附加技术特征已经被对比文件1公开,因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上,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。(3)权利要求3与对比文件1之间的区别技术特征在于:承载台先安装有下微动垫和直线导轨才固定于基座的长槽内,试样的左端固定于基座左侧的方孔内,随后将安装有上微动垫的上微动垫夹持座穿过直线导轨垂直滑下;力传感器的测量显示在与数据采集控制系统相连的计算机上,各项实验数据会通过传感器反馈给数据采集控制系统进行分析。对于上述区别技术特征,实验相关装置的摆放位置和组装顺序方式是本领域技术人员的常规技术手段;通过计算机来显示和处理数据,以及将实验数据反馈给数据采集控制系统进行分析均属于本领域的常规技术手段。因此,权利要求3所要求保护的方案相对于对比文件1以及本领域的公知常识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。(4)对复审请求人的意见陈述进行了回应。
复审请求人于2019年10月30日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,修改涉及:将从属权利要求2的附加技术特征加入到权利要求1中,适应性地修改权利要求3的编号为权利要求2。
新提交的权利要求书的内容如下:
“1. 一种弯曲微动疲劳实验装置,其特征在于:包括试样(2)、试样夹持固定部、法向接触载荷施加部、弯曲疲劳载荷施加部和数据采集控制系统,所述试样(2)的一端固定在所述试样夹持固定部,另一端设置有所述弯曲疲劳载荷施加部且通过所述法向接触载荷施加部上下垂直压紧,所述试样夹持固定部上设置有力传感器(12),所述力传感器(12)与所述弯曲疲劳载荷施加部均与所述数据采集控制系统电连接;所述法向接触载荷施加部包括承载台(7)、上微动垫夹持座(11)、加载板(15)、直线导轨(17),所述直线导轨(17)穿过所述上微动垫夹持座(11)、底端固定在所述承载台(7)上、顶端固定在所述加载板(15)上,所述承载台(7)通过固定螺钉二(5)和固定板(6)固定在所述基座(1)上,所述承载台(7)中间设置有下微动垫(8),所述下微动垫(8)的顶部设置有放置所述试样(2)的弧形凹槽,所述上微动垫夹持座(11)上设置有上微动垫(10),所述试样(2)设置在所述上微动垫(10)与所述下微动垫(8)之间,所述上微动垫夹持座(11)的上部设置有槽,所述槽内设置有力传感器(12),所述加载板(15)上设置有加载螺钉(16),所述加载螺钉(16)与所述上微动垫夹持座(11)之间设置钢珠球(14),通过加载螺钉(16)和钢珠球(14)向所述上微动垫夹持座(11)施加法向接触载荷,所述钢珠球(14)设置在所述加载螺钉(16)和所述力传感器(12)之间;
所述试样夹持固定部包括基座(1)、设置在所述基座(1)中间的长槽、设置所述基座(1)上的方孔、设置在所述方孔内的夹持块(3)、固定螺钉一(4),所述试样(2)左端通过所述基座(1)方孔内的所述夹持块(3)以及所述固定螺钉一(4)固定在所述基座(1)上;
所述上微动垫夹持座(11)通过两个直线轴承(18)安装在所述直线导轨(17)上,所述力传感器(12)上下两面各设置有一片用于保护所述力传感器(12)本体的垫片(13),所述垫片(13)的顶面为平面;
所述弯曲疲劳载荷施加部为电液伺服疲劳试验机(9)。
2. 一种弯曲微动疲劳实验方法,其特征在于:包括如下步骤:
a、将基座(1)固定在疲劳实验台上的合适位置上,然后将安装有下微动垫(8)和直线导轨(17)的承载台(7)固定在基座(1)中间的长槽内,其在长槽内的位置根据实验条件需要来确定,再然后将试样(2)左端固定在基座(1)的左侧方孔内,右端置于下微动垫(8)之上,随后将安装有上微动垫(10)的上微动垫夹 持座(11)穿过直线导轨(17)垂直滑下,使上微动垫(10)与试样(2)垂直正交,实现良好的点接触;
b、拧动加载螺钉(16),所施加的法向接触载荷会通过力传感器(12)的测量显示在与数据采集控制系统相连的计算机上,当法向接触载荷施加到设定的实验条件时,停止拧动加载螺钉(16),然后通过数据采集控制系统来操控电液伺服疲劳试验机(9),使试样(2)按设定的参数进行弯曲微动疲劳实验,在此过程中,各项实验数据会通过传感器反馈给数据采集控制系统进行分析,绘制出各种参数的变化曲线。”
复审请求人认为:(1)对比文件1未公开“所述加载螺钉与所述上微动垫夹持座之间设置钢珠球,通过加载螺钉和钢珠球向所述上微动垫夹持座施加法向接触载荷”、“所述力传感器上下两面各设置有一片用于保护所述力传感器本体的垫片,所述垫片的顶面为平面”,该设置方式与钢珠球与力传感器为点与面的接触形式,钢珠球能够精准地将加载螺钉施加的法向力全部传递到力传感器上,并由力传感器测量出来,有效地提高了力传感器的测量精度,使实验数据更准确、可靠,重现性更好;而对比文件1中并没有设置任何钢珠球结构,另外,在驳回决定中所引用的对比文件2-4中虽然具有钢珠球的结构,但其中均采用钢珠球与半球形凹槽的连接方式,与本申请中的钢珠球与平面的连接方式不同。(2)对比文件1未公开“承载台湾通过固定螺钉二和固定板固定在基座上”,该特征给出的固定承载台的方式使得拆装方便;另外,本领域技术人员为方便对承载台的固定,若采用螺钉固定,也不会想到螺钉与固定板配合来固定承载台,而权利要求1的方案中设置固定板,避免了螺钉拧紧过程中对承载台表面造成的损伤,避免了应力集中,延长了承载台的使用寿命。(3)对比文件1未公开“下微动垫的顶部设置有放置所述试样的弧形凹槽”,通过凹槽与基座左端的夹持块的配合能够使试样精准定位,进而更真实地模拟构件工况,从而提高弯曲微动试验的控制与测试精度,实验数据更准确、可靠,重现性更好,该特征也并非本领域常用手段。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,依法作出如下审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时提交了权利要求书全文修改替换页,经审查,所作修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本为:申请日2016年01月14日提交的说明书第1-43段、说明书附图1-6、说明书摘要、摘要附图;2019年10月30日提交的权利要求第1-2项。
关于专利法第22条第3款所规定的创造性
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。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征,但是该多个区别技术特征均为本领域的公知常识,本领域技术人员在该对比文件的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求所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,则该权利要求相对于该对比文件与本领域公知常识的结合不具备创造性。
具体到本案:
1)权利要求1要求保护一种弯曲微动疲劳实验装置,对比文件1公开了一种弯曲微动疲劳实验装置,并具体公开了(参见第26-28页): 本研究设备是基于EHF-UM100k2-040-0A型电液伺服疲劳试验机的,采用电液伺服疲劳试验机在疲劳试样端部施加疲劳载荷,通过对试样夹持和加载系统进行改造,实现了平板/圆柱、圆柱/圆柱正交接触模式下的弯曲微动疲劳。弯曲微动疲劳试验装置(如图2-2所示)主要由垂向疲劳载荷施加装置(即弯曲疲劳载荷施加部)、接触载荷施加装置(即法向接触载荷施加部)和基架等组成:将高精度力学传感器2内置于法向载荷施加装置中,通过螺栓1加载,圆柱微动垫3(即上微动垫)与试样4圆柱/圆柱十字交叉点接触,在疲劳试样端部施加疲劳载荷7;由于试样4本身为圆柱体,圆柱微动垫3也是圆柱体,若没有一个固定试样的部件则试样会出现晃动或滚动,无法进行弯曲微动实验,因此,实验装置包括一个试样夹持固定部属于对比文件1隐含公开的内容,结合图2-2可知:所述试样的一端固定在试样夹持固定部,另一端设置有疲劳载荷施加部,并通过法向接触载荷施加装置上下垂直压紧。试验过程中,弯曲疲劳载荷的作用导致材料发生弯曲变形,疲劳试样与微动垫之间产生微动位移,加上微动垫上的法向载荷作用将会引起微动损伤。用高精度力学传感器2监控法向载荷(即力传感器测量载荷),同时对于变化的载荷进行调整,以确保试验稳定的进行。由于测量结果需要传输给一个测量结果接收部件,并且也需要一个控制部件来控制电液体伺服疲劳试验机的工作,无论两部件是一体还是分体,两部件共同构成一个“数据采集控制系统”,即,必然存在一个“数据采集控制系统”与力传感器及弯曲疲劳载荷施加部电连接;

由图2-2可确定:法向接触载荷施加部包括承载台、上微动垫夹持座(上微动垫为圆柱体,必然需要一个夹持部件保证其不晃动或滚动)、加载板、直线导轨,且直线导轨底端固定在承载台上,承载台中间设置有下微动垫5,上微动垫夹持座上设置有圆柱微动垫3(即上微动垫),试样2设置在圆柱微动垫3与下微动垫5之间,加载板上设置有加载螺钉。以及,试样夹持固定部包括夹具支撑座下夹具6(即基座)、夹具支撑座下夹具6中间设有长槽、固定螺钉一。
由此可见,该权利要求相对于对比文件1的区别技术特征在于:(1)力传感器设置于试样夹持固定部上,上微动垫夹持座的上部设置有槽,槽内设有力传感器,设置所述基座上的方孔、设置在所述方孔内的夹持块,所述试样左端通过所述基座方孔内的所述夹持块以及所述固定螺钉一固定在所述基座上,直线导轨穿过所述上微动垫夹持座且顶端固定在所述加载板上,所述承载台通过固定螺钉二和固定板固定在所述基座上,所述下微动垫的顶部设置有放置所述试样的弧形凹槽;(2)加载螺钉与上微动垫夹持座之间设置钢珠球,通过加载螺钉和钢珠球向所述上微动垫夹持座施加法向接触载荷,所述钢珠球设置在所述加载螺钉和所述力传感器之间;(3)所述上微动垫夹持座通过两个直线轴承安装在所述直线导轨上,所述力传感器上下两面各设置有一片用于保护所述力传感器本体的垫片,所述垫片的顶面为平面。
基于上述区别技术特征,该权利要求实际解决的技术问题是:(1)如何固定力传感器、试样及微动垫夹持座;(2)如何传递法向载荷;(3)如何使力传感器的检测值与施加到试样的载荷一致,提高精度。
对于区别技术特征(1):对比文件1已经公开了弯曲微动疲劳实验装置具有圆柱试样和力传感器,且圆柱试样必然需要一个夹持固定部来使其不晃动、不滚动,在此基础上,通过夹持块来固定圆柱试样的一端是本领域技术人员的常用手段,进一步地,为了放置夹持块而在基座上开方孔是本领域技术人员为了固定试样及其夹持部件而采用的常规设计,在对比文件1已经公开了具有固定螺钉一的基础上,通过方孔内的夹持块及固定螺钉一共同固定试样是本领域技术人员容易想到的常规设计;另外,对比文件1已经公开了力传感器在圆柱微动垫的上方,本领域技术人员容易想到可以将力传感器与圆柱微动垫安装在同一个夹持部件中,而在安装部件上开槽以放置传感器于其间是本领域技术人员的常用手段;另外,对比文件1的附图2-2虽然未公开直线导轨的上端穿过何部件、最终止于何部件,但是,在附图2-2的基础上,本领域技术人员容易想到可以使直线导轨的上端穿过上微动垫夹持座且顶端固定在所述加载板上;另外,对比文件1已经公开了试样为圆柱体的棒材试样,为了更好地托住试样,防止其滚动或受重力影响而自然下垂、加大左侧固定件的负担,使用弧形凹槽来定位是本领域技术人员的常规设计。最后,通过螺钉进行部件的固定属于本领域的常规技术手段,在螺钉进行固定时,通常会在螺钉下安装一个垫片或垫板以分散应力、避免损伤被连接部件,这是本领域技术人员的公知常识,进而,本领域技术人员根据装置的结构特点容易想到将承载台通过固定螺钉二和固定板固定在基座上。
对于区别技术特征(2):在对比文件1已公开了加载螺钉1向上微动垫夹持座施加法向接触载荷的情况下,为了传递全部载荷压力、使压力垂直作用,使得力传感器能够准确获得加载载荷的大小,使用设置于加载螺钉和力传感器间的钢珠球作为传递载荷的部件是本领域技术人员的常用手段;为了使力传感器测得的数据更准确,钢珠球应尽量贴近力传感器是本领域技术人员的公知常识,结合对比文件1中的图2-2,本领域技术人员容易想到钢珠球可设置于加载螺钉1及加载板下、载荷传感器2上的部分,由于圆柱微动垫3在载荷传感器2下,圆柱微动垫3的固定部件——即上微动垫夹持座也应设置于其附近,因此,钢珠球的具体设置位置也应位于加载螺钉与上微动垫夹持座之间是本领域技术人员容易想到的。
对于区别技术特征(3):对比文件1的图2-2已经公开了装置包括直线导轨,且圆柱微动垫3必然被上微动垫夹持座固定,考虑到直线导轨用于调节圆柱微动垫3与棒材试样4之间的距离,将上微动垫夹持座安装在直线导轨上是本领域技术人员容易想到的;另外,在调节圆柱微动垫3与棒材试样4之间的距离时,为了使上微动垫夹持座能够按照加载螺钉的施力大小来微移动,而不受导轨的摩擦阻力,具体选择两个直线轴承这一常用配件将上微动垫夹持座安装在直线导轨上属于本领域的常规技术手段;为了保护力传感器本体,在力传感器上下两面各设置一垫片属于本领域的常规技术手段,而垫片的顶面通常为平面也是本领域技术人员的公知常识。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。所以,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
2)权利要求2要求保护一种弯曲微动疲劳实验方法,对比文件1公开了一种弯曲微动疲劳实验方法,并具体公开了以下技术特征(参见第26-28页):本研究设备是基于EHF-UM100k2-040-0A型电液伺服疲劳试验机,通过对试样夹持和加载系统进行改造,实现了平板/圆柱、圆柱/圆柱正交接触模式下的弯曲微动疲劳。弯曲微动疲劳试验装置主要由垂向疲劳载荷施加装置(即弯曲疲劳载荷施加部)、接触载荷施加装置(即法向接触载荷施加部)和基架等组成:将高精度力学传感器2内置于法向载荷施加装置中,通过螺栓1(即加载螺钉)加载(即拧动加载螺钉),圆柱微动垫3(即上微动垫,上微动垫为圆柱体,必然需要一个夹持部件——上微动垫夹持座,以保证其不晃动或滚动)与棒材试样4圆柱/圆柱十字交叉点接触(即上微动垫与试样垂直正交,实现良好的点接触),在疲劳试样端部施加疲劳载荷7;装置还包括夹具支撑座下夹具6(相当于基座),由图2-2可见:承载台固定于夹具支撑座下夹具6的长槽内;棒材试样4的左端固定于基座的左侧,右端置于下微动垫5之上;为了能够正确组装及顺利地实施实验,需将夹具支撑座下夹具6固定于疲劳实验台上的合适位置以及根据实验条件需要来确定承载台在长槽内的位置,都是本领域技术人员可以直接地、毫无疑义地确定的内容,其属于对比文件1隐含公开的内容;试验过程中,弯曲疲劳载荷的作用导致材料发生弯曲变形,疲劳试样与微动垫之间产生微动位移,加上微动垫上的法向载荷作用将会引起微动损伤,用高精度力学传感器2监控法向载荷,同时对于变化的载荷进行调整;试验装置的实验参数范围如下:微动垫法向载荷:0~5000N,疲劳载荷:0kN~100kN,加载频率:0.001Hz~50Hz,作动器行程:±50mm(本领域技术人员可知,在实际实验时,必然需要先在试验装置的实验参数范围内选定具体、确定的实验参数才能开始实验并记录相应于特定实验参数的实验结果);S~N曲线性能研究(由于要研究S~N曲线,本领域技术人员可知,当法向接触载荷施加到设定的实验条件时,停止拧动加载螺钉,然后通过数据采集控制系统来操控电液伺服疲劳试验机,使试样按设定的参数进行弯曲微动疲劳实验,并绘制出各种参数的变化曲线)。
由此可见,权利要求2与对比文件1之间的区别技术特征在于:(1)承载台先安装有下微动垫和直线导轨才固定于基座的长槽内,试样的左端固定于基座左侧的方孔内,随后将安装有上微动垫的上微动垫夹持座穿过直线导轨垂直滑下;(2)力传感器的测量显示在与数据采集控制系统相连的计算机上,各项实验数据会通过传感器反馈给数据采集控制系统进行分析。
基于上述区别技术特征,该权利要求实际解决的技术问题是:(1)如何组装实验装置;(2)如何显示并处理数据。
关于区别技术特征(1):对比文件1已经公开了试验装置包括承载台、承载台上有下微动垫、直线导轨的下端与承载台固定且承载台安装于基座的长槽内,在此基础上,是先将承载台安装于基座的长槽,而后再安装下微动垫和直线导轨于承载台上,还是先将下微动垫和直线导轨安装于承载台,而后再将带有下微动垫和直线导轨的承载台安装于基座的长槽,都是本领域技术人员在组装试验装置时的常规选择;另外,对比文件1还公开了棒材试样4的左端固定于基座(参见图2-2),在此基础上,为了固定该棒材试样4而开一个方孔,再配合其它部件来固定是本领域技术人员容易想到的常规设计;最后,对比文件1的图2-2已经公开了包括直线导轨,且圆柱微动垫3必然被上微动垫夹持座固定,考虑到直线导轨用于调节圆柱微动垫3与棒材试样4之间的距离,将上微动垫夹持座安装在直线导轨上是本领域技术人员容易想到的,由于试样4在圆柱微动垫3的下部,先将试样4固定后,再将已安装有圆柱微动垫3的上微动垫夹持座穿过直线导轨垂直滑下是本领域技术人员对实验装置进行组装的常规技术手段。
关于区别技术特征(2):通过计算机连接数据采集控制系统来显示和处理数据,以及将实验中各项实验数据通过传感器反馈给数据采集控制系统进行分析均属于本领域技术人员为了保证对实验情况的随时监控而采用的常规技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求2不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)通过钢珠球来传递法向载荷是本领域技术人员为了使力沿垂直方向施加而采用的常用手段,至于到底是采用钢珠球与半球形凹槽的连接方式还是钢珠球直接与平面相接触的方式,由于二者均有各自的优点——钢珠球与半球形凹槽的面连接方式更稳定、受力更均匀,钢珠球直接与平面相接触的点连接方式传力更准确,可重复性好,以上内容在对比文件1第28页也有提到“点接触具备优良的接触状态、良好的试验重复性、受干扰的因素更少”,虽然其是针对上微动垫与试样的接触而言,但在更广泛意义的点接触上也同样适用,而具体使用哪种方式是本领域技术人员根据实际的实验需要、两种方式的优缺点容易选择和确定的。(2)通过螺钉进行部件的固定属于本领域的常规技术手段,在螺钉进行固定时,通常会在螺钉下安装一个垫片或垫板以分散应力,避免损伤,这是本领域技术人员的公知常识,进而,本领域技术人员根据装置的结构特点容易想到将承载台通过固定螺钉二和固定板固定在基座上。(3)对比文件1已经公开了试样为圆柱体的棒材试样,为了更好地托住试样,防止其滚动或受重力影响而自然下垂、加大左侧固定件的负担,使用弧形凹槽来定位是本领域技术人员的常规设计,将该技术手段应用于对比文件1中时,可使试样定位更准确,得到更可靠、重现性更好的实验数据也并非意料不到的技术效果。因此,复审请求人的意见陈述不具有说服力,合议组不予支持。
基于上述事实和理由,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10月09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。


郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: