非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 2011-10-13_US2011247408A_发明申请_US20110247408A1 STEERING SENSOR ASSEMBLY_+++A_B+++.docx |
| 0 | 2010-11-17_CN101886957A_发明公开_CN101886957A 扭矩测量装置及方法.docx |
| 0 | 2011-02-03_US2011025238A_发明申请_US20110025238A1 MOTOR CONTROLLER AND ELECTRONIC POWER STEERING APPARATUS_+++b+++.docx |
| 0 | 2011-02-24_US2011043198A_发明申请_US20110043198A1 ARRANGEMENT FOR DETECTING A ROTATION ANGLE_+++I_N_P_V_a_h+++.docx |
| 0 | 2011-04-20_CN201803694U_实用新型_CN201803694U 用于检测精密机构高精度转角和转矩的传感器_+++A+++.docx |
| 0 | 2011-05-26_WO2011062399A_发明申请_WO2011062399A2 APPARATUS FOR DETECTING STEERING TORQUE AND STEERING ANGLE AND AUTOMOBILE STEERING SYSTEM HAVING THE SAME_+++A_B_C_D_E_F_G+++.docx |
| 0 | 2011-05-26_WO2011062431A_发明申请_WO2011062431A2 APPARATUS FOR DETECTING STEERING TORQUE AND STEERING ANGLE AND STEERING SYSTEM HAVING THE SAME_+++A_B_C_E_F_G_d+++.docx |
| 0 | 2011-09-29_JP2011191094A_发明专利_JP2011191094A Sensor unit and magnetism collecting module.docx |
| 0 | 2011-09-29_JP2011191159A_发明专利_JP2011191159A Rotary angle and rotary torque sensing device_+++M_N_O_a_b_c_d_p+++.docx |
| 0 | 2010-05-13_US2010116582A_发明申请_US20100116582A1 REDUCER OF ELECTRONIC POWER STEERING APPARATUS BACKGOUND OF THE INVENTION.docx |
| 0 | 2012-02-09_DE102010033769A_发明专利_DE102010033769A1 Vorrichtung mit einem Drehmomentsensor und einem Drehwinkelsensor_+++A_C_N_O_P_m+++.docx |
| 0 | 2012-03-22_JP2012058249A_发明专利_JP2012058249A Torque index sensor.docx |
| 0 | 2012-03-29_US2012074808A_发明申请_US20120074808A1 TARGET MAGNET ASSEMBLY FOR A SENSOR USED WITH A STEERING GEAR_+++A_B_E_F_G_I_J_K_R_T_q+++.docx |
| 0 | 2012-04-18_CN102420039A_发明公开_CN102420039A 与转向齿轮一起使用的传感器目标磁体组件_+++A_B_E_F_G_J_K_R_S_T_h_i_l_u_v+++.docx |
| 0 | 2012-05-02_CN102435212A_发明公开_CN102435212A 转矩转位传感器_+++A_B_C_D_E_F_G_i+++.docx |
| 0 | 2015-08-03_None_发明专利_JPWO2013145190A1 管理装置、端末装置及び経路管理方法.docx |
| 0 | JP2007269281A_Description_20260718_2010_+++A_B_D_G_H_I_M_N_P_v+++.docx |
| 0 | JP2009100209A_Description_20260718_2010.docx |
| 0 | 2007-04-24_KR1020070043000A_发明公开_KR1020070043000A 스티어링 칼럼의 비틀림을 측정하기 위한 위치 센서_+++B_E_F_G_I_J_R_V_a_h_k_l_q_s_t_u+++.docx |
| 0 | 2004-11-18_JP2004325317A_发明专利_JP2004325317A Rotating angle computing unit and rotation angle detector_+++A_N+++.docx |
| 0 | 2005-03-24_JP2005077305A_发明专利_JP2005077305A Rotation angle and torque detector_+++A_B_C_M_N_v+++.docx |
| 0 | 2005-04-07_JP2005093420A_发明专利_JP2005093420A Input device, and electronic apparatus and cell phone using it_+++I_V+++.docx |
| 0 | 2006-05-25_JP2006131837A_发明专利_JP2006131837A Inkjet picture-preparing method and picture.docx |
| 0 | 2006-07-11_US7073398B_发明授权_US07073398B2 Apparatus for detecting the rotation angle of a rotational body_+++A_C_M_N+++.docx |
| 0 | 2006-09-28_JP2006259304A_发明专利_JP2006259304A Heat plate, fixing device, and image forming apparatus.docx |
| 0 | 2006-10-12_JP2006273475A_发明专利_JP2006273475A Steel pipe suspension tool.docx |
| 0 | 2007-02-13_US7174795B_发明授权_US07174795B2 Integrated non-contacting torque and absolute position sensor for steering applications.docx |
| 0 | 2004-08-26_US2004165307A_发明申请_US20040165307A1 Hermetically sealed data storage device.docx |
| 0 | 2008-09-18_JP2008216019A_发明专利_JP2008216019A Torque sensor and electric power steering device_+++V+++.docx |
| 0 | 2008-10-16_US2008250873A_发明申请_US20080250873A1 Position Sensor Which Is Intended, in Particular, for Measuring Steering Column Torsion_+++B_C_E_F_G_H_I_J_K_R_T_V_a_l_s+++.docx |
| 0 | 2008-11-06_KR1020080097750A_发明公开_KR1020080097750A 주화 입금 관리 시스템 및 그 방법.docx |
| 0 | 2009-05-07_JP2009100209A_发明专利_JP2009100209A System and method for transferring incoming call.docx |
| 0 | 2009-05-14_US2009122335A_发明申请_US20090122335A1 IMAGE EDITING APPARATUS.docx |
| 0 | 2010-03-04_JP2010049217A_发明专利_JP2010049217A Expression conversion apparatus, operating device, expression conversion method, and program.docx |
| 0 | 2010-05-13_US2010116067A_发明申请_US20100116067A1 DEVICE FOR DETECTING THE TORQUE AND THE ANGLE OF ROTATION OF A ROTATING SHAFT_+++B_a_d+++.docx |
一种转矩角传感器,所述转矩角传感器包括中心布置有旋转轴的壳体;安装在所述壳体内的转矩传感器单元,以检测输入轴和输出轴之间的转矩变化;以及安装在所述壳体内的角度传感器单元,以检测所述输入轴和所述输出轴之间的角度变化;其中所述转矩传感器单元和所述角度传感器单元的每一个安装在所述壳体不同部分;其中所述转矩传感器单元包括安装在所述壳体内的定子;可旋转地安装在所述定子中心的转矩磁体,所述转矩磁体与所述旋转轴旋转操作协同;收集器,所述收集器安装在所述壳体上传输所述转矩磁体的磁场;磁装置模块,所述磁装置模块形成有在一个封装中单独操作的第一磁装置和第二磁装置以检测收集器传送的磁场;以及安装有所述磁装置模块的印刷电路板;其中所述收集器包括布置于定子的上表面的上收集器和布置于定子的下表面的下收集器;其中第一传输构件 and 第二传输构件与所述上收集器和所述下收集器形成为一体;其中所述第一传输构件和所述第二传输构件与一件式的所述磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触;其中所述角度传感器单元包括与所述旋转轴的旋转相协同地一起旋转的主齿轮,所述旋转轴形成有耦合到中心的输入轴和输出轴;齿轮耦合到所述主齿轮的第一子齿轮;以及齿轮耦合到所述第一子齿轮的第二子齿轮;其中所述主齿轮和所述第一/第二子齿轮安装在所述壳体内。
作为一名专利代理师,我将严格依据目标专利授权文本(CN103424218B)的说明书及权利要求书,并结合三份对比文件(D1: JP2004325317A, D2: JP2005077305A, D3: JP2005093420A)的原文具体出处,为您进行详尽的技术特征比对、最接近对比文件选择、最薄弱特征分析及后续检索策略制定。
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## 一、 权利要求技术特征分解与目标专利说明书解释
结合目标专利(CN103424218B)说明书,对权利要求1的各项技术特征解释如下:
* **特征A**:*一种转矩角传感器,所述转矩角传感器包括中心布置有旋转轴的壳体*
* **说明书解释**:参见[0015]、[0045]及图1、图5。壳体(1/1010)作为外部外壳,中心贯穿有旋转轴(2/1113/1114),提供整体结构的物理容纳空间。
* **特征B**:*安装在所述壳体内的转矩传感器单元,以检测输入轴和输出轴之间的转矩变化*
* **说明书解释**:参见[0015]、[0045]、[0065]。转矩传感器单元位于壳体内,输入轴(1113)与输出轴(1114)之间因转向力产生相对扭转,进而检测转矩变化。
* **特征C**:*安装在所述壳体内的角度传感器单元,以检测所述输入轴和所述输出轴之间的角度变化*
* **说明书解释**:参见[0015]、[0087]、[0091]。角度传感器单元检测旋转轴(输入轴/输出轴)的旋转角度。
* **特征D**:*其中所述转矩传感器单元和所述角度传感器单元的每一个安装在所述壳体不同部分*
* **说明书解释**:参见[0015]、[0085]、[0090]。转矩传感器单元和角度传感器单元在壳体内分区域或分层安装(如角度传感器的主/子齿轮布置在特定平面/分壳体中),实现结构上的解耦与微型化。
* **特征E**:*其中所述转矩传感器单元包括安装在所述壳体内的定子*
* **说明书解释**:参见[0045]、[0047]。定子(10)包括上定子(11)和下定子(12),固定在壳体内,形成交替布置的齿结构。
* **特征F**:*可旋转地安装在所述定子中心的转矩磁体,所述转矩磁体与所述旋转轴旋转操作协同*
* **说明书解释**:参见[0045]、[0047]。转矩磁体(20)呈环形且周向交替形成N/S极,随旋转轴(2)协同旋转。
* **特征G**:*收集器,所述收集器安装在所述壳体上传输所述转矩磁体的磁场*
* **说明书解释**:参见[0045]、[0047]。收集器(30)环绕转矩磁体,用于引导和传输磁体产生的磁场。
* **特征H**:*磁装置模块,所述磁装置模块形成有在一个封装中单独操作的第一磁装置和第二磁装置以检测收集器传送的磁场*
* **说明书解释**:参见[0016]、[0051]-[0053]及图2。磁装置模块(40)将第一磁装置(41)和第二磁装置(42)集成于**单一封装(一件式封装模块)**内,且两者保持独立工作以实现冗余检测。
* **特征I**:*安装有所述磁装置模块的印刷电路板*
* **说明书解释**:参见[0016]、[0045]、[0055]。PCB(50)用于承载并电连接上述单封装的磁装置模块(40)。
* **特征J**:*其中所述收集器包括布置于定子的上表面的上收集器和布置于定子的下表面的下收集器*
* **说明书解释**:参见[0047]、图1及图2。收集器(30)分为上收集器(31)和下收集器(32),分别置于定子的上下表面。
* **特征K**:*其中第一传输构件 and 第二传输构件与所述上收集器和所述下收集器形成为一体*
* **说明书解释**:参见[0048]、[0049]及图2。第一传输构件(31a)与上收集器(31)一体延伸弯折,第二传输构件(32a)与下收集器(32)一体延伸弯折。
* **特征L**:*其中所述第一传输构件和所述第二传输构件与一件式的所述磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触*
* **说明书解释**:参见[0018]、[0049]、[0050]、[0058]及图2、图3。传输构件(31a, 32a)远端经多次弯折形成扩展面,分别与单封装的磁装置模块(40)的上表面和下表面直接形成**平面面接触(Face Contact)**,将磁场导入单封装模块。
* **特征M**:*其中所述角度传感器单元包括与所述旋转轴的旋转相协同地一起旋转的主齿轮,所述旋转轴形成有耦合到中心的输入轴和输出轴*
* **说明书解释**:参见[0021]、[0069]、[0071]。主齿轮(1020)套设于旋转轴(输入/输出轴)上并协同旋转。
* **特征N**:*齿轮耦合到所述主齿轮的第一子齿轮*
* **说明书解释**:参见[0021]、[0069]、[0074]。第一子齿轮(1031)与主齿轮相啮合传动。
* **特征O**:*齿轮耦合到所述第一子齿轮的第二子齿轮*
* **说明书解释**:参见[0021]、[0074]、图6。第二子齿轮(1032)直接与第一子齿轮(1031)齿轮耦合(串联传动结构)。
* **特征P**:*其中所述主齿轮和所述第一/第二子齿轮安装在所述壳体内*
* **说明书解释**:参见[0021]、[0069]。主齿轮及第一、第二子齿轮均收纳于壳体(主壳体/子壳体)内部。
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## 二、 各对比文件与权利要求1特征比对分析(含出处)
### 1. 对比文件公开情况说明
* **D1(JP2004325317A)**:公开了一种用于检测转向轴旋转角度的角度检测装置及计算方法。
* **D2(JP2005077305A)**:公开了一种同时检测输入轴与输出轴之间旋转角度和转矩的旋转角度及转矩检测装置(复合传感器)。
* **D3(JP2005093420A)**:公开了一种具备霍尔传感器及磁体结构的电子设备输入装置。
### 2. 特征比对表
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2004325317A) | D2 (JP2005077305A) | D3 (JP2005093420A) |
| 特征A(壳体及旋转轴) | 公开 [0019], 图1<br>(公开壳体2及转向轴S) | 公开 [2]段(实施形态1), 图1(b)<br>(公开上下壳体7/8及输入/输出轴4/6) | 未公开 |
| 特征B(转矩传感器单元) | 未公开<br>(仅为角度检测) | 公开 [2]段(实施形态1), 图1(b)<br>(通过扭杆2a、第一/二齿轮及磁铁检测转矩) | 未公开 |
| 特征C(角度传感器单元) | 公开 [0019]-[0022], 图1<br>(通过齿轮及磁敏元件检测轴旋转角) | 公开 [2]段(实施形态1), 图1(b)<br>(通过齿轮1/3及转子磁体检测旋转角) | 未公开 |
| 特征D(转矩与角度单元分部安装) | 未公开 | 公开 [2]段(实施形态1), 图1(b)<br>(第一/二齿轮及第一/二转子分置于基板15两侧/上下壳体不同空间) | 未公开 |
| 特征E(定子) | 未公开 | 实质公开/等效 [2]段(实施形态1)<br>(公开转矩检测的齿轮1/3和扭杆结构,未采用磁极定子片) | 未公开 |
| 特征F(转矩磁体) | 未公开 | 公开 [2]段(实施形态1), 图1(b)<br>(第一/第二磁体20a/20b固定于转子中心随轴旋转) | 未公开 |
| 特征G(收集器) | 未公开 | 未公开<br>(D2磁体直接对准磁敏元件21a/21b,无集磁环/收集器) | 未公开 |
| 特征H(单封装双磁装置模块) | 未公开 | 未公开<br>(D2在PCB两面分别布置独立的第一/第二磁敏元件21a/21b) | 公开 [2]段, [0026], 图9<br>(公开将2个霍尔IC/传感器集成封入同一个封装模块中,如[0026]段“2つのホール素子...1つにパッケージ”) |
| 特征I(PCB板) | 未公开 | 公开 [2]段(实施形态1), 图1(b)<br>(公开电路基板15) | 公开 [2]段, 图5<br>(公开柔性基板30) |
| 特征J(上下收集器) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征K(第一/二传输构件与收集器一体) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征L(传输构件与单封装模块上下表面面接触) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征M(协同旋转的主齿轮) | 公开 [0020], 图1<br>(旋转板3的外周齿轮部3a) | 公开 [2]段(实施形态1), 图1(b)<br>(与输入/输出轴耦合的第一/第二齿轮1/3) | 未公开 |
| 特征N(第一子齿轮与主齿轮耦合) | 公开 [0020], 图1<br>(齿轮体4与旋转板3齿合) | 公开 [2]段(实施形态1), 图1(b)<br>(第一/二转子齿轮部11与齿轮1/3齿合) | 未公开 |
| 特征O(第二子齿轮与第一子齿轮耦合) | 未公开<br>(D1仅单个齿轮体4与主齿轮啮合) | 未公开<br>(D2的两个转子各自直接与主齿轮1/3啮合,非子齿轮间相互啮合) | 未公开 |
| 特征P(主齿轮与子齿轮均在壳体内) | 公开 [0019], 图1 | 公开 [2]段(实施形态1), 图1(b) | 未公开 |
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## 三、 最接近对比文件的选择分析
在创造性审查/无效评价中,选择**最接近对比文件(Primary Reference)**需从技术领域、解决的技术问题、技术效果及技术特征覆盖度综合考量。
### 1. 整体分析与结论
* **结论**:**D2(JP2005077305A)** 是**最适合作为最接近的对比文件**。
### 2. 深入分析理由
* **技术领域与总体结构高度契合**:
* 本专利旨在提供一种能够同时检测输入轴与输出轴之间转矩和旋转角度的“转矩角传感器”。
* **D2(JP2005077305A)** 的发明名称即为“旋转角度及转矩检测装置”,同样属于汽车助力转向(EPS)系统中的复合传感器领域。
* D2公开了特征 **A、B、C、D、F、I、M、N、P**。其在壳体内集成了基于扭杆和齿轮传动的转矩检测和角度检测机构,与本专利的整体架构最为接近。
* **解决的技术问题与技术效果重合**:
* 本专利解决的技术问题是:在同一壳体内集成转矩与角度传感器,实现**结构紧凑、小型化/薄型化**,同时维持高可靠性([0012]、[0030])。
* D2同样致力于解决复合传感器“尺寸大、难以小型化”的问题,其效果也是“实现装置整体的薄型化和小型化,并能同时高精度检测角度与转矩”(参见D2[2]段“目的”与“效果”)。
* **其他对比文件的局限性**:
* **D1(JP2004325317A)**:仅涉及单一的“角度检测”,完全没有涉及转矩检测单元(特征B、E、F、G、H、J、K、L等均缺失),技术领域相对偏狭。
* **D3(JP2005093420A)**:属于电子设备/手机输入按键(操作拨盘)领域,非汽车转矩角传感器。虽公开了“单封装双霍尔元件(特征H)”,但无法作为整体架构的最接近对比文件。
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## 四、 未被最接近对比文件公开的特征及其比对
以 **D2** 作为最接近对比文件时,权利要求1中**未被D2公开的特征**包括:
1. **特征G、J、K、L**(集磁与传输构件):上/下收集器结构,及其一体延伸的传输构件与单封装磁敏模块的**上下表面形成面接触**。
2. **特征H**(单封装磁装置模块):将独立工作的两个磁传感器集成封入**同一个封装模块**中(D2是放在PCB上下两面的两个独立器件)。
3. **特征O**(子齿轮间串联啮合):第二子齿轮齿轮耦合到第一子齿轮(D2中两个转子均直接与主齿轮啮合)。
4. **特征E**(特定定子结构):传统磁极定子结构(D2采用齿轮结合转子磁铁直接感应)。
### 其他对比文件的公开情况:
* **特征H(单封装双磁装置)**:被 **D3(JP2005093420A)** 明确公开(D3 [0026]段:“2つのホール素子(IC)を1つにパッケージ”即“将两个霍尔素子集成封入一个封装内”)。
* **特征G、J、K、L(收集器及弯曲面接触结构)** 以及 **特征O(子齿轮串联啮合传动:主齿轮->第一子齿轮->第二子齿轮)**:**在现有对比文件D1、D2、D3中均未被公开**。
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## 五、 无效请求中最薄弱的技术特征分析
若针对目标专利CN103424218B发起专利无效宣告请求,本专利**最薄弱(最难被攻破/最具有保护高度)的技术特征**为:
### **最薄弱技术特征:特征L结合特征K、J、H(集磁传输构件与单封装模块的面接触布置)**
> **特征L**:*其中所述第一传输构件和所述第二传输构件与一件式的所述磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触*
#### 深入解析其为何是专利权的“避风港”:
1. **结构协同性极高**:特征L并非孤立的技术特征,而是与特征H(一件式单封装模块)、特征J(上下收集器)、特征K(一体弯折传输构件)深度绑定的**组合特征**。
2. **特定的空间三维拓扑形态**:根据说明书[0048]-[0050]及图2、图3,第一/二传输构件从位于水平面的上下收集器延伸后,**至少弯曲两次(直角弯折)**,使其终端展宽部分精确贴合在垂直/水平放置的单封装磁模块的**顶面(上表面)和底面(下表面)**。
3. **带来了非显而易见的预期外技术效果**:
* 传统双磁传感器需要极大的PCB面积和空间容积;本专利通过将集磁环的导磁构件直接弯折并“面接触”夹持在**单封装双芯片**的上下表层,不仅避免了磁场干扰,更直接打破了转矩传感器在轴向高度上的瓶颈,使得壳体高度(H)可以压缩至定子高度的1.2-1.5倍(说明书[0061])。
4. **现有技术存在技术偏见/相反教导**:
* 在现有技术(如D2)中,为了防止双磁敏元件相互干扰,普遍采用“PCB正反两面分离贴装”或“空间远距离物理隔离”的设计。
* 将两个感应器打包进同一个封装,再利用一体成型且双重弯折的金属集磁板上下包夹面接触,这种极度紧凑的导磁路设计在现有对比文件中找不到技术启示(Technical Teaching),具有极强的技术壁垒。
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## 六、 进一步的对比文件检索策略建议
为了成功无效权利要求1,必须打破上述“集磁传输构件面接触结构(特征G/J/K/L)”及“子齿轮串联传动(特征O)”的技术防线。建议采取以下多维度的进一步检索策略:
### 1. 针对“集磁环/传输构件面接触及轴向微型化(特征G、J、K、L)”的检索
* **技术关键词组合**:
* (Stator OR Collector OR Flux concentrator OR Concentrator OR Magnetic lead frame) AND (Package OR Single package OR Chip OR Top surface OR Bottom surface OR Face contact OR Surface contact OR Bend OR Curved) AND (Torque sensor OR Steering)
* 中文:(定子 OR 收集器 OR 集磁 OR 导磁) AND (封装 OR 单个封装 OR 顶面 OR 底面 OR 面接触 OR 弯折) AND (转矩 OR 扭矩)
* **重点申请人/专利权人检索**:
* 重点排查车用传感器巨头及精细磁电子厂商在2012年5月17日(本专利优先权日)之前的专利布局:
* **日本**:Denso(电装)、NSK(精工)、Nidec(日本电产)、Alps Alpine(阿尔卑斯阿尔派)、Asahi Kasei(旭化成/AKM)。
* **欧洲**:Moving Magnet Technologies (MMT)、Melexis(迈来芯)、Infineon(英飞凌)、Bosch(博世)。
* **IPC分类号精准限定**:
* `G01L 3/10`(利用磁性现象测量扭矩)
* `G01L 5/22`(专用于转向设备的测量)
* `G01D 5/14`(利用磁性元件的角度/位置变量检测)
### 2. 针对“角度传感器子齿轮串联/多级啮合(特征O)”的检索
* **技术特征焦点**:检索主齿轮驱动第一子齿轮,第一子齿轮再驱动第二子齿轮(Main gear -> Sub gear 1 -> Sub gear 2)用于游标法(Vernier principle)扩展角度检测范围的机构。
* **IPC/CPC分类号**:
* `G01D 5/04`(通过机械齿轮传动的角度指示)
* `G01B 7/30`(测量旋转角)
* **关键词**:`(Main gear OR Primary gear) AND (Sub gear OR Driven gear OR Pinion) AND (Intermeshed OR Series OR Vernier)`。
### 3. 非专利文献(NPL)与同族文献追溯策略
* **非专利文献(NPL)**:检索Melexis或Infineon在2010–2012年间发布的车规级Dual-Die(双芯片单封装)霍尔传感器应用手册(Application Notes)及集磁环设计指南(Magnetic Design Guides)。
* **同族及引证文献追踪**:
* 深入追踪目标专利 **CN103424218B** 的同族专利(如韩国优先权案 KR1020120052340A、KR1020120060437A,美国同族等)在审查过程中的审查意见通知书(Office Actions)及对比文件。
* 重点反查与目标专利技术方案高度重合的专业论文(如IEEE Transactions on Magnetics相关车用传感器集磁架构文献)。
以专利代理师的专业视角,紧密结合目标专利说明书的解释,针对目标专利 CN103424218B 权利要求1的技术特征,与三份对比文件进行深度对比与创造性/无效分析。
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### 一、 权利要求1技术特征解析与说明书解释
根据目标专利 CN103424218B 说明书的教导,权利要求1各技术特征的具体含义及技术作用解析如下:
* **技术特征A(壳体结构)**:转矩角传感器包含中心布置有旋转轴的壳体(1)。说明书[0046]及图1、图3指出,壳体形成整体外部形态及内部容纳空间。
* **技术特征B、C、D(双功能集成与空间布局)**:壳体内分别安装转矩传感器单元和角度传感器单元,且**安装在壳体不同部分**。说明书[0015][0025]解释为:将转矩与角度两套独立检测单元同构集成于同一壳体的不同物理空间/区域(如主壳体与子壳体/上下轴向空间),实现复合检测与微型化。
* **技术特征E、F、G、I(转矩传感器基础构件)**:包括定子(10)、可旋转的转矩磁体(20)、收集器(30)以及安装有磁装置模块的PCB(50)。
* **技术特征H(单封装双磁芯片)**:磁装置模块**在一个封装中单独操作的第一磁装置和第二磁装置**。说明书[0016][0052][0060]明确解释:将一对磁传感器芯片(如Hall IC或AMR IC)封装入**一件式/单封装模块(40)**中,取代传统需独立安装于PCB的两个散装芯片,以缩减转矩传感器的轴向高度并简化组装。
* **技术特征J(上下收集器布局)**:收集器包括布置于定子**上表面的上收集器(31)**和**下表面的下收集器(32)**(说明书[0017][0047])。
* **技术特征K(一体化传输构件)**:**第一传输构件(31a)和第二传输构件(32a)与上、下收集器形成为一体**(说明书[0017][0048])。
* **技术特征L(传输构件与单封装模块的面接触)**:第一与第二传输构件**与一件式的磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触**。说明书[0018][0050]指出:传输构件延伸端经过弯曲(如两次直角弯曲)形成扩展平坦面,夹持并紧贴一件式封装模块的上、下外表面,高效导入磁场。
* **技术特征M、N、O、P(角度传感器主子齿轮传动链)**:角度传感器单元包括与旋转轴协同的主齿轮(1020)、与主齿轮耦合的第一子齿轮(1031)、以及**与第一子齿轮齿轮耦合的第二子齿轮(1032)**,且三者均安装在壳体内。说明书[0021][0074]-[0078]解释:齿轮呈级联/串联传动关系(主齿轮$\rightarrow$第一子齿轮$\rightarrow$第二子齿轮),通过调整齿轮比增大末端子齿轮转数,从而提升角度检测的精度与线性度。
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### 二、 对比文件特征比对分析与出处表
对三份对比文件进行原文比对(详见下表):
* **D1 (US7073398B2)**:公开了一种利用磁阻元件和齿轮机构检测旋转体旋转角度的装置。
* **D2 (KR1020070043000A)**:公开了一种用于测量转向柱扭矩的角度/位置传感器,重点改进了磁路定子与收集器结构。
* **D3 (US20080250873A1)**:为D2的同族申请,技术方案与D2基本等同。
#### 权利要求1特征比对表
| 权利要求1技术特征 | 对比文件 D1<br>(US7073398B2) | 对比文件 D2<br>(KR1020070043000A) | 对比文件 D3<br>(US20080250873A1) |
| 特征A:中心布置有旋转轴的壳体 | 公开:壳体2及转向轴S<br>(*出处:[0028],图1*) | 公开:支持结构/外壳及转子轴<br>(*出处:[0022],图5-7*) | 公开:支持结构及转子轴<br>(*出处:[0022],图5-7*) |
| 特征B:壳体内转矩传感器单元 | 未公开(仅有角度检测) | 公开:测量转向柱扭矩的传感器<br>(*出处:[0001],[0011]*) | 公开:测量转向柱扭矩的传感器<br>(*出处:[0001],[0011]*) |
| 特征C:壳体内角度传感器单元 | 公开:齿轮与磁阻元件检测角度<br>(*出处:[0028]-[0031]*) | 未公开(仅为单功能扭矩传感器) | 未公开(仅为单功能扭矩传感器) |
| 特征D:转矩与角度传感器安装于壳体不同部分 | 未公开(无转矩单元) | 未公开(无角度单元) | 未公开(无角度单元) |
| 特征E:转矩传感器包含定子 | 未公开 | 公开:定子20(上/下定子21,22)<br>(*出处:[0022],图5, 图8*) | 公开:定子20(上/下定子21,22)<br>(*出处:[0022],图5, 图8*) |
| 特征F:定子中心可旋转的转矩磁体 | 未公开 | 公开:多极转子磁体11<br>(*出处:[0022],[0104]*) | 公开:多极转子磁体11<br>(*出处:[0022],[0099]*) |
| 特征G:壳体上传输磁场的收集器 | 未公开 | 公开:磁场收集器30(31, 32)<br>(*出处:[0022],[0083]*) | 公开:磁场收集器30(31, 32)<br>(*出处:[0022],[0078]*) |
| 特征H:单封装中单独操作的第一、二磁装置模块 | 未公开 | 实质公开/隐含:在一个IC封装内包含两个磁感知元件(*出处:[0060],[0113]*) | 实质公开/隐含:在一个IC封装内包含两个磁感知元件(*出处:[0056],[0108]*) |
| 特征I:安装有磁装置模块的PCB | 公开:电路板6<br>(*出处:[0034],图2*) | 公开:印刷电路/基板60<br>(*出处:[0106]*) | 公开:印刷电路/基板60<br>(*出处:[0101]*) |
| 特征J:定子上表面的上收集器与下表面的下收集器 | 未公开 | 公开:位于轴向两端的收集器31, 32<br>(*出处:[0084],图5-7*) | 公开:位于轴向两端的收集器31, 32<br>(*出处:[0079],图5-7*) |
| 特征K:第一/二传输构件与上下收集器一体形成 | 未公开 | 公开:收集器延伸出的弯曲分支/传导分支35, 36<br>(*出处:[0022],[0106]*) | 公开:收集器延伸出的弯曲分支/传导分支35, 36<br>(*出处:[0022],[0101]*) |
| 特征L:第一/二传输构件与单封装模块上下表面面接触 | 未公开 | 未公开(D2分支35,36形成气隙40,芯片插入气隙中,而非面接触) | 未公开(D3分支35,36形成气隙40,芯片插入气隙中,而非面接触) |
| 特征M:主齿轮及协同旋转轴 | 公开:旋转板3及其齿轮3a<br>(*出处:[0028],图1*) | 未公开 | 未公开 |
| 特征N:齿轮耦合到主齿轮的第一子齿轮 | 公开:与齿轮3a啮合的齿轮体4/异常检测齿轮21(*出处:[0029],[0051]*) | 未公开 | 未公开 |
| 特征O:齿轮耦合到第一子齿轮的第二子齿轮 | 未公开(D1中所有齿轮均直接与主齿轮3a啮合,呈并联布局) | 未公开 | 未公开 |
| 特征P:主齿轮与子齿轮安装于壳内 | 公开:安装于壳体2内<br>(*出处:[0028],图1*) | 未公开 | 未公开 |
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### 三、 最接近对比文件分析(基于整体技术问题与效果)
在评估创造性时,**D1 (US7073398B2)** 和 **D2 (KR1020070043000A) / D3 (US20080250873A1)** 均具备作为最接近对比文件的条件(可存在多个最接近对比文件):
1. **以 D2 (或同族 D3) 作为最接近对比文件(推荐首选)**:
* **解决的技术问题与效果**:目标专利的主要发明点集中在**转矩传感器部分的微型化、结构简化**(单封装芯片、传输构件与芯片面接触)以及结合角度传感器。D2/D3 属于转向柱扭矩传感器领域,其核心方案揭示了定子、上下收集器、一体式传输分支(特征E、F、G、J、K),甚至在段落[0060]/[0113]中明确提出了“在一个集成电路封装中包含两个磁敏元件”的概念(特征H)。
* **区别特征**:主子齿轮构成的角度传感器单元(M、N、O、P)、转矩与角度复合集成(B、C、D)以及**传输构件与单封装芯片的上/下表面形成“面接触”(特征L)**。
2. **以 D1 作为最接近对比文件**:
* **解决的技术问题与效果**:D1 属于汽车转向角检测装置(角度传感器),旨在解决多齿轮传动检测角度时的功耗与精度问题。
* **区别特征**:缺乏整个转矩传感器单元(特征B、E、F、G、H、J、K、L)、复合集成布局(特征D),以及齿轮级联关系(特征O:D1的齿轮均直接啮合主齿轮,非第一子齿轮驱动第二子齿轮)。
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### 四、 最薄弱技术特征与无效突破口分析
若要针对本专利权利要求1提出无效宣告请求,**最薄弱的技术特征**及突破策略分析如下:
#### 1. 最薄弱特征突破点一:特征 O(第一子齿轮与第二子齿轮串联/级联啮合)
* **薄弱原因**:D1 虽然公开了主齿轮和子齿轮,但其子齿轮均并联在主齿轮周围。然而,在机械齿轮传动领域,通过“主齿轮 $\rightarrow$ 中间齿轮(第一子齿轮) $\rightarrow$ 末端齿轮(第二子齿轮)”的级联方式来增加传动比或改变轴距布局,属于**机械传动的公知常识/习惯用手段**。
#### 2. 最薄弱特征突破点二:特征 L(传输构件与单封装模块的上/下表面形成“面接触”)
* **薄弱原因**:D2/D3 中传输构件(分支35, 36)延伸形成测量气隙(Gap 40),芯片置于气隙中。目标专利将分支弯曲并与一件式封装模块的上下表面形成“面接触”,其本质是**取消测量空气间隙、将导磁构件直接贴合芯片外壳以减少磁损失**。这种“贴合/面接触”在电磁感应及导磁收集器结构中极其容易被认定为“显而易见的设计变更”或常规工艺贴合。
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### 五、 进一步对比文件检索策略
为了彻底攻破权利要求1(尤其是克服特征 D、O、L 的组合障碍),建议采取以下补充检索策略:
1. **针对“转矩-角度复合传感器(TAS/TIS)”集成布局(特征 B+C+D)的检索**:
* **IPC / CPC 分类号组合**:`G01L5/22`(测量操纵杆/转向盘上的扭矩)、`G01B7/30`(旋转角测量)、`B62D5/04`(电动助力转向 EPS)。
* **逻辑组配关键词**:`(Torque NEAR/3 Angle) AND Sensor`,`("torque angle sensor" OR "TAS")`,`("torque index sensor" OR "TIS")`。
* **优先检索申请人/文献库**:博世(Bosch)、日本精工(NSK)、捷太格特(JTEKT)、海拉(Hella)、摩比斯(MOBIS)。
2. **针对“级联齿轮角度检测(主齿轮$\rightarrow$子齿轮1$\rightarrow$子齿轮2)”(特征 O)的检索**:
* **分类号**:`G01D5/00`、`G01B7/30`。
* **关键词**:`(main gear AND first sub-gear AND second sub-gear)`,`(cascade OR series) NEAR/5 gear`,`Vernier principle`(游标齿轮原理)。
3. **针对“导磁传输构件与磁敏感IC外壳/封装形成面接触/夹持”(特征 L)的检索**:
* **关键词**:`(collector OR stator OR flux) AND (surface contact OR direct contact OR sandwich OR clamp) AND (IC OR package OR hall)`。
* 重点寻找在无气隙/贴合式磁通传导封装方面的实用新型或早期失效专利。
尊敬的检索人/代理人:
针对目标专利 **CN103424218B(转矩角传感器)** 的权利要求1,结合说明书文本以及提供的三份对比文件(D1:US20100116067A1、D2:US20110025238A1、D3:US20110043198A1)进行深度技术特征拆解、对比文件比对、最接近对比文件选择以及无效攻击策略分析。具体报告如下:
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### 一、 目标专利权利要求1说明书解释与技术特征拆解
结合目标专利说明书(CN103424218B)对权利要求1的各项技术特征进行界定与剖析:
1. **技术特征A:所述转矩角传感器包括中心布置有旋转轴的壳体**
* **说明书解释**:壳体(1)形成转矩角传感器的外部形态,内部形成有容纳空间;旋转轴(2/1113/1114)穿过壳体中心(段[0045]、[0070])。
2. **技术特征B:安装在所述壳体内的转矩传感器单元,以检测输入轴和输出轴之间的转矩变化**
* **说明书解释**:转矩传感器单元用于测量施加到转向轴(输入轴与输出轴)的转矩(段[0003]、[0065]-[0068])。
3. **技术特征C:安装在所述壳体内的角度传感器单元,以检测所述输入轴和所述输出轴之间的角度变化**
* **说明书解释**:角度传感器单元用于测量转向柱/旋转轴的旋转角变化(段[0003]、[0069])。
4. **技术特征D:其中所述转矩传感器单元和所述角度传感器单元的每一个安装在所述壳体不同部分**
* **说明书解释**:例如壳体(1010)分为安装主齿轮的主壳体(1011)和安装子齿轮的子壳体(1012),或者转矩与角度传感器部分占据壳体的不同轴向/平面空间(段[0069]、[0090])。
5. **技术特征E:其中所述转矩传感器单元包括安装在所述壳体内的定子**
* **说明书解释**:定子(10)包括上定子(11)和下定子(12),固定于壳体内,周边交替布置有齿(段[0046]-[0047])。
6. **技术特征F:可旋转地安装在所述定子中心的转矩磁体,所述转矩磁体与所述旋转轴旋转操作协同**
* **说明书解释**:转矩磁体(20/1112)呈环形,周向交替有N/S极,随旋转轴(输入轴)同步旋转(段[0047]、[0066]-[0067])。
7. **技术特征G:收集器,所述收集器安装在所述壳体上传输所述转矩磁体的磁场**
* **说明书解释**:收集器(30/1120)用于导磁,将转矩磁体的磁场变化引导输送至磁装置(段[0047]、[0066])。
8. **技术特征H:磁装置模块,所述磁装置模块形成有在一个封装中单独操作的第一磁装置和第二磁装置以检测收集器传送的磁场**
* **说明书解释**:**核心结构**。使用一件式/单封装磁装置模块(40),内部集成可单独工作的第一磁装置(41)与第二磁装置(42),避免采用两个独立封装所带来的体积庞大和安装繁琐问题(段[0008]、[0049]-[0053]、[0059]-[0060])。
9. **技术特征I:安装有所述磁装置模块的印刷电路板**
* **说明书解释**:PCB(50)垂直于旋转轴方向安装,远端安装有该单封装磁装置模块(40)(段[0055])。
10. **技术特征J:其中所述收集器包括布置于定子的上表面的上收集器和布置于定子的下表面的下收集器**
* **说明书解释**:收集器(30)分为上收集器(31)和下收集器(32),分别对称环绕设置于定子的上下两侧(段[0047]-[0048])。
11. **技术特征K:其中第一传输构件 and 第二传输构件与所述上收集器和所述下收集器形成为一体**
* **说明书解释**:上收集器(31)一体延伸出第一传输构件(31a),下收集器(32)一体延伸出第二传输构件(32a)(段[0048]-[0049])。
12. **技术特征L:其中所述第一传输构件和所述第二传输构件与一件式的所述磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触**
* **说明书解释**:第一/第二传输构件(31a, 32a)延伸并经过弯折,其远端扩展单元与一件式磁装置模块(40)的顶面和底面形成物理面接触以传导磁场(段[0049]-[0050]、[0058])。
13. **技术特征M:其中所述角度传感器单元包括与所述旋转轴的旋转相协同地一起旋转的主齿轮,所述旋转轴形成有耦合到中心的输入轴和输出轴**
* **说明书解释**:主齿轮(1020)套设并与输入轴/输出轴同步旋转(段[0069]-[0072])。
14. **技术特征N:齿轮耦合到所述主齿轮的第一子齿轮**
* **说明书解释**:第一子齿轮(1031)与主齿轮(1020)啮合(段[0069]、[0074])。
15. **技术特征O:齿轮耦合到所述第一子齿轮的第二子齿轮**
* **说明书解释**:第二子齿轮(1032)与第一子齿轮(1031)直接齿轮耦合/啮合(段[0074]-[0075])。
16. **技术特征P:其中所述主齿轮和所述第一/第二子齿轮安装在所述壳体内**
* **说明书解释**:主齿轮与第一/第二子齿轮均收纳于壳体(主壳体与子壳体)中(段[0069]、[0090])。
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### 二、 对比文件技术特征比对表
*注:对比文件编号及公开号如下:*
* **D1**:US20100116067A1 (DEVICE FOR DETECTING THE TORQUE AND THE ANGLE OF ROTATION OF A ROTATING SHAFT)
* **D2**:US20110025238A1 (MOTOR CONTROLLER AND ELECTRONIC POWER STEERING APPARATUS)
* **D3**:US20110043198A1 (ARRANGEMENT FOR DETECTING A ROTATION ANGLE)
| 权利要求1技术特征 | D1 (US20100116067A1) 比对与出处 | D2 (US20110025238A1) 比对与出处 | D3 (US20110043198A1) 比对与出处 |
| 特征A (壳体+旋转轴) | 公开。公开了围绕轴14的设备结构([0016]及图1)。 | 实质公开。公开了包含转向轴102与无刷电机/ECU的整体系统([0045]及图1)。 | 公开。公开了转向轴驱动的转子2与壳体8([0025]、[0031]及图1)。 |
| 特征B (转矩传感器单元) | 公开。公开了用于测量轴传输转矩的扭矩传感器(应变片15/旋转接触总线16)([0002]、[0017])。 | 公开。公开了转矩传感器3用于检测转向轴102的转向力矩T([0044]、[0046])。 | 未公开。仅提及角度检测。 |
| 特征C (角度传感器单元) | 公开。公开了编码器17用于检测轴的旋转角度([0002]、[0018])。 | 未公开。主要涉及电机控制算法与位置传感器5([0046]),未公开专门的角度传感器单元。 | 公开。公开了转向角度传感器1,用于检测旋转角度([0025])。 |
| 特征D (转矩/角度安装在不同部分) | 公开。转矩传感器15/16与角度编码器17沿轴14在不同位置布置([0017]-[0018]及图1)。 | 未公开。 | 未公开(无转矩传感器)。 |
| 特征E (转矩单元定子) | 未公开。D1采用应变片+导电环/刷触点结构([0002]、[0021]),无磁性定子结构。 | 未公开(未公开具体定子结构)。 | 未公开。 |
| 特征F (转矩磁体协同旋转) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| 特征G (收集器传输磁场) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| 特征H (单封装双磁装置模块) | 未公开。D1的编码器17采用单霍尔传感器33检测单磁体34([0019]-[0020])。 | 未公开。D2属于电机算法/控制电路领域。 | 未公开。D3公开了单/双霍尔IC,但为测量角度齿轮的磁体([0013]),未在转矩单元中使用单封装双磁装置。 |
| 特征I (安装磁装置模块的PCB) | 公开。公开了PCB 27([0021])。 | 未公开。 | 公开。公开了PCB 10([0031])。 |
| 特征J (上下收集器) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| 特征K (第一/第二传输构件一体) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| 特征L (传输构件与单封装模块面接触) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| 特征M (主齿轮协同旋转) | 实质公开。D1通过同步带轮37/35联动,非齿轮直连([0020]及图1)。 | 未公开。 | 公开。转子2(主齿轮)由转向轴驱动([0025])。 |
| 特征N (第一子齿轮与主齿轮耦合) | 未公开。 | 未公开。 | 公开。从动齿轮/卫星齿轮(子齿轮3或5)与主齿轮2啮合([0025]、[0029])。 |
| 特征O (第二子齿轮与第一子齿轮耦合) | 未公开。 | 未公开。 | 公开。段[0011]公开了卫星齿轮可以耦合到另一个卫星齿轮("at least one further satellite... coupled to the one satellite")。 |
| 特征P (主/子齿轮安装在壳体内) | 未公开。 | 未公开。 | 公开。主齿轮与卫星齿轮均安装在壳体8内([0031]及图1)。 |
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### 三、 创造性分析:最接近对比文件的选择
#### 1. 各对比文件整体解决的技术问题与技术效果分析
* **D1 (US20100116067A1)**:
* **解决的技术问题**:解决现有电动螺丝刀转矩角传感器中机械编码器/光学编码器因摩擦、粉尘干涉和电噪声导致的测量误差问题([0004]-[0008])。
* **技术效果**:通过霍尔效应传感器与皮带轮结合,实现无接触角度检测,降低整体尺寸并提高抗粉尘干扰能力([0009]-[0010])。
* **技术领域契合度**:属于“转矩与旋转角检测设备”,与目标专利同一领域。
* **D2 (US20110025238A1)**:
* **解决的技术问题**:解决无刷电机在高速高负载运行时的弱磁控制下,驱动电路过流损坏及输出转矩下降的问题([0005]-[0006])。
* **技术效果**:通过电流/电压极限值约束算法修正q轴电流指令([0025]-[0028])。
* **技术领域契合度**:属于“电机控制器和电子动力转向(EPS)系统控制算法”,**不涉及转矩角传感器的具体机械与磁路物理结构**。
* **D3 (US20110043198A1)**:
* **解决的技术问题**:解决在车辆转向系统中利用小安装空间精确测量多圈绝对旋转角的问题([0006])。
* **技术效果**:利用主齿轮(转子)驱动卫星齿轮(子齿轮)结合外摆线传动机制,实现小体积下的高角度分辨率([0006]、[0013])。
* **技术领域契合度**:属于“转向角度检测装置”,公开了目标专利角度传感器单元的核心齿轮传动链。
#### 2. 最接近对比文件的结论
* **主最接近对比文件**:**D1 (US20100116067A1)**。
* **原因**:D1与目标专利同属于“同时测量旋转轴转矩和角度的复合传感器”技术领域,技术问题(降低体积、提高检测精度、减少干扰)高度一致,且公开了转矩传感器与角度传感器同轴/同壳体分区域布置的主架构(特征A、B、C、D、I)。
* **辅助对比文件/组合对比文件**:**D3 (US20110043198A1)**。
* **原因**:D3公开了角度传感器部分的“主齿轮 + 第一子齿轮 + 耦合至第一子齿轮的第二子齿轮”的齿轮传动链结构(特征M、N、O、P)。D3可以作为D1的组合对比文件,用于否定角度传感器单元相关特征的创造性。
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### 四、 无效请求攻防分析与最薄弱技术特征
#### 1. 结合对比文件的组合逻辑
* **D1 + D3 结合**:
* **D1公开了**:转矩角传感器的整体框架(A、B、C、D、I)。
* **D3公开了**:角度传感器单元的具体多级子齿轮传动机构(M、N、O、P)。
* **公知常识/领域惯用手段**:采用定子、转矩磁体以及导磁收集器(特征E、F、G、J)属于磁阻式/霍尔式转矩传感器的传统标准结构(如目标专利背景技术段[0009]所述)。
#### 2. 最薄弱的技术特征(目标专利的核心防线)
经过比对,**权利要求1中最薄弱、最容易被无效,或者说最具有独立创造性防线特征的是**:
* **核心防线特征(特征H与特征L的结合)**:
* **特征H**:*“磁装置模块形成有在一个封装中单独操作的第一磁装置和第二磁装置以检测收集器传送的磁场”*(单封装/一件式双芯片磁模块)。
* **特征L**:*“第一传输构件和第二传输构件与一件式的磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触”*(上/下收集器延伸出的弯曲传输构件直接与单封装模块的上/下表面面接触)。
* **薄弱性分析**:
* **为什么特征E-G、J-K容易被攻破**:定子、环形磁体、上/下收集器以及一体形成的传输构件属于汽车EPS转矩传感器(如利用爪极定子和集磁环)极其公知的结构。
* **专利权人的真正发明点**:目标专利说明书段[0008]、[0030]、[0053]、[0060]明确指出,传统技术需将两个独立封装的磁芯片分别安装在PCB上,导致传感器体积大、组装繁琐。目标专利采用**一个封装内集成两个独立磁芯片(一件式/单封装)**,并通过**上下收集器的传输构件弯折后与该单封装模块的上下表面形成物理面接触**。这使得转矩传感器在保持冗余安全(双芯片)的同时,高度(H)降至定子高度的1.2-1.5倍,大幅实现了微型化。
* **现状**:目前提供的D1、D2、D3**均未公开“单封装双磁芯片(特征H)”以及“上下收集器传输构件与单封装模块上下表面形成面接触(特征L)”**。如果仅凭D1+D3+公知常识,如果不补充针对特征H和L的结合对比文件,无效请求很难直接推翻权利要求1。
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### 五、 进一步对比文件检索策略(无效检索建议)
为了成功无效CN103424218B的权利要求1,必须重点补充检索针对**技术特征H(单封装/一件式双霍尔/双磁芯片)**以及**技术特征L(导磁片/集磁环弯折端与双芯片封装上下表面面接触)**的对比文件。
#### 1. 检索要素表达(Keywords & IPC/CPC)
* **核心技术要素1:单封装双传感器/双芯片冗余设计 (Dual-die Single Package)**
* **关键词**:单封装, 双芯片, 冗余, 双霍尔, 封装模块, 集成封装, single package, dual die, dual chip, monolithic, dual Hall, dual sensor package, redundancy, stacked die.
* **专利分类号 (IPC/CPC)**:
* `G01L 3/10`(转矩测量/磁致伸缩或磁性)
* `G01D 5/14`、`G01D 5/244`(磁学位置/角度检测,磁传感器的封装)
* `H01L 25/00`、`H01L 25/065`(包含多个集成电路芯片的封装)
* **核心技术要素2:集磁环/收集器与磁芯片的接触/导磁架构 (Collector / Magnetic flux guide contact with package)**
* **关键词**:收集器, 集磁环, 集磁片, 导磁构件, 面接触, 弯折, 表面贴装, 夹持, collector, flux concentrator, flux guide, pole piece, surface contact, top and bottom surface, bent arm.
#### 2. 结合检索策略建议
* **策略一:寻找转矩传感器领域的“单封装双芯片”专利(作为D4)**
* **目标**:检索在优先权日(2012年5月17日)之前公开的磁性转矩传感器专利。重点寻找在`G01L 3/10`分类号下,提到“为了安全冗余(Fail-safe),将两个霍尔IC/AMR芯片封装在同一个IC颗粒(Single IC Package)中,PCB上仅需焊接一个元件”的技术文献。
* **推荐对比文献结合链**:**D1 (整体框架) + D3 (角度齿轮链) + D4 (单封装双芯片转矩传感器) + 公知常识**。
* **策略二:寻找磁传感器集磁结构专利(作为D5)**
* **目标**:检索集磁环(Collector)的结构设计专利。寻找集磁环的上/下延伸臂(Flux guide members)向内弯折,分别压触或贴合在磁传感器芯片Package的上表面和下表面的结构特征。
* **推荐对比文献结合链**:**D1 + D3 + D4 + D5**。
* **策略三:追溯优先权与同族无效情况**
* 目标专利基于韩国优先权(KR 10-2012-0052340 / KR 10-2012-0060437)。建议查阅其韩国同族(KR101349887B1)、美国同族(US20130305844A1)及欧洲同族(EP2664898B1)在审査过程中的审查意见通知书(Office Actions),提取同族审查员所引用的对比文件,通常能快速找到针对特征H和L的强力对比文件。
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<ElicitationsGroup message="为进一步推进无效宣告准备工作,您可以选择以下方向:">
<Elicitation label="针对特征H和L提供具体的专利检索式(包含IPC与关键词组合)" query="请针对CN103424218B特征H和L,提供用于IncoPat或Derwent平台的具体专利检索式(含IPC分类号与逻辑运算符)。"/>
<Elicitation label="分析权利要求2-10(从属权利要求)的无效突破口" query="请结合目标专利说明书,对CN103424218B的从属权利要求(如齿数比、壳体结构等)进行附加创造性分析及无效攻击策略建议。"/>
</ElicitationsGroup>
作为一名经验丰富的专利代理师,我紧密结合目标专利说明书(授权号:CN103424218B,以下简称“目标专利”)的公开内容,对权利要求1进行深度解析,并针对对比文件D1、D2、D3给出详细的特征比对、最接近对比文件分析、最薄弱特征认定以及后续无效检索策略。
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### 一、 目标专利权利要求1的代理师视角深度解读(结合说明书)
权利要求1保护一种**转矩角传感器**,其核心是将“转矩传感器”和“角度传感器”集成在同一壳体内的不同位置。结合目标专利说明书,权利要求1的技术方案可分为两大功能模块及其特定结构设计:
1. **转矩传感器单元的特定磁路与封装结构(特征E~L)**:
* **技术细节**:转矩传感器包含定子、转矩磁体、布置在定子上/下表面的上/下收集器(特征J),上/下收集器与第一/第二传输构件**形成为一体**(特征K),且传输构件弯曲后与**一件式的磁装置模块**(在一个封装中集成两个独立操作的磁装置,特征H)的上表面和下表面**分别形成面接触**(特征L)。
* **说明书映射与技术效果**:说明书第[0008]、[0016]-[0018]、[0030]段指出,现有技术采用两个独立安装的磁装置导致体积庞大、组装复杂;本发明采用“单封装双芯片”的一件式模块,配合一体成型且弯曲面接触的集磁传输构件,极大地简化了组装过程,降低了生产成本,并大幅压低了壳体高度(实现微型化/薄型化)。
2. **角度传感器单元的双子齿轮二级传动结构(特征M~P)**:
* **技术细节**:角度传感器单元包含与旋转轴协同旋转的主齿轮(特征M),与主齿轮齿轮耦合的第一子齿轮(特征N),以及与第一子齿轮齿轮耦合的第二子齿轮(特征O),三者均安装在壳体内(特征P)。
* **说明书映射与技术效果**:说明书第[0011]、[0012]、[0021]、[0079]-[0083]、[0089]-[0090]段指出,常规角度传感器子齿轮转数少、误差大;本发明通过“主齿轮-第一子齿轮-第二子齿轮”的三齿轮级联传动(主齿轮驱动第一子齿轮,第一子齿轮再驱动第二子齿轮),增大了第二子齿轮的转数比,从而将磁装置测量的数据量增加,测量误差降低,同时通过减少齿数使产品进一步微型化。
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### 二、 对比文件原文公开情况分析(附详细出处)
以下为三份对比文件对权利要求1各项技术特征的逐一比对分析(用公开号指代):
#### 1. 对比文件D1:CN201803694U(用于检测精密机构高精度转角和转矩的传感器)
* **公开号**:CN201803694U
* **比对分析**:
* **公开的特征**:
* **特征A**(壳体及旋转轴):公开了固定套筒1(对应壳体)和转轴3(对应旋转轴),见说明书[0021]段及图1。
* **特征B**(转矩检测):公开了磁致变形体5、力转换体6及励磁永磁体7用于检测转轴扭矩变化,见说明书[0025]-[0027]段。
* **特征C**(角度检测):公开了通过励磁永磁体7转动过程中力转换体6产生电信号来测量旋转角度,见说明书[0025]段。
* **特征D**(安装于壳体):传感部件和旋转机构均集成于固定套筒内,见说明书[0021]段。
* **未公开的特征**:**特征E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P**。D1基于磁致伸缩与压电效应,完全没有定子/收集器磁路结构(E~L),也没有齿轮传动测角机构(M~P,D1靠磁极旋转直接激励固定套筒壁上的传感体)。
#### 2. 对比文件D2:WO2011062399A2(APPARATUS FOR DETECTING STEERING TORQUE AND STEERING ANGLE...)
* **公开号**:WO2011062399A2
* **比对分析**:
* **公开的特征**:
* **特征A**:公开了包含壳体(case 10,由第一壳体11与第二壳体13组成)及穿过其中的输入轴200/输出轴300,见说明书[p23]、[p24]段及图2、图3。
* **特征B**:公开了转矩检测单元(torque sensing unit),检测输入轴与输出轴之间的转矩,见说明书[p09]、[p31]段。
* **特征C**:公开了转向角检测单元(steering angle sensing unit),检测旋转角度变化,见说明书[p09]、[p34]段。
* **特征D**:转矩检测单元和角度检测单元均安装在同一壳体10的不同位置,见说明书[p09]、[p23]段及图3。
* **特征E**:公开了安装在壳体内的定子20(stator 20,含定子齿21和定子保持器22),见说明书[p23]、[p25]段。
* **特征F**:公开了可旋转地安装在定子内部的环形磁体23(magnet 23),与输入轴200协同旋转,见说明书[p27]、[p28]段。
* **特征G**:公开了集磁器31(collector 31),安装在壳体内传输磁场,见说明书[p12]、[p31]段。
* **特征I**:公开了印刷电路板70(printed circuit board 70),见说明书[p36]段及图3。
* **未公开的特征**:
* **特征H、J、K、L**:D2仅公开了常规转矩传感器40(torque sensor 40),未公开“单封装双磁装置模块(H)”,未公开“上下收集器(J)”,更未公开“一体成型的传输构件与单封装模块上下表面形成面接触(K、L)”。
* **特征M、N、O、P**:D2的角度传感器采用霍尔开关60(hall switch 60)直接对磁体23的磁极变化进行计数(脉冲/索引信号,见说明书[p35]-[p37]),**完全没有使用主齿轮及双子齿轮机构**。
#### 3. 对比文件D3:WO2011062431A2(APPARATUS FOR DETECTING STEERING TORQUE AND STEERING ANGLE...)
* **公开号**:WO2011062431A2
* **比对分析**:
* **公开的特征**:
* **特征A**:公开了壳体10及输入轴200/输出轴300,见说明书[p22]、[p24]段。
* **特征B**:公开了转矩传感器单元,见说明书[p10]、[p31]-[p33]段。
* **特征C**:公开了角度信号生成单元,见说明书[p10]、[p35]-[p38]段。
* **特征D**:两者均安装在壳体10内部不同部分,见说明书[p25]、[p35]段。
* **特征E**:公开了定子20,见说明书[p26]段。
* **特征F**:公开了磁体30,协同输入轴旋转,见说明书[p28]、[p29]段。
* **特征G**:公开了集磁器(collector),见说明书[p31]段。
* **特征I**:公开了印刷电路板70,见说明书[p34]段。
* **未公开的特征**:
* **特征H、J、K、L**:未公开单封装双芯片模块及集磁片一体弯曲面接触结构。
* **特征M、N、O、P**:D3的角度传感器是通过在输出轴上固定一个非磁性旋转构件51及磁体52,并利用霍尔开关60每360°产生一个ON信号来计算转角(见说明书[p36]-[p38]及图3、图4),**完全没有采用主齿轮、第一子齿轮、第二子齿轮的齿轮传动系统**。
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### 三、 技术特征比对表格
| 权利要求1技术特征 | CN201803694U (D1) | WO2011062399A2 (D2) | WO2011062431A2 (D3) |
| 特征A:壳体及旋转轴 | 已公开<br>(固定套筒1、转轴3,[0021]) | 已公开<br>(Case 10, Shafts 200/300, [p23-p24]) | 已公开<br>(Case 10, Shafts 200/300, [p22-p24]) |
| 特征B:转矩传感器单元(测转矩) | 已公开<br>(变形体5/力转换体6,[0025]) | 已公开<br>(Torque sensing unit, [p09],[p31]) | 已公开<br>(Torque sensing unit, [p10],[p31]) |
| 特征C:角度传感器单元(测转角) | 已公开<br>(力转换体电信号测角,[0025]) | 已公开<br>(Steering angle sensing unit, [p09],[p34]) | 已公开<br>(Steering angle generation part, [p10],[p35]) |
| 特征D:转矩与角度传感器安装于壳体不同部分 | 已公开<br>([0021]) | 已公开<br>([p09],[p23]) | 已公开<br>([p25],[p35]) |
| 特征E:壳体内定子 | 未公开 | 已公开<br>(Stator 20, [p23],[p25]) | 已公开<br>(Stator 20, [p26]) |
| 特征F:定子内转矩磁体(协同旋转轴) | 未公开 | 已公开<br>(Magnet 23, [p27-p28]) | 已公开<br>(Magnet 30, [p28-p29]) |
| 特征G:壳体上传输磁场的收集器 | 未公开 | 已公开<br>(Collector 31, [p12],[p31]) | 已公开<br>(Collector, [p31]) |
| 特征H:单封装集成第一/第二独立磁装置模块 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征I:安装磁装置模块的PCB | 未公开 | 已公开<br>(PCB 70, [p36]) | 已公开<br>(PCB 70, [p34]) |
| 特征J:定子上/下表面的上/下收集器 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征K:第一/二传输构件与上/下收集器形成为一体 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征L:第一/二传输构件与一件式磁装置模块上下表面面接触 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征M:角度单元含主齿轮(与旋转轴协同旋转) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征N:齿轮耦合到主齿轮的第一子齿轮 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征O:齿轮耦合到第一子齿轮的第二子齿轮 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征P:主齿轮及第一/二子齿轮安装于壳体内 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
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### 四、 最接近对比文件分析
在创造性审查或无效宣告程序中,选择最接近的对比文件需考量**技术领域、所解决的技术问题、技术效果及技术特征的重合度**。
* **分析结论**:**WO2011062399A2 (D2)** 和 **WO2011062431A2 (D3)** 均最适合作为本专利最接近的对比文件(即存在**多个最接近对比文件**)。
* **选择理由**:
1. **技术领域与应用场景完全一致**:目标专利、D2与D3均属于**汽车电动助力转向系统(EPS)中的转矩角集成传感器**。而D1仅为一般的工业精密机构传感装置。
2. **整体解决的技术问题高度相似**:目标专利、D2和D3的核心发明目的均为“将传统的独立转矩传感器和角度传感器集成到同一个壳体/组件中,以减少零部件数量、简化制造和组装工序、降低生产成本”(对比目标专利[0006]-[0012]、D2[p06]-[p07]、D3[p07]-[p08])。
3. **基础架构重合度最高**:D2和D3均公开了目标专利的特征A、B、C、D、E、F、G、I,即基于“定子-环形磁体-集磁器-PCB”的磁式转矩传感器与角度传感器在同一壳体内的物理集成架构。
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### 五、 未被公开特征的分析与无效请求最薄弱特征认定
#### 1. 未被最接近对比文件(D2/D3)公开的特征
对比文件D2和D3均未公开以下两组核心特征:
* **特征组一(转矩传感器结构优化)**:特征H、J、K、L。即“上/下收集器与第一/第二传输构件一体成型,弯曲后与在一个封装中集成双磁装置的单模块上下表面形成面接触”。
* **特征组二(角度传感器传动机构)**:特征M、N、O、P。即“由主齿轮驱动第一子齿轮,再由第一子齿轮驱动第二子齿轮的两级子齿轮级联啮合测角机构”。
#### 2. 三份对比文件横向交叉情况
在现有的三份对比文件中,**D1同样未公开特征组一(H, J, K, L)和特征组二(M, N, O, P)**。因此,仅靠D1、D2、D3三者简单组合,**无法直接覆盖**权利要求1的全部技术特征。
#### 3. 无效宣告请求中最薄弱的技术特征判定
若要对目标专利发起无效宣告请求,目标专利在防御过程中**最薄弱、最容易被外围专利或公知常识击破的技术特征**是:
1. **特征M、N、O、P(双子齿轮级联传动测角机构)**:
* **薄弱原因**:在专业角度传感器(尤其是基于游标原理/Vernier Principle的汽车转向角传感器)领域,利用“主齿轮+两个不同齿数的子齿轮”进行绝对角度检测属于**极为普遍且成熟的现有技术**(例如Bosch、Hella、TE Connectivity的经典测角专利)。D2/D3之所以未采用齿轮,是因为其采用了简易的霍尔脉冲计数方案。一旦在检索中补充到一篇公开“主齿轮-第一子齿轮-第二子齿轮”传动测角的对比文件,特征M~P将瞬间失去创造性防护力。
2. **特征H(单封装双磁装置模块)**:
* **薄弱原因**:将两颗独立运行的霍尔芯片或AMR芯片封装在同一个芯片壳体内部(即双芯冗余设计,Dual-die / Single Package),属于磁传感芯片厂商(如Melexis、Infineon等)极常见的标准商业化产品和公知常识,其目的就是为了安全冗余和节省PCB空间。
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### 六、 进一步对比文件检索策略(代理师实战建议)
由于D1、D2、D3缺少对“齿轮测角结构”和“特定集磁片弯曲面接触结构”的公开,为了成功无效权利要求1,建议采取以下**针对性补检策略**:
#### 1. 针对“角度传感器齿轮结构(特征M~P)”的检索策略
* **精准IPC分类号/CPC分类号**:
* `B62D15/02`(转向角检测/转向控制)
* `G01D5/14` / `G01D5/04` / `G01D5/244`(旋转角测量、齿轮传动机构)
* `G01B7/30`(角度测量)
* **关键词组合**:
* `(主齿轮 OR 第一齿轮 OR 转子齿轮) AND (子齿轮 OR 从动齿轮 OR 游标 OR 齿轮比) AND (转角 OR 转向角 OR 绝对角度)`
* `(main gear) AND (sub gear OR secondary gear OR pinion) AND (steering angle OR absolute angle)`
* **重点检索目标**:寻找在2012年5月17日(优先权日)之前公开的、揭示“主齿轮驱动第一子齿轮,第一子齿轮驱动第二子齿轮(两级级联)”或“主齿轮同时/级联带动两个子齿轮进行游标测角”的汽车转向角传感器专利。
#### 2. 针对“集磁器弯曲与单封装IC面接触(特征H, J, K, L)”的检索策略
* **精准IPC分类号**:
* `G01L3/10`(磁式转矩测量)
* `H01L43/08` / `G01R33/00`(磁传感器封装及集磁结构)
* **关键词组合**:
* `(集磁片 OR 集磁环 OR 收集器 OR collector) AND (面接触 OR 弯曲 OR 一体) AND (双芯片 OR 单封装 OR 双磁装置 OR dual die OR single package) AND (转矩 OR 扭矩)`
* **重点检索目标**:寻找将集磁环/集磁片末端进行弯曲,并与PCB上单封装双芯片磁IC的上、下表面平齐接触以引导磁通量的转矩传感器结构专利(如Moving Magnet/Stator Torque Sensor领域经典专利)。
#### 3. 组合无效策略构建(专利法第22条第3款)
* **主对比文件**:选用 **D2 (WO2011062399A2)** 或 **D3 (WO2011062431A2)**,提供转矩角一体化传感器的整体框架(特征A, B, C, D, E, F, G, I)。
* **结合对比文件1(补检文献1)**:提供“主齿轮-第一子齿轮-第二子齿轮”的级联传动测角结构(特征M, N, O, P)。
* **结合对比文件2(补检文献2/公知常识)**:提供“上/下集磁片一体弯曲并与单封装双芯片磁IC上下表面面接触”的集磁结构(特征H, J, K, L)。
* **结合逻辑**:在D2/D3的基础上,为了提高角度检测精度和输出线性度,本领域技术人员有动机引入补检文献1的双子齿轮传动机构;同时为了进一步缩小转矩传感器体积并实现冗余保护,有动机采用补检文献2的单封装双芯片集磁面接触结构。三者的结合显而易见,不具备创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将紧密结合目标专利说明书的解释、权利要求的技术特征、对比文件原文(包含具体段落出处)以及专利法关于新颖性与创造性的审查标准,为您进行全面、深度的技术特征对比、最接近对比文件选择、薄弱特征无效风险分析及后续对比文件检索策略制定。
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# 一、 目标专利权利要求1的技术特征分解与说明书解释
根据目标专利(授权公告号:**CN103424218B**)的说明书,权利要求1的技术特征解释如下:
* **技术特征A**:`一种转矩角传感器,所述转矩角传感器包括中心布置有旋转轴的壳体`
* **说明书解释**:参见[0015]、[0039]、[0045]及图1、图5。转矩角传感器(TAS)由外壳/壳体(1/1010)形成外部形态,中心配置有贯通的旋转轴(2),旋转轴连接转向轴。
* **技术特征B**:`安装在所述壳体内的转矩传感器单元,以检测输入轴和输出轴之间的转矩变化`
* **说明书解释**:参见[0003]、[0015]、[0065]。转矩传感器单元安装在壳体内,通过检测连接到方向盘的输入轴(1113)和连接到车轮的输出轴(1114)之间的转矩变化来测量转向力。
* **技术特征C**:`安装在所述壳体内的角度传感器单元,以检测所述输入轴和所述输出轴之间的角度变化`
* **说明书解释**:参见[0003]、[0015]、[0062]、[0087]。角度传感器单元检测旋转轴(输入轴/输出轴)的旋转角度变化。
* **技术特征D**:`其中所述转矩传感器单元和所述角度传感器单元的每一个安装在所述壳体不同部分`
* **说明书解释**:参见[0015]、[0069]、[0090]及图5。转矩传感器单元与角度传感器单元在壳体内空间上相互独立/分隔布置(例如主壳体1011与子壳体1012独立隔室)。
* **技术特征E**:`其中所述转矩传感器单元包括安装在所述壳体内的定子`
* **说明书解释**:参见[0016]、[0045]、[0046]。定子(10)安装在壳体内,包括上定子(11)和下定子(12),交替布置有齿。
* **技术特征F**:`可旋转地安装在所述定子中心的转矩磁体,所述转矩磁体与所述旋转轴旋转操作协同`
* **说明书解释**:参见[0016]、[0045]、[0047]。转矩磁体(20)呈环形,周向交替有N/S极,安装在定子中心,随旋转轴(2)协同旋转。
* **技术特征G**:`收集器,所述收集器安装在所述壳体上传输所述转矩磁体的磁场`
* **说明书解释**:参见[0016]、[0045]、[0047]。收集器(30/1120)安装在壳体上,用于收集并传输转矩磁体(20)产生的磁场变化。
* **技术特征H**:`磁装置模块,所述磁装置模块形成有在一个封装中单独操作的第一磁装置和第二磁装置以检测收集器传送的磁场`
* **说明书解释**:参见[0016]、[0051]-[0053]、[0059]及图2。**核心特征之一**。磁装置模块(40)采用单封装(一件式封装模块,one-package module),内部封装有至少一对能够独立/单独工作的第一磁装置(41)和第二磁装置(42),避免互相干扰,同时实现冗余检测与微型化。
* **技术特征I**:`安装有所述磁装置模块的印刷电路板`
* **说明书解释**:参见[0016]、[0045]、[0055]。PCB(50/1131)上直接焊接/安装有上述单封装磁装置模块(40)。
* **技术特征J**:`其中所述收集器包括布置于定子的上表面的上收集器和布置于定子的下表面的下收集器`
* **说明书解释**:参见[0017]、[0047]。收集器(30)分为对称布置的上收集器(31)和下收集器(32)。
* **技术特征K**:`其中第一传输构件 and 第二传输构件与所述上收集器和所述下收集器形成为一体`
* **说明书解释**:参见[0017]、[0018]、[0048]、[0049]及图2。上收集器(31)中心一体延伸形成第一传输构件(31a),下收集器(32)中心一体延伸形成第二传输构件(32a)。
* **技术特征L**:`其中所述第一传输构件和所述第二传输构件与一件式的所述磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触`
* **说明书解释**:参见[0018]、[0049]、[0050]、[0058]及图2。**核心结构特征**。第一传输构件(31a)与第二传输构件(32a)经弯曲后,其末端扩展单元分别与一件式封装(单封装)磁装置模块(40)的上表面和下表面直接形成面接触,将磁场导入单封装模块。
* **技术特征M**:`其中所述角度传感器单元包括与所述旋转轴的旋转相协同地一起旋转的主齿轮,所述旋转轴形成有耦合到中心的输入轴和输出轴`
* **说明书解释**:参见[0021]、[0065]、[0070]、[0072]。主齿轮(1020)呈环形,套设并耦合在输入轴/输出轴上随旋转轴协同旋转。
* **技术特征N**:`齿轮耦合到所述主齿轮的第一子齿轮`
* **说明书解释**:参见[0021]、[0072]、[0074]及图6。第一子齿轮(1031)与主齿轮(1020)直接啮合传动。
* **技术特征O**:`齿轮耦合到所述第一子齿轮的第二子齿轮`
* **说明书解释**:参见[0021]、[0074]、[0078]及图6。**特定齿轮链特征**。第二子齿轮(1032)不直接与主齿轮啮合,而是与第一子齿轮(1031)齿轮耦合/啮合。
* **技术特征P**:`其中所述主齿轮和所述第一/第二子齿轮安装在所述壳体内`
* **说明书解释**:参见[0021]、[0069]。主齿轮及第一、第二子齿轮整体容纳在壳体(1010,含主壳体与子壳体)内部。
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# 二、 对比文件技术特征比对表格
以下为权利要求1的技术特征在各对比文件原文中的具体公开情况比对表(**公开**用“+”表示;**未公开/差异**用“-”表示):
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2011191159A) | D2 (US20110247408A1) | D3 (DE102010033769A1) |
| A:转矩角传感器及带旋转轴壳体 | + [0001], [0042] | + [0025], [0026] | + [0012], [0017] |
| B:转矩传感器单元(检测转矩变化) | + [0036] | + [0026], [0041] | + [0012] |
| C:角度传感器单元(检测角度变化) | + [0041] | + [0026], [0041] | + [0012] |
| D:转矩与角度传感器安装在壳体不同部分 | + [0029], [0031] | + [0045] | + [0012], [0017] |
| E:转矩传感器含壳体内定子 | + (磁性体24,25) [0032] | + (元件在C1,C2间) [0045] | + [0017] |
| F:转矩磁体可旋转安装于定子中心 | + (磁石22) [0030] | + [0026], [0045] | + [0012] |
| G:安装在壳体的磁场传输收集器 | + (第三磁性体26) [0033] | + [0045] | + [0012] |
| H:在一个封装中单独操作的第一/第二磁装置模块 | - (独立元件9/28) | - (未披露单封装双芯片) | - (未披露单封装双芯片) |
| I:安装有磁装置模块的PCB | + (配线基板27) [0034] | + [0045] | + (Holder 8) [0017] |
| J:上下收集器分别布置于定子上下表面 | + (磁性体24,25) [0032] | - (未详细公开结构) | - (未详细公开结构) |
| K:第一/第二传输构件与上下收集器一体形成 | - | - | - |
| L:传输构件与一件式磁装置模块上下表面面接触 | - | - | - |
| M:主齿轮与旋转轴(输入/输出轴)协同旋转 | + (第一旋转体21/平齿轮21A) [0029] | + [0026] | + (Rotor 6) [0017] |
| N:第一子齿轮齿轮耦合到主齿轮 | + (第一检测体31) [0038] | + [0045] | + (Gear 5a) [0017] |
| O:第二子齿轮齿轮耦合到第一子齿轮 | + (第二图4架构:32与31啮合) [0065] | - | + (Gear 5b/5c串联架构) [0017] |
| P:主齿轮及第一/第二子齿轮安装于壳体内 | + [0042] | + [0025] | + (Housing 10) [0017] |
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# 三、 对比文件原文详细分析与公开性认定
### 1. D1:日本专利申请 `JP2011191159A`(公开日:2011-09-29)
* **原文比对与分析**:
* **特征A、B、C、D、E、F、G、I、P**:D1公开了一种转向旋转角度与转矩检测装置(段落[0001])。包含套设在转向轴上的第一旋转体21、第二旋转体23(壳体与旋转轴,段落[0029]、[0031]);转矩检测手段(段落[0036])及旋转角度检测手段(段落[0041])分别设于不同位置;包含磁石22(转矩磁体,段落[0030])、第一/第二磁性体24/25及第三磁性体26(定子与收集器功能,段落[0032]-[0033]);配线基板27(PCB,段落[0034])。
* **特征M、N、O、P**:参见段落[0038]及**图4(变形例)与段落[0065]**。D1图4明确公开:“第二旋转体23与第一检测体31(齿数30)啮合,且第一检测体31与齿数不同的第二检测体32啮合”(`第一の検出体31に、歯数の異なる第二の検出体32を噛合させた構成`)。这完全公开了主齿轮(21A/23A)与第一子齿轮(31)啮合,第二子齿轮(32)进一步与第一子齿轮(31)啮合的齿轮传动链构型(**特征M、N、O、P**)。
* **特征H、K、L(未公开/差异特征)**:D1采用的是独立的磁气检测素子(如段落[0035]的28),并未公开“在**一个封装中**单独操作的第一磁装置和第二磁装置”的单封装模块(**特征H**);亦未公开第一/第二传输构件与上下收集器一体形成(**特征K**),更未公开传输构件与单封装模块上、下表面直接**面接触**的导磁结构(**特征L**)。
### 2. D2:美国专利申请 `US20110247408A1`(公开日:2011-10-13)
* **原文比对与分析**:
* **特征A、B、C、D、I、P**:D2公开了一套电动助力转向传感器总成(`power steering sensor assembly`,段落[0001])。包含第一壳体110、第二壳体120(段落[0025])、穿过中心的输入轴10与输出轴20(段落[0026]),传感器装置130整合了转矩传感与角度传感功能(段落[0005]、[0041])。图5及段落[0044]-[0046]披露了三层盖板(C1, C2, C3)结构,转矩元件置于C1-C2间,角度元件置于C2-C3间(**特征D**)。
* **未公开特征(H、J、K、L、O等)**:D2在段落[0047]明确指出其将转矩与角度传感器的具体内部元件及细节视为“本领域公知技术(`are known to those skilled in the art, and the descriptions thereof will be omitted`)”并予以省略。D2未披露转矩传感器的具体收集器结构(**特征J、K、L**),未披露单封装双磁芯片结构(**特征H**),也未披露第二子齿轮与第一子齿轮耦合的具体齿轮链(**特征O**)。
### 3. D3:德国专利申请 `DE102010033769A1`(公开日:2012-02-09)
* **原文比对与分析**:
* **特征A、B、C、D、E、F、G、I、M、N、O、P**:D3公开了结合转矩传感器1与转角传感器2的装置(发明名称及段落[0012])。转角传感器包含转子6(主齿轮)、齿轮5a(第一子齿轮)以及通过中间齿轮5b/5c耦合的第二子齿轮(段落[0017]及图1),且均容纳在壳体10(Housing 10)内。
* **未公开特征(H、J、K、L)**:D3重点在于解决磁场干扰(采用钢盘12进行磁屏蔽或特定轴向充磁磁体,段落[0013]-[0014])。对于转矩传感器的收集器与磁检测芯片的具体物理封装,D3未公开单封装双芯片(**特征H**)以及第一/第二传输构件与上下收集器一体成型且与封装上下表面形成面接触的结构(**特征K、L**)。
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# 四、 最接近对比文件的选择与创造性分析
### 1. 最接近对比文件的确定
**最佳最接近对比文件:D1 (`JP2011191159A`)**。
* **选取理由**:
1. **技术领域完全相同**:D1与目标专利均属于汽车电动助力转向系统(EPS)中的“转矩角复合传感器(TAS)”。
2. **整体解决的技术问题与技术效果高度重合**:目标专利与D1均旨在解决常规复合传感器体积庞大、角度与转矩信号集成检测以及提高转向安全可靠性的问题。
3. **覆盖的技术特征最多**:如对比表所示,D1不仅公开了转矩与角度传感器的整体布局(特征A-G, I, P),更在其段落[0065]及图4中**完全公开了主齿轮-第一子齿轮-第二子齿轮依次啮合的角度传感器齿轮链结构(特征M、N、O)**。
### 2. 区别技术特征与实际解决的技术问题
以 **D1** 为最接近对比文件,目标专利权利要求1相对于D1的区别技术特征为:
1. **区别特征1(对应特征H)**:磁装置模块形成有在**一个封装中单独操作**的第一磁装置和第二磁装置。
2. **区别特征2(对应特征K、L)**:收集器的第一传输构件和第二传输构件与上下收集器**形成为一体**,且与**一件式的磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触**。
* **目标专利基于上述区别特征实际解决的技术问题**:
* 针对区别特征1:如何简化转矩传感器的双冗余芯片安装结构、减少零部件数量并降低电路板占用面积。
* 针对区别特征2:如何降低磁场传输过程中的磁阻与磁损耗、简化组装工艺,并大幅缩小转矩传感器在旋转轴轴向上的整体高度(实现薄型化/微型化,参见目标专利说明书[0012]、[0030]、[0060]-[0061])。
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# 五、 无效请求中最薄弱的技术特征分析
若针对目标专利权利要求1提出专利权无效宣告请求,**最薄弱的技术特征(即专利权人最难维持有效性、被无效掉风险最高的特征)是:特征H、K、L的组合,特别是“第一/第二传输构件与单封装磁装置模块的上/下表面形成面接触”这一结构(特征L)**。
### 难点与攻击突破口分析:
1. **角度传感器齿轮链(特征M、N、O)完全失效作为防线**:目标专利在背景技术中声称其齿轮布置具有创新性,但D1的图4及段落[0065]已清晰地公开了“主齿轮与第一子齿轮啮合、第二子齿轮与第一子齿轮啮合”的技术方案。因此角度传感器部分无法为权利要求1提供创造性。
2. **单封装双芯片(特征H)属于公知常识/技术转移**:在传感器领域(如Infineon或Allegro的汽车级Dual-Die Hall IC),在一个封装内集成两个独立的感应芯片(Dual-Die Single Package)以实现安全冗余属于本领域的公知常识或常规技术选择。
3. **专利权人的真正防线(特征K+L)**:目标专利通过将上/下收集器的传输构件弯曲(如说明书[0050]所述弯曲90度),使其末端扩展面平贴在单封装(一件式)IC的顶面和底面上,从而形成“面接触”磁场回路。这一特定的弯曲与面接触配合结构在D1、D2、D3中均未被直接揭示。
4. **结论**:特征L(面接触)是目标专利目前最核心的物理防线,也是无效请求人必须通过“公知常识组合”或“结合其他补充对比文件”进行攻破的最薄弱突破口。
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# 六、 进一步对比文件检索策略
为了彻底攻破权利要求1的防线(特别是针对特征H、K、L),建议采取以下精准检索策略:
### 1. 针对“单封装双芯片(Single Package Dual-Die Magnet Sensor)”的检索(攻击特征H)
* **检索方向**:转向磁感应芯片厂商(如 Micronas/TDK, Melexis, Infineon, Allegro)在 2012年5月17日(目标专利最早优先权日)之前的汽车级传感器封装专利或产品手册。
* **关键词组合**:`(磁或霍尔或AMR) AND (双芯片或单封装或双冗余或Dual Die或Dual Mold or Single Package)`
* **IPC/CPC分类号**:`G01D5/14`, `H01L43/02`, `B62D5/04`.
### 2. 针对“定子/收集器传输端子与磁IC上下表面面接触(Surface Contact / Bending Magnetic Collector Flange)”的检索(关键攻击特征K、L)
* **检索方向**:针对Valeo、Bosch、Denso、NSEB、LGMCT(LG Innotek)等传统汽车零部件巨头在 2005–2012 年间申请的转矩传感器(Torque Sensor)结构专利。
* **技术构型特征**:定子磁环导磁片(Collector/Stator Ring)弯曲延伸出两个平行的接头(Terminals/Lugs),夹持/面接触磁传感器IC的上下两个表面。
* **关键词组合**:
* 中文:`(转矩或扭矩) AND (收集器或导磁片或集磁环) AND (弯曲或面接触或贴合或夹持) AND (磁传感器或霍尔)`
* 英文:`(torque sensor) AND (collector or flux ring or stator) AND (surface contact or overlap or bend or clamp) AND (IC or hall or sensor)`
* **组合检索式建议**:以 **D1 (JP2011191159A)** 作为最接近对比文件(提供特征A-G, I, M-P),结合检索到的“公开集磁片末端弯曲并与IC上下表面面接触”的对比文件(D4),以“为了减少磁损耗并降低传感器轴向高度”的技术偏见/动机为由,依据《专利审查指南》第四章第1.1节(显而易见性组合)主张权利要求1不具备创造性。
基于目标专利(CN103424218B)说明书的教导,权利要求1各特征的技术内涵如下:
* **特征H**(一件式磁装置模块):说明书[0016]及[0052]-[0053]指出,“磁装置模块”是将至少一对(第一和第二)独立工作的磁装置配置在**同一个封装模块(一件式/single package)**中。
* **特征K、L**(传输构件与集电极一体,且与一件式磁装置模块上下表面面接触):说明书[0018]及[0048]-[0050]指出,传输构件弯曲后,其远端延伸形成的扩展单元与该一件式封装模块的上、下表面形成面接触。
* **特征M、N、O、P**(角度传感器单元的多齿轮联动及异体壳体布局):说明书[0021]及[0069]-[0074]指出,第一子齿轮与主齿轮啮合,第二子齿轮与第一子齿轮啮合,且主齿轮与第一/第二子齿轮共同安装在壳体内(主壳体与子壳体)。
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### 一、 权利要求1技术特征比对分析
对比文件包含:
* **D1**:US20120074808A1(2012-03-29公开)
* **D2**:CN102420039A(2012-04-18公开,系D1的中文同族)
*(注:D1与D2为同族专利,公开内容实质相同。以下在对比分析中统称D1/D2并分别标注出处)*
#### 特征比对表格
| 权利要求1技术特征 | D1(US20120074808A1)公开情况及出处 | D2(CN102420039A)公开情况及出处 | 比对结论 |
| 特征A:转矩角传感器包括中心布置有旋转轴的壳体 | 公开:[0003]“steering gear housing”;[0028]图1, 6 | 公开:[0003]“转向齿轮壳”;[0028]图1, 6 | 实质公开 |
| 特征B:安装在壳体内的转矩传感器单元,检测转矩变化 | 公开:[0003]“three-piece torque sensor assembly including a stator subassembly...”;[0039] | 公开:[0003]“三件套式扭矩传感器组件”;[0039] | 毫无异议公开 |
| 特征C:安装在壳体内的角度传感器单元,检测角度变化 | 公开:[0004]“target magnet assembly... position sensor”;[0040]-[0041] | 公开:[0004]“目标磁体组件……位置传感器”;[0040]-[0041] | 实质公开(D1/D2通过位置传感器与目标磁体检测位置/角度变化) |
| 特征D:转矩和角度传感器单元分别安装在壳体不同部分 | 公开:[0004]“position sensor... positioned to sense the target magnet”;图4 | 公开:[0004]“位置传感器……定位以感测所述目标磁体”;图4 | 实质公开 |
| 特征E:转矩传感器单元包括安装在壳体内的定子 | 公开:[0003]“stator subassembly”;[0030] | 公开:[0003]“定子副组件”;[0030] | 毫无异议公开 |
| 特征F:转矩磁体可旋转安装于定子中心,与旋转轴协同 | 公开:[0029]“multi-pole magnet”;[0037] | 公开:[0029]“多磁极磁体”;[0037] | 毫无异议公开 |
| 特征G:安装在壳体上的收集器,传输磁场 | 公开:[0030]“magnetic collectors 200 and 202”;[0036] | 公开:[0030]“磁集极200和202”;[0036] | 毫无异议公开 |
| 特征H:封装在一个模块内单独操作的第一/第二磁装置模块 | 未公开:D1[0033]/[0036]公开了两个独立的传感器195、197固定在carrier 190上,非单个封装 | 未公开:D2[0033]/[0036]公开了两个独立的扭矩传感器195和197,非单个封装 | 未公开(区别特征1) |
| 特征I:安装有所述磁装置模块的印刷电路板(PCB) | 公开:[0032]“printed circuit board (PCB) 175” | 公开:[0032]“印刷电路板(PCB) 175” | 毫无异议公开 |
| 特征J:收集器包括定子上表面的上收集器和下表面的下收集器 | 公开:[0036]“first collector 200... second collector 202”;图4 | 公开:[0036]“第一磁集极200……第二磁集极202”;图4 | 毫无异议公开 |
| 特征K:第一/第二传输构件与上/下收集器一体形成 | 公开:[0036]“two legs 265 extending from the curved portion 260” | 公开:[0036]“两条腿265从所述曲线部分260伸出” | 实质公开 |
| 特征L:传输构件与一件式磁装置模块的上、下表面形成面接触 | 未公开:D1[0036]仅公开 legs/tab 位于传感器上方/下方,且因为D1缺乏一件式封装模块,无法实现与单一封装上/下表面的面接触 | 未公开:D2[0036]仅公开搭接片位于传感器之上/之下 | 未公开(区别特征2) |
| 特征M:角度传感器单元包括与旋转轴协同旋转的主齿轮 | 未公开:D1[0031]采用的是磁体索引毂(index hub)和目标磁体结构(target magnet),未采用齿轮驱动结构 | 未公开:D2[0031]采用的是引导毂与目标磁体结构,未采用齿轮驱动结构 | 未公开(区别特征3) |
| 特征N:第一子齿轮与主齿轮齿轮耦合 | 未公开 | 未公开 | 未公开(区别特征4) |
| 特征O:第二子齿轮与第一子齿轮齿轮耦合 | 未公开 | 未公开 | 未公开(区别特征5) |
| 特征P:主齿轮和第一/第二子齿轮安装在壳体内 | 未公开 | 未公开 | 未公开(区别特征6) |
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### 二、 最接近对比文件分析
#### 1. 整体解决的技术问题与技术效果对比
* **目标专利**:旨在解决常规转矩角传感器中体积庞大、多磁装置需分别安装、集电极与芯片装配繁琐,以及角度传感器子齿轮误差大、非线性度高的技术问题。其达到的效果是:**通过单封装双芯片(一件式封装模块)与集电极传输构件的面接触配合实现转矩传感器的高度微型化,同时利用三齿轮系(主齿轮-第一子齿轮-第二子齿轮)机械传动倍频提升角度测量精度**。
* **D1(US20120074808A1)/ D2(CN102420039A)**:解决的技术问题是传统的扭矩传感器在维修时需要拆卸整个转向齿轮,通过提供一种**三件式(定子副组件、磁体副组件、传感器模块)可独立拆装的扭矩及位置传感器组件**来简化装配与维护。
#### 2. 最接近对比文件的选择结论
**D1/D2 适合作为最接近的对比文件**(由于D1与D2为同族专利,选择任一均可,建议在正式法律文书中以优先权日或公开日在前的D1/D2作为基本对比文件)。
* **理由**:D1/D2公开了转矩角传感器的绝大部分机械外壳、定子、磁体、双集电极(收集器)、PCB板以及转矩与角度双重传感器的整体架构(公开了特征A-G、I-J、K的部分结构),技术领域完全一致,主题名称相近。
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### 三、 区别特征与无效请求中最薄弱的技术特征分析
#### 1. 未被最接近对比文件(D1/D2)公开的特征
根据比对,D1/D2未公开以下两大类区别特征:
1. **转矩传感器部分(特征H、L)**:
* 特征H:在一个封装中单独操作的第一磁装置和第二磁装置组成的“一件式磁装置模块”。
* 特征L:传输构件与一件式磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触。
2. **角度传感器结构部分(特征M、N、O、P)**:
* 主齿轮与第一子齿轮、第二子齿轮依次齿轮耦合的三齿轮系传动结构及安装布局。
#### 2. 最薄弱的技术特征(突破口)分析
在对本专利提出无效宣告请求时,**特征M、N、O、P(角度传感器三齿轮传动结构)以及特征H(单封装双芯片IC)是本专利最薄弱的技术特征**:
1. **角度传感器三齿轮结构(特征M、N、O、P)—— 最易被公知常识或现有角度传感器文献击破**:
* **薄弱原因**:目标专利中采用“主齿轮 + 第一子齿轮 + 第二子齿轮”进行游标/相位差测角属于**汽车转向角传感器(TAS)领域的常规公知技术**(例如经典的双/三子齿轮游标测角原理)。D1/D2中未采用齿轮而采用了目标磁体,但这仅是角度检测的替代实施方式。只要检索到任意一篇公开了“主齿轮-子齿轮1-子齿轮2”三齿轮传动测角结构的角度传感器对比文件(D3),将该结构结合到D1/D2中属于本领域技术人员的显而易见的技术选择。
2. **单封装双芯片模块(特征H)—— 易被电子元器件公知常识击破**:
* **薄弱原因**:在磁传感器芯片领域,为了实现冗余安全设计(Dual Redundancy),将两个独立的霍尔/AMR芯片封装在同一个芯片管壳内(如TSSOP-16或SOIC-8双节点封装)属于半导体封装领域的常规技术手段(例如Infineon、Allegro等厂商的标准冗余磁传感器芯片)。将D1/D2中两个独立的传感器芯片195、197替换为单封装双节点芯片,属于极易被证明的公知常识或标准件替换。
3. **相对较强的特征:特征L(传输构件与封装上/下表面的“面接触”)**:
* 目标专利通过将传输构件弯曲两次形成扩展面,直接紧贴在一件式封装模块的上、下表面,结构设计非常具体。若要无效掉特征L,必须在补检索中寻找到**专门披露集电极导磁片末端弯曲并与IC封装上下表面贴合面接触**的具体机械结构文献。
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### 四、 进一步的对比文件检索策略
为了构建立体的创造性无效证据链(D1/D2 + D3 + D4/公知常识),建议采取以下检索策略:
#### 1. 针对“角度传感器三齿轮系”(特征M、N、O、P)的检索策略
* **检索目标**:寻找公开了“主齿轮与第一子齿轮啮合,第一子齿轮与第二子齿轮(或主齿轮)啮合,用于检测转向角”的专利文献(重点关注汽车转向角传感器TAS领域)。
* **IPC/CPC分类号**:
* `G01B7/30`(测量旋转角的电装置)
* `G01D5/00`、`G01D5/14`、`G01D5/244`(基于磁效应的角度位置检测)
* `B62D15/02`( steering角检测/EPS系统)
* **关键词组合**:
* `(转向角 OR 角度传感器 OR 游标 OR 齿轮) AND (主齿轮 AND 子齿轮 AND 第二子齿轮) AND (磁)`
* `(steering angle sensor) AND (main gear) AND (sub gear OR pinion) AND (magnetic)`
#### 2. 针对“单封装双芯片/冗余传感器”(特征H)的检索策略
* **检索目标**:寻找在2012年5月17日(目标专利优先权日)之前公开的半导体封装或磁传感器专利/产品手册,证明“单封装内置两个独立磁敏感芯片(Dual Die Package / Redundant Sensor)”属于现有技术。
* **关键词组合**:
* `(霍尔 IC OR 磁传感器) AND (双芯片 OR 单封装 OR 冗余 OR 两节点)`
* `(Hall sensor OR magnetic sensor) AND (dual die OR single package OR redundant) AND (torque OR steering)`
#### 3. 针对“集电极传输构件弯曲与IC封装面接触”(特征L)的检索策略
* **检索目标**:寻找转矩传感器中,集电极导磁片(collector/stator tab)末端平整弯曲并贴合在磁IC芯片外壳表面(top/bottom surfaces)的结构设计。
* **关键词组合**:
* `(转矩传感器 OR 磁集电极 OR 导磁片) AND (弯曲 OR 贴合 OR 面接触 OR 表面) AND (芯片 OR 封装)`
* `(torque sensor) AND (collector OR stator tab) AND (surface contact OR bent) AND (IC OR package)`
#### 4. 推荐证据组合架构
* **组合方案**:以 **D1(US20120074808A1)/ D2(CN102420039A)** 为第一对比文件(提供转矩角传感器整体框架及双集电极结构),结合 **D3(披露三齿轮游标测角的汽车角度传感器专利)** 无效特征M-P,再结合 **D4(披露双芯片单封装霍尔IC的文献)** 或**公知常识**无效特征H与L,从而全面摧毁权利要求1的创造性。
<ElicitationsGroup message="如需进一步推进本专利的无效准备,可选择以下方向:">
<Elicitation label="针对特征L(集电极面接触)撰写具体的法律无效对比逻辑与答辩预判" query="请针对目标专利权利要求1特征L(传输构件与一件式封装上/下表面形成面接触),详细撰写结合D1/D2与公知常识的创造性无效说理逻辑,并预判专利权人可能的反驳路线。"/>
<Elicitation label="生成用于专利局检索数据库的精准布尔逻辑检索式" query="请根据上述检索策略,生成可直接在CPRS、Espacenet或PatSnap中运行的具体布尔逻辑检索式(含分类号与关键词组合)。"/>
</ElicitationsGroup>
**针对目标专利(CN103424218B,《转矩角传感器》)权利要求1的对比文件特征比对及专利无效检索分析报告:**
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### 一、 权利要求1的技术特征拆解与目标专利说明书解释
结合目标专利(CN103424218B)说明书,权利要求1的技术特征及技术内涵解释如下:
* **技术特征A**:*所述转矩角传感器包括中心布置有旋转轴的壳体*
* **说明书解释**:参照说明书[0045]及[0069],壳体(1/1010)形成传感器的外部形态,中心布置有穿过的旋转轴(2/输入轴1113/输出轴1114)。
* **技术特征B**:*安装在所述壳体内的转矩传感器单元,以检测输入轴和输出轴之间的转矩变化*
* **说明书解释**:参照[0003]及[0064]-[0068],转矩传感器单元通过检测输入轴和输出轴因受力产生的相对扭转(磁场变化)来测量转矩。
* **技术特征C**:*安装在所述壳体内的角度传感器单元,以检测所述输入轴和所述输出轴之间的角度变化*
* **说明书解释**:参照[0010]及[0069],角度传感器单元用于识别与转向轴联合产生的旋转角差或旋转圈数/角度变化。
* **技术特征D**:*其中所述转矩传感器单元和所述角度传感器单元的每一个安装在所述壳体不同部分*
* **说明书解释**:参照[0069]及[0085]-[0090],转矩传感器与角度传感器在壳体内部分区安装(如主壳体与子壳体/轴向及径向不同区域)。
* **技术特征E**:*其中所述转矩传感器单元包括安装在所述壳体内的定子*
* **说明书解释**:参照[0047],定子(10)包括上定子(11)和下定子(12),交替布置多个齿。
* **技术特征F**:*可旋转地安装在所述定子中心的转矩磁体,所述转矩磁体与所述旋转轴旋转操作协同*
* **说明书解释**:参照[0047],转矩磁体(20)呈环形,随旋转轴(2)联动旋转。
* **技术特征G**:*收集器,所述收集器安装在所述壳体上传输所述转矩磁体的磁场*
* **说明书解释**:参照[0047]及[0057],收集器(30)用于聚集并传输转矩磁体产生的磁场变化。
* **技术特征H**:*磁装置模块,所述磁装置模块形成有在一个封装中单独操作的第一磁装置和第二磁装置以检测收集器传送的磁场*
* **说明书解释**:参照[0051]-[0053]及[0059]-[0060],核心创新点之一。将第一磁装置(41)和第二磁装置(42)集成封装于**同一个一件式封装模块(40)**中,实现冗余检测的同时减小体积。
* **技术特征I**:*安装有所述磁装置模块的印刷电路板*
* **说明书解释**:参照[0055]及[0061],电路板(PCB 50)在远端安装磁装置模块(40),垂直于旋转轴轴向布置以降低壳体高度(H)。
* **技术特征J**:*其中所述收集器包括布置于定子的上表面的上收集器和布置于定子的下表面的下收集器*
* **说明书解释**:参照[0047]及[0048],收集器(30)分为对称布局的上收集器(31)和下收集器(32)。
* **技术特征K**:*其中第一传输构件 and 第二传输构件与所述上收集器和所述下收集器形成为一体*
* **说明书解释**:参照[0048],上收集器中央一体延伸出第一传输构件(31a),下收集器中央一体延伸出第二传输构件(32a)。
* **技术特征L**:*其中所述第一传输构件和所述第二传输构件与一件式的所述磁装置模块的上表面和下表面分别形成面接触*
* **说明书解释**:参照[0049]-[0050]及[0058],第一/第二传输构件弯曲后,其远端扩展单元与**一件式磁装置模块(40)**的上表面和下表面分别形成物理/磁路面接触。
* **技术特征M**:*其中所述角度传感器单元包括与所述旋转轴的旋转相协同地一起旋转的主齿轮,所述旋转轴形成有耦合到中心的输入轴和输出轴*
* **说明书解释**:参照[0069]及[0072],主齿轮(1020)套设在旋转轴外围并随之旋转。
* **技术特征N**:*齿轮耦合到所述主齿轮的第一子齿轮*
* **说明书解释**:参照[0069]及[0074],第一子齿轮(1031)与主齿轮直接啮合。
* **技术特征O**:*齿轮耦合到所述第一子齿轮的第二子齿轮*
* **说明书解释**:参照[0069]及[0074](注:权利要求书写为齿轮耦合到第一子齿轮,说明书[0021]及图6均支持主齿轮/第一/第二子齿轮之间的级联或传动耦合关系)。
* **技术特征P**:*其中所述主齿轮和所述第一/第二子齿轮安装在所述壳体内*
* **说明书解释**:参照[0069],主齿轮与第一、第二子齿轮均安装在壳体(1010)内部(主壳体与子壳体)。
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### 二、 对比文件原文核查与技术特征比对表格
两篇对比文件公开号及基本信息:
* **D1**:CN102435212A(《转矩转位传感器》)
* **D2**:JP2007269281A(《ステアリング装置》,转向装置)
#### 权利要求1技术特征比对表
| 权利要求1技术特征 | 对比文件 D1 (CN102435212A) 比对情况及出处 | 对比文件 D2 (JP2007269281A) 比对情况及出处 |
| A:壳体及中心旋转轴 | 公开。<br>出处:说明书[0014]及图1,“外壳22”、“从上部插入到TIS中的输入轴”。 | 公开。<br>出处:说明书[0013]、[0033]及图1-2,“ハウジング”(壳体)、“ステアリング軸3”(操舵轴3)。 |
| B:转矩传感器单元 | 公开。<br>出处:说明书[0013]、[0017],“检测扭矩...向PCB 21发送检测信号”。 | 公开。<br>出处:说明书[0003]、[0021],“トルクセンサ4”(转矩传感器4)。 |
| C:角度传感器单元 | 公开(实质公开为转位传感器/角度检测单元)。<br>出处:说明书[0009]、[0017],“转位单元...用于检测转向轴的旋转次数/角度”。 | 公开。<br>出处:说明书[0009]、[0031],“回転角センサ5”(旋转角传感器5)。 |
| D:转矩/角度传感器不同部分安装 | 公开。<br>出处:说明书[0016]及图1,“转位单元布置在转矩传感器单元的下部”。 | 公开。<br>出处:说明书[0018]、[0036]及图2,“回転角センサ5は...トルクセンサ4と一体化”(不同轴向位置安装)。 |
| E:定子 | 公开。<br>出处:说明书[0013]及图2,“定子11包含垂直凸片13”。 | 公开。<br>出处:说明书[0022]、[0024]及图3,“ヨークリング41,41”(磁极爪/定子集磁环)。 |
| F:定子中心的转矩磁体,随轴旋转 | 公开。<br>出处:说明书[0013]及图2,“输入轴与联结到磁体的转子12相联结”。 | 公开。<br>出处:说明书[0022]、[0023]及图2,“円筒磁石40”,与输入轴33同轴固定。 |
| G:收集器传输磁场 | 公开。<br>出处:说明书[0015]及图2,“收集器(collector)14被布置用来聚集磁化强度值”。 | 公开。<br>出处:说明书[0022]、[0027]及图3,“集磁リング42,42”(集磁环)。 |
| H:单个封装中含第一/第二磁装置的磁装置模块 | 未公开。<br>D1仅公开“转矩传感器磁体设备15”(图2中为分立元件),未公开单个封装内整合可独立工作的双磁芯片/双传感器芯片。 | 未公开。<br>D2公开了双磁传感器“磁気センサ43,43”(说明书[0022]),但明确记载为分立安装在集磁突起44,44之间的两个传感器,非单封装模块。 |
| I:安装磁装置模块的PCB | 公开。<br>出处:说明书[0017]及图1,“向PCB(印刷电路板)21发送检测信号”。 | 公开。<br>出处:说明书[0028]及图2,“回路基板46”(电路板)。 |
| J:上下收集器 | 公开。<br>出处:说明书图2(集磁片/收集器分为上下对称布置两部分)。 | 公开。<br>出处:说明书[0022]、[0027]及图3,“集磁リング42,42”(一对上下套设的集磁环)。 |
| K:第一/第二传输构件与上下收集器一体形成 | 未公开(或仅部分公开)。<br>D1未具体揭示自集磁环引出并弯曲延伸至特定磁芯片的“一体式第一/第二传输构件”。 | 部分公开。<br>出处:说明书[0027]及图3,“集磁突起44,44”与集磁环一体屈曲成形,但用于导向分立磁传感器而非单封装模块。 |
| L:传输构件与一件式磁装置模块上下表面面接触 | 未公开。<br>因缺失“一件式双芯片磁装置模块”,D1无传输构件与其上下表面形成面接触的结构。 | 未公开。<br>D2中集磁突起之间夹持的是两个分立传感器(图3),无与单封装模块上下表面成面接触的构造。 |
| M:旋转轴联动的主齿轮(及输入/输出轴) | 未公开。<br>D1采用的是直连式转位磁体(说明书[0016]),不包含齿轮传动机构。 | 公开。<br>出处:说明书[0009]、[0031]-[0032]及图2、图4,“内歯車50”(内齿轮/主齿轮套设于操舵轴/输入轴)。 |
| N:耦合到主齿轮的第一子齿轮 | 未公开。D1无齿轮结构。 | 公开。<br>出处:说明书[0031]及图4,“第1外歯車51”(第一外齿轮与主齿轮50啮合)。 |
| O:耦合到第一子齿轮的第二子齿轮 | 未公开。D1无齿轮结构。 | 实质公开(存在等效齿轮组合)。<br>出处:说明书[0031]及图4,“第2外歯車52”。D2中51与52均与主齿轮50啮合,形成了主齿轮同时驱动两个子齿轮的双外齿轮角度检测结构。 |
| P:主齿轮和子齿轮安装在壳体内 | 未公开。D1无齿轮结构。 | 公开。<br>出处:说明书[0033]及图4,“外歯車51,52...歯車室57a的内部”(齿轮均容纳于壳体57内)。 |
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### 三、 最接近对比文件的选择分析
在对目标专利权利要求1进行创造性评估时,确定**最接近对比文件**需结合技术领域、整体解决的技术问题及技术效果:
#### 1. 对比文件选择评估
* **D2 (JP2007269281A)**:
* **技术领域**:包含转矩传感器与旋转角传感器的复合转向传感器(与目标专利完全相同)。
* **结构重合度**:D2完全公开了**转矩传感器单元+齿轮传动式角度传感器单元**(主齿轮与第一/第二子齿轮系统M-P特征),同时公开了转矩传感器的磁路收集器(集磁环42)、定子、磁体等结构。
* **解决的技术问题与效果**:D2旨在解决“同时配备转矩传感器和角度传感器导致轴向尺寸过大、零部件多、装配繁琐”的问题(说明书[0006]-[0008]),与目标专利说明书[0012]拟解决的技术问题高度一致。
* **D1 (CN102435212A)**:
* **结构缺陷**:D1的角度检测采用的是磁体直连式转位传感器(Index Sensor),完全不具备主齿轮-子齿轮系统的齿轮传动角度检测结构(缺失特征M、N、O、P)。
#### 2. 结论
在创造性分析中,**D2 (JP2007269281A) 最适合作为最接近的对比文件**。
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### 四、 未被最接近对比文件(D2)公开特征分析与最薄弱技术特征
对比最接近对比文件D2,目标专利权利要求1**未被D2公开的技术特征**为:
1. **特征H**:在一个封装中形成有**单独操作的第一磁装置和第二磁装置的“一件式”磁装置模块**。
2. **特征K & L(后半部分)**:第一/第二传输构件自收集器一体延伸,并与该**一件式磁装置模块的上表面和下表面分别形成“面接触”**。
#### 1. 未公开特征是否被其他对比文件(如D1)公开?
* **D1**仅使用了常规的“转矩传感器磁体设备15”,并未揭示将双冗余磁传感器集成在同一个单芯片封装内,也未揭示将传输构件与单封装模块的上/下表面形成面接触的配合构造。
* 因此,**特征H、K、L构成的“单封装双磁传感器+收集器传输构件上下表面面接触磁路传导”结合特征,未被D1公开**。
#### 2. 无效请求中最薄弱的技术特征(即目标专利的专利性防御核心)
目标专利权利要求1中**最薄弱(最容易被攻破或最需要重点补充对比文件)的技术特征**是:**特征H(双芯片单封装磁装置模块)与特征L(传输构件与单封装上下表面面接触)**。
* **薄弱点分析**:
1. **封装技术公知常识化**:在电子元件领域,将两块独立工作的霍尔/AMR传感器芯片集成封装在同一个IC芯片(Dual-die Package / Single Envelope)中属于冗余安全设计(Safety Redundancy, 如符合ISO 26262)的常见技术手段。
2. **磁路面接触的显而易见性**:一旦采用了单封装IC,收集器的传输构件(导磁片)为了将磁场高效引入IC内部,将引出端弯曲并贴合在IC的上表面和下表面(形成上下夹持的面接触)是本领域技术人员进行磁路优化设计的常规选择。
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### 五、 进一步对比文件检索策略(针对无效请求)
为了彻底无效目标专利权利要求1(及从属权利要求),需针对上述最薄弱特征(**特征H + 特征L**)补充检索,推荐检索策略如下:
#### 1. 核心检索要素表达(IPC分类号 + 关键词)
* **IPC / CPC 分类号**:
* `G01L 3/10`(转矩测量/磁敏式转矩传感器)
* `G01D 5/14` / `G01D 5/244`(磁学位置/角度检测)
* `B62D 5/04`(电动助力转向系统的传感装置)
* **关键词组合(多语言)**:
* **双传感器单封装**:`(单封装 OR 一体封装 OR 双芯片 OR 冗余 OR Dual Die OR Single Package OR Monolithic OR Redundant) AND (磁传感器 OR 霍尔 OR AMR OR Hall IC)`
* **集磁片/传输构件面接触**:`(收集器 OR 导磁片 OR 集磁环 OR Collector OR Magnetic Guide) AND (面接触 OR 贴合 OR 上表面 OR 下表面 OR 夹持 OR Top and Bottom Surface OR Face Contact)`
#### 2. 检索路径建议
1. **交叉检索磁传感器芯片专利**:不要局限于“转矩传感器”领域,扩大检索至**集成电路封装(IC Packaging)及传感器芯片厂商**(如 Allegro, Melexis, Infineon, TDK, Texas Instruments)在2012年5月17日(目标专利优先权日)之前的双芯片霍尔/磁传感器封装及搭配导磁片(Shunt/Collector)安装方式的专利。
2. **组合方案构建(D2 + D_new)**:
* **主引对比文件**:以 **D2 (JP2007269281A)** 作为第一对比文件,结合公知常识证明技术特征A-G、I-J、M-P已被公开。
* **辅助对比文件(D_new)**:寻得一份在优先权日(2012.05.17)前公开的专利,其明确记载了“*在转矩传感器中,采用包含第一/第二霍尔传感器的单封装IC,且集磁环延伸出导磁脚贴合在单封装IC上下表面*”。
* **无效理由**:以 **D2 + D_new (+公知常识)** 组合,依据《专利法》第22条第3款(创造性)提出无效宣告请求。
根据权利要求1所述的转矩角传感器,其中所述印刷电路板被布置在垂直于所述旋转轴的轴向的方向上并在其远端安装有磁装置模块。
根据权利要求2所述的转矩角传感器,其中收集器包括布置于定子的上表面的上收集器和布置于定子的下表面的下收集器;其中所述上收集器和所述下收集器对称设置并在其中心处与第一传输构件和第二传输构件一体地形成。
根据权利要求3所述的转矩角传感器,其中所述第一传输构件和所述第二传输构件与所述上收集器和所述下收集器形成为一体;所述第一传输构件和所述第二传输构件至少弯曲两次,并在其远端与所述磁装置模块形成面接触。
根据权利要求1所述的转矩角传感器,其中所述磁装置模块设置成各向异性磁阻IC和Hall IC中任一个。
根据权利要求1所述的转矩角传感器,其中所述壳体形成有比所述定子的高度高1.2至1.5倍的高度。
根据权利要求1所述的转矩角传感器,在所述主齿轮旋转一圈的情况下,所述第二子齿轮旋转四至八圈。
根据权利要求7所述的转矩角传感器,其中在所述主齿轮旋转一圈的情况下,所述第二子齿轮旋转四圈。
根据权利要求7所述的转矩角传感器,其中所述主齿轮与所述第一子齿轮之间的转数比为1:3.7778。
根据权利要求7所述的转矩角传感器,其中所述主齿轮的齿数为68;所述第一子齿轮的齿数为18;并且所述第二子齿轮的齿数为17。
根据权利要求7所述的转矩角传感器,其中所述壳体包括安装有所述主齿轮的主壳体;以及在所述主壳体的末端突出形成并安装有所述第一子齿轮和所述第二子齿轮的子壳体。
根据权利要求11所述的转矩角传感器,其中所述主壳体形成有直径大于所述主齿轮的直径的内空间单元,并被设置为具有与所述子壳体相通的连接单元的圆柱形状。
根据权利要求11所述的转矩角传感器,其中所述子壳体采取宽度小于所述主壳体的半径、厚度与所述主壳体的厚度相对应的矩形形式。
根据权利要求11所述的转矩角传感器,其中所述子壳体形成有从所述主壳体的一侧的壁表面延伸的独立隔室单元,并形成有比所述第一子齿轮和所述第二子齿轮的体积大但比所述主壳体的容积小的容积。
根据权利要求13所述的转矩角传感器,其中所述第一子齿轮和所述第二子齿轮在其每个主体处安装有磁体;所述子壳体的与安装在所述第一子齿轮 and 所述第二子齿轮处的所述磁体相对的表面具有设置成检测所述磁体的磁力的各向异性磁阻IC和Hall IC中任一种的磁装置。