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　特願２００１−３６７９７１「位置制御装置」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年　６月１３日出願公開、特開２００３−１６７６２９〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯・本願発明
　本件出願は、平成１３年１１月３０日の出願であって、平成１８年６月２３日付けで拒絶の理由が通知され、同年８月２８日に意見書とともに手続補正書が提出されたが、同年１１月６日付けで拒絶をすべき旨の査定がされ、平成１９年１月１２日に拒絶査定に対する審判の請求がなされるとともに、平成１９年２月２日に手続補正がされたものである。
　これに対して、当審において平成２０年５月２３日付けで拒絶の理由が通知され、同年７月２８日に手続補正がなされたものであって、その請求項１乃至１０に係る発明は、特許請求の範囲の請求項１乃至１０に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、その請求項１に係る発明は次のとおりである。
「シリンダのストロークを調整して位置を制御する位置制御装置において、
　前記シリンダのピストンの両側の部屋を連通させるように接続される絞りと、
　前記シリンダのストロークを検出する検出手段と、
　前記シリンダのピストンに対して有効断面積が大きい方の一方の部屋に接続される制御弁と、
　前記シリンダのストロークが所定の値でこのシリンダが停止するように前記検出手段の検出値に応じて前記制御弁を制御する制御手段と、
　を具備し、前記検出手段の検出出力がフィードバックされる前記制御手段によって前記制御弁の入力圧または該制御弁を流れる流量を制御してストロークを目標値に一致させ、しかも前記絞りに流体を流すとともに、前記制御手段によって前記制御弁を通過する流体の量が前記絞りを流れる流体の量と等しくなるように前記制御弁の入力圧または該制御弁を流れる流量を制御することによって前記シリンダを停止させてストロークを目標位置に維持することを特徴とする位置制御装置。」（以下、「本願発明」という。）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２．引用刊行物記載の発明（事項）
　これに対し、当審における拒絶理由に引用した本件出願前に日本国内で頒布された刊行物である特開昭６０−６９３０１号公報（以下、「刊行物１」という。）には、次の事項が記載されていると認められる。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（ア）第２頁左下欄第１５行〜第３頁右上欄第１５行
「第３図において、１７は複動空気圧シリンダであり、シリンダチューブ１８、ピストン１９、ピストンロッド２０、ロッド側ポート２１、およびヘッド側ポート２２等を有してなる。ここで、この複動空気圧シリンダ１７のピストン１９の両側の有効面積は異なる。すなわち、ピストン１９のヘッド面１９ａの断面積をＡＨ、ロッドの断面積をＡＲとすると、ピストン１９のロッド側面１９ｂの断面積は（ＡＨ−ＡＲ ）となっている。
　前記ロッド側ポート２１は、供給圧ＰＯを供給する空気圧源（図示せず）および第一の弁２３の入口側に接続されている。また、ヘッド側ポート２２は第一の弁２３の出口側および第二の弁２４の入口側に接続されている。そして、第二の弁２４の出口側は大気に開放されている。
　第４図は前記第一の弁２３および第二の弁２４の詳細を示す断面図であり、本実施例では、第一の弁２３および第二の弁２４の両方が同一のケース３１内に組み込まれている。次に、これについて説明する。
　・・・この供給圧管３５の中空部は供給圧通路３６を形成しており、該通路３６は前記空気圧源およびシリンダ１７のロッド側ポート２１に接続されている。・・・本実施例では、前記供給圧通路３６、弁座３７、磁極材３８、コイル３９、磁極材４０および弁体４１等によって第一の弁２３が構成されている。・・・本実施例では、前記放圧孔４４、弁座４５、磁極材４６、コイル４７、磁極材４８および弁体４９等によって第二の弁２４が構成されている。
　また、前記ケース３１には、第一の部屋３３に連通される出力圧口５０と、第二の部屋３４に連通される開口５１とが設けられている。そして、前記出力圧口５０はシリンダ１７のヘッド側ポート２２に接続され、開口５１は大気に開放されている。」
（イ）第３頁右上欄第１７行〜第４頁右上欄第１４行
「まず、第一の弁２３および第二の弁２４の作動を説明する。
　第一の弁２３（第二の弁２４）において、コイル３９（４７）に電流を流すと、磁極材３８と４０との間（磁極材４６と４８との間）に電磁引力が作用する結果、磁極材４０（４８）が弁体４１（４９）を弁座３７（４５）に向って押し、第一の弁２３（第二の弁２４）を閉じようとする。また、コイル３９（４７）に電流を流さなければ、前記電磁引力は生じないので、第一の弁２３（第二の弁２４）は開かれる。
　・・・
　以上のことから明らかなように、ヘッド側シリンダ内圧Ｐは、第一の弁２３のコイル３９および第二の弁２４のコイル４７に流す電流の大きさにより制御できる。
　さて、この空気圧シリンダ装置においては、上述のようにして、第一の弁２３および第二の弁２４によりヘッド側シリンダ内圧Ｐを調整することにより、空気圧シリンダ１７を動作させる。・・・
　ここにおいて、このシリンダ装置では、２個の弁２３，２４のみを用いてシリンダ１７を制御するので、構造が極めて簡単となり、従来より著しく小型化、低価格化が可能となるとともに、制御も容易となる。
　また、ピストン１９の両側に圧力をかけた状態で、シリンダ１７を動作させることができるので、位置制御を行う場合において、オーバーシュートを小なくすることができる。」
（ウ）第４頁右上欄第１５行〜第５頁右上欄第７行
「次に、本発明による空気圧シリンダ装置を用いてサーボ系を構成し、マニュピレータの肘関節角のフィードバック制御を行った実施例を説明する。
　第５図において、アーム６０および６１は、結合軸６２を介して回動自在に結合されている。１７は第３図に示した複動空気圧シリンダと同じものであり、この図には図示していないが、前記第４図に示した第一の弁２３および第二の弁２４、並びに空気圧源に前記実施例の場合と全く同様に接続されている。
　そして、前記シリンダ１７のピストンロッド２０の先端部は、アーム６１の中間部に結合軸６５を介して回動自在に結合されている。また、前記シリンダ１７のシリンダチューブ１８はバー６３の一端部に結合軸６４を介して回動自在に結合され、該バー６３の他端部はアーム６０の中間部に結合軸６６を介して回動自在に結合されている。
　したがって、ピストンロッド２０が押し出されると、アーム６０，６１の結合部によって構成される肘関節は開かれる一方、ピストンロッド２０が引き込まれると、前記関節は閉じられる。
　次に、この関節角のフィードバック制御を理論的に解析する。
　まず、各変数を以下のように設定する。　　　　　　　　　　　　　　
　Ｐo：供給圧〔Kg／ｃｍ２〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｐ　：ヘッド側シリンダ内圧〔Kg／ｃｍ２〕　　　　　　　　　　　　
　ＡＨ　：ピストンヘッド断面積〔ｃｍ２〕　　　　　　　　　　　　　　　
　ＡＲ　：ピストンロッド断面積〔ｃｍ２〕　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｖ　：ヘッド側シリンダ容積〔ｃｍ３〕　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（線形化するため一定値とする。）　　　　　　　　　　　　　
　Ａ　：弁座３７，４５の開口断面積〔ｃｍ２〕　　　　　　　　　　　　
　ｇi，ｇo：第一の弁２３および第二の弁２４における流量〔Kg／sec〕
　ｖi，ｖo：第一の弁２３および第二の弁２４への供給電圧〔Ｖ〕　　　
　ｆi，ｆo：第一の弁２３および第二の弁２４の絞り力〔Kg〕　　　　　
　Ｃｆ：第一の弁２３および第二の弁２４の弁部の流量抵抗係数〔sec〕　
　Ｊ　：肘部の慣性モーメント〔Kg・cm・sec２／rad〕　　　　　　　　　
　Ｂ　：肘部の粘性制動係数〔Kg・cm・sec／rad〕　　　　　　　　　　
　Ｋｃ：肘部の等価バネ定数〔Kg・cm／rad〕　　　　　　　　　　　　
　θ　：関節部の角変位〔rad〕（第５図において（Ａ）方向）　　　　　
　α　：０〜１（θの値により変化）　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｒ　：結合軸６２，６５間の距離〔cm〕　　　　　　　　　　　　　　
　次に、第一の弁２３および第二の弁２４については、　　　　　　　　
　ｆi＝Ｋｖｖi，ｆo＝Ｋｖｖo　　　　　　　　　　　　　　　…（４）
と仮定できる（Ｋｖは比例定数）。また、流量についての関係式は、　　　
　ｇi＝（ＰoＡ−ｆｉ−ＰＡ）／Ｃｆ　　　　　　　　　　　　…（５）
　ｇo＝（ＰＡ−ｆo）／Ｃｆ　　　　　　　　　　　　　　　　…（６）
と求められる。さらにヘッド側シリンダ内圧Ｐの時間的変化は、気体の状態方程式より、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　dＰ／dｔ＝Ｋ（ｇi−ｇo）／Ｖ　　　　　　　　　　　　 　…（７）
という関係がある（ただし、Ｋは比例定数）。ピストンヘッドに作用する力Ｆは、既に述べたように（３）式で示されるから、肘部運動方程式は、　
　Ｒα｛Ｐo（ＡＨ−ＡＲ）−ＰＡＨ　｝　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　＝Ｊ（d２θ／dｔ２）＋Ｂ（dθ／dｔ）＋Ｋｃθ 　　　　　…（８）
と表せる。以上、（４）〜（８）式をブロック線図に示したものが第６図の破線で囲った部分である。
　以上の解析により得られた機械的な系より、協調制御を行なうために角度系を構成したものが第６図である。同図において、ＶＭはマスター設定電圧、Ｈ１，Ｈ２は電気的な補償要素、Ｄoはバイアス電圧、Ｋｆはポテンショメータのフィードバックゲインである。同図Ｈ１，Ｈ２は、圧力制御における補償と同じである。」
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　上記記載事項において、複動空気圧シリンダ１７が結合されたアーム６０，６１の結合部によって構成される肘関節の関節部の角変位θを検出して肘関節角を制御するのであるから、当該肘関節角を目標値に一致させることができるものである。そのためには前記空気圧シリンダ１７は停止されるものと解される。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　これらの記載事項及び第３〜６図の記載からみて、技術常識を考慮しながら本願発明に照らして整理すると、刊行物１には、次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
「複動空気圧シリンダ１７が結合されたアーム６０，６１の結合部によって構成される肘関節の関節部の角変位θを調整して肘関節角を制御するマニュピレータの肘関節角制御装置において、
　前記シリンダ１７のピストン１９の両側の部屋を連通させるように接続される第一の弁２３と、
　前記関節部の角変位θを検出するポテンショメータと、
　前記シリンダ１７のピストン１９に対して有効面積が大きい方のヘッド側シリンダに接続される第二の弁２４と、
　前記関節部の角変位θが所定の値で前記シリンダ１７が停止するように前記ポテンショメータの検出値に応じて前記第一の弁２３及び第二の弁２４を制御する制御手段と、
　を具備し、前記ポテンショメータの検出出力がフィードバックされる前記制御手段によって前記第二の弁２４の入力側及び前記第一の弁２３の出力側が接続されたヘッド側シリンダの内圧Ｐを制御して関節部の角変位θを目標値に一致させ、前記第二の弁２４の出口側は大気に開放され、前記第二の弁２４の入力側及び前記第一の弁２３の出力側が接続されたヘッド側シリンダの内圧Ｐを制御して肘関節角を目標値に一致させるマニュピレータの肘関節角制御装置。」
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
３．対比
　本願発明と引用発明とを対比すると、
　引用発明における「複動空気圧シリンダ１７」は本願発明における「シリンダ」に、以下同様に、「複動空気圧シリンダ１７が結合されたアーム６０，６１の結合部によって構成される肘関節関節部の角変位θを調整して肘関節角を制御するマニュピレータの肘関節角制御装置」は、「シリンダのストロークを調整して位置を制御する位置制御装置」に、「ピストン１９」は「ピストン」に、「ポテンショメータ」は「検出手段」に、「有効面積が大きい方のヘッド側シリンダ」は「有効断面積が大きい方の一方の部屋」に、「第二の弁２４」は「制御弁」に、「空気」は「流体」に、それぞれ相当することは明らかである。
　そして、引用発明における「関節部の角変位θを検出するポテンショメータ」は、「変位を検出する検出手段」である限りにおいて、本願発明の「シリンダのストロークを検出する検出手段」と共通し、また、引用発明における「第一の弁２３」は、「弁」である限りにおいて、本願発明の「絞り」と共通している。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　以上のことより、本願発明と引用発明との一致点及び相違点は、以下のとおりである。
［一致点］
「シリンダのストロークを調整して位置を制御する位置制御装置において、
　前記シリンダのピストンの両側の部屋を連通させるように接続される弁と、
　変位を検出する検出手段と、
　前記シリンダのピストンに対して有効断面積が大きい方の一方の部屋に接続される制御弁と、
　前記変位が所定の値で前記シリンダが停止するように前記検出手段の検出値に応じて制御弁を制御する制御手段と、
　を具備し、前記検出手段の検出出力がフィードバックされる前記制御手段によって前記制御弁の入力圧を制御してストロークを目標値に一致させる位置制御装置。」である点。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
［相違点１］
　本願発明では、検出手段はシリンダのストロークを検出するのに対して、
　引用発明では、検出手段は関節部の角変位θを検出する点。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
［相違点２］
　本願発明では、シリンダのピストンの両側の部屋を連通させるようにした弁が絞りであり、制御弁の入力圧または該制御弁を流れる流量を制御してストロークを目標値に一致させているのに対して、
　引用発明では、前記両側の部屋を連通させるようにした弁が第一の弁２３であり、前記第一の弁２３及び第二の弁２４の二つの弁を制御して前記第二の弁２４の入力側及び前記第一の弁２３の出力側が接続された有効断面積が大きい方の一方の部屋の内圧Ｐを制御して、前記第二の弁２４の出口側は大気に開放されて、前記内圧Ｐを制御して肘関節角を目標値に一致させている点。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
［相違点３］
　本願発明では、絞りに流体を流すとともに、制御手段によって制御弁を通過する流体の量が前記絞りを流れる流体の量と等しくなるように前記制御弁の入力圧または該制御弁を流れる流量を制御することによってシリンダを停止させてストロークを目標位置に維持するのに対して、
　引用発明では、そのことについて不明である点。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
４．相違点についての判断
（１）相違点１について
　エアシリンダのストロークを調整して位置を制御する位置制御装置において、エアシリンダのストロークを検出する検出手段と、前記シリンダに接続される制御弁と、前記シリンダのストロークが所定の値でこのシリンダが停止するように前記検出手段の検出値に応じて、前記制御弁の入力ポートの圧力または前記制御弁を流れる流量を制御する制御手段とを具備することは、例えば、当審における拒絶理由に引用した特開昭６２−８０３０３号公報の第１頁左下欄第４行〜同頁右上欄第１行及び第１図、同実願昭５７−７７５５７号（実開昭５８−１７８５０２号）のマイクロフィルムの第１頁第４〜１４行及び第１，３図にも記載されているように本件出願前に周知の事項である。
　そうすると、引用発明に上記周知の事項を採用して、相違点１に係る特定事項とすることは当業者であれば容易になし得たことである。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（２）相違点２について
　二つの制御部材を調整してある制御対象を制御する際に、一方の制御部材をある程度調整して止めておいて、次に他方の制御部材を調整することを交互に繰り返すことにより細かく調整することは様々な分野で普通に行われていることである。
　当該慣用技術を勘案すると、引用発明において、二つの制御弁のうち一方の制御弁を制御せず固定とし、即ち絞りとして流体を流し、他方の制御弁を制御することにより有効断面積の大きい方の部屋の内圧Ｐを制御することは、当業者であれば容易に想到し得た事項である。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（３）相違点３について
　制御弁を通過する流体の量が絞りを流れる流体の量と等しくなるように前記制御弁の入力圧または該制御弁を流れる流量を制御することによってシリンダを停止させて目標位置に維持することは、前記制御弁の入力圧または該制御弁を流れる流量を制御することによって目標値に一致させることと同じ位置制御について、別の面から表現したにすぎず、引用発明においても当然生じている機能にすぎない。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　そして、本願発明の奏する効果も、引用発明、上記周知の事項及び上記慣用技術から当業者であれば十分予測できる程度のものであって格別なものでもない。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　したがって、本願発明は、引用発明、周知の事項及び慣用技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　なお、審判請求人は、平成２０年７月２８日付けの意見書において、刊行物１について「シリンダ１７のピストン１９に対して両側のチャンバを連通させるように接続される第一の弁２３は、コイル３９に励磁すると磁極材４０が磁極材３８に吸引されて弁体４１を弁座３７に圧着させて閉弁動作を行ないます。これに対してコイル３９を消磁すると、供給圧Ｐｏにより弁体４１が押されて弁座３７から離間し、開弁動作が行なわれます。すなわちここでは、第一の弁２３はコイル３９に対する励磁と消磁とによって開閉動作が行なわれる電磁弁です。そしてこのような電磁弁は、単なるオンオフ動作をする開閉弁に過ぎず、中間の開口量を発現することができません。ましてや微小な開口量で流体を流すことできません。」（第２頁第４３〜５０行）旨主張しているが、刊行物１の第３頁右下欄第１８行〜第４頁左上欄第５行には、第一の弁２３及び第二の弁２４を、単なるオンオフ動作ではなく、それぞれのコイル３９，４７に流す電流の大きさを変えてヘッド側シリンダ内圧Ｐを調整することから、第一の弁２３および第二の弁２４の開口量を中間の値に保持できることは明らかである（上記摘記事項イ参照）。
　したがって、請求人の上記主張を採用することはできない。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５．むすび 
　以上のとおり、本願発明は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　したがって、その余の請求項に係る発明について検討するまでもなく本件出願は拒絶するべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。