【事件の表示】
　特許第３１３６６２１号「磁気軸受装置」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１３６６２１号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許３１３６６２１号の請求項１に係る発明は、平成３年２月２８日に特許出願され、平成１２年１２月８日にその特許権の設定登録がなされ、その後、特許異議申立人高橋信男（以下、「申立人」という。）より特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１３年１２月２５日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否に関する判断
（１）訂正の内容
　ア.訂正事項ａ
　本件特許３１３６６２１号の願書に添付された明細書（以下、「特許明細書」という。）の特許請求の範囲の請求項１の記載について、「前記変位センサ出力にオフセットを付加する回路」とあるのを、「前記変位センサ出力にオフセットを付加し、前記被支持部材の変位基準点と前記複数個の磁極の中心とを一致させるための回路」と訂正する。
　イ.訂正事項ｂ
　特許明細書の段落【０００６】の記載について、「前記変位センサ出力にオフセットを付加する回路」とあるのを、「前記変位センサ出力にオフセットを付加し、前記被支持部材の変位基準点と前記複数個の磁極の中心とを一致させるための回路」と訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記の訂正事項ａに関する記載として、特許明細書の段落【０００７】には、「各磁極に流れる電流が等しくなるようにオフセット量を調整する。これにより、被支持部材の変位基準点と複数の磁極の中心とが一致」と記載されていることから、「前記変位センサ出力にオフセットを付加し、前記被支持部材の変位基準点と前記複数個の磁極の中心とを一致させるための回路」は、特許明細書に記載されているものと認められる。
　とすれば、上記の訂正は、特許明細書又は図面に記載した事項の範囲内において、特許請求の範囲に記載された「前記変位センサ出力にオフセットを付加する回路」の構成を限定したものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　また、上記訂正事項ｂは、上記訂正事項ａと整合を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　そして、いずれの訂正も、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き及び第２項の規定に適合するので、当該訂正を認める
　
３．特許異議の申立てについての判断
（１）特許異議の申立ての理由の概要
　申立人は、請求項１に係る発明は、甲第１号証（特開平３−９１１７号公報）に記載されている発明と同一か、甲第１号証および甲第２号証（ＨＩＧＵＣＨＩ編，「ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ　ＯＦ　ＴＨＥ　ＳＥＣＯＮＤ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ　ＯＮ　ＭＡＧＮＥＴＩＣ　ＢＥＡＲＩＮＧＳ　」，１９９０年７月，Ｐ．３１２　）に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることが出来ないものであるから、特許を取り消すべきと主張している。
　
（２）本件の請求項１に係る発明
　上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された下記のとおりのものである。
「【請求項1】被支持部材の周囲に配置された複数個の磁極と、この磁極に巻回されたコイルと、前記被支持部材の周囲に配置された変位センサと、前記変位センサの出力により前記コイルに流れる電流を制御する制御回路とを有する磁気軸受装置において、前記変位センサ出力にオフセットを付加し、前記被支持部材の変位基準点と前記複数個の磁極の中心とを一致させるための回路を備え、前記オフセット量を調整することにより前記複数個の磁極に流れる電流値を等しくすることを特徴とする磁気軸受装置。」
（３）刊行物に記載された発明
　申立人が証拠として提示した刊行物１及び２には、それぞれ以下のような発明が記載されている。
　刊行物１：特開平３−９１１７号公報（甲第１号証）
　この第１頁右下欄第４〜６行、第２頁右上欄第７行〜左下欄第１７行、第２頁右下欄第１０〜１６行、第３頁左上欄第３〜１９行、第３頁左下欄第９〜１８行には、
　ロータ２の周囲に配置された複数個の電磁石Ｍ１およびＭ２と、この電磁石Ｍ１およびＭ２に巻回されたコイルＣ１およびＣ２と、前記ロータ２の周囲に配置され、オフセット調整した変位センサＳ１とＳ２と、前記変位センサＳ１とＳ２の出力により前記コイルＣ１およびＣ２に流れる電流を制御する制御回路とを有する磁気軸受装置が記載されている。
　刊行物２：ＨＩＧＵＣＨＩ編，「ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ　ＯＦ　ＴＨＥ　ＳＥＣＯＮＤ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ　ＯＮ　ＭＡＧＮＥＴＩＣ　ＢＥＡＲＩＮＧＳ」，１９９０年７月，Ｐ．３１２（甲第２号証）
　この数式（５）には、磁力が電流の２乗に比例し、距離の２乗に反比例することが記載されている。
　　
（４）対比・判断
　本件発明と上記刊行物１及び２に記載の発明とを対比すると、両刊行物に記載の発明は、本件発明を特定する事項である「変位センサ出力にオフセットを付加し、前記被支持部材の変位基準点と前記複数個の磁極の中心とを一致させるための回路を備え、前記オフセット量を調整することにより前記複数個の磁極に流れる電流値を等しくする」事項を備えておらず、当該事項により本件発明は「系の非線形性をおさえると共に制御時に磁極に大電流が流れることが少なくなり、磁気飽和が起こりにくくなる」（特許明細書の段落【００１４】参照）という顕著な効果を奏するものであり、本件発明が上記刊行物１記載の発明と同一であるとも、上記刊行物１及び刊行物２に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものともいえない。 
　
（５）むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１に係る発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件請求項１に係る発明についての特許は、拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、結論のとおり決定する。                 　
【異議決定日】
平成１４年５月２２日（２００２．５．２２）
【訂正の要旨】
１）　訂正事項ａ
　特許第３１３６６２１号の願書に添付された明細書（以下、「特許明細書」という。）の特許請求の範囲の請求項１の「前記変位センサ出力にオフセットを付加する回路」を、特許請求の範囲の減縮を目的として「前記変位センサ出力にオフセットを付加し、前記被支持部材の変位基準点と前記複数個の磁極の中心とを一致させるための回路」と訂正する。
２）訂正事項ｂ
　特許明細書の段落【０００６】の「前記変位センサ出力にオフセットを付加する回路」を、明りょうでない記載の釈明を目的として「前記変位センサ出力にオフセットを付加し、前記被支持部材の変位基準点と前記複数個の磁極の中心とを一致させるための回路」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
磁気軸受装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　被支持部材の周囲に配置された複数個の磁極と、この磁極に巻回されたコイルと、前記被支持部材の周囲に配置された変位センサと、前記変位センサの出力により前記コイルに流れる電流を制御する制御回路とを有する磁気軸受装置において、前記変位センサ出力にオフセットを付加
し、前記被支持部材の変位基準点と前記複数個の磁極の中心とを一致させるための
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、ターボ分子ポンプや回転陽極Ｘ線管、工作機械用スピンドル、遠心分離機、ロボット等の回転軸や駆動軸等の被支持部材の支持に利用される磁気軸受装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来の磁気軸受装置は、被支持部材の変位基準点を設定する場合、磁極に近接する変位検出手段の出力値を基準にして被支持部材の変位基準点を決定している。具体的には、二つの変位検出手段を対向させて設置した場合、その出力値の差が零となる時の被支持部材の位置を変位基準点とし、変位検出手段を単独に設置した場合、その出力値が理論的に対向する磁極の磁極間距離の半分に相当する時の被支持部材の位置を変位基準点としている。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　従来の磁気軸受装置では、変位検出手段と磁極との相対位置関係にずれがある場合、対向する磁極の中心と変位基準点とが一致しなかった。例えば第２図に示すように対向する磁極２０，２１の中心と対向する変位センサ２２，２３の中心がずれている場合、被支持部材２４の変位基準点は対向する変位センサ２２，２３の中心と一致し、対向する磁極２０，２１の中心より磁極２１側にずれた位置となる。
　【０００４】
　一方、磁極の有する被支持部材の吸引力Ｆと制御電流ｉ、磁極と被支持部材との距離ｄの間には一般的に次の関係が成立している。
　Ｆ＝ｋｉ２／ｄ２　　　（ｋは定数）
　したがって、被支持部材の変位基準点と対向する磁極の中心とがずれると、第３図（ａ），（ｂ）に示すように磁極２０と磁極２１ではその動作点が大きく異なり、系の非線形性が大きくなり、正確な制御がしにくくなるという問題がある。また、動作点での電流値が大きくなっている磁極２０は大入力時に磁気飽和を起こしやすくなるという問題点もある。
　【０００５】
　これらの問題は変位検出手段と対向する磁極との取り付け精度を高めることにより解決することができるが、このようにすると加工，組立のコストが高くなるという問題が生じる。
　本発明はこれらの問題点を解決し、正確な制御ができ、磁気飽和が起こりにくく、かつ、加工，組立コストを低減することができる磁気軸受装置を提供することを目的とする。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するために本発明の磁気軸受装置は、被支持部材の周囲に配置された複数個の磁極と、この磁極に巻回されたコイルと、前記被支持部材の周囲に配置された変位センサと、前記変位センサの出力により前記コイルに流れる電流を制御する制御回路とを有するとともに、前記変位センサ出力にオフセットを付加
し、前記被支持部材の変位基準点と前記複数個の磁極の中心とを一致させるための
　【０００７】
　【作用】
　本発明の磁気軸受装置は上記のように構成されており、変位センサの出力に基づいて被支持部材の周囲に配置された複数個の磁極に巻回されたコイルに流れる電流を制御回路によって制御している状態で、各磁極に流れる電流を検出して各磁極に流れる電流が等しくなるようにオフセット量を調整する。これにより、被支持部材の変位基準点と複数の磁極の中心とが一致し、各磁極の動作点を等しくすることができるので、正確な制御を行うことができる。
　【０００８】
　【実施例】
　本発明の磁気軸受装置の一実施例を第１図を用いて説明する。
　第１図において、１は被支持部材としての回転体、２、３は回転体を挟んで対向に配置された磁極、４、５は磁極に巻回されたコイル、６、７は磁極２、３に近接して対向に配置された変位センサ、８、９はコイル４、５に流れる電流を検出する電流計、１０は電流計８、９の出力が入力されるＣＰＵ（中央処理部）、１１はオフセット調整回路、１２，１３は差動増幅器、１４はＰＩＤ制御回路、１５，１６は電流増幅器、１７、１８は正負の電位を発生するバイアス発生回路である。
　【０００９】
　まず、この磁気軸受装置の回転動作時の動作を説明すると、変位センサ６、７の出力を差動増幅器１２に入力することによって、回転体１の変位量に相当する値を得る。この差を差動増幅器１３を介してＰＩＤ制御回路１４に入力し、ここで回転体１の変位を抑えるために必要な制御量を得る。電流増幅器１５，１６はバイアス発生回路１７，１８によって各々逆電位にバイアスされている。このため電流増幅器１５，１６に前記制御量を入力すると、コイル４、５には絶対値で見た場合各々逆相の電流が流れる。すなわち、磁極２、３からは回転体１の変位を抑える方向に差動的に電磁力が発生し、回転体１を空中に安定に支持する。なお、オフセット調整回路１１の出力値によって差動増幅器１３の出力にオフセットが加わり、回転体１の支持位置が変化する。
　【００１０】
　次に、第１図の磁気軸受装置を用いて、回転体１の変位基準点と各磁極の中心を一致させる方法を説明する。まず，オフセット調整回路１１から適当なオフセット量を発生させ、この状態で回転体１を空中に支持する。この時点では、変位センサ６、７の中心と磁極２、３の中心が一致していないため、磁極２、３の中心点（真の基準点）に回転体１は支持されていない。この状態でＣＰＵ１０が電流計８、９の出力より各磁極２、３のコイル４、５に流れる電流値を検出し、二つの電流値が等しくなるようにオフセット調整回路を調整する。この結果、回転体１の中心は二つの磁極の中心、すなわち、真の基準点に移動する。したがって、各磁極の動作点が等しい状態で制御を行うことができるので、正確な制御を行うことができる。
　【００１１】
　なお、上記実施例では、磁気軸受の一軸について説明したが、多軸の場合についても各軸ごとに同様な構成とすることができる。なお、磁気軸受の構造としては、上記の実施例に限らず、例えば回転体を磁気浮上させるための軸受コイルと、前記回転体を円周方向に付勢するためのモータコイルとを共通のステータ磁極に巻装した構造のものも可能であり、さらに、上記実施例では被支持部材として回転体を用いた例について説明したが、被支持部材としてはロボットのアームなどの回転しない軸でも良い。
　【００１２】
　また、上記実施例では磁気軸受の制御回路に電流計およびＣＰＵを挿入してオフセット量を調整する例について説明したが、これらを挿入せず、磁気軸受の調整時のみ外部から接続し、電気的またはロボット等の機械的手段を用いてオフセット量を調整してもよい。さらに、コイルを流れる電流値の読み取りおよびこれに基づくオフセット量の調整を手動で行うこともできる。
　【００１３】
　また、変位センサは、対向して設置せず、各制御軸につき１つずつでも可能であり、制御方法もＰＩＤ制御に限らず、ＰＤ制御や位相進み遅れ制御、現代制御理論にもとづくデジタル制御等が可能である。
　【００１４】
　【発明の効果】
　本発明の磁気軸受装置は次のような効果を有する。すなわち、変位基準点が対向する磁極の中心と一致するので、対向する磁極の制御の動作点が一致する結果、系の非線形性が最小におさえられ、正確な制御ができるようになる。また、被支持部材が対向する磁極の中心にある点を変位基準点としているので、系の非線形性をおさえると共に制御時に磁極に大電流が流れることが少なくなり、磁気飽和が起こりにくくなる。また、変位検出手段と磁極との相対位置精度を高くする必要がないので、加工、組立、調整のコストが下がり、安価な磁気軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の磁気軸受装置の一実施例の制御ブロック図である。
　【図２】
　従来の磁気軸受装置のモデル図である。
　【図３】
　従来の磁気軸受装置の制御動作点の説明図であり、（ａ）はコイルに流す電流値と吸引力との関係から対向する磁極の制御動作点の違いを示す図、（ｂ）は磁極と被支持部材間の距離と吸引力との関係から対向する磁極の制御動作点の違いを示す図である。
　【符号の説明】
　１：回転体
　３：磁極
　４，５：コイル
　６，７：変位センサ
　１１：オフセット調整回路
　１３：差動増幅器
　１４：ＰＩＤ制御回路