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　特願２００１−１８９１５６「ＮＣ工作機械」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年　１月　８日出願公開、特開２００３−　　１５４２〕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　手続の経緯及び本願発明
　本件出願は、平成１３年６月２２日の出願であって、その請求項１乃至３に係る発明は、平成１８年５月２６日付けの手続補正書により補正された明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１乃至３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、請求項１に係る発明（以下「本願発明」という。）は、次のとおりのものである。
「【請求項１】　ワークを載せるテーブルと、ツールを設定するスピンドルとを、Ｘ軸方向用、Ｙ軸方向用およびＺ軸方向用の３つの送り機構によって相対的に移動して機械加工を行う構成のＮＣ工作機械において、Ｘ軸方向用、Ｙ軸方向用およびＺ軸方向用の３つの送り機構の各々が、ラックと、そのラックに咬み合う２つのピニオンを有し、全てのピニオンの各々が軸を介して連結された１つのモータによって回転駆動され、Ｘ軸方向用の送り機構とＹ軸方向用の送り機構とＺ軸方向用の送り機構の各々において、ラックの各々に対する２つのピニオン用の２つのモータの組合せにより、それぞれ２つのモータに連結された２本の軸に互いに逆方向のトルクをかけ、かつ、そのトルクを位置（速度）フィードバックにより制御されるトルクとし、ラックの各々に対して２つのピニオンを常時張り合った状態にして、プリロード機能をもたせ、ラック・ピニオンのバックラッシによる影響を低減する構成にし、しかも、水平方向に配置された全てのラックは、歯を下向きにして配置されていることを特徴とするＮＣ工作機械。」
　
２　引用刊行物
　これに対して、原審の拒絶の理由には、本件出願前に頒布された刊行物である、特開平１１−４２５２９号公報（以下「刊行物１」という。）及び特開平１０−２２８３１７号公報（以下「刊行物２」という。）が引用されており、各刊行物には、以下の技術的事項が記載されている。
　
（１）刊行物１　
ア　特許請求の範囲
「【請求項１】　ワークを載せるテーブル（１５、１１５）と、ツールを設定するスピンドル（１４、１１４）とを、送り機構（１８〜２０、１１８〜１２０）によって相対的に移動して機械加工を行う構成のＮＣ工作機械において、送り機構（１８〜２０、１１８〜１２０）の少なくとも１つを、ラック・ピニオン（２１、２２、２４、２５、２７、２８、１２１、１２２、１２４、１２５、１２７、１２８）を用いて構成することを特徴とするＮＣ工作機械。」
　
イ　段落【０００１】
「【発明の属する技術分野】この発明は、ワークを載せるテーブルと、ツールを設定するスピンドルとを、送り機構によって相対的に移動して機械加工を行う構成のＮＣ工作機械に関するものである。」
　
ウ　段落【００１２】〜【００１４】
「立型工作機械１０は、テーブルとスピンドルの送り機構以外は、通常の工作機械と同様の構成を有している。
　工作機械１０はベース１１を有し、その上にテーブル１５が配置されている。テーブルは、レールのような案内手段（図示せず）でＹ軸方向に沿って移動可能に案内されており、Ｙ軸送り機構２０によって駆動される。
　Ｙ軸送り機構２０は、ラック２７、ピニオン２８、サーボモータ２９から構成される。ラック２７は、テーブルの下面にＹ軸方向に沿って固定されている。サーボモータ２９はベース１１に据え付けられている。ピニオン２８は、モータの出力軸に取付けられており、ラック２７に係合している。ラック２７は、図３（Ａ）に示すようなヘリカルタイプを用いることができる。」
　
エ　段落【００１８】〜【００１９】
「スピンドルヘッド１３は、レールのような案内手段（図示せず）でＸ軸に沿って移動可能に案内されており、Ｘ軸送り機構１９によって駆動される。
　Ｘ軸送り機構１９は、ラック２４、ピニオン２５、サーボモータ１６から構成される。ラック２４は、スピンドルヘッド１３の下部にＸ方向に沿って配置されている。サーボモータ１６はコラム１２に据え付けられている。ピニオン２５は、モータの出力軸に連結されており、ラック２４に係合している。」
　
オ　段落【００２１】〜【００２２】
「スピンドル１４は、スピンドルヘッド１３と相対的に鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動可能に案内されており、Ｚ軸送り機構１８によって駆動される。
　Ｚ軸送り機構１８は、ラック２１、ピニオン２２、サーボモータ２３から構成される。ラック２１は、スピンドルヘッド１４の軸芯と平行に固定されている。サーボモータ２３はスピンドルヘッド１３に据え付けられている。ピニオン２２は、モータ２３の出力軸に連結されており、ラック２１に係合している。」
　
カ　【図１】の記載によれば、水平方向に配置されたラック２７は歯を下向きにして配置されていることが看取される。
　
　そこで、上記記載事項を技術常識を勘案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。
「ワークを載せるテーブルと、ツールを設定するスピンドルとを、Ｘ軸方向用、Ｙ軸方向用およびＺ軸方向用の３つの送り機構によって相対的に移動して機械加工を行う構成のＮＣ工作機械において、Ｘ軸方向用、Ｙ軸方向用およびＺ軸方向用の３つの送り機構は、それぞれラック２４、２７、２１と、そのラックに係合するピニオン２５、２８，２２を有し、各ピニオンはモータの出力軸に連結されており、水平方向に配置されたラック２７は歯を下向きにして配置されているＮＣ工作機械。」
　
（２）刊行物２
ア　段落【０００１】
「【発明の属する技術分野】本発明は、歯車、ベルト（チェーンベルト、スチールベルト等）とプーリ（スプロケット）、送りねじ軸と送りナット等の動力伝達機構によって駆動手段の動力を減速し、高精度かつ大荷重に耐え得る動作を行う位置決め装置に関する。」
　
イ　段落【００１５】〜【００１６】
「また、本発明の請求項３に係る手段によると、前記２つの駆動手段としてモータを、前記２つの駆動軸としてピニオンギヤを、前記１つの従動軸として該ピニオンギヤと螺合するラックを有し、前記基部にはラックを固定し、前記可動部には前記モータおよびピニオンギヤを設け、前記可動部およびピニオンギヤに応力センサを設けてなることを特徴とする。
　本発明においても、ピニオンギヤに設けられた応力センサの検出値に基づいて、ラックに対する２つのピニオンギヤの駆動量を変えることにより、動力伝達機構であるピニオンギヤおよびラックの歯同士を互いに押圧し、ピニオンギヤとラックとが包含するバックラッシを解消すると共に、ピニオンギヤとラックとの間に所望の予圧を調整する。また、可動部又は基部に付与する予圧又は外力の影響で可動部等がたわむ場合にも、モータ軸の回転数センサの検出値と歯のピッチとの関係から求まる基部と可動部との相対変位量と、前記変位量センサによる同値とを比較することにより、装置に生じているたわみ量を求め、該たわみ量に応じた送り量をピニオンギヤに与えることにより、正確な位置決めと適切な予圧調整とを行う。また、予圧の付与を極低速域から停止状態にかけて行うと、軸受でいう静的荷重に相当する荷重をピニオンギヤとラックとの間に付与することができる。」
　
ウ　段落【００３４】〜【００３８】
「第２の実施の形態では、第１の実施の形態における送りねじ軸13とロータ軸17に駆動される送りナット19とを有する動力伝達機構に変えて、ラック27およびピニオンギヤ28からなる動力伝達機構を用いている。ピニオンギヤ28は、複数の歯車対からなる減速部29を介して、モータ14により駆動される。また、ピニオンギヤ28には応力センサ30が、可動部12には応力センサ31が設けられている。なお、図５においてラック27を支持する基部については、図示を省略している。また、モータ14は図示しない制動・位置固定手段を有するものとする。さらに、位置決め装置の全体的構成は、図３に示す第１の実施の形態に係るブロック図に類似するが、本実施の形態においては、応力センサ23，35に替えて、応力センサ30，31が設けられている。
　ここで、本発明の第２の実施の形態にかかる位置決め装置において、可動部12に外力Ｆが負荷された状態で位置決めを行う際の手順を以下に説明する。尚、以下の説明では、可動部12に対して外力Ｆが図５の上方から下方にむけて付与された状態で、可動部12を上方へ移動させる場合を想定している。
(1) 位置決め装置が停止状態にあるとき、可動部12に負荷される外力Ｆは応力センサ31で検出され、ＣＰＵ24（図３）で認識される。このとき、ラック27と各ピニオンギヤ28Ａ，28Ｂとのかみ合い部では、夫々が外力Ｆの反力として−1/2 Ｆづつを負担している。この反力は、応力センサ30Ａ，30Ｂで検出される。
(2) 位置決め装置を始動するに際し、可動部12に所望の移動量を得る為に必要なモータ14の回転数を、ＣＰＵ24で割り出す。
(3) ＣＰＵ24の指令によりモータ14Ａ，14Ｂを同一方向に同期回転させ、可動部12を移動させる。このとき、エンコーダ20Ａ，20Ｂによりモータ14Ａ，14Ｂの回転数を検出する。同様に、基部11に対する可動部12の変位量を、リニアスケール22で検出する。また、さらに、ねじ軸13の端部にかかる応力を応力センサ応力センサ30Ａ，30Ｂで検出し、ここで検出される値に応じて、モータ14Ａ，14Ｂのいずれかの回転速度を増減し、前記反力を−1/2 Ｆに維持する。
(4) 所望の移動量に対するリニアスケール22の検出値が所定の割合（例：980mm/1000mm）となったとき、ＣＰＵ24はモータ14Ａ，14Ｂを減速させる。この間も応力センサ30Ａ，30Ｂでピニオンギヤ28Ａ，28Ｂにかかる応力を監視し、反力を−1/2 Ｆに維持する。
(5) リニアスケール22の検出値が所望の移動量に一致した時点で、ＣＰＵ24はモータ14Ａ，14Ｂを停止させる。そして、モータ14Ｂのみを所定量だけ反転させ、ピニオンギヤ28Ａに対するピニオンギヤ28Ｂの回転角を減少させることにより、ラック27とピニオンギヤ28Ｂとのバックラッシを解消する。また、このとき減速部29Ｂにおけるバックラッシも解消される。なお、ラック27とピニオンギヤ28Ａとの間、および減速部29Ａについては、可動部12を停止位置に維持するための駆動トルクを連続して受けていることから、バックラッシを解消する方向に各歯車が噛み合っている。このとき、可動部12等にはたわみが生じるが、このときのたわみ量は、モータ14Ａ，14Ｂの回転数と、歯のピッチとの関係から得られる変位量と、リニアスケール22で得られる変位量との差から求めることができる。このたわみ量を考慮しつつ、応力センサ30Ａにおいて検出される反力が−3/2 Ｆとなるように、また、応力センサ30Ｂで検出される反力が1/2 Ｆとなるように、ピニオンギヤ28Ｂの回転角を調整する。すると、−3/2 Ｆ＋1/2 Ｆ＝−Ｆとなるので、ラック27と各ピニオンギヤ28Ａ，28Ｂとの間に、外力Ｆと釣り合う方向に予圧を調整を行うことが可能となる。
　以上のごとく、ピニオンギヤ28Ａ，28Ｂに応力センサ30Ａ，30Ｂを、可動部12に応力センサ31を設け、応力センサ30Ａ，30Ｂで各ピニオンギヤにかかる荷重を、応力センサ31で可動部12にかかる荷重を検出し、それら検出値に基づいて各モータを制御することにより、外力と釣り合う適切な予圧をラック27と各ピニオンギヤ28Ａ，28Ｂとの間に付与することが可能となる。」
　
　上記記載事項及び図面の記載からみて、刊行物２には次の事項が記載されていると認められる。
「１つのラックに螺合する２つのピニオンギヤを有し、ピニオンギヤに設けられた応力センサの検出値に基づいて、ラックに対する２つのピニオンギヤの駆動量を変えることにより、動力伝達機構であるピニオンギヤおよびラックの歯同士を互いに押圧し、ピニオンギヤとラックとが包含するバックラッシを解消すると共に、ピニオンギヤとラックとの間に所望の予圧を調整すること。」
　
３　対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
　引用発明における「Ｘ軸方向用、Ｙ軸方向用およびＺ軸方向用の３つの送り機構は、それぞれラック２４、２７、２１と、そのラックに係合するピニオン２５、２８，２２を有し、各ピニオンはモータの出力軸に連結されており」は、３つの送り機構の各々が、ラックと、そのラックに咬み合うピニオンを有し、全てのピニオンの各々が軸を介して連結された１つのモータによって回転駆動される構成であるということができる。
　また、引用発明は、水平方向に配置された少なくとも１つのラックが歯を下向きにして配置されているという限りで、「水平方向に配置された全てのラックは、歯を下向きにして配置されている」本願発明と共通している。
　したがって、両者の一致点と相違点は次のとおりである。
［一致点］
「ワークを載せるテーブルと、ツールを設定するスピンドルとを、Ｘ軸方向用、Ｙ軸方向用およびＺ軸方向用の３つの送り機構によって相対的に移動して機械加工を行う構成のＮＣ工作機械において、Ｘ軸方向用、Ｙ軸方向用およびＺ軸方向用の３つの送り機構の各々が、ラックと、そのラックに咬み合うピニオンを有し、全てのピニオンの各々が軸を介して連結された１つのモータによって回転駆動される構成にし、しかも、水平方向に配置された少なくとも１つのラックが歯を下向きにして配置されているＮＣ工作機械。」である点。
［相違点１］ 
　本願発明では、Ｘ軸方向用、Ｙ軸方向用およびＺ軸方向用の３つの送り機構の各々が、ラックに咬み合う２つのピニオンを有し、Ｘ軸方向用の送り機構とＹ軸方向用の送り機構とＺ軸方向用の送り機構の各々において、ラックの各々に対する２つのピニオン用の２つのモータの組合せにより、それぞれ２つのモータに連結された２本の軸に互いに逆方向のトルクをかけ、かつ、そのトルクを位置（速度）フィードバックにより制御されるトルクとし、ラックの各々に対して２つのピニオンを常時張り合った状態にして、プリロード機能をもたせ、ラック・ピニオンのバックラッシによる影響を低減する構成にしているのに対し、引用発明では、そのように特定されていない点。
［相違点２］
　本願発明では、水平方向に配置された全てのラックは、歯を下向きにして配置されているのに対し、引用発明では、水平方向に配置された１つのラックが歯を下向きにして配置されている点。
　
４　相違点についての検討
ア　相違点１について
　刊行物２には、前記２（２）に示したとおり、「１つのラックに螺合する２つのピニオンギヤを有し、ピニオンギヤに設けられた応力センサの検出値に基づいて、ラックに対する２つのピニオンギヤの駆動量を変えることにより、動力伝達機構であるピニオンギヤおよびラックの歯同士を互いに押圧し、ピニオンギヤとラックとが包含するバックラッシを解消すると共に、ピニオンギヤとラックとの間に所望の予圧を調整すること。」が記載されている。
　上記「ラックに対する２つのピニオンギヤの駆動量を変えること」について、刊行物２の段落【００３７】には、ラックに螺合する２つのピニオンギヤ２８Ａと２８Ｂの反力をそれぞれ−3/2 Ｆと1/2 Ｆにとなるように調整することが記載されており（上記摘記事項２（２）ウ参照）、このことは、ラックに対する２つのピニオン用の２つのモータの組合せにより、それぞれ２つのモータに連結された２本の軸に互いに逆方向のトルクをかけることにほかならない。
　また、ＮＣ工作機械の送り機構において、モータの駆動トルクを位置（速度）フィードバックにより制御することは従来周知の事項にすぎない。
　さらに、上記刊行物２に記載の事項における「ピニオンギヤおよびラックの歯同士を互いに押圧し、ピニオンギヤとラックとが包含するバックラッシを解消すると共に、ピニオンギヤとラックとの間に所望の予圧を調整すること」は、ラックに対して２つのピニオンを常時張り合った状態にして、プリロード機能をもたせ、ラック・ピニオンのバックラッシによる影響を低減することということができる。
　そして、複数のラックが用いられる場合において、１つのラックだけでなく他のラックについても同様にバックラッシによる影響を低減できることが好ましいことも明らかである。
　したがって、引用発明におけるラックを用いた送り機構に刊行物２に記載の事項及び従来周知の事項を適用して相違点１に係る本願発明の特定事項とすることは当業者が容易になし得たことである。
　
イ　相違点２について
　水平方向に配置されたラックの歯を下向きに配置することによりラック歯面に異物が滞留するのを防止できることは自明の事項にすぎない（例えば、特開平５−２９６３０７号公報の段落【０００８】に、「ラック部材はその歯部が下向きになっているから、切粉等の塵がラックの歯面に付着し難くなる。」と記載されている。）。
　また、複数のラックが用いられる場合において、１つのラックだけでなく他のラックについても同様に歯面に異物が滞留しないことが好ましいことも明らかである。
　してみると、引用発明において水平方向に配置された全てのラックについて歯を下向きに配置することに格別困難性は見出せない。
　
ウ　本願発明の作用効果について
　本願発明の奏する作用効果についてみても、引用発明、刊行物２に記載の事項及び従来周知の事項から当業者が十分予測しうる範囲内のものであって、格別顕著なものとはいえない。
　
　したがって、本願発明は、引用発明、刊行物２に記載の事項及び従来周知の事項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。
　
５　むすび
　以上のとおり、本件出願の請求項１に係る発明は、引用発明、刊行物２に記載の事項及び従来周知の事項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できないものである。
　したがって、本件出願の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、本件出願は拒絶されるべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。