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平成２１年９月１０日判決言渡
平成２０年（行ケ）第１０３８５号審決取消請求事件
口頭弁論終結日平成２１年９月３日
判決
原告株式会社アサヒ・エンタープライズ
訴訟代理人弁理士松村修
被告特許庁長官
指定代理人野村亨
同森川元嗣
同今村亘
同酒井福造
主文
１原告の請求を棄却する。
２訴訟費用は原告の負担とする。
事実及び理由
第１請求
特許庁が不服２００７−１１５１号事件について平成２０年９月９日にした
審決を取り消す。
第２事案の概要
１本件は，原告が名称を「位置制御装置」とする発明につき特許出願をしたと
ころ，拒絶査定を受けたので，これに対する不服審判請求をするとともに，平
成２０年７月２８日付けでも特許請求の範囲等を変更する手続補正をしたが，
特許庁が請求不成立の審決をしたことから，その取消しを求めた事案である。
２争点は，上記補正後の請求項１に係る発明（本願発明）が下記引用文献に記
載された発明（引用発明）との関係で進歩性を有するか（特許法２９条２項），
である。
記
特開昭６０−６９３０１号公報（発明の名称「空気圧シリンダ装置」，出願
人A，公開日昭和６０年４月２０日。以下，この文献を「引用文献」といい，
これに記載された発明を「引用発明」という。甲１）
第３当事者の主張
１請求原因
(1)特許庁における手続の経緯
原告は，平成１３年１１月３０日，名称を「位置制御装置」とする発明に
ついて特許出願（特願２００１−３６７９７１号，請求項の数１１。公開公
報は特開２００３−１６７６２９号〔甲４〕）をし，その後平成１８年８月
２８日付けで特許請求の範囲の変更等を内容とする手続補正（第１次補正，
甲１３）をしたが，拒絶査定を受けたので，これに対する不服の審判請求を
した。
特許庁は，同請求を不服２００７−１５１１号事件として審理し，その中
で原告は平成１９年２月２日付け(第２次補正，甲８）及び平成２０年７月
２８日付け(第３次補正，請求項の数１０，甲１１，以下「本件補正」とい
う。）でそれぞれ特許請求の範囲の変更等を内容とする手続補正をしたが，
特許庁は，平成２０年９月９日，「本件審判の請求は，成り立たない。」と
の審決をし，その謄本は同年９月２４日原告に送達された。
(2)発明の内容
平成２０年７月２８日の本件補正後の特許請求の範囲は，上記のとおり請
求項１∼１０から成るが，このうち請求項１に係る発明（以下「本願発明」
という。）の内容は以下のとおりである。
・【請求項１】
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。
(3)審決の内容
ア審決の内容は，別添審決写しのとおりである。
その理由の要点は，本願発明は引用発明に基づいて当業者が容易に発明
をすることができたから特許を受けることができない（特許法２９条２
項），というものである。
イなお，審決は，上記判断をするに当たり，引用文献に記載された発明
（引用発明）の内容を以下のとおり認定した上，本願発明と引用発明との
一致点及び相違点を，次のとおりとした。
・＜引用発明の内容＞
「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。」
・＜一致点＞
本願発明と引用発明は，
「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。」である点で一致する。
・＜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)審決の取消事由
しかしながら，審決には，以下に述べるとおり誤りがあるので，違法とし
て取り消されるべきである。
ア取消事由１（引用発明認定の誤り・相違点２についての認定判断の誤
り）
(ｱ)本願発明の動作
ａロッド１２の左方への移動動作
シリンダ１０のＡ室に供給圧Ｐを印加し，流量制御弁２０を閉鎖ｓ
してシリンダ１０のピストン１１に対してピストンロッド１２が突出
する部屋とは反対側の右側の部屋の内圧ＰをＰとするものであっｂｓ
て，Ｐ＝Ｐとなる。このとき，絞り１６はその絞り量が固定されｂｓ
ているために一定であって，シリンダ１０のＡ室からＢ室に向かって
一定量の流体の流れが生ずる。この場合，シリンダ１０のピストン１
１に対して両側の部屋の圧力がともにＰに維持されるために，ピスｓ
トンロッド１２が突出する方の部屋Ａ室の有効断面積の方が反対側の
Ｂ室の有効断面積よりも小さくなっており，ピストン１１がＢ室の圧
力による力によって押され，ピストンロッド１２が左方に突出する。
ｂピストンロッド１２の右方への移動動作
シリンダ１０のＡ室に供給圧Ｐを印加し，流量制御弁２０が開放ｓ
され，Ｂ室の圧力Ｐ＝０に維持される。このとき，絞り１６は固定ｂ
絞りであるため，一定量の流体が絞り１６を通してＡ室からＢ室に流
動している。この場合，シリンダ１０のピストン１１の右側のＢ室の
圧力が流量制御弁２０の開放動作によって低くなるために，Ａ室に加
えられる供給圧Ｐによる力によって，ピストン１１が右方に移動し，ｓ
ピストンロッド１２がシリンダ１０内に引き込まれる。
(ｲ)引用発明の動作
ａピストンロッドの突出し動作
引用発明におけるピストンロッドを突き出させる動作は，第一の弁
２３を開いて供給圧Ｐをロッド側ポート２１とヘッド側ポート２２ｏ
とにそれぞれ供給するとともに，第二の弁２４を閉じて行う。これに
よってヘッド側シリンダ内圧Ｐが上昇する。そしてヘッド側シリンダ
内圧Ｐが次第に高くなり，ＰＡ≦ｆ＋ＰＡ（Ｐ：ロッド側シリｏ１ｏ
ンダ内圧，Ａ：弁座３７の有効断面積，ｆ：第一の弁２３において１
磁極材３８，４０間に作用する電磁引力）の条件が成立すると，第一
の弁２３が閉じる。このように，第一の弁２３のコイル３９の電磁力
ｆによって，ピストンロッド２０が押し出されるストロークが調整１
されるとともに，ピストンロッド２０の押出し量が制御可能となるも
のである。ピストンロッド２０が押し出されて所定のストロークに
なった場合には，第一の弁２３が閉じられる。第二の弁２４は予め閉
じられているから，２つの弁２３，２４はともに押出し方向の目標位
置で閉じられる。
ｂピストンロッドの引込み動作
引用発明におけるピストンロッドの引込み動作は，第一の弁２３を
閉じて供給圧Ｐをロッド側空間２５のみに印加するとともに，第二ｏ
の弁２４を開いてヘッド側空間２６を大気開放することによって行う。
ヘッド側シリンダ内圧Ｐが次第に低下し，ＰＡ≦ｆ（ｆ：第二の２２
弁２４における磁極材４６，４８間電磁引力）であるので第二の弁２
４が閉じる。このように，第二の弁２４のコイル４７の電磁力ｆに２
よってピストンロッド２０が引き込まれるストロークが調整されると
ともに，ピストンロッド２０の引込み量が制御可能となるものである。
ピストンロッド２０が右方に引き込まれて所定のストロークになった
場合には，第二の弁２４が閉じられる。第一の弁２３は予め閉じられ
ているから，２つの弁２３，２４はともに引込み方向の目標位置で閉
じられる。
(ｳ)本願発明と引用発明の対比
ａピストンロッドの突出し動作
引用発明におけるピストンロッドの突出動作は，「第二の弁２４を
閉じるとともに，検出手段の検出出力がフィードバックされる制御手
段によって第一の弁２３のコイル３９の電流量を調整して第一の弁２
３の電磁力ｆを制御してストロークを目標値に一致させるとともに，１
一致した状態で前記第一の弁２３を閉じる」構成である。すなわち，
第二の弁２４を閉鎖した状態で第一の弁２３が閉鎖されるときのヘッ
ド側シリンダ内圧Ｐを調整することによって行われる。この動作は，
本願発明の絞りに相当する第一の弁２３によって制御をするもので
あって，本願発明の制御弁に当たる第二の制御弁２４によって制御す
るものとは明らかに異なる。
ｂピストンロッドの引込み動作
引用発明におけるピストンロッドの引込み動作は，「第一の弁２３
を閉じるとともに，検出手段の検出出力がフィードバックされる制御
手段によって第二の弁２４のコイル４７の電流量を調整して第二の弁
２４の電磁力ｆを制御してストロークを目標値に一致させるととも２
に，一致した状態で第二の弁２４を閉じる」構成である。第一の弁２
３が閉じられており，第一の弁２３が絞りとして機能していない。
(ｴ)引用発明の第一の弁２３は絞りではないこと
審決が相違点２について採る見解は，引用文献の２つの制御弁２３，
２４のうち，第一の弁２３を絞りとし，これによって本願発明の「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」は先
行開示されているとするものである。
しかし，絞りとは，流体の流路に配され，微少な流体の流れを許容し，
これによって流体の流動に対して抵抗を与えるデバイスである。一方，
引用文献の第一の弁２３は，「コイル３９に電流を流すと，磁極材３８
と４０との間に電磁引力が作用する結果，磁極材４０が弁体４１を弁座
３７に向かって押し，第一の弁２３を閉じようとする。また，コイル３
９に電流を流さなければ，前記電磁引力は生じないので，第１の弁２３
は開かれる」電磁弁である。そして，一般に弁は，開弁時においては流
体に対してできるだけ抵抗を生ずることなくその流動を許容するととも
に，閉弁状態においては流体の流動を完全に遮断する機能を有するもの
であって，微少な流量を許容しながら抵抗を生ずる絞りとは明らかに相
違するものである。
したがって，引用文献の第一の弁２３は絞りではないから，本願の絞
りには当たらない。
(ｵ)引用発明の第一の弁２３は中間の開口量を発現できないこと
審決は，第一の弁２３について，「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。」（８頁１７行∼２０行）と認定した。
しかし，「ＰＡ≦ｆ＋ＰＡ」（引用文献の３頁左下欄１９行目の０１
(1)式）は，第一の弁２３が閉じる条件である。したがって閉じる瞬間
においては，「ＰＡ−ｆ＝ＰＡ」が成立する。よって，「Ｐ＝Ｐ−０１０
ｆ／Ａ」となる。上記の式から明らかなように，第一の弁２３が閉じ１
るときの圧力Ｐがｆに依存する。ここでｆは，コイル３９に電流を流１１
したときに生ずる磁力である。すなわちコイル３９に流れる電流によっ
てこの弁２３が閉じるときの圧力を調整できることが理解される。
同様に第二の弁２４については，「ＰＡ≦ｆ」（引用文献の３頁右２
下欄１１行目の(2)式）の式によって閉じる条件が与えられる。よって
シリンダ内圧Ｐが，Ｐ＝ｆ／Ａの値になったときに閉じることになる。２
ここでｆはコイル４７に電流を流したときの電磁力である。したがっ２
て，第二の弁２４が閉じる圧力は，コイル４７に流す電流量によって調
整される。
引用文献の「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。｣との記載（３頁右下欄１８行目∼
４頁左上欄１行目）は，上記のような第一の弁２３あるいは第二の弁２
４の閉弁時のシリンダ内圧Ｐが，コイル３９あるいは４７に流す電流量
によって変更できることを述べているのである。
引用文献の第一の弁２３は明らかに電磁弁であって，コイル３９に流
れる電流量に応じて生ずる電磁力ｆに応じたシリンダ内圧Ｐによって１
閉弁動作を行うことになる。しかるに，このことは，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とは全く関係がな
く，そのことを導き出す合理的な記載が引用文献には全く存在しない。
したがって，引用文献の上記記載をもとに，「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。」とす
る審決の認定には誤りがある。すなわち，引用発明においては，ピスト
ンロッド２０を引き込む際は第一の弁２３は閉じられ，ピストンロッド
２３を押し出す際は第一の弁２３は全開状態であって，中間の開口量を
保持する場面はなく，絞りとしての機能を果たしていない。
そして一般に，弁は，微少な一定流量を確保できる小さな開口量を発
現できる場合に絞りに代替できるところ，引用発明の第一の弁２３は中
間の開口量を発現することはできないのであるから，引用文献には，本
願発明の「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」に対応する構成は開示されていない。
イ取消事由２（相違点３についての判断の誤り）
(ｱ)本願発明におけるストロークを目標値に維持する動作
審決は，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。」(７頁３０行∼３５行）と判断した。
しかし，本願発明の「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」という第１の機能的構成は，
ストロークが目標値に一致していない状態から目標値に一致している状
態までの制御動作に関するものである。これに対して本願発明の｢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｣第２の機能的構成は，ストロークが目標値に一致し
た後に，さらにその状態を維持するための制御動作であって，第１の機
能的構成を別の面から表現したものではない。
以下，本願発明の上記第１の機能的構成について，本願の実施例に即
して説明する。
本願明細書（公開公報，甲４）の図１において，位置センサ１４が検
出する現在のストロークがサーボアンプ１８に印加される目標値との間
に偏差がある場合には，上記第１の機能的構成によって，ストロークが
目標値に一致するように制御される。すなわち位置センサ１４によって
検出されるシリンダ１０のピストンロッド１２のストロークが目標値か
らずれている場合には，サーボアンプ１８が流量制御弁２０を制御し，
これによってシリンダ１０のピストン１１を左方あるいは右方に押し，
ピストンロッド１２を突き出させるか引き込む。ピストンロッド１２が
左方へ突出される制御動作は，本願明細書（甲４）の段落【００２４】
に記載された機能である。これに対してピストンロッド１２を引き込む
制御動作は，同段落【００２５】に記載された機能である。このような
機能によって，ピストンロッド１２のストロークがサーボアンプ１８に
印加される目標値に一致するようになる。すなわち，本願発明の「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」る制御動作が行なわれる。これが正に第１の機能的構
成である。
これに対して本願明細書（甲４）の図１におけるピストンロッド１２
のストロークがサーボアンプ１８に印加される目標値と一致している場
合には，第２の機能的構成によって，ピストンロッド１２のストローク
がその位置に維持されるための制御動作が行なわれる。このときの制御
動作は，制御弁２０を圧力制御弁とする場合には，本願明細書（甲４）
の段落【００２７】に記載の制御動作が行なわれ，これによってピスト
ンロッド１２が目標位置で停止した状態を維持する。これに対して制御
弁２０を流量制御弁として使用する場合には，段落【００２８】に示す
制御によって，ピストンロッド２２が目標位置で停止した状態を維持す
る。そして，このような停止状態においてさらに偏差が発生した場合に
は，サーボアンプ１８によって制御弁２０を制御することにより偏差が
補正され，ピストンロッド１２の位置ストロークがより正確に目標値に
一致させた状態で静止される。上記の動作が，本願発明の「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」構成であって，これが正に第２の機能的構成である。
本願発明のシリンダ１０のピストンロッド１２のストロークがサーボ
アンプ１８に加えられる目標値に対して偏差がある状態で，第２の機能
的構成による制御動作が行なわれた場合には，ピストンロッド１２がほ
ぼ静止状態に維持されるために，ピストンロッド１２のストロークを目
標値に一致させるように矯正することができない。一方，ピストンロッ
ド１２のストロークがサーボアンプ１８に加えられる目標位置に一致し
ていて，サーボアンプ１８で偏差を生じない場合に，第１の機能的構成
による制御動作が行なわれると，目標値に一致しているピストンロッド
１２を左方へ突出移動させるか右方に引き込むことになり，これによっ
て折角目標値に維持されているピストンロッド１２のストロークを大き
く狂わせてしまう。
したがって，上記の第１の機能的構成と第２の機能的構成とは，それ
ぞれ別々の制御を行う機能的な構成である。すなわち第１の機能的構成
と第２の機能的構成とは，同一の構成を別の面から表現したものではな
い。
(ｲ)引用発明におけるストロークを目標値に維持する動作
ａ「Ｐ＜Ｐ（Ａ−Ａ）／Ａ」（Ａ：ピストンヘッドの断面積，ＡｏＨＲＨＨ
：ピストンロッドの断面積）（引用文献の４頁左上欄２０行目）といＲ
う式は，シリンダのロッド２０が引き込まれるようにピストン１９が右
方に移動する条件である。これに対し，「Ｐ＞Ｐ（Ａ−Ａ）／ＡｏＨＲ
」（同４頁右上欄３行目）という式は，ロッド２０が押し出されるよＨ
うにピストン１９が左方に移動する条件である。したがって，ピストン
１９が静止してロッド２０のストロークが目標値に維持される条件は，
「Ｐ＝Ｐ（Ａ−Ａ）／Ａ」となる。ｏＨＲＨ
ｂ第二の弁２４が閉じるときの圧力は，上記のとおり「Ｐ＝ｆ／Ａ」２
である。この式を上記の式に当てはめると，「ｆ／Ａ＝Ｐ（Ａ−Ａ２Ｈｏ
）／Ａ」となる。よって，「ｆ＝Ｐ（Ａ−Ａ）・Ａ／Ａ」の式ＲＨ２ＨＲＨｏ
が，第二の弁２４が閉じるときのコイル４７の電磁力ｆを表している。２
したがって，このような電磁力ｆを生ずるような値にコイル４７の電２
流値を調整することによって，ピストン１９のロッド２０が目標のスト
ロークとなった状態で第二の弁２４が閉じられる。なお，このときに第
二の弁２４を開放しておくと，第二の弁２４の出口ポート５１が大気開
放されているため（引用文献２頁右下欄８∼９行目），シリンダ内圧Ｐ
が０になってピストン１９は供給圧Ｐによってシリンダ１７の右端にｏ
移動し，位置制御が成立しない。
ｃところが第二の弁２４をこのように閉じてしまうとともに，第一の弁
２３を絞りとして開放状態に維持しておくと，供給圧Ｐが直接ピストｏ
ン１９に対して左側の部屋（断面積Ａ）に作用するとともに，絞りをＲ
構成する第一の弁２３を通してピストン１９の右側の部屋（断面積Ａ
）に加わる。ピストン１９の両側の圧力がともにＰに等しい場合にＨｏ
は，その両側の断面積がＡ＞Ａの関係にあるために，ピストン１９がＨＲ
左方に押され，ロッド２０は左方に突出される。したがって，ピストン
１９あるいはロッド２０を目標位置に維持するためには，第一の弁２３
も閉じなくてはならない。すなわち第一の弁２３，第二の弁２４を備え
るシリンダ１７は，静止状態でしかもダイナミックバランスによってそ
の目標位置にストロークを維持することは不可能である。
ｄ以上のとおり，引用発明において，シリンダ１７の出力ストロークが
目標位置に一致した後においては，第一の弁２３と第二の弁２４とがと
もに閉じられ，これによってロック状態に維持されるのであって，目標
位置に一致した後にダイナミックバランスによってそのストロークをフ
ィードバック制御するものではない。そして，目標値に達した後にさら
に目標値に一致させる制御動作を行うとすれば，一対の電磁弁２３，２
４の互いに逆の交互の開放と閉鎖の動作を繰返すことになる。
(ｳ)ダイナミックバランスによる技術的優位性
本願発明においては，「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」第２の機能的構成によると，
フィードバック制御から成るダイナミックバランスによってシリンダのス
トロークを目標位置に維持させることが可能になる。したがって，外乱等
によって目標位置にずれが生じても，このようなずれは上記のダイナミッ
クバランスによるフィードバック制御によって瞬時に是正され，これに
よって外乱に対する対応力に優れ，高精度の位置決めを達成することがで
きるという，引用文献に全く開示されていない優れた作用効果を奏する。
審決は，本願発明の顕著な作用効果を看過したものである。
２請求原因に対する認否
請求原因(1)∼(3)の各事実は認めるが，同(4)は争う。
３被告の反論
審決の判断は正当であり，原告主張の取消事由は理由がない。
(1)取消事由１に対し
ア「(ｴ)引用発明の第一の弁２３は絞りではないこと」につき
審決は，引用文献に記載された「第一の弁２３」を「絞り」に当たると
しているのではなく，引用文献に記載された「第一の弁２３」を「絞り」
等とともにそれらの共通の上位概念である「弁」としているのであって，
原告の主張は審決を正解しないものである。
また，空気圧及び油圧の「絞り弁」は，「圧力制御弁」や「流量制御
弁」とともに「弁」に含まれ，固定絞り形と可変調整形のものがあること
は技術常識であり，審決の認定に誤りはない。
イ「(ｵ)引用発明の第一の弁２３は中間の開口量を発現できないこと」に
つき
引用発明は，第一の弁２３及び第二の弁２４のそれぞれのコイル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を調整するもの
である。このことは，引用文献(甲１）において，具体的な制御の説明と
して，
「・・・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。Ｐ：供給圧〔kg／ｃｍ〕，ｏ
２
Ｐ：ヘッド側シリンダ内圧〔kg／ｃｍ〕，Ａ：ピストンヘッド断面積２
Ｈ
〔ｃｍ〕，Ａ：ピストンロッド断面積〔ｃｍ〕，Ｖ：ヘッド側シリン２２
Ｒ
ダ容積〔ｃｍ〕（線形化するため一定値とする），Ａ：弁座３７，４５３
の開口断面積〔ｃｍ〕，gi，go：第一の弁２３および第二の弁２４にお２
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・sec／rad〕，Ｂ：肘部の粘性制動２
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＝（ＰＡ−fi−ＰＡ）／Ｃｆ…（５），go＝（ＰＡ−fｏ
o）／Ｃｆ…（６）と求められる。」（４頁左下欄１６行∼５頁左上欄
１０行）
と記載されている。
上記の式(4)は，第一の弁２３及び第二の弁２４への供給電圧に比例し
て第一の弁２３及び第二の弁２４の絞り力が定まることを示しており，式
(5)及び式(6)は第一の弁２３及び第二の弁２４の流量gi，goが絞り力fi，
foの変化に応じて変化することを示しているのであるから，第一の弁２３
及び第二の弁２４は，単なるオンオフ動作だけの開閉弁ではなく，供給電
圧に比例した中間の開口量に保持できるものであることは明らかである。
したがって，原告の主張は誤りである。
そして，上記(ｱ)のとおり，絞り弁には，固定絞り形と可変調整形のも
のがあることは技術常識であるから，審決は，引用文献に記載された二つ
の制御弁２３，２４のうちの第一の弁２３を絞りに代えることは当業者で
あれば容易に想到し得た事項としたものであって，誤りはない。
なお，制御弁を絞りに代えることに関して，本願明細書（甲４）の段落
【００３７】にも，「図７はさらに別の実施の形態を示している。この実
施の形態はエアシリンダ１０のピストン１１の両側の部屋を連通させる絞
りを流量制御弁２１から構成するとともに，エアシリンダ１０のピストン
１１の後側の部屋すなわちＢ室から空気を逃がす絞りを流量制御弁２０か
ら構成している。・・・」と，シリンダに接続された絞りは流量制御弁に
代替できるものであることが記載されている。
(2)取消事由２に対し
ア「(ｱ)本願発明におけるストロークを目標値に維持する動作」につき
本願明細書（甲４）の段落【００３３】に記載されているように，本願
発明は，「目標値と位置センサ１４による検出値との比較に基く差信号を
制御弁２０に供給することによって，シリンダ１０のＢ室の圧力を制御す
るか制御弁２０を通って放出される空気量を調整することにより，シリン
ダ１０のピストンロッド１２の突出量を目標値に合わせて停止させること
ができ，これによってピストンロッド１２による位置制御が行われる」も
のである。すなわち，本願発明は，ピストンロッド１２に設けられた被検
出子１５の位置に基づいた信号に応じて制御弁２０を流れる流量を制御す
るだけのものであって，段落【００２４】，【００２５】，【００２８】
は動作原理ではなく，制御弁２０を流れる流量を制御した結果を表現した
ものにすぎないのである。
そして，原告のいう「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値に維持する」構成は，ストロークが目標値に達
成した後に，その位置でストロークを静止状態で維持するための制御であ
るが，その制御は上記したとおり制御弁２０を流れる流量を制御した結果
である。
一方，引用発明において「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」
点は，ストロークを目標値に一致させるための移動の制御だけではなく，
その後の制御を含むものである。そして，目標値に一致した後の制御弁の
制御は，ストロークを目標値からずれないように制御しなければならない
のであるから，ピストンやシリンダに加わる負荷が一定であると仮定する
ならば，２つの制御弁を通過する流体の量を等しくしなければならないこ
とは明らかである。
したがって，「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」制御の一部，すなわち，目標値に一致した後の制御弁の制御を
制御弁を流れる流体の量で表現すると「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」ことととなる。
してみると，審決の「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」とした判断に誤りはない。
イ「(ｲ)引用発明におけるストロークを目標値に維持する動作」につき
上記(ｱ)のとおり，引用文献に記載された第一の弁２３及び第二の弁２
４は，単なるオンオフ動作ではなく，開口量を中間の値に保持できるもの
であって，原告の主張は前提において誤っている。
そして，引用文献(甲１）には「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少なくすることができる。」（４頁右上欄
１１∼１４行）こと，及び，「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」（４頁
右上欄１５∼１７行）ことが記載されていることから，引用文献に記載さ
れた発明はフィードバック制御するものであることは明らかである。
したがって，原告の主張は誤りである。
ウ「(ｳ)ダイナミックバランスによる技術的優位性」につき
上記のとおり，引用発明はフィードバック制御により位置制御するもの
であるから，目標位置とのずれをなくすように動作するものであることは
明らかである。
したがって，本願発明の奏する効果は，引用発明から十分予測できるも
のである。
また，本願発明において，実際には，ピストンロッド１２には負荷が加
わり，この負荷は通常変動するものである。ところが，ピストンロッド１
２に加わる負荷が変動する場合，原告の主張するように，絞り１６を流れ
る流量と制御弁２０を流れる流量が同じになるように制御したのでは，ピ
ストンロッド１２の位置を目標位置に維持することができない。
エまとめ
以上のとおり審決における引用発明の認定及び相違点３についての判断
に誤りはない。
第４当裁判所の判断
１請求原因(1)（特許庁における手続の経緯），(2)（発明の内容），(3)（審
決の内容）の各事実は，いずれも当事者間に争いがない。
そこで，以下原告主張の取消事由について検討する。
２取消事由１（引用発明認定の誤り・相違点２についての認定判断の誤り）に
ついて
(1)本願発明の意義
ア本件補正後の明細書（公開特許公報〔甲４〕，平成１９年２月２日付け
手続補正書〔甲８〕，平成２０年７月２８日付け手続補正書〔甲１１〕）
には，以下の記載がある。
・【発明の属する技術分野】
「本発明は位置制御装置に係り，とくに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関する。」（甲４，段落【０００
１】）
・【従来の技術】
「各種の生産システムにおいて，ワークや部品等の対象物を所定の位置
に位置決めするために位置制御装置が広く用いられている。最も一般的
な位置制御装置は，ボールねじとサーボモータとを組合わせたもので
あって，サーボモータによってボールねじを回転させることにより軸線
方向に移動させるものである。」（甲４，段落【０００２】）
・「このようなボールねじによる位置制御に代えて，流体圧による位置制
御として，位置サーボ弁を用いる方法や，圧力制御弁を用いる方法等が
提案されている。」（甲４，段落【０００３】）
・【発明が解決しようとする課題】
「従来のボールねじとサーボモータとの組合わせによる位置制御装置に
代えて用いられる流体圧による位置制御装置は，上述の如く位置サーボ
弁や圧力制御弁を用いるものであるが，何れも複雑な構造であって，し
かもコンポーネントを構成する部品が高価であるために，システム自体
のコストも増大する傾向にあった。（甲４，段落【０００４】）
・「本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって，極めて単
純な構成でありながらしかも高精度の位置決めを低コストで可能にする
位置決め装置を提供することを目的とする。」（甲４，段落【０００
５】）
・【課題を解決するための手段】
「本願の主要な発明は，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圧力または該
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
御弁の入圧力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
る位置制御装置に関するものである。」（甲１１，段落【０００６】）
・【発明の実施の形態】
「以下本願発明を第１の実施の形態によって説明する。図１はこの実施
の形態のシステムの全体の構成を示している。この装置は出力を生ずる
エアシリンダ１０を供えている。そしてこのエアシリンダ１０内にはピ
ストン１１が摺動可能に配されるとともに，このピストン１１にピスト
ンロッド１２が左方に延出されている。すなわちピストンロッド１２は
エアシリンダ１１の例えば左方の壁から突出しており，この突出された
先端部を利用して位置制御を行うようにしている。」（甲４，段落【０
０１３】）
・「エアシリンダ１０の外周上にはブラケット１３を介して位置センサ１
４が取付けられている。この位置センサ１４は例えばリニアポテンショ
メータ等から構成され，ピストンロッド１２の先端側の部分に取付けら
れている被検出子１５を検出するようになっている。図２はこのような
位置センサ１４のストロークに対する抵抗値の変化を示している。また
上記エアシリンダ１０のピストン１１に対してその両側の部屋を連通さ
せるように固定絞り１６が設けられている。」（甲４，段落【００１
４】）
・「次にこの位置制御装置の制御系について説明する。この制御系はサー
ボアンプ１８から構成されるとともに，サーボアンプ１８には目標値の
ストロークと位置センサ１４によって検出される検出値とが入力される
ようになっている。そして上記サーボアンプ１８の偏差の出力によって
流量制御弁２０を制御するようにしている。」（甲４，段落【００１
５】）
・「次にこの位置制御装置の動作原理を説明する。今シリンダ１０のピス
トン１１の左側のＡ室には供給圧Ｐが印加され，この力によってピｓ
ストン１１が右方，すなわちピストンロッド１２を後退させるように作
用する力Ｆａが発生する。この力Ｆａは，
Ｆａ＝Ｐ・（Ｄ−ｄ）ｓ
これに対してシリンダ１０のピストン１１の右側の部屋の圧力Ｐにｂ
よって発生する力は，ピストンロッド１２を押出すように働く力である。
この力をＦとすると，ｂ
Ｆ＝Ｐ・Ｄとなる。ここでＰはシリンダ１０のＢ室に印加されｂｂｂ
る圧力である。」（甲４，段落【００２３】）
・「ここでシリンダ１０のＢ室に接続されている流量制御弁２０を閉鎖す
ると，Ｐ＝Ｐとなり，このためにピストン１１が受ける力ｄＦは，ｂｓ
ｄＦ＝Ｆ−Ｆ＝Ｐ・ｄｂａｓ
となる。つまりＰ・ｄの力によってピストン１１が押されてピストｓ
ンロッド１２が左方に突出する。」（甲４，段落【００２４】）
・「次に流量制御弁２０を開放すると，ピストン１１の右側のＢ室の圧力
が減圧され，ピストン１１が受ける力ｄＦは，
ｄＦ＝Ｆ−Ｆ＝−｛（Ｐ−Ｐ）・Ｄ−Ｐ・ｄ｝ｂａｓｂｓ
となる。つまり（Ｐ−Ｐ）・Ｄ−Ｐ・ｄの力によってピストンｓｂｓ
１１は右方に後退し，ピストンロッド１２がシリンダ１０の内部に引込
まれる。（甲４，段落【００２５】）
・「上記流量制御弁２０の内部流量抵抗（面積）をＲとし，この抵抗１
値を絞り１６の流量抵抗（面積）Ｒに比べて十分に大きな値とし，０
すなわちＲ＞＞Ｒとすると，スタティック状態では，流量制御弁１０
２０の出力ポートが大気開放されているために，
Ｐ≒０ｂ
となる。またＤ＝２ｄとすると，力ｄＦは，Ｐ＝０であるから，ｂ
ｄＦ＝−Ｐ・ｄｓ
となる。（甲４，段落【００２６】）
・「エアシリンダ１０のピストンロッド１２が停止するための条件は，
ａｂＦ＝Ｆ
つまりＰ・（Ｄ−ｄ）＝Ｐ・Ｄｓｂ
よってＰ＝Ｐ（１−ｄ／Ｄ）ｂｓ
Ｄ＝２ｄとすると，Ｐ＝Ｐ／２となる。すなわち制御弁２０を圧ｂｓ
ｂｓ力制御弁として使用する場合には，Ｄ＝２ｄを条件としてＰ＝Ｐ
／２となるように制御すれば，シリンダ１０のピストンロッド１２はほ
ぼ停止する。（甲４，段落【００２７】）
・「制御弁２０を流量制御弁とする場合には，以下のような条件でピスト
ンロッド１２が停止する。流量制御弁２０の入力ポート３６から出力ポ
ート３９に流れる流量をＱとし，温度変化を無視すると，１
１／２Ｑ＝Ｒ（Ｐ）１１ｂ
これに対してシリンダ１０に接続された絞り１６から成る抵抗Ｒを流０
れる流量をＱとすると，２
１／２Ｑ＝Ｒ｛（Ｐ−Ｐ）｝２ｏｓｂ
ピストンロッド１２が停止する条件はＱ＝Ｑであるから，１２
１／２１／２Ｒ（Ｐ）＝Ｒ｛（Ｐ−Ｐ）｝１ｂ０ｓｂ
１／２よってＲ＝Ｒ｛（Ｐ−Ｐ）／Ｐ｝１０ｓｂｂ
Ｄ＝２ｄを条件としてＰ＝Ｐ／２となるＲは，ｂｓ１
Ｒ＝Ｒつまり流量制御弁２０の開度Ｒをエアシリンダ１０に設１０１
けられた絞り１６の抵抗Ｒと等しくすることによって，シリンダ１０
０のピストンロッド１２がほぼ停止する。実際の停止位置と目標値との
間に偏差が発生した場合には，サーボアンプ１８によってさらに偏差を
補正し，補正位置と目標値とを一致させればよい。（甲４，段落【００
２８】）
・「次に流量制御弁２０の動作を説明する。図３に示す流量制御弁２０の
入力ポート３６がシリンダ１０のＢ室に接続され，Ｂ室の圧力Ｐがｂ
印加される。これに対してこの流量制御弁２０の出力ポート３９は大気
開放される。そしてこの制御弁２０のフォースモータ３４のコイル６６
の部分にサーボアンプ１８からの信号によって電流が流れ，フラッパ６
０とノズル４５との間の隙間を調整し，これによってシリンダ１０のＢ
室の圧力Ｐあるいはこの制御弁２０を入力ポート３６から出力ポーｂ
ト３９を通って流れる流量を制御する。」（甲４，段落【００２９】）
・「このような動作原理によって，サーボアンプ１８によって出力される
信号であって目標値と位置センサ１４による検出値との比較に基く差信
号を制御弁２０に供給することによって，シリンダ１０のＢ室の圧力を
制御するか制御弁２０を通って放出される空気量を調整することにより，
シリンダ１０のピストンロッド１２の突出量を目標値に合わせて停止さ
せることができ，これによってピストンロッド１２による位置制御が行
なわれる。このような位置制御装置は，図１に示すように極めて単純な
方法であって，しかもサーボ制御を行っているために高い精度の位置決
めが可能になる。また主たる構成部品はエアシリンダ１０とフォースモ
ータ３４を組込んだ制御弁２０であるから，低コストの位置制御装置が
提供される。」（甲４，段落【００３３】）
・図面
【図１】第１の実施の形態の位置制御装置の構成を示すブロック図
イ上記記載によれば，本願発明は，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関するものであり，単純な構成でありながら高
精度の位置決めを低コストで可能にする位置決め装置を提供することを目
的とし，その解決手段として，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，シリンダのストロークを検出する検出手段
と，シリンダのピストンに対して一方の部屋に接続される制御弁と，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するものであることが
認められる。
(2)引用発明の意義
ア引用文献(甲１）には，以下の記載がある。
・「本発明は，空気圧シリンダおよびこの空気圧シリンダの動作を制御す
る弁等からなる空気圧シリンダ装置に関する。」（１頁左下欄下５行∼
下３行）
・「マニピュレータの駆動源として空気圧を利用することは，圧力フィー
ドバックが簡単に得られるので，バイラテラル制御で圧力制御を行うの
に有利である。また，機器の取り扱いが容易であるとともに，油圧装置
の場合のように油による汚染の虞がなく清潔であるという利点もある。
しかし，空気の圧縮性や摩擦等の非線形要素が大きいため，従来は，
このようにマニピュレータの駆動源として空気圧を利用する場合には，
位置制御や速度制御が困難であるとされていた。
そして，これまで，マニピュレータを空気圧で駆動するため，オン・
オフ弁を用いてピストンロッドに機械的にブレーキをかける方式や，Ｐ
ＷＭ方式，ＰＦＭ方式等が研究されており，ノズルフラッパ方式の空気
圧サーボ弁も実用化されているが，これらの方式は，いずれも装置の構
造が複雑となって大型化し，コストが高くなるという欠点があり，この
ことは，特にマニピュレータを多自由化しようとする場合には大きな支
障となっていた。」（１頁左下欄下２行∼右下欄下３行）
・「本発明は，上述のような事情に鑑みてなされたもので，従来より著し
く小型化，低価格化が可能な空気圧シリンダ装置を提供することを目的
とする。」（１頁右下欄下２行∼２頁左上欄２行）
・「ここにおいて，本発明による空気圧シリンダ装置は，ピストンの両側
の有効面積に差を設けられた複動空気圧シリンダを２つの弁によって制
御することにより，上述の目的を達成するものである。」（２頁左下欄
９行∼１２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Ａ，ロッドの断面積をＡとすると，ＨＲ
ピストン１９のロッド側面１９ｂの断面積は（Ａ−Ａ）となっていＨＲ
る。
前記ロッド側ポート２１は，供給圧Ｐを供給する空気圧源（図示せｏ
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５
０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。」（２頁左下欄１５行∼３頁右上欄
１５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３
７（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，制御も容易になる。
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
ュートを少なくすることができる。」（３頁右上欄１７行∼４頁右上
欄１４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６０，６
１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。」（４頁右上欄１５
行∼左下欄１５行）
・「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。
Ｐ：供給圧〔kg／ｃｍ〕o２
Ｐ：ヘッド側シリンダ内圧〔kg／ｃｍ〕２
Ａ：ピストンヘッド断面積〔ｃｍ〕Ｈ
２
Ａ：ピストンロッド断面積〔ｃｍ〕Ｒ
２
Ｖ：ヘッド側シリンダ容積〔ｃｍ〕３
（線形化するため一定値とする。）
Ａ：弁座３７，４５の開口断面積〔ｃｍ〕２
ｇi，ｇo：第一の弁２３および第二の弁２４における流量〔kg／se
c〕
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〔se
c〕
Ｊ：肘部の慣性モーメント〔kg・cm・sec／rad〕２
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〕」（４頁左下欄１６行∼５頁
左上欄２行）
・「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（Ａ−Ａ）−ＰＡ｝ＨＲＨ
＝Ｊ（dθ／dｔ）＋Ｂ（dθ／dｔ）＋Ｋｃθ…（８）２２
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。」（５頁左上欄３行∼２０行））
・「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，Ｖはマスター設Ｍ
定電圧，Ｈ，Ｈは電気的な補償要素，Ｄoはバイアス電圧，Ｋｆはポ１２
テンショメータのフィードバックゲインである。同図Ｈ，Ｈは，圧１２
力制御における補償と同じである。」（５頁右上欄１行∼７行）
本発明による空気圧シリンダ装置の一実施例を示す概略断面図・【第３図】
前記実施例における第一の弁および第二の弁の詳細を示す断面図【第４図】
【第５図】前記実施例による空気圧シリンダ装置を用いて構成された，
マニピュレータの肘関節角を制御するサーボ系の機械的部分を
示す概略構成図
【第６図】前記サーボ系において圧力フィードバックループを設けない
場合のブロック線図
【第７図】前記サーボ系において圧力フィードバックループを設けた場
合のブロック線図
イ上記記載によれば，引用発明は，空気圧シリンダ及びこの空気圧シリン
ダの動作を制御する弁等から成る空気圧シリンダ装置に関するものであり，
ピストンの両側の有効面積に差を設けられた複動空気圧シリンダを２つの
弁によって制御することにより，従来より小型化，低価格化が可能な空気
圧シリンダ装置を提供することを目的とするものであることが認められる。
(3)原告の主張「(ｴ)引用発明の第一の弁２３は絞りではないこと」につき
原告は，引用発明の第一の弁２３について，「第一の弁２３において，コ
イル３９に電流を流すと，磁極材３８と４０との間に電磁引力が作用する結
果，磁極材４０が弁体４１を弁座３７に向って押し，第一の弁２３を閉じよ
うとする。また，コイル３９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は開かれる。」電磁弁であって，絞りではないと主張
する。
しかし，油圧又は空気圧制御技術において，弁は，その機能面から圧力制
御弁，流量制御弁及び方向制御弁に大別され，そのうち流量制御弁の一形態
として絞り弁が類別される（機械工学便覧，乙１）。そして，審決は，「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。」としており（審決６頁５行∼７行），引用発
明の第一の弁２３を絞りであるとしているのではなく，絞りを含む共通の上
位概念である「弁」である限りにおいて，本願発明の「絞り」と共通してい
ると認められる。
そうすると，原告の上記主張は，審決を正解しないものであるから認める
ことができない。
(4)原告の主張「(ｵ)引用発明の第一の弁２３は中間の開口量を発現できない
こと」につき
ア原告は，引用発明において，第一の弁２３を中間の値に保持することは
できず，ピストンロッド２０を引き込む際は第一の弁２３は閉じられ，ピ
ストンロッド２０を押し出す際は第一の弁２３は全開状態であって，中間
の開口量を保持する場面はなく，絞りとしての機能を果たしていないと主
張する。
イしかし，引用文献(甲１）には以下の記載がある。
・「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２
３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６
１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。」（４頁右上欄１５行∼左下
欄１５行）
・「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／ｃｍ〕２
Ａ：ピストンヘッド断面積〔ｃｍ〕Ｈ
２
Ａ：ピストンロッド断面積〔ｃｍ〕Ｒ
２
Ｖ：ヘッド側シリンダ容積〔ｃｍ〕３
（線形化するため一定値とする。）
Ａ：弁座３７，４５の開口断面積〔ｃｍ〕２
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・sec／rad〕２
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〕」（４頁左下欄１６行∼５頁左
上欄２行）
・「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（Ａ−Ａ）−ＰＡ｝ＨＲＨ
＝Ｊ（dθ／dｔ）＋Ｂ（dθ／dｔ）＋Ｋｃθ…（８）２２
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。」（５頁左上欄３行∼２０行）
・「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，Ｖはマスター設定電Ｍ
圧，Ｈ，Ｈは電気的な補償要素，Ｄoはバイアス電圧，Ｋｆはポテンシ１２
ョメータのフィードバックゲインである。同図Ｈ，Ｈは，圧力制御に１２
おける補償と同じである。」（５頁右上欄１行∼７行）
・「そこで，圧力のマイナーフィードバックループを設けてヘッド側シリン
ダ内圧Ｐの安定化を試みた。その制御システムを第７図に示す。」（５頁
右上欄１４∼１６行）
ウ上記イにおける式（４）からは，第一の弁２３への供給電圧ｖi及び第二
の弁２４への供給電圧ｖoの大きさにより，第一の弁２３の絞り力ｆi及び
第二の弁２４の絞り力ｆoが定まることが分かる。そして，式（５）及び
（６）から，第一の弁２３の流量ｇi及び第二の弁２４の流量ｇoが絞り力
ｆi及びｆoの大きさに応じて定まることが分かる。
このように，第一の弁２３への供給電圧ｖi及び第二の弁２４への供給電
圧ｖoの大きさに応じて，第一の弁２３の流量ｇi及び第二の弁２４の流量
ｇoが定まるものであるから，第一の弁２３及び第二の弁２４は，その供給
電圧に比例した中間の開口量を発現できるものであり，流量制御弁である
と解するのが合理的である。そうすると，引用文献(甲１）からは，「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」
（審決６頁［相違点２］）という制御が，当業者(その発明の属する技術の
分野における通常の知識を有する者）であれば容易に読み取れるものであ
る。
よって，原告の前記主張は採用することができない。
(5)容易想到性につき
以上のとおり，引用発明における第一の弁２３は中間の開口量を発現でき
る流量制御弁であることより，機能的に可変調整形の絞り弁に相当するとい
え（乙１），流量制御を行う点において本願発明の絞りと軌を一にするもの
である。
そして，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，まず
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，及び一般に弁は，微小な一定流量を確保できる小
さな開口量を発現できる場合に絞りに代替できることに鑑みれば，引用発明
において，第一の弁２３を制御せず固定とし，即ち絞りとして流体を流し，
第二の弁２４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，当業者が容易に想到し得た事項であると認めるのが相当で
ある。このことは，可変調整形の流量制御弁を絞りに代えることに関して，
本願明細書（甲４）に「図７はさらに別の実施の形態を示している。この実
施の形態はエアシリンダ１０のピストン１１の面側の部屋を連通させる絞り
を流量制御弁２１から構成するとともに，エアシリンダ１０のピストン１１
の後側の部屋すなわちＢ室から空気を逃がす絞りを流量制御弁２０から構成
している。…」（段落【００３７】）と記載され，シリンダに接続された絞
りを流量制御弁に代替できることが記載されていることからも認められる。
そうすると，審決が相違点２について「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。」(７頁２５行∼２８行）としたことに誤りはない。
３取消事由２（相違点３についての判断の誤り）について
(1)本願発明の第２の機能的構成につき
原告は，本願発明の第２の機能的構成は，ストロークが目標値に一致した
後に，さらにその状態を維持するための制御動作であって，同一の動作を別
の面から表現したものとは全く異なる旨主張する。
しかし，本願発明において，ストロークが目標値に一致していない状態か
ら目標値に一致している状態までの制御，及びストロークが目標値に一致し
た後に，さらにその状態を維持するための制御の何れも，「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」実現されるものである。すなわち，
本願発明は，「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」，
目標値に一致していない状態から目標値に一致させ，さらにその状態を維持
するといったストローク位置制御を行っているものといえる。つまり，原告
主張の第２の機能的構成とは，本願発明のストローク位置制御について，ス
トロークが目標値に一致した後に，さらにその状態を維持するために必要な
具体的な制御内容を，制御した結果発現される制御弁を通過する流体の量の
面から表現した事項といえる。
よって，審決が本願発明の第２の機能的構成について，「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，」(７頁３０行∼３４行）と判断した点に誤
りはなく，原告の上記主張は採用することができない。
(2)引用発明におけるストロークを目標位置に維持する動作につき
原告は，引用発明が，「第一の弁２３と第二の弁２４とがともに閉じられ
た状態でシリンダを停止させてストロークを目標値に維持する」ものである
こと，目標値に達した後にさらに目標値に一致させる制御動作を行うとすれ
ば，一対の電磁弁２３，２４の互いに逆の交互の開放と閉鎖の動作を繰返す
ことになるから，本願発明の第２の機能的構成とは全く異なるものであると
主張する。
しかし，引用発明は，前記のとおり，「第一の弁２３及び第二の弁２４の
二つの弁を制御して第二の弁２４の入力側及び第一の弁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」るものであるところ，前記２(4)イの式（４）∼（８）と，
式（４）∼（８）をブロック線図にした第６∼７図を前提としたサーボ系を
みると，原告主張のような「第一の弁２３と第二の弁２４とがともに閉じら
れた状態でシリンダを停止させてストロークを目標値に維持する」制御を読
み取ることは困難である。そして，引用発明の「目標値に一致させ」る制御
には，ストロークを目標位置に一致させるための移動の制御だけでなく，そ
の後の制御が含まれるものであって，目標値に一致した後も，制御弁の制御
は継続して同様に行うと解するのが自然であるから，ストロークを目標値か
らずれないように制御するためには，引用発明においても２つの制御弁を通
過する流体の量を等しくしなければならないことは明らかである。
よって，原告の上記主張は採用することができない。
(3)容易想到性につき
上記のとおり，ストロークが目標値に一致した後も，なお目標位置に一致
する制御動作に関し，引用発明も本願発明と同様の機能を有する。よって，
引用発明における第一の弁２３を絞りとする場合に，第二の弁２４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第二の弁２４の入力
圧または第二の弁２４を流れる流量を制御することは，当業者が容易に想到
できた事項である。
(4)本願発明の効果につき
原告は，本願発明の効果に関し，ストロークが目標値に一致した後も目標
位置に一致させる制御動作について，制御弁が絞りを流れる流体の量と等し
くなるような流量を発生するように制御手段によって継続して制御されるこ
とにより，外乱等によって目標位置にずれを生じても，ダイナミックバラン
スによるフィードバック制御によって瞬時に是正され，外乱に対する対応力
に優れ，高精度の位置決めを達成することができると主張する。
しかし，前記(2)のとおり，ストロークが目標値に一致した後も目標位置
に一致させておく制御動作に関し，引用発明も本願発明と同様の機能を有し
ていることより，同様の効果を奏することが認められる。よって，原告主張
の効果は，引用発明から当業者であれば十分予測できるものである。
４結語
以上によれば，原告主張の取消事由は全て理由がない。
よって原告の請求を棄却することとして，主文のとおり判決する。
知的財産高等裁判所第２部
裁判長裁判官中野哲弘
裁判官今井弘晃
裁判官真辺朋子

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