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技術 無線操縦式管理機

出願人 セイレイ工業株式会社
発明者 金尾洋平
出願日 1997年12月18日 (23年0ヶ月経過) 出願番号 1997-349579
公開日 1999年6月29日 (21年6ヶ月経過) 公開番号 1999-168908
状態 未査定
技術分野 土作業機(3)(ロータリ) 農業機械一般(3)操向 動力伝達装置の配置~伝動
主要キーワード 高低二段階 作業ボタン 低速摺動 逆転ロータ 変速ボタン 遠隔操作制御システム 両プーリー 左右角度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年6月29日)のものです。
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図面 (7)

課題

従来の歩行型管理機小規模圃場管理作業を行うには都合が良いが、作業が長時間にわたる場合には作業者の疲労が避けられない。また、遠隔操縦式の作業機も公知となっているが、大型のため小さな圃場で作業することは難しかった。

解決手段

メインフレーム4にミッションケース12を固定して、該ミッションケース前部の左右に走行用車輪19を配置し、メインフレームの後部に操向用の尾輪30を配置し、前記車輪と尾輪の間に作業機3を配置し、メインフレーム上にエンジン5を配置して、前記走行の駆動・停止を行うアクチュエーターと、尾輪の左右角度を変更するアクチュエーターと、作業機の駆動・停止を行うアクチュエーターと、受信機をそれぞれコントローラ17に接続し、無線機71からの信号によって前記各アクチュエーターを遠隔操作するようにした。

概要

背景

従来から、小規模圃場畑作地での管理作業には歩行型管理機が使用されている。歩行型管理機は2輪の走行輪の前上方にエンジンを配置し、後上方にハンドルを突出して、その下方にロータリ耕耘装置等の作業機を装着し、作業機の作業高さは作業機後部に配置した尾輪昇降することにより調整できるようにしていた。一方、作業者走行作業機と共に移動することなく作業ができるように、遠隔操縦式の作業機も公知となっている。例えば、特公昭58−48126号や特許2634705号や実用新案登録2541661号の技術の如くである。

概要

従来の歩行型管理機は小規模の圃場の管理作業を行うには都合が良いが、作業が長時間にわたる場合には作業者の疲労が避けられない。また、遠隔操縦式の作業機も公知となっているが、大型のため小さな圃場で作業することは難しかった。

メインフレーム4にミッションケース12を固定して、該ミッションケース前部の左右に走行用車輪19を配置し、メインフレームの後部に操向用の尾輪30を配置し、前記車輪と尾輪の間に作業機3を配置し、メインフレーム上にエンジン5を配置して、前記走行の駆動・停止を行うアクチュエーターと、尾輪の左右角度を変更するアクチュエーターと、作業機の駆動・停止を行うアクチュエーターと、受信機をそれぞれコントローラ17に接続し、無線機71からの信号によって前記各アクチュエーターを遠隔操作するようにした。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

メインフレームミッションケースを固定して、該ミッションケース前部の左右に走行用車輪を配置し、メインフレームの後部に操向用の尾輪を配置し、前記車輪と尾輪の間に作業機を配置し、メインフレーム上にエンジンを配置して、前記走行の駆動・停止を行うアクチュエーターと、尾輪の左右角度を変更するアクチュエーターと、作業機の駆動・停止を行うアクチュエーターと、受信機をそれぞれコントローラに接続し、無線機からの信号によって前記各アクチュエーターを遠隔操作することを特徴とする無線操縦式管理機

請求項2

前記ミッションケース近傍にHST式変速装置を配置し、エンジンからの動力をHST式変速装置で変速してミッションケースに入力し、該ミッションケースより車輪及び作業機を駆動することを特徴とする請求項1記載の無線操縦式管理機。

請求項3

前記HST式変速装置の変速アームにアクチュエーターを連結し、該アクチュエーターをコントローラと接続し、無線機からの信号によって変速可能としたことを特徴とする請求項2記載の無線操縦式管理機。

請求項4

前記エンジンを、作業機上方に搭載することを特徴とする請求項1記載の無線操縦式管理機。

請求項5

前記作業機をロータリ耕耘装置とし、該ロータリ耕耘装置に正逆転ロータリを装着したことを特徴とする請求項1記載の無線操縦式管理機。

技術分野

0001

本発明は、無線により遠隔操作して管理作業ができる無線操縦式管理機に関する。

背景技術

0002

従来から、小規模圃場畑作地での管理作業には歩行型管理機が使用されている。歩行型管理機は2輪の走行輪の前上方にエンジンを配置し、後上方にハンドルを突出して、その下方にロータリ耕耘装置等の作業機を装着し、作業機の作業高さは作業機後部に配置した尾輪昇降することにより調整できるようにしていた。一方、作業者走行作業機と共に移動することなく作業ができるように、遠隔操縦式の作業機も公知となっている。例えば、特公昭58−48126号や特許2634705号や実用新案登録2541661号の技術の如くである。

発明が解決しようとする課題

0003

従来の歩行型管理機は小規模の圃場の管理作業を行うには都合が良いのであるが、作業が長時間にわたる場合には、作業者の疲労が避けられない。特に、年々農業従事者高齢化が進んでおり、高齢者女性が作業を行う場合には体力的に辛く、操作が簡単な管理機が望まれている。また、遠隔操縦式の作業機も公知となっているが、芝刈り機等の簡単な作業が多く、耕耘作業を行えてもトラクタのように大きな機械となってしまい、小さな圃場で作業することは難しかったのである。本発明はこのような点に鑑み、小さな圃場でも作業ができるように小回りの効く無線操縦式の管理機を提供しようとする。

課題を解決するための手段

0004

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。請求項1においては、メインフレームミッションケースを固定して、該ミッションケース前部の左右に走行用車輪を配置し、メインフレームの後部に操向用の尾輪を配置し、前記車輪と尾輪の間に作業機を配置し、メインフレーム上にエンジンを配置して、前記走行の駆動・停止を行うアクチュエーターと、尾輪の左右角度を変更するアクチュエーターと、作業機の駆動・停止を行うアクチュエーターと、受信機をそれぞれコントローラに接続し、無線機からの信号によって前記各アクチュエーターを遠隔操作するようにしたものである。

0005

請求項2においては、前記ミッションケース近傍にHST式変速装置を配置し、エンジンからの動力をHST式変速装置で変速してミッションケースに入力し、該ミッションケースより車輪及び作業機を駆動するようにしたものである。請求項3においては、前記HST式変速装置の変速アームにアクチュエーターを連結し、該アクチュエーターをコントローラと接続し、無線機からの信号によって変速可能としたものである。請求項4においては、前記エンジンを、作業機上方に搭載したものである。請求項5においては、前記作業機をロータリ耕耘装置とし、該ロータリ耕耘装置に正逆転ロータリを装着したものである。

発明を実施するための最良の形態

0006

次に本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明に係わる無線操縦式管理機の全体側面図、図2は同じく全体平面図、図3遠隔操作制御システムブロック図、図4は走行部の走行ミッションケースの後面断面図、図5耕耘部の耕耘ミッションケースの後面断面図、図6は尾輪の側面図である。

0007

まず、本発明に係わる無線操縦式管理機の全体構成を図1図2により説明する。無線操縦式管理機1はメインフレーム4を前後方向水平に配置して、前後左右略中央のメインフレーム4上にエンジン5が配置されている。該エンジン5の後方にはバッテリー7や尾輪30を設け、前方にはコントローラー17やHST式変速装置9やミッションケース12等を配置し、ミッションケース12下部の走行ミッションケース15より両側に走行車軸18L・18Rを左右に突出して、車輪19L・19Rを軸支し、該車輪19L・19Rと前記尾輪30によって三輪走行車としている。そして、該車輪19L・19Rと尾輪30の間のエンジン5下方に作業機としてロータリ耕耘装置3を配置している。

0008

前記エンジン5にはセルモーター90が付設されており、図3に示すように、セルモーター90(リコイルスターターでも可能)により始動できるようにしており、後述する無線機71の操作で受信機99、コントローラ17を介してセルモーター90を駆動させてエンジン5を始動できるようにしている。また、該エンジン5のアクセルレバーにはモーターまたはシリンダー等よりなるアクチュエーター91が連結されて、該アクチュエーター91はコントローラ17と接続されて、無線機71からの操作で回転数を変更できるようにしている。

0009

また、エンジン5の出力軸8上には出力プーリーを固定し、HST式変速装置9の入力軸10上には入力プーリーを固定し、両プーリーの間にテンションプーリー92を配置し、両プーリーとテンションプーリー92にベルト巻回してHST式変速装置9に動力を伝えられるようにし、該テンションプーリー92の支持部はシリンダー等よりなるアクチュエーター93により昇降され、該アクチュエーター93はコントローラ17と接続されて、該アクチュエーター93を作動してテンションプーリー92を上昇させてベルトを緊張することによってHST式変速装置9に動力を伝え、下降させることによってエンジン5からの動力を断つようにして、メインクラッチを構成している。

0010

前記HST式変速装置9の出力軸11にも出力プーリーを固定し、ミッションケース12の入力軸13上にもプーリーを固定して、両プーリーの間にベルトを巻回して、HST式変速装置9からミッションケース12に変速後の動力を伝えている。なお、前記ベルト伝動機構側方よりベルト伝動ケース14a、14bにて覆っている。但し、ベルト伝動の代わりにチェーン伝動とすることも可能である。また、出力軸8または入力軸10とプーリーの間にクラッチを設けてメインクラッチとする構成とすることも可能である。

0011

前記HST式変速装置9は可動斜板を変更することによって回転方向及び回転数を変更可能として主変速装置を構成しており、該可動斜板は変速軸75に連動連結されており、該変速軸75には変速アーム94が固定され、該変速アーム94にはモーターまたはシリンダー等よりなるアクチュエーター76が連結され、変速軸75には角度センサー74が付設されて、変速軸75の回動角が検知され、フィードバルバックできるようにしている。該アクチュエーター76及び角度センサー74はコントローラ17に接続されて、該アクチュエーター76を駆動することにより変速アーム94が回動されて、無線機71の操作によってアクチュエーター76を駆動して、前進または後進の選択及び走行変速が行われるように構成している。

0012

前記ミッションケース12は図1に示すように、前下方に突出した走行ミッションケース15と後下方へ突出した耕耘ミッションケース16からなり、いずれもチェーンケースを兼ねている。該走行ミッションケース15の下部には左右の走行車軸18L・18Rが軸支されており、該走行車軸18L・18Rは左右の車輪19L・19Rを懸架している。一方、前記耕耘ミッションケース16の下部には正転耕耘爪22・22・・・を植設した正転耕耘爪軸23と、逆転耕耘爪24を植設した逆転耕耘爪軸25が同一軸芯上に配置されて正逆転ロータリが構成されており、各耕耘爪をそれぞれ正転及び逆転させることで、固い耕盤を耕耘するときに急発進することを防止している。

0013

つまり、ミッションケース12内の構成は図4図5に示すように、ミッションケース12より外側に突出した入力軸13上に入力プーリーを固設し、ミッションケース12内の入力軸13上には低速ギア33と高速ギア34が左右両端に固定されている。該ミッションケース12には入力軸13と平行に変速軸31、PTO軸32、第一カウンター軸56、第二カウンター軸58が回転自在に支持されている。

0014

前記変速軸31の両側には低速変速ギア35と高速変速ギア40が固定され、その内側には低速摺動ギア52と高速摺動ギア53がスプライン嵌合されている。該低速摺動ギア52と高速摺動ギア53はミッションケース12外側に配置した副変速レバーの回動によって左右摺動可能として、高低変速を可能としている。但し、アクチュエーターによって変速できるようにして、無線機71の操作で変速するように構成することも可能である。前記PTO軸32上には左右中央にPTOスプロケット39、その両側に低速摺動ギア38と高速摺動ギア42がスプライン嵌合され、さらにその両側に低速耕耘ギア36と高速耕耘ギア41が回転自在に外嵌されている。前記PTOスプロケット39はチェーン43を介して正転耕耘爪軸23と逆転耕耘爪軸25を駆動するようにしている。

0015

そして、前記低速ギア33は低速変速ギア35と常時噛合し、該低速変速ギア35は更に前記低速耕耘ギア36と常時噛合している。同様に、高速ギア34は高速変速ギア40と常時噛合し、該高速変速ギア40は高速耕耘ギア41と常時噛合している。そして、低速摺動ギア38と低速耕耘ギア36の対向する側面、及び、高速摺動ギア42と高速耕耘ギア41の対向する側面にはそれぞれ爪クラッチ37が配置されている。前記低速摺動ギア38と高速摺動ギア42はミッションケース12外側に設けたアクチュエーター97によって摺動され、該アクチュエーター97はコントローラ17と接続されて、無線機71の操作で、低速耕耘、または、高速耕耘、または作業停止を切り換えられるようにしている。

0016

このようにして、低速耕耘に切り換えると、入力軸13上の低速ギア33から、低速変速ギア35、低速耕耘ギア36、低速摺動ギア38、PTO軸32を介してPTOスプロケット39に動力を伝え、更にチェーン43を介して耕耘軸を駆動して低速耕耘となる。同様に、高速耕耘に切り換えると、入力軸13上の高速ギア34から、高速変速ギア40、高速耕耘ギア41、高速摺動ギア42、PTO軸32を介してPTOスプロケット39に動力を伝え、更にチェーン43を介して耕耘軸を駆動して高速耕耘となる。

0017

また、前記耕耘ミッションケース16下部の構成は図5に示すように、耕耘ミッションケース16に正転駆動軸44、逆転軸46、テンションスプロケット軸50が平行に横架され、前記正転駆動軸44の左右両端部には正転耕耘爪軸23が係合固定され、該正転耕耘爪軸23上に正転耕耘爪22・22・・・が放射方向に植設されている。また、正転耕耘爪軸23の内側(ロータリ耕耘装置中央側)の外周上に逆転耕耘爪軸25が回転自在に支持されて、該逆転耕耘爪軸25の上には逆転耕耘爪24が植設されている。

0018

また、前記正転駆動軸44の左右中央上に駆動スプロケット45が固定され、該駆動スプロケット45の両側に逆転ギア48・48が遊嵌され、該逆転ギア48・48より伝達ギア49・49を介して逆転耕耘爪軸25に動力が伝達されるように構成している。また、前記逆転軸46の左右中央上にスプロケット51を固設し、その両側に固設ギア47・47が固設され、該固設ギア47・47はそれぞれ前記逆転ギア48・48と常時噛合されている。

0019

そして、前記テンションスプロケット50と駆動スプロケット45とスプロケット51と前記PTOスプロケット39の間にチェーン43が巻回されて、PTO軸32が駆動されると、駆動スプロケット45から正転駆動軸44を介して正転耕耘爪軸23が正転回転され、正転耕耘爪22を正転方向に回動し、同時に、スプロケット51から同軸上の固設ギア47、逆転ギア48を介して逆の回転が逆転耕耘爪軸25に伝達され、逆転耕耘爪24を逆方向に回転する。

0020

次に、走行変速機構およびステアリング機構について、図4により説明する。前述の如く、前記入力軸13の中央部には三連のギア70が遊嵌され、そのうちの二つのギア70a・70bは前記低速摺動ギア52または高速摺動ギア53の摺動操作によって噛合可能とされ、その残りのギア70cは前記第一カウンター軸56上に固設した伝達ギア57と常時噛合している。更に、該第一カウンター軸56上に設けた伝達ギア69は第二カウンター軸58上に固設した伝達ギア59と常時噛合し、該第二カウンター軸58の左右略中央にはスプロケット60が固設されている。

0021

一方、走行ミッションケース15の下部には、左右方向に走行車軸18L・18Rが回転自在に支持され、該走行車軸18L・18R内側とスプロケット62との間にはサイドクラッチ64L・64Rが構成され、該サイドクラッチ64L・64Rはリンク63L・63Rを介して、走行ミッションケース15下部の左右両側に設けたサイドクラッチアーム66L・66Rの回動によって断接できるようにしている。該サイドクラッチアーム66L・66Rにはアクチュエータ72L・72R(図3)と連結され、該アクチュエーター72L・72Rはコントローラ17と連結されて、無線機71の操作で作動できるようにしている。従って通常はサイドクラッチ入り(接)となり、無線機71により旋回スイッチを押すと、アクチュエーター72が作動されて、一側のサイドクラッチ64が断となりスプロケット62からその側の走行車軸18への駆動力伝動されなくなり、他側のみ駆動されて旋回が可能となる。

0022

このように、摺動ギア52・53を摺動することにより、入力軸13からの回転を高低二段階に変速することができ、ギア70・57・69・59、スプロケット60よりチェーン61を介してスプロケット62に動力を伝えて、サイドクラッチを介して走行車軸に動力を伝えて車輪を駆動する。また、サイドクラッチ64の入切により、本体を旋回させることができるのである。

0023

次に、尾輪30の支持構成について、図6により説明する。前記メインフレーム4の後端取付杆29が横設され、該取付杆29に尾輪支持体65が左右位置調整可能に取り付けられている。つまり、通常の耕耘や培土板を左右中央に装着して成形する場合には、尾輪30を左右中央に配置し、畝を内盛りとする場合には尾輪30を左右端の何れか一側に装着する。前記尾輪支持体65の後部に昇降シリンダー83の上部が上下方向を軸心として回転自在に支持され、該昇降シリンダー83は下方へ延出して、そのピストンロッド83a下端に尾輪30が回転自在に軸支されている。

0024

また、昇降シリンダー83の側面からアーム80が突出され、一方、前記尾輪支持体65側面に操向シリンダー81の基部が枢支され、該操向シリンダー81のピストンロッド81a先端が前記アーム80と枢結されている。前記昇降シリンダー83及び操向シリンダー81はそれぞれ電動式の場合にはモーター54・55がコントローラ17と接続され、油圧式の場合にはモーターの代わりに電磁換バルブがコントローラ17と接続されている。

0025

このような構成において、無線機71の始動ボタンでエンジンを始動し、アクセルタンで回転数を調整する。副変速装置手動で変速して、主変速ボタンでHST式変速装置の変速アーム94を回動して主変速を行う。こうして走行させることができる。次に進行方向を変更する場合には、操向ボタンを押してシリンダー81を伸縮させて、尾輪30の左右角度を変更し操向を行う、更に急旋回を行う場合には、アクチュエータ72L又は72Rを作動してサイドクラッチを切って旋回内側の車輪への駆動を停止させて旋回する。

0026

作業時においては、無線機71の作業ボタンを操作してアクチュエーター97を駆動し、PTOの「入」「切」及びPTO変速を行う。また、昇降シリンダー83を駆動して作業高さを調節するのである。更に、回行時にはPTO変速を中立した状態で昇降シリンダー83を最伸長させて、ロータリ耕耘装置3の耕耘爪を地表より持ち上げて、サイドクラッチの作動及び尾輪30の回動で小さな半径で旋回できるようにしている。なお、本実施例では図示していないが、安全スイッチ機体の周囲、例えば、バンパーに設けて、障害物に当接すると自動的にエンジンを停止させて損傷が生じないようにしたり、傾斜センサーを設けて設定角度を越えて傾斜したときにエンジンまたは走行を停止する構成とすることもできる。

発明の効果

0027

本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。まず、請求項1の如く、メインフレームにミッションケースを固定して、該ミッションケース前部の左右に走行用の車輪を配置し、メインフレームの後部に操向用の尾輪を配置し、前記車輪と尾輪の間に作業機を配置し、メインフレーム上にエンジンを配置して、前記走行の駆動・停止を行うアクチュエーターと、尾輪の左右角度を変更するアクチュエーターと、作業機の駆動・停止を行うアクチュエーターと、受信機をそれぞれコントローラに接続し、無線機からの信号によって前記各アクチュエーターを遠隔操作するようにしたので、作業機を無線機からの信号によって遠隔操作でき、付いて歩く必要がないので疲れにくく、長時間労働が可能となる。また、作業者が土や飛散を受けなくなり作業着汚れも殆どなく作業環境を著しく改善できる。また、左右車輪の駆動・停止をサイドクラッチの入切りにより行うことで、急旋回操作することができ、また、尾輪をアクチュエーターで左右回動することで、緩旋回操作ができ、作業者が望む任意の方向へ容易進行させることができる。また、作業機の駆動・停止も容易に操作できる。

0028

請求項2の如く、ミッションケース近傍にHST式変速装置を配置し、エンジンからの動力をHST式変速装置で変速してミッションケースに入力し、該ミッションケースより車輪及び作業機を駆動するようにしたので、HST式変速装置によって、無段変速が可能であり所望の走行速度に変速して、作業精度の向上を図ることができると共に、変速装置部の簡素化により作業機のコンパクト化、操作性の向上が可能となる。

0029

また、請求項3の如く、HST式変速装置の変速アームにアクチュエーターを連結し、該アクチュエーターをコントローラと接続し、無線機からの信号によって変速可能としたので、管理機より離れた位置で変速可能であり、全体の仕上がり作業状態を確認しながら変速でき、作業効率および作業制度を上げることができる。

0030

また、請求項4の如く、エンジンを、作業機上方に搭載したので、機体全長を短くでき、圃場内地の未耕地をできるだけ少なくすることができ、作業機にエンジンの重量がかかり、作業時の浮き上がりを防止でき、また、走行時には、機体の前後中央に位置して前後重量バランスもよい構造となる。

0031

また、請求項5の如く、作業機をロータリ耕耘装置とし、該ロータリ耕耘装置に正逆転ロータリを装着したので、硬い圃場でのダッシュを防止でき、更には、耕耘部の浮き上がり現象がないため、安定した耕耘作業が可能となる。また、該部分逆転ロータリー耕耘機構を有する従来の量産機種との部品共有化が図れるために、製造コストも低減することができる。

図面の簡単な説明

0032

図1本発明に係わる無線操縦式管理機の全体側面図である。
図2同じく全体平面図である。
図3遠隔操作制御システムのブロック図である。
図4走行部の走行ミッションケースの後面断面図である。
図5耕耘部の耕耘ミッションケースの後面断面図である。
図6尾輪の側面断面図である。

--

0033

3耕耘部
4メインフレーム
5エンジン
9HST式変速装置
11出力軸
12ミッションケース
17コントローラー
19車輪
30尾輪
22・24耕耘爪
64サイドクラッチ
71無線機
99 受信機

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