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技術 バーリングタップ加工用加工工具、その加工工具の装着用タッパー、およびその加工工具を用いて加工された加工製品

出願人 株式会社エナミ精機
発明者 江波俊明
出願日 2000年4月28日 (20年8ヶ月経過) 出願番号 2000-130014
公開日 2001年2月6日 (19年10ヶ月経過) 公開番号 2001-030114
状態 拒絶査定
技術分野 ねじ切り
主要キーワード ホルダー軸 バーリング成形 プレス加工製品 タッパー 転造タップ チャック領域 テーパ領域 タップ領域
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(2001年2月6日)のものです。
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図面 (11)

課題

薄板材プレス加工時に一工程でバーリングタップ加工を可能としたバーリングタップ加工用加工工具、その加工工具の装着用タッパー、およびその加工工具を用いて加工された加工製品を提供する。

解決手段

図5(a)を参照して、バーリングタップ加工用加工工具100を固定し、薄板材1を降下させる。次に、図5(b)を参照して、バーリングタップ加工用加工工具100を固定し、さらに薄板材1を降下させる。次に、図5(c)を参照して、バーリングタップ加工用加工工具100を所定方向に回転させた状態で、さらに薄板材1を降下させる。これにより、薄板材1にバーリング部3が加工され、転造タップにより雌ネジ部4が形成される。

概要

背景

従来、薄板材プレス加工製品バーリング加工されたタップ領域を形成する場合は、薄板材のプレス加工時にバーリング加工を行ない、その後バーリング加工領域にタップ加工を施していた。

概要

薄板材のプレス加工時に一工程でバーリングタップ加工を可能としたバーリングタップ加工用加工工具、その加工工具の装着用タッパー、およびその加工工具を用いて加工された加工製品を提供する。

図5(a)を参照して、バーリングタップ加工用加工工具100を固定し、薄板材1を降下させる。次に、図5(b)を参照して、バーリングタップ加工用加工工具100を固定し、さらに薄板材1を降下させる。次に、図5(c)を参照して、バーリングタップ加工用加工工具100を所定方向に回転させた状態で、さらに薄板材1を降下させる。これにより、薄板材1にバーリング部3が加工され、転造タップにより雌ネジ部4が形成される。

目的

したがって、この発明の目的は、薄板材のプレス加工製品にバーリング加工されたタップ領域を形成する工程の削減を可能とする、バーリングタップ加工用加工工具、その加工工具の装着用タッパー、およびその加工工具を用いて加工された加工製品を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

薄板材プレス加工とともに用いられるバーリングタップ加工加工工具であって、前記薄板材にバーリング加工を行なうため、その先端部に前記薄板材に下穴を開けるための下穴加工領域を含むバーリング加工領域と、前記薄板材のバーリング加工部にタップ加工を行なうための第1ネジ部が設けられるタップ加工領域と、を備えるバーリングタップ加工用加工工具。

請求項2

前記バーリング加工領域は、所定の曲率半径からなるバーリング成形領域を備える、請求項1に記載のバーリングタップ加工用加工工具。

請求項3

前記バーリング加工領域から前記タップ加工領域に連なる軸部領域を備え、前記軸部領域の表面には、当該バーリングタップ加工用加工工具の前記薄板材からの引抜き時に、前記タップ加工領域によって前記薄板材にタップ加工が施される雌ネジネジ頭が、前記軸部領域と干渉するのを防止するためのネジ溝が設けられていることを特徴とする、請求項1または2に記載のバーリングタップ加工用加工工具。

請求項4

前記バーリング加工領域から前記タップ加工領域に連なる軸部領域を備え、前記軸部領域の表面には、前記第1ネジ部から連続し、前記第1ネジ部よりも谷径が小さい第2ネジ部が設けられていることを特徴とする、請求項1または2に記載のバーリングタップ加工用加工工具。

請求項5

薄板材のプレス加工時に用いられる、バーリングタップ加工用加工工具の装着用タッパーであって、前記バーリングタップ加工用加工工具は、前記薄板材にバーリング加工を行なうため、その先端部に前記薄板材に下穴を開けるための下穴加工領域を含むバーリング加工領域と、前記薄板材のバーリング加工部にタップ加工を行なうためのタップ加工領域とを備え、前記薄板材のプレス加工時に、前記薄板材に前記バーリングタップ加工用加工工具を用いて前記薄板材のバーリング加工部にタップ加工を行なうため、前記バーリングタップ加工用加工工具に回転力を与えるための回転機構を有する、バーリングタップ加工用加工工具の装着用タッパー。

請求項6

前記回転機構は、前記プレス加工に用いられる型の直線運動回転運動に変換するための変換機構を含む、請求項5に記載のバーリングタップ加工用加工工具の装着用タッパー。

請求項7

薄板材のプレス加工とともにバーリングタップ加工用加工工具を用いて加工された加工製品であって、前記バーリングタップ加工用加工工具は、前記薄板材にバーリング加工を行なうため、その先端部に前記薄板材に下穴を開けるための下穴加工領域を含むバーリング加工領域と、前記薄板材のバーリング加工部にタップ加工を行なうためのタップ加工領域と、を備え、当該加工製品は、前記薄板材のプレス加工工程中において、前記バーリングタップ加工用加工工具のバーリング加工領域において、バーリング加工された領域と、前記バーリングタップ加工用加工工具のタップ加工領域においてタップ加工された領域と有する、バーリングタップ加工用加工工具を用いて加工された加工製品。

技術分野

0001

この発明は、薄板材プレス加工と同時にバーリングタップ加工を可能とするバーリングタップ加工用加工工具、その加工工具の装着用タッパー、およびその加工工具を用いて加工された加工製品に関する。

背景技術

0002

従来、薄板材のプレス加工製品バーリング加工されたタップ領域を形成する場合は、薄板材のプレス加工時にバーリング加工を行ない、その後バーリング加工領域にタップ加工を施していた。

発明が解決しようとする課題

0003

このように、従来は、バーリング加工工程と、タップ加工工程の2工程が必要であり、加工工程の削減が望まれている。

0004

また、バーリング加工工程の後に、タップ加工工程を施さずにタッピングビスを用いることも考えられるが、タッピングビスを使用するとタッピングビスの取付時に切り粉が発生するため、このプレス加工製品を用いた電気製品等の組み立てに支障が出る問題がある。

0005

したがって、この発明の目的は、薄板材のプレス加工製品にバーリング加工されたタップ領域を形成する工程の削減を可能とする、バーリングタップ加工用加工工具、その加工工具の装着用タッパー、およびその加工工具を用いて加工された加工製品を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

この発明に基づいたバーリングタップ加工用加工工具においては、薄板材のプレス加工とともに用いられるバーリングタップ加工用加工工具であって、上記薄板材にバーリング加工を行なうため、その先端部に上記薄板材に下穴を開けるための下穴加工領域を含むバーリング加工領域と、上記薄板材のバーリング加工部にタップ加工を行なうためのタップ加工領域とを備える。

0007

上記構成を採用することにより、薄板材のプレス加工中において、薄板材にバーリング加工されたタップ領域を一工程で形成することが可能になる。

0008

その結果、薄板材に別工程でバーリング加工されたタップ領域を形成する必要がなくなり、加工工程の削減それに伴う加工コストの低減を図ることが可能になる。

0009

また、タップ加工においては、転造タップを用いることにより、切り粉のでないタップ加工を実現することが可能になる。

0010

また、上記発明において、好ましい形態として、上記バーリング加工領域は、所定の曲率半径からなるバーリング成形領域を備える。この構成を採用することにより、薄板材へのバーリング成形時に、薄板材へ徐々に加工力が加わるため、薄板材に強度上の問題が生じることを回避することが可能になる。

0011

また、上記発明において、好ましい形態として、上記バーリング加工領域から上記タップ加工領域に連なる軸部領域を備え、上記軸部領域の表面には、当該バーリングタップ加工用加工工具の前記薄板材からの引抜き時に、上記タップ加工領域によって上記薄板材にタップ加工が施される雌ネジネジ頭が、上記軸部領域と干渉するのを防止するためのネジ溝が設けられている。

0012

また、上記発明において、好ましい形態として、上記バーリング加工領域から上記タップ加工領域に連なる軸部領域を備え、上記軸部領域の表面には、上記第1ネジ部から連続し、上記第1ネジ部よりも谷径が小さい第2ネジ部が設けられている。

0013

この構成を採用することにより、薄板材のバーリングタップ加工用加工工具からの引抜き時に、軸部領域にネジ溝が設けられていることから、薄板材に施された雌ネジのネジ頭が逃げ、雌ネジの頭が潰れることはない。

0014

この発明に基づいたバーリングタップ加工用加工工具の装着用タッパーにおいては、薄板材のプレス加工時に用いられる、バーリングタップ加工用加工工具の装着用タッパーであって、上記バーリングタップ加工用加工工具は、上記薄板材にバーリング加工を行なうため、その先端部に上記薄板材に下穴を開けるための下穴加工領域を含むバーリング加工領域と、上記薄板材のバーリング加工部にタップ加工を行なうためのタップ加工領域とを備え、上記薄板材のプレス加工時に、上記薄板材に上記バーリングタップ加工用加工工具を用いて上記薄板材のバーリング加工部にタップ加工を行なうため、上記バーリングタップ加工用加工工具に回転力を与えるための回転機構を有する。

0015

上記構成を採用することにより、薄板材のプレス加工中において、薄板材にバーリング加工されたタップ領域を一工程で形成することが可能になる。

0016

その結果、薄板材に別工程でバーリング加工されたタップ領域を形成する必要がなくり、加工工程の削減それに伴う加工コストの低減を図ることが可能になる。

0017

また、上記発明をより好ましい形態で実現するために、上記回転機構は、上記プレス加工に用いられる型の直線運動回転運動に変換するための変換機構を含む。

0018

また、この発明に基づいたバーリングタップ加工用加工工具を用いて加工された加工製品においては、薄板材のプレス加工とともにバーリングタップ加工用加工工具を用いて加工された加工製品であって、上記バーリングタップ加工用加工工具は、上記薄板材にバーリング加工を行なうため、その先端部に上記薄板材に下穴を開けるための下穴加工領域を含むバーリング加工領域と、上記薄板材のバーリング加工部にタップ加工を行なうためのタップ加工領域とを備え、当該加工製品は、上記薄板材のプレス加工工程中において、上記バーリングタップ加工用加工工具のバーリング加工領域において、バーリング加工された領域と、上記バーリングタップ加工用加工工具のタップ加工領域においてタップ加工された領域と有する。

0019

このようにしてプレス加工された加工製品は、プレス加工と同時にバーリング加工されたタップ領域が形成されるため、加工コストの低減を図ることが可能になる。

発明を実施するための最良の形態

0020

(実施の形態1)以下、この発明に基づいた実施の形態1における、バーリングタップ加工用加工工具、その加工工具の装着用タッパー、およびその加工工具を用いて加工された加工製品について、図を参照して説明する。なお、本発明の特徴点は、薄板材のプレス加工と同時にバーリングタップ加工された領域を形成する点にあるため、この点に関連する部分についてのみ詳細に説明し、薄板材のプレス加工についての説明は省略する。

0021

(加工製品の加工工程の概略およびその構造)図1図3を参照して、加工製品の加工工程の概略およびその構造について説明する。まず、図1を参照して、薄板材1の所定位置に下穴2が開口される。次に、図2を参照して、薄板材1の下穴2の部分にバーリング加工が施され、バーリング部3が形成される。次に、図3を参照して、バーリング部3の内周面にタップ加工が施され、雌ネジ部4が形成される。

0022

従来、図1に示す下穴加工工程と、図2に示すバーリング加工工程がプレス工程と同時行なわれ、図3に示すタップ加工工程が別工程で行なわれていた。

0023

しかし、本実施の形態における加工製品においては、上記図1図3に示す工程が、薄板材1のプレス工程と同時に行なわれる。その結果、加工コストの低減を図ることが可能になる。また、転造タップで雌ネジ部4が形成されているために、切り粉等を発生させずに、電気製品等の組み立てを実現することが可能になる。

0024

(バーリングタップ加工用加工工具100の構造)次に、図4を参照して、上記図1図3に示す工程を実現するためのバーリングタップ加工用加工工具100の構造について説明する。

0025

このバーリングタップ加工用加工工具100は、先端部側から下穴加工用領域101、バーリング加工領域102、タップ加工領域103およびチャック領域104と含む。

0026

バーリング加工領域102は、テーパ領域102aと、バーリング領域102bとを有する。タップ加工領域103は、テーパ領域103aおよびタップ領域103bを有する。テーパ領域102aおよびテーパ領域103aは、いずれも薄板材1に対するバーリングタップ加工用加工工具100の加工流れを良くする目的で設けられる。

0027

(バーリングタップ加工用加工工具100を用いた加工工程)次に、上記バーリングタップ加工用加工工具100を用いた薄板材1への加工工程について、図5(a)〜(c)を用いて説明する。なお、図5(a)〜(c)に示す工程は、薄板材1のプレス工程と同時に連続して行なわれるものである。

0028

まず、図5(a)を参照して、バーリングタップ加工用加工工具100を固定した状態で、薄板材1を降下させる。これにより、バーリングタップ加工用加工工具100の下穴加工用領域101により、薄板材1に下穴2が加工される。

0029

次に、図5(b)を参照して、バーリングタップ加工用加工工具100を固定した状態で、さらに薄板材1を降下させる。これにより、バーリングタップ加工用加工工具100のバーリング加工領域102により、薄板材1にバーリング部3が加工される。

0030

次に、図5(c)を参照して、バーリングタップ加工用加工工具100を所定方向に回転させた状態で、さらに薄板材1を降下させる。これにより、バーリングタップ加工用加工工具100のタップ加工領域103により、薄板材1にバーリング部3が加工され、転造タップとして雌ネジ部4が形成される。その後、バーリングタップ加工用加工工具100を逆回転させることにより、バーリングタップ加工用加工工具100から薄板材1が抜出る。

0031

(バーリングタップ加工用加工工具の装着用タッパー)次に、図6を参照して、上記バーリングタップ加工用加工工具100を装着するためのバーリングタップ加工用加工工具装着用タッパー(以下、単に装着用タッパーと称する。)1000について説明する。

0032

バーリングタップ加工用加工工具100を装着するための装着用タッパー1000は、薄板材1をプレス加工するために昇降運動をする上金型110にボルト111を用いて固定されるハンマー112を有する。このハンマー112には、後述するヘッダ120との衝撃を吸収するためのショックアブソーバ113が設けられている。

0033

ハンマー112の下方には、ヘッダ120およびこのヘッダ120に固定されるボールネジナット132が配置されており、ヘッダ120およびナット132はハンマー112の昇降運動に対して従動可能なように設けられている。

0034

ナット132は昇降運動可能なようにガイド124に保持されている。また、ヘッダ120とガイド124との間には、スプリングガイド128およびコイルスプリング130が設けられており、コイルスプリング130により常にナット114を上方に向ける付勢力が与えられている。また、ガイド124はフレーム126に保持されている。

0035

ナット132には、ナット114の昇降運動に伴って回転するボールネジのネジ軸134が配置されている。

0036

図6および図7を参照して、ネジ軸134の下端部には、第1ギア140が設けられ、さらに、第1ギア140に噛合う第2ギア142、第2ギア142に噛合う第3ギア144、第3ギア144と同軸に設けられる第4ギア146、第4ギア146に噛合う第5ギア148、第5ギア148と同軸に設けられる第6ギア150、第6ギア150に噛合う複数の第7ギア152が、それぞれ所定の歯車比を選択して、歯車列が形成されている。

0037

第7ギア152には、ホルダー軸154が設けられ、それぞれのホルダー軸154に、バーリングタップ加工用加工工具100が固定される。

0038

上記構成よりなる装着用タッパー1000において、薄板材1をプレス加工する際に上金型110が下降することにより、図8に示すように、ハンマー112が下降し、ナット132がハンマー112により押し下げられる。ナット132が下降することによりネジ軸132が回転し、上記歯車列により、ホルダー軸154に固定された、バーリングタップ加工用加工工具100が回転する。

0039

このように、薄板材1をプレス加工するための上金型110の昇降運動(直線運動)を、歯車列からなる変換機構を用いてバーリングタップ加工用加工工具100に回転力を与えることにより、薄板材1の1プレス加工工程において、バーリングタップ加工を行なうことが可能になる。

0040

また、装着用タッパー1000を用いたバーリングタップ加工用加工工具100による薄板材1のプレス加工手順は、図9に示すように、加工終了時を基準レベル(0mm、プレス加工の下死点に相当する位置)とした場合、まず、薄板材1は+30mmの位置にスタンバイさせる。次に、+16mmの位置で下穴加工が開始される。次に、+9mmの位置でバーリングタップ加工用加工工具100の回転が開始される。次に、+5mmの位置でタップの食いつきが開始される。

0041

ここで、装着用タッパー1000の機構上の特徴としては、バーリング加工時は、バーリングタップ加工用加工工具100を静止(回転していない)させ、タップ加工時は、バーリングタップ加工用加工工具100は回転させることを可能にしている。つまり、薄板材1に対するプレス加工の1ストロークの途中からバーリングタップ加工用加工工具100に回転を与えている。

0042

たとえば、プレス加工の上死点から下死点までを用いてバーリングタップ加工用加工工具に回転を与えた場合には、プレス加工の上金型はサインカーブ的な動作を示すため、バーリングタップ加工用加工工具の回転始め状態時と、回転終り状態時とにおいては、衝撃のない運動となる。

0043

しかし、上記実施の形態においては、プレス加工の1ストロークの途中からバーリングタップ加工用加工工具100に回転を与えているため、バーリングタップ加工用加工工具の回転始め状態時と、回転終り状態時とにおいては、大きな衝撃が加わる。そのため、上記実施の形態における装着用タッパー1000のヘッダ120には、この衝撃を吸収するためのショックアブソーバ113を設けている。

0044

以上、この発明に基づいた実施の形態においては、薄板材1のプレス加工中において、薄板材1にバーリング加工されたタップ領域を一工程で形成することが可能になる。その結果、薄板材1に別工程でバーリング加工されたタップ領域を形成する必要がなくなり、加工工程の削減それに伴う加工コストの低減を図ることが可能になる。

0045

(実施の形態2)上述した、実施の形態1におけるバーリングタップ加工用加工工具100を用いた場合、図5(c)に示すように、バーリングタップ加工用加工工具100のタップ加工領域103により、薄板材1にバーリング部3が加工され、転造タップとして雌ネジ部4が形成された後、バーリングタップ加工用加工工具100を逆回転させることにより、バーリングタップ加工用加工工具100から薄板材1が抜出る。

0046

ところが、このバーリングタップ加工用加工工具100を薄板材1から引抜くときに、薄板材1に加工された雌ネジ部4のネジ山が、バーリングタップ加工用加工工具100のバーリング加工領域102と当接し、雌ネジ部4のネジ山がバーリング加工領域102に引きずられて、削り取られてしまうおそれがある。

0047

また、図5(b)に示すように、薄板材1にバーリング部3を加工する場合、バーリングタップ加工用加工工具100のバーリング加工領域102には、テーパ領域102aが設けられているものの、薄板材1が急激に広げられてしまうために、バーリング部3の強度に問題が生じるおそれがある。

0048

そこで、本実施の形態2においては、このような実施の形態1において生じるおそれのある問題を、未然に防止可能とするバーリングタップ加工用加工工具200を提供しようとするものである。

0049

(バーリングタップ加工用加工工具200の構造)まず、図10を参照して、本実施の形態におけるバーリングタップ加工用加工工具200の構造について説明する。図10に示すように、このバーリングタップ加工用加工工具200は、先端部側から下穴加工用領域201、バーリング加工領域202およびタップ加工領域203とを含む。

0050

またバーリング加工領域202おいては、下穴加工用領域201の軸部から連続するように、所定の曲率半径(R)からなるバーリング成形領域202aと、このバーリング成形領域202aからタップ加工領域203に連続する軸部領域202bとが設けられている。

0051

この軸部領域202bの表面には、タップ加工領域203のネジ部から連続しこのネジ部よりも谷径が小さいネジ部202cが設けられ、このようにネジ部202cを設けることにより、図10に示すように、バーリングタップ加工用加工工具200の薄板材1からの引抜き時に、タップ加工領域203によってタップ加工が施される雌ネジ4のネジ頭が、軸部領域202bと干渉するのを防止することが可能になる。

0052

なお、上記各実施の形態において、バーリングタップ加工用加工工具100,200には、マイナスタイプの加工工具の場合について図示し説明しているが、円錐タイプの加工工具を適用することも可能である。

0053

以上、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられる。本発明の技術的範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって画定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

発明の効果

0054

この発明に基づいたバーリングタップ加工用加工工具、その加工工具の装着用タッパー、およびその加工工具を用いて加工された加工製品によれば、薄板材のプレス加工中において、薄板材にバーリング加工されたタップ領域を一工程で形成することが可能になり、薄板材に別工程でバーリング加工されたタップ領域を形成する必要がなくなり、加工工程の削減それに伴う加工コストの低減を図ることが可能になる。

図面の簡単な説明

0055

図1この発明に基づいた実施の形態1における加工製品の下穴加工工程を示す断面図である。
図2この発明に基づいた実施の形態1における加工製品のバーリング加工工程を示す断面図である。
図3この発明に基づいた実施の形態1における加工製品のタップ加工工程を示す断面図である。
図4この発明に基づいた実施の形態1におけるバーリングタップ加工用加工工具100の構造を示す図である。
図5この発明に基づいた実施の形態1におけるバーリングタップ加工用加工工具100を用いた加工工程を示す図であり、(a)は下穴加工工程、(b)はバーリング加工工程、(c)はタップ加工工程を示す図である。
図6この発明に基づいた実施の形態1におけるバーリングタップ加工用加工工具100を備える装着用タッパー1000の概略構成を示す第1の図である。
図7図6中X−X線矢視に基づく歯車列を示す模式図である。
図8この発明に基づいた実施の形態1におけるバーリングタップ加工用加工工具100を備える装着用タッパー1000の概略構成を示す第2の図である。
図9装着用タッパー1000を用いた薄板材1のプレス加工手順を示す模式図である。
図10軸部領域202bに設けられたネジ溝202cによって、薄板材1に施された雌ネジ4のネジ頭が逃げた状態を示す拡大断面図である。

--

0056

1薄板材、2下穴、3バーリング部、4雌ネジ部、100,200バーリングタップ加工用加工工具、101,201 下穴加工用領域、102,202バーリング加工領域、102aテーパ領域、102b バーリング領域、103,203タップ加工領域、103a テーパ領域、103bタップ領域、104チャック領域、110上金型、111ボルト、112ハンマー、113ショックアブソーバ、120ヘッダ、124ガイド、126フレーム、128スプリングガイド、130コイルスプリング、132ナット、134ネジ軸、140 第1ギア、142 第2ギア、144 第3ギア、146 第4ギア、148 第5ギア、150 第6ギア、152 第7ギア、154ホルダー軸、202aバーリング成形領域、202b 軸部領域、202cネジ溝、1000装着用タッパー。

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