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技術 アーチシェルに組み込む平板採光ユニット

出願人 JFE建材株式会社
発明者 原田晶利
出願日 1999年9月6日 (20年6ヶ月経過) 出願番号 1999-251885
公開日 2001年3月21日 (19年0ヶ月経過) 公開番号 2001-073514
状態 特許登録済
技術分野 屋根ふき・それに関連する装置または器具
主要キーワード 円筒シェル 独立タイプ 下辺部材 窓外側 農業施設 リベット接合 採光板 出入口ドア
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3月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

建物3を構成し、水平断面波形を有するアーチシェル1に対し、平板状の採光板23を有して組み込まれる採光ユニット13において、アーチシェルの波形に対する整合性に優れ、採光板の上辺において雨水の流れをスムーズなものにし、見栄えをよくできる構造とする。

解決手段

アーチシェル1に形成された四角形の窓11に対し、組み込まれる窓体は、採光板23の上辺、左右辺下辺支え支持材25,29,31,27から構成される。左右辺の支持材29,31は、窓11の左右辺で波形の切断された山部へ嵌合しボルト止めされる山形鋼35に対し、第二の山形鋼47が接合されてなる。第一の山形鋼の軸線に対し第二の山形鋼の軸線は傾斜している。上辺支持材25は、窓の部屋内側の上方に位置する板材61,63,65に対し、嵌合材83が取り付けられ、この嵌合材83がアーチシェル1の波形の山部へ部屋内側から嵌合する。下辺部材27は逆U型断面を有する鋼材からなり、この逆U型断面が、窓の下辺で切断された波形を覆う。

概要

背景

アーチシェルまたは円筒シェルなどと呼ばれる建築部材によって構成されたアーチ状の建物は、柱を有さず、広い内部空間を有するものとして、倉庫車庫格納庫工場作業場スポーツ施設娯楽施設農業施設店舗などに利用される。このアーチシェルなどと呼ばれる建築部材(以下、単にアーチシェルという)は水平断面波形を有し、アーチの軸方向に次々ボルト止めなどで接合されることで建物が構築される。

このような建物に採光のための窓を設ける場合には、雨風の浸入を避けるための採光ユニットが取り付けられる。従来の採光ユニットには、いくつかの種類が存在する。1つは、水平断面がアーチシェルと同様の波形を有するもので、アーチシェルに取り付ける場合に、波型と波型とで整合性がよく、比較的容易に取り付けが行われるものの、波形のために太陽光を外部に反射する反射光が多くなってしまい、直達光が得にくく、部屋内部から外部を見た場合に外部の正規の像が見られにくく、歪んだ像となってしまう欠点があった。

これに対し平板状の採光板を有する採光ユニットはそのような欠点がない。このような採光ユニットとしては、四角形の採光板の4辺支え支持材が、アーチシェルの波形との整合性を有さず、独立して枠体を構成し、この枠体を採光板ごとアーチシェルに形成された窓の外側から取り付ける独立タイプがある。独立タイプは枠体が波形と整合性を有さず波形の外側へ突出して取り付けが行われる。

また、4辺の支持材から構成される枠体がアーチシェルの整合性を有する整合タイプがある。この整合タイプは、従来は図8に示すように、アーチシェル151の波形の山部153と同一面に、アーチ状の平板状の採光板155が配置されていた。

この場合、採光板155の上辺156において、雨水157は、アーチシェル151の波形の谷部159を通り採光板155の外表面を通る。この雨水157の流れが滞留しないように、波形の谷部159よりも採光板155の上辺156を低くしなけれはならず、このためには、波形の谷部159と採光板155の上辺156を繋ぐ繋ぎ板161を設けなければならない。そして、この繋ぎ板161は雨水が流れるための十分な勾配を確保するため、かなり長いものになってしまう。

特に、採光板155の上辺156がアーチシェル151の頭頂近くにまで及ぶ場合には、上辺156におけるアーチシェル151の傾斜が緩やかであるため、繋ぎ板161の勾配を十分に取るために、繋ぎ板161の長さを非常に長くしなければならなかった。このため見栄えが悪くなってしまうものであった。

概要

建物3を構成し、水平断面が波形を有するアーチシェル1に対し、平板状の採光板23を有して組み込まれる採光ユニット13において、アーチシェルの波形に対する整合性に優れ、採光板の上辺において雨水の流れをスムーズなものにし、見栄えをよくできる構造とする。

アーチシェル1に形成された四角形の窓11に対し、組み込まれる窓体は、採光板23の上辺、左右辺下辺を支える支持材25,29,31,27から構成される。左右辺の支持材29,31は、窓11の左右辺で波形の切断された山部へ嵌合しボルト止めされる山形鋼35に対し、第二の山形鋼47が接合されてなる。第一の山形鋼の軸線に対し第二の山形鋼の軸線は傾斜している。上辺支持材25は、窓の部屋内側の上方に位置する板材61,63,65に対し、嵌合材83が取り付けられ、この嵌合材83がアーチシェル1の波形の山部へ部屋内側から嵌合する。下辺部材27は逆U型断面を有する鋼材からなり、この逆U型断面が、窓の下辺で切断された波形を覆う。

目的

この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、四角形の平板状の採光板の4辺を支持する支持材から構成される枠体が、アーチシェルの波形と整合性を持つ整合タイプであって、繋ぎ板の長さが長くならずに済む様にした平板採光ユニットを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

建物を構成し水平断面波形を有するアーチシェルに対し組み込まれ、平板状の採光板を有する採光ユニットにおいて、上記アーチシェルの波形に沿って形成される四角形の窓と、この窓に対応した四角形を擁する採光板と、この採光板の上辺支える上辺支持材と、左辺を支える左辺支持材と、右辺を支える右辺支持材と、下辺を支える下辺支持材と、を備え、採光板の上辺は上記アーチシェルの波形の谷部よりも部屋内側の位置または同位置とし、採光板の下辺は上記波形の谷部より部屋外側の位置としたことを特徴とするアーチシェルに組み込む平板採光ユニット。

請求項2

上記窓は、左右上下の4枚のアーチシェルピースボルト止めまたは溶接されて接合されアーチシェルを構成することで形成され、上記左辺支持材と右辺支持材は、上記アーチシェルの上記窓の左辺または右辺で波形の切断された山部へ部屋内側から嵌合しボルト止めされる第一鋼材と、この第一鋼材の窓内側に接合され採光板を支える第二鋼材とからなり、上記第一鋼材に軸線に対しこの第二鋼材の軸線は傾斜して上記接合が行われており、上記上辺支持材は、略板状をなし、この略板状の上辺は、上記窓の上辺で切断された波形よりも部屋内側であり上方に位置する板材と、この板材に接合され波形の山部へ部屋内側から嵌合して接合される嵌合材とからなり、上記下辺支持材は、上記窓の下辺で切断された波形を覆う逆U型断面を有する鋼材からなることを特徴とする請求項1に記載のアーチシェルに組み込む平板採光ユニット。

請求項3

上記第一鋼材は、山形鋼であり角部を窓内側で部屋外側に位置して配置され、上記第二鋼材は、山形鋼であり角部を窓外側で部屋内側に位置して配置されることを特徴とする請求項2に記載のアーチシェルに組み込む平板採光ユニット。

技術分野

0001

この発明は、アーチシェルまたは円筒シェルなどと呼ばれ、アーチ状の建物を構成し、水平断面波形を有する建築部材に対し組み込まれ、平板状の採光板を有する採光ユニットの構造に関する。

背景技術

0002

アーチシェルまたは円筒シェルなどと呼ばれる建築部材によって構成されたアーチ状の建物は、柱を有さず、広い内部空間を有するものとして、倉庫車庫格納庫工場作業場スポーツ施設娯楽施設農業施設店舗などに利用される。このアーチシェルなどと呼ばれる建築部材(以下、単にアーチシェルという)は水平断面が波形を有し、アーチの軸方向に次々ボルト止めなどで接合されることで建物が構築される。

0003

このような建物に採光のための窓を設ける場合には、雨風の浸入を避けるための採光ユニットが取り付けられる。従来の採光ユニットには、いくつかの種類が存在する。1つは、水平断面がアーチシェルと同様の波形を有するもので、アーチシェルに取り付ける場合に、波型と波型とで整合性がよく、比較的容易に取り付けが行われるものの、波形のために太陽光を外部に反射する反射光が多くなってしまい、直達光が得にくく、部屋内部から外部を見た場合に外部の正規の像が見られにくく、歪んだ像となってしまう欠点があった。

0004

これに対し平板状の採光板を有する採光ユニットはそのような欠点がない。このような採光ユニットとしては、四角形の採光板の4辺支え支持材が、アーチシェルの波形との整合性を有さず、独立して枠体を構成し、この枠体を採光板ごとアーチシェルに形成された窓の外側から取り付ける独立タイプがある。独立タイプは枠体が波形と整合性を有さず波形の外側へ突出して取り付けが行われる。

0005

また、4辺の支持材から構成される枠体がアーチシェルの整合性を有する整合タイプがある。この整合タイプは、従来は図8に示すように、アーチシェル151の波形の山部153と同一面に、アーチ状の平板状の採光板155が配置されていた。

0006

この場合、採光板155の上辺156において、雨水157は、アーチシェル151の波形の谷部159を通り採光板155の外表面を通る。この雨水157の流れが滞留しないように、波形の谷部159よりも採光板155の上辺156を低くしなけれはならず、このためには、波形の谷部159と採光板155の上辺156を繋ぐ繋ぎ板161を設けなければならない。そして、この繋ぎ板161は雨水が流れるための十分な勾配を確保するため、かなり長いものになってしまう。

0007

特に、採光板155の上辺156がアーチシェル151の頭頂近くにまで及ぶ場合には、上辺156におけるアーチシェル151の傾斜が緩やかであるため、繋ぎ板161の勾配を十分に取るために、繋ぎ板161の長さを非常に長くしなければならなかった。このため見栄えが悪くなってしまうものであった。

発明が解決しようとする課題

0008

この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、四角形の平板状の採光板の4辺を支持する支持材から構成される枠体が、アーチシェルの波形と整合性を持つ整合タイプであって、繋ぎ板の長さが長くならずに済む様にした平板採光ユニットを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

以上の課題を解決するために、第一の発明は、建物を構成し水平断面が波形を有するアーチシェルに対し組み込まれ、平板状の採光板を有する採光ユニットにおいて、上記アーチシェルの波形に沿って形成される四角形の窓と、この窓に対応した四角形を擁する採光板と、この採光板の上辺を支える上辺支持材と、左辺を支える左辺支持材と、右辺を支える右辺支持材と、下辺を支える下辺支持材と、を備え、採光板の上辺は上記アーチシェルの波形の谷部よりも部屋内側の位置または同位置とし、採光板の下辺は上記波形の谷部より部屋外側の位置としたことを特徴とするアーチシェルに組み込む平板採光ユニットである。

0010

第二の発明は、さらに、上記窓は、左右上下の4枚のアーチシェルピースがボルト止めまたは溶接されて接合されアーチシェルを構成することで形成され、上記左辺支持材と右辺支持材は、上記アーチシェルの上記窓の左辺または右辺で波形の切断された山部へ部屋内側から嵌合しボルト止めされる第一鋼材と、この第一鋼材の窓内側に接合(溶接、圧接ボルト接合リベット接合などをさす)され採光板を支える第二鋼材とからなり、上記第一鋼材に軸線に対しこの第二鋼材の軸線は傾斜して上記接合が行われており、上記上辺支持材は、略板状をなし、この略板状の上辺は、上記窓の上辺で切断された波形よりも部屋内側であり上方に位置する板材と、この板材に接合され波形の山部へ部屋内側から嵌合して接合される嵌合材とからなり、上記下辺支持材は、上記窓の下辺で切断された波形を覆う逆U型断面を有する鋼材からなることを特徴とするアーチシェルに組み込む平板採光ユニットである。

0011

第三の発明は、さらに、上記第一鋼材は、山形鋼であり角部を窓内側で部屋外側に位置して配置され、上記第二鋼材は、山形鋼であり角部を窓外側で部屋内側に位置して配置されることを特徴とするアーチシェルに組み込む平板採光ユニットである。

発明を実施するための最良の形態

0012

この発明の一実施形態を図1乃至図6において説明する。図2に示すように、この実施形態においては、アーチシェル1によってアーチ状の建物3が構成される。すなわち、多数枚のアーチシェル1がボルト止めなどでアーチの軸方向に接合され、端部に妻壁5が設けられる。建物3の長手方向の中央において、アーチシェル1の頂部にはルームファン7が設けられ、アーチシェル1の下方端部には出入口ドア9が取り付けられる。また、建物3の長手方向の複数か所において、アーチシェルに四角形の窓11が形成され、この実施形態に係る平行板採光ユニット13が組み込まれる。なお、妻壁5には大型の器材搬出入するためのシャッター15、サッシ窓17、出入口ドア19が取り付けられる。

0013

図3乃至図6に示すように、この実施形態の平板採光ユニット13が組み込まれる前に、アーチシェル1には四角形の窓11が形成されるが、この窓11は左右上下の4枚のアーチシェルピース21(図4)がボルト止めまたは溶接されて接合されることで形成される。このとき四角形の窓11の左右の辺はそれぞれ波形の山部が切断されて形成され(図4図5(C))、上下辺はそれぞれ波形の波長方向に切断されて形成される。

0014

この平板採光ユニット13は、採光板23と、この採光板23を支持する上下左右4辺の支持材25,27,29,31から構成される窓枠33とを有する。採光板23は、波形でなく平板状であり、アーチシェル1のアーチに沿った円弧状を有する。採光板23は透明なホリカーボネートからなる。

0015

左辺または右辺支持材29,31は、第一と第二の山形鋼35,47からなる。すなわち図5(C)に示すように、第一の山形鋼35は、アーチシェル1の波形の切断された山部39へ部屋内側から嵌合しボルト41止めされるために、角部43を窓内側で部屋外側に位置して配置される。この山形鋼35は窓11の長さに対し十分に長く配置される。この山形鋼35の部屋外側の辺43に対し波形の山部39がボルト41止めされる。また、窓内側の辺45に対し、第二の山形鋼47が溶接される。

0016

この第二の山形鋼47は窓11の長さと実質ほぼ同じ長さとされる。第二の山形鋼47は、角部49を窓外側で部屋内側に位置して配置され、窓外側の辺51が接合され、部屋内側の辺53によって採光板23が支持されボルト55で止める。

0017

第一の山形鋼35の長手方向の軸線に対し、第二の山形鋼47の長手方向の軸線は傾斜して(図3(B))おり、この傾斜により、後述するように採光板23の上辺56(図5(B))は、アーチシェル1の波形の谷部57より部屋内側に位置し、採光板の下辺59(図5(A))は波形の谷部57より部屋外側にする。

0018

上辺支持材25は4つの山形鋼61,63,65、67からなり、うち2つの山形鋼61,63は一方の短い辺69,71同志が互いに接合され、他方の辺73,75が同一平面上に位置し、これにより略板状を成している。この略板状の面は、アーチシェル1の窓11の上辺で切断された波形の谷部57に接し、かつ窓11の上辺よりもさらに上方に位置する。

0019

第二の山形鋼63に対し、溶接される第三の山形鋼65の辺77は、上記同一平面より肉厚分だけ部屋内側になる。この第三の山形鋼65の他辺79に対し、第四の山形鋼67が接合され、採光板23を支持しボルト81止めする。この第四の山形鋼67の部屋内外方向の位置を調整することにより、支持する採光板56の位置を調整し、採光板56の外表面がアーチシェル1の山形の谷部57より部屋内側の位置とする。

0020

この上辺支持材25には、複数の嵌合材83が設けられ、アーチシェル1の波形の山部39へ部屋内側から嵌合する。この嵌合材81は板部材屈曲して形成され、第一と第二の山形鋼61,63の辺69,71に挟持される挟持部85と、強度を受け持つ垂直部87と、ボルト89を受けるための水平部91とからなる。

0021

このような構成により、上辺支持材25の上辺93よりも十分に下方に、アーチシェル1の窓11の上辺95が位置する。この上辺95にはシール材97が施される。

0022

左右辺の支持部材29,31の長手方向の途中には、上辺支持部材25の第三の山形鋼65及び第四の山形鋼67と同じものが用いられ、窓枠33が強化される。

0023

図5(A)に示すように、下辺支持材27は、逆U型断面を有する鋼材99からなる。この逆U型断面は、窓11の下辺101で切断されたアーチシェル1の波形を十分に取り込んで覆うことができる大きさを有する。この逆U型断面の鋼材99に対し、山形鋼103が接合される。この山形鋼103の角部105は窓外側で部屋内側に位置し、窓外側の辺107が接合され、部屋内側の辺109に採光板23が支持されボルト111止めされる。

0024

(実施例の効果)以上の構成により、図1図5(B)に示すように、窓11の上辺95において、アーチシェル1の波形の谷部57を通ってきた雨水113は、ただちに採光板23の外表面を流れ、図5(A)に示すように、やがて下部支持材27にあたって、下部支持材27の部屋外側を通り、下方のアーチシェル1の波形の谷部57を通って流下する(図1図5(A))。

0025

このとき採光板23の上辺56を、アーチシェル1の波形の谷部57より部屋内側の位置とすることで、窓11の上辺におけるアーチシェル1の波形の谷部57と、採光板23の上辺56を繋ぐ部材としての上辺支持材25の長さを十分に短くでき、見栄えを良くすることができる。

0026

また、左辺、右辺支持材29,31は、軸線を傾斜させた第一の山形鋼35と第二の山形鋼47による簡単な構成にできる。また、左辺、右辺支持材29,31の第一の山形鋼35と、上辺支持材25の嵌合材83とが、それぞれアーチシェル1の波形の山部39へ部屋内側から嵌合しボルト41,89止めされ、下辺支持材27の逆U型断面がアーチシェル1の波形を覆うことから、アーチシェル1の波形と整合性を有する整合タイプの採光ユニットとして簡単な構造を有することができる。

0027

(他の実施形態)以上の実施形態においては、下辺支持材27では、逆U型断面を有する鋼材99の窓内側の面で、部屋内外方向の中央に山形鋼103が接合され、採光板23の下辺59が支持されるものであったが、他の実施形態においては、例えば図7(A)に示すように、部屋内外方向の外側に山形鋼103及び採光板23の下辺59を位置させることも可能である。

0028

この場合に山形鋼103が接合される部分の長さを十分なものとするために、山形鋼103の向きを変えることも可能である(図7(B))。すなわち、山形鋼103の角部を窓外側で部屋外側に位置することが可能である。

0029

また、以上の実施形態においては、アーチシェル1に形成される四角形の窓11は、左右上下の4枚のアーチシェルピース21が接合されることで構成されるものであったが、他の実施形態においては1枚のアーチシェルピースを切断加工することで窓11を形成することも可能である。

0030

また、以上の実施形態においては左辺または右辺の支持材29,31は、2本の山形鋼35,47によって構成されるものであったが、他の実施形態においてはH型鋼溝型鋼、あるいはT型鋼などを用いることが可能である。あるいはこれらの型鋼と山形鋼とを組み合わせて使うことも可能である。

0031

また、以上の実施形態においては、アーチシェル1の接合、及び採光板23の支持固定はボルト止めによって行われるものであったが、他の実施形態においては他の手段、例えば溶接や他の金具を用いて行うことが可能である。

0032

また、以上の実施形態においては、上辺支持材25は、4つの山形鋼61,63,65,67からなるものであったが、他の実施形態においては1枚ものの支持材とする事も可能である。この場合に、嵌合材83は上辺支持材25の表面に直接に溶接されることが考えられる。

発明の効果

0033

以上説明したように、この第1、2、または3の発明によれば、採光板の上辺をアーチシェルの波形の谷部より部屋内側の位置または同じ位置とすることで、アーチシェルの波形の谷部と採光板の上辺を繋ぐ部材としての上辺支持材の長さを十分に短くでき、見栄えを良くすることができる。

0034

また、第2、または3の発明によれば、さらに、左辺、右辺支持材は、軸線を傾斜させた第一鋼材と第二鋼材により簡単な構成にできる。また、左辺、右辺支持材の第一鋼材と、上辺支持材の嵌合材とが、それぞれアーチシェルの波形の山部へ嵌合しボルト止めされ、下辺支持材の逆U型断面がアーチシェルの波形を覆うことから、アーチシェルの波形と整合性を有する整合タイプの採光ユニットとして簡単な構造を有することができる。

0035

また、第3の発明によれば、第一鋼材と第二鋼材とを入手しやすい山形鋼から構成し、アーチシェルの波形に嵌合しやすく、採光板を受けやすい構造とすることが可能である。

図面の簡単な説明

0036

図1この発明の一実施形態に係るアーチシェルに組み込む平板採光ユニットの概略縦断面図である。
図2この実施形態の平板採光ユニットが組み込まれるアーチシェルによって構成される建物全体を示す概略斜視図である。
図3図2の平板採光ユニットのアーチ状の形状を展開した拡大図を示すもので
(A)は正面図(B)は縦断面図(C)は水平断面図である。
図4図3(A)のIV部拡大斜視図である。
図5図3または図4の要部を示すもので、
(A)は図3(B)のV(A)部拡大図(B)は図3(B)または図4のV(B)部拡大図(C)は図3(A)または図4のV(C)断面拡大図である。
図6図3(A)VI−VI断面図である。
図7(A)(B)はそれぞれ他の実施形態における要部を示すもので図5(A)に対応する図である。
図8従来例の平板採光ユニットの概略縦断面図である。

--

0037

1アーチシェル3建物
5妻壁7ルームファン
9出入口ドア11 窓
13平行板採光ユニット15シャッター
17サッシ窓19 出入口ドア
21 アーチシェルピース23採光板
25上辺支持材29左辺支持材
31右辺支持材 35,37山形鋼
39 山部 41、55、111ボルト
57 谷部 61,63,65、67 山形鋼
83 嵌合材97シール材
99 逆U型断面を有する鋼材
103 山形鋼

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