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技術 浚渫装置とその浚渫方法

出願人 株式会社本間組
発明者 神田守加藤豊正川浦栄太郎川内勝
出願日 1999年10月25日 (21年2ヶ月経過) 出願番号 1999-302076
公開日 2001年5月8日 (19年7ヶ月経過) 公開番号 2001-123474
状態 特許登録済
技術分野 ショベル系を除いた土砂堀削機及び施工法
主要キーワード 保形リング 張出し部材 接続杆 カッター付き 吸込筒 ポンプ浚渫船 グラブ浚渫船 伸張位置
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5月8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 (11)

課題

浚渫場所に合せて安全装置を設定することができ、作業効率の向上を図ることができる浚渫装置を提供する。

解決手段

吸込管3先端にゴムスリーブ8を介して吸込口10を設ける。一端を吸込口10側に他端を浚渫船1側にしてワイヤーロープ19,20を一定張力で設ける。これらワイヤーロープ19,20の適所張力検出装置21L,21Rを設ける。ワイヤーロープ19,20の張力を検出し、検出した張力が設定値以上になったら、吸込管3のスイングを停止する安全装置46を備え、前記設定値を可変可能とする。浚渫場所の既設構造物の種類により設定値を替え、吸込口10が接触して既設構造物に無理な荷重が加わる前にスイングを停止できる。

概要

背景

概要

浚渫場所に合せて安全装置を設定することができ、作業効率の向上を図ることができる浚渫装置を提供する。

吸込管3先端にゴムスリーブ8を介して吸込口10を設ける。一端を吸込口10側に他端を浚渫船1側にしてワイヤーロープ19,20を一定張力で設ける。これらワイヤーロープ19,20の適所張力検出装置21L,21Rを設ける。ワイヤーロープ19,20の張力を検出し、検出した張力が設定値以上になったら、吸込管3のスイングを停止する安全装置46を備え、前記設定値を可変可能とする。浚渫場所の既設構造物の種類により設定値を替え、吸込口10が接触して既設構造物に無理な荷重が加わる前にスイングを停止できる。

目的

そこで、本発明は、浚渫場所に合せて安全装置を設定することができ、作業効率の向上を図ることができる浚渫装置とその浚渫方法を提供することを目的とする。

効果

実績

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請求項1

浚渫船適所スイングする吸込管基端部を設け、吸込管先端に可撓管を介して吸込口を設けると共に、一端を吸込口側に他端を浚渫船側にして線材一定張力で設け、かつ該線材の適所に張力検出装置を設けた浚渫装置において、前記張力検出装置が前記線材の張力を検出し、検出した張力が設定値以上になったら、前記吸込管のスイングを停止する安全装置を備え、前記設定値を可変可能としたことを特徴とする浚渫装置。

請求項2

前記可撓管がゴムスリーブであり、該ゴムスリーブは所定角度以上に屈曲すると、曲げ応力がほぼ一定になることを特徴とする請求項1記載の浚渫装置。

請求項3

前記ゴムスリーブのホース体保形リングを設けたことを特徴とする請求項2記載の浚渫装置。

請求項4

前記可撓管の屈曲角度を検出することを特徴とする請求項1記載の浚渫装置。

請求項5

請求項1記載の浚渫装置を用いる浚渫方法であって、既設構造物の近傍と他とで前記設定値を変えて浚渫を行うことを特徴とする浚渫方法。

技術分野

0001

本発明は、吸込管スイングして浚渫を行なう浚渫装置に係わり、特に吸込口にかかった異常負荷を検出することができる浚渫装置とその浚渫方法に関する。

発明が解決しようとする課題

0002

河川湖沼などにおいては、洪水時の流量確保や貯水量確保、また浄化目的のために浚渫が行なわれ、その作業には、カッター付きポンプ浚渫船などが用いられ、このようなカッター付きポンプ浚渫船により、既設構造物の近傍を浚渫しようとすると、そのカッターにより既設護岸既設根固め工を損傷する虞がある。例えば、矢板を用いた前記既設護岸では、該矢板が腐食すると小さな衝撃で損傷し易くなり、また、根固め工では、洗掘に伴う沈下により浚渫当初の設置位置から根固め工が移動している場合があり、根固め工の正確な位置が分からないため、カッター付きポンプ浚渫船では浚渫が難しい。このため一般的に既設構造物の近傍は浚渫を行なわずに掘り残し部分となり、このような既設構造物等の近傍で浚渫を行なわなければならない場合は、グラブ浚渫船が用いられていた。

0003

ところで、同一出願人は、実公昭63−844号公報にて、浚渫船等の本体適所にスイング自在に吸込管の基端部を設けた浚渫装置において、吸込管先端に可撓管を介して吸込口を設けると共に、一端を吸込口に他端を本体側に線材一定張力で設け、かつ該線材の適所に張力変化検出装置を設けた浚渫用安全装置(実用新案登録請求の範囲)を提案しており、この浚渫用安全装置では、スイング中に吸込口が障害物に接触し、吸込口に一定以上の荷重が加わると、線材に一定以上の張力が加わり、リミットスイッチが作動して障害物を検出することができる。

0004

そこで、単に障害物が接触すると停止する安全装置を用いた場合、常時安全装置を作動しておくと、安全装置を必要としない場所においても、沈木転石ゴミ等により安全装置が作動してスイングが停止し、不必要に装置が停止するため、作業効率が低下し、浚渫場所の条件に合せて安全装置を作動することができないことが予想される。また、このような安全装置で、ゴムスリーブを用いた場合、障害物に吸込口がスイグ途中に接触すると、ゴムスリーブが湾曲状に変形するため、反発力が増加する。

0005

そこで、本発明は、浚渫場所に合せて安全装置を設定することができ、作業効率の向上を図ることができる浚渫装置とその浚渫方法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

0006

請求項1の発明は、浚渫船の適所にスイングする吸込管の基端部を設け、吸込管先端に可撓管を介して吸込口を設けると共に、一端を吸込口側に他端を浚渫船側にして線材を一定張力で設け、かつ該線材の適所に張力検出装置を設けた浚渫装置において、前記張力検出装置が前記線材の張力を検出し、検出した張力が設定値以上になったら、前記吸込管のスイングを停止する安全装置を備え、前記設定値を可変可能としたものである。

0007

この請求項1の構成によれば、浚渫場所の既設構造物の種類により設定値を替え、吸込口が接触して既設構造物に無理な荷重が加わらないようにできる。また、既設構造物のない場所では、設定値を大きくして、作業中の無駄な中断を無くすことができる。このように浚渫場所の条件により設定値を替えることにより、浚渫作業を効率よく行なうことができる。

0008

また、請求項2の発明は、前記可撓管がゴムスリーブであり、該ゴムスリーブは所定角度以上に屈曲すると、曲げ応力がほぼ一定になるものである。

0009

この請求項2の構成によれば、吸込口が既設構造物等に接触してゴムスリーブが所定角度以上に屈曲すると、これ以上は既設構造物に荷重が加わらなくなる。これにより、例えば、吸込管を起伏して水底の根固め工などに接触しても、該根固め工に加わる荷重をほぼ一定値以下に抑えることができる。

0010

また、請求項3の発明は、前記ゴムスリーブのホース体保形リングを設けたものである。

0011

この請求項3の構成によれば、中央側に保形リングを設けることにより、屈曲によりゴムスリーブに所定の曲げ応力が得られると共に、保形リングと端部との間でキンクが発生し、一定値以上になったら曲げ応力が増加しないように設定することができる。

0012

また、請求項4の発明は、前記可撓管の屈曲角度を検出するものである。

0013

この請求項4の構成によれば、屈曲角度により接触したものに加わる荷重を算出することができる。

0014

請求項5の発明は、請求項1記載の浚渫装置を用いる浚渫方法であって、既設構造物の近傍と他とで前記設定値を変えて浚渫を行う浚渫方法である。

0015

この請求項5の構成によれば、浚渫場所の条件により設定値を替えることにより、浚渫作業を効率よく行なうことができる。

0016

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図1ないし図8は、本発明の第1実施例を示し、同図に示すように、浚渫船1の前部には、ラダー2の基端部が枢軸部2Aにより起伏可能に設けられ、該ラダー2に吸込管3が設けられている。また、前記ラダー2の前側左右ガイド4,4を設け、左右一対スイングワイヤー5,5の一側を浚渫船1に装備したスイング用ウインチ6,6に連結すると共に、他端を前記ガイド4,4を介してアンカー7,7に連結している。したがって、一方のウインチ6によりスイングワイヤー5を巻取ると共に、他方のウインチ6によりスイングワイヤー5を送り出すことにより、浚渫船1後部の図示しないスパッツを中心として、ラダー2が一側にスイングし、逆にすれば、他側にスイングする。前記吸込管3の先端側に可撓管たるゴムスリーブ8を接続すると共に、このゴムスリーブ8の先端に吸込筒9を接続しており、この吸込筒9の先端には下向きの吸込口10が設けられ、この吸込口10には網体11が張設されている。前記吸込管9の周囲には複数のジェットノズル12が設けられ、これらジェットノズル12には可撓性を有する高圧送水管13が接続され、この高圧送水管13には前記浚渫船1の圧送手段たるポンプ(図示せず)から高圧水が供給され、該高圧水が前記ジェットノズル12から噴出され、水底の泥土等を粉砕し、それら泥土の吸引を容易にできるようになっている。また、前記ラダー2の先端側には、接続杆14を介して起伏用ワイヤー15が接続され、浚渫船1に設けた起伏用ウインチ16により起伏用ワイヤー15の巻取り及び繰出しを行なうことにより、吸込管3を起伏することができる。

0017

前記ラダー2の先端側に左右の張出し部材17,17を設け、これら張出し部材17,17の先端にガイド18,18を設け、前記吸込筒9のスイング方向一側に、線材たる一側ワイヤロープ19の一側19Aを連結すると共に、途中を前記ガイド18に掛装し、他側19Bを一側張力検出装置21Lに接続する。また、前記吸込筒9のスイング方向他側に、線材たる他側ワイヤーロープ20の一側20Aを連結すると共に、途中を前記ガイド18に掛装し、他側20Bを他側張力検出装置21Rに接続する。尚、一側及び他側聴力検出装置21L,21Rは同一構成である。

0018

図4に示すように、前記張力検出装置21L,21Rは、油圧回路22を備え、この油圧回路22には、シリンダ23とピストンロッド24とが設けられ、このピストンロッド24に前記ワイヤーロープ19,20の他端19B,20Bが接続されている。また、前記油圧回路22には、油圧源25と、この油圧源25の一側から送られる油を前記シリンダ23側にのみ送る逆止弁26と、この逆止弁26とシリンダ23との間に位置するコントロールボックス27が設けられ、このコントロールボックス27にはリリーフ弁41が設けられ、このリリーフ弁41の戻し側には戻し流路28が接続され、この戻し流路28の他側は前記油圧源25の他側に接続されている。前記コントロールボックス27は、電磁制御手段42によりリリーフ弁41のリリーフ圧を無段階に設定可能なものであり、キーボードなどの設定値入力手段43により入力された設定値により前記電磁制御手段42が作動してリリーフ圧を設定でき、また、前記シリンダ23内の圧力を検出する圧力センサ44を備え、この圧力センサ44で出力した圧力に基いてスイング用の前記ウインチ6を停止したり、警報装置45により警報を発したりできるようになっている。この場合、シリンダ23の圧力上昇によりピストンロッド24の移動量がわかり、ゴムスリーブ8の変形量がわかるから、前記移動量又は変形量により制御することもできる。また、前記ピストンロッド24の引張方向側には、該ピストンロッド24により作動するリミットスイッチ29が設けらており、ピストンロッド24がリミットスイッチ29の位置まで移動し、リリーフ弁41に設定値以上の圧力が加わると、接触物Tに所定荷重値以上の荷重が加わる場合であるから、ウインチ6を停止すると共に、警報を発するように制御される。そして、前記張力検出装置21L,21R及びリミットスイッチ29により安全装置46を構成している。尚、前記張力検出装置21L,21Rはラダー2の基端側に設けることができる。

0019

ここで、前記ゴムスリーブ8の詳細について説明すると、図6に示すように、ゴムスリーブ8は、両側にフランジ31付き短管32を有し、この短管32の内端側表面には膨出部33が周設され、これらフランジ31,短管32及び膨出部33は鋼製などの硬質材料からなり、それら短管32,32の内端側を、弾性を有するホース体34により連結し、このホース体34の長さ方向中央側に保形リング35を埋設してなる。尚、この保形リング35は前記ホース体34より硬質な鋼製等からなる。また、保形リング35と前記短管32の内端との寸法Sと、ホース体34の内径寸法Nとをほぼ同一としている。尚、例えば、寸法Sは375ミリ,内径寸法Nは358ミリである。

0020

所定の曲げ応力が得られ、かつホース体34にキンクが発生するようにし、キンクした後に曲げ応力がほぼ同一とするように、図6のゴムスリーブ8とほぼ同一構成のものにおいて、保形リング35の数及び配置を変えた試作品を複数作成し、曲げ実験を行なった。例えば、保形リング35を300ミリ間隔で2個埋設したものでは、キンクが発生したが、保形リング35と短管32との寸法が短いために、これらによる拘束力によってキンク後も曲げ角度が増加するにつれて曲げ応力の増加が見られた。そこで、図6に示したように中央部に1個の保形リング35を設けたもので実験を行なった。この実験は、図7に示すように、下側に位置するフランジ31を固定し、上側のフランジ31に板材36を固定し、この板材36に設けたフック37にワイヤー37を係止し、ゴムスリーブ8の傾斜角θとほぼ直交するようにしてワイヤー37を引張り、そのときの水平変位量δと引張りに要した荷重をグラフとし、図8のような結果が得られた。

0021

この実験では、δが約500ミリに至る前で、下側の短管32と保形リング35との間にキンクKが発生し、水平変位量δが0から460ミリの間では水平変位量δと荷重Pとがほぼ比例し、δが460以上では、荷重Pがほぼ一定となることが認められた。そして、図8等のデータから、吸込筒9が接触物Tに接し、ゴムスリーブ8が変位した場合の接触物Tに加わる荷重が既値となるから、ワイヤーロープ19,20の移動量から接触物Tに加わる荷重を算出することができ、ゴムスリーブ8の水平変形量δ或いはこれから得られる傾斜角θから接触物Tに加わる荷重を算出し、この荷重が所定荷重値以上になる前に安全装置46を作動させるように制御することもできる。

0022

次に、前記浚渫船1による浚渫方法につき説明すると、ジェットノズル12から高圧ジェット水噴射しながら、吸込口10より水底の泥土を吸引し、スイング用ウインチ6,6の動作により一側方向,他側方向とスイングして浚渫を行なう。ここで、既設構造物、例えば接触物Tが既設護岸の場合、該既設護岸の近傍において浚渫を行なう場合は、吸込筒9が既設護岸に所定荷重値以上の荷重を与える前に、スイング用ウインチ6が停止するように、前記リリーフ弁41のリリーフ圧を設定し、ワイヤーロープ19,20の張力が設定値以上になったら安全装置46が作動するようにする。この場合、既設護岸の種類により、所定荷重値に対応した設定を行なう。したがって、仮に、浚渫中に吸込筒9が既設構造物に当たっても、既設構造物に影響を与える前に、リミットスイッチ29が作動し、スイング用ウインチ6,6が停止してラダー2が停止し、既設構造物に悪影響を与えることがない。一方、既設構造物から離れた位置で浚渫を行なう場合は、既設構造物近傍の浚渫に比べてリリーフ圧を高く設定し、ワイヤーロープ19,20の張力における上限設定値を高く設定して浚渫を行なえば、沈木や流石,ゴミ等に吸込筒9が接触しても、むやみにスイングが停止することがなく、効率よく浚渫を行なうことができる。また、図3に示すように、水底に、接触物Tとして、根固め工などの既設構造物があり、ラダー2を起伏することにより、該接触物Tに吸込筒9が接触したとしても、ゴムスリーブ8が所定角度まで屈曲し、キンクKすると、それ以上接触物Tに荷重が加わることがなく、従来難しかった根固め工の上部の浚渫にも対応可能となる。

0023

このように本実施例では、請求項1に対応して、浚渫船1等の本体適所にスイングする吸込管3の基端部を設け、吸込管3先端に可撓管たるゴムスリーブ8を介して吸込口10を設けると共に、一端を吸込口10側に他端を浚渫船1側にして線材たるワイヤーロープ19,20を一定張力で設け、かつ該ワイヤーロープ19,20の適所に張力検出装置21L,21Rを設けた浚渫装置において、張力検出装置21L,21Rが吸込管3のスイングを停止する安全装置46を備え、設定値を可変可能としたものであるから、浚渫場所の既設構造物の種類により設定値を替え、吸込口10が接触して既設構造物に無理な荷重が加わる前にスイングを停止でき、既設構造物の損傷を防止できる。また、既設構造物のない場所では、設定値を大きくして、作業中の無駄な中断を無くすことができ、このように浚渫場所の条件により設定値を替えることにより、浚渫作業を効率よく行なうことができる。

0024

また、このように本実施例では、請求項2に対応して、可撓管がゴムスリーブ8であり、該ゴムスリーブ8は所定角度以上に屈曲すると、曲げ応力がほぼ一定になるから、吸込口10が既設構造物等に接触してゴムスリーブ8が所定角度以上に屈曲すると、これ以上は既設構造物に荷重が加わらなくなり、例えば、吸込管3を起伏して水底の根固め工などに接触しても、該根固め工に加わる荷重をほぼ一定値以下に抑えることができる。

0025

また、このように本実施例では、請求項3に対応して、ゴムスリーブ8のホース体34に保形リング35を設けたから、屈曲によりゴムスリーブ8に所定の曲げ応力が得られると共に、保形リング35と端部との間でキンクが発生し、一定値以上になったら曲げ応力が増加しないように設定することができる。

0026

また、このように本実施例では、請求項4に対応して、可撓管たるゴムスリーブ8の屈曲角度たる傾斜角θを検出するから、ゴムスリーブ8の屈曲角度により接触したものに加わる荷重を算出することができる。

0027

このように本実施例では、請求項5に対応して、請求項1記載の浚渫装置を用いる浚渫方法であって、既設構造物の近傍と他とで前記設定値を変えて浚渫を行う浚渫方法であるから、浚渫場所の条件により設定値を替えることにより、浚渫作業を効率よく行なうことができる。

0028

また、実施例上の効果として、吸込口10の周囲に複数のジェットノズル12を配置し、これらジェットノズル12から高圧水を噴射するようにしたから、浚渫効率を高めることができる。さらに、ゴムスリーブ8の傾斜角θや水平変位量δを検出する変位手段たる圧力センサ44を備えるから、ゴムスリーブ8の変位により、接触物Tに加わる荷重を検出し、所定荷重以上の荷重が既設構造物等の接触物Tに加わることを防止できる。

0029

図9及び図10は本発明の第2実施例を示し、上記第1実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例の安全装置46は、張力検出手段21L,21Rの他に、移動量検出手段51を設けており、この移動量検出手段51としては、図10に示すように、前記ピストンロッド24の伸張位置に複数のリミットスイッチ29,29A,29B,29Cを並設してなり、これら複数のリミットスイッチ29,29A,29B,29Cによりワイヤーロープ19,20の移動量をそれぞれの位置で検出する。このようにワイヤーロープ19,20の移動量から、水平変位量δ及び傾斜角θを算出できるから、各位置におけるゴムスリーブ8の曲げ応力を算出でき、曲げ応力は接触物Tに与える荷重であるから、接触物Tに悪影響を与える前にウインチ6,6を停止してスイングを停止することができる。

0030

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。例えば、張力検出装置は、線材の張力を検出するできるものであれば、各種のものを用いることができる。また、図4において、リミットスイッチ29の位置を可変とし、水平変位量δ及び傾斜角θに対応した位置にリミットスイッチ29を配置することによりそれらを検出するようにすることもできる。さらに、保形リング35はホース体34にあれば良く、その大きさ,形状,数,位置なども適宜選定可能である。

発明の効果

0031

請求項1の発明は、浚渫船の適所にスイングする吸込管の基端部を設け、吸込管先端に可撓管を介して吸込口を設けると共に、一端を吸込口側に他端を浚渫船側にして線材を一定張力で設け、かつ該線材の適所に張力検出装置を設けた浚渫装置において、前記張力検出装置が前記線材の張力を検出し、検出した張力が設定値以上になったら、前記吸込管のスイングを停止する安全装置を備え、前記設定値を可変可能としたものであり、浚渫場所に合せて安全装置を設定することができ、作業効率の向上を図ることができる浚渫装置を提供することができる。

0032

また、請求項2の発明は、前記可撓管がゴムスリーブであり、該ゴムスリーブは所定角度以上に屈曲すると、曲げ応力がほぼ一定になるものであり、浚渫場所に合せて安全装置を設定することができ、作業効率の向上を図ることができる浚渫装置を提供することができる。

0033

また、請求項3の発明は、前記ゴムスリーブのホース体に保形リングを設けたものであり、浚渫場所に合せて安全装置を設定することができ、作業効率の向上を図ることができる浚渫装置を提供することができる。

0034

また、請求項4の発明は、前記可撓管の屈曲角度を検出するものであり、浚渫場所に合せて安全装置を設定することができ、作業効率の向上を図ることができる浚渫装置を提供することができる。

0035

請求項5の発明は、請求項1記載の浚渫装置を用いる浚渫方法であって、既設構造物の近傍と他とで前記設定値を変えて浚渫を行う浚渫方法であり、浚渫場所に合せて安全装置を設定することができ、作業効率の向上を図ることができる浚渫方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0036

図1本発明の第1実施例を示す浚渫装置の要部の平面図である。
図2本発明の第1実施例を示す浚渫装置の要部の側面図である。
図3本発明の第1実施例を示す起伏動作における吸込管先端側の側面図である。
図4本発明の第1実施例を示す張力検出装置の説明図である。
図5本発明の第1実施例を示すコントロールボックス回りのブロック図である。
図6本発明の第1実施例を示す可撓管の断面図である。
図7本発明の第1実施例を示す可撓管の実験を説明する正面図である。
図8本発明の第1実施例を示す可撓管の実験から得られた水平変位量と荷重のグラフ図である。
図9本発明の第2実施例を示すブロック図である。
図10本発明の第2実施例を示す移動量検出手段の要部の説明図である。

--

0037

1浚渫船
3吸込管
8ゴムスリーブ(可撓管)
10吸込口
19,20ワイヤーロープ(線材)
21L,21R張力検出装置
34ホース体
θ 傾斜角

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