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技術 回転切換弁

出願人 株式会社大阪ジャッキ製作所
発明者 相原眞爾
出願日 2003年3月11日 (17年9ヶ月経過) 出願番号 2003-064278
公開日 2004年9月30日 (16年2ヶ月経過) 公開番号 2004-270851
状態 特許登録済
技術分野 弁の誤作動防止 多方弁
主要キーワード 一連通路 水平孔 大径パイプ シールパイプ 垂直孔 六角穴付ボルト 遮断体 動力操作
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(2004年9月30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

流体の切換制御に使用される回転切換弁に於て、パイロットチェックバルブ等を併設する必要がないと共に、切換途中で圧力が抜けない様にする。

解決手段

内部に平坦面9を備えた弁箱2と、弁箱2内に回転可能に設けられて弁箱2の平坦面9に対向する平坦面15を備えた弁体3と、弁箱2を貫通して設けられて弁体3を回転する為の弁棒4と、弁箱3に設けられて弁箱3の平坦面9に達する少なくとも三つの通路5と、弁体3に設けられて各通路5を適宜連通する連通路6と、弁箱2に設けられて弁体3の平坦面15に常時当合すべく付勢されて通路5と連通路6を連通し得る弁座体7と、弁箱2に設けられて弁体3の平坦面15に常時当合すべく付勢されて弁体3の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体8とで構成し、とりわけ遮断体8を設ける。

概要

背景

従来、この種の回転切換弁としては、例えば特許文献1及び2に記載されたものが知られている。
当該回転切換弁は、基本的には、内部に平坦面を備えた弁箱と、弁箱内に回転可能に設けられて弁箱の平坦面に対向する平坦面を備えた弁体と、弁箱を貫通して設けられて弁体を回転する為の弁棒と、弁箱に設けられて弁箱の平坦面に達する少なくとも三つの通路と、弁体に設けられて各通路を適宜連通する連通路と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体と、から構成されている。

概要

流体の切換制御に使用される回転切換弁に於て、パイロットチェックバルブ等を併設する必要がないと共に、切換途中で圧力が抜けない様にする。内部に平坦面9を備えた弁箱2と、弁箱2内に回転可能に設けられて弁箱2の平坦面9に対向する平坦面15を備えた弁体3と、弁箱2を貫通して設けられて弁体3を回転する為の弁棒4と、弁箱3に設けられて弁箱3の平坦面9に達する少なくとも三つの通路5と、弁体3に設けられて各通路5を適宜連通する連通路6と、弁箱2に設けられて弁体3の平坦面15に常時当合すべく付勢されて通路5と連通路6を連通し得る弁座体7と、弁箱2に設けられて弁体3の平坦面15に常時当合すべく付勢されて弁体3の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体8とで構成し、とりわけ遮断体8を設ける。

目的

本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

内部に平坦面を備えた弁箱と、弁箱内に回転可能に設けられて弁箱の平坦面に対向する平坦面を備えた弁体と、弁箱を貫通して設けられて弁体を回転する為の弁棒と、弁箱に設けられて弁箱の平坦面に達する少なくとも三つの通路と、弁体に設けられて各通路を適宜連通する連通路と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体遮断し得る遮断体と、から構成した事を特徴する回転切換弁

技術分野

0001

本発明は、例えばポンプジャッキを備えた流体圧回路等に適用されて流体の切換制御に使用される回転切換弁の改良に関する。

0002

従来、この種の回転切換弁としては、例えば特許文献1及び2に記載されたものが知られている。
当該回転切換弁は、基本的には、内部に平坦面を備えた弁箱と、弁箱内に回転可能に設けられて弁箱の平坦面に対向する平坦面を備えた弁体と、弁箱を貫通して設けられて弁体を回転する為の弁棒と、弁箱に設けられて弁箱の平坦面に達する少なくとも三つの通路と、弁体に設けられて各通路を適宜連通する連通路と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体と、から構成されている。

0003

この様なものは、弁体が回転されると、各通路が連通路に依って適宜連通されて流体が切換制御される。弁箱には、弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体が設けられているので、弁体の切換位置での通路と連通路を確実に連通する事ができる。
弁体の平坦面には、弁座体が当合されるだけなので、弁体と弁箱の平坦面どうしを当合させる場合に比べて、接触抵抗が減少して弁体の回転が容易に行なえると共に、通路と連通路との間のシール性能が向上する。

背景技術

0004

【特許文献1】
特公昭50−12612号公報
【特許文献2】
特開2001−289338号公報

0005

ところが、この様なものは、弁体の切換位置では、弁座体に依り通路と連通路とを確実に連通させる事ができるものの、弁体の切換途中では、弁座体を介して通路と連通路とが跨った状態で連通されるので、加圧側の流体の圧力が瞬間的に抜けて加圧状態を維持する事ができなかった。

0006

とりわけ、図8に示した四ポート三位置型の回転切換弁に於ては、この事が著しかった。
つまり、同図に於て、加圧(最左側)位置から中立(中央)位置に切換える途中に於ては、加圧側であるポンプポートPがタンクポートTに接続されるだけでなく、加圧側である二次側第一ポートAもタンクポートTに接続されてしまい、これら加圧側の流体の圧力が瞬間的に抜けて加圧状態を維持する事ができなかった。
その結果、二次側に接続されたジャッキ等の流体圧機器の圧力や位置が維持できず、事故を招く惧れがあった。又、これを防止する為には、二次側にパイロットチェックバルブ等を併設せねばならなかった。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、パイロットチェックバルブ等を併設する必要がないと共に、切換途中で圧力が抜けない様にした回転切換弁を提供するにある。

0008

本発明の回転切換弁は、基本的には、内部に平坦面を備えた弁箱と、弁箱内に回転可能に設けられて弁箱の平坦面に対向する平坦面を備えた弁体と、弁箱を貫通して設けられて弁体を回転する為の弁棒と、弁箱に設けられて弁箱の平坦面に達する少なくとも三つの通路と、弁体に設けられて各通路を適宜連通する連通路と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体と、から構成した事に特徴が存する。

0009

弁体が回転されると、各通路が連通路に依って適宜連通されて流体が切換制御される。
弁箱には、弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体が設けられているので、弁体の切換位置での通路と連通路とが確実に連通される。
弁箱には、弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体が設けられているので、弁体の切換途中で加圧側の流体の圧力が抜ける事がない。

0010

通路となるポンプポートは、弁体の回転中心に配されているのが好ましい。この様にすれば、タンクポートの位置の弁座体を省略できると共に、ポンプポートの位置の遮断体を省略できるので、構造の大幅な簡略化を図る事ができる。

課題を解決するための手段

0011

遮断体は、弁座体と同心状態に設けられているのが好ましい。この様にすれば、これらを所謂二重構造にできるので、製作が容易になる。

0012

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の回転切換弁を示す縦断側面図。図2は、図1の平面図。図3は、弁体の中立位置を示す図1の3−3矢視横断平面図。図4は、弁体の加圧位置を示す図3と同様図。図5は、弁体の戻り位置を示す図3と同様図。図6は、本発明の回転切換弁を油圧記号で表した油圧記号図。図7は、図4の7−7矢視拡大縦断側面図である。

0013

回転切換弁1は、弁箱2、弁体3、弁棒4、通路5、連通路6、弁座体7、遮断体8とからその主要部が構成されて居り、この例では、回転式の四ポート三位置タンデムセンタ型にしてある。

0014

弁箱2は、内部に平坦面9を備えたもので、この例では、ポートブロック10と、この上に設けられたバルブボディ11と、この上に設けられたバルブカバー12と、これらの間に介設された適数シール材(Оリング)13と、これらを合体する為の適数のボルト六角穴付ボルト)14とを備えている。
バルブボディ11は、上方が開口した平面円状の弁室を備えて居り、これの底面が平坦面9を為している。バルブカバー12は、弁室の開口を閉塞するもので、その中心には、弁棒4を挿通する為の貫孔穿設されている。

0015

弁体3は、弁箱2内に回転可能に設けられて弁箱2の平坦面9に対向する平坦面15を備えたもので、この例では、弁室より稍小径円盤状を呈し、これの下面が平坦面15を為している。弁体3の平坦面15と弁箱2の平坦面9との間、並びに弁体3の外周面と弁箱2の内周面との間には、所定の間隙が形成されていると共に、弁体3の上面と弁箱2のバルブカバー12との間には、ベアリングスラストニードルベアリング)16が介設されている。

0016

弁棒4は、弁箱2を貫通して設けられて弁体3を回転する為のもので、この例では、円柱状を呈して弁体3と同心状に且つ一体的に設けられていると共に、弁箱2のバルブカバー12の貫孔に挿通されて居り、その上部には、ボルト(六角穴付ボルト)とワッシャに依りハンドル17が取り付けられている。
弁棒4の上部とハンドル17のボス部には、夫々適合する廻り止め部が形成されていると共に、ハンドル17の先端には、握り部が形成されている。弁棒4と弁箱2のバルブカバー12との間には、ベアリング(深溝球軸受)18とシール材(Оリング)19が介設されている。

0017

弁箱2のバルブカバー12とハンドル17との間には、切換位置表示手段20と回転規制手段21と留置手段22が設けられている。
切換位置表示手段20は、弁体3の切換位置を表示するもので、ハンドル17のボス部に設けられた指針と、弁箱2のバルブカバー12に設けられて「加圧」と「中立」と「戻り」の文字等角度毎に記載された指標板とを備えている。
回転規制手段21は、弁体3の回転を規制するもので、弁箱2のバルブカバー12に植設されたストッパピンと、ハンドル17のボス部に窪設されてハンドル17を「中立」を境にして夫々45度だけ回転した時には側面がストッパピンに当合してそれ以上の回転を阻止する窪所とを備えている。
留置(デテント)手段22は、弁体3を各切換位置つまり「加圧」と「中立」と「戻り」の位置に留置するもので、ハンドル17のボス部に設けられた収納穴と、これに昇降可能に収納されるボールと、収納穴に設けられてボールを下方に付勢するスプリングコイルスプリング)と、各切換位置に対応して弁箱2のバルブカバー12に45度毎に窪設されてボールが嵌合し得る係止穴とを備えている。

0018

通路5は、弁箱2に設けられて弁箱2の平坦面9に達する少なくとも三つのもので、この例では、弁体3の回転中心に配されたポンプポートPと、ポンプポートPと同心円上に配されたタンクポートTと、ポンプポートPと同心円(前記同心円より小径)上で且つタンクポートTを挟んだ両側に45度つづ隔てて配された二次側第一ポートA及び二次側第二ポートBとの四つにされている。
ポンプポートPと二次側第一ポートAと二次側第二ポートBは、弁箱2のバルブボディ11とポートブロック10に跨って形成された垂直孔と、これに続いてポートブロック10に形成された水平孔と、これに続いてポートブロック10に形成されて側面に開口する螺孔とを備えている。タンクポートTは、弁箱2のバルブボディ11とポートブロック10に跨って形成された垂直孔と、これに続いてポートブロック10に形成されて下面に開口する螺孔とを備えている。タンクポートTの垂直孔は、これ以外のポートP,A,Bの垂直孔より大径にしてある。各ポートP,T,A,Bの螺孔には、図略しているが、配管螺合されて接続される。

0019

連通路6は、弁体3に設けられて各通路5を適宜連通するもので、この例では、タンクポートTと二次側第一ポートAと二次側第二ポートBの何れか一つとポンプポートPとを連通し得る第一連通路23と、二次側第一ポートAとタンクポートTとを連通し得る第二連通路24と、二次側第二ポートBとタンクポートTとを連通し得る第三連通路25との三つにされている。
第一連通路23は、弁体3の下面に開口してポンプポートPに連通し得る垂直孔と、弁体3の下面に開口して二次側第一ポートA又は二次側第二ポートBに連通し得る垂直孔と、これらを連通する水平孔とを備えた略倒立U型を呈している。第二連通路24は、弁体3の下面に開口して二次側第一ポートAに連通し得る垂直孔と、弁体3の側面(外周面)に開口してタンクポートTに連通し得る水平孔とを備えた略倒立L型を呈している。第三連通路25は、弁体3の下面に開口して二次側第二ポートBに連通し得る垂直孔と、弁体3の側面(外周面)に開口してタンクポートTに連通し得る水平孔とを備えた略倒立L型を呈している。

0020

弁座体7は、弁箱2に設けられて弁体3の平坦面15に常時当合すべく付勢されて通路5と連通路6を連通し得るもので、この例では、ポンプポートPと二次側第一ポートAと二次側第二ポートBの各位置に設けられている。
弁座体7は、弁箱2のバルブボディ11に形成されて通路5と同心状で且つこれより大径な収容穴26と、これに昇降可能に収容されて上端が弁体3の平坦面15に当合し得る円筒状のシールパイプ27と、これを上方に付勢するスプリング(複数の皿バネ)28と、シールパイプ27とバルブボディ11との間に介設されたシール材(Оリング)29とを備えている。シールパイプ27の内径は、これが設けられる通路5と同径にされていると共に、シールパイプ27の上部には、弁体3の平坦面15との接触面積を減じる為に凹錐面30が形成されている。

0021

遮断体8は、弁箱2に設けられて弁体3の平坦面15に常時当合すべく付勢されて弁体3の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得るもので、この例では、二次側第一ポートAと二次側第二ポートBの各位置に弁座体7と同心状態に設けられている。
遮断体8は、弁座体7の収容穴26の上部に形成されてこれと同心状で且つこれより大径な保持穴31と、これと弁座体7のシールパイプ27との間に昇降可能に設けられて上端が弁体3の平坦面15に当合し得る円筒状の大径パイプ32と、これの上端が弁体3の平坦面15に常時当合すべく上方に付勢するスプリング(複数の皿バネ)33と、大径パイプ32とバルブボディ11との間に介設されたシール材(Оリング)34とを備えている。大径パイプ32の上部には、弁体3の平坦面15との接触面積を減じる為に凹錐面35が形成されていると共に、大径パイプ32の内面には、これに背圧掛ける為の上下に連通する断面略三角形連通溝36が形成されている。大径パイプ32の外径は、大径パイプ32の半径からシートパイプ27の半径を減じた大きさが連通路6の垂直孔の大きさより大きくなる様に設定されている。

0022

次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
図1乃至図3は、ハンドル17を操作して弁体3を中立位置にした場合を示している。この場合、弁体3は、図6の中央位置になり、ポンプからの流体は、通路5であるポンプポートP→連通路6である第一連通路23→弁体3と弁箱2との間→通路5であるタンクポートTを経てタンク還流される。
この時、ポンプポートPには、弁座体7が設けられているので、これに依りポンプポートPと第一連通路23とは、常にシール状態が保たれて連通されていると共に、二次側第一ポートAと二次側第二ポートBには、弁座体7が設けられているものの、弁体3に依り閉塞されているので、これらは、タンクポートTに連通される事なく確実に閉止されている。

0023

図4及び図7は、ハンドル17を操作して弁体3を加圧位置にした場合を示している。この場合、弁体3は、図6の最左側位置になり、ポンプからの流体は、通路5であるポンプポートP→連通路6である第一連通路23→二次側第一ポートAに供給されると共に、二次側第二ポートBからの流体は、連通路6である第二連通路24→弁体3と弁箱2との間→通路5であるタンクポートTを経てタンクに還流される。

0024

図5は、ハンドル17を操作して弁体3を戻り位置にした場合を示している。この場合、弁体3は、図6の最右側位置になり、ポンプからの流体は、通路5であるポンプポートP→連通路6である第一連通路23→二次側第二ポートBに供給されると共に、二次側第一ポートAからの流体は、連通路6である第三連通路25→弁体3と弁箱2との間→通路5であるタンクポートTを経てタンクに還流される。

0025

弁箱2のポンプポートPと二次側第一ポートAと二次側第二ポートBの各位置には、弁座体7が設けられているので、弁体3の切換位置(中立位置、加圧位置、戻り位置)での通路5と連通路6を確実に連通する事ができる。
弁箱2の二次側第一ポートAと二次側第二ポートBの各位置には、遮断体8が設けられているので、弁体3の切換途中では加圧側からの流体、つまりポンプポートPに連通された連通路6からの流体や通路5である二次側第一ポートAからの流体が遮断される。

0026

例えば図3及び図7鎖線で示す如く、ポンプポートPに連通された連通路6である第一連通路23が、二次側第一ポートAにある弁座体7の外側で且つ遮断体8の内側に位置した場合には、第一連通路23が二次側第一ポートAやタンクポートTに連通されずに遮断体8に依り閉塞される。この時、第一連通路23からの流体は、連通溝36を通って大径パイプ32の下面に作用するので、大径パイプ32は、スプリング33とこの背圧に依り上昇されて大径パイプ32と弁体3との間のシール効果が向上する。
又、図略しているが、ポンプポートPに連通された連通路6である第一連通路23が、二次側第一ポートAにある弁座体7に跨って位置した場合には、加圧側である第一連通路23や二次側第一ポートAからの流体が遮断体8に依り遮断されてタンクポートTに流出する事がない。その結果、とりわけ、二次側第一ポートAからの流体が抜ける事がなく、加圧状態を維持する事ができる。
勿論、連通路6である第一連通路23が、二次側第一ポートAにある遮断体8を跨って位置した場合には、第一連通路23の一部が遮断体8に依り閉塞されているものの、残部がタンクポートTに連通されているので、第一連通路23からの流体は、タンクに還流される。

0027

他の連通路6と弁座体7と遮断体8の関係も、前述と同様であるので、その詳細は割愛する。
この様に、弁箱2の二次側第一ポートAと二次側第二ポートBの各位置には、遮断体8が設けられているので、弁体3の切換途中では加圧側からの流体が遮断されて加圧側の流体の圧力が抜ける事がない。従って、パイロットチェックバルブ等を併設する必要がない。

発明を実施するための最良の形態

0028

尚、回転切換弁1は、先の例では、四ポート三位置型であったが、これに限らず、例えばこれ以外の型式であっても良い。
回転切換弁1は、先の例では、手動操作式であったが、これに限らず、例えば弁棒4を駆動するアクチュエータを設けた動力操作式でも良い。
通路5は、先の例では、ポンプポートPとタンクポートTと二次側第一ポートAと二次側第二ポートBの四つであったが、これに限らず、例えばポンプポートPとタンクポートTと二次側第一ポートAの三つでも良い。
タンクポートTは、先の例では、ポンプポートPと対峙する位置に設けたが、これに限らず、例えば任意の位置に設けても良い。
弁座体7は、先の例では、タンクポートTには設けていなかったが、これに限らず例えばタンクポートTに設けても良い。
遮断体8は、先の例では、二次側第一ポートAと二次側第二ポートBに設けたが、これに限らず、例えばこれらの何れか一方だけに設けても良い。
遮断体8は、先の例では、ポンプポートPには設けていなかったが、これに限らず、例えばポンプポートPが弁体3の回転中心以外の箇所にある場合には、設けるのが望ましい。
遮断体8は、先の例では、弁座体7と同心状に設けたが、これに限らず、例えば弁座体7に異心状で且つこれに隣接して設けても良い。

図面の簡単な説明

0029

以上、既述した如く、本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
(1)弁箱、弁体、弁棒、通路、連通路、弁座体、遮断体とで構成し、とりわけ弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体を設けたので、パイロットチェックバルブ等を併設する必要がないと共に、切換途中で圧力が抜けない様にする事ができる。
(2) 弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体を設けるだけであるので、比較的構造が簡単で、既存のものにも容易に適用する事ができる。

図1
本発明の回転切換弁を示す縦断側面図。
図2
図1の平面図。
図3
弁体の中立位置を示す図1の3−3矢視横断平面図。
図4
弁体の加圧位置を示す図3と同様図。
図5
弁体の戻り位置を示す図3と同様図。
図6
本発明の回転切換弁を油圧記号で表した油圧記号図。
図7
図4の7−7矢視拡大縦断側面図。
図8
本発明に対応する従来の回転切換弁を油圧記号で表した油圧記号図。
【符号の説明】
1…回転切換弁、2…弁箱、3…弁体、4…弁棒、5…通路、6…連通路、7…弁座体、8…遮断体、9…平坦面、10…ポートブロック、11…バルブボディ、12…バルブカバー、13…シール材、14…ボルト、15…平坦面、16…ベアリング、17…ハンドル、18…ベアリング、19…シール材、20…切換位置表示手段、21…回転規制手段、22…留置手段、23…第一連通路、24…第二連通路、25…第三連通路、26…収容穴、27…シールパイプ、28…スプリング、29…シール材、30…凹錐面、31…保持穴、32…大径パイプ、33…スプリング、34…シール材、35…凹錐面、36…連通溝、P…ポンプポート、T…タンクポート、A…二次側第一ポート、B…二次側第二ポート。

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