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技術 内燃機関用吸気マニホールド

出願人 株式会社ケーヒン本田技研工業株式会社
発明者 高橋健二夏目尭尚岡田喜路久山田征広森本達也
出願日 2013年7月29日 (6年11ヶ月経過) 出願番号 2013-156874
公開日 2015年2月5日 (5年5ヶ月経過) 公開番号 2015-025437
状態 特許登録済
技術分野 吸い込み系統
主要キーワード 断面湾曲形状 略一直線状 連結リブ 樹脂製材料 出口フランジ 導出ポート 各分岐通路 組み付け工数
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (5)

課題

内燃機関用吸気マニホールドにおいて、部品点数及び重量の増加を招くことなく、吸気通路の変形を抑制して耐久性の向上を図る。

解決手段

内燃機関用吸気マニホールド10において、サージタンク14に接続された導入管16の端部には、スロットルボディ30の締結される第1フランジ部32が形成され、前記第1フランジ部32と前記サージタンク14との間には第2フランジ部48が形成される。また、第1フランジ部32と第2フランジ部48とを接続する補強手段22を備え、スロットルボディ30の締結される第1〜第3ナット収納部38、40、42から第2フランジ部48まで延在する第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58を有している。第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58は、平板状に形成され、且つ、互いに略平行に形成されている。

概要

背景

従来から、自動車等の多気筒エンジンでは、シリンダヘッド吸気ポート吸入空気量を調整するスロットルボディとの間に内燃機関用吸気マニホールドが設けられ、前記内燃機関用吸気マニホールドに吸入された吸入空気を複数の分岐管によって分流させ各吸気ポートへと配分している。このような吸気マニホールドには、複数の分岐管が出口フランジ部を介してシリンダヘッドへと固定されると共に、該分岐管の延在方向と直交するように設けられたフランジ部にスロットルボディが設けられている。そして、スロットルボディの絞り弁回動させ、内部を通過する空気の流量を調整した後、複数の分岐管を通じて各吸気ポートへとそれぞれ供給している。

一般的に、上述したようなスロットルボディは、絞り弁を駆動させるためのモータを有しているため比較的重量が大きく、一方、吸気マニホールドは樹脂製材料から形成されているため、例えば、内燃機関からの振動が吸気マニホールドへと伝達された際、重量物であるスロットルボディの装着されたフランジ部が揺動し、それに伴って、該フランジ部近傍に変形が生じることで疲労が発生して耐久性が低下してしまうことがある。

このような変形に起因した耐久性の低下を防止するために、特許文献1に開示された吸気マニホールドでは、内燃機関のシリンダヘッドと吸気マニホールドのサージタンクとを接続するように2枚の支持板を設けると共に、フランジ部と前記シリンダヘッドとを別の補強板で接続することで、前記サージタンク及びフランジ部の振動によるねじれを抑制する構成としている。

概要

内燃機関用吸気マニホールドにおいて、部品点数及び重量の増加を招くことなく、吸気通路の変形を抑制して耐久性の向上をる。内燃機関用吸気マニホールド10において、サージタンク14に接続された導入管16の端部には、スロットルボディ30の締結される第1フランジ部32が形成され、前記第1フランジ部32と前記サージタンク14との間には第2フランジ部48が形成される。また、第1フランジ部32と第2フランジ部48とを接続する補強手段22を備え、スロットルボディ30の締結される第1〜第3ナット収納部38、40、42から第2フランジ部48まで延在する第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58を有している。第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58は、平板状に形成され、且つ、互いに略平行に形成されている。

目的

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、部品点数及び重量の増加を招くことなく、吸気通路の変形を抑制して耐久性の向上を図ることが可能な内燃機関用吸気マニホールドを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

スロットルボディから送出される空気の導入される吸気通路と、前記吸気通路の端部に設けられ前記スロットルボディの締結される第1フランジとを有した樹脂製材料から形成される内燃機関用吸気マニホールドにおいて、前記第1フランジにおける前記スロットルボディの取付面と略直交する取付面を有し、前記吸気通路と一体的に形成され内燃機関シリンダヘッドに固定される第2フランジと、前記第1フランジと前記第2フランジとを接続し、前記第1及び第2フランジと一体的に形成される補強手段と、を備えることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。

請求項2

請求項1記載の内燃機関用吸気マニホールドにおいて、前記補強手段は、前記第1フランジから前記第2フランジに向かって延在し、該第1フランジと前記第2フランジとを互いに接合する連結リブであることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。

請求項3

請求項2記載の内燃機関用吸気マニホールドにおいて、前記第1フランジには、前記スロットルボディを取り付けるための締結部が複数設けられ、前記連結リブは、前記締結部から前記第2フランジに向かって延在することを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。

請求項4

請求項2又は3記載の内燃機関用吸気マニホールドにおいて、前記連結リブは複数設けられ、前記第1フランジの取付面と前記第2フランジの取付面の両方に交わる平板状に形成され、且つ、前記連結リブ同士が互いに平行に設けられることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。

請求項5

請求項2〜4のいずれか1項に記載の内燃機関用吸気マニホールドにおいて、前記連結リブは、延在方向に沿って徐々に幅寸法が変化するように形成されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。

技術分野

0001

本発明は、内燃機関に対して空気を供給するための分岐管を有した内燃機関用吸気マニホールドに関する。

背景技術

0002

従来から、自動車等の多気筒エンジンでは、シリンダヘッド吸気ポート吸入空気量を調整するスロットルボディとの間に内燃機関用吸気マニホールドが設けられ、前記内燃機関用吸気マニホールドに吸入された吸入空気を複数の分岐管によって分流させ各吸気ポートへと配分している。このような吸気マニホールドには、複数の分岐管が出口フランジ部を介してシリンダヘッドへと固定されると共に、該分岐管の延在方向と直交するように設けられたフランジ部にスロットルボディが設けられている。そして、スロットルボディの絞り弁回動させ、内部を通過する空気の流量を調整した後、複数の分岐管を通じて各吸気ポートへとそれぞれ供給している。

0003

一般的に、上述したようなスロットルボディは、絞り弁を駆動させるためのモータを有しているため比較的重量が大きく、一方、吸気マニホールドは樹脂製材料から形成されているため、例えば、内燃機関からの振動が吸気マニホールドへと伝達された際、重量物であるスロットルボディの装着されたフランジ部が揺動し、それに伴って、該フランジ部近傍に変形が生じることで疲労が発生して耐久性が低下してしまうことがある。

0004

このような変形に起因した耐久性の低下を防止するために、特許文献1に開示された吸気マニホールドでは、内燃機関のシリンダヘッドと吸気マニホールドのサージタンクとを接続するように2枚の支持板を設けると共に、フランジ部と前記シリンダヘッドとを別の補強板で接続することで、前記サージタンク及びフランジ部の振動によるねじれを抑制する構成としている。

先行技術

0005

特開平9−203358号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上述した特許文献1に係る吸気マニホールドでは、支持板や補強板を設けることで部品点数が増加し、それに伴って、重量の増加を招くことと共に組付工数が増加してしまうという問題がある。

0007

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、部品点数及び重量の増加を招くことなく、吸気通路の変形を抑制して耐久性の向上を図ることが可能な内燃機関用吸気マニホールド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

0008

前記の目的を達成するために、本発明は、スロットルボディから送出される空気の導入される吸気通路と、吸気通路の端部に設けられスロットルボディの締結される第1フランジとを有した樹脂製材料から形成される内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
第1フランジにおけるスロットルボディの取付面と略直交する取付面を有し、吸気通路と一体的に形成され内燃機関のシリンダヘッドに固定される第2フランジと、
第1フランジと第2フランジとを接続し、第1及び第2フランジと一体的に形成される補強手段と、
を備えることを特徴とする。

0009

本発明によれば、樹脂製材料から形成された内燃機関用吸気マニホールドにおいて、吸気通路の端部に形成されスロットルボディの締結される第1フランジと、第1フランジにおけるスロットルボディの取付面と略直交する取付面を有した第2フランジとを備え、第2フランジが内燃機関のシリンダヘッドに固定されると共に、第1フランジとの間に設けられた補強手段によって一体的に接続される。

0010

従って、補強手段によって第2フランジと接続することで、スロットルボディの締結される第1フランジの剛性を向上させることができるため、内燃機関の振動によって重量物であるスロットルボディが揺動してしまうことが防止されると共に、揺動に起因した第1フランジ及び第1フランジに接続された吸気通路の変形が防止される。その結果、吸気通路のねじれが防止され変形に伴う疲労を低減できるため、樹脂製材料からなる吸気マニホールドの耐久性向上を図ることができる。また、従来技術に係る吸気マニホールドのように、変形を防止するための支持板や補強板を設ける必要がないため、支持板等を設けた場合に懸念される部品点数の増加に起因した重量の増加や組み付け工数の増加を招くことなく耐久性の向上を図ることが可能となる。

0011

さらに、補強手段は、第1フランジから第2フランジに向かって延在し、第1フランジと第2フランジとを互いに接合する連結リブとすることにより、吸気通路と一体的に形成された連結リブによって第1フランジと第2フランジとを確実に接続し、第1フランジの変形を防止することが可能となる。

0012

さらにまた、第1フランジには、スロットルボディを取り付けるための締結部を複数設け、連結リブを、締結部から第2フランジに向かって延在させることにより、連結リブを第1フランジにおける締結部以外に接続する場合と比較し、スロットルボディの揺動をより一層抑制することが可能となる。

0013

またさらに、連結リブを複数設け、第1フランジの取付面と第2フランジの取付面の両方に交わる平板状に形成し、且つ、連結リブ同士を互いに平行に設けることにより、複数の連結リブが協同して第2フランジに装着されたスロットルボディの揺動を抑制できるため、単一の連結リブを設ける場合と比較し、より一層揺動を低減して吸気マニホールドの変形並びに耐久性の低下を防止できる。

0014

また、連結リブは、延在方向に沿って徐々に幅寸法が変化するように形成するとよい。

発明の効果

0015

本発明によれば、以下の効果が得られる。

0016

すなわち、吸気通路の端部に設けられスロットルボディの締結される第1フランジの取付面と略直交するように第2フランジが設けられ、第2フランジが内燃機関のシリンダヘッドに固定されると共に、第1フランジとの間に設けられた補強手段によって一体的に接続されることにより、第1フランジの剛性を向上させることができるため、内燃機関の振動によって重量物であるスロットルボディが揺動してしまうことが防止され、第1フランジ及び第1フランジに接続された吸気通路の変形が防止される。その結果、吸気通路のねじれを防止して変形に伴う疲労が低減されるため、樹脂製材料からなる吸気マニホールドの耐久性向上を図ることができる。また、従来技術に係る吸気マニホールドのように、変形を防止するための支持板や補強板を設ける必要がないため、支持板等を設けた場合に懸念される部品点数の増加に起因した重量の増加や組み付け工数の増加を招くことなく好適である。

図面の簡単な説明

0017

本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールドの全体平面図である。
図1の内燃機関用吸気マニホールドにおける第1及び第2吸入接続部近傍を示す拡大斜視図である。
図2の第1及び第2吸入接続部近傍を示す拡大平面図である。
図1の第1吸入接続部を構成するフランジ部の正面図である。

実施例

0018

本発明に係る内燃機関用吸気マニホールドについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールドを示す。

0019

この内燃機関用吸気マニホールド10(以下、吸気マニホールド10という)は、車両等に搭載される、例えば、4つのシリンダ室を有する4気筒の内燃機関に用いられる。

0020

この吸気マニホールド10は、図1に示されるように、例えば、熱可塑性樹脂から形成され、複数の分岐管12と、該分岐管12の一端部がそれぞれ接続されるサージタンク14と、前記サージタンク14の略中央部に接続される導入管16と、該導入管16の一端部に設けられる第1吸入接続部18と、前記第1吸入接続部18と前記サージタンク14との間に設けられ排気ガスを供給する第2吸入接続部20と、前記第1吸入接続部18と前記第2吸入接続部20との間に設けられる補強手段22とを含む。

0021

分岐管12は、サージタンク14の長手方向(矢印A、B方向)に所定幅で形成され、前記サージタンク14に接続される一端部から内燃機関のシリンダヘッドに接続する他端部に向かって断面湾曲形状に形成される。この分岐管12は、その一端部がサージタンク14に接続され、その延在方向に沿って複数の分岐通路が内部に形成されると共に、他端部には、図示しない内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられる取付フランジ24が形成される。

0022

取付フランジ24には、サージタンク14の長手方向(矢印A、B方向)に沿って一体的に形成され、その端面には各分岐通路と連通した導出ポート26がそれぞれ形成される。また、取付フランジ24には、導出ポート26の外側及び隣接する導出ポート26の間にそれぞれ締結孔28が形成され、該締結孔28に挿通されたボルトが図示しないシリンダヘッドに螺合されることで取付フランジ24を介して分岐管12の他端部が固定される。なお、複数の分岐管12は、サージタンク14の長手方向(矢印A、B方向)に沿って互いに等間隔離間して形成される。

0023

第1吸入接続部18は、サージタンク14の側方、すなわち、前記サージタンク14の長手方向に沿った一端部側(矢印A方向)に設けられ、例えば、図2及び図4に示されるように、略矩形状に形成されスロットルボディ30と接続される第1フランジ部(第1フランジ)32を有する。この第1フランジ部32は、例えば、所定厚さを有したプレート状で、サージタンク14の長手方向と直交するように形成され、複数の締結ボルト(図示せず)を介してスロットルボディ30が装着される。

0024

また、第1フランジ部32の中央部には、スロットルボディ30の装着される第1取付面34に断面円形状の第1吸気口36が開口し、前記第1フランジ部32の厚さ方向(矢印A、B方向)に沿って貫通し、サージタンク14に接続された導入管16と前記第1吸気口36とが連通すると共に、図4に示されるように、該第1フランジ部32の四隅には、断面矩形状で外方向に突出した4つの第1〜第4ナット収納部(締結部)38、40、42、44が形成され、その内部にはナット部材46がそれぞれ設けられる。このナット部材46は、樹脂製材料から形成された吸気マニホールド10より剛性の高い材料、例えば、金属製材料から形成される。

0025

そして、第1フランジ部32には、その第1取付面34にスロットルボディ30のハウジング(図示せず)を当接させた状態で、該ハウジングに挿通された4本の締結ボルトがそれぞれナット部材46に対して螺合されることで前記スロットルボディ30が固定される。なお、このスロットルボディ30は、金属製材料から形成されたハウジングの内部に回動自在なスロットル弁を有している。

0026

そして、図示しない吸気ダクトから取り込まれた外気又は内気がスロットルボディ30のハウジング内を通過する際、スロットル弁によってその流量が調整された後、吸気マニホールド10における第1フランジ部32の第1吸気口36から導入管16を通じてサージタンク14へと供給され、複数の分岐管12へとそれぞれ分配される。

0027

第2吸入接続部20は、図1図3に示されるように、第1吸入接続部18とサージタンク14との間に配置され、且つ、前記第1吸入接続部18と略直交するように設けられた第2フランジ部(第2フランジ)48を有する。この第2フランジ部48は、例えば、取付フランジ24と略平行に形成され、その中央部に第2吸気口50が開口した断面略菱形状に形成されると共に、その両端部となる第1及び第2取付部48a、48bの孔部に挿通されたボルトによってシリンダヘッドへと固定される。すなわち、第2吸入接続部20は、取付フランジ24と隣接し、共にシリンダヘッドへと固定される。

0028

そして、第2吸気口50は、第1吸気口36とサージタンク14とを接続する導入管16の途中に接続される。

0029

また、第2フランジ部48は、その第2取付面52がシリンダヘッドに固定されることで、第2吸気口50がEGR供給通路(図示せず)に接続され連通する。そして、第2吸入接続部20における第2フランジ部48がEGR供給通路に接続されることで、内燃機関で排気された排気ガスが第2吸気口50へと供給され、導入管16を通じて空気と共にサージタンク14へと導入される。

0030

一方、第1吸入接続部18と第2吸入接続部20との間には、スロットルボディ30の装着された第1フランジ部32の揺動を抑制する補強手段22が設けられ、前記補強手段22は、第1フランジ部32と第2フランジ部48とを接続する第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58からなる。この第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58は、サージタンク14及び取付フランジ24の長手方向(矢印A、B方向)と略平行に形成され、一定厚さで形成された板状に形成される。また、第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58は、第1及び第2フランジ部32、48を含む吸気マニホールド10と樹脂製材料によって一体成形されている。

0031

第1連結リブ54a、54bは、互いに所定間隔離間して一組設けられ、その一端部が第2吸気口50と略一直線状に配置された第1ナット収納部38の端部に接続され、他端部が第2フランジ部48に接続されている。そして、第1連結リブ54a、54bは、図2に示されるように、第2フランジ部48の第2取付面52と平行な方向(矢印C方向)から見て、第1フランジ部32から第2フランジ部48に向かって徐々に幅狭状となるように形成される。

0032

第2連結リブ56は、第1連結リブ54a、54bと略平行に形成され、該第1連結リブ54a、54bに対してサージタンク14側となる位置に設けられ、その一端部が第1フランジ部32における第2ナット収納部40の背面側に接続され、他端部が第2フランジ部48の第1取付部48a近傍に接続される。そして、第2連結リブ56は、図2に示されるように、第2フランジ部48の第2取付面52と平行な方向(矢印C方向)から見て、第1フランジ部32から第2フランジ部48に向かって徐々に拡幅するように形成される。

0033

第3連結リブ58は、第1及び第2連結リブ54a、54b、56と略平行に形成され、該第1連結リブ54a、54bに対して取付フランジ24側となる位置に設けられ、その一端部が第1フランジ部32における第3ナット収納部42の背面側に接続され、他端部が第2フランジ部48の第2取付部48b近傍に接続される。そして、第3連結リブ58は、図2に示されるように、第2フランジ部48の第2取付面52と平行な方向(矢印C方向)から見て、第1フランジ部32から第2フランジ部48に向かって徐々に拡幅するように形成される。

0034

すなわち、第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58は、互いに所定間隔離間して平行に設けられ、第1フランジ部32における第1〜第3ナット収納部38、40、42と第2フランジ部48とを接続しているため、前記第1フランジ部32と前記第2フランジ部48との間における剛性が前記第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58によって向上する。

0035

上述した実施の形態では、補強手段22が、4枚の第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58から構成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第1フランジ部32における第1〜第4ナット収納部38、40、42、44と第2フランジ部48とを接続するものであれば、4枚以上から構成されるようにしてもよい。

0036

以上のように、本実施の形態では、吸気マニホールド10において、スロットルボディ30の装着される第1吸入接続部18と、シリンダヘッドに締結されEGR供給通路に接続される第2吸入接続部20との間に補強手段22を設け、前記補強手段22を、樹脂製材料から一定的に形成され、第1フランジ部32における第1〜第3ナット収納部38、40、42と第2フランジ部48とを接続する第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58から構成している。

0037

これにより、第1フランジ部32を、内燃機関のシリンダヘッドに締結された第2フランジ部48に対して第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58によって一体的に接続することで、該第1フランジ部32の剛性を向上させることができる。

0038

その結果、内燃機関からの振動によって重量物であるスロットルボディ30が揺動してしまうことが防止されると共に、該揺動に起因した第1フランジ部32及び該第1フランジ部32に接続された導入管16の変形が防止される。その結果、導入管16における吸気通路のねじれが防止され、その疲労を低減できるため、樹脂製材料からなる吸気マニホールド10の耐久性向上を図ることができる。

0039

また、吸気マニホールド10に対して変形を防止する支持板や補強板を設ける必要がないため、該支持板等を新たに追加した場合に懸念される部品点数の増加に起因した重量の増加や組み付け工数の増加を招くことがなく好適である。

0040

さらに、第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58は、第1フランジ部32においてスロットルボディ30の締結されるナット部材46の収納される第1〜第3ナット収納部38、40、42と第2フランジ部48とをそれぞれ接続しているため、前記第1フランジ部32の締結部以外と接続される場合と比較し、より強固に第1フランジ部32と第2フランジ部48とを接続することができ、前記スロットルボディ30の揺動をより一層抑制することが可能となる。

0041

さらにまた、第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58は、平板状に形成され、且つ、互いに略平行となるように形成されているため、前記第1〜第3連結リブ54a、54b、56、58が協同して第2フランジ部48に装着されたスロットルボディ30の揺動を抑制できるため、単一の連結リブを設ける場合と比較し、より一層揺動を低減して吸気マニホールドの変形並びに耐久性の低下を防止できる。

0042

また、上述した本実施の形態に係る吸気マニホールド10では、第2フランジ部48がシリンダヘッドに直接固定される場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、パイプ等の別部材を介して前記シリンダヘッドに間接的に接続されるようにしてもよい。

0043

なお、本発明に係る内燃機関用吸気マニホールドは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

0044

10…内燃機関用吸気マニホールド12…分岐管
14…サージタンク16…導入管
18…第1吸入接続部 20…第2吸入接続部
22…補強手段 24…取付フランジ
30…スロットルボディ32…第1フランジ部
34…第1取付面 46…ナット部材
48…第2フランジ部 52…第2取付面
54a、54b…第1連結リブ56…第2連結リブ
58…第3連結リブ

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