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技術 衛生洗浄装置

出願人 TOTO株式会社
発明者 音羽勇哉橋本博川田賢志
出願日 2015年3月26日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2015-063870
公開日 2016年10月20日 (3年4ヶ月経過) 公開番号 2016-183484
状態 特許登録済
技術分野 局部洗浄装置・その他の水洗便所用付属品
主要キーワード 洗浄水入口 洗浄水圧力 着水位置 温度設定変更 洗浄水出口 流速変動 追い付く 脈動周期
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(2016年10月20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 (7)

課題

吐出される洗浄水脈動振幅が水量や水温の変化によって減衰されることを抑制し、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることのできる衛生洗浄装置を提供する。

解決手段

本発明に係る衛生洗浄装置は、使用者の局部に向けて水を吐出する衛生洗浄装置であって、ノズルに形成された吐水孔から使用者の局部に向けて洗浄水を噴出する洗浄水供給手段と、前記洗浄水供給手段に速度差を付けて洗浄水を圧送する脈動発生部と、前記脈動発生部と前記洗浄水供給手段とを繋ぐ通水路と、を備え、前記通水路は、圧送された洗浄水の量、及び洗浄水の温度によって通水時の振動周期が異なる弾性体からなり、前記脈動発生部は、洗浄水の脈動の周期を前記通水路の振動の周期と同期させることによって前記脈動発生部による洗浄水の脈動の振幅を広げ、さらに前記通水路の振動周期の変化に合わせて洗浄水の脈動の周期を調整するように構成されて成る。

概要

背景

使用者の局部に向けて脈動させた洗浄水吐出するよう、脈動発生部と洗浄水の吐出口を備える吐水部と、それらを繋ぐ通水路とを備えた衛生洗浄装置が知られている。脈動発生部により、給水源より得られる吐水圧よりも高い圧力を間欠的に発生させることで、吐出口からの吐水に時間的な流速変動を付けることができる。吐出された流速変動のある洗浄水は、使用者の局部に着水するまでの間に追い付き現象を起こし一定量の水塊となって着水するため、少ない水量でも高い洗浄感、洗浄強度を得ることができる。

概要

吐出される洗浄水の脈動振幅が水量や水温の変化によって減衰されることを抑制し、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることのできる衛生洗浄装置を提供する。本発明に係る衛生洗浄装置は、使用者の局部に向けて水を吐出する衛生洗浄装置であって、ノズルに形成された吐水孔から使用者の局部に向けて洗浄水を噴出する洗浄水供給手段と、前記洗浄水供給手段に速度差を付けて洗浄水を圧送する脈動発生部と、前記脈動発生部と前記洗浄水供給手段とを繋ぐ通水路と、を備え、前記通水路は、圧送された洗浄水の量、及び洗浄水の温度によって通水時の振動周期が異なる弾性体からなり、前記脈動発生部は、洗浄水の脈動の周期を前記通水路の振動の周期と同期させることによって前記脈動発生部による洗浄水の脈動の振幅を広げ、さらに前記通水路の振動周期の変化に合わせて洗浄水の脈動の周期を調整するように構成されて成る。

目的

本発明においては、吐出される洗浄水の脈動振幅が水量や水温の変化によって減衰されることを抑制し、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることのできる衛生洗浄装置を提供する

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

使用者の局部に向けて水を吐出する衛生洗浄装置であって、ノズルに形成された吐水孔から使用者の局部に向けて洗浄水噴出する洗浄水供給手段と、前記洗浄水供給手段に速度差を付けて洗浄水を圧送する脈動発生部と、前記脈動発生部と前記洗浄水供給手段とを繋ぐ通水路と、を備え、前記通水路は、圧送された洗浄水の量、及び洗浄水の温度によって通水時の振動周期が異なる弾性体からなり、前記脈動発生部は、洗浄水の脈動の周期を前記通水路の振動の周期と同期させることによって前記脈動発生部による洗浄水の脈動の振幅を広げ、さらに前記通水路の振動周期の変化に合わせて洗浄水の脈動の周期を調整することを特徴とする、衛生洗浄装置。

請求項2

吐出する水の水量設定を使用者の操作によって変更する水量設定変更手段と、前記水量設定変更手段による設定変更に応じて前記脈動発生部の脈動の周期を調整する第一の脈動周期調整部とをさらに備え、前記第一の脈動周期調整部は、前記水量設定変更手段によって洗浄水の水量を減らす方向への設定変更がなされた場合に前記脈動発生部の脈動の周期を長くするように調整することを特徴とする請求項1に記載の衛生洗浄装置。

請求項3

吐出する水の温度設定を使用者の操作によって変更する温度設定変更手段と、前記温度設定変更手段による設定変更に応じて前記脈動発生部の脈動の周期を調整する第二の脈動周期調整部とをさらに備え、前記第二の脈動周期調整部は、前記設定変更手段によって洗浄水の温度を下げる方向への設定変更がなされた場合に前記脈動発生部の脈動の周期を長くするように調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の衛生洗浄装置。

技術分野

0001

本発明は、使用者の局部に向けて水を吐出する衛生洗浄装置に関する。

背景技術

0002

使用者の局部に向けて脈動させた洗浄水を吐出するよう、脈動発生部と洗浄水の吐出口を備える吐水部と、それらを繋ぐ通水路とを備えた衛生洗浄装置が知られている。脈動発生部により、給水源より得られる吐水圧よりも高い圧力を間欠的に発生させることで、吐出口からの吐水に時間的な流速変動を付けることができる。吐出された流速変動のある洗浄水は、使用者の局部に着水するまでの間に追い付き現象を起こし一定量の水塊となって着水するため、少ない水量でも高い洗浄感、洗浄強度を得ることができる。

先行技術

0003

特開2001−90151号公報

発明が解決しようとする課題

0004

洗浄感、洗浄強度をさらに高いものにするには、使用者の局部に着水する水塊の量を増加させる、もしくは水塊の流速を高めることが必要である。洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めるには、脈動の流速差を大きくすることで吐出された洗浄水の追い付き水量を増加させ、着水する水塊の量を増加させることが有用である。

0005

流速差を大きくする手段としては、例えば脈動発生部に投入するエネルギーを増加させて、発生させる脈動の振幅を大きくする方法がある。一般に、通水路は一定の固有振動数を有しているため脈動発生部で発生させた脈動の振幅を減衰させてしまい、その影響で吐出する洗浄水の脈動を大きくすることが難しいため、流速差を大きくするためには通水路の固有振動を無視できる程度に脈動発生部で発生させる脈動の振幅を大きくする必要がある。

0006

しかし、固有振動を無視できる程度に脈動発生部で発生させる脈動の振幅を大きくすると、脈動発生部の下流側直後の水圧が非常に高くなるので、脈動発生部とその下流側の通水路とを繋ぐ接合部に高い圧力がかかり、該当部の早期劣化や損傷を誘発し漏水の危険が高まってしまう。

0007

そこで、本件発明では漏水の危険を高めることなく流速差を大きくする方法として、脈動発生部で発生させる脈動の周波数を通水路の固有振動数と合わせるという方法に着目した。こうすることで、脈動発生部の下流側直後の水圧を高める代わりに、通水路で発生させた共振によって吐水の脈動を増幅させることができるため、漏水の危険を高めることなく流速差を大きくし、追い付き水量を増加させることができる。

0008

ところが、脈動発生部で発生させる脈動の周波数を通水路の固有振動数と合わせる方法を用いて、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めようとしたところ、実際の使用においては脈動発生部で発生させる脈動の周波数と通水路の固有振動数とがずれてしまう場合があることに気がついた。

0009

衛生洗浄装置では一般に、洗浄の際に使用者が好みに応じた水量や水温を設定するため、使用中に水量や水温が変化する。そして、水量や水温が変化すると、通水路の固有振動数が変化する。つまり、使用者が好みに応じた水量や水温を設定することは、脈動発生部が発生させる脈動の周波数と通水路の固有振動数とが一致しなくなることに繋がる。また、使用者の設定だけではなく、季節による水温変化の影響によっても脈動発生部が発生させる脈動の周波数と通水路の固有振動数とが一致しなくなることがある。脈動発生部が発生させる脈動の周波数と通水路の固有振動数とが一致しなくなると、脈動発生部が発生させた脈動を通水路の振動が妨げる方向に働くこととなり、その結果、吐出される洗浄水の脈動振幅が小さくなり、流速差も小さくなるため、着水までの追い付き水量が減少してしまう。

0010

そこで本発明においては、吐出される洗浄水の脈動振幅が水量や水温の変化によって減衰されることを抑制し、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることのできる衛生洗浄装置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

0011

課題を解決するため、本発明に係る衛生洗浄装置は、使用者の局部に向けて水を吐出する衛生洗浄装置であって、ノズルに形成された吐水孔から使用者の局部に向けて洗浄水を噴出する洗浄水供給手段と、前記洗浄水供給手段に速度差を付けて洗浄水を圧送する脈動発生部と、前記脈動発生部と前記洗浄水供給手段とを繋ぐ通水路と、を備え、前記通水路は、圧送された洗浄水の量、及び洗浄水の温度によって通水時の振動の周期が異なる弾性体からなり、前記脈動発生部は、洗浄水の脈動の周期を前記通水路の振動の周期と同期させることによって前記脈動発生部による洗浄水の脈動の振幅を広げ、さらに前記通水路の振動周期の変化に合わせて洗浄水の脈動の周期を調整するように構成されて成る。

0012

本発明によれば、通水路の振動周期の変化に合わせて脈動発生部による洗浄水の脈動の周期を調整する。これによって、水量や水温の変化によって変化する通水路の振動によって、吐出される洗浄水の脈動振幅が減衰されてしまうことを抑制し、通水路で発生させた共振によって吐水の脈動を増幅させることができる。そのため、漏水の危険を高めることなく流速差を大きくし、追い付き水量を増加させることができるため、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることができる。

0013

また本発明に係る衛生洗浄装置では、吐出する水の水量設定を使用者の操作によって変更する水量設定変更手段と、前記水量設定変更手段による設定変更に応じて前記脈動発生部の脈動の周期を調整する第一の脈動周期調整部とをさらに備え、前記第一の脈動周期調整部は、前記水量設定変更手段によって洗浄水の水量を減らす方向への設定変更がなされた場合に前記脈動発生部の脈動の周期を長くするように調整するように構成されてなることも好ましい。

0014

この好ましい態様では、通水路の振動の周波数を検知するような特別な装置を用いることなく、水量の変化によって変化する通水路の振動によって減衰させてしまうことを抑制することができる。

0015

さらにまた本発明に係る衛生洗浄装置では、吐出する水の温度設定を使用者の操作によって変更する温度設定変更手段と、前記温度設定変更手段による設定変更に応じて前記脈動発生部の脈動の周期を調整する第二の脈動周期調整部とをさらに備え、前記第二の脈動周期調整部は、前記設定変更手段によって洗浄水の温度を下げる方向への設定変更がなされた場合に前記脈動発生部の脈動の周期を長くするように調整するように構成されてなることも好ましい。

0016

この好ましい態様では、通水路の振動の周波数を検知するような特別な装置を用いることなく、水温の変化によって変化する通水路の振動によって減衰させてしまうことを抑制することができる。

発明の効果

0017

本発明によれば、吐出される洗浄水の脈動振幅が水量や水温の変化によって減衰されることを抑制し、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることができる衛生洗浄装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0018

本発明の実施形態である衛生洗浄装置を含む温水洗浄便座を示す斜視図である。
本発明の実施形態である衛生洗浄装置の機能的な構成を示すブロック構成図である。
本発明の実施形態である衛生洗浄装置の構造をより具体的に示す斜視図である。
通水路の固有振動数の変化を模式的に示す図である。
通水路の固有振動数と脈動発生部による脈動の振幅がずれた場合の洗浄水供給部(ノズル)から吐出される洗浄水の状態を模式的に示す図である。
通水路の固有振動数と脈動発生部による脈動の振幅が共振した場合の洗浄水供給部(ノズル)から吐出される洗浄水の状態を模式的に示す図である。

実施例

0019

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

0020

本発明の実施形態である衛生洗浄装置を含む温水洗浄便座について図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態である衛生洗浄装置を含む温水洗浄便座を示す概略斜視図である。図1に示されるように、温水洗浄便座WA(衛生洗浄装置)は、大便器CBに戴置されて使用されるものである。温水洗浄便座WAは、本体WAaと、便座WAbと、便蓋WAcと、操作部10とを備えている。操作部10には操作パネルが設けられていて、操作パネルの操作に応じた操作信号が本体WAaに送信される。

0021

例えば、操作パネルの「大洗浄」「小洗浄」といった表示がされた部分を操作すると、「大洗浄」「小洗浄」に対応する洗浄動作がなされるように指示する操作信号が本体WAaに送信される。本体WAaは、このような操作信号が送信されると、大便器CBのボウル面CBaを洗浄するために洗浄水をボウル面CBaに流す動作を実行する。

0022

また、例えば、操作パネルの「おしり洗浄」「ビデ洗浄」といった表示がされた部分を操作すると、「おしり洗浄」「ビデ洗浄」に対応する洗浄水の吐出がなされるように指示する操作信号が本体WAaに送信される。本体WAaは、このような操作信号が送信されると、ノズル18(洗浄水供給部を含み、以下洗浄水供給部とも称する)を繰り出して洗浄水を吐出する動作を実行する。

0023

同様に、操作パネルの洗浄水の強さを調整する部分を操作すると、洗浄水量洗浄水圧力が操作に応じて変更されるように指示する操作信号が本体WAaに送信され、洗浄水の吐水を指示に合わせて制御する。また、洗浄水の温度を調整する部分を操作下場合も同様に、操作信号が本体WAaに送信され、洗浄水の吐水を指示に合わせて制御する。

0024

ノズル18は、便座WAbに着座している使用者の肛門近傍膣口近傍や尿道口近傍を洗浄するために洗浄水を吐出するものである。ノズル18には、ビデ洗浄吐水孔181(吐水孔)とおしり洗浄吐水孔182(吐水孔)とが設けられている。使用者が操作パネルの「おしり洗浄」と表示された部分を操作すると、おしり洗浄吐水孔182から洗浄水が吐出される。また使用者が操作パネルの「ビデ洗浄」と表示された部分を操作すると、ビデ洗浄吐水孔181から洗浄水が吐出される。

0025

引き続いて、ノズル18から吐出される洗浄水の態様を切り替え機構について、図2を参照しながら説明する。図2は、衛生洗浄装置としての温水洗浄便座の機能的な構成を示すブロック構成図である。図2に示されるように、温水洗浄便座WAは、操作部10と、制御部12と、電磁弁14と、脈動発生部15と、ノズルを含む洗浄水供給部18とを備えている。図2において、各ブロックを破線で結んでいる場合は信号の授受があることを示し、各ブロックを実線で結んでいる場合は水の流れがあることを示している。

0026

操作部10は、ビデ洗浄機能やおしり洗浄機能の実行にあたって、使用者の操作を受け付けて、その操作に応じた操作信号を制御部12に送信する部分である。制御部12は、操作部10から入力される操作信号に応じて、電磁弁14、脈動発生部15に所定の動作信号を出力する部分である。制御部12は、CPUといった演算素子と、RAMやROMといった記憶素子と、信号を送受信するためのインターフェイスとを備えている。

0027

電磁弁14は、制御部12から入力される動作信号に応じて、弁体弁座から離脱させ給水源から供給される洗浄水を下流側に流したり、弁体を弁座に当接させて給水源から供給される洗浄水を止めたりする役割を果たす弁である。

0028

脈動発生部15は、洗浄水供給部18に送り込む水の水圧を変動させ、洗浄水供給部18から吐出される水を脈動させる部分である。具体的には、脈動発生部15には、円柱状の空間を有するシリンダが設けられている。シリンダ内には、ピストンが設けられている。ピストンには、Oリングが装着されている。ピストンとシリンダとで画された空間が加圧室となる。シリンダには、洗浄水入口が設けられている。そして、電磁弁14から繋がる給水管路が洗浄水入口に接続され、加圧室に水を流入させることができるようになっている。洗浄水入口には、アンブレラパッキンが設けられ、給水管路への逆流を防止している。また、シリンダには、洗浄水出口が設けられている。洗浄水出口は、洗浄水供給部18に繋がる給水管路16(通水路)と接続され、シリンダ内で加圧された水は、給水管路16(通水路)に送り出される。

0029

制御部12からの指令により、脈動発生部15のモーター通電されると、回転軸が回転し、ピストンが上下に往復運動する。すなわち、ピストンが下死点から上死点に移動し、水を加圧して給水管路16に向けて押す動作と、ピストンが上死点から下死点に復帰し、水をシリンダ内に流入させる動作とが繰り返される。これにより、給水管路16に給水される洗浄水には、周期的な圧力変動すなわち脈動が発生する。

0030

洗浄水供給部18は、電磁弁14が開かれたことで下流側に流れる洗浄水を、ビデ洗浄吐水孔181(吐水孔)及びおしり洗浄吐水孔182(吐水孔)から吐出する。

0031

図3は、図2中の脈動発生部15から洗浄水供給部18までの構造をより具体的に示す図である。脈動発生部と洗浄水供給部は隣接して配置されており、その間の通水路で接続されている。洗浄水供給部は、使用者の操作を受けて、洗浄水を吐出する前に使用者の局部に向けてノズルを進出させ、また洗浄が完了した後にノズルを元の位置に格納する。これにより、洗浄の時にだけノズルの洗浄吐水孔を使用者の局部に向けるようノズルを前後に駆動する。

0032

通水路は、脈動発生部15で周期的な圧力変動を付与された洗浄水を、駆動部を持つ洗浄水供給部18へと経由する水路である。通水路は、洗浄水供給部の駆動に応じて変形可能な弾性体で構成されている。図4に示すように、通水路は一定の固有振動数を有しており、使用者の設定により洗浄水の水温や水量が変化することでその弾性率が変化し固有振動数も変化する。

0033

脈動発生部15で吐水に圧力変動を付与することで、流速の低い第1水流と流速の高い第2水流とを交互に噴出させる。これによって、吐水された後に後発の第2水流が先発の第1水流に追い付き、大きな水塊となって使用者に着水させることができる。

0034

本実施形態では、吐水された洗浄水の追い付き現象を確実に発生させ、なおかつ追い付く水量をより多くさせるため、脈動発生部15の駆動波形ピークと、通水路の固有振動数に応じた振動波形のピークとを揃えるように構成している。これらを揃えないと、脈動発生部で発生させた圧力変動が通水路の固有振動数によって妨げられ、図5に示すように吐水波形の振幅が小さくなる。これによって、流速の低い第1水流に追いつくように第2水流の速度を高めることができない。この場合、着水位置までに追い付き現象が発生しない、もしくは追いついたとしても非常に小さな水塊となる。

0035

脈動発生部15の駆動波形のピークと、通水路の固有振動数に応じた振動波形のピークとを揃えると、脈動発生部で発生させた圧力変動を妨げないため、第2水流の速度を十分に高めることができる。これによって、着水位置までにより多くの水量を追いつかせることができ、より大きな水塊を形成できる。

0036

本発明に係る衛生洗浄装置は、使用者の局部に向けて水を吐出する衛生洗浄装置であって、ノズルに形成された吐水孔から使用者の局部に向けて洗浄水を噴出する洗浄水供給手段と、前記洗浄水供給手段に速度差を付けて洗浄水を圧送する脈動発生部と、前記脈動発生部と前記洗浄水供給手段とを繋ぐ通水路と、を備え、前記通水路は、圧送された洗浄水の量、及び洗浄水の温度によって通水時の振動の周期が異なる弾性体からなり、前記脈動発生部は、洗浄水の脈動の周期を前記通水路の振動の周期と同期させることによって前記脈動発生部による洗浄水の脈動の振幅を広げ、さらに前記通水路の振動周期の変化に合わせて洗浄水の脈動の周期を調整するように構成されて成る。

0037

本発明によれば、通水路の振動周期の変化に合わせて脈動発生部による洗浄水の脈動の周期を調整する。これによって、水量や水温の変化によって変化する通水路の振動によって、吐出される洗浄水の脈動振幅が減衰されてしまうことを抑制し、通水路で発生させた共振によって吐水の脈動を増幅させることができる。そのため、漏水の危険を高めることなく流速差を大きくし、追い付き水量を増加させることができるため、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることができる。

0038

また本発明に係る衛生洗浄装置では、吐出する水の水量設定を使用者の操作によって変更する水量設定変更手段と、前記水量設定変更手段による設定変更に応じて前記脈動発生部の脈動の周期を調整する第一の脈動周期調整部とをさらに備え、前記第一の脈動周期調整部は、前記水量設定変更手段によって洗浄水の水量を減らす方向への設定変更がなされた場合に前記脈動発生部の脈動の周期を長くするように調整するように構成されてなることも好ましい。

0039

この好ましい態様では、通水路の振動の周波数を検知するような特別な装置を用いることなく、水量の変化によって変化する通水路の振動によって減衰させてしまうことを抑制することができる。

0040

さらにまた本発明に係る衛生洗浄装置では、吐出する水の温度設定を使用者の操作によって変更する温度設定変更手段と、前記温度設定変更手段による設定変更に応じて前記脈動発生部の脈動の周期を調整する第二の脈動周期調整部とをさらに備え、前記第二の脈動周期調整部は、前記設定変更手段によって洗浄水の温度を下げる方向への設定変更がなされた場合に前記脈動発生部の脈動の周期を長くするように調整するように構成されてなることも好ましい。

0041

この好ましい態様では、通水路の振動の周波数を検知するような特別な装置を用いることなく、水温の変化によって変化する通水路の振動によって減衰させてしまうことを抑制することができる。

0042

本発明によれば、吐出される洗浄水の脈動振幅が水量や水温の変化によって減衰されることを抑制し、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることができる衛生洗浄装置を提供することができる。

0043

10:操作部
12:制御部
14:電磁弁
15:脈動発生部
18:ノズル(洗浄水供給部)
19:通水路
183:第1吐水部
183a:傾斜部
184:空気吸入口
185:第2吐水部
CB:大便器
CBa:ボウル面
WA:衛生洗浄装置

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