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技術 パンチング装置用型合わせセット、パンチング装置の型合わせ方法及びプレス製品の製造方法

出願人 ヤマハファインテック株式会社
発明者 石井徹
出願日 2016年3月23日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2016-059278
公開日 2017年9月28日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2017-170566
状態 特許登録済
技術分野 穴あけ、型抜、切断刃以外の手段による切断
主要キーワード 微細機構 仮想垂直面 加工隙間 穿設作業 パンチング装置 平面視正方形 プレス製品 装着物
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

本発明の課題は、パンチング装置による抜き形状が非円形であっても正確かつ容易に型合わせができるパンチング装置用型合わせセットを提供することにある。

解決手段

本発明のパンチング装置用型合わせセットは、一方側にダイ装着凹部を有するダイ装着具、一方側に雌型を有するダイ、前記雌型に合致する形状の雄型を先端に有するパンチ、及び前記ダイ装着凹部に装着可能に設けられ、上面に軸合わせ用凹部を有する軸合わせ治具を備え、前記軸合わせ用凹部の前記パンチの移動方向との仮想垂直面における位置が、前記雌型に対応する位置に配され、前記ダイ装着凹部が、前記パンチの移動方向を中心軸として前記ダイを回動可能に装着できるよう設けられている。前記パンチが、前記雄型よりも径が大きい円柱状の基台部を前記雄型の一方側に有し、前記軸合わせ用凹部が前記基台部の外形に対応した形状であるとよい。

概要

背景

従来のパンチング装置は、雌型を有するダイと、この雌型に合致する形状の雄型を先端に有するパンチとを有し、前記パンチをダイに近接移動させることで雄型及び雌型によってワークを穿設する。この種のパンチング装置にあっては、上記穿設の前に、前記雄型及び雌型の調心作業が行われる(特許第2888429号公報参照)。

穿設する形状が非円形である場合、パンチの移動方向と垂直な平面における位置ずれ修正調心)だけではなく、雄型及び雌型の角度ズレの修正を行う必要がある。しかし、上記公報所載の装置にあっては、パンチ及びダイの相対位置を調整して上記調心だけではなく角度ズレの修正も行うことは困難であり、正確な型合わせ作業に長時間を要するという不都合がある。

概要

本発明の課題は、パンチング装置による抜き形状が非円形であっても正確かつ容易に型合わせができるパンチング装置用型合わせセットを提供することにある。本発明のパンチング装置用型合わせセットは、一方側にダイ装着凹部を有するダイ装着具、一方側に雌型を有するダイ、前記雌型に合致する形状の雄型を先端に有するパンチ、及び前記ダイ装着凹部に装着可能に設けられ、上面に軸合わせ用凹部を有する軸合わせ治具を備え、前記軸合わせ用凹部の前記パンチの移動方向との仮想垂直面における位置が、前記雌型に対応する位置に配され、前記ダイ装着凹部が、前記パンチの移動方向を中心軸として前記ダイを回動可能に装着できるよう設けられている。前記パンチが、前記雄型よりも径が大きい円柱状の基台部を前記雄型の一方側に有し、前記軸合わせ用凹部が前記基台部の外形に対応した形状であるとよい。

目的

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、本発明の課題は、パンチング装置による抜き形状が非円形であっても正確かつ容易に型合わせができるパンチング装置用型合わせセット及びパンチング装置の型合わせ方法を提供する

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

一方側にダイ装着凹部を有するダイ装着具、一方側に雌型を有するダイ、前記雌型に合致する形状の雄型を先端に有し、前記ダイ装着凹部に装着された前記ダイに相対的に近接移動することでワークを穿設するパンチ、及び前記ダイ装着凹部に装着可能に設けられ、上面に軸合わせ用凹部を有する軸合わせ治具を備え、前記軸合わせ用凹部の前記パンチの移動方向との仮想垂直面における位置が、前記雌型に対応する位置に配され、前記ダイ装着凹部が、前記パンチの移動方向を中心軸として前記ダイを回動可能に装着できるよう設けられているパンチング装置用型合わせセット。

請求項2

前記パンチが、前記移動方向を中心軸とすると共に前記雄型よりも径が大きい円柱状の基台部を前記雄型の一方側に有し、前記軸合わせ用凹部が前記基台部の外形に対応した形状である請求項1に記載のパンチング装置用型合わせセット。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載のパンチング装置用位置合わせセットを用いるパンチング装置の型合わせ方法であって、前記ダイ装着凹部に前記軸合わせ治具を装着した状態で、前記ダイ装着具に対する前記移動方向と垂直方向における前記パンチの相対的な位置を合わせる工程、前記位置合わせ工程の後、前記ダイ装着凹部から前記軸合わせ治具を離脱し、このダイ装着凹部に前記ダイを装着する工程、及びこのダイ装着凹部に装着されたダイを回動することで、前記雄型及び雌型の角度ズレ修正する工程を備えるパンチング装置の型合わせ方法。

請求項4

請求項3に記載のパンチング装置の型合わせ方法によって型合わせを行う工程と、この型合わせを行った後に前記パンチ及びダイによってワークを穿設する工程とを有するプレス製品の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、パンチング装置用型合わせセット、パンチング装置の型合わせ方法及びプレス製品の製造方法に関する。

背景技術

0002

従来のパンチング装置は、雌型を有するダイと、この雌型に合致する形状の雄型を先端に有するパンチとを有し、前記パンチをダイに近接移動させることで雄型及び雌型によってワークを穿設する。この種のパンチング装置にあっては、上記穿設の前に、前記雄型及び雌型の調心作業が行われる(特許第2888429号公報参照)。

0003

穿設する形状が非円形である場合、パンチの移動方向と垂直な平面における位置ずれ修正調心)だけではなく、雄型及び雌型の角度ズレの修正を行う必要がある。しかし、上記公報所載の装置にあっては、パンチ及びダイの相対位置を調整して上記調心だけではなく角度ズレの修正も行うことは困難であり、正確な型合わせ作業に長時間を要するという不都合がある。

先行技術

0004

特許第2888429号公報参照

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、本発明の課題は、パンチング装置による抜き形状が非円形であっても正確かつ容易に型合わせができるパンチング装置用型合わせセット及びパンチング装置の型合わせ方法を提供すること、並びに非円形の抜き形状のプレス製品を容易かつ確実に製造できるプレス製品の製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

前記課題を解決すべくなされた本発明に係るパンチング装置用型合わせセットは、一方側にダイ装着凹部を有するダイ装着具、一方側に雌型を有するダイ、前記雌型に合致する形状の雄型を先端に有し、前記ダイ装着凹部に装着された前記ダイに相対的に近接移動することでワークを穿設するパンチ、及び前記ダイ装着凹部に装着可能に設けられ、上面に軸合わせ用凹部を有する軸合わせ治具を備え、前記軸合わせ用凹部の前記パンチの移動方向との仮想垂直面における位置が、前記雌型に対応する位置に配され、前記ダイ装着凹部が、前記パンチの移動方向を中心軸として前記ダイを回動可能に装着できるよう設けられている。

0007

当該パンチング装置用型合わせセットを用いることで、前記パンチの移動方向と垂直方向における雄型及び雌型の位置ズレと、前記パンチの移動方向を中心軸とする回転方向における雄型及び雌型の角度ズレとを容易かつ確実に修正することができる。つまり、まずダイ装着凹部に軸合わせ治具を装着し、パンチをこの軸合わせ治具に近接させることで、軸合わせ治具の軸合わせ用凹部が雌型に対応する位置に設けられているので、前記移動方向と垂直方向における前記パンチの位置を容易かつ確実に合わせることができる。その後、ダイ装着凹部に軸合わせ治具に代えてダイを装着し、パンチをこのダイに近接させ、ダイ装着凹部に装着されたダイを回動することで、前記雄型及び雌型の角度ズレを修正することができる。

0008

当該パンチング装置用型合わせセットにあっては、前記パンチが、前記移動方向を中心軸とすると共に前記雄型よりも径が大きい円柱状の基台部を前記雄型の一方側に有し、前記軸合わせ用凹部が前記基台部に合致する形状であることが好ましい。これにより、前記基台部と前記軸合わせ用凹部とを用いることで、前記移動方向と垂直方向におけるパンチの位置合わせをより容易かつ確実に行うことができる。つまり、前記パンチの基台部が前記軸合わせ用凹部に合致するように、前記移動方向と垂直方向における前記パンチの相対位置を修正することで、前記位置合わせを容易かつ確実に行うことができる。

0009

また、本発明に係るパンチング装置の型合わせ方法は、当該パンチング装置用位置合わせセットを用いるパンチング装置の型合わせ方法であって、前記ダイ装着凹部に前記軸合わせ治具を装着した状態で、前記ダイ装着具に対する前記移動方向と垂直方向における前記パンチの相対的な位置を合わせる工程、前記位置合わせ工程の後、前記ダイ装着凹部から前記軸合わせ治具を離脱し、このダイ装着凹部に前記ダイを装着する工程、及びこのダイ装着凹部に装着されたダイを回動することで、前記雄型及び雌型の角度ズレを修正する工程を備える。

0010

当該パンチング装置の型合わせ方法は、前記パンチの移動方向と垂直方向における雄型及び雌型の位置ズレと、前記パンチの移動方向を中心軸とする回転方向における雄型及び雌型の角度ズレとを容易かつ確実に修正することができる。

0011

当該プレス製品の製造方法は、当該パンチング装置の型合わせ方法によって型合わせを行う工程と、この型合わせを行った後に前記パンチ及びダイによってワークを穿設する工程とを有する。

0012

当該プレス製品の製造方法によれば、当該パンチング装置の型合わせ方法によって容易かつ確実に雄型及び雌型の型合わせがなされるため、容易かつ確実にプレス製品を製造することができる。

発明の効果

0013

以上説明したように、本発明に係るパンチング装置用型合わせセット及びパンチング装置の型合わせ方法は、パンチング装置による抜き形状が非円形であっても正確かつ容易に型合わせができる。また、本発明に係るプレス製品の製造方法は、非円形の抜き形状のプレス製品を容易かつ確実に製造できる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の一実施形態のパンチング装置用型合わせセットの概略的斜視図である。
図1のパンチング装置用型合わせセットを用いたパンチング装置の型合わせ方法において、ダイ装着凹部に軸合わせ治具を装着した状態を示す一部断面を含む概略的斜視図である。
図1のパンチング装置用型合わせセットを用いたパンチング装置の型合わせ方法において、ダイ装着凹部にパンチの基台部を挿入した状態を示す一部断面を含む概略的斜視図である(なお、軸合わせ治具については破線で示している)。
図1のパンチング装置用型合わせセットを用いたパンチング装置の型合わせ方法において、ダイ装着凹部に軸合わせ治具に代えてダイを装着する状態を示す一部断面を含む概略的斜視図である。
図1のパンチング装置用型合わせセットを用いたパンチング装置の型合わせ方法において、ダイ装着凹部にダイが回動可能に装着されている状態を示す一部断面を含む概略的斜視図である。

実施例

0015

<パンチング装置用型合わせセット>
図1のパンチング装置用型合わせセット(以下、単に型合わせセットということがある)は、パンチ10、ダイ20、軸合わせ治具30及びダイ装着具40を備える。

0016

(パンチ)
パンチ10は、ダイ装着具40に装着されたダイ20に近接移動することでワーク(図示省略)を穿設する部材である。このパンチ10は、先端(下端)に雄型11(異形切刃部)を有し、この雄型11よりも上方に基台部12を有している。なお、本実施形態において、パンチ10側(特許請求の範囲の一方側)を上方、ダイ装着具40側を下方という。

0017

前記パンチ10は、穿設作業のためにパンチ10を上下動させるパンチング装置のパンチ保持機構(図示省略)によって保持される。このパンチ保持機構は、穿設作業のためにパンチ10を前述のように上下動させる機構と、ダイ装着具40に対するパンチ10の相対的な水平方向における位置(パンチ10の移動方向と仮想垂直面におけるパンチ10の位置)を修正する機構(図示省略)とを有している。つまり、パンチ10は、前記パンチ保持機構の前記水平方向位置修正機構によって水平方向の位置が修正されると共に、前記上下動機構によって穿設作業のための上下動を行う。また、パンチ10は、後述する基台部12の上方で前記パンチ保持機構に保持される。なお、本実施形態において、パンチの移動方向とは上下方向(鉛直方向)である。また、パンチング装置は、前記ダイ保持具40を水平方向に移動させることで、ダイ装着具40に対するパンチ10の相対的な位置を修正する機構を備えることも可能である。なお、パンチング装置は、前述のようなパンチ10とダイ装着具40との相対的な位置を修正する機構として、パンチ10及びダイ装着具40のいずれか一方又は双方を移動させる機構を有することができる。

0018

前記雄型11は、後述する雌型21に合致した形状をなし、底面視非円形である。つまり、前記パンチ10とダイ20とによって、ワークには非円形の穿孔が形成される。

0019

前記パンチ10は、鉛直方向(前記移動方向)を中心軸とすると共に前記雄型11よりも径が大きい円柱状の基台部12を前記雄型11の一方側に有している。ここで、基台部12の径が雄型11より大きいとは、底面視(パンチ10の先端から見た状態)で基台部12の外形内に雄型11の外形が含まれていることを意味する。さらに言及すると、本実施形態においては、雄型11の図心軸と基台部12の中心軸とが一致しており、底面視において雄型11の外接円の径が基台部12の径よりも小さい。

0020

(ダイ)
前記ダイ20は、前記ダイ装着具40に装着され、前記パンチ10とによってワークを穿設する部材である。このダイ20は、鉛直方向を中心軸として前記ダイ装着具40に回動可能に装着される。具体的には、ダイ20の外形は、鉛直方向を中心軸とした円柱状である。ダイ20の外形の中心軸は、水平方向における正確な位置にある前記パンチ10の基台部12の中心軸、及び前記雄型11の図心軸と一致している。なお、パンチ10の水平方向における正確な位置とは、前記雄型11と後述する雌型21との図心軸が一致する
パンチ10の位置を意味する。なお、図心軸が一致するとは完全に一致する場合のみならず、加工精度によっては多少のズレがあってもよい。

0021

前記ダイ20は、前述のように雄型11に合致した形状の雌型21(異形状切削切刃部)を、上面に有している。この雌型21は、雄型11とせん断加工隙間を確保しつつ雄型11と一致した形状を有する。なお、雌型21は上面に設けられた凹部から構成され、この上面の雌型21を除いた領域は平坦面である。

0022

(ダイ装着具)
前記ダイ装着具40は、前述のようにダイ20が装着されるダイ装着凹部41を上面に有している。なお、この上面のダイ装着凹部41を除いた領域は平坦面である。

0023

前記ダイ装着凹部41は、前述のようにダイ20が装着できると共に、前記軸合わせ治具30が装着できる。このダイ装着凹部41は、前記ダイ20を回動可能に装着できるよう設けられている。具体的には、ダイ装着凹部41の内周壁は、鉛直方向を中心軸とする円柱状に設けられている。このダイ装着凹部41の内周壁の中心軸は、ダイ20の外形の中心軸と一致し、ダイ装着凹部41の内周壁の径は、ダイ20の外形の径よりも少しだけ大きい。このダイ装着凹部41の内周壁の径とダイ20の外形の径との差は、前述のようにダイ20を回動できると共にダイ20の水平方向に許容される以上の位置ズレを生じない範囲とされ、ワークや穿孔の大きさによって異なるが、例えば1μm以下である。さらに、ダイ装着凹部41の内周壁は、完全な円柱状でなくとも良く、例えば内周壁に鉛直方向に沿って空気抜き等のための溝を設けることも可能である。

0024

なお、前記ダイ装着具40は、ダイ装着凹部41に装着されたダイ20を回動不能に保持する固定機構(図示省略)を備えることも可能である。つまり、ダイ装着凹部41にダイ20を装着し、ダイ20を回動して雄型11と雌型21との角度ズレを後述するように修正した後、前記固定機構によってダイ20の回動を規制することも可能である。

0025

(軸合わせ治具)
前記軸合わせ治具30は、前述のようにダイ装着凹部41に装着可能に設けられ、この軸合わせ治具30の外形は、前記ダイ20と同様の形状とされている。

0026

前記軸合わせ治具30は、上面に軸合わせ用凹部31を有している。この軸合わせ用凹部31は、水平方向において前記ダイ20の雌型21に対応する位置に設けられている。具体的には、この軸合わせ用凹部31は、水平方向における正確な位置にあるパンチ10(の基台部12)の挿入を許容する位置に設けられている。また、軸合わせ用凹部31は、水平方向における正確な位置にパンチ10が存在しない場合、このパンチ10の挿入を許容しないよう設けられている。

0027

前記軸合わせ用凹部31の内周壁は、前記パンチ10の基台部12の外形に対応した形状に設けられている。具体的には、軸合わせ用凹部31の内周壁は、鉛直方向を中心軸とする円柱状に設けられている。この軸合わせ用凹部31の内周壁の中心軸は、水平方向における正確な位置にあるパンチ10の基台部12の中心軸と一致し、軸合わせ用凹部31の内周壁の径は、基台部12の外形の径よりも少しだけ大きい。このため、前記ダイ装着凹部41に軸合わせ治具30が装着された状態で、軸合わせ用凹部31にパンチ10の基台部12を挿入することで、パンチ10の移動方向との仮想垂直面における位置が正確であることを確認することができる。なお、軸合わせ用凹部31の内周壁の径と基台部12の外形の径との差は、ワークの加工精度によって定められ、ワークや穿孔の大きさによって異なるが、例えば1μm以下である。

0028

(パンチング装置)
前記パンチング装置は、前記パンチ保持機構のほか、ワークを搬送する搬送機構(図示省略)を有する。この搬送機構によってパンチ10とダイ20との間にワークが搬送され、この搬送されたワークが前記パンチ10及びダイ20によって穿設される。また、前記パンチング装置は、各種機構の動作を制御する制御機構(図示省略)を備えている。

0029

さらに、前記パンチング装置は、パンチ10とその他の部材との相対位置を測定する測定機構(図示省略)を有する。この測定機構としては、例えば顕微鏡が挙げられる。この測定機構は、前記ダイ装着凹部41に軸合わせ治具30が装着された状態で前記パンチ10の基台部12と軸合わせ用凹部31との相対位置を撮像し、またダイ装着凹部41にダイ20が装着された状態で前記雌型21と雄型11との相対位置を撮像する。この測定機構によって測定されたデータは上記制御機構に送られる。

0030

前記パンチング装置は、前記ダイ装着凹部41に装着されたダイ20を回動させる回動機構(高精度微細機構)を有していても良く、前記測定機構からのデータに基づいてこの回動機構によってダイ20を回動させることも可能である。なお、ダイ20は手動によって回動させることも可能である。

0031

<プレス製品の製造方法>
次に、本発明の一実施形態のプレス製品の製造方法について説明する。この製造方法は、前述した当該型合わせセットを用いて型合わせを行う工程と、前記型合わせ工程後に前記パンチ10及びダイ20によってワークを穿設する工程とを有する。

0032

(型合わせ工程)
型合わせ工程は、前述した当該型合わせセットを用い、パンチ10の中心軸を調心する第1工程と、ダイ装着凹部41の装着物交換する第2工程と、雄型11及び雌型21の角度ズレを修正する第3工程とを有する。なお、この型合わせ方法は、本発明のパンチング装置の型合わせ方法の一実施形態である。

0033

第1工程は、前記ダイ装着凹部41に前記軸合わせ治具30を装着し、この状態で、ダイ装着具40に対するパンチ10の相対的な水平方向における位置を合わせる工程である。第1工程においては、まず図2に示すように、ダイ装着凹部41に軸合わせ治具30を装着し、この軸合わせ治具30にパンチ10を近接させる。そして、パンチ10の基台部12が軸合わせ用凹部31に図3に示すように挿入できるよう、パンチ10を水平方向に移動させて、水平方向の位置を調整する(調心する)。なお、この水平方向の位置調整に際して、前記測定機構によってパンチ10の基台部12と軸合わせ用凹部31との相対位置を測定することで、上記調心を容易かつ確実に行うことができる。

0034

第2工程においては、まずパンチ10を上方に移動させる。そして、前記ダイ装着凹部41から前記軸合わせ治具30を離脱し、このダイ装着凹部41に前記ダイ20を装着する(図4参照)。

0035

第3工程は、ダイ装着凹部41に装着されたダイ20を回動することで、前述のように雄型11及び雌型21の角度ズレを修正する工程である。第3工程においては、まずダイ20にパンチ10を近接させて、雄型11と雌型21との角度ズレを確認し、ダイ20を回動させることで、前記角度ズレを修正する(図5参照)。なお、この角度ズレの修正に際して、前記測定機構によって雄型11及び雌型21との相対位置を測定することで、上記角度ズレの修正を容易かつ確実に行うことができる。

0036

(穿設工程)
穿設工程は、前記型合わせ方法後に前記パンチ10を上下動することによって、ワークを穿設する工程である。

0037

<利点>
当該型合わせセットを用いることで、まず前記第1工程において軸合わせ治具30を利用して雄型11と雌型21との図心軸を合わせることができ、次にダイ20を回動させることで雄型11及び雌型21の角度ズレ(前記図心軸を中心とする角度ズレ)を修正することができる。このため、雄型11及び雌型21の水平方向における位置ズレと、角度ズレとを容易かつ確実に修正することができる。

0038

また、パンチ10が雄型11よりも上方かつ大径の基台部12を有し、軸合わせ用凹部31が前記基台部12に合致する形状に設けられているので、前記位置ズレを修正する際(第1工程の際)に、この基台部12と軸合わせ用凹部31とを用いることで水平方向における位置ズレをより容易かつ確実に行うことができる。特に、軸合わせ用凹部31が、軸合わせ治具30の上面に設けられているので、前記基台部12と軸合わせ用凹部31との相対位置が外部から観察しやすい。さらに、雄型21を観察して軸合わせを行う場合に比べて、前記基台部12と軸合わせ用凹部31との相対位置の観察によって軸合わせを行うことができるので、前記水平方向の位置ズレをより容易かつ確実に行うことができる。

0039

[その他の実施形態]
本実施形態は前記構成からなり、前述の利点を奏するものであったが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。

0040

つまり、前記実施形態においては、パンチ10が鉛直方向を中心軸とすると共に雄型11より径が大きい円柱状の基台部12を有するものについて説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。さらに、パンチ10が前述のような基台部12を有する場合であっても、軸合わせ用凹部31の内周壁が基台部12の外形と同様に円柱状であるものに限定されるものではない。ただし、軸合わせ用凹部31が基台部12の外形に対応した形状であることが好ましい。つまり、軸合わせ用凹部31が、雄型11及び雌型21の図心軸を合わせられるよう基台部12の外形に対応した形状であることが好ましい。具体的には、例えば軸合わせ用凹部31が平面視正方形で、軸合わせ用凹部31の径(正方形一辺の長さ)が基台部12の径より若干大きいものであっても良く、これにより、軸合わせ凹部31と基台部12との相対位置を観察することで、雄型11及び雌型21の図心軸を合わせることができる。

0041

以上説明したように、本発明は、パンチング装置の型合わせを正確かつ容易に行うことができるので、抜き形状が非円形のプレス製品の加工に好適に用いることができる。

0042

10パンチ
11雄型
12基台部
20 ダイ
21雌型
30軸合わせ治具
31 軸合わせ用凹部
40ダイ装着具
41 ダイ装着凹部

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