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技術 鉄筋接続構造及びボックスカルバートの配筋方法

出願人 鹿島建設株式会社東京鐵鋼株式会社東京鐵鋼土木株式会社
発明者 玉野慶吾古市耕輔山野辺慎一平陽兵曽我部直樹菅井たかこ阿部康晴後藤隆臣桑野淳伊藤勝通
出願日 2016年6月2日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-110899
公開日 2017年12月7日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-214805
状態 特許登録済
技術分野 下水 建築物の補強部材
主要キーワード 緩み防止部材 延び方向 式継手 運搬効率 配力鉄筋 定着力 内側型枠 鉄筋間
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(2017年12月7日)のものです。
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図面 (10)

課題

鉄筋コンクリート構造物接合部における鉄筋配筋施工性を高めた鉄筋接続構造を提供する。

解決手段

鉄筋コンクリート構造物の接合部4における鉄筋接続構造Aは、第1、第2の鉄筋10,20、接続部材30、及び第1定着金物40を備える。第1、第2の鉄筋10,20は、それぞれ直線状で外周に雄ねじ11,21が形成され、接合部4において軸線が直交している。接続部材30は、貫通孔31とねじ穴32を有し、貫通孔31とねじ穴32の互いの軸線が直交している。第1定着金物40は、内周雌ねじ41aが形成された筒部41と、筒部41から径方向、外方向に張り出す鍔部42を有する。第1鉄筋10が第1定着金物40に螺合されるとともに接続部材30の貫通孔31に挿通されている。第2鉄筋20の端部22が接続部材30のねじ穴に螺合されている。

概要

背景

鉄筋コンクリート構造物として、ボックスカルバートを例にとって説明する。図7に示すように、ボックスカルバートBは、左右及び中央の壁部1と、頂版部2及び底版部3とを有している。なお、中央の壁部1が無いボックスカルバートもある。

特許文献1に開示されているボックスカルバートでは、壁部と頂版部が交差する上側隅角部接合部)において、折曲部を有するL字状の曲げ鉄筋が用いられている。この曲げ鉄筋の配筋について、以下説明する。

図8に示すように、ボックスカルバートBの底版部3および壁部1の下部の配筋およびコンクリート打設が終了した後、壁部1の下部のコンクリート打設面1aから垂直に延びた内側主鉄筋1bに継手1cを介してさらに内側主鉄筋1dを継ぎ足され、コンクリート打設面1aから垂直に延びた外側主鉄筋1eの先端部には、継手1fが接続される。さらに、内側型枠5が設置されるとともに、配力鉄筋6、頂版部2の下側主鉄筋2aが配筋され、下側主鉄筋2aに沿って間隔をおいて多数の鉄筋7が配筋される。なお、外側の型枠5’はまだ設置されていない。

曲げ鉄筋9は、互いに直交する第1、第2の直線部9a,9bとこれらの間の折曲部9cとを有して、L字状をなしている。曲げ鉄筋9を上側隅角部4に配筋するために、図8に示すように、第1直線部9aを下に向け、既に配筋された多数の鉄筋間に通しながら、下方に移動させる。図9に示すように、第1直線部9aを継手1fに接続することにより、曲げ鉄筋9の配筋が終了する。曲げ鉄筋9の折曲部9cが隅角部4に配置され、第1直線部9bは壁部1の外側主鉄筋として、第2直線部9bは頂版部2の鉄筋馬7に載り、頂版部2の上側主鉄筋として提供される。

概要

鉄筋コンクリート構造物の接合部における鉄筋配筋の施工性を高めた鉄筋接続構造を提供する。 鉄筋コンクリート構造物の接合部4における鉄筋接続構造Aは、第1、第2の鉄筋10,20、接続部材30、及び第1定着金物40を備える。第1、第2の鉄筋10,20は、それぞれ直線状で外周に雄ねじ11,21が形成され、接合部4において軸線が直交している。接続部材30は、貫通孔31とねじ穴32を有し、貫通孔31とねじ穴32の互いの軸線が直交している。第1定着金物40は、内周雌ねじ41aが形成された筒部41と、筒部41から径方向、外方向に張り出す鍔部42を有する。第1鉄筋10が第1定着金物40に螺合されるとともに接続部材30の貫通孔31に挿通されている。第2鉄筋20の端部22が接続部材30のねじ穴に螺合されている。

目的

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

鉄筋コンクリート構造物接合部における鉄筋接続構造であって、外周に雄ねじが形成され、上記接合部において軸線延び方向が異なる直線状の第1、第2の鉄筋と、内周雌ねじが形成された筒部と、該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部を有する第1定着金物と、互いの軸線の延び方向が異なる貫通孔ねじ穴を有する接続部材と、を備え、上記第1鉄筋が上記第1定着金物に螺合されるとともに上記接続部材の上記貫通孔に挿通され、上記第2鉄筋の端部が上記接続部材のねじ穴に螺合されていることを特徴とする鉄筋接続構造。

請求項2

上記接続部材の上記貫通孔の軸線と上記ねじ穴の軸線が互いに直交し、上記第1、第2の鉄筋が直交して接続され、上記第1定着金物の筒部の両端が開口しており、上記第1鉄筋の端部が上記第1定着金物から突出しており、上記第1鉄筋の上記第1定着金物から突出した端部が、上記接続部材の上記貫通孔に挿通されていることを特徴とする請求項1に記載の鉄筋接続構造。

請求項3

両端が開口するとともに内周に雌ねじが形成された筒部と該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部とを有する第2定着金物を更に備え、上記第2定着金物が上記第2鉄筋に螺合され、上記第2鉄筋の端部が上記第2定着金物から突出しており、この第2定着金物から突出した端部が上記接続部材のねじ穴に螺合されていることを特徴とする請求項2に記載の鉄筋接続構造。

請求項4

上記接続部材の外周には、上記ねじ穴の径方向、外方向に張り出す鍔部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の鉄筋接続構造。

請求項5

上記第1定着金物が上記接続部材に当たっていることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の鉄筋接続構造。

請求項6

上記第1鉄筋の端部は上記接続部材から突出し、この突出した端部にナットが螺合されており、上記ナットが上記第1定着金物と反対側で上記接続部材に当たっていることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の鉄筋接続構造。

請求項7

上記接合部は、ボックスカルバートにおける、頂版部と壁部とが交差する上側隅角部であり、上記第1鉄筋が上記壁部の外側主鉄筋として提供され、上記第2鉄筋が上記頂版部の上側主鉄筋として提供されることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の鉄筋接続構造。

請求項8

請求項7の鉄筋接続構造において上記第1鉄筋としての外側主鉄筋と上記第2鉄筋としての上側主鉄筋を配筋する方法であって、上記外側主鉄筋を、その上端部に上記第1定着金物を螺合させた状態で縦に配筋した後、上記接続部材を螺合させた上記上側主鉄筋を、横に倒した状態で下方に移動させることにより、上記接続部材の貫通孔に上記外側主鉄筋の上端部を挿通させることを特徴とするボックスカルバートの配筋方法

技術分野

0001

本発明は、鉄筋コンクリート構造物接合部に配筋される鉄筋接続構造、及びこの接続構造を備えたボックスカルバート配筋方法に関する。

背景技術

0002

鉄筋コンクリート構造物として、ボックスカルバートを例にとって説明する。図7に示すように、ボックスカルバートBは、左右及び中央の壁部1と、頂版部2及び底版部3とを有している。なお、中央の壁部1が無いボックスカルバートもある。

0003

特許文献1に開示されているボックスカルバートでは、壁部と頂版部が交差する上側隅角部(接合部)において、折曲部を有するL字状の曲げ鉄筋が用いられている。この曲げ鉄筋の配筋について、以下説明する。

0004

図8に示すように、ボックスカルバートBの底版部3および壁部1の下部の配筋およびコンクリート打設が終了した後、壁部1の下部のコンクリート打設面1aから垂直に延びた内側主鉄筋1bに継手1cを介してさらに内側主鉄筋1dを継ぎ足され、コンクリート打設面1aから垂直に延びた外側主鉄筋1eの先端部には、継手1fが接続される。さらに、内側型枠5が設置されるとともに、配力鉄筋6、頂版部2の下側主鉄筋2aが配筋され、下側主鉄筋2aに沿って間隔をおいて多数の鉄筋7が配筋される。なお、外側の型枠5’はまだ設置されていない。

0005

曲げ鉄筋9は、互いに直交する第1、第2の直線部9a,9bとこれらの間の折曲部9cとを有して、L字状をなしている。曲げ鉄筋9を上側隅角部4に配筋するために、図8に示すように、第1直線部9aを下に向け、既に配筋された多数の鉄筋間に通しながら、下方に移動させる。図9に示すように、第1直線部9aを継手1fに接続することにより、曲げ鉄筋9の配筋が終了する。曲げ鉄筋9の折曲部9cが隅角部4に配置され、第1直線部9bは壁部1の外側主鉄筋として、第2直線部9bは頂版部2の鉄筋馬7に載り、頂版部2の上側主鉄筋として提供される。

先行技術

0006

特開2002−21165号公報

発明が解決しようとする課題

0007

特許文献1の折曲部を有する曲げ鉄筋は、上側隅角部の強度を確保することができるものの、そのL字状の形状のために車両への積み込み密度が低くなり、運搬効率が悪いとともに、施工現場においても大きなスペースをとるため、置場の確保が難しいという問題があった。
また、曲げ鉄筋は重量が大きくL字状をしている上に、既に配筋された鉄筋の隙間を縫って、曲げ鉄筋の先端部を挿し込まなければならず、作業性が悪かった。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、鉄筋コンクリート構造物の接合部における鉄筋接続構造であって、外周に雄ねじが形成され、上記接合部において軸線延び方向が異なる直線状の第1、第2の鉄筋と、内周雌ねじが形成された筒部と該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部を有する第1定着金物と、互いの軸線の延び方向が異なる貫通孔ねじ穴を有する接続部材と、を備え、上記第1鉄筋が上記第1定着金物に螺合されるとともに上記接続部材の上記貫通孔に挿通され、上記第2鉄筋の端部が上記接続部材のねじ穴に螺合されていることを特徴とする。

0009

上記構成によれば、第2鉄筋の端部がねじ穴に螺合された接続部材において、ねじ穴とは軸線の延び方向が異なる貫通孔に、第1鉄筋を挿通させることにより、第1鉄筋と第2鉄筋とを互いの軸線の向きを異ならせて接続することができる。したがって、鉄筋コンクリート構造物の接合部において、折曲部を有する曲げ鉄筋を用いることなく2本の直線状の鉄筋により配筋することができ、配筋の施工性を高めることができる。
また、第1鉄筋に螺合された第1定着金物の鍔部により、接合部における第1鉄筋のコンクリートへの定着力が高められるとともに、第2鉄筋がその軸線と交差する接続部材の貫通孔を介して第1鉄筋に接続されているため、第1、第2鉄筋同士連結強度も確保できる。その結果、接合部の強度を確保できる。

0010

好ましくは、上記接続部材の上記貫通孔の軸線と上記ねじ穴の軸線が互いに直交し、上記第1、第2の鉄筋が直交して接続され、上記第1定着金物の筒部の両端が開口しており、上記第1鉄筋の端部が上記第1定着金物から突出しており、上記第1鉄筋の上記第1定着金物から突出した端部が、上記接続部材の上記貫通孔に挿通されている。
上記構成によれば、鉄筋コンクリート構造物において直交する躯体主筋としての役割を担う第1鉄筋と第2鉄筋の接続に適用できる。
また、第1定着金物を貫通させた第1鉄筋の端部が、接続部材の貫通孔に挿通されるため、予め第1鉄筋に第1定着金物を貫通させておくことにより、現場での施工性をより高めることができる。

0011

好ましくは、両端が開口するとともに内周に雌ねじが形成された筒部と該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部とを有する第2定着金物を更に備え、上記第2定着金物が上記第2鉄筋に螺合され、上記第2鉄筋の端部が上記第2定着金物から突出しており、この第2定着金物から突出した端部が上記接続部材のねじ穴に螺合されている。
上記構成によれば、第2鉄筋に螺合された第2定着金物の鍔部により、鉄筋コンクリート構造物の接合部における第2鉄筋のコンクリートへの定着力がさらに高められる。

0012

好ましくは、上記接続部材の外周には、上記ねじ穴の径方向、外方向に張り出す鍔部が形成されている。
上記構成によれば、別個に定着金物を用いることなく、接続部材の鍔部により、鉄筋コンクリート構造物の接合部における第2鉄筋のコンクリートへの定着力が高められる。

0013

好ましくは、上記第1定着金物が上記接続部材に当たっている。
上記構成よれば、第1定着金物により接続部材の位置決め、ひいては第2鉄筋の位置決めを行なうことができる。

0014

好ましくは、上記第1鉄筋の端部は上記接続部材から突出し、この突出した端部にナットが螺合されており、上記ナットが上記第1定着金物と反対側で上記接続部材に当たっている。
上記構成によれば、ナットにより接続部材と第1鉄筋との接続の強度、ひいては第1、第2の鉄筋同士の接続を高めることができる。

0015

好ましくは、上記接合部は、ボックスカルバートにおける、頂版部と壁部とが交差する上側隅角部であり、上記第1鉄筋が上記壁部の外側主鉄筋として提供され、上記第2鉄筋が上記頂版部の上側主鉄筋として提供される。
上記構成によれば、L字状の曲げ鉄筋を用いることなく、ボックスカルバートにおける上側隅角部の配筋の施工性を向上させることができる。

0016

また、本発明に係るボックスカルバートの配筋方法は、上記鉄筋接続構造において上記第1鉄筋としての外側主鉄筋と上記第2鉄筋としての上側主鉄筋を配筋する方法であって、上記外側主鉄筋を、その上端部に上記第1定着金物を螺合させた状態で縦に配筋した後、上記接続部材を螺合させた上記上側主鉄筋を、横に倒した状態で下方に移動させることにより、上記接続部材の貫通孔に上記外側主鉄筋の上端部を挿通させることを特徴とする。
上記構成によれば、ボックスカルバートの上側隅角部において、外側主鉄筋の配筋と上側主鉄筋の配筋を別個に行うことができる。しかも、上側主鉄筋の配筋を横にした状態で、上側主鉄筋の端部に螺合された接続部材の貫通孔に外側主鉄筋の上端部を挿通させればよい。よって、ボックスカルバートの上側隅角部における配筋の施工性を向上させることができる。

発明の効果

0017

鉄筋コンクリート構造物の接合部の配筋において、曲げ鉄筋に代えて、直線状の第1、第2鉄筋及び接続部材をもって行うことができる。よって、鉄筋の運搬効率が向上するとともに、鉄筋の置場の省スペース化を図ることができる。さらに、接合部における配筋の施工性を高めることができ、施工期間を短縮することができる。

図面の簡単な説明

0018

本発明の第1実施形態に係る鉄筋接続構造が用いられるボックスカルバートの部分断面図であり、頂版部の上側主鉄筋を配筋する直前の状態を示す。
図1の要部を拡大して示す縦断面図である。
上側主鉄筋を配筋した後の要部を拡大して示す縦断面図である。
本発明の第2実施形態に係る鉄筋接続構造を示す図3相当図である。
本発明の第3実施形態に係る鉄筋接続構造を示す図3相当図である。
本発明の第4実施形態に係る鉄筋接続構造を示す図3相当図である。
ボックスカルバートを示す斜視図である。
従来のボックスカルバートの上側隅角部において、曲げ鉄筋を配筋する途中の状態を示す断面図である。
上記曲げ鉄筋の配筋を終了した後の状態を示す断面図である。

実施例

0019

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
<第1実施形態>
第1実施形態について、図1図3を参照して説明する。
図1は、ボックスカルバートBにおける上側隅角部4(鉄筋コンクリート構造物の接合部)を示している。上側隅角部4において、図9の曲げ鉄筋9の代わりに鉄筋連結構造Aが用いられている。
鉄筋連結構造Aは、壁部1の外側主鉄筋10(第1鉄筋)、頂版部2の上側主鉄筋20(第2鉄筋)、接続部材30、第1の定着金物40及び第2の定着金物50を備えている。最初に、これら構成要素について図2図3を参照しながら説明しておく。

0020

外側主鉄筋10と上側主鉄筋20は、ねじ鉄筋と称されるものであり、外周には雄ねじ11、21が形成されている。外側主鉄筋10と上側主鉄筋20は、ともに直線状をなしている。

0021

接続部材30は細長鋳造品からなり、貫通孔31とねじ穴32を有している。貫通孔31は、接続部材30の一端部に形成され、その軸線は接続部材30の長手方向と直交する方向に延びている。貫通孔31の内径は、外側主鉄筋10の外径以上、好ましくは外側主鉄筋10の外径より若干大きい。ねじ穴32は、接続部材30の他端面に形成され、その軸線は接続部材の長手方向に延びている。貫通孔31とねじ穴32の軸線は、互いに直交している。

0022

第1、第2定着金物40、50も鋳造品からなる。第1定着金物40は、円筒形状の筒部41と、この筒部41の一端部の外周に設けられて径方向、外方向に突出する環状の鍔部42とを備えている。筒部41の両端は開口しており、筒部41の内周には全域にわたって雌ねじ41aが形成されている。第2定着金物50も、第1定着金物40と同様の形状をしており、雌ねじ部51aを有する筒部51と、鍔部52とを備えている。

0023

次に、上記構成の鉄筋接続構造Aを、ボックスカルバートBの上側隅角部4へ配筋する工程について説明する。

0024

外側主鉄筋10の配筋前に、外側主鉄筋10の端部には予め第1定着金物40が貫通状態で螺合されている。この外側主鉄筋10の端部は第1定着金物40から突出している。同様に、上側主鉄筋20の端部にも予め、第2定着金物50が貫通状態で螺合されるとともに、第2定着金物50から突出した端部に接続部材30のねじ穴32が螺合されている。これら定着金物40,50、接続部材30の螺合による主鉄筋10,20への取り付けは、出荷前に行ってもよい。

0025

先ず、外側主鉄筋10をその下部から、既に配筋されている鉄筋に通し、その下端を継手1f(ねじ式継手)を介して、コンクリート面1aから突出している外側主鉄筋1eと一直線をなすように連結する。これにより、外側主鉄筋10は縦に(垂直に)配筋され、その先端は鉄筋馬7より僅かに高い位置にある。

0026

次に、図1に示すように、上側主鉄筋20を横に倒して鉄筋馬7上に水平に載置する。次に、図2に示すように、上側主鉄筋20の端部に取り付けられた接続部材30の貫通孔31の軸線を鉛直にして、上側主鉄筋20の端部を一旦持ち上げ、接続部材30の貫通孔31を外側主鉄筋10の上端部に位置決めしてから、当該端部を下げる。これにより、図3に示すように貫通穴31に上側主鉄筋20の上端部を挿通させることができる。上側主鉄筋20を再び鉄筋馬7に載せれば、鉄筋接続構造Aの施工は完了する。このようにして構成された鉄筋連結構造Aでは、接続部材30に接続された外側主鉄筋10と上側主鉄筋20の軸線は直交している。

0027

外側主鉄筋10の上端は、鉄筋馬7より僅かに高い位置にあるに過ぎないため、鉄筋馬7上に置かれた上側主鉄筋20は、貫通孔31に外側主鉄筋10の上端部を挿通させる際、鉄筋馬7に載せたまま、その端部を若干持ち上げて下方に移動させるだけで、接続部材30を外側主鉄筋10に接続することができる。本実施形態では、このとき接続部材30が第1定着金物40が当たることにより接続部材30の上下方向の位置決めがなされ、ひいては上側隅角部4での上側主鉄筋20の端部の位置決めがなされる。

0028

上記のようにして上側主鉄筋20の配筋を終了したのち、必要な配力鉄筋を配筋し、外側の型枠5’を設置した後、コンクリートが打設され、ボックスカルバートBの上側隅角部4を含むボックスカルバートBの上部の構築が終了する。

0029

上記鉄筋接続構造Aによれば、次の効果が得られる。
第1、第2鉄筋10,20は直線状であるため、従来ボックスカルバートBの上側隅角部にL字状の曲げ鉄筋を用いていた場合に比べ、鉄筋の運搬効率が向上するとともに、鉄筋の置場の省スペース化を図ることができる。
上側主鉄筋20の端部に取り付けられた接続部材30の貫通孔31に、外側主鉄筋10を挿通させることにより、外側主鉄筋10と上側主鉄筋20とを直交して接続でき、L字状の曲げ鉄筋を用いる場合に比べ、施工性を高めることができ、施工期間を短縮することができる。

0030

上側隅角部4において直線状の外側主鉄筋10と上側主鉄筋20を用いても、接続部材30によりこれら主鉄筋10,20同士を接続すること、および定着金物40,50の後述する定着作用により、上側隅角部4の強度を確保できる。
外側主鉄筋10に取り付けられた第1の定着金物40の鍔部42により、ボックスカルバートBの隅角部4における外側主鉄筋10のコンクリートへの定着力が高められる。また、上側主鉄筋20に取り付けられた第2の定着金物50の鍔部52により、ボックスカルバートBの隅角部4における上側主鉄筋20のコンクリートへの定着力が高められる。

0031

次に、本発明の他の実施形態について図を参照しながら説明する。これらの図において、第1実施形態に対応する構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
<第2実施形態>
図4は、本発明の第2実施形態を示したものである。この実施形態では、接続部材30の外周に、ねじ穴32の径方向、外方向に張り出す鍔部33が形成されおり、この鍔部33により、上側主鉄筋20のコンクリートへの定着力を高めている。そのため、第1実施形態の第2定着金物50を省くことができる。これにより、施工性をより向上させることができる。

0032

<第3実施形態>
図5は、本発明の第3実施形態を示したものである。この実施形態では、上記第1実施形態の鉄筋接続構造Aにおいて、接続部材30の貫通孔31から突出した外側主鉄筋10の上端部に、ナット60を螺合により取り付けたものである。ナット60の下端は、接続部材30上端に当接している。このナット60により、接続部材30と外側主鉄筋10との接続部分の強度を高めることができ、ひいては外側主鉄筋10と上側主鉄筋20の接続強度を高めることができる。

0033

<第4実施形態>
図6は、本発明の第4実施形態を示したものである。この実施形態では、上記第2実施形態の鉄筋接続構造Aにおいて、接続部材30の貫通孔31から突出した外側主鉄筋10の上端部に、ナット60を螺合により取り付けたものである。

0034

なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。
上記第1及び第3実施形態では、第2定着金物50は接続部材30から離間しているが、第2定着金物を接続部材30に当接させ、第2定着金物50を上側主鉄筋20と接続部材30の緩み防止部材として機能させてもよい。
第1定着金物40は接続部材30から離れていてもよい。

0035

上記実施形態では、接続部材30の貫通孔31とねじ穴32の各軸線の延び方向を直交させているが、90°以外の角度で交差してもよい。この場合、第1、第2鉄筋も90°以外の角度で交差する。
本発明の説明において、軸線が交差又は直交するとは、ボックスカルバートを奥行き方向に向かって見たとき、軸線がそれぞれ交差及び直交していることをいうものとし、軸線が交わらないねじれの状態も含むものとする。

0036

上記実施形態では、鉄筋コンクリート構造物としてボックスカルバートについて説明したが、本発明が適用される鉄筋コンクリート構造物は、これに限られず建築分野又は土木分野におけるあらゆる鉄筋コンクリート構造物を含む。

0037

本発明は、建築又は土木分野の鉄筋コンクリート構造物の構築に適用することができる。

0038

A鉄筋接続構造
Bボックスカルバート(鉄筋コンクリート構造物)
1 壁部
2頂版部
4隅角部(接合部)
10 壁部の外側主鉄筋(第1鉄筋)
11雄ねじ
20 頂版部の上側主鉄筋(第2鉄筋)
21 雄ねじ
30接続部材
31貫通孔
32ねじ穴
33 鍔部
40 第1定着金物
50 第2定着金物
41,51 筒部
41a,51a雌ねじ
42,52 鍔部
60 ナット

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