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技術 軸受判別装置

出願人 いすゞ自動車株式会社
発明者 石原信吾若山竜司
出願日 2016年8月19日 (4年3ヶ月経過) 出願番号 2016-161140
公開日 2018年2月22日 (2年9ヶ月経過) 公開番号 2018-028504
状態 特許登録済
技術分野 機械部品、その他の構造物または装置の試験 ころがり軸受 機械的手段による測長計器
主要キーワード 治具中心 同断面形状 歯車歯形 円形軸 挿入完了後 半径方向最外 シェル形 挿入方向後方
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

外観同一サイズの二種類の転がり軸受を正確に判別する。

解決手段

本発明の一の態様によれば、内径外径および幅が同一で転動体の数が異なる転がり軸受からなる第1軸受および第2軸受を判別するための軸受判別装置が提供される。第1軸受の第1転動体および第2軸受の第2転動体はそれぞれ軸受中心側に露出されている。軸受判別装置は、第1軸受に挿入可能で第2軸受に挿入不能に構成された第1治具10と、第2軸受に挿入可能で第1軸受に挿入不能に構成された第2治具とを備える。第1治具は、第1転動体間の第1隙間に挿入可能でかつ第1隙間と同数の第1突起部12を有し、第2治具は、第2転動体間の第2隙間に挿入可能でかつ第2隙間と同数の第2突起部を有する。

概要

背景

ある仕様製品(例えば車両用変速機)において、より大きなトルクに耐えられる様に軸受を、強化したものに変更することがある。この場合、製品の組立ラインに強化前後の二種類の軸受が用意され、時として外径内径が同じものに置き換わる事もある。その場合、一の仕様の製品には一方の軸受が、他の仕様の製品に作業ミスにより他方の軸受が組み付けられることがある。強化版ベアリングが従来仕様に組み込まれた場合は問題は発生しないが、逆の場合、すなわち従来品ベアリングが強化仕様へ組込まれた場合は機能不全に陥る可能性があり、そのようなことが発生しない様な仕組みを設ける必要が有る。

概要

外観同一サイズの二種類の転がり軸受を正確に判別する。本発明の一の態様によれば、内径、外径および幅が同一で転動体の数が異なる転がり軸受からなる第1軸受および第2軸受を判別するための軸受判別装置が提供される。第1軸受の第1転動体および第2軸受の第2転動体はそれぞれ軸受中心側に露出されている。軸受判別装置は、第1軸受に挿入可能で第2軸受に挿入不能に構成された第1治具10と、第2軸受に挿入可能で第1軸受に挿入不能に構成された第2治具とを備える。第1治具は、第1転動体間の第1隙間に挿入可能でかつ第1隙間と同数の第1突起部12を有し、第2治具は、第2転動体間の第2隙間に挿入可能でかつ第2隙間と同数の第2突起部を有する。

目的

本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、外観上同一サイズの二種類の転がり軸受を正確に判別することが可能な軸受判別装置を提供する

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

内径外径および幅が同一で転動体の数が異なる転がり軸受からなる第1軸受および第2軸受を判別するための軸受判別装置であって、前記第1軸受の第1転動体および前記第2軸受の第2転動体はそれぞれ軸受中心側に露出され、前記軸受判別装置は、前記第1軸受に挿入可能で前記第2軸受に挿入不能に構成された第1治具と、前記第2軸受に挿入可能で前記第1軸受に挿入不能に構成された第2治具とを備え、前記第1治具は、前記第1転動体間の第1隙間に挿入可能でかつ前記第1隙間と同数の第1突起部を有し、前記第2治具は、前記第2転動体間の第2隙間に挿入可能でかつ前記第2隙間と同数の第2突起部を有することを特徴とする軸受判別装置。

請求項2

前記第1突起部は、前記第1転動体の外周面形状に倣う第1凹曲面を有し、前記第2突起部は、前記第2転動体の外周面形状に倣う第2凹曲面を有することを特徴とする請求項1に記載の軸受判別装置。

請求項3

前記第1突起部は、治具挿入方向における前端の角部に第1面取り面を有し、前記第2突起部は、治具挿入方向における前端の角部に第2面取り面を有することを特徴とする請求項1または2に記載の軸受判別装置。

請求項4

前記第1治具は、前記第1軸受に挿入可能な第1軸部を備え、前記第1突起部は、前記第1軸部の外周面周方向等間隔で設けられ、前記第2治具は、前記第2軸受に挿入可能な第2軸部を備え、前記第2突起部は、前記第2軸部の外周面に周方向等間隔で設けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の軸受判別装置。

請求項5

前記第1治具は、治具挿入方向における前記第1軸部の後端に接続され前記第1突起部より大径の第1把持部を有し、前記第2治具は、治具挿入方向における前記第2軸部の後端に接続され前記第2突起部より大径の第2把持部を有することを特徴とする請求項4に記載の軸受判別装置。

請求項6

前記第1把持部は、その前端面に、空気を噴出させるための第1空気穴を有し、前記第2把持部は、その前端面に、空気を噴出させるための第2空気穴を有することを特徴とする請求項5に記載の軸受判別装置。

請求項7

前記第1転動体の外径と、前記第2転動体の外径とが異なることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の軸受判別装置。

請求項8

前記第1軸受および前記第2軸受は、針状ころ軸受からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の軸受判別装置。

技術分野

0001

本発明は軸受判別装置係り、特に、外観同一サイズの二種類の転がり軸受判別するための軸受判別装置に関する。

背景技術

0002

ある仕様製品(例えば車両用変速機)において、より大きなトルクに耐えられる様に軸受を、強化したものに変更することがある。この場合、製品の組立ラインに強化前後の二種類の軸受が用意され、時として外径内径が同じものに置き換わる事もある。その場合、一の仕様の製品には一方の軸受が、他の仕様の製品に作業ミスにより他方の軸受が組み付けられることがある。強化版ベアリングが従来仕様に組み込まれた場合は問題は発生しないが、逆の場合、すなわち従来品ベアリングが強化仕様へ組込まれた場合は機能不全に陥る可能性があり、そのようなことが発生しない様な仕組みを設ける必要が有る。

先行技術

0003

特開昭62−232510号公報

発明が解決しようとする課題

0004

こうした二種類の軸受の判別は、作業員目視に頼らざるを得ないのが現状である。しかし、外観上同一サイズで見た目が殆ど変わらないため、作業員が判別を誤り、間違った軸受を組み付けてしまう誤組の問題が発生する可能性がある。

0005

そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、外観上同一サイズの二種類の転がり軸受を正確に判別することが可能な軸受判別装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一の態様によれば、
内径、外径および幅が同一で転動体の数が異なる転がり軸受からなる第1軸受および第2軸受を判別するための軸受判別装置であって、
前記第1軸受の第1転動体および前記第2軸受の第2転動体はそれぞれ軸受中心側に露出され、
前記軸受判別装置は、前記第1軸受に挿入可能で前記第2軸受に挿入不能に構成された第1治具と、前記第2軸受に挿入可能で前記第1軸受に挿入不能に構成された第2治具とを備え、
前記第1治具は、前記第1転動体間の第1隙間に挿入可能でかつ前記第1隙間と同数の第1突起部を有し、
前記第2治具は、前記第2転動体間の第2隙間に挿入可能でかつ前記第2隙間と同数の第2突起部を有する
ことを特徴とする軸受判別装置が提供される。

0007

好ましくは、前記第1突起部は、前記第1転動体の外周面形状に倣う第1凹曲面を有し、
前記第2突起部は、前記第2転動体の外周面形状に倣う第2凹曲面を有する。

0008

好ましくは、前記第1突起部は、治具挿入方向における前端の角部に第1面取り面を有し、
前記第2突起部は、治具挿入方向における前端の角部に第2面取り面を有する。

0009

好ましくは、前記第1治具は、前記第1軸受に挿入可能な第1軸部を備え、前記第1突起部は、前記第1軸部の外周面周方向等間隔で設けられ、
前記第2治具は、前記第2軸受に挿入可能な第2軸部を備え、前記第2突起部は、前記第2軸部の外周面に周方向等間隔で設けられる。

0010

好ましくは、前記第1治具は、治具挿入方向における前記第1軸部の後端に接続され前記第1突起部より大径の第1把持部を有し、
前記第2治具は、治具挿入方向における前記第2軸部の後端に接続され前記第2突起部より大径の第2把持部を有する。

0011

好ましくは、前記第1把持部は、その前端面に、空気を噴出させるための第1空気穴を有し、
前記第2把持部は、その前端面に、空気を噴出させるための第2空気穴を有する。

0012

前記第1転動体の外径と、前記第2転動体の外径とが異なっていてもよい。

0013

前記第1軸受および前記第2軸受は、針状ころ軸受からなってもよい。

発明の効果

0014

本発明によれば、外観上同一サイズの二種類の転がり軸受を正確に判別することができる。

図面の簡単な説明

0015

第1軸受を示し、(A)は平面図、(B)は正面図である。
第2軸受を示し、(A)は平面図、(B)は正面図である。
図1のIII−III断面図である。
第1治具を示し、(A)は平面図、(B)は正面図である。
第2治具を示し、(A)は平面図、(B)は正面図である。
第1突起部が第1隙間内に挿入された状態を示す拡大横断平面図である。
第1空気穴およびギャップセンサを示す概略断面図である。
第1治具および第1軸受の挿入完了後の状態を示す斜視図である。
第2治具および第2軸受の挿入完了後の状態を示す斜視図である。

実施例

0016

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

0017

図1には、一方の判別対象としての第1軸受1を示し、図2には、他方の判別対象としての第2軸受101を示す。以下の説明において、第1軸受1に関するものについては「第1」の用語を、第2軸受101に関するものについては「第2」の用語を付する。後者のうち前者と対応する部分については、前者の部分の符号を100番台に変更した符号を用い、同様の部分については図中符号を付して説明を基本的に割愛する。

0018

第1および第2軸受1,101は、それぞれ一の仕様と他の仕様の製品(例えば車両用変速機)の同一の軸受穴に組み付けられることを予定されている。なお一の製品中の異なる軸受穴に第1および第2軸受1,101がそれぞれ組み付けられてもよく、互いに異なる一の製品と他の製品の軸受穴に第1および第2軸受1,101がそれぞれ組み付けられてもよい。これら第1および第2軸受1,101は、組立ライン上に準備されると共に、作業員により判別されて使用される。この判別を容易かつ正確に行うため、本実施形態に係る後述の軸受判別装置が用いられる。

0019

特に、製品の耐久試験によって、他の仕様の製品に第1軸受1を用いた場合、軸受の強度が不足していることが判明した。よって第1軸受1と外観上同一サイズで、これを強化した第2軸受101が別途準備され、第2軸受101を他の仕様の製品に組み付けることとしている。

0020

第1および第2軸受1,101は、共に転がり軸受からなり、特に針状ころ軸受(ニードルベアリング)、より詳細にはシェル形針状ころ軸受からなる。第1および第2軸受1,101は、同一の内径d、外径Dおよび幅Cを有する。図1および図2は、軸受中心Oを鉛直方向に一致させて第1および第2軸受1,101を台(図示せず)上に置いた状態を示す。(A)は平面図、(B)は正面図である。

0021

両軸受の構成はほぼ同じなので、以下、図1および図3を用いて第1軸受1の構成を説明する。周知のように、第1軸受1は、鋼板で形成された外輪2と、外輪2の内周面に接するように周方向に配置された複数のころ(ニードル)3と、これらころ3を周方向等間隔の定位置に保持する樹脂製の保持器4とを備える。ころ3は第1転動体をなす。保持器4は円筒梯子状に形成され、そのスロット5内にころ3を回転可能かつ離脱不能に収容する。外輪2の軸方向両端には、半径方向内側に向かう鍔6が形成されている。保持器4の軸方向両端にも、半径方向外側に向かう鍔7が形成されている。外輪2の半径方向内側に保持器4の一部が突出され、保持器4の半径方向内側にころ3の一部が突出されている。

0022

特に、第1軸受1は内輪を有しない。従って、第1軸受1のころ3は軸受中心O側に露出されている。この点は第2軸受101においても同じであり、第2軸受101は内輪を有さず、第2軸受101のころ(第2転動体)103は軸受中心O側に露出されている(図2参照)。

0023

第1および第2軸受1,101の相違点は次の通りである。すなわち、第1および第2軸受1,101のころ3,103の数が異なり、前者は後者より多い。また第1および第2軸受1,101のころ3,103の外径も異なり、後者は前者より大きい。

0024

本実施形態の場合、前者のころ3の数は11個、直径はF(mm)である。後者のころ103の数は1個少ない10個、直径はFより大きいG(mm)である。但しこれらの数値は適宜変更可能である。第2軸受101のころ103の数および外径をこのように定めることで、第2軸受101の強度を第1軸受1よりも向上できる。

0025

次に、本実施形態の軸受判別装置を説明する。軸受判別装置は、図4に示すような第1治具10と、図5に示すような第2治具110とを備える。図4および図5も、治具中心Xを鉛直方向に一致させて第1および第2治具10,110を台(図示せず)上に置いた状態を示す。(A)は平面図、(B)は正面図である。

0026

第1治具10は、第1軸受1に挿入可能で第2軸受101に挿入不能に構成されている。第2治具110は、第2軸受101に挿入可能で第1軸受1に挿入不能に構成されている。第1および第2治具10,110の構成もほぼ同じなので、以下、図4を用いて第1治具10の構成を詳細に説明する。

0027

ここでは、図1の如く配置された第1軸受1に、第1治具10を下から上に向かって挿入するものとする。よって便宜上、上を治具挿入方向前方、下を治具挿入方向後方とする。但しこの方向の定義はあくまで説明の便宜上定められたものに過ぎない点に留意されたい。

0028

第1治具10は、第1軸受1に挿入可能な第1軸部11と、第1軸部11の外周面に周方向等間隔で設けられた複数の第1突起部12と、第1軸部11の下端に接続され第1突起部12より大径の第1把持部13とを有する。本実施形態の場合、これらは一体に形成される。第1軸部11の外形、すなわち第1軸部11と第1突起部12の境界仮想円Bで示す。

0029

第1軸部11は、第1軸受1の内径dと等しいかそれより僅かに小さい外径を有し、第1軸受1のころ3に内接するような円形軸である。第1軸部11の長さLは、第1軸受1の幅Cより長くされているが、幅Cと等しいかあるいは短くされてもよい。

0030

第1突起部12は、保持器4よりも半径方向内側に存するころ3間の隙間すなわち第1隙間14(図1参照)に挿入可能であり、第1隙間14と同数設けられる。本実施形態の場合、第1隙間14の数は11なので、第1突起部12も11個設けられる。第1突起部12の外径Hは当然に保持器4の内径より小さい。

0031

図6(A)に詳細に示すように、第1突起部12は、ころ3の外周面形状に倣う第1凹曲面15を有し、第1隙間14内に第1突起部12が挿入されたとき、第1凹曲面15がころ3の外周面に適度に嵌合するよう構成されている。なお第1隙間14の断面形状に倣って、第1突起部12の断面形状は富士山形に形成されている。第1突起部12の周方向の両側部に第1凹曲面15が形成される。第1凹曲面15は第1軸部11の全長に亘って延びているが、それより短く延びていてもよい。第1突起部12の半径方向最外端の頂部は平面に形成され、第1隙間14内に第1突起部12が挿入されるとき、第1突起部12によってころ3の外周面をできるだけ傷付けぬようになっている。

0032

図4に示すように、第1突起部12は、その上端の角部、すなわち上端面の最も半径方向外側に位置する角部に第1面取り面16を有する。これにより、第1隙間14内に第1突起部12が最初に挿入されるとき、第1突起部12によってころ3をできるだけ傷付けぬようになっている。

0033

第1把持部13は円柱形状とされる。本実施形態の場合、第1把持部13の外径Jは第1軸受1の外径Dと等しいが、異なっていてもよい。また第1把持部13の幅Kは第1軸受1の幅Cと等しいが、異なっていてもよい。第1把持部13は、第1治具10を第1軸受1に挿入する際、作業者把持する部分となる。把持を容易にするため、第1把持部13の外周面をローレット加工等により凹凸状に形成してもよい。

0034

図7(A)にも示すように、第1把持部13は、その上端面17に、空気を噴出させるための第1空気穴18を有する。本実施形態の場合、第1空気穴18は、第1把持部13の上端面17と下端面25との間を貫通して設けられる。第1空気穴18にはギャップセンサ19が接続される。ギャップセンサ19は、第1空気穴18の下端に連通接続される空気供給管20と、空気供給管20に所定圧力の空気を供給するエアポンプ21と、空気供給管20内の圧力を検出するための圧力センサ22とを備える。詳しくは後述するが、これら第1空気穴18とギャップセンサ19は、第1治具10が第1軸受1に適正に挿入されたか否かを確認するために用いられる。

0035

次に、第2治具110における第1治具10との相違点について説明する。まず、第2突起部112の数は、第1突起部12の数より少なく、第2隙間114の数に等しい10個である。また、第2突起部112の第2凹曲面115の曲率半径は、第1凹曲面15の曲率半径より大きく、ころ103の半径に適合し且つその外周面形状に倣うような大きさとされる。その余の点は第1治具10と同様である。

0036

次に、本実施形態の軸受判別装置を用いた軸受判別方法を説明する。

0037

まず、第1軸受1を使用したい場合、作業者は、ギャップセンサ19が予め接続された第1治具10を片手で把持し、もう片方の手で第1軸受1と思われる軸受を掴み、第1治具10を軸受に挿入することを試みる

0038

仮に、掴んだ軸受が第1軸受1であれば、第1治具10の各第1突起部12が第1軸受1の各第1隙間14内にスムーズに挿入され、第1把持部13が軸受に当たるまで第1治具10の挿入が行える。

0039

このとき、第1凹曲面15がころ3の外周面上をスムーズにスライドし、第1隙間14内における第1突起部12のガタつきは最小限に抑えられる。また、第1面取り面16により、挿入開始時に第1突起部12がころ3を傷付けてしまうことを抑制ないし防止できる。第1把持部13を把持して挿入を行えるので挿入作業が容易である。

0040

第1治具10および第1軸受1の挿入完了後の状態を図8に示す。作業者は、第1軸受1が第1把持部13に当たったことを触感感知できる。また作業者は、第1軸部11と第1突起部12の上端部が第1軸受1の上方に突出したことを目視で感知できる。これにより作業者は、掴んだ軸受が正しい第1軸受1であったことを容易に確認できる。

0041

これに加え、本実施形態では、第1空気穴18からの空気噴出停止によっても軸受が正しいかどうかを確認できる。すなわち、図7(A)に示すように、第1軸受1が第1把持部13に当たる前、すなわち第1軸受1と第1把持部13の間に隙間(ギャップ)がある間は、第1空気穴18から空気が噴出しており、圧力センサ22の検出値はまだ立ち上がっていない。

0042

しかし、第1治具10の挿入が適正に完了すると、図7(B)に示すように、第1軸受1が第1把持部13に当たり、特に第1軸受1の下端の鍔6が第1把持部13の上端面17に面接触し、第1空気穴18を塞ぐ。すなわち第1軸受1と第1把持部13の間に隙間が無くなる。これにより第1空気穴18からの空気の噴出が停止すると共に、圧力センサ22の検出値が所定値以上に立ち上がる。作業者は、空気噴出停止を触感、音感等で感知すると共に、圧力センサ22の検出値が立ち上がったことを目視で確認することにより、掴んだ軸受が正しい第1軸受1であったことを容易に、しかもより正確に確認できる。

0043

仮に第1軸受1が不良品であったとすると、第1治具10が途中までは挿入できるが、完全には挿入できない事態が起こり得る。本実施形態ではこうした事態をも発見することができ、軸受の判別のみならず、軸受の不良をも発見することができる。そして不良の軸受を製品に組み付けてしまうことを予め防止できる。

0044

他方、第1軸受1だと思って掴んだ軸受が、実際には第2軸受101であった場合、第1治具10の第1突起部12と、第2軸受101の第2隙間114との数、位置、大きさ等が合わないことから、第1突起部12を第2隙間114内に挿入することはできない。従って第1治具10を軸受に挿入することはできず、このことを以て作業者は掴んだ軸受が間違っていたことを認識できる。よって、間違った軸受を製品に組み付けてしまう誤組の問題も解消することが可能である。

0045

なお、第1軸受1において、例えば外輪2の鍔6に、第1軸受1の識別のための表示が刻印されていることがある。この場合、識別表示視認と本実施形態の治具の使用と組み合わせることにより、判別をより一層正確に行うことができる。

0046

第2軸受101を使用したい場合も同様である。この場合、作業者は、ギャップセンサ19が予め接続された第2治具110を、第2軸受101だと思って掴んだ軸受に挿入することを試みる。第2治具110を軸受に完全に挿入できれば、作業者は、掴んだ軸受が正しい第2軸受101であることを確認できる。逆に、第2治具110を軸受に挿入できない場合、作業者は、掴んだ軸受が間違っていたことを確認できる。図9に、第2治具110および第2軸受101の挿入完了後の状態を示す。

0047

このように本実施形態によれば、第1および第2軸受1,101にそれぞれ対応しかつ適合した二種類の治具、すなわち第1および第2治具10,110を設けたので、外観上同一サイズの二種類の転がり軸受1,101を容易且つ正確に判別することが可能である。

0048

次に、本実施形態の変形例を説明する。図6(B)〜(H)には第1突起部12の変形例を示す。図6(B)に示す第1変形例では、第1凹曲面15より半径方向外側に位置する第1突起部12の先端部の断面形状が三角形状とされている。図6(C)に示す第2変形例では同断面形状山形とされている。図6(D)に示す第3変形例では同断面形状が歯車歯形形状とされている。

0049

図6(E)〜(H)には第1凹曲面15の無い第1突起部12の断面形状を示す。図6(E)に示す第4変形例では、第1突起部12の断面形状が、隣り合うころ3の外周面に外接するような台形とされている。図6(F)に示す第5変形例では同断面形状が同様に外接するような三角形とされている。図6(G)に示す第6変形例では同断面形状が同様に外接するような山形とされている。図6(H)に示す第7変形例では同断面形状が同様に外接するような歯車歯形形状とされている。なお外接は必須ではなく、適度なクリアランスが設けられていてもよい。このように第1突起部12の形状は適宜変形することが可能である。第2突起部112の断面形状を図6(B)〜(H)に示すような断面形状にすることも当然可能である。

0050

以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明は以下のような他の実施形態も可能である。

0051

(1)例えば第1および第2軸受は、シェル形でない通常の針状ころ軸受からなっていてもよく、玉軸受ボールベアリング)からなっていてもよい。

0052

(2)前記実施形態では、二種類の転がり軸受(1,101)に対応した二種類の治具(10,110)を設けたが、より多種類の転がり軸受に対応したより多種類の治具を設けてもよい。この場合も、二種類の治具の組み合わせを任意に抽出すれば、その抽出された組み合わせが、本発明に係る軸受判別装置を構成する。

0053

(3)第1転動体と第2転動体は、外径が同一のものであってもよい。

0054

(4)前記実施形態では、異なる仕様の製品に組み付ける異なる軸受を判別するために軸受判別装置を用いた。しかしながら、軸受判別装置の用途は任意であり、判別が必要なあらゆる状況下で軸受判別装置を使用することが可能である。

0055

前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

0056

1 第1軸受
3 ころ
10 第1治具
11 第1軸部
12 第1突起部
13 第1把持部
14 第1隙間
15 第1凹曲面
16 第1面取り面
18 第1空気穴
101 第2軸受
103 ころ
110 第2治具
111 第2軸部
112 第2突起部
113 第2把持部
114 第2隙間
115 第2凹曲面
116 第2面取り面
118 第2空気穴

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