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技術 バルブ構造

出願人 愛三工業株式会社
発明者 安藤賢治
出願日 2017年7月21日 (2年9ヶ月経過) 出願番号 2017-141648
公開日 2019年2月7日 (1年2ヶ月経過) 公開番号 2019-019958
状態 未査定
技術分野 燃料噴射装置 弁ハウジング
主要キーワード バルブフランジ ケース胴 各係合片 係合解除状態 フロートバルブ バルブ構造 変更部分 係合解除
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(2019年2月7日)のものです。
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図面 (7)

課題

蓋をケースから容易に取り外すことができるバルブ構造を提供する。

解決手段

バルブ構造は、両端部に開口を有する筒状のケース12と、ケース12内に収容された弁体14と、ケース12の一方の端部に装着されたキャップ20とを備える。ケース12は、キャップ20が装着された端部側から順に、所定の外径フランジ部28と、フランジ部28から径方向内方へ凹む外側面を有する係合凹部30とを有する。キャップ20は、環状の基板部56と、基板部56の外周縁から略垂直方向に延びかつフランジ部28及び係合凹部30の外側面に対応する複数の弾性変形可能な係合片58とを有する。係合片58は、先端部に径方向内方に突出する係合凸部62を有し、少なくとも一つの係合片58の係合凸部62が係合片58の弾性変形を利用して係合凹部30に係合されている。

概要

背景

一般に、LPG等を燃料とする内燃機関は、燃料ポンプからインジェクタに至る燃料通路内に燃料の逆流を防止する逆止弁を備えている。例えば、特許文献1に記載の燃料ポンプには、その吐出口に逆止弁が設けられている。

特許文献1に記載の逆止弁は、樹脂製の燃料ポンプの吐出口に一体成形された円筒状のケースと、ケース内に配置された弁体及びスプリングと、環状の蓋とを備える。蓋はケースの端部にかしめ固定されることにより、弁体をスプリングを介してケース内に保持している。

また、金属製の燃料通路に逆止弁を設置する場合には、一般にステンレス等の金属製のケースを有する逆止弁が圧入により取り付けられている。通常、金属製のケースを備える逆止弁は、弁体及びスプリングを内部に保持するために、略円筒状の金属製の蓋がケースに圧入又はかしめにより固定されている。

概要

蓋をケースから容易に取り外すことができるバルブ構造を提供する。バルブ構造は、両端部に開口を有する筒状のケース12と、ケース12内に収容された弁体14と、ケース12の一方の端部に装着されたキャップ20とを備える。ケース12は、キャップ20が装着された端部側から順に、所定の外径フランジ部28と、フランジ部28から径方向内方へ凹む外側面を有する係合凹部30とを有する。キャップ20は、環状の基板部56と、基板部56の外周縁から略垂直方向に延びかつフランジ部28及び係合凹部30の外側面に対応する複数の弾性変形可能な係合片58とを有する。係合片58は、先端部に径方向内方に突出する係合凸部62を有し、少なくとも一つの係合片58の係合凸部62が係合片58の弾性変形を利用して係合凹部30に係合されている。

目的

そこで、本明細書に開示の技術は、ケースから蓋を容易に取り外すことができるバルブ構造を提供する

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

両端部に開口を有する筒状のケースと、前記ケース内に収容された弁体と、前記ケースの一方の端部に装着された蓋と、を備えるバルブ構造であって、前記ケースは、前記蓋が装着された端部側から順に、所定の外径フランジ部と、該フランジ部から径方向内方へ凹む外側面を有する係合凹部とを有し、前記蓋は、前記フランジ部の先端面に対応する環状の基板部と、該基板部の外周縁から略垂直方向に延びかつ前記フランジ部及び前記係合凹部の外側面に対応する複数の弾性変形可能な係合片とを有し、前記係合片は、先端部に径方向内方に突出する係合突起を有し、前記複数の係合片のうちの少なくとも一つの係合片の係合突起が該係合片の弾性変形を利用して前記係合凹部に係合されている、バルブ構造。

請求項2

請求項1に記載のバルブ構造であって、前記ケースは、前記フランジ部の先端面から軸方向に延びる切欠部を有し、前記複数の係合片のうちの残りの係合片は前記切欠部内に配置されている、バルブ構造。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載のバルブ構造であって、前記ケース内で前記弁体を軸方向に移動可能に支持するバルブガイドを備えており、前記バルブガイドは、前記ケースのフランジ部と前記蓋の基板部との間に挟持される挟持部を有しており、前記係合凹部に係合している前記係合片の前記係合突起と前記基板部との間の弾性変形部と、前記フランジ部及び前記挟持部の外周面との間には、空間部が形成されている、バルブ構造。

請求項4

請求項3に記載のバルブ構造であって、前記空間部の径方向の寸法は、前記係合突起の突出量より大きい、バルブ構造。

請求項5

請求項3又は請求項4に記載のバルブ構造であって、前記フランジ部は、前記係合凹部側から先端面側に向かって縮径するテーパ部を有する、バルブ構造。

技術分野

0001

本明細書に開示の技術はバルブ構造に関する。

背景技術

0002

一般に、LPG等を燃料とする内燃機関は、燃料ポンプからインジェクタに至る燃料通路内に燃料の逆流を防止する逆止弁を備えている。例えば、特許文献1に記載の燃料ポンプには、その吐出口に逆止弁が設けられている。

0003

特許文献1に記載の逆止弁は、樹脂製の燃料ポンプの吐出口に一体成形された円筒状のケースと、ケース内に配置された弁体及びスプリングと、環状の蓋とを備える。蓋はケースの端部にかしめ固定されることにより、弁体をスプリングを介してケース内に保持している。

0004

また、金属製の燃料通路に逆止弁を設置する場合には、一般にステンレス等の金属製のケースを有する逆止弁が圧入により取り付けられている。通常、金属製のケースを備える逆止弁は、弁体及びスプリングを内部に保持するために、略円筒状の金属製の蓋がケースに圧入又はかしめにより固定されている。

先行技術

0005

特開平9−250417号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特に金属製のケース及び蓋を有する逆止弁の場合、ケースに圧入又はかしめにより固定された蓋は、ケースから容易に取り外すことができない。そのため、逆止弁の内部に異物侵入した場合や、弁体が劣化した場合に、蓋を取り外して逆止弁の清掃や弁体の交換を行うことが困難である。

0007

そこで、本明細書に開示の技術は、ケースから蓋を容易に取り外すことができるバルブ構造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

その一つの例は、両端部に開口を有する筒状のケースと、ケース内に収容された弁体と、ケースの一方の端部に装着された蓋とを備えるバルブ構造であって、ケースは、蓋が装着された端部側から順に、所定の外径フランジ部と、フランジ部から径方向内方へ凹む係合凹部とを有し、蓋は、フランジ部の先端面に対応する環状の基板部と、基板部の外周縁から略垂直方向に延びかつフランジ部及び係合凹部の外側面に対応する複数の弾性変形可能な係合片とを有し、係合片は、先端部に径方向内方に突出する係合突起を有し、複数の係合片のうちの少なくとも一つの係合片の係合突起が係合片の弾性変形を利用して係合凹部に係合されていることを特徴とする。

0009

この構成によると、少なくとも一つの係合片の係合突起が係合片の弾性変形を利用して係合凹部に係合されている。そのため、係合突起と係合凹部との係合は、係合片の弾性変形を利用して解除可能であり、蓋が圧入又はかしめによりケースに固定されているバルブ構造と比べて、蓋をケースから容易に取り外すことができる。

0010

上記バルブ構造において、ケースは、フランジ部の先端面から軸方向に延びる切欠部を有し、複数の係合片のうちの残りの係合片は切欠部内に配置されていてもよい。

0011

この構成によると、ケースの切欠部内に配置された係合片がケースの切欠部の側壁に当接することにより、蓋がケースに対して周方向に回転することを抑制できる。そのため、蓋とケースとの摩耗を抑制でき、バルブ構造の耐久性を向上できる。

0012

上記バルブ構造は、ケース内で弁体を軸方向に移動可能に支持するバルブガイドを備えており、バルブガイドは、ケースのフランジ部と蓋の基板部との間に挟持される挟持部を有しており、係合凹部と係合している係合片の係合突起と基板部との間の弾性変形部と、フランジ部及び挟持部の外周面との間には、空間部が形成されていてもよい。

0013

この構成によると、蓋の係合片の弾性変形部を空間部に向かって押圧することで、係合片の係合突起を径方向外方、すなわち、係合凹部との係合解除方向へ変位させることができる。これにより、蓋をケースからより容易に取り外すことができる。

0014

上記バルブ構造において、空間部の径方向の寸法は、係合突起の突出量より大きくてもよい。

0015

この構成によると、空間部の径方向の寸法が係合突起の突出量より大きいため、蓋の係合片の弾性変形部を空間部に向かって押圧して係合片の先端部を径方向外方に変位させた際に、係合突起と係合凹部との係合が解除されやすくなる。これにより、蓋をケースからより円滑に取り外すことができる。

0016

上記バルブ構造において、フランジ部は、係合凹部側から先端面側に向かって縮径するテーパ部を有してもよい。

0017

この構成によると、蓋の係合片の弾性変形部を空間部に向かって押圧した際に、係合片はテーパ部に沿った形状に湾曲する。これにより、係合片の過度な湾曲が抑制され、過度な湾曲に起因する蓋の破損が防止される。

発明の効果

0018

上記バルブ構造によると、少なくとも一つの係合片の係合突起が係合片の弾性変形を利用して係合凹部に係合されている。そのため、係合突起と係合凹部との係合は、係合片の弾性変形を利用して解除可能であり、蓋が圧入又はかしめによりケースに固定されているバルブ構造と比べて、蓋をケースから容易に取り外すことができる。

図面の簡単な説明

0019

実施形態1に係るチェックバルブの斜視図である。
実施形態1に係るチェックバルブの分解斜視図である。
実施形態1に係るチェックバルブの取付状態を示す断面図である。
図3におけるIV−IV線矢視断面図である。
実施形態2に係るチェックバルブの係合片と係合凹部の係合状態を示す図である。
実施形態2に係るチェックバルブの係合片と係合凹部の係合解除状態を示す図である。

実施例

0020

[実施形態1]
以下、本明細書に開示の技術の実施形態1について図面を用いて説明する。本実施形態に係るバルブ構造は、車両の燃料ポンプから内燃機関のインジェクタに至る燃料通路に配置されるチェックバルブに適用したものである。図1はチェックバルブの斜視図、図2はチェックバルブの分解斜視図、図3はチェックバルブの取付構造を示す断面図、及び図4図3におけるIV−IV線矢視断面図である。

0021

<チェックバルブの構造>
図1から3に示すように、チェックバルブ10は、ケース12、弁体14、スプリング16、バルブガイド18、及びキャップ20を備えている。ケース12は、アルミニウム等の金属製で、上下両端に開口を有する中空円筒状に形成されている。ケース12の中空部は、軸方向(図3において上下方向)に延在し、かつ、LPG等の燃料が流れる連通路部22とされている。燃料は、ケース12内すなわち連通路部22を、図3において上側から下側へ流れる。なお、説明の都合上、ケース12の連通路部22の上流側に対応する側を上側とし、連通路部22の下流側に対応する側を下側とするが、チェックバルブ10の取付方向はその方向に限定されない。

0022

図1及び2に示すように、ケース12の軸方向中央には、一定の外径を有するケース胴部23が形成されている。また、ケース12の上端部には最も外径が大きい嵌合部24と、嵌合部24からケース胴部23に向かって外径が小さくなる縮径部26とが形成されている。一方、ケース12の下端部には、所定の外径を有するフランジ部28と、フランジ部28の上方に位置しておりかつフランジ部28から径方向内方へ凹む外側面を有する係合凹部30が形成されている。また、ケース12は、径方向に対向する位置に一対のスリット31を有しており、各スリット31はケース12の下端から中央付近まで軸方向に延びている。なお、スリット31の数は適宜変更可能である。ケース12が複数のスリット31を有する場合には、スリット31は周方向に等間隔に配置されていることが好ましい。また、スリット31は、本明細書における「切欠部」に相当する。

0023

図3に示すように、連通路部22はケース12の軸方向に延びており、その上流端は流入口32とされている。ケース12は、上端部と中央部との間に、連通路部22の通路面積を低下させる絞り部33を有している。絞り部33は、上側から順に、連通路部22の内径が小さくなる第1傾斜面34と、連通路部22の内径が最も小さい絞り面36と、連通路部22の内径が大きくなる第2傾斜面38とを有している。

0024

図2に示すように、バルブガイド18は、略円筒状のガイド部40と、ガイド部40から下方に延びる3本の連結部42と、連結部42が接続された円環状の挟持部44とを備える。バルブガイド18は、金属製又は樹脂製である。各連結部42は挟持部44の上面から上方に延びる柱状に形成されており、それぞれの上端部がガイド部40の下半体の外周面に連結されている。バルブガイド18は、ケース12の下端部の開口から挿入されて、連通路部22内に配置されている。また、挟持部44がケース12のフランジ部28と後述するキャップ20の基板部56とに挟持されることによって、バルブガイド18は軸方向に位置決めされている(図3参照)。

0025

図2に示すように、弁体14は、ゴム等の弾性体からなる略半球状の弁部46と、金属又は樹脂からなる弁軸48とからなる。弁軸48は、円柱状の胴部50と、胴部50の上端部から径方向外方に延出するバルブフランジ部52と、胴部50から下方に延びる角柱状の軸部54とを有する。図3に示すように、軸部54はバルブガイド18のガイド部40内に挿入されており、これにより、バルブガイド18は弁体14を軸方向に移動可能に支持する。なお、弁部46の下面には凹部46aが形成されており、胴部50の上端の突部50aが弁部46の凹部46aに嵌合されている。

0026

スプリング16は、金属製のコイルスプリングからなる。図3に示すように、弁体14の弁軸48及びバルブガイド18のガイド部40の上半体は、スプリング16内に配置されている。また、スプリング16の上端は弁体14のバルブフランジ部52の下面に当接しており、スプリング16の下端はバルブガイド18の連結部42の上面に当接している。これにより、スプリング16は、弁体14を閉弁方向、すなわち連通路部22の上流側に向けて付勢する。なお、弁部46がケース12の第2傾斜面38に弾性的に当接することにより、連通路部22は閉鎖される。つまり、ケース12の第2傾斜面38が弁体14の弁座として機能する。

0027

ケース12の下端部には、弁体14、スプリング16、及びバルブガイド18をケース12内に保持するために、キャップ20が同軸状に装着されている。キャップ20は、金属製であり、例えば、ステンレス等の板材プレス加工することにより形成される。キャップ20は、円環状の基板部56と、基板部56の外周縁から略垂直方向に延びる12個の係合片58とを有する(図2参照)。基板部56の中空孔は流出口60とされている(図3参照)。係合片58は周方向に等間隔に配置されており、径方向外方に弾性変形可能に形成されている。各係合片58は、上下方向において上端部と中央部との間に、径方向内方に突出するよう湾曲している係合凸部62を有する。係合凸部62の内側面には、キャップ20の基板部56側から先端部側に向かって、径方向内方に傾斜する第1摺動面62aと径方向外方に傾斜する第2摺動面62bとが形成されている。なお、係合片58の数は適宜変更可能である。

0028

キャップ20をケース12に装着するためにキャップ20をケース12に下方から押圧すると、キャップ20の係合凸部62の第2摺動面62bがバルブガイド18の挟持部44に当接することにより係合片58が径方向外方へ弾性変形する。そして、係合凸部62がフランジ部28を乗り越えたところで径方向内方へ変位し、係合凸部62が係合凹部30に当接して係合する。このようにして、係合凸部62は係合片58の弾性変形を利用して径方向外方から係合凹部30に係合し、キャップ20はケース12に係止される。なお、係合凸部62は係合凹部30に係合する形状であればよく、例えば、係合凸部62と係合凹部30が係合している状態において、係合凸部62は係合凹部30から径方向に離間していてもよい。

0029

なお、キャップ20をケース12から取り外すためにキャップ20を下方に引くと、キャップ20の係合凸部62の第1摺動面62aがケース12のフランジ部28に当接することにより係合片58が径方向外方へ弾性変形する。これにより、係合凸部62と係合凹部30の係合が解除される。

0030

ケース12のスリット31は、隣り合う2個の係合片58及びその間の隙間を含む周方向の長さより僅かに大きな幅に形成されている。そのため、図4に示すように、隣接する2個の係合片58はスリット31に嵌合する。スリット31に嵌合している係合片58がケース12のスリット31の壁面に周方向に当接することにより、キャップ20がケース12に対して周方向に回転することが抑制される。なお、スリット31に嵌合される係合片58の数は2個に限定されず、適宜変更可能である。

0031

<チェックバルブの取付構造>
次に、チェックバルブ10の取付構造について説明する。図3に示すように、燃料ポンプ(図示しない)に取り付けられる金属製のアダプタ64には燃料通路66が形成されている。燃料通路66は、直線状に形成されており、アダプタ64の下側の端面68において下方に向かって開口している。燃料通路66の上流側は、燃料ポンプの吐出口に連通されている。一方、燃料通路66の下流側は燃料供給管を介して内燃機関、より詳しくは内燃機関のインジェクタ(図示しない)に連通されている。

0032

チェックバルブ10は、ケース12の嵌合部24の外周面が燃料通路66の周壁面に密接するよう、燃料通路66内に圧入により取り付けられている。そのため、ケース12の嵌合部24より下側においては、燃料通路66の周壁面とケース12の外周面との間に隙間70が形成されており、隙間70はスリット31を介して連通路部22と連通している。また、チェックバルブ10は、キャップ20がアダプタ64の端面68より下に位置するように、燃料通路66内に取り付けられている。これにより、チェックバルブ10をアダプタ64から取り外すことなく、キャップ20をケース12から取り外すことができる。

0033

<チェックバルブの動作>
燃料が燃料通路66を流れていない場合には、スプリング16の付勢力により弁体14は閉弁位置、すなわち弁部46が第2傾斜面38に弾性的に当接している状態に保たれる。

0034

燃料ポンプが駆動され、燃料が燃料通路66から流入口32を介して連通路部22内に流入すると、燃料の圧力により弁体14は下流方向に移動し、弁部46が第2傾斜面38から離れる。これにより、チェックバルブ10は開弁状態になり、連通路部22内に流入した燃料は流出口60から燃料通路66の下流側へと流出する。また、連通路部22はスリット31を介して隙間70と連通しているため、チェックバルブ10が開弁状態の場合には、連通路部22内に流入した燃料の一部は、スリット31及び隙間70を介して燃料通路66の下流側へと流出する。

0035

燃料ポンプが停止すると、連通路部22を流れる燃料の圧力がスプリング16の付勢力より弱くなる。そのため、弁体14はスプリング16の付勢力により上流方向に移動し、弁部46が第2傾斜面38に弾性的に着座する。これにより、チェックバルブ10は閉弁状態となる。この状態において仮に燃料通路66の下流側の燃料の圧力が高くなったとしても、下流側からの圧力では弁部46は第2傾斜面38から離間しないため、燃料の逆流が防止される。

0036

<本実施形態の利点>
この実施形態によると、キャップ20の係合片58の係合凸部62が係合片58の弾性変形を利用してケース12の係合凹部30と係合することにより、金属製のキャップ20が金属製のケース12に保持されている。そのため、圧入やかしめによる従来の固定方法と比べて、ケース12に対してキャップ20を容易に着脱できる。

0037

また、4個の係合片58がケース12のスリット31内に配置されている。そのため、係合片58がケース12のスリット31の側壁と周方向に当接することにより、キャップ20がケース12に対して周方向に回転することを抑制できる。これにより、キャップ20とケース12との摩耗を抑制でき、耐久性を向上できる。

0038

また、係合片58の係合凸部62が第1摺動面62a及び第2摺動面62bを有している。そのため、キャップ20をケース12に装着する際には、バルブガイド18の挟持部44に第2摺動面62bが当接することにより、係合片58の径方向外方への弾性変形が円滑に行われる。一方、キャップ20をケース12から取り外す際には、第1摺動面62aがケース12のフランジ部28と当接することにより、係合片58の径方向外方への弾性変形が円滑に行われる。これにより、ケース12へのキャップ20の着脱をより容易に行うことができる。

0039

[実施形態2]
以下において、実施形態2について図5及び図6を参照しながら説明する。なお、実施形態2は、実施形態1のフランジ部28及び挟持部44に変更を加えたものであるから、その変更部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。図5は、チェックバルブ10の係合凸部62と係合凹部30の係合状態を示す図であり、図6は、係合凸部62と係合凹部30の係合解除状態を示す図である。

0040

図5に示すように、フランジ部80は、ケース12の下端面に向かって徐々に外径が小さくなるテーパ部82を有している。また、バルブガイド18の挟持部84は、テーパ部82の最小の外径、すなわちテーパ部82の下端の外径と等しい外径を有するように形成されている。これにより、係合片58の係合凸部62と基板部56との間の弾性変形部88と、係合片58とテーパ部82及び挟持部84との間には、空間部86が形成されている。なお、空間部86の径方向の寸法L1は、係合片58の係合凸部62の径方向の突出量L2より大きく設定されている。

0041

図6に示すように、係合片58の弾性変形部88を空間部86に向かって径方向内方(図6において矢印Fで示す方向)に押圧すると、係合片58がテーパ部82及び挟持部84の少なくとも一方に当接するまで湾曲する。これにより、係合凸部62は径方向外方に変位し、係合凸部62と係合凹部30との係合が解除される。

0042

<本実施形態の利点>
この実施形態によると、キャップ20の係合片58の弾性変形部88を空間部86に向かって押圧することにより、係合凸部62が径方向外方に変位し、係合凸部62と係合凹部30との係合が解除される。そのため、より容易にケース12からキャップ20を取り外すことができる。

0043

また、ケース12のフランジ部80はテーパ部82を有している。そのため、係合片58の弾性変形部88を空間部86に向かって押圧した際に、係合片58はテーパ部82に当接し、係合片58の過度の湾曲が防止される。これにより、キャップ20の係合片58が過度の湾曲により破損することを防止できる。

0044

[他の実施形態]
本明細書に開示の技術は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、スリット31は省略してもよい。また、スリット31の代わりに、係合凸部62が嵌合する凹部を係合凹部30の外周面に設けてもよいし、係合片58の弾性変形部88が嵌合する溝をケース12のフランジ部28及びバルブガイド18の挟持部44の外周面に設けてもよい。また、本開示のバルブ構造はチェックバルブに限定されず、リリーフバルブフロートバルブ等にも適用可能である。

0045

10チェックバルブ(バルブ構造)
12ケース
14弁体
18バルブガイド
20キャップ(蓋)
28,80フランジ部
30係合凹部
31スリット(切欠部)
44,84 挟持部
56基板部
58係合片
62 係合凸部(係合突起)
82テーパ部
86 空間部
88弾性変形部

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