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技術 排気ガス浄化装置の配置構造

出願人 井関農機株式会社
発明者 上路嘉隆市丸智之藤田靖
出願日 2017年7月31日 (2年7ヶ月経過) 出願番号 2017-148131
公開日 2019年2月21日 (1年0ヶ月経過) 公開番号 2019-027373
状態 未査定
技術分野 推進装置の冷却,吸排気,燃料タンクの配置 排気の後処理 収穫機本体(4)(コンバイン)
主要キーワード 傾斜底壁 サプライモジュール 後側部位 左側部位 前側部位 右側部位 水分センサ 内部配管
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21日)のものです。
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図面 (16)

課題

機体へ搭載し易くすると共に機体上の占有空間を小さくすることができる排気ガス浄化装置配置構造を提供する。

解決手段

エンジン(E)から排出される排気ガス中の未燃焼ガス酸化するDOC(21)と、このDOC(21)通過後の排気ガス中の窒素酸化物アンモニア還元して浄化するSCR触媒(22)を備えた排気ガス浄化装置の配置構造であって、DOC(21)を、その排気ガス流通方向を上下方向に向けた姿勢で設け、SCR触媒(22)を、その排気ガス流通方向を機体前後方向に向けた姿勢で設ける。また、SCR触媒(22)を前記DOC(21)の右側に配置する。また、側面視で、SCR触媒(22)の前部をDOC(21)の下部に重ねて配置する。

概要

背景

従来のコンバインでは、エンジン燃焼された排気ガス中の未燃焼ガス酸化する触媒を有するDOCと、DOC通過後の排気ガス中の窒素酸化物浄化するSCR触媒を備えた排気浄化装置を設ける技術が知られている。(特許文献1)

概要

機体へ搭載し易くすると共に機体上の占有空間を小さくすることができる排気ガス浄化装置配置構造を提供する。エンジン(E)から排出される排気ガス中の未燃焼ガスを酸化するDOC(21)と、このDOC(21)通過後の排気ガス中の窒素酸化物をアンモニア還元して浄化するSCR触媒(22)を備えた排気ガス浄化装置の配置構造であって、DOC(21)を、その排気ガス流通方向を上下方向に向けた姿勢で設け、SCR触媒(22)を、その排気ガス流通方向を機体前後方向に向けた姿勢で設ける。また、SCR触媒(22)を前記DOC(21)の右側に配置する。また、側面視で、SCR触媒(22)の前部をDOC(21)の下部に重ねて配置する。

目的

本発明の主たる課題は、機体へ搭載し易くすると共に、搭載機体上の占有空間を小さくすることができる排気ガス浄化装置の配置構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

エンジン(E)から排出される排気ガス中の未燃焼ガス酸化するDOC(21)と、このDOC(21)通過後の排気ガス中の窒素酸化物アンモニア還元して浄化するSCR触媒(22)を備えた排気ガス浄化装置配置構造であって、前記DOC(21)を、その排気ガス流通方向を上下方向に向けた姿勢で設け、前記SCR触媒(22)を、その排気ガス流通方向を搭載機体の前後方向に向けた姿勢で設けたことを特徴とする排気ガス浄化装置の配置構造。

請求項2

前記SCR触媒(22)を前記DOC(21)の右側に配置した請求項1記載の排気ガス浄化装置の配置構造。

請求項3

側面視で、前記SCR触媒(22)の一部をDOC(21)に重ねて配置した請求項2記載の排気ガス浄化装置の配置構造。

請求項4

側面視で、前記SCR触媒(22)の前部をDOC(21)の下部に重ねて配置した請求項3記載の排気ガス浄化装置の配置構造。

請求項5

前記DOC(21)とSCR触媒(22)を支持部材(30)に取り付け、該支持部材(30)を機体フレーム(1)に取り付ける構成とした請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置の配置構造。

請求項6

前記支持部材(30)を、上下方向に延在する第1支持部材(31)と前後方向に延在する第2支持部材(32)から側面視でL字形状に形成し、前記DOC(21)を第1支持部材(31)に取り付け、前記SCR触媒(22)を第2支持部材(32)に取り付けた請求項5記載の排気ガス浄化装置の配置構造。

技術分野

0001

本発明は、排気ガス浄化装置配置構造に関するものである。

背景技術

0002

従来のコンバインでは、エンジン燃焼された排気ガス中の未燃焼ガス酸化する触媒を有するDOCと、DOC通過後の排気ガス中の窒素酸化物浄化するSCR触媒を備えた排気浄化装置を設ける技術が知られている。(特許文献1)

先行技術

0003

特開2016−131547号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、特許文献1の技術では、DOCを、脱穀装置に対向させ排気ガス流通方向を上下方向に向けた姿勢で設け、SCR触媒を、穀粒貯留するグレンタンクの上側に排気ガス流通方向を機体幅方向(左右方向)に向けた姿勢で設けているので、高温となるDOCとSCR触媒が機体の高い位置に露出し、藁屑堆積操縦部への熱気の影響等において問題がある他、DOCとSCR触媒を機体へ搭載しにくくなる問題がある。

0005

一方、DOCとSCR触媒を脱穀装置とグレンタンクの間における機体フレーム上の低部に配置する場合、この脱穀装置とグレンタンクの間の空間が狭いために、DOCとSCR触媒を上下に並べて配置することが考えられる。

0006

しかしながら、この場合には、グレンタンクの下部に形成される傾斜底壁を前後方向および左右方向に大きく凹ませて、この凹部にDOCとSCR触媒を入り込ませる必要があり、この凹部の形成によってグレンタンクの容量が減少し、刈取脱穀作業能率が低下する問題が生じる。

0007

そこで、本発明の主たる課題は、機体へ搭載し易くすると共に、搭載機体上の占有空間を小さくすることができる排気ガス浄化装置の配置構造を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。

0009

すなわち、請求項1記載の発明は、エンジン(E)から排出される排気ガス中の未燃焼ガスを酸化するDOC(21)と、このDOC(21)通過後の排気ガス中の窒素酸化物をアンモニア還元して浄化するSCR触媒(22)を備えた排気ガス浄化装置の配置構造であって、前記DOC(21)を、その排気ガス流通方向を上下方向に向けた姿勢で設け、前記SCR触媒(22)を、その排気ガス流通方向を搭載機体の前後方向に向けた姿勢で設けたことを特徴とする排気ガス浄化装置の配置構造である。

0010

請求項2記載の発明は、前記SCR触媒(22)を前記DOC(21)の右側に配置した請求項1記載の排気ガス浄化装置の配置構造である。

0011

請求項3記載の発明は、側面視で、前記SCR触媒(22)の一部をDOC(21)に重ねて配置した請求項2記載の排気ガス浄化装置の配置構造である。

0012

請求項4記載の発明は、側面視で、前記SCR触媒(22)の前部をDOC(21)の下部に重ねて配置した請求項3記載の排気ガス浄化装置の配置構造である。

0013

請求項5記載の発明は、前記DOC(21)とSCR触媒(22)を支持部材(30)に取り付け、該支持部材(30)を機体フレーム(1)に取り付ける構成とした請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置の配置構造である。

0014

請求項6記載の発明は、前記支持部材(30)を、上下方向に延在する第1支持部材(31)と前後方向に延在する第2支持部材(32)から側面視でL字形状に形成し、前記DOC(21)を第1支持部材(31)に取り付け、前記SCR触媒(22)を第2支持部材(32)に取り付けた請求項5記載の排気ガス浄化装置の配置構造である。

発明の効果

0015

請求項1記載の発明によれば、DOC(21)が、その排気ガス流通方向を上下方向に向けた姿勢で設けられるので、搭載機体上の占有空間を小さくすることができる。

0016

請求項2記載の発明によれば、SCR触媒(22)をDOC(21)の右側に配置することで、排気浄化装置をコンパクトに構成でき、搭載機体上の占有空間を小さくすることができる。

0017

請求項3記載の発明によれば、側面視で、SCR触媒(22)の一部をDOC(21)に重ねて配置することで、排気浄化装置をコンパクトに構成でき、搭載機体上の占有空間を小さくすることができる。

0018

請求項4記載の発明によれば、側面視で、SCR触媒(22)の前部をDOC(21)の下部に重ねて配置することで、排気浄化装置をコンパクトに構成でき、搭載機体上の占有空間を小さくすることができる。

0019

請求項5記載の発明によれば、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明の効果に加え、DOC(21)とSCR触媒(22)を支持部材(30)に取り付け、この支持部材(30)を機体フレーム(1)に取り付けることで、DOC(21)とSCR触媒(22)を機体へ容易に搭載することができる。

0020

請求項6記載の発明によれば、請求項5記載の発明の効果を奏するうえで、側面視でL字形状に形成された支持部材(30)によって、排気ガス流通方向を上下方向に向けたDOC(21)と、排気ガス流通方向を前後方向に向けたSCR触媒(22)を支持することができる。

図面の簡単な説明

0021

コンバインの左側面図である。
コンバインの右側面図である。
排気浄化装置を説明する右側面図である。
排気浄化装置を説明する平面図である。
排気浄化装置を説明する背面図である。
DOCとSCRを説明する左側面図である。
図6の平面図である。
図6の底面図である。
図6の正面図である。
図6の背面図である。
DOCとSCRを説明する右側面図である。
グレンタンクの凹部を説明する左側面図である。
グレンタンクの凹部を説明する背面図である。
搬送螺旋用の伝動部を説明する右側面図である。
図14の背面図である。

実施例

0022

本発明について図面を参照しつつ説明する。なお、操縦者から見て、前方を前側、後方を後側、右手側を右側、左手側を左側として便宜的に方向を示して説明する。

0023

図1,2に示すように、コンバインは、機体フレーム1の下側に土壌面走行する左右一対クローラからなる走行装置2が設けられ、機体フレーム1の前側に圃場穀稈を刈取る刈取装置3が設けられ、刈取装置3の後側左部に刈取られた穀稈を脱穀選別処理する脱穀装置4が設けられ、刈取装置3の後側右部に操縦者が搭乗する操縦部5が設けられている。

0024

操縦部5の下側にはエンジンEを搭載するエンジンルーム6が設けられ、操縦部5の後側には脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク7が設けられ、グレンタンク7の後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する縦排出筒8Aと前後方向に延在する横排出筒8Bからなる排出オーガ8が設けられている。

0025

図3〜5に示すように、脱穀装置4の右壁の下部(一番移送螺旋出口)とグレンタンク7の左壁7Bの上部は、脱穀装置4で脱穀・選別処理された穀粒をグレンタンク7に搬送する揚穀筒9で連通されている。また、脱穀装置4の右壁における揚穀筒9の後側の部位には、刺さり粒等の2番物を脱穀装置4の選別装置に再搬送する二番揚穀筒10が設けられている。

0026

エンジンEで燃焼された排気ガスは、排気浄化装置20によって排気ガス中の不純物が浄化された後に外部に排気される。排気浄化装置20は、排気ガス中の未燃焼ガスを酸化する触媒であるDOC21と、DOC21から排気された排気ガス中の窒素酸化物を尿素水溶液(以下、尿素水と言う。)から発生するアンモニアで還元して浄化するSCR触媒22から構成され、DOC21の流出口とSCR触媒22の流入口を連通する第2接続管12内に尿素水を噴射する噴射装置ドージングモジュール)23と、噴射装置23に尿素水を供給する供給装置サプライモジュール)24と、供給装置24に供給される尿素水を貯留する尿素水タンク25を設けている。

0027

図6〜11に示すように、DOC21は、長手方向(請求項の「排気ガス流通方向」)を上下方向に向けた姿勢で配置され、SCR触媒22は、長手方向(請求項の「排気ガス流通方向」)を機体前後方向に向けた姿勢で配置され、DOC21は、SCR触媒22の前部の左側に設けられている。また、DOC21は、DOC21の右側に設けられた上下方向に延在する第1支持部材31に固定され、SCR触媒22は、SCR触媒22の下側に設けられた前後方向に延在する第2支持部材32に固定されている。

0028

第1支持部材31の下部は、第2支持部材32の前部における左側部位に固定され、側面視でL字形状の支持部材30を形成している。また、支持部材30は、機体フレーム1の前部における上部右側の部位にボルト等の締結手段によって着脱自在に固定されている。これにより、支持部材30を介してDOC21とSCR触媒22を機体フレーム1に容易に取付けることができる。なお、平面視において、DOC21を機体フレーム1の左右幅方向中心線CLの右側の近傍に設けるのが好ましい。これにより、脱穀装置4とグレンタンク7の間に形成される空間を有効に活用することができる。

0029

機体正面視において、DOC21の右側部分の一部は、SCR触媒22の左部の上側に臨み、DOC21の下端部は、SCR触媒22の上下方向の中間部に位置している。また、機体側面視において、DOC21の下部は、SCR触媒22の前部と重なるように設けられ、DOC21の前後方向の中間部は、SCR触媒22の前端部に位置している。さらに、機体平面視において、DOC21の右側部分の一部は、SCR触媒22の左部と重なるように設けられ、DOC21の前後方向の中間部は、SCR触媒22の前端部に位置している。これにより、DOC21とSCR触媒22を支持する支持部材30を小型に形成することができ、機体フレーム1の上側における支持部材30が専有する空間を小さくすることができる。換言すると、DOC21とSCR触媒22による排気浄化装置20をコンパクトに構成でき、機体フレーム1上の占有空間を小さくして、例えばグレンタンク7の容量を増大できる。

0030

エンジンEの排気口とDOC21の下部おける左側部位に形成された排気ガスの流入口は、可撓性の部分を有する接続管11で接続されている。DOC21の上部における後側部位に形成された排気ガスの流出口とSCR触媒22の後部における上側部位に形成された流入口は、両端部に可撓性の部分を有する接続管12で接続されている。また、接続管12における上流側の部位には、噴射装置23が設けられ、SCR触媒22の前部における上側部位に形成された流出口には、DOC21とSCR触媒22で浄化された排気ガスを外部に排出する排気管26が接続されている。

0031

図3〜5に示すように、機体側面視において、DOC21とSCR触媒22はグレンタンク7の前壁と揚穀筒9の間に設けられ、脱穀装置4の右壁の右側において、DOC21とSCR触媒22からなる排気浄化装置20のほぼ全体が、グレンタンク7の左壁7Bの前側下部に形成された凹部19に入り込ませて設けられている。これにより、グレンタンク7の容量の減少を抑えながらDOC21とSCR触媒22を配置でき、また、DOC21とSCR触媒22に藁屑が堆積したり、雨水や直射日光洗車時の高圧水が直接当たることを抑制することができる。

0032

噴射装置23は、接続管12の前部における上側部位に、後下がり傾斜させて固定されている。これにより、噴射装置23から後下がり傾斜させて設けられた接続管12に尿素水を効率良く噴射することができる。また、噴射装置23の給水口と供給装置24の送水口は、可撓性のホース13で接続されている。また、ホース13の前部は、噴射装置23よりも上側に配置されている。これにより、尿素水が凍結した場合においても、所定量の凍結していない尿素水を噴射装置23に供給することができる。

0033

供給装置24は、二番揚穀筒10の下部の右側の近傍に設けられている。これにより、揚穀筒9を迂回させて揚穀筒9の右側にホース13を容易に配置することができる。

0034

供給装置24の給水口と尿素水タンク25の排水口は、可撓性のホース14で接続されている。また、ホース14は、供給装置24よりも上側に配置されている。これにより、尿素水が凍結した場合においても、所定量の凍結していない尿素水を供給装置24に供給することができる。なお、供給装置24の給水口と排水口の間の内部配管には、開閉バルブが設けられ、開閉バルブには開閉バルブを操作するハーネス15が接続されている。これにより、尿素水タンク25内に貯留された尿素水が所定温度よりも低温や高温になった場合に、開閉バルブを閉じて尿素水タンク25から供給装置24への尿素水の供給を停止することができる。

0035

尿素水タンク25は、グレンタンク7の後壁と縦排出筒8Aの間に設けられている。また、尿素水タンク25は、グレンタンク7の左右幅方向の中心よりも右側に偏移した部位に設けられ、尿素水タンク25の給水口25Aは、尿素水タンク25の上部における右側部位に形成されている。これにより、尿素水タンク25の給水口25Aから尿素水を容易に補給することができ、また、尿素水タンク25が外部と衝突して破損するのを防止することができる。

0036

グレンタンク7の底部には、グレンタンク7から漏下した穀粒を後側に搬送する搬送螺旋が設けられ、搬送螺旋の後部には、前側連通部16が形成されている。また、縦排出筒8Aの下部には、後側連通部17が形成されている。グレンタンク17が機体フレーム1上の収納位置にある場合には、前側連通部16と後側連通部17は連通し、グレンタンク17の前部が機体フレーム1の右側に移動した開放位置にある場合には、前側連通部16と後側連通部17の連通は解除される。

0037

尿素水タンク25は、前側連通部16の上側に設けられ、また、尿素水タンク25の排水口は、供給装置24の給水口よりも上側に配置されている。これにより、前側連通部16の上側に形成された空間を有効に活用することができ、尿素水タンク25から供給装置24に尿素水を容易に供給することができる。なお、尿素水タンク25は、後側連通部17から前側上部に延在する支持部材に支持された板状の置台18に上載されている。

0038

排気管26は、SCR触媒22の前部に形成された流出口から上方に向かって延在してDOC21の上部の右側に至った後、DOC21の上部の右側から後側左部の上方に向かって延在して、接続管12の上側を通過して揚穀筒9の上下方向の略中間部の前側に至っている。その後、揚穀筒9の上下方向の略中間部の前側から揚穀筒9の前側に沿って前側上部に向かって延在して、排気管26の排気口26Aは揚穀筒9の上端部の穀粒吐出口9Aを超えてグレンタンク7の上部に臨んでいる。排気管26は、揚穀筒9に対して上下方向複数個所で固定される。これにより、接続管12の長さを短くでき、また、排気管26を揚穀筒9に固定して排気管26の固定用部材を削減することができる。

0039

脱穀装置4の後側下部には、エンジンEに供給する軽油を貯留する燃料タンク35が設けられている。燃料タンク35の給油口35Aは、燃料タンク35の上部における左側部位に形成されている。これにより、燃料タンク35の給油口35Aから軽油を容易に補給することができる。

0040

尿素水タンク25の給水口25Aを機体の右側に臨ませ、燃料タンク35の給油口35Aを機体の左側に臨ませて、上下方向において、尿素水タンク25の給水口25Aは、燃料タンク35の給油口35Aよりも高い位置に設けられている。これにより、尿素水タンク25に誤って軽油を補給するのを防止することができる。

0041

グレンタンク7の後壁における尿素水タンク25の上側の部位には、揚穀筒9からグレンタンク7内に排出される穀粒に含まれる含水率を測定する水分センサ36が設けられている。これにより、尿素水タンク25の上側に形成された空間を有効に活用することができる。

0042

次に、グレンタンク7の左壁7Bに形成された凹部19について説明する。図12,13に示すように、凹部19は、第1凹部70と第2凹部80から形成されている。

0043

グレンタンク7の左壁7Bの下部における揚穀筒9よりも前側の部位には、前側と左側が開放された第1凹部70が形成されている。第1凹部70は、左壁7Bの前部の下端部から右側下方に向かって延在する第1傾斜壁71と、第1傾斜壁71の下端部から下方に向かって延在する第1垂直壁72と、第1傾斜壁71の後端部と第1垂直壁72の後端部を連結する第1後壁73で形成されている。

0044

第1凹部70の後部の上側、すなわち、第1傾斜壁71の後部の上側には、第2凹部80が形成されている。これにより、グレンタンク7、特に、第1傾斜壁71の剛性が高まり、第1傾斜壁71の変形を防止することができる。

0045

第2凹部80は、第1傾斜壁71の後部の上端部から右側に向かって延在する第2水平壁81と、第2水平壁81の右端部から右側下方に向かって延在する第2傾斜壁82と、第2傾斜壁82の下端部から下方に向かって延在する第2垂直壁83と、第2水平壁81、第2傾斜壁82、及び第2垂直壁83の前端部を連結する第2前壁84と、第2水平壁81、第2傾斜壁82、及び第2垂直壁83の後端部を連結する第2後壁85で形成されている。これにより、第2凹部80にSCR触媒22の流出口に接続された排気管26の上下方向の中間部を入り込ませることができる。なお、第2傾斜壁82は、第1傾斜壁71と平行に形成するのが好ましく、第2傾斜壁82の右下り傾斜傾斜角度は、安息角度に形成するのがより好ましい。

0046

次に、エンジンEの回転をグレンタンク7の搬送螺旋に伝動する伝動部40について説明する。

0047

図14,15に示すように、伝動部40のプーリ41には、エンジンEの回転が伝動される。プーリ41とギヤボックス42の入力軸に固定されたプーリ43には、ベルト44が巻回されている。

0048

ギヤボックス42の前側には、支持部材45が設けられ、支持部材45の下部に横設された支軸45Aには、テンションアーム46の基部が回転自在に固定されている。これにより、ギヤボックス42のメンテナンス時にテンションアーム46を同時にメンテナンスすることができる。

0049

テンションアーム46の前後方向の中間部は、スプリングを介してワイヤ47に接続されている。ベルト44の張力は、操縦部5に設けられた操作レバー(図示省略)によってワイヤ47を介してテンションアーム46を操作することによって調整することができる。ワイヤ47は、ワイヤロープ47Aと、ワイヤロープ47Aを外装するアウター47Bで形成されている。

0050

ギヤボックス42の上側には、支持部材48が設けられ、支持部材48の上部に横設された支軸48Aには、略V字形状に形成されたレバー部材49の前後方向の略中間部が摺動自在に固定されている。レバー部材49の前側部位には、アウター47Bが固定され、レバー部材49の後側部位には、操作パイプ(図示省略)を連結する連結部50が設けられている。これにより、操縦部5の操作レバーによってワイヤ47を操作することができなくなった場合に、操作パイプを連結棒50に連結してレバー部材49を回動させてワイヤ47を介してテンションプーリ46を操作してベルト44の張力を調整することができる。

0051

1機体フレーム
21DOC
22SCR触媒
30支持部材
31 第1支持部材
32 第2支持部材
E エンジン

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