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技術 タイヤの試験方法

出願人 住友ゴム工業株式会社
発明者 大澤秀樹
出願日 2019年2月14日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-024760
公開日 2020年8月31日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-131808
状態 未査定
技術分野 タイヤ一般 車両の試験
主要キーワード 分力センサ 光学式カメラ 特定位 送りネジ機構 すべり量 試験路 成形痕 めり込み
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(2020年8月31日)のものです。
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図面 (7)

課題

イヤTの、路面12との接触状態を、より正確に把握できる、タイヤTの試験方法の提供。

解決手段

この試験方法は、少なくとも一部に透明部分14を有する試験路4を転動しているタイヤTの、当該試験路4に対する滑り観測する、タイヤTの試験方法である。この試験方法は、前記タイヤTの、前記透明部分14の上面32との接触面を、当該透明部分14の下面28側から撮影する、撮影工程を含む。前記透明部分14の上面32は、多数の頂面38を含む。一の頂面38と、当該一の頂面38の隣に位置する他の頂面38との間は、凹み42である。前記複数の頂面38は同一平面に含まれ、それぞれの頂面38は前記透明部分14の下面28と平行である。

概要

背景

イヤの路面との接触状態は、操縦定性耐摩耗性等の性能に影響する。このため、路面を転動するタイヤの、路面との接触状態を把握することは、重要である。

例えば、下記の特許文献1では、試験路面を転動するタイヤにおいて、試験路面に対するブロックのすべり量計測され、ブロックの摩耗予測することが提案されている。このすべり量の計測では、透明の試験路面を用いて、この試験路面の裏側から光学式カメラでタイヤの路面との接触面が撮影される。この予測方法では、撮影された画像に基づいて、路面に対する滑りが捉えられる。

概要

タイヤTの、路面12との接触状態を、より正確に把握できる、タイヤTの試験方法の提供。この試験方法は、少なくとも一部に透明部分14を有する試験路4を転動しているタイヤTの、当該試験路4に対する滑りを観測する、タイヤTの試験方法である。この試験方法は、前記タイヤTの、前記透明部分14の上面32との接触面を、当該透明部分14の下面28側から撮影する、撮影工程を含む。前記透明部分14の上面32は、多数の頂面38を含む。一の頂面38と、当該一の頂面38の隣に位置する他の頂面38との間は、凹み42である。前記複数の頂面38は同一平面に含まれ、それぞれの頂面38は前記透明部分14の下面28と平行である。

目的

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、タイヤの、路面との接触状態を、より正確に把握できる、タイヤの試験方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

少なくとも一部に透明部分を有する試験路転動しているタイヤの、当該試験路に対する滑り観測する、タイヤの試験方法であって、前記タイヤの、前記透明部分の上面との接触面を、当該透明部分の下面側から撮影する、撮影工程を含み、前記透明部分の上面が複数の頂面を含み、一の頂面と、当該一の頂面の隣に位置する他の頂面との間が凹みであり、前記複数の頂面が同一平面に含まれ、それぞれの頂面が前記透明部分の下面と平行である、タイヤの試験方法。

請求項2

前記透明部分の上面が、舗装路面が複製された複製路面の一部を除去することにより得られる、請求項1に記載のタイヤの試験方法。

請求項3

前記複製路面の頂から当該複製路面における前記透明部分の上面相当位置までの深さが、前記複製路面の頂から底までの深さの10%以上60%以下である、請求項2に記載のタイヤの試験方法。

技術分野

0001

本発明は、タイヤ試験方法に関する。

背景技術

0002

タイヤの路面との接触状態は、操縦定性耐摩耗性等の性能に影響する。このため、路面を転動するタイヤの、路面との接触状態を把握することは、重要である。

0003

例えば、下記の特許文献1では、試験路面を転動するタイヤにおいて、試験路面に対するブロックのすべり量計測され、ブロックの摩耗予測することが提案されている。このすべり量の計測では、透明の試験路面を用いて、この試験路面の裏側から光学式カメラでタイヤの路面との接触面が撮影される。この予測方法では、撮影された画像に基づいて、路面に対する滑りが捉えられる。

先行技術

0004

特開2015−140053号公報

発明が解決しようとする課題

0005

光学式カメラで接触面の滑りを捉える場合、路面形状による光の屈折があると、この滑りを正確に捉えることができない。このため、路面となる上面とその反対側に位置する下面とが、互いに平行関係にある、凹凸のない平らな平面で構成された、透明なプレートが通常、試験路面として用いられる。

0006

ところでタイヤが実際に走行する路面(例えば、アスファルト舗装された路面)は、微小な凹凸を含む。タイヤのトレッドは、路面に比して軟質である。このため、路面を転動しているタイヤでは、トレッドの一部がこの路面に含まれる凹みにめり込む。凹凸のない平らな平面で構成された試験路面では、このトレッドのめり込み再現できない。

0007

路面の凹凸を考慮すれば、タイヤの、路面との接触状態を、より正確に把握できることから、この路面の凹凸を考慮して接触面の滑りを捉えることができる技術の確立が求められている。

0008

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、タイヤの、路面との接触状態を、より正確に把握できる、タイヤの試験方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0009

本発明に係るタイヤの試験方法は、少なくとも一部に透明部分を有する試験路を転動しているタイヤの、当該試験路に対する滑りを観測する、タイヤの試験方法である。この試験方法は、
前記タイヤの、前記透明部分の上面との接触面を、当該透明部分の下面側から撮影する、撮影工程
を含む。前記透明部分の上面は、多数の頂面を含む。一の頂面と、当該一の頂面の隣に位置する他の頂面との間は、凹みである。前記複数の頂面は同一平面に含まれ、それぞれの頂面は前記透明部分の下面と平行である。

0010

好ましくは、このタイヤの試験方法では、前記透明部分の上面は、舗装路面が複製された複製路面の一部を除去することにより得られる。

0011

好ましくは、このタイヤの試験方法では、前記複製路面の頂から当該複製路面における前記透明部分の上面相当位置までの深さは、前記複製路面の頂から底までの深さの10%以上60%以下である。

発明の効果

0012

本発明のタイヤの試験方法では、タイヤが転動する透明部分の上面が多数の頂面を含む。これら頂面は同一平面に含まれ、それぞれの頂面は透明部分の下面と平行である。タイヤの、この頂面と接触している部分では、光の屈折による影響を受けることなく、接触面の滑りが捉えられる。特定の頂面を通じて得られる、接触面の滑りには、この頂面の周囲に位置する頂面との接触、そして、一の頂面と他の頂面との間の凹みによる影響が反映される。この試験方法は、路面の凹凸を考慮して接触面の滑りを捉えることができるので、タイヤの、路面との接触状態を、より正確に把握できる。本発明によれば、タイヤの、路面との接触状態を、より正確に把握できる、タイヤの試験方法が得られる。

図面の簡単な説明

0013

図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤの試験方法に使用される試験装置の一例が示された正面図である。
図2は、図1の試験装置の側面図である。
図3は、試験路の一部としての透明部分の断面図である。
図4は、透明部分の形成方法を説明する図である。
図5は、透明部分の上面に形成される凹凸の変形例を示す図である。
図6は、透明部分の上面に形成される凹凸の別の変形例を示す図である。

実施例

0014

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて、本発明が詳細に説明される。

0015

本発明において正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。

0016

本発明において正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

0017

本発明において正規荷重とは、タイヤが依拠する規格において定められた荷重を意味する。JATMA規格における「最大負荷能力」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「LOADCAPACITY」は、正規荷重である。

0018

図1及び図2は、本発明の一実施形態に係るタイヤの試験方法に使用される試験装置2(以下、単に、装置2と称することがある。)の一例を示す。図1には、この装置2の一部切り欠き正面図が示される。図2には、図1に示された装置2を右側から見た、この装置2の一部切り欠き側面図が示される。

0019

この試験装置2では、試験路4を転動するタイヤTの、試験路4との接触面における、このタイヤTの滑り量が計測される。図2において、実線ELはこの装置2にセットされたタイヤTの赤道面を表す。この装置2は、試験路4と、走行装置6と、センサ部8とを備える。

0020

試験路4は、この装置2の架台10に水平に設置される。タイヤTは、この試験路4の上面12、すなわち、路面12を転動する。この装置2では、試験路4の少なくとも一部が透明なプレート状の部材で構成される。この試験路4は、少なくとも一部に透明部分14を有する。

0021

この装置2では、透明部分14は透明な素材で構成される。この透明な素材としては、例えば、アクリル樹脂ポリカーボネート樹脂及びガラスが挙げられる。

0022

走行装置6は、タイヤTを支持する。この装置2では、レール16が試験路4に沿って敷設される。この走行装置6は、このレール16と平行に架台10に設置された送りネジ機構18によって、このレール16上を走行させられる。

0023

この走行装置6は、試験路4を跨ぐ脚部20を有する。図示されないが、走行装置6は、送りネジ機構18の回転式ネジ棒22に螺合する固定ナットを備える。この走行装置6は、この回転式ネジ棒22の回転により、レール16に沿って走行する。

0024

この走行装置6は、試験路4に対向する上方の位置に、タイヤTを回転、回転停止及び逆回転可能に支持するタイヤ支持部24を有する。

0025

タイヤ支持部24は、転動中のタイヤTに制動力を加えることが可能である。タイヤ支持部24は、上下に移動可能である。このタイヤ支持部24の下方移動により、タイヤTが試験路4の上面12に押し付けられ、タイヤTに荷重がかけられる。この走行装置6では、タイヤ支持部24は支持したタイヤTのキャンバー角を設定することが可能である。このタイヤ支持部24は、支持したタイヤTのスリップ角を設定することも可能である。

0026

センサ部8は、試験路4の下面26側に配置される。この装置2では、センサ部8は試験路4の一部をなす透明部分14の下面28側に配置される。

0027

センサ部8は、カメラ30を有する。カメラ30は、試験路4、詳細には、この試験路4の透明部分14の下面28側から、タイヤTの、透明部分14の上面32との接触面を撮影する。

0028

この装置2のセンサ部8は、荷重センサ34として3分力センサを有する。この装置2では、荷重センサ34の検出端34aは透明部分14に形成された検出孔36から上方に露出する。荷重センサ34の検出端34aは、転動するタイヤTによって押圧される。荷重センサ34は、タイヤTが試験路4に付与する荷重を計測する。この荷重センサ34は、この荷重センサ34の検出端34aが当接した位置における、垂直荷重(Z軸方向の荷重)及び水平荷重(X軸方向の荷重及びY軸方向の荷重)を経時的に検出する。この装置2では、予め位置合わせをすることにより、タイヤTの特定箇所における荷重の検出が可能である。この装置2では、検出された荷重により、例えば、接地圧分布の把握が可能である。

0029

以上説明した装置2を用いることで、試験路4を転動しているタイヤTの、この試験路4に対する滑りが観測される。次に、この装置2を用いた、タイヤTの試験路4に対する滑りを観測する、タイヤTの試験方法について説明される。この試験方法は、準備工程、走行工程及び撮影工程を含む。

0030

準備工程では、図1に示された装置2にタイヤTがセットされる。この準備工程では、まずタイヤTがリムRに組み込まれる。このリムRは、正規リムである。この試験方法では、JATMA規格における「許容リム」及びTRA規格又はETRTO規格における「Approved Rim」がリムRとして用いられてもよい。正規リムに対応するように構成された試験用リムもこのリムRとして用いることができる。

0031

タイヤTをリムRに組み込むと、タイヤTの内部に空気が充填される。これにより、タイヤTの内圧が調整される。この試験方法では、タイヤTの内圧は、正規内圧の40%以上150%以下の範囲で設定される。

0032

内圧の調整後、タイヤTはタイヤ支持部24に取り付けられる。タイヤ支持部24を下方に移動させてタイヤTが試験路4の上面12に押し付けられ、タイヤTに荷重が付与される。これにより、タイヤTの装置2へのセットが完了する。

0033

この試験方法では、タイヤTに付与される荷重は、正規荷重の20%以上200%以下の範囲で設定される。

0034

走行工程では、タイヤTを支持する走行装置6が、送りネジ機構18によってレール16上を走行させられる。これにより、タイヤTが試験路4を走行させられる。この試験方法では、タイヤTの走行速度は2m/分以上20m/分以下の範囲で設定される。このタイヤTの走行速度は、送りネジ機構18の回転式ネジ棒22の回転速度の調整によりコントロールされる。

0035

撮影工程では、試験路4の透明部分14の上面32、いわゆる路面12を転動するタイヤTの、接触面が、この透明部分14の下面28側からカメラ30によって時系列で撮影される。これにより、タイヤTの特定位置が透明部分14と接触してから離れるまでの、この特定位置の位置変化、すなわち変位(X軸方向の変位及びY軸方向の変位)が得られる。この変位に基づいて、滑り量が得られる。この試験方法では、撮影工程で撮影された画像に基づいて、タイヤTの、路面12に対する滑り量が求められる。

0036

この試験方法では、あらかじめタイヤTにマークを付して、このマークの付された位置が、変位の計測のための特定位置に設定されてもよい。撮影画像に現れる、成形痕のような特徴的な模様のある位置が、この変位の計測のための特定位置に設定されてもよい。

0037

図3は、撮影工程においてタイヤTが接触する、透明部分14の断面が示される。この図3に示されるように、この透明部分14の上面32には、平らな頂面38を有する、多数の凸部40が構成されている。そして、この凸部40の周囲には、凹み42が形成されている。一の頂面38とこの一の頂面38の隣に位置する他の頂面38との間は、凹み42である。

0038

この装置2では、透明部分14の上面32は、多数の頂面38と、凹み42と、で構成される。これに対して、透明部分14の下面28は、その全体が凹凸のない平らな面で構成される。

0039

この試験方法では、タイヤTが転動する透明部分14の上面32は多数の頂面38を含む。これら頂面38は同一平面に含まれ、それぞれの頂面38は透明部分14の下面28と平行である。タイヤTの、この頂面38と接触している部分では、光の屈折による影響を受けることなく、接触面の滑りが捉えられる。特定の頂面38を通じて得られる、接触面の滑りには、この頂面38の周囲に位置する頂面38との接触、そして、一の頂面38と他の頂面38との間の凹み42による影響が反映される。したがって、この試験方法は、路面12の凹凸を考慮して接触面の滑りを捉えることができる。この試験方法は、タイヤTの、路面12との接触状態を、より正確に把握できる。

0040

図4は、図3に示された、試験路4の一部をなす透明部分14の形成方法の一例を説明する図である。図4(a)は、アスファルトで舗装された路面(以下、舗装路面と称される。)のレプリカ44である。このレプリカ44の上面46には、舗装路面の凹凸が転写されている。このレプリカ44の下面48は、凹凸のない平らな面で構成される。なお、この透明部分14の形成方法においては、レプリカ44の作製方法に、特に制限はなく、一般的なレプリカ44の作製方法が用いられる。

0041

レプリカ44が作製されると、図4(b)に示されるように、このレプリカ44の上面46、すなわち、舗装路面が複製された複製路面46の一部が研磨等によって除かれる。これにより、その上面32に多数の頂面38を含む、図3に示された透明部分14が得られる。この透明部分14の上面32は、舗装路面が複製された複製路面46の一部を除去することにより得られる。なお、この図4(b)において、実線PLはレプリカ44の研磨位置を表す。この研磨位置PLは、透明部分14の上面32相当位置である。

0042

この試験方法では、上面32に含まれる頂面38が小さすぎると、光の屈折の影響を受け、接触面の滑りを正確に捉えることができない恐れがある。逆にこの頂面38が大きすぎると、舗装路の凹凸が考慮された、接触面の滑りを捉えることができない恐れがある。このような事情から、頂面38の大きさ、言い換えれば、レプリカ44の研磨位置は適切に設定される必要がある。

0043

図4(b)において、符号PTは複製路面46の凹凸の最上端(以下、頂とも称される。)を表す。符号PBは、この複製路面46の凹凸の最下端(以下、底とも称される。)を表す。頂PTと底PBは、例えば、市販の三次元形状計測機を用いて計測される。

0044

この図4(b)において、両矢印HAは頂PTから底PBまでの深さである。両矢印HPは、この頂PTから透明部分14の上面32相当位置PLまでの深さである。この付加さHA及び深さHPは、透明部分14の厚さ方向、詳細には、透明部分14の下面28の法線に沿って計測される。

0045

この試験方法では、透明部分14の上面32が、舗装路面が複製された複製路面46の一部を除去することにより得られる場合、複製路面46の頂PTからこの複製路面46における透明部分14の上面32相当位置PLまでの深さHPは、複製路面46の頂PTから底PBまでの深さHAの10%以上が好ましく、60%以下が好ましい。

0046

深さHPが深さHAの10%以上に設定されることにより、接触面の滑りの把握において光の屈折による影響が効果的に抑えられる。この観点から、深さHPは深さHAの15%以上がより好ましく、20%以上がさらに好ましい。

0047

深さHPが深さHAの60%以下に設定されることにより、路面12の凹凸が考慮された接触面の滑りが効果的に捉えられる。この観点から、深さHPは深さHAの55%以下がより好ましく、50%以上がさらに好ましい。

0048

この試験方法では、上面32相当位置PLが異なる位置に設定された複数の透明部分14を準備し、これら透明部分14について接触面の滑りが計測されてもよい。この場合、例えば、深さHAに対する深さHPの比率が10%に設定された透明部分14、この比率が30%に設定された透明部分14そしてこの比率が50%に設定された透明部分14のそれぞれから得られた接触面の滑りを計測することにより、この比率が0%に設定された透明部分14、すなわち、光の屈折の影響により滑り量の計測が困難な複製路面46における、接触面の滑り量の予測が可能である。

0049

この試験方法では、試験路4の透明部分14は、図3に示された舗装路面が複製された複製路面46に限られない。図5及び図6に示された凹凸が構成された路面も、この試験路4の透明部分14として用いることができる。

0050

図5は、試験路4の一部をなす透明部分14の上面32に形成される凹凸の変形例を示す。図5(a)は凹凸の変形例としての透明部分14aの平面図である。図5(b)は、図5(a)の5b−5b線に沿った、この透明部分14aの断面図である。

0051

図5に示されるように、透明部分14aの上面32aには、角錐状の凸部40a、すなわち、角錐台40aが千鳥状に配置される。この試験方法では、角錐台40aが千鳥状に配置されてもよい。

0052

図5に示されるように、透明部分14aの上面32aは、多数の矩形状の頂面38aを含む。この透明部分14aの上面32aでは、図3に示された透明部分14の上面32と同様、一の頂面38aと、この一の頂面38aの隣に位置する他の頂面38aとの間は、凹み42aである。そして、多数の頂面38aが同一平面に含まれ、それぞれの頂面38aは透明部分14aの下面28aと平行である。

0053

この図5に示された角錐台40aの頂面38aは、その対角線の向きが試験路4の幅方向と一致するように配置される。この頂面38aが、その一辺の向きが試験路4の幅方向と一致するように配置されてもよい。

0054

この試験方法では、図5に示された透明部分14aを用いた場合においても、タイヤTが転動する透明部分14aの上面32aは多数の頂面38aを含む。これら頂面38aは同一平面に含まれ、それぞれの頂面38aは透明部分14aの下面28aと平行である。タイヤTの、この頂面38aと接触している部分では、光の屈折による影響を受けることなく、接触面の滑りが捉えられる。特定の頂面38aを通じて得られる、接触面の滑りには、この頂面38aの周囲に位置する頂面38aとの接触、そして、一の頂面38aと他の頂面38aとの間の凹み42aによる影響が反映される。したがって、この試験方法は、路面12の凹凸を考慮して接触面の滑りを捉えることができる。この試験方法は、タイヤTの、路面12との接触状態を、より正確に把握できる。

0055

図6は、試験路4の一部をなす透明部分14の上面32に形成される凹凸の別の変形例を示す。図6(a)は凹凸の別の変形例としての透明部分14bの平面図である。図6(b)は、図6(a)の6b−6b線に沿った、この透明部分14bの断面図である。

0056

図6に示されるように、透明部分14bの上面32bには、円錐状の凸部40b、すなわち、円錐台40bが格子状に配置される。この試験方法では、この円錐台40bが千鳥状に配置されてもよい。

0057

図6に示されるように、透明部分14bの上面32bは、多数の円形状の頂面38bを含む。この透明部分14bの上面32bでは、図3に示された透明部分14の上面32と同様、一の頂面38bと、この一の頂面38bの隣に位置する他の頂面38bとの間は、凹み42bである。そして、多数の頂面38bが同一平面に含まれ、それぞれの頂面38bは透明部分14bの下面28bと平行である。

0058

この試験方法では、図6に示された透明部分14bを用いた場合においても、タイヤTが転動する透明部分14bの上面32bは多数の頂面38bを含む。これら頂面38bは同一平面に含まれ、それぞれの頂面38bは透明部分14bの下面28bと平行である。タイヤTの、この頂面38bと接触している部分では、光の屈折による影響を受けることなく、接触面の滑りが捉えられる。特定の頂面38bを通じて得られる、接触面の滑りには、この頂面38bの周囲に位置する頂面38との接触、そして、一の頂面38bと他の頂面38bとの間の凹み42bによる影響が反映される。したがって、この試験方法は、路面12の凹凸を考慮して接触面の滑りを捉えることができる。この試験方法は、タイヤTの、路面12との接触状態を、より正確に把握できる。

0059

以上説明したように、この試験方法は、路面12の凹凸を考慮して接触面の滑りを捉えることができるので、タイヤTの、路面12との接触状態を、より正確に把握できる。本発明によれば、タイヤTの、路面12との接触状態を、より正確に把握できる、タイヤTの試験方法が得られる。

0060

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではなく、この技術的範囲には特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。

0061

以上説明されたタイヤの接触面の滑りを把握するための技術は、種々のタイヤに適用できる。

0062

2・・・試験装置
4・・・試験路
6・・・走行装置
8・・・センサ部
12・・・試験路4の上面(路面)
14・・・透明部分
26・・・試験路4の下面
28・・・透明部分14の下面
30・・・カメラ
32・・・透明部分14の上面
38・・・凸部40の頂面
40・・・凸部
46・・・複製路面

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