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技術 乗客コンベア

出願人 フジテック株式会社
発明者 中村雅昭
出願日 2019年3月29日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-066656
公開日 2020年10月8日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-164300
状態 未査定
技術分野 エスカレータ,移動歩道
主要キーワード リレーシーケンス回路 直流定格 自動運転方式 電源切替スイッチ スイッチ切替信号 解放用 進入防止柵 メインドライブ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

乗客コンベアブレーキ摩耗を抑制しつつ、踏段動き始めを極力早くすることができる乗客コンベアを提供する。

解決手段

乗客コンベアは、無端状に連結された踏段と、踏段を循環駆動するモータと、モータの駆動軸の回転を機械的に停止させるブレーキと、モータを動作させるための交流電力をモータに供給するインバータと、ブレーキを解放させるための直流電力をブレーキの電磁ソレノイドに供給する直流電源装置と、制御装置と、を備える。制御装置は、踏段を駆動する条件が成立してから所定時間の間、定格電圧よりも高い所定電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御し、所定時間が経過したとき以降、定格電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御するとともに、モータに交流電力を出力させるようにインバータを制御し、所定時間は、ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間に基づいて設定される。

概要

背景

非特許文献1は、光電センサ利用者が検知されたときに踏段自動起動させる自動運転方式エスカレータを開示している。

概要

乗客コンベアブレーキ摩耗を抑制しつつ、踏段の動き始めを極力早くすることができる乗客コンベアを提供する。乗客コンベアは、無端状に連結された踏段と、踏段を循環駆動するモータと、モータの駆動軸の回転を機械的に停止させるブレーキと、モータを動作させるための交流電力をモータに供給するインバータと、ブレーキを解放させるための直流電力をブレーキの電磁ソレノイドに供給する直流電源装置と、制御装置と、を備える。制御装置は、踏段を駆動する条件が成立してから所定時間の間、定格電圧よりも高い所定電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御し、所定時間が経過したとき以降、定格電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御するとともに、モータに交流電力を出力させるようにインバータを制御し、所定時間は、ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間に基づいて設定される。

目的

本発明は、乗客コンベアのブレーキの摩耗を抑制しつつ、踏段の動き始めを早くすることができる乗客コンベアを提供する

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

無端状に連結された踏段と、前記踏段を循環駆動するモータと、前記モータの駆動軸の回転を機械的に停止させるブレーキと、前記モータを動作させるための交流電力を前記モータに供給するインバータと、前記ブレーキを解放させるための直流電力を前記ブレーキの電磁ソレノイドに供給する直流電源装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記踏段を駆動する条件が成立してから所定時間の間、前記電磁ソレノイドの定格電圧よりも高い所定電圧の直流電力を出力させるように前記直流電源装置を制御し、前記所定時間が経過したとき以降、前記定格電圧の直流電力を出力させるように前記直流電源装置を制御するとともに、前記モータに交流電力を出力させるように前記インバータを制御し、前記所定時間は、前記ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間に基づいて設定される、乗客コンベア

請求項2

前記所定時間は、前記ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間に対して±20%の範囲内の時間である、請求項1に記載の乗客コンベア。

請求項3

前記所定時間は、前記ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間と等しい時間である、請求項1に記載の乗客コンベア。

請求項4

前記所定電圧は、前記定格電圧に対して2倍〜2.5倍の範囲の電圧である。請求項1から3のいずれか1項に記載の乗客コンベア。

技術分野

0001

本発明は、乗客コンベアに関する。

背景技術

0002

非特許文献1は、光電センサ利用者が検知されたときに踏段自動起動させる自動運転方式エスカレータを開示している。

先行技術

0003

エスカレーター自動運転方式の標準(JEAS−410B(標改06−02)、日本エレベーター協会)

発明が解決しようとする課題

0004

自動運転方式のエスカレータでは、踏段の動き始めが遅いという違和感を利用者に与えないように、ブレーキ締結解除させ始めると同時にモータ始動を行わせる場合がある。この構成では、ブレーキが摩耗しやすいという課題があった。

0005

本発明は、乗客コンベアのブレーキの摩耗を抑制しつつ、踏段の動き始めを早くすることができる乗客コンベアを提供する。

課題を解決するための手段

0006

本発明の乗客コンベアは、
無端状に連結された踏段と、
踏段を循環駆動するモータと、
モータの駆動軸の回転を機械的に停止させるブレーキと、
モータを動作させるための交流電力をモータに供給するインバータと、
ブレーキを解放させるための直流電力をブレーキの電磁ソレノイドに供給する直流電源装置と、
制御装置と、を備え、
制御装置は、
踏段を駆動する条件が成立してから所定時間の間、電磁ソレノイドの定格電圧よりも高い所定電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御し、
所定時間が経過したとき以降、定格電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御するとともに、モータに交流電力を出力させるようにインバータを制御し、
所定時間は、ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間に基づいて設定される。

発明の効果

0007

本発明の乗客コンベアによれば、乗客コンベアのブレーキの摩耗を抑制しつつ、踏段の動き始めを早くすることができる。

図面の簡単な説明

0008

実施の形態1におけるエスカレータの概略側面図である。
実施の形態1におけるエスカレータのエスカレータ本体の動力伝達機構等の概略構成を示した図である。
実施の形態1におけるエスカレータの乗り口部分の拡大側面図である。
実施の形態1におけるエスカレータの制御システム電気的構成を示したブロック図である。
実施の形態1におけるエスカレータの制御装置の電気的構成を示したブロック図である。
実施の形態1におけるエスカレータの直流電源装置の構成を示したブロック図である。
実施の形態1におけるエスカレータの制御装置による運転制御を説明したフローチャートである。
実施の形態1におけるエスカレータの制御装置による運転制御を説明したタイムチャートである。

実施例

0009

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

0010

(実施の形態1)
1.構成
図1は、実施の形態1におけるエスカレータの概略側面図である。エスカレータ1は、乗客コンベアの一例である。

0011

エスカレータ1は、エスカレータ本体10、モータ20、インバータ30、制御装置40などを有する。

0012

エスカレータ本体10は、建築物の2つの階床F1、F2間に架け渡された状態で設置される。エスカレータ本体10は、無端状に連結された複数の踏段11と、左右一対の無端状のハンドレール12と、モータ20の動力を踏段11及びハンドレール12に伝達する動力伝達機構と、乗り口5及び降り口6の床面をそれぞれ構成するフロアプレート19等を有する。複数の踏段11及びハンドレール12は、インバータ30から供給される電力により駆動されるモータ20の動力により循環駆動される。制御装置40は、エスカレータ1の運転を制御する。本実施の形態のエスカレータ1では、階床F1に乗り口5が設けられ、階床F2に降り口6が設けられているものとして説明するが、本発明では階床F2に乗り口5が設けられ、階床F1に降り口が設けられていてもよい。

0013

図2は、実施の形態1におけるエスカレータ1のエスカレータ本体10の動力伝達機構等の概略構成を示した図である。

0014

動力伝達機構のうち踏段11を駆動する機構は、モータ20の駆動軸にブレーキ21を介して連結された減速機22と、減速機22の出力軸により回転駆動される駆動スプロケット23と、駆動スプロケット23によりメインドライブチェーン24を介して回転駆動される従動スプロケット25とを有する。また、動力伝達機構は、従動スプロケット25に同期して回転駆動されるメインドライブスプロケット26と、メインドライブスプロケット26により踏段ドライブチェーン27を介して回転駆動される被ドライブスプロケット28とを備える。モータ20が駆動されると、その動力が、ブレーキ21、減速機22、駆動スプロケット23、メインドライブチェーン24、従動スプロケット25を介して、メインドライブスプロケット26に伝達され、これにより、メインドライブスプロケット26が回転駆動されるとともに、メインドライブスプロケット26とメイン従動スプロケットとの間に掛け渡された踏段ドライブチェーン27に連結された踏段11が循環駆動される。

0015

ブレーキ21は、機械式の所謂メカブレーキであり、モータ20の駆動軸により回転駆動される回転部材と、ブレーキシューと、回転部材へのブレーキシューの圧接及び離反を行わせる電磁ソレノイドとを有する。電磁ソレノイドは、非通電時に、ブレーキシューを回転部材に圧接させ、通電時に、ブレーキシューを回転部材から離間させる。この構成によれば、電磁ソレノイドが非通電状態になると、ブレーキ21が締結状態となる。これにより、モータ20の駆動力が減速機22側に伝達されなくなって、踏段11の循環駆動を停止させることができる。一方、電磁ソレノイドが通電状態となると、ブレーキ21が解放状態となる。これにより、モータ20の駆動力を減速機22側に伝達して、踏段11を循環駆動させることができる。

0016

図3は、エスカレータ1の乗り口5部分の拡大側面図である。
本実施の形態のエスカレータ1は、自動運転方式を採用したエスカレータであり、乗り口5近傍の通路の左右両側にそれぞれ光電ポール60が設けられ、各光電ポール60に光電センサ61が設けられている。

0017

光電ポール60は、ニュエル部12nの先端から踏段11の移動方向において反対側へ所定距離の位置に配置される。所定距離は、JEASで定められているように、例えば1700mmである。光電ポール60とニュエル部12nとの間には、光電ポール60とニュエル部12nとの間から利用者が乗り込もうとするのを防止するための進入防止柵が設けられている。光電センサ61は、踏段11の移動方向に対して垂直でかつ水平な方向で対向するように左右の光電ポール60に配置された投光部61a及び受光部(図示せず)を備える。投光部61aはセンサ光を連続的に投光し、受光部は投光部61aから投光されるセンサ光を受光する。受光部は、投光部61aから投光されるセンサ光を受光しているか否かを示すセンサ信号を制御装置40に出力する。センサ信号が受光部で受光されない状況は、左右の光電ポール60の間を利用者が通過してセンサ光が遮光されたときに生じる。

0018

図4は、実施の形態1におけるエスカレータ1の制御システムの電気的構成を示したブロック図である。

0019

制御装置40は、光電センサ61からセンサ信号を入力する。制御装置40は、光電センサ61からセンサ信号を入力したときに、インバータ30を駆動させるインバータ駆動信号を生成してインバータ30に出力する。また、制御装置40は、後述するようにブレーキ解放信号ブレーキスイッチ140に出力する。また、制御装置40は、後述するようにスイッチ切替信号電源切替スイッチ130に出力する。

0020

インバータ30は、制御装置40からインバータ駆動信号を入力し、入力したインバータ駆動信号に基づいて、モータ20に交流電力を供給する。具体的に、インバータ30は、インバータ駆動信号に基づいて、モータ20への交流電力の供給及び停止を行うとともに、モータ20に供給する交流電力の周波数を変更する。

0021

モータ20は、インバータ30から供給される交流電力の周波数に応じた回転数で動作する。これにより、踏段11の駆動速度が、インバータ30から供給される交流電力の周波数に応じて変更される。モータ20は、例えば誘導電動機により構成される。

0022

図5は、実施の形態1におけるエスカレータ1の制御装置40の電気的構成を示したブロック図である。

0023

制御装置40は、制御部41と記憶部42と入出力インタフェース43とを有する。制御装置40は、プログラマブルロジックコントローラPLC)を利用して構成される。

0024

記憶部42は、例えばフラッシュメモリにより構成され、プログラムや種々のデータを格納している。プログラムには、本実施の形態の制御装置40における各種機能を実現するためのプログラムが含まれている。

0025

制御部41は、例えばCPU、MPUなどにより構成され、記憶部42からプログラム及びデータを読み出し、読み出したプログラム及びデータに基づく演算処理を行う。これにより、制御装置40における各種の機能が実現される。

0026

入出力インタフェース43は、制御装置40に接続される各種装置との間で信号を入出力するためのインタフェースであり、信号形式の変換などを行う。

0027

なお、制御装置40は、汎用的なコンピュータを利用して構成されてもよい。また、制御装置40は、電子回路リレーシーケンス回路などのハードウェアのみにより構成されてもよい。

0028

図6は、実施の形態1におけるエスカレータの直流電源装置の構成を示したブロック図である。

0029

エスカレータ1は、ブレーキ21の電磁ソレノイドにブレーキ解放用の直流電力を供給するための直流電源装置100を有する。直流電源装置100は、直流定格電源装置110と、直流過励磁電源装置120と、電源切替スイッチ130と、ブレーキスイッチ140とを有する。

0030

直流定格電源装置110は、交流電圧を入力して、ブレーキ21の電磁ソレノイドの定格電圧V1と同じDC電圧を発生する。交流電圧は例えばAC200Vであり、電磁ソレノイドの定格電圧V1は例えばDC90Vである。

0031

直流過励磁電源装置120は、交流電圧を入力して、ブレーキ21の電磁ソレノイドの定格電圧V1よりも高い過励磁電圧V2を発生する。交流電圧は例えばAC200Vであり、過励磁電圧V2は、定格電圧V1に対して例えば約2倍のDC200Vである。約2倍という電圧は、後述する第1時間T1程度の通電では、電磁ソレノイドが加熱する虞がない電圧である。過励磁電圧V2は、約2倍でなくても2倍〜2.5倍の範囲であればよい。過励磁電圧が例えば1.5倍程度であると、ブレーキ21の解放が約2倍のときよりも遅くなる。

0032

電源切替スイッチ130は、直流定格電源装置110のDC出力と直流過励磁電源装置120のDC出力とのうちの一方をブレーキ21側に選択的に接続するスイッチである。電源切替スイッチ130は、スイッチ切替信号が制御装置40から出力されているときに、直流過励磁電源装置120のDC出力がブレーキ21側に出力されるように、直流過励磁電源装置120とブレーキ21側とを接続する。以下では、このときの電源切替スイッチ130の状態を適宜、電源切替スイッチ130が「ON」という。電源切替スイッチ130は、スイッチ切替信号が制御装置40から出力されていないときに、直流定格電源装置110のDC出力がブレーキ21側に出力されるように、直流定格電源装置110とブレーキ21側とを接続する。以下では、このときの電源切替スイッチ130の状態を適宜、電源切替スイッチ130が「OFF」という。

0033

ブレーキスイッチ140は、電源切替スイッチ130の出力端子とブレーキ21の電磁ソレノイドとを電気的に断接するスイッチである。ブレーキスイッチ140は、ブレーキ解放信号が制御装置40から出力されているときに閉じて、電源切替スイッチ130の出力端子とブレーキ21の電磁ソレノイドとを電気的に接続する。これに対し、ブレーキスイッチ140は、ブレーキ解放信号が制御装置40から出力されていないときは開いて、電源切替スイッチ130の出力端子とブレーキ21の電磁ソレノイドとを電気的に遮断する。
2.動作
図7は、実施の形態1におけるエスカレータの制御装置による運転制御を説明したフローチャートである。図8は、実施の形態1におけるエスカレータの制御装置による運転制御を説明したタイムチャートである。

0034

制御装置40は、光電ポール60の光電センサ61で利用者が検知されたか否かを判断する(S11)。具体的に、制御装置40は、光電ポール60の光電センサ61から出力される信号が、センサ光が遮光されたことを示しているか否かを判断する。

0035

利用者が検知されていない場合(S11でNO)、制御装置40は、ステップS11の処理を再度実行する。

0036

利用者が検知された場合(S11でYES)、制御装置40は、利用者検知時刻Tdを記憶部42に記憶させる(S12)。

0037

制御装置40は、ブレーキ解放信号をブレーキスイッチ140に出力するとともに、スイッチ切替信号を電源切替スイッチに出力する(S13)。これにより、図8に示すように、ブレーキスイッチ140がONとなるとともに、電源切替スイッチ130がONとなり、直流過励磁電源装置120とブレーキ21側とを接続する。これにより、直流過励磁電源装置120のDC出力とブレーキ21の電磁ソレノイドとが電気的に接続され、過励磁電圧V2が電磁ソレノイドに印加される。

0038

制御装置40は、利用者検知時刻Tdから第1時間T1が経過したか否かを判断する(S14)。第1時間T1は、ブレーキ21の電磁ソレノイドに過励磁電圧V2を印加した場合に、ブレーキ21の制動力がゼロとなるまでの時間T2と等しい時間である。

0039

利用者検知時刻から第1時間T1が経過していない場合(S14でNO)、制御装置40は、ステップS14の判断を再度実行する。

0040

利用者検知時刻Tdから第1時間T1が経過した場合(S14でYES)、制御装置40は、インバータ駆動信号の出力を開始する(S15)。これにより、インバータ30が起動し、モータ20に交流電力が供給され始める。インバータ30は、モータ20により起動される踏段11の速度が定格速度に達するまで、踏段11が一定の加速度加速するように、モータ20に供給する交流電力の周波数を徐々に上昇させる。一定の加速度は、JEASで定められている例えば0.1m/s2である。

0041

ここで、上述したように、第1時間T1は、ブレーキ21の電磁ソレノイドに過励磁電圧V2を印加した場合に、ブレーキ21の制動力がゼロとなるまでの時間T2と等しい時間であるので、モータ20のトルクは、ブレーキ21の制動力がゼロとなってから立ち上がることとなる。そのため、モータ20のトルクがブレーキ21の制動力と干渉しない。したがって、モータ20の回転がスムーズに立ち上がるとともに、ブレーキ21の回転部材とブレーキシューとが接触している状態で相対回転することが防止される。そのため、これらの部材の摩耗が防止される。仮に、利用者検知時に、過励磁電圧V2でなく定格電圧V1を電磁ソレノイドに印加した場合には、ブレーキ21の解放が遅くなってブレーキ21の制動力の低下が破線で示すように遅くなる。この場合、第1時間T1が経過したときにインバータ30を起動させると、モータ20のトルクの立ち上がりと干渉してしまう。また、従来においては、利用者検知と同時に、インバータ30を起動させていたが、この場合、さらにブレーキ21の制動力が高い段階で、破線で示すようにモータ20のトルクの立ち上がりと干渉してしまっていた。

0042

制御装置40は、スイッチ切替信号の出力を停止する(S16)。これにより、図8に示すように、ブレーキスイッチ140がONのままで、電源切替スイッチ130がOFFとなり、直流定格電源装置110とブレーキ21側とが接続される状態に切り替わる。これにより、直流定格電源装置110のDC出力とブレーキ21の電磁ソレノイドとが電気的に接続され、定格電圧V1が電磁ソレノイドに印加される。これにより、ブレーキ21が解放状態で維持される。

0043

制御装置40は、運転停止条件が成立したか否かを判断する(S17)。運転停止条件は、例えば光電センサ61で利用者が検知されない状態が所定時間以上継続したことである。

0044

運転停止条件が成立していない場合(S17でNO)。制御装置40は、ステップS17の判断を再度実行する。

0045

運転停止条件が成立した場合(S17でYES)。制御装置40は、エスカレータ1の運転を停止させる処理を行う。例えば、制御装置40は、インバータ30へのインバータ駆動信号の出力を停止させたり、ブレーキスイッチ140へのブレーキ解放信号の出力を停止させたりする。これにより、インバータ30からモータ20への交流電力の供給が停止されるとともに、ブレーキ21が締結状態となり、踏段11の駆動が停止される。

0046

(実施の形態についてのまとめ)
実施の形態1のエスカレータ1(乗客コンベアの一例)は、
無端状に連結された踏段11と、
踏段11を循環駆動するモータ20と、
モータ20の駆動軸の回転を機械的に停止させるブレーキ21と、
モータ20を動作させるための交流電力をモータ20に供給するインバータ30と、
ブレーキ21を解放させるための直流電力をブレーキ21の電磁ソレノイドに供給する直流電源装置100と、
制御装置40と、を備え、
制御装置40は、
踏段11を駆動する条件が成立してから第1時間T1(所定時間の一例)の間、電磁ソレノイドの定格電圧V1よりも高い過励磁電圧V2(所定電圧の一例)の直流電力を出力させるように直流電源装置100を制御し、
第1時間T1が経過したとき以降、定格電圧V1の直流電力を出力させるように直流電源装置100を制御するとともに、モータ20に交流電力を出力させるようにインバータ30を制御し、
第1時間T1は、ブレーキ21の制動力がゼロにまで低下する第2時間T2に基づいて設定される。

0047

実施の形態1のエスカレータ1によれば、ブレーキ21の摩耗を抑制しつつ、踏段11の動き始めを早くすることができる。

0048

実施の形態1のエスカレータ1において、
第1時間T1は、ブレーキ21の制動力がゼロにまで低下する時間T2と等しい時間である。

0049

この構成によれば、ブレーキ21の摩耗をほぼ抑制しつつ、踏段11の動き始めを極力早くすることができる。

0050

実施の形態1のエスカレータ1において、
第1時間T1は、時間T2と等しい時間でなく、ブレーキ21の制動力がゼロにまで低下する時間T2に対して±20%の範囲内の時間であってもよい。

0051

この構成の場合でも、ブレーキ21の摩耗を極力抑制しつつ、踏段11の動き始めを極力早くすることができる。

0052

実施の形態1のエスカレータ1において、
過励磁電圧V2は、定格電圧V1に対して2倍〜2.5倍の範囲の電圧である。

0053

この構成によれば、電磁ソレノイドが加熱することを抑制しつつ、上述したブレーキ21の摩耗の抑制、及び踏段11の動き始めの早期化などの効果が得られる。

0054

(その他の実施の形態)
(A)
前記実施の形態のエスカレータ1は、本発明の乗客コンベアの一例である。本発明において、乗客コンベアは、一の階床において水平あるいは斜めに配置されたいわゆる動く歩道等の乗客コンベアであってもよい。

0055

1エスカレータ
5乗り口
6 降り口
10 エスカレータ本体
11踏段
12ハンドレール
19フロアプレート
20モータ
21ブレーキ
22減速機
23駆動スプロケット
24メインドライブチェーン
25従動スプロケット
26 メインドライブスプロケット
27 踏段ドライブチェーン
28 被ドライブスプロケット
30インバータ
40制御装置
41 制御部
42 記憶部
43入出力インタフェース
60光電ポール
61光電センサ
100直流電源装置
110直流定格電源装置
120直流過励磁電源装置
130電源切替スイッチ
140ブレーキスイッチ
F1階床
F2 階床

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