JP2003340507A - 外面異形鋼管およびその製造方法 - Google Patents
外面異形鋼管およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属製のらせん状外面ヒレ付きの外面異形管
およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 継ぎ目無しらせん状ヒレ付き管におい
て、上下ロールダイス外面のヒレ加工用溝を圧延方向に
暫時変化させるロールダイスを用いてコールドピルガー
圧延にて鋼管にねじれを生じさせて管外面にらせん状ヒ
レ付き管を形成させてなる外面異形鋼管、および継ぎ目
無しらせん状ヒレ付き管を製造する方法において、上下
ロールダイスの孔型である縮径部のカリバー形状を縮径
部全域にわたりカリバーサイド間にヒレ厚みの間隔を設
け、順次製品周方向に位置をずらすことにより圧延中に
素材管にねじれを生じさせ、管外面にらせん状ヒレ付き
管を形成させてなる外面異形鋼管の製造方法。
およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 継ぎ目無しらせん状ヒレ付き管におい
て、上下ロールダイス外面のヒレ加工用溝を圧延方向に
暫時変化させるロールダイスを用いてコールドピルガー
圧延にて鋼管にねじれを生じさせて管外面にらせん状ヒ
レ付き管を形成させてなる外面異形鋼管、および継ぎ目
無しらせん状ヒレ付き管を製造する方法において、上下
ロールダイスの孔型である縮径部のカリバー形状を縮径
部全域にわたりカリバーサイド間にヒレ厚みの間隔を設
け、順次製品周方向に位置をずらすことにより圧延中に
素材管にねじれを生じさせ、管外面にらせん状ヒレ付き
管を形成させてなる外面異形鋼管の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製のらせん状
外面ヒレ付きの外面異形管およびその製造方法に関する
ものである。
外面ヒレ付きの外面異形管およびその製造方法に関する
ものである。
【０００２】一般に、掘削用の鋼管にはらせん状のヒレ
付き鋼管が使用されているが、このヒレ付き鋼管の製造
にあたっては、直線状ヒレ付き鋼管をねじることにより
製造するか、鋼管の外面にらせん状のヒレを溶接で取り
付けたものが使用されているのが実状である。一方、継
ぎ目無し鋼管はコールドピルガー圧延により製造されて
いる。このコールドピルガー圧延により製造された継ぎ
目無し鋼管のヒレ付き管としては、例えば特開平９−１
３６１０３号公報に開示されてるように、上下ロールダ
イスのカリバー形状を真円の孔型とし、ミルセット状態
で径大部側を縦長円の孔型に、かつ径小部側になるに連
れて真円の孔型に配設し、ロールダイスの縮径部の全長
にわたり上下ロールダイスの肩間にヒレ厚み分の一定の
間隙を設けて素材管を回転することなく送りのみで伸長
肉薄化して圧延して外面ヒレ付き鋼管を製造する方法が
提案されている。
付き鋼管が使用されているが、このヒレ付き鋼管の製造
にあたっては、直線状ヒレ付き鋼管をねじることにより
製造するか、鋼管の外面にらせん状のヒレを溶接で取り
付けたものが使用されているのが実状である。一方、継
ぎ目無し鋼管はコールドピルガー圧延により製造されて
いる。このコールドピルガー圧延により製造された継ぎ
目無し鋼管のヒレ付き管としては、例えば特開平９−１
３６１０３号公報に開示されてるように、上下ロールダ
イスのカリバー形状を真円の孔型とし、ミルセット状態
で径大部側を縦長円の孔型に、かつ径小部側になるに連
れて真円の孔型に配設し、ロールダイスの縮径部の全長
にわたり上下ロールダイスの肩間にヒレ厚み分の一定の
間隙を設けて素材管を回転することなく送りのみで伸長
肉薄化して圧延して外面ヒレ付き鋼管を製造する方法が
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平９−１３６１０３号公報に開示されている技術は、
確かに、ピルガーロールダイスの外面、カリバー肩部に
ヒレを加工するための特殊な溝を設けることにより素材
管を回転することなくヒレ付き鋼管を製造することがで
きるものであるが、これはあくまでも直線状の外面ヒレ
付き鋼管の製造に関するものであって、らせん状のヒレ
付き鋼管を製造することは出来ないという問題がある。
開平９−１３６１０３号公報に開示されている技術は、
確かに、ピルガーロールダイスの外面、カリバー肩部に
ヒレを加工するための特殊な溝を設けることにより素材
管を回転することなくヒレ付き鋼管を製造することがで
きるものであるが、これはあくまでも直線状の外面ヒレ
付き鋼管の製造に関するものであって、らせん状のヒレ
付き鋼管を製造することは出来ないという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した問題を解消する
ために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、ダイス外面
のひれ加工用溝を圧延方向（入側から出側）に向かって
左右の肩部の深さをそれぞれ徐々に変化させることで、
らせん状のヒレ付き鋼管の製造が可能になることを見出
し発明に至ったものである。その発明の要旨とするとこ
ろは、 （１）継ぎ目無しらせん状ヒレ付き管において、上下ロ
ールダイス外面のヒレ加工用溝を圧延方向に暫時変化さ
せるロールダイスを用いてコールドピルガー圧延にて鋼
管にねじれを生じさせて管外面にらせん状ヒレ付き管を
形成させてなる外面異形鋼管。
ために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、ダイス外面
のひれ加工用溝を圧延方向（入側から出側）に向かって
左右の肩部の深さをそれぞれ徐々に変化させることで、
らせん状のヒレ付き鋼管の製造が可能になることを見出
し発明に至ったものである。その発明の要旨とするとこ
ろは、 （１）継ぎ目無しらせん状ヒレ付き管において、上下ロ
ールダイス外面のヒレ加工用溝を圧延方向に暫時変化さ
せるロールダイスを用いてコールドピルガー圧延にて鋼
管にねじれを生じさせて管外面にらせん状ヒレ付き管を
形成させてなる外面異形鋼管。
【０００５】（２）継ぎ目無しらせん状ヒレ付き管を製
造する方法において、上下ロールダイスの孔型である縮
径部のカリバー形状を縮径部全域にわたりカリバーサイ
ド間にヒレ厚みの間隔を設け、順次製品周方向に位置を
ずらすことにより圧延中に素材管にねじれを生じさせ、
管外面にらせん状ヒレ付き管を形成させてなることを特
徴とする外面異形鋼管の製造方法である。
造する方法において、上下ロールダイスの孔型である縮
径部のカリバー形状を縮径部全域にわたりカリバーサイ
ド間にヒレ厚みの間隔を設け、順次製品周方向に位置を
ずらすことにより圧延中に素材管にねじれを生じさせ、
管外面にらせん状ヒレ付き管を形成させてなることを特
徴とする外面異形鋼管の製造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面に従っ
て詳細に説明する。図１は、コールドピルガー圧延の概
略図である。図１（ａ）は圧延状態を示す正面断面図で
あり、図１（ａ）は平面断面図である。この図に示すよ
うに、コールドピルガーミルは、断面が半円形で、か
つ、連続して縮小する縮径カリバー２からなる縮径部６
と縮径部６に連続し、かつ断面一定の仕上がり寸法カリ
バーからなるサイジング部３を外周に有し、ロールスタ
ンド９に取り付けられたコネクティングロッド１１によ
りロールスタンド９毎前後に移動させられることにより
ロールダイスシャフト４に取り付けたピニオンギア１３
が固定のラックギア１２上を転動し、これにより前後進
と転動を行う上下２個のロールダイス１と断面が先端に
向かって細くなっているマンドレル５により、素管材７
を冷間で圧伸して縮径管部８を経て成品管１０を得る。
圧伸はロールダイス１を１回往復させて素管材７を圧伸
すると、素管材７を少し送って、次の圧伸を行い、これ
を繰り返す。なお、符号１４は縮径部最終点を示す。
て詳細に説明する。図１は、コールドピルガー圧延の概
略図である。図１（ａ）は圧延状態を示す正面断面図で
あり、図１（ａ）は平面断面図である。この図に示すよ
うに、コールドピルガーミルは、断面が半円形で、か
つ、連続して縮小する縮径カリバー２からなる縮径部６
と縮径部６に連続し、かつ断面一定の仕上がり寸法カリ
バーからなるサイジング部３を外周に有し、ロールスタ
ンド９に取り付けられたコネクティングロッド１１によ
りロールスタンド９毎前後に移動させられることにより
ロールダイスシャフト４に取り付けたピニオンギア１３
が固定のラックギア１２上を転動し、これにより前後進
と転動を行う上下２個のロールダイス１と断面が先端に
向かって細くなっているマンドレル５により、素管材７
を冷間で圧伸して縮径管部８を経て成品管１０を得る。
圧伸はロールダイス１を１回往復させて素管材７を圧伸
すると、素管材７を少し送って、次の圧伸を行い、これ
を繰り返す。なお、符号１４は縮径部最終点を示す。
【０００７】図２は、本発明に係るロールダイス外面の
ヒレ加工用溝の状態を示す図である。この図に示すよう
に、図２（ａ）はロールダイス外面の上半分を示すＦ−
Ｆ矢視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面、図２
（ｃ）はＢ−Ｂ断面、図２（ｄ）はＣ−Ｃ断面、図２
（ｅ）はＤ−Ｄ断面、図２（ｆ）はＥ−Ｅ断面をそれぞ
れ示す。この図に示すように、図２（ａ）〜図２（ｆ）
のように肩部の溝の深さを暫時変化させるような構成を
とることにより、圧延中に鋼管にねじれを生じさせるよ
うな構造とする。
ヒレ加工用溝の状態を示す図である。この図に示すよう
に、図２（ａ）はロールダイス外面の上半分を示すＦ−
Ｆ矢視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面、図２
（ｃ）はＢ−Ｂ断面、図２（ｄ）はＣ−Ｃ断面、図２
（ｅ）はＤ−Ｄ断面、図２（ｆ）はＥ−Ｅ断面をそれぞ
れ示す。この図に示すように、図２（ａ）〜図２（ｆ）
のように肩部の溝の深さを暫時変化させるような構成を
とることにより、圧延中に鋼管にねじれを生じさせるよ
うな構造とする。
【０００８】図３は、本発明に係る上下ロールダイスと
マンドレルの縮径状態を示す図である。この図に示すよ
うに、本発明による上下ロールダイスによって矢印方向
に素材管が圧伸して縮径管の得られる状態を示してい
る。すなわち、図３は縮径部の径大の圧延始端を１．０
ｓｅｃ、径小の圧延終端を０．０ｓｅｃとしたときの
１．０ｓｅｃ、０．６ｓｅｃ、０．３ｓｅｃ、０．０ｓ
ｅｃおよびカリバー最終端における上下ロールダイス間
に形成されるロールダイス１のカリバー２の輪郭を示し
たものであり、カリバーサイドの上下ロールダイスの肩
部で構成されるロールダイス肩部のヒレ加工用溝１５は
一定とし、１．０ｓｅｃ〜０．０ｓｅｃにかけて順次製
品周方向に位置をずらすことにより圧延中に鋼管にねじ
れを生じさせるように構成する。また、図４は、本発明
による外面らせん状ヒレ付き管を示す図である。この図
に示すように圧延された外面異形管は外面がらせん状の
ヒレ付き管としての製品管１０を得る。
マンドレルの縮径状態を示す図である。この図に示すよ
うに、本発明による上下ロールダイスによって矢印方向
に素材管が圧伸して縮径管の得られる状態を示してい
る。すなわち、図３は縮径部の径大の圧延始端を１．０
ｓｅｃ、径小の圧延終端を０．０ｓｅｃとしたときの
１．０ｓｅｃ、０．６ｓｅｃ、０．３ｓｅｃ、０．０ｓ
ｅｃおよびカリバー最終端における上下ロールダイス間
に形成されるロールダイス１のカリバー２の輪郭を示し
たものであり、カリバーサイドの上下ロールダイスの肩
部で構成されるロールダイス肩部のヒレ加工用溝１５は
一定とし、１．０ｓｅｃ〜０．０ｓｅｃにかけて順次製
品周方向に位置をずらすことにより圧延中に鋼管にねじ
れを生じさせるように構成する。また、図４は、本発明
による外面らせん状ヒレ付き管を示す図である。この図
に示すように圧延された外面異形管は外面がらせん状の
ヒレ付き管としての製品管１０を得る。
【０００９】本発明の外面らせん状ヒレ付き管は、コー
ルドピルガー圧延により製造しているので、その強度、
靱性および硬さに優れている。特にステンレス鋼を素材
とするものは耐食性にも優れた外面らせん状ヒレ付き鋼
管が得られる。この本発明のコールドピルガー圧延によ
る外面らせん状ヒレ付き管の製造方法は、前述したよう
に、上下ロールダイスの孔型である縮径部のカリバー形
状を縮径部全域にわたりカリバーサイド間にヒレ厚みの
間隔を設け、この間隙を一定として、１．０ｓｅｃ〜
０．０ｓｅｃにかて順次製品周方向に位置をずらすこと
により圧延中の鋼管にねじれを生じさせ、管外面にらせ
ん状ヒレ付き鋼管を製造するものである。
ルドピルガー圧延により製造しているので、その強度、
靱性および硬さに優れている。特にステンレス鋼を素材
とするものは耐食性にも優れた外面らせん状ヒレ付き鋼
管が得られる。この本発明のコールドピルガー圧延によ
る外面らせん状ヒレ付き管の製造方法は、前述したよう
に、上下ロールダイスの孔型である縮径部のカリバー形
状を縮径部全域にわたりカリバーサイド間にヒレ厚みの
間隔を設け、この間隙を一定として、１．０ｓｅｃ〜
０．０ｓｅｃにかて順次製品周方向に位置をずらすこと
により圧延中の鋼管にねじれを生じさせ、管外面にらせ
ん状ヒレ付き鋼管を製造するものである。
【００１０】通常はコールドピルガー圧延ではロールダ
イス１を１回往復させて素材管７を圧伸すると、次に素
材管７をマンドレルと共に管の円周方向に約６０°回転
させ、同時に素材管７を少し送って次の圧伸を行い、こ
れを繰り返すものである。しかし、本発明においては、
この通常の方法と異なり、ロールダイスを１回往復させ
て素材管を圧伸すると、素材管を円周方向に回転するこ
となく送りのみを行って、次の圧伸を行い、これを繰り
返す。従って、ねじれ角は一定のまま素材管は平行移動
する。すなわち、ロールダイス１は回転しながら製品の
上を転がって行くので、ヒレを押さえ付けながら（ねじ
りながら）圧延して行く。
イス１を１回往復させて素材管７を圧伸すると、次に素
材管７をマンドレルと共に管の円周方向に約６０°回転
させ、同時に素材管７を少し送って次の圧伸を行い、こ
れを繰り返すものである。しかし、本発明においては、
この通常の方法と異なり、ロールダイスを１回往復させ
て素材管を圧伸すると、素材管を円周方向に回転するこ
となく送りのみを行って、次の圧伸を行い、これを繰り
返す。従って、ねじれ角は一定のまま素材管は平行移動
する。すなわち、ロールダイス１は回転しながら製品の
上を転がって行くので、ヒレを押さえ付けながら（ねじ
りながら）圧延して行く。
【００１１】そして、上記のようにカリバーのサイドリ
リーフを０にして上下のロールダイス１、１の縮径部６
の全域にわたるカリバーサイド間のロールダイス肩部の
ヒレ加工用溝１５を設け、かつサイドリリーフを０にし
ているロールダイスを使用するので、圧伸により素材管
７は縮径および延伸される共にロールダイス肩部のヒレ
加工用溝１５から素材がはみ出る。しかし、素材管７を
回転することなく送りのみを行って次の圧伸を行う。
リーフを０にして上下のロールダイス１、１の縮径部６
の全域にわたるカリバーサイド間のロールダイス肩部の
ヒレ加工用溝１５を設け、かつサイドリリーフを０にし
ているロールダイスを使用するので、圧伸により素材管
７は縮径および延伸される共にロールダイス肩部のヒレ
加工用溝１５から素材がはみ出る。しかし、素材管７を
回転することなく送りのみを行って次の圧伸を行う。
【００１２】従って、さらに縮径および延伸されると共
にロールダイス肩部の間隔１５から素材がはみ出た素材
は潰されることなく、さらにはみ出ることとなる。ま
た、素材は回転されないので上下のロールダイス１、１
により上下からマンドレル５に圧下されるので、カリバ
ーの縮径当初の径大部の形状は真円の円弧状でありなが
ら孔型としては上下に長円形状にして素材管７のらせん
状のヒレ部の突出およびヒレ付き管の内面形状が真円な
ることに効果を出している。
にロールダイス肩部の間隔１５から素材がはみ出た素材
は潰されることなく、さらにはみ出ることとなる。ま
た、素材は回転されないので上下のロールダイス１、１
により上下からマンドレル５に圧下されるので、カリバ
ーの縮径当初の径大部の形状は真円の円弧状でありなが
ら孔型としては上下に長円形状にして素材管７のらせん
状のヒレ部の突出およびヒレ付き管の内面形状が真円な
ることに効果を出している。
【００１３】すなわち、ヒレが出ることにより内面が引
張られてヒレの反対側の管内面が両ヒレ側に凹入しよう
とするが、上記のように長円形状とすることにより、上
記の凹入しようとする力を内面に押し込む作用が生じ
る。しかし、径小部側になるに連れて孔型の形状は真円
となっているので製品管１０は真円のらせん状ヒレ付き
管として製造される。
張られてヒレの反対側の管内面が両ヒレ側に凹入しよう
とするが、上記のように長円形状とすることにより、上
記の凹入しようとする力を内面に押し込む作用が生じ
る。しかし、径小部側になるに連れて孔型の形状は真円
となっているので製品管１０は真円のらせん状ヒレ付き
管として製造される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明について実施例によって具体的
に説明する。上下ロールダイスのカリバーサイドの間隙
を５ｍｍとする上下ロールダイス１、１を用いて、ロー
ルダイスの１回転当たりの送り量を５ｍｍとし、素管材
７を回転することなく、ロールダイスの圧延回転数を５
０ｒｐｍとして、ＳＣＭ４３５製の外径５０ｍｍ、肉厚
１０ｍｍ、長さ４５００ｍｍの素材をピルガー圧延し、
外径２５ｍｍ±０．１５ｍｍ、肉厚５ｍｍ±０．２５ｍ
ｍ、ヒレ肉厚８ｍｍ±０．１５ｍｍ、張出高さ４ｍｍ±
０．２ｍｍ、長さ５０００ｍｍ、ねじれの角度は１０°
のらせん状外面ヒレ付き鋼管を得た。
に説明する。上下ロールダイスのカリバーサイドの間隙
を５ｍｍとする上下ロールダイス１、１を用いて、ロー
ルダイスの１回転当たりの送り量を５ｍｍとし、素管材
７を回転することなく、ロールダイスの圧延回転数を５
０ｒｐｍとして、ＳＣＭ４３５製の外径５０ｍｍ、肉厚
１０ｍｍ、長さ４５００ｍｍの素材をピルガー圧延し、
外径２５ｍｍ±０．１５ｍｍ、肉厚５ｍｍ±０．２５ｍ
ｍ、ヒレ肉厚８ｍｍ±０．１５ｍｍ、張出高さ４ｍｍ±
０．２ｍｍ、長さ５０００ｍｍ、ねじれの角度は１０°
のらせん状外面ヒレ付き鋼管を得た。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるコール
ドピルガーミル圧延により成形したらせん状外面ヒレ付
き金属管は、押出しによつ金属管に比べ寸法精度に優
れ、冷間引抜工程が不要で、安価にかつ容易に製造でき
る。さらに、高い強度を有し、かつ、優れたらせん状外
面ヒレ付き金属管であるので、掘削用の鋼管として利用
分野が拡大され工業的に優れた効果を奏するものであ
る。
ドピルガーミル圧延により成形したらせん状外面ヒレ付
き金属管は、押出しによつ金属管に比べ寸法精度に優
れ、冷間引抜工程が不要で、安価にかつ容易に製造でき
る。さらに、高い強度を有し、かつ、優れたらせん状外
面ヒレ付き金属管であるので、掘削用の鋼管として利用
分野が拡大され工業的に優れた効果を奏するものであ
る。
【図１】コールドピルガー圧延の概略図である。
【図２】本発明に係るロールダイス外面のヒレ加工用溝
の状態を示す図である。
の状態を示す図である。
【図３】本発明に係る上下ロールダイスとマンドレルの
縮径状態を示す図である。
縮径状態を示す図である。
【図４】本発明による外面らせん状ヒレ付き管を示す図
である。
である。
１ ロールダイス
２ 縮径カリバー
３ サイジング部
４ ロールダイスシャフト
５ マンドレル
６ 縮径部
７ 素管材
８ 縮径管部
９ ロールスタンド
１０ 製品管
１１ コネクティングロッド
１２ ラックギア
１３ ピニオンギア
１４ 縮径部最終点
１５ ロールダイス肩部のヒレ加工用溝
Claims (2)
- 【請求項１】 継ぎ目無しらせん状ヒレ付き管におい
て、上下ロールダイス外面のヒレ加工用溝を圧延方向に
暫時変化させるロールダイスを用いてコールドピルガー
圧延にて鋼管にねじれを生じさせて管外面にらせん状ヒ
レ付き管を形成させてなる外面異形鋼管。 - 【請求項２】 継ぎ目無しらせん状ヒレ付き管を製造す
る方法において、上下ロールダイスの孔型である縮径部
のカリバー形状を縮径部全域にわたりカリバーサイド間
にヒレ厚みの間隔を設け、順次製品周方向に位置をずら
すことにより圧延中に素材管にねじれを生じさせ、管外
面にらせん状ヒレ付き管を形成させてなることを特徴と
する外面異形鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153554A JP2003340507A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 外面異形鋼管およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153554A JP2003340507A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 外面異形鋼管およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003340507A true JP2003340507A (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=29770567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002153554A Withdrawn JP2003340507A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 外面異形鋼管およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003340507A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102133587A (zh) * | 2011-01-11 | 2011-07-27 | 武穴市玉鼎工贸有限公司 | 一种异型管成型机 |
| CN105921548A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-09-07 | 陕西新精密合金有限责任公司 | 一种镍铁低碳钢铁镍钴合金异型管材料的加工方法 |
-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002153554A patent/JP2003340507A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102133587A (zh) * | 2011-01-11 | 2011-07-27 | 武穴市玉鼎工贸有限公司 | 一种异型管成型机 |
| CN102133587B (zh) * | 2011-01-11 | 2012-10-03 | 湖北玉鼎管业有限公司 | 一种异型管成型机 |
| CN105921548A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-09-07 | 陕西新精密合金有限责任公司 | 一种镍铁低碳钢铁镍钴合金异型管材料的加工方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |