JP2020056287A - 移動体阻止器及び拘束器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明によれば、自由に回転可能なローラーを移動体の車輪(駆動輪)に接触可能に配置して、路面との接触摩擦を無くし、前記移動体の進行方向に向けてローラーの高さを順次高くする部分を設ける事で車輪に触れるローラーは空転し、前記車輪(駆動輪)の摩擦による足掛かりを失い、事実上その場で前記車輪がスリップする状態を作り出して前記移動体の進行を阻む。
少なくとも2つ以上のローラーの外周部が、移動体の車輪と接触可能な部分、の鉛直方向の高さに差が生じる様に、配置または移動可能になっている移動体通行阻止器について以下に説明する。
また、前記車輪が進むにつれて前記ローラーの高さが順次高くなっていれば良いので、前記移動体の車輪が接地するはずの路面が斜面であれば、その斜面に沿って、斜面の傾斜方向であり、かつ路面の進行方向と交わる様に各平行に並べられた、ローラー群を設置しても、ローラーの高さが順次高くなる事に変わりなく、前記同様に移動体の阻止効果を示す。
一般的なローラー(均等ローラー)とは、回転軸に直角な面の断面が正円で、その正円の中心を回転軸が貫くもの、であるが、本出願で使用する不均等ローラーについて説明する。
本出願でいう前記不均等ローラーとは、ローラーの回転軸と、移動体の車輪(駆動輪)と接触可能な前記ローラーの外周部、との距離が等しくない、偏心ローラーを含むローラーを指す。
例えば、一方通行の出口から逆走行で侵入する移動体の車輪が、
ローラーの高さが順次鉛直方向に高くなっているローラー群に侵入する時、前記移動体の車輪が進むにつれて前記車輪(駆動輪)に接触可能な複数のローラーの高さが徐々に高くなって行く事で、それらを乗り越える為の足掛かりは前記ローラーしかなく、前記ローラーを不均等ローラーにした場合も、前記不均等ローラーは鉛直方向に荷重が加わった状態では、回転する際に抵抗があるが、それらは一定のモーメントを超えると空転し、結果的に前記車輪はその場でスリップを始めて、前記侵入移動体は前進出来ず、前記不均等ローラーによって、前記車輪の推力は路面を蹴る事は無い。
仮に低い方のローラーの回転軸に充分な回転抵抗があったとしても、次に高いローラーの回転軸に同様の回転抵抗が無い限り、前記次に高いローラーの回転軸を持つ前記不均等ローラーを超える事は出来ない。
また、前記均等ローラーや前記不均等ローラーも含む、前記複数のローラー行の内1つ以上の前記ローラー行の各軸は高さ方向にも移動可能にして、前記ローラー行同士の相対的な高さの差を出しても良く、そのローラーを移動させる手段は、
移動体の車輪がローラー群へ進入する事をきっかけに、
前記移動体の車輪の回転力、前記移動体及び車輪の重さ、前記移動体の移動の力、チェーン、ワイヤー、てこ、バネ、歯車、のいずれか単独または組み合わせて使い、更に電磁気を使った動力、液圧を使っても良い。
本発明の侵入移動体を阻止し、さらに前記侵入移動体を拘束する目的では、前記侵入移動体の車輪の外周部の一部を接触可能に囲う事が可能な、前記車輪回転軸と平行な軸を持つ2つ以上のローラーは、自由に回転可能なそれぞれのローラーが、高さ方向にも移動可能で、かつ移動後はその位置が保持される事で、前記車輪は前記ローラーによって路面の接触から絶縁され、
本来、車輪(駆動輪)が路面に接し、その摩擦によって得られる筈の侵入移動体の推力が生じず、更に前進も後退も出来ない状態が得られる様にした。
侵入移動体を阻止したり、拘束する目的のローラー群には前記ローラー群の回転軸と前記侵入移動体の車輪の回転軸は平行、または前記ローラー群の回転軸と前記侵入移動体の車輪の進入方向は直角である事が望ましいが、現実には拘束しようとする侵入移動体が正確に前記ローラー群の回転角度と直角に進入するとは限らず、車輪と前記ローラーの軸との間には角度の捻れが起こり得る。
尚、本出願のターンテーブルの仕組みは移動体阻止器に使っても良い。
本発明の、より確実な侵入阻止効果や拘束効果を期する為に、移動体の車輪が、前記移動体阻止器を踏む手前の路面上に、移動体進入方向と交わる方向に回転軸を持つ複数の前記ローラー群を配置するか、前記移動体阻止器を通過する前に一つ以上の減速ロードバンプを配置するか、道路のカーブの直前から直後にかけてのいずれかの場所に前記移動体阻止器または拘束器を配置する事で移動体の減速が可能である。
また、前記移動体阻止器の配列の仕方をローラーの高低を繰り返して、前記移動体阻止器内のローラーの高さの並び方が階段状、鋸歯状、波形などのパターンで配置しても良い。
本出願で言う移動体とは、複数の車輪(タイヤなど)を持ち、その何れかが駆動輪であり、移動体自らの力で移動可能なもの、を指す。
ローラーの回転軸方向に直角な面の断面が中心を持つ正円であっても、その中心を回転軸が貫いていない場合(偏心)を含む移動体の車輪と接触可能な前記ローラー外周部と、前記ローラー回転軸との距離が均等ではない形状のものを略して「不均等ローラー」または「不均等なローラー」とよぶ。
また、不均等ローラーの回転軸とその外周部との距離は、必ずしもその全ての外周部に渡って、その距離が変化している必要は無く、その一部に均等な距離があっても良い。
また、図12の20〜22に見られる様にローラー群は左右で1つと数える(従って図12には3つのローラー群が描かれている)。
従って、ローラーの回転軸と外周部の距離が等しくないローラー、つまり「不均等ローラー」は、その回転角度によりその高さも変わる。
更に、ローラーの、回転軸との軸受けと接する部分の軸垂直子午断面の形状は正円でなくとも良く、その場合も前記外周部とローラー回転軸との距離が不均等と言える。
つまり、同じ高さのローラーが並んでいる部分があっても良い。
また、ローラーの断面の外周部の一部が中心点を持つ正円の一部で、その外周部と回転軸との距離が等しくても、それ以外の外周部が等しくなければ、「渦巻きローラー」のバリエーションの1つである。
その際、その振動によって運転者に異常を感じさせ、警告を与える事が出来、逆侵入に気付いた運転者がバックしようとすれば、それが可能となる。これは、順方向に移動体を安全に通過させる為にも非常に重要な機能である。
以下に偏心した回転軸を持つ正円の断面を持つローラーを含む「回転軸と車輪と接触可能な外周部との距離が不均等なローラー=不均等ローラー」を使う利点を説明する。
ローラーの断面が閉じた正円で、その中心に回転軸を持つ、回転可能な複数の均等ローラー行が同じ高さで平行に並ぶ複数の均等ローラー群は、その上にイナーシャを持つ重量物を乗せると負荷抵抗が少ないので簡単には止まらず、移動体の車輪も同様である。
参考文献1にある様に、ラチェット状の仕組みを持つローラーが敷き詰められたエリアに一方通行を逆方向から進入してくる侵入移動体が、順方向の駆動輪に対してはラチェット状の仕組みによりローラーは空転せず、通常の路面と同じような摩擦を呈して、逆走車はその駆動輪を空転させて侵入を阻む手法があるが、この手法では、順方向に進行中の移動体が前記ラチェットローラー上でブレーキを踏むと、前記車輪はラチェットローラーをグリップせず、スリップしてしまうので大変危険である。
また、前記不均等ローラーは、接触した回転する車輪により回転可能で不均等ローラーの回転抵抗は前記ローラーの回転軸の摩擦抵抗によるものではないので、長時間稼働してもその断面形状と軸の状態が変わらない限り、その抵抗は同じように持続する。
高速道路の出口などから侵入しようとする逆走車両を防ぐ場合、複雑な構造や、頻繁なメンテナンスの必要なメカニズムであっては故障発生の確率が上昇し、高速道路等の安全で滞りの無い維持運営に大きな影響を与えかねないが、本発明であれば、構造が最小限のシンプルな可動部分で構成されているので、高い信頼性で長期間その機能を維持可能である。
それによって、前記車輪と路面の摩擦による接触を無くし、前記車輪の回転や舵取りが路面から物理的に絶縁される事で前記移動体の進退を阻み、前記移動体そのものを拘束出来る。
なお、面でローラーの外周部の一部をカットした平坦部を持ったローラーの重心を調整して、平坦部が上を向いていると、これらを複数配列、配置する事で車輪に接触する際のローラーの高低差が殆ど無くなり、特に順方向で通過する移動体の走行ノイズが低減される。
まず、本出願の逆走防止器に使われるべきローラーの材質について述べる。
通過する移動体から加わる重量と車輪のモーメント、移動体の進行方向の力などを受けても変形や破壊などが起こらない、充分に高強度で軽量な素材であり、かつ、長期間の野外での使用で錆などにより劣化せず、高速道路の出口等で使用する場合、順方向で通過する移動体による摩滅が少ないものが良い。例えば、外周部と回転軸部分はステンレスで、補助的にFRP 、CFRP等の複合材か、肉抜きしたステンレス、または一部または全部に高強度セラミックス等が使われていても良い。また、タイヤなどに使われるゴムなども使用した複合素材でも良い。
そこで、前記ローラー外周部は前記車輪との摩擦があった方が良く、例えばローラー外周部に凹凸の刻みを入れたものや、高摩擦材を焼き付けたものが使われても良い。
予想される侵入移動体の1つの車輪の軸方向の前記車輪幅よりローラー行を構成するローラー単体の長さを小さくして、上から見てチェッカーパターン状、または隣り合うローラー行の回転軸間隔を前記ローラーの回転最大半径に近付け、かつ、隣同士のローラーが干渉しない様に互違いに配列したローラー群にしても良く、これにより、前記ローラー群を構成するローラーの高さが連続する事で前記車輪にとって凹凸が少なくなり、ローラー上の順方向走行ノイズを小さく出来る。
本発明の最良の形態を示す為に図に挙げた例で具体的に説明する。第一の例は、図1に示す様に例えば直径20〜100ミリの間で決められた同じ径の複数のローラー行100R、の回転軸が、互いに平行かつ100R同士が、移動体の侵入方向と交わる方向に並び、100Rの大部分は、前記侵入移動体の駆動輪の車輪01と接触可能な面の鉛直方向のそれぞれの高さが連続的に変化し、01にとって斜面を形成する様に路面上に設置される。
ここで01が001方向から侵入して来ると、複数の100Rにより、車輪と路面との摩擦によって得られる筈の移動体の推力はローラーを回転させる事のみに消費され、更に鉛直方向により高いローラーを乗り越える事が困難となり移動体の侵入を阻止できるが、順方向002からの通行は可能である。
第二の例は図2に示す様に偏心ローラー101がその軸上で複数の並んだ偏心ローラー行101R、の回転軸が互いに平行かつ、移動体の侵入方向001方向と交わる方向に並び、特に101Rの様に前記ローラーの回転軸が偏心している事で、車輪と接する前記ローラーが回転を開始するのに一定以上のモーメントを必要とし、回転するに従い101Rが車輪外周部に接する部分と101の回転軸との距離が拡がって、車輪とその移動体自らを持ち上げる。それは前記侵入移動体の移動エネルギーの一部が消費される事を意味する。
本発明を構成するローラーの回転軸方向に直角な面の断面の形状は、必ずしも正円である必要は無く、
103〜111の例にある様な断面形状を持つ、ローラー軸と該ローラー外周部との距離が不均等なローラーに代えても良く、
偏心したものや、前記ローラーの回転軸に直角な面の断面形状が円の一部を切り欠いた状態、
即ち円柱状ローラーの曲面の一部が平坦な部分になっている渦巻きローラーでも良い。
また、前記複数のローラー群を構成する個々の前記断面形状は、同じ形状、同じ直径である必要は無く、
正円の中心を通る回転軸を持つローラーを含む形状が複数種混在していても良い。
第三の例では図4に示すローラー形状102の様に外周部の一部に平坦な部分が有る渦巻きローラーでも良く、その形状で図3を例に説明する。
特に102Rの様にローラーの外周部の一部に、平坦部分があると、F3Bの様に
順方向へ進行する車輪02では102は回転しない。
しかし、F3Aの様に、は01の005方向の回転により、102は020方向へ回転する。
それに従い102Rの一部が車輪表面に接する部分と102Rの回転軸との距離が拡がり、前記侵入移動体の車輪とその移動体を持ち上げる。それは前記侵入移動体の移動エネルギーの一部が消費される事を意味する。
従って、複数列並んだ102Rの一部はその回転によって車輪の加速モーメントを奪う。
従って、複数の前記ローラー回転軸と該ローラー外周部との距離が不均等なローラー上を人が歩いても、前記ローラーが容易に回転する事は無く人が、滑って転倒する等の事故は起こりにくく、不均等ローラーの径が大きかったり、渦巻きローラーである102の場合は特にその傾向が強い。
第四の例である図5の5Aでは、ローラーを段差のある角部に配置した例で、前記ローラーの作用と同時に、前記角部に配置したローラー101aを車輪図5の車輪01はより低い位置に並ぶローラーを足場に101aを乗り越えようとする事は、車輪に接する全てのローラーが空転する事によって、路面に対する車輪の回転はスリップしているのと同等となる。従って、これらのローラーの回転を全て固定しない限り、車輪がこれらのローラー群を乗り越える事は出来ない。
第五の例である図5の5Bでは、テンションアーム10の先端に偏心ローラー101bが配置され、4を10の旋回軸とし、10aの位置にも移動可能な10はトーションバネ7によって図5中の10の位置になる様に配置されている。
5Bの様に逆走移動体が003の方向から進入すると、前記侵入移動体の車輪はローラー群101g〜101jを踏みつつ10に配置されたローラー101bを空転させるが、10は移動せず、それ以上前記侵入移動体は前進出来ない。
順方向008から進入する移動体の場合は、7で立ち上がっている10を押し倒して008方向へ進む事が出来る。
この時、10は7の力により車輪が段差によって受ける衝撃を吸収させても良く、10aの位置に移動する事で段差が緩やかになって衝撃を和らげつつ、通過可能となっている。
第六の例である図6では、4の回転軸上で自由に回転可能な複合ローラー11に偏心ローラー101d〜101fが配置されており、
図5同様偏心ローラーによって逆走移動体の進入を阻む事が出来る。
仮に101d〜101fのローラーのいずれかを前記逆走移動体の車輪が乗り越えそうになったとしても、
4を中心に11は回転するので、前記侵入移動体の車輪は自らのモーメントだけでは11に配置されたローラー101d〜101fを超える事は出来ない。
順方向から進入する移動体の車輪が受ける段差のショックは、11が車輪の移動と共に回転する事で和らげつつ、支障なく通行する事が出来る。
本発明である、ローラーの回転中心軸と前記ローラーの外周部との距離が等しくないローラーによる車両阻止方法では、進入速度を抑える為に上り坂の途中などに本発明を配置すべきだが、渦巻きローラーを使い、以下に述べる方法によれば、傾斜面やローラーの高さに差が無くても移動体の減速効果、及び阻止効果は有効である。
以下に高低差の無い路面における渦巻きローラーの効果について、移動体を車両とした場合を例に詳細に説明する。
前記渦巻きローラーの形状の一例を挙げると、その軸垂直子午断面形状102は、その回転軸と外周部との距離は等しくなく、その車輪と接触可能な外周部は、その渦巻きローラー回転軸との距離、を順次増加、または減少させた外周部rを持ち、
前記回転軸と前記外周部の距離がより短い外周部分と、より長い外周部分を連架されて閉じた形状であり、平坦な外周部hを持っている。
また、車輪と接触可能な前記渦巻きローラーの外周部には侵入車両の車輪との接触摩擦を高める部材が、更に有っても良い。
具体的には、図15のF15Aは渦巻き型ローラーの基本形で回転軸と外周部rの距離がd1<d2<d3<d4と、大きくなり、fとcで連架されて閉じた形状になっており、fの角部をF15Bのf1の様に丸めても良い。
F15CはF15Bの外周部に起伏を与えてF15Cと接触可能な車輪との接触摩擦を増加したものである。
ローラーの断面形状に切り抜かれた板を複数積層して一定の厚みを得ても良く、
また、それら板素材の材料は同じ材質でなくとも良く、
積層時に前記断面形状より小さな前記板を挟む事で空間を作っても、または切削、成形によって同様の空間を作っても良い。
尚、この形状は複数の分割されたパーツで構成され、実質的に渦巻きローラーの形状を成していても良い。
渦巻きローラーは、図16の様にf2の部分が、図18のKの様に車輪と衝突して102bの一部が、
慣性質量を持つ車輪の進行圧接で押し潰され、変形する事で、前記移動体の慣性質量の一部を消費すると同時に、車両への衝撃を和らげる作用を持ちつつ、再び元の形へ容易に復元可能な素材が望ましく、
例えば、Xの部材は、摩耗に強く、耐候性、復元性のある、ゴムタイヤに使われるゴム材や、
図21の102cに例を挙げるX2の様な復元可能な金属等のバネ材で作られるのが望ましい。
前記の空間に換えてバネや衝撃吸収体を配置しても良い。
また、前記渦巻きローラーの軸受けがバネによって保持されていても良い。
当然に、本出願のローラーおよび周辺材は単一の材質である必要は無く、複数の材質の組み合わせ、またはFRP、CFRP等の複合材料であっても良い。
前記渦巻きローラーは、前記渦巻きローラーの回転軸を中心に各々自由に回転可能に配置されるが、
前記渦巻きローラーの設置される路面より上に前記渦巻きローラーの外周部の平坦な部分h0と、前記外周部の湾曲した部分r0、の両方が、路面の高さに配置された19−03より上に露出して安定して静止する様に、前記渦巻きローラーの重心バランスを取ったものであり、かつ侵入車両の車輪と路面の最小距離、つまり002方向からの車両にとっての実質的な段差はSt(図17)となっている。
また、102bと共通の軸で連結させ、102bと同期して回転可能な1つ以上の102bに、予め決めた角度で静止する様なバランサーウエイトを前記共通の軸に取り付けても良い。
また、102bを適切な角度に静止させる為にバネやそれに類する弾性体を使っても良い。
次に図17で002方向へ進行する順走方向の車輪による102bへの作用を説明する。
図16の様に19−03の面より上方向に102bのh0とr0が突出して静止している102bに、図17のF17Aの様に順方向の駆動輪を含む車輪がさしかかると、車輪02は最初にh0に当たるが、102bは3の回転軸を中心として015方向に特に抵抗なく回転して、02はF17Bの様に102bを踏みつつ通過出来る。
その際、19−03の面より下には車輪は行かず、前記順方向に進行する車輪は、非常に小さな段差Stを越えるのみで、実質的に大きな上下動は無い。
従って102bを通過する際の移動体の運転者のショック及び走行ノイズは小さい。
また、前記車輪の通過後は、再びバランサーウエイトやバネの力で元の待機状態の角度に戻る。
これは102bが002方向へいくつ設置されていても同じで、順方向への車両は問題なく通過できる。
一方、図18の様に逆方向003から侵入してきた車両の駆動輪を含む車輪01−01は最初にKと衝突するが、力の向きが102bの回転可能な方向と交わる向きになるため、回転せず、102bは変形して前記車両の慣性重量の一部を吸収する。
続いて01−02の様に、前記駆動輪は102bに乗り上げ、01−02の回転は102bの回転(102b−2)に費やされ、更に102bの回転に従い102b−03と01−03の様に車体をd4の高さに車両を持ち上げる事にも費やされる。
また、この時の衝撃により、車両の運転者の多くはそのショックに気付き、大きなバウンドを避ける為にブレーキを掛け反射的に減速させようとする事も予想される。
この様に、003の進行方向に連続して同様の渦巻きローラー行を複数配置する事で、更に確実な通行阻止効果が期待できる。
また、渦巻きローラーの回転径020を順次大きなものにして、図19と同様に配置する事で、車両の阻止効果が、より高いものが得られる。
また、002または003方向に2つの102bをr0が互いに向かい合わせになる様に一組以上配置(図示しない)すると、駆動輪を持った移動体の拘束器にもなる。
また、図6の11の様に回転軸を持つ外周部に3つ以上のローラーを配置しても良い。
複数の、回転軸と外周部との距離が不均等なローラーを車輪が侵入する際の振動でも、運転者に注意を十分喚起出来るが、車輪とローラーとの接触によって生ずる振動を発音体に伝導させて音を出しても良く、前記振動を電気信号に変えても良い。
また、前記振動を圧電素子、マイクロホン、電気接点、ホール素子などのセンサーで感知して、それらセンサー入力を人の音声を含む電子音や光信号に変えても良い。
また、その場所に一定時間以上滞留している状態を検知して逆走行向移動体の運転者にのみ見える様な方向に向いた「逆走」を示す警告表示や警告音、音声警告を出しても良い。
その際、映像解析やセンサーを通して予め決められた範囲に移動体があると認められた場合には順方向の渋滞による滞留と見なして警告を出さない様にしても良い。
阻止または拘束しようとする侵入移動体が、前記移動体の侵入経路上に配置される本発明である移動体阻止器または移動体拘束器に差し掛かる前の路面上に、一つ以上の減速ロードバンプか、一つ以上のローラー群または、その両方を組み合わせたもの、配置をすることで、侵入移動体の運転者による減速を促し、また物理的に前記侵入移動体が減速するので、前記侵入移動体の阻止効果または拘束効果を更に高める事が出来る。
また、同様の効果を狙って、本発明を移動体の車輪が通行可能な上り坂の途中や、減速の必要があるカーブが始まる50m手前から、カーブが終わる場所から50m先にかけて、のいずれかの場所に配置しても良いし、前記減速ロードバンプ、移動体阻止器本体または移動体拘束器本体以外のローラー群、カーブのいずれかの組み合わせでも良い。
路面の車線の中央(4輪車が踏まないであろうエリア、移動体通行帯中央部)または路側帯にローラー群が無い部分を設けて二輪車通行エリアとしても良い。
複数のローラーが配置される路面の空間に水や高圧気体などを放出して内部に溜まったゴミ、砂、土、雪、氷等を排除しても良い。
また、前記空間の底面にベルトコンベア等を置いて定期的に稼働させ内部に溜まったゴミ、砂、土、雪、氷等を排除しても良い。
前記ローラー群を利用した移動体阻止器のローラー内部や周辺部に通電可能な電熱ヒーターの配置や凍結しない温度の水を散水する事で凍結を防いでも良い。
また、前記空間の底面を特に設けず解放していても良い。
また、前記空間の底面は異物除去や排水などの目的で、傾斜面にしても良いし、充分に広い空間を設けていても良い。
侵入移動体を阻止した上、更に前記侵入移動体の拘束を目的とした、本発明の移動体拘束器の一例を図9で説明する。
拘束したい移動体の車輪01が、9Aの様に進入して車輪拘束枠3aと3bの間に落ちると、9Bの様に旋回軸2a、2bを軸として100a〜100dのローラーは車輪01を囲う様に旋回移動する、と、同時に5aや5bが011の様にバネによって跳ね上がり、前進または後退しようとする移動体の車輪によって再び3aまたは3bが倒れない様に、5a、5bによって突っ支い板になっている。
このような状態になると前記車輪01の回転は路面に触れる事は無く、2aまたは2bの旋回軸を引き抜くか、5aまたは5bの突っ支いを外すか、ジャッキアップ等で前記移動体拘束器から移動体と車輪を浮かせない限り、この機構から脱する事は出来ない。
図10も同様で、大型車両の車輪に対応するもので、車輪径に対応する長さの4aおよび4bを追加して、大きな加重に耐えられる6a、6bを配置したものである。
なお、図7〜11に示す突っ支い板/棒の旋回軸2、2a、2bの位置は一例であって、図14の様にローラー群の外側に配置されていても良く、この場合、前記ローラー群の外側に配置された軸を旋回軸14a、14bとし、かつ、そこから伸びてローラー100g、100hを保持する部材8a、8bは、路面に対して平行に収納されているが、車輪が前記移動体拘束器を踏むと、スプリング等の力で、前記ローラーと保持部が前記旋回軸を中心に旋回して立ち上がり、脱出しようとする車輪の力を受け止めて丁度、100g、100jの保持部8a、8bと、不可逆に展開する9a、9bが、8a、8bの回角度を制限する事で、より大きな力を受け止める事が出来る。
侵入移動体の拘束用途においては移動体の実際の車輪進入方向が前記ローラー群の回転軸に対して直角に近い事が望ましいが、侵入移動体の方向によっては直角以外の角度になり得る。
そこで、図7,8,11の様に前記ローラー群を保持する部材全体が前記ローラー群に対して直角に近づく様に旋回可能なターンテーブル様にしても良い。
それにより、さらに確実な車輪の拘束が可能である。
図7及び図8の様な旋回軸を持つターンテーブルに配置された、車輪拘束用途の複数のローラー群の回転軸の向きを侵入移動体の車輪の進入方向に対して直角にする方法について説明する。
例えば、図8のF8Aの様に侵入移動体の車輪がローラー群の回転軸に対して、斜めから車輪拘束ターンテーブルに進入した場合、前記車輪と接した前記複数のローラーは図8のF8Bの様に、前記ターンテーブルは進入した車輪と移動体の重量によって、進行方向に対して前記ターンテーブル上のローラーの回転軸が直角になるように、または前記ターンテーブル上のローラーの回転軸と侵入移動体の前記車輪の回転軸が平行になるように、前記ターンテーブルは旋回軸0aを中心に自動的に補正旋回する。
しかし、前記ターンテーブルの侵入移動体の待ち受け時は、少なくとも前記侵入移動体の車輪の進入方向と、前記ターンテーブルに配置された前記ローラー群の回転軸と、は、直角に近い位置関係でなければ前記ターンテーブルによる自動的な回転補正は望めない。
例えば、図11のF11Bに挙げた例の様に前記ターンテーブルの旋回軸の中心はターンテーブルの重心ではなく、最初に前記車輪が踏むローラー100d方向がバランス的に重くなる位置に偏心させた上で、旋回軸0bと前記ターンテーブル全体、を前記侵入車両の進入して来る方向に、鉛直方向に対してθbの様に0.1度以上傾けるか、
F11Cの様に前記鉛直方向に旋回軸を持つターンテーブルの旋回軸0c(PL)はそのままに、前期ローラーが配置された旋回面のみを前記侵入車両の進入して来る方向に0.1度以上傾ける事で、
ターンテーブルの重心が100dの方に偏った侵入車両の進入して来る方向を向いた位置に旋回して静止する。
侵入移動体拘束目的の前記ターンテーブルを構成する部材の重量は、
重いとそのイナーシャから前記ターンテーブルの旋回角度と前記車輪の整合する追従速度が遅くなってしまうので、使用部材を肉抜きしたものか、極力軽量なFRP、CFRP等の複合材料やアルミニウム合金等の軽金属で作られるべきであり、本出願記載の逆走防止の目的とは違い、長期間自然環境に晒されつつ順方向に車輪が通過する事によるローラー等の損耗の心配は無く、純粋に加重や衝撃に対する強度とその軽さで選定されるべきである。
2 複合ローラー(車輪拘束枠)3aの旋回軸
3 ローラー回転軸
3a、3b、4a、4b 複合ローラー(車輪拘束枠)
4 複合ローラーの旋回軸
6 テンションアーム
7 トーションバネ
5a、5b、6a、6b、8a、8b 突っ支い(筋交い)板/棒
0a(PL) ターンテーブル旋回軸(鉛直方向)
0b ターンテーブル旋回軸
0c(PL) ターンテーブル旋回軸(鉛直方向)
01 逆走移動体の駆動輪(車輪)
02 順走移動体の駆動輪(車輪)
03 移動体の進入路または道路(路面)
03s 移動体の進入路または傾斜道路(傾斜路面)
01−01 Kに衝突した瞬間の車輪または駆動輪
01−02 102bに乗り上げ回転させている駆動輪
01−03 102bに最も高く乗り上げた駆動輪
9a 9bの旋回角度制限バー
10 テンションアーム
10a 順方向の車輪が押しのけた10の移動位置11 ローラー保持板
12 a、12b 鋸型突っ支い(筋交い)板/棒 受け
14a、14b 8a、8bの旋回軸
19 軸受け板
19−03 軸受け板の、車輪と接触可能な面(19の厚み部分、路面と同じ高さ)
20 カーブの終わりに配置されたローラー群
21 カーブの途中に配置されたローラー群
22 カーブの始まりに配置されたローラー群
001、003、007、009 逆走移動体の進行方向
002、004、008 順走移動体の進行方向
005 逆走移動体の駆動輪(車輪)の回転方向
005−01 Kに衝突した瞬間の005
005−02 102bに乗り上げ回転させている005
005−03 最も高く乗り上げた005
006 順走移動体の駆動輪(車輪)の回転方向
010 3aが立ち上がる方向
011 5aが展開する方向
012 6aが展開する方向
013 4aが立ち上がる方向
014a、014b 8a、8bの展開方向
015 順方向の車輪によりローラーが回転する方向
020 102/102bが回転する最大半径及び回転方向
100 一般的な均等ローラーの断面
101 偏心ローラーの断面
102 渦巻きローラーの断面
102b 突起、バランサーウエイト付き渦巻きローラーの断面
102c バネ材で作られた渦巻ローラーの形状例
103 上下方向に平坦部を持つ不均等ローラーの断面
104 角Rの正方形の不均等ローラーの断面
105 不定形の不均等ローラーの断面
106 楕円形の不均等ローラーの断面
107 六角形の不均等ローラーの断面
108 角Rの三角形の不均等ローラーの断面
109 渦巻きの断面を持ち更に小さな切れ込みを持つ不均等ローラーの断面
110 歯車状断面を持つ不均等ローラーの断面
111 放物線と曲線が組み合わさった不均等ローラーの断面
100R 100ローラーのローラー行
101R 101ローラーのローラー行
102R 102ローラーのローラー行
101a〜101j 101偏心ローラー行
1000 ローラー群のエリア
1001 減速ロードバンプ
c 3から伸びた線と渦巻きの基点との交点
d1〜d4 回転軸3から外周部までの距離
e 軸受け部
F1A ローラーを使用した逆走移動体が侵入した際の説明図
F1B ローラーを使用した順走移動体が通過する際の説明図
F2A 偏心ローラーを使用した逆走移動体が侵入した際の説明図
F2B 偏心ローラーを使用した順走移動体が通過する際の説明図
F3A 渦巻きローラーを使用した逆走移動体が侵入した際の説明図
F3B 渦巻きローラーを使用した順走移動体が通過する際の説明図
F5A 段差の角部分と、それより低い部分にローラー行101g〜101jを配置した例
F5B 段差の角部分に10を配置し、それより低い部分にローラー行101g〜101jを配置した例
F7A、F7B、F7C(8D) ターンテーブルに車輪が侵入して自重で拘束されるプロセス
F8A〜F8D ターンテーブルに斜めから車輪が侵入して自重で拘束されるプロセス
F9A、F9B 小型車輪が侵入移動体拘束器に車輪が拘束される様子
F10A、F10B 大型車輪が侵入移動体拘束器に車輪が拘束される様子
F10A 大型車の車輪の通行阻止器に進入直前の図
F10B 大型車の車輪の通行阻止器に拘束された状態の図
F11A 重心が移動体進入方向に寄った旋回軸を持つターンテーブル
F11B 重心が移動体進入方向に寄り、旋回軸と軸垂直子午断面を移動体進入方向に傾けたターンテーブル
F11C 重心が移動体進入方向に寄り、鉛直方向に旋回軸を持ち、軸垂直子午断面を移動体進入方向に傾けたターンテーブル
F13A〜F13D 移動体減速用配置のバリエーション
F14A、F14B 筋交いの旋回軸がローラー群の外側にある車輪の拘束器
F15A 渦巻きローラーの基本形状
F15B 渦巻きローラーの外周部の一部にアールを付けたもの
F15C 渦巻きローラーの外周部に起伏を付けたもの
F17A 順方向の車輪が102bを踏む瞬間の図
F18B 順方向の車輪が102bを通過する瞬間の図
F19A 順方向の車輪が102bを通過する立体図
F19B 逆方向の車輪が102bによって阻まれる立体図
F20A 外周部の一部に均等ローラーを付けた例
F20B 外周部の一部に不均等ローラーを付けた例
F21A、F21B バネ材で作られる102c形状の一例
f 外周部とcの接線との交点
f1 fにアールを付けた部分
f2 f1に起伏を設けた部分
g、g1〜g3 空隙
h fとcを連架した部分
h0 hに起伏を設けた部分
r 渦巻き曲線の外周部分
r0 渦巻き曲線を成す外周部に起伏を設けた部分
K 逆走車輪と衝突する部分
St 順方向の車輪が乗り上げる実質的な段差
TV ターンテーブルの軸垂直子午断面に垂直な軸θb、θc 侵入移動体の進入方向へ傾斜した角度
T1 旋回軸が鉛直方向のターンテーブル
T2 旋回軸が進入移動体の方向へ旋回面と旋回軸が傾いたターンテーブル
T3 旋回軸が進入移動体の方向へ旋回面のみ傾き、旋回軸は鉛直のままのターンテーブル
Tf ターンテーブルの軸垂直子午断面と平行な面
PL 鉛直方向を向いたターンテーブルの旋回軸
W 偏心用錘
X ゴムなどの複合材料
X2 金属などのバネ材
Y バランサーウエイト
Z 軸受け
Claims (9)
- 移動体の持つ、駆動輪を含む車輪と接触可能な、路面上に配置される複数のローラーのうち、2つ以上のローラーの高さは、
前記移動体の移動による力、または前記車輪の移動による力、または前記車輪の回転力、または前記移動体や前記車輪の重さ、
によって互いに相対的な差が生じる位置に配置または、相対的な差が生じる位置に移動可能に配置される移動体通行阻止方法または移動体拘束方法。 - 鉛直方向と交わり、かつ移動体の進入方向と、交わる方向に回転軸を持つ、前記回転軸で回転可能な複数のローラー行の外周部は、前記移動体の持つ、駆動輪を含む車輪のうち、いずれかと接触可能で、
前記ローラー行が、間隔を置いて配置された、前記複数のローラー行のうち、前記移動体の車輪が最初に接触可能なローラー行の、前記車輪と接触可能な外周部分の鉛直方向の高さと、
それ以降に前記移動体の車輪が接触する一つ以上のローラー行の、前記車輪と接触可能な外周部分の鉛直方向の高さ、は、
前記移動体の移動による力、またはその車輪の移動による力、または前記車輪の回転力、または前記移動体や前記車輪の重さによって、
前記1つ以上のローラー行に移動体の車輪がローラー群へ進入する事をきっかけに、
相対的な高さの差が生じる位置に移動を可能にする構造を持つ、移動体通行阻止方法または移動体拘束方法。 - 鉛直方向と交わり、かつ移動体の進入方向と、交わる方向に回転軸を持つ、前記回転軸で回転可能な複数のローラー行の外周部は、前記移動体の持つ、駆動輪を含む車輪のうち、いずれかと接触可能で、
前記ローラー行が、間隔を置いて配置された、前記複数のローラー行のうち、その一部の少なくとも2つのローラー行の前記車輪と接触可能な前記ローラー外周部分、
は、前記移動体の車輪にとって、登り坂の傾斜面となる様に、鉛直方向の高さを変えて配置されたローラー群も持つ移動体通行阻止方法または移動体拘束方法。 - 鉛直方向と交わり、かつ移動体の進入方向と、交わる方向に回転軸を持つ、前記回転軸で回転可能な複数のローラー行の外周部は、前記移動体の持つ、駆動輪を含む車輪のうちいずれかと接触可能で、
前記ローラー行が、間隔を置いて配置された、前記複数のローラー行のうち、
少なくとも一つ以上のローラー行は、前記複数のローラー行と平行な旋回軸を持つ枠に配置され、
前記移動体の移動による力、またはその車輪の移動による力、または前記車輪の回転力、または前記移動体や車輪の重さによって、
高さ方向に移動可能な機構を持つ移動体通行阻止方法または移動体拘束方法。 - 複数のローラーのうち、少なくとも一つ以上のローラーは、
その回転軸、と、移動体の駆動輪を含む車輪と接触可能な外周部、
と、の距離が等しくないものが使われている、
移動体通行阻止方法または移動体拘束方法。 - 請求項5に記載のローラーのうち、前記車両の駆動輪を含む車輪と、接触可能な外周部の一部は、
その回転軸とその外周部との距離が、そのローラーの回転方向に前記外周部が移動するに従って、渦巻き状にその回転軸と外周部との距離が近づく、または遠ざかる形状を持つローラー、
を使った移動体通行阻止方法または移動体拘束方法。 - 請求項5または6に記載のローラーのうち、少なくとも一つ以上のローラーは、
前記移動体の駆動輪を含む車輪と、接触可能な外周部の一部に、平坦な部分を持つ、
移動体通行阻止方法または移動体拘束方法。 - 回転軸を持つローラーの外周部に、更に均等ローラーまたは不均等ローラーを持つ移動体通行阻止方法または移動体拘束方法。
- 請求項1〜8に記載の、少なくともいずれかのローラー群が配置されたターンテーブル旋回面に垂直な旋回軸を持つ旋回可能なターンテーブルを、
前記ターンテーブルに配置されたローラー群のうち、阻止または拘束する移動体が最初に踏むべきローラー部分方向に傾いて静止する様に、
前記ターンテーブルの旋回面のみ、または旋回軸と旋回面の両方を
前記そしまたは拘束する移動体の車輪が最初に踏むべきローラー部分方向に傾けて、
移動体の進入して来る方向に重く偏って偏心して安定させた、
移動体通行阻止方法または移動体拘束方法。
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