JP5664922B2 - アクセル装置 - Google Patents
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Description
第2スライダは、第1スライダに接近および離間可能に設けられ、一対の傾斜面の間に突き出す一対の突起部を形成する。一対の突起部の間には摩擦部材が設けられている。一対の突起部は、アクセルペダルに押されて第1スライダが移動するとき第1スライダの傾斜面に挟圧され、摩擦部材に押し付けられる。このときの突起部と摩擦部材との摩擦力は、アクセルペダルの回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。
摩擦部材は、支持部材に一体に形成され、第2スライダの突起部が第1スライダの移動方向に直交する方向へ押されるとき突起部に摩擦係合する。このとき発生する摩擦力は、第1スライダの移動量に応じてこの移動量に対応するアクセル開度を維持するように作用する。
支持部材とアクセルペダルとの間には、第2スプリングが設けられる。第2スプリングの一端は支持部材に係止され、他端はアクセルペダルに係止される。この第2スプリングは、レバーが第1スライダから離間するアクセル閉方向へアクセルペダルを付勢する。また第2スプリングは、第1スライダの位置に依存することなしにアクセルペダルをアクセル全閉位置に回動可能な付勢力を発生する。
また、請求項1に記載の発明では、アクセルペダルは、支持部材に当接することでアクセルペダルのアクセル閉方向への回動をアクセル全閉位置で規制する全閉当接部を一体に形成する。また、第2スプリングは、レバーに作用する第1スプリングの付勢力とアクセルペダルの全閉当接部が支持部材から受ける反力との合力よりもシャフトに作用する力が小さくなるような付勢力を発生する。
この構成では、第2スプリングが設けられない場合と比べて、アクセルペダルに踏力が作用していないときシャフトを支持部材に押し付ける力が小さくなる。そのため、シャフトと支持部材との摩耗を抑制することができる。またクリープ現象によってシャフトおよび支持部材が変形することを抑制可能である。
また、請求項1に記載の発明では、支持部材は、アクセルペダルの全閉当接部に当接可能な全閉ストッパを形成する。第2スプリングの一端は、支持部材の全閉ストッパのうち全閉当接部が当接する当接面とは反対側に係止される。第2スプリングは、支持部材の全閉ストッパに作用するアクセルペダルの押圧力の作用方向とは反対方向へ全閉ストッパを付勢する。
この構成では、第2スプリングの全閉ストッパへの付勢力は、支持部材の全閉ストッパに作用するアクセルペダルの押圧力を相殺する。そのため、支持部材の全閉ストッパを低剛性にすることができるので、支持部材を小さくしてアクセル装置の体格を小さくすることができる。
この構成では、第2スプリングが設けられない場合と比べて、アクセルペダルに踏力が作用するときシャフトを支持部材に押し付ける力が小さくなる。そのため、シャフトと支持部材との摩耗を抑制することができる。また、持続的に作用する応力に起因して時間経過とともに歪みが増大するクリープと呼ばれる現象によってシャフトおよび支持部材が変形することを抑制可能である。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態によるアクセル装置を図1〜図4に示す。アクセル装置10は、図示しない車両用エンジンの吸入空気量を調整する図示しないスロットルバルブのバルブ開度を決定するため車両の運転者が操作する入力装置である。このアクセル装置10は、電子式を採用する。電子式のアクセル装置10は、アクセルペダル50の踏込量に関する情報を電気信号として図示しない電子制御装置に伝達する。電子制御装置は、前記踏込量に関する情報や他の情報に基づいて図示しないスロットルアクチュエータによりスロットルバルブを駆動する。
ハウジング部12は、幅方向で対向し且つ互いに平行な第1軸支持部13および第2軸支持部14と、第1軸支持部13と第2軸支持部14とを接続する上部15、下部16および後部17とから成る。
後部17と下部16との接続部は、アクセル全閉位置まで回動したアクセルペダル50が当接可能な全閉ストッパ18を形成する。アクセル全閉位置は、運転者によるアクセルペダル50の踏込度合い即ちアクセル開度が0[%]となるように設定されるペダル回動位置である。このアクセル全閉位置は、運転者によりアクセルペダル50が踏み込まれていないことをアクセル装置または電子制御装置が判断するペダル回動位置である。
下取付部25は、アクセル全開位置まで回動したアクセルペダル50が当接可能な全開ストッパとして機能する。アクセル全開位置は、運転者によるアクセルペダル50の踏込度合い即ちアクセル開度が100[%]となるように設定されるペダル回動位置である。
ヒス機構ケース27は、ケース本体28およびケースカバー37から構成される。ケース本体28は、平板状の底部29と、底部29の周縁から後方向へ延びる枠部30と、枠部30から上方向へ突き出してハウジング部12の内壁の上係止穴20に嵌合する上爪31と、枠部30から下方向へ突き出してハウジング部12の内壁の下係止穴21に嵌合する下爪32とから成る。
ケースカバー37は、ケース本体28のうち底部29とは反対側を塞ぐ蓋である。このケースカバー37は、踏力ヒステリシス機構70をケース本体28に組み付けた後に取り付けられる。
中空円筒部42は、支持部材11の第1軸支持部13と第2軸支持部14とにより回動可能に支持される。中空円筒部42の一端部は、第1軸支持部13が有する軸受孔22に嵌合する。中空円筒部42の他端部は、一端部と比べて大径に形成され、第2軸支持部14が有する軸受孔23に嵌合する。中空円筒部42の他端部は、回転位置センサ60の検出部を収容する空間を内側に有する。第1実施形態では、中実円筒部41は例えば金属製であり、中空円筒部42は例えば樹脂製である。
ボス51は、環状に形成され、シャフト40の外側に相対回転不能に嵌合する。
ロッド52は、ボス51から下方向へ延びるように形成され、延び出した先端にシャフト40の軸心まわりに揺動可能な自由端部を有する。
ロッド52は、支持部材11の下取付部25に当接することでアクセルペダル50のアクセル開方向への回動をアクセル全開位置で規制する全開当接部521を有する。
「アクセル開方向」とは、アクセルペダル50が踏み込まれるときアクセルペダル50が回動する方向である。アクセルペダル50がアクセル開方向へ回動するとき、アクセル全閉位置を基点とするアクセルペダル50の回動角は大きくなり、この回動角に対応するアクセル開度も大きくなる。
「アクセル閉方向」とは、アクセルペダル50の踏込が解除されるときアクセルペダル50が回動する方向である。アクセルペダル50がアクセル閉方向へ回動するとき、アクセル全閉位置を基点とするアクセルペダル50の回動角は小さくなり、この回動角に対応するアクセル開度も小さくなる。
パッド53は、ロッド52の自由端部に固定される。運転者は、パッド53を踏み込んでアクセルペダル50を操作する。
ばね係止手段55は、ボス51からロッド52とは反対側の上方向へ突き出す第1レバー部551と、第1レバー部551から後方向へ突き出す第2レバー部552とから成る。第2レバー部552の先端部は、下方向へ突き出すばね係止突起553を形成する。
支持部材11の全閉ストッパ18は、アクセルペダル50の全閉当接部522が当接する当接面とは反対側であってばね係止突起553に対向する位置にばね係止突起19を形成する。
第1スライダ71は、レバー54の先端部のアクセル開方向側でレバー54に接近および離間可能に設けられるブロック状の本体部711を有する。
また、第1スライダ71は、本体部711の幅方向の一方からヒス機構ケース27のガイド溝33内に突き出すガイド突起712と、本体部711の幅方向の他方からヒス機構ケース27のガイド溝34内に突き出すガイド突起713とを形成する。第1スライダ71は、ガイド突起712、713がガイド溝33、34に沿う方向へ往復直線移動可能である。つまり、第1スライダ71は、レバー54に対し接近および離間する上下方向へ往復直線移動可能に設けられる。第1スライダ71は、アクセルペダル50がアクセル開方向へ回動するときレバー54に押圧されて移動する。
第2スライダ72は、第1スライダ71に対しレバー54とは反対側に設けられ、案内部721および突起部722、723からなる。案内部721は、第1スライダ71の移動方向と同じ方向へ往復移動可能にヒス機構ケース27の内壁に案内されるブロック状の部材である。案内部721は、上方向へ突き出すばね係止突起724、725を形成する。
内側摩擦部材75は、第2スライダ72の突起部722と突起部723との間でヒス機構ケース27のケース本体28と一体に形成される。この内側摩擦部材75は、第1スライダ71がレバー54に押圧されるとき幅方向へ押される突起部722、723によって挟圧される。
第1スプリング73、74は、第2スライダ72を第1スライダ71側に付勢することで、第2スライダ72と第1スライダ71とレバー54とを経由してアクセルペダル50をアクセル閉方向へ付勢する。第1スプリング73、74の付勢力は、第2スライダ72の上方向への移動量が大きいほど増大する。
先ず、アクセルペダル50が踏み込まれていない場合を考える。図14は、第2スプリングを備えない従来のアクセル装置のアクセルペダルおよびシャフトの模式図である。以下では図14の上を「上」、図14の下を「下」として説明する。図14に示すように、アクセルペダル131には、スプリング135の付勢力F2と、アクセルペダル131の全閉当接部132が全閉ストッパ133から受ける反力Rとが作用する。付勢力F2および反力Rのいずれも下方向へ作用する。またシャフト134には、付勢力F2と反力Rとの合力F4(C)が下方向へ作用する。これによりシャフト134は、図14に矢印F4(C)で示すように下方向へ押され、ハウジング部の軸受孔の内壁面に押し付けられる。
ここで、付勢力F3の作用方向は、合同付勢力F2および反力Rの作用方向とは反対方向である。このため、付勢力F3は、シャフト40に作用する力を合同付勢力F2と反力Rとの合力よりも小さくする。よって、図5に示す合力F4(A)は、図14に示す合力F4(C)よりも第2スプリング80の付勢力F3の分だけ小さくなる。これにより第1実施形態では、図14に示す従来技術と比較して、シャフト40を軸受孔22、23(図2参照)の内壁面に押し付ける力が小さくなる。
ここで、付勢力F3の作用方向は、合同付勢力F2の作用方向とは反対方向である。このため、付勢力F3は、シャフト40に作用する力を踏力F1と合同付勢力F2との合力よりも小さくする。よって、図6に示す合力F4(B)は、図15に示す合力F4(D)よりも第2スプリング80の付勢力F3の分だけ小さくなる。これにより第1実施形態では、従来技術と比較して、シャフト40を軸受孔22、23(図2参照)の内壁面に押し付ける力が小さくなる。
また、図8に示すように、アクセルペダル50に対する第2スプリング80の付勢力の作用位置は、シャフト40の軸方向において、レバー54に対する第1スプリング73、74の合同付勢力F2の作用位置と略同じである。
アクセルペダル50のパッド53が踏み込まれると、アクセルペダル50は、パッド53に加わる踏力に応じてシャフト40の軸心まわりにアクセル開方向へ回動する。このとき、シャフト40が回動するには、第2スプリング80からアクセルペダル50に作用する付勢力によるトルクと、第1スプリング73、74から第1スライダ71等を経由してアクセルペダル50に作用する付勢力によるトルクと、内側摩擦部材75と第2スライダ72の突起部722、723との摩擦力による抵抗トルクとの和よりも大きいトルクを生み出す踏力が必要となる。
図9に示す破線L0は、第2スプリング80からアクセルペダル50に作用する付勢力によるトルクと、第1スプリング73、74から第1スライダ71等を経由してアクセルペダル50に作用する付勢力との和よりも大きいトルクを生み出す踏力F1と回動角θとの関係を表す。
これによれば、第2スプリング80が設けられない場合と比べて、アクセルペダル50の踏込前後ともにシャフト40を支持部材11の軸受孔22、23の内壁面に押し付ける力が小さくなる。そのため、シャフト40と支持部材11との摩耗を抑制することができる。また、持続的に作用する応力に起因して時間経過とともに歪みが増大するクリープ現象によってシャフト40および支持部材11が変形することを抑制可能である。
これによれば、第2スプリング80の全閉ストッパ18への付勢力は、支持部材11の全閉ストッパ18に作用するアクセルペダル50の押圧力を相殺する。そのため、支持部材11の全閉ストッパ18を低剛性にすることができるので、支持部材11を小さくしてアクセル装置10の体格を小さくすることができる。
第1実施形態の変形例の踏力ヒステリシス機構90を図11に示す。この変形例では、第1スライダ91および第2スライダ92の形状が第1実施形態と異なる。また、第1実施形態の内側摩擦部材75に代えて、2つの外側摩擦部材93、94が設けられる。
第1スライダ91は、第2スライダ92側に、第2スライダ92側ほど互いに接近する傾斜面911および傾斜面912を有する。
第1実施形態の変形例では、上述以外の構成は第1実施形態と同様である。このような実施形態においても第1実施形態と同様の効果が得られる。
第2実施形態のアクセル装置を図12に示す。第2実施形態では、アクセルペダル100のばね係止手段105の形状および位置、第2スプリング106の位置が第1実施形態と異なる。
図12に示すように、ばね係止手段105は、アクセルペダル100のロッド102のうちボス101の近傍に形成される突起からなる。第2スプリング106は、支持部材107に形成されるばね係止手段105に一端が係止され、他端がアクセルペダル100のばね係止手段105に係止される。
第2スプリング106の付勢力は、踏力F1とは反対方向へ作用する。第2スプリング106は、アクセルペダル100が踏み込まれているとき踏力F1および第1スプリング73、74の合同付勢力F2の合力よりもシャフト40に作用する力が小さくなるような付勢力を発生する。
また、第2実施形態では、第1実施形態と同様に、2つの第1スプリング73、74を変更することなしに第2スプリング106を変更することで踏力特性を調整することができる。
第2実施形態では、第2スプリング106が設けられない場合と比べて、アクセルペダル100の踏込時にシャフト40を支持部材107の軸受孔の内壁面に押し付ける力が小さくなる。そのため、シャフト40と支持部材107との摩耗を抑制することができる。
第3実施形態のアクセル装置を図13に示す。第3実施形態では、アクセルペダル110のばね係止手段114の形状および位置、第2スプリング116の位置が第1実施形態と異なる。
図13に示すように、ばね係止手段114は、アクセルペダル110のボス111から上方向へ突き出して形成される。ばね係止手段114の先端には、ばね係止突起115が形成される。
第2スプリング116は、支持部材117に形成されるばね係止突起115に一端が係止され、他端がばね係止突起115に係止される。
また、第3実施形態では、第1実施形態と同様に、2つの第1スプリング73、74を変更することなしに第2スプリング116を変更することで踏力特性を調整することができる。
本発明の他の実施形態では、例えばアクセルペダルが支持部材の全閉ストッパに当接する回動位置からアクセルペダルがアクセル開方向へ所定角度回動する回動位置までの間を、ペダル踏込を検出しない不感帯としてもよい。そして、アクセルペダルが全閉ストッパに当接する回動位置からアクセルペダルがアクセル開方向へ所定角度回動する回動位置を、アクセル全閉位置に設定してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、アクセルペダルに対する第2スプリングの付勢力の作用位置は周方向でどこに位置していてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第2スプリングは周方向でどこに設けられていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、回転位置センサは、必ずしも磁石およびホール素子を用いる必要はない。シャフトの回動位置を検出可能であれば、他の公知の回転位置センサを用いてもよい。
11 ・・・支持部材
40 ・・・シャフト
50 ・・・アクセルペダル
54 ・・・レバー
71 ・・・第1スライダ
714,715・・・傾斜面
72 ・・・第2スライダ
721・・・案内部
722,723・・・突起部
73,74・・・第1スプリング
75 ・・・内側摩擦部材(摩擦部材)
80,106,116・・・第2スプリング
93,94・・・外側摩擦部材(摩擦部材)
120・・・内壁(車体)
Claims (5)
- 車体に取り付け可能な支持部材と、
前記支持部材に回動可能に取り付けられるシャフトと、
踏込量に応じて前記シャフトを回動可能に前記シャフトに連結されるアクセルペダルと、
前記アクセルペダルと一体に回転可能に前記アクセルペダルに接続するレバーと、
前記レバーのアクセル開方向側で前記レバーに接近および離間可能に前記支持部材に案内され、前記支持部材の案内方向に対し傾斜する傾斜面を有し、前記アクセルペダルがアクセル開方向へ移動するとき前記レバーに押圧される第1スライダと、
前記第1スライダに対し前記レバーとは反対側で前記第1スライダの移動方向と同じ方向へ往復移動可能に前記支持部材に案内される案内部、及び、前記傾斜面に沿って前記第1スライダ側に突き出す突起部からなり、前記第1スライダが前記レバーに押圧されるとき前記突起部が前記傾斜面に係合することで前記突起部が前記第1スライダの移動方向に直交する方向へ押される第2スライダと、
前記支持部材に一体に形成され、前記第2スライダの前記突起部が前記第1スライダの移動方向に直交する方向へ押されるとき前記突起部に摩擦係合し、前記第1スライダの移動量に応じて当該移動量に対応するアクセル開度を維持するように作用する摩擦力を発生する摩擦部材と、
一端が前記支持部材に係止され、他端が前記第2スライダに係止され、前記第2スライダと前記第1スライダと前記レバーとを経由して前記アクセルペダルをアクセル閉方向へ付勢する第1スプリングと、
一端が前記支持部材に係止され、他端が前記アクセルペダルに係止され、前記レバーが前記第1スライダから離間するアクセル閉方向へ前記アクセルペダルを付勢し、前記第1スライダの位置に依存することなしに前記アクセルペダルをアクセル全閉位置に回動可能な付勢力を発生する第2スプリングと、
を備え、
前記アクセルペダルは、前記支持部材に当接することで前記アクセルペダルのアクセル閉方向への回動をアクセル全閉位置で規制する全閉当接部を一体に形成し、
前記第2スプリングは、前記レバーに作用する前記第1スプリングの付勢力と前記アクセルペダルの前記全閉当接部が前記支持部材から受ける反力との合力よりも前記シャフトに作用する力が小さくなるような付勢力を発生し、
前記支持部材は、前記アクセルペダルの前記全閉当接部に当接可能な全閉ストッパを形成し、
前記第2スプリングの前記一端は、前記支持部材の前記全閉ストッパのうち前記全閉当接部が当接する当接面とは反対側に係止され、
前記第2スプリングは、前記支持部材の前記全閉ストッパに作用する前記アクセルペダルの押圧力の作用方向とは反対方向へ前記全閉ストッパを付勢することを特徴とするアクセル装置。 - 前記第2スプリングは、前記アクセルペダルに作用する踏力と前記レバーに作用する前記第1スプリングの付勢力との合力よりも前記シャフトに作用する力が小さくなるような付勢力を発生することを特徴とする請求項1に記載のアクセル装置。
- 前記第2スプリングは、前記アクセルペダルに作用する踏力の作用方向、又は、前記レバーに作用する前記第1スプリングの付勢力の作用方向とは反対方向へ前記アクセルペダルを付勢することを特徴とする請求項2に記載のアクセル装置。
- 前記第2スプリングは、前記レバーに作用する前記第1スプリングの付勢力の作用方向、又は、前記アクセルペダルの前記全閉当接部が前記支持部材から受ける反力の作用方向とは反対方向へ前記アクセルペダルを付勢することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のアクセル装置。
- 前記アクセルペダルに対する前記第2スプリングの付勢力の作用位置は、前記シャフトの軸方向において前記レバーに対する前記第1スプリングの付勢力の作用位置と略同じであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のアクセル装置。
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