JP5665606B2 - 水中排気装置 - Google Patents

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本発明は、水中排気装置に関する。
従来、水上や水中を航行する車両等において、内燃機関の排気管内に水が浸入することを防ぐために排気口に弁(以下、水中排気弁という)を設置する水中排気装置が一般に知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
図10は、従来の水中排気装置の構成の一例を示した模式図である。
図10に示すように、従来の水中排気装置においては、内燃機関の運転時は図10中に矢印Eで示す排気の圧力により排気口4に設置された水中排気弁1が開き、内燃機関の停止時はバネ3の力により水中排気弁1が閉じる構成となっている。
特開2008−88916号公報
しかしながら、上述した従来の水中排気装置では、水上車両が陸上を走行する際等、すなわち水中排気弁1が大気中に存在する場合に、内燃機関の起動時や停止時に水中排気弁1がばたつき、水中排気弁1が排気口4と衝突することにより、水中排気弁1に変形や破損が生ずる虞があるという問題があった。また、水中排気弁1が排気口4と衝突した際に騒音が発生するという問題もあった。
以上のことから、本発明は、水中排気弁のばたつきを防止することができる水中排気装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するための第1の発明に係る水中排気装置は、
内燃機関の排気口において上端が回転自在に支持され、前記内燃機関の運転時は排気の圧力により開き、前記内燃機関の停止時は付勢手段の力により閉じることにより、前記排気口に水が浸入することを防ぐ水中排気弁と、
前記水中排気弁が閉じる際に該水中排気弁の後方に生じる負圧を利用して前記水中排気弁の動作を減衰させるように、該水中排気弁を覆うと共に前記水中排気弁の下端が開閉時に描く軌跡よりも上方に排気穴を有する箱と
を備える
ことを特徴とする。
上記の課題を解決するための第2の発明に係る水中排気装置は、
内燃機関の排気口において上端が回転自在に支持され、前記内燃機関の運転時は排気の圧力により開き、前記内燃機関の停止時は付勢手段の力により閉じることにより、前記排気口に水が浸入することを防ぐ水中排気弁と、
前記水中排気弁が閉じる際に該水中排気弁の後方に生じる負圧を利用して前記水中排気弁の動作を減衰させるように、該水中排気弁を覆うと共に前記水中排気弁の下端が開閉時に描く軌跡に対応した形状で形成される箱と
を備える
ことを特徴とする。
本発明によれば、水中排気弁のばたつきを防止することができる水中排気装置を提供することができる。
本発明の第1の実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。 本発明の第2の実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。 本発明の第2の実施例に係る水中排気装置における流体ダンパーの構成を示した透視斜視図である。 本発明の第3の実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。 本発明の第4の実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。 本発明の第5の実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。 本発明の第6の実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。 本発明の第7の実施例に係る水中排気装置における排気箱の構成を示した斜視図である。 本発明の第8の実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。 従来の水中排気装置の構成の一例を示した模式図である。
以下、本発明に係る水中排気装置を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
以下、本発明に係る水中排気装置の第1の実施例について説明する。
図1は、本実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。なお、図1においては、紙面左側を前方側、紙面右側を後方側として説明する。
図1に示すように、本実施例に係る水中排気装置においては、内燃機関の排気口4に水が浸入することを防止する水中排気弁1が設置されている。
水中排気弁1は、軸部2において開閉可能に支持されている。水中排気弁1の軸部2には、水中排気弁1を閉じる方向に力を加えるバネ3が設置されている。このため、バネ3により、内燃機関の運転中は図1中に矢印Eで示す排気の圧力により排気口4に設置された水中排気弁1が開き、内燃機関の停止中はバネ3の力により水中排気弁が閉じる構成となっている。なお、本実施例においては、バネ3により水中排気弁1を閉じる方向に付勢しているが、これ以外にも、水中排気弁1を閉じる方向に付勢できるのであれば、どのような付勢手段を用いてもよい。
そして、本実施例に係る水中排気装置においては、水中排気弁1の動きを減衰するダンパー10が設置されている。ダンパー10のリンク機構11の一方の端部は、水中排気弁1の後部に接続されており、内燃機関の起動時や停止時にバネ3の力により水中排気弁1が閉じる際に、水中排気弁1の動作を緩やかにさせる構成となっている。なお、本実施例におけるダンパー10には、例えば、ドアに設置されるドアダンパーのようなリンク機構を有するダンパーを用いることができる。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、ダンパー10により内燃機関の起動時及び停止時に水中排気弁1がばたつくことを防止することができる。これにより、水中排気弁1が排気口4と衝突することにより、水中排気弁1に変形や破損が生じることを防ぐことができる。また、水中排気弁1が排気口4と衝突した際に騒音が発生することを防ぐことができる。
以下、本発明に係る水中排気装置の第2の実施例について説明する。
図2は、本実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。なお、図2においては、紙面左側を前方側、紙面右側を後方側として説明する。また、図3は本実施例に係る水中排気装置における流体ダンパーの構成を示した透視斜視図である。
図2に示すように、本実施例に係る水中排気装置においては、内燃機関の排気口4に水が浸入することを防止する水中排気弁1が設置されている。
そして、本実施例に係る水中排気装置においては、水中排気弁は、第1の実施例における軸部2に替えて流体ダンパー20において開閉可能に支持されている。流体ダンパー20には、水中排気弁1を閉じる方向に力を加えるバネ3が設置されている。このため、バネ3により、内燃機関の運転中は図2中に矢印Eで示す排気の圧力により排気口4に設置された水中排気弁1が開き、内燃機関の停止中はバネ3の力により水中排気弁1が閉じる構成となっている。なお、本実施例においては、バネ3により水中排気弁1を閉じる方向に付勢しているが、これ以外にも、水中排気弁1を閉じる方向に付勢できるのであれば、どのような付勢手段を用いてもよい。
また、図3に示すように、本実施例に係る水中排気装置における流体ダンパー20は、図3中に矢印rで示すように流体ダンパー20の内部に設置された板21が流体ダンパー20の内部に充填されたオイル等の流体を撹拌する際に生じる撹拌抵抗により、内燃機関の起動時や停止時にバネ3の力により水中排気弁1が閉じる際に、水中排気弁1の動作を緩やかにさせる構成となっている。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、流体ダンパー20により内燃機関の起動時及び停止時に水中排気弁がばたつくことを防止することができる。これにより、水中排気弁1が排気口4と衝突することにより、水中排気弁1に変形や破損が生じることを防ぐことができる。また、水中排気弁1が排気口4と衝突した際に騒音が発生することを防ぐことができる。
さらに、本実施例に係る水中排気装置によれば、水中排気装置の設置に必要なスペースを小さくすることができる。
以下、本発明に係る水中排気装置の第3の実施例について説明する。
図4は、本実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。なお、図4においては、紙面左側を前方側、紙面右側を後方側として説明する。
図4に示すように、本実施例に係る水中排気装置においては、内燃機関の排気口4に水が浸入することを防止する水中排気弁1が設置されている。
水中排気弁1は、軸部2において開閉可能に支持されている。水中排気弁1の軸部2には、水中排気弁1を閉じる方向に力を加えるバネ3が設置されている。このため、バネ3により、内燃機関の運転中は図4中に矢印Eで示す排気の圧力により排気口4に設置された水中排気弁1が開き、内燃機関の停止中はバネ3の力により水中排気弁1が閉じる構成となっている。なお、本実施例においては、バネ3により水中排気弁1を閉じる方向に付勢しているが、これ以外にも、水中排気弁1を閉じる方向に付勢できるのであれば、どのような付勢手段を用いてもよい。
そして、本実施例に係る水中排気装置においては、水中排気弁1の後部に水中排気弁1の動作を緩やかにする板状の空気ダンパー30が設置されている。空気ダンパー30は、内燃機関の起動時や停止時にバネ3の力により水中排気弁1が閉じる際に、空気を押し退けるときに生じる空気抵抗Rにより、水中排気弁1の動作を緩やかにさせる構成となっている。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、空気ダンパー30により内燃機関の起動時及び停止時に水中排気弁1がばたつくことを防止することができる。これにより、水中排気弁1が排気口4と衝突することにより、水中排気弁1に変形や破損が生じることを防ぐことができる。また、水中排気弁1が排気口4と衝突した際に騒音が発生することを防ぐことができる。
さらに、本実施例に係る水中排気装置によれば、構造が簡便であるため、水中排気装置に不具合が発生する確率を低減させることができる。
以下、本発明に係る水中排気装置の第4の実施例について説明する。
図5は、本実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。なお、図5においては、紙面左側を前方側、紙面右側を後方側として説明する。
図5に示すように、本実施例に係る水中排気装置においては、内燃機関の排気口4に水が浸入することを防止する水中排気弁1が設置されている。
水中排気弁1は、軸部2において開閉可能に支持されている。水中排気弁1の軸部2には、水中排気弁1を閉じる方向に力を加えるバネ3が設置されている。このため、バネ3により、内燃機関の運転中は図5中に矢印Eで示す排気の圧力により排気口4に設置された水中排気弁1が開き、内燃機関の停止中はバネ3の力により水中排気弁1が閉じる構成となっている。なお、本実施例においては、バネ3により水中排気弁1を閉じる方向に付勢しているが、これ以外にも、水中排気弁1を閉じる方向に付勢できるのであれば、どのような付勢手段を用いてもよい。
そして、本実施例に係る水中排気装置においては、水中排気弁1を覆うように水中排気弁1の動作を緩やかにする箱(以下、排気箱40という)が設置されている。なお、図5においては、排気箱40の断面を示すことにより排気箱40の内部が見えるように記載している。排気箱40の背面には、図5中に矢印EOで示す排気を排出する排気穴41が形成されている。
排気箱40の内部は、水中排気弁1が閉まる際に図5中に矢印Pnで示すように水中排気弁1の後方に発生する負圧により、図5中に矢印Fで示すように水中排気弁1が動く方向と反対方向に力が加わることにより、内燃機関の起動時や停止時にバネ3力により水中排気弁1閉じる際に、水中排気弁1の動作を緩やかにさせる構成となっている。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、排気箱40により内燃機関の起動時及び停止時に水中排気弁1がばたつくことを防止することができる。これにより、水中排気弁1が排気口4と衝突することにより、水中排気弁1に変形や破損が生じることを防ぐことができる。また、水中排気弁1が排気口4と衝突した際に騒音が発生することを防ぐことができる。
さらに、本実施例に係る水中排気装置によれば、構造が簡便であるため、水中排気装置に不具合が発生する確率を低減させることができる。
また、排気箱40により排気音を低減させることもできる。
また、本実施例に係る水中排気装置においては、排気箱40の底面の前後に、排気箱40の内部に侵入した水を排水するための穴(以下、排水ドレン42という)が形成されている。これにより、本実施例に係る水中排気装置は、水上車両が上陸した際等に、排気箱40の内部に侵入した水を排水することができる。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、排気箱40の排水性を向上させることができる。
以下、本発明に係る水中排気装置の第5の実施例について説明する。
本実施例に係る水中排気装置は、第4の実施例に係る水中排気装置とほぼ同様の構成であるが、排気箱40の背面に形成される排気穴41を、水中排気弁1が開閉時に描く軌跡よりも上方に配置することを特徴としている。
図6は、本実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。なお、図6においては、紙面左側を前方側、紙面右側を後方側として説明する。なお、図6においても、排気箱40の断面を示すことにより排気箱40の内部が見えるように記載している。
図6に示すように、本実施例に係る水中排気装置においては、図6中に一点鎖線で示した水中排気弁1が開閉時に描く軌跡よりも上方に排気穴43を形成する。これにより、水中排気弁1の開閉時における水中排気弁1と排気箱40の壁面との隙間が小さくなることで排気箱40の内部の空気に生ずる流体抵抗により、図6中に矢印Pnで示すように水中排気弁1が閉じる際に水中排気弁1の後方に負圧が生じ、水中排気弁1の前方と後方との間に大きな圧力差が生じるため、図6中に矢印Fで示すように水中排気弁1が動く方向と反対方向に力が加わることにより、内燃機関の起動時や停止時にバネ3力により水中排気弁1閉じる際に、より効果的に水中排気弁1の動作を緩やかにさせる構成となっている。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、排気箱40により内燃機関の起動時及び停止時に水中排気弁1がばたつくことをより防止することができる。これにより、水中排気弁1が排気口4と衝突することにより、水中排気弁1に変形や破損が生じることを防ぐことができる。また、水中排気弁1が排気口4と衝突した際に騒音が発生することを防ぐことができる。
さらに、本実施例に係る水中排気装置によれば、構造が簡便であるため、水中排気装置に不具合が発生する確率を低減させることができる。
また、排気箱40により排気音を低減させることもできる。
以下、本発明に係る水中排気装置の第6の実施例について説明する。
本実施例に係る水中排気装置は、第4の実施例に係る水中排気装置とほぼ同様の構成であるが、排気箱40の形状を水中排気弁1が開閉時に描く軌跡に対応した形状とすることを特徴としている。
図7は、本実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。なお、図7においては、紙面左側を前方側、紙面右側を後方側として説明する。
図7に示すように、本実施例に係る水中排気装置においては、排気箱50の形状を水中排気弁1が開閉時に描く軌跡に対応した形状とする。なお、図7においても、排気箱40の断面を示すことにより排気箱40の内部が見えるように記載している。
これにより、水中排気弁1の開閉時における水中排気弁1と排気箱50の壁面との隙間が小さくなることで排気箱50の内部の空気に生ずる流体抵抗をより大きくすることができるため、図7中に矢印Pnで示すように水中排気弁1が閉じる際に水中排気弁1の後方に負圧が生じ、水中排気弁1の前方と後方との間に大きな圧力差が生じるため、図7中に矢印Fで示すように水中排気弁1が動く方向と反対方向に力が加わることにより、内燃機関の起動時や停止時にバネ3力により水中排気弁1閉じる際に、より効果的に水中排気弁1の動作を緩やかにさせる構成となっている。
なお、排気箱50の形状は、水中排気弁1の開閉を阻害しない形状であれば、可能な限り水中排気弁1が開閉時に描く軌跡に合わせた形状とすることにより、より効果的に減衰効果を発揮させることができる。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、排気箱50により内燃機関の起動時及び停止時に水中排気弁1がばたつくことをより防止することができる。これにより、水中排気弁1が排気口4と衝突することにより、水中排気弁1に変形や破損が生じることを防ぐことができる。また、水中排気弁1が排気口4と衝突した際に騒音が発生することを防ぐことができる。
さらに、本実施例に係る水中排気装置によれば、構造が簡便であるため、水中排気装置に不具合が発生する確率を低減させることができる。
また、本実施例に係る水中排気装置においては、排気箱50の底面の後部には、排気箱50の内部に侵入した水を排水するための穴(以下、排水ドレン52という)が形成されている。これにより、本実施例に係る水中排気装置は、水上車両が上陸した際等に、傾斜面となっている排気箱50の底面を流れて排気箱50の内部に侵入した水を効率よく排水することができる。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、第4の実施例に係る水中排気装置により奏する効果に加え、排気箱50の排水性をより向上させることができる。
以下、本発明に係る水中排気装置の第7の実施例について説明する。
本実施例に係る水中排気装置は、第4の実施例に係る水中排気装置とほぼ同様の構成であるが、排気箱40に形成される排水ドレン42の位置を、排気箱40の底面の四隅とすることを特徴としている。
図8は、本実施例に係る水中排気装置における排気箱の構成を示した斜視図である。なお、図8(a)は丸型の排水ドレンの構成を示した斜視図であり、図(b)は三角型の排水ドレンの構成を示した斜視図である。
図8(a)に示すように、本実施例に係る水中排気装置においては、排気箱40の底面の四隅に丸型の排水ドレン44を形成する。図8(b)に示すように、本実施例に係る水中排気装置においては、排気箱40の底面の四隅に三角型の排水ドレン44を形成する。これにより、本実施例に係る水中排気装置は、水上車両が上陸した際等に、車両がどのような体制であっても、排気箱40の内部に侵入した水を排水することができる。
なお、図8(b)に示すように排水ドレンの形状を、排気箱40の底面の四隅の角に合うように三角形に加工することにより、水が排気箱40の内部に全く溜まらなくなる。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、第4の実施例に係る水中排気装置により奏する効果に加え、排気箱40の排水性をより向上させることができる。
以下、本発明に係る水中排気装置の第8の実施例について説明する。
本実施例に係る水中排気装置は、第4の実施例に係る水中排気装置とほぼ同様の構成であるが、排気箱40の背面に形成される排気穴41の位置を、水中排気弁1が開閉時に描く軌跡よりも下方に配置することを特徴としている。
図9は、本実施例に係る水中排気装置の構成を示した模式図である。なお、図9においては、紙面左側を前方側、紙面右側を後方側として説明する。なお、図9においても、排気箱40の断面を示すことにより排気箱40の内部が見えるように記載している。
図9に示すように、本実施例に係る水中排気装置においては、図9中に一点鎖線で示した水中排気弁1が開閉時に描く軌跡よりも下方に排気穴46を形成する。このため、水上車両が上陸した際等に、排気穴46から効率よく排水することができる。
したがって、本実施例に係る水中排気装置によれば、第4の実施例に係る水中排気装置により奏する効果に加え、排気箱40の排水性をより向上させることができる。
本発明は、内燃機関の排気口に設置される水中排気装置において利用することが可能である。
1 水中排気弁
2 軸部
3 バネ
4 排気口
10 ダンパー
11 リンク機構
20 流体ダンパー
21 板
30 空気ダンパー
40 排気箱
41 排気穴
42 排水ドレン
43 排気穴
44 丸型排水ドレン
45 三角型排水ドレン
46 排気穴
50 排気箱
51 排気穴
52 排水ドレン

Claims (2)

  1. 内燃機関の排気口において上端が回転自在に支持され、前記内燃機関の運転時は排気の圧力により開き、前記内燃機関の停止時は付勢手段の力により閉じることにより、前記排気口に水が浸入することを防ぐ水中排気弁と、
    前記水中排気弁が閉じる際に該水中排気弁の後方に生じる負圧を利用して前記水中排気弁の動作を減衰させるように、該水中排気弁を覆うと共に前記水中排気弁の下端が開閉時に描く軌跡よりも上方に排気穴を有する箱と
    を備える
    ことを特徴とする水中排気装置。
  2. 内燃機関の排気口において上端が回転自在に支持され、前記内燃機関の運転時は排気の圧力により開き、前記内燃機関の停止時は付勢手段の力により閉じることにより、前記排気口に水が浸入することを防ぐ水中排気弁と、
    前記水中排気弁が閉じる際に該水中排気弁の後方に生じる負圧を利用して前記水中排気弁の動作を減衰させるように、該水中排気弁を覆うと共に前記水中排気弁の下端が開閉時に描く軌跡に対応した形状で形成される箱と
    を備える
    ことを特徴とする水中排気装置。
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