JP6309789B2 - 角度部用ステンレス水路材の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献2は、そのような水路角度部に対応するものであり、図14に示すように、硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂からなり流路方向に鋸刃状波形断面をなす可撓性蛇腹状部8を備えている可撓性U字溝12である。可撓性蛇腹状部8を備えていることにより、施工現場の状況に応じた角度に容易に対応することができ、直線部のU字溝2、3との接続作業が非常に簡便であるというものである(なお、図中の符合は特許文献2中の符合である)。
また、砂が水路に入り込んで水と一緒に流下することを避けられない場所に設置することの多い農業用水路や工業用水路、土木工事用仮設水路等にステンレス材を用いた場合は、耐食性とともに耐磨耗性により耐久力の向上効果が得られ、また、局部的摩耗が生じたとしても、容易に不動態被膜が再生されるので、腐食の進行を防止できる。
しかし、農業用水路や工業用水路、土木工事用仮設水路等のような比較的大きな断面を有する水路について、建物の厨房等の床面Fに設置する小さな排水溝を想定している特許文献1のような単なるステンレス板を横断面U字状にした形状にした場合、水路にかかる土圧に抵抗するため、十分に板厚を確保する必要があり不経済である。
特許文献2の可撓性U字溝は、角度部用として用いられる樹脂製の蛇腹状U字溝であるが、直線部分は金属製のU字溝と思われるから、角度部分が直線部分と異なる態様の水路となり見栄えが悪く一体感に乏しいうえ、硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂を用いるため紫外線や季節寒暖による温度差で劣化する懸念や、流下する砂による磨耗で損傷する懸念がある。
そこで、流路方向に波形断面をなす波付けステンレス材からなるステンレス水路材を用いたステンレス水路の場合に、水路角度部もステンレス水路材を用いることが考えられる。特許文献2の可撓性U字溝は、樹脂製の蛇腹状U字溝なので、水路角度部に使用可能な可撓性を持たせることが可能であるが、ステンレス水路材に可撓性を持たせることは困難である。
したがって、波形断面をなすステンレス水路材で角度部用のものを製造する場合、ステンレス水路材を現場から指定された水路角度部の角度に合わせて斜めに切断して、下流側部分(下流側パーツ)及び上流側部分(上流側パーツ)を製作し、下流側部分の切断端面と上流側部分の切断端面とを突き合わせて溶接することで、く字形に折れ曲がった角度部用ステンレス水路材とすることが考えられる。
しかし、波形断面をなすステンレス水路材の場合、下流側部分の切断端面と上流側部分の切断端面とを、相対する全ての山同士、谷同士の波高さ位置を隙間なく合わせて溶接することは必ずしも容易でない。
前記角度部用ステンレス水路材の下流側部分を構成する下流側パーツ及び上流側部分を構成する上流側パーツに、ステンレス水路材を長手方向に対して水路角度部に対応するそれぞれ所定角度でケガキ線を描き、前記ケガキ線に合わせて切断することで同一平面上に位置する切断端面を形成し、
前記下流側パーツと前記上流側パーツの切断端面同士を互いに突き合わせ、突き合わされた切断端面部の幅方向両端部近傍のみを溶接し、
突き合わされ幅方向両端部近傍のみを溶接された前記下流側パーツと上流側パーツとを、挟み付け手段により、両者が互いに押し付け合うようにそれぞれの切断端面と反対側から挟み付けて、互いの切断端面の山部同士及び谷部同士の波高さが一致するように突き合わされた状態に保持し、
次いで、前記下流側パーツと上流側パーツとの突き合わされた切断端面部の全体を溶接して両者を一体化し、
次いで、前記溶接部に不動態皮膜処理を施すことを特徴とする。
前記ステンレス水路材に切断位置としてケガキ線を描くに際して、
前記ステンレス水路材の内面に、水路延長方向に延びる複数の基準線を水路材幅方向に間隔をあけて描き、
各基準線上における切断した時に切断端面となる位置をそれぞれ、一方の端面からの距離として求めてその位置にそれぞれマークを印し、
前記ステンレス水路材の内面側から見て山部が形成する内郭形状に沿って湾曲変形可能な可撓性を持つ定規を用い、前記定規をその片側エッジが前記マーク位置に沿うように湾曲させて山部に当てた状態で前記片側エッジに沿ってケガキ線を描くことを特徴とする。
前記ステンレス水路材に切断位置としてケガキ線を描くに際して、
前記ステンレス水路材の外面に、水路延長方向に延びる複数の基準線を水路材幅方向に間隔をあけて描き、
各基準線上における切断した時に切断端面となる位置をそれぞれ、一方の端面からの距離として求めてその位置にそれぞれマークを印し、
前記ステンレス水路材の外面側から見て山部が形成する外郭形状に沿って湾曲変形可能な可撓性を持つ定規を用い、前記定規をその片側エッジが前記マーク位置に沿うように湾曲させて山部に当てた状態で前記片側エッジに沿ってケガキ線を描くことを特徴とする。
前記ステンレス水路材を、その長手方向が上下となるように直立させ、
前記ステンレス水路材の幅方向中央位置で水路材内面から離間した位置における所定の高さ位置に、水路材内面に向けて扇状ビームを出射する扇状ビーム照射装置を配置し、
前記扇状ビーム照射装置により、扇状ビームを、前記ステンレス水路材の内面に、切断した時に切断端面となる位置に合わせてライン状に照射し、その照射ラインに合わせてステンレス水路材の内面にケガキ線を描くことを特徴とする。
また、水路角度部では、水と一緒に流下する砂で局部的摩耗が生じる恐れが高くなると言えるが、ステンレス材の耐磨耗性により局部的摩耗の発生を有効に防止できる。
図3はこの実施例で使用する直線部用(水路直線部用)のステンレス水路材1の斜視図、図4(イ)はステンレス水路材1の長手方向中間部を省略した模式的な平面図、(ロ)は模式的な正面図である。
なお、以下では、単に「波付けステンレス材からなるステンレス水路材」を指す場合も、「直線部用のステンレス水路材」を指す場合も、同じく符合1で示す。
なお、ステンレス水路材1の断面形状は、図示例のようなU字状溝形に限らず、流路方向に波形断面をなす波付けステンレス材を曲げて形成できる形であればよく、例えば図2や図3のような溝形でもよいし、全体が半円弧状でもよいし、閉鎖断面の円筒状でもよい。
図2は前記下流側パーツ11及び上流側パーツ12を個別の直線部用のステンレス水路材1から製作する場合について、切断位置を示すケガキ線を描く要領を説明する平面図である。
次いで、各基準線n上における、切断した時に切断端面となる位置をそれぞれ、一方の端面(図示例では切除する側の端面1e)からの距離L(L1〜L12)として求めてその位置にそれぞれマーク(黒丸で示す)mを印す。なお、各距離Lは計算で求めることができる。また、幅方向の一端側の距離L1(又はL12)と角度θが決まれば、他の距離Lは、ステンレス水路材1の正確な断面形状を入力しているCAD上で知ることができる。
なお、切断する側の端面1eからの距離Lではなく、切断しない側の端面からの距離Lを計算で求めて実施することもできる。
この定規は、ケガキ線が同一平面内に位置するように描くのに適した定規であればよく、湾曲変形可能な可撓性を持つ自在定規などでもよい。
この定規をその片側エッジが前記マークmの位置に沿うように湾曲させて山部に当てた状態として、前記片側エッジに沿ってケガキ線Kを描く。
この場合、ステンレス水路材を水路角度部の角度に合わせて切断した時の展開図(溝形断面を平面に展開した図)における切断端面のラインは曲線になるので、定規のエッジを溝形の全体の切断端面位置に同時に沿わせることができないが、隣り合うマークm間を繋ぐ部分的なケガキ線を順次描くことを繰り返して、あるいは、定規を捩ることでそのエッジを沿わせることが可能な範囲の複数のマークmにエッジを沿わせてその複数のマークmの範囲のケガキ線を描くことを繰り返して、溝形の全体のケガキ線Kを描くことができる。したがって、水路角度部の種々の角度毎に形に異なる定規を用意する必要はなく、一つの定規Sですべて対応できる。
この挟み付け手段としては、図示は省略するが例えば、チェーンブロック本体にもフックを持つ単体の手動チェーンブロックを用いることができる。この場合、幅方向両端部の仮付け溶接で突き合わされた状態の下流側パーツ・上流側パーツの一端側にチェーンブロック本体側のフックを引っ掛け、他端側に荷吊りチェーン側のフックを引っ掛け、例えばレバー操作などの手動操作によりチェーンを引き締めて、両者が互いに押し付け合うようにそれぞれの切断端面と反対側から挟み付けて、互いの切断端面の山部同士及び谷部同士の波高さ位置が一致するように突き合わされた状態に強固に保持する。
その他挟み付け手段として、ターンバックルの両側にそれぞれ連結したワイヤロープにフック等の引っ掛け部を取り付けたもの、あるいは、一端側を動かない固定台などに当てた状態で他端側を一端側に押し付ける押し付け手段を設けたもの等、種々の手段を採用できる。
前記の通り、幅方向両端部を仮付けされた下流側パーツ・上流側パーツを、手動チェーンブロック等の挟み付け手段で挟み付けて、互いの切断端面の山部同士及び谷部同士が突き合わされた状態に強固に保持して突き合わせ部の全体を溶接するので、波形断面のすべての山同士、谷同士の波高さ位置が一致するようにずれなく精度よく突き合わせ溶接されかつ所望の角度をなす角度部用ステンレス水路材を得ることができる。
この不動態化処理としては例えば、中性塩電解液を用いた中性電解法による不動態化処理装置を用いて行なうことができる。例えば、先端に電極兼塗布部を有する、可搬式の電源器に繋がれた電極用棒状具を手で持って、通電しながら溶接焼け部にゲル状の中性塩電解液を塗布しなぞることで、スケールを除去しつつ不動態皮膜を形成することができる。
いずれも前述の要領で角度部用ステンレス水路材を製造することができる。その場合、ステンレス水路材1をそれぞれに応じた角度で切断する。各図とも、角度部用ステンレス水路材を符合10、上流側パーツを符合11、下流側パーツを符合12で示す。
内面でなく外面に描くことが異なるが、基本的な考え方は図2で説明したものと概ね同様であり、図7に示すようにして描く。
同図の右側の図はステンレス水路材1の底面図であり、1bは裏面からみたフランジ部である。内面側から見た山部が外面から見て谷部となり、内側面から見た谷部が外面から見て山部となる。前記ステンレス水路材1の外面に、前記と同様に水路延長方向に延びる複数の基準線nを水路材幅方向に間隔をあけて描く(図示例では、実施例1と同様にn1〜n12で示した12本)。
次いで、各基準線n上における、切断した時に切断端面となる位置をそれぞれ、一方の端面(図示例では切除する側の端面1e)からの距離L(L1〜L12)として求めてその位置にそれぞれマーク(黒丸で示す)mを印す。
なお、実施例1と同様に、切断する側の端面1eからの距離Lではなく、切除しない側の端面からの距離Lを計算で求めて実施することもできる。
この定規をその片側エッジが前記マークmの位置に沿うように湾曲させて山部に当てた状態として、前記片側エッジに沿ってケガキ線K’を描く。
この場合も、水路角度部の種々の角度毎に形に異なる定規を用意する必要はなく、一つの定規Sですべて対応できる。
この実施例では、扇状ビームを照射する扇状ビーム照射装置15を用いる。
この扇状ビーム照射装置15は、詳細説明は省略するが、レーザー光源と、出射されたレーザー光を水平方向に拡散させるビームエキスパンダーと 拡散されたレーザービームを上下方向に絞り込んで扇状ビームにする円柱レンズとを備えて、扇状ビームを照射する。
この扇状ビーム照射装置15を用いてステンレス水路材1の内面にケガキ線を描く場合、図示のようにステンレス水路材1を、その長手方向が上下となるように直立させる。そして、前記ステンレス水路材1の幅方向中央位置で水路材内面から離間した位置における所定の高さ位置に、水路材内面に向けて扇状ビーム照射装置15を配置する。図示例では扇状ビーム照射装置15を、高さ調節可能な三脚16の台16aに載せている。
そして、前記扇状ビーム照射装置15により、扇状ビーム(矢印で示す)を、前記ステンレス水路材の内面に、切断した時に切断端面となる位置に合わせてライン状に照射する。水路材内面に照射された照射ラインをEで示す。
その照射ラインEに沿ってステンレス水路材1の内面にケガキ線を描く。
この実施例は、ステンレス水路材1’の長さに対して、下流側パーツ11’及び上流側パーツ12’の角度部外側の長さを確保できる場合に採用することができ、素材を効率的に使用でき、歩留りを高くできる。
このステンレス水路材1Aは、幅方向両端部にフランジ部のない断面形状であり、水路施工時に、ストラット(突っ張り材)を取り付けるための山形鋼4をボルトで取り付け、その山形鋼4にストラット3をボルトで取り付ける。ストラット3は連結して設置されるステンレス水路材の端部毎に(又は水路方向に適宜の間隔をあけて)取り付ける。
このステンレス水路材1Aについて角度部用ステンレス水路材を製造する場合も、前述した角度部用ステンレス水路材製造方法と同様にして製造できる。
このステンレス水路材1Bは、幅の広いU字状断面で幅方向両端部にフランジ部がなく、かつ、底部において互いにボルト接合可能な左右の半セクションB1、B2からなる。図示例では左側の半セクションB1は底部分が短く、右側の半セクションB2は底部分が長い。なお、半セクションの符合B1、B2は、単にステンレス水路材1Bの半セクションを指す場合、ステンレス水路材1Bの半セクションを指す場合、角度部用ステンレス水路材10B(特に図示はしていないが仮に符合10Bを付す)の半セクションを指す場合のいずれの場合にも、同じ符合B1、B2で示す。
なお、左右の半セクションB1、B2についてのそれぞれの切断端面位置は、角度部用ステンレス水路材10B全体としての切断端面位置のそれぞれ左側部分及び右側部分と同じであるから、左右の半セクションB1、B2を分離させた状態でそれぞれの切断端面位置を定めることができ、したがって、半セクションB1、B2について個別に切断位置を示すマークを印すことができ、かつ個別にケガキ線を描くことができる。但し、左右の半セクションB1、B2のボルト接合用の重ね部の幅を考慮した上で行なう。
それぞれ、半セクションB1、B2をボルト接合して組み立てた下流側パーツ11Bと上流側パーツ12Bとは、実施例1で説明した要領と同じ要領で両端部の仮付け溶接をすることができ、また、全体溶接して一体化することができ、また、溶接部に不動態皮膜処理を施すことができる。
このステンレス水路材1Cは、さらに幅の広いU字状断面で幅方向両端部にフランジ部がなく、かつ、断面が左右の側部セクションC1、C2と、底部セクションC3とからなる。左右の側部セクションC1、C2は、底部セクションC3の左右両側にボルト接合されて、幅の広いU字状断面をなす。
それぞれ、ボルト接合して組み立てた下流側パーツ11Cと上流側パーツ12Cとは、実施例1あるいは実施例3で説明した要領と同じ要領で両端部の仮付け溶接をすることができ、また、全体溶接して一体化することができ、また、溶接部に不動態皮膜処理を施すことができる。
なお、図示していないが、流路方向に波形断面をなす波付けステンレス材を用いた、溝形ではない閉鎖断面の円筒状ステンレス水路に対しても、本発明の角度部用ステンレス水路材製造方法を適用することができる。
1a U字状溝形部
1b フランジ部
1c (フランジ部1bの)連結用のボルト穴
1d(U字状溝形部1aの)連結用のボルト穴
10 角度部用ステンレス水路材
11、11’ 下流側パーツ
12、12’ 上流側パーツ
15 扇状ビーム照射装置
p 内面側から見た山部
q 内面側から見た谷部
m マーク
n 基準線
K、K’ ケガキ線
E 照射ライン
Claims (5)
- 流路方向に波形断面をなす波付けステンレス材からなる複数のステンレス水路材を流路方向に連結して構成するステンレス水路における角度部用のステンレス水路材を製造する角度部用ステンレス水路材の製造方法であって、
前記角度部用ステンレス水路材の下流側部分を構成する下流側パーツ及び上流側部分を構成する上流側パーツに、ステンレス水路材を長手方向に対して水路角度部に対応するそれぞれ所定角度でケガキ線を描き、前記ケガキ線に合わせて切断することで同一平面上に位置する切断端面を形成し、
前記下流側パーツと前記上流側パーツの切断端面同士を互いに突き合わせ、突き合わされた切断端面部の幅方向両端部近傍のみを溶接し、
突き合わされ幅方向両端部近傍のみを溶接された前記下流側パーツと上流側パーツとを、挟み付け手段により、両者が互いに押し付け合うようにそれぞれの切断端面と反対側から挟み付けて、互いの切断端面の山部同士及び谷部同士の波高さが一致するように突き合わされた状態に保持し、
次いで、前記下流側パーツと上流側パーツとの突き合わされた切断端面部の全体を溶接して両者を一体化し、
次いで、前記溶接部に不動態皮膜処理を施すことを特徴とする角度部用ステンレス水路材製造方法。 - 前記ステンレス水路材に切断位置としてケガキ線を描くに際して、
前記ステンレス水路材の内面に、水路延長方向に延びる複数の基準線を水路材幅方向に間隔をあけて描き、
各基準線上における切断した時に切断端面となる位置をそれぞれ、一方の端面からの距離として求めてその位置にそれぞれマークを印し、
前記ステンレス水路材の内面側から見て山部が形成する内郭形状に沿って湾曲変形可能な可撓性を持つ定規を用い、前記定規をその片側エッジが前記マーク位置に沿うように湾曲させて山部に当てた状態で前記片側エッジに沿ってケガキ線を描くことを特徴とする請求項1記載の角度部用ステンレス水路材製造方法。 - 前記ステンレス水路材に切断位置としてケガキ線を描くに際して、
前記ステンレス水路材の外面に、水路延長方向に延びる複数の基準線を水路材幅方向に間隔をあけて描き、
各基準線上における切断した時に切断端面となる位置をそれぞれ、一方の端面からの距離として求めてその位置にそれぞれマークを印し、
前記ステンレス水路材の外面側から見て山部が形成する外郭形状に沿って湾曲変形可能な可撓性を持つ定規を用い、前記定規をその片側エッジが前記マーク位置に沿うように湾曲させて山部に当てた状態で前記片側エッジに沿ってケガキ線を描くことを特徴とする請求項1記載の角度部用ステンレス水路材製造方法。 - 前記ステンレス水路材に切断位置としてケガキ線を描くに際して、
前記ステンレス水路材を、その長手方向が上下となるように直立させ、
前記ステンレス水路材の幅方向中央位置で水路材内面から離間した位置における所定の高さ位置に、水路材内面に向けて扇状ビームを出射する扇状ビーム照射装置を配置し、
前記扇状ビーム照射装置により、扇状ビームを、前記ステンレス水路材の内面に、切断した時に切断端面となる位置に合わせてライン状に照射し、その照射ラインに合わせてステンレス水路材の内面にケガキ線を描くことを特徴とする請求項1記載の角度部用ステンレス水路材製造方法。 - 1つのステンレス水路材の長手方向の中間部の2箇所を、水路角度部に合わせた所定角度及び前記所定角度と対称的な対応角度で切断して、下流側パーツ及び上流側パーツを製作することを特徴とする請求項1記載の角度部用ステンレス水路材製造方法。
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