JP6397668B2 - 制震装置 - Google Patents
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図1は、制震装置100(建物用制震装置)が取り付けられた建物200の壁の構造を示している。ここで、建物200は、上下に対向した一対の横軸材(例えば、土台60と、梁50)と、一対の横軸材にそれぞれ連結された一対の縦軸材(例えば、柱70a、70b)とで囲まれた矩形の枠組み204を備えている。制震装置100は、かかる矩形の枠組み204内に配置されている。かかる建物200は、例えば、木造軸組工法と、枠組壁工法(ツーバイフォー工法とも称される)のような枠組み工法によって建てられた木造住宅が例示されうる。
例えば、いわゆる木造軸組工法では、一対の柱70a、70bと、土台60と、梁50とで囲まれた矩形の枠組み204が構築される。図1は、木造軸組工法によって建てられた建物が示されている。なお、制震装置100は、いわゆる枠組壁工法によって建てられた建物にも適用される。いわゆる枠組壁工法は、例えば、2インチ×4インチあるいはその整数倍の断面の木材で木枠を作り、その上に合板などを釘打ちで止めつけて壁が組み立てられている。枠組壁工法には、いわゆる2×6、2×10、4×4、2×8などの断面の木材が用いられる場合もあり、必ずしも2インチ×4インチあるいはその整数倍の断面の木材に限定されるものではない。かかる枠組壁工法によって建てられた建物に対しては、ここで提案される制震装置100は、図示は省略するが、枠組壁工法の壁を構築する木枠に取り付けられる。この場合、一対の縦軸材(柱)に相当する竪枠と、一対の横軸材に相当する上枠と、下枠とで囲まれた矩形の枠組みに制震装置100が取り付けられる。
図1は、制震装置100を示している。制震装置100は、図1に示すように、制震ユニット10と、上側伝達部材20と、下側伝達部材30と、保持部材46と、補強材66と、締結具67とを備えている。図1に示す例では、制震装置100は、建物200の梁50と、土台60と、柱70a、70bで囲まれた矩形の枠組み204に配置されている。ここで、梁50と土台60と、柱70a、70bは、それぞれ建物200の構造材である。ここで、梁50と土台60は、互いに上下に対向する梁である。さらに、この実施形態では、図13に示すように、制震装置100が取り付けられた矩形の枠組み204に、間柱40が取り付けられている。
図2は、制震ユニット10を拡大した図である。図2では、ここでは、制震ユニット10は、上側伝達部材20を介して梁50に取り付けられている。また、制震ユニット10には、下側伝達部材30を介して土台60に取り付けられている。ここでは、図2は、図1における制震ユニット10を拡大した正面図である。図3から図5は、制震装置100に取り付けられる前の状態における、制震ユニット10がそれぞれ示されている。図3は、制震ユニット10の正面図である。図4は、制震ユニット10の底面図である。図5は、制震ユニット10の側面図であり、図3の左側面図である。この制震ユニット10は、制震部材(ここでは、粘弾性体18a、18b)と、制震部材(粘弾性体18a、18b)に相対的な変位が入力される一対の取付部(ここでは、一対のプレート(12、13)、14)とを備えている。
この実施形態では、一対のプレート(12、13)、14は、それぞれ矩形の鋼板である。図3から図5に示すように、一対のプレート(12、13)、14の法線方向から見て、プレート14に対して、プレート12、13がそれぞれ対向するように配置されている。プレート12とプレート13は、同形状の長方形の鋼板であり、それぞれ向きを揃えて平行に配置されている。プレート14は、長手方向片側がプレート12とプレート13の間に配置され、反対側がプレート12とプレート13からはみ出るように配置されている。
粘弾性体18a、18bは、例えば、高減衰性を有する粘弾性ゴム(制震ゴム)で構成されている。この実施形態では、粘弾性体18a、18bは、それぞれ矩形の平板状に成形されている。粘弾性体18a、18bは、プレート(12、13)、14の法線方向から見て、プレート(12、13)、14が重なった四角形の領域内にそれぞれ配置されている。ここで、粘弾性体18aは、プレート14とプレート12との間に配置されており、プレート14とプレート12とにそれぞれ接着されている。粘弾性体18bはプレート14とプレート13との間に配置されており、プレート14とプレート13とにそれぞれ接着されている。ここで、粘弾性体18a、18bと、プレート(12、13)、14とは、それぞれ加硫接着によって接着されている。
上側伝達部材20は、図2に示すように、梁側固定部20A(上側固定部)と、第1ユニット側固定部20Bとを備えている。梁側固定部20Aは、建物200の梁50に固定される部位である。第1ユニット側固定部20Bは、制震ユニット10の一対の取付部のうち一方の取付部に固定される部位である。この実施形態では、上側伝達部材20は、制震ユニット10の対向する一対のプレート(12、13)、14のうち、一方のプレート(12、13)と、梁50とに接続される部材である。上側伝達部材20は、図2に示すように、梁側固定部20Aとして機能するベース22と、第1ユニット側固定部20Bとして機能する取付片24a、24bとを備えている。ベース22は、梁50の下面に沿って配置される鋼板部材である。ベース22には、ボルト挿通孔22aが貫通して形成されている。ベース22は、ボルト挿通孔22aにボルト52を挿通して梁50に取り付けられる。
下側伝達部材30は、土台側固定部30A(下側固定部)と、第2ユニット側固定部30Bとを備えている。土台側固定部30Aは、建物200の土台60に固定される部位である。第2ユニット側固定部30Bは、制震ユニット10の一対の取付部のうち他方の取付部に固定される部位である。この実施形態では、下側伝達部材30は、制震ユニット10の対向する一対のプレート(12、13)、14のうち他方のプレート14と、土台60とに接続された部材である。この実施形態では、下側伝達部材30は、図1および図2に示すように、第2ユニット側固定部30Bとして機能するフランジ38が設けられた2本のブレース32a、32bと、土台側固定部30Aとして機能する基部34とを備えている。フランジ38は、2本のブレース32a、32bの一端に設けられている。下側伝達部材30のフランジ38は、制震ユニット10のプレート14の一端に設けられたフランジ15に面を合わせて当接させて、ボルトナット38aによって締結している。フランジ38には、2本のブレース32a、32bを取り付けるための取付片39が、フランジ38から立ち上がった状態(図2では、フランジ38から下側に延在した状態)で溶接されている。
2本のブレース32a、32bは、プレート14に接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。この実施形態では、2本のブレース32a、32bは、プレート14に接続されるフランジ38から立ち上がった取付片39に溶接されている。2本のブレース32a、32bは、フランジ38から互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。
この実施形態では、横材36は、2本のブレース32a、32bの中間部分に架け渡されている。横材36は、2本のブレース32a、32bに対してピン係合で取り付けられている。
基部34は、図1に示すように、下側伝達部材30の土台側固定部30Aとして機能する。この実施形態では、基部34は、矩形の枠組み204の内側において、土台60の長手方向に沿って土台60の上に配置される部位である。基部34は、2本のブレース32a、32bの先端(図示した例では下端)33a、33bに、それぞれ取り付けられている。
下側伝達部材30の2本のブレース32a、32bは、底板部34aの幅方向の両側から立ち上がった側板部34b、34bの間(壁の手前側と奥側に配置される側板部34b、34bの間)に入れ込まれて、当該側板部34b、34bに溶接されている。この実施形態では、図1に示すように、2本のブレース32a、32bは、基部34の長手方向の両側の離れた位置にそれぞれ溶接されている。基部34の側板部34b、34bの溶接部位34c、34cは、各ブレース32a、32bに沿ってそれぞれ高くなっている。これにより、基部34と、各ブレース32a、32bとの溶接面積が増え、基部34と各ブレース32a、32bとが強固に固定されている。
補強板35は、基部34の長さ方向の両端部に取り付けられている。この実施形態では、図1に示すように、左側の基部34Aと右側の基部34Bとのそれぞれの底板部34aの外側の端部に取り付けられている。補強板35は、矩形の板材であり、底板部34aと、底板部34aの幅方向の両側の側板部34b、34bとで囲まれた内側の空間に装着され、底板部34aと、両側の側板部34b、34bに溶接されている。
基部34は、図1に示すように、矩形の枠組み204の内側において、土台60の上面に沿って配置される。基部34の底板部34aには、基部34を土台60に固定するための複数のビス孔が形成されている。そして、底板部34aは、当該ビス孔に取り付けられた複数のビス120によって、土台60に固定されている。さらに、この実施形態では、基部34の底板部34aは、補強材66と締結具67とによって土台60に固定されている。土台60および基部34には、補強材66および締結具67が取り付けられる部位にボルト挿通穴が形成されている。
ここで、補強材66は、下側伝達部材30の底板部34aに対向するように、土台60の下面に沿って配置されている。補強材66の長さは、例えば、下側伝達部材30の基部34と同じか基部34よりも長いとよい。この実施形態では、補強材66は、下側伝達部材30の基部34よりも長く、さらに矩形の枠組み204を構成する一対の柱70a、70b間の距離よりも長い。補強材66は、柱70a、70bが取り付けられた取付位置70a1、70b1の下側を通り、さらに外側まで土台60の下面に沿って延びている。補強材66は、土台60と凡そ同じ幅を有し、補強材66には、アンカーボルト105が挿通される挿通穴66aが形成されている。また、補強材66には、ボルト67a、67aが設けられている。ボルト67a、67aは、補強材66の長さ方向に沿って離れた位置に、立った状態で補強材66に溶接されている。
締結具67は、底板部34aと補強材66とを締結する部材である。この実施形態では、締結具67は、補強材66に溶接されたボルト67a、67aと、当該ボルト67a、67aに止められるナット67b、67bとで構成されている。
この制震装置100は、図1に示すように、建物200の梁50と、土台60と、柱70a、70bとによって囲まれた矩形の枠組み204内に配置され、土台60と、梁50と、柱70a、70bに取り付けられている。
次に、間柱40を説明する。
この実施形態では、間柱40は、図13に示すように、制震装置100を上下に横切るように取り付けられている。図14および図15に示すように、間柱40は、制震装置100を上下に横切る部位に切り欠き41が形成されている。この実施形態では、切り欠き41は、制震ユニット10および上側伝達部材20を横切る部位に設けられている。つまり、かかる切り欠き41は、制震ユニット10(つまり、対向するプレート(12、13)、14および粘弾性体18a、18b)と、上側伝達部材20のベース22とが収められるように形成されている。
さらに、この実施形態では、制震装置100の下側伝達部材30の2本のブレース32a、32bの中間部分に横材36が架け渡されている。間柱40は、2本のブレース32a、32bの間において、制震ユニット10と、上側伝達部材20と、下側伝達部材30とを縦断するように、建物200の梁50と土台60(一対の横軸材)に架け渡されている。間柱40には、下側伝達部材30の横材36を横切る部位に当該横材36が収まる切り欠き45が形成されている。保持部材46は、切り欠き45を塞ぐ部材であり、切り欠き45に収められた横材36を保持する。
かかる変形例では、横材301は、図19および図20に示すように、鋼板で構成されている。ここでは、横材301は、予め定められた厚さを有する鋼板を切り出した部材である。横材301は、2本のブレース32a、32bの間の予め定められた位置に架設される。横材301の長さは、かかる予め定められた位置において、2本のブレース32a、32bに架け渡されるのに要する長さを有している。横材301の長さ方向の中間部分では、横材301の幅(図中、矩形の枠組み204の高さ方向の幅)は一定である。横材301の長さ方向の両端部分は、横材301の幅は徐々に広くなっている。横材301の長さ方向の両端は、2本のブレース32a、32bの内側の側面に合わせて折り曲げられており、2本のブレース32a、32bの内側の側面に沿って延びるフランジ301a、301bが形成されている。
また、図19に示された制震装置100Aでは、下側伝達部材40の上端に設けられる第2ユニット側固定部320の構造が、図1に示された制震装置100と異なる。ここで、図22は、下側伝達部材40の上端を拡大した正面図であり、図23は、図22のXXIII―XXIII断面矢視図である。この実施形態では、下側伝達部材40の上端に設けられた第2ユニット側固定部320は、図22および図23に示すように、2本のブレース32a、32bの上端に、鋼板からなる取付片321が設けられている。当該取付片321は、取付部321aと、側板部321b、321cとを備えている。ここで、取付部321aは、制震ユニット10のプレート14に設けられたフランジ15に重ねてボルトナット322によって取付けられる部位である。側板部321b、321cは、取付部321aから2本のブレース32a、32bの前面側と背面側にそれぞれ折り曲げられており、2本のブレース32a、32bにそれぞれ溶接されている。かかる形態によれば、取付片321が一枚の鋼板で構成されているので、図1に示された形態に比べて、軽量化を図ることができ、また、溶接箇所が少なく、製造コストを低く抑えることができる。
次に、図24は、間柱40および保持部材46が取り付けられた状態を示す正面図である。図25は、図24のXXV−XXVの断面矢視図であり、間柱40が横材301を縦断する部位を拡大した側面図である。
12、13、14 プレート
15 フランジ
15a 挿通孔
17 挿通孔
17a ボルトナット
18a、18b 粘弾性体
20 上側伝達部材
20A 梁側固定部(上側固定部)
20B 第1ユニット側固定部
22 ベース
22a ボルト挿通孔
24a、24b 取付片
30 下側伝達部材
30A 土台側固定部(下側固定部)
30B 第2ユニット側固定部
32a、32b ブレース
32a1、32b1 2本のブレース32a、32bの内側の側面
32c ブレースの基端部
33a、33b ブレースの先端(下端)
34 基部
34a 底板部
34b 側板部
34c 溶接部位
35 補強板
36 横材
38 フランジ
38a ボルトナット
39 取付片
40 間柱
41 切り欠き
41a 凹部
43 蓋
43a 蓋43の一端
45 切り欠き
45a 窪み
45b 段差
46 保持部材
50 梁(天井梁、上側の横軸材)
52 ボルト
60 土台(下側の横軸材)
60a 座彫り
60b ボルト挿通穴
66 補強材
66a 挿通穴
66b 側部
67 締結具
67a ボルト
67b ナット
70a、70b 柱(縦軸材)
70a1、70b1 取付位置
72a、72b 受け材
72a1、72b1 段差
100 制震装置(建物用制震装置)
105 ホールダウンボルト
106 基礎パッキン
105 アンカーボルト(ホールダウンボルト)
120 ビス
150 ホールダウン金物
200 建物
202 コンクリート基礎
204 矩形の枠組み
301 横材
301a、301b フランジ
302a ボルト
302b ナット
320 第2ユニット側固定部
321 取付片
321a 取付部
321b、321c 側板部
330 ビス
Claims (17)
- 建物の一対の横軸材と一対の縦軸材とで囲まれた矩形の枠組み内に配置され、
制震ユニットと、
上側伝達部材と、
下側伝達部材と、
間柱と、
保持部材と
を備え、
前記制震ユニットは、
制震部材と、
前記制震部材に相対的な変位が入力される一対の取付部と
を備え、
前記上側伝達部材は、
前記建物の前記一対の横軸材のうち上側の横軸材に固定される上側固定部と、
前記制震ユニットの一対の取付部のうち一方の取付部に固定される第1ユニット側固定部と
を備え、
前記下側伝達部材は、
前記建物の前記一対の横軸材のうち下側の横軸材に固定される下側固定部と、
前記制震ユニットの一対の取付部のうち他方の取付部に固定される第2ユニット側固定部と、
前記第2ユニット側固定部から互いの間隔が徐々に拡がるように延在し、その先端が前記下側固定部に連結された2本のブレースと、
前記2本のブレースの中間部分に架け渡された横材と
を備え、
前記間柱は、
前記2本のブレースの間において、前記制震ユニットと、前記上側伝達部材と、前記下側伝達部材とを縦断するように、前記建物の一対の横軸材に架け渡されており、
前記下側伝達部材の前記横材を横切る部位に当該横材が収まる切り欠きが形成されており、
前記保持部材は、前記切り欠きを塞ぐ部材であり、前記切り欠きに収められた前記横材を保持する、
建物用制震装置。 - 前記保持部材は、前記切り欠きを覆うように前記間柱に取り付けられている、請求項1に記載された建物用制震装置。
- 前記保持部材は、前記一対の縦軸材の中間部に架け渡されており、前記間柱に対して前記切り欠きを覆うように配置されている、請求項1または2に記載された建物用制震装置。
- 前記一対の縦軸材は、前記矩形の枠組みの内側に面した内側面に受け材が取り付けられており、当該受け材に前記保持部材が取り付けられている、請求項3に記載された建物用制震装置。
- 前記受け材は、前記矩形の枠組みの内側に面した前記一対の縦軸材の内側面に段差を設け、前記保持部材は当該段差に取り付けられて、前記縦軸材の内側面に収められている、請求項4に記載された建物用制震装置。
- 前記横材と前記保持部材を複数備えた、請求項1から5までの何れか一項に記載された建物用制震装置。
- 前記横材と前記保持部材が前記ブレースに均等な間隔で配置されている、請求項6に記載された建物用制震装置。
- 前記間柱には、壁材が取り付けられる、請求項1から7までの何れか一項に記載された建物用制震装置。
- 前記横材の両端は、2本のブレースに対してそれぞれ2箇所以上の位置で締結されている、請求項1から8までの何れか一項に記載された建物用制震装置。
- 前記横材の両端は、2本のブレースに対してそれぞれ溶接されている、請求項1から8までの何れか一項に記載された建物用制震装置。
- 前記横材は、鋼板で構成されており、
当該横材の長さ方向の両端部分は、前記2本のブレースの内側の側面に合わせて、それぞれ折り曲げられており、当該折り曲げられた部位が前記2本のブレースの内側の側面に重ね合わされて溶接されている、請求項10に記載された建物用制震装置。 - 前記横材の長さ方向の両端部分は、長さ方向の中間部分から2本のブレースの内側の側面に重ね合わされて締結される部位に向けて徐々に幅が広くなっている、請求項11に記載された建物用制震装置。
- 制震ユニットと、
上側伝達部材と、
下側伝達部材と、
を備え、
前記制震ユニットは、
制震部材と、
前記制震部材に相対的な変位が入力される一対の取付部と
を備え、
前記上側伝達部材は、
上側固定部と、
前記制震ユニットの一対の取付部のうち一方の取付部に固定される第1ユニット側固定部と
を備え、
前記下側伝達部材は、
前記制震ユニットの一対の取付部のうち他方の取付部に固定される第2ユニット側固定部と、
前記第2ユニット側固定部から互いの間隔が徐々に拡がるように延在した2本のブレースと、
前記2本のブレースの下端にそれぞれ取り付けられた基部と、
前記2本のブレースの中間部分に架け渡された横材と、
間柱と、
保持部材と
を備え、
前記基部は、前記2本のブレースの下端の間の中間部分には延びておらず、
前記間柱は、
前記2本のブレースの間において、前記制震ユニットと、前記上側伝達部材と、前記下側伝達部材とを縦断するように配置され、
前記下側伝達部材の前記横材を横切る部位に当該横材が収まる切り欠きが形成されており、
前記保持部材は、前記切り欠きを塞ぐ部材であり、前記切り欠きに収められた前記横材を保持する、建物用制震装置。 - 前記横材は、鋼板で構成されており、
当該横材の長さ方向の両端部分は、前記2本のブレースの内側の側面に合わせて、それぞれ折り曲げられており、当該折り曲げられた部位が前記2本のブレースの内側の側面に重ね合わされて締結されている、請求項13に記載された建物用制震装置。 - 前記横材の両端は、2本のブレースに対してそれぞれ溶接されている、請求項13に記載された建物用制振装置。
- 前記横材は、鋼板で構成されており、
当該横材の長さ方向の両端部分は、前記2本のブレースの内側の側面に合わせて、それぞれ折り曲げられており、当該折り曲げられた部位が前記2本のブレースの内側の側面に重ね合わされて溶接されている、請求項15に記載された建物用制震装置。 - 前記横材の長さ方向の両端部分は、長さ方向の中間部分から2本のブレースの内側の側面に重ね合わされて締結される部位に向けて徐々に幅が広くなっている、請求項14または16に記載された建物用制震装置。
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