JP6572776B2 - センサユニット付軸受キャップ及び転がり軸受ユニット - Google Patents
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Description
即ち、従来構造の第2例の場合には、前記ホルダ挿入孔16aの内周面の断面形状(輪郭形状)を、前記ホルダ本体部19aの外周面形状に合致した円形状ではなく、前記ホルダ挿入孔16aの内側にこのホルダ本体部19aを挿入した際に、このホルダ本体部19aの周囲の円周方向4箇所に断面略半円形状の隙間22、22が形成される形状(花弁形状)としている。これにより、これら各隙間22、22を利用して、前記ホルダ挿入孔16aの内側に侵入した異物を外部に排出する様にしている。但し、前記各隙間22、22は何れも、軸方向内方のみが開口した軸方向に長い形状を有している為、これら各隙間22、22を通じて異物を完全に排出する事は困難であり、水分だけが排出されて内部に泥が堆積する可能性がある。又、内部に堆積した泥や内部に残留した水分の氷結によって、前記ホルダ本体部19aの先端部を損傷したり、前記ホルダ挿入孔16aの底部を損傷したりする可能性もある。
このうちの軸受キャップは、軸方向内端部にエンコーダを支持したハブを、その内径側に複数個の転動体を介して回転自在に支持した外輪の軸方向内端開口を塞ぐ状態で、この外輪の軸方向内端部に装着される。
又、前記センサユニットは、センサと、このセンサを保持した状態で前記軸受キャップに支持固定されたセンサホルダとを備える。
又、前記軸受キャップは、前記外輪の軸方向内端部に嵌合固定される嵌合筒部と、この嵌合筒部の内径側(例えば、軸方向端部開口)を塞ぐ合成樹脂製の底板部(塞ぎ板部)と、この底板部のうちで、軸方向に関して前記エンコーダの一部と対向する部分を含む部分に、軸方向内側面側のみが開口する状態で設けられたキャップ凹部とを備える。これと共に、このキャップ凹部の内周面のうち、使用時に下方(好ましくは下端)に位置する部分に、このキャップ凹部の開口部に向かう程使用時に下方となる側に向かう方向に傾斜した傾斜面部が設けられている。
又、前記センサホルダは、前記センサを保持したホルダ本体部と、このホルダ本体部のうち、前記センサを保持した部分よりも軸方向内側に位置する部分に一体に結合された取付フランジ部とを備えており、前記キャップ凹部のうち、使用時に下方(好ましくは下端)に位置する部分から外れた部分であって、且つ、使用時に前記エンコーダの一部と軸方向に対向する部分に、前記ホルダ本体部のうち前記センサを保持した部分を挿入すると共に、前記取付フランジ部の軸方向外側面を、前記底板部の軸方向内側面に当接させている。
更に、前記キャップ凹部の開口部は、使用時に下方(好ましくは下端)に位置する部分のうちの少なくとも一部分が前記取付フランジ部により塞がれる事なく開放されていると共に、それ以外の部分がこの取付フランジ部により塞がれている。
前記キャップ凹部の底面から軸方向内側に突出すると共にこのキャップ凹部の内周面から離隔した状態で前記ナット保持部を設ける場合には、前記底板部のうちで、前記キャップ凹部の底部を構成する部分のうち、前記ホルダ本体部の軸方向外側面と軸方向に対向する部分が薄肉部になっていると共に、前記ナット保持部を設けた部分(このナット保持部の軸方向外端部を結合した部分)が、この薄肉部よりも軸方向厚さ寸法が大きい厚肉部になっている構成を採用する事ができる。この様な構成を採用すれば、前記薄肉部の軸方向厚さ寸法を小さくする事により、前記エンコーダと前記センサとの間の軸方向距離を短くする事に基づいて、このセンサの出力強度を大きくすると共に、前記厚肉部の軸方向厚さ寸法を大きくする事により、前記ナット保持部の支持強度を確保する事が容易となる。
又、この様な構成を採用する場合には、次の構成Aや構成Bを採用する事ができる。
この様な構成Aを採用すれば、前記軸受キャップを射出成形により造る場合であって、且つ、前記底板部のうち、前記肉厚変化部よりも径方向内側に位置する部分(例えば、この底板部の中心付近に位置する部分)に射出成形用のゲートを設ける場合に、このゲートから注入した溶融樹脂を、前記厚肉部から前記肉厚変化部を通じて前記薄肉部に送り込む事ができる。そして、この際に、前記溶融樹脂の流路を、前記肉厚変化部で絞る事により、この溶融樹脂の分子の方向や、この溶融樹脂に混入している強化繊維(例えばグラスファイバー)の方向を、揃う方向に変化させる事ができる。この為、成形後の前記薄肉部の反り等の変形を抑えられる。
この様な構成Bを採用すれば、使用時に転がり軸受ユニットが振動した場合でも、前記ホルダ本体部の軸方向外端部が前記軸受キャップに対して振動する事を抑えられる為、この様な振動によって、前記ホルダ本体部に保持された前記センサの出力信号に誤差が生じる事を抑えられる。
又、この様な構成Bを採用する場合には、前記嵌合凹部の内周面のうち、使用時に下方(好ましくは下端)に位置する部分に、この嵌合凹部の開口部に向かう程使用時に下方となる側に向かう方向に傾斜した第二傾斜面部を設ける事ができる。この様な構成を採用すれば、前記嵌合凹部内で生じた結露(水分)を、重力の作用により、前記第二傾斜面部に沿って、前記嵌合凹部の外部に排出する事ができる。
このうちの外輪は、内周面に単列又は複列の外輪軌道を有する。
又、前記ハブは、外周面に単列又は複列の内輪軌道を有し、使用時に回転する。
又、前記各転動体は、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に、転動自在に設けられている。これら各転動体としては、玉、円すいころ、円筒ころ、球面ころ、ニードル等を使用する事ができる。
又、前記エンコーダは、前記ハブの軸方向内端部に、このハブと同心に支持固定され、その特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させたものである。
又、前記軸受キャップは、前記外輪の軸方向内端開口を塞ぐ状態で、この外輪の軸方向内端部に装着されている。
又、前記センサユニットは、前記軸受キャップに支持固定されている。
特に、本発明の転がり軸受ユニットの場合には、前記軸受キャップに前記センサユニットを支持固定して成るセンサユニット付軸受キャップとして、請求項1に記載したセンサユニット付軸受キャップを使用している。
即ち、本発明の場合、軸受キャップを構成する底板部に設けたキャップ凹部の開口部は、使用時に下方に位置する部分のうちの少なくとも一部分のみが開放されており、それ以外の部分はセンサホルダを構成する取付フランジ部により塞がれている。つまり、前記キャップ凹部の開口部のうち、前記取付フランジ部により塞がれずに開放されている部分は、使用時に下方に位置する部分のうちの少なくとも一部分に限られ、狭くなっている為、ラビリンス効果により、外部の異物を前記キャップ凹部内に侵入しにくくできる。又、このキャップ凹部の開口部のうち、使用時に下方に位置する部分のうちの少なくとも一部分(開放されている部分)を通じて、このキャップ凹部内に異物が侵入したとしても、この侵入した異物は、このキャップ凹部内の上部(センサホルダを構成するホルダ本体部を挿入した部分)に向けて移動する事を、重力の作用により有効に防止される。又、本発明の場合には、前記キャップ凹部の内周面のうち、使用時に下方に位置する部分に、このキャップ凹部の開口部に向かう程使用時に下方となる側に向かう方向に傾斜した傾斜面部が設けられている。この為、このキャップ凹部内に侵入した異物を、重力の作用により、前記傾斜面部に沿って、このキャップ凹部の開口部に向け移動させ、この開口部の開放部分を通じて、外部に効果的に排出する事ができる。
本発明の実施の形態の第1例に就いて、図1〜3により説明する。本例の特徴は、外輪2の軸方向内端開口を塞ぐ為の軸受キャップ8bとセンサユニット15bとを組み合わせて成る、センサユニット付軸受キャップの構造を工夫した点にある。その他の部分の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と基本的には同じであるので、以下、本例の特徴部分及び先に説明しなかった部分を中心に説明する。
即ち、本例の場合、前記軸受キャップ8bを構成する底板部12bに設けたキャップ凹部40の開口部は、下端部のみが開放された開放部49となっており、それ以外の部分はセンサホルダ14bを構成する取付フランジ部20bにより塞がれている。つまり、前記キャップ凹部40の開口部のうち、前記取付フランジ部20bにより塞がれずに開放されている部分は、下端部の開放部49に限られ、狭くなっている為、重力の作用とラビリンス効果とにより、外部の異物を前記キャップ凹部40内に侵入しにくくできる。又、このキャップ凹部40の開口部の開放部49を通じて、このキャップ凹部40内に異物が侵入したとしても、この侵入した異物は、このキャップ凹部40内の上部(前記センサホルダ14bを構成するホルダ本体部19bを挿入した部分)に向けて移動する事を、重力の作用により有効に防止される。更に、前記取付フランジ部20bの軸方向外側面と相手面(前記コネクタ部39の軸方向内端面、前記ナット保持部42の軸方向内端面、前記ナット18bの軸方向内端面)との当接部には、隙間が存在するとしても、微小隙間しか存在しない。この為、この当接部に泥水が降り掛かった場合でも、この当接部を通じて前記キャップ凹部40内に侵入する異物を、泥が濾された水分のみにとどめる事ができる。又、この様に侵入した水分は、重力の作用により、前記キャップ凹部40内の下端部に移動する。又、本例の場合には、前記キャップ凹部40の内周面のうち、下端に位置する部分に、このキャップ凹部40の開口部に向かう程下方に向かう方向に傾斜した傾斜面部41が設けられている。この為、このキャップ凹部40内に侵入した異物を、重力の作用により、前記傾斜面部41に沿って、このキャップ凹部40の開口部に向け移動させ、この開口部の開放部49を通じて、外部に効果的に排出する事ができる。この結果、前記キャップ凹部40から異物が排出されなかったり、水分だけが排出されて泥が堆積する事を有効に防止できる。又、内部に堆積した泥や内部に残留した水分の氷結によって、前記ホルダ本体部19bの先端部を損傷したり、前記キャップ凹部40の底部を損傷したりする事も有効に防止できる。
本発明の実施の形態の第2例に就いて、図4〜5により説明する。本例は、前述した実施の形態の第1例の変形例であり、その特徴は、軸受キャップ8cを構成するキャップ本体9cの底板部12cに設けたコネクタ部39aの構造にある。即ち、本例の場合には、このコネクタ部39aの軸方向内端面のうちの下端部に、他の部分よりも軸方向内方に突出した庇部46を設けている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第1例の場合と同様である。
本発明の実施の形態の第3例に就いて、図6〜7により説明する。本例は、前述した実施の形態の第1例の変形例であり、その特徴は、軸受キャップ8fを構成するキャップ本体9fの底板部12fのうち、キャップ凹部40の底部を構成する部分の構造にある。即ち、本例の場合には、このキャップ凹部40の底部を構成する部分の軸方向内側面の上端部に、センサホルダ14bを構成するホルダ本体部19bの軸方向外端部をがたつきなく内嵌した嵌合凹部54が設けられている。そして、本例の場合には、前記キャップ凹部40の底部を構成する部分のうち、前記嵌合凹部54の底部を構成する部分のみが薄肉部50aになっており、その他の部分が厚肉部51aになっている。又、本例の場合には、前記嵌合凹部54の内周面のうち、使用時に下端に位置する部分に、この嵌合凹部54の開口部に向かう程使用時に下方となる側に向かう方向に傾斜した第二傾斜面部55が設けられている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第1例の場合と同様である。
本発明の実施の形態の第4例に就いて、図8〜9により説明する。本例は、前述した実施の形態の第2例の変形例であり、その特徴は、軸受キャップ8gを構成するキャップ本体9gの底板部12gのうち、キャップ凹部40の底部を構成する部分の構造にある。即ち、本例の場合には、このキャップ凹部40の底部を構成する部分の構成として、上述した実施の形態の第3例と同様に、嵌合凹部54と第二傾斜面部55とを設ける構成を採用している。従って、本例の場合も、当該構成に関して、上述した実施の形態の第3例と同様の作用効果を得られる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第2例の場合と同様である。
本発明の実施の形態の第5例に就いて、図10〜11により説明する。本例は、前述した実施の形態の第1例の変形例であり、その特徴は、軸受キャップ8dを構成するキャップ本体9dの底板部12dに設けたコネクタ部39bの構造にある。即ち、本例の場合には、このコネクタ部39bに形成されたキャップ凹部40aが、このコネクタ部39bの上半部にのみ設けられている。本例の場合、このキャップ凹部40aは、センサユニット15cを構成するセンサホルダ14cのホルダ本体部19bをがたつきなく挿入した(図示の例では、軸方向から見た形状が円形状である)ホルダ挿入部47と、このホルダ挿入部47の下端部に連続する状態で設けられた、ホルダ非挿入部48とから成る。このホルダ非挿入部48の内面の下端部は、前記キャップ凹部40aの開口部(軸方向内側)に向かう程下方に向かう方向に傾斜した傾斜面部41aになっている。又、このホルダ非挿入部48の開口部の形状は、下辺(下底)の長さが上辺(上底)の長さよりも大きい略台形状になっている。又、このホルダ非挿入部48の開口部のうち、下半部の前後方向(図11の左右方向)両端部は、前記ホルダ挿入部47の開口部の前後方向両端縁よりも、前後方向に関して外側に張り出している。又、本例の場合、ナット18bは、前記コネクタ部39bの下半部にモールド固定されている。又、本例の場合、前記ホルダ本体部19bの基端寄り部分に設けられた取付フランジ部20cの軸方向外側面を、前記コネクタ部39bの軸方向内側面及び前記ナット18bの軸方向内端面に当接させた状態で、前記キャップ凹部40aの開口部のうち、前記ホルダ非挿入部48の開口部の前後方向両端部を前記取付フランジ部20cにより塞がれる事なく開放された開放部49a、49aとすると共に、それ以外の部分を、この取付フランジ部20cにより塞がれた状態としている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第1例の場合と同様である。
本発明の実施の形態の第6例に就いて、図12〜13により説明する。本例は、前述した実施の形態の第5例の変形例であり、その特徴は、軸受キャップ8eを構成するキャップ本体9eの底板部12eに設けたコネクタ部39cの構造にある。即ち、本例の場合には、このコネクタ部39cの軸方向内端面のうちの上端部に、このコネクタ部39cの上端縁に沿って、他の部分よりも軸方向内方に突出した庇部46aを設けている。そして、この庇部46aの下面(内周面)に、センサホルダ14cを構成する取付フランジ部20cの上端部を当接させる事により、この取付フランジ部20cの上下方向の位置決めを図っている。又、本例の場合には、前記コネクタ部39cに形成したキャップ凹部40bを構成する、ホルダ非挿入部48aの内面の下端部に設けた傾斜面部41bを、このキャップ凹部40bの開口部(軸方向内側)に向かう程下方に向かう方向に傾斜させると共に、前後方向(図13の左右方向)の中央部から両端部に向かう程下方に向かう方向に傾斜させた山折り形状の傾斜面(平面形状だけでなく、円筒状や円すい状の曲面でも良い。)としている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第5例の場合と同様である。
2 外輪
3 ハブ
4 転動体
5 固定側フランジ
6 回転側フランジ
7 シールリング
8、8a〜8g 軸受キャップ
9、9a〜9g キャップ本体
10、10a、10b 金属環
11、11a、11b 嵌合筒部
12、12a〜12g 底板部
13、13a エンコーダ
14、14a〜14c センサホルダ
15、15a〜15c センサユニット
16、16a ホルダ挿入孔
17 ボルト挿通孔
18、18a、18b ナット
19、19a、19b ホルダ本体部
20、20a〜20c 取付フランジ部
21 ボルト
22 隙間
23a、23b 外輪軌道
24 ハブ本体
25 内輪
26 かしめ部
27a、27b 内輪軌道
28 支持環
29 エンコーダ本体
30 支持円筒部
31 支持円輪部
32 センサ
33 Oリング
34 小径筒部
35 大径筒部
36 段差面
37 金属環円筒部
38 金属環円輪部
39、39a〜39c コネクタ部
40、40a、40b キャップ凹部
41、41a、41b 傾斜面部
42 ナット保持部
43 雌ねじ部
44 係合凹溝
45 通孔
46、46a 庇部
47 ホルダ挿入部
48 ホルダ非挿入部
49、49a、49b 開放部
50、50a 薄肉部
51、51a 厚肉部
52 肉厚変化部
53 傾斜面
54 嵌合凹部
55 第二傾斜面部
Claims (2)
- 軸方向内端部にエンコーダを支持したハブを、その内径側に複数個の転動体を介して回転自在に支持した外輪の軸方向内端開口を塞ぐ状態で、この外輪の軸方向内端部に装着される軸受キャップと、
センサと、このセンサを保持した状態で前記軸受キャップに支持固定されたセンサホルダとを備えたセンサユニットと、
を備え、
前記軸受キャップは、前記外輪の軸方向内端部に嵌合固定される嵌合筒部と、この嵌合筒部の内径側を塞ぐ合成樹脂製の底板部と、この底板部のうちで、軸方向に関して前記エンコーダの一部と対向する部分を含む部分に、軸方向内側面側のみが開口する状態で設けられたキャップ凹部とを備えると共に、このキャップ凹部の内周面のうち、使用時に下方に位置する部分に、このキャップ凹部の開口部に向かう程使用時に下方となる側に向かう方向に傾斜した傾斜面部が設けられており、
前記センサホルダは、前記センサを保持したホルダ本体部と、このホルダ本体部のうち、前記センサを保持した部分よりも軸方向内側に位置する部分に一体に結合された取付フランジ部とを備えており、前記キャップ凹部のうち、使用時に下方に位置する部分から外れた部分であって且つ使用時に前記エンコーダの一部と軸方向に対向する部分に、前記ホルダ本体部のうち前記センサを保持した部分を挿入すると共に、前記取付フランジ部の軸方向外側面を、前記底板部の軸方向内側面に当接させており、
前記キャップ凹部の開口部は、使用時に下方に位置する部分のうちの少なくとも一部分が前記取付フランジ部により塞がれる事なく開放されていると共に、それ以外の部分がこの取付フランジ部により塞がれている、
センサユニット付軸受キャップ。 - 内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転するハブと、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、このハブの軸方向内端部にこのハブと同心に支持固定され、その特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させたエンコーダと、前記外輪の軸方向内端開口を塞ぐ状態で、この外輪の軸方向内端部に装着された軸受キャップと、この軸受キャップに支持固定されたセンサユニットと、を備えた転がり軸受ユニットであって、
前記軸受キャップに前記センサユニットを支持固定して成るセンサユニット付軸受キャップが、請求項1に記載したセンサユニット付軸受キャップである事を特徴とする転がり軸受ユニット。
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