JP6723050B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明では、マスタシリンダへの出力を増加および減少させたときに、ウォームホイールからウォームギヤに作用する力を第一軸受部材によって受けるように構成している。
これにより、本発明のブレーキ制御装置では、ウォームギヤから第二軸受部材に作用する力を大幅に低減、または、ウォームギヤから第二軸受部材に力が作用しないように構成することができる。したがって、本発明のブレーキ制御装置では、第二軸受部材および第二軸受部材を支持する部位を小さくすることができ、ひいては、ブレーキ制御装置を小型化および軽量化することができる。
この構成では、電動モータから離れた部位に第二軸受部材が配置されるため、電動モータの取付構造に影響されることなく、基体を効果的に小型化することができる。
この構成では、マスタシリンダへの出力を増加させたときに、第一軸受部材を基体の受圧面によって確実に支持することができる。
この構成では、マスタシリンダへの出力を減少させたときに、第一軸受部材を係止部材によって支持することができるため、第一軸受部材を支持する部位を簡素化することができる。
この構成では、マスタシリンダへの出力を増加させたときに、ウォームギヤの抜け止め部から第二軸受部材に力が作用するのを防ぐことができる。
本実施形態のブレーキ制御装置1は、車両のマスタシリンダ(ブレーキシステム)への出力を制御する制動倍力装置(ブレーキブースター)である。
なお、本実施形態において、前後方向、左右方向および上下方向とは、ブレーキ制御装置1を車両に搭載したときの方向である。
マスタシリンダ8のシリンダ本体8bの上面には、図1に示すように、リザーバ9が取り付けられている。リザーバ9は、ブレーキ液を貯溜する容器であり、リザーバ9内のブレーキ液はマスタシリンダ8内の圧力室に補給される。
取付部13は、前後方向よりも上下方向が大きく形成されている(図6参照)。取付部13は、基体10の上端部よりも上方に突出するとともに、基体10の下端部よりも下方に突出している。
収容穴17は、段付円筒状の穴部であり、開口部17aと、大径穴部17bと、中間穴部17cと、小径穴部17dと、を備えている。
大径穴部17bの底面は、第一軸受部材81を支持する受圧面17gである。受圧面17gは、大径穴部17bの内周面と、中間穴部17cの内周面との間の段差部に形成されている。
基体10をダッシュボードの前面に取り付けるときには、円筒部14をダッシュボードの開口部に挿入するとともに、各スタッドボルトB2をダッシュボードの取付穴に挿入する。各スタッドボルトB2は車体フレームに固着する。
基体10の前面10aの中央部には、図7に示すように、収容室15に通じる開口部10gが形成されている。この開口部10gは、マスタシリンダ8のシリンダ穴(図示せず)の後端部に連通している。マスタシリンダ8のピストン8aは、基体10の開口部10gを通じて収容室15内に突出している。
入力ロッド22の後端部は円筒部14の連通穴14bに挿入されている。入力ロッド22の後端面の凹部には、プッシュロッドP1の前端部が内嵌されている。
磁石ホルダ25は、円筒部14の連通穴14bに挿通されており、連通穴14bに対して前後方向に摺動自在である。
磁石ホルダ25の外周面には、磁石25a(図6参照)が取り付けられている。
伝達部材21は、円筒状の部材であり、中心部に挿通穴21aが貫通している。伝達部材21は、入力ロッド22の前部に外嵌されている。
伝達部材21の後端面の中央部には、後側凹部21cが形成されている。挿通穴21aの後端部は、後側凹部21cの底面の中央部に開口している。
伝達部材21の後側凹部21c内には、入力ロッド22のフランジ部22aが収容されている。
後側凹部21cの底面と、入力ロッド22のフランジ部22aの前面との間には、第二コイルばね24bが介設されている。第二コイルばね24bは、伝達部材21に対して前方に移動した入力ロッド22を後方に押し戻すものである。
出力部材7は、伝達部材21の前側凹部21bに保持されており、伝達部材21の前面から前方に向けて突出している。そして、出力部材7の前端部は、マスタシリンダ8のピストン8aに当接している。
出力部材7の後端面と前側凹部21bの底面との間には、ゴム製の弾性部材23が介設されている。
ストロークセンサ6は、磁石ホルダ25が前後方向に移動したときの磁石25aによる磁力線の変化を検出することで、入力部材2の移動量を検出する。ストロークセンサ6で検出された移動量は、電子制御装置5に出力される。
電動モータ3は、取付部13の右側面13aの上部領域に取り付けられている。また、電動モータ3から突出した出力軸3aは、取付部13の開口部16aを通じてギヤ収容部16に挿入されている。
出力軸3aの軸方向L2は左右方向に延びており、出力部材7および入力部材2の軸方向L1(前後方向)に対して直交している(図2参照)。
円筒部材71aは、前側基体11の内面にベアリング42aを介して取り付けられており、ウォームホイール71は前後方向の軸線回りに回転自在である。ウォームホイール71は、出力部材7の外周を囲んでいる。
ウォームギヤ72は、基端部72bおよび先端部72cと、基端部72bと先端部72cとの間に形成されたねじ部72aと、を備えている。
第一軸受部材81は、ウォームギヤ72の基端部72bに固定されており、第二軸受部材82は、ウォームギヤ72の先端部72cに固定されている。
また、ウォームギヤ72の先端部72cとねじ部72aとの間には、先端部72cよりも拡径された抜け止め部72eが突設されている。
第一軸受部材81の外輪の先端側の側面(図5(a)における右側面)は、受圧面17gに対峙している。
第一軸受部材81の外輪の基端側の側面(図5(a)における左側面)は、係止部材19に対峙している。
本実施形態では、第一軸受部材81は、大径穴部17bの受圧面17gと係止部材19とに当接しており、受圧面17gおよび係止部材19に挟まれることで、大径穴部17b内に固定されている。なお、第一軸受部材81と受圧面17gおよび係止部材19との間に隙間が形成されていてもよい。
ウォームギヤ72の基端部72bは、連結部材48を介して、電動モータ3の出力軸3aの先端部に接続されている。
出力軸3aの外周面、ウォームギヤ72の基端部72bの外周面および連結部材48の内周面には、セレーション加工により複数の溝部が形成されている。出力軸3aの外周面およびウォームギヤ72の基端部72bの外周面と、連結部材48の内周面とは、左右方向の軸線回りの回転方向に係合されている。これにより、ウォームギヤ72は、出力軸3aの回転に連動して左右方向の軸線回り(出力軸3aの中心軸回り)に回転する。
第二軸受部材82の外輪の先端側の側面(図5(a)における右側面)は、小径穴部17dの底面17eに対峙している。
第二軸受部材82は、ウォームギヤ72の抜け止め部72eによって、小径穴部17dから中間穴部17c側への移動が規制されている。
ウォームホイール71の歯部71bの最上部は、収容穴17に入り込んでおり、ウォームギヤ72のねじ部72aに噛み合っている。
ウォームギヤ機構70では、ウォームギヤ72の左右方向の軸線回りの回転がウォームホイール71の前後方向の軸線回りの回転に変換される。
このとき、ウォームギヤ72には、回転軸方向の左方(ウォームギヤ72の先端側)に向けて、ウォームホイール71から力F1が作用する。
このとき、ウォームギヤ72には、回転軸方向の右方(ウォームギヤ72の基端側)に向けて、ウォームホイール71から力F2が作用する。
回転筒体44の中心軸とウォームホイール71の中心軸とは同一軸線上に配置されている。回転筒体44は、伝達部材21の外周を囲んでいる。伝達部材21のフランジ部21eは、回転筒体44よりも前側に配置されている。
直動筒体45は、基体10(後側基体12)に対して回転不可かつ前後方向に移動自在に取り付けられている。
ボールねじ機構46aは、回転筒体44の内周面に形成された保持溝と、直動筒体45の外周面に形成されたねじ溝と、保持溝およびねじ溝の間に挿入された複数のボールと、を備えている。
また、変換機構46では、回転筒体44が前後方向の軸線回りに逆回転すると、ボールねじ機構46aによって直動筒体45が後方に押し出されて、直動筒体45が後方に移動する。
回路基板51は、ストロークセンサから得られた情報や予め記憶させておいたプログラムなどに基づいて電動モータ3の駆動を制御する。
ハウジング52内の下部空間には、回路基板51が収容され、ハウジング52内の上部空間には電動モータ3が収容されている。
このように、本実施形態のハウジング52は、回路基板51を収容するケースであるとともに、電動モータ3を収容するケースも兼ねている。
ハウジング52において、回路基板51の収容空間の右側面には開口部が形成されており、この開口部は平板状のカバー52bによって塞がれている。
コネクタ52aは、図7に示すように、基体10の取付部13の下端部に形成されたコネクタ用凹部13bを通じて、基体10の直下に突出している。
したがって、ブレーキ制御装置1では、マスタシリンダ8に対して基体10の取り付け向きを前後方向の軸線回りに半周移動させた状態でも、基体10とマスタシリンダ8とは、二つのボルトB3,B3によって連結することができる。
本実施形態におけるマスタシリンダ8と基体10との連結状態から、マスタシリンダ8に対して基体10の取り付け向きを前後方向の軸線回りに半周移動させると、基体10の左側(マスタシリンダ8の左側の領域)に電動モータ3および電子制御装置5を配置することができる。
車両の非制動時には、図7に示すように、ブレーキ制御装置1の伝達部材21および直動筒体45は、第一コイルばね24aの付勢力よって、後方に向けて押し出されており、収容室15の後壁部の内面に設けたストッパ45aに当接している。
また、入力ロッド22のフランジ部22aは、第二コイルばね24bの付勢力によって、伝達部材21に対して後方に押し出されている。これにより、フランジ部22aと後側凹部21cの底面との間に隙間が形成されるとともに、入力ロッド22の前端部と弾性部材23との間に隙間が形成されている。
また、入力ロッド22が前方に移動すると、入力ロッド22のフランジ部22aが伝達部材21の後側凹部21cの底面(挿通穴21aの開口縁部)に当接し、入力ロッド22によって伝達部材21が前方に向けて押し出される。
電子制御装置5は、ストロークセンサ6の検出結果に応じて、電動モータ3を駆動させ、図5(a)に示すように、出力軸3aおよびウォームギヤ72を右側から見て右回り(時計回り)に正回転(矢印R1)させる。
このように、出力軸3aの左右方向の軸線回りの回転力は、ウォームギヤ機構70によって前後方向の軸線回りの回転力に変換され、回転筒体44が前後方向の軸線回りに正回転する。
さらに、回転筒体44の回転力は、変換機構46のボールねじ機構46aを介して直動筒体45に伝達され、直動筒体45が前方に向けて直進移動する。
これにより、直動筒体45の前端面が伝達部材21のフランジ部21eの後面を前方に向けて押圧し、伝達部材21とともに出力部材7が前方に向けて押し出される。
このように、通常時のブレーキ操作時には、ブレーキペダルPの踏力および電動モータ3の駆動力によってマスタシリンダ8内にブレーキ液圧が発生する。つまり、通常時のブレーキ操作時には、電動モータ3の駆動力によってマスタシリンダ8への出力がアシストされる。
そして、入力ロッド22の後方への移動をストロークセンサ6が検出し、その検出結果が電子制御装置5に入力されると、電子制御装置5は、図5(b)に示すように、電動モータ3を駆動させ、出力軸3aおよびウォームギヤ72を右側から見て左回り(時計回り)に逆回転(矢印R2)させる。
ウォームギヤ72が逆回転すると、ウォームホイール71は後方から見て左回りに逆回転(矢印R4)し、ウォームホイール71とともに回転筒体44(図7参照)も逆回転する。
このようにして、出力軸3aの回転力は、図7に示すように、駆動伝達機構4によって直動筒体45に伝達され、直動筒体45が後方に向けて直線移動する。このとき、伝達部材21は、第一コイルばね24aの付勢力によって後方に押し戻される。
なお、ブレーキペダルPの踏み込みが解除されたときに、電動モータ3を駆動させることなく、第一コイルばね24aの付勢力によって、伝達部材21および直動筒体45を後方に押し戻すように構成してもよい。
そして、直動筒体45の前端面が伝達部材21のフランジ部21eの後面を前方に向けて押圧する。
本実施形態のブレーキ制御装置1では、自動ブレーキ制御時に伝達部材21に連動して入力部材2およびプッシュロッドP1(ブレーキペダルP)も前方に移動するように構成されている。
なお、自動ブレーキ制御時に入力部材2およびプッシュロッドP1(ブレーキペダルP)を前方に移動させなくてもよい。
また、自動ブレーキ制御において、マスタシリンダ8内のブレーキ液圧を減少させる場合には、前記した通常時のブレーキ操作と同様に、電動モータ3の出力軸3aを逆回転させて、入力部材2および伝達部材21を後方に向けて移動させる。
そして、入力ロッド22によって伝達部材21および出力部材7が前方に向けて押し出され、出力部材7によってマスタシリンダ8のピストン8aが前方に向けて押し出される。つまり、入力ロッド22から伝達部材21を介して出力部材7に力を伝達することができる。
このように、システムが非作動時には、電動モータ3が作動しない場合には、運転者の踏力のみによって、マスタシリンダ8内にブレーキ液圧が発生する。
つまり、第二軸受部材82がウォームギヤ72の先端部72cを保持する保持力よりも、第一軸受部材81がウォームギヤ72の基端部72bを保持する保持力が大幅に大きくなっている。
したがって、ウォームホイール71からウォームギヤ72に作用する力F1,F2(図5(b)参照)は第一軸受部材81で受けることになる。
つまり、ブレーキ制御装置1では、ウォームギヤ72から第二軸受部材82に作用する力を大幅に低減、または、ウォームギヤ72から第二軸受部材82に力が作用しないように構成することができる。
したがって、ブレーキ制御装置1では、第二軸受部材82を小型化するとともに、第二軸受部材82を支持する部位を小さくすることができ、ひいては、ブレーキ制御装置1を小型化および軽量化することができる。
本実施形態では、図4に示すように、ウォームギヤ72の基端部72b(電動モータ3側の端部)に第一軸受部材81が配置されているが、ウォームギヤ72の先端部72cに第一軸受部材81を配置してもよい。この場合には、ウォームギヤ72に作用した力をウォームギヤ72の先端側に配置された第一軸受部材81によって受けることになる。
2 入力部材
3 電動モータ
3a 出力軸
4 駆動伝達機構
5 電子制御装置
6 ストロークセンサ
7 出力部材
8 マスタシリンダ
8a ピストン
9 リザーバ
10 基体
11 前側基体
12 後側基体
13 取付部
14 円筒部
15 収容室
16 ギヤ収容部
17 収容穴
17a 開口部
17b 大径穴部
17c 中間穴部
17d 小径穴部
17e 底面
17f 凹部
17g 受圧面
19 係止部材
21 伝達部材
22 入力ロッド
44 回転筒体
45 直動筒体
46 変換機構
46a ボールねじ機構
48 連結部材
52 ハウジング
70 ウォームギヤ機構
71 ウォームホイール
71a 円筒部材
71b 歯部
72 ウォームギヤ
72a ねじ部
72b 基端部
72c 先端部
72d 当接部
72e 抜け止め部
81 第一軸受部材
82 第二軸受部材
P ブレーキペダル
P1 プッシュロッド
Claims (6)
- マスタシリンダへの出力を制御するブレーキ制御装置であって、
基体と、
ブレーキ操作子に接続された入力部材と、
前記マスタシリンダに接続された出力部材と、
電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータの駆動力を前記出力部材に伝達する駆動伝達機構と、を備え、
前記電動アクチュエータは電動モータであり、
前記駆動伝達機構は、
前記電動モータの出力軸に接続されたウォームギヤと、
前記ウォームギヤに接続されたウォームホイールと、を備え、
前記基体の内部には、前記ウォームギヤの両端部を回転自在に支持する一対の第一軸受部材および第二軸受部材が設けられており、
前記出力軸を正回転させたときに、前記ウォームホイールから前記ウォームギヤに対して前記ウォームギヤの軸方向の一方に向けて作用する力と、前記出力軸を逆回転させたときに、前記ウォームホイールから前記ウォームギヤに対して前記ウォームギヤの軸方向の他方に向けて作用する力との両方を、前記第一軸受部材の側面によって受けるように構成されており、
前記基体の内部には、前記第一軸受部材の一方の側面に対峙する受圧面が形成され、
前記マスタシリンダへの出力を増加させたときに、前記ウォームホイールから前記ウォームギヤに対して前記ウォームギヤの軸方向の一方に向けて作用する力を、前記受圧面によって受けることを特徴とするブレーキ制御装置。 - マスタシリンダへの出力を制御するブレーキ制御装置であって、
基体と、
ブレーキ操作子に接続された入力部材と、
前記マスタシリンダに接続された出力部材と、
電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータの駆動力を前記出力部材に伝達する駆動伝達機構と、を備え、
前記電動アクチュエータは電動モータであり、
前記駆動伝達機構は、
前記電動モータの出力軸に接続されたウォームギヤと、
前記ウォームギヤに接続されたウォームホイールと、を備え、
前記基体の内部には、前記ウォームギヤの両端部を回転自在に支持する一対の第一軸受部材および第二軸受部材が設けられており、
前記出力軸を正回転させたときに、前記ウォームホイールから前記ウォームギヤに対して前記ウォームギヤの軸方向の一方に向けて作用する力と、前記出力軸を逆回転させたときに、前記ウォームホイールから前記ウォームギヤに対して前記ウォームギヤの軸方向の他方に向けて作用する力との両方を、前記第一軸受部材の側面によって受けるように構成されており、
前記基体の内部には、前記第一軸受部材の他方の側面に対峙する係止部材が取り付けられ、
前記マスタシリンダへの出力を減少させたときに、前記ウォームホイールから前記ウォームギヤに対して前記ウォームギヤの軸方向の他方に向けて作用する力を、前記係止部材によって受けることを特徴とするブレーキ制御装置。 - マスタシリンダへの出力を制御するブレーキ制御装置であって、
基体と、
ブレーキ操作子に接続された入力部材と、
前記マスタシリンダに接続された出力部材と、
電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータの駆動力を前記出力部材に伝達する駆動伝達機構と、を備え、
前記電動アクチュエータは電動モータであり、
前記駆動伝達機構は、
前記電動モータの出力軸に接続されたウォームギヤと、
前記ウォームギヤに接続されたウォームホイールと、を備え、
前記基体の内部には、前記ウォームギヤの両端部を回転自在に支持する一対の第一軸受部材および第二軸受部材が設けられており、
前記出力軸を正回転させたときに、前記ウォームホイールから前記ウォームギヤに対して前記ウォームギヤの軸方向の一方に向けて作用する力と、前記出力軸を逆回転させたときに、前記ウォームホイールから前記ウォームギヤに対して前記ウォームギヤの軸方向の他方に向けて作用する力との両方を、前記第一軸受部材の側面によって受けるように構成されており、
前記ウォームギヤの外周面には抜け止め部が突設され、
前記マスタシリンダへの出力を増加させたときに、前記ウォームホイールから前記ウォームギヤに対して、前記ウォームギヤの軸方向の一方に向けて力が作用し、
前記抜け止め部は、前記第二軸受部材の他方側に間隔を空けて配置されていることを特徴とするブレーキ制御装置。 - 前記第一軸受部材は、前記ウォームギヤの前記電動モータ側の端部に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
- 前記第一軸受部材には、前記ウォームギヤの端部が圧入固定されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
- 前記第一軸受部材の外径よりも、前記第二軸受部材の外径が小さいことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
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