JP6896583B2 - 圧力緩衝装置 - Google Patents
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本発明は、圧力緩衝装置を製造する際の組立性を高めること目的とする。
また、かかる目的のもと、本発明は、流体を収容するシリンダと、前記シリンダに対するロッドの所定方向の相対移動に伴って流体が流れる流路を形成するピストンと、前記ピストンの前記流路を開閉するバルブと、前記ピストンに対して前記バルブを組み付ける組付部と、を備え、前記組付部は、前記ピストンの端部の一方に設けられるとともに、前記バルブの一方側にて前記バルブの内径よりも半径方向外側に突出する第1突出部、および前記バルブの他方側にて前記バルブの内径よりも半径方向外側に突出する第2突出部とを有し、前記第1突出部又は前記第2突出部は、前記バルブが挿入された後に変形され、前記半径方向外側に突出する、圧力緩衝装置である。
<第1実施形態>
<油圧緩衝装置1の構成・機能>
図1は、第1実施形態の油圧緩衝装置1の全体図である。
図1に示すように、油圧緩衝装置1(圧力緩衝装置の一例)は、オイルを収容するシリンダ部10と、他方側がシリンダ部10の外部に突出して設けられるとともに一方側がシリンダ部10の内部にスライド可能に挿入されるロッド20とを有する。また、油圧緩衝装置1は、ロッド20の一方側の端部に設けられるピストン部30と、シリンダ部10の一方側の端部に設けられるボトムピストン部40と、シリンダ部10の半径方向外側に設けられる減衰力可変部50とを備える。
以下、これらの構成について詳述する。
シリンダ部10は、シリンダ11と、シリンダ11の半径方向外側に設けられる外筒体12と、外筒体12のさらに半径方向外側に設けられるダンパケース13とを有する。
外筒体12は、シリンダ11との間に、連絡路Lを形成する。また、外筒体12は、減衰力可変部50との対向位置に、外筒体開口部12Hを有する。
ダンパケース13は、外筒体12との間においてオイルが溜まるリザーバ室Rを形成する。リザーバ室Rは、ロッド20のシリンダ11に対する相対移動に伴って、シリンダ11(第1油室Y1)内のオイルを吸収したりシリンダ11(第1油室Y1)内にオイルを供給したりする。また、リザーバ室Rは、減衰力可変部50から流出したオイルを溜める。また、ダンパケース13は、減衰力可変部50との対向位置に、ケース開口部13Hを有する。
ロッド20は、軸方向に延びる棒状の部材である。そして、ロッド20は、軸方向の一方側の端部にピストン部30を取り付けるための一方側取付部22aと、軸方向の他方側の端部にこのロッド20を車体側へ取り付けるための他方側取付部22bとを有している。一方側取付部22aおよび他方側取付部22bは、端部の外面にボルトとして機能する雄ねじが形成されている。そして、ピストン部30は、ナット23によって、一方側取付部22aに固定される。
ピストン部30は、複数のピストン油路口311を有するピストンボディ31と、ピストン油路口311の他方側を開閉するピストンバルブ32と、ピストンバルブ32とロッド20の一方側端部との間に設けられるスプリング33とを有する。そして、ピストン部30は、シリンダ11内のオイルを第1油室Y1と第2油室Y2とに区画する。
ボトムピストン部40は、バルブシート41(ピストンの一例)と、バルブシート41の一方側に設けられる減衰バルブ部42と、バルブシート41の他方側に設けられるチェックバルブ部43と、軸方向に設けられる固定部44と、を有する。そして、ボトムピストン部40は、第1油室Y1とリザーバ室Rとを区分する。
なお、ボトムピストン部40のバルブシート41、減衰バルブ部42、チェックバルブ部43および固定部44については、後に詳しく説明する。
減衰力可変部50は、ソレノイド部51と、接続流路部材52と、ソレノイドバルブ55とを有する。
ソレノイド部51は、図示しない制御部による制御に基づいて、プランジャ51Pを進退移動させる。接続流路部材52は、内側に接続流路52Rを有する略円筒状に形成される部材である。ソレノイドバルブ55は、接続流路部材52に対する位置の移動に応じて、接続流路52Rにおけるオイルの流路断面積を変化させる。そして、ソレノイドバルブ55は、接続流路52Rにおけるオイルの流れを絞る。
なお、第1実施形態においては、ソレノイドバルブ55によってオイルの流れを絞ることにより、油圧緩衝装置1における減衰力を主に発生させている。
図3は、第1実施形態のボトムピストン部40の断面斜視図である。
図2に示すように、バルブシート41は、半径方向内側に形成される貫通孔41Hと、貫通孔41Hの半径方向外側に形成される圧側油路412と、圧側油路412の半径方向外側に形成される伸側油路413とを有する。また、バルブシート41は、他方側に形成される内側ラウンド部415と、他方側に形成される外側ラウンド部416とを有する。また、バルブシート41は、圧側油路412の半径方向内側であって他方側に形成されるカラー支持部417と、カラー支持部417の半径方向内側であって他方側に形成される凹部418と、一方側に形成されるリザーバ流路部419を有する。
外側ラウンド部416は、第2他方側油路口P2の半径方向外側にて(図2参照)、環状に形成される。また、外側ラウンド部416は、他方側に向けて軸方向に突出する。
なお、第1実施形態において、内側ラウンド部415および外側ラウンド部416を通る面をラウンド面41Pと呼ぶ。
凹部418は、カラー支持部417よりも一方側に形成される。すなわち、凹部418は、カラー支持部417に対してさらに一方側に窪んでいる。
図2に示すように、減衰バルブ部42は、減衰バルブ421と、減衰バルブ421の一方側に設けられる圧側環座422とを有する。
以上のように構成される減衰バルブ421は、第1一方側油路口P3を開閉し、第2一方側油路口P4を常に開放する。
なお、減衰バルブ421は、複数(例えば、3枚)の金属板によって形成しても構わない。この場合においても、減衰バルブ421の総厚は、後述するチェックバルブ431の厚みよりも大きくする。
図2に示すように、チェックバルブ部43は、バルブシート41の他方側に設けられるチェックバルブ431(バルブの一例)と、チェックバルブ431の他方側に設けられるチェックバルブストッパ432(制限部の一例)と、チェックバルブストッパ432の他方側に設けられる押付部材433(押付部の一例)と、チェックバルブストッパ432の一方側に設けられるカラー部材70と、を有する。
図3に示すように、チェックバルブ431は、半径方向内側にカラー部材70を通す開口部431Hを有する円盤状の金属板である。そして、チェックバルブ431の外周は、外側ラウンド部416上に位置している。また、図2に示すように、チェックバルブ431は、ボルト61に直接接触して保持されず、後述するカラー部材70などの別部材を介してボルト61に取り付けられる。
なお、チェックバルブ431の外周は、外側ラウンド部416よりも半径方向外側に位置していても良い。
なお、第1実施形態の油圧緩衝装置1において、チェックバルブ431は、減衰力の発生を主たる目的としておらず、伸側油路413におけるオイルの流れを切り替える。
図3に示すように、チェックバルブストッパ432は、半径方向内側に開口部432Hを有する板状の金属部材である。そして、チェックバルブストッパ432は、本体部432Bと、本体部432Bから半径方向に延びる突出部432Pとを有している。また、本実施形態においては、チェックバルブストッパ432の外径は、押付部材433の外径よりも小さい。
本体部432Bは、外径がカラー部材70の第1ストッパ対向部711(後述)よりも大きく内側ラウンド部415よりも小さく形成される。すなわち、本体部432Bは、チェックバルブ油路口431Mよりも内側にてチェックバルブ431に接触する。
また、チェックバルブストッパ432は、ラウンド面41Pから遠い離間位置にて、チェックバルブ431の半径方向内側の移動を制限する。
なお、チェックバルブ431の位置の移動とは、チェックバルブ431が全体的に軸方向に変位することと捉えることもできる。この場合に、チェックバルブ431の位置の移動とは、チェックバルブ431の変形を伴わない状態での変位と捉えることもできる。
また、チェックバルブ431の変形とは、半径方向内側(開口部431H側)が離間置に位置した状態にて、半径方向内側の移動が制限された状態で、半径方向外側(少なくとも第2他方側油路口P2の対向部)が変形することと捉えることもできる。
例えば、チェックバルブストッパ432は、半径方向内側に固定部44を通す開口部を有する円盤状の部材であっても良い。
押付部材433は、半径方向内側に固定部44が貫通する開口部433Hを有する部材である。そして、押付部材433は、弾性を有する。なお、押付部材433の材料には、例えば鉄などの金属を用いることができる。
図2に示すように、環状接触部433Tは、接触端部E1にてチェックバルブ431の他方側の面に接触する。また、押付部材433の環状接触部433Tの接触端部E1は、内側ラウンド部415よりも半径方向外側であって、外側ラウンド部416よりも半径方向内側の範囲に位置する。
図3に示すように、カラー部材70(被固定部の一例)は、バルブシート41の他方側の端部に設けられる。そして、カラー部材70は、半径方向内側にナット65のカラー保持部68およびボルト61が貫通する開口部70Hを有する環状の部材である。また、カラー部材70は、チェックバルブ431が取り付けられるバルブ取付部71と、バルブ取付部71の一方側に設けられるフランジ部72とを有する。
さらに、バルブ取付部71は、他方側に第1ストッパ対向部711を有している。そして、図2に示すように、第1ストッパ対向部711は、軸方向においてチェックバルブストッパ432を間に挟んで後述するナット65の第2ストッパ対向部661と対向する。
また、フランジ部72は、バルブシート41のカラー支持部417に接触する。そして、フランジ部72は、カラー部材70とバルブシート41との接触箇所を形成する。
図2に示すように、固定部44は、一方側に設けられるボルト61(貫通部、組付部の一例)と、他方側に設けられるナット65(接続部、組付部の一例)とを有する。そして、固定部44は、減衰バルブ部42とチェックバルブ部43とを、それぞれバルブシート41に組み付ける。
ボルト61は、軸方向に長く延びる軸部62と、軸部62の端部に形成される頭部63とを有する。また、本実施形態のボルト61は、鉄などの金属材料によって形成されている。
軸部62の他方側の端部には、雄ねじ61Pが形成される。また、頭部63は、軸部62の他方側に設けられるとともに外周が多角形状に形成される。
ナット65(結合部の一例)は、半径方向内側にボルト61が貫通する貫通孔65Hを有している。また、ナット65は、第1径部66と、第1径部66の他方側に設けられる第2径部67と、第1径部66の一方側に設けられるカラー保持部68とを有している。また、本実施形態のナット65は、鉄などの金属材料によって形成されている。
また、カラー保持部68は、一方側の端部に、加締め加工により形成される留部68Pを有している。留部68Pは、カラー保持部68の半径方向外側に向けて径が拡がる部分である。すなわち、留部68Pは、半径方向外側に向けて突出している。そして、留部68Pは、カラー部材70に対して半径方向外側および軸方向の他方側に向けた保持力を付与する。そして、留部68Pは、ナット65にカラー部材70を固定する。
これによって、チェックバルブ431は、バルブシート41に取り付けられる前の状態で、軸方向において移動した場合であってもフランジ部72および第2径部67に引っ掛かり、ナット65およびカラー部材70から外れないようになっている。
図4は、第1実施形態におけるナット65のチェックバルブ431の保持を説明する図である。
図4(A)に示すように、ナット65に対し、カラー保持部68側から第2径部67側に向けて、押付部材433、チェックバルブストッパ432を順に挿入させる。さらに、ナット65に対し、チェックバルブ431が保持されたカラー部材70を、カラー保持部68側から第2径部67側に向けて挿入させる。
そして、図2に示すように、第1実施形態の油圧緩衝装置1において、ボトムピストン部40を組立てる際、まず、ボルト61に減衰バルブ部42、バルブシート41を挿入させる。その後に、ボルト61に対して、チェックバルブ431、チェックバルブストッパ432および押付部材433が保持されたナット65を接続する。これによって、第1実施形態のボトムピストン部40が組み上がる。
このように、第1実施形態の油圧緩衝装置1では、ボトムピストン部40の組立性が高められている。
図5は、第1実施形態の油圧緩衝装置1の動作説明図である。なお、図5(A)は伸張行程時におけるオイルの流れを示し、図5(B)は圧縮行程時におけるオイルの流れを示す。
まず、油圧緩衝装置1の伸張行程時における動作を説明する。
図5(A)に示すように、伸張行程時において、ロッド20は、シリンダ11に対して他方側に移動する。このとき、ピストンバルブ32は、ピストン油路口311を塞いだままである。また、ピストン部30の他方側への移動によって、第2油室Y2の容積は、減少する。そして、第2油室Y2のオイルは、シリンダ開口11Hから連絡路Lに流れ出る。
このとき、第1実施形態のチェックバルブ431は、押付部材433のバネ力に抗して他方側に位置が移動する(図2参照)。さらに、チェックバルブ431は、半径方向外側から半径方向内側に向かって撓み変形する。このように、第1実施形態のチェックバルブ431は、伸側油路413を開く際に、チェックバルブ431の軸方向の位置の移動と、チェックバルブ431の撓み変形との両方の動作を生じる。その後、オイルは、第1油室Y1に流れ込む。
図5(B)に示すように、圧縮行程時において、ロッド20は、シリンダ11に対して一方側に相対移動する。ピストン部30においては、ピストン油路口311を塞ぐピストンバルブ32が開く。そして、第1油室Y1のオイルは、ピストン油路口311を通って第2油室Y2に流れ出る。このとき、第1油室Y1から第2油室Y2に流れ込むオイルは、ロッド20の進入体積分だけ過剰になる。従って、このロッド20の進入体積分に相当する量のオイルは、シリンダ開口11Hから連絡路Lに流出する。
図6は、第2実施形態のボトムピストン部40の説明図である。なお、図6(A)は、第2実施形態のボトムピストン部40の断面図であり、図6(B)は、ナット80の全体斜視図である。
なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の部材については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図6(B)に示すように、ナット80は、半径方向内側にボルト61が貫通する貫通孔80Hを有している。また、ナット80は、第1径部81と、第1径部81の他方側に設けられる第2径部82と、を有している。なお、本実施形態のナット80は、鉄などの金属材料によって形成されている。
第2径部82の基本構成は、第1実施形態の第2径部67と同様である。そして、第2径部82は、押付部材433を支持する支持部821を有する。
また、突出部81Pは、チェックバルブ431に対して一方側に設けられる。そして、突出部81Pは、チェックバルブ431を介してストッパ部812とは軸方向において反対側に位置する。そして、突出部81Pは、ナット80に対して、チェックバルブ431を保持させる。
これによって、チェックバルブ431は、バルブシート41に取り付けられる前の状態で、軸方向において移動した場合であっても突出部81Pおよびストッパ部812に引っ掛かり、ナット80から外れないようになっている。
図7は、第3実施形態のボトムピストン部40の断面図である。
図8は、第3実施形態のボトムピストン部40の説明図である。なお、図8(A)は、ナット90および押付部材433の断面図であり、図8(B)は、カラー部材100、チェックバルブ431およびチェックバルブストッパ432の断面図である。
なお、第3実施形態において、第1実施形態と同様の部材については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図8(A)に示すように、ナット90(結合部の一例)は、半径方向内側にボルト61が貫通する貫通孔90Hを有している。また、ナット90は、第1径部91と、第1径部91の他方側に設けられる第2径部92と、を有している。そして、ナット90は、ボルト61に結合される。なお、ナット90は、鉄などの金属材料によって形成されている。
第2径部92の基本構成は、第1実施形態の第2径部67と同様である。そして、第2径部92は、押付部材433を支持する支持部921を有する。
図8(B)に示すように、カラー部材100(圧入部の一例)は、ボルト61が貫通する開口部100Hを有する環状の部材である。また、カラー部材100は、チェックバルブ431が取り付けられるバルブ取付部110と、バルブ取付部110の他方側に設けられる突出部112と、バルブ取付部110の一方側に設けられるフランジ部113とを有する。さらに、カラー部材100は、フランジ部113の一方側に設けられる圧入部114を有する。
また、バルブ取付部110は、他方側にストッパ対向部111を有している。ストッパ対向部111は、チェックバルブストッパ432を支持する面を形成する。
そして、バルブ取付部110のストッパ対向部111は、バルブシート41のラウンド面41Pに対して予め定められた隙間Cをもって離れて設けられる。これにより、ストッパ対向部111は、チェックバルブ431を、接触位置と離間位置との間にて移動可能にする。
これによって、押付部材433は、バルブシート41に取り付けられる前の状態で、軸方向において移動した場合であっても突出部91Pおよび第2径部92に引っ掛かり、ナット90から外れないようになっている。
これによって、チェックバルブ431は、バルブシート41に取り付けられる前の状態で、軸方向において移動しようとする場合であってもフランジ部113および突出部112に引っ掛かり、カラー部材100から外れないようになっている。
そして、第3実施形態において、ナット90の突出部91P(押付保持部の一例)は、押付部材433を一方側から保持する。また、ナット90の支持部921(押付保持部の一例)は、押付部材433を他方側から保持する。このように、ナット90は、ボルト61に結合しない状態であっても、押付部材433を保持する。
また、例えば、第1実施形態のボトムピストン部40の構成は、シリンダ部10とは別に設けられ、オイルを収容する外部の収容部に設けても良い。この場合、シリンダ部10にてロッド20の移動に伴って生じるオイルの流れに対して、外部の収容部にて減衰力を発生させれば良い。
Claims (10)
- 流体を収容するシリンダと、
前記シリンダに対するロッドの所定方向の相対移動に伴って流体が流れる流路を形成するピストンと、
前記ピストンの前記流路を開閉するバルブと、
前記ピストンおよび前記バルブに貫通して設けられる貫通部と、
前記貫通部に接続され、前記ピストンに対して前記バルブを組み付ける接続部と、
前記接続部が前記貫通部に接続しない状態で前記接続部に前記バルブを保持させる保持部と、
を備え、
前記保持部は、前記バルブが挿入された後に変形され、前記バルブを保持させる、圧力緩衝装置。 - 前記接続部は、前記貫通部に結合される結合部と、前記バルブに貫通するとともに前記保持部が設けられて前記結合部に固定される被固定部とを有する請求項1に記載の圧力緩衝装置。
- 前記被固定部は、前記結合部の一部が加締められて前記結合部に固定される請求項2に記載の圧力緩衝装置。
- 前記保持部は、前記接続部に設けられる突出部を有する請求項1に記載の圧力緩衝装置。
- 前記接続部は、前記ピストンに接触する接触位置と前記ピストンから離れる離間位置との間で前記バルブの位置の移動を許容するとともに、前記離間位置にて前記バルブの半径方向内側の移動を制限する制限部が一体形成されている請求項4に記載の圧力緩衝装置。
- 前記接続部は、前記貫通部に結合される結合部と、前記バルブに貫通するとともに前記保持部が設けられて前記ピストンに圧入される圧入部とを有する請求項1に記載の圧力緩衝装置。
- 弾性を有するとともに前記バルブを前記ピストンに向けて押し付ける押付部を備え、
前記結合部は、前記貫通部に結合されない状態で、前記押付部を保持可能な押付保持部を有している請求項6に記載の圧力緩衝装置。 - 前記バルブは、前記貫通部に接触せずに設けられる請求項1に記載の圧力緩衝装置。
- 弾性を有し、前記バルブを前記ピストンに向けて押し付ける押付部と、
前記ピストンに接触する接触位置と前記ピストンから離れる離間位置との間で前記バルブの位置の移動を許容するとともに、前記離間位置にて前記バルブの半径方向内側の移動を制限する制限部と、
を有し、
前記保持部は、前記押付部および前記制限部を保持する請求項1に記載の圧力緩衝装置。 - 流体を収容するシリンダと、
前記シリンダに対するロッドの所定方向の相対移動に伴って流体が流れる流路を形成するピストンと、
前記ピストンの前記流路を開閉するバルブと、
前記ピストンに対して前記バルブを組み付ける組付部と、
を備え、
前記組付部は、前記ピストンの端部の一方に設けられるとともに、前記バルブの一方側にて前記バルブの内径よりも半径方向外側に突出する第1突出部、および前記バルブの他方側にて前記バルブの内径よりも半径方向外側に突出する第2突出部とを有し、
前記第1突出部又は前記第2突出部は、前記バルブが挿入された後に変形され、前記半径方向外側に突出する、圧力緩衝装置。
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