KR100293782B1 - Exhaust brake device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차의 배기브레이크장치에 관한 것으로, 특히 배기브레이크 해제시에는 배기가스의 유동에 지장을 주지 않고 배기가스가 원활하게 배출될 수 있도록 하는 반면에 배기브레이크의 작동시에는 나선형으로 전개되면서 배기가스의 유동을 원활하게 하면서 적절한 유동저항을 형성하여 배기브레이크의 제동성능을 향상시키고, 수명도 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라 작동소음이나 진동을 줄여줄 수 있도록 된 자동차의 배기브레이크장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust brake device for an automobile, and in particular, when the exhaust brake is released, the exhaust gas can be smoothly discharged without disturbing the flow of the exhaust gas, while the exhaust brake is deployed in a spiral manner when the exhaust brake is operated. The present invention relates to an exhaust brake apparatus for a vehicle that is capable of improving the braking performance of the exhaust brakes and extending the life of the exhaust brakes by smoothly flowing the gas, thereby reducing operating noise and vibration.
일반적으로 자동차의 브레이크장치는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 더불어 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 중요한 장치인 바, 이 브레이크장치는 통상 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기속으로 방출시켜 브레이크작용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.In general, a brake device of an automobile is an important device used to maintain a parking state while decelerating or stopping a vehicle. The brake device generally uses frictional force to convert a vehicle's kinetic energy into thermal energy and converts it into the atmosphere. A friction brake that releases and brakes is used.
상기와 같은 브레이크장치는 주행할 때에 주로 사용하는 주 브레이크와, 자동차를 주차시킬 때에 사용하는 주차 브레이크가 있고, 브레이크장치의 조작기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있다.The brake device described above includes a main brake mainly used for driving and a parking brake used for parking an automobile. The operation mechanism of the brake device includes a mechanical type using a rod or wire and a hydraulic type using hydraulic pressure.
그리고, 상기 주 브레이크에는 유압식 외에 압축공기를 이용하는 공기 브레이크와, 조작력을 가볍게 하기 위해 엔진의 흡입 부압이나 압축공기를 이용하는 배력식 브레이크 등이 있다.The main brake includes an air brake using compressed air in addition to hydraulic type, and a hydraulic brake using intake negative pressure of the engine or compressed air to reduce the operating force.
또, 상기한 주 브레이크와 주차브레이크이외에도 4사이클 디이젤 엔진을 사용하는 대형차에서는 주 브레이크를 보조하기 위해 비탈길을 내려갈 때나 혹은 고속주행시의 감속용으로 배기브레이크가 사용되고 있는 데, 이 배기브레이크는 배기파이프의 도중에 설치되어 배기가스의 배출을 억제하는 배기브레이크밸브와, 배기브레이크가 밸브작용을 할 때에 배기 매니폴드 안의 압축된 가스가 밸브의 오버랩에 의하여 흡기 매니폴드로 나와서 특유의 소음을 내는 것을 방지하는 흡기매니폴드밸브가 설치된 구조로 되어, 이들 밸브를 닫으면 엔진의 압축기의 일을 하면서 제동력을 얻게 되어 있다.In addition to the main brakes and parking brakes described above, in the case of a large vehicle using a four-cycle diesel engine, an exhaust brake is used for decelerating downhill roads or for high speed driving to assist the main brake. An exhaust brake valve installed on the way to suppress the discharge of exhaust gas and an intake air to prevent the compressed gas in the exhaust manifold from coming out of the intake manifold due to the overlap of the valve when the exhaust brake acts as a valve to make a specific noise. A manifold valve is provided, and closing these valves provides braking force while working as an engine compressor.
또, 배기브레이크의 작동중에는 엔진의 실린더 안에서 연소가 계속되지 않도록 연료의 공급을 정지해야 하며, 이와 같은 역할을 하는 장치에는 밸브를 개폐할 때에 압축공기를 공급하여 이것을 전기적으로 제어하는 전기-공기식과, 전기장치만으로 밸브를 개폐하는 전기식이 있다.In addition, during the operation of the exhaust brake, the fuel supply must be stopped so that combustion does not continue in the cylinder of the engine. There is an electric type to open and close the valve only by the electric device.
도1은 상기한 전기-공기식 배기브레이크의 개략적인 구성도인 바, 즉 압축기에 의해 압축된 공기를 공급받아 저장하는 공기탱크(111)에 전자제어밸브(112)를 매개로 배기브레이크 유니트(113)가 연결되고, 상기 전자제어밸브(112)는 클러치 스위치(114)와 가속 스위치(115)를 순차적으로 통해 배기 스위치(116)를 매개로 밧데리 전원과 연결되어 있으며, 상기 배기 스위치(116)에는 지시등(117)이 연결된 구조로 되어 있다.1 is a schematic configuration diagram of the above-described electric-air exhaust brake, that is, an exhaust brake unit (2) via an electronic control valve 112 in an air tank 111 for receiving and storing compressed air by a compressor. 113 is connected, the electronic control valve 112 is connected to the battery power source via the exhaust switch 116 through the clutch switch 114 and the acceleration switch 115 in sequence, the exhaust switch 116 Has a structure in which the indicator light 117 is connected.
그리고, 상기 배기브레이크 유니트(113)는 공기탱크(111)와 연결된 파워챔버와, 이 파워챔버와 레바를 통해 연결된 배기브레이크밸브를 갖춘 구조도 되어 있다.The exhaust brake unit 113 also has a power chamber connected to the air tank 111 and an exhaust brake valve connected to the power chamber and the lever.
이에 따라, 운전자가 상기 배기 스위치(116)를 온시키면 지시등(117)이 켜짐과 동시에 가속 스위치(115)와 클러치 스위치(114)를 통해 전자제어밸브(112)에 전류가 공급되어, 전자제어밸브(112)의 유로가 개방되면서 공기탱크(111)의 압축공기가 밸브를 통해 파워챔버로 공급되고, 이 파워챔버의 작용으로 상기 배기브레이크밸브가 닫혀지면서 브레이크 작용이 이루어지게 되어 있다.Accordingly, when the driver turns on the exhaust switch 116, the indicator light 117 is turned on and a current is supplied to the electronic control valve 112 through the acceleration switch 115 and the clutch switch 114, and the electronic control valve. As the flow path of the 112 is opened, the compressed air of the air tank 111 is supplied to the power chamber through the valve, and the exhaust brake valve is closed by the action of the power chamber to perform the brake action.
그리고, 상기 배기 스위치(116)를 오프시키면 지시등(117)이 소등됨과 더불어 전자제어밸브(112)에 공급되고 있던 전류가 차단되면서 전자제어밸브(112)의 유로가 폐쇄되고, 상기 파워챔버내의 압축공기는 대기속으로 방출되면서 배기브레이크밸브가 자동적으로 개방되게 되어 있다.When the exhaust switch 116 is turned off, the indicator light 117 turns off and the current supplied to the electronic control valve 112 is cut off, thereby closing the flow path of the electronic control valve 112 and compressing the power chamber. As the air is released into the atmosphere, the exhaust brake valve is automatically opened.
또, 상기 가속 스위치(115)와 클러치 스위치(114)는 페달을 놓은 상태에서는 회로가 닫히고, 페달을 밟으면 회로가 열리도록 작용하게 되어, 운전자가 가속이나 변속을 하기 위해 가속 페달이나 클러치 페달을 밟으면, 가속 스위치와 클러치 스위치가 오프되면서 전자제어밸브(112)로 전류의 공급이 차단되어 브레이크가 해방되게 되어 있다.In addition, the accelerator switch 115 and the clutch switch 114 are closed so that the circuit is closed when the pedal is released, and when the pedal is pressed, the circuit is opened. When the driver presses the accelerator pedal or the clutch pedal to accelerate or shift, As the accelerator switch and the clutch switch are turned off, the supply of current to the electronic control valve 112 is cut off, and the brake is released.
도2는 상기한 종래의 배기브레이크밸브의 단면을 도시한 것인 바, 즉 배기파이프(108)속에 버터 플라이형 배기브레이크밸브(109)가 회동축을 중심으로 회동 가능하게 장착된 구조로 되어 있다.2 is a cross-sectional view of the conventional exhaust brake valve, that is, a butterfly type exhaust brake valve 109 is mounted in the exhaust pipe 108 so as to be rotatable about a rotation shaft. .
그런데 상기한 종래의 배기브레이크밸브구조에서는 배기브레이크밸브가 항상 배기가스의 유동영역속에 장착되어 있으므로, 배기가스의 고열을 받아서 열변형을 일으킬 염려가 있었고, 또 배기브레이크밸브가 닫혀지게 되면 배기가스의 유동을 불규칙하게 만들어 난류를 형성시켜 소음과 진동을 일으킨다고 하는 결점이 있었다.However, in the above-described conventional exhaust brake valve structure, since the exhaust brake valve is always installed in the flow area of the exhaust gas, there is a fear of causing heat deformation due to the high heat of the exhaust gas, and when the exhaust brake valve is closed, The drawback was that the flow was irregular, creating turbulence, causing noise and vibration.
이에 본 발명은 상기한 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 개방시에는 배기가스의 유동영역을 벗어나도록 위치되어 배기가스의 유동에 지장을 주지 않고 배기가스의 원활한 배출을 도모하고, 폐쇄시에는 배기가스가 원활하게 배출되도록 하는 동시에 배기가스의 유동에 적절한 저항을 주어서 배기브레이크가 걸리도록 함으로써, 수명의 증대와 배기성능의 향상 및 소음과 진동을 저감을 도모할 수 있도록 된 자동차의 배기브레이크장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is devised to solve the above-mentioned drawbacks, and when opened, it is located out of the flow region of the exhaust gas so as to smoothly discharge the exhaust gas without disturbing the flow of the exhaust gas, and exhaust the closed gas. The vehicle's exhaust brake system is designed to increase the service life, improve the exhaust performance, and reduce noise and vibration by allowing the exhaust gas to be smoothly discharged and giving proper resistance to the exhaust gas flow. The purpose is to provide.
도1은 종래 기술에 따른 배기브레이크의 개략적인 구성도이고,1 is a schematic configuration diagram of an exhaust brake according to the prior art,
도2는 종래 기술에 따른 배기브레이크밸브의 장착 단면도.Figure 2 is a mounting cross-sectional view of the exhaust brake valve according to the prior art.
도3은 본 발명에 따른 자동차의 배기브레이크장치가 배기파이프에 설치된 상태도.3 is a state in which the exhaust brake apparatus of the vehicle according to the present invention is installed in the exhaust pipe.
도4는 본 발명에 따른 자동차의 배기브레이크장치의 설치단면도.Figure 4 is a cross-sectional view of the installation of the exhaust brake device of a vehicle according to the present invention.
도5는 도4에 도시된 회동식 가동판부재의 내측면에 형성된 나선형 돌기를 도시하는 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing a spiral protrusion formed on the inner side surface of the pivotal movable plate member shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 배기파이프 2 : 하우징1: exhaust pipe 2: housing
3 : 조작레버 4 : 플랜지3: operating lever 4: flange
5 : 회동식 가동판부재 6 : 힌지보울트5: Rotating movable plate member 6: Hinge bolt
7 : 나선형 돌기7: spiral turning
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배기파이프와 연통되게 배기파이프에 장착된 하우징과, 이 하우징의 내부에 설치됨과 더불어 일측 선단에 고리 형상의 환형테를 가지고서 외력에 의해 회동가능하게 지지된 조작레저, 이 조작레버의 환형테상에 힌지부를 매개로 조작력을 받을 수 있도록 결합됨과 더불어 상기 배기파이프내에서 힌지보울트를 회동중심점으로 하여 회동가능하게 설치되는 다수개의 회동식 가동판부재 및, 이 회동식 가동판부재의 내측면상에 각각 일관된 방향으로 형성된 나선형 돌기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the housing is mounted to the exhaust pipe in communication with the exhaust pipe, and is installed inside the housing and having a ring-shaped annular frame at one end to be rotatable by external force A plurality of pivoting movable plate members which are supported by a supported operating leisure, the annular frame of the operating lever being coupled to receive a operating force via a hinge portion, and rotatably installed in the exhaust pipe by a hinge bolt as a pivotal center point; It characterized in that it comprises a spiral projection formed on the inner surface of the rotary movable plate member in a consistent direction, respectively.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 따른 자동차의 배기브레이크장치가 배기파이프에 장착된 상태도이고, 도4는 본 발명에 따른 자동차의 배기브레이크장치의 설치상태도이다.3 is a state diagram in which an exhaust brake apparatus of a vehicle according to the present invention is mounted on an exhaust pipe, and FIG. 4 is a state diagram of an exhaust brake apparatus of an automobile according to the present invention.
본 발명은 도3에 도시된 바와 같이, 엔진으로부터 연소후 배출되는 배기가스를 내부에 유동시키도록 형성된 배기파이프(1)와, 이 배기파이프(1)의 중간에 중공형상으로 내부에 소정의 공간을 형성하도록 장착된 하우징(2) 및, 이 하우징(2)에 압축공기에 의한 작용압력 등과 같이 외부로부터의 작용하는 힘을 전달받아 회동동작이 이루어지도록 삽입되어 설치된 조작레버(3)를 포함하여 구성된다.As shown in Fig. 3, the present invention provides an exhaust pipe 1 formed so as to flow exhaust gas discharged after combustion from an engine therein, and a predetermined space therein in a hollow shape in the middle of the exhaust pipe 1. A housing (2) mounted to form a recess, and an operating lever (3) inserted into the housing (2) and inserted into the housing (2) so as to be rotated by receiving a force acting from the outside such as an operating pressure caused by compressed air. It is composed.
여기서, 상기 조작레버(3)는 도4에 도시된 바와 같이, 상기 배기파이프(1)의 내부에 일측 선단부위가 기밀있게 수용됨과 더불어, 상기 배기파이프(1)내로 삽입된 일측 선단에 고리형상의 환형테(3a)를 일체로 형성하고 있는 바, 이 환형테(3a)는 이의 내주면에 소정의 이격각도를 두고 방사상으로 내측으로 돌출된 형태의 플랜지(4)를 다수개로 형성하고 있다.Here, as shown in FIG. 4, the operation lever 3 is hermetically received at one end portion inside the exhaust pipe 1, and has an annular shape at one end inserted into the exhaust pipe 1. Since the annular frame 3a is formed integrally with the annular frame 3a, a plurality of flanges 4 protruding radially inwardly with a predetermined separation angle are formed on the inner circumferential surface thereof.
그리고, 상기 플랜지(4)에는 배기파이프(1)의 내부를 향해 다소 곡률진 형상의 회동식 가동판부재(5)가 힌지부(5a)를 매개로 결합되어 있으며, 이 회동식 가동판부재(5)는 이의 일측 선단부위에 상기 배기파이프(1)내의 소정부위로 체결되는 힌지보울트(6)를 매개로 회동가능하게 설치되어 있다.In addition, the flange 4 is coupled to the inside of the exhaust pipe 1 by a rotatable movable plate member 5 having a somewhat curved shape via the hinge portion 5a, and the rotating movable plate member ( 5) is rotatably installed at one end of the hinge via a hinge bolt 6 which is fastened to a predetermined portion of the exhaust pipe 1.
즉, 상기 조작레버(3)의 일측 선단에 일체로 구비된 환형테(3a)상에 형성된 플랜지(4)에 힌지부(5a)를 매개로 결합된 회동식 가동판부재(5)는 일측 선단이 상기 배기파이프(1)내 소정부위에 힌지보울트(6)를 매개로 회동가능하게 설치됨과 더불어, 이 회동식 가동판부재(5)의 힌지보울트(6)와의 체결부위를 중심으로 한 회동조작력의 부여는 상기 플랜지(4)와의 힌지부(5a)를 매개로 한 연결부위에서 전달이 이루어지고, 결국 이 플랜지(4)의 회동력은 상기 조작레버(3)를 매개로 전달되도록 되어 있다.That is, the pivoting movable plate member 5 coupled to the flange 4 formed on the annular frame 3a integrally provided at one end of the operating lever 3 via the hinge portion 5a is one end of the rotating lever. In addition to the hinge bolt (6) rotatably installed in a predetermined portion of the exhaust pipe (1), and the rotational operation force centering on the engagement portion with the hinge bolt (6) of the movable movable plate member (5). The impartment of is given at the connection part via the hinge part 5a with the flange 4, and the rotational force of this flange 4 is transmitted through the said operating lever 3 at the end.
이에 따라, 상기 조잘레버(3)의 회동시 환형테(3a)도 일체로 회동되고, 이 환형테(3a)의 회동에 따라 상기 회동식 가동판부재(5)는 힌지보울트(6)와의 체결점을 중심으로 상기 플랜지(4)와의 결합부위인 힌지부(5a)로부터 조작력을 전달받음으로써, 상기 배기파이프(1)의 중심부를 향해 회동될 수 있게 된다.Accordingly, the annular frame 3a is also integrally rotated when the jaw lever 3 is rotated, and the rotatable movable plate member 5 is fastened with the hinge bolt 6 in accordance with the rotation of the annular frame 3a. By receiving the operating force from the hinge portion 5a, which is a coupling portion with the flange 4 around the point, it can be rotated toward the center of the exhaust pipe 1.
그 결과, 상기 배기파이프(1)내에 형성되는 유동단면적은 상기 회동식 가동판부재(5)의 회동에 따라 가변적으로 조절될 수 있게 되는 바, 상기 회동식 가동판부재(5)의 회동량이 클수록 상기 배기파이프(1)내 유동단면적의 크기는 비례해서 감소되게 된다.As a result, the flow cross-sectional area formed in the exhaust pipe 1 can be variably adjusted in accordance with the rotation of the pivotal movable plate member 5, so that the greater the amount of rotation of the pivotal movable plate member 5 The size of the flow cross section in the exhaust pipe 1 is reduced proportionally.
또한, 상기 회동식 가동판부재(5)의 내측면에는 각각 도5에 도시된 바와 같이 나선형의 돌기(7)가 형성되어 있는 바, 이 나선형의 돌기(7)는 상기 배기파이프(1)의 내부로 유동이 이루어지는 배기가스의 원활한 유동에 기여할 수 있도록 형성된 것으로, 상기 회동식 가동판부재(5)의 내측면상에서 일방향성을 가지도록 일관된 방향으로 각각 만곡지게 형성되어 있다.In addition, as shown in Fig. 5, spiral protrusions 7 are formed on the inner surface of the pivotal movable plate member 5, and the spiral protrusions 7 are formed of the exhaust pipe 1, respectively. It is formed so as to contribute to the smooth flow of the exhaust gas flowing inside, and is formed to be curved in a consistent direction so as to have a one-way on the inner surface of the rotary movable plate member (5).
이에 따라, 배기스위치의 조작으로 공기탱크의 압축공기가 파워체임버에 공급되어 조작로드가 밀려지면서 상기 조작레버(3)가 일체로 회동되게 되면, 이 조작레버(3)에 의해 상기 다수개의 회동식 가동판부재(5)가 힌지보울트(6)를 매개로 한 회동중심점을 중심으로 회동되어 상기 배기파이프(1)내에서 배기가스가 유동될 수 있는 유동단면적을 줄여 주게 되고, 그 결과, 상기 배기파이프(1)의 내부로 유동되는 배기가스에는 유동저항이 발생되어 배기브레이크에 의한 차속의 저감이 유도될 수 있게 되어, 결국 배기브레이크가 작동하게 되는 것이다.Accordingly, when the operation lever 3 is rotated integrally while the compressed air of the air tank is supplied to the power chamber by the operation of the exhaust switch and the operation rod is pushed, the plurality of rotation types are operated by the operation lever 3. The movable plate member 5 is rotated around the pivot center via the hinge bolt 6 to reduce the flow cross-sectional area where the exhaust gas can flow in the exhaust pipe 1, and as a result, The flow resistance is generated in the exhaust gas flowing into the pipe 1 to induce a reduction in the vehicle speed by the exhaust brake, so that the exhaust brake is operated.
그리고, 상기와 같이 회동식 가동판부재(5)는 조작레버(3)의 조작이 이루어지지 않은 상태에서는 배기파이프(1)내의 유동단면적을 최대한으로 크게 확보하게 되는 데, 이와 같이 상기 회동식 가동판부재(5)가 전개된 상태에서는 상기 회동식 가동판부재(5)의 내주면에 형성된 나선형의 돌기(7)가 배기파이프(1)의 내부로 유동하는 배기가스에 일종의 가이드 역할을 하게 되므로, 상기 회동식 가동판부재(5)가 전개된 상태에서 배기파이프(1)를 통해 배출되는 배기가스에는 유동저항이 크게 감속할 수 있으므로, 상기 배기파이프(1)의 내부에서 배기중 발생되는 소음이나 진동이 크게 줄어들 수 있게 된다.As described above, the pivoting movable plate member 5 secures the largest cross-sectional area in the exhaust pipe 1 to the maximum in the state where the manipulation lever 3 is not operated. Since the plate member 5 is deployed, the spiral protrusion 7 formed on the inner circumferential surface of the pivotal movable plate member 5 serves as a guide to the exhaust gas flowing into the exhaust pipe 1. Since the flow resistance can be greatly reduced in the exhaust gas discharged through the exhaust pipe 1 in a state where the rotatable movable plate member 5 is deployed, the noise generated during the exhaust inside the exhaust pipe 1 Vibration can be greatly reduced.
한편, 상기 회동식 가동판부재(5)가 개방시에는 배기가스의 유동단면적이 확대되어 배기가스의 유동에 지장을 주지 않게 되므로, 배기성능을 향상시킬 수 있게 되고, 또한 상기 회동식 가동판부재(5)는 배기가스의 유동영역내에 위치되지 않게 되므로, 상기 회동식 가동판부재(5)에서 배기가스로부터 전열되는 열에 의한 변형이 작게 발생될 뿐만 아니라 그에 따른 배기브레이크 장치의 수명도 연장될 수 있게 되는 것이다.On the other hand, when the rotatable movable plate member 5 is opened, the flow cross-sectional area of the exhaust gas is enlarged so that it does not interfere with the flow of the exhaust gas, so that the exhaust performance can be improved, and the rotatable movable plate member (5) is not located in the flow region of the exhaust gas, the deformation caused by the heat transferred from the exhaust gas in the rotary movable plate member (5) is not generated small, and the life of the exhaust brake device can be extended thereby. Will be.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 배기브레이크장치에 의하면, 밸브의 개방시에는 배기가스의 배출흐름에 지장을 주지 않고 배기성능을 향상시킬 수 있고, 또 밸브의 폐쇄시에는 배출가스의 유동단면적을 줄여서 배기브레이크가 원활하게 걸리도록 하면서 나선형 돌기의 작용으로 배기가스의 원만한 유동을 촉진함으로써, 배기시 발생되는 소음이나 진동을 효과적으로 줄여줄 수 있게 된다.As described above, according to the exhaust brake device of an automobile according to the present invention, when the valve is opened, the exhaust performance can be improved without affecting the exhaust flow of the exhaust gas, and the flow cross-sectional area of the exhaust gas when the valve is closed. By reducing the exhaust brake to smoothly take the action of the spiral projections to facilitate the smooth flow of the exhaust gas, it is possible to effectively reduce the noise or vibration generated during the exhaust.
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Cited By (1)
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1996
- 1996-12-27 KR KR1019960073323A patent/KR100293782B1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070402 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |