JP3495450B2 - トンネル掘削機 - Google Patents
トンネル掘削機Info
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- JP3495450B2 JP3495450B2 JP5454095A JP5454095A JP3495450B2 JP 3495450 B2 JP3495450 B2 JP 3495450B2 JP 5454095 A JP5454095 A JP 5454095A JP 5454095 A JP5454095 A JP 5454095A JP 3495450 B2 JP3495450 B2 JP 3495450B2
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- Japan
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- tunnel excavator
- front body
- pseudo
- spherical ring
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トンネル工事の曲線施
工に適用されるトンネル掘削機に関するものである。
工に適用されるトンネル掘削機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のトンネル掘削機を図５、図６によ
り説明する。図５は、中折ジャッキ機構の横断平面図、
図６（ａ）は、中折部のローリング防止機構の正面図、
図６（ｂ）は、図６（ａ）の矢視Ｅ−Ｅ線に沿う縦断側
面図である。図５の２５が中折ジャッキ機構の基本とな
る球面リングで、この球面リング２５の球面は、トンネ
ル掘削機の中心線のＣ点を基点とした半径Ｒ1 を半径と
している。この球面リング２５は、後胴１４に固定さ
れ、前胴１３の内面にシール１５を介してスライド可能
に接触している。
り説明する。図５は、中折ジャッキ機構の横断平面図、
図６（ａ）は、中折部のローリング防止機構の正面図、
図６（ｂ）は、図６（ａ）の矢視Ｅ−Ｅ線に沿う縦断側
面図である。図５の２５が中折ジャッキ機構の基本とな
る球面リングで、この球面リング２５の球面は、トンネ
ル掘削機の中心線のＣ点を基点とした半径Ｒ1 を半径と
している。この球面リング２５は、後胴１４に固定さ
れ、前胴１３の内面にシール１５を介してスライド可能
に接触している。
【０００３】１８Ａ、１８Ｂがトンネル掘削機内の左右
上下４箇所に配設した中折ジャッキで、これら中折ジャ
ッキ１８Ａ、１８Ｂの後端部は、上下方向のピン１９を
介して後胴１４に枢支され、前端部は、上下方向のピン
２０を介して前胴１３に枢支されている。また中折部の
ローリング防止機構は、図６（ａ）（ｂ）に示すように
後胴１４に固定した球面リング２５と、ローリングスト
ッパ２１、２２、２３と、ローリングストッパピン２４
とにより構成されている。
上下４箇所に配設した中折ジャッキで、これら中折ジャ
ッキ１８Ａ、１８Ｂの後端部は、上下方向のピン１９を
介して後胴１４に枢支され、前端部は、上下方向のピン
２０を介して前胴１３に枢支されている。また中折部の
ローリング防止機構は、図６（ａ）（ｂ）に示すように
後胴１４に固定した球面リング２５と、ローリングスト
ッパ２１、２２、２３と、ローリングストッパピン２４
とにより構成されている。
【０００４】上記図５、図６に示すトンネル掘削機で
は、右カーブ施工時には、右側上下２つの中折ジャッキ
１８Ａを収縮作動し、左側上下２つの中折ジャッキ１８
Ｂを伸長作動し、前胴１３をトンネル掘削機の中心線の
Ｃ点を基点として右側に移動させて、右カーブを施工す
る。また左カーブ施工時には、これと逆の作動により、
前胴１３をトンネル掘削機の中心線のＣ点を基点として
左側に移動させて、左カーブを施工する。
は、右カーブ施工時には、右側上下２つの中折ジャッキ
１８Ａを収縮作動し、左側上下２つの中折ジャッキ１８
Ｂを伸長作動し、前胴１３をトンネル掘削機の中心線の
Ｃ点を基点として右側に移動させて、右カーブを施工す
る。また左カーブ施工時には、これと逆の作動により、
前胴１３をトンネル掘削機の中心線のＣ点を基点として
左側に移動させて、左カーブを施工する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記図５、図６に示す
従来のトンネル掘削機には、次の問題点があった。 （１）前胴１３がトンネル掘削機の中心線のＣ点を基点
として左側または右側に移動するので、前胴１３の球面
リング２５の後半分に対する摺動範囲が大きくなり、そ
のため、機長が長くなって、施工性が悪い。なお機長
は、短い程、施工性が良い。 （２）ローリングストッパ２１、２２、２３の機械加工
に多くの時間を要して、コスト高になるという問題があ
った。
従来のトンネル掘削機には、次の問題点があった。 （１）前胴１３がトンネル掘削機の中心線のＣ点を基点
として左側または右側に移動するので、前胴１３の球面
リング２５の後半分に対する摺動範囲が大きくなり、そ
のため、機長が長くなって、施工性が悪い。なお機長
は、短い程、施工性が良い。 （２）ローリングストッパ２１、２２、２３の機械加工
に多くの時間を要して、コスト高になるという問題があ
った。
【０００６】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、１）機長を短くできて、
施工性を向上でき、２）掘削後の余堀り部に対する裏込
め材の注入量を少なくでき、３）製作コストを低減で
き、４）故障の心配もなく、５）擬似球面リング用ロー
リング防止機構の重量を軽減できるトンネル掘削機を提
供しようとする点にある。
であり、その目的とする処は、１）機長を短くできて、
施工性を向上でき、２）掘削後の余堀り部に対する裏込
め材の注入量を少なくでき、３）製作コストを低減で
き、４）故障の心配もなく、５）擬似球面リング用ロー
リング防止機構の重量を軽減できるトンネル掘削機を提
供しようとする点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のトンネル掘削機は、カッタを有する前胴
と、この前胴内に摺動可能に挿入した擬似球面リングを
有する後胴と、これら前胴と後胴とに上下方向のピン軸
を介して結合した中折ジャッキと、上記前胴と上記後胴
とを互いに回転しないように一方の胴に１枚の板を取付
けるとともに他方の胴に２枚の板を上記１枚の板を挟ん
で取付けた擬似球面リング用ローリング防止手段とを具
えている（請求項１）。
めに、本発明のトンネル掘削機は、カッタを有する前胴
と、この前胴内に摺動可能に挿入した擬似球面リングを
有する後胴と、これら前胴と後胴とに上下方向のピン軸
を介して結合した中折ジャッキと、上記前胴と上記後胴
とを互いに回転しないように一方の胴に１枚の板を取付
けるとともに他方の胴に２枚の板を上記１枚の板を挟ん
で取付けた擬似球面リング用ローリング防止手段とを具
えている（請求項１）。
【０００８】前記トンネル掘削機において、ローリング
防止手段の板を略水平に設けてもよい（請求項２）。前
記トンネル掘削機において、擬似球面リングの外側球面
を、径の大なる前半径Ｒと径の小なる後半径ｒとからな
る、径の異なる２つの球面により形成し、これら前半径
Ｒと後半径ｒとの和を擬似球面リングの外径と実質的に
等しくしてもよい（請求項３）。
防止手段の板を略水平に設けてもよい（請求項２）。前
記トンネル掘削機において、擬似球面リングの外側球面
を、径の大なる前半径Ｒと径の小なる後半径ｒとからな
る、径の異なる２つの球面により形成し、これら前半径
Ｒと後半径ｒとの和を擬似球面リングの外径と実質的に
等しくしてもよい（請求項３）。
【０００９】
【作用】本発明のトンネル掘削機は前記のように構成さ
れており、右カーブ施工時には、左側上下２つの中折ジ
ャッキ６Ｂを伸長作動する一方、右側上下２つの中折ジ
ャッキ６Ａを固定のままにして、前胴１３をＢ点を基点
として右側に移動させて、右カーブを施工する。また左
カーブ施工時には、これと逆の作動により、前胴１３を
Ａ点を基点として左側に移動させて、左カーブを施工す
る。また擬似球面リング用ローリング防止手段を、前胴
１３の上下中間部の左右内壁面に左右各１枚の板１６を
略水平に固定し、後胴１４の上下中間部の左右内壁面に
左右各２枚の板１７を略水平に固定して、これらの板１
７により上記板１６を挟んで構成しており、この擬似球
面リング用ローリング防止手段は、前胴１３と後胴１４
との左右方向への相対運動を比較的自由に許容するが、
回転運動を抑える。
れており、右カーブ施工時には、左側上下２つの中折ジ
ャッキ６Ｂを伸長作動する一方、右側上下２つの中折ジ
ャッキ６Ａを固定のままにして、前胴１３をＢ点を基点
として右側に移動させて、右カーブを施工する。また左
カーブ施工時には、これと逆の作動により、前胴１３を
Ａ点を基点として左側に移動させて、左カーブを施工す
る。また擬似球面リング用ローリング防止手段を、前胴
１３の上下中間部の左右内壁面に左右各１枚の板１６を
略水平に固定し、後胴１４の上下中間部の左右内壁面に
左右各２枚の板１７を略水平に固定して、これらの板１
７により上記板１６を挟んで構成しており、この擬似球
面リング用ローリング防止手段は、前胴１３と後胴１４
との左右方向への相対運動を比較的自由に許容するが、
回転運動を抑える。
【００１０】
【実施例】次に本発明のトンネル掘削機を図１〜図４に
示す一実施例により説明する。図１は、トンネル掘削機
の全体を示す縦断側面図、図２は、中折ジャッキ機構の
横断平面図、図３は、中折部のローリングストッパの正
面図、図４は、図３の矢視Ｄ−Ｄ線に沿う横断底面図で
ある。
示す一実施例により説明する。図１は、トンネル掘削機
の全体を示す縦断側面図、図２は、中折ジャッキ機構の
横断平面図、図３は、中折部のローリングストッパの正
面図、図４は、図３の矢視Ｄ−Ｄ線に沿う横断底面図で
ある。
【００１１】図１の１がトンネル掘削機本体、２がこの
トンネル掘削機本体１の前面に回転可能に設けたカッタ
ヘッド、７がこのカッタヘッド２に設けたローラカッ
タ、３が上記カッタヘッド２を回転させるカッタ駆動モ
ータ、４がスクリューコンベアで、このカッタ駆動モー
タ３によりカッタヘッド２を回転して、ローラカッタ７
等により前方の土砂を掘削する一方、掘削した土砂をス
クリューコンベア４より機外へ排出するようになってい
る。
トンネル掘削機本体１の前面に回転可能に設けたカッタ
ヘッド、７がこのカッタヘッド２に設けたローラカッ
タ、３が上記カッタヘッド２を回転させるカッタ駆動モ
ータ、４がスクリューコンベアで、このカッタ駆動モー
タ３によりカッタヘッド２を回転して、ローラカッタ７
等により前方の土砂を掘削する一方、掘削した土砂をス
クリューコンベア４より機外へ排出するようになってい
る。
【００１２】５がトンネル掘削機本体１の後部に設けた
シールドジャッキ、９がセグメントで、シールドジャッ
キ５によりセグメント９を外部から搬入し、この外部か
ら搬入したセグメント９をエレクター８により掘削後の
トンネル内壁面に沿って組み立てるようになっている。
図２、図３の１３が前胴、１４が後胴、６Ａが右側上下
２つの中折ジャッキ、６Ｂが左側上下２つの中折ジャッ
キ、１０がこれら中折ジャッキ６Ａ、６Ｂの後端部を後
胴１４に枢支する上下方向のピン軸、１１がこれら中折
ジャッキ６Ａ、６Ｂの前端部を前胴１３に枢支する上下
方向のピン軸で、後胴１４側の上下のピン軸１０，１０
の中間点がトンネル掘削機本体１の横断平面（ＸＹ軸
面）上に位置している。
シールドジャッキ、９がセグメントで、シールドジャッ
キ５によりセグメント９を外部から搬入し、この外部か
ら搬入したセグメント９をエレクター８により掘削後の
トンネル内壁面に沿って組み立てるようになっている。
図２、図３の１３が前胴、１４が後胴、６Ａが右側上下
２つの中折ジャッキ、６Ｂが左側上下２つの中折ジャッ
キ、１０がこれら中折ジャッキ６Ａ、６Ｂの後端部を後
胴１４に枢支する上下方向のピン軸、１１がこれら中折
ジャッキ６Ａ、６Ｂの前端部を前胴１３に枢支する上下
方向のピン軸で、後胴１４側の上下のピン軸１０，１０
の中間点がトンネル掘削機本体１の横断平面（ＸＹ軸
面）上に位置している。
【００１３】１２が上記後胴１４の前部に取付けた擬似
球面リングで、この擬似球面リング１２の外側前球面
は、上記中折ジャッキ６Ａ，６ＢがＸＹ軸面上にあると
仮定した場合に、遠くに ある仮想中折ジャッキ６Ｂのピ
ン軸１０の中心点を中心とする前半径Ｒの球面になり、
擬似球面リング１２の外側後球面は、近くにある仮想中
折ジャッキ６Ａのピン軸１０の中心点を中心とする後半
径ｒの球面になり、これら前半径Ｒと後半径ｒとの和が
擬似球面リング１２の外径と実質的に等しくなってい
る。
球面リングで、この擬似球面リング１２の外側前球面
は、上記中折ジャッキ６Ａ，６ＢがＸＹ軸面上にあると
仮定した場合に、遠くに ある仮想中折ジャッキ６Ｂのピ
ン軸１０の中心点を中心とする前半径Ｒの球面になり、
擬似球面リング１２の外側後球面は、近くにある仮想中
折ジャッキ６Ａのピン軸１０の中心点を中心とする後半
径ｒの球面になり、これら前半径Ｒと後半径ｒとの和が
擬似球面リング１２の外径と実質的に等しくなってい
る。
【００１４】１５が上記後胴１３の内面に設けたシール
で、このシール１５が上記擬似球面リング１２の外側球
面に接触している。図３、図４の１６が前胴１３の上下
中間部の左右内壁面に略水平に固定した左右各１枚の
板、１７が後胴１４の上下中間部の左右内壁面に略水平
に固定した左右各２枚の板で、これらの板１７が上記板
１６を挟んで、擬似球面リング用ローリング防止機構が
構成されている。
で、このシール１５が上記擬似球面リング１２の外側球
面に接触している。図３、図４の１６が前胴１３の上下
中間部の左右内壁面に略水平に固定した左右各１枚の
板、１７が後胴１４の上下中間部の左右内壁面に略水平
に固定した左右各２枚の板で、これらの板１７が上記板
１６を挟んで、擬似球面リング用ローリング防止機構が
構成されている。
【００１５】次に前記図１〜図４に示すトンネル掘削機
の作用を具体的に説明する。右カーブ施工時には、左側
上下２つの中折ジャッキ６Ｂを伸長作動する一方、右側
上下２つの中折ジャッキ６Ａを固定のままにして、前胴
１３をＢ点を基点として右側に移動させて、右カーブを
施工する。また左カーブ施工時には、これと逆の作動に
より、前胴１３をＡ点を基点として左側に移動させて、
左カーブを施工する。
の作用を具体的に説明する。右カーブ施工時には、左側
上下２つの中折ジャッキ６Ｂを伸長作動する一方、右側
上下２つの中折ジャッキ６Ａを固定のままにして、前胴
１３をＢ点を基点として右側に移動させて、右カーブを
施工する。また左カーブ施工時には、これと逆の作動に
より、前胴１３をＡ点を基点として左側に移動させて、
左カーブを施工する。
【００１６】このように右カーブ施工時には、前胴１３
をＢ点を基点として右側に移動させて、右カーブを施工
し、左カーブ施工時には、前胴１３をＡ点を基点として
左側に移動させて、左カーブを施工するので、前記従来
のように前胴１３をＣ点を基点として左側または右側に
移動させる場合に比べて前胴１３の球面リングの後球面
に対する摺動範囲が小さくなり、そのため、機長が短く
なって、施工性が向上する。
をＢ点を基点として右側に移動させて、右カーブを施工
し、左カーブ施工時には、前胴１３をＡ点を基点として
左側に移動させて、左カーブを施工するので、前記従来
のように前胴１３をＣ点を基点として左側または右側に
移動させる場合に比べて前胴１３の球面リングの後球面
に対する摺動範囲が小さくなり、そのため、機長が短く
なって、施工性が向上する。
【００１７】また機長が短くなるので、トンネル掘削時
の余堀りも少なくてすみ、掘削後の余堀り部に対する裏
込め材の注入量が少なくてすむ利点もある。また擬似球
面リング用ローリング防止機構を、前胴１３の上下中間
部の左右内壁面に左右各１枚の板１６を略水平に固定
し、後胴１４の上下中間部の左右内壁面に左右各２枚の
板１７を略水平に固定して、これらの板１７により上記
板１６を挟んで構成しており、この擬似球面リング用ロ
ーリング防止機構は、前胴１３と後胴１４との左右方向
への相対運動を比較的自由に許容するが、回転運動を抑
える。
の余堀りも少なくてすみ、掘削後の余堀り部に対する裏
込め材の注入量が少なくてすむ利点もある。また擬似球
面リング用ローリング防止機構を、前胴１３の上下中間
部の左右内壁面に左右各１枚の板１６を略水平に固定
し、後胴１４の上下中間部の左右内壁面に左右各２枚の
板１７を略水平に固定して、これらの板１７により上記
板１６を挟んで構成しており、この擬似球面リング用ロ
ーリング防止機構は、前胴１３と後胴１４との左右方向
への相対運動を比較的自由に許容するが、回転運動を抑
える。
【００１８】この擬似球面リング用ローリング防止機構
は、上記のように１枚の板１６を２枚の板１７で単に挟
んだだけの構成であり、構造が簡単なので、製作コスト
が低減する。また上記のように構造が簡単なので、駆動
部を必要としなくて、故障の心配もない。また上記のよ
うに構造が簡単なので、擬似球面リング用ローリング防
止機構の重量が軽減する。
は、上記のように１枚の板１６を２枚の板１７で単に挟
んだだけの構成であり、構造が簡単なので、製作コスト
が低減する。また上記のように構造が簡単なので、駆動
部を必要としなくて、故障の心配もない。また上記のよ
うに構造が簡単なので、擬似球面リング用ローリング防
止機構の重量が軽減する。
【００１９】
【発明の効果】本発明のトンネル掘削機は前記のように
右カーブ施工時には、前胴１３をＢ点を基点として右側
に移動させて、右カーブを施工し、左カーブ施工時に
は、前胴１３をＡ点を基点として左側に移動させて、左
カーブを施工するので、前記従来のように前胴１３をＣ
点を基点として左側または右側に移動させる場合に比べ
て前胴１３の球面リングの後球面に対する摺動範囲を小
さくでき、そのため、機長を短くできて、施工性を向上
できる。
右カーブ施工時には、前胴１３をＢ点を基点として右側
に移動させて、右カーブを施工し、左カーブ施工時に
は、前胴１３をＡ点を基点として左側に移動させて、左
カーブを施工するので、前記従来のように前胴１３をＣ
点を基点として左側または右側に移動させる場合に比べ
て前胴１３の球面リングの後球面に対する摺動範囲を小
さくでき、そのため、機長を短くできて、施工性を向上
できる。
【００２０】また機長を短くできるので、トンネル掘削
時の余堀りも少なくてすみ、掘削後に余堀り部を裏込め
材の注入量を少なくできる。また擬似球面リング用ロー
リング防止手段を、前胴１３の上下中間部の左右内壁面
に左右各１枚の板１６を略水平に固定し、後胴１４の上
下中間部の左右内壁面に左右各２枚の板１７を略水平に
固定して、これらの板１７により上記板１６を挟んで構
成しており、構造が簡単なので、製作コストを低減でき
る。
時の余堀りも少なくてすみ、掘削後に余堀り部を裏込め
材の注入量を少なくできる。また擬似球面リング用ロー
リング防止手段を、前胴１３の上下中間部の左右内壁面
に左右各１枚の板１６を略水平に固定し、後胴１４の上
下中間部の左右内壁面に左右各２枚の板１７を略水平に
固定して、これらの板１７により上記板１６を挟んで構
成しており、構造が簡単なので、製作コストを低減でき
る。
【００２１】また上記のように構造が簡単なので、擬似
球面リング用ローリング防止手段の重量を軽減できる。
球面リング用ローリング防止手段の重量を軽減できる。
【図１】 本発明のトンネル掘削機の全体を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図２】 同トンネル掘削機の中折ジャッキ機構の横断
平面図である。
平面図である。
【図３】 同トンネル掘削機の中折部のローリングスト
ッパ（板）を示す正面図である。
ッパ（板）を示す正面図である。
【図４】 図３の矢視Ｄ−Ｄ線に沿う横断底面図であ
る。
る。
【図５】 従来のトンネル掘削機の中折ジャッキ機構を
示す横断平面図である。
示す横断平面図である。
【図６】 （ａ）は同トンネル掘削機の中折部のローリ
ング防止手段を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｅ−
Ｅ線に沿う縦断側面図である。
ング防止手段を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｅ−
Ｅ線に沿う縦断側面図である。
６Ａ 右側の中折ジャッキ
６Ｂ 左側の中折ジャッキ
１０ ピン軸
１１ ピン軸
１２ 擬似球面リング
１３ 前胴
１４ 後胴
１５ シール
１６ ローリング防止手段の前胴１３側の板
１７、１７ ローリング防止手段の後胴１４側の板
Ｒ 擬似球面リング１２の前半径
ｒ 擬似球面リング１２の後半径
Ａ 左カーブ施工時の基点
Ｂ 右カーブ施工時の基点
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E21D 9/06
Claims (3)
- 【請求項１】 カッタを有する前胴と、この前胴内に摺
動可能に挿入した擬似球面リングを有する後胴と、これ
ら前胴と後胴とに上下方向のピン軸を介して結合した中
折ジャッキと、上記前胴と上記後胴とを互いに回転しな
いように一方の胴に１枚の板を取付けるとともに他方の
胴に２枚の板を上記１枚の板を挟んで取付けた擬似球面
リング用ローリング防止手段とを具えていることを特徴
としたトンネル掘削機。 - 【請求項２】 前記ローリング防止手段の板を略水平に
設けた請求項１記載のトンネル掘削機。 - 【請求項３】 前記擬似球面リングの外側球面を、径の
大なる前半径Ｒと径の小なる後半径ｒとからなる、径の
異なる２つの球面により形成し、これら前半径Ｒと後半
径ｒとの和を擬似球面リングの外径と実質的に等しくし
た請求項１、２記載のトンネル掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5454095A JP3495450B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | トンネル掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5454095A JP3495450B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | トンネル掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08246788A JPH08246788A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3495450B2 true JP3495450B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=12973514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5454095A Expired - Fee Related JP3495450B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | トンネル掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3495450B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4938704B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2012-05-23 | 株式会社奥村組 | 中折れ式シールド掘削機におけるローリング防止機構 |
-
1995
- 1995-03-14 JP JP5454095A patent/JP3495450B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08246788A (ja) | 1996-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031021 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |