| 【発明の名称】 |
トンネル用支柱杭打ち込み装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】松村 鋼司
【氏名】岡田 真佳
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| 【要約】 |
【課題】異なるサイズのトンネル支柱に関係なく、単一の構成を用いて簡単に対応することができる構成を備えたトンネル用支柱杭打ち込み装置を提供することにある。
【解決手段】逆Ｕ字状をなすトンネル用支柱杭を土中に打ち込むための装置であって、畝を跨って走行する走行手段を備えた本体フレーム１と、該本体フレーム１の走行方向一方側の両端部にそれぞれ配置されている一対の回転部材６Ａ、６Ｂからなる支柱杭打ち込み部材６とを備え、上記支柱杭打ち込み部材６は、トンネル用支柱杭Ｋの大きさに応じてトンネル用支柱杭Ｋの両端を挟持ガイド可能な位置に変位可能に設けられていることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 逆Ｕ字状をなすトンネル用支柱杭を土中に打ち込むための装置であって、畝を跨って走行する走行手段を備えた本体フレームと、該本体フレームの走行方向一方側の両端部にそれぞれ配置されている一対の回転部材からなる支柱杭打ち込み部材とを備え、上記支柱杭打ち込み部材は、上記トンネル用支柱杭の大きさに応じて上記トンネル用支柱杭の両端を挟持ガイド可能な位置に変位可能に設けられていることを特徴とするトンネル用支柱杭打ち込み装置。
【請求項２】 請求項１記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記支柱杭打ち込み部材は、上記本体フレームに対して水平方向で揺動可能な支持フレームに設けられ、該支持フレームは、上記本体フレームの幅方向中央部が水平方向で互いに接離する方向に開閉するとともに、垂直方向での位置が変更可能であることを特徴とするトンネル用支柱杭打ち込み装置。
【請求項３】 請求項２記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記支持フレームは、上記本体フレームに対して垂直面内で傾動可能に設けられていることを特徴とするトンネル用支柱杭打ち込み装置。
【請求項４】 請求項１乃至３のうちの一つに記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記トンネル用支柱杭打ち込み部材は、上記本体フレームの幅方向での位置が変更可能に設けられていることを特徴とするトンネル用支柱杭打ち込み装置。
【請求項５】 請求項１又は４記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記トンネル用支柱杭打ち込み部材を構成する回転部材は、周方向の一部が欠除され、その欠除部が対向することで上記トンネル用支柱杭を挿通するための隙間を形成可能であり、回転停止時には、該欠除部同士が対向した状態を維持されることを特徴とするトンネル用支柱杭打ち込み装置。
【請求項６】 請求項１乃至５記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記トンネル用支柱杭打ち込み部材は上記支持フレームに対して交換可能であることを特徴とするトンネル用支柱杭打ち込み装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル栽培用の逆Ｕ字状の支柱杭を圃場の土中に打ち込むためのトンネル用支柱杭打ち込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】畑で野菜や草花をなどを栽培する場合、畑に畝を作り、この畝に植物を植えると共に、この植物の上から透明なビニールシートを用いたトンネル状のドームを形成し、寒冷期などに植物が気温の変化の悪影響を受けないように、また土中の水分の乾燥を防ぐようにしたトンネル栽培が行われている。このトンネル栽培では、ビニールシートを土中に打ち込まれた逆Ｕ字状の支柱杭に被せて固定するのであるが、この支柱の打ち込み作業は通常は手作業で行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このトンネル支柱杭の打ち込み作業は、中腰の状態で長時間作業しなければならないので、重労働であり、作業時間もかかる問題がある。
【０００４】また、植物の種類によっては支柱自体が大型化し、持ち運びが困難になると同時に、複数人で支柱の両側を支えないと作業ができないものもあり、作業に人手を要する問題もある。しかも、トンネル支柱はビニールシートにより形成されるビニールハウスなどの大きさに応じて選択される場合がある。
【０００５】トンネル支柱の打ち込み作業を人力ではなく機械力によって行うものとして、実用新案登録第３０４３４２９号に提案された構成がある。この構成では、搬送車にトンネル支柱を搭載し、搬送車に装備されている回転可能な打ち込みローラを用いた摩擦力を利用してトンネル支柱を打ち込むようになっている。
【０００６】しかし、打ち込み対象となるトンネル支柱を運搬車により打ち込み位置まで運搬し、そこで機械力を利用することで労力の軽減が可能であるものの、打ち込み対象となるトンネル支柱のサイズが異なる場合があり、この場合には上記構成では対処することができないのが現状である。従って、打ち込まれるトンネル支柱の種類が限定されてしまい、適用される圃場の大きさにも限界がある。
【０００７】本発明の目的は、上記従来の機械力を利用した打ち込みが可能なトンネル用支柱杭打ち込み装置における問題に鑑み、異なるサイズのトンネル支柱に関係なく、単一の構成を用いて簡単に対応することができる構成を備えたトンネル用支柱杭打ち込み装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、逆Ｕ字状をなすトンネル用支柱杭を土中に打ち込むための装置であって、畝を跨って走行する走行手段を備えた本体フレームと、該本体フレームの走行方向一方側の両端部にそれぞれ配置されている一対の回転部材からなる支柱杭打ち込み部材とを備え、上記支柱杭打ち込み部材は、上記トンネル用支柱杭の大きさに応じて上記トンネル用支柱杭の両端を挟持ガイド可能な位置に変位可能に設けられていることを特徴としている。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記支柱杭打ち込み部材は、上記本体フレームに対して水平方向で揺動可能な支持フレームに設けられ、該支持フレームは、上記荷台フレームの幅方向中央部が水平方向で互いに接離する方向に開閉するとともに、垂直方向での位置が変更可能であることを特徴としている。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記支持フレームは、上記荷台フレームの両端部を支点として垂直方向で傾動可能に設けられていることを特徴としている。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記トンネル用支柱杭打ち込み部材は、上記本体フレームの幅方向での位置が変更可能に設けられていることを特徴としている。
【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１又は４記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記トンネル用支柱杭打ち込み部材を構成する回転部材は、周方向の一部が欠除され、その欠除部が対向することで上記トンネル用支柱杭を挿通するための隙間を形成可能であり、回転停止時には、該欠除部同士が対向した状態を維持されることを特徴としている。
【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１乃至５記載のトンネル用支柱杭打ち込み装置において、上記トンネル用支柱杭打ち込み部材は上記支持フレームに対して交換可能であることを特徴としている。
【００１４】
【作用】請求項１乃至４および６記載の発明では、打ち込み対象となるトンネル用支柱杭の大きさに応じてこれを打ち込む際に挟持ガイドするトンネル用支柱杭打ち込み部材の位置を変更することができるので、異なる大きさのトンネル用支柱杭が選択された場合でも、その大きさに応じて適正な挟持ガイドによる打ち込みが可能な位置決めが行える。特に請求項２および３記載の発明では、垂直方向での位置を変更できることで打ち込み深さが変更でき、請求項４および６記載の発明では、支持フレームに装備されているトンネル用支柱杭打ち込み部材が本体フレームの幅方向で位置を変更できることでトンネル用支柱杭の幅に応じた挟持ガイドが行える。
【００１５】請求項５記載の発明では、トンネル用支柱杭打ち込み部材を構成する回転部材が、その周面の一部に設けられた欠除部を対向させて停止することができるので、トンネル用支柱杭を打ち込み終えた際には、トンネル用支柱杭から打ち込み部材が離脱しやすくなり、次回の打ち込みの際のトンネル用支柱杭の受け入れ態勢を設定しやすくされる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図示実施例により本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例に係るトンネル用支柱杭打ち込み装置の作業状態を説明する斜視図であり、図２はこのトンネル用支柱杭打ち込み装置の正面図、図３は側面図を示している。図１に示す実施例では、本体フレーム１に搭載されるトンネル用支柱杭をトンネル用支柱杭打ち込み部材に向けて降下させる機構を備え、人力による打ち込み準備態位の設定を不要にした構成が示されている。図１において、符号１は本体フレーム、同２は上述したトンネル用支柱杭Ｋを降下させる機構を備えた荷台フレーム、同３は降下操作レバーである。本体フレーム１は、矢印Ｆで示す打ち込み作業時での走行方向と直角な方向で畝幅に相当する長さを持つ左右フレームを備えた方形のフレームで構成されており、走行方向前後位置で畝幅方向両端にはそれぞれ畝間に位置して回転可能な走行車輪４が設けられて走行できるようになっている。走行のためには、図２に示すように、本体フレーム１の上部枠に搭載されたエンジンＥが用いられ、このエンジンＥからの駆動力が図示しない伝動機構を介して走行車輪４に伝達され、自走できるようになっている。エンジンＥを動作制御する場合には、詳細を説明しないが、図示しないリモートコントロールボックスを作業者が手元で操作したりあるいは本体フレームに設けられた操作部での操作を用いる方式が等が採用される。
【００１７】荷台フレーム２は、トンネル用支柱杭Ｋを複数搭載できる箇所であり、本実施例の場合には、図１において本体フレーム１に対して旋回できるように構成されている。つまり、本体フレーム１に取り付けられる中心軸２Ａに軸支されて１８０°回転可能であり、また装着ノブ２Ｂによって本体フレーム１から脱着可能に設けられている。荷台フレーム２の上部フレーム２Ｃには打ち込みを行う複数のトンネル支柱Ｋが並べて載せられている。そして、この荷台フレーム２には、その手前側垂直フレームに、後述する支柱杭打ち込み部材に向けてトンネル用支柱杭Ｋを装填する方向に降下させる機構である支柱杭降下部５が設けられており、この支柱杭降下部５は、降下操作レバー３により、昇降できるようになっている。つまり、支柱降下部５は、図示しないバネにより上方への移動習性を付与された杭受け部材５Ａを備えており、この杭受け部材５Ａは、降下操作レバー３の回転操作によりバネの習性に抗して下降する。下降するための機構としては、下降操作レバー３の回動支点を基端として揺動端が上記杭受け部材５Ａに設けられたレバー（図示されず）を降下方向に動かす構成が用いられる。なお、図２には、上述した支柱杭降下部５が示されていない。なお、この支柱杭降下部５は、必ずしも設ける必要はなく、荷台フレーム２に搭載されたトンネル用支柱杭Ｋを作業者が直接持って後述するトンネル支柱杭打ち込み部材に装填するようにしても良い。この場合には、図２に示すように、荷台フレーム２のみが本体フレーム１の上面に設けられる。
【００１８】図１において、本体フレーム１における走行装置の一方側に相当する走行方向後方側に位置するフレーム部には、畝幅方向両端近傍に支柱杭打ち込み部材６が設けられている。支柱杭打ち込み部材６は、本体フレーム１に対して着脱可能な支持フレーム７に設けられ、本体フレーム１の幅方向に相当する水平方向および垂直方向において変位可能な支持フレーム７に設けられた一対の回転部材６Ａ、６Ｂで構成され、図１，２に示すように、各回転部材６Ａ、６Ｂにおける外周部の一部が欠除され、この欠除された面が対向することで隙間６Ｃが形成できるようになっている。このため、トンネル用支柱杭Ｋは、隙間６Ｃ内に装填されると、支柱杭打ち込み部材６をなす回転部材６Ａ、６Ｂの外周面のうちで、非欠除部が対向した際の圧設挟持力と回転力とで土中に向け打ち込まれることができる。
【００１９】支柱杭打ち込み部材６は、後述するが、図３乃至図５に示す構成を備えた駆動部により駆動されるようになっており、停止時には、駆動部の作用により、必ず欠除された外周面同士が対向して隙間６Ｃが形成できるように回転位置を位置決めされるようになっている。この隙間６Ｃが形成される場合には、トンネル用支柱杭Ｋを装填したり、あるいは装填後の打ち込みが終了した際の離脱操作が容易化できる。
【００２０】図３乃至図５は、支柱杭打ち込み部材６の駆動部の構成を示しており、図３乃至図５において、駆動部は、支柱杭打ち込み部材６を構成する回転部材６Ａ、６Ｂと同軸上に支持されて互いに噛み合っている歯車８および９と、一方の歯車９に噛み合い、駆動源であるモータＭの出力軸Ｍ１に取り付けられている駆動歯車１０とで構成され、モータＭから駆動力が各歯車７乃至１０を介して回転部材６Ａ，６Ｂに伝達される。回転部材６Ａ、６Ｂの外周面は、図４および５に示すように、支柱杭Ｋを受け入れやすくするために三角形状断面とされている。モータＭの回転は、図示しない操作部からの作動スイッチによって継続される一方、その回転を停止する場合には、作動スイッチがオフ状態に切り換えられた後、上述した隙間６Ｃが形成できる位置に外周面の欠除部が対向するように回転が制御される。つまり、図３および図５に示すように、支柱杭打ち込み部材６を構成する回転部材６Ａ、６Ｂのうちで、モータＭから回転力が伝達される側に位置する回転部材６Ａと同軸上には、上述した歯車８に加えて回転円盤１１（図３，４参照）が一体化されており、回転円盤１１の外周部の一部には各支柱杭打ち込み部材６の回転部材同士の欠除部が対向する状態を関係づけた位置に凹部１１Ａ（図３参照）が形成され、この凹部１１Ａに対向して嵌合可能なアクチュエータ１２Ａを備えたリミットスイッチ１２が設けられており、アクチュエータ１２Ａが凹部１１Ａ内に嵌合した時点でモータＭへの通電が遮断されるようになっている。
【００２１】上述した支柱杭打ち込み部材６は、駆動部を内装した箱状の支持ブロック１３（図４，５参照）を介して畝幅方向に長手方向を有する支持フレーム７に対して着脱可能に設けられるようになっている。支持フレーム７の上面には、図６に示すように、長手方向に沿って複数のネジ穴７Ａが形成されており、このネジ穴７Ａの位置を選択して支持ブロック１３を締結することにより、本体フレーム１の幅方向での位置を変更できるようになっている。しかも、締結を解除することにより、支持ブロック１３が取り外せ、また、支持ブロック１３から突出する回転軸に対しても回転部材６Ａ、６Ｂが着脱できるので、トンネル用支柱杭Ｋの大きさに対応させて畝幅方向での位置決めおよび回転部材６Ａ、６Ｂ同士の欠除部で形成される隙間６Ｃの大きさを変更することができる。なお、支持ブロック１３には、図２，３に示すように、トンネル用支柱杭Ｋの装填ガイド１３Ａが設けられ、荷台２上から下降してくるトンネル用支柱杭Ｋの先端を支柱杭打ち込み部材６の隙間６Ｃ内に向けて正面側から押さえながらガイドできるようになっている。
【００２２】支持フレーム７は、上述した支柱杭打ち込み部材６を有する支持ブロック１３の位置を本体フレーム１の幅方向において変更できるだけでなく、水平方向および垂直方向での自らの位置が変更できる構成を備えている。図１，２および６において、支持フレーム７は、その長手方向の一端部、つまり、本体フレーム１の幅方向中央側の端部が支持ロッド１４により回転自在に支持され、長手方向の他端部、つまり、本体フレーム１の幅方向両側の端部が伸縮部材１９に取り付けられている。
【００２３】図６において支持ロッド１４には、外周の一部にアングル片からなる支持板１７が一体化されており、この支持板１７が本体フレーム１の端面フレームに固定されている支持ブロック１６に対してボルト１８により締結保持されるようになっている。このため、ボルト１８を取り外せば支持フレーム７の長手方向一端が本体フレーム１から取り外せるとともに、該一端を支点として支持フレーム７が水平面内で揺動することもできる。支持板１７には、支持フレーム７の長手方向の他端を支点として形成される円弧線（図３（Ｂ）中、符号Ｌで示す線）上に複数のネジ穴１７Ａが形成されており、支持フレーム７が長手方向の他端を支点として垂直方向に傾動した状態（図６（Ｂ）中、符号θで示すように傾斜した状態）でボルト１８により支持フレーム７を締結保持できるようになっている。
【００２４】支持フレーム７の長手方向の他端が取り付けられている伸縮部材１９は、図６（Ｂ）に示すように、外筒１９Ａと、外筒１９Ａに挿嵌支持されて回転のみが許容されている調整軸１９Ｂと、調整軸１９Ｂの上端に一体化されて回転操作が可能な調整ハンドル１９Ｃとを備えている。外筒１９Ａは、図６（Ａ）に示すように、外周部の一部と本体フレーム１側に取り付けられている支持ブロック１６との間に配置されたアングル片２０を介して支持ブロック１６に取り付けられる。支持ブロック１６には、垂直方向に沿って複数のネジ穴１６Ａ（図６（Ｂ）参照）が形成されており、このネジ穴１５Ａのいずれかに対してアングル片１９がボルト２１により締結されることにより外筒１９Ａの垂直方向での位置決めが行えるようになっている。
【００２５】外筒１９Ａ内には、支持フレーム７に一端がピボット接合された摺動可能な調整用摺動軸２２が配置されており、この調整用摺動軸２０の内面には、調整軸１９Ｂの軸端に固定されているネジ部１９Ｂ１が嵌合するネジが形成されている。このため、調整ハンドル１９Ｃを回転させると、外筒１９Ａがアングル片２０を介して支持ブロック１６に固定されて不動状態であることを利用して調整用摺動軸２２が垂直方向に移動する。これにより、支持フレーム７の長手方向他端は、支持ブロック１６に対するアングル片２０の位置選択および調整ハンドル１９Ｂの回転操作による外筒１９Ａに対する調整用摺動軸２２の垂直方向での移動により垂直方向での高さ位置が調整できるようになっている。
【００２６】支持フレーム７は、長手方向他端が調整用摺動軸２２の端部にピボット接合されていることにより、図２において符号Ｃで示すように、この他端側を支点として垂直面内で傾動することができる。これにより、図６において符号θで示すように、傾動した位置で長手方向一端が本体フレーム１側の支持ブロック１６に一体化されることができる。また、長手方向の各端部を同じ量だけ移動させる場合には、長手方向他端のピボット接合位置を支点として長手方向一端を垂直面で傾動させ、次いで長手方向他端側でのアングル片２０の位置を変更あるいは調整ハンドル１９Ｂの回転操作による調整用摺動軸２２の移動を行わせる。
【００２７】本実施例は以上のような構成であるから、トンネル用支柱杭Ｋを打ち込む際には次の手順が実行される。まず、打ち込み対象となる支柱杭Ｋの幅および直径さらには打ち込み深さなどに応じて支柱杭打ち込み部材６の位置決めが行われる。打ち込み対象のトンネル用支柱杭Ｋの外径に対応させるには支持ブロック１３に装備されている支柱杭打ち込み部材６の回転部材６Ａ、６Ｂの交換することができる。
【００２８】支柱杭打ち込み部材６を本体フレーム１の幅方向の位置決めする場合には、支持ブロック１３を支持フレーム７の長手方向に沿って移動させて図２において符号Ｈで示す方向である水平方向での変位を可能にし、トンネル用支柱杭Ｋの打ち込み角度を調整する場合には、支持フレーム７の長手方向一端をその長手方向他端に位置する調整用摺動軸２２の先端が相当しているピボット支持位置を支点として支持板１７（図６参照）での垂直方向の位置決めを行う。支持フレーム７の長手方向一端側を傾けるだけでなく、これとは別に、長手方向他端側を傾動させることもできる。つまり、この場合には、伸縮部材１９の外筒１９Ａを支持ブロック１６に固定しているアングル片２０と支持ブロック１６との締結位置を変更すればよい。これにより、図２において符号Ｃで示すように、支持フレーム７が垂直面内で傾動することができる。
【００２９】さらに、支持フレーム７の長手方向一端および他端側での位置を調整することにより支持フレーム７を垂直方向に変位させることができる。このような場合としては、トンネル用支柱杭Ｋの打ち込み開始位置の調整を行う場合が相当している。つまり、トンネル用支柱杭Ｋの打ち込み深さは支柱杭打ち込み部材６の回転部材６Ａ、６Ｂにおける回転量で決まるが、この回転量を定量とした場合には、打ち込み開始位置を調整する必要が生じる。このため、本実施例では、支持フレーム７の垂直方向での位置を調整できるようにして支柱杭打ち込み部材６と地面との間の間隔を変更することで対処できる。この場合には、伸縮部材１９に有する調整用ハンドル１９Ｃを回転させて支持フレーム７の長手方向一端を支点として垂直面内で揺動させ、さらに、揺動により変位した長手方向他端に対応した位置に長手方向一端側を位置決めすればよい。
【００３０】打ち込みを行う場合には、支柱杭打ち込み部材６がモータＭにより回転駆動される。支柱杭打ち込み部材６は、初期態位として隙間６Ｃが形成できるように回転部材６Ａ、６Ｂ同士の欠除部が対向している状態とされているので、この状態で荷台フレーム２から下降してくるトンネル用支柱杭Ｋが隙間６Ｃ内に装填され、地面に支柱杭Ｋが着地するとモータＭが回転を開始される。これにより、回転部材６Ａ、６Ｂは、欠除部位外の摺面により支柱杭Ｋを挟持しながら回転方向に沿って支柱杭Ｋを土中に向けて進行させ、打ち込むことができる。
【００３１】支柱杭ｋの打ち込みが完了すると、作業者によりモータへの通電が停止されるが、モータＭは、回転部材６Ａ、６Ｂ同士の欠除部が対向する状態である初期態位に復帰するまで回転を継続し、回転部材６Ａ側に装備されている回転円盤１１の凹部１１Ａにリミットスイッチ１２のアクチュエータ１２Ａが嵌合してからモータＭへの通電が停止される。これにより、次の支柱杭Ｋの受け入れ態勢が準備されるとともに、本体フレーム１が次の打ち込み位置に移動する際に支柱杭Ｋから支柱杭打ち込み部材６が離脱しやすくなることで本体フレーム１の移動が容易となる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１乃至４および６記載の発明によれば、打ち込み対象となるトンネル用支柱杭の大きさに応じてこれを打ち込む際に挟持ガイドするトンネル用支柱杭打ち込み部材の位置を変更することができるので、異なる大きさのトンネル用支柱杭が選択された場合でも、その大きさに応じて適正な挟持ガイドによる打ち込みが可能な位置決めが行える。特に請求項２および３記載の発明では、垂直方向での位置を変更できることで打ち込み深さが変更でき、請求項４および６記載の発明では、支持フレームに装備されているトンネル用支柱杭打ち込み部材が本体フレームの幅方向で位置を変更できることでトンネル用支柱杭の幅に応じた挟持ガイドが行える。これにより、打ち込み対象となる支柱杭のサイズに関係なく単一の装備にて対応することができ、限定されたサイズのみを対象としないことによる作業コストの低減や労力軽減が可能となる。
【００３３】請求項５記載の発明によれば、トンネル用支柱杭打ち込み部材を構成する回転部材が、その周面の一部に設けられた欠除部を対向させて停止することができるので、トンネル用支柱杭を打ち込み終えた際には、トンネル用支柱杭から打ち込み部材が離脱しやすくなり、次回の打ち込みの際のトンネル用支柱杭の受け入れ態勢を設定しやすくされる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２５０２７０
【氏名又は名称】落合刃物工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年５月２５日（２０００．５．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３５６５
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３３３６４９（Ｐ２００１−３３３６４９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月４日（２００１．１２．４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１５４７７６（Ｐ２０００−１５４７７６） |
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