专利汇可以提供Dunnage air bag专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dunnage air bag which is structurally rigid and has improved burst strength while a valve is structured to be easily accessible from the outside.
SOLUTION: A flap 132 at an end of a laminate comprising a plurality of paper layers is folded onto a first side of the dunnage air bag 110, and a valve 120 for swelling the dunnage air bag 110 is fixed to a surface opposite to the air bag 110. Thus the valve 120 and a hole formed on the laminate and associated with the valve 120 are positioned distantly from a region where the flap 132 is fixed and high stress is applied.
COPYRIGHT: (C)1999,JPO,下面是Dunnage air bag专利的具体信息内容。
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、概括的に、貨物や積み荷のトラック、貨車、船などによる輸送に用いるダンネージエアバッグに関し特に、膨張可能な内バッグと、優れた破裂強度特性を有するダンネージエアバッグに関する。
【0002】
【従来の技術】使い捨てのダンネージエアバッグは、航空機、トラック、列車、船舶の貨物倉、コンテナ、有蓋車、トレーラ等において、貨物や積み荷を安定化させる手段として用いられている。 貨物倉等において貨物等は、輸送中に輸送車両等の運動に応じて貨物倉内で揺らされるので、貨物等は、固定されてないと損傷を受ける。 ダンネージエアバッグは、こうした貨物等の損傷を効果的に防止する。 図1を参照すると、従来から行われ周知となっているように、ダンネージエアバッグは、当初、萎んだ状態で、個々の隣接する貨物12の間または貨物12と貨物倉を形成する輸送車両等の側壁の間に配置され、次いで、例えば圧縮空気によりバッグの限界破裂圧力よりも低い所定圧力まで膨張させられる。 従来用いられている多くのダンネージエアバッグは、0.08
2〜0.21MPa(12〜30psig)の圧力に耐えるようになっている。 また、図示するように、シートまたは板状のバッファ部材18がダンネージエアバッグと貨物12の間に配設される。 従来のダンネージエアバッグの一例が米国特許第4136788号に開示されている。
【0003】上記米国特許のダンネージエアバッグと同様の従来のダンネージエアバッグ10は、シールされたプラスチック例えばポリエチレンから形成された嚢または内バッグ22と、内バッグ22を保護すると共にダンネージエアバッグ10の破裂強度を高める外側の複層紙バッグ24とを具備している。 図2のダンネージエアバッグ10は、複層紙バッグ24は、紙槽1、2、3、4
を含むように図示されている。
【0004】こうした従来のダンネージエアバッグの製造工程は、典型的に所定長さの複層クラフト紙を長手方向の軸線まわりで折り重ね、その縁部を重ね合わせて、
複層紙バッグ24の中心線に沿って延びる長手方向のシームを形成することを含んでいる。 こうして両端が開いた複層紙管体が形成される。 次いで、この紙管体の開口端から密封されたプラスチック製の嚢体22が挿入され、管の両端が折り曲げられて接着剤が適用され、この両端が閉じられてダンネージエアバッグ10が完成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】複層紙バッグ24の両端を折曲、密封する方法では、複層紙バッグ24の各層1、2、3、4が第1の端部1A、2A、3A、4Aと反対側の第2の端部1B、2B、3B、4Bとを有している。 紙層1、2、3の第2の端部1B、2B、3Bは順次積み重ねられており、紙層1の第1の端部1Aは端部1Bの下側に配置される。 紙層2、3、4の第1の端部2A、3A、4Aは順次積み重ねられ、紙層2の第1
の端部2Aは紙層3の第2の端部3Bに接着剤26により固着され、紙層3の第1の端部3Aは接着剤28により紙層2の第1の端部2Aに固着され、紙層4の第1の端部4Aは接着剤30により紙層3の第1の端部3Aに固着される。 紙層4の外表面は、従来から適当な熱融着性のプラスチック、例えばポリエチレンにより被覆して、ダンネージエアバッグ10が耐水性を持つようにし、そして紙層4の第2の端部4Bを紙層4の第1の端部4Aの上に重畳して従来公知の適当な方法により端部4A、4Bを熱融着してある。
【0006】貨物を固定する目的でダンネージエアバッグ10を膨張させる際に、適当な外部圧縮空気源から供給される圧縮空気などの適当な圧縮ガスによりダンネージエアバッグ10の内部を膨張させるために、嚢体22
の内部に連通する弁20が嚢体22の上壁22Bに熱融着されている。 弁20は、複層紙バッグ24の紙層1、
2、3、4の端部1B、2B、3B、4Bに形成された穴1C、2C、3C、4Cを貫通して上方に突き出し、
外部から連結できるようになっている。
【0007】然しながら、図1、2に示す膨張可能な複層クラフト紙から成るダンネージエアバッグ10は、紙層2、3、4の端部2A、3A、4Aが紙層3、4の端部3B、4Bに接着、密封されており、ダンネージエアバッグ10を膨張させるときに、応力が集中する高ストレス領域となっている。 こうした複層クラフト紙製のダンネージエアバッグに関連して考慮すべき重要な要素は、複層に折曲られたフラップ部が展開または分離しないようにすることでる。 ダンネージエアバッグのこの領域の構造的安定性が、部分的にダンネージエアバッグの破裂強度を決定する。
【0008】また、図1、2に示す複層クラフト紙ダンネージエアバッグは、米国特許第4591519号に開示されているような当該技術分野において公知となっているそれまでのダンネージエアバッグとは著しく異なっている。 上記米っ区特許に開示されているダンネージエアバッグは比較的軽量、低圧、例えば1−3psi の適用例において用いられており、2つの厚紙層を重ねて形成されている。 こうした厚紙は非常に頑丈で、それ自体で支持することができるので、貨物の間に配置して膨張させる前に、バッグをつり下げたり支持しなくとも立たせることができる。 その折り曲げた端部には、図1、2のダンネージエアバッグ10において発生するような応力や圧力の集中はみられない。
【0009】ダンネージエアバッグ10の破裂強度に影響する他の要因は、弁20を設けること、より詳細には、接着されたフラップ部に設けたその配置である。 複層紙バッグ24の紙層1、2、3、4に形成した穴1
C、2C、3C、4Cは、複層紙バッグ24の脆弱部を形成する。 その理由は、複層紙バッグ24の破裂強度は、紙層1、2、3、4の各々の強度により決定されるからである。 したがって、穴1C、2C、3C、4Cを紙層1、2、3、4に形成することにより、紙層1、
2、3、4に不連続部が形成され、ダンネージエアバッグ10の構造的安定性すなわち破裂強度が低下するのである。
【0010】フラップ部が接着された領域は既に高ストレス領域となっているとの上記要因との関連において、
フラップ部またはフラップ部の近傍に紙層1、2、3、
4に穴1C、2C、3C、4Cを配置することを考慮するとき、その配置、領域にはある制限がある。 図3に破裂強度試験の結果を略示する。 特に、ダンネージエアバッグ10が破裂するとき、ダンネージエアバッグは、弁20のための穴を通過するライン32、34に沿って破裂する。
【0011】ダンネージエアバッグの破裂強度を改善するために、複層紙バッグ24の紙層2、3、4の端部2
A、3A、4Aの相対的な寸法を大きくして、接着剤2
6、28、30により、既述した紙層の外表面に適用されるポリエチレンの外被と共に紙層3、4の端部3B、
4Bに接着するときに、紙層2、3、4の端部2A、3
A、4Aから成るフラップ部の相対的な寸法が大きくなるように試みた。 然しながら、紙層の端部2A、3A、
4Aがダンネージエアバッグ10の紙層4の端部4Bの下側に折り込まれ、接着剤26、28、30が常温接着剤であることから、ダンネージエアバッグ10の破裂強度が著しく高くなることはなかった。 こうした折曲、接着することにより形成されるフラップ部を大きくしても弁20に関連する問題は解決できない。
【0012】近似、フラップ部を紙層の端部3B、4B
に沿って背後に移動させて、弁20と干渉しないように形成したダンネージエアバッグが提案されている。 従って、この構成では弁20はフラップ部から離反する方向に後方へ移動させる或いは配置を変えることを含んでいる。 この構成では、然しながら、ダンネージエアバッグ10を膨らませるときに問題を生じる。 つまり、図1を再び参照すると、弁20をフラップ部から後方へ移動させると、弁20は、貨物12の間または貨物とバッファ部材18の間の奥の方へ配置されることとなり、弁20
に容易にアクセスすることができなくなり、膨張工程が困難になるとの問題が生じるのである。
【0013】従って、破裂強度を高めながら容易に膨張させることのできるようにしたダンネージエアバッグが必要となる。
【0014】本発明の目的は新規なダンネージエアバッグを提供することである。 本発明の他の目的は、従来のダンネージエアバッグの欠点を克服したダンネージエアバッグを提供することである。
【0015】本発明の更に他の目的は、弁に外部から容易にアクセスできように構成しながら、構造的に堅牢で破裂強度の高いダンネージエアバッグを提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の紙層から成る積層体の端部のフラップ部をダンネージエアバッグの第1の側部の上に折り曲げ、ダンネージエアバッグを膨らますための弁をダンネージエアバッグの反対側の表面に固着する。 これにより、弁と、積層体に形成され前記弁に関連する穴は、前記フラップが固着され高いストレスを受ける領域から離れた位置に配置される。
【0017】本発明は、ダンネージエアバッグにおいて、膨張可能な気密の嚢体と、前記嚢体の両側に設けられ複数の紙層から成る第1と第2の積層体と、前記第1
と第2の積層体の一方の一端に形成され、前記第1と第2の積層体の他方の端部を越えて外方に突出し、前記嚢体の上に折曲げて前記嚢体の第1の側部から第2の側部へ伸び、前記第1と第2の積層体の他方の端部の外面に折り重ねられるようにした少なくとも1つのフラップ部と、前記第1と第2の積層体の一方の少なくとも1つのフラップ部を、前記第1と第2の積層体の他方におけるある領域に固着して、前記ダンネージエアバッグを閉止、密封するための手段と、前記嚢体を膨張させる手段とを具備し、前記嚢体を膨張させる手段が、前記第1と第2の積層体の他方の積層体において前記少なくとも1
つのフラップが前記領域に固着された側部とは反対側の第1の側部において前記嚢体に固着、シールされ、以て該手段が前記少なくとも1つのフラップ部が固着された領域から離反しているダンネージエアバッグを要旨とする。
【0018】本発明の構成によれば、ダンネージエアバッグは高い破裂強度を有する。 つまり、積層体の紙層をすくなくしても従来と同様の破裂強度を得ることができる。 従って、本発明のダンネージエアバッグおよびその製造方法によればダンネージエアバッグの製造コストが削減される。
【0019】
【発明の実施の形態】図4を参照すると、本発明の第1
の実施形態によるダンネージエアバッグ110は、図2
のダンネージエアバッグ10と概ね同様に構成されている。 ダンネージエアバッグ110は膨張させることのできる嚢体122を具備している。 嚢体122は上下積層体122B、122Aを有している。 嚢体122は複層紙バッグ124内に配設されている。 複層紙バッグ12
4は、一例として、紙層を2層から8層積層した積層体を含むことができる。 図1のダンネージエアバッグ10
と同様に、紙層1、2、3、4は第1の端部1A、2
A、3A、4Aと第2の端部1B、2B、3B、4Bを有し、第1の端部1A、2A、3A、4Aは第2の端部1B、2B、3B、4Bに関して折り返されてフラップ部132が形成される。
【0020】より詳細には、図1のダンネージエアバッグ10と同様に、紙層1の第1の端部1Aが嚢体122
の上壁122Bと紙層1の第2の端部1Bとの間に挿入され、紙層1、2、3の第2の端部1B、2B、3Bは重ね合わせられる。 紙層2の第1の端部2Aは第1の接着剤ビード126により紙層3の第2の端部3Bに固着され、紙層3の第1の端部3Aは第2の接着剤ビード1
28によりり紙層2の第1の端部2Aに固着され、紙層4の第1の端部4Aは第3の接着剤ビード130により紙層3の第1の端部3Aに固着されている。 紙層2、
3、4の第1の端部2A、3A、4Aは紙層3の第2の端部3Bと、紙層4の第2の端部4Bの間に挿入される。 紙層4の外表面はには、ポリエチレン等の熱融着性のプラスチックにより被覆され、ダンネージエアバッグ110に耐水性が与えられる。 次いで、紙層4の第2の端部4Bは、熱融着技術により紙層4の第1の端部4A
に固着可能となる。 ダンネージエアバッグ110を密封することに関連して熱融着性のポリウレタンを使う代わりに、他の熱融着性のプラスチック材料を用いていてもよい。
【0021】既述したように、フラップ部132は高いストレスが負荷される領域134に配設されている。 従って、領域134には付加的なストレスがかからないようにするために、或いは、領域134が更に脆弱にならないようにするために、ダンネージエアバッグ110の弁120は、ダンネージエアバッグ110の第1の側部としての上側の領域134の近傍から、領域134から離れたダンネージエアバッグ110の第2の側部としての下側の位置136に移されている。
【0022】図1のダンネージエアバッグ10の場合と同様に、弁120は嚢体122の内部に連通するように嚢体122の下壁122Aに取り付けられており、紙層1、2、3、4には適当な穴1C、2C、3C、4Cが形成されている。 穴1C、2C、3C、4Cを通して弁120は外部に突き出しており、ダンネージエアバッグ110の外部からアクセスしてダンネージエアバッグ1
10を膨らますことが可能となっている。 弁120がフラップ部132および高ストレス領域134から離れているので、穴1C、2C、3C、4Cによる紙層1、
2、3、4の相対的に弱い脆弱部が、高ストレス領域1
34を更に弱くしたり、ストレスを与えたりすることがなく、ダンネージエアバッグ110の破裂強度を改善することができる。 位置136に配設されても弁120
は、ダンネージエアバッグ110を実際に使用する際に外部から容易にアクセスすることができる程度にダンネージエアバッグ110の端の方に配置されている点に注意されたい。
【0023】図5は、図4のダンネージエアバッグ11
0とは異なる構成による本発明のダンネージエアバッグである。 より詳細には、本発明の原理による図5のダンネージエアバッグ210は紙層を8層積層した積層体を具備している。 ここで、ダンネージエアバッグの紙層の数は変えることができ、例えば、2から8のいずれの数の紙層を具備していても良い。
【0024】ダンネージエアバッグ210は、内側に設けられた第1のバッグ219と、外側に設けられた第2
のバッグ224とを具備しており、第1のバッグ219
は第2のバッグ224内に包囲されている。 第1のバッグ219は嚢体222と、嚢体222の外側に配設された第1と第2の紙層221、223とを含んでいる。 第1のバッグ219の端部225では、嚢体222と第1
と第2の紙層221、223;221、223が2重折りに折り重ねられ封止されている。 封止された端部22
5は、適当な接着剤または接着テープ227により折り曲げられた状態で留められる。 封止された端部225は2重折りにて図示されているが、1重折りになっていてもよいことは言うまでもない。
【0025】第2のバッグ224は上下積層体240;
240から形成されており、第1のバッグ219は、上下積層体240:240の間に配置されている。 一対の積層体240;240は互いに長手方向にオフセットされており、図5には一方しか図示されていないが、上下積層体240;240の一方の端部により折曲部242
が形成される。 折曲部242の各々は、関連する第1のバッグ219の端部を越えて、より詳細には例えば10
2mm(4inch)の長さを以て延設されている。
【0026】上下積層体240;240は、例えば、6
つの紙層243〜248を具備することができる。 最も内側の紙層243、つまり、第1のバッグ219に接する紙層は常温接着剤250により隣接する外側の紙層2
44に固着されている。 同様に、最も外側の紙層24
8、つまり第1のバッグ219から最も離れた紙層は、
常温接着剤252により隣接する内側の紙層247に固着されている。
【0027】上下積層体240:240においてフラップ部242を形成する端部における接着剤250、25
2は、フラップ部242を形成しない端部における接着剤250、252よりも長手方向に広い範囲にわたって適用され、フラップ部242の各々が所定の長さを有して、対応するフラップ部242を形成しない側の端部に折り重ねて適正に接着または固着できるようになっている。 より詳細には、例えば、フラップ部242を形成しない側の端部では接着剤250、252を長手方向に1
52mm(6inch)適用し、フラップ部242を形成する側の端部では接着剤250、252を例えば約254
mm(10inch)適用することができる。 既述したように、フラップ部242は長手方向に約102mm(4in
ch)形成され、接着剤は横断方向に約102mm(4in
ch)の距離を以て互いに離間している。
【0028】ダンネージエアバッグ210を、第1のバッグ219と、上下積層体240;240から成る第2
のバッグ224から形成することが望ましい場合、上下積層体240;240の折曲部242は、ダンネージエアバッグ210の右側または右端に関して図5に示すように、矢印Dのように下方に折り間部、フラップ部24
2が上下積層体240:240の関連するフラップ部を形成しない端部の上に折り重ねるようにする。
【0029】フラップ部242を上下積層体240:2
40の関連するフラップ部を形成しない端部に固定するために、各フラップ部242は後述する接着方法により他の積層体のフラップ部を形成しない端部に接着または固着される。 つまり、フラップ部242の一部を形成する紙層243の表面を他の積層体240の紙層248に接着ビード253により接着する。 接着ビード253において、ホットメルト接着剤がHで示され、常温接着剤がCにて示されており、これらはダンネージエアバッグ210または常温接着剤のビード250の長手方向に対して横断するように適用されている。 接着剤ビード25
3に加えて適当なテープ254がフラップ部242に重ねて設けることができる。 このテープ254は接着ビード256により紙層248に固定される。 接着ビード2
56においてホットメルト接着剤がHで示され、常温接着剤がCにて示されている。 テープ254は、更に、接着ビード258により他方の積層体240の外側の紙層248に固着される。 接着ビード258において、接着ビード256においてホットメルト接着剤がHで示され、常温接着剤がCにて示されており、これらは既述した接着ビードとはことなる構成を有している。 更に、テープ254の中間領域は、ホットメルト接着剤Hのみから成る接着ビード260によりフラップ部242の先端232に固着されている。
【0030】本発明の原理によれば、図5のダンネージエアバッグ210において、フラップ部242の先端部232に隣接して高ストレス領域234が形成される。
従って、領域234に付加的なストレスが負荷されないようにするために、或いは、この領域234に脆弱な部分が形成されないようにするために、ダンネージエアバッグ210の弁220はフラップ部242の先端部23
2に隣接する領域234ではなく、図5に示すようにダンネージエアバッグ210の第1の側部としての下側において参照番号236で示す領域に配設されている。 領域236は、高ストレス領域234から離れたダンネージエアバッグ210の第2の側部としての上側に配置されている。
【0031】図1、4のサーボモータ10、110の場合と同様に、弁220は嚢体222の内部に連通できるように嚢体222に固着されている。 紙層221、22
3および上積層体240の紙層243〜248には、図5に示すように、穴1C〜8Cが形成されている。 穴1
C〜8Cを通して弁220が突き出し、ダンネージエアバッグ210の外部からアクセスしてダンネージエアバッグ210を容易に膨張させることが可能となっている。
【0032】弁220が先端部232および高ストレス領域234から離れているので、穴3C〜8Cによる紙層243〜248の比較的脆弱な部分が高ストレス領域を更に脆弱にしたり更なるストレスが負荷されることがなく、ダンネージエアバッグ210は高い破裂強度を示す。
【0033】また、図4のダンネージエアバッグ110
では、紙層の端部2A、3A、4Aが紙層の端部4Bの下側に挿入されてフラップ部をたくし込んだ構成を有しているが、図5のダンネージエアバッグ210ではフラップ部242は紙層248の外側に配置、固定される構成となっており、この構成ににより自動機械に製造可能となっている。 フラップ部242は、テープ254、および、ホットメルト接着剤と常温接着剤とを含む接着剤ビード253、254から成る接着構造により固着されている。 この接着構造およびフラップ部242と紙層2
48の間に付加的な接触面積を確保する必要性から、図4のダンネージエアバッグ110では76.2mm(7
6.2mm(3inch))必要であるのに対して、図5の構成では102mm(4inch)のフラップ部242が必要となる。 フラップ部242を長くすることにより弁2
20の配置の問題が生じるかもしれないが、本実施形態では弁220は図5に示すように領域236に配置されているために、この問題が生じることがない。 従って、
フラップ部242を長くすることが可能となる。
【0034】以下に試験結果を説明する。 以下の表は、
図4に示すタイプのダンネージエアバッグ110を図2
に示すタイプのダンネージエアバッグ10と比較したものであり、1997年の結果は図4のタイプのダンネージエアバッグであり、1996年の結果は図2のタイプのダンネージエアバッグである。 ────────────────────────────── 実施日 型番 破裂圧力 (psi) ────────────────────────────── 97年3月31日 400 21.17 600 31.25 800 40.83 ────────────────────────────── 96年3月31日 400 18.46 600 26.85 800 34.45 ────────────────────────────── 96年6月30日 400 16.88 600 28.83 800 34.76 ────────────────────────────── 96年9月30日 400 19.81 600 29.46 800 36.80 ──────────────────────────────
【0035】上記の試験結果によれば、400で示す型のダンネージエアバッグは、図2、4に示すような4層の紙バッグを具備し、600で示す型のダンネージエアバッグは図示しないが6層の紙バッグを具備し、800
で示す型のダンネージエアバッグは、図2、4に示す構成に類似した8層の紙バッグを具備している。 1996
年に実施された全ての試験では、高ストレス領域の近傍に弁20が配設されている図2に示すような従来のダンネージエアバッグが用いられている。 これに対して19
97年に実施された試験では、図4に示すダンネージエアバッグが用いられている。
【0036】1996年に実施された従来の400の型のダンネージエアバッグでは破裂強度が平均で18.0
7 psiであり、600の型のダンネージエアバッグでは破裂強度が平均で28.17 psiであり、800の型のダンネージエアバッグでは破裂強度が平均で35.48
psiである。 図4のダンネージエアバッグでは、400
の型のダンネージエアバッグでは破裂強度が21.17
psiであり、600の型のダンネージエアバッグでは破裂強度が31.25 psiであり、800の型のダンネージエアバッグでは破裂強度が40.83 psiとなっている。 つまり、図4のダンネージエアバッグ400、60
0、800の型は、従来のダンネージエアバッグよりも破裂強度が17.16%、10.89%、15.08%
高くなっている。
【0037】本発明のダンネージエアバッグによれば破裂強度が高くなる。 従来の破裂強度レベルを達成するために、本発明によれば1また複数の紙層を省略することが可能となり製造コストが削減される。 また、弁220
は新規な配置である領域236に設けられているが、ダンネージエアバッグ210を実際の貨物に対して配置したときに、作業員が容易に弁220にアクセスすることができる。
【0038】本発明の実施形態を説明したが、本発明の精神と範囲とを逸脱することなく、その改良と変形が可能であることを当業者の当然とするところである。
【図1】貨物倉内に配置された貨物の斜視図であり、ダンネージエアバッグが貨物の間に配置されている様子を示す図である。
【図2】従来のダンネージエアバッグの断面図である。
【図3】ダンネージエアバッグの破裂するパターンを示す図である。
【図4】本発明第1の実施形態によるダンネージエアバッグの断面図である。
【図5】本発明第2の実施形態によるダンネージエアバッグの断面図である。
110…ダンネージエアバッグ 120…弁 122…嚢体 124…外バッグ 132…フラップ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン レスリー ハリントン アメリカ合衆国,アーカンソー 72150, シェリダン,グラント 167069 311 (72)発明者 フィリップ エス. マッセイ アメリカ合衆国,テネシー 38474,マウ ント プレザント,フリーダム ロード 98
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