JP3985645B2 - 電磁継電器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁継電器、特に、そのシール構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電磁継電器としては、概略図として示した図26に示すようにプリント基板に表面実装して使用するものがある(例えば、非特許文献1参照)。
すなわち、箱形ベースブロック1に電磁石ブロック2および接極子ブロック3を順次組み込み、ついで、ケース4を嵌合した後、図27に示すように、前記ベースブロック1とケース4との間に形成された間隙にシール材5を注入,固化して形成したものである。
【0003】
【非特許文献1】
ベスト制御機器オムロン第11版(1992年7月)
(カタログ番号 SAAO−005)
P.962 「シングル・ステイブル形 形G6H−2F」
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例にかかる電磁継電器は、ベースブロック1の底面とケース4の開口縁部とが略同一平面上にある。このため、ベースブロック1とケース4との間に形成された間隙にシール材5を注入しようとすると、前記間隙の真上からシール材5を注入しなければならない(図27)。この結果、注入ノズル7の位置決めが容易でなく、作業性が悪いという問題点がある。
【0005】
本発明は、前記問題点に鑑み、シール作業を容易、かつ、迅速に行うことができる電磁継電器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電磁継電器は、前記目的を達成するため、電磁石ブロックを収納する箱形ベースブロックの外周面のうち、その開口縁部周辺から突出する端子を、その基部から前記外周面に沿って屈曲するとともに、前記箱形ベースブロックに嵌合した箱形ケースと前記箱形ベースブロックとの間に形成される間隙にシール剤を注入,固化してシールする電磁継電器において、前記箱形ベースブロックの外周面の上方縁部に連続する環状段部を設け、前記環状段部の外周面を前記箱形ケースの内側面に当接可能な嵌合面とするとともに、前記箱形ベースブロックから突出する前記端子のうち、屈曲した基部表面を前記嵌合面の下方縁部に当接させ、かつ、前記基部から中間部までを前記嵌合面と面一にする一方、前記端子の中間部を外方に屈曲し、前記箱形ケースの開口縁部に形成した切り欠き部に嵌合するとともに、前記ケースの外側面と前記端子の中間部の外側面とを面一にした構成としてある。
【0007】
したがって、本発明にかかる請求項1によれば、端子の中間部の外側面とケースの外側面とが面一になる。このため、端子の中間部の内側面とベースブロックの外側面との間に間隙が形成され、シール材を注入する際のノズルの位置決めが容易となり、作業性が向上する。
また、ベースブロックの外周面に設けた連続する嵌合面がケースの内側面隅部に当接し、シール剤がベースブロック内に侵入するのを防止する。
【0008】
本発明の実施形態としては、前記箱形ケースの開口部から箱形ベースブロックの底部を突出させてもよい。
【0009】
本実施形態によれば、ベースブロックの底面近傍の側面縁部が露出するので、シール材を側方からも注入でき、シール作業の自由度が大きくなり、生産容易となる。
また、基板に実装しようとすると、ケースの開口部から突出する端子の自由端部の長さ寸法が従来例よりも大きくなるので、各端子が弾性変形しやすくなる。このため、本願発明にかかる電磁継電器をプリント基板に表面実装した場合に、熱によってプリント基板が膨張,収縮を繰り返しても、これを端子が弾性変形して吸収するので、電磁継電器の端子がプリント基板から剥離しにくくなる。
【0010】
他の実施形態としては、箱形ベースブロックの底面近傍の側面縁部に、シール材ガイド用傾斜面を設けておいてもよい。
【0011】
本実施形態によれば、ベースブロックの底面近傍の側面縁部に、シール材ガイド用の傾斜面を設けてあるので、シール材を注入する際のノズルの位置決めがより一層容易になり、生産性が向上するという効果がある。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図1ないし図25の添付図面に従って説明する。
本実施例にかかる電磁継電器は、大略、電磁石ブロック10に2次成形を施して形成したベースブロック20と、永久磁石30と、接極子ブロック40と、ケース50とからなるものである。
【0013】
電磁石ブロック10は、図5および図6に示すように、断面略コ字形の鉄芯11をインサート成形したスプール12にコイル16を巻回して形成したものである。なお、説明の便宜上、図5においてはコイル16を省略してある。
【0014】
前記スプール12は、図5に示すように、その両端に形成した鍔部13,14の上端面から前記鉄芯11の両端に位置する磁極面11a,11bがそれぞれ露出している一方、前記鍔部13,14に一組の中継端子17,18がそれぞれインサート成形され、そのからげ部17a,18aが前記鍔部13,14の両側端面からそれぞれ突出している。さらに、前記鍔部13には、その側端面に沿ってガイド溝13aが形成され、その一方の開口部が前記からげ部17aの基部近傍に位置し(図11)、他方の開口部が、鍔部13の内側面のうち、第1胴部12aの外周面近傍に位置している。前記鍔部14にも、ガイド溝13aと同様なガイド溝14aが形成されている。
【0015】
なお、前記中継端子17,18は、図7,図8および図10に示すように、そのアンカー部17b,18bが鍔部13,14にそれぞれ奥深くインサート成形され、抜け止めされている。
【0016】
前記スプール12の中央から偏心した位置に設けられた中央鍔部15には、後述する永久磁石30を挿入するための挿入孔15aが形成され、さらに、この挿入孔15aを挟むように平行なガイド溝15b,15cが設けられている。このガイド溝15bの底面は水平であり(図13)、その両側開口部が前記スプール12の第1,第2胴部12a,12bの外周面近傍にそれぞれ位置している。一方、ガイド溝15cの底面は傾斜しており(図14)、一方の開口部が第1胴部12aの外周面近傍に位置し、他方の開口部が第2胴部12bの外周面から少し離れた高い所に位置している。ただし、第1胴部12aに向けて開口するガイド溝15b,15cの開口部は第1胴部12aの外周面から略同一の距離に位置している。なお、ガイド溝15b,15cの形状は必ずしもこれに限らず、巻回するコイルの巻回数に応じて傾斜角度,設置位置等を適宜選択できる。
【0017】
したがって、鍔部13にインサート成形した中継端子17のからげ部17aにコイル16の一端部をからげた後、このコイル16を鍔部13に設けたガイド溝13aに沿わせてスプール12の第1胴部12aまで引き出し、所望の巻回数の約20%を巻回した後、中央鍔部15に形成したガイド溝15bに沿って第2胴部12bまで引き出し、所望の巻回数(100%)を巻回した後、中央鍔部15のガイド溝15cに沿わせて第1胴部12aまで再び引き出して残る80%の巻回数を巻回し、ついで、コイル16を中継端子18のからげ部18aにからげた後、からげ部17a,18aにハンダ付けすることにより、コイル16の巻回作業が完了する。
【0018】
本実施例によれば、第1胴部12aに対するコイル16の最初の巻回作業における巻回数が約20%と少なく、第2回目の巻回数が残る約80%であるので、コイル16の最終の巻き終わり部分が第1胴部12aにおける最初の巻回作業によるコイル16の巻き終わり部分から所定の距離だけ離れることになる。このため、後述する2次成形の際に最外周面に位置するコイル16の絶縁皮膜が樹脂材の熱によって若干溶融,剥離しても、最外周面に位置するコイル16と、その直下に位置するコイル16との電圧差が小さいので、短絡しにくくなり、歩留まりが良くなるという利点がある。
【0019】
本実施例では、第1胴部12aにおける最初の巻回作業で約20%を巻回し、ついで、第2胴部12bにおいて100%の巻回作業を行った後、再び、第1胴部12aにおいて残る約80%の巻回作業を行ったが、必ずしもこれに限らず、例えば、第1胴部12aにおける最初の巻回作業で所定の巻回数の約50%を巻回するようにしてもよい。
【0020】
ベースブロック20は、前記電磁石ブロック10をリードフレーム60と一体に2次成形して形成したものである。
すなわち、前記リードフレーム60は、図15ないし図18に示すように、フープ材の所定位置に固定接点23a,24aを固着一体化し、打ち抜いてコイル端子21、共通端子22、固定接点端子23,24の一部、および、接続突起62を形成した後、図15の斜線で示した部分を切除し、折り曲げたものである。そして、図19ないし図21に示すように、リードフレーム60を反転し、コイル端子21の自由端部に前記電磁石ブロック10の中継端子17,18をそれぞれ載置して位置決めした後、レーザ溶接で接続一体化する。
【0021】
次に、図22に示すように、リードフレーム60に一体化した電磁石ブロック10を下金型70に組み込み、前記下金型70に上金型73を組み合わせ、上金型73に組み付けた位置決め部材74,74で鉄芯11の角部を係止することにより、電磁石ブロック10の挿入孔15aを下金型70に突設した位置決めピン71に嵌合するとともに、鉄芯11の磁極面11a,11bを突き出しピン72,72に突き合わせ、キャビティ77内に前記電磁石ブロック10を位置決めする。
【0022】
そして、上金型73に設けたランナー75のゲート76から溶融した樹脂材を電磁石ブロック10の注入孔15dに注入し、樹脂圧で電磁石ブロック10を下金型70に押し付けて強固に位置決めするとともに、注入孔15dから溢れ出た樹脂材をキャビティ77内に充填することにより、ベースブロック20を形成する。ついで、下金型70を引き下げた後、突き出しピン72,72で鉄芯11を突き出すことにより、ベースブロック20が得られる(図24)。なお、前述の2次成形により、ベースブロック20の外側面の上方縁部に、図1においてハッチングで示した連続する嵌合面25が形成されるとともに、その外側面の下方縁部にシール材ガイド用の傾斜面26が形成される。
【0023】
前述の実施例では、上金型73に設けた位置決め部材74,74で電磁石ブロック10を下金型70に初期の位置決めをし、ランナー75のゲート76から射出する樹脂材の樹脂圧で強固に位置決めする場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、図23に示すように、上金型73に設けたランナー75のゲート76、および、ランナー77,77のゲート78,78から射出する樹脂材の樹脂圧で電磁石ブロック10を下金型70に押し付けて強固に位置決めするようにしてもよい。
【0024】
次に、図25に示すように、2次成形で得たベースブロック20と一体なリードフレーム60にプレス加工を施し、コイル端子21,共通端子22,固定接点端子23,24を切り出し、各端子の先端部を下方側に折り曲げ、さらに、各端子を基部から下方に折り曲げることにより、ベースブロック20が完成する。
【0025】
本実施例によれば、リードフレーム60の接続突起62がベースブロック10の外側面にインサート成形されているので、ベースブロック20がリードフレーム60から脱落せず、リードフレーム60と一体に搬送できる。
しかも、共通端子22の略T字形状の接続受け部22aから延在したアンカー用突起22bがベースブロック10の外側壁にインサート成形されているので、ベースブロック10の外側面から突出する共通端子22を、その基部から屈曲しても、共通端子22にガタツキが生じないという利点がある。
【0026】
前述の実施例では、各端子21,22,23,24の先端部を予め内方に屈曲しておく場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、外方に予め屈曲しておいてもよく、あるいは、後述するシール材80でシールし、予備ハンダ付けした後に内方また外方に屈曲するようにしてもよい。
なお、各端子の先端部を内方に屈曲することにより、床面積が小さくなり、実装密度が高くなるという利点がある一方、各端子の先端部を外方に屈曲することにより、ハンダ付けが容易になり、接着信頼性が高くなるという利点がある。
【0027】
永久磁石30は希土類を焼結して形成した略直方体形状を有するもので、リードフレーム60に支持された電磁石ブロック10の挿入孔15aに上方から挿着し、その下方側の磁極面31を鉄芯11の上面に接触するように組み付けた後、着磁される。
【0028】
接極子ブロック40は、図1に示すように、接極子41の両側に並設した可動接触片42,42を支持部43で一体成形したものである。
【0029】
前記接極子41は磁性材からなる平面長方形の板材であり、その下面中央部に支持突部41cが突き出し加工によって形成されている(図3)。
【0030】
前記可動接触片42,42は、巾方向に2分割された両側端部に可動接点42a,42bをそれぞれ設けたツイン接点構造を有する。そして、可動接触片42,42は、その中央部から平面略T字形状の接続部42cを側方に延在し、この接続部42cは前記支持部43の側面から突出している。
【0031】
前記支持部43は、並設した前記接極子41および可動接触片42,42をインサート成形して一体化する樹脂成形品であり、その下面中央部から前記鉄芯41の支持突部41cが露出している。
【0032】
したがって、リードフレーム60に支持されたベースブロック20の上方から接極子ブロック40を組み付け、永久磁石30の磁極面32に接極子41の支持突部41cを載置し、接続部42cを共通端子22の接続受け部22aに位置決めしてレーザ溶接することにより、接極子41の両側端部41a,41bが鉄芯11の磁極面11a,11bに交互に接離するとともに、可動接点42a,42bが固定接点23a,24aに交互に接離する。
【0033】
なお、本実施例では、接極子41の支持突部41cが永久磁石30の磁極面32の中央から偏心した所に位置決めされているので、左右の磁気バランスが崩れており、自己復帰型となっている。
【0034】
ケース50は、接極子ブロック40を組み込んだベースブロック20に嵌合できる箱形状の樹脂成形品であり、その開口縁部には前記コイル端子21,21、共通端子22および固定接点端子23,24に嵌合する切り欠き部51,51,52,53,54が形成され、その天井面隅部にはガス抜き孔55が形成されている。
【0035】
そして、リードフレーム60に支持されたベースブロック20に前記ケース50を部分的に嵌合して押し下げると、前記ベースブロック20がリードフレーム60の接続突起62,62から脱落し、ついで、ケース50がベースブロック20に完全に嵌合し、ケース50の切り欠き部51〜54に端子21〜24の中間部が嵌合し、各端子21〜24の中間部の外側面が前記ケース50の外側面と面一になる。ただし、前記ケース50の高さ寸法はベースブロック20の高さ寸法よりも小さいので、ベースブロック20の底部がケース50の開口部から突出し、ベースブロック20の底面近傍の側面縁部に設けた傾斜面26が露出する。
【0036】
本実施例では接続突起62を切断しないので、切断によって生じた切り粉がベースブロック20内に混入しないという利点がある。
【0037】
なお、前述の実施例では、接続突起62からベースブロック20を脱落させて分離する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、前記接続突起62をベースブロック20に深くインサート成形し、接続突起62を切断してベースブロック20を分離するようにしてもよい。
【0038】
次に、図4に示すように、ベースブロック20の底面近傍に形成した傾斜面26に向けてシール材80を注入すると、この傾斜面26に沿ってシール材80が流れ落ち、ベースブロック20とケース50との間隙をシールする。ただし、ベースブロック20の外側面に設けた連続する嵌合面25がケース50の内側面隅部に当接し、シール材80がベースブロック20内に侵入するのを防止する。
【0039】
そして、ケース50のガス抜き孔55から内部ガスを吸引した後、熱封止することにより、組立作業が完了する。
【0040】
次に、前述の構成からなる電磁継電器の動作について説明する。
まず、無励磁の場合、左右の磁気バランスが崩れているので、接極子41の一端部41aが鉄芯11の磁極面11aに吸着しているとともに、可動接触片42の可動接点42aが固定接点23aに当接している一方、可動接点42bが固定接点24aから開離している。
【0041】
そして、永久磁石30の磁力を打ち消す方向に磁束が生じるようにコイル16に電圧を印加して電磁石ブロック10を励磁すると、永久磁石30の磁力に抗して接極子41が支持突部41cを支点として回動し、接極子41の一端部41aが鉄芯11の磁極面11aから開離し、ついで、可動接点42aが固定接点23aから開離し、可動接点42bが固定接点24aに接触した後、接極子41の他端部41bが鉄芯11の磁極面11bに吸着する。
【0042】
さらに、前記コイル16の励磁を解くと、左右の磁気バランスが崩れているので、永久磁石30の磁力によって接極子41が前述と逆の動作を行い、接極子ブロック40が回動して元の状態に復帰する。
【0043】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1によれば、端子の中間部の外側面とケースの外側面とが面一になる。このため、端子の中間部の内側面とベースブロックの外側面との間に間隙が形成され、シール材を注入する際の位置決めが容易になり、生産性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる電磁継電器の実施例を示す分解斜視図である。
【図2】 図1に示した電磁継電器の平面部分断面図である。
【図3】 図1に示した電磁継電器の正面部分断面図である。
【図4】 図1に示した電磁継電器のシール作業を説明するための左側面部分断面図である。
【図5】 本発明にかかる電磁継電器の電磁石ブロックを示す斜視図である。
【図6】 図5に示した電磁石ブロックの断面図である。
【図7】 図5に示した電磁石ブロックの平面図である。
【図8】 図5に示した電磁石ブロックの正面図である。
【図9】 図5に示した電磁石ブロックの底面図である。
【図10】 図5に示した電磁石ブロックの左側面図である。
【図11】 図5に示した電磁石ブロックの横断面図である。
【図12】 図5に示した電磁石ブロックの中央横断面図である。
【図13】 図5に示した電磁石ブロックの部分断面図である。
【図14】 図5に示した電磁石ブロックの部分断面図である。
【図15】 本発明にかかる電磁継電器の製造に使用するリードフレームの平面図である。
【図16】 図15のリードフレームに曲げ加工を施した状態を示す平面図である。
【図17】 図16に示したリードフレームの正面図である。
【図18】 図15に示したリードフレームの右側面図である。
【図19】 本発明にかかる電磁継電器の製造に使用するリードフレームに電磁石ブロックを載置した状態を示す平面図である。
【図20】 図19に示したリードフレームの正面図である。
【図21】 図19に示したリードフレームの左側面図である。
【図22】 本発明にかかる電磁継電器を製造する際に行う2次成形の方法を示す断面図である。
【図23】 図22に示した2次成形とは別の方法を示す断面図である。
【図24】 本発明にかかる2次成形で形成したベースブロックを示す斜視図である。
【図25】 本発明にかかる2次成形で形成したベースブロックにプレス加工を施した状態を示す斜視図である。
【図26】 従来例にかかる電磁継電器の実施例を示す分解斜視図である。
【図27】 図26に示した電磁継電器のシール作業を説明するための側面部分断面図である。
【符号の説明】
10…電磁石ブロック、20…ベースブロック、21…コイル端子、22…共通端子、22a…接続部、22b…アンカー用突起、23,24…固定接点端子、25…嵌合面、26…傾斜面、30…永久磁石、40…接極子ブロック、50…ケース、51〜54…切り欠き部、60…リードフレーム、62…支持突起。
Claims (3)
- 電磁石ブロックを収納する箱形ベースブロックの外周面のうち、その開口縁部周辺から突出する端子を、その基部から前記外周面に沿って屈曲するとともに、前記箱形ベースブロックに嵌合した箱形ケースと前記箱形ベースブロックとの間に形成される間隙にシール剤を注入,固化してシールする電磁継電器において、
前記箱形ベースブロックの外周面の上方縁部に連続する環状段部を設け、前記環状段部の外周面を前記箱形ケースの内側面に当接可能な嵌合面とするとともに、前記箱形ベースブロックから突出する前記端子のうち、屈曲した基部表面を前記嵌合面の下方縁部に当接させ、かつ、前記基部から中間部までを前記嵌合面と面一にする一方、前記端子の中間部を外方に屈曲し、前記箱形ケースの開口縁部に形成した切り欠き部に嵌合するとともに、前記ケースの外側面と前記端子の中間部の外側面とを面一にしたことを特徴とする電磁継電器。 - 箱形ケースの開口部から箱形ベースブロックの底部を突出させたことを特徴とする請求項1に記載の電磁継電器。
- 箱形ベースブロックの底面近傍の側面縁部に、シール材ガイド用傾斜面を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の電磁継電器。
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