JP4355736B2 - Motor and mobile phone - Google Patents
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Description
本発明は、回路基板の給電部と接触して給電を受ける給電端子を備えるモータ及び携帯電話に関する。 The present invention relates to a motor and a mobile phone including a power supply terminal that receives power supply in contact with a power supply unit of a circuit board.
特許文献1には、従来の給電端子を備えたモータが開示されている。図12に示すように、従来の給電端子150は、取付け部103の一端100がモータ端子に取り付けてあり、取付け部103の他端105からモータの後端面に沿って直線状に延びる第1部分110と、第1部分110に連続してモータ前端側に湾曲状に突出するU字部125をモータ1と回路基板31の間に形成する第2部分と、第2部分に連続して回路基板31側に突出する湾曲部と湾曲部の回路基板側の頂部に回路基板の給電部と接触する接地部135とを有する第3部分とを備えている。
しかし、上述の特許文献1に記載の従来技術では、図12に示すように、給電端子150の接地部135と回路基板31の給電部3が圧接すると、給電端子150において、U字部125の曲率中心130には、第1部分の下端115を支点とする腕の長さSの回路基板31側に向かう回転モーメントが生ずるため、給電端子150は、U字部125が回路基板31に接触するように変形する。回路基板には給電部以外に他の電極等も配置されるが、回路基板31のショートを防止するために、回路基板31の設計上、この接触を回避しなければならないという制約があった。また、第1部分の下端115とU字部125の折り返し点130に応力が集中し、給電端子150の弾性が劣化することにより、回路基板31の給電部3と給電端子150の接地部135の接触圧力を高く維持することができないという問題があった。
However, in the related art described in
本発明は、給電端子の接地部と回路基板の給電部が圧接する際の、給電端子が回路基板の外部給電部以外の箇所に接触するような変形を防止すること、及び給電端子の弾性の劣化を軽減することを目的とする。 The present invention prevents the deformation of the power supply terminal in contact with a portion other than the external power supply portion of the circuit board when the grounding portion of the power supply terminal and the power supply portion of the circuit board are in pressure contact, and the elasticity of the power supply terminal. The purpose is to reduce deterioration.
前記課題を解決するために、請求項1に記載された発明は、回路基板の給電部と接触して給電を受ける給電端子を備えるモータであって、給電端子は、一端がモータの後端に取り付けてあり、モータ後端に沿って回路基板側に直線状に延びる第1部分と、第1部分に連続して回路基板側に湾曲状に突出する第2部分と、第2部分に連続してモータ前端側に湾曲状に突出するU字部をモータと回路基板の間に設けた第3部分と、第3部分に連続して回路基板側に突出する湾曲部と湾曲部の回路基板側の頂部に回路基板の給電部と接触する接地部とを有する第4部分とを備え、第2部分は第1部分よりも前側に位置し、回路基板の給電部と第4部分の接地部が圧接した際に、第2部分の湾曲の頂部と第4部分が圧接することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention described in
請求項2に記載された発明は、回路基板の給電部と接触して給電を受ける給電端子を備えるモータであって、給電端子は、一端がモータの後端に取り付けてあり、モータ後端に沿って回路基板側に直線状に延びる第1部分と、第1部分に連続して回路基板側に湾曲状に突出する第2部分と、第2部分に連続してモータ前端側に湾曲状に突出するU字部をモータと回路基板の間に設けた第3部分と、第3部分に連続して回路基板側に突出する湾曲部と湾曲部の回路基板側の頂部に回路基板の給電部と接触する接地部とを有する第4部分とを備え、第2部分は第1部分よりも後ろ側に湾曲状に突出し且つ第3部分のU字部よりも回路基板側に位置し、回路基板の給電部と第4部分の接地部が圧接した際に、第2部分と第4部分の湾曲部が圧接することを特徴とする。
The invention described in
請求項3に記載された発明は、請求項1又は2に記載の発明において、回転軸に、分銅を偏心固定させたことを特徴とする。
The invention described in
請求項4に記載された発明は、請求項3に記載のモータを備えたことを特徴とする携帯電話の発明である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cellular phone comprising the motor according to the third aspect.
請求項1に記載の発明によれば、図1(a)又は図2(a)に示すように、給電端子5の接地部27と回路基板31の給電部3が圧接した際に、第2部分17の湾曲が開くように弾性変形し、第3部分23のU字部24は上部33を樹脂台35の下端37に接しながらモータ1前端方向に移動する一方、第3部分23のU字部24の曲率中心36を作用点とする回路基板31に向かう回転モーメントは、第2部分17の湾曲の頂点18を支点とするものであり、従来の給電端子150と比べて小さいので、U字部24が回路基板31側に移動する距離は小さい。従って、給電端子5のU字部24が回路基板31と接触することがなく、回路基板31のショート等を防ぐために、回路基板31の給電部3周辺の設計上、特別な配慮をする必要がない。給電端子5の第2部分17が湾曲しているので、給電端子5の接地部27と回路基板31の給電部3が圧接した際に、第2部分17が弾性変形して、第1部分の下端16と第3部分23のU字部24の折り返し部20に集中する応力を分散し、給電端子5の弾性の劣化を軽減することができる。
According to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1A or 2A, when the
図1(b)又は図2(b)に示すように、回路基板31の給電部3と給電端子5の接地部27が圧接した際に、第3部分23のU字部24の湾曲は閉じるように弾性変形し、また第2部分17の湾曲の頂部18と第4部分25が圧接する。従って、第4部分25は、第2部分17から、接触部28において、回路基板31側に向けて、第2部分17の湾曲が弾性により閉じようとする押圧力30を受け、この押圧力30と、第3部分23のU字部24の湾曲が弾性により開こうとする圧力との合成圧力で、給電端子5の接地部27を回路基板31の給電部3に圧接させることができ、接地部27と給電部3の接触安定性を従来の給電端子150よりも高くすることが可能である。
As shown in FIG. 1B or FIG. 2B, when the
請求項2に記載された発明によれば、図7(b)又は図8(b)に示すように、給電端子5の接地部27と回路基板31の給電部3が圧接した際に、給電端子5のU字部24は第2部分17の湾曲の頂点18を支点として回転するが、回転前は湾曲の頂点よりもモータ本体(モータケース)7側に位置しているので、回路基板31側へ向けて移動しても回路基板31と接触することを防止でき、回路基板31のショート等を防ぐために回路基板31の給電部3周辺の設計上、特別な配慮をする必要がない。給電端子5の第2部分17が湾曲しているので、給電端子5の接地部27と回路基板31の給電部3が圧接した際に、第2部分17が弾性変形して、第1部分の下端16と第3部分23のU字部24の折り返し部20に集中する応力を分散し、給電端子5の弾性の劣化を軽減することができる。給電端子5の接地部27と回路基板31の給電部3が圧接すると、給電端子5は、第3部分23のU字部24の湾曲を閉じるように、且つ、第2部分17の湾曲が第4部分25の湾曲部26を開くように圧接して、弾性変形する。従って、第4部分25の湾曲部26が弾性により閉じようとする押圧力40と、U字部24の湾曲が弾性により開くように作用する圧力42との、合成圧力44で接地部27を給電部3に圧接させることができる。更に、接地部27が押圧力40により回路基板31の給電部3に直接的に押圧されているので、接地部27と給電部3の接触安定性を高めることができる。
According to the second aspect of the present invention, when the
請求項3に記載された発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、回転軸8に分銅9を偏心固定するモータ1自体が振動しても、回路基板31の給電部3と給電端子5の接地部27の接触安定性を高くすることができる。
According to the third aspect of the present invention, the same effect as that of the first or second aspect of the invention can be achieved, and even if the
請求項4に記載された発明によれば、請求項3に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、携帯電話に振動モータを内蔵することができる。
According to the invention described in claim 4 , the same effect as that of the invention described in
以下に、添付図面を参照して、本発明の第1実施の形態を詳細に説明する。図1(a)は給電端子と回路基板の給電部との圧接前のモータを表わす縦断面図、図1(b)は給電端子と回路基板の給電部との圧接後のモータを表す縦断面図、図2(a)は給電端子と回路基板の給電部との圧接前における本実施の形態に係る給電端子を抜き出して表した縦断面図、図2(b)は給電端子と回路基板の給電部との圧接後における本実施の形態に係る給電端子を抜き出して表した縦断面図、図3は給電端子と回路基板の給電部とが圧接した際の給電端子の接地部の変位と接触圧力との関係をグラフに表した図である。図4は回路基板側から見たモータの平面図、図5はモータ後端面の平面図である。図6は給電端子と回路基板の給電部との圧接前における本実施の形態に係る給電端子を抜き出して表した斜視図である。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing a motor before pressure contact between the power feeding terminal and the power feeding portion of the circuit board, and FIG. 1B is a longitudinal sectional view showing the motor after pressure welding between the power feeding terminal and the power feeding portion of the circuit board. FIG. 2 (a) is a longitudinal sectional view showing the power supply terminal according to the present embodiment extracted before the pressure contact between the power supply terminal and the power supply portion of the circuit board, and FIG. 2 (b) is a diagram of the power supply terminal and the circuit board. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the power supply terminal according to the present embodiment extracted after the pressure contact with the power supply unit, and FIG. 3 shows the displacement and contact of the grounding part of the power supply terminal when the power supply terminal and the power supply unit of the circuit board are pressure contacted. It is the figure which represented the relationship with a pressure on a graph. 4 is a plan view of the motor viewed from the circuit board side, and FIG. 5 is a plan view of the rear end surface of the motor. FIG. 6 is a perspective view showing the power supply terminal according to the present embodiment extracted before the pressure contact between the power supply terminal and the power supply portion of the circuit board.
本実施の形態に係るモータ1は、携帯電話の振動モータとして用いられるものである。モータ1は、回転軸8を有する回転子と、固定子を有するモータケース7と、回路基板31の給電部3と接触して給電を受ける給電端子5とを備えている。モータ1は、回転軸8に分銅9を偏心固定しているものである。
The
固定子は、N、S極を持ったマグネット(永久磁石)からなるものであり、円筒形状の金属製モータケース7の内部に固定されたマグネットホルダーにより保持されている。モータケース7の内部には、コイルで形成された回転子が収容されている。回転子の中心には、軸受けで支持された回転軸8が固定され、回転軸8はモータケース7の前端から突出している。
The stator is composed of a magnet (permanent magnet) having N and S poles, and is held by a magnet holder fixed inside a cylindrical
モータケース7内には、回転軸8に整流子が固定され、整流子には一対のブラシが接触している。各ブラシには、給電端子5の取付け部13が固定されている。回転軸8の先端部には略半円柱状の分銅9が偏心固定されている。回転軸8が回転し分銅9を振り回すことによって、モータケース自体を振動させることができる。モータケース7は、ゴムホルダ11により覆われており、ゴムホルダ11は、携帯電話にモータ1を組み込んだ際に、モータ1が携帯電話筐体と一体となって振動するように、モータケース7を保持する。このような分銅付きモータ1は、携帯電話等で着信時にその筐体を振動させる振動モータに用いられる。
In the
モータ1には、ブラシと回路基板31の給電部3との電気的な接続をする給電端子5が備られている。各給電端子5は、各ブラシに対応して備えられ、回路基板31の給電部3からの所定の電圧をブラシに印加させるものである。給電端子5は、銅合金製の薄い板から形成され、給電端子5自体に弾性を持たせている。
The
以下、給電端子5の形状を詳細に説明する。図1及び図2に示すように、給電端子5は、取付け部13と、第1部分15と、第2部分17と、第3部分23と、第4部分25とを備えている。
Hereinafter, the shape of the
取付け部13は、一端10が各ブラシに溶接で固定されており、回転軸8に平行にモータ1後端まで直線状に延びている。
One
第1部分は、取付け部13の他端12から、モータ1後端に沿って、回路基板31側に直線状に延びている。第1部分15は、樹脂台35にかしめられて固定されている。
The first portion extends linearly from the
第2部分17は、第1部分15の下端16に連続して、回路基板31側に湾曲状に突出している。第2部分17は、第1部分15よりも前側に位置し、湾曲の頂部18を回路基板31側に向けたへの字状に形成されている。第2部分17の湾曲は、への字の2辺が挟む角を鈍角とするように形成されている。第3部分23は、第2部分17の前端19に連続して、モータ1前端側に湾曲状に突出するU字部24を、モータ1と回路基板31の間に形成している。U字部24は、折り返し部20を頂部としたU字状に形成されている。第3部分23は、折り返し部20を境に上部33と下部34とに分かれる。U字部24の上部33は、樹脂台35の下端37に接触している。
The
第4部分25は、第3部分23の下部34の後端21に連続して、回路基板31側に突出する湾曲部26を有し、湾曲部26の回路基板31側の頂部に回路基板31の給電部3と接触する接地部27を有する。第4部分25は、第3部分23よりも後側に位置し、第3部分23の下部34に対して鈍角を成すように回路基板31側に向いて、第3部分23に連続している。
The
接地部27は、図1及び図2に示すように、第4部分の湾曲部26の回路基板31側の頂部に対し、前側に偏って形成されている。接地部27は、回路基板31の給電部3との圧接前には、ゴムホルダ11の下端14よりも回路基板31側に位置している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the grounding
次に、本実施の形態に係るモータの作用効果を説明する。本実施の形態によれば、図1(a)又は図2(a)に示すように、給電端子5の接地部27と回路基板31の給電部3が圧接した際に、第2部分17の湾曲が開くように弾性変形し、第3部分23のU字部24は上部33を樹脂台35の下端37に接したままモータ1前端方向に移動する一方、U字部24の曲率中心36を作用点とする回路基板31に向かう回転モーメントは、第2部分17の湾曲の頂点18を支点とするものであり、従来の給電端子150と比べて小さいので、U字部24が回路基板31側に移動する距離は小さい。従って、回路基板31の給電部3周辺の設計上、特別な配慮をしなくても、給電端子5が回路基板31の給電部3以外の箇所と接触することがなく、回路基板31のショート等を防ぐことがでる。なお、第3部分23のU字部24の曲率中心36に生ずる回路基板31に向かう回転モーメントNは、N=T(腕の長さ)×F(弾性力)であり、従来の給電端子の場合の回転モーメントRは、R=S(腕の長さ)×F(弾性力)である。S>Tであるから、R>Nである。
Next, the function and effect of the motor according to the present embodiment will be described. According to the present embodiment, as shown in FIG. 1A or 2A, when the
給電端子5の第2部分17が湾曲しており弾性を有するので、給電端子5の接地部27と回路基板31の給電部が圧接した際に、第1部分の下端16と第3部分23のU字部24の折り返し部20に集中する応力を分散することができ、給電端子5の弾性の劣化を軽減することができる。
Since the
更に、図1(b)又は図2(b)に示すように、回路基板31の給電部3と給電端子5の接地部27が圧接した際に、第3部分23のU字部24の湾曲は閉じるように弾性変形し、また第2部分17の湾曲の頂部18と第4部分25が圧接する。従って、第4部分25は、第2部分17から、接触部28において、回路基板31側に向けて、第2部分17の湾曲が弾性により閉じようとする押圧力30を受け、この押圧力30と、第3部分23のU字部24の湾曲が弾性により開こうとする圧力32との合成圧力38で、給電端子5の接地部27を回路基板31の給電部3に圧接させることができ、接地部27と給電部3の接触安定性を従来の給電端子150よりも高くすることが可能である。
Further, as shown in FIG. 1B or FIG. 2B, when the
図3は、本実施の形態において、給電端子5の接地部27と回路基板31の給電部3が圧接した際の、給電端子5の接地部27の変位と接触圧力との関係を示したグラフである。図3に示すように、給電端子5の接地部27が回路基板31の給電部3と圧接して、接地部27がモータ1側に1mm変位すると、従来の給電端子150を使用した場合に比べ、約2倍の接触圧力が得られた。給電端子5を5回変位させた場合の実験データA、B、C、D及びEと、図12に示す従来の給電端子150を5回変位させた場合の実験データa、b、c、d及びeとを比較すると、給電端子5を使用した場合は、従来の給電端子150を使用した場合の約2倍の接触圧力をコンスタントに得られることが分かった。更に、給電端子5を5回変位させても、給電端子5を1回目に変位させたときと変わらない接触圧力を得ていることが分かった。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the displacement of the grounding
本実施の形態では、接地部27が回路基板31の給電部3と圧接する際に、第3部分23と第4部分25の境界を挟む湾曲が開くように弾性変形するので、接地部27は後ろ側に動きつつ給電部と圧接するが、接地部27は、第4部分25の湾曲部26の回路基板側31の頂部の前側に偏って形成されているため、給電部3との圧接は確実に成される。
In the present embodiment, when the grounding
また、本実施の形態によれば、回転軸8に分銅9を偏心固定するモータ1自体が振動しても、回路基板の給電部と給電端子の接地部の接触安定性を高くすることができ、モータ1を携帯電話の振動モータとして用いることができる。
Further, according to the present embodiment, even if the
次に、他の実施の形態を説明するが、以下の説明において、上述した第1実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では上述の第1実施の形態と異なる点を主に説明する。 Next, other embodiments will be described. In the following description, parts having the same functions and effects as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the parts is given. In the following description, differences from the first embodiment will be mainly described.
図7(a)に示すように、第2実施の形態では、給電端子5の第2部分17は、第1部分15よりも後ろに、円弧状に湾曲して形成されている。第3部分23は、第2部分17の前端19に連続して、U字部24が、モータ1前端方向に、且つ、モータに近づくように突出して形成されている。尚、図9は、給電端子5と回路基板31の圧接前における本実施の形態に係る給電端子5を抜き出して表した斜視図である。
As shown in FIG. 7A, in the second embodiment, the
図7(b)又は図8(b)に示すように、給電端子5の接地部27と回路基板31の給電部3が圧接すると、給電端子5は、第3部分23のU字部24の湾曲を閉じるように、且つ、第2部分17の湾曲が第4部分25の湾曲部26を開くように圧接して、弾性変形する。従って、第4部分25の湾曲部26が弾性により閉じようとする押圧力40と、U字部24の湾曲が弾性により開こうとする圧力42との、合成圧力44で接地部27を給電部3に圧接させることができる。更に、接地部27が押圧力40により回路基板31の給電部3に直接的に押圧されているので、接地部27と給電部3の接触安定性を第1実施の形態よりも高めることができる。
As shown in FIG. 7B or FIG. 8B, when the
図8(a)に示すように、給電端子5の第3部分23のU字部24の曲率中心36に生ずる回転モーメントN=V(腕の長さ)×F(弾性力)により、第3部分23は回路基板31側に移動するが、給電端子5の第3部分23のU字部24は、モータ1の下端付近に形成されているので、回路基板31に接触することはない。
As shown in FIG. 8 (a), the rotation moment N = V (arm length) × F (elastic force) generated at the center of
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the scope of the invention.
上述の第1実施の形態において、第4部分25は、第3部分23の下部34に対し、角度を成して連続しているが、これに限定されず、図10に示すように、第4部分25は、第3部分23に対し、直線的に連続しても良い。尚、図11は第1実施の形態の変形例に係る給電端子5と回路基板31の給電部3との圧接前における本実施の形態に係る給電端子5を抜き出して表した斜視図である。
の斜視図である。
In the first embodiment described above, the
FIG.
1 モータ
3 回路基板の給電部
5 給電端子
8 回転軸
9 分銅
15 第1部分
17 第2部分
18 第2部分の湾曲の頂部
23 第3部分
24 第3部分のU字部
25 第4部分
26 第4部分の湾曲部
27 接地部
31 回路基板
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