JP6218876B2 - モジュール部品およびその製造方法 - Google Patents
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Description
これらの電力変換装置の内部には入出力コネクタ、プリント基板、モジュール部品等が搭載されており、それらを機械、電気的に接続する必要のある箇所が多数存在する。
電子部品と、この電子部品と電気的に接続された回路部と、前記回路部を保持する筐体と、を備え、
前記回路部は、
前記電子部品が搭載され、また前記電子部品と電気的に接続された複数の搭載端子を有する搭載部品接続部と、
この搭載部品接続部に離間して少なくとも3か所に配置されているとともに、それぞれ入出力端子を有する複数の入出力端子部と、
複数の前記入出力端子のいずれかにより構成された入力部と、
前記入力部と異なる前記入出力端子により構成された出力部と、
隣接する前記入力部と前記搭載端子とを、隣接する前記出力部と前記搭載端子とを、及び隣接する前記搭載端子同士を電気的に連結する各連結部を有し、前記入力部と前記出力部とを電気的に接続する信号ラインと、から構成されており、
前記回路部は、前記入出力端子、前記搭載部品接続部の前記電子部品との電気的接続部位及び前記連結部を除いた領域が絶縁性樹脂により覆われており、
前記搭載部品接続部に、前記電子部品である、コモンモードチョークコイル、ラインバイパスコンデンサ及びアクロスザラインコンデンサがそれぞれ搭載されて、ノイズフィルタとして機能するノイズフィルタ部品を構成するモジュール部品であって、
少なくとも2つの前記搭載端子あるいは前記入出力端子が、前記信号ラインと電気的に独立した状態で前記筐体に固定されており、
前記コモンモードチョークコイルと電気的に接続された前記搭載端子あるいは前記入出力端子の少なくとも1箇所が電気絶縁性を有する放熱部材を介して前記筐体に伝熱可能に接続され、
前記ラインバイパスコンデンサと電気的に接続された少なくとも1つの前記搭載端子あるいは前記入出力端子が、前記信号ラインと電気的に独立した状態で前記筐体に固定されている。
図1〜図3は、この発明の実施の形態1におけるモジュール部品1内の回路部1aを示す正面図である。
図1において、モジュール部品1内の回路部1aは、電子部品(図示せず)が搭載され、また電子部品と電気的に接続される搭載端子3aを有する搭載部品接続部3と、この搭載部品接続部3の周囲の4方向に配置されているとともに入出力端子2aを有する入出力端子部2と、隣接した入出力端子2a同士、隣接した搭載端子3a同士、及び隣接した、入出力端子2aと搭載端子3aとを電気的に連結した切断可能な連結部とから構成されている。
入出力端子部2は、それぞれ2個の入出力端子2aからなり、それぞれは、一個の入出力連結部4aで接続されている。
搭載部品接続部3は、4個の搭載端子3aからなり、それぞれは、一個の搭載連結部4bで接続されている。
入出力端子2aと搭載端子3aとは、それぞれ一個の入出力搭載連結部4cで接続されている。
なお、この回路部1aは、銅材の板金から形成されている。
また、入出力端子2a間が切断可能な入出力連結部4aで連結されているので、入出力連結部4aを切断することで、入出力端子2a間を電気的に独立させ、+と−で一対となった入出力端子部2を形成することができる。
例えば、図2の回路部1aは、図1に示す回路部1aの中央部で、横方向に沿って配置された入出力連結部4a及び搭載連結部4bをそれぞれ切断することで、搭載部品接続部3の右側に位置する入出力端子2aを入力、左側に位置する入出力端子2aを出力とし、図2のハッチングで示した上半分を+の回路、下半分を−の回路としてそれぞれ電気的に独立した回路を形成することができる。
また、入出力端子部2は、搭載部品接続部3の外側の4方向に配置されているが、少なくとも搭載部品接続部3の外側に3か所配置されていればよい。
また、例えば1つの搭載端子3aが各入出力端子部2と入出力搭載連結部4cで電気的に接合されていてもよい。
例えば、入出力端子部2は、搭載部品接続部3の内側に配置され、または重なるように立体的に配置されていてもよい。
また、この実施の形態において、モジュール部品1の回路部1aは、搭載部品接続部3の右側に位置する入出力端子部2から電力が入力し、その他の入出力端子部2のいずれかに出力する回路であったが、入力の位置、個数に限りはなく、搭載部品接続部3の右側あるいは下側の入出力端子部2のいずれかから電力が入力し、その他の入出力端子部2のいずれかに電力が出力する回路などであってもよい。
図4は、この発明の実施の形態2におけるモジュール部品1内の回路部1aを示す正面図である。
この実施の形態のモジュール部品1では、入出力端子部2を構成する各端子2aの中央部に丸穴2bが形成されている。
その他の構成は、実施の形態1のモジュール部品1と同じである。
また、丸穴2bの位置は中央に限定されず、また一つの端子2aに対して複数の丸穴2bを形成してもよい。また、例えば2個の丸穴2bを形成する場合、端子2aの中央に対して左右対称に形成するようにしてもよい。
図5は、この発明の実施の形態3におけるモジュール部品1内の回路部1aを示す正面図である。
この実施の形態のモジュール部品1では、四方に配置された入出力端子部2のうち、右側に位置した入出力端子部2の各端子2aの中央部に丸穴2bが形成されており、他の三方の入出力端子部2の各端子2aの中央部には、バーリング加工穴2cが形成され、このバーリング加工穴2cの内壁面にメネジ加工が施されている。
その他の構成は、実施の形態1のモジュール部品1と同じである。
この構成によれば、製品の外形変更や内部構成の変更で、モジュール部品1同士が遠い位置あるいは複雑な位置関係にならざるを得ない場合に、接続箇所にねじ固定用の丸穴のみ施された簡易形状を有するバスバーを設けることで対応することができ、わざわざモジュール部品1間を接続するために、ナットが搭載された樹脂部品またはバーリングが施された接続用のバスバーを別途設ける必要がなく、部品点数、コストの削減ができる。
図6は、この発明の実施の形態4におけるモジュール部品1内の回路部1aを示す斜視図である。
この実施の形態4のモジュール部品1では、入出力端子部2の端子2aの先端部がL字状に折曲されており、この先端部が外部部品と接合可能な接合部位である。
その他の構成は、実施の形態1のモジュール部品1と同じである。
また、実施の形態3のモジュール部品1の場合、端子2aにバーリング加工穴2cを形成しなければならない。
このため、これらのモジュール部品1については、入出力端子部2の各端子2aは大きくならざるを得ないが、この実施の形態4のモジュール部品1については、このような不都合はなく、各端子2aを小さくできるため、回路部1aの小型化が可能になる。
また、はんだ付けや溶接による接合に限定されず、ばねによる圧接やかしめ等であってもよい。
図7はこの発明の実施の形態5におけるモジュール部品1内の回路部1aを示す正面図である。
この実施の形態5のモジュール部品1によれば、入出力端子部2は、それぞれ2個の入出力端子2aからなり、それぞれは、二個の切断可能な入出力連結部4aで接続されている。
搭載部品接続部3は、4個の搭載端子3aからなり、それぞれは、二個の切断可能な搭載連結部4bで接続されている。
入出力端子2aと搭載端子3aとは、それぞれ二個の切断可能な入出力搭載連結部4cで接続されている。
その他の構成は、実施の形態1のモジュール部品1と同じである。
また、入出力連結部4a、搭載連結部4b及び入出力搭載連結部4cがそれぞれ一個の場合と比較して、二個となり、一個の場合と比較して、例えば総電流密度が同じとした場合には、入出力連結部4a、搭載連結部4b及び入出力搭載連結部4cの断面積を半分にすることができ、各連結部4a,4b、4cの切断時の負荷を下げることができる。
各連結部4a,4b、4cのそれぞれの数を増やすことで上述した効果がより増大なる。
図8は、この発明の実施の形態6におけるモジュール部品1で構成されたノイズフィルタ部品5を示す回路図、図9は、図8のノイズフィルタ部品5の構成要素であるアクロスザラインコンデンサ7を示す斜視図、図10は、図8のノイズフィルタ部品5の構成要素であるコモンモードチョークコイル8を示す斜視図、図11は、図8のノイズフィルタ部品5の構成要素であるラインバイパスコンデンサ9を示す斜視図である。
そして、Xコン7は、並列した電位の異なる信号ライン6間を、Xコン7の上面から垂直方向に真っ直ぐに延びた引き出し用リード7aで接続し、信号ライン6間に発生したノイズをループさせることで、後続の部品へノイズ信号が伝達するのを防止するものである。
そして、CMC8は、並列した各信号ライン6にそれぞれ接続された二つの入力部8aに入力された信号を、巻回された導線を介して、並列した各信号ライン6にそれぞれ接続された二つの出力部8bから出力されるようになっており、信号ライン6と、筐体(図示せず)等で形成されたグランド10との間に発生したノイズを減衰させ、後続の部品へノイズ信号が伝達するのを防止するものである。
そして、Yコン9は、二つのリード9aのうちの一方が信号ライン6にもう一方のリード9aは、グランド10に接続され、信号ライン6とグランド10間に発生したノイズを減衰させ、後続の部品へノイズ信号が伝達するのを防止するものである。
この回路部1aは、入出力端子2aを有する入出力端子部2と、表面にYコン9が搭載され、裏面にXコン7及びCMC8が搭載される搭載部品接続部3と、隣接した入出力端子2a同士を連結した入出力連結部4aと、隣接した、入出力端子2aと、搭載部品接続部3の長方形端子3b及び正方形端子3cとを連結した入出力搭載連結部4cとから構成されている。
Xコン7は、長方形端子3bのリード挿入用穴3dに引き出し用リード7aが挿入され、引き出し用リード7aが突出したXコン7の面が回路部1aのねじ締結面とは逆の面と当接した状態で、搭載部品接続部3に引き出し用リード7aがはんだ付けにより固定されている。
CMC8は、長方形端子3bの入力用穴3eに入力部8aが、また正方形端子3cの出力用穴3fに出力部8bが挿入され、入力部8aと出力部8bが突出したCMC8の面が回路部1aのねじ締結面とは逆の面と当接した状態で、搭載部品接続部3に入力部8aと出力部8bがはんだ付けにより固定されている。
その他の構成は、実施の形態1のモジュール部品1と同じである。
例えば、ノイズフィルタ部品5の外形変更や内部構成の変更に伴い、2つのモジュール部品1で構成されているノイズフィルタ部品5の配列を変更する場合、例えば直列配列からL字配列に変更する必要がある場合に、出力の位置が違うモジュール部品1になるように設計変更したり、2つのモジュール部品1間に接続用のバスバー及びバスバーを保持する樹脂部品などを新たに追加する等の大きな設計変更をする必要が無い。
即ち、配列に応じた電力の出力位置の設定と、配置の変更のみで配列を自由に変更することができ、部品点数、コストの削減及び開発効率の向上が可能となる。
図13は、この発明の実施の形態7におけるモジュール部品1で構成されたノイズフィルタ部品5を示す分解斜視図である。
この図13のノイズフィルタ部品5では、回路部1aに搭載されたXコン7、CMC8がカバー11で覆われている。
カバー11は、ブリキ板で形成され、爪部11bの丸穴11aにより、入出力端子部2の入出力端子2aに4箇所固定されている。
その他の構成は実施の形態6のモジュール部品1と同じである。
図14は、この発明の実施の形態8におけるモジュール部品1から構成されたノイズフィルタ部品5の部分斜視図である。
この実施の形態8のモジュール部品1は、入出力端子部2の入出力端子2a、入出力搭載連結部4c、リード挿入用穴3d、入力用穴3e及び出力用穴3fを除いた全体を覆う、絶縁性樹脂12でインサート成形されている。
絶縁性樹脂12は、PPSである。
その他の構成は、実施の形態7のモジュール部品1と同じである。
従って、電気的に独立したこの入出力端子2aを、Yコン9のグランド10(図8に図示)として利用したり、電気的に独立した入出力端子2aであるグランド端子13に金属製のカバー11を取り付け、カバー11の一部を筐体(図示せず)などに当接させることで、カバー11にシールド効果を付与することができる。
これにより、入出力や固定、グランドなどに使わない不要な入出力端子部2を切り落とすことができ、モジュール部品1の小型化が可能となる。
アウトサートで形成した場合には、入出力端子部2を構成する入出力端子2aの先端形状を用途に応じて変更することができる。
図15は、この発明の実施の形態9におけるモジュール部品1内の回路部1aを示す正面図である。
この実施の形態9のモジュール部品1では、回路部1aは、搭載部品接続部3と、この搭載部品接続部3から離間して4方向に配置された入出力端子部2と、搭載部品接続部3と入出力端子部2との間に介在し、搭載部品接続部3と入出力端子部2とを連結、保持する樹脂(図示せず)と、を備えている。
樹脂は、例えば電気絶縁性を有するPPSである。
図16は、この発明の実施の形態10におけるモジュール部品1内の回路部1aを示す斜視図である。
このモジュール部品1は、プリント基板14と、複数の電気電子部品(図示せず)とを備えている。
プリント基板14上には、互いに電気的に独立した複数のランド14aが設けられている。このランド14aのうち周縁部は、外部部品との電気的な接続を行う入出力端子部2の入出力端子2aであり、複数の入出力端子部2で囲まれた内側は電気電子部品(図示せず)が搭載される搭載部品接続部3の搭載端子3aである。
プリント基板14の四隅には、プリント基板14が筐体(図示せず)などに固定できるように丸穴14bが形成されている。
また、搭載端子3aの一部には、電気電子部品(図示せず)が固定可能なように挿入用穴14cが形成されている。
上記各実施の形態1〜10のモジュール部品1では、何れも、電子部品が搭載され、また電子部品と電気的に接続される搭載端子を有する搭載部品接続部を有する回路部1aを備えていた。
この実施の形態のモジュール部品1は、上記搭載部品接続部3を備えていない。
即ち、この実施の形態のモジュール部品1は、入出力端子2aを有するとともに少なくとも3か所に点在して配置された入出力端子部2と、隣接した入出力端子2a同士を電気的に連結した切断可能な入出力連結部4aと、を備えている。
例えば、材質を熱伝導性、導電性に優れた銅にした場合には、搭載部品接続部3に発熱部品(図示せず)が搭載された場合に、回路部1aの一部を放熱パスとして利用することで、より積極的に発熱部品の熱を放熱させることができる。
また、入出力端子部2、搭載部品接続部3及び連結部4a,4b,4cを構成する回路部1aとして、1枚の板金の代りに、例えば、入出力端子部2を構成する板金と搭載部品接続部3を構成する板金とで別々の板金を用い、2枚以上の板金で回路部1aを構成し、入出力端子2aと搭載端子3aとを導電性を有する切断可能な連結部で連結してもよい。これにより、入出力端子部2と搭載部品接続部3とが平面上になく、立体的な位置関係であっても回路部1aを構成することができる。
Claims (15)
- 電子部品と、この電子部品と電気的に接続された回路部と、前記回路部を保持する筐体と、を備え、
前記回路部は、
前記電子部品が搭載され、また前記電子部品と電気的に接続された複数の搭載端子を有する搭載部品接続部と、
この搭載部品接続部に離間して少なくとも3か所に配置されているとともに、それぞれ入出力端子を有する複数の入出力端子部と、
複数の前記入出力端子のいずれかにより構成された入力部と、
前記入力部と異なる前記入出力端子により構成された出力部と、
隣接する前記入力部と前記搭載端子とを、隣接する前記出力部と前記搭載端子とを、及び隣接する前記搭載端子同士を電気的に連結する各連結部を有し、前記入力部と前記出力部とを電気的に接続する信号ラインと、から構成されており、
前記回路部は、前記入出力端子、前記搭載部品接続部の前記電子部品との電気的接続部位及び前記連結部を除いた領域が絶縁性樹脂により覆われており、
前記搭載部品接続部に、前記電子部品である、コモンモードチョークコイル、ラインバイパスコンデンサ及びアクロスザラインコンデンサがそれぞれ搭載されて、ノイズフィルタとして機能するノイズフィルタ部品を構成するモジュール部品であって、
少なくとも2つの前記搭載端子あるいは前記入出力端子が、前記信号ラインと電気的に独立した状態で前記筐体に固定されており、
前記コモンモードチョークコイルと電気的に接続された前記搭載端子あるいは前記入出力端子の少なくとも1箇所が電気絶縁性を有する放熱部材を介して前記筐体に伝熱可能に接続され、
前記ラインバイパスコンデンサと電気的に接続された少なくとも1つの前記搭載端子あるいは前記入出力端子が、前記信号ラインと電気的に独立した状態で前記筐体に固定されているモジュール部品。 - 前記ノイズフィルタ部品は、前記コモンモードチョークコイル及び前記アクロスザラインコンデンサを覆ったカバーを備えている請求項1に記載のモジュール部品。
- 前記入出力端子に、穴が形成されている請求項1または2に記載のモジュール部品。
- 前記入出力端子に、内壁面にメネジが形成されたバーリング加工穴が形成されている請求項1〜3の何れか1項に記載のモジュール部品。
- 前記入出力端子部は、外部部品と接合可能な接合部位を有している請求項1〜4の何れか1項に記載のモジュール部品。
- 各前記連結部は、それぞれ2以上である請求項1〜5の何れか1項に記載のモジュール部品。
- 前記回路部は、1枚の板金で構成されている請求項1〜6の何れか1項に記載のモジュール部品。
- 前記板金は、銅材である請求項7に記載のモジュール部品。
- 前記板金は、アルミニウム材である請求項7に記載のモジュール部品。
- 電子部品と、この電子部品と電気的に接続された回路部と、前記回路部を保持する筐体と、を備え、前記電子部品である、コモンモードチョークコイル、ラインバイパスコンデンサ及びアクロスザラインコンデンサが前記回路部に搭載されて、ノイズフィルタとして機能するノイズフィルタ部品を構成するモジュール部品の製造方法において、
前記電子部品と電気的に接続される複数の搭載端子を有する搭載部品接続部と、それぞれ、入出力端子を有し、前記搭載部品接続部に離間して少なくとも3か所に配置されている複数の入出力端子部と、隣接した前記入出力端子同士、隣接した前記搭載端子同士、及び隣接した、前記入出力端子と前記搭載端子とを電気的に連結した切断可能な各連結部と、を備えた前記回路部を形成する工程と、
前記回路部の前記入出力端子、前記搭載部品接続部の前記電子部品との電気的接続部位及び前記連結部を除いた領域を絶縁性樹脂で覆う工程と、
前記搭載部品接続部に、前記コモンモードチョークコイル、前記ラインバイパスコンデンサ及び前記アクロスザラインコンデンサを搭載する工程と、
前記連結部を切断し、入力部、出力部、及び前記入力部と前記出力部とを電気的に接続する信号ラインを形成するとともに、前記搭載部品接続部に搭載された前記電子部品により前記ノイズフィルタ部品を構成する工程と、
少なくとも2つの前記搭載端子あるいは前記入出力端子を、前記信号ラインと電気的に独立した状態で前記筐体に固定する工程と、
前記コモンモードチョークコイルと電気的に接続された前記搭載端子あるいは前記入出力端子の少なくとも1箇所を電気絶縁性を有する放熱部材を介して前記筐体に伝熱可能に接続する工程と、
前記ラインバイパスコンデンサと電気的に接続された少なくとも1つの前記搭載端子あるいは前記入出力端子を、前記信号ラインと電気的に独立した状態で前記筐体に固定する工程と、を有するモジュール部品の製造方法。 - 前記回路部が前記絶縁性樹脂でアウトサート成形されて、前記領域が前記絶縁性樹脂で覆われている請求項10に記載のモジュール部品の製造方法。
- 前記回路部が前記絶縁性樹脂でインサート成形されて、前記領域が前記絶縁性樹脂で覆われている請求項10に記載のモジュール部品の製造方法。
- 前記回路部は、1枚の板金から形成されている請求項10〜12の何れか1項に記載のモジュール部品の製造方法。
- 前記板金は、銅材である請求項13記載のモジュール部品の製造方法。
- 前記板金は、アルミニウム材である請求項13に記載のモジュール部品の製造方法。
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