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技術 タイマ装置

出願人 オムロン株式会社
発明者 若林武志
出願日 1996年6月20日 (23年2ヶ月経過) 出願番号 1996-159608
公開日 1998年1月16日 (21年7ヶ月経過) 公開番号 1998-012113
状態 特許登録済
技術分野 タイマースイッチ
主要キーワード 限時接点 限時回路 切り換え接点 平滑回路出力 スナップスイッチ 限時動作 瞬時出力 整流回路出力
関連する未来課題
重要な関連分野

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課題

電源印加を停止したときに、限時出力リレーよりも瞬時出力リレーを先に復帰させ、また、瞬時出力リレーを限時出力リレーとしても使用できるようにする。

解決手段

限時回路7への出力電流を検出する電流検出回路25を設け、この電流検出回路25の検出信号によって、瞬時出力リレー4の駆動用トランジスタ5を制御するようにしており、この電流検出回路25によって限時出力リレー6が復帰する前の出力電流を検出して瞬時出力リレー4を復帰させるようにしている。また、瞬時出力リレー4を、限時出力リレーとしても機能させる切り換え回路12を設けている。

概要

背景

従来のタイマ装置として、例えば、図2に示されるものがある。同図において、1a,1bは交流電源入力端子、2はダイオードブリッジからなる整流回路、3は平滑回路を構成する平滑用コンデンサ、4は瞬時接点4aを有する瞬時出力リレー、5は入力端子1a,1bに交流電源を印加したときに、オンして瞬時出力リレー4の駆動コイル通電して瞬時接点4aを閉成させる第1トランジスタ、6は限時接点6aを有する限時出力リレー、70は入力端子1a,1bへの交流電源の印加に応答して整流平滑化された直流電圧が印加されたときに限時動作を開始し、予め設定された時間が経過したときに、タイムアップ信号Tを出力する限時回路、8はタイムアップ信号Tによってオンして限時出力リレー6の駆動コイルに通電して限時接点6aを開成させる第2トランジスタである。

この第2トランジスタ8がオンすると、ダイオード30が導通して第1トランジスタ5は、オフし、このとき、両出力リレー4,6は、第2トランジスタ8を介して駆動されることになる。そして、電源をオフして交流電源の印加を停止すると、両出力リレー4,6の駆動が停止されて瞬時接点4aは開成復帰し、限時接点6aは閉成復帰する。

概要

電源の印加を停止したときに、限時出力リレーよりも瞬時出力リレーを先に復帰させ、また、瞬時出力リレーを限時出力リレーとしても使用できるようにする。

限時回路7への出力電流を検出する電流検出回路25を設け、この電流検出回路25の検出信号によって、瞬時出力リレー4の駆動用のトランジスタ5を制御するようにしており、この電流検出回路25によって限時出力リレー6が復帰する前の出力電流を検出して瞬時出力リレー4を復帰させるようにしている。また、瞬時出力リレー4を、限時出力リレーとしても機能させる切り換え回路12を設けている。

目的

本発明は、以上のような技術的課題に鑑みて為されたものであって、その主たる目的は、電源の印加を停止したときに、限時出力リレーよりも瞬時出力リレーを先に復帰させることであり、さらに、他の目的は、瞬時出力リレーを限時出力リレーとしても使用できるようにすることである。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

整流回路出力を平滑する平滑回路と、前記平滑回路出力で駆動されて限時動作を行って限時信号を出力する限時回路と、限時出力リレーと、前記限時信号の入力に応答して前記限時出力リレーを駆動する限時出力リレー駆動素子と、前記平滑回路から前記限時回路への出力電流を検出する電流検出回路と、瞬時出力リレーと、前記電流検出回路の検出信号の入力に応答して前記瞬時出力リレーを駆動する瞬時出力リレー駆動素子とを具備し、前記電流検出回路は、前記出力電流が所定値以下のときに、前記瞬時出力リレー駆動素子への前記検出信号の出力を停止して前記瞬時出力リレーの駆動を停止させることを特徴とするタイマ装置

請求項2

前記瞬時出力リレー駆動素子に前記検出信号または前記限時信号を切り換えて与え得るようにして前記瞬時出力リレーを限時出力リレーとしても動作可能とした請求項1記載のタイマ装置。

請求項3

前記電流検出回路が、前記平滑回路と前記限時回路との間の出力電流ラインに挿入されて該出力電流を検出する検出素子と、前記出力電流が所定値以下に低下したとする前記検出素子出力に応答して前記瞬時出力リレー駆動素子への前記検出信号の出力を停止する電流応答素子とを具備した請求項1または2記載のタイマ装置。

技術分野

0001

本発明は、シーケンス回路等で利用されるタイマ装置に関する。

背景技術

0002

従来のタイマ装置として、例えば、図2に示されるものがある。同図において、1a,1bは交流電源入力端子、2はダイオードブリッジからなる整流回路、3は平滑回路を構成する平滑用コンデンサ、4は瞬時接点4aを有する瞬時出力リレー、5は入力端子1a,1bに交流電源を印加したときに、オンして瞬時出力リレー4の駆動コイル通電して瞬時接点4aを閉成させる第1トランジスタ、6は限時接点6aを有する限時出力リレー、70は入力端子1a,1bへの交流電源の印加に応答して整流平滑化された直流電圧が印加されたときに限時動作を開始し、予め設定された時間が経過したときに、タイムアップ信号Tを出力する限時回路、8はタイムアップ信号Tによってオンして限時出力リレー6の駆動コイルに通電して限時接点6aを開成させる第2トランジスタである。

0003

この第2トランジスタ8がオンすると、ダイオード30が導通して第1トランジスタ5は、オフし、このとき、両出力リレー4,6は、第2トランジスタ8を介して駆動されることになる。そして、電源をオフして交流電源の印加を停止すると、両出力リレー4,6の駆動が停止されて瞬時接点4aは開成復帰し、限時接点6aは閉成復帰する。

発明が解決しようとする課題

0004

このようなタイマ装置は、シーケンス回路において、例えば、図3に示されるように使用される。

0005

同図において、32は電源であって、この電源32に直列に、上述の瞬時接点4a、限時接点6aおよび本タイマ装置33が接続され、また、タイマ装置33の入力端子1a,1bに負荷34が、さらに瞬時接点4aに並列スナップスイッチ35がそれぞれ接続されている。

0006

このシーケンス回路は、スナップスイッチ35をオンしてから一定時間だけ負荷34に電源を供給する回路である。すなわち、スナップスイッチ35をオンすると、閉成している限時接点6aを介してタイマ装置33の入力端子1a,1bに電源が印加され、これによって、上述の第1トランジスタ5がオンして瞬時出力リレー4の駆動コイルに通電されて瞬時接点4aが閉成され、スナップスイッチ35を離しても瞬時接点4aおよび限時接点6aを介してタイマ装置33および負荷34に電源が供給される。

0007

そして、一定時間が経過すると、上述のタイムアップ信号Tによって第2トランジスタ8がオンし、限時出力リレー6の駆動コイルに通電されるので、限時接点6aが開成し、負荷34およびタイマ装置33への給電を停止する。これによって、各出力リレー4,6の駆動コイルへの通電が停止されて瞬時接点4aおよび限時接点6aが、それぞれ開成復帰、閉成復帰する。

0008

ところが、接点の復帰時間は、個々の接点で異なることがあり、図3の回路において、限時接点6aの閉成復帰の時間が、瞬時接点4aの開成復帰の時間よりも短い場合には、次のような問題が生じる。

0009

すなわち、瞬時接点4aが開成復帰する前に、限時接点6aが閉成復帰してしまうので、タイマ装置33に再び電源が印加されることになり、瞬時接点4aは閉成のまま保持され、負荷34には、再び一定時間の給電が行われる。つまり、この場合には、瞬時接点4aは、開成復帰できず、負荷34への給電は、限時接点6aの開成・閉成により一定時間毎オンオフされるだけで1回のスイッチ操作で一定時間の給電を1回だけ行うことができないという難点がある。

0010

また、一般にタイマ装置においては、該タイマ装置を始動したときと、予め設定した時間が経過したときの2回、上述の瞬時出力リレー4および限時出力リレー6をそれぞれ動作させればよいが、用途によっては、瞬時出力リレーを動作させる必要がなく、むしろ限時出力リレーを2個必要とする場合もあり、このような場合にも容易に対応できるタイマ装置が望まれる。

0011

本発明は、以上のような技術的課題に鑑みて為されたものであって、その主たる目的は、電源の印加を停止したときに、限時出力リレーよりも瞬時出力リレーを先に復帰させることであり、さらに、他の目的は、瞬時出力リレーを限時出力リレーとしても使用できるようにすることである。

課題を解決するための手段

0012

本発明では、上述の目的を達成するために、次のように構成している。

0013

すなわち、本発明のタイマ装置は、整流回路出力を平滑する平滑回路と、前記平滑回路出力で駆動されて限時動作を行って限時信号を出力する限時回路と、限時出力リレーと、前記限時信号の入力に応答して前記限時出力リレーを駆動する限時出力リレー駆動素子と、前記平滑回路から前記限時回路への出力電流を検出する電流検出回路と、瞬時出力リレーと、前記電流検出回路の検出信号の入力に応答して前記瞬時出力リレーを駆動する瞬時出力リレー駆動素子とを具備し、前記電流検出回路は、前記出力電流が所定値以下のときに、前記瞬時出力リレー駆動素子への前記検出信号の出力を停止して前記瞬時出力リレーの駆動を停止させるものであり、前記電流検出回路を、前記平滑回路と前記限時回路との間の出力電流ラインに挿入されて該出力電流を検出する検出素子と、前記出力電流が所定値以下に低下したとする前記検出素子出力に応答して前記瞬時出力リレー駆動素子への前記検出信号の出力を停止する電流応答素子とを具備した構成としてもよい。

0014

また、本発明のタイマ装置は、前記瞬時出力リレー駆動素子に前記検出信号または前記限時信号を切り換えて与え得るようにして前記瞬時出力リレーを限時出力リレーとしても動作可能としてもよい。

0015

本発明のタイマ装置によれば、電流検出回路の検出信号を、瞬時出力リレー駆動素子に与えるので、電源をオフして平滑回路から限時回路への出力電流が低下するときに、限時出力リレーが復帰する前の出力電流を検出して瞬時出力リレーを復帰させることができる。すなわち、瞬時出力リレーを限時出力リレーよりも先に復帰させることができる。

0016

また、本発明のタイマ装置によれば、限時信号または電流検出回路の検出信号のいずれかを前記瞬時出力リレー駆動素子に切り換えて与えることができるので、瞬時出力リレーを、限時出力リレーと同じ限時動作させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0017

以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。

0018

図1は、本発明の一つの実施の形態に係るタイマ装置の構成図であり、図2の従来例に対応する部分には、同一の参照符号を付す。

0019

同図において、1a,1bは交流電源の入力端子、2はダイオードブリッジからなる整流回路、3は平滑回路を構成する平滑用コンデンサ、4は瞬時接点4aを有する瞬時出力リレー、5は瞬時出力リレー4を後述のように駆動する瞬時出力リレー駆動素子としての第1トランジスタ、6は限時接点6aを有する限時出力リレー、7は入力端子1a,1bへの交流電源の印加に応答して整流平滑化された直流電圧が印加されたときに限時動作を開始し、予め設定された時間が経過したときに、限時信号としてのタイムアップ信号Tを出力する限時回路、8はタイムアップ信号Tによってオンして限時出力リレー6の駆動コイルに通電して限時接点6aを開成させる限時出力リレー駆動素子としての第2トランジスタであり、以上の構成は、図2の従来例と基本的に同様である。

0020

この実施の形態では、瞬時出力リレー4を限時出力リレーとしても機能させることができるようにするために、ユーザが外部からスイッチ操作によって切り換えることができる切り換え回路12を設けている。この切り換え回路12は、瞬時出力リレー4を駆動する第1トランジスタ5のベース抵抗14を介して接続された切り換え接点12aと、限時回路7のタイムアップ信号出力部7aに接続された第1固定接点12bと、後述の電流検出回路25の第3トランジスタ26のコレクタに接続された第2固定接点12cとを備えている。

0021

この実施の形態では、瞬時出力リレー4を、瞬時出力リレーとして使用する場合には、切り換え接点12aを、第2固定接点12c側に接続し、限時出力リレーとして使用する場合には、切り換え接点12aを、第1固定接点12b側に切り換え操作する。

0022

これによって、瞬時出力リレー4を、後述のように、瞬時出力リレーとして、あるいは、限時出力リレーとして使用することができる。

0023

また、この実施の形態では、例えば、上述の図3のシーケンス回路に使用したような場合に、瞬時出力リレー4を、限時出力リレー6よりも先に復帰させることができるようにするために、次のように構成している。

0024

すなわち、この実施の形態では、平滑用コンデンサ3から限時回路7へ流れる出力電流を検出する電流検出回路25を設け、この電流検出回路25の検出出力によって、瞬時出力リレー4の第1トランジスタ5を制御するように構成しており、この電流検出回路25は、平滑用コンデンサ3から限時回路7への出力電流ラインに挿入された電流検出抵抗27と、この電流検出抵抗27の両端に、そのエミッタ・ベースがそれぞ接続されるとともに、そのコレクタが、上述の切り換え回路12の第2固定接点12cに接続された電流応答素子としての第3トランジスタ26と、電流制限抵抗28とを備えている。

0025

瞬時出力リレー4を、瞬時出力リレーとして使用している場合、すなわち、切り換え回路12の切り換え接点12aが、第2固定接点12c側に接続されている場合において、電源をオンして入力端子1a,1bに交流電源が印加され、整流平滑化された直流電圧が上昇し、電流検出回路25の電流検出抵抗27に流れる出力電流が検出電流以上になると、電流検出回路25の第3トランジスタ26がオンし、これによって、第1トランジスタ5がオンして瞬時出力リレー4の駆動コイルに通電される。

0026

一方、電源をオフして入力端子1a,1bへの交流電源の印加が停止されると、平滑用コンデンサ3の出力電圧が低下し、電流検出回路25の電流検出抵抗27に流れる出力電流が、検出電流未満になると、電流検出回路25の第3トランジスタ26がオフし、これによって、第1トランジスタ5がオフして瞬時出力リレー4の駆動コイルへの通電が遮断されて復帰する。

0027

したがって、電流検出回路25の検出電流を、限時出力リレー6が復帰する電流、すなわち、限時回路7がリセットされる電流よりも高い電流とすることにより、入力端子1a,1bへの交流電源の印加を停止したときに、限時出力リレー6が復帰するよりも先に、瞬時出力リレー4を復帰させることができる。

0028

このため、電流検出回路25の電流検出抵抗27および後述の抵抗10等によって、限時回路7がリセットされる前の電流を検出するように、それらの抵抗値を適宜設定している。

0029

さらに、この実施の形態のタイマ装置では、電源をオフしたとき、すなわち、入力端子1a,1bへの交流電源の印加を停止したときに、限時回路7がリセットされるまでの復帰時間を可及的に短くするために、限時回路7の正極側の電源ラインに、ツェナーダイオード9を挿入している。なお、ツェナーダイオード9に直列に接続された抵抗10は、平滑化された直流電圧を、上述の電流検出抵抗27、ツェナーダイオード9等と共に、約5Vの直流電圧にして限時回路7に供給するとともに、上述のように所要検出電流値を設定するための抵抗である。

0030

入力端子1a,1bに交流電源を印加しているときには、ツェナーダイオード9の両端は、ツェナー電圧以上となっているので、ツェナーダイオード9に電流が流れて導通状態となっており、限時回路7に、平滑用コンデンサ3の出力電圧が印加されることになる。

0031

一方、電源をオフして入力端子1a,1bへの交流電源の印加が停止されると、平滑用コンデンサ3の出力電圧が低下し、ツェナーダイオード9の両端の電圧が、ツェナー電圧未満になると、ツェナーダイオード9によって限時回路7への電流が遮断され、限時回路7への電圧の印加が停止されて限時回路7がリセットされることになる。

0032

このように、限時回路7に印加される直流電圧が、ツェナー電圧に対応する電圧以下になると、ツェナーダイオード9によって限時回路7への電源ラインを、直ちに遮断するので、図2のように抵抗31を介して限時回路70へ直流電圧を印加する従来例に比べて、限時回路がリセットされるまでの復帰時間を短縮できることになる。

0033

なお、本発明の他の実施の形態として、このツェナーダイオード9を省略してもよい。

0034

さらに、この実施の形態では、瞬時出力リレー4および限時出力リレー6をそれぞれ駆動する駆動電流に対応した電流を、瞬時出力リレー4および限時出力リレー6の非駆動時ダミーでそれぞれ流す第1,第2ダミー電流手段23,24を、平滑用コンデンサ3に並列にそれぞれ設けている。各ダミー電流手段23,24は、互いに並列な2つのダミー抵抗15,16;17,18と、このダミー抵抗15,16;17,18に接続された第4,第5トランジスタ19,20とによってそれぞれ構成されている。

0035

第1ダミー電流手段23のダミー抵抗15,16は、瞬時出力リレー4が駆動されていないとき、すなわち、第1トランジスタ5がオフしているときに、第4トランジスタ19がオンして通電され、瞬時出力リレー4の駆動時と同様のダミー電流が流れ、また、第2ダミー電流手段24のダミー抵抗17,18は、限時出力リレー6が駆動されていないとき、すなわち、第2トランジスタ8がオフしているときに、第5トランジスタ20がオンして通電され、限時出力リレー6の駆動時と同様のダミー電流が流れるように構成されており、これによって、各出力リレー4,6の駆動時と非駆動時における平滑用コンデンサ3の両端の電位差の変動を抑制するようにしている。

0036

しかも、各出力リレー4,6が駆動されていない状態、すなわち、第1,第2トランジスタ5,8がオフしている場合に、入力端子1a,1bの交流電源の印加が停止されたときに、平滑用コンデンサ3の残存電荷を、前記ダミー抵抗15,16;17,18を介して放電させることができ、これによって、限時回路7がリセットされるまでの復帰時間を、各出力リレー4,6が駆動されている状態の復帰時間とほぼ同一にすることができる。

0037

この実施の形態では、各出力リレー4,6に対応してそれぞれ2つのダミー抵抗15,16;17,18を設けたけれども、本発明の他の実施の形態として、各出力リレー4,6に対応してそれぞれ1つずつダミー抵抗を設けてもよく、あるいは、各出力リレー4,6の一方の出力リレー4または6のみにダミー電流手段を設けてもよく、さらには、ダミー電流手段を省略してもよい。

0038

なお、限時出力リレー6の動作表示用として、限時出力リレー6が駆動されているときに、点灯表示するLED21が、限時出力リレー6の駆動コイルに並列に接続されている。

0039

また、限時回路7の電源ラインには、上述のようにLED11が設けられるとともに、このLED11に並列に第6トランジスタ22が接続されており、この第6トランジスタ22が、限時回路7によってオンオフ制御されるようになっており、この実施の形態では、計時中には、前記LED11が点滅し、設定時間が近付くと点滅の周期が短くなるようになっている。

0040

次に、上記構成を有するタイマ装置の動作を説明する。

0041

先ず、切り換え回路12の切り換え接点12aは、第2固定接点12c側にあって瞬時出力リレー4の第1トランジスタ5のベースは、抵抗14を介してツェナーダイオード13に接続されており、瞬時出力リレーとして使用されるものとする。

0042

入力端子1a,1bに交流電源が印加されると、整流回路2で整流されて平滑用コンデンサ3で平滑化され、この平滑化された直流電圧が上昇し、電流検出回路25の電流検出抵抗27に流れる出力電流が検出電流以上になると、電流検出回路25の第3トランジスタ26がオンし、これによって、第1トランジスタ5がオンし、瞬時出力リレー4の駆動コイルに通電されて瞬時出力リレー4の瞬時接点4aが閉成する。また、直流電圧の上昇によって限時回路7が限時動作を開始し、予め設定した時間が経過すると、タイムアップ信号Tを、限時出力リレー6の第2トランジスタ8に出力し、これによって、第2トランジスタ8がオンして限時出力リレー6の駆動コイルに通電されて限時出力リレー6の限時接点6aが開成する。

0043

次に、入力端子1a,1bへの交流電源の印加を停止すると、平滑用コンデンサ3の電圧が低下し、電流検出回路25の電流検出抵抗27に流れる出力電流が、検出電流未満になると、電流検出回路25の第3トランジスタ26がオフし、これによって、第1トランジスタ5がオフし、瞬時出力リレー4の駆動コイルの通電が遮断されて瞬時接点4aが開成復帰する。

0044

また、平滑用コンデンサ3の電圧が低下し、限時回路7の電源ラインのツェナーダイオード9の両端電圧が、ツェナー電圧未満になると、ツェナーダイオード9が遮断状態となって限時回路7がリセットされ、これによって、限時回路7からのタイムアップ信号Tの出力が停止されて第2トランジスタ8がオフし、限時出力リレー6の駆動コイルの通電が遮断されて限時接点6aが閉成復帰する。

0045

このように、限時出力リレー6が復帰する前の出力電流を、電流検出回路で検出して瞬時出力リレー4を復帰させるので、限時出力リレー6が復帰するよりも先に、瞬時出力リレー4を復帰させることができる。

0046

また、限時回路7に印加される直流電圧が、ツェナー電圧に対応する電圧未満になると、ツェナーダイオード9によって限時回路7への電源ラインを、直ちに遮断するので、抵抗を介して限時回路へ直流電圧を印加する従来例に比べて、限時回路がリセットされるまでの復帰時間を短縮できることになる。

0047

次に、瞬時出力リレー4を、限時出力リレーとして動作させる場合には、切り換え回路12を切換操作し、切り換え接点12aを第1固定接点12b側に切り換えて瞬時出力リレー4の第1トランジスタ5のベースを、限時回路7のタイムアップ信号出力部7aに接続する。

0048

この状態において、入力端子1a,1bに交流電源が印加されると、整流回路2で整流されて平滑用コンデンサ3で平滑化され、この平滑化された直流電圧が上昇し、限時回路7が限時動作を開始し、予め設定した時間が経過すると、タイムアップ信号Tを、限時出力リレー6の第2トランジスタ8および瞬時出力リレー4の第1トランジスタ5に出力し、これによって、第1,第2トランジスタ5,8がそれぞれオンして限時出力リレー6および瞬時出力リレー4の各駆動コイルに通電されて限時出力リレー6の限時接点6aが開成するとともに、瞬時出力リレー4の瞬時接点4aが閉成する。

0049

次に、入力端子1a,1bへの交流電源の印加を停止すると、平滑用コンデンサ3の電圧が低下し、限時回路7の電源ラインのツェナーダイオード9の両端電圧が、ツェナー電圧未満になると、ツェナーダイオード9が遮断状態となって限時回路7がリセットされ、これによって、限時回路7からのタイムアップ信号Tの出力が停止されて第1,第2トランジスタ5,8がそれぞれオフし、限時出力リレー6および瞬時出力リレー4の駆動コイルの通電が遮断されて限時接点6aが閉成復帰するとともに、瞬時接点4aが開成復帰する。

0050

このように、切り換え回路12をユーザが外部からスイッチ操作することにより、瞬時出力リレー4を、瞬時出力リレーあるいは限時出力リレーとして使用することができる。

発明の効果

0051

以上のように本発明によれば、電流検出回路の検出信号を、瞬時出力リレー駆動素子に与えるので、電源をオフして平滑回路から限時回路への出力電流が低下したときには、限時出力リレーが復帰する前の出力電流を検出して瞬時出力リレーを復帰させることができ、瞬時出力リレーを限時出力リレーよりも先に復帰させることができる。

0052

また、本発明のタイマ装置によれば、限時信号または電流検出回路の検出信号のいずれかを前記瞬時出力リレー駆動素子に切り換えて与えることができるので、瞬時出力リレーを、限時出力リレーとしても動作させることができる。

図面の簡単な説明

0053

図1本発明の一つの実施の形態に係るタイマ装置の構成図である。
図2従来例のタイマ装置の構成図である。
図3タイマ装置の応用回路例を示す図である。

--

0054

1a,1b電源入力端子
2整流回路
3平滑用コンデンサ(平滑回路)
4瞬時出力リレー
6 限時出力リレー
7,70限時回路
5,8 第1,第2トランジスタ
9ツェナーダイオード
12切り換え回路
15〜18ダミー抵抗
23,24 第1,第2ダミー電流手段
25電流検出回路
26 第3トランジスタ
27 電流検出抵抗

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