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技術 高圧ケーブルの課電表示装置

出願人 北陸電力株式会社大電株式会社
発明者 室田博文山下芳雄蒲原弘昭江口秀人
出願日 2001年9月11日 (17年11ヶ月経過) 出願番号 2001-274630
公開日 2003年3月19日 (16年5ヶ月経過) 公開番号 2003-084016
状態 特許登録済
技術分野 測定装置の細部とブリッジ、自動平衡装置 電流・電圧の測定
主要キーワード 接地遮蔽 目視状態 接続クリップ バイパスケーブル 課電状態 静電容量成分 電圧印加中 絶縁外皮
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年3月19日)のものです。
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図面 (10)

課題

整流回路駆動回路等を必要とせず簡略な回路構成で長寿命高圧ケーブル課電表示装置を提供する。

解決手段

高圧ケーブル10の遮蔽層13を、接地される接地遮蔽層部13aと接地されない非接地遮蔽層部13bとに分離し、この接地遮蔽層部13aと非接地遮蔽層部13bとの間にポリマー分散型液晶2を接続し、このポリマー分散型液晶2の背面側へ間隔L1だけ離して高圧ケーブル10の課電状態の有無を描画した課電描画部3を配設し、ポリマー分散型液晶2を非接地遮蔽層部の充電電流交流駆動する。

概要

背景

従来、この種の高圧ケーブル課電表示装置として特開平1−315215号、特開2000−55944に各々開示されるものがり、これを図8及び図9に示す。この図8及び図9は従来の各高圧ケーブルの課電表示装置の全体断面構成図を示す。前記図8において従来の高圧ケーブルの課電表示装置は、絶縁層112の外周部に導電性又は半導電性接地された被覆を有する高電圧機器において、高電圧機器の絶縁層112の表面の一部に、その周囲の導電性又は半導電性の接地被覆部113aから切り離された導電性又は半導電性の非接地部113bを設け、この非接地部113bと接地被覆部113aとを液晶表示部102を介して電気的に接続して課電表示器を構成し、高電圧機器に所定の高電圧印加された場合、前記液晶表示部102に電圧印加中であることを表示させるようにしたものである。このように、非接地部113bと液晶表示部102と接地被覆部113aなどの全体で課電表示器が構成され、高電圧機器に所定の高電圧が印加された場合、液晶表示部102が課電中であることを容易に表示するようになる。

また、前記図9において従来の高圧ケーブルの課電表示装置は、中心導体211の周囲に絶縁層212を介して導電性素材からなる遮蔽層213が配設され、さらに外周を絶縁外皮で被覆され、前記遮蔽層213が接地されて使用される高圧ケーブル210と、この高圧ケーブル210の所定位置で、前記遮蔽層213の一部を遮蔽層213の接地された他部分に対し電気的に非接続状態として形成される駆動電極213bと、所定の閾値以上の電圧が印加されると目視状態が変化する電気光学素子202で形成され、一方の電極を前記遮蔽層213に、他方の電極を前記駆動電極213bにそれぞれ電気的に接続されて配設される課電表示部とを備えるものである。

このように、中心導体211の近傍に遮蔽層213から分離した駆動電極213bを配設すると共に、電気光学素子202を遮蔽層213及び駆動電極間213bに接続して、高圧ケーブル210が課電状態の場合に駆動電極213bと中心導体211との間の静電容量並びに電気光学素子202の固定静電容量成分に伴ってそれぞれに分圧が発生し、電気光学素子202に所定の電圧が印加される状態とすることにより、高圧ケーブル210の課電状態と停電状態とにおけるそれぞれの電気光学素子202の表示を異ならせることとなり、高圧ケーブル210を接続した区間の課電状態を作業者に確実に知らせることができる。また、駆動電極213bと中心導体211との間の静電容量は、駆動電極213bの大きさ、中心導体211との位置関係や介在する絶縁層212によって決まり、ほとんど変化しないことにより、電気光学素子202の表示は周囲の環境条件の変化による影響を受けにくく、安定した表示を行える。さらに、課電表示部は高圧ケーブル210と一体であり、課電表示部の着脱不要化が実現でき、使い勝手を著しく向上させられる。

概要

整流回路駆動回路等を必要とせず簡略な回路構成で長寿命な高圧ケーブルの課電表示装置を提供する。

高圧ケーブル10の遮蔽層13を、接地される接地遮蔽層部13aと接地されない非接地遮蔽層部13bとに分離し、この接地遮蔽層部13aと非接地遮蔽層部13bとの間にポリマー分散型液晶2を接続し、このポリマー分散型液晶2の背面側へ間隔L1だけ離して高圧ケーブル10の課電状態の有無を描画した課電描画部3を配設し、ポリマー分散型液晶2を非接地遮蔽層部の充電電流交流駆動する。

目的

本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、簡略な回路構成で長寿命の課電表示ができる高圧ケーブルの課電表示装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

中心導体の外周に絶縁層遮蔽層及び絶縁外皮を積層してなる高圧ケーブル課電状態を表示する高圧ケーブルの課電表示器において、前記高圧ケーブルの遮蔽層を形成する導電性材料又は半導電性材料接地されると共に、当該導電性材料又は半導電性材料を分離形成して接地される接地遮蔽層部及び非接地の非接地遮蔽層部と、前記接地遮蔽層部及び非接地遮蔽層部の間に接続されるポリマー分散型液晶と、当該ポリマー分散型液晶及び前記高圧ケーブルの絶縁外皮の間に配設され、ポリマー分散型液晶から所定間隔離して前記高圧ケーブルの課電状態の有無を描画した課電描画部とを備えることを特徴とする高圧ケーブルの課電表示装置

請求項2

前記請求項1に記載の高圧ケーブルの課電表示装置において、前記ポリマー分散型液晶及び、当該ポリマー分散型液晶の電極リード部を透明樹脂で一体にモールド成型することを特徴とする高圧ケーブルの課電表示装置

請求項3

前記請求項2に記載の高圧ケーブルの課電表示装置において、前期モールド成型する透明樹脂がポリマー分散型液晶と課電描画部との間に前記所定間隔に相当する厚み以上で充填されることを特徴とする高圧ケーブルの課電表示装置。

請求項4

前記請求項2又は3に記載の高圧ケーブルの課電表示装置において、前記モールド成型する透明樹脂がポリマー分散型液晶の外周部分を前記所定間隔に相当する厚み以上で形成することを特徴とする高圧ケーブルの課電表示装置。

請求項5

前記請求項1ないし4のいずれかに記載の高圧ケーブルの課電表示装置において、前記ポリマー分散型液晶が複数枚積層されて配設されることを特徴とする高圧ケーブルの課電表示装置。

請求項6

前記請求項1ないし5のいずれかに記載の高圧ケーブルの課電表示装置において、前記ポリマー分散型液晶の表面に紫外線遮蔽する透明シートを配設することを特徴とする高圧ケーブルの課電表示装置。

請求項7

前記請求項1ないし6のいずれかに記載の高圧ケーブルの課電表示装置において、前記課電描画部が蓄光材の板上に課電状態の有無を描画したことを特徴とする高圧ケーブルの課電表示装置。

技術分野

0001

本発明は、高圧ケーブル印加される電圧の有無を検出する高圧ケーブルの課電表示装置に関し、特に課電状態視覚的に表示にする高圧ケーブルの課電表示装置に関する。

背景技術

0002

従来、この種の高圧ケーブルの課電表示装置として特開平1−315215号、特開2000−55944に各々開示されるものがり、これを図8及び図9に示す。この図8及び図9は従来の各高圧ケーブルの課電表示装置の全体断面構成図を示す。前記図8において従来の高圧ケーブルの課電表示装置は、絶縁層112の外周部に導電性又は半導電性接地された被覆を有する高電圧機器において、高電圧機器の絶縁層112の表面の一部に、その周囲の導電性又は半導電性の接地被覆部113aから切り離された導電性又は半導電性の非接地部113bを設け、この非接地部113bと接地被覆部113aとを液晶表示部102を介して電気的に接続して課電表示器を構成し、高電圧機器に所定の高電圧が印加された場合、前記液晶表示部102に電圧印加中であることを表示させるようにしたものである。このように、非接地部113bと液晶表示部102と接地被覆部113aなどの全体で課電表示器が構成され、高電圧機器に所定の高電圧が印加された場合、液晶表示部102が課電中であることを容易に表示するようになる。

0003

また、前記図9において従来の高圧ケーブルの課電表示装置は、中心導体211の周囲に絶縁層212を介して導電性素材からなる遮蔽層213が配設され、さらに外周を絶縁外皮で被覆され、前記遮蔽層213が接地されて使用される高圧ケーブル210と、この高圧ケーブル210の所定位置で、前記遮蔽層213の一部を遮蔽層213の接地された他部分に対し電気的に非接続状態として形成される駆動電極213bと、所定の閾値以上の電圧が印加されると目視状態が変化する電気光学素子202で形成され、一方の電極を前記遮蔽層213に、他方の電極を前記駆動電極213bにそれぞれ電気的に接続されて配設される課電表示部とを備えるものである。

0004

このように、中心導体211の近傍に遮蔽層213から分離した駆動電極213bを配設すると共に、電気光学素子202を遮蔽層213及び駆動電極間213bに接続して、高圧ケーブル210が課電状態の場合に駆動電極213bと中心導体211との間の静電容量並びに電気光学素子202の固定静電容量成分に伴ってそれぞれに分圧が発生し、電気光学素子202に所定の電圧が印加される状態とすることにより、高圧ケーブル210の課電状態と停電状態とにおけるそれぞれの電気光学素子202の表示を異ならせることとなり、高圧ケーブル210を接続した区間の課電状態を作業者に確実に知らせることができる。また、駆動電極213bと中心導体211との間の静電容量は、駆動電極213bの大きさ、中心導体211との位置関係や介在する絶縁層212によって決まり、ほとんど変化しないことにより、電気光学素子202の表示は周囲の環境条件の変化による影響を受けにくく、安定した表示を行える。さらに、課電表示部は高圧ケーブル210と一体であり、課電表示部の着脱不要化が実現でき、使い勝手を著しく向上させられる。

発明が解決しようとする課題

0005

従来の高圧ケーブルの課電表示装置は以上のように構成されていたことから、表示部に発光ダイオードLED)、液晶(LCD)、ネオン管等が用いられており、いずれも高価格となる課題を有していた。この発光ダイオードを用いた表示部では20,000時間程度の寿命を有するものの消費電流が10mA〜20mAと大きくなり、また整流回路を設けて直流電流を供給しなければならず回路構成が複雑となるという課題を有していた。また、液晶を用いた表示部では発光ダイオードよりも消費電流が低い値で駆動制御できると共に、長寿命であるが、直流電源と駆動制御のための駆動回路が必要となり、発光ダイオードと同様に回路構成が複雑化し、故障発生の確率も増大するという課題を有する。さらに、ネオン管を用いた表示部では、寿命が2,000時間程度ときわめて短く、課電状態を確実に表示できないという課題を有していた。

0006

本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、簡略な回路構成で長寿命の課電表示ができる高圧ケーブルの課電表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る高圧ケーブルの課電表示装置は、中心導体の外周に絶縁層、遮蔽層及び絶縁外皮を積層してなる高圧ケーブルの課電状態を表示する高圧ケーブルの課電表示器において、前記高圧ケーブルの遮蔽層を形成する導電性材料又は半導電性材料が接地されると共に、当該導電性材料又は半導電性材料を分離形成して接地される接地遮蔽層部及び非接地の非接地遮蔽層部と、前記接地遮蔽層部及び非接地遮蔽層部の間に接続されるポリマー分散型液晶と、当該ポリマー分散型液晶及び前記高圧ケーブルの絶縁外皮の間に配設され、ポリマー分散型液晶から所定間隔離して前記高圧ケーブルの課電状態の有無を描画した課電描画部とを備えるものである。

0008

このように本発明においては、高圧ケーブルの遮蔽層を接地される接地遮蔽層部と接地されない非接地遮蔽層部とに分離し、この接地遮蔽層部と非接地遮蔽層部との間にポリマー分散型液晶を接続し、このポリマー分散型液晶の背面側へ所定間隔離して高圧ケーブルの課電状態の有無を描画した課電描画部を配設するようにしているので、ポリマー分散型液晶が非接地遮蔽層部の充電電流交流駆動できることとなり、整流回路・駆動回路等を必要とせず簡略な回路構成で確実な課電表示ができる。

0009

また、本発明に係る高圧ケーブルの課電表示装置は必要に応じて、ポリマー分散型液晶及び、当該ポリマー分散型液晶の電極リード部を透明樹脂で一体にモールド成型するものである。このように本発明においては、透明樹脂によりポリマー分散型液晶及びこの電極リード部を一体的にモールド成型しているので、ガス・水分等による劣化を抑制してポリマー分散型液晶の長寿命化を図ることができることとなり、正確且つ確実な課電表示ができる。

0010

また、本発明に係る高圧ケーブルの課電表示装置は必要に応じて、モールド成型する透明樹脂がポリマー分散型液晶と課電描画部との間に前記所定間隔に相当する厚み以上で充填されるものである。このように本発明においては、ポリマー分散型液晶と課電描画部との間に透明樹脂を所定間隔に相当する厚みだけ充填するようにしているので、課電描画部に描画された文字等をポリマー分散型液晶の駆動状態により切換えて表示できることとなり、より正確且つ確実な表示ができる。

0011

また、本発明に係る高圧ケーブルの課電表示装置は必要に応じて、モールド成型する透明樹脂がポリマー分散型液晶の外周部分を前記所定間隔に相当する厚み以上で形成するものである。このように本発明においては、ポリマー分散型液晶の外周部分を前記所定間隔に相当する厚み以上の透明樹脂で形成するようにしているので、課電描画部に対向する部分が透明樹脂の空洞部分となり、透明樹脂の経年変化により透明劣化・変色等した場合においても課電描画部の正確な視認性を維持できる。

0012

また、本発明に係る高圧ケーブルの課電表示装置は必要に応じて、ポリマー分散型液晶が複数枚積層されて配設されるものである。このように本発明においては、複数のポリマー分散型液晶を積層状態で配設するようにしているので、ポリマー分散型液晶と課電描画部との間隔をより接近させて配設できることとなり、全体構成を薄型化できる。

0013

また、本発明に係る高圧ケーブルの課電表示装置は必要に応じて、ポリマー分散型液晶の表面に紫外線遮蔽する透明シートを配設するものである。このように本発明においては、紫外線を遮蔽する透明シートをポリマー分散型液晶の表面に配設するようにしているので、太陽光が直接照射される屋外での使用環境下においてもポリマー分散型液晶の劣化を極力防止できる。

0014

さらに、本発明に係る高圧ケーブルの課電表示装置は必要に応じて、課電描画部が蓄光材の板上に課電状態の有無を描画したものである。このように本発明においては、蓄光材の板上に課電状態の有無を描画して課電描画部を形成しているので、蓄光材に蓄積された光を薄暗くなった状態においても描画された内容をバックライトとして表示できることとなり、より正確且つ確実な表示ができる。

発明を実施するための最良の形態

0015

(本発明の第1の実施形態)以下、本発明の第1の実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置を中間接続コネクタに適用した具体例として図1ないし図4に基づいて説明する。この図1は本実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置の全体概略構成図、図2図1に記載の高圧ケーブルの課電表示装置における要部拡大図、図3図2記載の要部における動作等価回路図図4図1記載の高圧ケーブルの課電表示装置における課電表示態様図を示す。

0016

前記各図において本実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置は、中心導体11の外周に絶縁層12、遮蔽層13及び絶縁外皮を積層してなる高圧ケーブル10の遮蔽層13を形成する導電性材料又は半導電性材料が接地GNDされると共に、この導電性材料又は半導電性材料を分離形成して接地される接地遮蔽層部13a及び非接地の非接地遮蔽層部13bと、この接地遮蔽層部13a及び非接地遮蔽層部13bの間に接続されるポリマー分散型液晶2と、このポリマー分散型液晶2及び前記高圧ケーブル10の絶縁外皮の間に配設され、ポリマー分散型液晶2から間隔L1だけ離して前記高圧ケーブル10の課電状態を示す「充電」の文字を描画した課電描画部3とを備える構成である。このポリマー分散型液晶2及び課電描画部3は、高圧ケーブル10を接続するための中間接続コネクタ1の側壁に配設される構成である。

0017

前記ポリマー分散型液晶2とこのポリマー分散型液晶2の電極リード部21、22及びリード線23の接続部とは、透明樹脂4で一体にモールド成型し、この前記モールド成型する透明樹脂4がポリマー分散型液晶2の外周部分41を前記間隔L1に相当する厚み以上で形成する構成である。この透明樹脂4は、その中央部の課電描画部3に対向する領域に空洞部43が形成される。このように透明樹脂4は、中空状の空洞部43が形成され、中央部に肉薄の透過部42により、経年変化により透明劣化・変色等が生じた場合でも課電描画部3の視認性を極力維持できる。また、透明樹脂4は外周部分41を間隔L1より大きな厚みとしているので、ポリマー分散型液晶2の駆動状態に応じた表示を確実に実行できる。即ち、この間隔L1は、ポリマー分散型液晶2の非駆動状態において課電描画部3による反射光遮断し、課電描画部3の表示内容が認識できない程度に離隔される距離とする必要がある。

0018

次に、前記構成に基づく本実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置の課電表示の動作について説明する。予め、架空高圧配電用絶縁電線(図示を省略)の工事区間停電可能な状態としているものとする。非接地遮蔽層部13bは中心導体11近傍に所定の大きさ(面積)で配設されることから非接地遮蔽層部13bと中心導体11との間には接続したポリマー分散型液晶2も固有の静電成分容量を有し、一種コンデンサと考えることができる。架空高圧配電用絶縁電線が課電状態であり、バイパスケーブルとしての高圧ケーブル10の中心導体11に電圧が印加されている状態では、非接地遮蔽層部13bと中心導体11間との静電容量、並びにポリマー分散型液晶2の静電容量成分に伴ってそれぞれに分圧が発生し、ポリマー分散型液晶2に所定の電圧が印加される状態となる。

0019

本実施形態の高圧ケーブルの課電表示装置は、図3に示すような等価回路で考えることができ、ポリマー分散型液晶2に加わる電圧Vは、V=Cd・E/(Cd+C)という式で与えられる。ここでは、Eは中心導体11に印加される電圧、Cdは非接地遮蔽層部13bと中心導体11との間の静電容量、Cはポリマー分散型液晶2の静電容量である。非接地遮蔽層部13bと中心導体11との間の静電容量Cdは、絶縁層12や絶縁筒(中間接続コネクタ1のケース)の性質、非接地遮蔽層部13bの配置状況により一義的に決まり、値の変化が生じないため、前式からポリマー分散型液晶2の動作電圧Vの条件を決定できる。この動作電圧Vがポリマー分散型液晶2の最低動作電圧より十分大きくなるように非接地遮蔽層部13bの面積が設定されている。

0020

このようにして、課電状態において所定の動作電圧がポリマー分散型液晶2の両電極間に加わることにより、液晶の性質により不透明状態であったポリマー分散型液晶2は透明化して、反対側に配設された課電描画部3の「充電」という文字が図4に示すように現出し、バイパスケーブルである高圧ケーブル10が課電状態であることを表示することとなる。この表示は外部から作業者が容易に視認でき、高圧ケーブル10を接続している架空絶縁電線が課電状態であることを誤りなく確認することができる。

0021

(本発明の第2の実施形態)本発明の第2の実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置を図5及び図6に基づいて説明する。この図5は本実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置の要部断面図、図6図5に記載の要部における動作等価回路図を示す。前記各図において本実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置は、前記図1ないし図4に記載の実施形態と同様に接地遮蔽層部13a及び非接地遮蔽層部13bと、ポリマー分散型液晶2と、課電描画部3と、透明樹脂4とを備え、この構成に加え、前記2枚のポリマー分散型液晶2a、2bを重ね合わせて積層形成する構成である。この2枚のポリマー分散型液晶2a、2bは、各々がコンデンサとして静電容量成分が直列に接続される構成である。

0022

この2枚のポリマー分散型液晶2a、2bは、積層された各一端側の電極リード部21a、21bにリード線23、24が接続され、各他端側の電極リード部22a、22bを折り返し接続用接続クリップ22cで接続する構成である。このように2枚のポリマー分散型液晶2a、2bが積層された状態で配設されることから、非駆動時にポリマー分散型液晶2a、2bの背面側に位置する課電描画部3の「充電」という文字が透過されることなく認識できない。この積層されたポリマー分散型液晶2a、2bから課電描画部3までの間隔L2は、前記図2に記載の実施形態の間隔L1より短い距離にできる。また、図7は他の実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置の課電表示態様図を示し、同図において中間接続コネクタ1が2分岐された構成とされ、この外壁部に表示している。

発明の効果

0023

本発明においては、高圧ケーブルの遮蔽層を接地される接地遮蔽層部と接地されない非接地遮蔽層部とに分離し、この接地遮蔽層部と非接地遮蔽層部との間にポリマー分散型液晶を接続し、このポリマー分散型液晶の背面側へ所定間隔離して高圧ケーブルの課電状態の有無を描画した課電描画部を配設するようにしているので、ポリマー分散型液晶が消費電流で交流駆動できることとなり、整流回路・駆動回路等を必要とせず簡略な回路構成で確実な課電表示ができるという効果を有する。

0024

また、本発明においては、透明樹脂によりポリマー分散型液晶及びこの電極リード部を一体的にモールド成型しているので、ガス・水分等による劣化を抑制してポリマー分散型液晶の長寿命化を図ることができることとなり、正確且つ確実な課電表示ができるという効果を有する。また、本発明においては、ポリマー分散型液晶と課電描画部との間に透明樹脂を所定間隔に相当する厚みだけ充填するようにしているので、課電描画部に描画された文字等をポリマー分散型液晶の駆動状態により切換えて表示できることとなり、より正確且つ確実な表示ができるという効果を有する。

0025

また、本発明においては、ポリマー分散型液晶の外周部分を前記所定間隔に相当する厚み以上の透明樹脂で形成するようにしているので、課電描画部に対向する部分が透明樹脂の空洞部分となり、透明樹脂の経年変化により透明劣化・変色等した場合においても課電描画部の正確な視認性を維持できるという効果を有する。また、本発明においては、複数のポリマー分散型液晶を積層状態で配設するようにしているので、ポリマー分散型液晶と課電描画部との間隔をより接近させて配設できることとなり、全体構成を薄型化できるという効果を有する。

0026

また、本発明においては、紫外線を遮蔽する透明シートをポリマー分散型液晶の表面に配設するようにしているので、太陽光が直接照射される屋外での使用環境下においてもポリマー分散型液晶の劣化を極力防止できるという効果を有する。さらに、本発明においては、蓄光材の板上に課電状態の有無を描画して課電描画部を形成しているので、蓄光材に蓄積された光を薄暗くなった状態においても描画された内容をバックライトとして表示できることとなり、より正確且つ確実な表示ができるという効果を有する。

図面の簡単な説明

0027

図1本発明の第1の実施形態に係るの高圧ケーブルの課電表示装置の全体概略構成図である。
図2図2図1に記載の高圧ケーブルの課電表示装置における要部拡大図である。
図3図2記載の要部における動作等価回路図ブロック回路構成図である。
図4図1記載の高圧ケーブルの課電表示装置における課電表示態様図である。
図5本発明の第2の実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置の要部断面図である。
図6図5に記載の要部における動作等価回路図である。
図7本発明の他の実施形態に係る高圧ケーブルの課電表示装置の課電表示態様図である。
図8従来の高圧ケーブルの課電表示装置の全体断面構成図である。
図9従来の高圧ケーブルの課電表示装置の全体断面構成図である。

--

0028

1中間接続コネクタ
2、2a、2bポリマー分散型液晶
3課電描画部
4 制御部
10、110、210高圧ケーブル
11、211中心導体
12、112、212絶縁層
13、213遮蔽層
13a接地遮蔽層部
13b 非接地遮蔽層部
21、22、21a、21b、22a、22b電極リード部
22c接続クリップ
23、24リード線
41 外周部分
102液晶表示部
113a絶縁被覆
113b 非接地部
202電気光学素子
213b 駆動電極

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