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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsstruktur für
ein Schmiermittel oder Ähnliches.
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Es
wird die Priorität der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2008-125221 beansprucht, die am 12.
Mai 2008 eingereicht wurde, deren Inhalt hier durch Bezugnahme mit
aufgenommen sei.
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Beschreibung der verwandten
Technik
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Wie
beispielsweise in den 3 und 4 gezeigt,
offenbart die Patentschrift 1 eine Dichtungsstruktur, in
der eine erste Öldichtung 8 und eine zweite Öldichtung 10 in
einer Reihe zwischen einem ersten Gelenkglied 4 und einem
zweiten Gelenkglied 6 eines Roboterarms R angeordnet sind.
Die ersten und zweiten Öldichtungen 8 und 10 sind
so angeordnet, dass sie einen geringfügigen Spalt SL dazwischen
haben, und ein Vakuumschmierstoff 12 ist einen Raum mit
dem Spalt SL eingefüllt. Das zweite Gelenkglied 6 ist
mit einem passiven Körper 14 verbunden und an
diesem befestigt, der einen Zylinderteil 14A aufweist.
Der Zylinderteil 14A des passiven Körpers 14 wird
verwendet, um die Festigkeit des passiven Körpers 14 sicherzustellen,
und um einen Einbauraum für ein Lager 16 sicherzustellen.
Das Lager 16 ist zwischen dem Zylinderteil 14A des
passiven Körpers 14 und dem ersten Gelenkglied 4 angeordnet.
Entsprechend kann sich das zweite Gelenkglied 6 um eine
Achse CL bezüglich des ersten Gelenkgliedes 4 drehen.
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Gemäß der
Dichtungsstruktur ist es möglich, luftdicht einen Teil
zwischen einem im Wesentlichen auf Vakuum befindlichen Raum SP1
und einem Raum SP2 mit inertem Gas innerhalb des Roboterarms R durch
die ersten und zweiten Öldich tungen 8 und 10 abzudichten,
um zu verhindern, dass sich ein Strömungsmittel, wie beispielsweise
Luft oder ein inertes Gas dazwischen bewegt.
- [Patentschrift
1] Veröffentlichte japanische
Patentanmeldung H05-305596
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Jedoch
wird bei einer solchen Dichtungsstruktur, bei der die Öldichtungen
in einer Reihe angeordnet sind (insbesondere wie bei der Struktur,
die in der Patentschrift 1 offenbart wird, in dem Fall,
wo zwei Öldichtungen 8 und 10 angeordnet
sind, so dass sie den Spalt SL dazwischen haben) natürlich
eine axiale Länge L1 (siehe 4) der axialen
Enden der Öldichtungen 8 und 10 leicht
lang.
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Zusätzlich
sind die Öldichtungen, wie beispielsweise in den 3 und 4 gezeigt,
in der Nachbarschaft des Verbindungsteils zwischen den Gliedern
in vielen Fällen aufgrund der Funktion davon vorgesehen.
Aus diesem Grund ist es in der Nachbarschaft der Öldichtungen
in vielen Fällen nötig, einen gebogenen Teil vorzusehen,
der die Festigkeit der Glieder sicherstellt, ein Lager, welches
die Glieder trägt oder einen Bolzen bzw. eine Schraube, der
die Glieder miteinander verbindet und aneinander befestigt. Entsprechend
nimmt die axiale Länge des Umfangsgliedes leicht tendenziell
zu, und zwar aufgrund der Beziehung des gebogenen Teils, des Raums
des Lagers und der Anordnungsposition der Schraube. In dem Fall
der in der Patentschrift 1 offenbarten Vorrichtung nimmt
beispielsweise eine axiale Abmessung 12 (die erforderlich
ist, um das erste Gelenkglied 4 mit dem zweiten Gelenkglied 6 zu
verbinden) leicht zu. Zu dieser Zeit ist der Bereich der axialen
Abmessung 12 von einem Biegungsstartteil P1 des ersten
Gelenkgliedes 4 zu einem Biegungsstartteil P2 des zweiten
Gelenkgliedes 6.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich damit, die oben
beschriebenen Nachteile zu lösen, und das Ziel der Erfindung
ist, weiter in vernünftiger Weise eine axiale Länge
eines Umfangsgliedes einer Öldichtung in einer Dichtungsstruktur
zu verkürzen, in der zwei Öldichtungen in einer
Reihe angeordnet sind.
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Die
vorliegende Erfindung erreicht das oben beschriebene Ziel durch
Einsatz einer Dichtungsstruktur, um zu verhindern, dass ein Strömungsmittel zwischen
einem ersten Raum und einem zweiten Raum leckt, wobei die Dichtungsstruktur
Folgendes aufweist: ein erstes Glied, welches einen zylindrischen
Teil aufweist und gestattet, dass der Außenumfang des zylindrischen
Teils zum ersten Raum weist; zwei Öldichtungen, die in
einer Reihe im Innenumfang des zylindrischen Teils des ersten Gliedes angeordnet
sind; ein zweites Glied, welches in Kontakt mit dem Innenumfang
von einer Öldichtung der zwei Öldichtungen kommt;
und ein drittes Glied, welches in Kontakt mit dem Innenumfang der
anderen Öldichtung der zwei Öldichtungen kommt
und in Kontakt mit dem zweiten Glied kommt, sodass ein Teil des
dritten Gliedes zum zweiten Raum weist, wobei der erste Raum und
der zweite Raum durch die zwei Öldichtungen abgedichtet
sind, die zwischen dem ersten Glied und den zweiten und dritten
Gliedern angeordnet sind.
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Die
vorliegende Erfindung erreicht auch das oben beschriebene Ziel durch
Einsatz einer Dichtungsstruktur, um zu verhindern, dass ein Strömungsmittel
zwischen einem ersten Raum und einem zweiten Raum leckt, wobei die
Dichtungsstruktur Folgendes aufweist: ein erstes Glied, welches
einen zylindrischen Teil aufweist und gestattet, dass der Innenumfang
des zylindrischen Teils zum ersten Raum weist; zwei Öldichtungen,
die in einer Reihe im Außenumfang des zylindrischen Teils
des ersten Gliedes angeordnet sind; ein zweites Glied, welches in
Kontakt mit dem Außenumfang von einer Öldichtung
der zwei Öldichtungen kommt; und ein drittes Glied, welches
in Kontakt mit dem Außenumfang der anderen Öldichtung
der zwei Öldichtungen kommt und in Kontakt mit dem zweiten
Glied kommt, so dass ein Teil des dritten Gliedes zum zweiten Raum
weist, wobei der erste Raum und der zweite Raum durch die zwei Öldichtungen
abgedichtet sind, die zwischen dem ersten Glied und den zweiten
und dritten Gliedern angeordnet sind.
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In
der Vergangenheit war in dem Fall, wo zwei Öldichtungen
in einer Reihe angeordnet sind, ein einziges Glied konfiguriert,
um in Kontakt mit den Außenumfängen und den Innenumfängen
der zwei Öldichtungen zu kommen. Bei dieser Erfindung sind jedoch
unterschiedliche Glieder konfiguriert, um jeweils in Kontakt mit
einem der Innenumfänge und der Außenumfänge
der Öldichtungen zu kommen. Als eine Folge ist es zu dem
Zeitpunkt, wenn ein Innenumfangsglied (oder ein Außenumfangsglied)
weiter mit einem dritten Glied verbunden ist, möglich,
zu gestatten, dass das dritte Glied zur mittleren Position zwischen
zwei Öldichtungen in axialer Richtung vorläuft
und somit die axiale Länge (genauso wie die Vorschublänge)
verkürzt wird.
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Zusätzlich
kann die vorliegende Erfindung auf den Fall angewendet werden, wo
drei oder mehr Öldichtungen in einer Reihe angeordnet sind.
In diesem Fall ist es möglich, den gleichen Vorteil zu
erhalten, wenn die Konfiguration gemäß der Erfindung
auf zwei festgelegte Öldichtungen angewandt wird.
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Auch
in dem Fall, wo zwei (oder zwei oder mehr) Öldichtungen
in einer Reihe angeordnet sind, ist es entsprechend möglich,
in vernünftigerweise ein Umfangsglied der Öldichtungen
in einer axialen Richtung festzulegen und die gesamte axiale Länge
einer Vorrichtung zu verkürzen, die mit den Öldichtungen montiert
ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittansicht, die einen Getriebemotor zeigt, um ein Werkzeugmagazin
mit der Dichtungsstruktur anzutreiben.
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2 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Hauptteil
einer Dichtungsstruktur gemäß einem Beispiel eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
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3 ist
eine Schnittansicht, die ein Beispiel einer bekannten Dichtungsstruktur
zeigt.
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4 ist
eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die
einen Hauptteil der bekannten Dichtungsstruktur in 3 zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im
Detail mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
einen Getriebemotor mit einer Dichtungsstruktur gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 ist eine
vergrößerte Ansicht, die einen Hauptteil des Getriebemotors
zeigt.
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Der
Getriebemotor 20 wird verwendet, um ein (nicht gezeigtes)
Werkzeugmagazin anzutreiben und weist einen Motor 24, eine
Voruntersetzung bzw. ein Vorgetriebe 26 und eine Hauptuntersetzung
bzw. ein Hauptgetriebe 28 auf. Wie unten beschrieben, wird
bei diesem Ausführungsbeispiel eine Dichtungsstruktur gemäß der
Erfindung verwendet, um einen Teil in der Nachbarschaft eines Verbindungsteils
zwischen einem Voruntersetzungsgehäuse 27 der
Voruntersetzung 26 und einem Hauptuntersetzungsgehäuse 30 abzudichten,
welches einer Ausgangswelle der Hauptuntersetzung bzw. des Hauptuntersetzungsgetriebes 28 entspricht.
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Die
Voruntersetzung 26 ist eine einstufige Untersetzung mit
einem Kegelritzel 34 und einem Kegelrad 36. Die
Hauptuntersetzung 28 ist eine Untersetzung bzw. ein Untersetzungsgetriebe
mit einer sogenannten innen eingreifenden Planetengetriebestruktur
und weist eine Eingangswelle 38 auf, die mit dem Kegelrad 36 verbunden
ist. Die Eingangswelle 38 ist integral mit Exzenterkörpern 40A bis 40C geformt.
Außen verzahnte Zahnräder 42A bis 42C sind
jeweils auf dem Außenumfang der Exzenterkörper 40A bis 40C montiert,
um oszillierend drehbar zu sein. Die außen verzahnten Zahnräder 42A bis 42C greifen
in die Innenseite eines innen verzahnten Zahnrades bzw. Hohlrades 44 ein,
während sie sich oszillierend drehen.
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In
diesem Ausführungsbeispiel ist die Drehung der außen
verzahnten Zahnräder 42A bis 42C durch
ein inneres Stift- bzw. Bolzenglied 46 begrenzt. Bei einer
solchen Konfiguration dreht sich das innen verzahnte Zahnrad 44,
und das Hauptuntersetzungsgehäuse 30, welches
integral mit dem innen verzahnten Zahnrad 44 ausgeformt
ist, dreht sich. Das Hauptuntersetzungsgehäuse 30 weist
einen Befestigungsflansch 32 auf, und der Befestigungsflansch 32 ist
mit einem Drehscheibenteil eines (nicht gezeigten) Werkzeugmagazins
verbindbar.
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Der
Getriebemotor 20 wird in einer Umgebung verwendet, in der
ein Kühlmittel vorhanden ist. Aus diesem Grund muss die
Dichtungsstruktur zwei Funktionen haben. Eine erste Funktion ist,
zu verhindern, dass ein Kühlmittel (Strömungsmittel)
in einem äußeren Raum (erstem Raum) SPo des Getriebemotors 20 in
einen Innenraum (zweiten Raum) SPi der Hauptuntersetzung 28 leckt.
Eine zweite Funktion ist, zu verhindern, dass ein Schmiermittel
(Strömungsmittel) in den Innenraum SPi zum Außenraum
SPo leckt.
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Somit
wird die Dichtungsstruktur gemäß der Erfindung
verwendet, um in zwei Richtungen einen Eintritt und einen Austritt
zwischen dem Kühlmittel im Außenraum SPo des Getriebemotors 20 und
dem Schmiermittel im Innenraum SPi der Hauptuntersetzung 28 zu
verhindern.
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Die
Dichtungsstruktur wird im Detail mit Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
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In
der Dichtungsstruktur weist der Außenumfang eines zylindrischen
Teils 30A des Hauptuntersetzungsgehäuses (ersten
Gliedes) 30 zum Außenraum (ersten Raum) SPo. Im
Innenraum des zylindrischen Teils 30A des Hauptuntersetzungsgehäuses 30 sind
die ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 in
einer Reihe in einer axialen Richtung der Hauptuntersetzung 28 angeordnet.
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Der
Innenumfang der ersten Öldichtung 50 von den ersten
und zweiten Öldichtungen 50 und 52 kommt
in Kontakt mit dem Voruntersetzungsgehäuse (zweiten Glied) 27 der
Voruntersetzung 26. Jedoch kommt der Innenumfang der zweiten Öldichtung 52 von
den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 in
Kontakt mit dem Bolzenglied (dritten Glied) 46 der Hauptuntersetzung 28.
D. h., die Innenumfänge der ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 kommen jeweils
in Kontakt mit unterschiedlichen Gliedern. Wie ebenfalls in 1 gezeigt,
hat das innere Bolzenglied 46 eine Konfiguration, bei der
ein zylindrischer Bolzenteil 46p vorsteht und in einer
axialen Richtung von Positionen in gleichen Intervallen am Umfang
eines scheibenförmigen Flanschteils 46f vorsteht
(in 1 ist nur einer der Bol zenteile abgebildet), und
ein Teil des zylindrischen Bolzenteils 46p weist zum Innenraum
SPi (zweiten Raum) der Hauptuntersetzung 28 hin.
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Die
gültigen bzw. vorgesehenen Dichtungsrichtungen der ersten
und zweiten Öldichtungen 50 und 52 sind
entgegengesetzt zueinander. Die erste Öldichtung 50 verhindert
effektiv, dass Kühlmittel im äußeren
Raum SPo in den inneren Raum SPi eintritt (leckt), und die zweite Öldichtung 52 verhindert
effektiv, dass das Schmiermittel im inneren Raum SPi zum äußeren
Raum SPo leckt. D. h., da die ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 in
einer Reihe zwischen dem Bereich des Hauptuntersetzungsgehäuses
(ersten Gliedes) 30 und dem Bereich des Voruntersetzungsgehäuses
(zweiten Gliedes) 27 und dem inneren Bolzenglied (dritten
Glied) 46 angeordnet sind, sind der äußere
Raum (erste Raum) SPo und der innere Raum (zweite Raum) SPi der
Hauptuntersetzung 28 abgedichtet.
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Wie
offensichtlich in den 1 und 2 gezeigt,
kommen die passenden Flächen 27B und 46B des
Voruntersetzungsgehäuses 27 und des inneren Bolzengliedes 46 in
Kontakt miteinander und sind miteinander mittels einer Schraube 60 verbunden,
die parallel mit der Achse Cm der Hauptuntersetzung 28 angeordnet
ist, d. h. in der Richtung, in der die ersten und zweiten Dichtungen 50 und 52 in einer
Reihe angeordnet sind. Eine axiale Position der Kopfkontakffläche 27A der
Schraube 60 des Voruntersetzungsgehäuses 27 ist
im Wesentlichen gleich einer axialen Position eines Endes 50A der
ersten Öldichtung 50. Da jedoch die passende Oberfläche 27B des
Voruntersetzungsgehäuses 27 in axialer Richtung
in der Mitte zwischen den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 positioniert
ist, wird eine Pressdicke bzw. Spannlänge D1 der Schraube 60 sichergestellt.
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Ein
O-Ring 64 ist zwischen den passenden Flächen 27B und 46B des
Voruntersetzungsgehäuses (zweiten Gliedes) 27 und
dem inneren Bolzenglied (dritten Glied) 46 angeordnet.
Der O-Ring 64 hält den luftdichten Zustand der
passenden Flächen 27B und 46B. Als eine
Folge ist ein Raum SPs mit den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 von einem
Innenraum SPp der Voruntersetzung isoliert.
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Zusätzlich
sind das Voruntersetzungsgehäuse 27 und das Hauptuntersetzungsgehäuse 30 in
diesem Ausführungsbeispiel einander gegenüberliegend,
um einen vorbestimmten Spalt 61 dazwischen zu haben. Der
Spalt 61 ist so vorgesehen, dass er die relative Drehung
zwischen der Voruntersetzung 27 und der Hauptuntersetzung 30 sicherstellt,
um zu verhindern, dass sich Strömungsmittel zwischen dem äußeren
Raum SPo und dem inneren Raum SPi bewegt.
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Zusätzlich
zeigt das Bezugszeichen 68 in der Zeichnung eine Öldichtung,
die verwendet wird, um einen Teil zwischen dem Innenraum SPi der
Hauptuntersetzung 28 und dem Innenraum SPp der Voruntersetzung 26 abzudichten.
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Als
nächstes wird ein Betrieb der Dichtungsstruktur beschrieben.
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Der äußere
Raum SPo des Getriebemotors 20 ist effektiv vom inneren
Raum SPi mittels des Spaltes 61 und der ersten Öldichtung 50 isoliert
(mit einer geeigneten gültigen bzw. vorgesehenen Dichtungsrichtung).
Zusätzlich ist die zweite Öldichtung 52 mit
einer anderen vorgesehen Dichtungsrichtung in Reihe zusammen mit
der ersten Öldichtung 50 angeordnet. Entsprechend
ist es möglich, weiter in zuverlässiger Weise
zu verhindern, dass das Kühlmittel oder Fremdstoffe in
dem äußeren Raum SPo in den inneren Raum SPi eintreten.
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Andererseits
wird der innere Raum SPi der Hauptuntersetzung 28 effektiv
vom äußeren Raum SPo durch die zweite Öldichtung 52 (mit
einer geeigneten vorgesehenen Dichtungsrichtung) isoliert. Zusätzlich
ist die erste Öldichtung 50 mit einer anderen vorgesehenen
Dichtungsrichtung in einer Reihe zusammen mit der zweiten Öldichtung 52 angeordnet. Entsprechend
ist es möglich, in zuverlässiger Weise zu verhindern,
dass das Schmiermittel im inneren Raum SPi in den äußeren
Raum SPo leckt.
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Die
zusammenpassenden Oberflächen 27B und 46B der
Voruntersetzung 27 und des Bolzengliedes 46 sind
in der Mitte zwischen den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 in
axialer Richtung positioniert. Da jedoch beide Glieder 27 und 46 starr miteinander
durch die Schraube 60 verbunden sind und der O-Ring 64 zwischen
den passenden Oberflächen 27B und 46B angeordnet
ist, kann das Kühlmittel oder Schmiermittel auch dann,
wenn das Kühlmittel oder Schmiermittel aus den ersten und
zweiten Öldichtungen 50 und 52 kommt,
nicht in den inneren Raum SPp der Voruntersetzung 26 über
den Spalt zwischen den passenden Oberflächen 27B und 46B eintreten.
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Hier
ist die axiale Position der Kopfkontaktfläche 27A der
Schraube 60, die verwendet wird, um das innere Bolzenglied 46 mit
dem Voruntersetzungsgehäuse 27 zu verbinden, im
Wesentlichen gleich der axialen Position des Endes 50A der
ersten Öldichtung 50. Da jedoch die passende Oberfläche 27B des
Voruntersetzungsgehäuses 27 so vorgeschoben ist,
dass sie in axialer Richtung in der Mitte zwischen den ersten und
zweiten Öldichtungen 50 und 52 positioniert
ist, wird die ausreichende Spannlänge D1 sichergestellt.
Als eine Folge ist es möglich, die axiale Länge 13 einer
axialen Position P1 der Kopfdruckfläche bzw. Kopfauflagefläche 27A der Schraube 60 des
Voruntersetzungsgehäuses 27 auf eine axiale Position
P2 einer Endfläche 46A des inneren Bolzengliedes 46 bis
zur vorgeschobenen Länge zu verkürzen.
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Zusätzlich
wird in dieser Erfindung die Konfiguration beschrieben, in der die
vorgesehen Dichtungsrichtungen zueinander entgegengesetzt sind, jedoch
ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt. Beispielsweise
kann der Dichtungsvorgang nur in einer Richtung ausgeführt
werden, und zwar in dem Zustand, wo die vorgesehenen Dichtungsrichtungen der
zwei Öldichtungen in einer Reihe in der gleichen Richtung
angeordnet sind. In dem Fall, wo der Dichtungsvorgang in zwei Richtungen
ausgeführt werden muss, wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel,
ist es jedoch wünschenswert, dass die vorgesehen Dichtungsrichtungen
der ersten und zweiten Öldichtungen entgegengesetzt zueinander
sind.
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Weiterhin
wird in diesem Ausführungsbeispiel die Konfiguration beschrieben,
in der das erste Glied (einzelne Glied) in Kontakt mit dem Außenumfang
der ersten und zweiten Öldichtungen kommt, und die zweiten
und dritten Glieder (zwei Glieder) in Kontakt mit den Innenumfängen
davon kommen. Jedoch kann es gemäß der Konfiguration
der zu verbindenden Glieder vorteilhaft sein, die Konfiguration zu haben,
bei der das erste Glied (einzelnes Glied) in Kontakt mit den Innenumfängen
der ersten und zweiten Öldichtungen kommt, und die zweiten
und dritten Dichtungen (zwei Glieder) in Kontakt mit den Außenumfängen
davon kommt. D. h., die vorliegende Erfindung kann in geeigneter
Weise auf eine Dichtungsstruktur angewendet werden, um zu verhindern,
dass ein Strömungsmittel zwischen dem ersten Raum und dem
zweiten Raum leckt, wobei die Dichtungsstruktur Folgendes aufweist:
ein erstes Glied, welches einen zylindrischen Teil aufweist und
gestattet, dass der Innenumfang des zylindrischen Teils zum ersten Raum
weist; zwei Öldichtungen, die in einer Reihe im Außenumfang
des zylindrischen Teils des ersten Gliedes angeordnet sind; ein
zweites Glied, welches in Kontakt mit dem Außenumfang von
einer Öldichtung der zwei Öldichtungen kommt;
und ein drittes Glied, welches in Kontakt mit dem Außenumfang
der anderen Öldichtung der zwei Öldichtungen kommt und
in Kontakt mit dem zweiten Glied kommt, so dass ein Teil des dritten
Gliedes zum zweiten Raum weist, wobei der dritte Raum und der zweite
Raum durch die zwei Öldichtungen abgedichtet sind, die
zwischen dem ersten Glied und den zweiten und dritten Gliedern angeordnet
sind. Als eine Folge ist es auch bei dieser Umgebung möglich,
den gleichen Vorteil zu erreichen.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf eine Struktur oder Vorrichtung angewendet
werden, bei der zwei (oder zwei oder mehr) Öldichtungen
in einer Reihe angeordnet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-125221 [0002]
- - JP 05-305596 [0004]