JP2001090726A - 流体軸受 - Google Patents
流体軸受Info
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- JP2001090726A JP2001090726A JP26864499A JP26864499A JP2001090726A JP 2001090726 A JP2001090726 A JP 2001090726A JP 26864499 A JP26864499 A JP 26864499A JP 26864499 A JP26864499 A JP 26864499A JP 2001090726 A JP2001090726 A JP 2001090726A
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- pressure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低粘度の潤滑液体の使用しても、回転軸に生じ
る振動を抑え、共振や破壊を起こしにくくすることが出
来る流体軸受を提供することを目的とする。 【解決手段】（Ａ）回転軸１００に対して一定の間隙４
ｈを保つように配設された複数の可撓性パッド部４ａ
と、前記各可撓性パッド部４ａの背面に形成されたダッ
シュポット４ｆと、前記間隙４ｈとダッシュポット・ポ
ケット４ｐとを連通させるダッシュポット孔４ｃを有す
る圧力壁部４ｂとからなり、（Ｂ）前記可撓性パッド部
４ａの１端はケーシング４ｇに接続した固定端にすると
ともに、他端は自由端とし、（Ｃ）前記圧力壁部４ｂ
は、隣接する各可撓性パッド部４ａの固定端と自由端の
間に張出すように配設され、（Ｄ）前記可撓性パッド部
４ａは、前記ダッシュポット４ｆにより発生する前記間
隙４ｈとダッシュポット・ポケット４ｐ間の差圧によ
り、撓みを発生することを特徴とする。
る振動を抑え、共振や破壊を起こしにくくすることが出
来る流体軸受を提供することを目的とする。 【解決手段】（Ａ）回転軸１００に対して一定の間隙４
ｈを保つように配設された複数の可撓性パッド部４ａ
と、前記各可撓性パッド部４ａの背面に形成されたダッ
シュポット４ｆと、前記間隙４ｈとダッシュポット・ポ
ケット４ｐとを連通させるダッシュポット孔４ｃを有す
る圧力壁部４ｂとからなり、（Ｂ）前記可撓性パッド部
４ａの１端はケーシング４ｇに接続した固定端にすると
ともに、他端は自由端とし、（Ｃ）前記圧力壁部４ｂ
は、隣接する各可撓性パッド部４ａの固定端と自由端の
間に張出すように配設され、（Ｄ）前記可撓性パッド部
４ａは、前記ダッシュポット４ｆにより発生する前記間
隙４ｈとダッシュポット・ポケット４ｐ間の差圧によ
り、撓みを発生することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水用ポンプにおけ
る水潤滑軸受などの機器内の流体を潤滑剤とする流体軸
受に関する。
る水潤滑軸受などの機器内の流体を潤滑剤とする流体軸
受に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のティルティングパッドジャ
ーナル軸受を示す図、図６は従来のティルティングパッ
ドジャーナル軸受のパッドの軸方向断面における隙間分
布と、パッドに作用する圧力分布を示す図、図７は従来
のティルティングパッドジャーナル軸受の力学モデルを
示す図である。
ーナル軸受を示す図、図６は従来のティルティングパッ
ドジャーナル軸受のパッドの軸方向断面における隙間分
布と、パッドに作用する圧力分布を示す図、図７は従来
のティルティングパッドジャーナル軸受の力学モデルを
示す図である。
【０００３】従来のティルティングパッドジャーナル軸
受は、図５に示すように、回転軸１００とパッド２００
とピボット３００からなる。各パッドにおいては、図６
に示すように、潤滑液体が回転方向に狭まるくさび形状
の隙間内に、回転軸１００とパッド２００の相対運動と
流体の粘性のために引き込まれて、荷重を支える圧力４
００が隙間分布に応じて発生する。
受は、図５に示すように、回転軸１００とパッド２００
とピボット３００からなる。各パッドにおいては、図６
に示すように、潤滑液体が回転方向に狭まるくさび形状
の隙間内に、回転軸１００とパッド２００の相対運動と
流体の粘性のために引き込まれて、荷重を支える圧力４
００が隙間分布に応じて発生する。
【０００４】その圧力により、パッド２００を支えてい
るピボット３００まわりにモーメントが発生する。その
モーメントとバランスするようにパッド２００が傾き、
隙間分布が変化する。このように、荷重の変化に対して
は、常にモーメントや荷重がバランスするような圧力分
布と隙間分布が形成される。
るピボット３００まわりにモーメントが発生する。その
モーメントとバランスするようにパッド２００が傾き、
隙間分布が変化する。このように、荷重の変化に対して
は、常にモーメントや荷重がバランスするような圧力分
布と隙間分布が形成される。
【０００５】図７において、バネ３ａは潤滑油膜の弾性
機能を表し、ダッシュポット３ｂは潤滑油膜の減衰機能
を表す。通常、潤滑液体には機器本体の外部から機器内
へ導入される潤滑油が使用される。潤滑油の粘性が高い
ときには、運転時には十分な油膜が確保されるため、ダ
ッシュポット３ｂが高減衰となり、軸振動をよく吸収す
る。
機能を表し、ダッシュポット３ｂは潤滑油膜の減衰機能
を表す。通常、潤滑液体には機器本体の外部から機器内
へ導入される潤滑油が使用される。潤滑油の粘性が高い
ときには、運転時には十分な油膜が確保されるため、ダ
ッシュポット３ｂが高減衰となり、軸振動をよく吸収す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、機器内の流体
が、水などの粘性の低い流体で滑軸するときには、十分
な油膜が確保できず、低減衰となり、軸振動を抑えきれ
ないという問題がある。
が、水などの粘性の低い流体で滑軸するときには、十分
な油膜が確保できず、低減衰となり、軸振動を抑えきれ
ないという問題がある。
【０００７】本発明は、これらの問題を解決することが
できる流体軸受を提供することを目的とする。
できる流体軸受を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】（第１発明）本発明に係
る流体軸受は、（Ａ）回転軸（１００）に対して一定の
間隙（４ｈ）を保つように配設された複数の可撓性パッ
ド部（４ａ）と、前記各可撓性パッド部（４ａ）の背面
に形成されたダッシュポット（４ｆ）と、 前記間隙
（４ｈ）とダッシュポット・ポケット（４ｐ）とを連通
させるダッシュポット孔（４ｃ）を有する圧力壁部（４
ｂ）とからなり、（Ｂ）前記可撓性パッド部（４ａ）の
１端はケーシング（４ｇ）に接続した固定端にするとと
もに、他端は自由端とし、（Ｃ）前記圧力壁部（４ｂ）
は、隣接する各可撓性パッド部（４ａ）の固定端と自由
端の間に張出すように配設され、（Ｄ）前記可撓性パッ
ド部（４ａ）は、前記ダッシュポット（４ｆ）により発
生する前記間隙（４ｈ）とダッシュポット・ポケット
（４ｐ）間の差圧により、撓みを発生することを特徴と
する。
る流体軸受は、（Ａ）回転軸（１００）に対して一定の
間隙（４ｈ）を保つように配設された複数の可撓性パッ
ド部（４ａ）と、前記各可撓性パッド部（４ａ）の背面
に形成されたダッシュポット（４ｆ）と、 前記間隙
（４ｈ）とダッシュポット・ポケット（４ｐ）とを連通
させるダッシュポット孔（４ｃ）を有する圧力壁部（４
ｂ）とからなり、（Ｂ）前記可撓性パッド部（４ａ）の
１端はケーシング（４ｇ）に接続した固定端にするとと
もに、他端は自由端とし、（Ｃ）前記圧力壁部（４ｂ）
は、隣接する各可撓性パッド部（４ａ）の固定端と自由
端の間に張出すように配設され、（Ｄ）前記可撓性パッ
ド部（４ａ）は、前記ダッシュポット（４ｆ）により発
生する前記間隙（４ｈ）とダッシュポット・ポケット
（４ｐ）間の差圧により、撓みを発生することを特徴と
する。
【０００９】（第２発明）本発明に係る流体軸受は、第
１発明において、前記可撓性パッド部（４ａ）の自由端
と前記圧力壁部（４ｂ）の１つの面の端部は微小隙間を
介して隣接するとともに、前記可撓性パッド部（４ａ）
の固定端と前記圧力壁部（４ｂ）の他の面はスロット
（４ｓ）を介して隣接し、前記ダッシュポット（４ｆ）
は、前記ダッシュポット・ポケット（４ｐ）と、前記圧
力壁部（４ｂ）に設けたダッシュポット孔（４ｃ）と、
間隙（４ｈ）に連なるスロット（４ｓ）により形成する
ことを特徴とする。
１発明において、前記可撓性パッド部（４ａ）の自由端
と前記圧力壁部（４ｂ）の１つの面の端部は微小隙間を
介して隣接するとともに、前記可撓性パッド部（４ａ）
の固定端と前記圧力壁部（４ｂ）の他の面はスロット
（４ｓ）を介して隣接し、前記ダッシュポット（４ｆ）
は、前記ダッシュポット・ポケット（４ｐ）と、前記圧
力壁部（４ｂ）に設けたダッシュポット孔（４ｃ）と、
間隙（４ｈ）に連なるスロット（４ｓ）により形成する
ことを特徴とする。
【００１０】（発明の作用）運転時には可撓性パッド部
（４ａ）に、くさび効果による流体膜圧（５）が上面か
ら作用する。
（４ａ）に、くさび効果による流体膜圧（５）が上面か
ら作用する。
【００１１】またダッシュポット孔（４ｃ）を通じて発
生する背圧（６）は、図３に示すような分布になって可
撓性パッド部（４ａ）に作用する。
生する背圧（６）は、図３に示すような分布になって可
撓性パッド部（４ａ）に作用する。
【００１２】その差圧により可撓性パッド部（４ａ）が
撓み、減衰効果を生じる。
撓み、減衰効果を生じる。
【００１３】従って、回転軸（１００）に生じる振動を
抑え、共振や破壊を起こしにくくすることが出来る。
抑え、共振や破壊を起こしにくくすることが出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に図面を参照しながら本発明の
流体軸受の実施の形態の具体例を説明するが、本発明は
以下の実施形態に限定されるものではない。
流体軸受の実施の形態の具体例を説明するが、本発明は
以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１５】（実施形態１）本発明の実施形態１を図１
〜図４に示す。図１は本発明の実施形態の流体軸受の構
成図、図２は同実施形態の流量軸受の可撓性パッド部４
ａの周方向断面図、図３は同実施形態の流体軸受の可撓
性パッド部４ａの軸方向断面における、可撓性パッド部
４ａに作用する圧力を示す図、図４は本発明に係る実施
形態の流体軸受の力学モデルを示す図である。
〜図４に示す。図１は本発明の実施形態の流体軸受の構
成図、図２は同実施形態の流量軸受の可撓性パッド部４
ａの周方向断面図、図３は同実施形態の流体軸受の可撓
性パッド部４ａの軸方向断面における、可撓性パッド部
４ａに作用する圧力を示す図、図４は本発明に係る実施
形態の流体軸受の力学モデルを示す図である。
【００１６】本発明の実施形態に係る流体軸受は、円筒
状のケーシング４ｇの内部に設けられた複数の可撓性パ
ッド部４ａと、複数の圧力壁部４ｂと、前記各可撓性パ
ッド部４ａの背面に形成されたダッシュポット４ｆから
なる。
状のケーシング４ｇの内部に設けられた複数の可撓性パ
ッド部４ａと、複数の圧力壁部４ｂと、前記各可撓性パ
ッド部４ａの背面に形成されたダッシュポット４ｆから
なる。
【００１７】可撓性パッド部４ａは、図１に示すよう
に、円筒状のケーシング４ｇの内側において回転軸１０
０に対して一定の間隙４ｈを保つように配設されてい
る。そして、可撓性パッド部４ａの１端は円筒状のケー
シング４ｇに接続した固定端にするとともに、他端は自
由端としている。
に、円筒状のケーシング４ｇの内側において回転軸１０
０に対して一定の間隙４ｈを保つように配設されてい
る。そして、可撓性パッド部４ａの１端は円筒状のケー
シング４ｇに接続した固定端にするとともに、他端は自
由端としている。
【００１８】可撓性パッド部４ａは、静止時および運転
時に荷重により塑性変形を起こさない材料（例えば、炭
素鋼）により製作する。
時に荷重により塑性変形を起こさない材料（例えば、炭
素鋼）により製作する。
【００１９】可撓性パッド部４ａの周方向断面図は、図
２のようになっている。圧力壁部４ｂは、前記円筒状の
ケーシング４ｇの内側に張出すように配設されるととも
に、ダッシュポット孔４ｃを具備している。
２のようになっている。圧力壁部４ｂは、前記円筒状の
ケーシング４ｇの内側に張出すように配設されるととも
に、ダッシュポット孔４ｃを具備している。
【００２０】圧力壁部４ｂの１つの面は、可撓性パッド
部４ａの自由端と微小隙間を介して隣接している。圧力
壁部４ｂの他の面は、可撓性パッド部４ａの固定端と微
小隙間を介して隣接している。可撓性パッド部４ａの固
定端と、圧力壁部４ｂと、ケーシング４ｇの間にはダッ
シュポット・ポケット４ｐが形成される。
部４ａの自由端と微小隙間を介して隣接している。圧力
壁部４ｂの他の面は、可撓性パッド部４ａの固定端と微
小隙間を介して隣接している。可撓性パッド部４ａの固
定端と、圧力壁部４ｂと、ケーシング４ｇの間にはダッ
シュポット・ポケット４ｐが形成される。
【００２１】ダッシュポット４ｆは、前記ダッシュポッ
ト・ポケット４ｐと、圧力壁部４ｂに設けたダッシュポ
ット孔４ｃと、間隙４ｈに連なるスロット４ｓにより形
成され、間隙４ｈとダッシュポット・ポケット４ｐの間
に差圧を発生させる。
ト・ポケット４ｐと、圧力壁部４ｂに設けたダッシュポ
ット孔４ｃと、間隙４ｈに連なるスロット４ｓにより形
成され、間隙４ｈとダッシュポット・ポケット４ｐの間
に差圧を発生させる。
【００２２】可撓性パッド部４ａの周方向断面図を、図
２に示す。図２において、Ｌは流体軸受の軸方向の長さ
である。図２に示すように、可撓性パッド部４ａと圧力
壁部４ｂの隙間、および軸受側面隙間４ｅは、ダッシュ
ポット孔４ｃによる可撓性パッド部４ａの背面空間の圧
力によるダンピング効果を損なわない（圧力もれの少な
い）程度の狭い隙間とするとともに、可撓性パッド部４
ａの撓みに対して物理的干渉を起こさない程度の隙間と
する。
２に示す。図２において、Ｌは流体軸受の軸方向の長さ
である。図２に示すように、可撓性パッド部４ａと圧力
壁部４ｂの隙間、および軸受側面隙間４ｅは、ダッシュ
ポット孔４ｃによる可撓性パッド部４ａの背面空間の圧
力によるダンピング効果を損なわない（圧力もれの少な
い）程度の狭い隙間とするとともに、可撓性パッド部４
ａの撓みに対して物理的干渉を起こさない程度の隙間と
する。
【００２３】スロット４ｓとダッシュポット・ポケット
４ｐは、図１に示すように、ダッシュポット孔４ｃによ
り連通されているため、スロット４ｓとダッシュポット
４ｆとの間に差圧が発生する。
４ｐは、図１に示すように、ダッシュポット孔４ｃによ
り連通されているため、スロット４ｓとダッシュポット
４ｆとの間に差圧が発生する。
【００２４】そのため、可撓性パッド部４ａにダンピン
グ効果をもたせることができる。そのダンピング効果に
より、低粘度の潤滑液体使用時にも高い減衰力が得るこ
とができる。
グ効果をもたせることができる。そのダンピング効果に
より、低粘度の潤滑液体使用時にも高い減衰力が得るこ
とができる。
【００２５】（実施形態の作用）本発明の流体軸受は、
図１〜図２のように構成されているので、図３に示すよ
うに、運転時には可撓性パッド部４ａに、くさび効果に
よる流体膜圧５が上面から作用する。
図１〜図２のように構成されているので、図３に示すよ
うに、運転時には可撓性パッド部４ａに、くさび効果に
よる流体膜圧５が上面から作用する。
【００２６】またダッシュポット孔４ｃを通じて発生す
る背圧６は、図３に示すような分布になって可撓性パッ
ド部４ａに作用する。その差圧により可撓性パッド部４
ａが撓み、減衰効果を生じる。そのため、図４に示すよ
うに、低粘度の潤滑液体の使用により、潤滑液体による
弾性力４０Ａと可撓性パッド部４ａの背圧による減衰力
４０Ｂが得られる。
る背圧６は、図３に示すような分布になって可撓性パッ
ド部４ａに作用する。その差圧により可撓性パッド部４
ａが撓み、減衰効果を生じる。そのため、図４に示すよ
うに、低粘度の潤滑液体の使用により、潤滑液体による
弾性力４０Ａと可撓性パッド部４ａの背圧による減衰力
４０Ｂが得られる。
【００２７】従って、回転軸１００に生じる振動を抑
え、共振や破壊を起こしにくくすることが出来る。
え、共振や破壊を起こしにくくすることが出来る。
【００２８】可撓性パッド部４ａの背圧による減衰力４
０Ｂは、可撓性パッド部４ａの厚みと、ダッシュポット
孔４ｃの形状（例えば、オリフィス）と、寸法（深さや
径）を変更することにより調節することが出来る。
０Ｂは、可撓性パッド部４ａの厚みと、ダッシュポット
孔４ｃの形状（例えば、オリフィス）と、寸法（深さや
径）を変更することにより調節することが出来る。
【００２９】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００３０】（１）運転時には、可撓性パッド部に、く
さび効果による流体膜圧が上面から作用し、ダッシュポ
ット孔を通じて発生する背圧は、図３に示すような分布
になって作用する。その差圧により可撓性パッド部が撓
み、減衰効果を生じる。
さび効果による流体膜圧が上面から作用し、ダッシュポ
ット孔を通じて発生する背圧は、図３に示すような分布
になって作用する。その差圧により可撓性パッド部が撓
み、減衰効果を生じる。
【００３１】（２）そのため、低粘度の潤滑液体の使用
しても、潤滑液体による弾性力と可撓性パッド部の背圧
による減衰力が得られるため、回転軸に生じる振動を抑
え、共振や破壊を起こしにくくすることが出来る。
しても、潤滑液体による弾性力と可撓性パッド部の背圧
による減衰力が得られるため、回転軸に生じる振動を抑
え、共振や破壊を起こしにくくすることが出来る。
【図１】本発明の実施形態の流体軸受の構成図である。
【図２】同実施形態における流量軸受の可撓性パッド部
４ａの周方向断面図である。
４ａの周方向断面図である。
【図３】同実施形態における流体軸受の可撓性パッド部
４ａの軸方向断面における、可撓性パッド部４ａに作用
する圧力を示す図である。
４ａの軸方向断面における、可撓性パッド部４ａに作用
する圧力を示す図である。
【図４】同実施形態における流体軸受の力学モデルを示
す図である。
す図である。
【図５】従来のティルティングパッドジャーナル軸受を
示す図である。
示す図である。
【図６】従来のティルティングパッドジャーナル軸受の
パッドの軸方向断面における隙間分布と、パッドに作用
する圧力分布を示す図である。
パッドの軸方向断面における隙間分布と、パッドに作用
する圧力分布を示す図である。
【図７】従来のティルティングパッドジャーナル軸受の
力学モデルを示す図である。
力学モデルを示す図である。
【符号の説明】 ３ …潤滑油膜の機能 ３ａ…バネ（潤滑油膜の弾性機能） ３ｂ…ダッシュポット（潤滑油膜の減衰機能） ３ｃ…軸受摺動面 ４ …流体軸受 ４ａ…可撓性パッド部 ４ｂ…圧力壁部 ４ｃ…ダッシュポット孔 ４ｄ…シール部 ４ｅ…軸受側面隙間 ４ｆ…ダッシュポット ４ｇ…ケーシング ４ｈ…間隙 ４ｐ…ダッシュポット・ポケット ４ｓ…スロット ５ …流体膜圧 ６ …背圧 ４０ …可撓性パッド部に作用する力 ４０Ａ…潤滑液体による弾性力 ４０Ｂ…可撓性パッド部の背圧による減衰力 １００…回転軸 ２００…パッド ３００…ピボット ４００…荷重を支える圧力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 一彦 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 貝漕 高明 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3J011 AA03 BA17 CA01
Claims (2)
- 【請求項１】 （Ａ）回転軸に対して一定の間隙を保つ
ように配設された複数の可撓性パッド部と、 前記各可撓性パッド部の背面に形成されたダッシュポッ
トと、 前記間隙とダッシュポット・ポケットとを連通させるダ
ッシュポット孔を有する圧力壁部とからなり、（Ｂ）前
記可撓性パッド部の１端はケーシングに接続した固定端
にするとともに、他端は自由端とし、（Ｃ）前記圧力壁
部は、隣接する各可撓性パッド部の固定端と自由端の間
に張出すように配設され、（Ｄ）前記可撓性パッド部
は、前記ダッシュポットにより発生する差圧により、撓
みを発生することを特徴とする流体軸受。 - 【請求項２】 前記可撓性パッド部の自由端と前記圧力
壁部の１つの面の端部は微小隙間を介して隣接するとと
もに、前記可撓性パッド部の固定端と前記圧力壁部の他
の面はスロットを介して隣接し、 前記ダッシュポットは、前記ダッシュポット・ポケット
と、前記圧力壁部に設けたダッシュポット孔と、前記間
隙に連なるスロットにより形成することを特徴とする請
求項１に記載の流体軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26864499A JP2001090726A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 流体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26864499A JP2001090726A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 流体軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001090726A true JP2001090726A (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17461422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26864499A Pending JP2001090726A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 流体軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001090726A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015046887A1 (ko) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | (주)삼본정공 | 기능성 플라스틱 베어링 |
| JP2017201208A (ja) * | 2016-04-18 | 2017-11-09 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 軸受 |
-
1999
- 1999-09-22 JP JP26864499A patent/JP2001090726A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015046887A1 (ko) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | (주)삼본정공 | 기능성 플라스틱 베어링 |
| JP2017201208A (ja) * | 2016-04-18 | 2017-11-09 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 軸受 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040913 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050215 |