JP2006177445A - Double-row automatic aligned roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複列自動調心ころ軸受に関し、特に左右の列の球面ころに不均等な荷重が作用する複列自動調心ころ軸受およびそのような軸受を備えた風力発電機の主軸支持構造に関するものである。 The present invention relates to a double-row spherical roller bearing, and more particularly to a double-row spherical roller bearing in which an uneven load is applied to the left and right rows of spherical rollers, and a main shaft support structure of a wind power generator having such a bearing. It is about.
風力発電機の主軸を回転自在に支持するのに好適な自動調心ころ軸受は、例えば特開2004−11737号公報(特許文献1)に開示されている。同公報に開示されているように、大型の風力発電機における主軸用軸受には、図1に示すような大型の複列自動調心ころ軸受1が用いられることが多い。 A self-aligning roller bearing suitable for rotatably supporting a main shaft of a wind power generator is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-11737 (Patent Document 1). As disclosed in the publication, a large double row self-aligning roller bearing 1 as shown in FIG. 1 is often used for a main shaft bearing in a large wind power generator.
風力発電機の風車の主軸2は、ブレード3が設けられた先端側を片持ち支持するようにハウジング4に取り付けられているので、その片持ち支持用の軸受として、通常、主軸2の撓みに対応可能な大型の自動調心ころ軸受1が使用される。自動調心ころ軸受1は、内輪5と、外輪6と、複列の球面ころ7,8とを備える。
Since the
上記の風力発電機の主軸支持用の複列自動調心ころ軸受1には、風車の回転中はラジアル荷重の他に大きなアキシアル荷重が負荷される。この場合、複列の球面ころ7,8のうち、ブレード3から遠いほうの列の球面ころ8が、ラジアル荷重とアキシアル荷重とを同時に受けることになる。一方、ブレード3に近い方の列の球面ころ7については、アキシアル荷重があまりかからず、専らラジアル荷重を受けることになる。 The double row spherical roller bearing 1 for supporting the main shaft of the wind power generator is loaded with a large axial load in addition to the radial load during rotation of the wind turbine. In this case, the spherical roller 8 in the row farther from the blade 3 out of the double row spherical rollers 7 and 8 receives the radial load and the axial load at the same time. On the other hand, the spherical roller 7 in the row closer to the blade 3 is not subjected to much axial load and is exclusively subjected to radial load.
このように、左右の列の球面ころに不均等な荷重が作用する環境で使用される複列自動調心ころ軸受は、例えば特開2004−245251号公報(特許文献2)に開示されている。図2に示すように、同公報に開示されている複列自動調心ころ軸受11は、内輪12と、外輪13と、複列の球面ころ14,15とを備え、球面ころ14,15の間隔を保持する保持器16が、各列毎に別個に設けられている。
As described above, a double row self-aligning roller bearing used in an environment in which an uneven load acts on the left and right rows of spherical rollers is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-245251 (Patent Document 2). . As shown in FIG. 2, the double row spherical roller bearing 11 disclosed in the publication includes an
上記の複列自動調心ころ軸受11において、球面ころ14,15のころ長さL1,L2をL1<L2とし、さらに、左右の列の接触角θ1,θ2をθ1<θ2とすることにより、図の右側列のアキシアル荷重負荷能力を大きくすることができる。
In the double row spherical roller bearing 11 described above, the roller lengths L 1 and L 2 of the
複列自動調心ころ軸受11は、風力発電機の主軸支持用として、ブレードに近い側にころ長さの短い球面ころ14を配置することにより、負荷に応じた適切な支持が各列で行えて、実質寿命を延長することができる。また、材料に無駄がなく経済的である。
The double-row self-aligning roller bearing 11 is provided with a
また、同公報によると、左右の列の球面ころで負荷容量を異ならせる手段として、球面ころのころ径を左右の列で異ならせ、さらに、接触角を左右の列で異ならせる方法が開示されている。
上記の複列自動調心ころ軸受11は、左右の列11a,11bで接触角θ1,θ2を異ならせたことによって、内輪12および外輪13がそれぞれ左右非対称の形状となる。
In the double-row spherical roller bearing 11 described above, the
その結果、複列自動調心ころ軸受11の製造においては、内輪および外輪には特注品を使用しなければならず、製造コストが上昇する。 As a result, in the manufacture of the double-row spherical roller bearing 11, custom-made products must be used for the inner ring and the outer ring, which increases the manufacturing cost.
また、左右非対称の内輪および外輪の精度測定の際には、左右の列を同じ測定条件で測定することができないため、測定作業が煩雑となる問題もある。 Further, when measuring the accuracy of the left and right asymmetric inner rings and outer rings, the right and left columns cannot be measured under the same measurement conditions, so that there is a problem that the measurement work becomes complicated.
本発明の目的は、左右の列で負荷容量の異なる複列自動調心ころ軸受において、外輪に左右対称の標準品を使用することにより製造コストを抑えると共に、内輪および外輪の精度測定時の測定作業を効率化することができる複列自動調心ころ軸受を提供することである。 The object of the present invention is to reduce the manufacturing cost by using a symmetrical product for the outer ring in a double row spherical roller bearing with different load capacities in the left and right rows, and at the time of measuring the accuracy of the inner and outer rings. It is to provide a double row spherical roller bearing capable of improving work efficiency.
この発明に係る複列自動調心ころ軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に左右の列で負荷容量が互いに異なる球面ころとを備えると共に、左右の列の接触角が同一であることを特徴とする。 The double-row spherical roller bearing according to the present invention includes inner rollers, outer rings, and spherical rollers having different load capacities in the left and right rows between the inner and outer rings, and the contact angles of the left and right rows are the same. It is characterized by being.
上記構成とすることにより、外輪が左右の列で対称となることから、標準品を使用することができるので、製造コストを抑えることが可能となる。 By adopting the above configuration, since the outer ring is symmetric in the left and right rows, a standard product can be used, so that the manufacturing cost can be suppressed.
球面ころは、左右の列で負荷容量を互いに異ならせる方法として、例えば、左右の列でころ長さが互いに異なることとしてもよい。これにより、外輪に標準品を使用できる他、内輪および外輪の測定時においては、左右の列を同一の測定条件で測定することができるので、測定作業を効率化することができる。 As a method for making the spherical rollers have different load capacities in the left and right rows, for example, the roller lengths in the left and right rows may be different from each other. As a result, a standard product can be used for the outer ring, and at the time of measuring the inner ring and the outer ring, the left and right columns can be measured under the same measurement conditions, so that the measurement work can be made more efficient.
球面ころは、左右の列で負荷容量を互いに異ならせる他の方法として、ころ長さを異ならせる方法に変えて、または、ころ長さを異ならせる方法に加えて、ころ径が互いに異なることとしてもよい。 For spherical rollers, as another way to make the load capacity different in the left and right rows, instead of changing the roller length, or in addition to the method of making the roller length different, the roller diameters are different from each other Also good.
さらには、球面ころは、左右の列で一方を中実ころで、他方を中空ころとしてもよい。この場合、左右の列の球面ころのサイズを同一にすれば、内輪および外輪の双方が左右の列で対称となり、標準品を使用することができるので、製造コストを抑えることが可能となる。さらに、中空ころの中空部には潤滑油が溜まるので、中空ころの端面の潤滑性能が向上し、潤滑寿命を伸ばすことができる。 Furthermore, the spherical rollers may be solid rollers on the left and right rows and hollow rollers on the other. In this case, if the sizes of the spherical rollers in the left and right rows are the same, both the inner ring and the outer ring are symmetrical in the left and right rows, and a standard product can be used, so that the manufacturing cost can be suppressed. Further, since the lubricating oil is accumulated in the hollow portion of the hollow roller, the lubricating performance of the end surface of the hollow roller is improved, and the lubricating life can be extended.
内輪は、中鍔を有するものが好ましい。球面ころの一方の端面と中鍔の側面とが接触することにより、球面ころの回転が中鍔により案内されるので、回転中の球面ころの姿勢が安定する。 The inner ring preferably has a middle collar. When one end surface of the spherical roller and the side surface of the center surface are in contact with each other, rotation of the spherical roller is guided by the center surface, so that the posture of the rotating spherical roller is stabilized.
球面ころは、例えば、ころの最大径位置が、ころの長さ方向の中央に存在しない非対称ころである。非対称ころを用いた場合、軸受が荷重を受けたときに誘起スラスト荷重が発生し、球面ころが中鍔に押し当てられるから、回転中の球面ころの姿勢がより安定し、スキューを抑制することができる。 The spherical roller is, for example, an asymmetric roller in which the maximum diameter position of the roller does not exist at the center in the length direction of the roller. When asymmetrical rollers are used, an induced thrust load is generated when the bearing receives a load, and the spherical roller is pressed against the center. Therefore, the posture of the rotating spherical roller is more stable and the skew is suppressed. Can do.
この発明に係る風力発電機の主軸支持構造は、風力を受けるブレードと、その一端が前記ブレードに固定され、ブレードとともに回転する主軸と、固定部材に組み込まれ、主軸を回転自在に支持する複列自動調心ころ軸受とを備える。複列自動調心ころ軸受に注目すると、内輪と、外輪と、左右の列で負荷容量が互いに異なる球面ころとを備えると共に、左右の列の接触角が同一であることを特徴とする。 A main shaft support structure of a wind power generator according to the present invention includes a blade that receives wind power, a main shaft that is fixed to the blade, and that rotates together with the blade, and a double row that is incorporated in a fixed member and rotatably supports the main shaft. Spherical roller bearings are provided. When paying attention to the double-row self-aligning roller bearing, it is characterized in that an inner ring, an outer ring, and spherical rollers having different load capacities in the left and right rows are provided, and the contact angles of the left and right rows are the same.
上記構成により、主軸に作用する特性に応じた適正な支持を行えるので、信頼性が高く、長寿命の主軸支持構造が得られる。 With the above configuration, proper support corresponding to the characteristics acting on the main shaft can be performed, so that a main shaft support structure with high reliability and long life can be obtained.
左右の列で負荷容量の異なる複列自動調心ころ軸受において、左右の列の接触角を同一とすることによって、複列自動調心ころ軸受の製造においては、外輪には左右の列が対称の標準品を使用することができるので、製造コストを抑えることができる。さらに、内輪および外輪の精度測定においては、左右の列を同じ測定条件で測定することができるので、測定作業を効率的に行うことが可能となる。 In double row spherical roller bearings with different load capacities in the left and right rows, the left and right rows are symmetrical to the outer ring in the manufacture of double row spherical roller bearings by making the contact angles of the left and right rows the same. Therefore, the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, in measuring the accuracy of the inner ring and the outer ring, the left and right columns can be measured under the same measurement conditions, so that the measurement work can be performed efficiently.
図3を参照して、この発明の一実施形態に係る複列自動調心ころ軸受21を説明する。 With reference to FIG. 3, the double row self-aligning roller bearing 21 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated.
複列自動調心ころ軸受21は、内輪22と、外輪23と、内輪22と外輪23との間に複列に配置された球面ころ24,25と、球面ころ24,25の間隔を保持する保持器26とを備える。内輪22は中鍔27を有する。外輪23の軌道面23aは球面状に形成されており、各列の球面ころ24,25の外周面は、外輪23の軌道面23aに沿う球面形状を有している。保持器26は、各列毎に別個に設けられたものである。
The double-row self-aligning roller bearing 21 maintains an interval between the
球面ころ24,25のころ長さに関しては、一方の球面ころ25のころ長さL2を他方の球面ころ24のころ長さL1よりも長くしている。また、軸受中心軸に垂直な平面と、内輪22および外輪23によって左右の列の球面ころ24,25へ伝えられる合力の作用線とがなす接触角θ1,θ2は同一とする。
Regarding the roller lengths of the
上記構成の複列自動調心ころ軸受21は、球面ころ25のころ長さL2を長くすることにより、右側列の軸受21bのアキシアル荷重負荷能力が高くなる。その結果、風力発電機の主軸支持などの左右の列に不均等な荷重がかかる環境に使用される場合に、負荷に応じた適切な支持を各列で行うことができる。
Double row self-aligning roller bearing 21 having the above configuration, by increasing the roller length L 2 of the
また、軸受の左右の列21a,21bの接触角θ1,θ2を同一とすることにより、外輪に左右対称の標準品を使用することができるので、製造コストを抑えることが可能となる。さらに、内輪および外輪の精度測定時に左右の列を同じ測定条件で測定することができるので、測定作業を効率的に行うことができる。
In addition, by making the contact angles θ 1 and θ 2 of the left and
複列自動調心ころ軸受21は、球面ころ24,25の一方の端面24a,25aが、中鍔27の両側面27a,27bと接することにより、球面ころ24,25の回転が中鍔27によって案内されるから、回転中の球面ころ24,25の姿勢が安定する。
In the double row self-aligning roller bearing 21, the end faces 24a, 25a of the
次に、図4を参照して、この発明の他の実施形態に係る複列自動調心ころ軸受31を説明する。 Next, with reference to FIG. 4, a double-row self-aligning roller bearing 31 according to another embodiment of the present invention will be described.
複列自動調心ころ軸受31は、中鍔37を有する内輪32と、外輪33と、複列の球面ころ34,35と、各列毎に設けられた保持器36とを備える。
The double-row self-aligning roller bearing 31 includes an
この実施形態において、左右の球面ころ34,35のころ径に関しては、一方の球面ころ35のころ径R2を他方の球面ころ34のころ径R1よりも大きくしている。また、軸受の左右の列31a,31bの接触角θ1,θ2は同一とする。
In this embodiment, with respect to the roller diameter of the left and right of the
図4に示す複列自動調心ころ軸受31についても、一方の球面ころ35のころ径R2を大きくし、軸受の左右の列31a,31bの接触角θ1,θ2を同一とすることにより、右側列の軸受31bのアキシアル荷重負荷能力を維持したまま、外輪を左右対称とすることができる。その結果、外輪に標準品を使用することができるので、製造コストを抑えることが可能となる。さらに、外輪の精度測定時に左右の列を同じ測定条件で測定することができるので、測定作業を効率的に行うことができる。
For even double row self-aligning
また、複列自動調心ころ軸受の左右の列のいずれか一方の球面ころを、図5に示すように、両端面に貫通する貫通孔71を有する中空ころとし、他方を中実ころとすることにより左右の列で負荷容量を互いに異ならせ、さらに軸受の左右の列で接触角を同一としてもよい。
Also, as shown in FIG. 5, either one of the left and right spherical rollers of the double row spherical roller bearing is a hollow roller having through
上記構成とすることにより、軸受の左右の列でころ長さおよびころ径が同一の球面ころを用いることができるので、内輪および外輪の双方を標準品とすることができ、製造コストを抑えることが可能となる。 By adopting the above configuration, spherical rollers having the same roller length and roller diameter can be used in the left and right rows of bearings, so that both the inner ring and the outer ring can be standard products, and the manufacturing cost can be reduced. Is possible.
また、中空ころ70の貫通孔71内部に潤滑油が溜まるので、中空ころの両端面72,73の潤滑性能が向上し、潤滑寿命を伸ばすことが可能となる。
Further, since the lubricating oil is accumulated in the through
上記の実施形態では、左右の球面ころのころ長さおよびころ径を同一とする例を示したが、これに限ることなく、中実ころのころ長さを中空ころよりも長くしてもよく、また、中実ころのころ径を中空ころよりも大きくしてもよく、さらには、中実ころのころ長さおよびころ径を中空ころより大きくしてもよい。 In the above embodiment, an example in which the roller lengths and roller diameters of the left and right spherical rollers are the same is shown, but the present invention is not limited to this, and the roller length of the solid rollers may be longer than that of the hollow rollers. Further, the roller diameter of the solid roller may be larger than that of the hollow roller, and further, the roller length and roller diameter of the solid roller may be larger than that of the hollow roller.
次に、図6を参照して、この発明の他の実施形態に係る複列自動調心ころ軸受41を説明する。
Next, a double row self-aligning
複列自動調心ころ軸受41は、中鍔47を有する内輪42と、外輪43と、複列の球面ころ44,45と、各列毎に設けられた保持器46とを備える。外輪43は、軸方向に並ぶ2個の分割外輪43a,43bで構成されている。両分割外輪43a,43bは、両分割外輪の軌道面が同じ球面上に位置する状態で、互いの間に隙間dが生じるように設けられている。
The double-row self-aligning
さらに、与圧付与手段48によって、両側の分割外輪43a,43bの隙間dが狭まるように与圧を付与する。このとき、ころ長さの短い球面ころ44の側から与圧を与えることが好ましい。
Further, the pressurizing means 48 applies the pressurizing pressure so that the gap d between the split
上記のように、外輪43に与圧を与えることで、ころ長さの短い球面ころ44のすべりを積極的に抑制することができる。
As described above, by applying a pressure to the
与圧付与手段48としては、例えば、ばね部材や、締め付けねじ等を用いることができる。ばね部材を用いる場合、例えば、円周方向の複数個所において外輪43aの端面に接するように圧縮ばねを配置する。
As the pressurizing application means 48, for example, a spring member, a tightening screw, or the like can be used. When using a spring member, for example, the compression spring is disposed so as to be in contact with the end face of the
なお、図6の実施形態では、左右の列のころ長さが互いに異なる複列自動調心ころ軸受の例を示したが、これに限られることなく、左右の列のころ径が互いに異なる複列自動調心ころ軸受にも適用してもよいし、左右の列で一方を中実ころとし、他方を中空ころとした複列自動調心ころ軸受に適用してもよい。 In the embodiment of FIG. 6, an example of a double-row self-aligning roller bearing in which the left and right rows have different roller lengths is shown, but the present invention is not limited to this, and the left and right rows have different roller diameters. The present invention may be applied to a row self-aligning roller bearing, or may be applied to a double row self-aligning roller bearing in which one of the left and right rows is a solid roller and the other is a hollow roller.
上記の各実施形態では、内輪に中鍔を有する例を示したが、これに限ることなく、内輪に中鍔を有しないものとしてもよいし、内輪若しくは外輪によって案内される案内輪を有するものとしてもよい。 In each of the above-described embodiments, the inner ring has a middle collar. However, the present invention is not limited to this, and the inner ring may not have a middle collar, or has a guide ring guided by the inner ring or the outer ring. It is good.
上記の各実施形態では、球面ころは対称ころを用いたが、非対称ころを用いてもよい。非対称ころを用いた場合、複列自動調心ころ軸受が荷重を受けたときに誘起スラスト荷重が発生し、球面ころが中鍔に押し当てられるから、回転中の球面ころの姿勢がより安定し、スキューを抑制することができる。 In each of the above embodiments, the spherical roller is a symmetric roller, but an asymmetric roller may be used. When asymmetrical rollers are used, an induced thrust load is generated when the double row spherical roller bearing receives a load, and the spherical roller is pressed against the center. , Skew can be suppressed.
図7および図8は、図3〜図6に示したような本発明の実施形態に係る複列自動調心ころ軸受が適用された風力発電機の主軸支持構造の一例を示している。主軸支持構造の主要部品を支持するナセル52のケーシング53は、高い位置で、旋回座軸受51を介して支持台50上に水平旋回自在に設置されている。一端にブレード57を保持する主軸56は、ナセル52のケーシング53内で、軸受ハウジング54に組み込まれた主軸支持軸受55を介して回転自在に支持されている。主軸56の他端は増速機58に接続され、この増速機58の出力軸が発電機59のロータ軸に結合されている。ナセル52は、旋回用モータ60により、減速機61を介して任意の角度に旋回させられる。
7 and 8 show an example of a main shaft support structure of a wind power generator to which a double row spherical roller bearing according to an embodiment of the present invention as shown in FIGS. 3 to 6 is applied. The
図示した実施形態では、主軸支持軸受55は2個並べて設置されているが、1個であってもよい。この主軸支持軸受55として、本発明の実施形態に係る複列自動調心ころ軸受が用いられる。この場合、ブレード57から遠い方の列の球面ころに大きな負荷がかかるので、ころ長さの長い球面ころを用いる。ブレード57に近い方の列の球面ころには主としてラジアル荷重のみが加わるので、ころ長さの短い球面ころを用いる。
In the illustrated embodiment, two main
上記の実施形態では、ブレード57から遠いほうの列の球面ころのころ径をブレード57に近いほうの列の球面ころより大きくしてもよいし、または、ブレード57から遠いほうの列の球面ころを中実ころとし、ブレード57に近いほうの列の球面ころを中空ころとしてもよい。
In the above embodiment, the roller diameter of the spherical roller in the row farther from the
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
この発明は、左右の列に不均等な荷重が付加される環境で使用する複列自動調心ころ軸受およびそのような軸受を備えた風力発電機の主軸支持構造に有利に利用される。 The present invention is advantageously used for a double-row self-aligning roller bearing used in an environment where uneven loads are applied to the left and right rows and a main shaft support structure of a wind power generator equipped with such a bearing.
1,11,21,31,41 複列自動調心ころ軸受、11a,21a,31a 軸受左列、11b,21b,31b 軸受右列、2 風力発電機主軸、3 ブレード、4 ハウジング、5,12,22,32,42 内輪、6,13,23,33,43 外輪、13a 外輪軌道面、43a,43b 分割外輪、7,8,14,15,24,25,34,35,44,45,70 球面ころ、24a,25a,72,73 球面ころ端面、16,26,36,46 保持器、27,37,47 中鍔、27a,27b 中鍔側面、48 与圧付与手段、50 支持台、51旋回座軸受、52 ナセル、53 ケーシング、54 軸受ハウジング、55 主軸支持軸受、56 主軸、57 ブレード、58 増速機、59 発電機、60 旋回用モータ、61減速機、71 貫通孔。 1, 11, 21, 31, 41 Double row spherical roller bearings, 11a, 21a, 31a Bearing left row, 11b, 21b, 31b Bearing right row, 2 Wind generator main shaft, 3 blades, 4 housings, 5, 12 , 22, 32, 42 Inner ring, 6, 13, 23, 33, 43 Outer ring, 13a Outer ring raceway surface, 43a, 43b Split outer ring, 7, 8, 14, 15, 24, 25, 34, 35, 44, 45, 70 spherical rollers, 24a, 25a, 72, 73 spherical roller end faces, 16, 26, 36, 46 cages, 27, 37, 47 intermediate flanges, 27a, 27b intermediate flange sides, 48 pressurizing means, 50 support bases, 51 slewing bearing, 52 nacelle, 53 casing, 54 bearing housing, 55 spindle support bearing, 56 spindle, 57 blade, 58 speed increaser, 59 generator, 60 turning motor, 61 reduction Speed machine, 71 through hole.
Claims (7)
左右の列の接触角が同一であることを特徴とする、複列自動調心ころ軸受。 In a double-row spherical roller bearing comprising an inner ring, an outer ring, and spherical rollers having different load capacities in left and right rows between the inner ring and the outer ring,
A double row self-aligning roller bearing characterized in that the contact angles of the left and right rows are the same.
その一端が前記ブレードに固定され、ブレードとともに回転する主軸と、
固定部材に組み込まれ、前記主軸を回転自在に支持する複列自動調心ころ軸受とを備えた風力発電機の主軸支持構造において、
前記複列自動調心ころ軸受は、内輪と、外輪と、左右の列で負荷容量が互いに異なる球面ころとを備え、
前記複列自動調心ころ軸受は、左右の列の接触角が同一であることを特徴とする、風力発電機の主軸支持構造。 A blade that receives wind,
One end of which is fixed to the blade and rotates with the blade;
In the main shaft support structure of a wind power generator, which is incorporated in a fixed member and includes a double-row self-aligning roller bearing that rotatably supports the main shaft,
The double row spherical roller bearing includes an inner ring, an outer ring, and spherical rollers having different load capacities in the left and right rows,
The double-row self-aligning roller bearing has a main shaft support structure for a wind power generator, wherein the left and right rows have the same contact angle.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2004-12-22 JP JP2004371362A patent/JP2006177445A/en not_active Withdrawn
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