JP2013249882A - Pipe body-sealing structure, and pipe joint - Google Patents
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Description
本発明は、管体シール構造、及び管継手に係り、特に、流体用の管体を接続する際の管体シール構造、及び、当該管体シール構造の適用された管継手に関する。 The present invention relates to a pipe seal structure and a pipe joint, and more particularly to a pipe seal structure when connecting a pipe for fluid and a pipe joint to which the pipe seal structure is applied.
従来から、流体用の管体と接続される種々の管継手が知られている。これらの管継手では、接続部分における流体の漏れを防止すべく、種々のシール構造が提案されている。例えば、特許文献1の管継手では、管体の外周面と管継手本体の内面との間で止水が行われている。また、特許文献2の管継手では、管体の内周面と継手本体の外面との間で止水が行われている。
Conventionally, various pipe joints connected to a fluid pipe are known. In these pipe joints, various seal structures have been proposed in order to prevent fluid leakage at the connecting portion. For example, in the pipe joint of patent document 1, water stop is performed between the outer peripheral surface of a pipe body, and the inner surface of a pipe joint main body. Moreover, in the pipe joint of
しかしながら、管体の他の部位で止水を行う技術については、現在のところ提案されていない。 However, no technology has been proposed at present for water stopping at other parts of the tube.
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、管体の先端面において止水を行うことの可能な管体シール構造、及び管継手を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described facts, and an object of the present invention is to provide a pipe seal structure and a pipe joint capable of stopping water at the distal end surface of the pipe.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の管体シール構造は、筒状とされて筒内側に流路が構成され、筒軸方向の一端の内側に管体が挿入される本体部材と、環状とされて前記本体部材の内周に配置され、前記管体の先端面と向き合う対向部が形成され、前記管体から離れる向きへの移動が規制された可動部材と、前記可動部材の対向部と前記管体の先端面との間に挟持され、前記管体と前記可動部材の間とを密閉する内シール部材と、前記可動部材と前記本体部材との間で且つ前記内シール部材よりも径方向外側に配置され、前記可動部材と前記本体部材の間を密閉する外シール部材と、を備えている。 In order to solve the above-mentioned problem, the tubular body seal structure according to claim 1 is formed into a tubular shape, a flow path is formed inside the tubular body, and the tubular body is inserted inside one end in the tubular axial direction. And a movable member that is annularly disposed on the inner periphery of the main body member, has a facing portion that faces the distal end surface of the tubular body, and is restricted from moving away from the tubular body, and the movable member An inner seal member that is sandwiched between the opposing portion of the tube body and the distal end surface of the tube body, and seals between the tube body and the movable member, and between the movable member and the main body member, and the inner seal. An outer seal member that is disposed radially outside the member and seals between the movable member and the main body member.
請求項1に記載の管体シール構造では、可動部材の対向部が管体の先端面と向き合って配置されており、この対向部と管体の先端面との間に内シール部材が配置されている。また、可動部材と本体部材との間で且つ内シール部材よりも径方向外側に外シール部材が配置されている。 In the tubular body seal structure according to claim 1, the facing portion of the movable member is disposed to face the distal end surface of the tubular body, and the inner seal member is disposed between the opposed portion and the distal end surface of the tubular body. ing. Further, an outer seal member is disposed between the movable member and the main body member and on the radially outer side than the inner seal member.
管体を連結させる際には、管体を本体部材の一端の内側に挿入し、内シール部材に接触させる。管体及び本体部材の流路が流体で満たされると、内圧が上がり、内シール部材及び外シール部材に圧力が作用する。このとき、外シール部材は内シール部材よりも径方向外側に配置されているため、外シール部材側に内シール部材側よりも高い力(軸力)が作用し、可動部材は管体の先端面側へ押される。これにより、内シール部材により管体の先端面と対向部との間を確実に密閉することができる。 When connecting the tubular bodies, the tubular body is inserted inside one end of the main body member and brought into contact with the inner seal member. When the flow paths of the tube body and the main body member are filled with fluid, the internal pressure increases, and pressure acts on the inner seal member and the outer seal member. At this time, since the outer seal member is disposed radially outside the inner seal member, a higher force (axial force) is applied to the outer seal member side than the inner seal member side, and the movable member is the tip of the tube body. It is pushed to the surface side. Thereby, between the front end surface of a pipe body and an opposing part can be reliably sealed by an inner seal member.
請求項2に記載の管体シール構造は、前記可動部材が、前記管体側の先端部に前記管体の内周に嵌合される挿入部を有し、前記対向部と前記挿入部との間に段部が形成されていること、を特徴とする。
The tubular body seal structure according to
請求項2に係る管体シール構造によれば、挿入部が管体の内側に嵌合されるので、管体の接続部分の形状を保持することができる。また、挿入部と対向部との間に段部が形成されているので、当該段部に内シール部材を係合させることにより、内シール部材の位置ずれを抑制することができる。 According to the tubular body seal structure according to the second aspect, since the insertion portion is fitted inside the tubular body, the shape of the connecting portion of the tubular body can be maintained. Moreover, since the step part is formed between the insertion part and the opposing part, the position shift of the inner seal member can be suppressed by engaging the inner seal member with the step part.
請求項3に記載の管体シール構造は、前記本体部材の内周には、前記可動部材の前記管体から離れる向きへの移動を規制する規制凸部が形成されていること、を特徴とする。
The tubular body seal structure according to
請求項3に係る管体シール構造によれば、規制凸部を形成することにより、可動部材の管体から離れる向きへの移動を容易に規制することができる。 According to the tubular body seal structure according to the third aspect, the movement of the movable member in the direction away from the tubular body can be easily restricted by forming the restricting convex portion.
請求項4に記載の管体シール構造は、前記外シール部材が、前記対向部の外周面に配置されていること、を特徴とする。
The tube seal structure according to
請求項4に係る管体シール構造によれば、外シール部材を対向部の外周面に配置することにより、管体が連結されていない状態でも、外シール部材を用いて可動部材を本体部材の内側に保持することができる。 According to the tubular body seal structure according to the fourth aspect, by arranging the outer seal member on the outer peripheral surface of the facing portion, the movable member can be attached to the main body member using the outer seal member even when the tubular body is not connected. Can be held inside.
請求項5に記載の管体シール構造は、前記可動部材の挿入部の外周面には、前記管体の内周に食い込み可能な抜止凸部が形成されていること、を特徴とする The tubular seal structure according to claim 5 is characterized in that an outer peripheral surface of the insertion portion of the movable member is formed with a retaining protrusion that can bite into the inner periphery of the tubular body.
請求項5に係る管体シール構造によれば、管体を接続した後、管体及び本体部材の流路が流体で満たされる前に、管体と可動部材とが互いに離れる方向へ移動することが抑制され、流体の流通開始時(流体の内圧により可動部材が管体の先端面へ向かって十分押圧される前)に、管体と可動部材との密着性を確保することができる。 According to the tubular body seal structure according to claim 5, the tubular body and the movable member move away from each other after the tubular bodies are connected and before the flow paths of the tubular body and the main body member are filled with fluid. Is suppressed, and the adhesiveness between the tubular body and the movable member can be ensured when the fluid starts to flow (before the movable member is sufficiently pressed toward the distal end surface of the tubular body by the internal pressure of the fluid).
請求項6に記載の管体シール構造は、前記可動部材を前記管体の先端面へ向かって付勢する付勢部材を備えたこと、を特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the tubular body seal structure includes an urging member that urges the movable member toward the distal end surface of the tubular body.
請求項6に係る管体シール構造によれば、可動部材は付勢部材によって管体の先端面へ向かって付勢されるので、流体の流通開始時(流体の内圧により可動部材が管体の先端面へ向かって十分押圧される前)に、管体と可動部材との密着性を確保することができる。 According to the tubular body seal structure of the sixth aspect, since the movable member is urged toward the distal end surface of the tubular body by the urging member, when the fluid starts to flow (the movable member is The adhesiveness between the tubular body and the movable member can be ensured before it is sufficiently pressed toward the distal end surface.
請求項7に記載の管継手は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の管体シール構造と、前記本体部材の内側に挿入された前記管体の前記本体部材に対して抜け出す方向への移動を規制する規制部材と、を備えている。 The pipe joint according to claim 7 is a direction in which the pipe seal structure according to any one of claims 1 to 6 and the main body member of the pipe inserted inside the main body member are pulled out. And a restricting member for restricting movement to the.
請求項7に係る管継手によれば、規制部材により管体を本体部材の内側に保持しつつ、内シール部材により管体の先端面と対向部との間を確実に密閉することができる。 According to the pipe joint according to the seventh aspect, it is possible to reliably seal between the distal end surface of the pipe body and the facing portion by the inner seal member while holding the pipe body inside the main body member by the restriction member.
本発明に係る管体シール構造、及び管継手によれば、管体の先端面において止水を行うことができる。 According to the pipe body seal structure and the pipe joint according to the present invention, water can be stopped at the tip end face of the pipe body.
[第1実施形態] [First Embodiment]
以下、本発明の第1実施の形態を図面に基づいて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1には、本発明の実施形態に係る管体連結具としての管継手10の半裁断面図が示されている。符号Sは、管継手10の中心軸を示している。
FIG. 1 shows a half cutaway view of a
管継手10は、本体部材12、スリーブ14、及び、可動部材30を備えている。本体部材12は、筒状とされている。本体部材12の一端部12Aの外周には、スリーブ14と係合する係合凸部20が形成され、他端部12Bの外周には、雄ねじ22が形成されている。他端部12Bには、雌ねじを有する管体50が接続される。また、本体部材12の軸方向Sの中間部分の外周には、工具で保持するためのナット部24が形成されている。本体部材12の筒内側には、流路Rが構成されている。流路Rは、一端部12A側が他端部12B側よりも大径とされ、ナット部24に対応する内周に規制凸部26が形成されている。規制凸部26は、流路R側に突出され、一端部12A側の内径が小さいテーパー状とされている。管継手10に接続されるパイプ40は、本体部材12の一端部12A側の内側に挿入される。
The
スリーブ14は、筒状とされ、本体部材14の外周に配置されている。スリーブ14は、一端部14A側が他端部14B側よりも小径とされ、他端部14Bの内周に係合凸部20と係合する係合凹部14Eが形成されている。本体部材12の一端部12Aは、先端が薄肉となる先細り状とされ、この先端の軸方向Sの外側にパイプ40を保持するためのロックリング28が配置されている。このロックリング28は、環状とされ、断面が略V字形をなしており、内周に爪部28Aが形成されている。爪部28Aがパイプ40の外周に食い込むことにより、パイプ40の抜けが防止される。
The
スリーブ14の内周には、ロックリング28の略V字形の外側面が当接可能なテーパー面14Cが形成されている。このテーパー面14Cは、一端部14A側に向かって縮径するように形成されている。スリーブ14のテーパー面14Cよりも一端部14A側には、内径が最小となる小径部14Dが形成されている。
A
スリーブ14の内周には、ロックリング28よりも一端部14A側に、管継手10の軸方向Sに沿って移動可能な解放リング16が内挿されている。この解放リング16は、略筒状とされ、内周壁が流路Rの一部を構成している。解放リング16の奥側外周には、周方向に突起16Aが形成されており、スリーブ14の小径部14Dに当接することで、スリーブ14からの抜けが防止されている。突起16Aの先端部16Bは先細りとなるテーパー形状とされ、ロックリング28の径方向内側のV字外周面に沿って配置されている。解放リング16は、パイプ40に食い込んだロックリング28の爪部28Aを抜くために用いられる。
A
本体部材12の内周で、規制凸部26の一端部12A側には、可動部材30が配置されている。図2にも示されるように、可動部材30は環状とされ、対向部32、及び、対向部32よりも外径が小さい挿入部34を備えている。挿入部34の外径は、対向部32の外径よりも小径となっている。挿入部34及び対向部32の内周面は面一となっている。対向部32と挿入部34は一体的に形成され、挿入部34が本体部材12の一端部12A側に向くように配置されている。対向部32は、本体部材12の一端部12A側の内周に沿った外周面を有し、当該外周面に凹条32Aが形成されている。凹条32Aには、外シール部材35Aが嵌合されている。外シール部材35Aは、本体部材12の内周面と可動部材30の外周面との間をシールする。このシール部分を、以下「外シール部S2」という。外シール部S2の位置は、本体部材12の一端部12A側の内周位置と等しくなる。
中心軸Sから外シール部S2までの距離をr2とし、中心軸Sから可動部材30の内周までの距離をr0とする(図3(A)(B)参照)。また、可動部材30の内周と本体部材12の一端部12A側の内周の間の断面積A2(距離r2を半径とする断面の面積と、距離r0を半径とする断面の面積との差)とし、可動部材30の内周と内シール部材35Bの内周の間の断面積をA1とする。断面積A2>断面積A1となっている。
On the inner periphery of the
The distance from the central axis S to the outer seal portion S2 is r2, and the distance from the central axis S to the inner periphery of the
対向部32の挿入部34側の端面(以下「対向面32B」という)は、本体部材12に挿入されたパイプ40と対向する。対向面32Bと挿入部34の外周との間には、段部33が形成されている。対向面32Bには、内シール部材35Bが配置されている。内シール部材35Bは、外シール部材35Aよりも径方向内側に配置されている。内シール部材35Bは、パイプ40の先端面40Aと可動部材30の対向面32Bとの間をシールする。このシール部分を、以下「内シール部S1」という。内シール部S1の位置は、内シール部材35Bによる径方向内側におけるシール部分の径と等しくなる。中心軸Sから内シール部S1のまでの距離をr1とする。内シール部材35Bは、外シール部材35Aよりも径方向内側に配置されていることから、r1<r2となっている(図3(A)(B)参照)。
An end surface of the facing
挿入部34の外径は、パイプ40の内側に嵌入可能な径とされている。挿入部34と本体部材12の間に、パイプ40が挿入され、パイプ40の先端面40Aは、内シール部材35Bに当接される。可動部材30は、規制凸部26により他端部12B側への移動が規制されている。
The outer diameter of the
本実施形態では、本体部材12、スリーブ14、解放リング16、及び、可動部材30は樹脂製、ロックリング28はステンレス製とされている。また、パイプ40は樹脂製とされている。樹脂としては、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PB(ポリブテン)、PPSU(ポリフェニルサルフォン)、PES(ポリエーテルサルフォン)等の、耐熱性能、耐水性能、浸出性能を満たす熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。
In the present embodiment, the
なお、管継手10の各部材はこれらの材質に限定するものではなく、他の材質でも構わない。例えば、本体部材12は金属製、スリーブ14、解放リング16、及び可動部材30は樹脂製はステンレス製とすることもできる。また、パイプ40についても、ステンレス製、銅製、ゴム製、又はロックリング28の爪部28Aが食い込み可能な他の比較的軟らかい部材としてもよい。
Each member of the pipe joint 10 is not limited to these materials, and other materials may be used. For example, the
次に、管継手10の作用について説明する。 Next, the operation of the pipe joint 10 will be described.
パイプ40を管継手10に連結させる際には、パイプ40をスリーブ14の一端部14A側から挿入する。パイプ40の先端はロックリング28を拡径し、パイプ40の外周面がロックリング28の爪部28Aに摺接されながら奥側へ進み、挿入部34と本体部材12との間に入り込み、内シール部材35Bに接触する。この状態で、流路R内に液体が供給されると、図3(B)に示すように、可動部材30に、各々、軸力P1、P2が作用する。このとき、外シール部S2の中心軸Sからの距離r2は、内シール部S1の中心軸Sからの距離r1よりも長く、断面積A2は断面積A1よりも大きいので、軸力P1<軸力P2となる。したがって、可動部材30は、パイプ40の先端面40Aへ向かって押される。一方、パイプ40には、図4に示されるように、ロックリング28の爪部28Aが食い込み、本体部材12から抜け出る方向への移動が規制される。これにより、パイプ40の先端面40Aと対向部32の対向面32Bとの間で内シール部材35Bが弾性変形してつぶれ、パイプ40と対向面32Bとの隙間を確実にシールすることができる。
When connecting the
また、本実施形態では、パイプ40の先端面40Aでシールを行っているので、パイプ40の内周面でシールを行う場合のように流路Rの内径が小さくならないため、流量を確保することができる。また、パイプ40の外周面でシールを行う場合のように、パイプ40の外周面の損傷による止水性の低下を防止することができる。
Further, in this embodiment, since the sealing is performed at the
また、本実施形態では、パイプ40の外径が本体部材12の一端部12A側の内径に対応したサイズであれば、パイプ40の内径が異なっていても、可動部材30の挿入部34の径を変更することにより、容易に対応することができる。
Further, in this embodiment, if the outer diameter of the
なお、本実施形態では、挿入部34の外周面を平坦状としたが、図5に示されるように、挿入部34の先端側を、抜止凸部として、鋸歯形状34Aとしてもよい。鋸歯形状34Aは、軸方向の断面が鋸歯形状で外周面に対して先端側の角度が小さくなっている。このように、鋸歯形状34Aとすることにより、特に、流路Rへ液体が供給された直後においてパイプ40が可動部材30から抜け出る方向への移動を防止することができる。
In the present embodiment, the outer peripheral surface of the
また、図6に示すように、規制凸部26と可動部材30との間に、付勢部材としてのスプリング37を配置してもよい。この場合には、スプリング37を配置して、スプリング37を圧縮させるまでパイプ40を差し込む。すると、スプリング37の復元力により、可動部材30がパイプ40側へ押される。これにより、特に、流路Rへ液体が供給された直後におけるパイプ40が可動部材30から抜け出る方向への移動を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 6, a
また、本実施形態では、可動部材30に挿入部34を形成したが、挿入部34は必ずしも必要ではない。対向面32Bに内シール部材35Bを嵌め込む凹条を形成し、当該凹条に内シール部材35Bを配置してもよい。本実施形態のように、挿入部34を形成することにより、パイプ40の先端部分の円形を保持し、潰れを防止することができる。
Moreover, in this embodiment, although the
また、本実施形態では、可動部材30の対向部32の外周に外シール部材35Aを配置したが、外シール部材35Aは、内シール部材35Bよりも径方向外側であれば、規制凸部26に当接される面に配置してもよい。
Further, in the present embodiment, the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。本実施形態の管継手48は、本体部材12の形状が第1実施形態と異なり、可動部材30に代えて可動部材60を備えている。その他の構成は第1実施形態と同一である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The
図7に示されるように、本体部材12には、ナット部24よりも一端部12A側の内周に可動部材60の一部を収納可能な凹部12Dが形成されている。
As shown in FIG. 7, the
本体部材12の内周で、規制凸部26の一端部12A側には、可動部材60が配置されている。可動部材60は環状とされ、対向部62、及び、対向部62よりも内径が大きい外挿部64を備えている。外挿部64及び対向部62の外周面は面一状とされている。対向部62と外挿部64は一体的に形成され、外挿部64が本体部材12の一端部12A側に向くように配置されている。可動部材60は、本体部材12の凹部12Dの内周に沿った外周面を有し、図8(A)(B)にも示されるように、対向部62の外周面に凹条62Aが形成されている。凹条62Aには、外シール部材35Aが嵌合されている。外シール部材35Aは、本体部材12の凹部12Dの内周面と可動部材60の外周面との間をシールする。このシール部分を、以下「外シール部S4」という。外シール部S4の位置は、本体部材12の凹部12Dの内周位置と等しくなる。中心軸Sから外シール部S4までの距離をr4とする。また、可動部材60の内周と本体部材12の凹部12Dの内周の間の断面積A4(距離r4を半径とする断面の面積と、距離r0を半径とする断面の面積との差)とし、可動部材60の内周と内シール部材35Bの内周の間の断面積をA3とする。断面積A4>断面積A3となっている。
A
対向部62の外挿部64側の端面(以下「対向面62B」という)は、本体部材12に挿入されたパイプ40と対向する。対向面62Bと外挿部64の内周との間には、段部63が形成されている。対向面62Bには、内シール部材35Bが配置されている。内シール部材35Bは、外シール部材35Aよりも径方向内側に配置されている。内シール部材35Bは、パイプ40の先端面40Aと可動部材60の対向面62Bとの間をシールする。このシール部分を、以下「内シール部S3」という。中心軸Sから内シール部S3までの距離をr3とする。内シール部材35Bは、外シール部材35Aよりも径方向内側に配置されていることから、r3<r4となっている。
An end surface of the facing
外挿部64の外径は、パイプ40の外径に応じた径とされている。外挿部64と本体部材12の間に、パイプ40が挿入され、パイプ40の先端面40Aは、内シール部材35Bに当接される。可動部材60は、規制凸部26により他端部12B側への移動が規制されている。
The outer diameter of the
次に、管継手48の作用について説明する。 Next, the operation of the pipe joint 48 will be described.
パイプ40を管継手48に連結させる際には、パイプ40をスリーブ14の一端部14A側から挿入し、内シール部材35Bに接触させる。この状態で、流路R内に液体が供給されると、図8(B)に示すように、内シール部S3及び外シール部S4に各々内圧P3、P4が作用する。このとき、外シール部S4の中心軸Sからの距離r4は、内シール部S3の中心軸Sからの距離r3よりも長く、断面積A4は断面積A3よりも大きいので、軸力P3<軸力P4となる。したがって、可動部材60は、パイプ40の先端面40Aへ向かって押される。一方、パイプ40には、図9に示されるように、ロックリング28の爪部28Aが食い込み、本体部材12から抜け出る方向への移動が規制される。これにより、図8(B)に示すように、パイプ40の先端面40Aと対向部62の対向面62Bとの間で内シール部材35Bが弾性変形してつぶれ、パイプ40と対向面62Bとの隙間を確実にシールすることができる。
When the
また、本実施形態では、凹部12Dに可動部材60の外挿部64及び対向部62の外周側が収納されているので、パイプ40が連結されていないときに、可動部材60が本体部材12から抜け出ることを防止することができる。
In the present embodiment, since the outer peripheral side of the
なお、本実施形態でも、図10に示すように、可動部材60に、パイプ40の内側へ挿入可能な挿入部66を形成してもよい。この場合には、挿入部66と外挿部64の間にパイプ40を挿入可能な挿入口68が形成される。
Also in this embodiment, as shown in FIG. 10, an
10 管継手
12 本体部材
12A 一端部(一端)
12 本体部材
26 規制凸部
28 ロックリング(規制部材)
30 可動部材
32 対向部
32B 対向面
33 段部
34A タケノコ形状(抜止凸部)
34 挿入部
35A 外シール部材
35B 内シール部材
37 スプリング(付勢部材)
40 パイプ(管体)
40A 先端面
48 管継手
60 可動部材
62 対向部
62B 対向面
63 段部
66 挿入部
10 pipe joint 12
12
30
34
40 Pipe
Claims (7)
環状とされて前記本体部材の内周に配置され、前記管体の先端面と向き合う対向部が形成され、前記管体から離れる向きへの移動が規制された可動部材と、
前記可動部材の対向部と前記管体の先端面との間に挟持され、前記管体と前記可動部材の間とを密閉する内シール部材と、
前記可動部材と前記本体部材との間で且つ前記内シール部材よりも径方向外側に配置され、前記可動部材と前記本体部材の間を密閉する外シール部材と、
を備えた管体シール構造。 A main body member that is tubular and has a flow path formed inside the cylinder, and the pipe is inserted inside one end in the cylinder axis direction,
A movable member that is annularly disposed on the inner periphery of the main body member, is formed with a facing portion that faces the distal end surface of the tubular body, and is restricted from moving away from the tubular body;
An inner seal member that is sandwiched between a facing portion of the movable member and a distal end surface of the tubular body, and seals between the tubular body and the movable member;
An outer seal member disposed between the movable member and the main body member and radially outside the inner seal member, and sealing between the movable member and the main body member;
Tube seal structure with
前記本体部材の内側に挿入された前記管体の前記本体部材に対して抜け出す方向への移動を規制する規制部材と、
を備えた管継手。 The tubular body seal structure according to any one of claims 1 to 6,
A regulating member that regulates movement of the tube inserted inside the main body member in a direction of coming out of the main body member;
With pipe fittings.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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