JP2018144980A - 可動ガイド装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の可動ガイド装置は、コンベヤ装置の合流部や分岐部に配されて搬送物の搬送方向を変更する用途に適している。
搬送方向変更装置の一形式として、直線状のガイド部材を揺動させて搬送路を斜めに横切らせ、ガイド部材に沿って搬送物を走行させる可動ガイド装置がある(特許文献1)。
またガイド部材に、搬送物が衝突するが、前記した構成によると、衝突の衝撃が直接的にモータに伝わり、モータが故障しやすいという問題点もある。
本態様によると、突出姿勢及び/又は退避姿勢において、リンク機構部の従動側部材が駆動側部材に対して死点またはその近傍の位置にある。そのため搬送物がガイド部材に衝突して、ガイド部材を揺動させようとしても、従動側部材を回動させるトルクが発生しないか、あるいは発生するトルクが小さい。
「死点」は、連結された二つのリンクの軸線が直線上に並ぶ位置である。
「死点の近傍の位置」は、発生するトルクが小さいものとなる範囲であり、例えば二つのリンクの軸線の延長線が成す角度がプラスマイナス10度以内。より望ましくは5度以内の範囲である。
一方、本実施形態では、突出姿勢及び/又は退避姿勢においては、モータの制動機能が動作している。
ここでモータの制動機能は、電気的なものであるから、回転を完全に阻止するものではなく、回転力に抗する力を発生させるものである。
そのため搬送物がガイド部材に衝突すると、ガイド部材は衝撃によって僅かに後退し、衝突の衝撃を緩和する。
図1に示すコンベヤ装置1は、実施形態の搬送方向変更装置2が装備されたものである。
コンベヤ装置1の本体部分(搬送方向変更装置2を除く部分)は、公知のローラコンベヤであり、主コンベヤライン5と、副コンベヤライン6によって構成されている。
主コンベヤライン5は、公知の直線搬送用のローラコンベヤ装置であり、対向するフレーム片10、11に複数のローラ8が設置されたものである。
ローラ8の幾つかは、モータが内蔵されていてローラ本体が回転するモータ内蔵ローラである。またローラ8の幾つかは、空転ローラである。本実施形態では、モータ内蔵ローラと空転ローラの間に図示しないベルトが懸架されており、モータ内蔵ローラを駆動することによって全てのローラ8が回転する。
副コンベヤライン6についてもモータ内蔵ローラと空転ローラが混在しており、モータ内蔵ローラを駆動することによって全てのローラ8が回転する。
即ち主コンベヤライン5の搬送方向と、副コンベヤライン6の搬送方向は交差する関係にあり、主コンベヤライン5の一方のフレーム片10側に副コンベヤライン6の端部が接続されている。主コンベヤライン5の一方のフレーム片10側は、副コンベヤライン6が接続された副ライン接続辺であり、他方のフレーム片10側は、副コンベヤライン6が接続されていない非接続辺である。
固定ガイドは、搬送物に外力が掛かったり、何かに引っ掛かって搬送物が異常な姿勢となったり、異常な動きとなった場合に、搬送物が主コンベヤライン5から脱落してしまうこと防ぐための保護ガイドである。
従って主コンベヤライン5のフレーム片10の欠落部15は、主コンベヤライン5と副コンベヤライン6を接続する接続部分13となっている。
コンベヤ装置1における搬送物の搬送方向は任意であり、図1の左側から搬送物を主コンベヤライン5に沿って搬送し、必要に応じて副コンベヤライン6側に搬送物を搬送するものであってもよい。
また副コンベヤライン6に搬送させた搬送物を主コンベヤライン5に合流させるものであってもよい。
本実施形態では、説明を容易にするため、図1の左側から矢印の方向に搬送物を主コンベヤライン5に沿って搬送し、必要に応じて副コンベヤライン6側に搬送物を排出するものとする。
また他方のフレーム片11についても、一部に欠落部16があり、上流側固定ガイド構成部27と、下流側固定ガイド構成部28に分断されている。
搬送方向変更装置2は、3基の可動ガイド装置90,91,92を有している。可動ガイド装置90,91,92は、それぞれ可動ガイド部材30,31,32と、揺動機構によって構成されている。
説明の都合上、3基の可動ガイド装置90,91,92を、主可動ガイド装置90、副可動ガイド装置91、中間可動ガイド装置92と称する。
主可動ガイド装置90は主側可動ガイド部材30を備え、副可動ガイド装置91は副側可動ガイド部材31を備え、中間可動ガイド装置92は中間可動ガイド部材32を備えている。即ち搬送方向変更装置2は、主側可動ガイド部材30と副側可動ガイド部材31及び中間可動ガイド部材32を有し、これらが揺動機構によって揺動される。
主側可動ガイド部材30は、図1,図2の様に平面形状が略三角形であり、上面部51を有し一方の側面にガイド形成面50を有している。また略三角形の底辺に相当する部分に略円弧状の底辺面52を有している。
また回動軸40は、欠落部16の搬送方向上流端側に立設されている。そのため、主側可動ガイド部材30は、回動軸40を回動中心として水平方向に揺動し、ガイド形成面50が主コンベヤライン5の搬送面上に出入りする。即ち主側可動ガイド部材30は、揺動して主コンベヤライン5の側面側から搬送路に出没する。
図2(a)の様に主側可動ガイド部材30が順方向姿勢をとっている際には、主側可動ガイド部材30は主コンベヤライン5の搬送路から退避する退避姿勢となる。
具体的には主側可動ガイド部材30が順方向姿勢をとると、主側可動ガイド部材30の一部たるガイド形成面50は、主コンベヤライン5のフレーム片11側の側面に沿う姿勢となる。そして主側可動ガイド部材30のガイド形成面50は、上流側固定ガイド構成部27及び下流側固定ガイド構成部28に対して直列状に並び、上流側固定ガイド構成部27、主側可動ガイド部材30のガイド形成面50、下流側固定ガイド構成部28によって略連続する一連の側方側ガイドが形成される。この様に主側可動ガイド部材30は非接続辺側(フレーム辺11側)にあり、退避姿勢となることによって主コンベヤライン5の非接続辺側のガイドの一部として機能する。
他の部材が直列状に並ぶ際も同様であり、両者の間に隙間があっもてよく、重なり部分があってもよい。
ここで主側可動ガイド部材30は、欠落部16の上流側を中心として揺動するから、ガイド形成面50の基端部は、フレーム片11の近傍にあり、ガイド形成面50は、自由端側が搬送面の幅方向中央であり、搬送方向の下流側となる傾斜姿勢となる。
主側可動ガイド部材30は、傾斜姿勢となることによって搬送物が主コンベヤライン5と副コンベヤライン6の間を移動する際のガイドの一部として機能する。
副側可動ガイド部材31は、主コンベヤライン5のフレーム片10の欠落部15に配置されている。即ち副側可動ガイド部材31は、フレーム片10の欠落部15であって搬送方向の上流側に位置に設けられている。副側可動ガイド部材31が接続されているのは、副コンベヤライン6が接続された副ライン接続辺である。
副側可動ガイド部材31は、図1,図2の様にガイド形成面60が、主コンベヤライン5の搬送面側に向かう姿勢で設置されている。
副側可動ガイド部材31の回動軸41は、平面視が三角形の頂角の近傍を支持している。即ち副側可動ガイド部材31の回動軸41は、副側可動ガイド部材31の端部寄りの位置にある。
回動軸41は、欠落部15の搬送方向上流端側に立設されている。そのため、副側可動ガイド部材31は、回動軸41を中心として水平方向に揺動し、ガイド形成面60が副コンベヤライン6の領域の内外に出入りする。
図2(a)の様に副側可動ガイド部材31が順方向姿勢をとっている際には、副側可動ガイド部材31の一部たるガイド形成面60は、主コンベヤライン5のフレーム片10側の側面に沿う姿勢となる。そのため副側可動ガイド部材31は副ライン接続辺(フレーム片10)にあって順方向姿勢となることによって主コンベヤライン5の副ライン接続辺のガイドの一部として機能する。
中間可動ガイド部材32は、主コンベヤライン5のフレーム片10の欠落部15に配置されている。即ち中間側可動ガイド部材32は、フレーム片10の欠落部15であって搬送方向の下流側の位置に設けられている。
中間可動ガイド部材32は、主側可動ガイド部材30と副側可動ガイド部材31の間にあると言える。また中間可動ガイド部材32は、主コンベヤライン5と副コンベヤライン6を接続する又の領域にあると言える。
中間可動ガイド部材32の回動軸42は、平面視が三角形の中心近傍を支持している。即ち中間可動ガイド部材32の回動軸42は、中間可動ガイド部材32の中央にある。
中間可動ガイド部材32の回動軸42は、中間可動ガイド部材32の長手方向の中心近傍にあり、欠落部15に対しては、搬送方向下流端よりもやや上流の位置にある。そのため、中間可動ガイド部材32は、回動軸42を中心として両翼側が水平方向に揺動し、上流側半分が主コンベヤライン5の搬送面上に出入りする。
図2(a)の様に中間可動ガイド部材32が順方向姿勢をとっている際には、中間可動ガイド部材32の一部たる内側ガイド形成面63は、主コンベヤライン5のフレーム片10側の側面に沿う姿勢となる。
また前記した副側可動ガイド部材31が順方向姿勢であるならば、副側可動ガイド部材31のガイド形成面60と中間可動ガイド部材32の内側ガイド形成面63が直線状に並ぶ。
さらに副側可動ガイド部材31のガイド形成面60と中間可動ガイド部材32は、フレーム片10によって構成される上流側固定ガイド構成部25及び下流側固定ガイド構成部26に対しても直列状に並び、一連の保護ガイドを構成する。主側可動ガイド部材30のガイド形成面50は、上流側固定ガイド構成部27及び下流側固定ガイド構成部28に対して直列状に並ぶ。
この様に中間可動ガイド部材32は、順方向姿勢となることによって主コンベヤライン5の副ライン接続辺(フレーム片10側)のガイドの一部として機能する。
ここで中間可動ガイド部材32は、欠落部15の下流側を中心として揺動するから、内側ガイド形成面63の上流側半分と、外側ガイド形成面65の上流側半分は、自由端側が搬送面の幅方向中央であり、搬送方向の上流側となる傾斜姿勢をとる。
なおこの状態においては、中間可動ガイド部材32の内側ガイド形成面63が搬送方向の上流側に面し、外側ガイド形成面65は搬送方向の下流側に面する。
ここで主側可動ガイド部材30の基端部は、主コンベヤライン5の一方のフレーム片11の近傍にあり、中間可動ガイド部材32の基端部は、主側可動ガイド部材30よりも下流側であって他方のフレーム片10の近傍にある。また主側可動ガイド部材30の自由端側は下流側に向かって傾斜する傾斜姿勢であり、中間可動ガイド部材32の自由端側は、上流側に向かって傾斜する傾斜姿勢である。
そのため、主側可動ガイド部材30のガイド形成面50と中間可動ガイド部材32の外側ガイド形成面65によって、主コンベヤライン5の搬送面が横断され、且つ図2(b)の様にガイド形成面50と外側ガイド形成面65は傾斜姿勢であって副コンベヤライン6側に向いている。
中間可動ガイド部材32は、傾斜姿勢となることによって搬送物が主コンベヤライン5と副コンベヤライン6の間を移動する際のガイドの一部として機能する。
搬送方向変更装置2は、前記した様に主側可動ガイド部材30と副側可動ガイド部材31及び中間可動ガイド部材32を有している。そして3基の可動ガイド部材30,31,32は、電気的に連動して揺動する。
即ち3基の可動ガイド部材30,31,32は、全てが順方向姿勢をとる状態と、全てが傾斜姿勢となる状態の二形態に変化する。
3基の可動ガイド部材30,31,32が全てが順方向姿勢をとる場合、主コンベヤライン5の上流側から搬送されて来た搬送物は、そのまま主コンベヤライン5の下流側に送られてゆく。
これに対して3基の可動ガイド部材30,31,32が全てが傾斜姿勢をとる場合、主コンベヤライン5の上流側から搬送されて来た搬送物は、副コンベヤライン6側に移載される。
3基の可動ガイド部材30,31,32は、全てが順方向姿勢をとると、図2(a)の様に、主側可動ガイド部材30のガイド形成面50は、主コンベヤライン5のコンベヤのフレーム片11に沿った姿勢となり、主コンベヤライン5の搬送に対して障害物とはならない。また主側可動ガイド部材30のガイド形成面50はフレーム片11と直線的に並んで一連の保護ガイドを構成する。
副側可動ガイド部材31及び中間可動ガイド部材32についても同様であり、主コンベヤライン5のコンベヤのフレーム片10に沿った姿勢となり、主コンベヤライン5の搬送に対して障害物とはならない。また副側可動ガイド部材31のガイド形成面60及び中間可動ガイド部材32の内側ガイド形成面63はフレーム片10と直線的に並んで一連の保護ガイドを構成する。
また主コンベヤライン5の両側面は、3基の可動ガイド部材30,31,32によって封鎖される。
特に主コンベヤライン5のフレーム片10の欠落部15は、副側可動ガイド部材31及び中間可動ガイド部材32によって封鎖され、主コンベヤライン5と副コンベヤライン6を接続する接続部分13が封鎖される。
そのため3基の可動ガイド部材30,31,32は、全てを順方向姿勢とした状態で、主コンベヤライン5の上流側から搬送物を搬送すると、搬送物はそのまま主コンベヤライン5の下流側に送られてゆく。
また主側可動ガイド部材30のガイド形成面50と中間可動ガイド部材32の外側ガイド形成面65は傾斜姿勢をとり、上流側の面は主コンベヤライン5の一方のフレーム片11と、副コンベヤライン6の一方のフレーム片21を斜めに繋ぐ。主側可動ガイド部材30のガイド形成面50と中間可動ガイド部材32の外側ガイド形成面65は、副コンベヤライン6側に向いている。
さらに副側可動ガイド部材31及び中間可動ガイド部材32が傾斜姿勢になると、主コンベヤライン5のフレーム片10の欠落部15が開放され、主コンベヤライン5と副コンベヤライン6を接続する接続部分13が開く。
ここで主コンベヤライン5と副コンベヤライン6を接続する接続部分13は、二つの可動ガイド部材31,32によって閉鎖されていたものであるから、接続部分13は、大きく開くこととなる。
ここで前記した様に、接続部分13は、二つの可動ガイド部材31,32によって閉鎖されていたものであり、相当に大きいので、搬送物は障害が少なく副コンベヤライン6に移動する。
例えば先の搬送物が主コンベヤライン5上を上流側から下流側に搬送される物であり、次の搬送物が、主コンベヤライン5から副コンベヤライン6側に受け渡される物である場合、先の搬送物を通過させるために、3基の可動ガイド部材30,31,32は全て順方向姿勢となる。
そして次の搬送物を副コンベヤライン6側に送り出すために、3基の可動ガイド部材30,31,32を全て傾斜姿勢に変化させる。
しかしながら、3基の可動ガイド部材30,31,32を一斉に傾斜姿勢に変化させるのではなく、時間差を設けて姿勢変更してもよい。
例えば、先の搬送物が主側可動ガイド部材30を通過した段階で、主側可動ガイド部材30だけを傾斜姿勢に変化させ、その後で中間可動ガイド部材32を姿勢変更してもよい。
また上記した実施形態では、各可動ガイド部材30,31,32が個別にモータを備えており、個々に独立した動力伝動によって姿勢変更するが、共通のモータから動力伝動を受けて可動ガイド部材30,31,32を姿勢変更してもよい。
本実施形態では、可動ガイド部材30,31,32の揺動機構は、基本的に同じであり、図3の様な4節回転連鎖機構を構成するリンク機構部68がある。だたしリンク機構部68の4節回転連鎖機構の一部には駆動側部材として回転円板70が採用されている。
揺動機構部は、図3の様に駆動源71と、リンク機構部68及び動力伝動機構73を有している。駆動源71は、ギャードモータやモータ内蔵ローラであり、低速で回転する駆動軸72を有している。
動力伝動機構73は、駆動源71の回転力をリンク機構部68に伝動するものであり、本実施形態では駆動軸72に取り付けられた駆動プーリ75と、回転円板(駆動側部材)70に取り付けられた従動プーリ76と、両者に懸架された伝動ベルト77によって構成されている。
ここでリンク部材80の一端が、回転円板70の偏心位置に回転可能に固定されており他端が可動ガイド部材30,31,32の回動中心から離れた位置に接続されているから、回転円板70が4節回転連鎖機構の一つのリンクとして機能し、リンク部材80が可動ガイド部材30,31,32の一部を押し又は引く。
図5は、本実施形態の可動ガイド部材30,31を機構図で表したものである。
本実施形態は、コンベヤ装置1のフレーム、回転円板70、リンク部材80及び可動ガイド部材30,31の本体部分をリンクとし、隣接するリンク同士が回転可能に接続されたものである。
即ちコンベヤ装置1のフレームと回転円板70の間が回転部材Aで連結され、回転円板70とリンク部材80の間が回転部材Bで連結され、リンク部材80と可動ガイド部材30,31の間が回転部材Cで連結され、可動ガイド部材30,31の間が回転部材D(回動軸40,41)で連結されている。
回転部材Aと回転部材Bの間が一つのリンクaであり、回転部材Bと回転部材Cの間が一つのリンクbであり、回転部材Cと回転部材Dの間が一つのリンクcであり、回転部材Dと回転部材Aの間が一つのリンクdである。
本実施形態では、駆動側部材たる回転円板70を常に一方向に回転する。即ち回転円板70を一定方向(順方向)に回転し、順方向姿勢の可動ガイド部材30,31,32を揺動して傾斜姿勢に変化させ、その位置で回転円板70の回転を停止する。その結果、可動ガイド部材30,31,32は傾斜姿勢となって停止する。
続いて回転円板70を同じ順方向に回転し、傾斜姿勢の可動ガイド部材30,31,32を揺動して順方向姿勢に変化させ、その位置で回転円板70の回転を停止する。その結果、可動ガイド部材30,31,32は順方向姿勢となって停止する。
さらに続いて回転円板70を同じ順方向に回転し、順方向姿勢の可動ガイド部材30,31,32を揺動して傾斜姿勢に変化させ、その位置で回転円板70の回転を停止する。
本実施形態では、回転円板70を常に一方向に回転させ、順方向姿勢から傾斜姿勢に変化させ、さらに傾斜姿勢から順方向姿勢に戻す。
しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、回転円板70を逆転させて可動ガイド部材30,31,32の姿勢を戻してもよい。
特に中間可動ガイド部材32は、設置場所が狭く、回転円板70を一定方向に回転させる余裕空間が小さいので、回転円板70を逆転させて姿勢を戻すことが望ましい。
即ち本実施形態の可動ガイド部材30,31,32が傾斜姿勢となる場合、図5(b)の様に回転部材A、回転部材B、回転部材Cが略直線上に並び、リンクaたる回転円板70(駆動側部材)の実質的な軸線と、リンクbたるリンク部材(従動側部材)80の軸線が直線的に並ぶ。
そのため搬送物によって矢印Y方向に力が掛かっても、リンクaたる回転円板70(駆動側部材)にトルクは発生せず、リンクaは回動しない。そのため搬送物によって矢印Y方向に力が掛かっても、可動ガイド部材30,31,32では、傾斜姿勢を維持する。またモータ等の駆動源71に力が掛からず、駆動源71の故障の原因にはならない。
そのため搬送物がぶつかって矢印Y方向に力が掛かっても、リンクaにトルクは発生せず、リンクaは回動しない。そのため搬送物によって矢印Y方向に力が掛かっても、可動ガイド部材30,31,32では、順方向姿勢を維持する。またモータ等の駆動源71に力が掛からず、駆動源71の故障の原因にはならない。
しかしながら、実際の装置としては、回転部材A、回転部材B、回転部材Cの関係が直線上から多少ずれていてもよい。即ちリンク機構部68の4節回転連鎖機構が完全な死点状態となっていなくても、死点近傍の状態であるならば、衝撃によって発生するトルクは小さく、大きな影響を与えない。
例えば、リンクa、リンクbが真の直線からプラスマイナス10度以内、より望ましくは5度以内の範囲であれば、衝撃によって発生するトルクは小さく、大きな影響を与えない。
即ち駆動源71にモータを採用し、さらにモータとして電気的に回転を阻止する制動機能を備えたものを選定する。
例えば、ブラシレスモータを採用し、ブラシレスモータに内蔵されるコイルに一定電流を印加する。
またブラシレスモータは、ホール素子等の磁極検出手段を有している。
そして内蔵または外付けされた駆動回路が磁極検出手段の信号に応じてコイルに順次通電する。その結果、モータ内に擬似的な回転磁界が発生し、回転子が回転する。
ブラシレスモータは、駆動回路が磁極検出手段の信号に応じてコイルに順次通電することによって回転するので、仮に全コイル又は一部のコイルに定常的に電流を流し続けてコイル電流を切り替えなければ、回転子は、ロック状態となり回転しない。
また外力によって無理にモータを回転させようとすると、抵抗が生じる。
この状態で搬送物によって矢印Y方向に外力が掛かると、リンクaにトルクは発生し、ガイド部材30,31,32が強制的に揺動することとなるが、その際にモータに制動力が発生し、ガイド部材30,31,32は僅かに揺動するだけで停止する。
そのため搬送物の接触によって受けるガイド部材30,31,32の衝撃が吸収され、ガイド部材30,31,32の破損が防止される。
搬送物側についても同様であり、接触の衝撃が吸収され、破損が少ない。
例えば、可動ガイド部材30,31,32が順方向姿勢をとる場合にリンク機構部68の4節回転連鎖機構が死点状態やそれに近い状態となり、傾斜姿勢をとる場合にはリンクaとリンクbの成す角度が90度という様な死点を外れた位置関係となるものであってもよい。
さらには可動ガイド部材30,31,32が順方向姿勢をとる場合であっても傾斜姿勢をとる場合であってもリンク機構部68の4節回転連鎖機構のリンクaとリンクbが死点を外れた位置関係となるものであってもよい。
また図6(b)の様な搬送物をコンベヤ装置の幅方向の一方側に寄せる装置に本発明を応用することもできる。
2 搬送方向変更装置
5 主コンベヤライン
6 副コンベヤライン
30 主側可動ガイド部材
31 副側可動ガイド部材
32 中間可動ガイド部材
40,41,42 回動軸
68 リンク機構部
70 回転円板(駆動側部材)
71 駆動源
73 動力伝動機構
80 リンク部材(従動側部材)
90 主可動ガイド装置
91 副可動ガイド装置
92 中間可動ガイド装置
A,B,C,D 回転部材
a,b,c,dリンク
Claims (4)
- ガイド部材を有し、コンベヤ装置の搬送路にガイド部材を出没させて搬送物と衝突させ、搬送物をガイド部材に沿って移動又は姿勢変更する可動ガイド装置において、
ガイド部材は回動中心を有し、回動中心を中心として略水平方向に揺動するものであり、
駆動側部材と従動側部材を有するリンク機構部を有し、前記駆動側部材は直接的に又は間接的にモータによって回動され、前記従動側部材は直接的に又は間接的にガイド部材と駆動側部材を連接するものであり、前記従動側部材は直接的に又は間接的にガイド部材の回動中心から離れた位置に連結され、
モータを回転することによって駆動側部材が回動し、ガイド部材が揺動してコンベヤ装置の側面側から搬送路にガイド部材が出没することを特徴とする可動ガイド装置。 - ガイド部材は、搬送路にあって搬送物の移動又は姿勢変更に寄与する突出姿勢と、搬送路から退避した退避姿勢をとることが可能であり、
リンク機構部は4個の部材が互いに回動可能に結合された4節回転連鎖機構を内包するものであり、
突出姿勢及び/又は退避姿勢においては、リンク機構部の従動側部材が駆動側部材に対して死点またはその近傍の位置にあることを特徴とする請求項1に記載の可動ガイド装置。 - モータは、電気的に回転を阻止する制動機能を備え、
ガイド部材は、搬送路にあって搬送物の移動又は姿勢変更に寄与する突出姿勢と、搬送路から退避した退避姿勢をとることが可能であり、
リンク機構部は少なくともその一部に4個の部材が互いに回動可能に結合された4節回転連鎖機構を内包するものであり、
突出姿勢及び/又は退避姿勢においては、クランク機構部の従動側部材が駆動側部材に対して死点の近傍であって死点を外れた位置にあり、
且つ突出姿勢及び/又は退避姿勢においては、前記制動機能が動作していることを特徴とする請求項1又は2に記載の可動ガイド装置。 - 駆動側部材は板状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の可動ガイド装置。
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- 2017-03-07 JP JP2017043328A patent/JP7117746B2/ja active Active
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