JP2575135Y2 - 制御弁 - Google Patents
制御弁Info
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 24
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
- F16K17/0433—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with vibration preventing means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7738—Pop valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
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- Y10T137/7922—Spring biased
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は内燃機関の燃料系統や、
空気系統に使用され、該系統の流量や圧力を制御する制
御弁に関するものである。
空気系統に使用され、該系統の流量や圧力を制御する制
御弁に関するものである。
【０００２】
【従来技術】以下、従来公知の制御弁として、自動車用
内燃機関の燃料タンクの圧力制御に使用されている制御
弁を例示して図２を参照しながら説明する。制御弁１
は、燃料タンク（図示しない）側に連通するポート６を
有する筒状のケース３と、該ケース３の端部に係合され
たケース２とからなっている。ケース２、３の形状は筒
状に限定されるものではなく、内面が円形となっておれ
ば良い。ケース２はキャニスタ側に連通するポート４と
ストッパ１１とを有している。ストッパ１１は下方へ向
けて突出する複数の脚からなっており、その側面から流
体が流通できる形状となっている。前記ケース３の内部
には弁座８が設けられており、該弁座８には弁９が接し
て設けられている。弁９はその内側に窪み部分１０を有
する砲弾形となっており、該弁９はケース３の内部を摺
動するようにセットされている。弁９とケース３との間
の隙間７は、流体の流路を兼ねているので設定流量を確
保できる最小限の面積以上の面積となっている。弁９は
スプリング５の付勢力によって弁座８に押しつけられて
いる。ストッパ１１は、弁９が隙間７を上下に摺動する
際、上方の作動範囲を規制するものである。弁９の内側
に設けられた窪み部分１０には段部１０ａが設けられて
おり、ストッパ１１が該段部１０ａと接触することによ
り弁９の上方への摺動が停止される。
内燃機関の燃料タンクの圧力制御に使用されている制御
弁を例示して図２を参照しながら説明する。制御弁１
は、燃料タンク（図示しない）側に連通するポート６を
有する筒状のケース３と、該ケース３の端部に係合され
たケース２とからなっている。ケース２、３の形状は筒
状に限定されるものではなく、内面が円形となっておれ
ば良い。ケース２はキャニスタ側に連通するポート４と
ストッパ１１とを有している。ストッパ１１は下方へ向
けて突出する複数の脚からなっており、その側面から流
体が流通できる形状となっている。前記ケース３の内部
には弁座８が設けられており、該弁座８には弁９が接し
て設けられている。弁９はその内側に窪み部分１０を有
する砲弾形となっており、該弁９はケース３の内部を摺
動するようにセットされている。弁９とケース３との間
の隙間７は、流体の流路を兼ねているので設定流量を確
保できる最小限の面積以上の面積となっている。弁９は
スプリング５の付勢力によって弁座８に押しつけられて
いる。ストッパ１１は、弁９が隙間７を上下に摺動する
際、上方の作動範囲を規制するものである。弁９の内側
に設けられた窪み部分１０には段部１０ａが設けられて
おり、ストッパ１１が該段部１０ａと接触することによ
り弁９の上方への摺動が停止される。
【０００３】以上に説明した従来公知の制御弁の作動を
説明する。前記従来公知の制御弁１は、燃料タンク側の
圧力をキャニスタ側に逃がすための弁であり、燃料タン
ク側の圧力がスプリング５の圧力に打ち勝つと弁９がリ
フトして開弁する。図４は弁９が閉弁している状態（図
の左側）と弁９が開弁している状態（図の右側）とを示
すものであり、弁座径をＤ、弁投影面積をＳ、開弁直前
に弁にかかる受圧力をＮ１、開弁後に弁にかかる受圧力
をＮ２、閉弁時におけるスプリング力をＦ１、開弁後に
おけるスプリング力をＦｉ、弁に作用する流体の抵抗係
数をＣｄ、開弁時に流体が弁の側面を流れる速度をＶ、
流体密度をρ、弁に加わる流体圧力をＰとした場合、次
の式が成り立つ。 「閉弁状態」 （Ｄ２／４）πＰ＝Ｎ１＜Ｆ１ （１） 「開弁状態」 Ｃｄ（１／２）ρＶ２Ｓ＝Ｎ２＞Ｆｉ （２）
説明する。前記従来公知の制御弁１は、燃料タンク側の
圧力をキャニスタ側に逃がすための弁であり、燃料タン
ク側の圧力がスプリング５の圧力に打ち勝つと弁９がリ
フトして開弁する。図４は弁９が閉弁している状態（図
の左側）と弁９が開弁している状態（図の右側）とを示
すものであり、弁座径をＤ、弁投影面積をＳ、開弁直前
に弁にかかる受圧力をＮ１、開弁後に弁にかかる受圧力
をＮ２、閉弁時におけるスプリング力をＦ１、開弁後に
おけるスプリング力をＦｉ、弁に作用する流体の抵抗係
数をＣｄ、開弁時に流体が弁の側面を流れる速度をＶ、
流体密度をρ、弁に加わる流体圧力をＰとした場合、次
の式が成り立つ。 「閉弁状態」 （Ｄ２／４）πＰ＝Ｎ１＜Ｆ１ （１） 「開弁状態」 Ｃｄ（１／２）ρＶ２Ｓ＝Ｎ２＞Ｆｉ （２）
【０００４】
【産業上の利用分野】上記各式において、（１）式きに
おけるＮ１は弁９に作用する流体の静圧であるから変動
の幅が小さいが、（２）式におけるＮ２は流体の流れの
中に置かれた弁９に作用する抵抗であって、その大きさ
が（２）式に見られるように流体の速度Ｖの２乗に比例
するものであるから大幅に変動する。また弁９に作用す
る流体の抵抗係数Ｃｄを大きくすればＮ２は当然大きく
なる。さて、開弁後のスプリング力Ｆｉは、閉弁時のス
プリング力Ｆ１とスプリング定数によって定まるが、仮
りに開弁直後にＮ２＝Ｆｉの関係が成立すると、弁９は
ストッパ１１と弁座８の間で浮遊状態となり、弁の挙動
が安定せず、ケース３の内面にぶつかり、異音を発生さ
せる原因となってしまう。本来、弁９は弁座８に接して
いるか、あるいはストッパ１１に接しているか、どちら
か一方の状態にあることが望ましく、ストッパ１１と弁
座８の中間位置にあることは望ましくないものである。
おけるＮ１は弁９に作用する流体の静圧であるから変動
の幅が小さいが、（２）式におけるＮ２は流体の流れの
中に置かれた弁９に作用する抵抗であって、その大きさ
が（２）式に見られるように流体の速度Ｖの２乗に比例
するものであるから大幅に変動する。また弁９に作用す
る流体の抵抗係数Ｃｄを大きくすればＮ２は当然大きく
なる。さて、開弁後のスプリング力Ｆｉは、閉弁時のス
プリング力Ｆ１とスプリング定数によって定まるが、仮
りに開弁直後にＮ２＝Ｆｉの関係が成立すると、弁９は
ストッパ１１と弁座８の間で浮遊状態となり、弁の挙動
が安定せず、ケース３の内面にぶつかり、異音を発生さ
せる原因となってしまう。本来、弁９は弁座８に接して
いるか、あるいはストッパ１１に接しているか、どちら
か一方の状態にあることが望ましく、ストッパ１１と弁
座８の中間位置にあることは望ましくないものである。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】以上のことから、本考
案の目的は、弁９が開弁直後の状態で浮遊状態にならな
いようにすること、すなわち開弁中に上記（２）式のＮ
２＞Ｆｉの関係が維持され、Ｎ２＝Ｆｉの関係が成立し
ないようにするものである。そのためには、次の条件を
満たす状態とすればよい。即ち、弁９の投影面積Ｓか、
あるいは弁９の隙間７を流れる流体の速度Ｖのどちらか
一方あるいは両方を、開弁直後に大きくさせてやれば、
Ｎ２＝Ｆｉの状態が避けられ、弁９の浮遊状態が防止さ
れる。しかしながら、上述の投影面積Ｓか、あるいは隙
間７を流れる流体の速度Ｖのどちらか一方あるいは両方
を、開弁直後に大きくさせるという条件を満たすこと
は、弁９とケース３の半径を同一として考えたとき、隙
間７を狭くすることになる。ところが、隙間７を狭くす
ると、流体の流量が少なくなってしまう。本来、この種
の制御弁の機能は、流体の圧力が高くなった時にそれを
逃がす（例えば燃料タンクで発生した燃料蒸発ガスをキ
ャニスタに送る）ためのものであるから、流量が少なく
なることは好ましくないのである。
案の目的は、弁９が開弁直後の状態で浮遊状態にならな
いようにすること、すなわち開弁中に上記（２）式のＮ
２＞Ｆｉの関係が維持され、Ｎ２＝Ｆｉの関係が成立し
ないようにするものである。そのためには、次の条件を
満たす状態とすればよい。即ち、弁９の投影面積Ｓか、
あるいは弁９の隙間７を流れる流体の速度Ｖのどちらか
一方あるいは両方を、開弁直後に大きくさせてやれば、
Ｎ２＝Ｆｉの状態が避けられ、弁９の浮遊状態が防止さ
れる。しかしながら、上述の投影面積Ｓか、あるいは隙
間７を流れる流体の速度Ｖのどちらか一方あるいは両方
を、開弁直後に大きくさせるという条件を満たすこと
は、弁９とケース３の半径を同一として考えたとき、隙
間７を狭くすることになる。ところが、隙間７を狭くす
ると、流体の流量が少なくなってしまう。本来、この種
の制御弁の機能は、流体の圧力が高くなった時にそれを
逃がす（例えば燃料タンクで発生した燃料蒸発ガスをキ
ャニスタに送る）ためのものであるから、流量が少なく
なることは好ましくないのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本考案の特徴とするとこ
ろは、流量を低減させることなく、Ｆｉ＝Ｎ２の状態を
なくそうとすうものであり、このため、本考案では、弁
の内外を流通する通路を該弁が弁座と当接する位置より
も下流側に設け、且つ隙間に対向する弁の摺動部分の外
周に周条の複数の溝を設けたことを特徴とするものであ
る。
ろは、流量を低減させることなく、Ｆｉ＝Ｎ２の状態を
なくそうとすうものであり、このため、本考案では、弁
の内外を流通する通路を該弁が弁座と当接する位置より
も下流側に設け、且つ隙間に対向する弁の摺動部分の外
周に周条の複数の溝を設けたことを特徴とするものであ
る。
【０００７】
【作用】本考案の制御弁では、隙間σ（図１参照）を流
れる流体の速度Ｖが大きいので、また、該隙間σに対向
する弁の摺動部分の外周に周条の複数の溝を設けて弁に
作用する流体の抵抗係数Ｃｄを大きくしたので、（２）
式におけるＮ２が大きくなり、Ｎ２＞Ｆｉの状態が確実
に維持され、Ｎ２＝Ｆｉの状態となることが防止され
る。しかも、流体が通路１２ｆ（図１参照）から流れる
ので、全体としての流量の低減もない。
れる流体の速度Ｖが大きいので、また、該隙間σに対向
する弁の摺動部分の外周に周条の複数の溝を設けて弁に
作用する流体の抵抗係数Ｃｄを大きくしたので、（２）
式におけるＮ２が大きくなり、Ｎ２＞Ｆｉの状態が確実
に維持され、Ｎ２＝Ｆｉの状態となることが防止され
る。しかも、流体が通路１２ｆ（図１参照）から流れる
ので、全体としての流量の低減もない。
【０００８】
【実施例】本考案の実施例を図１を用いて説明すると、
ケース２、３の形状は従来と変わらないので説明を省略
する。１２は弁で、下端の弁体部分１２ａは球面をして
おり、上側の摺動部分１２ｂは筒状となっている。摺動
部分１２ｂとケース３の内面との間には、摺動部分１２
ｂが摺動できる程度の微小の隙間σが設けられている。
弁１２の摺動部分１２ｂの前記隙間σに対向する位置に
は複数の周状の溝１２ｃが設けられている。この周状の
溝１２ｃは隙間σを流れる流体の抵抗を高めて弁１２に
作用する抵抗、すなわち前記（２）式のＣｄを大きく設
定するものである。前記弁体部分１２ａと摺動部分１２
ｂとの間には段部分１２ｄが設けられ、弁１２の内側に
は窪み部分１２ｅが設けられている。窪み部分１２ｅに
はスプリング５が収納され、該スプリング５の下端は前
記段部分１２ｄによって形成された内側の水平面に当接
している。弁１２には、内外に連通する通路１２ｆが設
けられ、該通路１２ｆは流体の流量を補助するものであ
る。通路１２ｆは、弁１２が弁座に当接する位置よりも
下流側に位置して設けられている。
ケース２、３の形状は従来と変わらないので説明を省略
する。１２は弁で、下端の弁体部分１２ａは球面をして
おり、上側の摺動部分１２ｂは筒状となっている。摺動
部分１２ｂとケース３の内面との間には、摺動部分１２
ｂが摺動できる程度の微小の隙間σが設けられている。
弁１２の摺動部分１２ｂの前記隙間σに対向する位置に
は複数の周状の溝１２ｃが設けられている。この周状の
溝１２ｃは隙間σを流れる流体の抵抗を高めて弁１２に
作用する抵抗、すなわち前記（２）式のＣｄを大きく設
定するものである。前記弁体部分１２ａと摺動部分１２
ｂとの間には段部分１２ｄが設けられ、弁１２の内側に
は窪み部分１２ｅが設けられている。窪み部分１２ｅに
はスプリング５が収納され、該スプリング５の下端は前
記段部分１２ｄによって形成された内側の水平面に当接
している。弁１２には、内外に連通する通路１２ｆが設
けられ、該通路１２ｆは流体の流量を補助するものであ
る。通路１２ｆは、弁１２が弁座に当接する位置よりも
下流側に位置して設けられている。
【０００９】上記のように構成された本考案について、
その作動を説明する。図３を参照して、開弁直前の状態
は左側の図のようになっており、弁１２に作用する開弁
力Ｎ１は、（１）式に示すように、流体の圧力をＰと
し、受圧面積をＳ１としたとき、（Ｐ・Ｓ１）で表され
る。尚、Ｓ１＝（Ｄ２／４）πである。そして、弁１２
にＮ１の圧力がかかって開弁すると、弁１２に作用する
力Ｎ２は、Ｃｄ（１／２）ρＶ２Ｓ２となる。ここで、
隙間σが十分に小さいので、流体の速度Ｖが大きくな
り、結果としてＣｄ（１／２）ρＶ２Ｓ２の値は大きい
ものとなる。しかも、前記隙間σに対向する弁１２の摺
動部分１２ｂの外周には周状の複数の溝１２ｃが設けら
れているため、弁１２に作用する流体の抵抗係数Ｃｄも
大きくなり、Ｃｄ（１／２）ρＶ ２ Ｓ２の値は更に大き
いものとなる。このため、弁１２がストッパ１１に接す
るまで一気にストロークし、途中で浮遊するということ
がない。しかも、弁１２に設けた通路１２ｆより流体が
流れるので、流量の確保も確実である。
その作動を説明する。図３を参照して、開弁直前の状態
は左側の図のようになっており、弁１２に作用する開弁
力Ｎ１は、（１）式に示すように、流体の圧力をＰと
し、受圧面積をＳ１としたとき、（Ｐ・Ｓ１）で表され
る。尚、Ｓ１＝（Ｄ２／４）πである。そして、弁１２
にＮ１の圧力がかかって開弁すると、弁１２に作用する
力Ｎ２は、Ｃｄ（１／２）ρＶ２Ｓ２となる。ここで、
隙間σが十分に小さいので、流体の速度Ｖが大きくな
り、結果としてＣｄ（１／２）ρＶ２Ｓ２の値は大きい
ものとなる。しかも、前記隙間σに対向する弁１２の摺
動部分１２ｂの外周には周状の複数の溝１２ｃが設けら
れているため、弁１２に作用する流体の抵抗係数Ｃｄも
大きくなり、Ｃｄ（１／２）ρＶ ２ Ｓ２の値は更に大き
いものとなる。このため、弁１２がストッパ１１に接す
るまで一気にストロークし、途中で浮遊するということ
がない。しかも、弁１２に設けた通路１２ｆより流体が
流れるので、流量の確保も確実である。
【００１０】
【考案の効果】以上のように本考案は、弁の内外を流通
する通路を該弁が弁座と当接する位置よりも下流側に設
け、且つ隙間に対向する弁の摺動部分の外周に周状の複
数の溝を設けたので、弁が弁座との間で浮遊状態となる
ことが確実に防止され、異音を発することが完全に解消
される。又、流量については、弁の内外を連通する通路
を設けることにより、最少流量を充分確保することがで
きる。
する通路を該弁が弁座と当接する位置よりも下流側に設
け、且つ隙間に対向する弁の摺動部分の外周に周状の複
数の溝を設けたので、弁が弁座との間で浮遊状態となる
ことが確実に防止され、異音を発することが完全に解消
される。又、流量については、弁の内外を連通する通路
を設けることにより、最少流量を充分確保することがで
きる。
【図１】本考案の一実施例を示す制御弁の断面図であ
る。
る。
【図２】従来公知の制御弁を示す断面図である。
【図３】本考案の制御弁の作動状態を示す断面図であ
る。
る。
【図４】従来公知の制御弁の作動状態を示す断面図であ
る。
る。
１：制御弁 ２：ケース ３：ケース ４：ポート ５：スプリング ６：ポート ８：弁座 １１：ストッパ １２：弁 １２ａ：弁部分 １２ｂ：摺動部分 １２ｃ：溝 １２ｄ：段部 １２ｅ：窪み部分 １２ｆ：通路 σ：隙間
Claims (1)
- 【請求項１】 ケースと、該ケースの内部に設けられた
弁座と、前記ケースの内部に設けられたストッパと、前
記弁座とストッパとの間で摺動自在に設けられた弁と、
該弁を前記弁座に押圧付勢するスプリングと、前記ケー
スの一方の端部付近に設けられた第１のポートと、前記
ケースの他方の端部付近に設けられた第２のポートとか
らなり、弁に作用する流体の圧力がスプリングの押圧力
よりも大きくなったときに開弁して流体が弁の周囲の隙
間を介して流通するようにした制御弁において、前記弁
の内外を流通する通路を該弁が前記弁座と当接する位置
よりも下流側に設け、且つ前記隙間に対向する弁の摺動
部分の外周に周条の複数の溝を設けたことを特徴とする
制御弁。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5023293U JP2575135Y2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 制御弁 |
| US08/576,857 US5769115A (en) | 1993-08-04 | 1995-12-22 | Control valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5023293U JP2575135Y2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712667U JPH0712667U (ja) | 1995-03-03 |
| JP2575135Y2 true JP2575135Y2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=12853278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5023293U Expired - Lifetime JP2575135Y2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 制御弁 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5769115A (ja) |
| JP (1) | JP2575135Y2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6230982B1 (en) * | 1999-07-10 | 2001-05-15 | Gary D. Newton | Fluid dispersing valve |
| JP2002139170A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Tokico Ltd | 圧縮空気給排装置 |
| US6513545B2 (en) | 2001-01-16 | 2003-02-04 | Evan M. Rhone | Safety valve with adjustable maximum flow shut off mechanism |
| EP1249650B1 (en) | 2001-04-09 | 2006-12-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Pressure control valve |
| KR20130066098A (ko) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | 우성전기공업 주식회사 | 유량제어기능을 갖는 가전제품용 커넥터 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2431769A (en) * | 1943-04-30 | 1947-12-02 | Parker Appliance Co | Quick opening check valve assembly |
| US2886058A (en) * | 1954-10-06 | 1959-05-12 | Gilmer F Horton | High pressure check valve |
| US3149643A (en) * | 1961-08-14 | 1964-09-22 | Racine Hydraulics & Machinery | Relief valve |
| US3446238A (en) * | 1964-10-06 | 1969-05-27 | Britt Tech Corp | Pressure actuated valve |
| US3393702A (en) * | 1965-02-23 | 1968-07-23 | Dresser Ind | Outside bevel seat safety relief valve |
| US3430646A (en) * | 1966-11-21 | 1969-03-04 | Bendix Corp | Hot gas relief valve |
| US3702141A (en) * | 1971-02-22 | 1972-11-07 | Dresser Ind | Gas type safety valve |
| JPS52108638U (ja) * | 1976-02-16 | 1977-08-18 |
-
1993
- 1993-08-04 JP JP5023293U patent/JP2575135Y2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-12-22 US US08/576,857 patent/US5769115A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0712667U (ja) | 1995-03-03 |
| US5769115A (en) | 1998-06-23 |
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