JP2580908Y2 - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
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- JP2580908Y2 JP2580908Y2 JP1992017708U JP1770892U JP2580908Y2 JP 2580908 Y2 JP2580908 Y2 JP 2580908Y2 JP 1992017708 U JP1992017708 U JP 1992017708U JP 1770892 U JP1770892 U JP 1770892U JP 2580908 Y2 JP2580908 Y2 JP 2580908Y2
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- Japan
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- motor
- voltage
- circuit
- power supply
- switching elements
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、車両の電動式四輪ステ
アリングの後輪を直流モータにより駆動するモータ制御
装置に関し、特に電源回路の故障に備えた安全対策を施
したモータ制御装置に関するものである。
アリングの後輪を直流モータにより駆動するモータ制御
装置に関し、特に電源回路の故障に備えた安全対策を施
したモータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、自動車の多くの機能の電子化が進
み、自動車の操縦性、機能、乗り心地、安全性などが飛
躍的に向上している。
み、自動車の操縦性、機能、乗り心地、安全性などが飛
躍的に向上している。
【0003】このように電子化された自動車には、セン
サ、電子回路、アクチュエータ、モータなど多くの電気
部品が使用されているが、これらの電気部品の万一の故
障に備えフェイルセーフ機能が併用されている。
サ、電子回路、アクチュエータ、モータなど多くの電気
部品が使用されているが、これらの電気部品の万一の故
障に備えフェイルセーフ機能が併用されている。
【0004】電動式四輪ステアリングの後輪のモータ制
御回路は、図3に示したように、パワーステアリングを
駆動する直流モータ5を正逆転駆動するため、直流電源
VB2に接続した互いに並列の一対の線路に、それぞれ
FETからなる2個のスイッチング素子Q1,Q3とQ
2,Q4を直列接続し、上流側と下流側の2個のスイッ
チング素子Q1,Q3の接続点及びQ2,Q4の接続点
を結ぶ直流モータ5の電圧印加端子を接続してある。こ
の場合、対角位置にある一対のスイッチング素子、すな
わちQ1とQ4或いはQ2とQ3を同時に導通させるこ
とで、直流モータ5に対する電圧印加極性が切り替えら
れるようになっている。P1〜P4は、スイッチング素
子Q1〜Q4を駆動するドライバ素子であり、直流電圧
VB2とは異なる直流電圧Vupをもってコレクタに給
電される一対のトランジスタとダイオード等から構成さ
れる。
御回路は、図3に示したように、パワーステアリングを
駆動する直流モータ5を正逆転駆動するため、直流電源
VB2に接続した互いに並列の一対の線路に、それぞれ
FETからなる2個のスイッチング素子Q1,Q3とQ
2,Q4を直列接続し、上流側と下流側の2個のスイッ
チング素子Q1,Q3の接続点及びQ2,Q4の接続点
を結ぶ直流モータ5の電圧印加端子を接続してある。こ
の場合、対角位置にある一対のスイッチング素子、すな
わちQ1とQ4或いはQ2とQ3を同時に導通させるこ
とで、直流モータ5に対する電圧印加極性が切り替えら
れるようになっている。P1〜P4は、スイッチング素
子Q1〜Q4を駆動するドライバ素子であり、直流電圧
VB2とは異なる直流電圧Vupをもってコレクタに給
電される一対のトランジスタとダイオード等から構成さ
れる。
【0005】このような回路において、電源回路などに
故障が生じてしまい、直流モータ5のコントロールが効
かず、ステアリング操作不能の事態に陥ってしまうこと
は非常危険であり、このためステアリング機構には直進
状態への復帰を強制する復帰バネを設けるのが普通であ
った。
故障が生じてしまい、直流モータ5のコントロールが効
かず、ステアリング操作不能の事態に陥ってしまうこと
は非常危険であり、このためステアリング機構には直進
状態への復帰を強制する復帰バネを設けるのが普通であ
った。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】このような構成で、例
えばバッテリ電源の出力電圧を定電圧制御してドライバ
素子に給電する回路が故障してしまい、ドライバ素子P
1〜P4からのコントロール信号が消滅してしまった場
合、復帰バネによる直進状態への操舵復帰が始まる。し
かしながら、このときに直流モータ5の電圧印加端子の
間は遮断されているため、直流モータ5の慣性回転に電
磁制動作用が及ぶことはなく、慣性回転に対する負荷が
小さいために、直進状態への復帰操舵が急激に行われる
ことになり、車両走行が不安定になるといった問題があ
った。 また、特開平2−270680号「後輪操舵用ア
クチュエータのフェールセーフ装置」には、互いに並列
の一対の線路にそれぞれ2個のスイッチング素子を直列
接続し、上流側と下流側の2個のスイッチング素子の各
接続点を、後輪操舵用の直流モータの各電圧印加端子に
対応接続し、直流モータに対し回転方向に応じた極性の
電圧が印加されるよう、4個のスイッチング素子をそれ
ぞれ開閉制御す るとともに、故障発生時に直流モータの
両端を短絡するリレーを設けた後輪操舵装置が開示され
ている。しかしながら、このものは、後輪操舵装置が故
障したことを検知し、直流モータの電圧印加端子を結ぶ
常開接点を有するリレーに通電し、直流モータの電圧印
加端子を強制的に短絡するようにしたものであり、リレ
ーという安全対策専用のデバイスをモータ駆動回路に付
加する必要があり、回路構成が複雑化するだけでなく、
製造コストも高くつく等の課題を抱えるものであった。
また、特開昭62−218283号「車両の4輪操舵装
置」には、電気系の故障が発生した場合に電磁式アクチ
ュエータにより後輪ステアリング装置を所定位置にゆっ
くりと復帰させることにより、操舵を安定させるように
した装置が開示されている。しかしながら、このもの
は、バッテリ電源が所定電圧以下に降下したときに、C
PUがリセットされてドライバに対する通電が断たれる
ことを受けてソレノイドバルブを開弁させ、ステアリン
グ装置を緩やかに中立位置に復帰させるものであり、ソ
レノイドバルブはパワーシリンダの左右の圧油室を連通
する点で、直流モータの電圧印加端子どうしを短絡する
リレーの働きに通ずるものであるが、リレー同様、安全
対策専用のデバイスであり、従って全体構成の複雑化と
製造コストの上昇を招くといった課題を抱えるものであ
った。 本考案は、このような操舵の急変を避け、余分な
機構を設けることなく安全性を高めることを目的とした
もので、モータ駆動回路のスイッチング素子用ドライバ
素子への給電を電源から直接行い、何らかの故障によっ
てコントロール回路からの信号が遮断された際に、直流
モータの電圧印加端子が短絡され、電磁ブレーキが掛か
るようにすることを目的とするものである。
えばバッテリ電源の出力電圧を定電圧制御してドライバ
素子に給電する回路が故障してしまい、ドライバ素子P
1〜P4からのコントロール信号が消滅してしまった場
合、復帰バネによる直進状態への操舵復帰が始まる。し
かしながら、このときに直流モータ5の電圧印加端子の
間は遮断されているため、直流モータ5の慣性回転に電
磁制動作用が及ぶことはなく、慣性回転に対する負荷が
小さいために、直進状態への復帰操舵が急激に行われる
ことになり、車両走行が不安定になるといった問題があ
った。 また、特開平2−270680号「後輪操舵用ア
クチュエータのフェールセーフ装置」には、互いに並列
の一対の線路にそれぞれ2個のスイッチング素子を直列
接続し、上流側と下流側の2個のスイッチング素子の各
接続点を、後輪操舵用の直流モータの各電圧印加端子に
対応接続し、直流モータに対し回転方向に応じた極性の
電圧が印加されるよう、4個のスイッチング素子をそれ
ぞれ開閉制御す るとともに、故障発生時に直流モータの
両端を短絡するリレーを設けた後輪操舵装置が開示され
ている。しかしながら、このものは、後輪操舵装置が故
障したことを検知し、直流モータの電圧印加端子を結ぶ
常開接点を有するリレーに通電し、直流モータの電圧印
加端子を強制的に短絡するようにしたものであり、リレ
ーという安全対策専用のデバイスをモータ駆動回路に付
加する必要があり、回路構成が複雑化するだけでなく、
製造コストも高くつく等の課題を抱えるものであった。
また、特開昭62−218283号「車両の4輪操舵装
置」には、電気系の故障が発生した場合に電磁式アクチ
ュエータにより後輪ステアリング装置を所定位置にゆっ
くりと復帰させることにより、操舵を安定させるように
した装置が開示されている。しかしながら、このもの
は、バッテリ電源が所定電圧以下に降下したときに、C
PUがリセットされてドライバに対する通電が断たれる
ことを受けてソレノイドバルブを開弁させ、ステアリン
グ装置を緩やかに中立位置に復帰させるものであり、ソ
レノイドバルブはパワーシリンダの左右の圧油室を連通
する点で、直流モータの電圧印加端子どうしを短絡する
リレーの働きに通ずるものであるが、リレー同様、安全
対策専用のデバイスであり、従って全体構成の複雑化と
製造コストの上昇を招くといった課題を抱えるものであ
った。 本考案は、このような操舵の急変を避け、余分な
機構を設けることなく安全性を高めることを目的とした
もので、モータ駆動回路のスイッチング素子用ドライバ
素子への給電を電源から直接行い、何らかの故障によっ
てコントロール回路からの信号が遮断された際に、直流
モータの電圧印加端子が短絡され、電磁ブレーキが掛か
るようにすることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案は、電圧印加端子に印加される電圧の極性に
応じて正逆転駆動される直流モータと、互いに並列の一
対の線路にそれぞれ2個のスイッチング素子を直列接続
し、上流側と下流側の2個のスイッチング素子の各接続
点を前記直流モータの各電圧印加端子に対応接続したモ
ータ駆動回路と、前記直流モータに対し回転方向に応じ
た極性の電圧が印加されるよう、前記4個 のスイッチン
グ素子をそれぞれ開閉制御するドライバ素子を有するコ
ントロール回路と、前記モータ駆動回路に給電するとと
もに、前記下流側スイッチング素子対に対応するドライ
バ素子に給電するバッテリ電源と、該バッテリ電源の出
力電圧を定電圧制御し、出力電圧を前記上流側スイッチ
ング素子対に対応するドライバ素子に給電する定電圧電
源回路とを具備することを特徴とするものである。
め、本考案は、電圧印加端子に印加される電圧の極性に
応じて正逆転駆動される直流モータと、互いに並列の一
対の線路にそれぞれ2個のスイッチング素子を直列接続
し、上流側と下流側の2個のスイッチング素子の各接続
点を前記直流モータの各電圧印加端子に対応接続したモ
ータ駆動回路と、前記直流モータに対し回転方向に応じ
た極性の電圧が印加されるよう、前記4個 のスイッチン
グ素子をそれぞれ開閉制御するドライバ素子を有するコ
ントロール回路と、前記モータ駆動回路に給電するとと
もに、前記下流側スイッチング素子対に対応するドライ
バ素子に給電するバッテリ電源と、該バッテリ電源の出
力電圧を定電圧制御し、出力電圧を前記上流側スイッチ
ング素子対に対応するドライバ素子に給電する定電圧電
源回路とを具備することを特徴とするものである。
【0008】
【実施例】以下、本考案の実施例を図1,2を参照して
説明する。図1は、本考案のモータ駆動装置の一実施例
を示すブロック図、図2は、図1に示したモータ駆動装
置の要部回路図である。 図1において、1はバッテリ電
源であり、2はノイズフィルタ機能を有する定電圧電源
回路である。この定電圧電源回路2は、バッテリ電源1
に接続されており、バッテリ電源1の出力電圧を定電圧
制御し、出力電圧をコントロール回路3やモータ駆動回
路4、さらにはその他の電気回路に給電する働きをす
る。コントロール回路3は、ステアリング(操舵)信号
を受けてモータ駆動回路4内の各スイッチング素子Q1
〜Q4に制御信号H1〜H4を供給するドライバ素子P
1〜P4を有する。
説明する。図1は、本考案のモータ駆動装置の一実施例
を示すブロック図、図2は、図1に示したモータ駆動装
置の要部回路図である。 図1において、1はバッテリ電
源であり、2はノイズフィルタ機能を有する定電圧電源
回路である。この定電圧電源回路2は、バッテリ電源1
に接続されており、バッテリ電源1の出力電圧を定電圧
制御し、出力電圧をコントロール回路3やモータ駆動回
路4、さらにはその他の電気回路に給電する働きをす
る。コントロール回路3は、ステアリング(操舵)信号
を受けてモータ駆動回路4内の各スイッチング素子Q1
〜Q4に制御信号H1〜H4を供給するドライバ素子P
1〜P4を有する。
【0009】モータ駆動回路4は、バッテリ電源1に接
続された互いに並列の一対の線路に、それぞれ2個のス
イッチング素子Q1,Q3とQ2,Q4を直列接続し、
上流側と下流側の2個のスイッチング素子Q1とQ3及
びQ2とQ4の各接続点を、直流モータ5の各電圧印加
端子に対応接続して構成してある。スイッチング素子Q
1〜Q4は、コントロール回路3内の対応するドライバ
素子P1〜P3から制御信号H1〜H4を供給されてオ
ン/オフ駆動され、直流モータ5に対する印加電圧の極
性を切り替える。なお、上流側スイッチング素子対Q
1,Q2がともにオフであれば、直流モータ5は給電を
断たれて停止するが、その状態で下流側スイッチング素
子対Q3,Q4がともにオンすると、直流モータ5の電
圧印加端子は短絡されるため、例えば直流モータ5が慣
性回転するときに電磁的な制動作用を受けることにな
り、一定の慣性回転負荷を生ずる。
続された互いに並列の一対の線路に、それぞれ2個のス
イッチング素子Q1,Q3とQ2,Q4を直列接続し、
上流側と下流側の2個のスイッチング素子Q1とQ3及
びQ2とQ4の各接続点を、直流モータ5の各電圧印加
端子に対応接続して構成してある。スイッチング素子Q
1〜Q4は、コントロール回路3内の対応するドライバ
素子P1〜P3から制御信号H1〜H4を供給されてオ
ン/オフ駆動され、直流モータ5に対する印加電圧の極
性を切り替える。なお、上流側スイッチング素子対Q
1,Q2がともにオフであれば、直流モータ5は給電を
断たれて停止するが、その状態で下流側スイッチング素
子対Q3,Q4がともにオンすると、直流モータ5の電
圧印加端子は短絡されるため、例えば直流モータ5が慣
性回転するときに電磁的な制動作用を受けることにな
り、一定の慣性回転負荷を生ずる。
【0010】ところで、コントロール回路3内のドライ
バ素子P1〜P4は、どれも同じ回路構成であり、その
具体的回路例がドライバ素子P3に例示してある。すな
わち、エミッタが接地され、操舵信号に応じてハイ/ロ
ウの駆動信号M1〜M4がそれぞれベース抵抗を介して
供給される第1のトランジスタと、この第1のトランジ
スタのコレクタにベースを直接接続する一方、エミッタ
は逆方向接続ダイオードを介して上記コレクタに接続さ
れ、ベース抵抗とコレクタが外部電源に接続された第2
のトランジスタとからなる。ただし、ドライバ素子P1
〜P4内の第2のトランジスタのコレクタに接続する外
部電源は、定電圧制御回路2の動作異常に対する安全対
策として、ドライバ素子P1,P2とP3,P4とで異
ならしめてある。すなわち、ここでは、上流側スイッチ
ング素子対Q1,Q2に対応するドライバ素子P1,P
2には、定電圧電源回路2の出力電圧Vupを供給する
が、下流側スイッチング素子対Q3,Q4に対応するド
ライバ素子P3,P4については、モータ駆動回路4同
様、バッテリ電源1から直接に出力電圧VB2を給電す
るようにしてある。
バ素子P1〜P4は、どれも同じ回路構成であり、その
具体的回路例がドライバ素子P3に例示してある。すな
わち、エミッタが接地され、操舵信号に応じてハイ/ロ
ウの駆動信号M1〜M4がそれぞれベース抵抗を介して
供給される第1のトランジスタと、この第1のトランジ
スタのコレクタにベースを直接接続する一方、エミッタ
は逆方向接続ダイオードを介して上記コレクタに接続さ
れ、ベース抵抗とコレクタが外部電源に接続された第2
のトランジスタとからなる。ただし、ドライバ素子P1
〜P4内の第2のトランジスタのコレクタに接続する外
部電源は、定電圧制御回路2の動作異常に対する安全対
策として、ドライバ素子P1,P2とP3,P4とで異
ならしめてある。すなわち、ここでは、上流側スイッチ
ング素子対Q1,Q2に対応するドライバ素子P1,P
2には、定電圧電源回路2の出力電圧Vupを供給する
が、下流側スイッチング素子対Q3,Q4に対応するド
ライバ素子P3,P4については、モータ駆動回路4同
様、バッテリ電源1から直接に出力電圧VB2を給電す
るようにしてある。
【0011】このため、例えば定電圧電源回路2などの
故障により、コントロール回路3が出力するコントロー
ル信号H1〜H4が消滅した場合、スイッチング素子Q
1,Q2はオフして非導通となるが,スイッチング素子
Q3,Q4は、バッテリ電源1の出力電圧VB2が印加
されているドライバ素子P3〜P4がハイレベルを出力
し続けるため、導通状態を保ち、直流モータ5の両端子
間を短絡し続ける。このため、直流モータ5には制動が
かかり、復帰バネによる復帰動作に対する抵抗となる。
その結果、復帰バネによる直進状態への復帰が緩やかに
行われることになり、急激に直進状態に操舵されること
で走行が不安定になるといった不都合を回避することが
できる。
故障により、コントロール回路3が出力するコントロー
ル信号H1〜H4が消滅した場合、スイッチング素子Q
1,Q2はオフして非導通となるが,スイッチング素子
Q3,Q4は、バッテリ電源1の出力電圧VB2が印加
されているドライバ素子P3〜P4がハイレベルを出力
し続けるため、導通状態を保ち、直流モータ5の両端子
間を短絡し続ける。このため、直流モータ5には制動が
かかり、復帰バネによる復帰動作に対する抵抗となる。
その結果、復帰バネによる直進状態への復帰が緩やかに
行われることになり、急激に直進状態に操舵されること
で走行が不安定になるといった不都合を回避することが
できる。
【0012】
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
互いに並列の一対の線路にそれぞれ2個のスイッチング
素子を直列接続し、上流側と下流側の2個のスイッチン
グ素子 の各接続点を前記直流モータの各電圧印加端子に
対応接続したモータ駆動回路に対し、バッテリ電源から
給電するとともに、前記下流側スイッチング素子対に対
応するドライバ素子にもバッテリ電源から給電し、一方
でまた上流側スイッチング素子対に対応するドライバ素
子にはバッテリ電源の出力電圧を定電圧制御する定電圧
電源回路から給電する構成としたから、例えば定電圧電
源回路やコントロール回路が故障し、直流モータがコン
トロール不能に陥った場合に、直流モータの電圧印加端
子間が短絡されて直流モータに制動がかかるため、例え
ば操舵装置の操舵機構に直流モータを適用したような場
合、直進状態への復帰が緩やかに行われ、走行が急激に
不安定になることはなく、走行安定性を維持することが
でき、またこうした安全対策が、コントロール回路内の
4個のドライバ素子に対する給電源の変更によって実現
されるため、特別な回路部品を追加したりすることに伴
うコストアップを排除し、低コストで対応することがで
きる等の優れた効果を奏する。
互いに並列の一対の線路にそれぞれ2個のスイッチング
素子を直列接続し、上流側と下流側の2個のスイッチン
グ素子 の各接続点を前記直流モータの各電圧印加端子に
対応接続したモータ駆動回路に対し、バッテリ電源から
給電するとともに、前記下流側スイッチング素子対に対
応するドライバ素子にもバッテリ電源から給電し、一方
でまた上流側スイッチング素子対に対応するドライバ素
子にはバッテリ電源の出力電圧を定電圧制御する定電圧
電源回路から給電する構成としたから、例えば定電圧電
源回路やコントロール回路が故障し、直流モータがコン
トロール不能に陥った場合に、直流モータの電圧印加端
子間が短絡されて直流モータに制動がかかるため、例え
ば操舵装置の操舵機構に直流モータを適用したような場
合、直進状態への復帰が緩やかに行われ、走行が急激に
不安定になることはなく、走行安定性を維持することが
でき、またこうした安全対策が、コントロール回路内の
4個のドライバ素子に対する給電源の変更によって実現
されるため、特別な回路部品を追加したりすることに伴
うコストアップを排除し、低コストで対応することがで
きる等の優れた効果を奏する。
【図1】本考案のモータ駆動装置の一実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図2】図1に示したモータ駆動装置の要部回路図であ
る。
る。
【図3】従来のモータ駆動装置の一例を示す要部回路図
である。
である。
1 バッテリ電源 2 定電圧電源回路 3 コントロール回路 4 モータ駆動回路 H1〜H4 制御信号 P1〜P4 ドライバ素子 Q1〜Q4 スイッチング素子
Claims (1)
- 【請求項1】 電圧印加端子に印加される電圧の極性に
応じて正逆転駆動される直流モータと、互いに並列の一
対の線路にそれぞれ2個のスイッチング素子を直列接続
し、上流側と下流側の2個のスイッチング素子の各接続
点を前記直流モータの各電圧印加端子に対応接続したモ
ータ駆動回路と、前記直流モータに対し回転方向に応じ
た極性の電圧が印加されるよう、前記4個のスイッチン
グ素子をそれぞれ開閉制御するドライバ素子を有するコ
ントロール回路と、前記モータ駆動回路に給電するとと
もに、前記下流側スイッチング素子対に対応するドライ
バ素子に給電するバッテリ電源と、該バッテリ電源の出
力電圧を定電圧制御し、出力電圧を前記上流側スイッチ
ング素子対に対応するドライバ素子に給電する定電圧電
源回路とを具備することを特徴とするモータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992017708U JP2580908Y2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992017708U JP2580908Y2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | モータ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0576959U JPH0576959U (ja) | 1993-10-19 |
JP2580908Y2 true JP2580908Y2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=11951267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1992017708U Expired - Lifetime JP2580908Y2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2580908Y2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100591803B1 (ko) | 2004-09-07 | 2006-06-20 | 미츠비시덴키 가부시키가이샤 | 전동 파워 스티어링 제어 장치 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62218283A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-25 | Mazda Motor Corp | 車両の4輪操舵装置 |
JPH02270680A (ja) * | 1989-04-10 | 1990-11-05 | Nissan Motor Co Ltd | 後輪操舵用アクチュエータのフェールセーフ装置 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP1992017708U patent/JP2580908Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100591803B1 (ko) | 2004-09-07 | 2006-06-20 | 미츠비시덴키 가부시키가이샤 | 전동 파워 스티어링 제어 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0576959U (ja) | 1993-10-19 |
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