JP2592074Y2 - Controller of electromagnetic clutch for ram drive - Google Patents
Controller of electromagnetic clutch for ram driveInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、フライホイールの慣性
力を利用しているプレス機械またはシャリング機械等の
ラム駆動用電磁クラッチの制御器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a controller for an electromagnetic clutch for driving a ram such as a press machine or a shearing machine utilizing the inertia force of a flywheel.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、プレス機械やシャリング機械等の
機械にはラムが利用されており、このラムを駆動するた
めの駆動力には、慣性力の大きなフライホイールが利用
され、このフライホイールと駆動軸との連結を制御する
ことにより、短時間に大きな駆動力を発生させているも
のが多い。フライホイールと駆動軸との連結を制御する
クラッチには油圧、空気圧を利用したものもあるが、電
磁石を利用した電磁クラッチを利用するものが多い。電
磁クラッチを利用するものは電磁石によりフライホイー
ルをラム駆動軸の着脱部の軸方向に素早く移動させてフ
ライホイールとラム駆動軸との連結又は離脱を行なう。
フライホイールは慣性が大きいため、電磁クラッチの制
御回路には大電流が流れており、その回路の開閉時、特
に開放時には大きな逆起電圧が生じる。従って有接点ス
イッチを用いたものでは接点に火花放電が生じ易く、こ
れを押えるためにスパークキラーやノイズキラーと呼ば
れる容量性負荷がソレノイドコイルと並列に接続された
ものが従来使用されていた。また、この他に半導体を利
用した無接点スイッチを用いる場合もある。2. Description of the Related Art Conventionally, rams are used in machines such as press machines and shearing machines, and a flywheel having a large inertial force is used as a driving force for driving the ram. In many cases, a large driving force is generated in a short time by controlling the connection with the driving shaft. Some clutches that control the connection between the flywheel and the drive shaft use hydraulic pressure or pneumatic pressure, but many use electromagnetic clutches that use electromagnets. In the apparatus using an electromagnetic clutch, the flywheel is quickly moved in the axial direction of the attachment / detachment portion of the ram drive shaft by an electromagnet to connect or disconnect the flywheel and the ram drive shaft.
Since the flywheel has large inertia, a large current flows in the control circuit of the electromagnetic clutch, and a large back electromotive voltage is generated when the circuit is opened and closed, particularly when the circuit is opened. Therefore, in a switch using a contact switch, a spark discharge is easily generated at a contact, and a switch in which a capacitive load called a spark killer or a noise killer is connected in parallel with a solenoid coil in order to suppress the spark discharge has been used. In addition, a non-contact switch using a semiconductor may be used.
【0003】[0003]
【考案が解決しようとする課題】有接点スイッチを利用
した制御回路では、容量性負荷を並列接続しても、火花
放電を皆無にすることはできない。このためスイッチの
損耗が早く、また、接触不良等の誤動作の原因にもなり
易い。また、半導体の無接点スイッチを利用したもの
は、半導体の故障が外見から判断するのが困難であり、
さらに、半導体スイッチの故障が導通状態である場合に
は常時ソレノイドコイルが励磁状態にあるため二度打ち
等の事態が生じ、安全確保ができないという不具合を招
くことになる。In a control circuit using a contact switch, even if a capacitive load is connected in parallel, no spark discharge can be eliminated. For this reason, the switch is quickly worn, and easily causes a malfunction such as a contact failure. In addition, in the case of using a solid state switch of a semiconductor, it is difficult to judge a semiconductor failure from the appearance,
Furthermore, when the failure of the semiconductor switch is in the conducting state, the solenoid coil is always in the excited state, so that a double hit or the like occurs, which causes a problem that safety cannot be ensured.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本考案は上記問題を解決
するため、加工機械のラム駆動用電磁クラッチの制御回
路において、有接点スイッチと無接点スイッチを前記電
磁クラッチの制御用コイルと直列に接続し、前記有接点
スイッチのオフの時刻を前記無接点スイッチをオフした
後にオフするようにした。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a control circuit for a ram drive electromagnetic clutch of a processing machine, wherein a contact switch and a non-contact switch are connected in series with a control coil of the electromagnetic clutch. The contact switch is turned off after the contactless switch is turned off.
【0005】[0005]
【作用】電磁クラッチの制御回路において、有接点スイ
ッチと無接点スイッチがソレノイドコイルに直列に接続
されており、かつ、有接点スイッチの開放前に無接点ス
イッチを開放するので、有接点スイッチの開放時にはソ
レノイドに電流が流れていない。従って、有接点スイッ
チを開放しても火花放電が起ることはない。In the control circuit of the electromagnetic clutch, the contact switch and the contactless switch are connected in series to the solenoid coil, and the contactless switch is opened before the contact switch is opened. Sometimes no current is flowing through the solenoid. Therefore, spark discharge does not occur even when the contact switch is opened.
【0006】[0006]
【実施例】以下、図面を用いてこの考案の実施例を説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0007】図1は、本考案の動作を示した説明図であ
る。図1(A)は電磁クラッチの制御回路1を示す。回
路1で開閉用ソレノイドコイル11に無接点スイッチ1
3と有接点スイッチ15が直列に接続され、これが励磁
用直流電源17に直列接続されている。図1(B)は、
無接点スイッチ13と有接点スイッチ15の開閉のタイ
ミングの1例を示したものである。まず、時刻t1 で有
接点スイッチが閉じられ、時間tb 後に無接点スイッチ
がオンされる。回路1には図の時刻t1 からt2 の間は
電流ISOL は流れない。従って、有接点スイッチ15に
火花が生ずることはない。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the operation of the present invention. FIG. 1A shows a control circuit 1 for an electromagnetic clutch. Contactless switch 1 for opening and closing solenoid coil 11 in circuit 1
3 and a contact switch 15 are connected in series, and this is connected in series to an exciting DC power supply 17. FIG. 1 (B)
This shows an example of the timing for opening and closing the contactless switch 13 and the contact switch 15. First, the contact switch is closed at time t 1, proximity switch is turned on after a time t b. The current I SOL does not flow through the circuit 1 between the times t 1 and t 2 in the figure. Therefore, no spark occurs in the contact switch 15.
【0008】次に、時刻t3 で無接点スイッチ13をオ
フとし、時間ta 後、時刻t4 で有接点スイッチ15を
オフとする。時刻t3 で無接点スイッチ13をオフした
ときに大きな逆起電力が生ずるが、有接点スイッチ15
の接点は完全な導通状態にあるため、この接点間で火花
放電は起らない。時刻t3 でこの回路1の電流は遮断さ
れるため、その後有接点スイッチを開放しても火花放電
は生じない。[0008] Next, the proximity switch 13 is turned off at time t 3, after a time t a, to turn off the contact switch 15 at time t 4. A large back electromotive force is generated when at time t 3 turns off the proximity switch 13, the contact switch 15
No spark discharge occurs between these contacts because the contacts are fully conductive. Since at time t 3 of the current the circuit 1 is interrupted, there is no spark discharge be subsequently opened contact switch.
【0009】前記図1(A)の制御回路1において、有
接点スイッチ15では、故障の原因はほとんどが電極の
溶着によるもので、壊れた状態がオン状態で壊れたの
か、オフ状態で壊れたのかモニターできる。つまり、有
接点スイッチにはA接点、B接点、その中間にある可動
接点があり、正常時、電磁コイルのオン、オフにより可
動接点は、A,Bどちらかの接点に常に接している。電
磁コイルのオン、オフと、どちらの接点に接しているか
を見れば、正常に作動しているか、一方は溶着している
かモニターできるのである。したがって、モニター信号
を取り異常を検出したら機械作動が停止するよう設定す
れば確実に停止させることができる。In the control circuit 1 shown in FIG. 1A, most of the failures in the contact switch 15 are caused by welding of the electrodes, and the broken state is broken in the ON state or broken in the OFF state. You can monitor it. That is, the contact switch has an A contact, a B contact, and a movable contact in the middle thereof. In a normal state, the movable contact is always in contact with either the A or B contact when the electromagnetic coil is turned on or off. By checking whether the electromagnetic coil is on or off and which contact is in contact, it is possible to monitor whether the electromagnetic coil is operating normally or whether one is welded. Therefore, if a setting is made so that the machine operation is stopped when a monitor signal is received and an abnormality is detected, the operation can be reliably stopped.
【0010】前記図1(A)の制御回路1において、有
接点スイッチ15を無接点スイッチに変えるとどうなる
かを考えてみる。まず無接点スイッチは半導体回路であ
り、オン、オフどちらかの状態で壊れたかを知るため
に、電圧検知センサを並列に結ぶ必要がある。Consider what happens when the contact switch 15 is changed to a non-contact switch in the control circuit 1 of FIG. First, the non-contact switch is a semiconductor circuit, and it is necessary to connect voltage detection sensors in parallel in order to know whether the switch is broken in either the on or off state.
【0011】しかし、図1(A)の制御回路1におい
て、有接点スイッチ15の代わりに無接点スイッチを設
定した場合、この無接点スイッチがオン、オフするとき
は、別のスイッチがオフ状態でのことであり、オン状態
で壊れていても、電圧は発生せず、センサで検知できな
い。However, in the control circuit 1 of FIG. 1A, when a contactless switch is set in place of the contact switch 15, when the contactless switch is turned on and off, another switch is turned off. That is, even if it is broken in the ON state, no voltage is generated and cannot be detected by the sensor.
【0012】つまり、導通状態で壊れていても、無接点
スイッチ13のみで運転し続けることはできる。ものに
は故障が常につきまとうので安全対策は常に2ステップ
設けておくことが重要なことになってくるが、この状態
は、1ステップしかない、安全と言い難い状態である。
更に無接点スイッチ13が壊れたとき、無接点スイッチ
13と別の無接点スイッチをただ通過し停止範囲を大き
く越えて停止するという危険なことになる。したがっ
て、別の無接点スイッチが先に壊れた場合、無接点スイ
ッチ13ではモニターできず対処できないから、無接点
スイッチ13とモニターのできる有接点スイッチ15を
組合せ、これを開閉用ソレノイドコイル11に直列に接
続したものが有用となる。In other words, even if it is broken in the conductive state, the operation can be continued only by the non-contact switch 13. It is important to always provide two steps for safety measures since a failure always accompanies an object, but this state has only one step and is hardly safe.
Further, when the non-contact switch 13 is broken, there is a danger that the non-contact switch 13 will simply pass through the non-contact switch 13 and another non-contact switch and stop far beyond the stop range. Therefore, if another non-contact switch is broken first, the non-contact switch 13 cannot be monitored and cannot cope with it. Therefore, the non-contact switch 13 and the contact switch 15 that can be monitored are combined, and this is connected in series with the solenoid coil 11 for opening and closing. Those connected to will be useful.
【0013】図2は本考案の実施に利用したシャーリン
グマシン21における電磁クラッチの駆動機構23を示
す。同図において、フライホイール25は、モータ27
及びベルト29によって常時回転駆動されている。また
フライホイール25にはアーマチャ31が固定に設けら
れており、アーマチャ31とロータ33との間には微少
ギャップgが設けられており、磁界コア35に巻かれた
ソレノイドコイルに通電したときにアーマチャ31とロ
ータ33が密着する構成になっている。FIG. 2 shows a driving mechanism 23 of the electromagnetic clutch in the shearing machine 21 used for carrying out the present invention. In the figure, a flywheel 25 includes a motor 27
And the belt 29 constantly rotates. An armature 31 is fixedly provided on the flywheel 25, and a minute gap g is provided between the armature 31 and the rotor 33, so that the armature 31 is energized when a solenoid coil wound around the magnetic field core 35 is energized. 31 and the rotor 33 are in close contact with each other.
【0014】ロータ33はピニオン軸39と連結されて
おり、またピニオン軸39に設けられた小歯車41とメ
インギヤ43は噛合しており、これにより伝達力が増幅
される。さらに駆動軸45はメインギヤと固定されてい
ると同時に偏心板47を介してコネクテングロッド49
に連結されている。コネクテングロッド49の先端には
図示省略のラムが設けてあり、これによりラムが直線運
動するように構成されている。一方、ピニオン軸39の
ブレーキングのために軸の反対側端に摩擦板51と磁界
コア53が設けられている。本駆動機構はこの様な構成
であるので、ソレノイドコイルに電流を通電しないとき
はピニオン軸はフライホイールから駆動力が伝達され
ず、かつ摩擦板51によってブレーキングされているの
で回転することはない。また通電したときは摩擦板51
によるブレーキングははずされ、フライホイール25か
ら回転駆動力がピニオン軸39に伝達されることにな
る。これによってラムが駆動される。The rotor 33 is connected to a pinion shaft 39, and a small gear 41 provided on the pinion shaft 39 and a main gear 43 mesh with each other, whereby the transmission force is amplified. Further, the drive shaft 45 is fixed to the main gear, and at the same time, is connected to the connecting rod 49 via the eccentric plate 47.
It is connected to. A ram (not shown) is provided at the tip of the connecting rod 49 so that the ram moves linearly. On the other hand, a friction plate 51 and a magnetic field core 53 are provided at the opposite end of the pinion shaft 39 for braking. Since this drive mechanism has such a configuration, when no current is supplied to the solenoid coil, the pinion shaft does not rotate because the drive force is not transmitted from the flywheel and is braked by the friction plate 51. . Also, when electricity is supplied, the friction plate 51
, The rotational driving force is transmitted from the flywheel 25 to the pinion shaft 39. This drives the ram.
【0015】図3は本実施例における制御回路1の具体
例を示したものである。図3において、AC入力電源は
トランス61により適宜の電圧に変換され、整流回路6
3により全波整流され、平滑回路65によって平滑さ
れ、端子ab間に直流電圧が得られる。端子ab間には
メインスイッチ67、ソレノイドコイル69、半導体ス
イッチ71、有接点のリレースイッチ73が直列に接続
されている。半導体スイッチ71、リレースイッチ73
は各々制御信号SE ,SM で図1(B)で説明したよう
に制御される。なお、ソレノイドコイル69には逆起電
圧による半導体スイッチ71の規格以上の電圧がかから
ないように保護回路75が並列に接続されている。制御
信号SE ,SM の発生方法について以下説明する。FIG. 3 shows a specific example of the control circuit 1 in this embodiment. In FIG. 3, an AC input power supply is converted into an appropriate voltage by a
3 and smoothed by the smoothing circuit 65, and a DC voltage is obtained between the terminals ab. A main switch 67, a solenoid coil 69, a semiconductor switch 71, and a contact relay switch 73 are connected in series between the terminals ab. Semiconductor switch 71, relay switch 73
Are controlled by the control signals S E and S M , respectively, as described with reference to FIG. A protection circuit 75 is connected in parallel to the solenoid coil 69 so that a voltage higher than the standard of the semiconductor switch 71 due to the back electromotive force is not applied. A method for generating the control signals S E and S M will be described below.
【0016】図4はラムを上下動させるクランクの回転
角を示したものである。図においてUは上死点、Lは下
死点を示す。また範囲∠CODはラムを停止させる許容
範囲に対応する上死点停止許容範囲を示す。即ち、クラ
ンクがこの範囲で停止すれば、ラムは二度打ちする等の
不都合の事態は生じない。範囲∠CODは一般的には固
定で、無接点スイッチが正常にオフとなり停止する正常
停止範囲である。FIG. 4 shows the rotation angle of the crank for moving the ram up and down. In the figure, U indicates the top dead center, and L indicates the bottom dead center. The range ∠COD indicates a top dead center stop allowable range corresponding to the allowable range for stopping the ram. That is, if the crank stops in this range, no inconvenience such as the ram hitting twice will occur. The range ∠COD is generally fixed, and is a normal stop range where the non-contact switch is normally turned off and stopped.
【0017】図中、無接点スイッチ13におけるオフの
タイミングS1 はOA線上、また、有接点スイッチ15
におけるオフのタイミングS2 はOB線上にあるとし、
∠AOB=∠A’OB’である。In the drawing, the OFF timing S 1 of the contactless switch 13 is on the OA line, and the contact switch 15
Timing S 2 off at will and in OB line,
∠AOB = ∠A'OB '.
【0018】前記S1 にて無接点スイッチ13における
オフのタイミングが図られると、惰走回転し∠COD内
に停止する。但し、クランク回転速度が変化すると、惰
走回転角も変ってくるので、タイミングポイントS1 を
電気的に変化させている。図中、∠AOA’の範囲にて
S1 が動作する(正常運転時)。[0018] Timing off in proximity switch 13 is realized by the S 1, stopping the coast rotated in ∠COD. However, when the crank rotational speed is changed, so come Hen' also coasting angle of rotation, and electrically changing the timing point S 1. In the figure, S 1 is operated at a range of ∠AOA '(normal operation).
【0019】次に、無接点スイッチ13に不良が起きた
とき、タイミングポイントS2 で有接点スイッチ15が
オフとなり、惰走回転した後∠CODの範囲をオーバし
て停止するようにS2 のタイミングをとる。オーバラン
が検出される駆動は緊急停止される。∠CODをオーバ
ランするようS2 をとるには、∠AOB(∠A’O
B’)を少なくとも∠COD分だけとる必要がある。こ
うすると、S2 で有接点スイッチ15がオフされたケー
スでは、クランク角∠DOEの範囲で止まることにな
る。∠AOBを少なくとも∠COD分だけ取ったので、
∠DOEは少なくとも∠COD分あることになる。Next, when the occurred failure to the proximity switch 13, a timing point S 2 in contact switch 15 is turned off, the S 2 to stop by over a range of ∠COD after coasting rotation Take the timing. The drive in which overrun is detected is stopped immediately. To take S 2 to overrun ∠COD, use ∠AOB (∠A'O
It is necessary to take B ') at least for ∠COD. In this way, the contact switch 15 in S 2 is in the off has been the case, so that the stop in the range of crank angle ∠DOE. Since I took ∠AOB for at least ∠COD,
∠DOE is at least ∠COD.
【0020】また、∠DOEはオーバラン量となるわけ
で、オーバラン量は少ない程よく、危険性が低くなるも
のである。Further, ΔDOE is an overrun amount, and the smaller the overrun amount, the better and the danger is reduced.
【0021】つまり、∠AOBは最低∠COD分だけ取
り、∠DOE(=∠AOB)は最小限にしたい。したが
って、∠AOB=∠CODが望ましいことになる。That is, ∠AOB should be taken at least for ∠COD, and ∠DOE (= ∠AOB) should be minimized. Therefore, ∠AOB = ∠COD is desirable.
【0022】無接点スイッチ及び有接点スイッチのオフ
するタイミングを以上の様に構成とすることにより、正
常運転時、クランクは正常停止範囲で停止し、無接点ス
イッチが導通状態で故障した場合は上死点停止許容範囲
外で停止する。また、有接点スイッチが先に故障して
も、前述の通りモニターが可能であるから、安全対策を
講じることができる。また正常運転時では有接点スイッ
チに逆起電圧による高圧が作用することなく火花放電は
生じない。By making the timing for turning off the non-contact switch and the contact switch as described above, during normal operation, the crank stops in the normal stop range, and when the non-contact switch fails due to conduction, Stop outside the dead center stop allowable range. Further, even if the contact switch fails first, monitoring can be performed as described above, so that safety measures can be taken. Also, during normal operation, spark discharge does not occur without high voltage due to back electromotive force acting on the contact switch.
【0023】無接点スイッチ及び有接点スイッチをオン
するタイミングは図1(B)で示すように、有接点スイ
ッチをオンとし、十分な接触が確保された段階で、無接
点スイッチをオンとする。有接点スイッチがオンしたと
きを検出して、その検出信号を用いて無接点スイッチを
オンさせてもよい。例えば有接点リレーの1つを利用し
て行うこともできる。有接点スイッチをオンさせるタイ
ミングはクランク角度に関係なくとることができる。As shown in FIG. 1B, when the non-contact switch and the contact switch are turned on, the contact switch is turned on, and when sufficient contact is secured, the non-contact switch is turned on. When the contact switch is turned on, the contactless switch may be turned on using the detection signal. For example, it can be performed using one of the contact relays. The timing for turning on the contact switch can be set regardless of the crank angle.
【0024】[0024]
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
正常運転時は有接点スイッチに火花放電が生ずることが
ないので、有接点スイッチは故障が少なくなる。更に無
接点スイッチが導通状態で故障した場合であっても先に
有接点スイッチが故障した場合であっても二度打ち等の
不都合が生ずることもなく故障に対する安全性が確保さ
れるという効果が得られる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention,
During normal operation, spark discharge does not occur in the contact switch, so that the contact switch has less failure. Furthermore, even if the contactless switch fails in the conductive state, even if the contact switch fails first, there is no problem such as double hitting, and the safety against failure is ensured. can get.
【図1】本願考案の内容を説明するための説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the contents of the present invention.
【図2】本願考案を適用したシャリングマシンの部分説
明図である。FIG. 2 is a partial explanatory view of a shearing machine to which the present invention is applied.
【図3】本願考案の実施例を示す制御回路図である。FIG. 3 is a control circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図4】無接点スイッチと有接点スイッチのオフのタイ
ミングを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the timing of turning off a contactless switch and a contact switch.
1 電磁クラッチ制御回路 11 ソレノイドコイル 13 無接点スイッチ 15 有接点スイッチ 21 シャーリングマシン 23 電磁クラッチ 25 フライホイール 31 アーマチャ 33 ロータ 35 磁界コア 39 ピニオン軸 47 偏心板 49 コネクテングロッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnetic clutch control circuit 11 Solenoid coil 13 Contactless switch 15 Contact switch 21 Shearing machine 23 Electromagnetic clutch 25 Flywheel 31 Armature 33 Rotor 35 Magnetic field core 39 Pinion shaft 47 Eccentric plate 49 Connecting rod
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16D 48/06 B30B 15/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F16D 48/06 B30B 15/12
Claims (3)
御回路において、有接点スイッチと無接点スイッチを前
記電磁クラッチの制御用コイルと直列に接続し、前記有
接点スイッチのオフを前記無接点スイッチをオフした後
にオフするようにしたことを特徴とするラム駆動用電磁
クラッチの制御器。In a control circuit of a ram drive electromagnetic clutch of a processing machine, a contact switch and a non-contact switch are connected in series with a control coil of the electromagnetic clutch, and the contact switch is turned off by the non-contact switch. A ram drive electromagnetic clutch controller characterized in that it is turned off after turning off.
スイッチのオンする前にオンするようにしたことを特徴
とする請求項1記載のラム駆動用電磁クラッチの制御
器。2. The controller of a ram drive electromagnetic clutch according to claim 1, wherein the contact switch is turned on before the non-contact switch is turned on.
いて、無接点スイッチがオフしてから有接点スイッチが
オフするまでの角度が少なくとも前記クランクの正常時
における上死点停止許容範囲の角度と同じになることを
特徴とする請求項1または請求項2記載のラム駆動用電
磁クラッチの制御器。3. A rotation angle of a crank for driving a ram, wherein an angle from a time when a contactless switch is turned off to a time when a contact switch is turned off is at least the same as the angle of the top dead center stop allowable range when the crank is normal. The ram drive electromagnetic clutch controller according to claim 1 or 2, wherein:
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1993011780U JP2592074Y2 (en) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Controller of electromagnetic clutch for ram drive |
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JP1993011780U JP2592074Y2 (en) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Controller of electromagnetic clutch for ram drive |
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JPH0669450U JPH0669450U (en) | 1994-09-30 |
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- 1993-03-17 JP JP1993011780U patent/JP2592074Y2/en not_active Expired - Fee Related
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