JP3050625B2 - ドリルねじの製造方法 - Google Patents
ドリルねじの製造方法Info
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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
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
- F16B25/10—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws
- F16B25/103—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws by means of a drilling screw-point, i.e. with a cutting and material removing action
-
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-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Chemically Coating (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ねじの先端部に、被締
結物に対してねじ下孔を穿設するためのドリル部を一体
的に形成して成るドリルねじの製造方法に関するもので
ある。
結物に対してねじ下孔を穿設するためのドリル部を一体
的に形成して成るドリルねじの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】本願出願人は、この種のドリルねじにお
いて、そのドリル性能及びねじ込み性能を向上するに
は、ドリル部及びねじ山の表面に、亜鉛−鉄系の合金層
を形成することがきわめて有効である点に着目して、先
の特許出願（特願昭６３−２３３３２８号、特開平２−
８０８０５号）において、シャンクの先端にドリル部を
鍛造又は切削にて形成し、前記シャンクにねじ山を形成
し、次いで、浸炭又は浸炭窒化等の焼入れ処理を施した
のち、焼戻し処理を施し、次いで、少なくともねじ山及
びドリル部の表面に、亜鉛の電気メッキ又は亜鉛の溶融
浴への浸漬によって亜鉛皮膜を形成したのち、加熱する
ことによって、前記ねじ山及びドリル部の表面に、亜鉛
−鉄系の合金層を形成すると言う、ドリルねじの製造方
法を提案した。
いて、そのドリル性能及びねじ込み性能を向上するに
は、ドリル部及びねじ山の表面に、亜鉛−鉄系の合金層
を形成することがきわめて有効である点に着目して、先
の特許出願（特願昭６３−２３３３２８号、特開平２−
８０８０５号）において、シャンクの先端にドリル部を
鍛造又は切削にて形成し、前記シャンクにねじ山を形成
し、次いで、浸炭又は浸炭窒化等の焼入れ処理を施した
のち、焼戻し処理を施し、次いで、少なくともねじ山及
びドリル部の表面に、亜鉛の電気メッキ又は亜鉛の溶融
浴への浸漬によって亜鉛皮膜を形成したのち、加熱する
ことによって、前記ねじ山及びドリル部の表面に、亜鉛
−鉄系の合金層を形成すると言う、ドリルねじの製造方
法を提案した。
【０００３】しかして、この製造方法によって製造され
たドリルねじは、そのねじ山及びドリル部の表面に亜鉛
−鉄系の合金層を形成できることにより、ドリル部が被
締結板を貫通するに要する時間（ドリル時間）を大幅に
短縮できると共に、前記被締結板に対するねじ込みトル
クをも大幅に低減できるのである。
たドリルねじは、そのねじ山及びドリル部の表面に亜鉛
−鉄系の合金層を形成できることにより、ドリル部が被
締結板を貫通するに要する時間（ドリル時間）を大幅に
短縮できると共に、前記被締結板に対するねじ込みトル
クをも大幅に低減できるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この先願に係
るドリルねじの製造方法は、ドリルねじのうち少なくと
もねじ山及びドリル部の表面に、亜鉛の電気メッキ又は
亜鉛の溶融浴への浸漬によって亜鉛皮膜を形成したのち
加熱することによって、前記ねじ山及びドリル部の表面
に亜鉛−鉄系の合金層を形成するもので、ねじ山及びド
リル部の表面に亜鉛皮膜を形成する工程と、その後にお
いて加熱すると言う工程とを必要とするのである。
るドリルねじの製造方法は、ドリルねじのうち少なくと
もねじ山及びドリル部の表面に、亜鉛の電気メッキ又は
亜鉛の溶融浴への浸漬によって亜鉛皮膜を形成したのち
加熱することによって、前記ねじ山及びドリル部の表面
に亜鉛−鉄系の合金層を形成するもので、ねじ山及びド
リル部の表面に亜鉛皮膜を形成する工程と、その後にお
いて加熱すると言う工程とを必要とするのである。
【０００５】これに加えて、前記加熱によって亜鉛皮膜
が酸化することにより、この亜鉛の酸化物を除去する工
程を必要とするから、製造コストが大幅にアップするの
であった。また、前記加熱に際して、酸化物が発生する
ことを防止するためには、不活性ガスの雰囲気中で前記
の加熱を行うことは、生産性が著しく低下するから、製
造コストが更にアップすることになる。
が酸化することにより、この亜鉛の酸化物を除去する工
程を必要とするから、製造コストが大幅にアップするの
であった。また、前記加熱に際して、酸化物が発生する
ことを防止するためには、不活性ガスの雰囲気中で前記
の加熱を行うことは、生産性が著しく低下するから、製
造コストが更にアップすることになる。
【０００６】特に、前記ねじ山及びドリル部の表面に、
焼入れ処理及び焼戻し処理を施したのち、亜鉛の電気メ
ッキによって亜鉛皮膜を形成するに際しては、この亜鉛
の電気メッキ中において、前記ねじ山及びドリル部に、
水素が侵入して脆くなるといういわゆる水素脆性が発生
するもので、この水素脆性は、その後における加熱工程
により或る程度は解消されるものの、完全に解消するこ
とができず、従って、前記焼入れ処理及び焼戻し処理に
際しては、ドリル部の硬度を充分に高くすることができ
ないと言う問題があった。
焼入れ処理及び焼戻し処理を施したのち、亜鉛の電気メ
ッキによって亜鉛皮膜を形成するに際しては、この亜鉛
の電気メッキ中において、前記ねじ山及びドリル部に、
水素が侵入して脆くなるといういわゆる水素脆性が発生
するもので、この水素脆性は、その後における加熱工程
により或る程度は解消されるものの、完全に解消するこ
とができず、従って、前記焼入れ処理及び焼戻し処理に
際しては、ドリル部の硬度を充分に高くすることができ
ないと言う問題があった。
【０００７】また、前記ねじ山及びドリル部の表面に、
焼入れ処理及び焼戻し処理を施したのち、亜鉛の溶融浴
への浸漬によって亜鉛皮膜を形成するに際しては、亜鉛
溶融浴の温度は、約５００℃と言うように、焼入れ処理
後における焼戻し処理に際しての加熱温度（焼戻し温
度）約３６０℃よりも可成り高い温度であるから、前記
亜鉛溶融浴への浸漬によって、ドリル部における硬度が
所定値より低くなってしまうばかりか、ねじ山及びドリ
ル部の表面に形成される亜鉛皮膜の厚さが、全体的に厚
くなると共に、部分的にも厚くなるから、ドリルねじに
おける各部の寸法精度が、大幅に低下すると言う問題が
ある。
焼入れ処理及び焼戻し処理を施したのち、亜鉛の溶融浴
への浸漬によって亜鉛皮膜を形成するに際しては、亜鉛
溶融浴の温度は、約５００℃と言うように、焼入れ処理
後における焼戻し処理に際しての加熱温度（焼戻し温
度）約３６０℃よりも可成り高い温度であるから、前記
亜鉛溶融浴への浸漬によって、ドリル部における硬度が
所定値より低くなってしまうばかりか、ねじ山及びドリ
ル部の表面に形成される亜鉛皮膜の厚さが、全体的に厚
くなると共に、部分的にも厚くなるから、ドリルねじに
おける各部の寸法精度が、大幅に低下すると言う問題が
ある。
【０００８】本発明は、これらの問題を一挙に解消した
ドリルねじの製造方法を提供することを技術的課題とす
るものである。
ドリルねじの製造方法を提供することを技術的課題とす
るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、シャンクの先端にドリル部を鍛造又は
切削にて形成し、前記シャンクにねじ山を形成し、次い
で、浸炭又は浸炭窒化等の焼入れ処理を施したのち、焼
戻し処理を施すようにしたドリルねじの製造方法におい
て、前記焼戻し処理を施したあと、亜鉛・錫合金又は亜
鉛・アルミニウム合金の溶融浴に浸漬したのち引き揚げ
て、前記溶融合金の遠心振り切りを行うことにした。
るため本発明は、シャンクの先端にドリル部を鍛造又は
切削にて形成し、前記シャンクにねじ山を形成し、次い
で、浸炭又は浸炭窒化等の焼入れ処理を施したのち、焼
戻し処理を施すようにしたドリルねじの製造方法におい
て、前記焼戻し処理を施したあと、亜鉛・錫合金又は亜
鉛・アルミニウム合金の溶融浴に浸漬したのち引き揚げ
て、前記溶融合金の遠心振り切りを行うことにした。
【００１０】
【作用】このように、焼入れ処理及び焼戻し処理が終わ
ったドリルねじを、亜鉛・錫合金又は亜鉛・アルミニウ
ム合金の溶融浴に浸漬することにより、このドリルねじ
の全表面に、亜鉛・錫合金の合金皮膜又は亜鉛・アルミ
ニウム合金の合金皮膜を形成することができると共に、
この合金皮膜と、ねじ山及びドリル部の表面との間に、
亜鉛・錫−鉄系の合金層、又は亜鉛・アルミニウム−鉄
系の合金層を形成することができる。
ったドリルねじを、亜鉛・錫合金又は亜鉛・アルミニウ
ム合金の溶融浴に浸漬することにより、このドリルねじ
の全表面に、亜鉛・錫合金の合金皮膜又は亜鉛・アルミ
ニウム合金の合金皮膜を形成することができると共に、
この合金皮膜と、ねじ山及びドリル部の表面との間に、
亜鉛・錫−鉄系の合金層、又は亜鉛・アルミニウム−鉄
系の合金層を形成することができる。
【００１１】この場合において、前記亜鉛・錫合金又は
亜鉛・アルミニウム合金の溶融温度は、亜鉛溶融浴の温
度よりも遙かに低く、且つ、前記焼戻し処理に際しての
加熱温度（焼戻し温度）よりも低いから、前記亜鉛と錫
又は亜鉛とアルミニウムとの合金の溶融浴への浸漬によ
って、ドリル部における硬度が低くなることはないので
あり、しかも、亜鉛・錫合金又は亜鉛・アルミニウム合
金の溶融浴に浸漬するだけで良いから、焼入れ処理及び
焼戻し処理が終わったドリルねじに水素脆性が発生する
こともないのである。
亜鉛・アルミニウム合金の溶融温度は、亜鉛溶融浴の温
度よりも遙かに低く、且つ、前記焼戻し処理に際しての
加熱温度（焼戻し温度）よりも低いから、前記亜鉛と錫
又は亜鉛とアルミニウムとの合金の溶融浴への浸漬によ
って、ドリル部における硬度が低くなることはないので
あり、しかも、亜鉛・錫合金又は亜鉛・アルミニウム合
金の溶融浴に浸漬するだけで良いから、焼入れ処理及び
焼戻し処理が終わったドリルねじに水素脆性が発生する
こともないのである。
【００１２】そして、前記亜鉛・錫合金又は亜鉛・アル
ミニウム合金の溶融浴から引き揚げたのち、前記溶融合
金の振り切りを行うことにより、ドリルねじの表面にお
ける亜鉛・錫合金又は亜鉛・アルミニウム合金のうち余
分のものは振り飛ばされることになるから、ドリルねじ
の表面に形成する合金皮膜の厚さを、全体にわたって均
一状に薄くすることができるのである。
ミニウム合金の溶融浴から引き揚げたのち、前記溶融合
金の振り切りを行うことにより、ドリルねじの表面にお
ける亜鉛・錫合金又は亜鉛・アルミニウム合金のうち余
分のものは振り飛ばされることになるから、ドリルねじ
の表面に形成する合金皮膜の厚さを、全体にわたって均
一状に薄くすることができるのである。
【００１３】
【発明の効果】従って、本発明によると、亜鉛−鉄系の
合金層の存在によって高いドリル性能を有するドリルね
じの製造に際して、先願発明のように、焼入れ処理及び
焼戻し処理後において亜鉛皮膜を形成したのち加熱処理
を施し、更に、酸化物を除去すると言う工程を必要とし
ないから、その製造方法が簡単で、高いドリル性能を有
するドリルねじを、安価に提供できるのである。
合金層の存在によって高いドリル性能を有するドリルね
じの製造に際して、先願発明のように、焼入れ処理及び
焼戻し処理後において亜鉛皮膜を形成したのち加熱処理
を施し、更に、酸化物を除去すると言う工程を必要とし
ないから、その製造方法が簡単で、高いドリル性能を有
するドリルねじを、安価に提供できるのである。
【００１４】しかも、本発明によると、その製造工程中
において、水素脆性が発生することがなく、ドリル部に
おける焼入れ硬度を高くすることができるから、ドリル
性能を更に向上できるのてあり、しかも、ドリルねじの
表面における合金皮膜の厚さを、全体にわたって均一状
に薄くすることができるから、ドリルねじの各部分にお
ける寸法精度の低下を招来することがないと共に、外観
が美しくなって、商品価値を向上できる効果を有する。
において、水素脆性が発生することがなく、ドリル部に
おける焼入れ硬度を高くすることができるから、ドリル
性能を更に向上できるのてあり、しかも、ドリルねじの
表面における合金皮膜の厚さを、全体にわたって均一状
に薄くすることができるから、ドリルねじの各部分にお
ける寸法精度の低下を招来することがないと共に、外観
が美しくなって、商品価値を向上できる効果を有する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図１〜図４に示す
形態の鉄鋼製のドリルねじに対して適用した場合につい
て説明する。図１〜図４に示す鉄鋼製のドリルねじ１０
は、頭部１２から一体的に延びるねじ山１３付きシャン
ク部１１と一体のドリル部１４を、例えば、特公昭４８
−１３１３９号に開示されているように、左右一対のダ
イスの挟み付けによる冷間鍛造にて形成したものであ
る。
形態の鉄鋼製のドリルねじに対して適用した場合につい
て説明する。図１〜図４に示す鉄鋼製のドリルねじ１０
は、頭部１２から一体的に延びるねじ山１３付きシャン
ク部１１と一体のドリル部１４を、例えば、特公昭４８
−１３１３９号に開示されているように、左右一対のダ
イスの挟み付けによる冷間鍛造にて形成したものであ
る。
【００１６】ただし、この図において符号１５は、前記
ドリル部１４に設けた左右一対の縦溝を、符号１６は、
前記両縦溝１５間における二つのランド部１７にドリル
部１４の自由終端から前記シャンク１１に向かって斜め
外向きに延びるように形成した一対の傾斜状進入端面
を、符号１８は、前記両進入端面１６をドリル部１４の
自由終端において互いに交差させることによって形成し
たチゼルエッジを、符号２０は、前記両縦溝１５を構成
する一つの溝面１９と前記両進入端面１６との交差箇所
に形成した先端切刃である。
ドリル部１４に設けた左右一対の縦溝を、符号１６は、
前記両縦溝１５間における二つのランド部１７にドリル
部１４の自由終端から前記シャンク１１に向かって斜め
外向きに延びるように形成した一対の傾斜状進入端面
を、符号１８は、前記両進入端面１６をドリル部１４の
自由終端において互いに交差させることによって形成し
たチゼルエッジを、符号２０は、前記両縦溝１５を構成
する一つの溝面１９と前記両進入端面１６との交差箇所
に形成した先端切刃である。
【００１７】このように冷間鍛造したねじ山径Ｄが４mm
サイズのドリルねじ１０を、．浸炭炉の中に入れて加
熱浸炭したのち油への投入で急冷することによって焼入
れ処理を施し、その後、約３６０℃の温度に約６０分加
熱したのち空冷することによって焼戻し処理を施す。
．次いで、前記ドリルねじ１０に対してアルカリによ
る脱脂処理、及び酸洗い処理、並びに水洗処理を施す。
．次いで、前記ドリルねじ１０を、その表面に塩化ア
ンモニウム等のフラックスを塗布したのち、亜鉛４０％
・錫６０％合金の溶融浴（３８０〜４００℃）に、約１
分間だけ浸漬する。．次いで、前記ドリルねじ１０
を、前記亜鉛・錫合金の溶融浴から引き揚げたのち、直
ちに（前記の溶融合金が固まらないうち）、遠心分離機
におけるバケットに入れて、回転による遠心力によっ
て、前記ドリルねじ１０の表面における余分の溶融合金
を振り切ることを施す。
サイズのドリルねじ１０を、．浸炭炉の中に入れて加
熱浸炭したのち油への投入で急冷することによって焼入
れ処理を施し、その後、約３６０℃の温度に約６０分加
熱したのち空冷することによって焼戻し処理を施す。
．次いで、前記ドリルねじ１０に対してアルカリによ
る脱脂処理、及び酸洗い処理、並びに水洗処理を施す。
．次いで、前記ドリルねじ１０を、その表面に塩化ア
ンモニウム等のフラックスを塗布したのち、亜鉛４０％
・錫６０％合金の溶融浴（３８０〜４００℃）に、約１
分間だけ浸漬する。．次いで、前記ドリルねじ１０
を、前記亜鉛・錫合金の溶融浴から引き揚げたのち、直
ちに（前記の溶融合金が固まらないうち）、遠心分離機
におけるバケットに入れて、回転による遠心力によっ
て、前記ドリルねじ１０の表面における余分の溶融合金
を振り切ることを施す。
【００１８】そして、前記のような方法によって製造し
たねじ山径Ｄが４mmサイズの本発明によるドリルねじ
「Ａ」と、前記焼入れ処理及び焼戻処理を施しただけの
同じサイズ・同一形状のドリルねじ「Ｂ」と、前記焼入
れ処理及び焼戻処理を施したのち亜鉛の電気メッキを施
しただけの同じサイズ・同一形状のドリルねじ「Ｃ」と
を、毎分当たりの回転数を２０００回にした回転速度
で、厚さ３．２mmの鉄板に対して１８．１ｋｇの押圧力
でねじ込む場合において、そのドリル部１４が、前記厚
さ３．２mmの鉄板を貫通することに要する時間（ドリル
時間）を測定して、その各々に１０本当たりの平均値を
求めた結果は、図５に示す通りであった。
たねじ山径Ｄが４mmサイズの本発明によるドリルねじ
「Ａ」と、前記焼入れ処理及び焼戻処理を施しただけの
同じサイズ・同一形状のドリルねじ「Ｂ」と、前記焼入
れ処理及び焼戻処理を施したのち亜鉛の電気メッキを施
しただけの同じサイズ・同一形状のドリルねじ「Ｃ」と
を、毎分当たりの回転数を２０００回にした回転速度
で、厚さ３．２mmの鉄板に対して１８．１ｋｇの押圧力
でねじ込む場合において、そのドリル部１４が、前記厚
さ３．２mmの鉄板を貫通することに要する時間（ドリル
時間）を測定して、その各々に１０本当たりの平均値を
求めた結果は、図５に示す通りであった。
【００１９】すなわち、本発明の方法によると、前記亜
鉛・錫合金の溶融浴への浸漬により、ドリル部１４の表
面に、亜鉛・錫−鉄系の合金層を形成することができる
ことにより、鉄板を貫通することに要する時間（ドリル
時間）を大幅に短縮することができるのであった。な
お、前記実施例は、亜鉛・錫合金の溶融浴に浸漬する場
合を示したが、亜鉛を、アルミニウムとの合金にする
と、その融点は、焼戻し温度よりも低くなることから、
本発明は、亜鉛・錫合金を使用することに限らず、亜鉛
・アルミニウム合金を使用することもできるのである。
鉛・錫合金の溶融浴への浸漬により、ドリル部１４の表
面に、亜鉛・錫−鉄系の合金層を形成することができる
ことにより、鉄板を貫通することに要する時間（ドリル
時間）を大幅に短縮することができるのであった。な
お、前記実施例は、亜鉛・錫合金の溶融浴に浸漬する場
合を示したが、亜鉛を、アルミニウムとの合金にする
と、その融点は、焼戻し温度よりも低くなることから、
本発明は、亜鉛・錫合金を使用することに限らず、亜鉛
・アルミニウム合金を使用することもできるのである。
【図１】ドリルねじの正面図である。
【図２】図１の底面図である。
【図３】図２のIII −III 視側面図である。
【図４】図３のIV−IV視側面図である。
【図５】ドリルねじにおけるドリル時間の測定値を示す
図である。
図である。
１０ ドリルねじ １１ シャンク １２ 頭部 １３ ねじ山 １４ ドリル部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 18/48 Ｃ２３Ｃ 18/48 Ｆ１６Ｂ 33/06 Ｆ１６Ｂ 33/06 Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16B 25/10 F16B 33/06
Claims (1)
- 【請求項１】シャンクの先端にドリル部を鍛造又は切削
にて形成し、前記シャンクにねじ山を形成し、次いで、
浸炭又は浸炭窒化等の焼入れ処理を施したのち、焼戻し
処理を施すようにしたドリルねじの製造方法において、
前記焼戻し処理を施したあと、亜鉛・錫合金又は亜鉛・
アルミニウム合金の溶融浴に浸漬したのち引き揚げて、
前記溶融合金の振り切りを行うことを特徴とするドリル
ねじの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3080084A JP3050625B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | ドリルねじの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3080084A JP3050625B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | ドリルねじの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312207A JPH04312207A (ja) | 1992-11-04 |
| JP3050625B2 true JP3050625B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=13708348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3080084A Expired - Lifetime JP3050625B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | ドリルねじの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3050625B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29801049U1 (de) * | 1998-01-22 | 1998-04-30 | Emhart Inc., Newark, Del. | Karosseriebauteil mit einer Zinn-Zink-Beschichtung |
| JP4921879B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2012-04-25 | 株式会社興和工業所 | 溶融亜鉛系メッキ方法及び亜鉛系メッキ被覆物 |
| EP4029964A1 (en) * | 2021-01-14 | 2022-07-20 | Hilti Aktiengesellschaft | Hardening of a zinc coated screw body |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP3080084A patent/JP3050625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04312207A (ja) | 1992-11-04 |
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