JP3859035B2 - Fretting prevention structure for pump return passage in flow control device for power steering - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、ポンプ回転数増加に対応してポンプ吐出流量が増加するポンプより吐出された圧力流体を、供給通路中の複数の絞り通路を介してパワーステアリング装置に供給し、余剰圧力流体を戻り通路の開度を調整する流量調整用スプール弁により前記ポンプの吸込側に還流するパワーステアリング用流量制御装置に関し、さらに詳しくは、ポンプへの戻り通路に、フレッティング防止対策を施したパワーステアリング用流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティング防止構造に関するものである。
【0002】
【従来技術】
従来のポンプ回転数感応型すなわちエンジン回転数感応型パワーステアリング用流量制御装置(実公平7−10071号公報参照)においては、図7および図8に図示されるように、ポンプ014 の回転数が所定の低速回転数Naから所定の中速回転数Nbに到るまでの中速域に達して以降、油圧ポンプ014 から吐出され、供給通路04を介して第1弁室011 に入った圧力流体の一部は、図示されないパワーステアリング装置の油圧シリンダを迂回して、流量調整用スプール02により開閉制御される戻り通路05に還流され、該戻り通路05を介して油圧ポンプ014 の吸込側に直接戻される。なお、圧力流体の残部は、第1弁室011 から複数の絞り通路を通って、圧力流体供給口016 に入り、そこからホースを介してパワーステアリング装置に供給される。
【0003】
【解決しようとする課題】
しかしながら、圧力流体の一部が戻り通路05に還流されるとき、流量調整用スプール02のランド部023 が戻り通路05の開口05a を開いた隙間から、前記圧力流体の一部が戻り通路05内に高速で噴出して、強い噴流となって、該戻り通路05の内壁面に繰り返し衝突する(図8参照)。そして、この衝突の衝撃により、該衝突部に、図8の塗り潰し部Aのようなフレッティングが発生していた。
【0004】
このフレッティングは、圧力流体の圧力が120kgf/cm2 というような高圧を越え、しかも、圧力流体が低粘度である場合に発生し易い。このようなフレッティングが進行すると、パワーステアリング用流量制御装置の耐久性が損なわれることになる。
なお、01はパワーステアリング用流量制御装置のケーシング、03はスプール収納孔、012 は第2弁室、015 はポンプ014 のインレットである。
【0005】
【課題を解決するための手段および効果】
本願の発明は、前記のような問題を解決したパワーステアリング用流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティング防止構造に係り、その請求項1に記載された発明は、ポンプ回転数増加に対応してポンプ吐出流量が増加するポンプより吐出された圧力流体を、供給通路中の複数の絞り通路を介してパワーステアリング装置に供給し、余剰圧力流体を戻り通路の開度を調整する流量調整用スプール弁により前記ポンプの吸込側に還流するパワーステアリング用流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティング防止構造において、前記流量調整用スプール弁のスプール収納孔の内壁面であって、前記戻り通路に略対向して位置する部分の内壁面に、リリーフ室が凹設され、前記リリーフ室は、前記流量調整用スプール弁のスプールが前記圧力流体に押されて移動したとき、前記戻り通路に先行して前記圧力流体が噴出し得る形状に形成されたことを特徴とするパワーステアリング用流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティング防止構造である。
【0006】
請求項1に記載された発明は、前記のように構成されているので、ポンプ回転数が所定の低速回転数Naから所定の中速回転数Nbに到るまでの中速域に達して以降、圧力流体の一部がポンプへの戻り通路に還流されるようになっても、該戻り通路に還流される圧力流体は、該戻り通路に還流されるに先立って、該戻り通路に略対向して位置する部分のスプール収納孔内壁面に凹設されたリリーフ室に高速で噴出し、そこから戻り通路に流入するようにされ、次いで、やや遅れて、該戻り通路にも直接噴出するようにされているため、圧力流体の戻り通路への還流は、2分され、しかも、時間差をおいて行なわれるようになるので、圧力流体の戻り通路への噴出の衝撃が緩和され、リリーフ室の内壁面をも含めて、戻り通路の内壁面にフレッティングは生じない。これにより、パワーステアリング用流量制御装置の耐久性が向上する。
【0007】
また、請求項2記載のように請求項1記載の発明を構成することにより、リリーフ室の形成が容易になるとともに、圧力流体の一部がポンプ吸込側への戻り通路に還流されるようになって、最初の強い噴流がリリーフ室の内壁面に衝突したとしても、該リリーフ室の内壁面は、その大部分が、ケーシングの材料より硬い材料からなるブッシュに形成された半球形状内壁面により形成されているので、該リリーフ室の内壁面にフレッティングはさらに生じない。これにより、パワーステアリング用流量制御装置の耐久性がさらに向上する。
【0008】
また、ブッシュに形成された半球形状内壁面により、リリーフ室内に噴出した圧力流体を円滑に戻り通路に指向させて還流させることができる。
【0009】
さらに、請求項3記載のように請求項2記載の発明を構成することにより、ケーシングの材料およびケーシングの材料より硬い材料からなるスリーブの材料を、安価に、容易に得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図1ないし図6に図示される本願の請求項1ないし請求項3に記載された発明の一実施形態について説明する。
図1および図2において、本実施形態におけるパワーステアリング用流量制御装置のケーシング1には、流量調整用スプール2を摺動自在に嵌装するスプール収納孔3が形成され、該スプール収納孔3に開口するように、油圧ポンプ14の吐出口に連通する供給通路4と、該油圧ポンプ14の吸込側に連通する戻り通路5とが、それぞれ軸方向に所定距離離間して形成されている。
流量制御装置のケーシング1は、油圧ポンプ14のケーシングと一体のものとして、アルミ材により製造されている。
【0011】
流量調整用スプール2、スプール収納孔3、供給通路4のスプール収納孔3側開口部、戻り通路5のスプール収納孔3側開口部の組合せからなる弁装置は、パワーステアリング用流量制御装置における流量調整用スプール弁部分を構成しており、したがって、該流量調整用スプール弁部分のケーシングは、パワーステアリング用流量制御装置のケーシング1の一部をなしている。そして、該流量調整用スプール弁により、油圧ポンプ14から吐出された圧力流体が油圧ポンプ14の吸込側に還流する量が調節されるようになっている。
【0012】
スプール収納孔3の図において右端には、図示されないパワーステアリング装置に圧力流体を供給するためのユニオン6が、ケーシング1に一体に嵌着されており、該ユニオン6の図において左方の先端部6a には、後述する絞り通路9、10を形成するための円筒状の筒状部材6b が、スプール収納孔3と同心に一体に嵌着されている。ユニオン6の図において右方の後端部6c は、先端部6a より拡径されていて、圧力流体供給口16を有し、該圧力流体供給口16に、パワーステアリング装置に通ずるホースが接続される。
【0013】
流量調整用スプール2の圧力流体供給口16側端部には、ピン部材(ニードルピン)8が突設されており、該ピン部材8は、前記筒状部材6b の内周面により形成された連通路7を貫通するようになっている。なお、このピン部材8は、流量調整用スプール2と一体に製造されているが、これと別体に製造されて、これに溶着されても、また、ねじ結合により螺着されてもよい。
【0014】
ピン部材8は、図2に詳細に図示されるように、基端の小径部8a と、先端の大径部8b と、これらの間をつなぐ中間のテーパ部8c の3つの部分から構成されており、基端の小径部8a の外周面もしくは先端の大径部8b の外周面と連通路7の内周面との間の微小間隙により、大小2種の固定絞り通路9が形成され、また、中間のテーパ部8c と連通路7の圧力流体供給口16側開口7aとにより、可変絞り通路10が、それぞれ形成されるようになっている。
【0015】
該可変絞り通路10は、ピン部材8が流量調整用スプール2と一体に左右に移動することにより、テーパ部8cと連通路7の開口7aとの接離長さが変更されて、その絞りの量が調節される。
【0016】
スプール収納孔3は、流量調整用スプール2により、第1弁室11と第2弁室12とに仕切られ、第2弁室12には、流量調整用スプール2をユニオン6側に向けて付勢するスプリング13が介装されている。
【0017】
そして、第2弁室12と圧力流体供給口16とは、ケーシング1に形成された固定絞り通路20、背圧油路19、ユニオン6に形成された連通溝18、連通孔17により連通されており、圧力流体供給口16内の油圧が最大となった場合には、該油圧がこれらの通路を通って第2弁室12内に導かれ、流量調整用スプール2内に収容された図示されないリリーフ案内弁が開き、流量調整用スプール2が左方に移動して、戻り通路5が開き、油圧ポンプ14から吐出された圧油の全量が、該油圧ポンプ14の吸込側に戻されるようになっている。
15は油圧ポンプ14のインレット、21は背圧油路19を塞ぐ盲栓である。
【0018】
また、流量調整用スプール弁のスプール収納孔3の内壁面であって、戻り通路5に略対向して位置する部分の内壁面には、流量調整用スプール弁のスプール2が圧力流体に押されて左動したとき、戻り通路5に先行して圧力流体が噴出し得る形状に形成されたリリーフ室24が凹設されている。
【0019】
該リリーフ室24は、図3に図示されるように、流量調整用スプール弁のケーシング1に形成された孔1b に嵌着されたブッシュ23により閉塞されて形成されており、該ブッシュ23は、リリーフ室24に臨む半球形状の内壁面23a を有し、かつ、ケーシング1の材料(アルミ)より硬い鉄材料から製造されている。該鉄材料は、耐蝕性をも備えたものであることが望ましい。
【0020】
さらに、該リリーフ室24は、スプール収納孔3に臨む開口1a を有しており、該開口1a は、ケーシング1に形成された孔1b より縮径されて、該孔1b と同様にケーシング1に形成されている。したがって、開口1a と孔1b とは、ケーシング1に形成された段付き孔の構造を呈しており、かつ、開口1a の壁面とブッシュ23の半球形状内壁面23a とは、面一に連続した壁面をなしている。
【0021】
ここで、開口1a をケーシング1に形成する代わりに、ブッシュ23をスプール収納孔3に達する位置まで貫通させ、該ブッシュ23に形成するようにしてもよいが、開口1a をケーシング1に形成する方が、流量調整用スプール2の円滑な摺動面を確保し、かつ、ブッシュ23を位置決めする上で、都合がよい。
【0022】
この半球形状内壁面23a の図において右方の端部(開口1a の図において右方の端部)は、戻り通路5の開口5a の図において右方の端部よりわずかな距離lだけ右方に位置するようにされており、これにより、流量調整用スプール2が左方に移動した時、そのランド部22は、先ず、リリーフ室24を開き、その隙間から、圧力流体がリリーフ室24内に噴出されるようになっている(図3参照)。
【0023】
このリリーフ室24内に噴出された圧力流体は、次いで、半球形状内壁面23a に沿って方向を反転させて、スプール収納孔3を横切り、戻り通路5に流入する。
なお、半球形状内壁面23a の図において左方の端部(開口1a の図において左方の端部)は、戻り通路5の開口5a の図において左方の端部と同じ位置に位置するようにされている。
【0024】
流量調整用スプール2がさらに左方に移動すると、そのランド部22は、戻り通路5の開口5a をも開くので、この時点において、圧力流体は、戻り通路5内にも直接噴出されるようになり、リリーフ室24内への噴出とともに、2方向に分かれて噴出されるので、その噴出による衝撃力は緩和される(図4参照)。
【0025】
次に、本実施形態の作動について説明する。
先ず、図1に図示される状態で、ポンプ14が所定の低速回転数Na以下の低速域で回転し始めると、ポンプ14から吐出された圧力流体は、供給通路4から第1弁室11に流入し、流量調整用スプール2を、供給通路4と戻り通路5との連通を遮断する範囲内で、図において左方に移動させて、固定絞り通路9を開放するので、該固定絞り通路9を介してポンプ回転数に比例した流量の圧力流体が圧力流体供給口16に流出し、さらに、そこから図示されないパワーステアリング装置に供給される(図4a参照)。
【0026】
次に、ポンプ14の回転数が所定の低速回転数Naから所定の中速回転数Nbに到るまでの中速域に達すると、流量調整用スプール2がさらに左方に移動して、そのランド部23がリリーフ室24の開口1a および戻り通路5の開口5a を相次いで開くと(図3、図4参照)、供給通路4と戻り通路5とが連通され、第1弁室11内の圧力流体の一部が、ポンプ14の回転数増大に対応して、戻り通路5に還流されるので、供給通路4から第1弁室11、固定絞り通路9を介して圧力流体供給口16に流出する圧力流体の流量は、略一定に保持される(図4b参照)。
以上のようにして、車両の低速、中速域における操舵の軽快感が得られるようになっている。
【0027】
さらに、ポンプ14が所定の中速回転数Nbを越えて高速域に達すると、供給通路4から第1弁室11に流入した圧力流体は、流量調整用スプール2をさらに左方に移動させ、それと同時にピン部材8のテーパ部8cを徐々に連通路7内に進入させるため、可変絞り通路10が徐々に絞られ、これら固定絞り通路9と可変絞り通路10とを介して圧力流体供給口16に流出する圧力流体の流量は、ポンプ14の回転数の増加に比例して漸次減少する(図4c参照)。
【0028】
ポンプ14の回転数がさらに増大して、所定の高速回転数Ncに達すると、ピン部材8がさらに左方に移動して、その先端の大径部8b が連通路7内に進入し、可変絞り通路10は、所定の最大量に絞られる。この結果、圧力流体供給口16に流出する圧力流体の流量は、中速域より低い略一定流量に保持される(図4d参照)。
以上のようにして、車両の高速域における操舵の安定感が得られるようになっている。
【0029】
本実施形態は、前記のように構成され、前記のように作動するので、次のような効果を奏することができる。
ポンプ14の回転数が所定の低速回転数Naから所定の中速回転数Nbに到るまでの中速域に達して以降は、前記のとおり、供給通路4と戻り通路5とが連通して、圧力流体の一部が、パワーステアリング装置を迂回して、ポンプ14の吸込側への戻り通路5に還流される。
【0030】
戻り通路5に還流されるこの圧力流体は、該戻り通路5に還流されるに先立って、該戻り通路5に略対向して位置する部分のスプール収納孔3内壁面に凹設されたリリーフ室24内に、流量調整用スプール2のランド部22がリリーフ室24の開口1a をわずかにlだけ開けた隙間から高速で噴出し、次いで、やや遅れて、該戻り通路5に直接噴出するようになるため、圧力流体の戻り通路5への還流は、2分され、しかも、時間差をおいて行なわれるようになるので、圧力流体の戻り通路5への噴出の衝撃が緩和され、リリーフ室24の内壁面を含め、戻り通路5の内壁面にフレッティングが生ずることはない。これにより、パワーステアリング用流量制御装置の耐久性が向上する。
【0031】
また、最初の強い噴流がリリーフ室24の内壁面に衝突したとしても、該リリーフ室24の内壁面は、その大部分が、ケーシング1の材料(アルミ)より硬い鉄材料からなるブッシュ23に形成された半球形状内壁面23a により形成されているので、該リリーフ室24の内壁面にフレッティングはさらに生じない。これにより、パワーステアリング用流量制御装置の耐久性がさらに向上する。
【0032】
なお、以上のような効果は、耐久試験においても裏付けられた。この耐久試験において、改善前(鉄ブッシュなし)と、改善後(鉄ブッシュあり)とでは、大きな差が認められた。改善後では、戻り通路5の内壁面に若干の曇りはあるものの、フレッティングの発生を防止することができた。
【0033】
また、リリーフ室24は、流量調整用スプール弁のケーシング1に形成された孔1b に嵌着され、かつ、半球形状内壁面23a を有するブッシュ23により閉塞されて形成されるので、リリーフ室24の形成が容易である。
【0034】
さらに、ブッシュ23の半球形状内壁面23a により、リリーフ室24内に噴出した圧力流体を円滑に戻り通路5に指向させて還流させることができる。
【0035】
また、ケーシング1の材料としては、アルミ材が使用され、ブッシュ23用のケーシング1の材料より硬い材料としては、鉄材が使用されているので、安価で、入手が容易である。
【0036】
本願の発明におけるリリーフ室は、スプール弁の出口開口に、本願の発明における戻り通路と同様の比較的長い出口通路が接続され、かつ、比較的高圧の流体の流れを制御する型式のスプール弁に、広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の請求項1ないし請求項3に記載された発明の一実施形態におけるポンプ戻り通路のフレッティング防止構造が適用されたパワーステアリング用流量制御装置の縦断側面図である。
【図2】図1の部分拡大図である。
【図3】図1の部分拡大図であって、圧力流体の一部が還流している状態を示した図である。
【図4】図1の部分拡大図であって、圧力流体の一部が還流している他の状態を示した図である。
【図5】図1の実施形態において、鉄ブッシュの斜視図である。
【図6】図1の実施形態において、パワーステアリング用流量制御装置の特性線図である。
【図7】従来例を示す図である。
【図8】図7の部分拡大図であって、圧力流体の一部が還流している状態を示した図である。
【符号の説明】
1…ケーシング、1a …開口、1b …孔、2…流量調整用スプール、3…スプール収納孔、4…供給通路(ポンプ吐出通路)、5…戻り通路、5a …開口、6…ユニオン、6a …先端部、6b …筒状部材、6c …後端部、7…連通路、7a …開口、8…ピン部材、8a …小径部、8b …大径部、8c …テーパ部、9…固定絞り通路、10…可変絞り通路、11…第1弁室、12…第2弁室、13…スプリング、14…油圧ポンプ、15…インレット、16…圧力流体供給口、17…連通孔、18…連通溝、19…背圧油路、20…固定絞り通路、21…盲栓、22…ランド部、23…鉄ブッシュ、23a …半球形状内壁面、24…リリーフ室。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the invention of the present application, the pressure fluid discharged from the pump whose pump discharge flow rate increases in response to the increase in the pump rotation speed is supplied to the power steering device through the plurality of throttle passages in the supply passage, and the excess pressure fluid is supplied. The present invention relates to a power steering flow control device that recirculates to the suction side of the pump by a flow rate adjusting spool valve that adjusts the opening of the return passage, and more specifically, a power steering in which a return passage to the pump is provided with anti-fretting measures. The present invention relates to a fretting prevention structure for a pump return passage in a general flow control device.
[0002]
[Prior art]
In the conventional pump rotation speed sensitive type, that is, the engine rotation speed sensitive power steering flow control device (see Japanese Utility Model Publication No. 7-10071), as shown in FIG. 7 and FIG. After reaching the medium speed range from the predetermined low speed rotation speed Na to the predetermined medium speed rotation speed Nb, the pressure fluid discharged from the
[0003]
[Problems to be solved]
However, when a part of the pressure fluid is returned to the
[0004]
This fretting is likely to occur when the pressure fluid exceeds a high pressure of 120 kgf / cm 2 and the pressure fluid has a low viscosity. When such fretting progresses, the durability of the power steering flow control device is impaired.
Note that 01 is a casing of the flow control device for power steering, 03 is a spool housing hole, 012 is a second valve chamber, and 015 is an inlet of the
[0005]
[Means for solving the problems and effects]
The invention of the present application relates to a fretting prevention structure for a pump return passage in a power steering flow control device that solves the above-described problems, and the invention described in
[0006]
Since the invention described in
[0007]
Further, by configuring the invention according to
[0008]
Further, the hemispherical inner wall surface formed on the bush can smoothly recirculate the pressure fluid ejected into the relief chamber toward the return passage.
[0009]
Furthermore, by configuring the invention according to
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the invention described in
1 and 2, the
The
[0011]
A valve device comprising a combination of the flow
[0012]
A union 6 for supplying pressure fluid to a power steering device (not shown) is integrally fitted to the
[0013]
A pin member (needle pin) 8 protrudes from the end of the flow
[0014]
As shown in detail in FIG. 2, the
[0015]
When the
[0016]
The
[0017]
The
15 is an inlet of the
[0018]
Further, the
[0019]
As shown in FIG. 3, the
[0020]
Further, the
[0021]
Here, instead of forming the opening 1 a in the
[0022]
In the figure of the hemispherical
[0023]
The pressure fluid ejected into the
It should be noted that the left end in the figure of the hemispherical
[0024]
When the flow
[0025]
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, in the state shown in FIG. 1, when the
[0026]
Next, when the rotational speed of the
As described above, it is possible to obtain a light feeling of steering at low and medium speeds of the vehicle.
[0027]
Further, when the
[0028]
When the rotational speed of the
As described above, it is possible to obtain a sense of stability of steering in a high speed range of the vehicle.
[0029]
Since this embodiment is configured as described above and operates as described above, the following effects can be obtained.
After the rotation speed of the
[0030]
The pressure fluid returned to the
[0031]
Even if the first strong jet collides with the inner wall surface of the
[0032]
In addition, the above effects were supported also in the durability test. In this durability test, a large difference was observed between before improvement (without the iron bush) and after improvement (with the iron bush). After improvement, fretting could be prevented from occurring although the inner wall surface of the
[0033]
In addition, the
[0034]
Furthermore, the pressure fluid ejected into the
[0035]
Moreover, since the aluminum material is used as the material of the
[0036]
The relief chamber in the present invention is a spool valve of a type in which a relatively long outlet passage similar to the return passage in the present invention is connected to the outlet opening of the spool valve and the flow of relatively high pressure fluid is controlled. Can be widely applied.
[Brief description of the drawings]
1 is a longitudinal side view of a power steering flow control device to which a fretting prevention structure for a pump return passage according to an embodiment of the present invention described in
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
3 is a partially enlarged view of FIG. 1, showing a state in which a part of the pressure fluid is recirculated. FIG.
4 is a partially enlarged view of FIG. 1 and shows another state in which a part of the pressure fluid is recirculated. FIG.
FIG. 5 is a perspective view of an iron bush in the embodiment of FIG. 1;
6 is a characteristic diagram of a power steering flow control device in the embodiment of FIG. 1; FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a conventional example.
8 is a partially enlarged view of FIG. 7, showing a state in which a part of the pressure fluid is recirculating.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記流量調整用スプール弁のスプール収納孔の内壁面であって、前記戻り通路に略対向して位置する部分の内壁面に、リリーフ室が凹設され、
前記リリーフ室は、前記流量調整用スプール弁のスプールが前記圧力流体に押されて移動したとき、前記戻り通路に先行して前記圧力流体が噴出し得る形状に形成されたことを特徴とするパワーステアリング用流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティング防止構造。Pressure fluid discharged from a pump whose pump discharge flow rate increases in response to an increase in pump rotation speed is supplied to the power steering device via a plurality of throttle passages in the supply passage, and excess pressure fluid is returned to the opening of the return passage. In the fretting prevention structure of the pump return passage in the flow control device for power steering that recirculates to the suction side of the pump by the flow rate adjusting spool valve that adjusts
A relief chamber is recessed in the inner wall surface of the spool housing hole of the spool valve for flow rate adjustment and located substantially opposite to the return passage,
The power is characterized in that the relief chamber is formed in a shape that allows the pressure fluid to be ejected prior to the return passage when the spool of the flow rate adjusting spool valve is pushed by the pressure fluid and moves. A fretting prevention structure for a pump return passage in a steering flow control device.
前記ブッシュは、前記リリーフ室に臨む半球形状の内壁面を有し、かつ、前記ケーシングの材料より硬い材料から製造されたことを特徴とする請求項1記載のパワーステアリング用流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティング防止構造。The relief chamber is formed by being closed by a bush fitted in a hole formed in a casing of the spool valve for flow rate adjustment,
2. The pump return in the power steering flow control device according to claim 1, wherein the bush has a hemispherical inner wall faced to the relief chamber and is made of a material harder than a material of the casing. A fretting prevention structure for the passage.
Priority Applications (1)
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JP22635697A JP3859035B2 (en) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | Fretting prevention structure for pump return passage in flow control device for power steering |
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JPH1159452A JPH1159452A (en) | 1999-03-02 |
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