JP3887987B2 - 車両のピラー構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のセンタピラー等のシートベルト取付部に適用される車両のピラー構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のセンタピラーにはリヤドア用のドアヒンジを設けるほか、ピラー上部にフロントシートベルトを取付けるためのアンカナット等を備えたシートベルトアンカブラケットを設けるようにしている。例えば図６に示す従来例では、インナパネル１の裏面側にシートベルトアンカブラケット２を重ね、その端部などをインナパネル１に溶接している。シートベルトアンカブラケット２にはアンカナット３が固定されており、アンカナット３にねじ込むボルトによって、ショルダーベルトアンカ等をセンタピラーに固定するようにしている。アウタパネル部４とインナパネル１とは、互いにスポット溶接部５などにおいて固定される。またアウタパネル部４の外面側にドア７等が艤装される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例（図６）は、シートベルトに大きな入力Ｐがあったときに、シートベルトアンカブラケット２を介してインナパネル１のみが入力を受けることになり、インナパネル１が２点鎖線Ａで示すように大きく変形する可能性がある。その場合に、インナパネル１とアウタパネル４とのスポット溶接部５に大きな荷重が加わり、スポット溶接部５の溶接健全性が損なわれることも考えられる。
【０００４】
なお、実公平２−１３２５７号公報に記載されているように、アウタパネルの一部をプレス等によってインナパネル側に凹ませ、このアウタパネルの凹部とインナパネルとが重なる個所において両者をアンカボルトとナットによって締結することも提案されている。しかしながらこの従来構造はアウタパネルの一部をインナパネル側に大きく凹ませる形状であるため、側面方向からの衝突を想定した場合にアウタパネルをはじめとしてセンタピラーが大きく変形することが考えられ、好ましくない。
【０００５】
一方、実公平２−４３８３０号公報に記載されているように、アウタパネル側にブラケットをスポット溶接し、このブラケットにインナパネルを重ね合わせ、ブラケットとインナパネルをボルトによって締結するものも提案されている。しかしながらこの従来構造も、シートベルトに大きな入力があったときにスポット溶接部に力が加わることになる。また、ピラーの側面方向から加わる荷重に対して特に有効なものではない。
【０００６】
ピラー側面方向からの入力に対する強度を高めるには、図６に示す前記従来例において、２点鎖線Ｂで示すようにリンフォースインナ６を追加することが有効である。しかしその場合もシートベルトに大きな入力Ｐがあったときに、シートベルトアンカブラケット２を介してインナパネル１のみが入力を受けることになり、インナパネル１が大きく変形するとともに、スポット溶接部５に大きな力が加わることになる。
【０００７】
従って本発明の目的は、シートベルトに大きな入力があった時にピラーのシートベルト取付部の過剰な変形を抑制できるとともに、ピラー側面方向からの入力に対しても強度を高めることができるような車両のピラー構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を果たすための本発明のピラー構造は、請求項１に記載したように、シートベルト取付部を有するインナパネルとアウタパネル部から構成され、各々の前後端部を接合して閉断面を形成する車両のピラー構造であって、前記シートベルト取付部のインナパネルの車両外側に設けられかつシートベルト取付用の上下一対のアンカ部材を有するシートベルトアンカブラケットと、前記上下一対のアンカ部材に固定されるショルダーベルトアンカと、前記シートベルトアンカブラケットの前部と後部の溶接部において前壁と後壁が溶接されたリンフォースインナと、前記シートベルト取付部において前記上下一対のアンカ部材のうち上側のアンカ部材と前後に並んで設けられ、前記リンフォースインナの前記前壁と後壁との間の部位と前記アウタパネル部とを互いに締結する結合用ボルトとを具備している。シートベルトに大きな入力があった時に、その入力はシートベルトアンカブラケットを介してインナパネルを変形させる方向に加わるとともに、シートベルトアンカブラケットに溶接されているリンフォースインナを介して結合用ボルトに伝わり、さらにアウタパネル部にも伝わる。これにより、インナパネルとアウタパネル部とシートベルトアンカブラケットおよびリンフォースインナ等が一体となって入力に対抗するようになり、シートベルト取付部の変形が抑制される。一方、ピラー側面方向からの入力に対しては、アウタパネル部とリンフォースインナおよびインナパネル等が一体となって荷重を受けるためピラーの変形が抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１の実施形態のピラー構造１０について、図１から図４を参照して説明する。
図１に示す自動車の車体１１の側部には、この発明に係るピラー構造１０を有するセンタピラー１２が設けられている。センタピラー１２の前側にフロントドア用の開口部１３が形成され、センタピラー１２の後側にリヤドア用の開口部１４が形成されている。フロント側の開口部１３にはフロントドア１５（図３に一部のみ図示する）が装着され、リヤ側の開口部１４にはリヤドア１６（一部のみ図示する）が装着される。図２は、センタピラー１２の上部を車内側から見たものである。このピラー構造１０は、センタピラー１２の上部に、下記アンカナット３５等を含むシートベルト取付部１７を備えている。
【００１０】
図３に示すようにセンタピラー１２は、車内側に設けるインナパネル２０と、車外側に設けるアウタパネル２１とを有している。そしてアウタパネル２１の外面側にドア１５等が艤装される。アウタパネル２１は、その内面側に設ける補強用のリンフォースアウタ２２と共にアウタパネル部２３を構成している。インナパネル２０とアウタパネル部２３とは、各々の前後端部などがスポット溶接等によって接合・固定されている。図３中の符号２４はその接合部（溶接部）を示している。そしてインナパネル２０とアウタパネル部２３との間に袋状の閉断面が形成されている。これらのパネル２０，２１やリンフォースアウタ２２は、鋼板等の金属板のプレス成形品である。
【００１１】
インナパネル２０とアウタパネル部２３によって形成される閉断面の内側に、シートベルトアンカブラケット３０と、リンフォースインナ３１が設けられている。シートベルトアンカブラケット３０は、インナパネル２０の裏面側（車両外側）に設けられている。このシートベルトアンカブラケット３０やリンフォースインナ３１も鋼板等の金属板のプレス成形品である。
【００１２】
図４に示すように、シートベルトアンカブラケット３０の上下２個所に、この発明でいうアンカ部材として機能するアンカナット３５が溶接等によって固定されている。このアンカナット３５にボルト３６をねじ込むことにより、シートベルトの上部を支持するためのショルダーベルトアンカ３７が固定される。インナパネル２０にはボルト３６を通すための孔３８が形成されている。なお、図４に示すようなショルダーベルトアンカ３７を用いる代りに、スルーアンカ固定用のボルトを直接アンカナット３５にねじ込むようにしてもよい。
【００１３】
シートベルトアンカブラケット３０の前部と後部に折曲げ縁４０，４１が形成されており、これら折曲げ縁４０，４１を、リンフォースインナ３１の前壁４２と後壁４３とにアーク溶接等によって固定するようにしている。図３中の符号４４はその溶接部を示している。
【００１４】
図３に示すようにリンフォースインナ３１はハット形の断面を有している。すなわちリンフォースインナ３１の前壁４２と後壁４３とが主部５０によってつながれ、かつ、前壁４２と後壁４３にそれぞれフランジ部５１，５２が形成されている。このリンフォースインナ３１とシートベルトアンカブラケット３０が前記溶接部４４等において互いに溶接されることにより、両者間に袋状の閉断面が形成されている。そしてこのリンフォースインナ３１は、フランジ部５１，５２などがスポット溶接等によってインナパネル２０の裏面に固定される。図３中の符号５３はその溶接部を示している。
【００１５】
図３に示すようにアウタパネル２１とリンフォースアウタ２２とリンフォースインナ３１とは、互いに厚み方向に重ねた状態で、結合用ボルト６０とナット６１によって締結される。アウタパネル２１とリンフォースアウタ２２およびリンフォースインナ３１には、それぞれ結合用ボルト６０を挿入する孔６２が形成されている。インナパネル２０とシートベルトアンカブラケット３０には、結合用ボルト６０を通す際などに利用する作業孔６５，６６が形成されている。
【００１６】
上記構成のピラー構造１０は、シートベルトに大きな入力があった時に、その入力がシートベルトアンカブラケット３０を介してインナパネル２０を変形させる方向に加わるとともに、その入力がシートベルトアンカブラケット３０に固定されているリンフォースインナ３１に伝わり、さらに結合用ボルト６０とナット６１を介してアウタパネル部２３にも入力する。
【００１７】
これにより、インナパネル２０とアウタパネル部２３とシートベルトアンカブラケット３０およびリンフォースインナ３１等が一体となって入力に対抗するようになり、シートベルト取付部１７の変形が抑制され、スポット溶接部２４への入力が低減する。一方、センタピラー１２の側面方向からの入力に対してもアウタパネル部２３とリンフォースインナ３１およびインナパネル２０等が一体となって荷重を受けるため、センタピラー１２の変形が抑制される。
【００１８】
なお、図５に示す第２の実施形態は、アウタパネル２１の外側にピラーカバー７０のインナパネル７０ａを重ね、結合用ボルト６０とナット６１によってピラーカバー７０をセンタピラー１２に固定している。この場合、ナット６１は予めピラーカバー７０のインナパネル７０ａに固定されており、結合用ボルト６０を作業孔６５，６６からナット６１にねじ込むようにしている。それ以外の構成は前述の第１の実施形態と同様であるため、両者に共通の部位に共通の符号を付して説明は省略する。
【００１９】
この第２の実施形態（図５）のピラー構造１０は、シートベルトに大きな入力があった時に、その入力がシートベルトアンカブラケット３０を介してインナパネル２０を変形させる方向に加わるとともに、その入力がリンフォースインナ３１と結合用ボルト６０およびナット６１を介して、アウタパネル部２３とピラーカバー７０にも伝達される。
【００２０】
これにより、インナパネル２０とアウタパネル部２３とシートベルトアンカブラケット３０とリンフォースインナ３１およびピラーカバー７０等が一体となって入力に対抗するようになり、シートベルト取付部１７の変形が抑制され、スポット溶接部２４への入力も低減する。一方、センタピラー１２の側面方向からの入力に対しては、ピラーカバー７０とアウタパネル部２３とリンフォースインナ３１およびインナパネル２０等が一体となって荷重を受けるため、センタピラー１２の変形が抑制される。
【００２１】
なお、この発明を実施するに当たって、インナパネルやアウタパネル部をはじめとして、リンフォースやシートベルトアンカブラケットあるいは結合用ボルトなど、この発明を構成する各要素をそれぞれ適宜に変形して実施できることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１に記載したピラー構造によれば、シートベルトに大きな入力があった時にその入力をインナパネルとアウタパネル部とで受け止めることができ、シートベルト取付部の過剰な変形を抑制することができ、パネルのスポット溶接部などへの入力も低減する。この発明のピラー構造はピラーの側面方向から加わる荷重に対しても大きな強度を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態のピラー構造を備えた車両の一部の斜視図。
【図２】 図１に示された車両のセンタピラーの上部を車体の内側から見た側面図。
【図３】 図２中のＦ３−Ｆ３線に沿うセンタピラーの横断面図。
【図４】 図２に示されたセンタピラーを構成するパネル等の斜視図。
【図５】 本発明の第２の実施形態を示すセンタピラーの横断面図。
【図６】 従来のピラー構造の一例を示すセンタピラーの横断面図。
【符号の説明】
１０…ピラー構造
１２…ピラー
１７…シートベルト取付部
２０…インナパネル
２１…アウタパネル
２２…リンフォースアウタ
２３…アウタパネル部
３０…シートベルトアンカブラケット
３１…リンフォースインナ
３５…アンカナット（アンカ部材）
６０…結合用ボルト
６１…ナット
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のセンタピラー等のシートベルト取付部に適用される車両のピラー構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のセンタピラーにはリヤドア用のドアヒンジを設けるほか、ピラー上部にフロントシートベルトを取付けるためのアンカナット等を備えたシートベルトアンカブラケットを設けるようにしている。例えば図６に示す従来例では、インナパネル１の裏面側にシートベルトアンカブラケット２を重ね、その端部などをインナパネル１に溶接している。シートベルトアンカブラケット２にはアンカナット３が固定されており、アンカナット３にねじ込むボルトによって、ショルダーベルトアンカ等をセンタピラーに固定するようにしている。アウタパネル部４とインナパネル１とは、互いにスポット溶接部５などにおいて固定される。またアウタパネル部４の外面側にドア７等が艤装される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例（図６）は、シートベルトに大きな入力Ｐがあったときに、シートベルトアンカブラケット２を介してインナパネル１のみが入力を受けることになり、インナパネル１が２点鎖線Ａで示すように大きく変形する可能性がある。その場合に、インナパネル１とアウタパネル４とのスポット溶接部５に大きな荷重が加わり、スポット溶接部５の溶接健全性が損なわれることも考えられる。
【０００４】
なお、実公平２−１３２５７号公報に記載されているように、アウタパネルの一部をプレス等によってインナパネル側に凹ませ、このアウタパネルの凹部とインナパネルとが重なる個所において両者をアンカボルトとナットによって締結することも提案されている。しかしながらこの従来構造はアウタパネルの一部をインナパネル側に大きく凹ませる形状であるため、側面方向からの衝突を想定した場合にアウタパネルをはじめとしてセンタピラーが大きく変形することが考えられ、好ましくない。
【０００５】
一方、実公平２−４３８３０号公報に記載されているように、アウタパネル側にブラケットをスポット溶接し、このブラケットにインナパネルを重ね合わせ、ブラケットとインナパネルをボルトによって締結するものも提案されている。しかしながらこの従来構造も、シートベルトに大きな入力があったときにスポット溶接部に力が加わることになる。また、ピラーの側面方向から加わる荷重に対して特に有効なものではない。
【０００６】
ピラー側面方向からの入力に対する強度を高めるには、図６に示す前記従来例において、２点鎖線Ｂで示すようにリンフォースインナ６を追加することが有効である。しかしその場合もシートベルトに大きな入力Ｐがあったときに、シートベルトアンカブラケット２を介してインナパネル１のみが入力を受けることになり、インナパネル１が大きく変形するとともに、スポット溶接部５に大きな力が加わることになる。
【０００７】
従って本発明の目的は、シートベルトに大きな入力があった時にピラーのシートベルト取付部の過剰な変形を抑制できるとともに、ピラー側面方向からの入力に対しても強度を高めることができるような車両のピラー構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を果たすための本発明のピラー構造は、請求項１に記載したように、シートベルト取付部を有するインナパネルとアウタパネル部から構成され、各々の前後端部を接合して閉断面を形成する車両のピラー構造であって、前記シートベルト取付部のインナパネルの車両外側に設けられかつシートベルト取付用の上下一対のアンカ部材を有するシートベルトアンカブラケットと、前記上下一対のアンカ部材に固定されるショルダーベルトアンカと、前記シートベルトアンカブラケットの前部と後部の溶接部において前壁と後壁が溶接されたリンフォースインナと、前記シートベルト取付部において前記上下一対のアンカ部材のうち上側のアンカ部材と前後に並んで設けられ、前記リンフォースインナの前記前壁と後壁との間の部位と前記アウタパネル部とを互いに締結する結合用ボルトとを具備している。シートベルトに大きな入力があった時に、その入力はシートベルトアンカブラケットを介してインナパネルを変形させる方向に加わるとともに、シートベルトアンカブラケットに溶接されているリンフォースインナを介して結合用ボルトに伝わり、さらにアウタパネル部にも伝わる。これにより、インナパネルとアウタパネル部とシートベルトアンカブラケットおよびリンフォースインナ等が一体となって入力に対抗するようになり、シートベルト取付部の変形が抑制される。一方、ピラー側面方向からの入力に対しては、アウタパネル部とリンフォースインナおよびインナパネル等が一体となって荷重を受けるためピラーの変形が抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１の実施形態のピラー構造１０について、図１から図４を参照して説明する。
図１に示す自動車の車体１１の側部には、この発明に係るピラー構造１０を有するセンタピラー１２が設けられている。センタピラー１２の前側にフロントドア用の開口部１３が形成され、センタピラー１２の後側にリヤドア用の開口部１４が形成されている。フロント側の開口部１３にはフロントドア１５（図３に一部のみ図示する）が装着され、リヤ側の開口部１４にはリヤドア１６（一部のみ図示する）が装着される。図２は、センタピラー１２の上部を車内側から見たものである。このピラー構造１０は、センタピラー１２の上部に、下記アンカナット３５等を含むシートベルト取付部１７を備えている。
【００１０】
図３に示すようにセンタピラー１２は、車内側に設けるインナパネル２０と、車外側に設けるアウタパネル２１とを有している。そしてアウタパネル２１の外面側にドア１５等が艤装される。アウタパネル２１は、その内面側に設ける補強用のリンフォースアウタ２２と共にアウタパネル部２３を構成している。インナパネル２０とアウタパネル部２３とは、各々の前後端部などがスポット溶接等によって接合・固定されている。図３中の符号２４はその接合部（溶接部）を示している。そしてインナパネル２０とアウタパネル部２３との間に袋状の閉断面が形成されている。これらのパネル２０，２１やリンフォースアウタ２２は、鋼板等の金属板のプレス成形品である。
【００１１】
インナパネル２０とアウタパネル部２３によって形成される閉断面の内側に、シートベルトアンカブラケット３０と、リンフォースインナ３１が設けられている。シートベルトアンカブラケット３０は、インナパネル２０の裏面側（車両外側）に設けられている。このシートベルトアンカブラケット３０やリンフォースインナ３１も鋼板等の金属板のプレス成形品である。
【００１２】
図４に示すように、シートベルトアンカブラケット３０の上下２個所に、この発明でいうアンカ部材として機能するアンカナット３５が溶接等によって固定されている。このアンカナット３５にボルト３６をねじ込むことにより、シートベルトの上部を支持するためのショルダーベルトアンカ３７が固定される。インナパネル２０にはボルト３６を通すための孔３８が形成されている。なお、図４に示すようなショルダーベルトアンカ３７を用いる代りに、スルーアンカ固定用のボルトを直接アンカナット３５にねじ込むようにしてもよい。
【００１３】
シートベルトアンカブラケット３０の前部と後部に折曲げ縁４０，４１が形成されており、これら折曲げ縁４０，４１を、リンフォースインナ３１の前壁４２と後壁４３とにアーク溶接等によって固定するようにしている。図３中の符号４４はその溶接部を示している。
【００１４】
図３に示すようにリンフォースインナ３１はハット形の断面を有している。すなわちリンフォースインナ３１の前壁４２と後壁４３とが主部５０によってつながれ、かつ、前壁４２と後壁４３にそれぞれフランジ部５１，５２が形成されている。このリンフォースインナ３１とシートベルトアンカブラケット３０が前記溶接部４４等において互いに溶接されることにより、両者間に袋状の閉断面が形成されている。そしてこのリンフォースインナ３１は、フランジ部５１，５２などがスポット溶接等によってインナパネル２０の裏面に固定される。図３中の符号５３はその溶接部を示している。
【００１５】
図３に示すようにアウタパネル２１とリンフォースアウタ２２とリンフォースインナ３１とは、互いに厚み方向に重ねた状態で、結合用ボルト６０とナット６１によって締結される。アウタパネル２１とリンフォースアウタ２２およびリンフォースインナ３１には、それぞれ結合用ボルト６０を挿入する孔６２が形成されている。インナパネル２０とシートベルトアンカブラケット３０には、結合用ボルト６０を通す際などに利用する作業孔６５，６６が形成されている。
【００１６】
上記構成のピラー構造１０は、シートベルトに大きな入力があった時に、その入力がシートベルトアンカブラケット３０を介してインナパネル２０を変形させる方向に加わるとともに、その入力がシートベルトアンカブラケット３０に固定されているリンフォースインナ３１に伝わり、さらに結合用ボルト６０とナット６１を介してアウタパネル部２３にも入力する。
【００１７】
これにより、インナパネル２０とアウタパネル部２３とシートベルトアンカブラケット３０およびリンフォースインナ３１等が一体となって入力に対抗するようになり、シートベルト取付部１７の変形が抑制され、スポット溶接部２４への入力が低減する。一方、センタピラー１２の側面方向からの入力に対してもアウタパネル部２３とリンフォースインナ３１およびインナパネル２０等が一体となって荷重を受けるため、センタピラー１２の変形が抑制される。
【００１８】
なお、図５に示す第２の実施形態は、アウタパネル２１の外側にピラーカバー７０のインナパネル７０ａを重ね、結合用ボルト６０とナット６１によってピラーカバー７０をセンタピラー１２に固定している。この場合、ナット６１は予めピラーカバー７０のインナパネル７０ａに固定されており、結合用ボルト６０を作業孔６５，６６からナット６１にねじ込むようにしている。それ以外の構成は前述の第１の実施形態と同様であるため、両者に共通の部位に共通の符号を付して説明は省略する。
【００１９】
この第２の実施形態（図５）のピラー構造１０は、シートベルトに大きな入力があった時に、その入力がシートベルトアンカブラケット３０を介してインナパネル２０を変形させる方向に加わるとともに、その入力がリンフォースインナ３１と結合用ボルト６０およびナット６１を介して、アウタパネル部２３とピラーカバー７０にも伝達される。
【００２０】
これにより、インナパネル２０とアウタパネル部２３とシートベルトアンカブラケット３０とリンフォースインナ３１およびピラーカバー７０等が一体となって入力に対抗するようになり、シートベルト取付部１７の変形が抑制され、スポット溶接部２４への入力も低減する。一方、センタピラー１２の側面方向からの入力に対しては、ピラーカバー７０とアウタパネル部２３とリンフォースインナ３１およびインナパネル２０等が一体となって荷重を受けるため、センタピラー１２の変形が抑制される。
【００２１】
なお、この発明を実施するに当たって、インナパネルやアウタパネル部をはじめとして、リンフォースやシートベルトアンカブラケットあるいは結合用ボルトなど、この発明を構成する各要素をそれぞれ適宜に変形して実施できることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１に記載したピラー構造によれば、シートベルトに大きな入力があった時にその入力をインナパネルとアウタパネル部とで受け止めることができ、シートベルト取付部の過剰な変形を抑制することができ、パネルのスポット溶接部などへの入力も低減する。この発明のピラー構造はピラーの側面方向から加わる荷重に対しても大きな強度を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態のピラー構造を備えた車両の一部の斜視図。
【図２】 図１に示された車両のセンタピラーの上部を車体の内側から見た側面図。
【図３】 図２中のＦ３−Ｆ３線に沿うセンタピラーの横断面図。
【図４】 図２に示されたセンタピラーを構成するパネル等の斜視図。
【図５】 本発明の第２の実施形態を示すセンタピラーの横断面図。
【図６】 従来のピラー構造の一例を示すセンタピラーの横断面図。
【符号の説明】
１０…ピラー構造
１２…ピラー
１７…シートベルト取付部
２０…インナパネル
２１…アウタパネル
２２…リンフォースアウタ
２３…アウタパネル部
３０…シートベルトアンカブラケット
３１…リンフォースインナ
３５…アンカナット（アンカ部材）
６０…結合用ボルト
６１…ナット
Claims (1)
- シートベルト取付部を有するインナパネルとアウタパネル部から構成され、各々の前後端部を接合して閉断面を形成する車両のピラー構造であって、
前記シートベルト取付部のインナパネルの車両外側に設けられかつシートベルト取付用の上下一対のアンカ部材を有するシートベルトアンカブラケットと、
前記上下一対のアンカ部材に固定されるショルダーベルトアンカと、
前記シートベルトアンカブラケットの前部と後部の溶接部において前壁と後壁が溶接されたリンフォースインナと、
前記シートベルト取付部において前記上下一対のアンカ部材のうち上側のアンカ部材と前後に並んで設けられ、前記リンフォースインナの前記前壁と後壁との間の部位と前記アウタパネル部とを互いに締結する結合用ボルトと、
を具備したことを特徴とする車両のピラー構造。
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1999
- 1999-03-25 JP JP08144099A patent/JP3887987B2/ja not_active Expired - Fee Related
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