JP6919921B2 - ディスクロック装置 - Google Patents

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Description

本発明は、安全なブレーキに関し、具体的には、ディスクを安全に制動するためのディスクロック装置である。
ディスク側に用いられる既存の安全なブレーキは、大型で、占有スペースが大きく、取り付けが困難であり、この問題を解決するために、出願人は、対向して配置された二つのフレームを備えたディスクロック装置(中国特許出願公開第105480890号明細書)を先に特許出願している。ディスクロック装置は、二つのフレームの間にディスクを挟持するためのチャックギャップがあり、それぞれのフレーム中にブレーキクランプが設けられる。二つのフレームにおけるブレーキクランプのクランプ面は対向し、ブレーキクランプのクランプ面に摩擦プレートが設けられる。二つのブレーキクランプは複合楔状体を構成し、二つのフレームは複合楔状体を係止する複合楔状溝を構成する。フレーム上に引張りばねが設けられ、引張りばねは、フレーム内のブレーキクランプに接続され、ブレーキクランプをその裏面がフレームの内縁に当たるように引っ張る。このようなディスクロック装置は、小型で、既存の様々な巻上げクレーンのブレーキディスクに取り付けやすく、楔状構造によって大トルクのディスクを緊急制動することができる。
しかしながら、このようなディスクロック装置は、大トルクで制動するときに装置が稀に変形し、ブレーキディスクがロックされないなどの使用上の特定の欠点を有し、また、ブレーキディスクが偏心回転すると、誤制動が発生してしまい、これにより、ディスクロック装置の信頼性が低下する可能性がある。
本発明の目的は、既存のディスクロック装置の信頼性が低いという問題を解決するために、信頼性の高いディスクロック装置を提供することにある。
本発明の目的は、ベースと、ブレーキクランプと、クランプ壁付勢機構と、フロントフェンダと、ブレーキトリガー機構と、を備えるディスクロック装置によって達成される。
前記ベースは、底板と、前記底板に一体に設けられた二つの側面縦板とを備え、二つの前記側面縦板は対向して配置され、その内壁はいずれも横方向の斜面であり、二つの前記側面縦板の間に大きい先端開口と小さい後端開口を有する楔状溝が形成され、前記側面縦板にブレーキトリガー機構を穿設する取付穴がある。
前記ブレーキクランプは、並列されて二つあり、前記ベースで二つの前記側面縦板の間に形成された楔状溝内に配置され、前記ブレーキクランプのクランプ面に摩擦プレートが設けられ、前記ブレーキクランプの裏面は横方向の斜面であり、ブレーキクランプ本体を楔状体に形成させ、前記ブレーキクランプの裏面にはブレーキプッシュロッドが挿入される横方向滑り溝がある。
前記クランプ壁付勢機構は、二つの前記ブレーキクランプの前部を横方向に弾性的に付勢する前付勢機構と、二つの前記ブレーキクランプの後部を横方向に弾性的に付勢する後付勢機構とを備えている。
楔状溝内のブレーキクランプの先端口からの離脱を抑制するための前記フロントフェンダは、前記ベースの楔状溝の先端口に固定されている。
前記ブレーキトリガー機構は、圧縮ばねを介してブレーキプッシュロッドに接続され、前記側面縦板の前記取付穴に取り付けられ、前記ブレーキプッシュロッドは前記取付穴を貫通し、その先端部は側面縦板内壁での穴口を突き抜けてブレーキクランプの前記横方向滑り溝内に突き当てられている。
本発明は、前記側面縦板の上端に横方向に設けられ、前記ブレーキクランプの楔状溝頂部からの離脱を抑制するための制限カバーをさらに備え、前記制限カバーの内側端縁は、ブレーキディスクの振れを制限して、ブレーキディスクの振れによる誤制動を防止するために、制限カバーの位置する側の前記ブレーキクランプが初期位置にあるときのクランプ面を超えている。
本発明は、その板面に複数のニードルが列状に配置されたL型屈曲板であるニードル列をさらに備え、前記ブレーキクランプに対して滑り支持を提供するための前記ニードル列は、ブレーキクランプとベース楔状溝との間の滑り摩擦を減少させるために、ベース楔状溝の側壁及び溝底面に当接している。
本発明は、前記ニードル列の先端に引張りばねが接続され、前記引張りばねの他端は締付ねじを介して前記フロントフェンダに固定されている。
前記前付勢機構は、支持棒と、前記支持棒に覆設されたトップスプリングとを備え、前記支持棒の両端は前記ブレーキクランプのクランプ面の先端寄りの位置に開けられた挿通穴に挿通され、前記支持棒の直径は前記挿通穴の直径よりも小さく、前記トップスプリングの両端は前記ブレーキクランプのクランプ面に突き当てられている。
前記挿通穴は、前記ブレーキクランプのクランプ面の先端下部寄りの位置に開口され、それにより、前付勢機構は二つのブレーキクランプの間のブレーキディスクチャンネルを避け、巻上機等のクレーンの通常動作を保証する。前記挿通穴の中心線は、ブレーキクランプのクランプ面に対して垂直であり、前記挿通穴の深さは、二つのブレーキクランプが締め付け制動位置にあるときに前記支持棒が軸方向の移動余裕を持つように制御される。このように、支持棒がブレーキクランプに押し当てられてブレーキディスクをクランプできないという状況を回避することができる。
前記後付勢機構は、U字型バネフォークであり、前記U字型バネフォークの二つの延出端は前方に角度を付けたプラグに折り曲げられ、前記プラグはブレーキクランプ後端面に開口された差込穴に差し込まれている。
本発明は、前記ブレーキクランプの先端面に解放用ネジ穴があって、前記フロントフェンダの板面に前記解放用ネジ穴の位置に対向する解放用穴がある。
安全ブレーキ時にブレーキクランプとブレーキプッシュロッド先端との間の摩擦抵抗を低減するために、前記ブレーキプッシュロッドの先端に軸受け又はローラが設けられている。
本発明は、基材及び楔状溝の形成部材として高強度の剛体ベースを採用し、ブレーキトリガー機構、クランプ壁付勢機構、フロントフェンダ、制限カバー及びニードル列の相乗効果で、ブレーキクランプの柔軟な移動、確実な制動及びブレーキディスクの偏心への阻止が実現される。それにより、装置の変形がなくなり、ブレーキディスクの偏心回転による誤制動が回避され、装置の信頼性が大幅に向上し、規格の要件を満たし、実際の製品化を図り、安全ブレーキの普及に適用することができる。
本発明は、ブレーキトリガー機構を利用してブレーキクランプに正の付勢力を加え、ブレーキクランプ上の摩擦プレートをディスクの表面に貼り付け、ディスクの表面との間に形成される摩擦力によって、複合楔状構造を有する二つのブレーキクランプをベース楔状溝の小端開口に進入させることで、ディスクを迅速に締め付けて緊急制動させるという目的を達成する。
本発明に係るディスクロック装置は、構造が簡単で占有スペースが小さく、巻上げクレーンのディスク側に実装しやすく、大トルクディスクの安定で確実な制動が可能である。既存の巻上げクレーンは、安全ブレーキの取り付け位置がないという問題を解決し、またその場所によってディスク側に安全ブレーキを実装しにくいまたは実装できないという問題を効果的に解決する。
本発明の構造概略図である。
本発明に係るディスクロック装置は、図1に示すように、ベース2と、ブレーキクランプ7と、クランプ壁付勢機構と、ニードル列13と、フロントフェンダ3と、制限カバー1及びブレーキトリガー機構10等の部分を備えている。
ベース2は、底板21及び二つの対向して配置された厚肉の側面縦板22を備える。底板21及び二つの側面縦板22は高強度の低炭素鋼で一体成形されているので、最大限の剛性が維持される。二つの側面縦板22の内壁はいずれも横方向の斜面であり、二つの側面縦板22の間に、大きい先端開口と小さい後端開口を有する楔状溝を形成させる。側面縦板22にはブレーキトリガー機構を穿設する取付穴がある。当該取付穴は段付きの円形穴であり、ブレーキトリガー機構10は当該取付穴内に取り付けられる。
ブレーキクランプ7は対称的に二つあり、ブレーキクランプ7の裏面は横方向の斜面であり、ブレーキクランプ本体を楔状体に形成させる。二つのブレーキクランプ7は、ベース2で二つの側面縦板22の間に形成された楔状溝に並列に配置され、二つのブレーキクランプの間は平行のブレーキディスクチャンネルである。ブレーキクランプ7のクランプ面に摩擦プレート4が設けられ、ブレーキクランプ7の裏面には横方向滑り溝71がある。
ブレーキトリガー機構10は、圧縮ばねを介してブレーキプッシュロッド12に接続される。ブレーキトリガー機構10は、電磁石、油圧装置又は空気圧装置等であってもよく、停電トリガー又は通電トリガーの運転モードを採用することができる。ブレーキトリガー機構10は、側面縦板22の外側から取付穴に挿入される。ブレーキプッシュロッド12は、取付穴を貫通し、その先端は側面縦板22内壁での穴口を突き抜けてブレーキクランプ7の横方向滑り溝71に当接する。安全ブレーキ時にブレーキクランプ7とブレーキプッシュロッド先端との間の摩擦抵抗を低減するために、ブレーキプッシュロッド12の先端には軸受け11が設けられるが、ローラ等を配置することもできる。
クランプ壁付勢機構は、二つのブレーキクランプの前部を横方向に弾性的に付勢する前付勢機構と、二つのブレーキクランプの後部を横方向に弾性的に付勢する後付勢機構とを備える。
前付勢機構は、支持棒6と、支持棒6に嵌着されたトップスプリング5とを備え、支持棒6の両端は、ブレーキクランプ7のクランプ面の先端寄りの位置に開けられた挿通穴に挿通され、支持棒6に軸方向の移動余裕を持たせるように、支持棒6の直径を挿通穴の直径よりも小さくする。トップスプリング5の両端は、ブレーキクランプ7の先端が側面縦板22に当接するようにブレーキクランプ7のクランプ面に突き当てられる。ブレーキクランプ7の挿通穴の中心線は、ブレーキクランプのクランプ面に対して垂直であり、挿通穴の深さは、二つのブレーキクランプが締め付け制動位置にあるときに、支持棒6が軸方向の移動余裕を持つように制御される。この挿通穴は、ディスクロック装置におけるブレーキディスクの作業チャンネルを避けるように、ブレーキクランプ7のクランプ面の先端下部寄りの位置に開口される。
後付勢機構はU字型バネフォーク9であり、U字型バネフォーク9の二つの延出端は前方に角度を付けたプラグに折り曲げられる。ブレーキクランプ7の後端面に差込穴があって、一方のプラグが一方のブレーキクランプ7で差込穴に差し込まれ、U字型バネフォーク9の弾性復帰拡張機能を利用することで、ブレーキクランプ7の後端を側面縦板22に当接させることができる。
クランプ壁付勢機構は、ブレーキクランプの壁に対する弾性的な付勢を実現するので、ブレーキクランプの状態を安定させ、しかも両ブレーキクランプの間のブレーキディスクチャンネルを順調にすることができ、誤制動の発生を避けることに役立つ。また、クランプ壁付勢機構における前付勢機構は、ブレーキクランプの非同期現象による安全ブレーキの不具合の発生を回避するために、二つのブレーキクランプ7を同期して移動させる機能も有する。
楔状溝内のブレーキクランプ7を阻止し、ブレーキクランプの楔状溝の先端口からの離脱を抑制するためのフロントフェンダ3は、ベース2の楔状溝の先端口に固定される。フロントフェンダ3は、図1に示す中間ギャップを有するプレート全体であってもよく、中央で切断された二つの対称本体であってもよい。フロントフェンダ3の中間ギャップ又は間隔の幅は、ブレーキディスクに対して回転作業空間を提供するために、ブレーキディスクの厚さよりも大きい。フロントフェンダ3の下部には固定穴33があって、ベース2の先端面には固定ネジ穴23が対向して開口され、固定ボルトを用いてフロントフェンダ3をベース楔状溝の先端口に固定することができる。
制限カバー1は、側面縦板21の上端縁内側に設けられベース2と一体に形成されたコーニスであってもよく、別体のカバーであってもよい。図1に示す制限カバー1は二枚の細長い軟質金属板(例えば銅板等)からなり、それぞれの制限カバー1は一方の側面縦板21の上端縁頂面に固定される。制限カバー1はその内端に銅ストリップが貼り付けられた金属板であってもよい。それぞれの制限カバー1は締結具で一方の側面縦板22の上端縁に固定され、制限カバー1は内側に張り出し、その内側端縁はベースの楔状溝の上方に覆われ、それによりブレーキクランプを阻止し、ブレーキクランプの楔状溝の頂部からの離脱を抑制する。また、制限カバー1の内側への張り出しの度合いは、内側端縁が当該制限カバーの位置する側のブレーキクランプが初期位置にあるときのクランプ面を超える(但し、ブレーキクランプが作動位置にあるときのクランプ面を超えることができない)ように設定される。その役割としては、内側端縁によってブレーキディスクの回転振れを制限し、ブレーキディスクがヨー回転してブレーキクランプ7に触れることに起因する誤制動を防止することである。
ベース楔状溝内には、さらにニードル列13が設けられる。ニードル列13はL型屈曲板であり、その板面に3列のニードル、つまり、ブレーキクランプの後壁を支持するための側壁に2列、及びブレーキクランプの底面を支持するための底面に1列が設けられる。ニードル列13は、ブレーキクランプ2に対して十分かつ効果的な滑り支持を提供して、ブレーキクランプ7と楔状溝内壁との間の摩擦抵抗を減少させるように、ベース楔状溝の側壁及び溝底面に当接する。ニードル列13の側壁の上下の2列のニードルの間の板面には、ブレーキプッシュロッド12をニードル列に貫通するための水平ストリップ穴がある。ニードル列13の先端に引張りばね14が取り付けられ、引張りばね14の先端は締付ねじ8を介してフロントフェンダ3に固定される。具体的な固定方法としては、フロントフェンダ3の板面に貫通した引張りばね用位置決め穴32があって、フロントフェンダ3の側端縁に締付ねじを穿設するためのネジ穴があって、当該ネジ穴が引張りばね用位置決め穴32に連通し、ネジ穴から締付ねじを螺合させ、引張りばね先端のプルリングを装着してから、ネジ穴に締め込んで、引張りばね14の先端を位置決めすることができる。引張りばねを設置する目的は、ニードル列13を弾性的に引張り、ブレーキクランプの移動に伴ってニードル列13が楔状溝の後端口から離脱することを防止することである。また解放操作時に自動復帰が可能である。
通常の場合、ブレーキトリガー機構10は圧縮ばねを押し、ブレーキプッシュロッド12はブレーキクランプ2をトリガーせず、ブレーキディスクのディスクエッジは二つのブレーキクランプの間の作業チャンネルを正常に通過する。(巻上機のブレーキ故障等の)緊急事態が発生すると、システムは本ディスクロック装置の作動電源を切断する信号を送り、ブレーキトリガー機構10は圧縮ばねを解放し、ブレーキプッシュロッド12は、圧縮ばねによって前へ迅速に押し出され、ブレーキクランプ7をブレーキディスクに押し付け、高速回転するブレーキディスクはブレーキクランプとの間の摩擦力によって、ブレーキクランプ7を楔状溝の小さい端開口の方向へ移動させ、二つの下楔状の運動状態で横方向に相対運動するブレーキクランプ2によって迅速に締め付けられ、それにより緊急制動の目的を達成する。
ブレーキクランプ7の先端面にはさらに二つの解放用ネジ穴72があって、フロントフェンダ3の板面には解放用ネジ穴の位置に対向する解放用穴31がある。ブレーキクランプ2がブレーキディスクを締め付けた後、手動操作によって、解放ボルトを用いてブレーキクランプ7の解放用ネジ穴に貫入し、解放ボルトを連続的に捩じ込む過程で、ブレーキクランプ2を強制的に引き戻すことができるので、締め付けられたディスクロック装置が開放され、解放動作が実現される。このような解放方法は非常に簡単で、メンテナンス作業員は、学習しやすく、操作しやすい。
[付記]
[付記1]
ベースと、ブレーキクランプと、クランプ壁付勢機構と、フロントフェンダと、ブレーキトリガー機構と、を備え、
前記ベースは、底板と、前記底板に一体に設けられた二つの側面縦板とを備え、二つの前記側面縦板は対向して配置され、その内壁はいずれも横方向の斜面であり、二つの前記側面縦板の間に大きい先端開口と小さい後端開口を有する楔状溝が形成され、前記側面縦板にブレーキトリガー機構を穿設する取付穴があり、
前記ブレーキクランプは、並列されて二つあり、前記ベースで二つの前記側面縦板の間に形成された楔状溝内に配置され、前記ブレーキクランプのクランプ面に摩擦プレートが設けられ、前記ブレーキクランプの裏面は横方向の斜面であり、ブレーキクランプ本体を楔状体に形成させ、前記ブレーキクランプの裏面にはブレーキプッシュロッドが挿入される横方向滑り溝があり、
前記クランプ壁付勢機構は、二つの前記ブレーキクランプの前部を横方向に弾性的に付勢する前付勢機構と、二つの前記ブレーキクランプの後部を横方向に弾性的に付勢する後付勢機構とを備え、
楔状溝内のブレーキクランプの先端口からの離脱を抑制するための前記フロントフェンダは、前記ベースの楔状溝の先端口に固定され、
前記ブレーキトリガー機構は、圧縮ばねを介してブレーキプッシュロッドに接続され、前記側面縦板の前記取付穴に取り付けられ、前記ブレーキプッシュロッドは前記取付穴を貫通し、その先端部は側面縦板内壁での穴口を突き抜けてブレーキクランプの前記横方向滑り溝内に突き当てられていることを特徴とする、
ディスクロック装置。
[付記2]
前記側面縦板の上端に横方向に設けられ、前記ブレーキクランプの楔状溝頂部からの離脱を抑制するための制限カバーをさらに備え、前記制限カバーの内側端縁は、ブレーキディスクの振れを制限するために、制限カバーの位置する側の前記ブレーキクランプが初期位置にあるときのクランプ面を超えていることを特徴とする、
付記1に記載のディスクロック装置。
[付記3]
その板面に複数のニードルが列状に配置されたL型屈曲板であるニードル列をさらに備え、前記ブレーキクランプに対して滑り支持を提供するための前記ニードル列は、ベース楔状溝の側壁及び溝底面に当接していることを特徴とする、
付記1に記載のディスクロック装置。
[付記4]
前記ニードル列の先端に引張りばねが接続され、前記引張りばねの他端は締付ねじを介して前記フロントフェンダに固定されていることを特徴とする、
付記3に記載のディスクロック装置。
[付記5]
前記前付勢機構は、支持棒と、前記支持棒に嵌着されたトップスプリングとを備え、前記支持棒の両端は前記ブレーキクランプのクランプ面の先端寄りの位置に開けられた挿通穴に挿通され、前記支持棒の直径は前記挿通穴の直径よりも小さく、前記トップスプリングの両端は前記ブレーキクランプのクランプ面に突き当てられていることを特徴とする、
付記1に記載のディスクロック装置。
[付記6]
前記挿通穴は、前記ブレーキクランプのクランプ面の先端下部寄りの位置に開口され、前記挿通穴の中心線は、ブレーキクランプのクランプ面に対して垂直であり、前記挿通穴の深さは、二つのブレーキクランプが締め付け制動位置にあるときに前記支持棒が軸方向の移動余裕を持つように制御されていることを特徴とする、
付記5に記載のディスクロック装置。
[付記7]
前記後付勢機構は、U字型バネフォークであり、前記U字型バネフォークの二つの延出端は前方に角度を付けたプラグに折り曲げられ、前記プラグはブレーキクランプ後端面に開口された差込穴に差し込まれていることを特徴とする、
付記1に記載のディスクロック装置。
[付記8]
前記ブレーキクランプの先端面に解放用ネジ穴があって、前記フロントフェンダの板面に前記解放用ネジ穴の位置に対向する解放用穴が開口されていることを特徴とする、
付記1−7のいずれか1つに記載のディスクロック装置。
[付記9]
前記ブレーキプッシュロッドの先端に軸受け又はローラが設けられていることを特徴とする、
付記1−7のいずれか1つに記載のディスクロック装置。
1…制限カバー、2…ベース、21…底板、22…側面縦板、23…固定ネジ穴、3…フロントフェンダ、31…解放用穴、32…引張りばね用位置決め穴、33…固定穴、4…摩擦プレート、5…トップスプリング、6…支持棒、7…ブレーキクランプ、71…横方向滑り溝、72…解放用ネジ穴、8…締付ねじ、9…U字型バネフォーク、10…ブレーキトリガー機構、11…軸受け、12…ブレーキプッシュロッド、13…ニードル列、14…引張りばね。

Claims (8)

  1. ベースと、ブレーキクランプと、クランプ壁付勢機構と、フロントフェンダと、ブレーキトリガー機構と、を備え、
    前記ベースは、底板と、前記底板に一体に設けられた二つの側面縦板とを備え、二つの前記側面縦板は対向して配置され、その内壁はいずれも横方向の斜面であり、二つの前記側面縦板の間に大きい先端開口と小さい後端開口を有する楔状溝が形成され、前記側面縦板にブレーキトリガー機構を穿設する取付穴があり、
    前記ブレーキクランプは、並列されて二つあり、前記ベースで二つの前記側面縦板の間に形成された楔状溝内に配置され、前記ブレーキクランプのクランプ面に摩擦プレートが設けられ、前記ブレーキクランプの裏面は横方向の斜面であり、ブレーキクランプ本体を楔状体に形成させ、前記ブレーキクランプの裏面にはブレーキプッシュロッドが挿入される横方向滑り溝があり、
    前記クランプ壁付勢機構は、二つの前記ブレーキクランプの前部を横方向に弾性的に付勢する前付勢機構と、二つの前記ブレーキクランプの後部を横方向に弾性的に付勢する後付勢機構とを備え、
    楔状溝内のブレーキクランプの先端口からの離脱を抑制するための前記フロントフェンダは、前記ベースの楔状溝の先端口に固定され、
    前記ブレーキトリガー機構は、圧縮ばねを介してブレーキプッシュロッドに接続され、前記側面縦板の前記取付穴に取り付けられ、前記ブレーキプッシュロッドは前記取付穴を貫通し、その先端部は側面縦板内壁での穴口を突き抜けてブレーキクランプの前記横方向滑り溝内に突き当てられていることを特徴とし、
    その板面に複数のニードルが列状に配置されたL型屈曲板であるニードル列をさらに備え、前記ブレーキクランプに対して滑り支持を提供するための前記ニードル列は、ベース楔状溝の側壁及び溝底面に当接していることを特徴とする、
    ィスクロック装置。
  2. 前記側面縦板の上端に横方向に設けられ、前記ブレーキクランプの楔状溝頂部からの離脱を抑制するための制限カバーをさらに備え、前記制限カバーの内側端縁は、ブレーキディスクの振れを制限するために、制限カバーの位置する側の前記ブレーキクランプが初期位置にあるときのクランプ面を超えていることを特徴とする、
    請求項1に記載のディスクロック装置。
  3. 前記ニードル列の先端に引張りばねが接続され、前記引張りばねの他端は締付ねじを介して前記フロントフェンダに固定されていることを特徴とする、
    請求項に記載のディスクロック装置。
  4. 前記前付勢機構は、支持棒と、前記支持棒に嵌着されたトップスプリングとを備え、前記支持棒の両端は前記ブレーキクランプのクランプ面の先端寄りの位置に開けられた挿通穴に挿通され、前記支持棒の直径は前記挿通穴の直径よりも小さく、前記トップスプリングの両端は前記ブレーキクランプのクランプ面に突き当てられていることを特徴とする、
    請求項1に記載のディスクロック装置。
  5. 前記挿通穴は、前記ブレーキクランプのクランプ面の先端下部寄りの位置に開口され、前記挿通穴の中心線は、ブレーキクランプのクランプ面に対して垂直であり、前記挿通穴の深さは、二つのブレーキクランプが締め付け制動位置にあるときに前記支持棒が軸方向の移動余裕を持つように制御されていることを特徴とする、
    請求項に記載のディスクロック装置。
  6. 前記後付勢機構は、U字型バネフォークであり、前記U字型バネフォークの二つの延出端は前方に角度を付けたプラグに折り曲げられ、前記プラグはブレーキクランプ後端面に開口された差込穴に差し込まれていることを特徴とする、
    請求項1に記載のディスクロック装置。
  7. 前記ブレーキクランプの先端面に解放用ネジ穴があって、前記フロントフェンダの板面に前記解放用ネジ穴の位置に対向する解放用穴が開口されていることを特徴とする、
    請求項1−のいずれか1項に記載のディスクロック装置。
  8. 前記ブレーキプッシュロッドの先端に軸受け又はローラが設けられていることを特徴とする、
    請求項1−のいずれか1項に記載のディスクロック装置。
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