JPH01283425A - もどり止めねじ部品 - Google Patents

もどり止めねじ部品

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Publication number
JPH01283425A
JPH01283425A JP63110300A JP11030088A JPH01283425A JP H01283425 A JPH01283425 A JP H01283425A JP 63110300 A JP63110300 A JP 63110300A JP 11030088 A JP11030088 A JP 11030088A JP H01283425 A JPH01283425 A JP H01283425A
Authority
JP
Japan
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teeth
detent
crest
workpiece
bolt
Prior art date
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Pending
Application number
JP63110300A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard C Landt
リチャード・シー・ランド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SPS Technologies LLC
Original Assignee
SPS Technologies LLC
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Filing date
Publication date
Application filed by SPS Technologies LLC filed Critical SPS Technologies LLC
Publication of JPH01283425A publication Critical patent/JPH01283425A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/282Locking by means of special shape of work-engaging surfaces, e.g. notched or toothed nuts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S411/00Expanded, threaded, driven, headed, tool-deformed, or locked-threaded fastener
    • Y10S411/955Locked bolthead or nut
    • Y10S411/956Automatic base clutch
    • Y10S411/957Biting tooth
    • Y10S411/959Bolt- or nut-carried

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 ■互が 本発明は、もどり止めねじ部品に関し、ことにぴったり
ねじ付けられた後でねじ部品が自然にゆるむことのない
ように抵抗を与える鋸歯付き当接表面を有するボルト、
ナツト、座金等に関する。
本発明のもどり止めねじ部品は比較的やわらかな当接表
面を有する加工品に使用すると有利であり、その場合、
加工品の表面を傷付けることを少なくすることができる
従来技術 ねじ部材により結合される継手における重要な問題は、
ボルトからナツトが扱けるとか、ナツトまたは他の内ね
じ部材からボルトが抜けるために、継手が分離する可能
性である。一般に、継手が振動を受ける時にこれが生ず
る可能性がある。
ねじ部材の自然の弛みを無くすか、または減するために
、今迄、様々な提案が為された。この好ましくない結果
が生じ得る用途は種々様々であるから、多くの異なる型
式のもどり止め装置が開発された。一つの行き方は、組
合うねじ部の間の相対運動に対する抵抗よりも、ねじ部
品とそれが取付けられる加工品との間の相対運動に対す
る抵抗の方が大きくなるように、ねじ部品の当接表面を
処理することであった。その結果、組合うねじ部の間の
回転に対する抵抗は、ねじ部品が相互に対して回転する
か否かを決定する限界要素ではなくなった。
これらのねじ部品の重要な一つの要件は、「オフ」トル
ク(締付けられたねじ部品を弛めるのに要するトルク)
が、「オン」トルク(ねじ部品を適切に締付けるのに要
するトルク)よりも大きいことである。
大抵の場合、これらのねじ部品の当接表面に鋸歯が切ら
れている、つまりねじ部品と加工品との相対回転に抵抗
するように加工品に喰い込むように配置された歯等が設
けられているから、これらねじ部品を締付けたり、取外
したりする際に、加工品の当接表面に何らかの損傷が生
ずる。このような損(nは加工品を弱めることになる。
よって、これらねじ部品の第2の重要な要件は、加工品
の損(nの影響を最少限にすることである。
一般に、当接表面にもどり止め特性を具えた、大抵の従
来のねじ部品は上記の要件を同時に満たすことができな
い。「オフ」トルク対「オン」トルク比にすぐれた、今
日入手し得るこれらのねじ部品は、加工品を大幅に弱め
るような程度まで加工品に喰い込む、ノツチ効果(応力
集中の発生)はよくある結果であり、締付けられた部品
の疲労破壊を生ずることがある。加工品の厚さが減する
につれて、この問題はより深刻となる。加工品に与える
悪影響が少ない、今日入手し得るねじ部品は「オフ」ト
ルクが不充分である。
等しく譲渡された米国特許用3.605.845号に開
示されるねじ部品では、この型式の従来のねじ部品の欠
点が克服されている。この特許は、ねじ部品と加工品の
間の不意の回転に対する抵抗を与え、しかも、ねじ部品
の当接表面が接触する加工品表面の傷を最少限にする、
もどり止めねじ部品を開示する。これは、複数の放射状
に配設された鋸歯の回りに滑らかな表面の環を設け、こ
の環は加工品に係合する時に鋸歯がそれ以上喰い込むの
を防いで、m歯の喰い込み日を制御するようにして、達
成される。
同様の改良されたねじ部品は等しく譲渡された米国特許
用3.825.051号にも開示される。この特許は、
6角頭のような多角形の加工品当接表面を有するもどり
止めねじ部品を開示し、この場合、環状部分の中に鋸歯
状部分が形成されて、多角形の隣合せの平坦部を横切っ
て円周方向に不連続で、面が滑らかな外方当接表面が形
成されるようになっている。
よって、ねじ部品の当接表面にもどり止め磯構が含まれ
、また加工品へのねじ部品の喰い込み債を制御するため
に、もどり止め様横の中に応力規制形態が設けられてい
る、新しい改良されたもどり止めねじ部品を与えること
が本発明の一目的である。
ねじ部品と加工品の間の不意の回転に対する抵抗を増し
、しかも、ねじ部品が接触する加工品表面の損傷を最少
限にする、この型式のもどり止めねじ部品を与えること
が本発明のいま一つの目的である。
構造が比較的簡単で製作費が安い、もどり止めねじ部品
を与えることが本発明のさらに一つの目的である。
発  明  の  概  要 本発明のもどり止めねじ部品は、複数の鋸歯をもつ当接
表面を有する。鋸歯はねじ部品の縦@線と同軸の円筒面
にそって見た時に、歯の外観を有する。2つの歯の間に
複数の中間表面がある。中間表面の歯に対する高さは、
歯の山頂と谷底の中間である。一つの望ましい実施例に
おいて、歯の山頂に始まり締付は方向に下方に、中間表
面を形成する中間高さまで続く傾斜面と、中間表面から
歯の谷底まで、締め付は方向に下方に延在する第2の傾
斜面と、を各々の鋸歯が含む。
この中間表面は歯によって加工品が傷付くのを減じ、し
かもねじ部品の不意の弛みを防ぐのに充分な耐娠動性が
存在する。中間表面は当接表面にほぼ平行であるが、し
かし、加工品への喰い込みをより大ぎくするために、1
0”まで相互にすぐれていることが望ましい。
添付図面を参照しつつ以下の記載を考察すれば、本発明
の前記その他の目的は、より充分に理解されるであろう
第1図を参照すると、本発明により構成されるもどり止
めボルトはねじ付き軸部(10)、および軸部(10)
の一端のボルト頭部(11)を含む。ボルト頭部(11
)は当接フランジ(12)を有する。フランジ(12)
の当接表面、つまり加工品(図示せず)に当って当接接
触させられる表面、には複数の外向きに配設される鋸歯
(13)が設けられる。この実施例において、aA歯は
、望ましくは、相互に平行な、例えば2個の鋸歯(14
)の組を形成し、組の間に例えば(15)のくさび形部
分を残す。鋸歯の組は、第1図に4本の平行線で表わさ
れる表面として定義される。
いま一つの実施例(図示せず)において、フランジ(1
2)の当接表面は平行な鋸歯の組(14)の代りに複数
の放射状に配設された鋸歯を含むことができる。
第1図に示すもどり止めボルトの斜視図の拡大部分であ
る第2図を参照すると、ボルト頭部(11)はねじ付き
軸部(10)の一端に形成され、当接フランジ(12)
を含み、締付けの方向が矢印Aによって示される。本実
施例におけるフランジ(12)の当接表面は外向きに配
設された鋸歯を有する。ねじ部品の縦軸線と同軸の円筒
面にそって見た時に、歯の山頂は(16)で表わされる
。下方に傾斜する表面(17)は山頂(16)に始まり
、中間表面(18)の一端にて終る。表面(18)は、
フランジ(12)の当接表面、またはフランジ(12)
の非当接上面にほぼ平行と見なされることができる。第
2の下方に傾斜する表面(20)は平行表面(18)の
他端に始まり、締付は方向に下方に、次の歯の谷底(2
1)まで延在する。次の歯の谷底(21)は、ボルトの
縦軸線にほぼ平行な壁(22)によってその歯の山頂(
24)に接続される。
本実施例における鋸歯は相互に平行であるから、パイ形
くさび部(23)が隣合せの平行鋸歯の組を離隔する。
この第1の実施例の特徴を図解するために、3個のパイ
形くさび部(23)が図示される。各パイ形くさび部(
23)は谷底(21)と同じ平面にある。
壁(22)は一般に当接表面の平面に対して90°にあ
ると考えることができるが、90°からのずれも許され
る。
第3図は第2図に示す1組の鋸歯の拡大断面図である。
下方に傾斜する表面(17)は、歯の山IUj(16)
から、締付けの方向に、中間表面(18)の−端まで進
む。前記のように、表面(18)は当接表面(12)に
ほぼ平行である。しかし成る用途では、継手表面の喰い
込みを大きくするために、表面(18)と当接フランジ
との間に10°までの角度を形成することが望ましいと
判った。山頂(16)または山頂(24)からの表面(
18)の深さは谷底(21)の深さよりも浅い。傾斜表
面(20)は中間表面(18)の他端から、締付は方向
に下方に、隣りの歯の谷底(21)まで延在する。壁(
22)は谷底(21)から隣りの歯の山頂(24)まで
延在する。表面(17,18,20,21,22)は山
頂(16)と共に、1組の鋸歯と考えることができる。
表面(18)に対して直角に見た時に、鋸歯の組は4本
の平行な線から成る。
第3図はまた本実施例のいま一つの特徴を示す。
谷底(21)は半径(アール)、つまりフィレット(2
5)、により壁(22)に接続されるが、これは本発明
にとって必須要件ではない。山頂(16,24)も鋭い
縁でなく半径をもたせるのが望ましい。
第4図は本発明のいま一つの実施例の一組の鋸歯の拡大
断面図である。第4図の実施例は、歯の山頂(26,2
7)が切り取られて小さな平坦部を設けられている点で
、第3図に示すものと異なる。下方に傾斜する表面(2
8)は切り落された山頂(26)に始まり、締付は方向
に中間表面(29)の一端まで延在する。表面(29)
はフランジ(12)の当接表面にほぼ平行であるが、当
接表面と10°までの角度をなす。中間表面(29ンは
山頂(26)と谷底(31)との中間の高さにある。も
う1つの下方に傾斜する表面(32)が表面(29)の
他端に始まり、締付は方向に谷底(31)まで延在する
。本実施例では、表面(26゜28.29,31,32
.331を1組の鋸歯と見なすことができる。谷底(3
1)を、フランジ(12)の表面にほぼ垂直な壁(33
)に接続するフィレット(34)も示される。
しかし、フィレット(34)は本発明のこの実施例にと
って必須要件とは見なされない。
第5図はナツト(20)の形をとる本発明の実施例を示
す。
第6図は座金(50)の形をとる本発明の実施例を示す
全体として本発明は、ねじ部品の鋸歯が加工品(図示せ
ず)の相手表面に深く喰い込み過ぎないように制御する
と共に、「オン」トルクよりも大きい「オフ」トルクを
与える装置を与える。この制御は、中間の、より残い平
行表面(例えば、第3図の18と、第4図の29)によ
って与えられる。
ねじ部品が着座するにつれて、歯の山頂(16,26)
が加工品(図示Vす)の相手表面に係合して、加工品に
喰い込み始める。中間表面(18,29)が加工品の相
手表面に接触するまで、喰い込みが続く。
この時点で、相手表面に接触する全当接面積はそれ以上
の喰い込みに抵抗するのに充分大きい。
表面(18,29)は、ねじ部品の軸線方向に、ボルト
の非当接表面(19)に対して、歯の山頂よりも近く、
歯の谷底よりも遠くにある、中間表面であると見なすこ
とができる。中間表面の相対位置の結果として、歯は、
ボルトが取付けられる相手の加工品表面に喰い込むよう
にされ、また中間表面は、ねじ部品が使用上、取付けら
れて、歯の谷底が加工品表面に当接していない時に、加
工品表面への歯の喰い込み量を制御し制限するようにさ
れる。
ことに、本発明のねじ部品は、鋳造アルミニュウムまた
は非熱処理炭素鋼のような軟い材料から成る加工品に使
用するのに、より適している。
ねじ部品の縦軸線上の同一点から発生するか、絹の中で
相互に平行で、各組がパイ形くさび部により隔離される
として鋸歯が開示され、記載されたけれども、本発明の
開示された鋸歯とは異なる向きの鋸歯を使用1ノでも等
しく右利な結果を得ることができることは言うまでもな
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によって構成される、もどり止めボル
トの斜視図、 第2図は、第1図に示すもどり止めボルトの斜視図の拡
大図、 第3図は、第1図および第2図のもどり止めボルトの2
つの歯の間の複数の鋸歯の一実施例の拡大断面図。 第4図は、2つの歯の間の複数の鋸歯のいま一つの実施
例の拡大断面図、 第5図は、本発明によって構成されるもどり止めナツト
の斜視図、 第6図は、本発明によって構成されるもどり止め座金の
斜視図である。 10・・・軸部       11・・・ボルト頭部1
2・・・フランジ     14 =−°鋸歯15・・
・くさび部     16・・・山頂17・・・傾斜表
面     18・・・中間表面19・・・自由(非当
接)表面 20・・・傾斜表面     21・・・谷底22・・
・壁        26・・・山頂28・・・傾斜表
面     29・・・中間表面32・・・傾斜表面 
    33・・・壁40・・・ナツト      5
0・・・座金図面のlII書(内゛「に変更なし2 FIG、3 FIG、4 FIG、5         FIG、6手続補正書 昭和63年 7月ノ3日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 a ねじ部品の縦軸線と同軸の円筒面にそつて見た
    時に歯の形をとる複数個の鋸歯、b 2個の歯の間に各
    々が存在する複数の中間表面であつて、前記歯の各々は
    、谷底と、山頂と、前記山頂および前記谷底の間に延在
    する壁と、前記山頂および前記中間表面の一つの間に延
    在する傾斜表面と、を有し、前記各中間表面は、軸方向
    に、前記歯の山頂よりも自由表面に近く、かつ軸方向に
    、前記歯の谷底よりも前記自由表面に遠く、前記複数の
    中間表面の全体が協働して当り面を画成し、各々が前記
    当り面に対して10°までの角度を形成している中間表
    面; を含む当接表面を有するもどり止めねじ部品であって: 前記歯は、ねじ部品が取付けられている加工品表面に喰
    い込むようにされ、前記中間表面は、ねじ部品が使用上
    、取付けられて、前記歯の谷底が加工品表面に当接して
    いない時に、前記歯が前記加工品表面に喰い込む量を制
    御し制限するようにされていること、を特徴とするもど
    り止めねじ部品。 2 前記中間表面の一つが、前記歯の一つの前記山頂に
    始まつて前記中間表面の一端に終る前記傾斜表面と、前
    記中間表面の他端に始まつて前記次の歯の前記谷底に終
    る第2の傾斜表面と、を含む、請求項1記載のもどり止
    めねじ部品。 3 前記複数の中間表面は、半径(アール)を付けた山
    頂と切落した山頂から成る集団から選択された山頂を含
    む、請求項2記載のもどり止めねじ部品。 4 前記歯の山頂は、全てねじ部品の縦軸線上の同一点
    から発する直線によつて画成される、請求項3記載のも
    どり止めねじ部品。 5 前記鋸歯が組の中で相互に平行であり、各組はパイ
    形くさび部により隔離される、請求項3記載のもどり止
    めねじ部品。 6 前記ねじ部品がボルトである、請求項1記載のもど
    り止めねじ部品。 7 前記ねじ部品がナットである、請求項1記載のもど
    り止めねじ部品。 8 前記ねじ部品が座金である、請求項1記載のもどり
    止めねじ部品。 9 ねじ付き軸部と該軸部の第1端のボルト頭部とを有
    し、該ボルト頭部は前記軸部から該頭部の周囲まで延在
    する環形当接表面を有し、また前記ボルト頭部はその一
    端に自由表面を、そしてその他端に当接表面を有してい
    る、もどり止めボルトであつて: a ボルトの縦軸線と同軸の円筒面にそつて見た時に歯
    の形をとる複数の鋸歯、 b 2個の歯の間に各々が存在する複数の中間表面であ
    って、前記歯の各々は、谷底と、山頂と、前記山頂およ
    び前記谷底の間に延在する壁と、前記山頂および前記中
    間表面の一つの間に延在する傾斜表面と、を有し、前記
    各中間表面は、軸方向に、前記歯の山頂よりも前記自由
    表面に近く、かつ軸方向に、前記歯の谷底よりも前記自
    由表面に遠く、前記複数の中間表面の全体が協働して当
    り面を画成し、各々が前記当り面に対して10°までの
    角度を形成している中間表面; を含み; 前記歯は、ボルトが取付けられている加工品表面に喰い
    込むようにされ、前記中間表面は、ボルトが使用上、取
    付けられて、前記歯の谷底が加工品表面に当接していな
    い時に、前記歯が前記加工品表面に喰い込む量を制御し
    制限するようにされていること、を特徴とするもどり止
    めボルト。 10 前記中間表面の一つが、前記歯の一つの前記山頂
    に始まって前記中間表面の一端に終る前記傾斜表面と、
    前記中間表面の他端に始まつて前記次の歯の前記谷底に
    終る第2の傾斜表面と、を含んでいる、請求項9記載の
    もどり止めボルト。 11 前記複数の中間表面は、半径を付けた山頂と切落
    した山頂から成る集団から選択された山頂を含む、請求
    項10記載のもどり止めボルト。 12 前記歯の山頂が、ボルトの縦軸線上の同一点から
    全てが発する直線によって画成される、請求項11記載
    のもどり止めボルト。 13 前記鋸歯が組の中で相互に平行であり、各組はパ
    イ形くさび部により隔離される、請求項11記載のもど
    り止めボルト。 14 一端に自由表面を、他端に当接表面をもつナット
    本体を有するもどり止めナットであって; a ナットの縦軸線と周軸の円筒面にそつて見た時に歯
    の形をとる複数の鋸歯、 b 2個の歯の間に各々が存在する複数の中間表面であ
    って、前記歯の各々は、谷底と、山頂と、前記山頂およ
    び前記谷底の間に延在する壁と、前記山頂および前記中
    間表面の一つの間に延在する傾斜表面と、を有し、前記
    各中間表面は、軸方向に、前記歯の山頂よりも前記自由
    表面に近く、かつ軸方向に、前記歯の谷底よりも前記自
    由表面に遠く、前記複数の中間表面の全体が協働して当
    り面を画成し、各々が前記当り面に対して10°までの
    角度を形成している中間表面; を含み; 前記歯は、ナットが取付けられている加工品表面に喰い
    込むようにされ 前記中間表面は、ナットが使用上、取
    付けられて、前記歯の谷底が加工品表面に当接していな
    い時に、前記歯が前記加工品表面に喰い込む量を制御し
    制限するようにされていること、を特徴とするもどり止
    めナット。 15 前記中間表面の一つが、前記歯の一つの前記山頂
    に始まって前記中間表面の一端に終る前記傾斜表面と、
    前記中間表面の他端に始まつて前記次の歯の前記谷底に
    終る第2の傾斜表面と、を含む、請求項14記載のもど
    り止めナット。 16 前記複数の中間表面は、半径を付けた山頂と切落
    した山頂から成る集団から選択された山頂を含む、請求
    項15記載のもどり止めナット。 17 前記歯の山頂は、全てナットの縦軸線上の同一点
    から発する直線によつて画成される、請求項16記載の
    もどり止めナット。 18 前記鋸歯が組の中で相互に平行であり、各組はパ
    イ形くさび部により隔離される、請求項16記載のもど
    り止めナット。 19 自由表面と当接表面を有するもどり止め座金であ
    って; 前記当接表面は、 a ワッシャの縦軸線と同軸の円筒面にそつて見た時に
    歯の形を複数の鋸歯、 b 2個の歯の間に各々が存在する複数の中間表面であ
    つて、前記歯の各々は、谷底と、山頂と、前記山頂およ
    び前記谷底の間に延在する壁と、前記山頂および前記中
    間表面の一つの間に延在する傾斜表面と、を有し、前記
    各中間表面は、軸方向に、前記歯の山頂よりも前記自由
    表面に近く、かつ軸方向に、前記歯の谷底よりも前記自
    由表面に遠く、前記複数の中間表面の全体が協働して当
    り面を画成し、各々が前記当り面に対して10°までの
    角度を形成している中間表面; を含み; 前記歯は、座金が取付けられている加工品表面に喰い込
    むようにされ、前記中間表面は、座金が使用上、取付け
    られて、前記歯の谷底が加工品表面に当接していない時
    に、前記歯が前記加工品表面に喰い込む量を制御し制限
    するようにされていること、を特徴とするもどり止め座
    金。 20 前記中間表面の一つが、前記歯の一つの前記山頂
    に始まつて前記中間表面の一端に終る前記傾斜表面と、
    前記中間表面の他端に始まつて前記次の歯の前記谷底に
    終る第2の傾斜表面と、を含む、請求項19記載のもど
    り止め座金。 21 前記複数の中間表面は、半径を付けた山頂と切落
    した山頂から成る集団から選択された山頂を含む、請求
    項20記載のもどり止め座金。 22 前記歯の山頂は、全て座金の縦軸線上の同一点か
    ら発する直線によつて画成される、請求項21記載のも
    どり止め座金。 23 前記鋸歯が組の中で相互に平行であり、各組はパ
    イ形くさび部により隔離される、請求項21記載のもど
    り止め座金。
JP63110300A 1987-05-07 1988-05-06 もどり止めねじ部品 Pending JPH01283425A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/048,106 US4808050A (en) 1984-12-10 1987-05-07 Vibration resistant fasteners
US0481106 1987-05-07

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ID=21952768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63110300A Pending JPH01283425A (ja) 1987-05-07 1988-05-06 もどり止めねじ部品

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US (1) US4808050A (ja)
EP (1) EP0290967B1 (ja)
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AT (1) ATE60412T1 (ja)
AU (1) AU615651B2 (ja)
BR (1) BR8802205A (ja)
CA (1) CA1301497C (ja)
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