JPH04234502A - スクロール式機械 - Google Patents

スクロール式機械

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JPH04234502A
JPH04234502A JP3254406A JP25440691A JPH04234502A JP H04234502 A JPH04234502 A JP H04234502A JP 3254406 A JP3254406 A JP 3254406A JP 25440691 A JP25440691 A JP 25440691A JP H04234502 A JPH04234502 A JP H04234502A
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JP3254406A
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Inventor
James F Fogt
ジェームス　フランクリン　フォグト
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Copeland Corp LLC
Original Assignee
Copeland Corp LLC
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Publication date
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/06—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents of other than internal-axis type
    • 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
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/04—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow radial displacement, e.g. Oldham couplings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/066—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with an intermediate piece sliding along perpendicular axes, e.g. Oldham coupling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
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    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はスクロール式機械、特
にスクロール式機械中で用いられる新規なオルダム接手
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スクロール式機械は普通、互いに嵌め合
わされた１対のスクロール部材のうちの一方のスクロー
ル部材を他方のスクロール部材に対し相対的に旋回駆動
させるクランク軸を備えている。両スクロール部材間の
相対回転を阻止するためには通常、オルダム接手が用い
られて来ている。オルダム接手は種々の形式のものが用
いられて来ているが、一般に２対またはそれより多い対
のキーを有し、２対のキーは環状リングから互いに逆方
向に突出するものとされ、そのうちの一方の対のキーは
旋回スクロール部材に設けられた１対の溝穴に対し係合
し他方の対のキーは非旋回スクロール部材または静止ボ
デーないし軸受箱に設けられた１対の溝穴に対し係合す
るものとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】両スクロール部材間で
作用するように設けられたオルダム接手は該両スクロー
ル部材間の相対回転を効果的に阻止はするが、両スクロ
ール部材間での接手の位置決めについての設計上及び／
または組立て上の問題点を有している。また一定の用途
ではオルダム接手を両スクロール部材の放射方向外方位
置で支持するために、追加の支持構造及び／または外殻
寸法の拡大を必要とする。
【０００４】静止ボデーと一方のスクロール部材間で作
用するオルダム接手を、他方のスクロール部材は静止ボ
デーに支持させて設ける構造は上述の設計上の問題点を
軽減するけれども、両スクロール部材を第３の構成要素
に対し精密に位置決めしなければならない点でよりコス
ト高となりがちである。上記第３の構成要素は両スクロ
ール部材を相対旋回可能に互いに位置決めするため、各
スクロール部材との位置決め用整列面を設けてあるもの
としなければならない。
【０００５】
【発明の要約】この発明は２個のスクロール部材を直接
に、従来構造の設計上の問題点を回避すると共に必要な
位置決め用の面個数を減らしつつ、両スクロール部材間
の相対回転が効果的に阻止されるように互いに接続する
オルダム接手を提供するものである。この発明に係るオ
ルダム接手は旋回スクロール部材の端板下方に重ね合わ
せ状に配置され、全て上方向きに突出してそれぞれのス
クロール部材と係合する第１及び第２の対の係合面部な
いしキーを備えている。これらの係合面部ないしキーの
配置と接手の形状とによって両スクロール部材を互いに
、その間の相対旋回可能な精密な位置決めと事後の相対
回転の阻止とを確保しつつ直接に接続することができ、
追加の支持構造及び圧縮機の全体としての寸法の拡大は
何ら必要でなくなる。
【０００６】この発明の他の特徴と長所は、添付図面を
参照して行なう以下の説明から明瞭に理解される。
【０００７】
【実施例】図１には円筒状の外殻１２を有する圧縮機１
０を示してあり、外殻１２は上端にキャップ１４を、下
端に基台部１６を、それぞれ溶着してあるものとされ、
基台部１６には複数の据付け脚（図示せず）を一体形成
してある。キャップ１４には通例の吐出弁（図示せず）
を内部に有する冷媒吐出管接手１８を設けてある。外殻
１２に取付けられている他の主な構成要素としてはキャ
ップ１４と同一の点で外殻１２に外周端を溶着してある
横向きの仕切り壁２２，外殻１２に対し適宜の方法で固
定してある主軸受箱２４，及び放射方向の外向きに張出
す複数の脚部のそれぞれを外殻１２に対し適宜の方法で
固定してある下部軸受箱２６がある。横断面形状がほぼ
正方形状であるが角部を円弧状に面取りしてあるモータ
固定子２８を、外殻１２中に圧嵌めして設けてある。こ
の固定子２８の面取り角部間の平坦面は該固定子２８と
外殻１２間に、外殻１２内の頂部から底部への潤滑油の
流れを促進する通路を付与する。
【０００８】上端に偏心するクランクピン３２を有する
駆動軸ないしクランク軸３０を、主軸受箱２４中の軸受
３４及び下部軸受箱２６中の第２の軸受３６に回転可能
に支承させてある。クランク軸３０はその下端部中に比
較的大径の同心の穴３８を有し、この穴３８は、放射方
向の外向きに傾斜させてクランク軸上端にまでかけて穿
設されているより小径の穴ないし通路４０に対し連通さ
せてある。穴３８内には攪拌器４２を配設してある。外
殻１２内の下部は潤滑油で満たされており、穴３８はク
ランク軸３０内で通路４０中へ潤滑油を汲上げ最終的に
は潤滑を必要とする圧縮機の種々の部分の全てに潤滑油
を供給することとするポンプとして働く。
【０００９】クランク軸３０は前記固定子２８，この固
定子２８中を貫通している巻線４４，及びクランク軸３
０上に圧嵌めされていると共に上下の釣合い重り４８，
５０を有する回転子４６を含む電動モータによって、回
転駆動される。油溜まり内の潤滑油中で回転する釣合い
重り５０によって生ぜしめられる動力損失を減らすため
に、釣合い重り被い５２を設けることができる。
【００１０】主軸受箱２４の略円筒状の上端部分５１に
はその上面で平坦なスラスト受け面５３を形成してあり
、このスラスト受け面５３上に、上面側に通常の端板及
び螺旋翼５６を有する旋回スクロール部材５４が配置さ
れている。このスクロール部材５４の下面から平軸受５
８を内部に有する円筒状のハブを下方向きに突出させて
あり、このハブ中に穴６２を有する駆動ブッシュ６０を
回転可能に配設して、穴６２中にクランクピン３２を嵌
合してある。クランクピン３２は穴６２の内周面の一部
に形成してある平坦面と係合する平坦面（以上、図示せ
ず）を外面上に有し、これによって本願出願人の所有に
係る米国特許Ｎｏ．　４，８７７，３８２に示されてい
るような放射方向で融通性を有する駆動機構が提供され
ている。
【００１１】端板及び螺旋翼６６を有する非旋回スクロ
ール部材６４を、翼６６を旋回スクロール部材５４の翼
５６と噛合わせるように配置して設けてある。この非旋
回スクロール部材６４は中心に配置の吐出通路７５を有
し、この吐出通路７５は上端開放の凹溝７７と連通させ
てあって、凹溝７７が、キャップ１４と仕切り壁２２と
により区画形成された吐出消音室７９と連通している。 非旋回スクロール部材６４には環状凹溝８１も形成して
あり、この環状凹溝８１内にはシール機構８３を配設し
てある。凹溝７７，８１とシール機構８３は翼５６，６
６により圧縮された加圧流体を受入れる軸線方向付勢用
の２つの室を形成し、同室内の加圧流体によって非旋回
スクロール部材６４に対し軸線方向下方向きの附勢力が
及ぼされることとして、それぞれの翼５６，６６の翼先
を対向する端板面に対し密封係合させるように附勢して
いる。
【００１２】図２に示すように非旋回スクロール部材６
４は周方向で間欠配置の複数本のボルト６８によって軸
受箱２４に支持させるものとされており、ボルト６８は
、非旋回スクロール部材６４上に一体形成した放射方向
外向きのフランジ部７４中に設けられた穴７２にブッシ
ュ７０を摺動可能に嵌合し、該ブッシュ７０に挿通して
ある。ブッシュ７０の長さは、ボルト６８の頭部下面と
フランジ部７４の上面との間に若干の間隙が付与され、
それによって非旋回スクロール部材６４が軸線方向に沿
い旋回スクロール部材５４から遠去かる向きに若干移動
できることとなるように、設定されている。このように
非旋回スクロール部材の軸線方向での若干の動きを可能
とする他の支持構造は、前述した米国特許Ｎｏ．　４，
８７７，３８２に記載されている。
【００１３】両スクロール部材５４，６４間の相対回転
を阻止するために独特のオルダム接手７６を、主軸受箱
２４の円筒状部分５１を取囲むと共に旋回スクロール部
材５４の端板の直下方に位置するように配置して設けて
ある。
【００１４】図４，５に示すようにオルダム接手７６は
環状リング部７８を有し、このリング部７８の内周面は
円形ではなくて実質的に等しい半径Ｒの２つの円弧部分
８０，８２とこれらの両円弧部分８０，８２の相対する
端を互いに接続する長さＬの直線部分８４，８６から成
っている。各円弧状部分８０，８２の半径Ｒは、主軸受
箱２４の円筒状部分５１の半径に小さな間隙幅を加えた
値に設定するのが好ましい。また直線部分８４，８６の
長さＬは、旋回スクロール部材５４の旋回半径の２倍に
若干の間隙幅を加えた値に設定するのが好ましい。
【００１５】環状リング部７８上には１対のキー８８，
９０を、一直径線上で対向位置させリング部７８の面９
２から軸線方向の上向きに突出させて、設けてある。環
状リング部７８上には第２の対のキー９４，９６も、面
９２から軸線方向の上向きに突出させて設けてある。第
２の対のキー９４，９６は前者の対のキー８８，９０が
その上に位置する直径線に対し垂直である、円弧部分８
２の半径と平行な直線であってキー９０側に偏寄させて
ある直線上に、配置されている。またこれらのキー９４
，９６は、外向きに突出する凸縁部上に配置されている
。キー９４，９６を放射方向で偏寄させたことと外側に
配置したこととによって、圧縮機の寸法及びその外殻の
直径を一定に維持しつつスラスト受け面５３について、
その寸法を大きくできると共に旋回スクロール部材５４
の翼５６の配置及び旋回領域に対する干渉ないし邪魔を
避けることができる。
【００１６】図３に示すように旋回スクロール部材５４
の端板には外向きに突出する１対の凸縁部９８，１００
を設けてあり、これらの各凸縁部９８，１００には外向
きに開口する溝穴１０２を設けてある。各溝穴１０２は
各キー９４，９６を摺動可能に支承する寸法のものとさ
れている。キー９４，９６の軸線方向長さないし高さは
勿論、各キー９４，９６が旋回スクロール部材５４の端
板の上面上方に突出するのを避けるように設定されてい
る。
【００１７】図１に示すように非旋回スクロール部材６
４にも放射方向の外向きに突出する１対の溝穴１０４，
１０６を設けてあり、これらの溝穴１０４，１０６にキ
ー８８，９０を支承させることとしてある。キー８８，
９０は勿論、キー９４，９６よりも長くされ、旋回スク
ロール部材５４の端板上方に突出し、前述のように非旋
回スクロール部材６４が制限された若干の範囲での軸線
方向移動を行なっても常に溝穴１０４，１０６との係合
を維持する長さを有するものとされている。しかし非旋
回スクロール部材６４が旋回スクロール部材５４に対し
最大限に近接位置し軸線方向で完全に係合している状態
でもキー８８，９０の端と溝穴１０４，１０６の内端面
との間に若干の間隙が残され、それによって両スクロー
ル部材５４，６４の翼先密封に対する妨害が生じる可能
性が完全に回避されるようにするのが好ましい。
【００１８】以上に説明して来たところから理解される
ようにオルダム接手７６は両スクロール部材５４，６４
を直接に接続して、それぞれの溝穴１０２，１０４，１
０６とキー９４，９６，８８，９０により提供される係
合面の相互作用により両スクロール部材５４，６４間の
相対回転を阻止するように機能する。非旋回スクロール
部材６４を軸受箱２４に支持させた構造により該軸受箱
に対する非旋回スクロール部材６４の相対回転が有効に
阻止され、これからして軸受箱２４に対する旋回スクロ
ール部材５４の相対回転も阻止される。
【００１９】上述のオルダム接手７６の変形に係るオル
ダム接手１０８を図６，７に示してあり、対応する部分
はオルダム接手７６について用いた符号に「ダッシュ」
をつけた符号で指してある。図６，７に示すオルダム接
手１０８はオルダム接手７６と、面１１２から軸線方向
でキー８８′，９０′，９４′，９６′とは反対向きに
突出する第５のキー１１０を設けた点で相違している。 キー１１０は軸線方向でみてキー９０′と整列する配置
のものとするのが好ましく、主軸受箱２４に設けた溝穴
１１４に支承させることとされている。キー１１０は溝
穴１１４によって付与される係合面と協力して軸受箱２
４に対する両スクロール部材５４，６４の相対回転を、
非旋回スクロール部材の支持構造とは無関係に阻止する
。軸受箱２４の溝穴１１４と係合する単一のキー１１０
のみを設けた構造を示したが、所望の場合にはキー１１
０と一直径線上で対向配置され軸受箱２４の対応する第
２の溝穴に支承させるようにした第６のキーを追加して
設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従ったスクロール式の冷凍用圧縮機
の一部欠載縦断面図である。
【図２】図１の圧縮機の一部分の縦断面図で、非旋回ス
クロール部材の支持機構を縦断する切断面での断面を示
している。
【図３】図１の３−３線にほぼ沿った断面図である。
【図４】図１−３の冷凍用圧縮機において用いられてい
る、この発明に従ったオルダム接手の平面図である。
【図５】図４のオルダム接手の立面図である。
【図６】この発明の他の実施例に係るオルダム接手を示
す立面図である。
【図７】図６のオルダム接手の一部分を、スクロール式
冷凍用圧縮機の一部と共に示す縦断面図である。
【符号の説明】
２４　　　　　　　　主軸受箱 ３０　　　　　　　　駆動軸（クランク軸）５３　　　
　　　　　スラスト受け面 ５４　　　　　　　　旋回スクロール部材５６　　　　
　　　　螺旋翼 ６４　　　　　　　　非旋回スクロール部材６６　　　
　　　　　螺旋翼 ６８　　　　　　　　ボルト ７０　　　　　　　　ブッシュ ７６　　　　　　　　オルダム接手 ７８，７８′　　　　環状リング部 ８０，８２　　　　円弧部分 ８４，８６　　　　直線部分 ８８，９０，８８′，９０′　　キー ９４，９６，９４′，９６′　　キー １０２　　　　　　溝穴 １０４，１０６　　溝穴 １０８　　　　　　オルダム接手 １１０　　　　　　キー １１４　　　　　　溝穴

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　スクロール式機械であって、端板から
    突出する第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、
    端板から突出する第２の螺旋翼を有し、この第２の螺旋
    翼を上記第１の螺旋翼と、これらの両螺旋翼間に複数の
    可動流体チャンバーが形成されるように噛合せてある第
    ２のスクロール部材、この第２のスクロール部材を支持
    するための、軸線方向のスラストを受けるスラスト受け
    面を有する軸受箱、この軸受箱に回転可能に支持されて
    いて上記第２のスクロール部材に対し、該第２のスクロ
    ール部材を上記第１のスクロール部材に対し相対的に旋
    回駆動するように連動連結してある駆動軸、及び上記し
    た第１及び第２のスクロール部材間の相対回転を阻止す
    るためのオルダム接手、を備えており、上記オルダム接
    手が、上記した第１及び第２のスクロール部材の端板の
    うちの一方の端板の、前記螺旋翼が突出している面とは
    反対側の面に隣接させて配置してある環状リング、この
    リング上に一直径線上で配置して設けた第１の対の係合
    面部であって、オルダム接手と上記第１のスクロール部
    材間の相対回転を阻止するように第１のスクロール部材
    に対し係合する第１の対の係合面部、及び上記リング上
    に上記一直径線上に対し直交する直線上で配置して設け
    た第２の対の係合面部であって、オルダム接手と上記第
    ２のスクロール部材間の相対回転を阻止するように第２
    のスクロール部材に対し係合する第２の対の係合面部、
    を有するものであるスクロール式機械。
  2. 【請求項２】　　前記オルダム接手を、前記スラスト受
    け面を取囲むように配置して設けてある請求項１のスク
    ロール式機械。
  3. 【請求項３】　　前記第１の対の係合面部が、前記環状
    リングにおいて前記した一方の端板側に位置している一
    面上に設けられた第１の対のキーを備えている請求項１
    のスクロール式機械。
  4. 【請求項４】　　前記第２の対の係合面部が、前記環状
    リングの前記一面上に設けられた第２の対のキーを備え
    ている請求項３のスクロール式機械。
  5. 【請求項５】　　前記第１の対のキーを前記した一方の
    端板の放射方向外方位置で、該端板を軸線方向でのり越
    えて突出するように設けてある請求項４のスクロール式
    機械。
  6. 【請求項６】　　前記第１のスクロール部材と前記軸受
    箱間の相対回転を阻止する回転阻止手段を備えている請
    求項１のスクロール式機械。
  7. 【請求項７】　　前記回転阻止手段が、前記第１のスク
    ロール部材の制限された範囲内での軸線方向の移動を可
    能とするように該第１のスクロール部材を前記軸受箱に
    より支持させるための支持手段を含むものである請求項
    ６のスクロール式機械。
  8. 【請求項８】　　前記環状リングの内周面が円形ではな
    く、等半径の２つの円弧部分とこれらの両円弧部分の相
    対する端を互いに接続する略直線状の部分とから成る請
    求項１のスクロール式機械。
  9. 【請求項９】　　前記半径を、前記軸受箱の半径に予定
    した小間隙幅を加えた値に設定してある請求項８のスク
    ロール式機械。
  10. 【請求項１０】　　前記第１の対の係合面部が、前記第
    １のスクロール部材に設けた１対の溝穴内に臨んで該第
    １のスクロール部材に対し係合する１対のキーを備えて
    いる請求項８のスクロール式機械。
  11. 【請求項１１】　　前記第２の対の係合面部が、前記第
    ２のスクロール部材に設けた１対の溝穴内に臨んで該第
    ２のスクロール部材に対し係合する１対のキーを備えて
    いる請求項８のスクロール式機械。
  12. 【請求項１２】　　前記オルダム接手が、前記環状リン
    グ上に設けられ前記軸受箱に対し該軸受箱とオルダム接
    手間の相対回転を阻止するように係合する第３の係合面
    部を備えている請求項８のスクロール式機械。
  13. 【請求項１３】　　前記第３の係合面部を、前記第１の
    対の係合面部のうちの一方の係合面部と機械軸線方向で
    整列させて配置してある請求項１２のスクロール式機械
    。
JP3254406A 1990-10-01 1991-09-05 スクロール式機械 Pending JPH04234502A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US59144390A 1990-10-01 1990-10-01
US07/591,443 1990-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04234502A true JPH04234502A (ja) 1992-08-24

Family

ID=24366511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3254406A Pending JPH04234502A (ja) 1990-10-01 1991-09-05 スクロール式機械

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5320506A (ja)
EP (1) EP0479412B1 (ja)
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