JPH05337654A - 多層構造体のシートの電気溶接方法及び装置 - Google Patents

多層構造体のシートの電気溶接方法及び装置

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Publication number
JPH05337654A
JPH05337654A JP5045266A JP4526693A JPH05337654A JP H05337654 A JPH05337654 A JP H05337654A JP 5045266 A JP5045266 A JP 5045266A JP 4526693 A JP4526693 A JP 4526693A JP H05337654 A JPH05337654 A JP H05337654A
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JP
Japan
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roller
laminated sheet
sheets
rollers
sheet
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Application number
JP5045266A
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English (en)
Inventor
Frank Gissinger
フランク・ジッシンジェ
Thierry Gheysens
ティエリー・ジェイセン
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Sollac SA
Original Assignee
Sollac SA
Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/16Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
    • B23K11/163Welding of coated materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/06Resistance welding; Severing by resistance heating using roller electrodes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合わせシートに適し且つ自動車業界での採用
に適した、電気溶接方法及びその装置を提供すること。 【構成】 各々がポリマーフィルムにより相互に接続さ
れた少なくとも二枚の金属シートから成る合わせシート
と称する少なくとも二枚の多層構造体のシート2、5を
電気溶接する方法である。該方法は、合わせシート2、
5の内面3a、7aを部分的に重なり合い領域内で接触
させる段階と、各々が二つの部分を有し且つ重なり合い
領域と整合状態に対向状態に配置された少なくとも二つ
のローラを合わせシートの両面4a、6aに作用させる
段階と、各ローラ9、10の少なくとも第二の部分に電
気を供給する段階と、ローラ9、10により、合わせシ
ート2、5の重なり合い領域で締め付け力を作用させ、
各ローラの第二の部分を対向する合わせシートの内面に
接触させる段階と、ローラ9、10を重なり合い領域に
沿って移動させる段階とを備えている。又、本発明は、
この方法を実施するための装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、合わせ(sandwich)シ
ートと称される多層構造体のシートを電気溶接する方
法、及びこの方法を実施するための装置な関する。
【0002】
【従来の技術】各種の産業、特に、自動車業界において
は、例えば、自動車のエンジンの油溜め又はパン、及び
床を製造し、音響絶縁体を提供するためにこの合わせシ
ートが使用される。
【0003】該合わせシートは、電気絶縁体であるポリ
マーフィルムによって二つの金属シートが相互に接続さ
れた多層構造体から成る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】今日まで、二枚の合わ
せシート同士を溶接する目的のため、これらシートは、
最初に重ね合わせた後に、その合わせシートの最大側部
に対し垂直な溶接軸線に沿って配置された、銅又は銅合
金製の上方電極及び下方電極という二つの電極の間に挿
入していた。
【0005】一つの電極から別の電極に電流が確実に流
れるようにするため、上方電極を向いた第一の多層構造
体のシートは、架橋部材を介して下方電極の方を向いた
第二の多層構造体のシートに電気的に接続し、一方のシ
ートから別のシートにバイパス電流が発生されるように
している。
【0006】溶接作業中、二つの多層構造体は、電極に
より付与される所定の力で相互に締め付け、これと同時
に電流が一方の電極から他方に流れるようにしている。
【0007】高電流、即ち、2Vの電位差の15KA程度
の電流が金属シート中を流れる結果、ジュール効果によ
り、二つの多層構造体中に熱が発生し、この熱によって
ポリマーフィルムは軟化する傾向となる。
【0008】その熱的及び機械的応力の作用下、ポリマ
ーが流動する一方、同一の多層構造体のシートが接触す
るときに電流が流れる。
【0009】シートの接触面における電気的抵抗のた
め、局部的な加熱が生じ、その結果、金属が溶融し、電
流を遮断し、溶融金属が凝固した後に、各接触面にスポ
ット溶接部が形成される。
【0010】電流が極めて大きく、溶接を急速に行った
場合、三つではなく、単一のスポット溶接部が形成され
る。
【0011】しかし、この溶接方法は、端部同士を合わ
せた多層構造体のシートを溶接することは出来ないた
め、自動車業界で対象とする適用例では満足し得る結果
は得られない。
【0012】本発明の一つの目的は、特に、合わせシー
トに適し且つ自動車業界での採用に適した、電気溶接方
法及びその装置を提供することにより、上述の欠点を解
決することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】故に、本発明は、合わせ
シートと称する、多層構造体を備え、その各々がポリマ
ーフィルムによって相互に接続された少なくとも二枚の
シートを電気溶接する方法にして、上記合わせシートを
部分的に重なり合う関係に配置する段階と、合わせシー
トの内面と称する面を上記の重なり合い領域内に接触状
態に配置する段階と、各々が二つの部分を有し、重なり
合い領域と整合する対向状態に配置された少なくとも二
つのローラを上記合わせシートの外面と称する両面に作
用させ、各ローラの第一の部分が接触面により上記合わ
せシートの一方の外面に支持され、前記第一の部分に対
して突出する各ローラの第二の部分が導電性であり、上
記合わせシートの他方の内面に対し対向状態に配置され
るようにする段階と、各ローラの少なくとも第二の部分
に電気を供給する段階と、ローラによって合わせシート
の重なり合い領域に締め付け力を作用させて上記ローラ
の各々の第二の部分を対向する合わせシートの内面に接
触させ、上記ローラを上記重なり合い領域に沿って動か
す段階と、を備えることを特徴とする方法を提供するも
のである。
【0014】本発明のその他の特徴によれば、各ローラ
の第一の部分も又、導電性であり、各ローラの第一の部
分が電気的に絶縁され、上記方法が、ローラの第一の部
分を合わせシートの外面に接触させる前に、重なり合い
領域に向き合った合わせシートの端部に曲げ力を作用さ
せ、上記合わせシートを同一面内に動かす段階と、を備
え、重なり合い領域が合わせシートの厚さの約1.5倍乃
至2倍の幅寸法を有するようにする。
【0015】本発明は又、合わせシートと称する多層構
造体の少なくとも二枚のシートを電気溶接する、上述の
方法を実施するための装置にして、各々が合わせシート
の一方の外面と称する面に接触させ得るようにした第一
の部分と、該第一の部分に対して突出し且つ導電性であ
り、合わせシートの他方の外面と称する面に接触させ得
るようにした第二の部分を有する少なくとも二つのロー
ラであって、上記合わせシートが部分的に重なり合い、
上記ローラが合わせシートの重なり合い領域と整合状態
に相互に対向状態に配置されるようにした少なくとも二
つのローラと、各ローラの少なくとも第二の部分に電気
を供給する手段と、各ローラを回転駆動する手段と、ロ
ーラを上記合わせシートに対し垂直方向に変位させる手
段と、を備えることを特徴とする装置を提供するもので
ある。
【0016】本発明による装置の他の特徴によれば、各
ローラの第一の部分も又、導電性であり、各ローラの第
一の部分が電気的に絶縁され、第一のローラの第二の部
分が上記第一のローラの外周縁端部分に形成され、第二
のローラの第二の部分が上記第二のローラの反対側の外
周縁端部分に形成され、上記ローラの各々の二つの部分
が全体として略円筒状の形状を有し、各ローラの第二の
部分が対応するローラの幅の約1/3に等しい幅寸法
で、各ローラの第二の部分が対応するローラの第一の部
分の径よりも約0.30mm大きい径であり、各ローラの第
二の部分が少なくとも一つの肩部を形成する。
【0017】
【実施例】本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面
に関して単に一例としてのみ記載した以下の詳細な説明
から明らかになるであろう。
【0018】図1に示した装置は、全体として参照符号
1で図示されており、合わせシートと称する多層構造体
の二枚のシート2、5を電気溶接させ得るようにしてあ
る。これら合わせシート2、5の各々の厚さは0.35mm
で、例えば0.05mmの厚さのポリマーフィルム8により
相互に接続された二枚の金属シート3、4及び6、7か
ら成っている。
【0019】上記の実施例において、各合わせシート
2、5の合計厚さは、0.75mmである。
【0020】これら合わせシート2、5は重なり合い領
域A内で部分的に重ね合わせて、合わせシート2の内面
と称する面3aの一部が上記合わせシート2、5の全長
に亙り合わせシート5の内面と称する面7aの一部に接
触するようにする。
【0021】この重なり合い領域Aは、合わせシート2
又は5の厚さの1.5乃至2倍の幅、即ち、上記の実施例
において、1.5mmの幅寸法であるようにする。
【0022】溶接装置は、幅Lの二つのローラ9、10
を備えている。
【0023】これらローラ9、10の各々は、線速度約
3m/分で上記ローラの各々を回転駆動するモータ(図
示せず)に結合された駆動シャフト11、12によりそ
れぞれ支持される。
【0024】これらシャフト11、12は、発電機15
から電気が供給され、上記シャフト11、12を通って
ローラ9、10まで軸方向に伸長する電気接続部13、
14により相互に電気的に接続される。
【0025】発電機15は、1Vの電圧で、例えば10K
Aの電流を供給し、ローラ9、10及び合わせシート
2、5内の電流の流れは、図面に参照符号Iで示した線
で符号的に示してある。
【0026】ローラ9、10の接触面の劣化を阻止する
ため、これらローラ9、10の内部には、冷却水回路
(図示せず)が設けられている。
【0027】これら二つのローラ9、10は、互いに重
なり合い且つ向き合った関係で二枚の合わせシート2、
5の両側部に配置されている。
【0028】このように、上部ローラ9は、上部合わせ
シート2に対して対面状態で且つ重なり合い領域Aに対
して対称に配置される。
【0029】下部ローラ10は、下部合わせシート5に
対し対面状態で且つ重なり合い領域Aに対し対称に配置
される。
【0030】上部ローラ9は、合わせシート2の外面と
称する面4aに接触し得るようにした略円筒状の第一の
部分9aと、上記第一の部分9aに対し突出し且つ合わ
せシート5の内面と称する対向側面7aに接触し得るよ
うにした略円筒状の第二の部分9bと、を備えている。
【0031】下部ローラ10は、合わせシート5の外面
と称する面6aに接触し得るようにした略円筒状の第一
の部分10aと、略円筒状の形状であり、上記第一の部
分10aに対して突出し且つ合わせシート2の内面と称
する反対側の面3aに接触し得るようにした第二の部分
10bと、を備えている。
【0032】これら第二の突出部分9b、10bは、対
称であり、下部ローラ10の第二の突出部分10bは、
上記ローラの外周部分に形成される一方、上部ローラ9
の第二の突出部分9bは、第二の突出部分10bを有す
る下部ローラ10の外周縁端部分に向き合った外周縁端
部分に形成される。
【0033】このように、重なり合い領域Aに対して対
称に配置されるため、ローラ9、10は、合わせシート
2、5の内面3a、7aに接触することはない。
【0034】ローラ9、10の各々の第二の部分9b、
10bは、対応するローラ9、10の幅Lの約1/3に
等しい幅寸法、及び上記対応するローラ9、10の第一
の部分9a、10aの径よりも約0.30mm、大きい径を
有する。
【0035】第二の突出部分9b、10bの各々の接触
面は、上記面に対向する合わせシートの内面3a、7a
間の接触抵抗が過度に大きくならないように選択するこ
とが有利である。
【0036】実際上、過度の接触抵抗は、合わせシート
を不適当なときに加熱し、その表面を劣化させる虞れが
ある。
【0037】ローラ9、10の各々の第二の突出部分9
b、10bは、少なくとも一つの肩部を形成する。
【0038】円筒状ローラ9、10は、液圧ジャッキに
より構成される変位手段(図示せず)により互いに接近
し又は離れるように移動させることが出来る。
【0039】更に、該装置は、合わせシート2、5を互
いに部分的に重なり合う位置に接触する状態で保持し得
るようにした締め付け具を備えている。
【0040】この締め付け具は、合わせシート2、5を
締め付ける四つのバー16、17、18、19を備え、
該締め付け具は、二つのローラ9、10から成る装置の
各側部に配置され且つ上記合わせシートのそれぞれの面
3a、4a、6a、7aに接触するように配置される。
【0041】本発明の第一の実施例において、各ローラ
9、10の二つの部分9a、9b、10a、10bは、
導電性である。
【0042】これらローラ9、10は、銅、クロム及び
ジルコニウム合金のような導電性材料で形成される。
【0043】本発明の方法によれば、二枚の合わせシー
ト2、5は、部分的に重なり合い、合わせシート2、5
の内面と称する面3a、7aが重なり合い領域A(図
2)内で接触するように形成される。
【0044】次に、二枚の合わせシート2、5は、四つ
のバー16、17、18、19の間で締め付ける。
【0045】例えば、自動車のエンジンの油溜め又はパ
ンを製造すべく合わせシート2、5を使用するために
は、上記合わせシートの各々は、溶接作業後に同一の水
平面内に配置しなければならない。
【0046】この目的上、例えば、重ね合わせるときの
力に対向するように上方合わせシート2の端部2bに曲
げ力を加え、この力が下方に向けられ、そのときの反り
量が合わせシート(図3)の厚さに等しくなるようにす
る。
【0047】この作業後、ローラ9、10を合わせシー
ト2、5に接触させ、各ローラ9、10の第一の部分9
a、10aが合わせシート2の外面4a及び合わせシー
ト5の外面6aにそれぞれ接触するようにする。
【0048】ローラ9、10の第一の部分9a、10a
により合わせシート2、5に加えられる締め付け力によ
り、上記合わせシートは重なり合い領域Aの部分で押し
潰され、ローラ9、10の突出する第二の部分9b、1
0bが合わせシート5、2のそれぞれの内面7a、3a
に接触する(図3)。
【0049】次に、電流は、下方合わせシート5の内面
7a、重なり合い領域Aの接続面、上方合わせシート2
の内面3a(図3)を連続的に通過することにより、上
方ローラ9から下方ローラ10に流れる。
【0050】接続面の電気的抵抗値は、ローラ9、10
と合わせシート2、5の内面3a、7aとの間の接触抵
抗値よりも大きいため、電流の通過に伴うジュール効果
により熱が発生し、この熱は、対流により、二枚の合わ
せシート2、5のポリマーフィルム8に伝達され、その
結果、上記フィルム8が流れ出し、各合わせシート2、
5の二枚のシート3、4及び6、7が電気的に接触す
る。
【0051】本発明による方法は、押し潰されるとき、
ポリマーが合わせシート2、5から突き出されるのに抵
抗する第二の突出部分9b、10bが存在し、これは電
気的接触の変動を回避する点で有利である。
【0052】ローラ9、10は、重なり合い領域Aに沿
って回転し、金属を溶融させ且つ溶融コア(図4)を形
成することにより、合わせシートの二つの内面3a、7
a間の接続面及び同一の合わせシートの各シートの接続
面で溶接が行われる。
【0053】この溶接力は、約3m/分の溶接速度の場
合、約300 DaNである。
【0054】電流を遮断し、コアが凝固した後、高電流
を使用するならば、三つの平行な溶接ビード又は単一の
ビードが形成される。
【0055】本発明の第二の実施例において、突出する
第二の部分9b、10bが導電性である一方、各ローラ
9、10の第一の部分9a、10aは、電気的に絶縁さ
れる。
【0056】各ローラ9、10の第一の部分9a、10
aを電気的に絶縁するためには、これら部分を銅系合金
で形成し、次に、合わせシート2、5の外面4a、6a
にそれぞれ接触させ得るようにしたその面を被覆するこ
とが可能である。
【0057】又、これら部分9a、10aを銅系合金で
形成し、ローラ9、10の第二の部分9b、10bにの
み電流を供給し、各ローラ9、10の第一の部分9a、
10aと第二の部分9b、10bとの間にベークライト
のような電気的絶縁材料から成るディスクをそれぞれ介
在させることも可能である。
【0058】又、各ローラ9、10の部分9a、10a
は、電気的絶縁材料又は電気抵抗値の極めて大きい材料
で形成することが出来る。
【0059】発電機15から給電される電気接続部1
3、14は、シャフト11、12を通り各ローラ9、1
0の突出する第二の部分9b、10bまで伸長する。
【0060】この第二の実施例の溶接方法は、図2乃至
図4に関して第一の実施例について上述した方法と略同
一である。
【0061】この実施例の主たる特徴は、各ローラ9、
10の第二の突出部分9b、10b中の電流を恒久的に
分路させ、締め付け作用と溶接作用とを独立させ得るこ
とである。
【0062】
【発明の効果】本発明は、スポット溶接を採用する従来
技術の方法と異なり、信頼性の高い流体密の溶接部を形
成することを許容するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電気溶接装置の概略図的な斜視図
である。
【図2】多層構造体の二枚のシートを溶接する段階を示
す、溶接装置の概略図的な部分平面図である。
【図3】多層構造体の二枚のシートを溶接する別の段階
を示す、溶接装置の概略図的な部分平面図である。
【図4】多層構造体の二枚のシートを溶接する別の段階
を示す、溶接装置の概略図的な部分平面図である。
【符号の説明】
2 合わせシート 3 金属シート 4 金属シート 5 合わせシー
ト 6 金属シート 7 金属シート 8 ポリマーフィルム 9 ローラ 10 ローラ 11 シャフト 12 シャフト 13 電気接続
部 14 電気接続部 15 発電機 16、17、18、19 バー A 重なり合い
領域

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々がポリマーフィルムにより相互に接
    続された少なくとも二枚の金属シートから成る合わせシ
    ートと称する多層構造体を備える少なくとも二枚のシー
    トを電気溶接する方法にして、 前記合わせシートを部分的に重ね合わせる段階と、 前記合わせシートの内面と称する面を前記重なり合い領
    域内で接触させる段階と、 各々が二つの部分を有し、重なり合い領域と整合する対
    向状態に配置された少なくとも二つのローラを前記合わ
    せシートの外面と称する両面に作用させ、各ローラの第
    一の部分が接触面により前記合わせシートの一方の外面
    に支持され、前記第一の部分に対して突出する各ローラ
    の第二の部分が導電性であり、前記合わせシートの他方
    の内面に対し対向状態に配置されるようにする段階と、 各ローラの少なくとも第二の部分に電流を供給する段階
    と、 前記ローラにより前記合わせシートの重なり合い領域に
    締め付け力を付与し、前記ローラの各々の第二の部分を
    対向する合わせシートの内面に接触させる段階と、 前記ローラを前記重なり合い領域に沿って移動させる段
    階と、を備えることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法にして、各ローラ
    の前記第一の部分が同様に導電性であることを特徴とす
    る方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の方法にして、各ローラ
    の前記第一の部分が電気的に絶縁されることを特徴とす
    る方法。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3の何れかに記載の方法に
    して、前記ローラの前記第一の部分を合わせシートの外
    面に作用させる前に、前記重なり合い領域と反対側の合
    わせシートの端部に曲げ力を付与し、前記合わせシート
    を同一面に移動させる段階を備えることを特徴とする方
    法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の方法にして、前記重な
    り合い領域が合わせシートの厚さの1.5倍乃至2倍の幅
    寸法であることを特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5の何れかによる方法を実
    施するため、合わせシートと称する多層構造体を備え、
    少なくとも二枚のシートを電気溶接する装置にして、 各々が合わせシートの一方の外面と称する面に付与し得
    るようにした第一の部分を有する少なくとも二つのロー
    ラを備え、前記第一の部分に対して突出する第二の部分
    が導電性であり且つ合わせシートの他方の内面と称する
    反対面に接触し得るようにされ、前記合わせシートが部
    分的に重なり合い、前記ローラが前記合わせシートの重
    なり合い領域と整合するように互いに対向状態に配置さ
    れ、 更に、各ローラの少なくとも第二の部分に電気を供給す
    る手段と、 各ローラを回転駆動する手段と、 前記ローラを前記合わせシートに垂直な方向に移動させ
    る手段と、を備えることを特徴とする装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の装置にして、各ローラ
    の前記第一の部分が同様に導電性であることを特徴とす
    る装置。
  8. 【請求項8】 請求項6に記載の装置にして、各ローラ
    の前記第一の部分が電気的に絶縁されることを特徴とす
    る装置。
  9. 【請求項9】 請求項6に記載の装置にして、各ローラ
    の前記第二の部分が前記第一の部分の外周縁端部分上に
    形成され、前記第二のローラの前記第二の部分が前記第
    二のローラの対向する外周縁端部分上に形成されること
    を特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 請求項6乃至9の何れかに記載の装置
    にして、前記ローラの各々の二つの部分が略円筒状の全
    体的形状であることを特徴とする装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の装置にして、各ロ
    ーラの第二の部分が対応するローラの幅の1/3に等し
    い幅寸法であることを特徴とする装置。
  12. 【請求項12】 請求項10又は11に記載の装置にし
    て、各ローラの第二の部分が対応するローラの第一の部
    分の径よりも約0.30mmだけ大きい径であることを特徴
    とする装置。
  13. 【請求項13】 請求項6乃至12の何れかに記載の装
    置にして、各ローラの前記第二の部分が少なくとも一つ
    の肩部を形成することを特徴とする装置。
JP5045266A 1992-03-05 1993-03-05 多層構造体のシートの電気溶接方法及び装置 Pending JPH05337654A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9202666 1992-03-05
FR929202666A FR2688155B1 (fr) 1992-03-05 1992-03-05 Procede et dispositif de soudage electrique de toles de structure multicouche.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05337654A true JPH05337654A (ja) 1993-12-21

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ID=9427404

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JP5045266A Pending JPH05337654A (ja) 1992-03-05 1993-03-05 多層構造体のシートの電気溶接方法及び装置

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US (1) US5347099A (ja)
EP (1) EP0559527B1 (ja)
JP (1) JPH05337654A (ja)
KR (1) KR930019324A (ja)
AT (1) ATE121656T1 (ja)
DE (1) DE69300125T2 (ja)
ES (1) ES2071529T3 (ja)
FR (1) FR2688155B1 (ja)

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