JPH0583890A - 固定子コア組立体及び固定子コア組立体に及ぼされる圧縮力の制御方法 - Google Patents
固定子コア組立体及び固定子コア組立体に及ぼされる圧縮力の制御方法Info
- Publication number
- JPH0583890A JPH0583890A JP4018506A JP1850692A JPH0583890A JP H0583890 A JPH0583890 A JP H0583890A JP 4018506 A JP4018506 A JP 4018506A JP 1850692 A JP1850692 A JP 1850692A JP H0583890 A JPH0583890 A JP H0583890A
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- Japan
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- stator core
- core assembly
- hollow tube
- fluid
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固定子用打抜き鋼板と固定子用締付けボルト
の、温度に依存する膨張の差を小さくすることにより、
固定子コア組立体に加わるクランプ力における、温度に
依存する変化を小さくすることにある。 【構成】 複数の打抜き鋼板と、打抜き鋼板をスタック
(2)の状態に保持すると共に隣合う打抜き鋼板を互い
に対して押し付けるボルト(4)を有する固定子コア組
立体は、ボルトが打抜き鋼板の熱膨張率とは異なる熱膨
張率を備える材料で作られ、ボルトが中空の管で構成さ
れ、ボルトによってスタックに及ぼされる圧縮力の、温
度に依存する変化を最少限に抑えるために、選択された
温度の流体を中空管の内部に導入するコントローラ18
が設けられている。
の、温度に依存する膨張の差を小さくすることにより、
固定子コア組立体に加わるクランプ力における、温度に
依存する変化を小さくすることにある。 【構成】 複数の打抜き鋼板と、打抜き鋼板をスタック
(2)の状態に保持すると共に隣合う打抜き鋼板を互い
に対して押し付けるボルト(4)を有する固定子コア組
立体は、ボルトが打抜き鋼板の熱膨張率とは異なる熱膨
張率を備える材料で作られ、ボルトが中空の管で構成さ
れ、ボルトによってスタックに及ぼされる圧縮力の、温
度に依存する変化を最少限に抑えるために、選択された
温度の流体を中空管の内部に導入するコントローラ18
が設けられている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転機の固定子コア組
立体に関する。なお、かかる回転機は、その固定子が、
固定子コア組立体の周囲に分散配置されると共に回転機
の回転軸線と平行に延びる複数本のボルトによってスタ
ックの状態に互いに固定された複数の固定子コア部材又
は打抜き板で構成されている形式のものである。
立体に関する。なお、かかる回転機は、その固定子が、
固定子コア組立体の周囲に分散配置されると共に回転機
の回転軸線と平行に延びる複数本のボルトによってスタ
ックの状態に互いに固定された複数の固定子コア部材又
は打抜き板で構成されている形式のものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】固定子
コア部材はボルトによって互いにクランプされるが、特
に大型発電機の運転中は、固定子コア部材を互いにクラ
ンプする力を規定レベルに保つことが重要である。公知
の固定子コア組立体では、実質的に一定のクランプ(締
付け)力を維持することは不可能である。その理由は、
かかる回転機の温度が、始動時の温度から通常運転温度
まで相当大幅に変化し、また、適当なボルト材料は、コ
アのスタックを形成するのに通常用いられる積層打抜き
ケイ素鋼板よりも熱膨張率が実質的に大きいからであ
る。その結果、スタックに加わるクランプ力は運転中は
小さくなり過ぎるようになり、さもなければ、かかるク
ランプ力を製造中に所望程度以上に大きく設定する必要
がある。前者の場合においては、コアの所望の締まり具
合は維持されず、後者の場合には、固定子コアの構造部
材に加えるストリンジェント強さを一層大きくしなけれ
ばならない。
コア部材はボルトによって互いにクランプされるが、特
に大型発電機の運転中は、固定子コア部材を互いにクラ
ンプする力を規定レベルに保つことが重要である。公知
の固定子コア組立体では、実質的に一定のクランプ(締
付け)力を維持することは不可能である。その理由は、
かかる回転機の温度が、始動時の温度から通常運転温度
まで相当大幅に変化し、また、適当なボルト材料は、コ
アのスタックを形成するのに通常用いられる積層打抜き
ケイ素鋼板よりも熱膨張率が実質的に大きいからであ
る。その結果、スタックに加わるクランプ力は運転中は
小さくなり過ぎるようになり、さもなければ、かかるク
ランプ力を製造中に所望程度以上に大きく設定する必要
がある。前者の場合においては、コアの所望の締まり具
合は維持されず、後者の場合には、固定子コアの構造部
材に加えるストリンジェント強さを一層大きくしなけれ
ばならない。
【0003】さらに、かかる固定子コア組立体は、低温
で動作できるよう要求されることが多いので、固定子コ
ア組立体は、製造中に生じさせる荷重よりも大きな荷重
に耐えることが可能でなければならない。
で動作できるよう要求されることが多いので、固定子コ
ア組立体は、製造中に生じさせる荷重よりも大きな荷重
に耐えることが可能でなければならない。
【0004】かくして、公知の固定子コア組立体は、適
切な運転のために必要なクランプ力よりも大きなクラン
プ力に耐えるよう構成しなけれはならないか、或いは、
最適の締まり具合を持たない状態で動作させる必要があ
る。
切な運転のために必要なクランプ力よりも大きなクラン
プ力に耐えるよう構成しなけれはならないか、或いは、
最適の締まり具合を持たない状態で動作させる必要があ
る。
【0005】本発明の目的は、固定子用打抜き鋼板と固
定子用締付けボルトの、温度に依存する膨張の差を小さ
くすることにより、固定子コア組立体に加わるクランプ
力における、温度に依存する変化を小さくすることにあ
る。
定子用締付けボルトの、温度に依存する膨張の差を小さ
くすることにより、固定子コア組立体に加わるクランプ
力における、温度に依存する変化を小さくすることにあ
る。
【0006】本発明の特定の目的は、上記の目的の達成
を可能にする新規なボルト構造体を提供することにあ
る。
を可能にする新規なボルト構造体を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的及び他の目的は、複数の打抜き鋼板と、打抜き鋼板を
スタックの状態に保持すると共に隣合う打抜き鋼板を互
いに対して押し付けるボルトを含む締結具とを有する固
定子コア組立体であって、ボルトは打抜き鋼板の熱膨張
率とは異なる熱膨張率を備える材料で作られ、ボルトは
中空の管で構成され、固定子コア組立体は、締結具によ
ってスタックに及ぼされる圧縮力の、温度に依存する変
化を最少限に抑えるために、選択された温度の流体を中
空管の内部に導入する温度制御手段を更に有することを
特徴とする固定子コア組立体によって達成される。
的及び他の目的は、複数の打抜き鋼板と、打抜き鋼板を
スタックの状態に保持すると共に隣合う打抜き鋼板を互
いに対して押し付けるボルトを含む締結具とを有する固
定子コア組立体であって、ボルトは打抜き鋼板の熱膨張
率とは異なる熱膨張率を備える材料で作られ、ボルトは
中空の管で構成され、固定子コア組立体は、締結具によ
ってスタックに及ぼされる圧縮力の、温度に依存する変
化を最少限に抑えるために、選択された温度の流体を中
空管の内部に導入する温度制御手段を更に有することを
特徴とする固定子コア組立体によって達成される。
【0008】
【実施例】図1は、回転機又は回転電機に用いられる本
発明の固定子コア組立体を単純化した略図で示してい
る。本発明の固定子コア組立体の外観は事実上、従来型
のものと同一なので、細部は示さない。
発明の固定子コア組立体を単純化した略図で示してい
る。本発明の固定子コア組立体の外観は事実上、従来型
のものと同一なので、細部は示さない。
【0009】固定子コア組立体は、回転機の回転軸線と
平行に延びる複数本のボルト4によって互いにクランプ
された固定子コア打抜き板のスタック2又は積層品で構
成されている。打抜き板の材質は好ましくはケイ素鋼で
あり、ボルト4の材質は好ましくは、物性的にケイ素鋼
よりも熱膨張率の大きな非磁性高強度鋼である。スタッ
ク2は、各ボルト4の両端のナット6を締めることによ
り圧縮力を受けた状態に置かれる。
平行に延びる複数本のボルト4によって互いにクランプ
された固定子コア打抜き板のスタック2又は積層品で構
成されている。打抜き板の材質は好ましくはケイ素鋼で
あり、ボルト4の材質は好ましくは、物性的にケイ素鋼
よりも熱膨張率の大きな非磁性高強度鋼である。スタッ
ク2は、各ボルト4の両端のナット6を締めることによ
り圧縮力を受けた状態に置かれる。
【0010】固定子コア組立体の温度が変化しても、ス
タック2への圧縮力は、もしスタック2の線膨張率又は
収縮率が回転機の回転軸線の方向におけるボルト4の線
膨張率又は収縮率と同じであるならば、一定に保たれ
る。本発明によれば、これは、ボルト4を厚肉の中空管
として作り、各中空管の内部通路の両端を流体供給手段
8に連結することにより達成される。供給手段8は、ボ
ルト4に回転機の回転軸線の方向におけるスタック2の
線膨張量又は収縮量に等しい線膨張量又は収縮量をボル
ト4に生じさせる温度にボルト4を保つような手法で各
ボルト4内の通路に流体を送り込む。
タック2への圧縮力は、もしスタック2の線膨張率又は
収縮率が回転機の回転軸線の方向におけるボルト4の線
膨張率又は収縮率と同じであるならば、一定に保たれ
る。本発明によれば、これは、ボルト4を厚肉の中空管
として作り、各中空管の内部通路の両端を流体供給手段
8に連結することにより達成される。供給手段8は、ボ
ルト4に回転機の回転軸線の方向におけるスタック2の
線膨張量又は収縮量に等しい線膨張量又は収縮量をボル
ト4に生じさせる温度にボルト4を保つような手法で各
ボルト4内の通路に流体を送り込む。
【0011】ボルト4の構成材料は熱膨張率が固定子2
と異なっているので、ボルト4を固定子2とは異なる温
度状態にしなければならない。これら温度間の所望の関
係付の数式3の通りである。
と異なっているので、ボルト4を固定子2とは異なる温
度状態にしなければならない。これら温度間の所望の関
係付の数式3の通りである。
【0012】
【数3】 上式において、下付き文字STは固定子2を表し、下付
き文字Bはボルト4を表し、Δlは、部品が他の部品で
拘束されていない場合に、温度の変化の関数として示さ
れる回転機の軸線に沿う寸法の変化、Lは、基準温度T
ref(例えば、通常の室温)における部品の対応寸
法、αは部品の線膨張率、ΔTは基準温度からの部品の
温度差である。
き文字Bはボルト4を表し、Δlは、部品が他の部品で
拘束されていない場合に、温度の変化の関数として示さ
れる回転機の軸線に沿う寸法の変化、Lは、基準温度T
ref(例えば、通常の室温)における部品の対応寸
法、αは部品の線膨張率、ΔTは基準温度からの部品の
温度差である。
【0013】LST=LBであるとすれば、次の数式4
を条件として所望の条件が生じる。
を条件として所望の条件が生じる。
【0014】
【数4】 この条件を得るには、ボルト4の温度を、TST=T
ref+ΔTSTのときにTB=ΔTBである温度TB
にする必要があるに過ぎない。
ref+ΔTSTのときにTB=ΔTBである温度TB
にする必要があるに過ぎない。
【0015】αST/αB<1なので、ΔTB/ΔT
ST<1である。
ST<1である。
【0016】別な表現をすれば、TST>Tref、即
ち、ΔTSTが正であれば、TB<TST、これに対し
て、TST<Trefであれば、TB>TSTである。
ち、ΔTSTが正であれば、TB<TST、これに対し
て、TST<Trefであれば、TB>TSTである。
【0017】ボルト4に供給される流体はTrefとT
STの間の温度であり、この場合、流体の流量及び(又
は)温度を制御することによってボルト4の温度をTB
に保つことができる。
STの間の温度であり、この場合、流体の流量及び(又
は)温度を制御することによってボルト4の温度をTB
に保つことができる。
【0018】本発明が一般的に、固定子コアの通常の動
作温度の計算又は予備観察に基づき簡単な方法で実施さ
れることは明らかである。この情報及び上記の数式4に
基づいて、ボルト4に供給される流体の流量及び(又
は)温度は、ボルト4の温度を実質的にTBに保つよう
調節されることになる。
作温度の計算又は予備観察に基づき簡単な方法で実施さ
れることは明らかである。この情報及び上記の数式4に
基づいて、ボルト4に供給される流体の流量及び(又
は)温度は、ボルト4の温度を実質的にTBに保つよう
調節されることになる。
【0019】しかしながら、変形例として、本発明を、
固定子コアの温度の実際の変化を考慮するやり方で実施
しても良い。この目的に鑑みて、スタック2の積層物の
温度を監視するための温度センサ12が少なくとも一つ
設けられ、ボルト4の温度を関するための温度センサ1
4が少なくとも一つ設けられる。センサ12,14は温
度信号を供給手段8に結合されているコントローラ18
に送り、コントローラ18は、数式4を満足するTBの
値を出し、そしてこれを維持するようなやり方で、ボル
ト4の内部通路を通って流れる流体の流量及び(又は)
温度を制御する。
固定子コアの温度の実際の変化を考慮するやり方で実施
しても良い。この目的に鑑みて、スタック2の積層物の
温度を監視するための温度センサ12が少なくとも一つ
設けられ、ボルト4の温度を関するための温度センサ1
4が少なくとも一つ設けられる。センサ12,14は温
度信号を供給手段8に結合されているコントローラ18
に送り、コントローラ18は、数式4を満足するTBの
値を出し、そしてこれを維持するようなやり方で、ボル
ト4の内部通路を通って流れる流体の流量及び(又は)
温度を制御する。
【0020】コントローラ18の構造と作用は、当該技
術分野で公知の原理に従うものであり、ここでは詳細に
説明しない。
術分野で公知の原理に従うものであり、ここでは詳細に
説明しない。
【0021】かくして、本発明の固定子コア組立体で
は、回転機の運転温度範囲全体にわたりスタック2につ
いての一定の締まり具合、換言すると、一定の圧縮力が
保たれる。確かに、スタックの締まり具合に対する温度
の影響によって許容運転温度が定まる程度までは、本発
明により、この運転温度範囲を広げることができる。
は、回転機の運転温度範囲全体にわたりスタック2につ
いての一定の締まり具合、換言すると、一定の圧縮力が
保たれる。確かに、スタックの締まり具合に対する温度
の影響によって許容運転温度が定まる程度までは、本発
明により、この運転温度範囲を広げることができる。
【0022】さらに、本発明は、それ以上の多くの効果
を奏する。たとえば、ボルト4の長さの実際の変化の決
定を容易にするため、各ボルト4内の軸方向通路は、ボ
ルト長さを直接測定できるよう利用できる。
を奏する。たとえば、ボルト4の長さの実際の変化の決
定を容易にするため、各ボルト4内の軸方向通路は、ボ
ルト長さを直接測定できるよう利用できる。
【0023】スタックの所望締まり具合よりも緩いスタ
ックの初期締まり具合を補償するため、ボルト4を数式
4により指示される温度よりも低い温度状態にするよう
な方法で、冷却媒体をボルト4の通路に流すことができ
る。
ックの初期締まり具合を補償するため、ボルト4を数式
4により指示される温度よりも低い温度状態にするよう
な方法で、冷却媒体をボルト4の通路に流すことができ
る。
【0024】初期締付け中、ボルト4を加熱して初期締
付けを容易にするのが良い。加熱を行うには、ボルト4
に隣接して設けた加熱器20を用いるか、或いは、加熱
された媒体を供給手段8を介してボルト4に送り込むの
が良い。
付けを容易にするのが良い。加熱を行うには、ボルト4
に隣接して設けた加熱器20を用いるか、或いは、加熱
された媒体を供給手段8を介してボルト4に送り込むの
が良い。
【0025】各ボルト4を構成する管の内面をボルト4
の両端のところでタップ立てして油圧引張装置の雄型要
素が嵌まるようにするのが良い。これにより、各ボルト
を、そのようにしなかった場合のナット6の取付けに必
要な長さよりも長く製造する必要が無くなる。その理由
は、油圧引張り装置が、これが係合するボルトの端部に
おけるナット6の初期取付けを妨害しないからである。
の両端のところでタップ立てして油圧引張装置の雄型要
素が嵌まるようにするのが良い。これにより、各ボルト
を、そのようにしなかった場合のナット6の取付けに必
要な長さよりも長く製造する必要が無くなる。その理由
は、油圧引張り装置が、これが係合するボルトの端部に
おけるナット6の初期取付けを妨害しないからである。
【0026】かくして、本明細書において開示した実施
例はあらゆる点において例示であって限定的なものでは
ないと考えられるべきであり、本発明の範囲は、上記の
説明ではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて定めら
れ、、請求項の意味内容及びその均等範囲に属する全て
の変形例はこれに包含されるものである。
例はあらゆる点において例示であって限定的なものでは
ないと考えられるべきであり、本発明の範囲は、上記の
説明ではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて定めら
れ、、請求項の意味内容及びその均等範囲に属する全て
の変形例はこれに包含されるものである。
【図1】本発明の固定子コア組立体の略図である。
2 スタック 4 ボルト 6 ナット 8 供給手段 12,14 温度センサ 18 コントローラ 20 加熱器
Claims (9)
- 【請求項1】 複数の打抜き鋼板と、打抜き鋼板をスタ
ックの状態に保持すると共に隣合う打抜き鋼板を互いに
対して押し付けるボルトを含む締結具とを有する固定子
コア組立体であって、ボルトは打抜き鋼板の熱膨張率と
は異なる熱膨張率を備える材料で作られ、ボルトは中空
の管で構成され、固定子コア組立体は、締結具によって
スタックに及ぼされる圧縮力の、温度に依存する変化を
最少限に抑えるために、選択された温度の流体を中空管
の内部に導入する温度制御手段を更に有することを特徴
とする固定子コア組立体。 - 【請求項2】 温度制御手段は、数式1に示すように、
中空管の温度が値TBに近づくように動作し、 【数1】 上式において、αSTは、打抜き鋼板の線膨張率、αB
は、中空管の線膨張率、ΔTSTは、所望の圧縮力を生
じる基準温度からの打抜き鋼板の温度の偏差、ΔT
Bは、所望の圧縮力を生じる基準温度からの中空管の温
度の偏差であることを特徴とする請求項1の固定子コア
組立体。 - 【請求項3】 温度制御手段は、スタックの温度及びボ
ルトの温度を監視するよう配設された監視手段及び中空
管の内部へ導入される流体を制御するため、監視手段に
より得られた読みによって制御されるよう連結された流
体制御手段を含むことを特徴とする請求項1の固定子コ
ア組立体。 - 【請求項4】 流体制御手段は、流体の温度を制御する
よう働くことを特徴とする請求項3の固定子コア組立
体。 - 【請求項5】 流体制御手段は、流体の流量を制御する
よう働くことを特徴とする請求項3の固定子コア組立
体。 - 【請求項6】 各ボルトを加熱する手段を更に有するこ
とを特徴とする請求項1の固定子コア組立体。 - 【請求項7】 複数本のボルトによって固定子コア組立
体に及ぼされる圧縮力を制御する方法において、固定子
コア組立体が、スタックの状態に保持されると共に各々
が中空管によって構成されたボルトにより互いに対して
押し付けられる複数の打抜き鋼板を含んでおり、前記方
法は、ボルト及び打抜き鋼板の温度を監視する段階と、
流体を各中空管に通す段階と、ボルトによりスタックに
及ぼされる圧縮力の、温度に依存する変化を最少限に抑
えるような手法で流体を制御する段階とを含むことを特
徴とする方法。 - 【請求項8】 流体制御段階では、流体を選択された温
度にし、各中空管内を流れる流体の流量を制御すること
を特徴とする請求項7の方法。 - 【請求項9】 流体制御段階を、数式2に示すように、
中空管の温度が値TBに近づくよう実施し、 【数2】 上式において、αSTは、打抜き鋼板の線膨張率、αB
は、中空管の線膨張率、ΔTSTは、所望の圧縮力を生
じる基準温度からの打抜き鋼板の温度の偏差、ΔT
Bは、所望の圧縮力を生じる基準温度からの中空管の温
度の偏差であることを特徴とする請求項7又は8の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/637,721 US5066882A (en) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | Stator core assembly |
US637721 | 1991-01-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0583890A true JPH0583890A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=24557112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4018506A Withdrawn JPH0583890A (ja) | 1991-01-07 | 1992-01-07 | 固定子コア組立体及び固定子コア組立体に及ぼされる圧縮力の制御方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5066882A (ja) |
JP (1) | JPH0583890A (ja) |
CA (1) | CA2058803A1 (ja) |
CH (1) | CH682963A5 (ja) |
DE (1) | DE4142394A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5642011A (en) * | 1992-02-18 | 1997-06-24 | General Electric Company | Double-stator electromagnetic pump having alignment ring and spine assembly |
US5408152A (en) * | 1994-03-28 | 1995-04-18 | Westinghouse Electric Corporation | Method of improving heat transfer in stator coil cooling tubes |
US6879078B2 (en) * | 2000-01-12 | 2005-04-12 | Neodrive Llc | Electric motor with external rotor |
US20050080620A1 (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-14 | General Electric Company | Digitization of work processes using wearable wireless devices capable of vocal command recognition in noisy environments |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216549A (en) * | 1977-06-02 | 1980-08-12 | Purdue Research Foundation | Semi-stable total knee prosthesis |
EP0005612B1 (en) * | 1978-05-12 | 1981-12-30 | National Research Development Corporation | Endoprosthetic joint devices |
US4810919A (en) * | 1987-11-16 | 1989-03-07 | Westinghouse Electric Corp. | Low-torque nuts for stator core through-bolts |
US4896062A (en) * | 1988-06-03 | 1990-01-23 | Westinghouse Electric Corp. | Rotating rectifier assembly |
DE4009360A1 (de) * | 1990-02-16 | 1991-08-22 | Friedrichsfeld Gmbh | Kniegelenk-endoprothese |
FR2663839B1 (fr) * | 1990-06-29 | 1997-09-19 | Omci | Prothese de genou. |
-
1991
- 1991-01-07 US US07/637,721 patent/US5066882A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-20 DE DE4142394A patent/DE4142394A1/de not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-01-06 CA CA002058803A patent/CA2058803A1/en not_active Abandoned
- 1992-01-06 CH CH8/92A patent/CH682963A5/de not_active IP Right Cessation
- 1992-01-07 JP JP4018506A patent/JPH0583890A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4142394A1 (de) | 1992-07-09 |
CA2058803A1 (en) | 1992-07-08 |
US5066882A (en) | 1991-11-19 |
CH682963A5 (de) | 1993-12-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |