JPH0614611B2 - ２線式検出スイッチ - Google Patents
２線式検出スイッチInfo
- Publication number
- JPH0614611B2 JPH0614611B2 JP59066217A JP6621784A JPH0614611B2 JP H0614611 B2 JPH0614611 B2 JP H0614611B2 JP 59066217 A JP59066217 A JP 59066217A JP 6621784 A JP6621784 A JP 6621784A JP H0614611 B2 JPH0614611 B2 JP H0614611B2
- Authority
- JP
- Japan
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- transistor
- circuit
- resistor
- switching means
- constant voltage
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/945—Proximity switches
- H03K17/95—Proximity switches using a magnetic detector
- H03K17/952—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils
- H03K17/953—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils forming part of an oscillator
- H03K17/9535—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils forming part of an oscillator with variable amplitude
Landscapes
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、センサ回路を内蔵する２線式検出スイッチ
に関する。
に関する。
従来の検出スイッチとして例えば交流２線式近接スイッ
チを例にとって説明すると第１図のように構成されてい
る。この図において発振回路１１は検出コイル１２を含
んで構成され、物体が検出コイル１２に近づくと発振を
停止し遠ざかると発振が開始される。トランジスタ２１
およびコンデンサ２２で前記発振出力を検波する検波回
路が構成され、その検波出力はトランジスタ２３，２４
をへてＳＣＲ３１のゲートにトリガ信号として送られ
る。ＳＣＲ３１は負荷開閉用のスイッチング素子でダイ
オードブリッジ６１を介して端子７１，７２に接続され
る。このＳＣＲ３１に直列に定電圧ダイオード３２と電
流読取用抵抗３３とが接続され、さらに電流制御用のト
ランジスタ４１のコレクタ・エミッタ間通路が直列に接
続される。このトランジスタ４１のコレクタ・ベース間
にはベース電流を供給するための抵抗４２が接続され
る。ＳＣＲ４３は過電流検出用である。抵抗６２はＳＣ
Ｒ３１がオフのときに発振回路１１等に電流を供給する
ための抵抗であり、ダイオード６３はＳＣＲ３１がオン
のとき定電圧ダイオード３２のカソードに生じる電圧を
発振回路１１等に加えるためのものである。端子７１，
７２には交流電源８１とリレーコイル８２等の負荷が直
列接続される。
チを例にとって説明すると第１図のように構成されてい
る。この図において発振回路１１は検出コイル１２を含
んで構成され、物体が検出コイル１２に近づくと発振を
停止し遠ざかると発振が開始される。トランジスタ２１
およびコンデンサ２２で前記発振出力を検波する検波回
路が構成され、その検波出力はトランジスタ２３，２４
をへてＳＣＲ３１のゲートにトリガ信号として送られ
る。ＳＣＲ３１は負荷開閉用のスイッチング素子でダイ
オードブリッジ６１を介して端子７１，７２に接続され
る。このＳＣＲ３１に直列に定電圧ダイオード３２と電
流読取用抵抗３３とが接続され、さらに電流制御用のト
ランジスタ４１のコレクタ・エミッタ間通路が直列に接
続される。このトランジスタ４１のコレクタ・ベース間
にはベース電流を供給するための抵抗４２が接続され
る。ＳＣＲ４３は過電流検出用である。抵抗６２はＳＣ
Ｒ３１がオフのときに発振回路１１等に電流を供給する
ための抵抗であり、ダイオード６３はＳＣＲ３１がオン
のとき定電圧ダイオード３２のカソードに生じる電圧を
発振回路１１等に加えるためのものである。端子７１，
７２には交流電源８１とリレーコイル８２等の負荷が直
列接続される。
いま物体が検出コイル１２に接近していない場合には発
振回路１１は発振しており、そのためトランジスタ２３
がオン・トランジスタ２４がオフとなりＳＣＲ３１はオ
フ状態で、その結果動作表示用ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）３４は点灯していない。
振回路１１は発振しており、そのためトランジスタ２３
がオン・トランジスタ２４がオフとなりＳＣＲ３１はオ
フ状態で、その結果動作表示用ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）３４は点灯していない。
物体が検出コイル１２に接近すると発振が停止されその
ためトランジスタ２３がオフ・トランジスタ２４がオン
となりＳＣＲ３１がオン状態になり、ＬＥＤ３４に電流
が流れて点灯し、物体を検出したことを表示する。なお
このときトランジスタ４１は抵抗４２に介してベース電
流が供給されオンとなっている。
ためトランジスタ２３がオフ・トランジスタ２４がオン
となりＳＣＲ３１がオン状態になり、ＬＥＤ３４に電流
が流れて点灯し、物体を検出したことを表示する。なお
このときトランジスタ４１は抵抗４２に介してベース電
流が供給されオンとなっている。
ＳＣＲ３１がオンの状態のときリレーコイル８２が短絡
事故を起こす等して過大な電流が流れた場合、電流読取
用抵抗３３に生じる電圧降下が大きくなりＳＣＲ４３が
オンするに至る。すると抵抗４２を通じてトランジスタ
４１のベースに流れていた電流はＳＣＲ４３に流れるよ
うになりトランジスタ４１は完全にオフし、そのためＳ
ＣＲ３１のアノード・カソード間電流が保持電流以下に
なりＳＣＲ３１はオフ状態になる。
事故を起こす等して過大な電流が流れた場合、電流読取
用抵抗３３に生じる電圧降下が大きくなりＳＣＲ４３が
オンするに至る。すると抵抗４２を通じてトランジスタ
４１のベースに流れていた電流はＳＣＲ４３に流れるよ
うになりトランジスタ４１は完全にオフし、そのためＳ
ＣＲ３１のアノード・カソード間電流が保持電流以下に
なりＳＣＲ３１はオフ状態になる。
この第１図に示される従来例の回路では、スイッチング
素子としてＳＣＲ３１が使用されこのＳＣＲ３１が前段
回路からの信号によってオンになったとき、電流はＳＣ
Ｒ３１、定電圧ダイオード３２およびトランジスタ４１
をその直列回路にもつ閉回路を流れる。したがって負荷
電流が大きい場合それに応じた容量のＳＣＲが必要にな
り、また定電圧ダイオードの温度上昇に対する配慮がな
されなければならない。一方トランジスタは過負荷突入
時に耐え得る容量が必要である。以上の理由で、スイッ
チング回路および過負荷保護回路に含まれる半導体素子
が大形化し、また放熱に対する考慮のため近接スイッチ
の小形化、低価格化が困難になる。
素子としてＳＣＲ３１が使用されこのＳＣＲ３１が前段
回路からの信号によってオンになったとき、電流はＳＣ
Ｒ３１、定電圧ダイオード３２およびトランジスタ４１
をその直列回路にもつ閉回路を流れる。したがって負荷
電流が大きい場合それに応じた容量のＳＣＲが必要にな
り、また定電圧ダイオードの温度上昇に対する配慮がな
されなければならない。一方トランジスタは過負荷突入
時に耐え得る容量が必要である。以上の理由で、スイッ
チング回路および過負荷保護回路に含まれる半導体素子
が大形化し、また放熱に対する考慮のため近接スイッチ
の小形化、低価格化が困難になる。
この発明は、上記欠点を改善し、小形で安価な２線式検
出スイッチの提供を目的とする。
出スイッチの提供を目的とする。
以下、この発明の実施例を第２図に示される近接スイッ
チの例にもとづいて説明する。なお、第１図と共通する
部分は同符号を用いて説明を省略する。整流回路６１の
正負の出力端子間にトランジスタ４５、電流検知抵抗９
１（以下抵抗９１という）からなる直列回路が接続さ
れ、このトランジスタ４５のベース・コレクタ間はＳＣ
Ｒ３１、抵抗６４ならびに定電圧ダイオード４６とから
なる直列回路が接続される。定電圧ダイオード４６のカ
ソードには抵抗６５、ダイオード６３からなる直列回路
の一端が接続され、その他端はセンサ回路を含む前段回
路の電力供給端０１に接続される。ＳＣＲ９２のゲート
はダイオード９４、抵抗９５をへて抵抗９１の一端に接
続される。このＳＣＲ９２のアノードはＳＣＲ３１のカ
ソードと定電圧ダイオード４６の接続点に接続され、そ
のカソードと整流回路６１の負側端子との間には定電圧
ダイオード９３が接続されている。この定電圧ダイオー
ド９３の降服電圧は、前記定電圧ダイオード４６のそれ
より低い値をもっている。発光ダイオード３４はＳＣＲ
３１のカソードとＳＣＲ９２のアノードとの接続点およ
び整流回路６１の負側端子との間に接続され、また抵抗
６２はその一端が整流回路６１の正側端子に抵抗６６を
へて接続され他端は前段回路の電力供給端０１へ接続さ
れている。定電圧ダイオード９３とＳＣＲ９２との接続
点がダイオードを介してコンデンサ５１と抵抗５２とで
なるタイマ回路に接続されている。このタイマ回路出力
はトランジスタ２３のベースに印加される。
チの例にもとづいて説明する。なお、第１図と共通する
部分は同符号を用いて説明を省略する。整流回路６１の
正負の出力端子間にトランジスタ４５、電流検知抵抗９
１（以下抵抗９１という）からなる直列回路が接続さ
れ、このトランジスタ４５のベース・コレクタ間はＳＣ
Ｒ３１、抵抗６４ならびに定電圧ダイオード４６とから
なる直列回路が接続される。定電圧ダイオード４６のカ
ソードには抵抗６５、ダイオード６３からなる直列回路
の一端が接続され、その他端はセンサ回路を含む前段回
路の電力供給端０１に接続される。ＳＣＲ９２のゲート
はダイオード９４、抵抗９５をへて抵抗９１の一端に接
続される。このＳＣＲ９２のアノードはＳＣＲ３１のカ
ソードと定電圧ダイオード４６の接続点に接続され、そ
のカソードと整流回路６１の負側端子との間には定電圧
ダイオード９３が接続されている。この定電圧ダイオー
ド９３の降服電圧は、前記定電圧ダイオード４６のそれ
より低い値をもっている。発光ダイオード３４はＳＣＲ
３１のカソードとＳＣＲ９２のアノードとの接続点およ
び整流回路６１の負側端子との間に接続され、また抵抗
６２はその一端が整流回路６１の正側端子に抵抗６６を
へて接続され他端は前段回路の電力供給端０１へ接続さ
れている。定電圧ダイオード９３とＳＣＲ９２との接続
点がダイオードを介してコンデンサ５１と抵抗５２とで
なるタイマ回路に接続されている。このタイマ回路出力
はトランジスタ２３のベースに印加される。
前段回路からの検出信号が送られてこないときは、ＳＣ
Ｒ３１はオフのままで、トランジスタ４５もオフのまま
である。このときの前段回路への電力供給は整流回路６
１、抵抗６６、抵抗６２を介してなされる。なお、この
抵抗６２の抵抗値は抵抗６４や抵抗６５より比較的大き
な値を選択している。
Ｒ３１はオフのままで、トランジスタ４５もオフのまま
である。このときの前段回路への電力供給は整流回路６
１、抵抗６６、抵抗６２を介してなされる。なお、この
抵抗６２の抵抗値は抵抗６４や抵抗６５より比較的大き
な値を選択している。
いま前段回路から線０２を経て検出信号がＳＣＲ３１の
ゲートに送られると、ＳＣＲ３１はオンとなり、ＳＣＲ
３１を流れる電流は定電圧ダイオード４６を経てスイッ
チング素子であるトランジスタ４５をオンする。このと
き抵抗６２と抵抗６６との接続点の電位は低下して抵抗
６２を通る電流はほとんど流れなくなる。そして定電圧
ダイオード４６のカソード側にはその降伏電圧にほぼ等
しい電圧が生じる。これにより前段回路への電力供給
は、整流回路６１、抵抗６６、抵抗６４、ＳＣＲ３１、
抵抗６５、ダイオード６３の経路によってなされる。
ゲートに送られると、ＳＣＲ３１はオンとなり、ＳＣＲ
３１を流れる電流は定電圧ダイオード４６を経てスイッ
チング素子であるトランジスタ４５をオンする。このと
き抵抗６２と抵抗６６との接続点の電位は低下して抵抗
６２を通る電流はほとんど流れなくなる。そして定電圧
ダイオード４６のカソード側にはその降伏電圧にほぼ等
しい電圧が生じる。これにより前段回路への電力供給
は、整流回路６１、抵抗６６、抵抗６４、ＳＣＲ３１、
抵抗６５、ダイオード６３の経路によってなされる。
この状態のとき負荷が短絡等により過負荷状態になる
と、トランジスタ４５に過大電流が流れ、抵抗９１に生
じる電圧降下が大きくなることでＳＣＲ９２がオンす
る。このときＳＣＲ９２のゲートには抵抗９５を介して
電流が流れる。この抵抗９５は、ＳＣＲ９２のゲートに
直接過大電流が流れないように設けられている。いま定
電圧ダイオード４６，９３の降服電圧をそれぞれＶｚ４
６，Ｖｚ９３と表わせば、前に述べたように、Ｖｚ４６
＞Ｖｚ９３である。これは、ＳＣＲ９２がオンのとき、
ＳＣＲ９２のアノード側に現れる電圧は定電圧ダイオー
ド９３の降伏電圧となるとともに、電圧ダイオード４６
のカソードには定電圧ダイオード４６の降伏電圧より低
い電圧がかかることになることを示す。つまり定電圧ダ
イオード４６はオフ状態になる。その結果、この定電圧
ダイオード４６を通じて供給されていたトランジスタ４
５のベース電流が遮断され、トランジスタ４５はオフに
なるので過大電流から保護される。このとき線０３から
出力が生じてタイマ回路の動作が行なわれる。
と、トランジスタ４５に過大電流が流れ、抵抗９１に生
じる電圧降下が大きくなることでＳＣＲ９２がオンす
る。このときＳＣＲ９２のゲートには抵抗９５を介して
電流が流れる。この抵抗９５は、ＳＣＲ９２のゲートに
直接過大電流が流れないように設けられている。いま定
電圧ダイオード４６，９３の降服電圧をそれぞれＶｚ４
６，Ｖｚ９３と表わせば、前に述べたように、Ｖｚ４６
＞Ｖｚ９３である。これは、ＳＣＲ９２がオンのとき、
ＳＣＲ９２のアノード側に現れる電圧は定電圧ダイオー
ド９３の降伏電圧となるとともに、電圧ダイオード４６
のカソードには定電圧ダイオード４６の降伏電圧より低
い電圧がかかることになることを示す。つまり定電圧ダ
イオード４６はオフ状態になる。その結果、この定電圧
ダイオード４６を通じて供給されていたトランジスタ４
５のベース電流が遮断され、トランジスタ４５はオフに
なるので過大電流から保護される。このとき線０３から
出力が生じてタイマ回路の動作が行なわれる。
ここでタイマ回路の動作について説明する。トランジス
タ４５が導通しているとき、抵抗９６には定電圧ダイオ
ード９３のブレークオーバ電圧以下の電圧が生じてい
る。そしてコンデンサ５１はこの抵抗９６の両端に発生
した電圧まで充電されている。このときトランジスタ２
３はオフを保つように設定されている。次に、負荷に過
電流が流れると抵抗９６の両端に発生する電圧は定電圧
ダイオード９３のツエナー電圧まで上昇しコンデンサ５
１の充電電位もツエナー電圧まで上昇する。トランジス
タ２３はコンデンサ５１への充電が進む途中でオンし、
その結果トランジスタ２４がオフする。そして、この状
態はコンデンサ５１の電荷が放電し尽くされるまで連続
し、ＳＣＲ３１にトリガ信号が供給されなくなる。ＳＣ
Ｒ３１はトリガ信号がなくなった後カットオフし、その
状態を保持する。コンデンサ５１の電荷が放電し尽くさ
れると、トランジスタ２３は再びオフしトランジスタ２
４がオンする。そのためＳＣＲ３１はトリガ信号を受け
て再びオンになる。すると再び過大な電流が流れて上記
と同様の動作が繰り返され、この動作は負荷が正常にも
どるまで続く。
タ４５が導通しているとき、抵抗９６には定電圧ダイオ
ード９３のブレークオーバ電圧以下の電圧が生じてい
る。そしてコンデンサ５１はこの抵抗９６の両端に発生
した電圧まで充電されている。このときトランジスタ２
３はオフを保つように設定されている。次に、負荷に過
電流が流れると抵抗９６の両端に発生する電圧は定電圧
ダイオード９３のツエナー電圧まで上昇しコンデンサ５
１の充電電位もツエナー電圧まで上昇する。トランジス
タ２３はコンデンサ５１への充電が進む途中でオンし、
その結果トランジスタ２４がオフする。そして、この状
態はコンデンサ５１の電荷が放電し尽くされるまで連続
し、ＳＣＲ３１にトリガ信号が供給されなくなる。ＳＣ
Ｒ３１はトリガ信号がなくなった後カットオフし、その
状態を保持する。コンデンサ５１の電荷が放電し尽くさ
れると、トランジスタ２３は再びオフしトランジスタ２
４がオンする。そのためＳＣＲ３１はトリガ信号を受け
て再びオンになる。すると再び過大な電流が流れて上記
と同様の動作が繰り返され、この動作は負荷が正常にも
どるまで続く。
この第２図の回路で大電流が流れるのはトランジスタ４
５のみとなっておりＳＣＲ３１、定電圧ダイオード４６
にはトランジスタ４５のベース電流が流れるだけである
から小容量のものでよく、放熱等もトランジスタ４５に
ついてだけ考慮すれば足りる。なおトランジスタ４５が
オンのときに発振回路１１等の電力供給０１へは、ダイ
オード６３、抵抗６５を経て電流が流れるが、発振回路
１１等が必要とする電流は高々１０ｍＡ程度であるから
ＳＣＲ３１に流れる電流は大きなものとならない。
５のみとなっておりＳＣＲ３１、定電圧ダイオード４６
にはトランジスタ４５のベース電流が流れるだけである
から小容量のものでよく、放熱等もトランジスタ４５に
ついてだけ考慮すれば足りる。なおトランジスタ４５が
オンのときに発振回路１１等の電力供給０１へは、ダイ
オード６３、抵抗６５を経て電流が流れるが、発振回路
１１等が必要とする電流は高々１０ｍＡ程度であるから
ＳＣＲ３１に流れる電流は大きなものとならない。
以上実施例について説明するしたように、この発明によ
れば正常負荷時においては電流の大部分がトランジスタ
４５のみを通して流れることになり従来例に比べて容量
の小さいＳＣＲおよび定電圧ダイオードを使用すること
が出来、またトランジスタ４５の放熱は定電圧ダイオー
ドの放熱より簡単であるので放熱のための設計が容易に
なりそれらが相まって、小形で安価な２線式検出スイッ
チを実現することが可能になる。
れば正常負荷時においては電流の大部分がトランジスタ
４５のみを通して流れることになり従来例に比べて容量
の小さいＳＣＲおよび定電圧ダイオードを使用すること
が出来、またトランジスタ４５の放熱は定電圧ダイオー
ドの放熱より簡単であるので放熱のための設計が容易に
なりそれらが相まって、小形で安価な２線式検出スイッ
チを実現することが可能になる。
第１図は従来例の回路図、第２図はこの発明の実施例を
示す回路図である。 １１……発振回路、１２……検出コイル ３１……負荷開閉用ＳＣＲ（第１のスイッチング手段） ３３，９１……電流検知用抵抗 ３４……動作表示用発光ダイオード ４１……電流制限用トランジスタ ４５……負荷開閉用トランジスタ ９２……過電流検出用ＳＣＲ（第２のスイッチング手
段） ５１……タイマ回路用コンデンサ ５２……タイマ回路用抵抗 ６１……全波整流回路 ７１，７２……整流回路入力端子 ８１……交流電源、８２……負荷（リレー）
示す回路図である。 １１……発振回路、１２……検出コイル ３１……負荷開閉用ＳＣＲ（第１のスイッチング手段） ３３，９１……電流検知用抵抗 ３４……動作表示用発光ダイオード ４１……電流制限用トランジスタ ４５……負荷開閉用トランジスタ ９２……過電流検出用ＳＣＲ（第２のスイッチング手
段） ５１……タイマ回路用コンデンサ ５２……タイマ回路用抵抗 ６１……全波整流回路 ７１，７２……整流回路入力端子 ８１……交流電源、８２……負荷（リレー）
Claims (1)
- 【請求項１】整流回路と、 前記整流回路から電力が供給され、検出物体を検出して
検出信号を送出するセンサ回路と、 前記整流回路の正負極の出力端子間にエミッタ・コレク
タが接続されたトランジスタと電流検知用抵抗との第１
の直列回路と、 前記トランジスタへの電力供給ラインと前記トランジス
タの制御入力端子との間に接続された第１のスイッチン
グ手段と、アノードが前記トランジスタの制御入力端子
に接続されかつカソードが前記第１のスイッチング手段
に接続された定電圧ダイオードとの第２の直列回路と、 前記第１のスイッチング手段と前記定電圧ダイオードと
の接続点と前記センサ回路への電力供給ラインとの間に
接続された電力供給回路と、 前記第１のスイッチング手段と前記定電圧ダイオードと
の接続点と負極側の電源ラインとの間に接続される第２
のスイッチング手段と、 からなり、 前記センサ回路から検出信号が送出された時、前記第１
のスイッチング手段を導通させることによって前記トラ
ンジスタを動作させて負荷への通電を行うとともに、前
記電力供給回路を介して前記センサ回路に電力を供給
し、 前記第１の直列回路の電流検知用抵抗に生じる電圧降下
が所定以上になった時、前記第２のスイッチング手段を
導通して前記トランジスタの制御入力端子への供給電流
を遮断するようにしたことを特徴とする２線式検出スイ
ッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066217A JPH0614611B2 (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | ２線式検出スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066217A JPH0614611B2 (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | ２線式検出スイッチ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6310679A Division JPS60740B2 (ja) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | 無接点スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196624A JPS59196624A (ja) | 1984-11-08 |
| JPH0614611B2 true JPH0614611B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=13309439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59066217A Expired - Lifetime JPH0614611B2 (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | ２線式検出スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614611B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2681632B2 (ja) * | 1986-12-23 | 1997-11-26 | 株式会社 キーエンス | 交流２線式無接点スイッチ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811771B2 (ja) * | 1974-04-19 | 1983-03-04 | オムロン株式会社 | スイツチングソウチ |
| JPS522267A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-08 | Fuji Electric Co Ltd | Transistor switch |
| JPS546451A (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-18 | Omron Tateisi Electronics Co | Protective circuit for keying circuit |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP59066217A patent/JPH0614611B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59196624A (ja) | 1984-11-08 |
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