JPH06186249A - 容量式加速度検出装置 - Google Patents
容量式加速度検出装置Info
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- JPH06186249A JPH06186249A JP4336096A JP33609692A JPH06186249A JP H06186249 A JPH06186249 A JP H06186249A JP 4336096 A JP4336096 A JP 4336096A JP 33609692 A JP33609692 A JP 33609692A JP H06186249 A JPH06186249 A JP H06186249A
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- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
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- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加速度検出梁の折れ、欠損を容易に検知でき
る容量式加速度検出装置を得ることを目的とする。 【構成】 ダイヤフラム５が形成された加速度検出梁２
は、台座１にその端部で支持され、加速度検出梁２の裏
面には可動電極３が設けられている。台座１が支持され
るガラス板６のダイヤフラム５に対応する未形成部分７
ａには、固定電極７が形成されていない。従って、加速
度検出梁２が脱落すると、対向する固定電極７がないた
め無負荷状態で静電容量を蓄えられなくなり、加速度検
出梁２の折れ、欠損を検知することができる。 【効果】 加速度検出梁が折れ、欠損した場合、静電容
量値を確認することで、これを容易に検知することがで
きる。
る容量式加速度検出装置を得ることを目的とする。 【構成】 ダイヤフラム５が形成された加速度検出梁２
は、台座１にその端部で支持され、加速度検出梁２の裏
面には可動電極３が設けられている。台座１が支持され
るガラス板６のダイヤフラム５に対応する未形成部分７
ａには、固定電極７が形成されていない。従って、加速
度検出梁２が脱落すると、対向する固定電極７がないた
め無負荷状態で静電容量を蓄えられなくなり、加速度検
出梁２の折れ、欠損を検知することができる。 【効果】 加速度検出梁が折れ、欠損した場合、静電容
量値を確認することで、これを容易に検知することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、容量式加速度検出装
置、特に、自動車の各種システム等に用いられる容量式
加速度検出装置に関するものである。
置、特に、自動車の各種システム等に用いられる容量式
加速度検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の容量式加速度検出装置を
示す側断面図であり、図において、片持ち梁構造の加速
度検出梁２は、台座１にその端部で支持されており、加
速度が印加されてしなることにより印加加速度方向に動
く。加速度検出梁２には、検出する加速度の感度を向上
させるために薄肉化したダイヤフラム５が形成されてい
る。また、加速度検出梁２の台座側の全面には可動電極
３が設けられており、この可動電極３は、台座１の上部
に形成された電極部１ａと電気的に接続されている。
示す側断面図であり、図において、片持ち梁構造の加速
度検出梁２は、台座１にその端部で支持されており、加
速度が印加されてしなることにより印加加速度方向に動
く。加速度検出梁２には、検出する加速度の感度を向上
させるために薄肉化したダイヤフラム５が形成されてい
る。また、加速度検出梁２の台座側の全面には可動電極
３が設けられており、この可動電極３は、台座１の上部
に形成された電極部１ａと電気的に接続されている。
【０００３】台座１は、その支持基板となるガラス板６
の表面に陽極接合により取り付けられており、このガラ
ス板６は外装基板４に設置されている。ガラス板６の表
面には、可動電極３に対向し、かつ台座１とは電気的に
導通しないように固定電極７が設置されている。固定電
極７の電気的信号は、ワイヤ８を介してガラスなどの絶
縁材９により電気的に絶縁されたリードピン１０から外
部に引き出される。また、可動電極３の電気的信号は、
電極部１ａ、ワイヤ８を介してリードピン１１から外部
に引き出される。さらに、台座１や加速度検出梁２等
は、外装１１に覆われて保護されており、外装１１内に
は、加速度検出梁２の保護と誘電率を増加させるために
誘電性オイル１２が充填されている。
の表面に陽極接合により取り付けられており、このガラ
ス板６は外装基板４に設置されている。ガラス板６の表
面には、可動電極３に対向し、かつ台座１とは電気的に
導通しないように固定電極７が設置されている。固定電
極７の電気的信号は、ワイヤ８を介してガラスなどの絶
縁材９により電気的に絶縁されたリードピン１０から外
部に引き出される。また、可動電極３の電気的信号は、
電極部１ａ、ワイヤ８を介してリードピン１１から外部
に引き出される。さらに、台座１や加速度検出梁２等
は、外装１１に覆われて保護されており、外装１１内に
は、加速度検出梁２の保護と誘電率を増加させるために
誘電性オイル１２が充填されている。
【０００４】従来の容量式加速度検出装置は上述したよ
うに構成され、次のように動作する。すなわち、可動電
極３及び固定電極７間には、リードピン１１、１０を介
して電位差が与えられ静電容量が蓄えられている。加速
度検出装置に加速度が印加されると、加速度検出梁２が
しなることによって可動電極３が固定電極７に対して変
位する。この変位により電極間に蓄えられていた静電容
量が変化するので、容量変化を交流信号に変換して加速
度として検出する。
うに構成され、次のように動作する。すなわち、可動電
極３及び固定電極７間には、リードピン１１、１０を介
して電位差が与えられ静電容量が蓄えられている。加速
度検出装置に加速度が印加されると、加速度検出梁２が
しなることによって可動電極３が固定電極７に対して変
位する。この変位により電極間に蓄えられていた静電容
量が変化するので、容量変化を交流信号に変換して加速
度として検出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したような容量式
加速度検出装置では、加速度検出梁２がダイヤフラム５
部分で折れ、欠損が生じた場合、完全に脱落していない
と可動電極３で垂れ下がり、静電容量が蓄えられた状態
となり、加速度が印加された誤った信号を発することに
なる。また、加速度検出梁２が完全に脱落した場合に
も、図３のＡ部分から脱落すると可動電極３Ａ部分が残
り、静電容量が蓄えられるため、加速度が印加された状
態の誤動作を招く場合があるという問題点があった。こ
の発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、加速度検出梁に折れ、欠損により脱落した場
合、電極間に蓄積される静電容量をなくし、装置の誤動
作を排除して確実に加速度検出梁の脱落を検出できる容
量式加速度検出装置を得ることを目的とする。
加速度検出装置では、加速度検出梁２がダイヤフラム５
部分で折れ、欠損が生じた場合、完全に脱落していない
と可動電極３で垂れ下がり、静電容量が蓄えられた状態
となり、加速度が印加された誤った信号を発することに
なる。また、加速度検出梁２が完全に脱落した場合に
も、図３のＡ部分から脱落すると可動電極３Ａ部分が残
り、静電容量が蓄えられるため、加速度が印加された状
態の誤動作を招く場合があるという問題点があった。こ
の発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、加速度検出梁に折れ、欠損により脱落した場
合、電極間に蓄積される静電容量をなくし、装置の誤動
作を排除して確実に加速度検出梁の脱落を検出できる容
量式加速度検出装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に係る容量式加速度検出装置は、加速度検出梁のダイヤ
フラムに対向する部分を除いて、台座の支持基板に固定
電極を設けたものである。この発明の請求項第２項に係
る容量式加速度検出装置は、加速度検出梁の一方の面側
のダイヤフラムに対応する部分に可動電極を設けずに、
可動電極と電気的に接続された拡散配線を形成したもの
である。
に係る容量式加速度検出装置は、加速度検出梁のダイヤ
フラムに対向する部分を除いて、台座の支持基板に固定
電極を設けたものである。この発明の請求項第２項に係
る容量式加速度検出装置は、加速度検出梁の一方の面側
のダイヤフラムに対応する部分に可動電極を設けずに、
可動電極と電気的に接続された拡散配線を形成したもの
である。
【０００７】
【作用】この発明の請求項第１項においては、ダイヤフ
ラムに対向する部分に固定電極を設けていないので、ダ
イヤフラム部分で加速度検出梁が脱落した場合、可動電
極及び固定電極間の静電容量をほとんど零にすることが
できるので、加速度検出梁の折れ、欠損を確実に検知す
ることができる。この発明の請求項第２項においては、
ダイヤフラム裏面に可動電極ではなく拡散配線を形成し
たので、加速度検出梁の脱落により電極間の静電容量を
零にすることができ、加速度検出梁の折れ、欠損を確実
に検知することができる。
ラムに対向する部分に固定電極を設けていないので、ダ
イヤフラム部分で加速度検出梁が脱落した場合、可動電
極及び固定電極間の静電容量をほとんど零にすることが
できるので、加速度検出梁の折れ、欠損を確実に検知す
ることができる。この発明の請求項第２項においては、
ダイヤフラム裏面に可動電極ではなく拡散配線を形成し
たので、加速度検出梁の脱落により電極間の静電容量を
零にすることができ、加速度検出梁の折れ、欠損を確実
に検知することができる。
【０００８】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図に基づいて説
明する。図１は、この発明の実施例１による容量式加速
度検出装置を示す側断面図である。なお、各図中、同一
符号は同一又は相当部分を示している。図１において、
ダイヤフラム５に対応する未形成部分７ａには、固定電
極７が形成されていない。すなわち、加速度検出梁２の
最も折れ欠損の発生しやすい部分はダイヤフラム５の部
分であるため、ダイヤフラム５に対向する部分に固定電
極７を形成しないことで、ダイヤフラム５で折れ、欠損
が発生して加速度検出梁２が脱落すると、対向する固定
電極７がないため無負荷状態で静電容量を蓄えられなく
なり、静電容量値は極めて小さく又は零となる。従っ
て、この静電容量値を確認することによって、加速度検
出梁２の折れ、欠損を検知することができる。また、静
電容量が殆ど零となるので、誤動作を防止することがで
きる。
明する。図１は、この発明の実施例１による容量式加速
度検出装置を示す側断面図である。なお、各図中、同一
符号は同一又は相当部分を示している。図１において、
ダイヤフラム５に対応する未形成部分７ａには、固定電
極７が形成されていない。すなわち、加速度検出梁２の
最も折れ欠損の発生しやすい部分はダイヤフラム５の部
分であるため、ダイヤフラム５に対向する部分に固定電
極７を形成しないことで、ダイヤフラム５で折れ、欠損
が発生して加速度検出梁２が脱落すると、対向する固定
電極７がないため無負荷状態で静電容量を蓄えられなく
なり、静電容量値は極めて小さく又は零となる。従っ
て、この静電容量値を確認することによって、加速度検
出梁２の折れ、欠損を検知することができる。また、静
電容量が殆ど零となるので、誤動作を防止することがで
きる。
【０００９】実施例２．図２は、この発明の実施例２に
よる容量式加速度検出装置を示す側断面図である。図２
において、ダイヤフラム５の裏面部分には、可動電極３
を設けずに拡散抵抗による拡散配線３ａが形成されてい
る。この拡散配線３ａは、例えばシリコンで作成された
加速度検出梁２に不純物としてボロン等を拡散させて細
い線状の配線としたものである。従って、ダイヤフラム
５で折れ、欠損が発生して加速度検出梁２が脱落する
と、加速度検出梁２は例えばシリコンにより作製されて
いるので脆く、完全に脱落する。また、拡散配線３ａ部
分は、面積が僅かであり殆ど静電容量を蓄えられない。
従って、両電極間の静電容量が蓄えられず零となるた
め、加速度検出梁２の欠損を確実に検知することができ
る。なお、この実施例の場合、ダイヤフラム５に対応す
る部分には、固定電極７を設けても又は設けなくても良
い。
よる容量式加速度検出装置を示す側断面図である。図２
において、ダイヤフラム５の裏面部分には、可動電極３
を設けずに拡散抵抗による拡散配線３ａが形成されてい
る。この拡散配線３ａは、例えばシリコンで作成された
加速度検出梁２に不純物としてボロン等を拡散させて細
い線状の配線としたものである。従って、ダイヤフラム
５で折れ、欠損が発生して加速度検出梁２が脱落する
と、加速度検出梁２は例えばシリコンにより作製されて
いるので脆く、完全に脱落する。また、拡散配線３ａ部
分は、面積が僅かであり殆ど静電容量を蓄えられない。
従って、両電極間の静電容量が蓄えられず零となるた
め、加速度検出梁２の欠損を確実に検知することができ
る。なお、この実施例の場合、ダイヤフラム５に対応す
る部分には、固定電極７を設けても又は設けなくても良
い。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項第１項
によれば、薄肉化したダイヤフラムがその一方の面側に
形成された加速度検出梁と、この加速度検出梁の上記一
方の面の全面に設けられた可動電極と、この可動電極側
の上記ダイヤフラム近傍の端部で上記加速度検出梁を支
持する台座と、この台座を支持する支持基板と、上記ダ
イヤフラムに対向する部分を除いて上記支持基板に設け
られ、上記可動電極と対向して空隙を形成する固定電極
と、上記支持基板を搭載する基板と、上記可動電極及び
上記固定電極にそれぞれ電気的に接続され、外部と電気
信号の授受を行うリードピンとを備えたので、ダイヤフ
ラム部分で加速度検出梁が脱落した場合、可動電極及び
固定電極間の静電容量をほとんど零にすることができる
ので、加速度検出梁の折れ、欠損を確実に検知すること
ができ、信頼性の高い容量式加速度検出装置が得られる
という効果を奏する。
によれば、薄肉化したダイヤフラムがその一方の面側に
形成された加速度検出梁と、この加速度検出梁の上記一
方の面の全面に設けられた可動電極と、この可動電極側
の上記ダイヤフラム近傍の端部で上記加速度検出梁を支
持する台座と、この台座を支持する支持基板と、上記ダ
イヤフラムに対向する部分を除いて上記支持基板に設け
られ、上記可動電極と対向して空隙を形成する固定電極
と、上記支持基板を搭載する基板と、上記可動電極及び
上記固定電極にそれぞれ電気的に接続され、外部と電気
信号の授受を行うリードピンとを備えたので、ダイヤフ
ラム部分で加速度検出梁が脱落した場合、可動電極及び
固定電極間の静電容量をほとんど零にすることができる
ので、加速度検出梁の折れ、欠損を確実に検知すること
ができ、信頼性の高い容量式加速度検出装置が得られる
という効果を奏する。
【００１１】この発明の請求項第２項によれば、薄肉化
したダイヤフラムがその一方の面側に形成された加速度
検出梁と、この加速度検出梁の上記一方の面のダイヤフ
ラムに対応する部分に形成された拡散配線と、この拡散
配線に隣接して電気的に接続されると共に、この拡散配
線を除いて上記加速度検出梁の上記一方の面の全面に設
けられた可動電極と、この可動電極側の上記ダイヤフラ
ム近傍の端部で上記加速度検出梁を支持する台座と、こ
の台座を支持する支持基板と、上記支持基板に設けら
れ、上記可動電極と対向して空隙を形成する固定電極
と、上記支持基板を搭載する基板とを備えたので、加速
度検出梁の脱落により電極間の静電容量を零にすること
ができるので、加速度検出梁の折れ、欠損を確実に検知
することができ、信頼性の高い容量式加速度検出装置が
得られるという効果を奏する。
したダイヤフラムがその一方の面側に形成された加速度
検出梁と、この加速度検出梁の上記一方の面のダイヤフ
ラムに対応する部分に形成された拡散配線と、この拡散
配線に隣接して電気的に接続されると共に、この拡散配
線を除いて上記加速度検出梁の上記一方の面の全面に設
けられた可動電極と、この可動電極側の上記ダイヤフラ
ム近傍の端部で上記加速度検出梁を支持する台座と、こ
の台座を支持する支持基板と、上記支持基板に設けら
れ、上記可動電極と対向して空隙を形成する固定電極
と、上記支持基板を搭載する基板とを備えたので、加速
度検出梁の脱落により電極間の静電容量を零にすること
ができるので、加速度検出梁の折れ、欠損を確実に検知
することができ、信頼性の高い容量式加速度検出装置が
得られるという効果を奏する。
【図１】この発明の実施例１による容量式加速度検出装
置を示す側断面図である。
置を示す側断面図である。
【図２】この発明の実施例２による容量式加速度検出装
置を示す側断面図である。
置を示す側断面図である。
【図３】従来の容量式加速度検出装置を示す断面側面図
である。
である。
１ 台座 ２ 電極部 ３ 加速度検出梁 ３ａ 拡散配線 ４ 外装基板 ５ ダイヤフラム ６ ガラス板 ７ 固定電極 ７ａ 未形成部分 ８ ワイヤ ９ 絶縁材 １０ リードピン １１ 外装 １２ 誘電性オイル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１１月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したような容量式
加速度検出装置では、加速度検出梁２がダイヤフラム５
部分で折れ、欠損が生じた場合、完全に脱落していない
と可動電極３で垂れ下がり、静電容量が蓄えられた状態
となり、加速度が印加された誤った信号を発することに
なる。また、加速度検出梁２が完全に脱落した場合に
も、図３のＡ部分から脱落すると可動電極３ａ部分が残
り、静電容量が蓄えられるため、加速度が印加された状
態の誤動作を招く場合があるという問題点があった。こ
の発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、加速度検出梁に折れ、欠損により脱落した場
合、電極間に蓄積される静電容量をなくしてシステム側
で故障領域を設定することで、装置の誤動作を排除して
確実に加速度検出梁の脱落を検出できる容量式加速度検
出装置を得ることを目的とする。
加速度検出装置では、加速度検出梁２がダイヤフラム５
部分で折れ、欠損が生じた場合、完全に脱落していない
と可動電極３で垂れ下がり、静電容量が蓄えられた状態
となり、加速度が印加された誤った信号を発することに
なる。また、加速度検出梁２が完全に脱落した場合に
も、図３のＡ部分から脱落すると可動電極３ａ部分が残
り、静電容量が蓄えられるため、加速度が印加された状
態の誤動作を招く場合があるという問題点があった。こ
の発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、加速度検出梁に折れ、欠損により脱落した場
合、電極間に蓄積される静電容量をなくしてシステム側
で故障領域を設定することで、装置の誤動作を排除して
確実に加速度検出梁の脱落を検出できる容量式加速度検
出装置を得ることを目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【実施例】 実施例１ 以下、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。図
１は、この発明の実施例１による容量式加速度検出装置
を示す側断面図である。なお、各図中、同一符号は同一
又は相当部分を示している。図１において、ダイヤフラ
ム５に対応する未形成部分７ａには、固定電極７が形成
されていない。すなわち、加速度検出梁２の最も折れ欠
損の発生しやすい部分はダイヤフラム５の部分であるた
め、ダイヤフラム５に対向する部分に固定電極７を形成
しないことで、ダイヤフラム５で折れ、欠損が発生して
加速度検出梁２が脱落すると、対向する固定電極７がな
いため無負荷状態で静電容量を蓄えられなくなり、静電
容量値は極めて小さく又は零となる。すなわち、静電容
量が零では電極間距離が無限大となるため、大加速度が
加わったことになる。従って、この静電容量値を確認す
ることによって、加速度検出梁２の折れ、欠損を検知す
ることができる。また、静電容量が殆ど零となので、誤
動作を防止することができる。
１は、この発明の実施例１による容量式加速度検出装置
を示す側断面図である。なお、各図中、同一符号は同一
又は相当部分を示している。図１において、ダイヤフラ
ム５に対応する未形成部分７ａには、固定電極７が形成
されていない。すなわち、加速度検出梁２の最も折れ欠
損の発生しやすい部分はダイヤフラム５の部分であるた
め、ダイヤフラム５に対向する部分に固定電極７を形成
しないことで、ダイヤフラム５で折れ、欠損が発生して
加速度検出梁２が脱落すると、対向する固定電極７がな
いため無負荷状態で静電容量を蓄えられなくなり、静電
容量値は極めて小さく又は零となる。すなわち、静電容
量が零では電極間距離が無限大となるため、大加速度が
加わったことになる。従って、この静電容量値を確認す
ることによって、加速度検出梁２の折れ、欠損を検知す
ることができる。また、静電容量が殆ど零となので、誤
動作を防止することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 薄肉化したダイヤフラムがその一方の面
側に形成された加速度検出梁と、 この加速度検出梁の上記一方の面の全面に設けられた可
動電極と、 この可動電極側の上記ダイヤフラム近傍の端部で上記加
速度検出梁を支持する台座と、 この台座を支持する支持基板と、 上記ダイヤフラムに対向する部分を除いて上記支持基板
に設けられ、上記可動電極と対向して空隙を形成する固
定電極と、 上記支持基板を搭載する基板とを備えたことを特徴とす
る容量式加速度検出装置。 - 【請求項２】 薄肉化したダイヤフラムがその一方の面
側に形成された加速度検出梁と、 この加速度検出梁の上記一方の面のダイヤフラムに対応
する部分に形成された拡散配線と、 この拡散配線に隣接して電気的に接続されると共に、こ
の拡散配線を除いて上記加速度検出梁の上記一方の面の
全面に設けられた可動電極と、 この可動電極側の上記ダイヤフラム近傍の端部で上記加
速度検出梁を支持する台座と、 この台座を支持する支持基板と、 上記支持基板に設けられ、上記可動電極と対向して空隙
を形成する固定電極と、 上記支持基板を搭載する基板とを備えたことを特徴とす
る容量式加速度検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4336096A JPH06186249A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 容量式加速度検出装置 |
| US08/045,726 US5410915A (en) | 1992-12-16 | 1993-04-14 | Capacitive acceleration detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4336096A JPH06186249A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 容量式加速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186249A true JPH06186249A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18295657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4336096A Pending JPH06186249A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 容量式加速度検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5410915A (ja) |
| JP (1) | JPH06186249A (ja) |
Families Citing this family (7)
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Family Cites Families (5)
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1992
- 1992-12-16 JP JP4336096A patent/JPH06186249A/ja active Pending
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1993
- 1993-04-14 US US08/045,726 patent/US5410915A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5410915A (en) | 1995-05-02 |
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