JPH0752448Y2 - 低差圧流体用シール装置 - Google Patents
低差圧流体用シール装置Info
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- JPH0752448Y2 JPH0752448Y2 JP1989069080U JP6908089U JPH0752448Y2 JP H0752448 Y2 JPH0752448 Y2 JP H0752448Y2 JP 1989069080 U JP1989069080 U JP 1989069080U JP 6908089 U JP6908089 U JP 6908089U JP H0752448 Y2 JPH0752448 Y2 JP H0752448Y2
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- Japan
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- ring
- seal ring
- cylinder
- differential pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
-
- 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
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/06—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging
-
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- F16J9/061—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging using metallic coiled or blade springs
- F16J9/063—Strip or wire along the entire circumference
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16J9/12—Details
- F16J9/14—Joint-closures
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- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ピストンやディスプレーサーに用いられる、
低差圧流体用シール装置に関する。
低差圧流体用シール装置に関する。
（従来技術） シリンダ内を往復動するピストンやディスプレーサーの
外周面に組込まれ、該ピストンやディスプレーサーとシ
リンダー内周面との間のシールをなす装置としては、無
潤滑タイプにして低差圧流体の場合、ポリテトラフルオ
ロエチレン製（PTFE製という）のステップカットタイプ
の合口形状を有するシールリングと該リングの内周面に
対接し、外周方向へ張り出させ、該シールリングをシリ
ンダー内周面へ押圧させる為の板エキスパンダーリング
が用いられている。
外周面に組込まれ、該ピストンやディスプレーサーとシ
リンダー内周面との間のシールをなす装置としては、無
潤滑タイプにして低差圧流体の場合、ポリテトラフルオ
ロエチレン製（PTFE製という）のステップカットタイプ
の合口形状を有するシールリングと該リングの内周面に
対接し、外周方向へ張り出させ、該シールリングをシリ
ンダー内周面へ押圧させる為の板エキスパンダーリング
が用いられている。
この例を第２図と第３図を用いて説明する。第２図に示
す例は、冷凍機の一例であるが、ピストン１によって圧
縮された作動ガスは、パイプ２を介して、冷却シリンダ
ー３内に入り、ディスプレーサー４内の畜冷器５を通っ
て冷却シリンダー３内の一方の室６へと抜ける。この
際、ディスプレーサー４を下降させると、作動ガスはポ
ート７より噴出して、断熱膨張して低温となる。即ち室
６が低温空間となり、コールドヘッドを用いてこの低温
を取り出す。このような働きをする冷凍機に用いられる
作動ガスが畜冷器５を通らずに冷却空間６に圧縮部８か
ら流出しないようにシールリング９を用いる。シールリ
ング９は、ディスプレーサー４の外周面に刻設されたリ
ング溝内に配され、その合口形状をステップカットタイ
プとさせている。又、作動ガスへの潤滑オイルの混入に
よる性能劣化を防ぐため、冷却シリンダー３内は無潤滑
となっており、ポリテトラフルオロエチレン（PTFEとい
う）等の樹脂で形成されている。又、該シールリングの
内周面に対接し、シールリングを外周方向に張り出さ
せ、シリンダー内周面に押圧させる為の板エキスパンダ
ーリング10を組合わせる。
す例は、冷凍機の一例であるが、ピストン１によって圧
縮された作動ガスは、パイプ２を介して、冷却シリンダ
ー３内に入り、ディスプレーサー４内の畜冷器５を通っ
て冷却シリンダー３内の一方の室６へと抜ける。この
際、ディスプレーサー４を下降させると、作動ガスはポ
ート７より噴出して、断熱膨張して低温となる。即ち室
６が低温空間となり、コールドヘッドを用いてこの低温
を取り出す。このような働きをする冷凍機に用いられる
作動ガスが畜冷器５を通らずに冷却空間６に圧縮部８か
ら流出しないようにシールリング９を用いる。シールリ
ング９は、ディスプレーサー４の外周面に刻設されたリ
ング溝内に配され、その合口形状をステップカットタイ
プとさせている。又、作動ガスへの潤滑オイルの混入に
よる性能劣化を防ぐため、冷却シリンダー３内は無潤滑
となっており、ポリテトラフルオロエチレン（PTFEとい
う）等の樹脂で形成されている。又、該シールリングの
内周面に対接し、シールリングを外周方向に張り出さ
せ、シリンダー内周面に押圧させる為の板エキスパンダ
ーリング10を組合わせる。
又、別の例として、シールリングの内周面に斜面部を作
り、該斜面部にコイルスプリングを配置させることも、
実開昭55−94440号公報に教示される如く可能であり、
又、該斜面部にリング状の丸線バネを配置し、シールリ
ング９′の合口形状９″を第５図に示すダブルアングル
カットや図示しない両面段付カット等の特殊形状のもの
と組合わせることも可能である。
り、該斜面部にコイルスプリングを配置させることも、
実開昭55−94440号公報に教示される如く可能であり、
又、該斜面部にリング状の丸線バネを配置し、シールリ
ング９′の合口形状９″を第５図に示すダブルアングル
カットや図示しない両面段付カット等の特殊形状のもの
と組合わせることも可能である。
（本考案が解決しようとする課題） 前述した如きシールリング９の使用にも拘わらず、シー
ルリング９を介して低温空間６へのガス洩れを防ぐこと
ができず、冷却効果を高めることができない。更に、第
３図に示す例は、ステップカットタイプシールリング９
の内周面側に配した板エキスパンダリング10により、シ
ールリング９の摺接面をシリンダ３の内周面に均一に押
圧させ、シールリング摺接面よりのガスの流出を防ぐこ
とができることが論理的に解明される。しかし、実際に
は、高精度に加工した板エキスパンダリング10であって
も、その自己張力はシールリング９の摺接面をシリンダ
３の内周面に均一に押圧させることは不可能で、シール
効果は低い。
ルリング９を介して低温空間６へのガス洩れを防ぐこと
ができず、冷却効果を高めることができない。更に、第
３図に示す例は、ステップカットタイプシールリング９
の内周面側に配した板エキスパンダリング10により、シ
ールリング９の摺接面をシリンダ３の内周面に均一に押
圧させ、シールリング摺接面よりのガスの流出を防ぐこ
とができることが論理的に解明される。しかし、実際に
は、高精度に加工した板エキスパンダリング10であって
も、その自己張力はシールリング９の摺接面をシリンダ
３の内周面に均一に押圧させることは不可能で、シール
効果は低い。
ところで、冷凍機のディスプレーサ４の回転数は比較的
小さく、又、シールリング９に作用するガス差圧力も小
さいことから、本考案者は、ディスプレーサ４のシリン
ダ３内での往復動中、シールリング９がリング溝内で浮
動し、シリンダ３内の上下の室がシールリング９の背面
を介して連通するガス路ができるのではないかと推定し
た。そこで、シールリング９の摺接面をシリンダ内周面
に押圧し且つシールリング９の下面をリング溝の壁面に
押圧させることで、シールリング９のリング溝内での浮
上りを防止し、シール効果を高め得るのではと考えた。
小さく、又、シールリング９に作用するガス差圧力も小
さいことから、本考案者は、ディスプレーサ４のシリン
ダ３内での往復動中、シールリング９がリング溝内で浮
動し、シリンダ３内の上下の室がシールリング９の背面
を介して連通するガス路ができるのではないかと推定し
た。そこで、シールリング９の摺接面をシリンダ内周面
に押圧し且つシールリング９の下面をリング溝の壁面に
押圧させることで、シールリング９のリング溝内での浮
上りを防止し、シール効果を高め得るのではと考えた。
そこで、たとえば、前述した公報の第６図に開示される
如く、細線をねじったコイルスプリングの半径方向外方
に向けられる自己張力をシールリング９′に印加し、シ
ールリング９′の浮上りを防止させようとすると、その
張力は著しく大となり、コイルスプリング14′の細線が
シールリング９′へ喰い込み、シールリング９′の摺接
面の摩耗による直径変化に対してシリンダー３内周面へ
の追従性が悪く、ガス洩れが突合せ合い口部からのガス
洩れと合せて大きく、低差圧流体用のシール装置として
好ましくない。云い換えれば、この公報に示されるシー
ル装置は実用に供し得ない。
如く、細線をねじったコイルスプリングの半径方向外方
に向けられる自己張力をシールリング９′に印加し、シ
ールリング９′の浮上りを防止させようとすると、その
張力は著しく大となり、コイルスプリング14′の細線が
シールリング９′へ喰い込み、シールリング９′の摺接
面の摩耗による直径変化に対してシリンダー３内周面へ
の追従性が悪く、ガス洩れが突合せ合い口部からのガス
洩れと合せて大きく、低差圧流体用のシール装置として
好ましくない。云い換えれば、この公報に示されるシー
ル装置は実用に供し得ない。
又、他に第４図に示すようにそのシールリング９′の内
周面に斜面部13′を作り、その斜面部13′に自己張力を
有するリング状の丸線バネ14′を着座させ、シールリン
グ９′のリング溝内での浮上りを防止させつつシリンダ
ーの内周面に押圧させ、更に該シールリングの合口形状
を第５図に示すダブルアングルカットや両面段付カット
等の特殊形状で形成している提案が示されている。しか
し、そのシールリング溝内での浮上りを防止させつつ、
更にシリンダーの内周面に押圧させるには、単純にシリ
ンダー内周面にのみ押圧させる場合よりも当然強い自己
張力を持つバネが必要となり、それを満足する為にはリ
ング状の丸線バネでは線径を極端に太くしたり、あるい
はタワミ量を異常に大きくしなければならず、シリンダ
ーへの装着性やリング溝幅の関係等から自ら限界があっ
た。
周面に斜面部13′を作り、その斜面部13′に自己張力を
有するリング状の丸線バネ14′を着座させ、シールリン
グ９′のリング溝内での浮上りを防止させつつシリンダ
ーの内周面に押圧させ、更に該シールリングの合口形状
を第５図に示すダブルアングルカットや両面段付カット
等の特殊形状で形成している提案が示されている。しか
し、そのシールリング溝内での浮上りを防止させつつ、
更にシリンダーの内周面に押圧させるには、単純にシリ
ンダー内周面にのみ押圧させる場合よりも当然強い自己
張力を持つバネが必要となり、それを満足する為にはリ
ング状の丸線バネでは線径を極端に太くしたり、あるい
はタワミ量を異常に大きくしなければならず、シリンダ
ーへの装着性やリング溝幅の関係等から自ら限界があっ
た。
（課題を解決するための手段） 本考案は、シリンダーの装着性の改善とシール性能の向
上という前述した課題を解決するために、基本的には、
ダブルアングルカット、あるいは両面段付カットタイプ
の合口形状を有する、PTFE等の樹脂製にしてそのシール
リングの内周面に斜面部を作り、この斜面部に自己張力
を有する断面矩形のリング状バネの隅部を接触させかつ
その上面をリング溝壁面に面接触させるという技術的手
段を採用する。
上という前述した課題を解決するために、基本的には、
ダブルアングルカット、あるいは両面段付カットタイプ
の合口形状を有する、PTFE等の樹脂製にしてそのシール
リングの内周面に斜面部を作り、この斜面部に自己張力
を有する断面矩形のリング状バネの隅部を接触させかつ
その上面をリング溝壁面に面接触させるという技術的手
段を採用する。
（作用） 自己張力を有する断面矩形のリング状バネは、シールリ
ングの内周面側の斜面部を介して、シールリングをシリ
ンダー内周面並びにリング溝壁面に押圧するので、ディ
スプレーサーが小さな回転数で往復動し且つシールリン
グに低いガス差圧が作用しても、シールリングはリング
溝内で浮上がらず、しかも、前記した特殊形状の合口と
の組合せにより、シール効果は高く、又、丸線バネに比
べて小さいタワミ量で高い張り出し力が得られることか
ら、該リング状のバネの自由時の外径を大きく設定しな
くても良く、すなわち自由時にピストン外径よりリング
状バネの内径が大きくなることがなく、シリンダーへ楽
に装着できる。
ングの内周面側の斜面部を介して、シールリングをシリ
ンダー内周面並びにリング溝壁面に押圧するので、ディ
スプレーサーが小さな回転数で往復動し且つシールリン
グに低いガス差圧が作用しても、シールリングはリング
溝内で浮上がらず、しかも、前記した特殊形状の合口と
の組合せにより、シール効果は高く、又、丸線バネに比
べて小さいタワミ量で高い張り出し力が得られることか
ら、該リング状のバネの自由時の外径を大きく設定しな
くても良く、すなわち自由時にピストン外径よりリング
状バネの内径が大きくなることがなく、シリンダーへ楽
に装着できる。
（実施例） 第１図に本考案の一例を示すが、この例の使用例は、第
２図の場合と同一なので、重複部の説明は省略する。
２図の場合と同一なので、重複部の説明は省略する。
ディスプレーサー４の外周面に刻設されたリング溝内に
配されるシールリング装置11は、例えば、20％のガラス
繊維等の特殊な充填材を混入したPTFE製にして、第５図
に示すダブルアングルカットあるいは両面段付カットの
合口形状となっているシールリング本体12を有す。シー
ルリング本体12は、その内周面に斜面部13を備える。シ
ールリング装置11は、さらに、この斜面部に隅部が接し
かつリング溝壁面にその上面が面接触する自己張力を有
する断面矩形のリング状バネ14を備える。リング状バネ
14は、例えば、SUS304で作られたもの、又はSUS304より
なるリング状バネにPTFEのコーティングをしたものある
いはPTFEチューブで被ふくした層を有するものが用いら
れる。もちろん、低温脆性の少なく、弾力性に富んだも
のであれば、他の材質のものでも良い。
配されるシールリング装置11は、例えば、20％のガラス
繊維等の特殊な充填材を混入したPTFE製にして、第５図
に示すダブルアングルカットあるいは両面段付カットの
合口形状となっているシールリング本体12を有す。シー
ルリング本体12は、その内周面に斜面部13を備える。シ
ールリング装置11は、さらに、この斜面部に隅部が接し
かつリング溝壁面にその上面が面接触する自己張力を有
する断面矩形のリング状バネ14を備える。リング状バネ
14は、例えば、SUS304で作られたもの、又はSUS304より
なるリング状バネにPTFEのコーティングをしたものある
いはPTFEチューブで被ふくした層を有するものが用いら
れる。もちろん、低温脆性の少なく、弾力性に富んだも
のであれば、他の材質のものでも良い。
断面矩形のリング状バネ14の使用は、その自己張力によ
り、リング本体12を下向き及び半径方向外方に附勢し、
リング溝壁面及びシリンダー内周面にリング本体12を押
圧する。この結果、シールリング本体12に作用するガス
差圧が低く、しかもディスプレーサー４が小さな回転数
で往復動しても、シールリング本体12の浮上りはなく、
又、断面矩形のリング状のバネ14は従来のコイルスプリ
ングやリング状の丸線バネにみられる如き、リング本体
12へのコイル細線の喰い込みや必要な張り出し力を発生
させる為のタワミ量大によるシリンダー３への装着不良
はなく、リング本体12のシリンダー内周面あるいはリン
グ溝壁面への追従性は良く、シール効果は著しく高い。
り、リング本体12を下向き及び半径方向外方に附勢し、
リング溝壁面及びシリンダー内周面にリング本体12を押
圧する。この結果、シールリング本体12に作用するガス
差圧が低く、しかもディスプレーサー４が小さな回転数
で往復動しても、シールリング本体12の浮上りはなく、
又、断面矩形のリング状のバネ14は従来のコイルスプリ
ングやリング状の丸線バネにみられる如き、リング本体
12へのコイル細線の喰い込みや必要な張り出し力を発生
させる為のタワミ量大によるシリンダー３への装着不良
はなく、リング本体12のシリンダー内周面あるいはリン
グ溝壁面への追従性は良く、シール効果は著しく高い。
（効果） 本考案では、断面矩形のリング状バネとリング本体と
は、連続接触面となっているので、断面矩形のリング状
バネのリング本体への喰い込みがなく、バネ効果は安定
している。又、リング状丸線バネに比べて、必要な張り
出し力がより小さなタワミ量で得られることから、シリ
ンダーへの装着性も良好で、シールリング本体を損傷す
ることなく高い張力のバネを装着できる。
は、連続接触面となっているので、断面矩形のリング状
バネのリング本体への喰い込みがなく、バネ効果は安定
している。又、リング状丸線バネに比べて、必要な張り
出し力がより小さなタワミ量で得られることから、シリ
ンダーへの装着性も良好で、シールリング本体を損傷す
ることなく高い張力のバネを装着できる。
この為、リング本体のシリンダー内周面あるいはリング
溝壁面への追従性はきわめて良く、更に斜面部の傾き角
度に応じて、分力の大きさを変えることができるので、
シリンダー内周面あるいはリング溝壁面へのリング本体
の押圧力の調整が容易である。
溝壁面への追従性はきわめて良く、更に斜面部の傾き角
度に応じて、分力の大きさを変えることができるので、
シリンダー内周面あるいはリング溝壁面へのリング本体
の押圧力の調整が容易である。
さらに、シールリングの合口形状をダブルアングルカッ
トあるいは両面段付カットタイプにしていることと、リ
ング溝内での浮上りを防止していることから、シール面
が少なく非常に安価で提供することができる。
トあるいは両面段付カットタイプにしていることと、リ
ング溝内での浮上りを防止していることから、シール面
が少なく非常に安価で提供することができる。
第１図は、本考案の一例の部分横断面図、第２図はシー
ルリングの使用例の断面図、第３図と第４図は従来例の
部分断面図、第５図はダブルアングルカットの合口形状
の部分斜視図である。 図中:3…シリンダ、４…ピストン（又はディスプレーサ
ー）、11…シールリング装置、12…リング本体、13…斜
面部、15…被ふく層。
ルリングの使用例の断面図、第３図と第４図は従来例の
部分断面図、第５図はダブルアングルカットの合口形状
の部分斜視図である。 図中:3…シリンダ、４…ピストン（又はディスプレーサ
ー）、11…シールリング装置、12…リング本体、13…斜
面部、15…被ふく層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−180160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−141373（ＪＰ，Ａ) 実公 昭48−33444（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (2)
- 【請求項１】ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂製に
して、その内周面に斜面部を有するダブルアングルカッ
ト又は両面段付カットタイプのシールリング本体と、該
斜面部に沿って配される断面矩形のリング状バネとから
なり、ピストンやディスプレーサーのリング溝に、リン
グ状バネの上面がリング溝の壁面に面接触し隅部がシー
ルリング本体の斜面部に接するよう組込まれる低差圧流
体用シール装置。 - 【請求項２】断面矩形のリング状バネの表面に、リング
本体と同材質の層を有する請求項（１）記載の低差圧流
体用シール装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989069080U JPH0752448Y2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 低差圧流体用シール装置 |
| DE19893930443 DE3930443C2 (de) | 1989-06-15 | 1989-09-12 | Kolbenringanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989069080U JPH0752448Y2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 低差圧流体用シール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0312057U JPH0312057U (ja) | 1991-02-07 |
| JPH0752448Y2 true JPH0752448Y2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=13392253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989069080U Expired - Lifetime JPH0752448Y2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 低差圧流体用シール装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752448Y2 (ja) |
| DE (1) | DE3930443C2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU4590596A (en) * | 1995-01-04 | 1996-07-24 | Dsm N.V. | Sealing ring |
| BE1011583A3 (nl) * | 1997-12-02 | 1999-11-09 | Furon Seals Naamloze Vennootsc | Steunring voor een dichting en dichting die van zulke steunring is voorzien. |
| LU90685B1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-05-29 | Delphi Tech Inc | Exhaust gas recirculation balve for an internal combustion engine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1019897A (fr) * | 1950-06-09 | 1953-01-27 | Perfectionnements aux segments de pistons | |
| US3401947A (en) * | 1965-09-22 | 1968-09-17 | Houdaille Industries Inc | Ring seal corotative with a shaft |
| DE1953037A1 (de) * | 1969-10-22 | 1971-05-06 | Ver Deutsche Metallwerke Ag | Kunststoff-Formteil |
| JPS5594440A (en) * | 1979-01-12 | 1980-07-17 | Sanko Senzai Kogyo Kk | Method and apparatus for terminal heat treatment of elastic plate |
| JPS62141373A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-24 | Tech Res Assoc Openair Coal Min Mach | 油圧シリンダのロツドのシ−ル装置 |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1989069080U patent/JPH0752448Y2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-12 DE DE19893930443 patent/DE3930443C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3930443C2 (de) | 1993-11-04 |
| JPH0312057U (ja) | 1991-02-07 |
| DE3930443A1 (de) | 1990-12-20 |
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