JPH08322217A - 交流発電機用回転子軸 - Google Patents
交流発電機用回転子軸Info
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- JPH08322217A JPH08322217A JP7310862A JP31086295A JPH08322217A JP H08322217 A JPH08322217 A JP H08322217A JP 7310862 A JP7310862 A JP 7310862A JP 31086295 A JP31086295 A JP 31086295A JP H08322217 A JPH08322217 A JP H08322217A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
- H02K13/02—Connections between slip-rings and windings
-
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- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
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-
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-
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- H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、成形が容易であり、軽くて、部品
数を大いに節減できるように改善した交流発電機用回転
子軸を提供する。 【解決手段】 本発明は、エンジニアリング・プラスチ
ックで射出し成形されるものであって、補強インサート
（２）が中心に位置するよう射出され、外周面の一端部
にはプーリ装着部（１０）を、そして反対側の他端部に
は小径部（１２）を各々一体に形成すると共に、外周面
の中間部にはスプライン（１４）が形成された軸（６）
からなっている。
数を大いに節減できるように改善した交流発電機用回転
子軸を提供する。 【解決手段】 本発明は、エンジニアリング・プラスチ
ックで射出し成形されるものであって、補強インサート
（２）が中心に位置するよう射出され、外周面の一端部
にはプーリ装着部（１０）を、そして反対側の他端部に
は小径部（１２）を各々一体に形成すると共に、外周面
の中間部にはスプライン（１４）が形成された軸（６）
からなっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の交流発電機
（オルタネータ）に関し、より詳しくは、部品数の節減
を図るために改良された交流発電機用回転子軸（ロータ
・シャフト）に関する。
（オルタネータ）に関し、より詳しくは、部品数の節減
を図るために改良された交流発電機用回転子軸（ロータ
・シャフト）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、交流発電機は、車両のエンジンに
より駆動される回転子と、該回転子の周囲を抱き囲むよ
うに配置されて回転子の回転に同期して交流を起こす固
定子ととからなり、前記交流は整流器を通って直流に変
換されてバッテリを充電させる、または、他の電装品の
電源にて供給されるような構成を有している。
より駆動される回転子と、該回転子の周囲を抱き囲むよ
うに配置されて回転子の回転に同期して交流を起こす固
定子ととからなり、前記交流は整流器を通って直流に変
換されてバッテリを充電させる、または、他の電装品の
電源にて供給されるような構成を有している。
【０００３】交流発電機の回転子は、ハウジングの内部
で回転可能に配置されるように両端部に受軸が装着さ
れ、またその一端部にはエンジンの動力伝達を受けるた
めのプーリが嵌挿される反面、反対側の他端部の外周面
には電気的通路を提供するスリップリングが嵌挿されて
いるような構成を有している。
で回転可能に配置されるように両端部に受軸が装着さ
れ、またその一端部にはエンジンの動力伝達を受けるた
めのプーリが嵌挿される反面、反対側の他端部の外周面
には電気的通路を提供するスリップリングが嵌挿されて
いるような構成を有している。
【０００４】従来の交流発電機に使用されている回転子
軸についてより詳細に説明すると、図５に図示されてい
るように、軸（Ａ）の一端部にはプーリ（Ｐ）が締結手
段（Ｆ）により一体に取付けられ、また軸（Ａ）の中間
には回転子（Ｒ）と係合されるセレーション（Ｓ）が形
成されると同時に、プーリ（Ｐ）の反対側の他端部には
スリップリングが嵌挿されるように小径部（Ｄ）で仕上
げられている。
軸についてより詳細に説明すると、図５に図示されてい
るように、軸（Ａ）の一端部にはプーリ（Ｐ）が締結手
段（Ｆ）により一体に取付けられ、また軸（Ａ）の中間
には回転子（Ｒ）と係合されるセレーション（Ｓ）が形
成されると同時に、プーリ（Ｐ）の反対側の他端部には
スリップリングが嵌挿されるように小径部（Ｄ）で仕上
げられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記のような構成の回
転子軸は、丸棒の素材を切断し、多段階の精密機械加工
を経て、中間のセレーション（Ｓ）、一端部のプーリ装
着部および反対側の他端部の小径部（Ｄ）などを切削し
成形するものであるので、製造過程が煩雑になるのみな
らず、高度の熟練度が求められる。
転子軸は、丸棒の素材を切断し、多段階の精密機械加工
を経て、中間のセレーション（Ｓ）、一端部のプーリ装
着部および反対側の他端部の小径部（Ｄ）などを切削し
成形するものであるので、製造過程が煩雑になるのみな
らず、高度の熟練度が求められる。
【０００６】また、プーリとスリップリングは、回転子
軸とは別途の部品で製造した後、組合せる構造になって
いるから、部品数がたくさん必要であるという問題点が
ある。
軸とは別途の部品で製造した後、組合せる構造になって
いるから、部品数がたくさん必要であるという問題点が
ある。
【０００７】さらに、回転子（Ｒ）はセレーション
（Ｓ）に挿入して装着されるが、この過程で回転子軸が
挫屈し変形される可能性が存在するので、組立完了後、
前記回転子軸の直線度を測定し検査して校正する過程を
も必要であるという煩雑さもある。
（Ｓ）に挿入して装着されるが、この過程で回転子軸が
挫屈し変形される可能性が存在するので、組立完了後、
前記回転子軸の直線度を測定し検査して校正する過程を
も必要であるという煩雑さもある。
【０００８】また、前述した回転子軸とプーリは両方と
も重量が重い鋼材になっているので、これが装着される
場合、車両の重量増大の一つの要因にもなって、結果的
に燃比改善の障害要因になる。
も重量が重い鋼材になっているので、これが装着される
場合、車両の重量増大の一つの要因にもなって、結果的
に燃比改善の障害要因になる。
【０００９】軸の軽量化のための技術としては、日本国
特開昭５４−８２５４７号“駆動軸組立体およびその製
造方法”に開示されている。
特開昭５４−８２５４７号“駆動軸組立体およびその製
造方法”に開示されている。
【００１０】ここに開示されている駆動軸は、筒状の繊
維補強プラスチック（ＦＲＰ）製軸部分の両端部に金属
製スリーブを挿入し連結されている構成を骨子としてお
り、この方式の駆動軸は、特に後輪駆動車両の推進軸
（ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ ｓｈａｆｔ）に適合したものと
して評価されている。
維補強プラスチック（ＦＲＰ）製軸部分の両端部に金属
製スリーブを挿入し連結されている構成を骨子としてお
り、この方式の駆動軸は、特に後輪駆動車両の推進軸
（ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ ｓｈａｆｔ）に適合したものと
して評価されている。
【００１１】しかしながら、交流発電機用回転子軸は直
径が小さいので、前記の方式を応用することが出来ない
という問題点がある。
径が小さいので、前記の方式を応用することが出来ない
という問題点がある。
【００１２】本発明の目的は、成形が容易であり、軽く
て、部品数を大いに節減できるように改善した交流発電
機用回転子軸を提供することにある。
て、部品数を大いに節減できるように改善した交流発電
機用回転子軸を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記のような目的を達成
するため、本発明は交流発電機用回転子軸をエンジニア
リング・プラスチックで射出し形成された射出成形体で
構成するものであって、射出成形体の軸心位置には、座
屈防止のための補強インサート（２）が軸方向に延設さ
れ、かつ、射出成形体の軸方向の一端部から他端部方向
に、プーリ装着部（１０）、後側軸受装着部（１６）、
回転子を嵌挿するためのスプライン（１４）、前記補強
インサート（２）と一体に構成されたネジ部（４）およ
び小径部（１２）が順次段を成して一体に形成されてい
る。
するため、本発明は交流発電機用回転子軸をエンジニア
リング・プラスチックで射出し形成された射出成形体で
構成するものであって、射出成形体の軸心位置には、座
屈防止のための補強インサート（２）が軸方向に延設さ
れ、かつ、射出成形体の軸方向の一端部から他端部方向
に、プーリ装着部（１０）、後側軸受装着部（１６）、
回転子を嵌挿するためのスプライン（１４）、前記補強
インサート（２）と一体に構成されたネジ部（４）およ
び小径部（１２）が順次段を成して一体に形成されてい
る。
【００１４】また、前述した本発明の構成において、ハ
ウジングの軸受の位置を定義するための軸受係止部（２
４）がネジ部（４）と小径部（１２）との間に一体に射
出形成されている。また、１対のスリップリング（２
０）が相互に一定の間隔を置いて各々表面を外部に露出
するように前記小径部（１２）に埋設され、前記１対の
スリップリング（２０）にそれぞれ電気的に接続された
１対の端子（２２）が前記小径部（１２）の内部を通り
前記軸受係止部（２４）の外周面から外部に導出される
ように配設されている。
ウジングの軸受の位置を定義するための軸受係止部（２
４）がネジ部（４）と小径部（１２）との間に一体に射
出形成されている。また、１対のスリップリング（２
０）が相互に一定の間隔を置いて各々表面を外部に露出
するように前記小径部（１２）に埋設され、前記１対の
スリップリング（２０）にそれぞれ電気的に接続された
１対の端子（２２）が前記小径部（１２）の内部を通り
前記軸受係止部（２４）の外周面から外部に導出される
ように配設されている。
【００１５】また、プーリ（１８）がプーリ装着部（１
０）に一体に射出形成されている。さらに、補強インサ
ート（２）と一体に構成されたネジ部（４）には貫通孔
（８）が軸方向に穿設されている。
０）に一体に射出形成されている。さらに、補強インサ
ート（２）と一体に構成されたネジ部（４）には貫通孔
（８）が軸方向に穿設されている。
【００１６】前記のような構成による本発明は、エンジ
ニアリング・プラスチックにて射出成形されることによ
り、回転子軸の重量を顕著に軽減させて車両の全重量を
減少させるという効果を示す。
ニアリング・プラスチックにて射出成形されることによ
り、回転子軸の重量を顕著に軽減させて車両の全重量を
減少させるという効果を示す。
【００１７】また、射出成形体の一端部に形成されてい
るプーリ装着部（６）にプーリ（１８）が一体に射出形
成された場合にはその重量減少効果がもっと著しく示
し、部品数量を縮めることができるという利点をも有す
る。
るプーリ装着部（６）にプーリ（１８）が一体に射出形
成された場合にはその重量減少効果がもっと著しく示
し、部品数量を縮めることができるという利点をも有す
る。
【００１８】このような部品数の節減の効果は、射出成
形体の他端部にスリップリング（２０）が一体に形成さ
れた場合においても著しく現れる。
形体の他端部にスリップリング（２０）が一体に形成さ
れた場合においても著しく現れる。
【００１９】そして、本発明と関連する回転子軸は、内
部で芯材として作用する補強インサート（２）により射
出成形体の強度が向上されるので、射出成形体が外力を
受けても挫屈されることは発生しない。
部で芯材として作用する補強インサート（２）により射
出成形体の強度が向上されるので、射出成形体が外力を
受けても挫屈されることは発生しない。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付する図面に基づいて詳細に説明する。
を添付する図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１を示す断面図であり、内部に埋設される補強インサ
ート（２）は途中に外部に露出されるネジ部（４）を有
している。
態１を示す断面図であり、内部に埋設される補強インサ
ート（２）は途中に外部に露出されるネジ部（４）を有
している。
【００２２】前記ネジ部（４）は実際において射出成形
体としての軸（６）を分割区画させるものであるから、
射出時に溶融樹脂の円満な流通を妨害する障壁になる。
体としての軸（６）を分割区画させるものであるから、
射出時に溶融樹脂の円満な流通を妨害する障壁になる。
【００２３】従って、前記ネジ部（４）には軸（６）と
並ぶ方向に貫通孔としての通孔または切欠（８）が形成
されている。
並ぶ方向に貫通孔としての通孔または切欠（８）が形成
されている。
【００２４】前記軸（６）は外周面の一端部にはプーリ
装着部（１０）を、そして反対側の他端部には通常のス
リップリングが嵌挿される小径部（１２）を有してお
り、中間部にはスプライン（１４）が形成されている。
装着部（１０）を、そして反対側の他端部には通常のス
リップリングが嵌挿される小径部（１２）を有してお
り、中間部にはスプライン（１４）が形成されている。
【００２５】前記プーリ装着部（１０）には通常の鋼製
プーリまたはエンジニアリング・プラスチック製プーリ
が嵌挿されてナットなどで締め付けられる。
プーリまたはエンジニアリング・プラスチック製プーリ
が嵌挿されてナットなどで締め付けられる。
【００２６】そして、前記プーリ装着部（１０）に隣接
する外周面は後側軸受装着部としての軸受装着面（１
６）となる。また、小径部（１２）の外周面の一部も前
側軸受が装着される軸受装着面となる。
する外周面は後側軸受装着部としての軸受装着面（１
６）となる。また、小径部（１２）の外周面の一部も前
側軸受が装着される軸受装着面となる。
【００２７】この実施の形態１において、回転子（Ｒ）
は前記スプライン（１４）に噛合された後、ネジ部
（４）に締結されるナット（Ｂ）などにより堅固に締め
付けられる。
は前記スプライン（１４）に噛合された後、ネジ部
（４）に締結されるナット（Ｂ）などにより堅固に締め
付けられる。
【００２８】また、ハウジングの前・後側軸受（Ｂｆ，
Ｂｒ）は各々小径部（１２）の外周面の一部と軸受装着
面（１６）に挿入し設置される。
Ｂｒ）は各々小径部（１２）の外周面の一部と軸受装着
面（１６）に挿入し設置される。
【００２９】そして、通常のプーリ（１８）は別途に制
作されて前記プーリ装着部（１０）に嵌挿され、１対の
スリップリング（２０）も前記小径部（１２）の外周に
嵌挿されて所定の間隔を置いて並んで配置される。
作されて前記プーリ装着部（１０）に嵌挿され、１対の
スリップリング（２０）も前記小径部（１２）の外周に
嵌挿されて所定の間隔を置いて並んで配置される。
【００３０】一方、この実施の形態１において、１対の
スリップリング（２０）と回転子（Ｒ）との間の電気的
な接続は公知された方式により行なう。
スリップリング（２０）と回転子（Ｒ）との間の電気的
な接続は公知された方式により行なう。
【００３１】実施の形態２．図２は本発明の実施の形態
２を示す回転子軸の断面図である。
２を示す回転子軸の断面図である。
【００３２】この実施の形態２では、軸（６）の外周面
の一端部にはプーリ（１８）が一体に射出形成されてお
り、反対側の他端部にはスリップリング（２０）が相互
に一定の間隔を置いて外部に露出させた状態で埋設され
た構成をなしている。
の一端部にはプーリ（１８）が一体に射出形成されてお
り、反対側の他端部にはスリップリング（２０）が相互
に一定の間隔を置いて外部に露出させた状態で埋設され
た構成をなしている。
【００３３】また、スリップリング（２０）から外部に
延長される端子（２２）は補強インサート（２）のネジ
部（４）に隣接する位置に形成された軸受係止部（２
４）を通って外部に導出し延長されて回転子（Ｒ）と接
続するようになっている。
延長される端子（２２）は補強インサート（２）のネジ
部（４）に隣接する位置に形成された軸受係止部（２
４）を通って外部に導出し延長されて回転子（Ｒ）と接
続するようになっている。
【００３４】このような構成による実施の形態２の回転
子軸は、図３に図示されているような外形を有する。
子軸は、図３に図示されているような外形を有する。
【００３５】ここで、軸受係止部（２４）はスリップリ
ング（２０）が埋設された部分より大きい直径となって
段部（２６）を形成しており、該段部（２６）は前記小
径部（１２）の外周で前側軸受の装着位置を限定する。
ング（２０）が埋設された部分より大きい直径となって
段部（２６）を形成しており、該段部（２６）は前記小
径部（１２）の外周で前側軸受の装着位置を限定する。
【００３６】前記の構成による回転子軸においてはプー
リとスリップリングの組立作業を省略できるから、生産
性の向上に大いに役に立つ。
リとスリップリングの組立作業を省略できるから、生産
性の向上に大いに役に立つ。
【００３７】また、プーリを別途の部品として用意しな
くて良いから、製造原価が低廉になる。
くて良いから、製造原価が低廉になる。
【００３８】特に、プーリの重さも軽減されるから、軽
量化の一歩にもなる効果がある。
量化の一歩にもなる効果がある。
【００３９】図４は本発明と関連する回転子軸の良好な
適用例を、特に図２に図示されている実施の形態２をモ
デルとして示す。
適用例を、特に図２に図示されている実施の形態２をモ
デルとして示す。
【００４０】プーリ（１８）の反対側の段部を通じてハ
ウジング（Ｈ）の後側軸受（Ｂｒ）を嵌挿して軸受装着
面（１６）に設置し、次に回転子（Ｒ）をスプライン
（１４）に噛合させて置いた後、補強インサート（２）
のネジ部（４）にワッシャおよび締結ボルト（Ｂ）を螺
合して前記回転子（Ｒ）が位置固定されるようにする。
ウジング（Ｈ）の後側軸受（Ｂｒ）を嵌挿して軸受装着
面（１６）に設置し、次に回転子（Ｒ）をスプライン
（１４）に噛合させて置いた後、補強インサート（２）
のネジ部（４）にワッシャおよび締結ボルト（Ｂ）を螺
合して前記回転子（Ｒ）が位置固定されるようにする。
【００４１】それから、絶縁リング（Ｉ）を挿入して両
端子（２２）を回転子（Ｒ）と結線させた後、ハウジン
グカバー（Ｈｃ）の前側軸受（Ｂｆ）をスリップリング
（２０）方向に外挿して軸受係止部（２４）により位置
固定されるようにする。
端子（２２）を回転子（Ｒ）と結線させた後、ハウジン
グカバー（Ｈｃ）の前側軸受（Ｂｆ）をスリップリング
（２０）方向に外挿して軸受係止部（２４）により位置
固定されるようにする。
【００４２】以上のように、前述した本発明の回転子軸
は、内部中心に補強インサートを介在させて置いてか
ら、その外周をエンジニアリング・プラスチックで射出
し成形したものであるので、重量が軽いことだけでな
く、十分な強度をも有することができる。
は、内部中心に補強インサートを介在させて置いてか
ら、その外周をエンジニアリング・プラスチックで射出
し成形したものであるので、重量が軽いことだけでな
く、十分な強度をも有することができる。
【００４３】従って、本発明の回転子軸が装着された場
合には、車両の全重量が従来よりもっと軽減されて燃比
改善の助けになることだけでなく、シャフトの強度が優
れてロータ等との組立過程で座屈現象（バックリング：
ｂｕｃｋｌｉｎｇ）が発生しないので、組立後のシャフ
ト直線度検査および校正作業などが要求されることが無
くなるという利点がある。
合には、車両の全重量が従来よりもっと軽減されて燃比
改善の助けになることだけでなく、シャフトの強度が優
れてロータ等との組立過程で座屈現象（バックリング：
ｂｕｃｋｌｉｎｇ）が発生しないので、組立後のシャフ
ト直線度検査および校正作業などが要求されることが無
くなるという利点がある。
【００４４】また、軸にプーリが一体に成形された場合
には、重量の減少の効果がもっと著しく示されることと
共に、プーリを別途の部品として取扱わなくても良いか
ら、部品数の減少の効果および組立工程の簡単化と短縮
化を図ることができる。
には、重量の減少の効果がもっと著しく示されることと
共に、プーリを別途の部品として取扱わなくても良いか
ら、部品数の減少の効果および組立工程の簡単化と短縮
化を図ることができる。
【００４５】さらに、軸の一端部にスリップリングを埋
設して一体化した場合には、組立工程がもっと簡単にな
って生産性の向上を期待できる。
設して一体化した場合には、組立工程がもっと簡単にな
って生産性の向上を期待できる。
【図１】 本発明の回転子軸の実施の形態１を示す断面
図である。
図である。
【図２】 本発明の回転子軸の実施の形態２を示す断面
図である。
図である。
【図３】 図２に図示された回転子軸の外観斜視図であ
る。
る。
【図４】 本発明の適用例を示す交流発電機の側断面図
である。
である。
【図５】 従来の交流発電機に関する構造を示す側断面
図である。
図である。
２ 補強インサート、４ ネジ部、８ 通孔または切欠
（貫通孔）、１０ プーリ装着部、１２ 小径部、１４
スプライン、１６ 軸受装着面（後側軸受装着部）、
１８ プーリ、２０ スリップリング、２２ 端子、２
４ 軸受係止部。
（貫通孔）、１０ プーリ装着部、１２ 小径部、１４
スプライン、１６ 軸受装着面（後側軸受装着部）、
１８ プーリ、２０ スリップリング、２２ 端子、２
４ 軸受係止部。
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジニアリング・プラスチックで射出
し成形された射出成形体で構成される交流発電機回転子
軸であって、 前記射出成形体の軸心位置には、座屈防止のための補強
インサート（２）が軸方向に延設され、かつ、前記射出
成形体の軸方向の一端部から他端部方向に、プーリ装着
部（１０）、後側軸受装着部（１６）、回転子を嵌挿す
るためのスプライン（１４）、前記補強インサート
（２）と一体に構成されたネジ部（４）および小径部
（１２）が順次段を成して一体に形成されていることを
特徴とする交流発電機用回転子軸。 - 【請求項２】 ハウジングの軸受の位置を定義するため
の軸受係止部（２４）がネジ部（４）と小径部（１２）
との間に一体に射出形成されていることを特徴とする請
求項１記載の交流発電機用回転子軸。 - 【請求項３】 １対のスリップリング（２０）が相互に
一定の間隔を置いて各々表面を外部に露出するように前
記小径部（１２）に埋設され、前記１対のスリップリン
グ（２０）にそれぞれ電気的に接続された１対の端子
（２２）が前記小径部（１２）の内部を通り前記軸受係
止部（２４）の外周面から外部に導出されるように配設
されていることを特徴とする請求項２記載の交流発電機
用回転子軸。 - 【請求項４】 プーリ（１８）がプーリ装着部（１０）
に一体に射出成形されていることを特徴とする請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の交流発電機用回転子
軸。 - 【請求項５】 前記補強インサート（２）と一体に構成
された前記ネジ部（４）には貫通孔（８）が軸方向に穿
設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の
いずれかに記載の交流発電機用回転子軸。
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| KR95-12665 | 1995-05-20 | ||
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|---|---|
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| JP2651135B2 JP2651135B2 (ja) | 1997-09-10 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1995-11-22 DE DE19543541A patent/DE19543541A1/de not_active Withdrawn
- 1995-11-29 JP JP7310862A patent/JP2651135B2/ja not_active Expired - Fee Related
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