JPH1163225A - ピストンリング - Google Patents
ピストンリングInfo
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- JPH1163225A JPH1163225A JP9214968A JP21496897A JPH1163225A JP H1163225 A JPH1163225 A JP H1163225A JP 9214968 A JP9214968 A JP 9214968A JP 21496897 A JP21496897 A JP 21496897A JP H1163225 A JPH1163225 A JP H1163225A
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- piston
- piston ring
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- 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
-
- 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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
- F16F9/3405—Throttling passages in or on piston body, e.g. slots
-
- 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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/36—Special sealings, including sealings or guides for piston-rods
- F16F9/368—Sealings in pistons
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
側に圧力が加わっても、ピストンリングをシリンダの内
壁に押し付けずシリンダ内壁との間の摩擦力を増大させ
ないピストンリングを提供する。 【解決手段】 シリンダ11内を摺動するピストン12
に装着され、シリンダ11の内壁11aに摺接するピス
トンリングにおいて、リング外周面28aに周方向に沿
う円環状の溝32を設け、該溝32とリング内周面28
bを連通する貫通孔33を設けた。
Description
関し、特に、リング外周面に周方向に沿う円環状の溝を
設け、溝とリング内周面を連通する連通手段を設けたピ
ストンリングに関するものである。
しこれを減衰させる緩衝器(ショックアブソーバ)は、
シリンダと、シリンダ内を摺動するピストンに接続され
たピストンロッドを有している。シリンダから突出する
ピストンロッドの先端は、コイルバネに連結され、ピス
トンは、ピストンロッドを介してコイルバネに連動す
る。シリンダの中には例えばオイルが充填され、このオ
イル内をピストンが移動するのに伴って、ピストンに設
けたオリフィスをオイルが通過し、その通過抵抗により
シリンダ内のピストンの移動が制御され緩慢になる。従
って、コイルバネの振動は、このピストンの移動の制御
により減衰する。
ある。この図16に示すように、ピストン1には、シリ
ンダ2の内壁2aに摺接してオイル漏れを防止するピス
トンリング3が装着されている。このピストンリング3
は、ピストン1の外周面に周方向に沿って形成された帯
状溝4に装着され、リング自身の外側へ広がろうとする
弾性力によりシリンダ2の内壁2aに押し付けられてい
る。従って、ピストンリング3の外面側はシリンダ2の
内壁2aに密接し、内面側には溝4の底面との間に若干
の隙間が形成される。また、ピストンリング3の背面に
は、リング内面側からのオイル漏れを防止するためのO
リング6が帯状溝の底面に形成された溝5内に装着され
る。
たオイルの中を内壁2aに沿って移動するピストンリン
グ3は、オイルの圧力によりその移動方向(矢印参照)
とは反対の方向に押し付けられ、帯状溝4の一方の側壁
内面に当接した状態になる。従って、往復動するピスト
ン1により、ピストンリング3は帯状溝4の両側の側壁
に交互に押し付けられて、当接した側の反対側の側壁と
の間に間隙を形成し、この間隙にオイルが入り込む。こ
のオイルは、ピストン1の移動方向側のオイルであり高
圧である。
圧オイルが入り込んだピストンリング側面の間隙は、ピ
ストンリング3の背面の間隙に連通しており、オイルは
ピストンリング側面の間隙から更に背面の間隙へと入り
込む。このリング背面に入り込んだ高圧オイルは、ピス
トンリング3の内側からこのピストンリング3を更にシ
リンダ2の内壁2aに押し付ける。このため、ピストン
リング3とシリンダ2の内壁2aとの摩擦力が増大し、
シリンダ2内を往復動するピストン1の滑らかな動きが
阻害されてしまう。
たものであって、ピストンの移動に伴ってピストンリン
グの内側に圧力が加わっても、ピストンリングをシリン
ダの内壁に押し付けずシリンダ内壁との間の摩擦力を増
大させないピストンリングの提供を目的とする。
め、本発明においては、シリンダ内を摺動するピストン
に装着され、前記シリンダの内壁に摺接するピストンリ
ングにおいて、リング外周面に周方向に沿う円環状の溝
を設け、該溝とリング内周面を連通する連通手段を設け
たことを特徴とするピストンリングを提供する。
グ内周面(背面)は、連通手段によりリング外周面の溝
に連通し、ピストンの摺動時にピストンリングの内面側
に加わる圧力が連通手段を介して外面側の溝に導入分散
される。これにより、ピストンリングの内外面間の圧力
均衡が図られ、内面側に加わる圧力によるピストンリン
グのシリンダ内壁への押し付け力が低下し、ピストンリ
ングとシリンダ内壁との摩擦力を減少させることができ
る。
前記溝が連続して形成され前記連通手段は貫通孔である
エンドレスリングからなることを特徴としている。
た貫通孔によりピストンリングのリング内周面とリング
外周面の溝が連通し、ピストンの摺動時にピストンリン
グの内面側に加わる圧力が貫通孔を介して外面側の溝に
導入分散される。
方向の途中で周方向の段差を経て軸方向に切断された切
れ目を有し、前記溝は周方向段差部に係ることなく前記
切れ目をまたいで形成され、前記溝が分離される前記切
れ目が前記連通手段となる切断リングからなることを特
徴としている。
りピストンリングのリング内周面とリング外周面の溝が
連通し、ピストンの摺動時にピストンリングの内面側に
加わる圧力が切れ目を介して外面側の溝に導入分散され
る。
する。図1は、本発明の実施例に係るピストンリングが
装着されたピストンを備えた緩衝器の部分断面図であ
り、図2は、図1のピストン部拡大図である。
材の振動を減衰させる緩衝器(ショックアブソーバ)1
0は、シリンダ11と、シリンダ11内を摺動するピス
トン12に装着されたピストンロッド13を有してい
る。
ンロッド13の挿入端に、ピストンロッド13に固定さ
れるシートワッシャ14aを介して六角ナット14によ
り締め付け固定される。ピストン12の外周にピストン
リング28が装着される。ピストン12を貫通してオリ
フィス25,26が形成され、それぞれオリフィス2
5,26の片側の開口端を塞ぐプレートバルブ27a,
27bが設けられる。
と共にシリンダ11の開口端に装着されケースキャップ
16により固定されたロッドガイド17をケースキャッ
プ16と共に貫通し、シリンダ11から突出している。
このピストンロッド13は、リテーナ18aにより保持
されたロッドシール18を介してロッドガイド17に装
着され、またピストンロッド13に固定されたストッパ
受け19に保持されたリバウンドストッパ20を、ロッ
ドガイド17に当接させている。
等への取付け用ボルト挿通孔40が設けられる。またシ
リンダ内部は、パイプ41を介してオイル内のガスを分
離するためのガス圧式フリーピストン(図示しない)に
連結される。
ッド13の先端(図示しない)は、シリンダ11外周の
バネ受け21に一端が固定されたコイルバネ22の他端
に連結され、ピストン12は、ピストンロッド13を介
してコイルバネ22に連動する。シリンダ11の中には
オイルOが充填され、このオイルO内をピストン12が
移動するのに伴って、ピストンに設けたオリフィス2
5,26をオイルが通過し、この通過抵抗により、シリ
ンダ11内のピストン12の移動が制御され緩慢にな
る。
1油圧室23と第2油圧室24とに区画される(図1参
照)。図2に示すように、これらの第1油圧室23と第
2油圧室24を相互に連通させるようにピストン12に
は、それぞれ複数の圧縮用オリフィス25と伸張用オリ
フィス26が設けられる。このピストン12には、第1
油圧室23側に、圧縮用オリフィス25の間に隙間を設
け伸張用オリフィス26を塞ぐプレートバルブ27aが
装着され、第2油圧室24側に、圧縮用オリフィス25
を塞ぎ伸張用オリフィス26の間に隙間を設けるプレー
トバルブ27bが装着されている。両プレートバルブ2
7a,27bは、それぞれ複数枚の円環状弾性板を重ね
合わせて形成され(図2参照)、これらのプレートバル
ブ27a,27bにより、両オリフィス25,26はそ
れぞれ独立して開閉される。
ピストン12に圧縮方向の力が作用した場合(矢印A参
照)、第1油圧室23内の油圧が上昇し、第1油圧室2
3内のオイルOが圧縮用オリフィス25内に流入してこ
の圧縮用オリフィス25を塞ぐプレートバルブ27bの
外周部を外側に弾性変形させ、伸張用オリフィス26を
閉じたまま複数の圧縮用オリフィス25をほぼ均一に開
く。同様に、ピストンロッド13が引き出されてピスト
ン12に伸張方向の力が作用した場合、第2油圧室24
内の油圧が上昇し、第2油圧室24内のオイルOが伸張
用オリフィス26内に流入してこの伸張用オリフィス2
6を塞ぐプレートバルブ27aの外周部を外側に弾性変
形させ、圧縮用オリフィス25を閉じたまま複数の伸張
用オリフィス26をほぼ均一に開く。これによりオリフ
ィスを通してオイルが移動し、その抵抗によりピストン
動作を遅くして緩衝作用が得られる。
プレートバルブ27a,27bの弾性力によりオリフィ
ス25,26を通過するオイルの流量が定まり、この流
量に応じた通過抵抗によりピストン12の移動速度が制
限され、ピストン12による緩衝作用が得られる。これ
によりピストン12の往きと還りの緩衝作用力を変え
て、例えば車両サスペンションにおいて、往き(圧縮
時)を軟かく還り(伸張時)を硬くし、路面突起物等を
乗り越える場合に、突起物に当ったときに直ちにピスト
ンロッド13を引込ませて追従性を高め、ピストン12
を戻す場合にゆっくり戻して乗り心地を良好に保たせる
ことができる。
ピストン12には、シリンダ11の内壁11aに摺接し
て(図1参照)オイル漏れ等を防止する本発明に係るピ
ストンリング28が装着されている。このピストンリン
グ28は、ピストン12の外周面に周方向に沿って形成
された帯状溝29に装着される(図2参照)。このピス
トンリング28の外周面には、2本の溝32が形成され
る。この溝32は、貫通孔33によりピストンリング2
8の背面と連通する。
てもよい。この場合には、ボルト挿通孔40は車軸側に
取付けられる。また、コイルバネ22の上下方向の位置
は適宜設定される。
ンリングの斜視図であり、図4は、図3のB−B線に沿
うピストンリング装着状態の断面図である。図3に示す
ように、ピストンリング28は、リング外周面28aに
周方向に沿う円環状の圧力導入用の溝32を設けた円筒
形状のエンドレスリングにより形成されている。溝32
は、リング外周面28aの全周に連続して形成され、ピ
ストンリング28の軸方向に離間して2本設けられてい
る。また、ピストンリング28には、リング外周面28
aの各溝32と、リング内周面28bとを連通する貫通
孔33が開けられている。また、ピストンリング28の
背面中央部の帯状溝29の底面に溝30が形成され、こ
の溝30にOリング31が嵌め込まれる。このOリング
31の上下両側のピストンリング28に前記貫通孔33
が各々形成される。
いて、ピストン12が矢印A方向(図4参照)に移動す
ると、ピストンリング28は逆方向(図の上側)の溝2
9の側壁面に押し付けられる。従って、Oリング31よ
り下側のピストンリング28の側面及び背面に隙間が形
成され、リング背面に高圧オイルが入り込む。この高圧
オイルの圧力は、リング背面に作用するとともに貫通孔
33を介してリング外面にも作用する。従って、リング
下側(高圧側)の外周面と内周面の圧力バランスが保た
れる。また、Oリング31の上側のピストンリング背面
には下側に比べ低圧のオイルが作用するが、このオイル
圧力も貫通孔33を介してリング外面に作用し、リング
内外面の圧力バランスが保たれる。これにより、ピスト
ン移動に伴い、ピストンリング背面に作用する高圧及び
低圧のオイルの圧力がピストンリング全体にわたってバ
ランスされ、円滑な摺動動作が得られる。
ピストンリング28の内側に高圧および低圧のオイル圧
力が加わっても、高圧側および低圧側のそれぞれのオイ
ルOの一部がピストンリング28の内面側から外面側の
圧力導入用の溝32に導入されるため、内外面間の圧力
均衡が図られる。これにより、オイル圧力によるピスト
ンリング28の内壁11aへの押し付け力の増加が抑え
られ、摩擦力が減少してシリンダ11内を往復動するピ
ストン12の滑らかな動きを確保することができる。こ
の場合、ピストンリング外面の圧力導入用の溝32は、
リングの周方向に連続して形成されるため、ピストン移
動に伴って軸方向にオイル漏れを生じることはない。ま
た、リング内面側は、Oリング31によりオイル漏れは
確実に防止される。なお、各溝32に連通する貫通孔3
3は、1個に限らず複数個設けてもよい。この場合、リ
ング全周にわたって均一に貫通孔33を分散して設ける
ことにより、リング内外面の圧力バランスがさらに良好
に保たれる。また、溝32の本数は2本に限らず3本ま
たは4本でもよい。
ングからなるピストンリングの斜視図であり、図6は、
図5のピストンリングの切れ目部分の拡大図である。ま
た、図7は、図6のC−C線の断面図である。この実施
例は、ピストンリング外周面の溝とリング内周面とを連
通する手段として、前記実施例の貫通孔33に代えて、
ピストンリングの切れ目を利用したものであり、その機
能およびその他の構成や作用効果は前記実施例と基本的
に同じである。
グ34は、軸方向の途中のほぼ中央で周方向の段差を経
て軸方向に切断された切れ目36を有する円筒形状の切
断リングにより形成されている。この切れ目36は、ピ
ストンリング34の軸方向に沿って、中央部1箇所の周
方向段差部36aを経る階段状に切り込まれ、ピストン
リング34は、周方向段差部36aの一端側上部及び他
端側下部で切り離されている。また、ピストンリング3
4の背面の周方向段差部36aの位置には、前記実施例
と同様に、リング収納溝30に嵌め込まれたOリング3
1が設けられる(図7参照)。リング外周面34aに
は、周方向に沿う円環状の溝32が、周方向段差部36
aに係ることなくその両側の切れ目36をまたいで2本
設けられている。この溝32が分離される各間隙が、リ
ング外周面34aとリング内周面34bを連通する連通
手段となる。
をリング内周面34bからリング外周面34aに導入し
て前述の実施例と同様にリング内外面の高圧側および低
圧側のオイルの圧力バランスを保つことができる。その
他の構成及び作用効果は前記図3の実施例と同様であ
る。
向に切断された切れ目36のシール性は十分確保するこ
とができる。即ち、ピストン12の往復動に伴ってシリ
ンダ11の内面を摺動するピストンリング34には、常
時軸方向にスラスト圧力が加わり周方向段差部36aを
圧着させているため、この周方向段差部36aを通して
その上下両側に形成される両間隙が連通することはな
い。更に、この周方向段差部36aには溝32が形成さ
れないので、溝32を介して前記両間隙が連通すること
もなく、シール性が損われない。
して構成を簡単にしてもよい。ただし、Oリングを設け
た場合の方が、シール性の向上とともに、高圧側オイル
の低圧側への移動が阻止されるため、高圧側および低圧
側それぞれで圧力バランスが迅速に達成されピストンの
動きに対する圧力バランスの応答性が高まる。
ピストンリングの切れ目部分の拡大図である。図9は、
図8のD−D線に沿うピストンリング装着状態の断面図
であり、図10は、図8のE−E線に沿う同様の断面図
である。
リングからなるものであり、この例では周方向段差部3
6aの上下両側の切れ目にそれぞれ2本ずつ合計4本の
溝32が形成されている。このようにピストン寸法等に
応じて溝32の本数を増やすことによりピストン動作に
伴う圧力バランスの応答性が向上し、より効率的にピス
トンリング37の内外面間の圧力均衡を図って、オイル
圧力によるピストンリング37の内壁11aへの押し付
け力を更に低下させることができ、さらに円滑なピスト
ン動作が達成される。その他の構成及び作用効果は前記
図5の実施例と同様である。
切断リングからなるピストンリングの切れ目部分の拡大
図である。この例のピストンリングは、周方向段差部3
6aを2段として3本の圧力導入用の溝32を設けた切
断リングにより形成したものである。図12は、図11
のF−F線に沿うピストンリング装着状態の断面図であ
り、図13は、図11のG−G線に沿う同様の断面図で
あり、図14は、図11のH−H線に沿う同様の断面図
であり、図15は、図11のI−I線に沿う同様の断面
図である。
は、ピストンリング38の軸方向に沿って、途中2箇所
の上側段差部39aと下側段差部39bにより階段状に
3段に分割された切れ目39を有する。3段の各切れ目
39をまたいで段差部39a,39bに係わらない位置
のリング外周面に3本の圧力導入用の溝32が形成され
る。2つの段差部39a,39bの背面側には前記実施
例と同様にOリング31が装着される。このような3段
の切れ目39には、ピストン移動時、圧縮方向から順番
に高圧、中圧、低圧のオイル圧力が作用し、ピストンリ
ング38を背面側から押圧する。しかしながら、これら
のオイル圧力は、高圧部、中圧部、低圧部のそれぞれの
切れ目を通して外面の溝32に導入されるため、各部に
おいてリング内外面で圧力バランスが保たれ、シリンダ
内壁面に対する摩擦抵抗の増加が抑えられる。
れているため、高圧部、中圧部、低圧部のそれぞれが相
互に影響されずにピストンリング内外面での圧力バラン
スを迅速確実に保つことができる。その他の構成及び作
用効果は前記図5の実施例と同様である。
34,37,38において、リング外面の溝32と内周
面との連通手段として、切れ目36,39に加えて、図
5の実施例と同様にさらに貫通孔を設けてもよい。この
ように連通手段として切れ目と貫通孔を併用すれば圧力
バランスの応答性が高まり、さらに円滑なピストン摺動
動作が得られる。
溝32の本数は、ピストンリング28,34,37,3
8の大きさや使用条件或いは用途等により、任意に設定
することができる。
アブソーバとして用いる油圧シリンダへの適用例につい
て説明したが、本発明はこれに限定されず、パワーステ
アリングとして用いる空圧シリンダやその他のガス圧シ
リンダあるいは他の油圧機器等に用いる液圧シリンダに
対し適用可能である。
トンリングによれば、ピストンリングのリング内周面
は、連通手段によりリング外周面の溝に連通し、ピスト
ンの摺動時にピストンリングの内面側に加わる圧力が連
通手段を介して外面側の溝に導入分散されるので、ピス
トンリングの内外面間の圧力均衡が図られ、内面側に加
わる圧力によるピストンリングのシリンダ内壁への押し
付け力が低下し、ピストンリングとシリンダ内壁との摩
擦力を減少させることができる。よって、シリンダ内を
往復動するピストンの滑らかな動きを確保することがで
きる。
通手段は貫通孔であるエンドレスリングからなる構成と
すれば、簡単な構成でリング内周面とリング外周面の溝
が連通し、製造や組立作業が容易にできる。
軸方向に切断された切れ目を有し、前記溝は周方向段差
部に係ることなく前記切れ目をまたいで形成され、前記
溝が分離される前記切れ目が前記連通手段となる切断リ
ングからなる構成とすれば、切断リングの切れ目を利用
してさらに簡単にピストンリングのリング内周面とリン
グ外周面の溝を連通させることができ製造、組立作業が
容易になる。
ピストン軸方向のシール性を十分確保することができる
ため、オイル漏れによる緩衝機能低下を来すことはな
く、オリフィスの孔径等の設計値に基づく信頼性の高い
機能が維持され高い設計精度が保たれる。
されたピストンを備えた緩衝器の部分断面図。
図。
態の断面図。
ストンリングの斜視図。
図。
態の断面図。
るピストンリングの切れ目部分の拡大図。
からなるピストンリングの切れ目部分の拡大図。
着状態の断面図。
ピストン、13:ピストンロッド、22:コイルバネ、
23:第1油圧室、24:第2油圧室、25:圧縮用オ
リフィス、26:伸張用オリフィス、27a,27b:
プレートバルブ、28,34,37,38:ピストンリ
ング、28a,34a,37a,38a:リング外周
面、28b,34b,37b,38b:リング内周面、
29:帯状溝、30:リング収納溝、31:Oリング、
32:溝、33:貫通孔、36,39:切れ目、36
a:周方向段差部、39a:上側段差部、39b:下側
段差部、O:オイル。
Claims (3)
- 【請求項1】シリンダ内を摺動するピストンに装着さ
れ、前記シリンダの内壁に摺接するピストンリングにお
いて、 リング外周面に周方向に沿う円環状の溝を設け、該溝と
リング内周面を連通する連通手段を設けたことを特徴と
するピストンリング。 - 【請求項2】前記溝が連続して形成され、前記連通手段
は貫通孔であるエンドレスリングからなることを特徴と
する請求項1に記載のピストンリング。 - 【請求項3】軸方向の途中で周方向の段差を経て軸方向
に切断された切れ目を有し、前記溝は周方向段差部に係
ることなく前記切れ目をまたいで形成され、前記溝が分
離される前記切れ目が前記連通手段となる切断リングか
らなることを特徴とする請求項1に記載のピストンリン
グ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9214968A JPH1163225A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | ピストンリング |
DE69822381T DE69822381T2 (de) | 1997-08-08 | 1998-08-06 | Kolbenring für Dämpfungselemente |
EP98114820A EP0896174B1 (en) | 1997-08-08 | 1998-08-06 | Piston ring arrangement for shock absorber |
US09/131,534 US6176492B1 (en) | 1997-08-08 | 1998-08-10 | Piston ring for shock absorber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9214968A JPH1163225A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | ピストンリング |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1163225A true JPH1163225A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16664548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9214968A Pending JPH1163225A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | ピストンリング |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6176492B1 (ja) |
EP (1) | EP0896174B1 (ja) |
JP (1) | JPH1163225A (ja) |
DE (1) | DE69822381T2 (ja) |
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