JPS601824B2 - 重畳しない電機子巻線を備えた直流電動機 - Google Patents
重畳しない電機子巻線を備えた直流電動機Info
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- JPS601824B2 JPS601824B2 JP52153628A JP15362877A JPS601824B2 JP S601824 B2 JPS601824 B2 JP S601824B2 JP 52153628 A JP52153628 A JP 52153628A JP 15362877 A JP15362877 A JP 15362877A JP S601824 B2 JPS601824 B2 JP S601824B2
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- armature
- field magnetic
- windings
- commutator
- armature windings
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/26—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、界磁磁極の極数が４ｍｎ個（ｍは１以上の正
の整数、ｎは１以上の正の整数）に対し・てｍ（幼＋１
）個の電機子巻線が重畳することなく、円板状若しくは
円筒状電機子に装着することができる直流電動機に関す
るものである。
の整数、ｎは１以上の正の整数）に対し・てｍ（幼＋１
）個の電機子巻線が重畳することなく、円板状若しくは
円筒状電機子に装着することができる直流電動機に関す
るものである。
従来より複数個の電機子巻線を有する直流電動機は、一
般の装着手段に従うと多層に重畳して電機子に設けられ
ている。
般の装着手段に従うと多層に重畳して電機子に設けられ
ている。
従って端末の処理に手数がかかり量産を阻害する原因と
なっている。又成形固化した電機子巻線を電機子面に配
設せんとすると、電機子巻線が多層に重畳するので電機
子の厚みを増加する。かかる厚みは電機子を貫通する有
効な界磁磁界を著しく弱化して効率及び起動トルクを減
少せしめる欠点がある。本発明は、上述した欠点を除去
すると共に、電機子巻線の数を少なくすることにより極
めて量産性があり、従って廉価に作製できる。
なっている。又成形固化した電機子巻線を電機子面に配
設せんとすると、電機子巻線が多層に重畳するので電機
子の厚みを増加する。かかる厚みは電機子を貫通する有
効な界磁磁界を著しく弱化して効率及び起動トルクを減
少せしめる欠点がある。本発明は、上述した欠点を除去
すると共に、電機子巻線の数を少なくすることにより極
めて量産性があり、従って廉価に作製できる。
更に後述するように電機子巻線の発生トルクに寄与する
導体部の有効長を、銅損となる他の部分に比較して充分
長く構成できることにより効率を向上せしめることに特
徴を有するものである。上述した諸特徴を理解するため
に界磁磁極が８極で、３個の電機子巻線を設けた直流電
動機の実施例について説明する。
導体部の有効長を、銅損となる他の部分に比較して充分
長く構成できることにより効率を向上せしめることに特
徴を有するものである。上述した諸特徴を理解するため
に界磁磁極が８極で、３個の電機子巻線を設けた直流電
動機の実施例について説明する。
第１図は、円板状の電機子を設けた整流子電動機の構成
の説明図である。第１図ａにおいて、軟鋼板をプレス加
工により成形した円筒形の篤体１の下面には、円形状の
凹部５ａを有する円板状の軟鋼板５が正入されて固定さ
れている。雀体１及び円形状の凹部５ａには軸承３，４
が固定され、軸承３，４には回転軸２が支承され、円形
状の凹部５ａには回転軸２の一端が圧接している。円板
状の軟鋼板５には円環状の界磁磁極６が貼着して固定さ
れている。回転軸２には一体にモールドされた電機子７
及び整流子８が固定されている。整流子８の下面には油
切りワツシャー９が回転軸２に蕨入されている。電機子
７は雀体１と界滋磁極６との空隙磁界内に介在するよう
に構成されている。界磁磁極６は第１図ｂに示すように
４５度の開角のＮ、Ｓ磁極６−１，６一２，・・・・・
・，６一８よりなり、中央空孔には、円筒状のプラスチ
ック成形体１０が鉄着され、その内面には刷子１１−１
，１１−２の基部が固定されている。刷子１１−１，１
１−２は整流子８に摺接している。電機子７の構成は第
１図ｃに示すようになっている。扇形の電機子巻線７一
１，７−２，７一３，７−４，７−５は等しいピッチで
、即ち７２度の開角で、プラスチック円板に埋設されて
いる。扇形の電機子巻線の発生トルクに寄与する導体部
の開角は４５度で、界磁磁極６−１，６−２，・・・…
，６一８の中と等しくされている。かかる電機子巻線の
形状は、発生トルクに寄与する導体部となる蓬方向の長
さに比較して銅損となる外周部及び内周部の長さを比較
的短かく構成でき、効率の向上に寄与しているものであ
る。又、図示していないが本発明を円筒状電機子に適用
した場合においても電機子巻線の形状は効率の向上に極
めて有効となるものである。電機子巻線は自己藤着電線
を枠巻きして作ることができる。又慣用されている重ね
巻き巻線のように各電機子巻線が重畳しないで並置され
ているので、電機子７の厚さを増加しない特徴がある。
従って、第１図ａの界磁磁極６と崖体１との間の距離を
小さくできるので、磁界が強くなって効率の上昇及びト
ルクの増大に効果がある。又扇形の電機子巻線を５個並
置して埋設するので、電機子７を作ることが簡単で量産
性を有する特徴がある。次に第２図の展開図についてそ
れぞれの電機子巻線をリング状に接続した場合の回転の
原理を説明する。
の説明図である。第１図ａにおいて、軟鋼板をプレス加
工により成形した円筒形の篤体１の下面には、円形状の
凹部５ａを有する円板状の軟鋼板５が正入されて固定さ
れている。雀体１及び円形状の凹部５ａには軸承３，４
が固定され、軸承３，４には回転軸２が支承され、円形
状の凹部５ａには回転軸２の一端が圧接している。円板
状の軟鋼板５には円環状の界磁磁極６が貼着して固定さ
れている。回転軸２には一体にモールドされた電機子７
及び整流子８が固定されている。整流子８の下面には油
切りワツシャー９が回転軸２に蕨入されている。電機子
７は雀体１と界滋磁極６との空隙磁界内に介在するよう
に構成されている。界磁磁極６は第１図ｂに示すように
４５度の開角のＮ、Ｓ磁極６−１，６一２，・・・・・
・，６一８よりなり、中央空孔には、円筒状のプラスチ
ック成形体１０が鉄着され、その内面には刷子１１−１
，１１−２の基部が固定されている。刷子１１−１，１
１−２は整流子８に摺接している。電機子７の構成は第
１図ｃに示すようになっている。扇形の電機子巻線７一
１，７−２，７一３，７−４，７−５は等しいピッチで
、即ち７２度の開角で、プラスチック円板に埋設されて
いる。扇形の電機子巻線の発生トルクに寄与する導体部
の開角は４５度で、界磁磁極６−１，６−２，・・・…
，６一８の中と等しくされている。かかる電機子巻線の
形状は、発生トルクに寄与する導体部となる蓬方向の長
さに比較して銅損となる外周部及び内周部の長さを比較
的短かく構成でき、効率の向上に寄与しているものであ
る。又、図示していないが本発明を円筒状電機子に適用
した場合においても電機子巻線の形状は効率の向上に極
めて有効となるものである。電機子巻線は自己藤着電線
を枠巻きして作ることができる。又慣用されている重ね
巻き巻線のように各電機子巻線が重畳しないで並置され
ているので、電機子７の厚さを増加しない特徴がある。
従って、第１図ａの界磁磁極６と崖体１との間の距離を
小さくできるので、磁界が強くなって効率の上昇及びト
ルクの増大に効果がある。又扇形の電機子巻線を５個並
置して埋設するので、電機子７を作ることが簡単で量産
性を有する特徴がある。次に第２図の展開図についてそ
れぞれの電機子巻線をリング状に接続した場合の回転の
原理を説明する。
整流子８は１８度の開角（界磁磁極の中の２／５となっ
ている。）の整流子片８−１，８−２，・・・・・・，
８−２０より構成され、整流子片８−１と８−６と８−
１１と８一１６、及び整流子片８一２と８−７と８−１
２と８−１７、及び整流子片８一３と８−８と８一１３
と８一１８、及び整流子片８−４と８−９と８一１４と
８一１９、及び整流子片８−５と８一１０と８−１５と
８−２０はそれぞれ導線で接続されている。記号１１ー
ー，１１一２は直流電源正負極１２−１，１２一２より
それぞれ給電される刷子を示し開角は１３５度となって
いるが、４５度、或いは２２５度、或いは３１５度のい
ずれの開角でも原理的には等価である。図示の関係位置
では、矢印方向に通電される。即ち、電機子巻線７−２
，７−１，７−５を介して流れる電流と電機子巻線７−
３，７−４を介して流れる電流とがあり、それぞれの電
機子巻線にトルクが発生して、電機子７は矢印Ａ方向に
駆動される。従って整流子８も矢印Ｂ方向に回転する。
９度だけ回転すると電機子巻線７一２，７−１を介して
流れる電流と電機子巻線７−３，７一４，７−５を介し
て流れる電流とに変化し、それぞれの電機子巻線にトル
クが発生する。
ている。）の整流子片８−１，８−２，・・・・・・，
８−２０より構成され、整流子片８−１と８−６と８−
１１と８一１６、及び整流子片８一２と８−７と８−１
２と８−１７、及び整流子片８一３と８−８と８一１３
と８一１８、及び整流子片８−４と８−９と８一１４と
８一１９、及び整流子片８−５と８一１０と８−１５と
８−２０はそれぞれ導線で接続されている。記号１１ー
ー，１１一２は直流電源正負極１２−１，１２一２より
それぞれ給電される刷子を示し開角は１３５度となって
いるが、４５度、或いは２２５度、或いは３１５度のい
ずれの開角でも原理的には等価である。図示の関係位置
では、矢印方向に通電される。即ち、電機子巻線７−２
，７−１，７−５を介して流れる電流と電機子巻線７−
３，７−４を介して流れる電流とがあり、それぞれの電
機子巻線にトルクが発生して、電機子７は矢印Ａ方向に
駆動される。従って整流子８も矢印Ｂ方向に回転する。
９度だけ回転すると電機子巻線７一２，７−１を介して
流れる電流と電機子巻線７−３，７一４，７−５を介し
て流れる電流とに変化し、それぞれの電機子巻線にトル
クが発生する。
更に９度回転すると、電機子巻線７一３，７一２，７一
１を介して流れる電流と電機子巻線７−４，７−５を介
して流れる電流とに更に変化し、それぞれの電機子巻線
にトルクが発生する。かくして引続いたトルクが発生し
て回転するものである。上述した特徴以外に、円板型の
電動機としての諸特徴、即ち効率が良く偏平に構成でき
、又ヒステリシス損失及びトルクむらのない特徴を有す
るものである。次に第３図に示したものは、それぞれの
電機子巻線の一端を共通に接続した場合である。
１を介して流れる電流と電機子巻線７−４，７−５を介
して流れる電流とに更に変化し、それぞれの電機子巻線
にトルクが発生する。かくして引続いたトルクが発生し
て回転するものである。上述した特徴以外に、円板型の
電動機としての諸特徴、即ち効率が良く偏平に構成でき
、又ヒステリシス損失及びトルクむらのない特徴を有す
るものである。次に第３図に示したものは、それぞれの
電機子巻線の一端を共通に接続した場合である。
第２図と同一記号のものは同一部材であるので説明を省
略する。それぞれの電機子巻線の一方の端子は共通に接
続し、電機子巻線７−１の他方の端子は整流子片８一５
に、電機子巻線７一２の他方の端子は整流子片８−９に
、電機子巻線７−３の他方の端子は整流子片８−１３に
、電機子巻線７一４の他方の端子は整流子片８−１７に
、電機子巻線７−５の他方の端子は整流子片８−１にそ
れぞれ接続されている。図示の関係位置では、矢印方向
に通電される。即ち、電機子巻線７−１，７−３，７−
５は通電されないためトルクは発生せず、電機子巻線７
一４，７一２に通電されてトルクが発生し、電機子７は
矢印Ａ方向に駆動される。従って整流子８も矢印Ｂ方向
に回転する。９度だけ回転すると、電機子巻線７−１，
７一３，７一４は通電されないためトルクは発生せず、
電機子巻線７一５，７一２に通電されてトルクが発生す
る。
略する。それぞれの電機子巻線の一方の端子は共通に接
続し、電機子巻線７−１の他方の端子は整流子片８一５
に、電機子巻線７一２の他方の端子は整流子片８−９に
、電機子巻線７−３の他方の端子は整流子片８−１３に
、電機子巻線７一４の他方の端子は整流子片８−１７に
、電機子巻線７−５の他方の端子は整流子片８−１にそ
れぞれ接続されている。図示の関係位置では、矢印方向
に通電される。即ち、電機子巻線７−１，７−３，７−
５は通電されないためトルクは発生せず、電機子巻線７
一４，７一２に通電されてトルクが発生し、電機子７は
矢印Ａ方向に駆動される。従って整流子８も矢印Ｂ方向
に回転する。９度だけ回転すると、電機子巻線７−１，
７一３，７一４は通電されないためトルクは発生せず、
電機子巻線７一５，７一２に通電されてトルクが発生す
る。
更に９度回転すると、電機子巻線７ーー，７−２，７一
４は通電されないためトルクは発生せず、電機子巻線７
−５，７一３に通電されてトルクが発生する。かくして
引続いたトルクが発生して回転するものである。次に第
４図に示したものは、界磁磁極の極数が１２個で、７個
の電機子巻線よりなる展開図の実施例である。
４は通電されないためトルクは発生せず、電機子巻線７
−５，７一３に通電されてトルクが発生する。かくして
引続いたトルクが発生して回転するものである。次に第
４図に示したものは、界磁磁極の極数が１２個で、７個
の電機子巻線よりなる展開図の実施例である。
記号６一１，６一２，・・…・，６一１２はそれぞれ３
０度の開角でＮ、Ｓに磁化された界磁磁極であり、第１
図ａの界磁磁極６の構成となる。電機子巻線７一１，７
一２，・・・・・・７一７は等しいピッチで、即ち３６
０′７度（約５１．４度）の開角で、第１図ａの電機子
７の円板に埋設されているものである。扇形の電機子巻
線の発生トル外こ寄与する導体部の開角は３０度で、界
滋磁極６−１，６−２，・・・…，６−１２の中と等し
くされている。整流子８は３６０／４２度（約８．５７
度）の開角（界磁磁極の中の２／７となっている。）の
整流子片８−１，８一２，・・・・・・，８一４２より
構成され、整流子片８一１と８一８と８一１５と８一２
２と８一２９と８−３６、及び整流子片８−２と８一９
と８一１６と８一２３と８一３０と８−３７、及び整流
子片８一３と８一１０と８−１７と８−２４と８一３１
と８一３８、及び整流子片８−４と８一１１と８一１８
と８一２５と８一３２と８−３９、及び整流子片８一５
と８一１２と８−１９と８−２６と８一３３と８一４０
、及び整流子片８−６と８−１３と８−２０と８−２７
と８−３４と８一４１、及び整流子片８−７と６−１４
と８−２１と８−２８と８一３５と８一４２はそれぞれ
導線で接続されている。記号１１一１，１１一２は直流
電源正負極１２−１，１２一２よりそれぞれ給電される
刷子を示し開角は１５０度となっているが、３０度、或
いは９０度、或いは２１０度、或いは２７０度、或いは
３３０度のいずれの開角でも原理的には等価である。フ
レミングの力による回転の原理は第２図の場合と同様な
ので説明を省略する。又作用が等しいので効果も又同様
である。上述した実施例は、電機子巻線７個をリング状
に接続されているものであるが、各電機子巻線の一端を
共通に接続した場合でも同様に実施できるものである。
上述した実施例は、全て円板状の電機子に本発明を適用
したものであるが、円筒状電機子にも同様に適用できる
ことは明らかである。
０度の開角でＮ、Ｓに磁化された界磁磁極であり、第１
図ａの界磁磁極６の構成となる。電機子巻線７一１，７
一２，・・・・・・７一７は等しいピッチで、即ち３６
０′７度（約５１．４度）の開角で、第１図ａの電機子
７の円板に埋設されているものである。扇形の電機子巻
線の発生トル外こ寄与する導体部の開角は３０度で、界
滋磁極６−１，６−２，・・・…，６−１２の中と等し
くされている。整流子８は３６０／４２度（約８．５７
度）の開角（界磁磁極の中の２／７となっている。）の
整流子片８−１，８一２，・・・・・・，８一４２より
構成され、整流子片８一１と８一８と８一１５と８一２
２と８一２９と８−３６、及び整流子片８−２と８一９
と８一１６と８一２３と８一３０と８−３７、及び整流
子片８一３と８一１０と８−１７と８−２４と８一３１
と８一３８、及び整流子片８−４と８一１１と８一１８
と８一２５と８一３２と８−３９、及び整流子片８一５
と８一１２と８−１９と８−２６と８一３３と８一４０
、及び整流子片８−６と８−１３と８−２０と８−２７
と８−３４と８一４１、及び整流子片８−７と６−１４
と８−２１と８−２８と８一３５と８一４２はそれぞれ
導線で接続されている。記号１１一１，１１一２は直流
電源正負極１２−１，１２一２よりそれぞれ給電される
刷子を示し開角は１５０度となっているが、３０度、或
いは９０度、或いは２１０度、或いは２７０度、或いは
３３０度のいずれの開角でも原理的には等価である。フ
レミングの力による回転の原理は第２図の場合と同様な
ので説明を省略する。又作用が等しいので効果も又同様
である。上述した実施例は、電機子巻線７個をリング状
に接続されているものであるが、各電機子巻線の一端を
共通に接続した場合でも同様に実施できるものである。
上述した実施例は、全て円板状の電機子に本発明を適用
したものであるが、円筒状電機子にも同様に適用できる
ことは明らかである。
又、電機子巻線への通電も半導体素子によって行なわれ
る無整流子電動機においても同様に実施できるものであ
る。本発明は界磁磁極の極数４ｎ個（ｎは１以上の正の
整数）に対して、電機子巻線の数が（幼＋１）個となり
、電機子巻線の開角は界滋磁極の中と等しい。故に上述
した実施例の他に界磁磁極の極数４個に対して電機子巻
線の数が３個、或いは界磁磁極の極数１針固ｌこ対して
電機子巻線の数が９個等々 いずれの場合においても適
用できる。更に界滋磁極の極数を４ｎ個の整数ｍ（ｍは
１以上の正の整数）倍とし、かつ電機子巻線の数も（幼
＋１）個の整数ｍ（ｍは１以上の正の整数）倍としても
全て電機子巻線は等しいピッチで、しかも重畳されるこ
となく電機子面に配設される特徴がある。以上の説明よ
り判るように、本発明によれば、冒頭において述べた目
的が達成されて効果著しさものである。
る無整流子電動機においても同様に実施できるものであ
る。本発明は界磁磁極の極数４ｎ個（ｎは１以上の正の
整数）に対して、電機子巻線の数が（幼＋１）個となり
、電機子巻線の開角は界滋磁極の中と等しい。故に上述
した実施例の他に界磁磁極の極数４個に対して電機子巻
線の数が３個、或いは界磁磁極の極数１針固ｌこ対して
電機子巻線の数が９個等々 いずれの場合においても適
用できる。更に界滋磁極の極数を４ｎ個の整数ｍ（ｍは
１以上の正の整数）倍とし、かつ電機子巻線の数も（幼
＋１）個の整数ｍ（ｍは１以上の正の整数）倍としても
全て電機子巻線は等しいピッチで、しかも重畳されるこ
となく電機子面に配設される特徴がある。以上の説明よ
り判るように、本発明によれば、冒頭において述べた目
的が達成されて効果著しさものである。
第１図は本発明装置の構成の説明図、第２図及び第３図
はそれぞれ電機子巻線の接続が異なる電機子及び界磁磁
極の展開図の実施例、第４図は、第２、第３図示と異な
る電機子及び界磁磁極の展開図の実施例。 １・・・・・・萱体、２・…・・回転軸、３，４・・・
・・・軸承、５……円形状の凹部５ａを有する円板状の
歌鋼板、６，６一１，６−２，・・・・・・，６−１２
・・・・・・界磁磁極、７・…・・電機子、７一１，７
一２，・・・．・・７−７…・・・電機子巻線、８・・
・・・・整流子、８−１，８−２・…・・，８一４２・
…・・整流子片、９・・・・・・ワツシャー、１０……
プラスチック成形体、１１一１，１１一２・・・・・・
刷子、１２一１，１２一２・・・・・・直流電源ロＥ負
極。 多′楓 多２図 多３図 多４図
はそれぞれ電機子巻線の接続が異なる電機子及び界磁磁
極の展開図の実施例、第４図は、第２、第３図示と異な
る電機子及び界磁磁極の展開図の実施例。 １・・・・・・萱体、２・…・・回転軸、３，４・・・
・・・軸承、５……円形状の凹部５ａを有する円板状の
歌鋼板、６，６一１，６−２，・・・・・・，６−１２
・・・・・・界磁磁極、７・…・・電機子、７一１，７
一２，・・・．・・７−７…・・・電機子巻線、８・・
・・・・整流子、８−１，８−２・…・・，８一４２・
…・・整流子片、９・・・・・・ワツシャー、１０……
プラスチック成形体、１１一１，１１一２・・・・・・
刷子、１２一１，１２一２・・・・・・直流電源ロＥ負
極。 多′楓 多２図 多３図 多４図
Claims (1)
- １ 等しい開角でＮ、Ｓ極に交互に磁化された４ｍｎ個
（ｍは１を含む１以上の正整数、ｎは２を含む２以上の
正整数）の磁極を備えた固定界磁磁極と、該界磁磁極の
磁路を閉じる為の磁性体と、発生トルクに寄与する導体
部の開角が界磁磁極の巾に等しくされたｍ（２ｎ＋１）
個の電機子巻線が等しいピツチで重畳しないように、又
界磁磁束が貫挿するように配設された回転電機子と、電
機子巻線の通電を制御して１方向の駆動トルクを発生す
るように、電機子の回転軸に固定した整流子ならびにこ
れに摺接する刷子を介して直流電源より電機子巻線に供
電する整流装置とより構成されたことを特徴とする重畳
しない電機子巻線を備えた直流電動機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52153628A JPS601824B2 (ja) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | 重畳しない電機子巻線を備えた直流電動機 |
| US05/937,848 US4243902A (en) | 1977-12-22 | 1978-08-29 | Direct current motor with non-superposed armature windings |
| DE19782853318 DE2853318A1 (de) | 1977-12-22 | 1978-12-09 | Gleichstrommotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52153628A JPS601824B2 (ja) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | 重畳しない電機子巻線を備えた直流電動機 |
Publications (2)
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| JPS5486712A JPS5486712A (en) | 1979-07-10 |
| JPS601824B2 true JPS601824B2 (ja) | 1985-01-17 |
Family
ID=15566649
Family Applications (1)
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| JP52153628A Expired JPS601824B2 (ja) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | 重畳しない電機子巻線を備えた直流電動機 |
Country Status (3)
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- 1977-12-22 JP JP52153628A patent/JPS601824B2/ja not_active Expired
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- 1978-12-09 DE DE19782853318 patent/DE2853318A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE2853318A1 (de) | 1979-06-28 |
| JPS5486712A (en) | 1979-07-10 |
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