JPS6233470B2 - - Google Patents
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- JPS6233470B2 JPS6233470B2 JP57176948A JP17694882A JPS6233470B2 JP S6233470 B2 JPS6233470 B2 JP S6233470B2 JP 57176948 A JP57176948 A JP 57176948A JP 17694882 A JP17694882 A JP 17694882A JP S6233470 B2 JPS6233470 B2 JP S6233470B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealed
- sealing
- medium
- radial shaft
- contact surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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Classifications
-
- 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
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
- F16J15/3228—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip formed by deforming a flat ring
-
- 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
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/324—Arrangements for lubrication or cooling of the sealing itself
-
- 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
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3244—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、外周の領域では保護リング内に固定
され、又内周の領域ではシールされる媒体の方向
に突出され、且つ拡大されており、それによつて
裏側が環状接触面によつて軸に触れるように形成
された、平坦かつ円環状の重合材料製のシール部
材を有するラジアル軸シールリングに関する。
され、又内周の領域ではシールされる媒体の方向
に突出され、且つ拡大されており、それによつて
裏側が環状接触面によつて軸に触れるように形成
された、平坦かつ円環状の重合材料製のシール部
材を有するラジアル軸シールリングに関する。
前記の種類のラジアル軸シールリングは、西ド
イツ特許公報第2339353号から周知である。そこ
ではシール部材の裏側は、シールされる媒体の方
向に向けられている自由に突出した繊維端を有す
る。繊維端は接触面の領域ではシールされる軸の
上にあり、又回転運動の際には摩擦の影響のもと
に横へ片寄り、それによつてシール帯内に侵入し
ようとする被シール媒体に対し、シール効果を促
進する動的もどし効果を及ぼす。しかし軸が静止
する時にはこれに関する効果は消失し、望ましく
ない漏れが起こるかも知れない。それに加えてこ
のシールリングの効率は、繊維端が十分なたわみ
性の他に一定の弾性を有することによつて相当に
左右される。これらの両特性は、自由に使える繊
維の断面積の多少によつて相当に左右されている
から、軸との摩擦により生ずる摩耗の結果として
繊維断面積の縮少が生じると、効率は低下する。
前記種類のラジアル軸シールリングの使用にはそ
の限りで、使用期間中絶えず動的シール効果が減
少することが結び付いている。これは望ましくな
いことである。
イツ特許公報第2339353号から周知である。そこ
ではシール部材の裏側は、シールされる媒体の方
向に向けられている自由に突出した繊維端を有す
る。繊維端は接触面の領域ではシールされる軸の
上にあり、又回転運動の際には摩擦の影響のもと
に横へ片寄り、それによつてシール帯内に侵入し
ようとする被シール媒体に対し、シール効果を促
進する動的もどし効果を及ぼす。しかし軸が静止
する時にはこれに関する効果は消失し、望ましく
ない漏れが起こるかも知れない。それに加えてこ
のシールリングの効率は、繊維端が十分なたわみ
性の他に一定の弾性を有することによつて相当に
左右される。これらの両特性は、自由に使える繊
維の断面積の多少によつて相当に左右されている
から、軸との摩擦により生ずる摩耗の結果として
繊維断面積の縮少が生じると、効率は低下する。
前記種類のラジアル軸シールリングの使用にはそ
の限りで、使用期間中絶えず動的シール効果が減
少することが結び付いている。これは望ましくな
いことである。
本発明は、全使用期間中にわたつて重要な変化
を被らない良好な効率を有し、静的観点でも動的
観点でも優れており、かつ簡単に製造することの
できるラジアル軸シールリングを示すという課題
を基礎としている。
を被らない良好な効率を有し、静的観点でも動的
観点でも優れており、かつ簡単に製造することの
できるラジアル軸シールリングを示すという課題
を基礎としている。
本発明によれば、初めに述べた種類のラジアル
軸シールリングにおいて、シール部材が、シール
される媒体の方向へと接触面を越えて延長されて
おり、該延長された部分では延長部分の互いに向
かい合つている面が相互の間に鋭角を挾むことに
より内径が拡大されており、シールされる媒体に
向けられた内端上には凹部が連続的に設けられて
延長部にらせんリブを備えさせており、らせんリ
ブはシールされる媒体の方向に軸との間に鈍角を
含むことによつて、前記の問題点が解決される。
軸シールリングにおいて、シール部材が、シール
される媒体の方向へと接触面を越えて延長されて
おり、該延長された部分では延長部分の互いに向
かい合つている面が相互の間に鋭角を挾むことに
より内径が拡大されており、シールされる媒体に
向けられた内端上には凹部が連続的に設けられて
延長部にらせんリブを備えさせており、らせんリ
ブはシールされる媒体の方向に軸との間に鈍角を
含むことによつて、前記の問題点が解決される。
本発明により提案されたラジアル軸シールリン
グのシール部材は、接触面の領域内でシールされ
る軸に対するわずかな固有表面圧だけを有して置
かれているが、この表面圧は最高圧力を有する接
触面の軸方向の両側で連続して減少し、これに伴
つてシール部材はシールされる軸から完全に離れ
てしまう。従つて接触面の軸方向両側では軸との
間隔が絶えず拡大して行くと共に、また軸方向に
両端では０に低下するが接触面即ち最高圧力帯内
では最大値に達する毛管効果が結び付いている。
この理由から接触面の領域では潤滑材薄膜が生
じ、この薄膜は潤滑油でぬらした軸表面とシール
部材間の直接の摩擦接触が生じるのを確実に妨げ
る、特に大きな機械抵抗力を有することによつて
優れている。提案されたラジアル軸シールリング
の摩耗は、恐らく本質的にはこの理由により、非
常にわずかになつている。本ラジアル軸シールリ
ングはまた、半径方向の軸運動及び振動、並びに
より著しいよごれ負荷に対して比較的に不感であ
る。
グのシール部材は、接触面の領域内でシールされ
る軸に対するわずかな固有表面圧だけを有して置
かれているが、この表面圧は最高圧力を有する接
触面の軸方向の両側で連続して減少し、これに伴
つてシール部材はシールされる軸から完全に離れ
てしまう。従つて接触面の軸方向両側では軸との
間隔が絶えず拡大して行くと共に、また軸方向に
両端では０に低下するが接触面即ち最高圧力帯内
では最大値に達する毛管効果が結び付いている。
この理由から接触面の領域では潤滑材薄膜が生
じ、この薄膜は潤滑油でぬらした軸表面とシール
部材間の直接の摩擦接触が生じるのを確実に妨げ
る、特に大きな機械抵抗力を有することによつて
優れている。提案されたラジアル軸シールリング
の摩耗は、恐らく本質的にはこの理由により、非
常にわずかになつている。本ラジアル軸シールリ
ングはまた、半径方向の軸運動及び振動、並びに
より著しいよごれ負荷に対して比較的に不感であ
る。
接触面の領域内の潤滑材薄膜は、軸方向に隣接
する部分の圧力が異なつているために、軸が回転
する際、軸方向及び半径方向に向いた流れを含む
永続的な流れをシールされる媒体との間で循環さ
せている。こうして潤滑材薄膜はシールされる媒
体によつて継続的に新しいものとされ、それによ
つて、例えば不十分な温度降下の際に気づかわれ
る分解現象は、軸回転数が高い時にも著しく排除
されている。
する部分の圧力が異なつているために、軸が回転
する際、軸方向及び半径方向に向いた流れを含む
永続的な流れをシールされる媒体との間で循環さ
せている。こうして潤滑材薄膜はシールされる媒
体によつて継続的に新しいものとされ、それによ
つて、例えば不十分な温度降下の際に気づかわれ
る分解現象は、軸回転数が高い時にも著しく排除
されている。
本発明によれば、シール部材が、シールされる
媒体に向けられる内端上に凹部が連続的に設けら
れてらせんリブを有することが提案されている。
らせんリブは、連続して、又は連続しないで相互
に移行するように形成することができ、又曲線形
に形成された輪郭を有する平坦な表面を持つ円環
形円板の形のシール部材の使用によつて、特に簡
単に形成することができる。シール部材の内径が
トランペツト型に拡大され突出されることによつ
て、前記のらせんリブはシールされる媒体の方向
に方向づけられる。らせんリブは本来のシール帯
即ち接触面内での潤滑材薄膜の圧力にどんな直接
の影響も及ぼすことができない。しかし、シール
される媒体によるシール帯への圧力負荷を有利に
軽減するので、シールされる媒体に関して圧力が
変化する場合にも、本来のシール帯の領域内での
常に一様な圧力及び潤滑比を保証している。らせ
んリブはシール部材の内端上に設けられており、
この内端においてはシール部材の内径が拡大され
ていることから、らせんリブと軸の表面とが接触
することはない。このらせんリブによつてシール
媒体に対する戻し効果が生じてシール帯への圧力
負荷が軽減されることは上述の通りであるが、そ
れに加えてらせんリブが軸と接しない領域にある
ことにより、前述したシール帯における潤滑に対
して悪影響が及ぶことはない。即ちシール帯にお
ける潤滑は内径が拡大したシール部材の延長部に
おいてシール媒体がシール帯に入り込むことによ
つて良好に行われ、他方シール帯に対する圧力負
荷の軽減はこの潤滑を害することなしにらせんリ
ブによつて別個に行われ得るのである。なおらせ
んリブがシール媒体の方向に軸との間に鈍角を挾
むことは、らせんリブによる戻し効果がシール帯
に影響を及ぼさないために重要である。
媒体に向けられる内端上に凹部が連続的に設けら
れてらせんリブを有することが提案されている。
らせんリブは、連続して、又は連続しないで相互
に移行するように形成することができ、又曲線形
に形成された輪郭を有する平坦な表面を持つ円環
形円板の形のシール部材の使用によつて、特に簡
単に形成することができる。シール部材の内径が
トランペツト型に拡大され突出されることによつ
て、前記のらせんリブはシールされる媒体の方向
に方向づけられる。らせんリブは本来のシール帯
即ち接触面内での潤滑材薄膜の圧力にどんな直接
の影響も及ぼすことができない。しかし、シール
される媒体によるシール帯への圧力負荷を有利に
軽減するので、シールされる媒体に関して圧力が
変化する場合にも、本来のシール帯の領域内での
常に一様な圧力及び潤滑比を保証している。らせ
んリブはシール部材の内端上に設けられており、
この内端においてはシール部材の内径が拡大され
ていることから、らせんリブと軸の表面とが接触
することはない。このらせんリブによつてシール
媒体に対する戻し効果が生じてシール帯への圧力
負荷が軽減されることは上述の通りであるが、そ
れに加えてらせんリブが軸と接しない領域にある
ことにより、前述したシール帯における潤滑に対
して悪影響が及ぶことはない。即ちシール帯にお
ける潤滑は内径が拡大したシール部材の延長部に
おいてシール媒体がシール帯に入り込むことによ
つて良好に行われ、他方シール帯に対する圧力負
荷の軽減はこの潤滑を害することなしにらせんリ
ブによつて別個に行われ得るのである。なおらせ
んリブがシール媒体の方向に軸との間に鈍角を挾
むことは、らせんリブによる戻し効果がシール帯
に影響を及ぼさないために重要である。
らせんリブの適切な実施例では取付けの際に、
延長部の領域でのシール部材の内径の自動的且つ
連続的な拡大が結果として生じる。それと共に、
他の実施例では必要な、シール部材に特別の形態
を付与することは、この領域では省略することが
できる。
延長部の領域でのシール部材の内径の自動的且つ
連続的な拡大が結果として生じる。それと共に、
他の実施例では必要な、シール部材に特別の形態
を付与することは、この領域では省略することが
できる。
シールリングを取付けた時に、延長部の互いに
向かい合つている面が相互の間に含む角度は、
0.5乃至20度でなければならない。特に有利なの
は、３度から６度までの領域である。
向かい合つている面が相互の間に含む角度は、
0.5乃至20度でなければならない。特に有利なの
は、３度から６度までの領域である。
接触面も、軸方向両側で接触面に接続している
シールリングの領域も、滑らかに形成されている
のが好ましく、又互いに一様に移行している。静
的シール効果にとつても、動的シール効果にとつ
ても本質的なギヤツプによる効果は、それによつ
て著しく促進される。他の場合のように動的に有
効なシールリングで観察されるような、シール帯
を通り抜けてのシールされる媒体と周囲との間の
相互作用は、それによつて有効に抑制される。軸
回転数が高い場合にも、潤滑油がシールすき間を
通り抜けて外へ送られることはなく、ちりも周囲
からシールすき間を通り抜けてシールされる空間
内へ送られることはない。
シールリングの領域も、滑らかに形成されている
のが好ましく、又互いに一様に移行している。静
的シール効果にとつても、動的シール効果にとつ
ても本質的なギヤツプによる効果は、それによつ
て著しく促進される。他の場合のように動的に有
効なシールリングで観察されるような、シール帯
を通り抜けてのシールされる媒体と周囲との間の
相互作用は、それによつて有効に抑制される。軸
回転数が高い場合にも、潤滑油がシールすき間を
通り抜けて外へ送られることはなく、ちりも周囲
からシールすき間を通り抜けてシールされる空間
内へ送られることはない。
シール部材は、一様な壁厚を有することが好ま
しい。シール部材は適切な実施例の場合、平坦な
材料、例えばゴム又はPTFE（ポリテトラフルオ
ロエチレン）製のウエブから、簡単な打抜きによ
つて得られる。
しい。シール部材は適切な実施例の場合、平坦な
材料、例えばゴム又はPTFE（ポリテトラフルオ
ロエチレン）製のウエブから、簡単な打抜きによ
つて得られる。
添付した図面に基づき、次に本発明の対象を更
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
第１図によるラジアル軸シールリングは、外周
の範囲にあるその脚部が、円板状シール部材２の
表面上に配置されている薄鋼板製の補強リング１
に固定されている。円板状シール部材はゴムから
成る。それは、円環状の形態を有し、シヨアＡ硬
度72を持つ平坦なウエブ材料から打抜きによつて
得られた。
の範囲にあるその脚部が、円板状シール部材２の
表面上に配置されている薄鋼板製の補強リング１
に固定されている。円板状シール部材はゴムから
成る。それは、円環状の形態を有し、シヨアＡ硬
度72を持つ平坦なウエブ材料から打抜きによつて
得られた。
円板状シール部材の内径は片側で、シールされ
る媒体の方向に突出され、又半径方向に拡大され
ている。拡大は、シール部材２が接触面Ａの領域
でだけ、シールされる軸３に触れるようにして行
われる。接触面Ａはシール部材の内端４から軸方
向に寸法をＢを有する。接触面Ａと、軸方向に両
端でそれに接続しているシール部材の面とは滑ら
かに仕上げられており、湾曲しながら互いに連続
して移行している。シールされる軸３を潤滑油で
ぬらす場合はそれによつて、安定した潤滑材薄膜
を形成させる多大の毛管力が接触面Ａの領域で有
効となる。圧力即ちシールされる媒体とは反対の
方向に向いた側で接触面に接続するシール部材の
部分は、シールされる媒体に向けられた側の部分
よりも少なく湾曲しているのが適切である。それ
ぞれの曲率半径の比は１：５、好ましくは１：３
となるべきである。
る媒体の方向に突出され、又半径方向に拡大され
ている。拡大は、シール部材２が接触面Ａの領域
でだけ、シールされる軸３に触れるようにして行
われる。接触面Ａはシール部材の内端４から軸方
向に寸法をＢを有する。接触面Ａと、軸方向に両
端でそれに接続しているシール部材の面とは滑ら
かに仕上げられており、湾曲しながら互いに連続
して移行している。シールされる軸３を潤滑油で
ぬらす場合はそれによつて、安定した潤滑材薄膜
を形成させる多大の毛管力が接触面Ａの領域で有
効となる。圧力即ちシールされる媒体とは反対の
方向に向いた側で接触面に接続するシール部材の
部分は、シールされる媒体に向けられた側の部分
よりも少なく湾曲しているのが適切である。それ
ぞれの曲率半径の比は１：５、好ましくは１：３
となるべきである。
シール部材２の内端４は、一様に分布する多数
の凹部６からなるらせんリブ５によつて分割され
ている。周縁を見ると、らせんリブ５は弓なりの
輪郭を有し、又互いに一様に移行している。らせ
んリブ５は、シールされる媒体の方向に回転軸と
の間に90.5乃至110度、好ましくは93乃至95度の
鈍角をなしている。それによつて、シールされる
媒体の圧力が変化する時、シール間隙での流れ比
に対する影響が有効に防止される。このようにら
せんリブによつてシール媒体に対する戻し効果が
働くが、これはシール帯Ａには影響しない。シー
ル帯Ａにおいては延長部Ｂ側からの流体の供給に
より上述の如く安定した潤滑剤薄膜が形成されて
いる。かくして回転速度とは無関係にシール帯に
おける良好な潤滑が保証されるのである。
の凹部６からなるらせんリブ５によつて分割され
ている。周縁を見ると、らせんリブ５は弓なりの
輪郭を有し、又互いに一様に移行している。らせ
んリブ５は、シールされる媒体の方向に回転軸と
の間に90.5乃至110度、好ましくは93乃至95度の
鈍角をなしている。それによつて、シールされる
媒体の圧力が変化する時、シール間隙での流れ比
に対する影響が有効に防止される。このようにら
せんリブによつてシール媒体に対する戻し効果が
働くが、これはシール帯Ａには影響しない。シー
ル帯Ａにおいては延長部Ｂ側からの流体の供給に
より上述の如く安定した潤滑剤薄膜が形成されて
いる。かくして回転速度とは無関係にシール帯に
おける良好な潤滑が保証されるのである。
第２図は、第１図による実施例を更に明らかに
するのに役立つ。らせんリブ５は中心から外側の
方向に傾いていることが認められる。もどし効果
は軸方向にだけ有効であり、又シールされる軸に
よつて接触面Ａの領域での圧力及び流れ比に影響
を与える可能性はない。
するのに役立つ。らせんリブ５は中心から外側の
方向に傾いていることが認められる。もどし効果
は軸方向にだけ有効であり、又シールされる軸に
よつて接触面Ａの領域での圧力及び流れ比に影響
を与える可能性はない。
第１図は本発明によるラジアル軸シールリング
の一実施例を示す断面図、第２図は軸方向に現れ
るらせんリブを明らかにするための第１図による
ラジアル軸シールリングの斜視図である。 １……保護リング、２……シール部材、３……
軸、４……内端、５……らせんリブ、６……凹
部、Ａ……接触面、Ｂ……延長部。
の一実施例を示す断面図、第２図は軸方向に現れ
るらせんリブを明らかにするための第１図による
ラジアル軸シールリングの斜視図である。 １……保護リング、２……シール部材、３……
軸、４……内端、５……らせんリブ、６……凹
部、Ａ……接触面、Ｂ……延長部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外周の領域では保護リング１内に固定され、
内周の領域ではシールされる媒体の方向に突出さ
れ且つ拡大されており、それによつて裏側が環状
接触面Ａによつて軸３に触れるよう形成された、
平坦かつ円環状の重合材料製のシール部材２を有
するラジアル軸シールリングにおいて、シール部
材２がシールされる媒体の方向へと接触面Ａを越
えて延長Ｂされており、該延長された部分では延
長部の互いに向かい合つている面が相互の間に鋭
角を挾むことにより内径が拡大されており、シー
ルされる媒体に向けられた内端４上には凹部６が
連続的に設けられて延長部にらせんリブ５を備え
させており、らせんリブはシールされる媒体の方
向に軸との間に鈍角を含むことを特徴とするラジ
アル軸シールリング。 ２ らせんリブ５は内端４と凹部６とが相互に移
行するように形成されていることを特徴とする、
特許請求の範囲第１項記載のラジアル軸シールリ
ング。 ３ シール部材２の内径が延長部Ｂの領域で絶え
ず拡大していることを特徴とする、特許請求の範
囲第１項又は第２項記載のラジアル軸シールリン
グ。 ４ 延長部Ｂが相互の間に挾む鋭角が0.5乃至20
度であることを特徴とする、特許請求の範囲第３
項記載のラジアル軸シールリング。 ５ 接触面Ａと、軸方向両側で接触面Ａに接続し
ているシールリング２の領域とが、なめらかに形
成されており、又互いに一様に移行していること
を特徴とする、特許請求の範囲第１項乃至第４項
のいずれか１項記載のラジアル軸シールリング。 ６ シール部材２が一様な壁厚を有することを特
徴とする、特許請求の範囲第１項乃至第５項のい
ずれか１項記載のラジアル軸シールリング。 ７ らせんリブ５が、シールされる媒体の方向に
軸３との間に挾む鈍角が90.5乃至110度の角度で
あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項乃
至第６項のいずれか１項記載のラジアル軸シール
リング。 ８ 接触面Ａと、軸方向に接触面Ａと接続してい
る領域とが湾曲しており、且つ互いに一様に移行
していることを特徴とする、特許請求の範囲第５
項乃至第７項のいずれか１項記載のラジアル軸シ
ールリング。 ９ シールされる媒体に向けられた領域の湾曲部
が、シールされる媒体とは反対の方向に向いた領
域の湾曲部よりも小さい曲線半径を有することを
特徴とする、特許請求の範囲第８項記載のラジア
ル軸シールリング。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3150472A DE3150472C2 (de) | 1981-12-19 | 1981-12-19 | Radialwellendichtring |
| DE31504728 | 1981-12-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58106265A JPS58106265A (ja) | 1983-06-24 |
| JPS6233470B2 true JPS6233470B2 (ja) | 1987-07-21 |
Family
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