JPS627935A - 潤滑装置を備えたタ−ボチャ−ジャ− - Google Patents
潤滑装置を備えたタ−ボチャ−ジャ−Info
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- JPS627935A JPS627935A JP61125606A JP12560686A JPS627935A JP S627935 A JPS627935 A JP S627935A JP 61125606 A JP61125606 A JP 61125606A JP 12560686 A JP12560686 A JP 12560686A JP S627935 A JPS627935 A JP S627935A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/162—Bearing supports
- F01D25/164—Flexible supports; Vibration damping means associated with the bearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/18—Lubricating arrangements
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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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
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-
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-
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
- F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
-
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- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/23—Gas turbine engines
- F16C2360/24—Turbochargers
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Supercharger (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はターボチャージャー、特に改良された潤滑装置
を備えたターボチャージャーに関するものである。
を備えたターボチャージャーに関するものである。
〈従来の技術〉
ハウジングに回転可能に取付けられた軸を、静水力学的
に制動する装置には、既に多くの公知のものがある。そ
れら装置の例は、１９７５年５月６日付はストラニティ
の米国特許第３，８８１゜８４１号、又、１９６４年１
１月２４日付はシェレーの米国特許第３，１５８，４１
３号等に示されている。
に制動する装置には、既に多くの公知のものがある。そ
れら装置の例は、１９７５年５月６日付はストラニティ
の米国特許第３，８８１゜８４１号、又、１９６４年１
１月２４日付はシェレーの米国特許第３，１５８，４１
３号等に示されている。
これら従来装置に於いては、通常、圧搾薄膜ダンパとし
て知られている潤滑剤の薄い層が、軸受の外側走り面部
と、軸が回動可能に取付けられているハウジングの間に
設置されている。この圧搾薄膜ダンパは、静水圧作用に
より軸振動を静水力学的に制動する。
て知られている潤滑剤の薄い層が、軸受の外側走り面部
と、軸が回動可能に取付けられているハウジングの間に
設置されている。この圧搾薄膜ダンパは、静水圧作用に
より軸振動を静水力学的に制動する。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、斯くの如く静水力学的に制動された軸受
には、公知の不利な点がたくさんある。
には、公知の不利な点がたくさんある。
その不利な点の一つは、ある期間経過すると、圧搾薄膜
ダンパを形成する潤滑剤が劣化することである。新しい
潤滑材が供給されない限り、圧搾薄膜ダンパの制動作用
は減損する。潤滑剤が圧搾薄膜ダンパから漏洩しても結
果は同じである。
ダンパを形成する潤滑剤が劣化することである。新しい
潤滑材が供給されない限り、圧搾薄膜ダンパの制動作用
は減損する。潤滑剤が圧搾薄膜ダンパから漏洩しても結
果は同じである。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は従来装置のもつ上記の不利な点を全て除去する
ターボチャージャーを供給するものである。
ターボチャージャーを供給するものである。
本発明ターボチャージャーは、内腔内に管状の軸受キャ
リアを備えたハウジングにより構成される。
リアを備えたハウジングにより構成される。
前記軸受キャリアは、少なくともその一部がハウジング
から半径方向内方に配置される大きさで、この軸受キャ
リアとハウジングとの間には環状室が形成される。
から半径方向内方に配置される大きさで、この軸受キャ
リアとハウジングとの間には環状室が形成される。
軸は、この軸受キャリアを貫通して延長され、通例のタ
ーボチャージャーの如く、軸の一端にはタービンが、他
端にはコンプレッサーが取付けられている。
ーボチャージャーの如く、軸の一端にはタービンが、他
端にはコンプレッサーが取付けられている。
一組の軸方向に間隔をおいた軸受が、軸を軸受キャリア
に、従ってハウジングに対して回動可能に取付けている
。
に、従ってハウジングに対して回動可能に取付けている
。
前記環状室の一端には、加圧潤滑剤が流体的に供給され
ている。同様に、軸受キャリアを通る流体通路が、環状
室の他端を軸受の一側と流体的に接続している。
ている。同様に、軸受キャリアを通る流体通路が、環状
室の他端を軸受の一側と流体的に接続している。
斯くの如く、作動時には、潤滑剤はまづ環状室を流過し
、次いで軸受を潤滑する。更に、環状室内の潤滑剤は圧
搾薄膜ダンパを形成して、軸受を静水力学的に制動し、
ハウジングと軸の間の振動を最少にする。
、次いで軸受を潤滑する。更に、環状室内の潤滑剤は圧
搾薄膜ダンパを形成して、軸受を静水力学的に制動し、
ハウジングと軸の間の振動を最少にする。
く本発明の作用〉
本発明によると、圧搾薄膜ダンパや環状室５４を流れる
潤滑剤が、軸受４８及び５ｏを潤滑するのにも用いられ
る。
潤滑剤が、軸受４８及び５ｏを潤滑するのにも用いられ
る。
本発明においては、絶えず新鮮な潤滑剤が圧搾薄膜ダン
パに供給され、それにより従来技術装置の多くの不利な
点を除去するもの〒ある。
パに供給され、それにより従来技術装置の多くの不利な
点を除去するもの〒ある。
〈実施例〉
図面により本発明の詳細な説明すると、第１図において
、回動可能に取付けられた軸１４を備えた主ハウジング
１２より成る本発明ターボチャージャー１０の望ましい
実施例が示されている。
、回動可能に取付けられた軸１４を備えた主ハウジング
１２より成る本発明ターボチャージャー１０の望ましい
実施例が示されている。
軸１４の一端にはコンプレッサー１６が、他端にはター
ビン１８が固着されている。
ビン１８が固着されている。
コンプレッサー１６の回転中、コンプレッサー１６は空
気を吸込口２０（＠略画に図示す）から導入し、吐出口
２２から圧縮された空気を内燃機関２６の吸気口２４に
供給する。内燃機関２６からの排気２８はタービン１８
の吸込口３ｏに直結され、タービン１８から出る排気３
２は外部に排出される。一般的な形式では、内燃機関２
６から出る排気がタービン１８を回転駆動し、それが順
に軸１４を介してコンプレッサー１６を回転駆動する。
気を吸込口２０（＠略画に図示す）から導入し、吐出口
２２から圧縮された空気を内燃機関２６の吸気口２４に
供給する。内燃機関２６からの排気２８はタービン１８
の吸込口３ｏに直結され、タービン１８から出る排気３
２は外部に排出される。一般的な形式では、内燃機関２
６から出る排気がタービン１８を回転駆動し、それが順
に軸１４を介してコンプレッサー１６を回転駆動する。
第２図によると、ハウジング１２は軸１４と同軸の内腔
３４を有する。一端に外方に延長されたフランジ３８を
有する管状の軸受ハウジング３６がハウジング１２の内
腔３４内に圧入されており、軸受ハウジング３６のフラ
ンジ３８は、ハウジング１２に接している。ハウジング
１２は軽量構造とするようアルミニウムで構成され、又
、軸受ハウジング３６は耐久性をもたせるため鋼鉄で構
成されるのが望ましい。
３４を有する。一端に外方に延長されたフランジ３８を
有する管状の軸受ハウジング３６がハウジング１２の内
腔３４内に圧入されており、軸受ハウジング３６のフラ
ンジ３８は、ハウジング１２に接している。ハウジング
１２は軽量構造とするようアルミニウムで構成され、又
、軸受ハウジング３６は耐久性をもたせるため鋼鉄で構
成されるのが望ましい。
軸受ハウジング３６内には、一端に外方へ延長されたフ
ランジ４２を備えた環状の軸受キャリア４０が同軸的に
配置されており、フランジ３８及び４２は互いに平行に
圧接している。保持リング４４が軸受ハウジング３６と
軸受キャリア４０を互いに固定してその軸方向運動を制
止する。
ランジ４２を備えた環状の軸受キャリア４０が同軸的に
配置されており、フランジ３８及び４２は互いに平行に
圧接している。保持リング４４が軸受ハウジング３６と
軸受キャリア４０を互いに固定してその軸方向運動を制
止する。
−組の、軸方向に間隔をおいた軸受４８及び５０が、軸
１４を軸受キャリア４０に回転可能に軸支している。各
軸受４８及び５０は、軸１４の回転を阻止しないように
軸１４に固定された内側走り面部と、半径方向の運動を
阻止するよう、軸受キャリア４０の内周５２に固定され
た外側走り面部を備えた、ポールベアリング等により構
成されるのが望ましい。加えて、軸受４８及び５０は、
軸１４と軸受キャリア４０の端部の間に設置されている
。
１４を軸受キャリア４０に回転可能に軸支している。各
軸受４８及び５０は、軸１４の回転を阻止しないように
軸１４に固定された内側走り面部と、半径方向の運動を
阻止するよう、軸受キャリア４０の内周５２に固定され
た外側走り面部を備えた、ポールベアリング等により構
成されるのが望ましい。加えて、軸受４８及び５０は、
軸１４と軸受キャリア４０の端部の間に設置されている
。
第２及び第３図によると、軸受キャリア４０と軸受ハウ
ジング３６との間には空間があり、それが環状室５４を
形成している。特に第２図によると、管状の軸受ハウジ
ング３６と軸受キャリア４０の間の環状室５４端部に、
弾性シール５６が挟まれており、同様に弾性シール５８
が管状軸受ハウジング３６と軸受キャリア４０との間の
各環状室５４の内端に挟まれている。加えて、各環状室
５４の半径方向幅は大変小さく、通常わずか５．６千分
の１センチである。
ジング３６との間には空間があり、それが環状室５４を
形成している。特に第２図によると、管状の軸受ハウジ
ング３６と軸受キャリア４０の間の環状室５４端部に、
弾性シール５６が挟まれており、同様に弾性シール５８
が管状軸受ハウジング３６と軸受キャリア４０との間の
各環状室５４の内端に挟まれている。加えて、各環状室
５４の半径方向幅は大変小さく、通常わずか５．６千分
の１センチである。
更に第２図によると、第一の環状霧吹きノズル６０が軸
受キャリア４０の内側に配置され、軸受４８の外側走り
面部に接する端部６２を有する。
受キャリア４０の内側に配置され、軸受４８の外側走り
面部に接する端部６２を有する。
同様に、第二の環状霧吹きノズル６４が軸受キャリア５
０の内側に配置され、もう一方の軸受の外側走り面部と
接する端部６６を有する。環状霧吹きノズル６４の内側
端７０は、軸受キャリア４０の半径方向の延長部７２と
接する。
０の内側に配置され、もう一方の軸受の外側走り面部と
接する端部６６を有する。環状霧吹きノズル６４の内側
端７０は、軸受キャリア４０の半径方向の延長部７２と
接する。
環状霧吹きノズル６０の内側端７６と、軸受キャリア４
０の半径方向の延長部７２の間に、圧縮された状態で圧
縮ばね７４が張設されている。この圧縮ばね７４は、こ
のようにして軸受４８と５０の外側走り面部間に荷重を
平均にかけ、軸受に不均等に荷重されたことにより発生
する振動を最少にする。
０の半径方向の延長部７２の間に、圧縮された状態で圧
縮ばね７４が張設されている。この圧縮ばね７４は、こ
のようにして軸受４８と５０の外側走り面部間に荷重を
平均にかけ、軸受に不均等に荷重されたことにより発生
する振動を最少にする。
第１図によると、加圧潤滑剤吹出し点８０（概略的゛に
のみ図示す）が、ハウジング１２に形成された流体継手
８２に流体的に連接されている。この継手８２は、ハウ
ジング１２に形成される二本の通路８４．８６に流体的
に連接される。
のみ図示す）が、ハウジング１２に形成された流体継手
８２に流体的に連接されている。この継手８２は、ハウ
ジング１２に形成される二本の通路８４．８６に流体的
に連接される。
再たび第２図によると、前記流体通路８４は、一方の環
状室５４の外端に隣接する軸受ハウジング３６内に形成
され、半径方向に延長された出入口８８に流体的に連接
されている。同様に、もう一つの流体通路８６は、他方
の環状室５４の外端に隣接する軸受ハウジング３６内に
形成された、半径方向に延長された出入口９０に流体的
に連接されている。
状室５４の外端に隣接する軸受ハウジング３６内に形成
され、半径方向に延長された出入口８８に流体的に連接
されている。同様に、もう一つの流体通路８６は、他方
の環状室５４の外端に隣接する軸受ハウジング３６内に
形成された、半径方向に延長された出入口９０に流体的
に連接されている。
更に第２図によると、通路９１が霧吹きノズル６０及び
軸受キャリア４０がぴったり合わさった部分の孔を通過
して形成される。その通路９１の一端は一方の環状室５
４の最内端に開口しており、他端は軸受５０の内側９２
面してに開口している。更に通路９１は軸１４に対し斜
めに形成され、環状室５４から軸受４８へ向って延長さ
れている。同様に、斜めの通路９４が霧吹きノズル６４
と軸受キャリア４０を通って形成され、その通路９４の
一端はもう一方の環状室５４の最も内側に開口し、又、
通路９４の他端は他方の軸受５０の内側に開口している
。
軸受キャリア４０がぴったり合わさった部分の孔を通過
して形成される。その通路９１の一端は一方の環状室５
４の最内端に開口しており、他端は軸受５０の内側９２
面してに開口している。更に通路９１は軸１４に対し斜
めに形成され、環状室５４から軸受４８へ向って延長さ
れている。同様に、斜めの通路９４が霧吹きノズル６４
と軸受キャリア４０を通って形成され、その通路９４の
一端はもう一方の環状室５４の最も内側に開口し、又、
通路９４の他端は他方の軸受５０の内側に開口している
。
一組の補刷りｌＯＯが軸１４に対し軸方向に間隔をおい
て固着されており、各補刷りｌＯＯは、各軸受４８及び
５０の外端に密接する。各補刷りＺｏｏは、同じ寸法の
半径方向延長部１０２を右し、軸受４８もしくは５０に
密接している。この油切りｌＯＯは、混合ばね付きが望
ましい。更に各油切りｌＯＯは、ハウジング１２に形成
された潤滑剤収集室１０４（第１図）に開口している。
て固着されており、各補刷りｌＯＯは、各軸受４８及び
５０の外端に密接する。各補刷りＺｏｏは、同じ寸法の
半径方向延長部１０２を右し、軸受４８もしくは５０に
密接している。この油切りｌＯＯは、混合ばね付きが望
ましい。更に各油切りｌＯＯは、ハウジング１２に形成
された潤滑剤収集室１０４（第１図）に開口している。
作動時、加圧潤滑剤吹出し点８０からの潤滑剤は、通路
８４及び８６を通過して、環状室５４の外端まで流れる
よう、加圧された状態でハウジング１２の流体継手８２
へ供給される。そのとき潤滑剤は軸受を潤滑するために
、軸方向内方へ、環状室５４を通り、斜めに延長する通
路９１及び９４を通ってそれぞれの軸受４８及び５０へ
供給される。
８４及び８６を通過して、環状室５４の外端まで流れる
よう、加圧された状態でハウジング１２の流体継手８２
へ供給される。そのとき潤滑剤は軸受を潤滑するために
、軸方向内方へ、環状室５４を通り、斜めに延長する通
路９１及び９４を通ってそれぞれの軸受４８及び５０へ
供給される。
軸受４８及び５０を通過した後、潤滑剤は油切り１００
により半径方向に外方へ排出されてハウジング１２内の
潤滑剤収集室１０４に流入する。
により半径方向に外方へ排出されてハウジング１２内の
潤滑剤収集室１０４に流入する。
次いで潤滑剤は排出口１０６ （第１図）を通って室１
０４から排出され、従来方法の潤滑システムにより再循
環される。
０４から排出され、従来方法の潤滑システムにより再循
環される。
環状室５４はその半径幅がたいへん小さいので、軸受キ
ャリア４０を静水力学的に取付けるための圧搾薄膜ダン
パが形成され、又、このように軸受４８及び５０がハウ
ジング１２に取付けられている。
ャリア４０を静水力学的に取付けるための圧搾薄膜ダン
パが形成され、又、このように軸受４８及び５０がハウ
ジング１２に取付けられている。
く本発明の効果〉
本発明の利点は、圧搾薄膜ダンパや環状室５４を流れる
潤滑剤が、軸受４８及び５０を潤滑するのにも用いられ
るということである。
潤滑剤が、軸受４８及び５０を潤滑するのにも用いられ
るということである。
本発明においては、絶えず新鮮な潤滑剤が圧搾薄膜ダン
パに供給され、それにより従来技術装置の多くの不利な
点を除去するものである。
パに供給され、それにより従来技術装置の多くの不利な
点を除去するものである。
更に、環状室５４を主軸受４８及び５０に潤滑流で連続
して流体的に連結することにより、より単純で安価な、
しかも効果的な構造が得られる効果がある。
して流体的に連結することにより、より単純で安価な、
しかも効果的な構造が得られる効果がある。
第１図は、本発明の望ましい実施例の概念的断面図であ
る。 第２図は、第１図の部分的な縦断面図である。 第３図は、第２図の線３−３による横断面図である。 １０・・ターボチャージャー、１２主ハウジング、１４
・・軸、１６・・コンプレッサー、１８・・タービン、
２０・・吸込口、２２・Φ吐出口、２４・・吸気口、２
６−・内燃機関、２８．３２・・排気、３４・・内腔、
３６・拳軸受ハウジング、３８．４２・・フランジ、４
０・・軸受キャリア、４４拳φ保持リング、４８．５０
・・軸受、５４・・環状室、５６．５８・・弾性シール
、６０．６４・・環状霧吹きノズル、７２Φ・延長部、
７４・・圧縮ばね、８０・・加圧潤滑剤吹出点、８２・
・流体継手、８４．８６．９１．９４・・通路、８８．
９０・・出入口、１００−会補刷り、１０４−−潤滑剤
収集室。
る。 第２図は、第１図の部分的な縦断面図である。 第３図は、第２図の線３−３による横断面図である。 １０・・ターボチャージャー、１２主ハウジング、１４
・・軸、１６・・コンプレッサー、１８・・タービン、
２０・・吸込口、２２・Φ吐出口、２４・・吸気口、２
６−・内燃機関、２８．３２・・排気、３４・・内腔、
３６・拳軸受ハウジング、３８．４２・・フランジ、４
０・・軸受キャリア、４４拳φ保持リング、４８．５０
・・軸受、５４・・環状室、５６．５８・・弾性シール
、６０．６４・・環状霧吹きノズル、７２Φ・延長部、
７４・・圧縮ばね、８０・・加圧潤滑剤吹出点、８２・
・流体継手、８４．８６．９１．９４・・通路、８８．
９０・・出入口、１００−会補刷り、１０４−−潤滑剤
収集室。
Claims (5)
- （１）内腔を有するハウジング、 前記内腔内に配置される管状の軸受キャリア、 前記軸受キャリアが有する外周と、前記ハウジングとの
間に、ハウジングから半径方向へ配置されて形成された
少なくとも一個の環状室、 一端にタービンを、他端にコンプレッサーを有すし、軸
受キャリアを貫通して延長された軸、前記軸を軸受キャ
リアの内周に回転可能に軸支する少なくとも一個の軸受
、 加圧潤滑剤の吹出点、 前記加圧潤滑剤の吹出点を環状室の一端と流体的に連接
する手段、 潤滑剤が静体力学的に軸受を制動する大きさである環状
室の他端を、軸受に流体的に接続するための、軸受キャ
リアを貫通して形成される流体通路手段、 から成る潤滑装置を備えたターボチャージャー。 - （２）軸受キャリアとハウジングの間に、流体シールを
設置した特許請求の範囲第１項記載の潤滑装置を備えた
ターボチャージャー。 - （３）流体シールが弾性Ｏ−リングより成る特許請求の
範囲第１項記載の潤滑装置を備えたターボチャージャー
。 - （４）少なくとも一組の軸受が、二個の軸受より成り、
軸受が互いに軸方向に間隔をおいて設置され、軸受キャ
リアとハウジングの間に形成された少なくとも一個の環
状室を、流体シールにより軸方向に間隔をおいた環状室
に分割し、潤滑剤吹出点と各環状室の一端の間に流体連
結手段を延長し、一方の環状室の他端と一方の軸受、及
び、他方の環状室の他端と他方の軸受の間に流体通路手
段を延長して成る特許請求の範囲第１項記載の潤滑装置
を備えたターボチャージャー。 - （５）流体通路手段が軸受の一端に開口し、軸受の他端
に接する軸から外方へ延長するよう該軸に固定された円
盤状油切りを備えた特許請求の範囲第１項記載の潤滑装
置を備えたターボチャージャー。
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| US73938585A | 1985-05-30 | 1985-05-30 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627935A true JPS627935A (ja) | 1987-01-14 |
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