JPS63217941A - Rotor for rotary electric machine - Google Patents
Rotor for rotary electric machineInfo
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は回転電機の回転子に係り、特にロータコアにロ
ータコイルを装着した大容量回転電機の回転子に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rotor for a rotating electrical machine, and particularly to a rotor for a large-capacity rotating electrical machine in which a rotor coil is mounted on a rotor core.
一般に、大容量回転電機の回転子は、外周に複数個のス
ロットを形成したロータコアをテールによって回転軸等
に固着し、スロット内にロータコイルを装着して構成さ
れている。Generally, a rotor of a large-capacity rotating electric machine is constructed by fixing a rotor core having a plurality of slots on its outer periphery to a rotating shaft or the like using a tail, and installing a rotor coil in the slot.
この種回転子として昭和8年実用新案出願公告第255
5号公報に記載の誘導電動機の回転子が知られており、
これを第9図に示している。ロータコア2は、その外周
側にスロット3を有すると共に。As this kind of rotor, Utility Model Application Publication No. 255 in 1930
The induction motor rotor described in Publication No. 5 is known,
This is shown in FIG. The rotor core 2 has a slot 3 on its outer circumferential side.
その内側にテール4を備え、このテール4によつ、て回
転軸1に装着されている。また、このロータコア2は薄
鉄板を回転軸1の軸方向に積層して構成され、その各部
に形成した孔12に挿通したボルト等により一体に固着
されている。各ロータコア2には2個のスロット3が形
成されており、その1つは中央部に、また両側には隣接
するロータコアのハーフスロットとによって1つのスロ
ットを形成するハーフスロットがある。A tail 4 is provided on the inside thereof, and the rotary shaft 1 is attached to the rotating shaft 1 by this tail 4. The rotor core 2 is constructed by laminating thin iron plates in the axial direction of the rotary shaft 1, and is fixed together with bolts or the like inserted through holes 12 formed in each part thereof. Each rotor core 2 is formed with two slots 3, one in the center and half slots on both sides forming one slot with the half slots of adjacent rotor cores.
このような構成の回転子を、更に高速、大容量機で連続
運転を行なう水車発電機等に適用した場合、スロット寸
法が大形化すると共に、磁気的効果を確保するためにコ
アバックの高さを大きくする必要があり、具体的には第
10図の如き構造となる。つまり、スロット高さH5に
対し、コアバック高さH2を所定量だけ確保したロータ
コア2となる。When a rotor with such a configuration is applied to a water turbine generator that operates continuously at higher speeds and larger capacity, the slot size becomes larger and the core back height is increased to ensure the magnetic effect. It is necessary to increase the size, and specifically, the structure is as shown in FIG. In other words, the rotor core 2 has a predetermined core back height H2 with respect to the slot height H5.
このように径方向に比較的大きくなったロータコア2を
テール4によって回転軸1等に固着した場合、ロータコ
アの製作精度やロータコアの装着のための組立上から1
周方向に隣接するロータコア間にギャップGがおのずと
必要になる。このギャップGは1回転子が大形化しロー
タコア2の軸方向積厚が太き(なる程大きな値となる。When the rotor core 2, which has become relatively large in the radial direction, is fixed to the rotating shaft 1 etc. by the tail 4, it is difficult to ensure the manufacturing accuracy of the rotor core and the assembly for mounting the rotor core.
A gap G is naturally required between circumferentially adjacent rotor cores. This gap G has a larger value as one rotor becomes larger and the axial thickness of the rotor core 2 becomes thicker.
従来の回転電機の回転子は上述の如き構成であったため
1回転子の始動、停止トルク等の影響によって、テール
4部分を中心にロータコア2がギャップGに見合って挙
動することがあり、これを第11図により説明する。上
述の挙動量はロータコア2の最外周にあるスロット3a
および3b部分が最大で、これを変位量δで示している
。この接線方向の変位量δは各ロータコア2a、2bが
同様の動きをするため、スロット内に装着されたロータ
コイル7自体には影響しないようにみえる。Since the rotor of a conventional rotating electric machine has the above-mentioned configuration, the rotor core 2, centering on the tail 4, may behave in proportion to the gap G due to the influence of the starting and stopping torque of the first rotor. This will be explained with reference to FIG. The above-mentioned behavior amount is determined by the slot 3a on the outermost periphery of the rotor core 2.
The portions 3b and 3b are the largest, and are indicated by the displacement amount δ. This tangential displacement amount δ does not seem to affect the rotor coil 7 itself installed in the slot, since each rotor core 2a, 2b moves in the same way.
しかし、変位した場合に元のスロット形状を保つのはロ
ータコア2a、2bの中央部分に位置するスロット3a
のみであり、隣接するロータコア2a、2b間に位置す
るスロット3bは複雑な挙動をしてスロット形状が変化
する。これをC部分の詳細図である第12図で説明する
と1図示されているように上述の挙動は隣接するロータ
コア2a。However, the slot 3a located in the center of the rotor cores 2a and 2b maintains its original slot shape when displaced.
However, the slot 3b located between the adjacent rotor cores 2a and 2b behaves in a complicated manner and the slot shape changes. This will be explained with reference to FIG. 12, which is a detailed view of portion C. As shown in FIG. 1, the above-mentioned behavior occurs in the adjacent rotor core 2a.
2bをそれぞれ半径方向で逆向きに動かし、スロット形
状が2点鎖線で示すように変化する。すなわち、ロータ
コア2a、2bにはそれぞれ移動力Fa 、Fbが作用
し、ロータコイル7、ウェッジ13および層間絶縁片1
4には半径方向の捩りに近い剪断荷重が加えられる。こ
のため1例えばロータコイル7の接触面dにおいて過大
な集中力が発生し。2b are moved in opposite directions in the radial direction, and the slot shape changes as shown by the two-dot chain line. That is, moving forces Fa and Fb act on rotor cores 2a and 2b, respectively, and rotor coil 7, wedge 13, and interlayer insulation piece 1
4 is subjected to a shear load close to radial torsion. For this reason, for example, an excessive concentrated force is generated at the contact surface d of the rotor coil 7.
更にこのように片当りの状態で遠心力が加算されると、
ロータコイル7の絶縁物等が破壊される等の問題があっ
た。Furthermore, when centrifugal force is added in this state of uneven contact,
There were problems such as the insulation of the rotor coil 7 being destroyed.
本発明の目的は、上述したロータコアの有害な移動を抑
制して高速・大容量化をはかり得る回転電機の回転子を
提供するにある。An object of the present invention is to provide a rotor for a rotating electrical machine that can increase speed and capacity by suppressing the above-mentioned harmful movement of the rotor core.
本発明はこの目的を達成するために1円周方向に隣接す
るロータコアの継ぎ目部分に1両ロータコアにまたがる
孔を形成し、この孔に1両ロータコアの径方向への相対
移動を阻止する阻止部材を装着したことを特徴とする。In order to achieve this object, the present invention forms a hole spanning both rotor cores at the joint portion of one rotor core adjacent in the circumferential direction, and a blocking member for preventing relative movement of the two rotor cores in the radial direction in this hole. It is characterized by being equipped with.
本発明の回転電機の回転子は上述の如く構成したため、
隣接したロータコア間に形成されたスロットの形状を変
化させるよ、うなロータコアの径方向の移動を、阻止部
材によって阻止することができ、このためスロット内の
構成物に不所望の力が加わるのを防いで、高速・大容量
化をはかることができる。Since the rotor of the rotating electrical machine of the present invention is configured as described above,
Radial movement of the rotor cores that would change the shape of the slots formed between adjacent rotor cores can be prevented by the blocking member, thereby preventing undesired forces from being applied to structures within the slots. By preventing this, you can achieve higher speed and larger capacity.
以下本発明の実施例を図面によって説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第2図は回転子の縦断面図であり1回転軸1には、アー
ム15aとリム15bとから成るスパイダ15が取り付
けられ、スパイダ15のリム15bにロータコア2のテ
ール4が固着されている。このロータコア2は複数枚の
薄鉄板を回転軸lの軸方向に寸法Lfの厚さに積層し、
締付ポルト6にて固着したもので、このロータコア2の
外周側のスロット部分に巻線形のロータコイル7が巻装
されている。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the rotor. A spider 15 consisting of an arm 15a and a rim 15b is attached to the rotating shaft 1, and the tail 4 of the rotor core 2 is fixed to the rim 15b of the spider 15. This rotor core 2 is made by laminating a plurality of thin iron plates to a thickness of dimension Lf in the axial direction of the rotating shaft l,
It is fixed by a tightening port 6, and a rotor coil 7 having a winding shape is wound around a slot portion on the outer peripheral side of the rotor core 2.
更にロータコア2の詳細を第2図のI−1線に沿った断
面図である第1図から説明する。Further, details of the rotor core 2 will be explained with reference to FIG. 1, which is a sectional view taken along line I-1 in FIG. 2.
この第1図から分かるようにロータコア2は。As can be seen from FIG. 1, the rotor core 2 is.
外周部の周方向中央の1つのスロット3aと、隣接する
ロータコアの71−7スロツトとによって1つのスロワ
)3bをそれぞれ形成する2つのノ1−フスロットと、
中心側に形成されてリム15bへ固着したテール4とを
備えている。隣接する各ロータコア2a、2bの継ぎ目
部分には1両ロータコア2a、2bにまたがって例えば
四角形の孔5が形成され、この孔5内に阻止部材6が装
着されている。one slot 3a at the circumferential center of the outer periphery and two slots 3b each forming one slot 3b in the adjacent rotor core;
It has a tail 4 formed on the center side and fixed to the rim 15b. A rectangular hole 5, for example, is formed at the joint between adjacent rotor cores 2a, 2b, spanning both rotor cores 2a, 2b, and a blocking member 6 is installed in this hole 5.
この阻止部材6は第3図に示すように中央部を四角柱部
6aにして、その両端部にねじ部6bを有した締付ボル
トとして構成されている。従って。As shown in FIG. 3, this blocking member 6 is configured as a tightening bolt having a square column 6a at the center and threaded portions 6b at both ends. Therefore.
この阻止部材6は第2図に示すように回転軸1の軸方向
に積層した薄鉄板を固着すると共に、第1図における任
意の隣り合うロータコア2a、2bを示す第4図のよう
に両ロータコア2a、2bの径方向への相対移動を阻止
する。つまり、阻止部材6として構成した締付ボルトは
、隣接するロータコア2a、2bにまたがって形成され
た孔5の形状1%にその径方向が合致する四角柱部6a
を有しているため、始動時や停止時において隣接したロ
ータコア2a、2bに第4図に矢印で示す如き径方向へ
の相対移動とな、る力Fa−Fbが作用しても、これを
阻止部材6で受けてロータコア2a。This blocking member 6 fixes thin iron plates laminated in the axial direction of the rotating shaft 1 as shown in FIG. 2, and also fixes both rotor cores as shown in FIG. Relative movement of 2a and 2b in the radial direction is prevented. In other words, the tightening bolt configured as the blocking member 6 has a square column portion 6a whose radial direction matches 1% of the shape of the hole 5 formed across the adjacent rotor cores 2a and 2b.
Therefore, even if a force Fa-Fb acts on the adjacent rotor cores 2a and 2b at the time of starting or stopping, which causes a relative movement in the radial direction as shown by the arrow in FIG. The rotor core 2a is received by the blocking member 6.
2bの移動を阻止する。Prevent movement of 2b.
このようにして隣接するロータコア2a、2bの径方向
への相対移動が阻止されるので、隣接するロータコア2
a、2b間に形成されたスロット3bの形状の変形はな
く、またその内部のロータコイル7、ウェッジおよび層
間絶縁片等に不所望の無理な力を与えることがない。し
かも、この場合、阻止部材6は締付ボルトを兼用してい
るので構成部品も少ない。In this way, relative movement of the adjacent rotor cores 2a, 2b in the radial direction is prevented, so that the adjacent rotor cores 2a, 2b are prevented from moving relative to each other in the radial direction.
There is no deformation of the shape of the slot 3b formed between a and 2b, and no undesired force is applied to the rotor coil 7, wedge, interlayer insulation piece, etc. inside the slot 3b. Moreover, in this case, since the blocking member 6 also serves as a tightening bolt, the number of components is small.
第5図は異なる実施例による回転子を示している。一般
的にスロット3a、3b近くの゛ロータコア2a、2b
を貫通する金属部材は磁束の影響で加熱することが知ら
れている。したがって、第1図の実施例のように阻止部
材6を金属製とすると。FIG. 5 shows a rotor according to a different embodiment. Generally the rotor cores 2a, 2b near the slots 3a, 3b
It is known that metal members passing through the magnetic flux heat up due to the influence of magnetic flux. Therefore, if the blocking member 6 is made of metal as in the embodiment shown in FIG.
阻止部材6は加熱するので、スロワ)3bから遠ざける
ように設ける必要がある。これに対して第5図の回転子
は、阻止部材6を出来るだげスロワ)3bに近づけて、
その阻止効果を高めている。Since the blocking member 6 heats up, it is necessary to provide it away from the thrower 3b. On the other hand, in the rotor shown in FIG. 5, the blocking member 6 is moved as close as possible to the thrower) 3b,
This increases the deterrent effect.
つまり、隣接するロータコア2a、2bにまたがって形
成される孔5を、ロータコアの内側からの距離りを大き
くした位置に形成し、この孔5内に挿着される締付ポル
ト兼阻止部材6は、ロータコアに対応する中間部外周に
絶縁物8を設けると共に、その両端にねじ部6bを有し
ている。In other words, the hole 5 that is formed across the adjacent rotor cores 2a and 2b is formed at a position with a large distance from the inside of the rotor core, and the tightening port and blocking member 6 that is inserted into this hole 5 is , an insulator 8 is provided on the outer periphery of the intermediate portion corresponding to the rotor core, and threaded portions 6b are provided at both ends of the insulator 8.
この実施例によれば、阻止部材6の加熱を防いで、スロ
ワ)3bの変形をより効果的に阻止することができる。According to this embodiment, heating of the blocking member 6 can be prevented, and deformation of the thrower 3b can be more effectively prevented.
尚、孔5の形状および阻止部材6の形状は断面円形にし
たが、他の形状であっても同等の効果が得られる。Although the shape of the hole 5 and the shape of the blocking member 6 are circular in cross section, the same effect can be obtained even if other shapes are used.
第7図および第8図は本発明の更忙異なる実施例を示し
ている。隣接するロータコア2a、2bの周方向継ぎ目
に両者にまたがって孔5を形成し。7 and 8 illustrate different embodiments of the invention. A hole 5 is formed at a circumferential joint between adjacent rotor cores 2a and 2b, spanning both.
この孔5内に阻止部材6を挿入する点では先の実施例と
同様である。しかし、阻止部材6を単体で構成するので
はなく、先ず第8図に示す断面C字状に成して弾性変形
可能にした挿入補助部材11を孔5内に挿入している。The insertion of the blocking member 6 into the hole 5 is similar to the previous embodiment. However, instead of constructing the blocking member 6 alone, an insertion assisting member 11 having a C-shaped cross section and elastically deformable as shown in FIG. 8 is first inserted into the hole 5.
回転軸lの軸方向に積層された薄鉄板の6孔5に、製作
精度や組立精度によって不揃いがあったとしても、挿入
補助部材11の弾性変形によって挿入は助けられ、その
後、挿入補助部材11の空中部内に芯金14を挿入し、
この芯金14によって挿入補助部材110弾性変形を阻
止しつつ、隣接したロータコア2a、2bの径方向の相
対移動を阻止している。Even if there are irregularities in the six holes 5 of the thin iron plates stacked in the axial direction of the rotating shaft l due to manufacturing precision or assembly precision, the insertion is assisted by the elastic deformation of the insertion assisting member 11, and then the insertion assisting member 11 Insert the core metal 14 into the air space of
The core metal 14 prevents elastic deformation of the insertion assisting member 110 and also prevents relative movement of adjacent rotor cores 2a and 2b in the radial direction.
上記の各実施例において、各ロータコアは、その外周の
両端のハーフスロット間に1つのスロワ)3aを有した
形状としたが1両側のハーフスロット間に2つ以上のス
ロットを有していても良い。In each of the above embodiments, each rotor core has one slot (3a) between the half slots at both ends of its outer periphery, but it may have two or more slots between the half slots on both sides. good.
また、隣接する各ロータコアの径方向への相対移動を阻
止する阻止部材6およびその孔5は1回転軸1の中心か
ら同一径の円周上に形成したが、同一円周上に限るもの
ではない。更に、阻止部材6と1回転軸の軸方向に積層
した薄鉄板を固着してロータコアを構成する締付ボルト
とは、それぞれ専用のものとして別々に構成したり、専
用と兼用のものの組合せで構成しても良い。In addition, although the blocking members 6 and their holes 5 for blocking the relative movement of adjacent rotor cores in the radial direction are formed on the circumference of the same diameter from the center of the one-rotation shaft 1, they are not limited to the same circumference. do not have. Furthermore, the tightening bolts that constitute the rotor core by fixing the blocking member 6 and the thin iron plates laminated in the axial direction of one rotational shaft may be constructed separately as dedicated bolts, or may be constructed as a combination of dedicated bolts and dual-purpose bolts. You may do so.
以上説明したように本発明は、隣接したロータコアの周
方向継ぎ目に1両ロータコアにまたがった孔を形成し、
この孔内に装着した阻止部材によって両ロータコアの径
方向への相対移動を阻止したため1両ロータコアによっ
て形成されるスロットの変形を防ぐと共に、このスロッ
ト内構放物に不所望の力が加わるのを防止することがで
き、始動および停止トルクの大きい高速・大容量回転電
機の回転子を容易に製作することができる、As explained above, the present invention forms a hole spanning one rotor core at the circumferential joint of adjacent rotor cores,
The blocking member installed in this hole prevents the relative movement of both rotor cores in the radial direction, thereby preventing deformation of the slot formed by both rotor cores and preventing undesired force from being applied to the structure inside the slot. It is possible to easily manufacture rotors for high-speed, large-capacity rotating electric machines that have large starting and stopping torques.
第1図は本発明の一実施例による回転電機の回転子の要
部横断平面図、第2図は同回転電機の回転子の縦断側面
図、第3図は第1図に示す阻止部材の斜視図、第4図は
第1図の要部拡大図、第5図は本発明の異なる実施例に
よる回転電機の回転子の要部横断平面図、第6図は第5
図の阻止部材の斜視図、第7図は本発明の更に異なる実
施例による回転電機の回転子の要部横断平面図、第8図
は第7図の阻止部材の斜視図、第9図および第10図は
従来の回転電機の回転子の要部横断平面図。
第11図はロータコアの挙動を示す平面図、第12図は
第11図のC部拡大図であ−る。
1・・・・・・回転軸−2a、2b・・・・・・ロータ
コア、3a、3b・・・・・・スロット、4・・・・・
・テール、5・・・・・・孔。
6・・・・・・阻止部材、8・・・・・・絶縁物、11
・・・・・・挿入補助部材、】4・・・・・・芯金、1
5b・・・・・・リム。
l!1 図
2.2a、2b ロータコア
3a、3b −スロット
4 ・ テール
5 ・孔
6− ・阻止部材
7 ロークコイル
第2図
第3図
1m5図
第6図
第7図
第8図
第9図
第1O図FIG. 1 is a cross-sectional plan view of a main part of a rotor of a rotating electric machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional side view of a rotor of the same rotating electric machine, and FIG. 4 is an enlarged view of the main part of FIG. 1, FIG. 5 is a cross-sectional plan view of the main part of a rotor of a rotating electrical machine according to a different embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional plan view of a main part of a rotor of a rotary electric machine according to still another embodiment of the present invention; FIG. 8 is a perspective view of the blocking member shown in FIG. 7; FIG. FIG. 10 is a cross-sectional plan view of essential parts of a rotor of a conventional rotating electric machine. FIG. 11 is a plan view showing the behavior of the rotor core, and FIG. 12 is an enlarged view of section C in FIG. 11. 1...Rotating shaft-2a, 2b...Rotor core, 3a, 3b...Slot, 4...
・Tail, 5... hole. 6... Blocking member, 8... Insulator, 11
...Insertion auxiliary member, ]4 ... Core bar, 1
5b...Rim. l! 1 Figure 2.2a, 2b Rotor core 3a, 3b - Slot 4 - Tail 5 - Hole 6 - - Blocking member 7 Roke coil Figure 2 Figure 3 Figure 1m5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 1O Figure
Claims (1)
板を回転軸の軸方向に積層して構成したロータコアを有
し、このロータコアを上記回転軸の周方向に複数設けて
隣接した上記ハーフスロットによつて1つのスロットを
形成するようにした回転電機の回転子において、上記周
方向で隣接する上記ロータコアの継ぎ目部分に、隣接す
る上記ロータコアにまたがつて上記回転軸の軸方向に連
続した孔を形成し、この孔内に、隣接する上記ロータコ
アにおける上記回転軸の径方向の相対移動を防ぐ阻止部
材を装着したことを特徴とする回転電機の回転子。 2、上記特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、上
記阻止部材は、上記回転軸の軸方向に積層した薄鉄板を
締付ける締付ボルトとしたことを特徴とする回転電機の
回転子。 3、上記特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、上
記阻止部材は、上記孔内で上記ロータコアと接する部分
を絶縁物で構成したことを特徴とする回転電機の回転子
。 4、上記特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、上
記阻止部材は、一部を切欠いて弾性を持たせた断面C字
状の挿入補助部材と、この挿入補助部材内に挿入した芯
金とから成ることを特徴とする回転電機の回転子。[Claims] 1. A rotor core is formed by laminating thin iron plates having half slots on both sides of the outer periphery in the axial direction of the rotating shaft, and a plurality of rotor cores are provided in the circumferential direction of the rotating shaft and adjacent to each other. In the rotor of the rotating electric machine, in which one slot is formed by the half slots, the rotor cores are arranged at a joint portion of the rotor cores that are adjacent to each other in the circumferential direction in the axial direction of the rotating shaft. A rotor for a rotating electrical machine, characterized in that a continuous hole is formed in the hole, and a blocking member for preventing relative movement of the rotating shaft in the adjacent rotor core in the radial direction is installed in the hole. 2. The rotor of a rotating electric machine according to claim 1, wherein the blocking member is a tightening bolt that tightens thin iron plates laminated in the axial direction of the rotating shaft. 3. The rotor of a rotating electric machine according to claim 1, wherein the blocking member has a portion in contact with the rotor core within the hole made of an insulating material. 4. In the item described in claim 1 above, the blocking member includes an insertion assisting member having a C-shaped cross section with a portion cut out to provide elasticity, and a core metal inserted into the insertion assisting member. A rotor for a rotating electrical machine characterized by comprising:
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JP4879087A JPS63217941A (en) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | Rotor for rotary electric machine |
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JP4879087A JPS63217941A (en) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | Rotor for rotary electric machine |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4879087A Pending JPS63217941A (en) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | Rotor for rotary electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS63217941A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013110933A (en) * | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Toyota Motor Corp | Rotor for rotary electric machine |
WO2013099012A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 三菱電機株式会社 | Laminated core for electric motor |
JP2018019452A (en) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | ファナック株式会社 | Stator and motor |
-
1987
- 1987-03-05 JP JP4879087A patent/JPS63217941A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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