JPS6341823Y2 - - Google Patents
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- JPS6341823Y2 JPS6341823Y2 JP1981077891U JP7789181U JPS6341823Y2 JP S6341823 Y2 JPS6341823 Y2 JP S6341823Y2 JP 1981077891 U JP1981077891 U JP 1981077891U JP 7789181 U JP7789181 U JP 7789181U JP S6341823 Y2 JPS6341823 Y2 JP S6341823Y2
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- Japan
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- permanent magnet
- field
- permanent magnets
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- core
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Links
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Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はモータ、発電機等の回転電気機械に係
り、特に回転界磁型の回転電気機械に関する。
り、特に回転界磁型の回転電気機械に関する。
従来から同期電動機等においては、回転界磁極
として永久磁石が用いられているが、このような
回転界磁極の構造は成層鉄心の中に永久磁石を嵌
入させたものが多い。しかし、このような構造に
あつては、永久磁石により発生される磁束の中で
有効に使用されない漏れ磁束が増加するため、こ
の漏れ磁束に対する磁気抵抗を高める種々の工夫
が旋されているが、十分に満足のいくものとはな
つていない。
として永久磁石が用いられているが、このような
回転界磁極の構造は成層鉄心の中に永久磁石を嵌
入させたものが多い。しかし、このような構造に
あつては、永久磁石により発生される磁束の中で
有効に使用されない漏れ磁束が増加するため、こ
の漏れ磁束に対する磁気抵抗を高める種々の工夫
が旋されているが、十分に満足のいくものとはな
つていない。
前述のような永久磁石嵌入型回転界磁極におけ
る漏れ磁束が多いという欠点を改善する為、第１
図に示されるように、円筒を複数個に分割して軸
方向からみて略扇形とされた永久磁石を界磁鉄心
上に装着した構造が知られている。すなわち、第
１図において、略円環状に打抜かれた硅素鋼板を
積層して構成された電機子鉄心１の内孔内には、
回転界磁２が回転自在に挿入されている。この回
転界磁２は、軟鋼等の磁性体からなり回転軸３と
一体に固定された界磁鉄心４と、この界磁鉄心４
の周面に接着剤により固定され円筒を複数個に切
断した形状の複数、例えば４個の扇形永久磁石５
とから構成されている。また、前記電機子鉄心１
の内周には複数のスロツト６が形成され、これら
のスロツト６の所定のスロツト６間には図示しな
い電機子巻線が装着されている。これにより、こ
の電機子巻線が作る回転磁界に牽引されて回転界
磁２が回転するようになつている。
る漏れ磁束が多いという欠点を改善する為、第１
図に示されるように、円筒を複数個に分割して軸
方向からみて略扇形とされた永久磁石を界磁鉄心
上に装着した構造が知られている。すなわち、第
１図において、略円環状に打抜かれた硅素鋼板を
積層して構成された電機子鉄心１の内孔内には、
回転界磁２が回転自在に挿入されている。この回
転界磁２は、軟鋼等の磁性体からなり回転軸３と
一体に固定された界磁鉄心４と、この界磁鉄心４
の周面に接着剤により固定され円筒を複数個に切
断した形状の複数、例えば４個の扇形永久磁石５
とから構成されている。また、前記電機子鉄心１
の内周には複数のスロツト６が形成され、これら
のスロツト６の所定のスロツト６間には図示しな
い電機子巻線が装着されている。これにより、こ
の電機子巻線が作る回転磁界に牽引されて回転界
磁２が回転するようになつている。
ところで、前記回転界磁２の一部を構成する永
久磁石５としては、フエライトのようにセラミツ
ク系の材料と成形したもの、あるいはアルニコの
ように鋳造により製作したもの、さらには稀土類
の材料を成形したもの等があるが、現在は主とし
て経済的な観点からセラミツク系のものが多く使
用されている。このセラミツク系の永久磁石は、
複雑な形状の成形は非常に困難であり、かつ、機
械加工も難しい欠点があるため、セラミツク系の
永久磁石に穴や複雑な形状の切欠部を設けること
は不可能に近い。このため、セラミツク系の永久
磁石を回転界磁極として使用する場合には、扇形
の永久磁石５と円柱状の界磁鉄心４とを接着剤に
て固定して組み立てている。
久磁石５としては、フエライトのようにセラミツ
ク系の材料と成形したもの、あるいはアルニコの
ように鋳造により製作したもの、さらには稀土類
の材料を成形したもの等があるが、現在は主とし
て経済的な観点からセラミツク系のものが多く使
用されている。このセラミツク系の永久磁石は、
複雑な形状の成形は非常に困難であり、かつ、機
械加工も難しい欠点があるため、セラミツク系の
永久磁石に穴や複雑な形状の切欠部を設けること
は不可能に近い。このため、セラミツク系の永久
磁石を回転界磁極として使用する場合には、扇形
の永久磁石５と円柱状の界磁鉄心４とを接着剤に
て固定して組み立てている。
このように回転界磁を接着剤で組み立てて構成
する場合に永久磁石５と界磁鉄心４との剥離が問
題となる。万一、剥離した場合には、電気機械と
して動作しなくなるばかりでなく、永久磁石５を
破損する虞れも多分にある。この接着剤の剥離の
原因としては、前処理の下完全と、前処理後にお
ける接着剤の取扱不良が多くの場合に挙げられ、
これらは接着作業の管理上の問題点であり、十分
な管理を行うことにより接着不良は防止できるも
のであるが、接着作業が十分に管理されている場
合であつても回転界磁極のようにたえず遠心力を
受ける場合において、回転界磁極としてセラミツ
ク系の永久磁石を使用するようなときには、接着
部が剥離しても永久磁石が破損されないような手
段を考慮しておく必要がある。
する場合に永久磁石５と界磁鉄心４との剥離が問
題となる。万一、剥離した場合には、電気機械と
して動作しなくなるばかりでなく、永久磁石５を
破損する虞れも多分にある。この接着剤の剥離の
原因としては、前処理の下完全と、前処理後にお
ける接着剤の取扱不良が多くの場合に挙げられ、
これらは接着作業の管理上の問題点であり、十分
な管理を行うことにより接着不良は防止できるも
のであるが、接着作業が十分に管理されている場
合であつても回転界磁極のようにたえず遠心力を
受ける場合において、回転界磁極としてセラミツ
ク系の永久磁石を使用するようなときには、接着
部が剥離しても永久磁石が破損されないような手
段を考慮しておく必要がある。
本考案の目的は、複数のセラミツク系永久磁石
を界磁鉄心の周面に接着固定して回転界磁極とす
る場合において、磁束効率、小型軽量化を図りつ
つ永久磁石と界磁鉄心とが分離して破損するとい
うようなことを防止することのできる回転界磁型
回転電気機械を提供するにある。
を界磁鉄心の周面に接着固定して回転界磁極とす
る場合において、磁束効率、小型軽量化を図りつ
つ永久磁石と界磁鉄心とが分離して破損するとい
うようなことを防止することのできる回転界磁型
回転電気機械を提供するにある。
本考案は、永久磁石の周方向の両端部における
外周側にそれぞれ切欠部を設け、この切欠部に非
磁性材からなる駒部材のつば部を係合するととも
に、係合部を端面し係合させこの駒部材をボルト
その他の機械的手段で界磁鉄心に永久磁石が界磁
鉄心から径方向に分離しないように一体的に固定
し、これにより前記目的を達成しようとするもの
である。
外周側にそれぞれ切欠部を設け、この切欠部に非
磁性材からなる駒部材のつば部を係合するととも
に、係合部を端面し係合させこの駒部材をボルト
その他の機械的手段で界磁鉄心に永久磁石が界磁
鉄心から径方向に分離しないように一体的に固定
し、これにより前記目的を達成しようとするもの
である。
以下、本考案の一実施例を第２図および第３図
に基づいて説明する。これらの図においては、回
転界磁の部分のみが示され、電機子鉄心の部分は
省略してある。
に基づいて説明する。これらの図においては、回
転界磁の部分のみが示され、電機子鉄心の部分は
省略してある。
回転界磁１２は、回転軸１３に一体に固定され
た磁性体からなる円柱状の界磁鉄心１４を備え、
この界磁鉄心１４の周面には、ほぼ円筒を複数個
に分割して形成された形状の複数、例えば４個
（第２図では２個のみ図示）のセラミツク製永久
磁石１５が接着、固定されている。
た磁性体からなる円柱状の界磁鉄心１４を備え、
この界磁鉄心１４の周面には、ほぼ円筒を複数個
に分割して形成された形状の複数、例えば４個
（第２図では２個のみ図示）のセラミツク製永久
磁石１５が接着、固定されている。
前記永久磁石１５のうち、第２図中左方の永久
磁石を説明の便宜上１５Ａとし、右方の永久磁石
を１５Ｂとすると、これらの永久磁石１５Ａ，１
５Ｂはそれぞれ軸方向からみてほぼ扇形に形成さ
れており、この扇形の中心角は2θ、内半径は
OR1、外半径はOR2とされている。また、左右の
永久磁石１５Ａおよび１５Ｂの中心角2θで規定さ
れる周方向両端部における周方向と直交する端面
（以下、単に端面もしくは両端面という）と、内
径面との交点をそれぞれA1，A2およびA3，A4と
し、かつ、各永久磁石１５Ａおよび１５Ｂの両端
面上における永久磁石１５Ａ，１５Ｂの平均幅の
位置をそれぞれB1，B2およびB3，B4とすると、
各永久磁石１５Ａ，１５Ｂの両端面は、平均幅
B1，B2およよびB3，B4に至る迄はOA1，OA2お
よびOA3，CA4の延長軸線上に形成されるが、平
均幅B1，B2およびB3，B4より外周側では角隔部
が回転軸１３の軸心に平行な方向に沿い、かつ、
永久磁石１５Ａ，１５Ｂの両端面にして厚さ中心
（B1，B2）から外周部に斜めに一様に切除され、
これにより切欠部１６A1，１６A2および１６
B1，１６B2が形成されている。この際、各切欠
部１６A1，１６A2，１６B1，１６B2の切除角度
は、各端面の延長線に対しθ＋α（α＞０）とな
る角度とされ、これにより各永久磁石１５Ａ，１
５Ｂの形状は先端の開いた扇形ではなくなり、先
端が狭くなつた中心方向に小寸な形状とされてい
る。ここにおいて、各切欠部１６A1，１６A2，
１６B1，１６B2と外周面との交点はそれぞれC1，
C2，C3，C4とされている。なお、切除角度は理
論的にはα＞０でよりが、実際的にはθ≧45゜，
α≧10゜が望ましい。
磁石を説明の便宜上１５Ａとし、右方の永久磁石
を１５Ｂとすると、これらの永久磁石１５Ａ，１
５Ｂはそれぞれ軸方向からみてほぼ扇形に形成さ
れており、この扇形の中心角は2θ、内半径は
OR1、外半径はOR2とされている。また、左右の
永久磁石１５Ａおよび１５Ｂの中心角2θで規定さ
れる周方向両端部における周方向と直交する端面
（以下、単に端面もしくは両端面という）と、内
径面との交点をそれぞれA1，A2およびA3，A4と
し、かつ、各永久磁石１５Ａおよび１５Ｂの両端
面上における永久磁石１５Ａ，１５Ｂの平均幅の
位置をそれぞれB1，B2およびB3，B4とすると、
各永久磁石１５Ａ，１５Ｂの両端面は、平均幅
B1，B2およよびB3，B4に至る迄はOA1，OA2お
よびOA3，CA4の延長軸線上に形成されるが、平
均幅B1，B2およびB3，B4より外周側では角隔部
が回転軸１３の軸心に平行な方向に沿い、かつ、
永久磁石１５Ａ，１５Ｂの両端面にして厚さ中心
（B1，B2）から外周部に斜めに一様に切除され、
これにより切欠部１６A1，１６A2および１６
B1，１６B2が形成されている。この際、各切欠
部１６A1，１６A2，１６B1，１６B2の切除角度
は、各端面の延長線に対しθ＋α（α＞０）とな
る角度とされ、これにより各永久磁石１５Ａ，１
５Ｂの形状は先端の開いた扇形ではなくなり、先
端が狭くなつた中心方向に小寸な形状とされてい
る。ここにおいて、各切欠部１６A1，１６A2，
１６B1，１６B2と外周面との交点はそれぞれC1，
C2，C3，C4とされている。なお、切除角度は理
論的にはα＞０でよりが、実際的にはθ≧45゜，
α≧10゜が望ましい。
このように永久磁石１５Ａ，１５Ｂの平均幅
B1，B2，B3，B4より外周側の幅が小さくなるこ
とによつて両永久磁石１５Ａ，１５Ｂ間には、折
線C2，B2，A2、半径OR1の作る円弧A2，A3、折
線A3，B3，C3および半径OR2の作る円弧C3，C2
により外側が開いた扇形の空間が形成される。こ
の空間C2，B2，A2，A3，B3，C3内には、この空
間内に収まる形状の固定用の駒部材１７が配置さ
れ、この駒部材１７は漏れ磁束防止の為非磁性材
で形成されるとともに、駒部材１７を貫通する機
械的手段たる２本のボルト１８により界磁鉄心１
４に一体に固定されている。
B1，B2，B3，B4より外周側の幅が小さくなるこ
とによつて両永久磁石１５Ａ，１５Ｂ間には、折
線C2，B2，A2、半径OR1の作る円弧A2，A3、折
線A3，B3，C3および半径OR2の作る円弧C3，C2
により外側が開いた扇形の空間が形成される。こ
の空間C2，B2，A2，A3，B3，C3内には、この空
間内に収まる形状の固定用の駒部材１７が配置さ
れ、この駒部材１７は漏れ磁束防止の為非磁性材
で形成されるとともに、駒部材１７を貫通する機
械的手段たる２本のボルト１８により界磁鉄心１
４に一体に固定されている。
前記駒部材１７は、第２図中左右につば部１７
Ａ，１７Ｂと係合部１７Ｃ，１７Ｄとを備え、こ
れらのつば部１７Ａ，１７Ｂの内端面は丁度前記
切欠部１６A2，１６B1に係合可能な形状に形成
されている。また、係合部１７Ｃ，１７Ｄの外端
面は永久磁石１５Ａ，１５Ｂの端面（A2，B2，
A3，B3）に係合可能な形状に形成されている。
Ａ，１７Ｂと係合部１７Ｃ，１７Ｄとを備え、こ
れらのつば部１７Ａ，１７Ｂの内端面は丁度前記
切欠部１６A2，１６B1に係合可能な形状に形成
されている。また、係合部１７Ｃ，１７Ｄの外端
面は永久磁石１５Ａ，１５Ｂの端面（A2，B2，
A3，B3）に係合可能な形状に形成されている。
なお、第２図中左方の永久磁石１５Ａの左端お
よび右方の永久磁石１５Ｂの右端も図示しない同
様な駒部材が配置され、これらの駒部材で各隣接
する永久磁石の端部と両永久磁石１５Ａ，１５Ｂ
の左端または右端とがともに係止されている。
よび右方の永久磁石１５Ｂの右端も図示しない同
様な駒部材が配置され、これらの駒部材で各隣接
する永久磁石の端部と両永久磁石１５Ａ，１５Ｂ
の左端または右端とがともに係止されている。
上述のような本実施例によれば、各永久磁石１
５Ａ，１５Ｂの両端部の外周側にそれぞれ切欠部
１６A1，１６A2，１６B1，１６B2を形成すると
ともに、駒部材１７によりボルト１８を介して各
永久磁石１５Ａ，１５Ｂを界磁鉄心１４に一体に
固定するようにしたから、セラミツク系の永久磁
石の層状割れの発生を軽減でき、しかも永久磁石
１５と界磁鉄心１４との接着部が剥離したとして
も、遠心力により永久磁石１５が界磁鉄心１４か
ら分離飛散することがなく、従つて永久磁石１５
の破損も有効に防止できる。
５Ａ，１５Ｂの両端部の外周側にそれぞれ切欠部
１６A1，１６A2，１６B1，１６B2を形成すると
ともに、駒部材１７によりボルト１８を介して各
永久磁石１５Ａ，１５Ｂを界磁鉄心１４に一体に
固定するようにしたから、セラミツク系の永久磁
石の層状割れの発生を軽減でき、しかも永久磁石
１５と界磁鉄心１４との接着部が剥離したとして
も、遠心力により永久磁石１５が界磁鉄心１４か
ら分離飛散することがなく、従つて永久磁石１５
の破損も有効に防止できる。
また、各切欠部１６A1，１６A2，１６B1，１
６B2は各永久磁石１５Ａ，１５Ｂの端面に対し
θ＋αの角度で回転軸心に沿つて一様に切除され
ているからその形状が単純であり、製作が容易で
あり、焼結の際の熱応力集中がなく、かつ、永久
磁石１５により発生される磁束の円周方向分布を
正弦波に近づけることができ、回転界磁１２の回
転を円滑にでき発生トルクの変動も小さくでき
る。
６B2は各永久磁石１５Ａ，１５Ｂの端面に対し
θ＋αの角度で回転軸心に沿つて一様に切除され
ているからその形状が単純であり、製作が容易で
あり、焼結の際の熱応力集中がなく、かつ、永久
磁石１５により発生される磁束の円周方向分布を
正弦波に近づけることができ、回転界磁１２の回
転を円滑にでき発生トルクの変動も小さくでき
る。
さらに、駒部材１７は非磁性材で形成されてい
るから、各永久磁石１５Ａ，１５Ｂが作る磁束を
短絡させることがなく、いわゆる漏れ磁束が増加
されることがないから、特性の劣化を生じさせる
こともない。また、駒部材１７の係合部１７Ｃ，
１７Ｄは永久磁石の配設位置を容易に決めること
ができるから、接着組立が迅速かつ簡単となる。
さらに、永久磁石の周方向移動を防止し所期位置
を保持することができる。
るから、各永久磁石１５Ａ，１５Ｂが作る磁束を
短絡させることがなく、いわゆる漏れ磁束が増加
されることがないから、特性の劣化を生じさせる
こともない。また、駒部材１７の係合部１７Ｃ，
１７Ｄは永久磁石の配設位置を容易に決めること
ができるから、接着組立が迅速かつ簡単となる。
さらに、永久磁石の周方向移動を防止し所期位置
を保持することができる。
また、各永久磁石１５Ａ，１５Ｂの各角隅部に
は切欠部１６A1，１６A2，１６B1，１６B2が形
成されて永久磁石１５Ａ，１５Ｂの周面に鋭角部
が形成されていないから、永久磁石１５Ａ，１５
Ｂの単品時の搬送の際などに欠け等の発生を少な
くできる。
は切欠部１６A1，１６A2，１６B1，１６B2が形
成されて永久磁石１５Ａ，１５Ｂの周面に鋭角部
が形成されていないから、永久磁石１５Ａ，１５
Ｂの単品時の搬送の際などに欠け等の発生を少な
くできる。
もとより、永久磁石１５の外側に押え環等を被
させなくともよいのでギヤツプが小さく磁束効率
を高く維持でき小型軽量化も達成できる。
させなくともよいのでギヤツプが小さく磁束効率
を高く維持でき小型軽量化も達成できる。
なお、駒部材の界磁鉄心１４への固定方法は駒
部材１７を貫通するボルト１８によるものに限ら
ず、要は機械的手段であればよいから界磁鉄心１
４側に突設されたスタツドボルトに駒部材１７を
挿通してのちナツト締めし、あるいはボルト１８
の代わりに段付きピンを界磁鉄心１４に圧入する
等他の構成でもよく、その本数も各２本に限らず
１本あるいは３本以上であつてもよい。さらに、
本考案は前述のようないわゆるインナーロータ型
の回転界磁１２に限らず、アウターロータ型の回
転界磁にも適用できるものである。
部材１７を貫通するボルト１８によるものに限ら
ず、要は機械的手段であればよいから界磁鉄心１
４側に突設されたスタツドボルトに駒部材１７を
挿通してのちナツト締めし、あるいはボルト１８
の代わりに段付きピンを界磁鉄心１４に圧入する
等他の構成でもよく、その本数も各２本に限らず
１本あるいは３本以上であつてもよい。さらに、
本考案は前述のようないわゆるインナーロータ型
の回転界磁１２に限らず、アウターロータ型の回
転界磁にも適用できるものである。
上述のように本考案によれば、永久磁石と界磁
鉄心との分離を有効に防止できる回転界磁型回転
電気機械を提供できるという効果がある。
鉄心との分離を有効に防止できる回転界磁型回転
電気機械を提供できるという効果がある。
第１図は従来の回転界磁型回転電気機械の概略
構成を示す軸直交方向断面図、第２図は本考案に
係る回転界磁型回転電気機械の一実施例の概略構
成を示す要部の軸直交方向断面図、第３図は第２
図の−線矢視図である。 １２……回転界磁、１３……回転軸、１４……
界磁鉄心、１５，１５Ａ，１５Ｂ……永久磁石、
１６A1，１６A2，１６B1，１６B2……切欠部、
１７……駒部材、１７Ａ，１７Ｂ……つば部、１
７Ｃ，１７Ｄ……係合部、１８……ボルト。
構成を示す軸直交方向断面図、第２図は本考案に
係る回転界磁型回転電気機械の一実施例の概略構
成を示す要部の軸直交方向断面図、第３図は第２
図の−線矢視図である。 １２……回転界磁、１３……回転軸、１４……
界磁鉄心、１５，１５Ａ，１５Ｂ……永久磁石、
１６A1，１６A2，１６B1，１６B2……切欠部、
１７……駒部材、１７Ａ，１７Ｂ……つば部、１
７Ｃ，１７Ｄ……係合部、１８……ボルト。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 界磁鉄心の周面に接着固定された複数個のセラ
ミツク系永久磁石を配置して回転界磁を形成した
回転界磁型回転電気機械において、 前記永久磁石の軸方向からみた形状を中心角を
2θとする扇形とするとともに周方向両端部の厚さ
中心から外周部に永久磁石の端面に対する傾斜角
度がθ＋α（α＞０）とされた中心方向に傾斜し
た切欠部を形成し、該切欠部に係合可能なつば部
および該端面に係合可能な係合部を有する非磁性
材からなる駒部材を、このつば部と切欠部および
係合部と端面とが係合するように配置し、かつ、
この駒部材を前記各永久磁石が界磁鉄心から径方
向に分離しないように界磁鉄心にネジ等の機械的
手段によつて固定したことを特徴とする回転界磁
型回転電気機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981077891U JPS6341823Y2 (ja) | 1981-05-28 | 1981-05-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981077891U JPS6341823Y2 (ja) | 1981-05-28 | 1981-05-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57189271U JPS57189271U (ja) | 1982-12-01 |
| JPS6341823Y2 true JPS6341823Y2 (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=29873535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981077891U Expired JPS6341823Y2 (ja) | 1981-05-28 | 1981-05-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6341823Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107959366A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-04-24 | 郑州德盛祥电机制造有限公司 | 永磁电机、永磁电机的转子及转子的磁钢压块 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5490609U (ja) * | 1977-12-09 | 1979-06-27 |
-
1981
- 1981-05-28 JP JP1981077891U patent/JPS6341823Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57189271U (ja) | 1982-12-01 |
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