JP3013864U - 回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有極リレー - Google Patents
回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有極リレーInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 継鉄に極めて薄い絶縁被膜を形成して薄型化
を可能とした回転支点型有極電磁石を提供する。 【構成】 一方の磁極3Aを外方へ折り曲げて延出させ
た略コの字型の鉄芯2Bにコイル2Aを巻いたコイルブ
ロック2と、コイルブロック2の磁極3A、3B間に挿
入して固定し、鉄芯2Bとの間で磁気回路を形成する平
板状継鉄4と、平板状継鉄4の中央部に設けられた凹部
4Aに配置した矩形状永久磁石5と、センタ部を支点と
して回転し、端部6A、端部6Bがそれぞれ磁極3A、
磁極3Bと接触する接極子6とからなり、平板状継鉄4
の全体には超薄膜の絶縁被膜を形成したことを特徴とす
る。
を可能とした回転支点型有極電磁石を提供する。 【構成】 一方の磁極3Aを外方へ折り曲げて延出させ
た略コの字型の鉄芯2Bにコイル2Aを巻いたコイルブ
ロック2と、コイルブロック2の磁極3A、3B間に挿
入して固定し、鉄芯2Bとの間で磁気回路を形成する平
板状継鉄4と、平板状継鉄4の中央部に設けられた凹部
4Aに配置した矩形状永久磁石5と、センタ部を支点と
して回転し、端部6A、端部6Bがそれぞれ磁極3A、
磁極3Bと接触する接極子6とからなり、平板状継鉄4
の全体には超薄膜の絶縁被膜を形成したことを特徴とす
る。
Description
【0001】
本考案は回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有極リレーに 関する。
【0002】
図6に従来の回転支点型有極電磁石の一例としてのシングルステイブル型有極 電磁石の断面図を示す。 従来のシングルステイブル型有極電磁石100は、略コの字型の鉄芯101B にコイル101Aを巻いて組立てたコイルブロック101と、鉄芯101Bの磁 極102Aおよび磁極102B間にレーザ溶接等で固定した山型永久磁石103 と、山型永久磁石103の頂点に接した支点104Aを中心として回転運動する 接極子104とから構成される。
【0003】 接極子104は、支点104Aを中心にシーソ運動し、コイルブロック101 に予め決められた極性の電源が印加された場合にのみ一方の磁極(例えば、磁極 102A)から他方の磁極(例えば、磁極102B)へ接続が切替えられ、電源 が除かれた場合には元の磁極(例えば、磁極102A)側に戻るよう構成される 。
【0004】 このような一安定(シングルステイブル)状態を構成するため、山型永久磁石 103は、長手方向の両端がS極、山型の頂点Cから所定の距離xの位置がN極 に磁化され、シングルステイブル型有極電磁石100を構成した場合の配置精度 を保つため、磁極102Aおよび磁極102B間にレーザ溶接等で固定される。
【0005】 次に、従来のシングルステイブル型有極電磁石100のシングルステイブル動 作を図7に基づいて説明する。 図7(a)はコイルブロック101に電源が印加されていない無励磁の安定状 態を示し、接極子104は、磁極102Aに接触した状態にある。 この状態では、鉄芯101Bの磁極102A側―山型永久磁石103―接極子 104―鉄芯101Bの磁極102A側をループとする磁気回路が形成され、磁 束Φaが矢印の向きに発生される。
【0006】 無励磁状態から、同図(b)のようにコイルブロック101に電源を印加した 励磁直後、コイルブロック101は、磁極102A側がN極、磁極102B側が S極に磁化された電磁石が形成され、電流Iとコイルの巻線数(ターン数N)の 積に対応した力が作用し、接極子104の磁極102A側は同極(N極)で反発 力、接極子104の磁極102B側は異なる極(S極)で吸引力がそれぞれ作用 する。 この状態では、磁束Φaとともに、鉄芯101B―山型永久磁石103―接極 子104―鉄芯101Bの磁極102B側―鉄芯101Bをループとする磁気回 路が形成され、磁束Φbが矢印の方向に発生される。
【0007】 同図(c)は(b)から接極子104が磁極102A側から離れて磁極102 B側に接触した反転状態を示す。 この状態では、接極子104と磁極102Bが接触するため、同図(b)の磁 束Φbが変化して磁束Φdになるとともに、鉄芯101Bの磁極102B側―山 型永久磁石103―接極子104―鉄芯101Bの磁極102B側をループとす る磁気回路が形成され、磁束Φcが矢印の向きに発生される。
【0008】 この状態から電源を除くと、山型永久磁石103のN極が磁極102A側に偏 って設定されていることにより、最初の状態と同じように、鉄芯101Bの磁極 102A側―山型永久磁石103―接極子104―鉄芯101Bの磁極102A 側をループとする磁気回路が形成され、磁束Φaが矢印の向きに発生されて接極 子104は磁極102B側から磁極102A側に戻され、単安定状態となる。
【0009】 このように、従来のシングルステイブル型有極電磁石100は単安定動作をす るので、接極子104に可動接点(図示せず)を搭載し、固定接点(図示せず) との間で機械的な断続を行うことにより、シングルステイブルリレーが構成され る。
【0010】
従来のシングルステイブル型有極電磁石(回転支点型有極電磁石)100は、 巻線外形部(コイルブロック101)と磁気バイパス回路との絶縁を確保するた め両者間に隙間を形成しなければならず、回転支点型有極電磁石、さらにこの有 極電磁石を組込んだ回転支点型有極リレーを薄型に構成することは極めて困難で あった。
【0011】 本考案はこのような課題を解決するためなされたもので、その目的は磁気バイ パス回路である継鉄に非常に薄い絶縁被膜を形成して薄型の回転支点型有極電磁 石、さらにこの有極電磁石を組込んだ回転支点型有極リレーを提供することにあ る。
【0012】
前記課題を解決するため本考案に係る回転支点型有極電磁石は、平板状継鉄は 全体に極めて薄い絶縁被膜が形成されていることを特徴とする。 本考案に係る回転支点型有極リレーは、前記平板状継鉄は全体に極めて薄い絶 縁被膜が形成されていることを特徴とする。 本考案に係る回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有極リレ ーは、絶縁被膜を絶縁性の良いキシレン樹脂を蒸着塗装したりフッ素樹脂をコー ティングするのが好ましい。
【0013】 また、本考案に係る回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有 極リレーは、接極子の前記永久磁石と接触する部分に凸部を設け、この凸部を支 点として接極子を回転運動させることを特徴とする。
【0014】 さらに、本考案に係る回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型 有極リレーは、対向する磁極間に圧入固定した前記平板状継鉄に凹部を形成し、 この凹部に矩形状永久磁石を配置したことを特徴とする。
【0015】
本考案に係る回転支点型有極電磁石は、平板状継鉄の全体に非常に薄いキシレ ン樹脂またはフッ素コーティングによる絶縁被膜が形成されるため、平板状継鉄 とコイルブロックとは絶縁被膜を介して対向させることができ、コイルブロック と永久磁石との間の隙間を小さくする。 本考案に係る回転支点型有極リレーは、平板状継鉄の全体に非常に薄いキシレ ン樹脂またはフッ素コーティングによる絶縁被膜が形成されるため、平板状継鉄 とコイルブロックとは絶縁被膜を介して対向させることができ、コイルブロック と永久磁石との間の隙間を小さくする。
【0016】 また、本考案に係る回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有 極リレーは、接極子が永久磁石に接触する部分に凸部を設け、この凸部を支点と して接極子が回転運動するよう構成したので、安定した動作を実現することがで きる。
【0017】 さらに、本考案に係る回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型 有極リレーは、対向する磁極間に圧入固定した前記平板状継鉄に凹部を形成し、 この凹部に矩形状永久磁石を配置したため、位置合せや調整が不要となる。
【0018】
以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。図1乃至図3は本考案 に係る回転支点型有極電磁石の構成を示し、このうち図1は本考案に係る回転支 点型有極電磁石の全体構成図、図2は本考案に係る回転支点型有極電磁石の組立 図、図3は本考案に係る回転支点型有極電磁石の断面図を示す。
【0019】 図1〜図3において、回転支点型有極電磁石1は、略コの字型の鉄芯2Bにコ イル2Aを巻いたコイルブロック2と、コイルブロック2の磁極3A、3B間に 挿入して固定し、鉄芯2Bとの間で磁気回路を形成する平板状継鉄4と、平板状 継鉄4の凹部4Aに配置した矩形状永久磁石5と、センタ部を支点として回転し 、端部6A、端部6Bがそれぞれ磁極3A、磁極3Bと接触する接極子6とから 構成する。
【0020】 コイルブロック2は電磁石を形成し、電源端子2a、2b間に予め極性が決定 された電源を印加することにより、コイル2Aに流れる電流の方向に対応(右手 親指の法則)した磁極3A、3Bの極性(N、S極)が設定され、一方、コイル 2Aの巻数とコイル2Aに流れる電流値の積(起磁力)に比例し、磁気回路の抵 抗(磁気抵抗)に反比例した磁束を発生する。
【0021】 図2はシングルステイブル型の場合を示し、平板状継鉄4は、コイルブロック 2の磁極3A、磁極3B間の中心線Xに非対称に凹部4Aを形成し、矩形状永久 磁石5を収容した場合の無励磁状態において、矩形状永久磁石5の磁力によって 形成される磁気回路が常に磁極3A側に偏るようにする。
【0022】 また、平板状継鉄4は、中心線Xを中心として凹部4Aの容積が少ない側の磁 気抵抗を増加するような、切欠きや穴からなる磁気抵抗調整部4Bを形成する。 磁気抵抗調整部4Bを形成して磁気抵抗を増加させ、凹部4Aを中心線Xに非 対称に形成して矩形状永久磁石5を偏らせて配置することにより、無励磁には接 極子6が磁極3Aに接触する単安定状態を確実に実現する。
【0023】 上記構成の平板状継鉄4は、その表面全体を、例えば無色透明なキシレン樹脂 を蒸着塗装(化学蒸着(CVD))し、表面に極めて薄い(5μm〜10μm程 度)絶縁被膜を形成する。具体的には、原料であるジパラキシリレン(DPX) 個体ダイマーを気化させ、このダイマーの熱分解によって安定したジラジカルパ ラキシリレンモノマー(PX)を発生させ、基材へのジラジカルパラキシリレン の吸着と重合を同時に行ない、高分子量のポリパラキシリレン(PPX)の薄膜 を成形する。このようにして成形された平板状継鉄4は、キシレン樹脂樹脂が均 一な厚さに且つ非常に薄く形成され、電気絶縁性、誘電性等の優れた電気特性を 有するため、巻線外形部と継鉄との間を小さくすることができる。 なお、回転支点型有極電磁石1は、シングルステイブル型に限るものではなく 凹部4Aを平板状継鉄4の中心線Xに対して対称に形成し、磁気抵抗調整部4B を設けないようにすることで、双安定状態を形成するラッチング型有極電磁石を 構成してもよい。
【0024】 矩形状永久磁石5は、平板状継鉄4に設けられた凹部4A内に収容されるよう 、凹部4Aの形状に合せて構成し、凹部4Aの底面と接する面側をS極、反対面 側がN極となるよう磁化する。
【0025】 接極子6は、図3に示すように中心線Xに対する垂線上で矩形状永久磁石5と 接触する部分に、凸部6Cを設け、この凸部6Cを支点として前記接極子6が回 転運動して端部6A、端部6Bがそれぞれ磁極3A、磁極3Bに接触するよう構 成するので、安定した回転運動が得られる。
【0026】 回転支点型有極電磁石1の組立ては、図2に示すように、コイルブロック2に 平板状継鉄4を圧入し、平板状継鉄4の凹部4A内に矩形状永久磁石5を挿入し た後、矩形状永久磁石5上に接極子6を配置することにより、一方向の組立てが 可能となるとともに、組立て時、平板状継鉄4とコイルブロック2とを絶縁被膜 を介して対向させることができる。 なお、コイルブロック2に平板状継鉄4を圧入するとき、平板状継鉄4は絶縁 被膜が除去されるため、この部分の磁気抵抗を低くすることができる。
【0027】 また、図3の断面図から明らかなように、回転支点型有極電磁石1は、中心線 Xを垂直方向に下ろした断面を中心にして両側が非対称構成となるので、シング ルステイブル動作が可能となる。
【0028】 図4は上記構成の回転支点型有極電磁石を組込んだ有極リレーの組立図、図5 はその有極リレーの全体構成図であり、図1〜図3と同一部分には同一符号を付 して示す。
【0029】 図4の組立図において、ボディブロック10は、有極電磁石ブロック20を収 納するケースを構成するとともに、有極電磁石ブロック20のコイル2Aに電源 を印加するための2組の電源端子(+)11Aおよび電源端子(−)11B、接 点バネブロック30の4個の接点バネ31Aとそれぞれ接触し、2回路のブレー ク接点を形成する固定接点12Aおよび2回路のメーク接点を形成する固定接点 13A、固定接点12Aと導通のある2個の固定接点端子12B、固定接点13 Aと導通のある2個の固定接点端子13B、接点バネブロック30の固定部31 Cと導通のある2個の固着片14および共通端子14Bを備える。
【0030】 ボディブロック10側面の固着片14には接点バネブロック30の固定部31 Cがレーザ溶接等で固定され、固定部31Cおよび固着片14を介して接点バネ ブロック30の可動接点31Bとボディブロック10の共通接点端子14Bは電 気的に導通された状態にある。
【0031】 ボディブロック10に有極電磁石ブロック20を挿入して固定し、有極電磁石 ブロック20の矩形状永久磁石5上に接点バネブロック30を配置し、接点バネ ブロック30の固定部31Cをボディブロック10の固着片14にレーザ溶接等 で固定することにより一方向の組立ができ、カバー40で覆って図5の全体構成 図に示す回転支点型有極リレー50を構成する。
【0032】 このように一方向に組立られた回転支点型有極リレー50は、矩形状永久磁石 5が磁極3A側に偏って設けられ、シングルステイブル型リレーを構成するので 、有極電磁石ブロック20のコイル2Aに電源が印加されない無励磁の状態には 、矩形状永久磁石5の磁化作用により、接点バネブロック30の接極子6が端部 6Aを磁極3Aに接触した状態にあり、矩形状永久磁石5―接極子6―磁極3A ―平板状継鉄4―矩形状永久磁石5のループで磁束を発生する磁気回路を形成し 、接極子6の端部6Aは磁極3Aと接触が安定した単安定(シングルステイブル )状態を維持する。
【0033】 単安定状態では、接点バネブロック30の接極子6の端部6A側に配置された 可動接点31Bはボデイブロック10の固定接点12Aに接触し、その結果、ボ ディブロック10の固定接点端子12Bと共通接点端子14Bが電気的導通状態 を形成する。
【0034】 一方、有極電磁石ブロック20のコイル2Aに予め設定された極性の電源が印 加された励磁状態には、有極電磁石ブロック20が電磁石を形成し、接極子6は 凸部6Cを支点として回転し、接極子6の端部6Aは磁極3Aから離れて接極子 6の端部6Bが磁極3Bと接触し、鉄芯2B―平板状継鉄4(磁気抵抗調整部4 B)―矩形状永久磁石5―接極子6―磁極3B―鉄芯2Bのループで磁束を発生 する磁気回路を形成し、接極子6の端部6Bは磁極3Bと接触が安定した状態を 電源が印加されている限り維持する。
【0035】 この状態では、接点バネブロック30の接極子6の端部6A側に配置された可 動接点31Bはボデイブロック10の固定接点12Aから離れ、接極子6の端部 6B側に配置された可動接点31Bはボデイブロック10の固定接点13Aに接 触し、その結果、ボディブロック10の固定接点端子12Bと共通接点端子14 Bが電気的に絶縁され(ブレーク状態)、固定接点端子13Bと共通接点端子1 4Bが電気的に導通状態(メーク状態)を形成する。
【0036】 この状態から、有極電磁石ブロック20のコイル2Aに印加した電源を除くと 、接極子6は反転し、最初の無励磁状態に戻り、ボディブロック10の固定接点 端子12Bと共通接点端子14Bが電気的導通状態を形成する安定状態に復帰す る。
【0037】 上記の回転支点型有極リレー50はシングルステイブル型について説明したが 、既に説明したように有極電磁石ブロック20の平板状継鉄4に、中心(回転軸 X)に対称な凹部4Aのみを設けることにより、例えば無励磁状態ではボディブ ロック10の固定接点端子12Bと共通接点端子14Bが電気的導通状態を形成 し、励磁状態では固定接点端子13Bと共通接点端子14Bが電気的に導通状態 を形成するととともに、この状態から無励磁状態にしても同じ状態を保つラッチ ング(双安定)型リレーを構成することもできる。
【0038】
以上説明したように本考案に係る回転支点型有極電磁石は、平板状継鉄は全体 に極めて薄い絶縁被膜が形成されているため、平板状継鉄とコイルブロックとは 絶縁被膜を介して対向させることができ、コイルブロックと永久磁石との間の隙 間を小さくする。よって、回転支点型有極電磁石は、薄型化を極めて容易に達成 することができる。 本考案に係る回転支点型有極電磁石を組込んだ回転支点型有極リレーは、平板 状継鉄は全体に極めて薄い絶縁被膜が形成されているため、平板状継鉄とコイル ブロックとは絶縁被膜を介して対向させることができ、コイルブロックと永久磁 石との間の隙間を小さくする。よって、回転支点型有極リレーは、回転支点型有 極電磁石の薄型化に伴ってその薄型化を極めて容易に達成することができる。
【0039】 本考案に係る回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有極リレ ーは、絶縁被膜をキシレン樹脂の蒸着塗装、またはフッ素樹脂のコーティングで 行なうので、絶縁被覆を非常に薄いものとすることができる。 また、本考案に係る回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有 極リレーは、接極子が永久磁石に接触する部分に凸部を設け、この凸部を支点と して接極子が回転運動するよう構成したため、安定した単安定動作を実現するこ とができる。 さらに、本考案に係る回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型 有極リレーは、対向する磁極間に圧入固定した前記平板状継鉄に凹部を形成し、 この凹部に矩形状永久磁石を配置したため、位置合せや調整が不要となる。
【図1】本考案に係る回転支点型有極電磁石の全体構成
図
図
【図2】同回転支点型有極電磁石の組立図
【図3】同回転支点型有極電磁石の断面図
【図4】回転支点型有極電磁石を組込んだ回転支点型有
極リレーの組立図
極リレーの組立図
【図5】回転支点型有極電磁石を組込んだ回転支点型有
極リレーとそのカバーとの関係を示す全体構成図
極リレーとそのカバーとの関係を示す全体構成図
【図6】従来の回転支点型有極電磁石の一例としてのシ
ングルステイブル型有極電磁石の断面図
ングルステイブル型有極電磁石の断面図
【図7】従来のシングルステイブル型有極電磁石の動作
説明図
説明図
1…回転支点型有極電磁石、2…コイルイルブロック、
2A…コイル、2B…鉄芯、2a,2b,11A,11
B…電源端子、3A,3B…磁極、4…平板状継鉄、4
A…凹部、4B…磁気抵抗調整部、5…矩形状永久磁
石、6…接極子、6A,6B…端部、6C…凸部、10
…ボディブロック、12A,13A…固定接点、12
B,13B…固定接点端子、14…固着片、14B…共
通端子、20…有極電磁石ブロック、30…接点バネブ
ロック、31A……接点バネ、31B…可動接点、31
C…固定部、40…カバー、50…回転支点型有極リレ
ー。
2A…コイル、2B…鉄芯、2a,2b,11A,11
B…電源端子、3A,3B…磁極、4…平板状継鉄、4
A…凹部、4B…磁気抵抗調整部、5…矩形状永久磁
石、6…接極子、6A,6B…端部、6C…凸部、10
…ボディブロック、12A,13A…固定接点、12
B,13B…固定接点端子、14…固着片、14B…共
通端子、20…有極電磁石ブロック、30…接点バネブ
ロック、31A……接点バネ、31B…可動接点、31
C…固定部、40…カバー、50…回転支点型有極リレ
ー。
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【手続補正書】
【提出日】平成7年1月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【実用新案登録請求の範囲】
Claims (5)
- 【請求項1】 コの字型の鉄芯にコイルが巻かれ且つ対
向する両端が磁極を形成するコイルブロックと、前記対
向する磁極間に圧入固定されて磁気バイパス回路を形成
する平板状継鉄と、この平板状継鉄に設けられた凹部に
装着されるとともに厚み方向に互いに異なる極性に磁化
した永久磁石と、この永久磁石に接触し電磁石の作用に
より回転運動して前記磁極に接触する接極子とを備えた
回転支点型有極電磁石において、前記平板状継鉄は全体
に極めて薄い絶縁被膜が形成されていることを特徴とす
る回転支点型有極電磁石。 - 【請求項2】 コの字型の鉄芯にコイルが巻かれ且つ対
向する両端が磁極を形成するコイルブロックと、前記対
向する磁極間に圧入固定されて磁気バイパス回路を形成
する平板状継鉄と、この平板状継鉄に設けられた凹部に
装着されるとともに厚み方向に互いに異なる極性に磁化
した永久磁石とからなる有極電磁石を備えるとともに、
前記永久磁石に接触し前記有極電磁石ブロックの電磁石
作用により回転して前記磁極に接触する接極子と、可動
接点とからなる接点バネブロックを備えた回転支点型有
極リレーにおいて、前記平板状継鉄は全体に極めて薄い
絶縁被膜が形成されていることを特徴とする回転支点型
有極リレー。 - 【請求項3】 請求項1に記載の回転支点型有極電磁石
または請求項2に記載の回転支点型有極リレーにおい
て、前記絶縁被膜はキシレン樹脂が蒸着塗装され、また
はフッ素樹脂がコーティングされることを特徴とする回
転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有
極リレー。 - 【請求項4】 請求項1に記載の回転支点型有極電磁石
または請求項2に記載の回転支点型有極リレーにおい
て、前記接極子は前記永久磁石に接触する部分に凸部を
設け、この凸部を支点として前記接極子を回転運動させ
ることを特徴とする回転支点型有極電磁石およびこれを
組込んだ回転支点型有極リレー。 - 【請求項5】 請求項1に記載の回転支点型有極電磁石
または請求項2に記載の回転支点型有極リレーにおい
て、前記対向する磁極間に圧入固定した前記平板状継鉄
に凹部を形成し、この凹部に矩形状永久磁石を配置した
ことを特徴とする回転支点型有極電磁石およびこれを組
込んだ回転支点型有極リレー。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994012147U JP3013864U (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有極リレー |
CN95100437A CN1048351C (zh) | 1994-04-14 | 1995-02-28 | 旋转支点式极化电磁铁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994012147U JP3013864U (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有極リレー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3013864U true JP3013864U (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=43149499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1994012147U Expired - Lifetime JP3013864U (ja) | 1994-04-14 | 1994-09-30 | 回転支点型有極電磁石およびこれを組込んだ回転支点型有極リレー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3013864U (ja) |
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1994
- 1994-09-30 JP JP1994012147U patent/JP3013864U/ja not_active Expired - Lifetime
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