JP3550417B2 - Push button switch - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、キーボード装置のキースイッチなどに用いられる押釦スイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の押釦スイッチの一例として、従来より、実公平4−51388号公報に記載されたものが知られている。同公報に開示された押釦スイッチは、キートップと、該キートップを昇降自在に保持するキートップ保持体と、該キートップ保持体を係止するプリント基板と、該プリント基板と上記キートップとの間に配置された逆椀状の弾性体とで概略構成されており、上記弾性体の内部上面には可動接点が、上記プリント基板には該可動接点に対向して固定接点がそれぞれ形成されている。
【0003】
このように構成された押釦スイッチは、操作者が弾性体の弾発力に抗してキートップを押し込んでいくと、上記弾性体が弾性変形して可動接点が下降し、該可動接点が固定接点に接触することから、オフからオンへのスイッチングが行なわれる。また、かかるオン状態で操作者がキートップに対する押圧操作力を除去すると、弾性体の弾発力によって該弾性体が初期状態に復帰するとともにキートップが初期位置まで押し上げられ、可動接点が固定接点から離間してオフ状態に戻る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の押釦スイッチでは、キートップの押圧操作時に弾性体が弾性変形して可動接点が固定接点に接触した後、キートップをさらに押し込もうとしても上記弾性体がもはや弾性変形しないので、いわゆるオーバーストロークを得ることができず、キートップ押圧操作時のフィーリングが劣るという問題があった。
【0005】
本発明はこのような従来技術における実情に鑑みてなされたもので、その目的は、キートップ押圧操作時にオーバーストロークを得ることのできる押釦スイッチを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、キートップと、該キートップを昇降自在に保持するキートップ保持体と、該キートップ保持体を係止するハウジングと、上記キートップに復帰力を付与する弾性体と、可動接点が固定接点に所定間隔を存して対向するスイッチ素子とを備え、上記キートップを上記弾性体に抗して押し込むことにより、該弾性体が上記可動接点を上記固定接点に接触させてスイッチングが行われる押釦スイッチにおいて、上記弾性体が、上記ハウジングの上面に載置され下方に向かって開く円椀部と、この円椀部の平坦な上面内側から上記スイッチ素子に向かって先窄まり状に突出する円錐部と、上記円椀部の上面から上方へ突出し上記キートップの裏面に当接する筒状部とを一体形成したものからなり、
上記キートップの押し込み動作に伴って上記円椀部を座屈させ、上記円錐部が上記スイッチ素子を押圧してスイッチングが行われた後に、該キートップのさらなる押し込み動作に応じて、上記筒状部が大きく弾性変形するとともに上記円錐部が外側に膨らむように弾性変形することによるこれら筒状部および円錐部の弾性変形に伴う弾発力と、上記円椀部の弾発力との合成弾発力が発生するように構成したことを特徴としている。
【0007】
【作用】
操作者がキートップを弾性体の弾発力に抗して押し込んでいくと、まず、該弾性体の円椀部が弾性変形して円錐部が下降し、該円錐部が可動接点と当接することにより、該可動接点が固定接点に接触してオフからオンへのスイッチングが行なわれる。操作者がキートップをさらに押し込むと、もはや上記円椀部はほとんど弾性変形しなくなるが、その代わりに筒状部が大きく弾性変形するとともに円錐部が外側に膨らむように弾性変形し、これら筒状部および円錐部の弾性変形に伴う弾発力と円椀部の弾発力との合成弾発力が感触として得られる。これによって、キートップ押圧操作時にオーバーストロークを得られ、良好な操作感触が期待できる。
【0008】
また、かかるオン状態で操作者がキートップに対する押圧操作力を除去すると、弾性体自身の弾発力によって該弾性体の円椀部および筒状部が初期状態に復帰するとともに、該弾性体によってキートップが初期位置まで押し上げられ、可動接点が固定接点から離間してオフ状態に戻る。
【0009】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施例に係る押釦スイッチを示す断面図、図2は該押釦スイッチのオン状態の断面図、図3は該押釦スイッチに備えられる支持板とハウジングの連結部分を示す要部断面図、図4は該支持板の一部を下面側から見た底面図、図5は該押釦スイッチに備えられる弾性体を拡大して示す断面図、図6は該押釦スイッチに備えられるハウジングの要部平面図、図7は該弾性体の荷重特性図、図8は該押釦スイッチに備えられるキートップ保持体の斜視図、図9は該キートップ保持体の動作説明図である。
【0010】
これらの図において、符号1は金属板等の硬質材料からなる支持板で、この支持板1上にはメンブレムスイッチ2が載置されている。このメンブレンスイッチ2は、可撓性を有する上部シート3の下面に設けた可動接点4を、下部シート5の上面に設けた固定接点6に対向せしめ、かつ両シート3,5間にスペーサ7を介設してなる公知のスイッチ素子である。
【0011】
また、符号8は合成樹脂製のハウジングでキーボードスイッチとして他のスイッチと共通の一枚の板状であり、符号9はハウジング8上方で昇降自在に支持された合成樹脂製のキートップであり、ハウジング8には、可動接点4の上方に位置する開口部10と、該ハウジング8の上面より突出し、互いに対向する半円状の壁11および2つの突起12と、開口部10と壁11および両突起12の外周を囲む外周壁13とが設けてあるとともに、図6に示すように、後述するキートップ保持体の係合突起を係合させるための内向きの一対の係合凹所14および外向きの一対の係合凹所15が設けてある。また、このハウジング8には、図3に示すように、下面より突出して上部シート3、下部シート5、スペーサ7および支持板1を挿通するかしめ用の突起16が設けられ、この突起16の先端をかしめることによりかしめ部16aが形成され、ハウジング8、上部シート3、下部シート5、スペーサ7および支持板1が一体化される。該突起16の根元部周囲には凹部17が形成されている。一方、支持板1の挿通孔1aの周縁に、上方へ突出して下面側に窪み18を有する段部19を形成し、該段部19を上記凹部17内に受け入れるとともに、上記かしめ部16aを上記窪み18内に受け入れるようになっている。
【0012】
符号20はゴム部材からなりハウジング8上に設けられた弾性体で、該弾性体20は、周縁21aがハウジング8の上面に載置され、下方に向かって開いた円椀部21と、この円椀部21の平坦な上面内側から下方に向かって先窄まり状に突出し、ハウジング8の開口部10を介して可動接点4を押圧可能な円錐部22と、円椀部21の上面から上方へ突出し、キートップ9の裏面に当接する筒状部23とから一体的に構成されている。上記円椀部21の下端周縁21aは、上記半円状の壁11および複数の突起12と係合し、上記筒状部23の上端には、図5に示すように、該筒状部23の内部と外部を連通する空気逃げ用の連通孔23aが設けられている。また、上記円錐部22の側面と上記円椀部21の内面とは曲面を介してつながれており、該円錐部22の上面とキートップ9の裏面との間には所定間隔が確保されている。また、円椀部21の中間部21bは他の部分より厚みが大きくなっており、スイッチの押圧感触を良好にしている。
【0013】
符号24は合成樹脂製のキートップ保持体で、このキートップ保持体24は、図8に示すように、一対の略U字形のリンク部材25,26を組み合わせて構成されている。一方のリンク部材25は、キートップ9の裏面片側を支持・固定するための支持軸27を有し、該支持軸27の両端から、先端部に外向きの係合突起28aを有し略中央部に内向きの連結ピン28bを有する一対の外部脚片28が、互いに平行に延設してある。また、他方のリンク部材26は、キートップ9の裏面他側を支持・固定するための支持軸29を有し、該支持軸29の両端から、先端部に内向きの係合突起30aを有し略中央部に略ハート形の長孔30bを有する一対の内部脚片30が、上記外部脚片28に対し平行かつ内側で交差する向きに延設してある。そして、各長孔30b内に連結ピン28bをスナップインさせ、この連結ピン28bが長孔30bに沿って移動自在となるように対応する外部脚片28と内部脚片30とを連結することにより、両リンク部材25,26を一体化してキートップ保持体24をなしている。したがって、このキートップ保持体24は、キートップ9に押圧操作力を付与してリンク部材25の支持軸27と、他のリンク部材26の支持軸29とを下方へ押し込んでいくと、図9(a)〜(c)に示すように、略X字形に交差して連結されている外部脚片28および内部脚片30がキートップ9側から見て次第に交差する角度を増していき、キートップ保持体24の高さ寸法が漸次減少するように両リンク部材25,26を折り畳んでいくことができる。
【0014】
ただし、このキートップ保持体24は、外側のリンク部材25の支持軸27に内側のリンク部材26の内側脚片30が当接しないように寸法設定してあり、具体的には、長孔30bから支持軸27までの距離Dを該長孔30bから内部脚片30の先端までの長さLより大きく設定してある。(図9参照)。したがって、両リンク部材25,26を、外部脚片28および内部脚片30が真横に倒れるまで折り畳むことができる。
【0015】
このように構成されたキートップ保持体24をハウジング8に取り付ける際には、各外部脚片28の外向きの係合突起28aをそれぞれスナップインによって内向きの係合凹所14に遊挿するとともに、各内部脚片30の内向きの係合突起30aをそれぞれスナップインによって外向きの係合凹所15に遊挿する。これにより、各係合突起28a,30aがそれぞれ係合凹所14,15に回転かつスライド自在に係合され、各外部脚片28の外側と各内部脚片30の内側とがハウジング8に位置規制されることになる。また、こうしてキートップ保持体24をハウジング8およびキートップ9に組み込むと、予めハウジング8に組み込んでおいた弾性体20の筒状部23がキートップ9の裏面に弾接するので、このキートップ9を介してリンク部材25の支持軸27が上方へ付勢されるとともに、このリンク部材25の連結ピン28bを介して内側のリンク部材26の支持軸29も上方へ付勢されることになる。
【0016】
上記の如く構成された押釦スイッチは、キートップ保持体24の両リンク部材25,26の各支持軸27,29が、弾性体20の弾発力を受けてキートップ9の裏面の両側を支持することとなり、また、両リンク部材25,26の外部脚片28および内部脚片30を互いの交差する角度が変更自在となるように連結してあり、しかも各脚片28,30をハウジング8で位置規制しているので、結局、キートップ9はハウジング8の上方で昇降自在に保持されることになる。
【0017】
したがって、図1に示すオフ状態で操作者がキートップ9に押圧操作力を付与し、両支持軸27,29を弾性体20の弾発力に抗して押し込むと、両支持軸27,29がその場で回転するとともに、各係合突起28a,30aが係合凹所14,15内をスライドし、略X字形に交差して連結されている外部脚片28および内部脚片30はキートップ9側から見て次第に交差する角度を増していき、キートップ9が弾性体20を下方へ押し込んでいく。そして、キートップ9が図7に示す第1の位置d1まで移動したとき、円椀部21が座屈してクリック感が生起されるとともに、円錐部22が勢いよく押し込まれてメンブレンスイッチ2の上部シート3に当接し、該上部シート3が撓んで可動接点4が固定接点6に接触してオン状態へスイッチングが行なわれる。その結果、キートップ9の初期位置から第2の位置d2の間では、円椀部21の座屈変形により図7の実線31で示す弾発力の変化がクリック感触として得られる。操作者がキートップ9を第2の位置d2からさらに押し込むと、もはや円椀部21はほとんど弾性変形しないが、その代りに図2に示すように筒状部23が大きく弾性変形し、上記キートップ9はさらに第3の位置d3まで下降する。このとき、筒状部23内の空気は連通孔23aを介して外部に放出される。その結果、第2の位置d2から第3の位置d3までの間では、図7の実線31で示す合成弾発力(図7の破線32で示す円椀部21の弾性変形に伴う弾発力と、別の破線33で示す筒状部23の弾性変形に伴う弾発力とからなる)が感触として得られる。なお、操作者がさらにキートップ9に押圧操作力を付与すると、円錐部22も弾性変形して外側へ膨らむようになっている。
【0018】
また、かかるオン状態で操作者がキートップ9に対する押圧操作力を除去すると、座屈していた弾性体20が自らの弾性で元の形状に復帰するので、キートップ9が初期位置まで押し上げられるとともに、折り畳まれていたリンク部材25,26も起立していき、また、上部シート3も自らの弾性で元の形状に復帰するので、可動接点4が固定接点6から離間してオフ状態に戻る。
【0019】
このように上記実施例は、円椀部21の座屈により円錐部22が上部シート3に当接してオン状態へのスイッチングを行なった後、さらに、操作者がキートップ9に押圧操作力を付与すると、もはや円椀部21はほとんど弾性変形しなくなるが、その代わりに筒状部23が大きく弾性変形して円椀部21と筒状部23との合成弾発力が発生するとともに、円錐部22も外側に膨らむように弾性変形してキートップ9が下降するので、該キートップ9の押圧操作時にオーバーストロークを得られ、良好な操作感触が期待できる。しかも、円錐部22は、円錐形状により操作者の押圧力に応じてオーバーストローク量が可変するため、押圧感触を良好なものにできる。
【0020】
さらに、上記実施例では、ハウジング8の下面より突出する突起16をメンブレンスイッチ2および支持板1に挿通するとともに、該突起16の先端をかしめることにより形成されるかしめ部16aを、支持板1の下面側の窪み18内に受け入れるよう構成したので、上記かしめ部16aが支持板1の下面より突出せず、さらに、該支持板1の挿通孔1aの周縁に形成した段部19をハウジング8の凹部17内に受け入れることから、押釦スイッチ全体の厚みを少なくすることができ、キーボード装置全体の薄型化に好適である。
【0021】
また、上記実施例では、弾性体20の円錐部22の側面と円椀部21の内面とが、曲面を介してつながれているので、該弾性体20が弾性変形した際に、円錐部22の側面と円椀部21との内面との間に応力集中が生じることがなく、したがって、該応力集中による弾性体20の切裂を防止できる。
【0022】
しかも、上記実施例では、円椀部21の周縁21a側面がハウジング8に設けた半円状の壁11と2つの突起12にそれぞれ係合することから、弾性体20の位置決め精度を向上できる。
【0023】
さらにまた、上記実施例では、ハウジング8に開口部10の外周を囲む外周壁13を設けたので、該開口部10を介してメンブレンスイッチ2に異物が侵入するのを防止できる。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、円椀部の座屈により円錐部が可動接点に当接してオン状態へのスイッチングを行なった後、さらに、操作者がキートップに押圧操作力を付与すると、もはや円椀部はほとんど弾性変形しなくなるが、その代わりに筒状部が大きく弾性変形するとともに円錐部が外側に膨らむように弾性変形し、これら筒状部および円錐部の弾性変形に伴う弾発力と円椀部の弾発力との合成弾発力が発生してキートップが下降するので、該キートップ押圧操作時にオーバーストロークを得られ、操作感触の良好な押釦スイッチを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る押釦スイッチを示す断面図である。
【図2】該押釦スイッチのオン状態の断面図である。
【図3】該押釦スイッチに備えられる支持板とハウジングの連結部分を示す要部断面図である。
【図4】該支持板の一部を下面側から見た底面図である。
【図5】該押釦スイッチに備えられる弾性体を拡大して示す断面図である。
【図6】該押釦スイッチに備えられるハウジングの要部平面図である。
【図7】該弾性体の荷重特性図である。
【図8】該押釦スイッチに備えられるキートップ保持体の斜視図である。
【図9】該キートップ保持体の動作説明図である。
【符号の説明】
1 支持板
2 メンブレンスイッチ(スイッチ素子)
3 上部シート
4 可動接点
5 下部シート
6 固定接点
7 スペーサ
8 ハウジング
9 キートップ
10 開口部
11 半円状の壁
12 突起
13 外周壁
16 突起
16a かしめ部
17 凹部
18 窪み
19 段部
20 弾性体
21 円椀部
21a 周縁
22 円錐部
23 筒状部
23a 空気逃げ用の連通孔
24 キートップ保持体
25,26 リンク部材[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a push button switch used as a key switch of a keyboard device.
[0002]
[Prior art]
As an example of this type of push button switch, a switch described in Japanese Utility Model Publication No. 4-51388 is conventionally known. The push button switch disclosed in the publication includes a key top, a key top holder that holds the key top so as to be able to move up and down, a printed board that locks the key top holder, the printed board and the key top. A movable contact is formed on the inner upper surface of the elastic body, and a fixed contact is formed on the printed circuit board in opposition to the movable contact. ing.
[0003]
When the operator pushes the key top against the elastic force of the elastic body, the elastic body is elastically deformed, the movable contact is lowered, and the movable contact is fixed. Switching from OFF to ON is performed by contacting the contact. Further, when the operator removes the pressing operation force on the key top in the on state, the elastic body returns to the initial state by the elastic force of the elastic body, the key top is pushed up to the initial position, and the movable contact is fixed. And returns to the off state.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional push button switch, after the elastic body is elastically deformed at the time of pressing operation of the keytop and the movable contact comes into contact with the fixed contact, the elastic body is no longer elastically deformed even if the keytop is further pushed in. Therefore, there is a problem that a so-called overstroke cannot be obtained, and the feeling at the time of the key top pressing operation is inferior.
[0005]
The present invention has been made in view of such a situation in the related art, and an object of the present invention is to provide a push button switch capable of obtaining an overstroke at the time of a key top pressing operation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a key top, a key top holding body that holds the key top so as to be able to move up and down, a housing that locks the key top holding body, and a return force to the key top. The elastic body to be provided includes a switch element in which the movable contact faces the fixed contact at a predetermined interval, and the elastic body pushes the movable contact by pressing the key top against the elastic body. In a push button switch in which switching is performed by being brought into contact with a fixed contact, the elastic body is placed on the upper surface of the housing and opens downward, and the switch element is provided from inside a flat upper surface of the bowl portion. consists are integrally formed with a conical portion projecting tapered-off shape and a cylindrical portion abutting the rear surface of the key top protrudes upward from the upper surface of the circular bowl portion toward the,
After the bowl portion is buckled with the pressing operation of the key top, and the conical portion presses the switch element to perform switching, the cylindrical shape is formed according to the further pressing operation of the key top. and elastic force caused by the elastic deformation of these cylindrical portion and a conical portion due to the tapered portion with parts is greatly elastically deformed is elastically deformed so as to expand outward, synthetic bullet with the resilient force of the circular bowl portion It is characterized in that it is configured to generate an motive force.
[0007]
[Action]
When the operator pushes the key top against the elastic force of the elastic body, first, the bowl portion of the elastic body is elastically deformed and the conical portion descends, and the conical portion contacts the movable contact. As a result, the movable contact contacts the fixed contact, and switching from off to on is performed. When the operator further presses the key top further, the above-mentioned bowl portion is no longer elastically deformed, but instead, the cylindrical portion is largely elastically deformed, and the conical portion is elastically deformed so as to expand outward. The combined resilience of the resilience due to the elastic deformation of the part and the conical part and the resilience of the bowl is obtained as a touch . Thereby, an overstroke can be obtained at the time of the key top pressing operation, and a good operation feeling can be expected.
[0008]
Further, when the operator removes the pressing operation force on the key top in the ON state, the bowl and the cylindrical portion of the elastic body return to the initial state by the elastic force of the elastic body itself, and the elastic body causes the elastic body to return to the initial state. The key top is pushed up to the initial position, and the movable contact is separated from the fixed contact and returns to the off state.
[0009]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a push-button switch according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the push-button switch in an ON state, and FIG. 3 is a diagram showing a connecting portion between a support plate and a housing provided in the push-button switch. FIG. 4 is a bottom view of a part of the support plate as viewed from below, FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an elastic body provided in the push button switch, and FIG. 6 is provided in the push button switch. FIG. 7 is a plan view of a main part of the housing, FIG. 7 is a load characteristic diagram of the elastic body, FIG. 8 is a perspective view of a key top holder provided in the push button switch, and FIG. 9 is an operation explanatory diagram of the key top holder.
[0010]
In these figures,
[0011]
[0012]
[0013]
[0014]
However, the key
[0015]
When attaching the key
[0016]
In the push button switch configured as described above, the
[0017]
Therefore, when the operator applies a pressing operation force to the key top 9 in the off state shown in FIG. 1 and pushes both
[0018]
Further, when the operator removes the pressing operation force on the key top 9 in the ON state, the buckled
[0019]
As described above, in the above-described embodiment, after the
[0020]
Further, in the above embodiment, the
[0021]
In the above embodiment, since the side surface of the
[0022]
Moreover, in the above embodiment, since the side surface of the peripheral edge 21a of the
[0023]
Furthermore, in the above embodiment, since the outer
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, after the conical portion contacts the movable contact due to the buckling of the bowl portion and switches to the ON state, the operator further applies a pressing operation force to the keytop. When given, the bowl will no longer be elastically deformed, but instead, the cylindrical part will be greatly elastically deformed and the conical part will be elastically deformed so as to expand outward. A combined resilient force of the accompanying resilience and the resilience of the bowl portion is generated, and the key top is lowered, so that an overstroke can be obtained at the time of the key top depressing operation, and a good push button switch is provided. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a push button switch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the push button switch in an ON state.
FIG. 3 is a sectional view of a main part showing a connecting portion between a support plate and a housing provided in the push button switch.
FIG. 4 is a bottom view of a part of the support plate viewed from a lower surface side.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing an elastic body provided in the push button switch.
FIG. 6 is a plan view of a main part of a housing provided in the push button switch.
FIG. 7 is a load characteristic diagram of the elastic body.
FIG. 8 is a perspective view of a key top holder provided in the push button switch.
FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the key top holder.
[Explanation of symbols]
1
3
Claims (1)
上記弾性体が、上記ハウジングの上面に載置され下方に向かって開く円椀部と、この円椀部の平坦な上面内側から上記スイッチ素子に向かって先窄まり状に突出する円錐部と、上記円椀部の上面から上方へ突出し上記キートップの裏面に当接する筒状部とを一体形成したものからなり、
上記キートップの押し込み動作に伴って上記円椀部を座屈させ、上記円錐部が上記スイッチ素子を押圧してスイッチングが行われた後に、該キートップのさらなる押し込み動作に応じて、上記筒状部が大きく弾性変形するとともに上記円錐部が外側に膨らむように弾性変形することによるこれら筒状部および円錐部の弾性変形に伴う弾発力と、上記円椀部の弾発力との合成弾発力が発生するように構成したことを特徴とする押釦スイッチ。 A key top, a key top holding body that holds the key top in a vertically movable manner, a housing that locks the key top holding body, an elastic body that applies a restoring force to the key top, and a movable contact that is a fixed contact. A push-button switch comprising: a switch element that faces at a predetermined interval, and presses the key top against the elastic body so that the elastic body contacts the movable contact with the fixed contact to perform switching. At
A bowl portion mounted on the top surface of the housing and opening downward, a conical portion projecting from the inside of the flat top surface of the bowl portion toward the switch element, It is formed integrally with a cylindrical portion projecting upward from the upper surface of the bowl portion and abutting against the back surface of the key top,
After the bowl portion is buckled with the pressing operation of the key top, and the conical portion presses the switch element to perform switching, the cylindrical shape is pressed in accordance with the further pressing operation of the key top. and elastic force caused by the elastic deformation of these cylindrical portion and a conical portion due to the tapered portion with parts is greatly elastically deformed is elastically deformed so as to expand outward, synthetic bullet with the resilient force of the circular bowl portion A push-button switch characterized in that it is configured to generate a force.
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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JP (1) | JP3550417B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-04-01 JP JP06504994A patent/JP3550417B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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