JPH06288405A - 接続機構 - Google Patents

接続機構

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JPH06288405A
JPH06288405A JP5096786A JP9678693A JPH06288405A JP H06288405 A JPH06288405 A JP H06288405A JP 5096786 A JP5096786 A JP 5096786A JP 9678693 A JP9678693 A JP 9678693A JP H06288405 A JPH06288405 A JP H06288405A
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JP
Japan
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collet chuck
lock sleeve
fitting
spring
fitted
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JP5096786A
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Takayuki Kitamura
孝之 北村
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Japan Aircraft Manufacturing Co Ltd
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Japan Aircraft Manufacturing Co Ltd
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47B96/00—Details of cabinets, racks or shelf units not covered by a single one of groups A47B43/00 - A47B95/00; General details of furniture
    • A47B96/02—Shelves
    • A47B96/027—Cantilever shelves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45B—WALKING STICKS; UMBRELLAS; LADIES' OR LIKE FANS
    • A45B9/00—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/641—Interstage or payload connectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • 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
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B7/00—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/02—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections with conical parts
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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
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】逆テーパ状の嵌合部４３と、弾性的に拡径して
この嵌合部と嵌合するコレットチャック４４と、この嵌
合部の外周を囲んで軸方向に摺動自在に設けられコレッ
トチヤックの外周に嵌合するロックスリーブ４５と、こ
のロックスリーブを前進方向に付勢するスプリング４６
を備えた接続機構。 【効果】嵌合部４３がコレットチャック４４に完全に嵌
合した状態でロックスリーブ４５が前進してこのコレッ
トチャックを拡径不能にロックするので、このコレット
チヤックの拡径の弾性力やスプリング４６の付勢力は小
さくても良く、小さい力で確実に嵌合およびロックがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１の部材と第２の部
材とを着脱自在に接合する接続機構に関する。さらに特
定すれば、本発明は宇宙機や宇宙ステーションの構造
体、その他各種の機構、装置に使用されるロッド状の部
材の端部を着脱自在に接続する接続機構等に適した接続
機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、宇宙機、宇宙ステーション等
の構造体として、折畳みおよび伸展可能なトラス構造体
が各種開発されている。このようなものは、一般に複数
のロッド部材の端部をヒンジ機構等で接続した構造をな
している。そして、これらのロッド部材をヒンジ機構の
部分で回動させ、このトラス構造体を折畳み、また所定
の形態に伸展するものである。
【０００３】このようなトラス構造体は、一般にその伸
展状態の形態が複雑な場合が多く、また折畳み状態にお
いて、その占有容積が最小になるように設計される。こ
のため、このトラス構造体の折畳み、伸展の際に、この
ヒンジ機構まわりのロッド部材の回動軌跡が複雑にな
る。また、一般にこのヒンジ機構の部分には５〜６本の
ロッド部材が接続されるので、このヒンジ機構の構造が
極めて複雑になり、重量の増加を招き、また作動の信頼
性も低下するとともに、製作のコストも高くなる。さら
に、このようなトラス構造体は、伸展状態の形態が多数
種類のものを製作する必要があるが、この場合にトラス
の形態の種類ごとに異なるヒンジ機構を製作する必要が
あり、コストの増加を招く。
【０００４】このため、このヒンジ機構の代りに、この
ロッド部材の端部を着脱自在な接続機構によって接続し
て展開トラス構造体を構成する試みがなされている。こ
のようなトラス構造体に使用される接続機構は、本体を
備え、この本体に対してロッド部材がその軸方向に着脱
自在に嵌合されるように構成される。また、この本体と
ロッド部材を挿通して可撓性のワイヤが設けられ、ロッ
ド部材内に内蔵されたスプリングによってこのワイヤに
張力が与えられる。
【０００５】このようなトラス構造体は、上記のロッド
部材を本体から引き抜くと、これらがワイヤのみを介し
て接続された状態となり、このロッド部材が任意の方向
に自由の回動自在となり、この状態で折畳み、伸展が可
能となる。そして、伸展状態となった場合には、このロ
ッド部材の端部が接続機構の本体と嵌合固定され、トラ
ス構造体が構成される。
【０００６】このようなトラス構造体に使用される接続
機構は、上記のワイヤの張力によってロッド部材の端部
が本体に引き寄せられた場合に、このワイヤの張力のみ
によってこれらが確実に嵌合し、かつこの嵌合が確実に
ロックされるものであることが好ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、２つの部材が比較的小さい力
で確実に嵌合され、かつ確実にロックされる接続機構を
提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の第１の部材または
第２の部材の一方の部材にに突設された逆テーパ状の嵌
合部と、上記の第１の部材または第２の部材の他方の部
材に設けられたコレットチャックを備え、このコレット
チャックはその内周面が上記の嵌合部と嵌合するように
逆テーパ状に形成されているとともにその周壁部に切欠
が形成されて弾性的に拡径が可能なように構成されてい
る。また上記の嵌合部の外周を囲んで軸方向に摺動自在
に設けられた円筒状のロックスリーブを備え、このロッ
クスリーブの内周面は上記のコレットチャックの外周面
に嵌合するように形成され、またこのロックスリーブを
嵌合部の先端側に向かって付勢するスプリングを備えて
いる。
【０００９】
【作用】上記の嵌合部は、コレットチャックを弾性的に
拡径させながらこれに嵌合する。この場合、このコレッ
トチャックは拡径するので、上記のロックスリーブはこ
のコレットチャックの先端面に当接し、スプリングの付
勢力に抗して後退する。そして、上記の嵌合部がコレッ
トチャックに完全に嵌合すると、このコレットチャック
が弾性力によって縮径するので、このロックスリーブは
上記のスプリングの付勢力によって前進してこのコレッ
トチヤックの外周面に嵌合し、このコレットチヤックを
拡径不能にロックする。したがって、第１の部材と第２
の部材は確実に嵌合されかつロックされる。
【００１０】このものは、コレットチャックがロックス
リーブによって拡径不能にロックされるので、このコレ
ットチャックが嵌合部との嵌合に際して拡径する場合の
弾性力は必要最小限の小さい弾性力のものでよい。した
がって、嵌合部とコレットチャックの嵌合に要する力は
小さくてもよい。また、ロックスリーブはこのコレット
チャックが嵌合部に完全に嵌合してからコレットチヤッ
クに嵌合するので、このロックスリーブを付勢するスプ
リングの付勢力も小さくてよい。よって、小さな力でこ
れら第１の部材と第２の部材を確実に嵌合させ、かつ確
実にロックすることができ、信頼性が高い。
【００１１】なお、本発明の接続機構は、上記のような
特徴を生かして、各種の機構、装置の接続機構に適用で
きることはもちろんである。
【００１２】
【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１ないし図４には本発明の第１の実施例を示し、
このものは、本発明の接続機構を宇宙ステーション等の
構造体に使用される展開トラス構造体の接続機構に適用
したものである。このトラス構造体は、たとえばビーム
状すなわち梁状の構造体である。この展開トラス構造体
は、折畳み状態でロケット等により宇宙軌道上に打ち上
げられ、この宇宙軌道上で所定の形態に伸展され、上記
の宇宙ステーションの構造体の一部として使用される。
【００１３】このトラス構造体１は、図１に示すよう
に、棒状をなす複数のロッド部材２ａ，２ｂの端部を、
接続機構３で結合してトラス状に組み合わせた構造をな
している。これらの接続機構３は、各ロッド部材２ａ，
２ｂの端部を所定の角度で固定することができるととも
に、この固定を解放してこれらのロッド部材２ａ，２ｂ
の端部を任意の方向に回動させることもできるように構
成されている。上記のロッド部材２ａは直線状に配列さ
れ、この梁状のトラス構造体の３本の縦通材を構成し、
またロッド部材２ｂはこれらの３本の縦通材を連結する
斜行材として配列されている。そして、上記の斜行材を
構成するロッド部材２ｂの一本おきのロッド部材２ｂの
中間部には、それぞれ折り曲げ機構４が設けられてい
る。これらの折り曲げ機構４は、各ロッド部材２ｂの中
間部を直線的に固定できるとともに、この中間部を屈曲
できるように構成されている。
【００１４】以上のようなトラス構造体１は、上記の各
ロッド部材２ａ，２ｂを接続機構３の部分で回動させ、
またロッド部材２ｂを折曲げ機構４の部分で屈曲させる
ことにより、小さい容積に折畳まれ、またロッド部材２
ｂの中間部を直線状に伸展させることにより、図１に示
すような形態のトラス構造体に伸展される。
【００１５】次に、このトラス構造体１を構成する各部
の構造について説明する。上記のロッド部材２ａ，２ｂ
は、たとえば炭素繊維強化樹脂、アルミ合金等で形成さ
れたパイプ１１から構成され、軽量でかつ高い強度およ
び剛性を有している。ロッド部材２ａは、このビーム状
のトラス構造体１の軸方向に沿って配置され、このトラ
ス構造体１の縦通材を構成する。また、これらの縦通材
としてのロッド部材２ａと交差するようにロッド部材２
ｂが配置され、これらはこのトラス構造体１の斜行材を
構成する。なお、この実施例では、これらのロッド部材
２ａ，２ｂはいずれも同じ構造のものである。
【００１６】また、前記の接続機構３は図２ないし図４
に示すように構成されている。たとえば、この接続機構
３は本体４１を備えており、図２に示すように、たとえ
ばこの本体４１に６本のロッド部材２ａ，２ｂの端部が
接続されている。この本体４１は、たとえばアルミ合金
のブロックで形成されている。
【００１７】また、図３および図４には、この本体４１
と一本のロッド部材２ａとの接続構造を示し、他のロッ
ド部材との接続構造も同様である。このロッド部材２ａ
の端部には、取付部材４２が設けられている。そして、
この取付部材４２の先端部には、逆テーパ状すなわち先
端部が拡径した嵌合部４３が形成されている。また、上
記の本体４１には、嵌合孔４７が形成され、この嵌合孔
４７の縁部内周面はテーパ状に形成されている。そし
て、この嵌合孔４７内にはコレットチャック４４が設け
られている。このコレットチャック４４の内周面は、上
記の嵌合部４３に嵌合するような逆テーパ状に形成さ
れ、また周壁部には複数の切欠４８が形成され、このコ
レットチャック４４は比較的弱い弾性力で弾性的に拡径
し、上記の嵌合部４３と嵌合するように構成されてい
る。。
【００１８】また、上記の嵌合部４３の外周を囲んで、
円筒状のロックスリーブ４５が軸方向に摺動自在に設け
られている。そして、このロックスリーブ４５の内周面
はわずかにテーパ状に形成され、この内周面が上記のコ
レットチャック４４の外周面に軸方向に嵌合し、このコ
レットチヤック４４が弾性的に拡径するのを防止するよ
うに構成されている。また、このロックスリーブ４５の
先端部の外周面はテーパ状に形成されている。このロッ
クスリーブ４５は、スプリング４６によってこの嵌合部
４３の先端部に向けて移動するように付勢されている。
【００１９】また、本体４１および上記の嵌合部４３に
は、これらの中心軸線に沿って、それぞれ挿通孔１６，
１７が形成されている。そして、これらの挿通孔１６，
１７には、可撓性の条体、たとえば細いワイヤ１８が挿
通されている。そして、このワイヤ１８の一端部は、上
記の本体４１に取り付けられている。
【００２０】また、上記のロッド部材２ａ，２ｂのパイ
プ１１内には、摺動部材１９が摺動自在に収容されてい
る。そして、上記のワイヤ１８の他端部はこの摺動部材
１９に取り付けられている。また、このロッド部材２
ａ，２ｂのパイプ１１内には、圧縮コイルスプリング２
０が設けられている。そして、このスプリング２０によ
って、上記の摺動部材１９が嵌合部４３から離反するよ
うに付勢されている。したがって、このスプリング２０
によって、上記のワイヤ１８に張力が与えられ、このワ
イヤ１８はこのパイプ１１内に引き込まれるように付勢
されている。
【００２１】このものは、スプリング２０によってワイ
ヤ１８に張力が与えられ、このワイヤの張力によってロ
ッド部材２ａの嵌合部４３が本体４１のコレットチヤッ
ク４４内に引き込まれ、嵌合する。この場合、最初に嵌
合部４３によってコレットチャック４４が弾性的に拡径
されるので、上記のロックスリーブ４５はこのコレット
チャック４４の先端面に当接してスプリング４６を圧縮
させながら後退する。そして、この嵌合部４３がこのコ
レットチヤック４４に完全に嵌合すると、このコレット
チヤック４４が弾性力によって縮径するので、このロッ
クスリーブ４５が前進し、このコレットチャック４４の
外周面に嵌合し、このコレットチャック４４を拡径不能
とする。したがって、このコレットチヤック４４は嵌合
部４３を嵌合した状態で解放不能にロックされる。
【００２２】なお、上記のロック状態において、上記の
嵌合部４３に荷重が作用して上記のコレットチャック４
４を拡径させようとする力が作用した場合に、この力で
ロックスリーブ４５が弾性変形して拡径し、このコレッ
トチャック４４がこのロックスリーブ４５とともに拡径
してしまう可能性があるが、このロックスリーブ４５の
先端部の外周面は上記の嵌合孔４７の内周面に密着嵌合
しているので、このロックスリーブ４５は弾性的に拡径
することがなく、上記のような不具合が防止されてロッ
ク作用が確実となる。
【００２３】また、この接続機構の係合を解放する場合
には、上記のロックスリーブ４５をスプリング４６の付
勢力に抗して後退させることにより、このコレットチヤ
ック４４のロックが解除され、嵌合部４３を容易に引き
抜くことができる。
【００２４】上記のようなトラス構造体１は、図３に示
すように、この接続機構３の係合を解除し、ロッド部材
２ａをスプリング２０の付勢力に抗して引くことによ
り、このロッド部材２ａと本体４１とは可撓性のワイヤ
１８を介して接続された状態となる。この状態では、上
記のロッド部材２ａ，２ｂはこの本体４１に対して任意
の方向に回動自在となり、このロッド部材２ａ，２ｂを
折畳み状態にすることができる。
【００２５】また、このロッド部材２ａ，２ｂを折畳み
状態から解放すると、このロッド部材２ａ，２ｂの端部
は上記のスプリング２０によるワイヤ１８の張力によっ
て本体４１に引き込まれ、上記のように嵌合部４３がコ
レットチャック４４に嵌合し、さらにロックスリーブ４
５でロックされ、このロッド部材２ａ，２ｂがこの本体
４１に対して所定の方向に固定され、伸展状態となる。
なお、宇宙軌道上では、重力がほとんど作用しないの
で、上記のスプリング２０の付勢力だけでこのトラス構
造体を伸展させることが可能である。
【００２６】なお、本発明は上記の実施例には限定され
ない。たとえば、本発明の接続機構は、上記のようなト
ラス構造体のロッド部材の接続機構には限定されず、そ
の他の２つの部材の接続機構として適用できる。
【００２７】たとえば、図５および図６には本発明の第
２の実施例を示し、このものは、本発明の接続機構をた
とえば折り畳み棚装置のステーの屈曲部分に適用したも
のである。
【００２８】すなわち、図中の５０は壁であり、この壁
５０には棚部材５２がヒンジ５１を介して上下に回動自
在に取付けられている。また、この棚部材５２の下面と
上記の壁５０との間には、ステー５３が斜めに配置さ
れ、このステー５３の両端部はヒンジ５４，５５によっ
てこの棚部材５１と壁５０とにそれぞれ回動自在に取付
けられている。
【００２９】そして、このステー５３の中間部には、本
発明の接続機構３が設けられ、この接続機構３の部分で
このステー５３が屈曲可能であり、また直線状に伸展さ
れた状態でロックされるように構成されている。この実
施例の接続機構３は、上記の第１の実施例のものと同様
の構成であり、その詳細な説明は省略する。
【００３０】この第２の実施例の折り畳み棚装置は、図
５に示すように上記の接続機構３によってステー５３を
直線状にロックした状態にすることにより、このステー
５３によって上記の棚部材５１が略水平の状態に支持さ
れる。
【００３１】また、この棚部材５１を折り畳む場合に
は、上記の接続機構３のロックを解除し、この部分から
ステー５３を図６に示すように屈曲させ、棚部材５１を
下方に回動して折り畳む。なお、この場合、この接続機
構３の部分はワイヤ１８で連結されているので、このス
テー５３がこの接続機構３の部分で分離することはな
い。また、この棚部材５１を再び展開する場合には、こ
の棚部材５１を上方に回動させ、ステー５３を直線状態
にすれば、ワイヤ１８の張力によってこの接続機構３は
自動的に嵌合し、ロックされる。
【００３２】さらに、図７には本発明の第３の実施例を
示す。このものは、折り畳み形のステッキに本発明の接
続機構を適用したものである。このステッキは、上部分
６１と下部分６２の二つの部分に折り畳みまたは分割可
能なもので、上部分６１の東部には握り６０が設けられ
ている。
【００３３】そして、この上部分６１と下部分６２と
は、本発明の接続機構３によって接続されている。な
お、この接続機構３は、前述した第１の実施例と同様な
構成のもので、その詳細な説明は省略する。このもの
は、この接続機構３のロックを解除し、この部分で上部
分６１と下部分６２を折り畳むことができる。
【００３４】なお、このようなステッキにおいて、上部
分６１と下部分６２を完全に分離するような場合には、
この接続機構３のワイヤを省略することができる。
【００３５】
【発明の効果】上述の如く本発明は、コレットチャック
がロックスリーブによって拡径不能にロックされるの
で、このコレットチャックが嵌合部との嵌合に際して拡
径する場合の弾性力は必要最小限の小さい弾性力のもの
でよい。したがって、嵌合部とコレットチャックの嵌合
に要する力は小さくてもよい。また、ロックスリーブは
このコレットチャックが嵌合部に完全に嵌合してからコ
レットチヤックに嵌合するので、このロックスリーブを
付勢するスプリングの付勢力も小さくてよい。よって、
小さな力でこれら第１の部材と第２の部材を確実に嵌合
させ、かつ確実にロックすることができ、信頼性が高
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例のビーム状のトラス構造体の斜視
図。
【図２】接続機構の部分を拡大して示す斜視図。
【図３】解放状態の接続機構の部分を一部断面で示す斜
視図。
【図４】係合状態の接続機構の部分を一部断面で示す斜
視図。
【図５】第２の実施例の折り畳み棚装置の側面図。
【図６】第２の実施例の折り畳み棚装置の側面図。
【図７】第３の実施例の折り畳みステッキの側面図。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ…ロッド部材 ３…接続機構 ４１…本体 ４３…嵌合部 ４４…コレットチヤック ４５…ロックスリーブ ４６…スプリング

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の部材と第２の部材を着脱自在に接
    続するための機構であって、 上記の第１の部材または第２の部材の一方の部材に突設
    された逆テーパ状の嵌合部と、上記の第１の部材または
    第２の部材の他方の部材に設けられたコレットチャック
    を備え、このコレットチャックはその内周面が上記の嵌
    合部と嵌合するように逆テーパ状に形成されているとと
    もにその周壁部に切欠が形成されて弾性的に拡径が可能
    なものであり、また上記の嵌合部の外周を囲んで軸方向
    に摺動自在に設けられた円筒状のロックスリーブを備
    え、このロックスリーブの内周面は上記のコレットチャ
    ックの外周面に嵌合するように形成され、またこのロッ
    クスリーブを嵌合部の先端側に向かって付勢するスプリ
    ングを備えたことを特徴とする接続機構。
  2. 【請求項２】 前記の第１または第２の部材の他方の部
    材には嵌合孔が形成されており、前記のコレットチャッ
    クはこの嵌合孔内に設けられており、また前記のロック
    スリーブは上記のコレットチャックの外周面に嵌合した
    状態において、その外周面が上記の嵌合孔の内周面に嵌
    合するものであることを特徴とする接続機構。
JP5096786A 1993-03-31 1993-03-31 接続機構 Pending JPH06288405A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5096786A JPH06288405A (ja) 1993-03-31 1993-03-31 接続機構
US08/106,821 US5431508A (en) 1993-03-31 1993-08-16 Connecting mechanism for detachably connecting two members together
EP93119768A EP0618375B1 (en) 1993-03-31 1993-12-08 Connecting mechanism for detachably connecting two members together
DE69320940T DE69320940T2 (de) 1993-03-31 1993-12-08 Verbindungsvorrichtung für die lösbare Verbindung von zwei Elementen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5096786A JPH06288405A (ja) 1993-03-31 1993-03-31 接続機構

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