JPH07133804A - Cylinder control device for construction machine - Google Patents
Cylinder control device for construction machineInfo
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- JPH07133804A JPH07133804A JP28088893A JP28088893A JPH07133804A JP H07133804 A JPH07133804 A JP H07133804A JP 28088893 A JP28088893 A JP 28088893A JP 28088893 A JP28088893 A JP 28088893A JP H07133804 A JPH07133804 A JP H07133804A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、油圧制御弁を介して、
油圧シリンダのボトム側あるいはロッド側に選択的に油
圧を供給することにより、フロント作業機のブームを駆
動する建設機械のシリンダ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, through a hydraulic control valve,
The present invention relates to a cylinder control device for a construction machine that drives a boom of a front working machine by selectively supplying hydraulic pressure to the bottom side or rod side of a hydraulic cylinder.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、フロント作業機のブームを油圧シ
リンダで駆動する建設機械として、例えば、図3に示す
ような油圧ショベルが広く使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a hydraulic excavator as shown in FIG. 3 has been widely used as a construction machine for driving a boom of a front working machine by a hydraulic cylinder.
【0003】この油圧ショベルでは、切換レバー8を有
する油圧制御弁10をA側に切換えると、ポンプ12に
より油圧シリンダ11のボトム側ライン14に圧油が送
られ、ロッド側ライン16の油はタンクに戻るため、ボ
トム側の圧力が高くなり、ピストン17を押し上げるの
で、ブーム18は上昇する。In this hydraulic excavator, when the hydraulic control valve 10 having the switching lever 8 is switched to the A side, pressure oil is sent to the bottom side line 14 of the hydraulic cylinder 11 by the pump 12, and the oil in the rod side line 16 is stored in the tank. Then, the pressure on the bottom side increases and pushes up the piston 17, so that the boom 18 rises.
【0004】又、制御弁10をB側に切換えると、ポン
プ12により、ロッド側ライン16に圧油が送られ、ボ
トム側ライン14の油はタンクに戻るため、ロッド側の
圧力が高くなり、ピストン17を押し下げ、ブーム18
は下降する。Further, when the control valve 10 is switched to the B side, pressure oil is sent to the rod side line 16 by the pump 12, and the oil in the bottom side line 14 returns to the tank, so that the pressure on the rod side increases. Push down on the piston 17 and boom 18
Goes down.
【0005】なお、図3に示した状態では、制御弁10
は中立状態にあり、油圧の移動が阻止されるため、ブー
ム18はその位置のまま固定されている。In the state shown in FIG. 3, the control valve 10
Is in a neutral state and the movement of hydraulic pressure is blocked, so that the boom 18 is fixed in that position.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような、油圧シリンダでブームを駆動する油圧ショベ
ル等の建設機械においては、作業能率の向上を目指して
シリンダの作動速度を上げていくと、作動停止後、フロ
ント作業機の慣性や作動油の圧縮性等のためにシリンダ
が僅かに伸縮を繰り返し、そのためフロント作業機の先
端を位置決めするような作業ではその能率が妨げられる
と共に、作業者の乗りごこちが悪化するという不具合が
起こる。従来は、フロント作業機を駆動する各油圧シリ
ンダの作動速度がそれ程速くなかったため、作動停止時
の慣性力があまり大きくならず、前記不具合は目立た
ず、特にこれに対応した技術はなかった。However, in the construction machine such as the hydraulic excavator which drives the boom by the hydraulic cylinder as described above, when the operating speed of the cylinder is increased in order to improve the work efficiency, the operation is performed. After the stop, the cylinder slightly expands and contracts due to the inertia of the front work machine and the compressibility of hydraulic oil, which hinders the efficiency of operations such as positioning the tip of the front work machine, and There is a problem that the agility becomes worse. Conventionally, since the operating speed of each hydraulic cylinder that drives the front working machine has not been so high, the inertial force when the operation is stopped is not so large, and the above-mentioned inconvenience is not conspicuous.
【0007】ところが、近年、油圧ショベル等の建設機
械は、作業能率の向上を目指して、シリンダの作動速度
を向上させる傾向にある。そのため、特に慣性の大きい
ブームを駆動するシリンダがその作動停止後、伸縮を繰
り返す現象が顕著になってきた。However, in recent years, construction machines such as hydraulic excavators tend to improve the operating speed of cylinders in order to improve work efficiency. Therefore, a phenomenon in which a cylinder that drives a boom having a large inertia repeats expansion and contraction after its operation is stopped has become remarkable.
【0008】この現象の発生原因を以下、図4を参照し
ながら詳しく説明する。The cause of this phenomenon will be described in detail below with reference to FIG.
【0009】図4は、ブーム下げ停止時における、ブー
ム先端の変位、ボトム側圧力、ロッド側圧力の時間経過
に伴う変化を示したグラフである。FIG. 4 is a graph showing changes in displacement of the boom tip, bottom pressure, and rod pressure with the passage of time when the boom is stopped to be lowered.
【0010】操作中立状態(図4の)においては、油
圧シリンダのロッド側(以下単にロッド側と称する)は
無負荷状態となり、油圧シリンダのボトム側(以下単に
ボトム側と称する)は、ブームの保持圧が作用してい
る。In the operation neutral state (FIG. 4), the rod side of the hydraulic cylinder (hereinafter simply referred to as the rod side) is in an unloaded state, and the bottom side of the hydraulic cylinder (hereinafter simply referred to as the bottom side) is at the boom side. Holding pressure is working.
【0011】又、定常状態でのブーム下げ操作時(図4
の)においては、該ブームの自重落下状態のため、ロ
ッド側は、ほぼ無負荷状態となり、ボトム側は落下速度
制御圧が作用している。Further, during boom lowering operation in a steady state (see FIG.
In (1), since the boom is dropped by its own weight, the rod side is in an almost unloaded state, and the bottom side is under the fall speed control pressure.
【0012】更に、操作停止時(図4の)において
は、操作量を中立に戻す過程においてブームは、その慣
性力により更に降下しようとする。このとき、ブームの
動きを止める十分な力(圧力)がボトム側にないため、
該ボトム側の容積が減少し、ブームは更に降下する。こ
れに伴い、次に示す、油圧容器の容積変化に伴う容器内
の圧力変化を示す式(1)により明らかなように、ボト
ム側の圧力が増加する。Further, when the operation is stopped (in FIG. 4), the boom tends to further descend due to its inertial force in the process of returning the operation amount to neutral. At this time, because there is not enough force (pressure) to stop the movement of the boom on the bottom side,
The volume on the bottom side decreases and the boom further descends. Along with this, the pressure on the bottom side increases, as is clear from the following equation (1) showing the pressure change in the container due to the change in the volume of the hydraulic container.
【0013】又、同じく、(1)式より明らかなよう
に、ロッド側は容積が増加し圧力が減少する(但し、操
作停止直後は、もともと無負荷状態である)。Similarly, as is apparent from the equation (1), the volume increases and the pressure decreases on the rod side (however, immediately after the operation is stopped, the load is originally unloaded).
【0014】ΔP=−ΔV/(β×V) …(1) ΔP:圧力変化量 β :圧縮率 V :容器の容積 ΔV:容積変化量ΔP = −ΔV / (β × V) (1) ΔP: pressure change amount β: compression rate V: container volume ΔV: volume change amount
【0015】なお、作動油の圧縮率βは、理論上、圧力
とは無関係に一定値で、小さな値であるが、実際は、作
動油中に僅かながら気泡が混入し、理論値よりも大きな
値となる。The compression ratio β of the hydraulic oil is theoretically a constant and small value irrespective of the pressure, but in reality, a small amount of air bubbles are mixed in the hydraulic oil, which is larger than the theoretical value. Becomes
【0016】ボトム側の圧力(力)がブームの慣性力と
等しくなると、ブームの動きは一旦止まる。ブームが一
旦止まった状態(図4の)において、ボトム側には保
持圧以上の圧力が蓄圧されているので、この圧力(力)
により、該ブームは上昇しようとするが、このとき、ロ
ッド側に、その動きを止める力(圧力)がないため、ブ
ームは今度は上昇を開始する。これに伴い、ボトム側は
容積が増加し、圧力は減少する((1)式参照)。When the pressure (force) on the bottom side becomes equal to the inertial force of the boom, the movement of the boom stops once. With the boom temporarily stopped (Fig. 4), the pressure above the holding pressure is accumulated on the bottom side, so this pressure (force)
As a result, the boom tries to move up, but at this time, since there is no force (pressure) to stop the movement on the rod side, the boom starts to move up this time. Along with this, the volume on the bottom side increases and the pressure decreases (see equation (1)).
【0017】この圧力が中立時の保持圧まで低下して
も、ブームは、その慣性力で更に上昇し、ボトム側の圧
力は更に低下する。又、このときロッド側は逆に容積が
減少し、圧力が増加する((1)式参照)。この圧力
(力)がブームの慣性力と等しくなると、その動きは一
旦止まる。Even if this pressure drops to the holding pressure at the time of neutrality, the boom further rises due to its inertial force, and the bottom side pressure drops further. At this time, on the contrary, the volume on the rod side decreases, and the pressure increases (see formula (1)). When the pressure (force) becomes equal to the inertial force of the boom, the movement stops once.
【0018】ブームが再度一旦止まった状態(図4の
)では、ボトム側の圧力が保持圧以下になっているの
で、ブームは降下する。これに伴い、ボトム側の圧力が
中立時の保持圧まで上昇するが、ブームは、その慣性力
により更に降下する。In the state where the boom is once again stopped (in FIG. 4), the pressure on the bottom side is lower than the holding pressure, so the boom descends. Along with this, the pressure on the bottom side rises to the holding pressure in the neutral state, but the boom further falls due to its inertial force.
【0019】以下、上に述べた図4の、、の状態
を繰り返し、シリンダは伸縮を繰り返しながらエネルギ
・ロスに伴って収束する。Hereinafter, the above-mentioned states of and of FIG. 4 are repeated, and the cylinder converges with energy loss while repeatedly expanding and contracting.
【0020】なお、ブーム上げ操作停止後も同様の現象
でシリンダは、収束するまで伸縮を繰り返す。Even after the boom raising operation is stopped, the cylinder repeatedly expands and contracts by the same phenomenon until it converges.
【0021】従って、作業能率の向上のために、なるべ
く早く、このシリンダの伸縮を収束させる必要が生じて
きた。Therefore, in order to improve work efficiency, it has become necessary to converge the expansion and contraction of the cylinder as soon as possible.
【0022】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、操作停止後のシリンダの伸縮を素早
く収束させることができる、建設機械のシリンダ制御装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a cylinder control device for a construction machine capable of quickly converging the expansion and contraction of the cylinder after the operation is stopped. .
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】本発明は、油圧制御弁を
介して、油圧シリンダのボトム側あるいはロッド側に選
択的に油圧を供給することにより、フロント作業機のブ
ームを駆動する建設機械のシリンダ制御装置において、
前記ロッド側の油圧ラインからタンクに連通する油圧ラ
インを分岐すると共に、該分岐した油圧ラインの途中
に、ボトム側の油圧をパイロット油圧として切換わる切
換弁を設け、この切換弁により、ボトム側が所定圧力以
下のとき以外は、ロッド側がタンクに連通し得るように
したことにより、前記目的を達成したものである。The present invention relates to a construction machine for driving a boom of a front working machine by selectively supplying hydraulic pressure to the bottom side or rod side of a hydraulic cylinder via a hydraulic control valve. In the cylinder controller,
A hydraulic line that communicates with the tank is branched from the hydraulic line on the rod side, and a switching valve that switches the hydraulic pressure on the bottom side as a pilot hydraulic pressure is provided in the branched hydraulic line. The above object is achieved by making the rod side communicate with the tank except when the pressure is not more than the pressure.
【0024】[0024]
【作用】本発明によれば、ロッド側の油圧ラインからタ
ンクに連通する油圧ラインを分岐させ、この分岐した油
圧ラインの途中に切換弁を設けた。この切換弁にはボト
ム側の油圧がパイロット油圧として入力され、ボトム側
の油圧が所定値以下のとき以外は、ロッド側がタンクに
連通し得るようにした。According to the present invention, the hydraulic line communicating with the tank is branched from the hydraulic line on the rod side, and the switching valve is provided in the middle of the branched hydraulic line. The hydraulic pressure on the bottom side is input to this switching valve as a pilot hydraulic pressure, and the rod side can communicate with the tank except when the hydraulic pressure on the bottom side is below a predetermined value.
【0025】これにより、例えばブームを地面に強く押
付けて本体を持上げる(ジャッキアップする)ときのよ
うに、ロッド側に積極的に高圧が必要とされるとき、即
ちボトム側の油圧を所定値以下とするようなときには、
従来と同様にロッド側に高圧を発生させることができ、
且つ、それ以外の通常運転時、即ちボトム側に高圧を発
生させるようなときには、ロッド側はタンクに連通され
るため、たとえブームが振動してもロッド側に該振動に
よる高圧が発生することがなくなり、ブームは(振動時
には)自重のみによって下がるだけとなり、従来のよう
に振動が長く繰返されるのが効果的に抑制される。Thus, when a high pressure is positively required on the rod side, that is, when the main body is lifted (jacked up) by strongly pressing the boom against the ground, that is, the hydraulic pressure on the bottom side is set to a predetermined value. When you do the following,
High pressure can be generated on the rod side as in the past,
In addition, during other normal operation, that is, when high pressure is generated on the bottom side, the rod side communicates with the tank, so even if the boom vibrates, high pressure may be generated on the rod side due to the vibration. The boom is lowered only by its own weight (when vibrating), and the long repetition of vibration as in the conventional case is effectively suppressed.
【0026】又、本発明は、ロッド側の油圧の切換をボ
トム側の油圧をパイロット油圧とする切換弁によって実
現しているため、極めて低コストでしかも確実に切換が
できる。Further, according to the present invention, since the switching of the hydraulic pressure on the rod side is realized by the switching valve using the hydraulic pressure on the bottom side as the pilot hydraulic pressure, the switching can be performed reliably at an extremely low cost.
【0027】[0027]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0028】図1は、本発明の実施例に係るフロント作
業機(油圧ショベル)の構成を示す油圧回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing the construction of a front working machine (hydraulic shovel) according to an embodiment of the present invention.
【0029】図1において、符号10は切換レバー8を
含む油圧制御弁、11は油圧シリンダ、12はポンプ、
14はボトム側ライン、16はロッド側ライン、17は
ピストン、18はブームであり、これらの基本構成につ
いては、既に説明した従来の油圧ショベルの構成と特に
異なるところはない。In FIG. 1, reference numeral 10 is a hydraulic control valve including a switching lever 8, 11 is a hydraulic cylinder, 12 is a pump,
Reference numeral 14 is a bottom side line, 16 is a rod side line, 17 is a piston, and 18 is a boom. The basic configuration of these is not particularly different from the configuration of the conventional hydraulic excavator already described.
【0030】これに対し、符号50がロッド側の油圧ラ
イン16から分岐してタンク52に連結された油圧ライ
ン、54がこの油圧ライン50の途中に設けられた切換
弁であり、本発明実施のために設けられたものである。On the other hand, reference numeral 50 is a hydraulic line branched from the hydraulic line 16 on the rod side and connected to the tank 52, and 54 is a switching valve provided in the middle of the hydraulic line 50. It is provided for this purpose.
【0031】この切換弁54は、基本的には2位置切換
弁である。この切換弁54のポート65にはボトム側ラ
イン14の油圧Pb がパイロット油圧として入力され、
これとばね58の付勢力とのバランスにより、油圧ライ
ン50のタンク52に対する連通・遮断状態が切換えら
れる。The switching valve 54 is basically a two-position switching valve. The hydraulic pressure Pb of the bottom side line 14 is input to the port 65 of the switching valve 54 as the pilot hydraulic pressure,
By the balance between this and the urging force of the spring 58, the communication / disconnection state of the hydraulic line 50 with respect to the tank 52 is switched.
【0032】次にこの実施例の装置の作用を、加えられ
た構成部分に着目して説明すると、切換弁54の存在に
より、ロッド側の油圧ライン16は、ジャッキアップ動
作時のようにボトム側ライン14の油圧が所定値以下と
なるようなときのほかは(切換弁54が図のA側に位置
するため)タンク52と連通されるようになる。Next, the operation of the device of this embodiment will be described by focusing on the added components. Due to the presence of the switching valve 54, the hydraulic line 16 on the rod side is located on the bottom side as in the jack-up operation. Except when the hydraulic pressure in the line 14 is below a predetermined value (because the switching valve 54 is located on the side A in the drawing), the tank 52 is communicated.
【0033】従って、通常運転時においてはブーム18
を押し上げるべくボトム側ライン14には高圧が発生し
ているため、たとえシリンダ11が振動した場合であっ
ても、それによってロッド側の油圧ライン16に高圧が
発生することはなくなる。そのため、従来ならばブーム
の自重にプラスしてロッド側の高油圧がブームを強く押
し下げるが故になかなか減衰しなかった振動がより早く
減衰できるようになる。Therefore, during normal operation, the boom 18
Since high pressure is generated in the bottom side line 14 in order to push up, the high pressure is not generated in the rod side hydraulic line 16 even if the cylinder 11 vibrates. For this reason, vibration that could not be easily damped due to the fact that the high hydraulic pressure on the rod side strongly pushes down the boom in addition to the boom's own weight can be damped more quickly.
【0034】一方、この実施例によれば、例えばジャッ
キアップ動作時のようにロッド側に積極的に高圧を発生
させる場合には、ボトム側ライン14はその油圧が所定
値以下とされるため、切換弁54が図のB側に位置する
ことになる。従ってロッド側ライン16の油圧を支障な
く上昇させることができる。On the other hand, according to this embodiment, when the high pressure is positively generated on the rod side, for example, during the jack-up operation, the hydraulic pressure of the bottom side line 14 is set to a predetermined value or less. The switching valve 54 is located on the B side in the figure. Therefore, the oil pressure of the rod side line 16 can be raised without any trouble.
【0035】この実施例によれば、従来装置に分岐ライ
ン50と切換弁54を付加するだけの設計変更を施せば
よいため、極めて低コストで上記作用を得ることができ
る。According to this embodiment, it is sufficient to modify the design of the conventional device by adding the branch line 50 and the switching valve 54, so that the above operation can be obtained at an extremely low cost.
【0036】図2は、上記実施例に係る装置を用いてフ
ロント作業機の先端を変位させたときのボトム側圧力と
ロッド側圧力との変化を示している。FIG. 2 shows changes in bottom side pressure and rod side pressure when the tip of the front working machine is displaced using the apparatus according to the above-mentioned embodiment.
【0037】図2及び図4の比較から明らかなように、
従来に比べ操業停止後のシリンダの伸縮をすばやく収束
させることができる。As is clear from the comparison of FIGS. 2 and 4,
The expansion and contraction of the cylinder after the operation is stopped can be converged more quickly than before.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上、説明した通り、本発明によれば、
作業速度が速い場合であっても操作停止後のシリンダの
伸縮を素早く収束させることができ、その結果フロント
作業機のブーム先端の位置決め等も簡単にでき、作業能
率の向上が達成できるという優れた効果を、極めて低コ
ストで済む設計変更で得ることができる。As described above, according to the present invention,
Even when the work speed is fast, the expansion and contraction of the cylinder after operation is stopped can be quickly converged, and as a result, the boom tip of the front working machine can be easily positioned, and the work efficiency can be improved. The effect can be obtained with a design change that requires extremely low cost.
【0039】又、運転中のフロント作業機全体の振動発
生を抑制できるので、作業機の可動部等の耐久性向上が
図れ、作業者の乗りごこちも向上できる。Further, since it is possible to suppress the generation of vibration of the entire front working machine during operation, it is possible to improve the durability of the movable part of the working machine and the riding comfort of the worker.
【図1】本発明の実施例の構成を示す油圧回路図FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】上記実施例の効果を示す、フロント作業機先端
の変位、ボトム側圧力、ロッド側圧力の時間変化を示す
線図FIG. 2 is a diagram showing displacement of the front working machine tip, bottom side pressure, and rod side pressure with time, showing the effects of the above-described embodiment.
【図3】従来の、建設機械の構成を示す油圧回路図FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration of a conventional construction machine.
【図4】従来の問題点を示す、ブーム先端の変位、ボト
ム側圧力、ロッド側圧力の時間変化を示す線図FIG. 4 is a diagram showing displacement of the boom tip, bottom side pressure, and rod side pressure over time, showing the conventional problems.
8…切換レバー 10…油圧制御弁 11…油圧シリンダ 12…ポンプ 14…ボトム側ライン 15…タンク 16…ロッド側ライン 18…フロント作業機(ブーム) 50…分岐油圧ライン 52…タンク 54…切換弁 65…入力ポート 8 ... Switching lever 10 ... Hydraulic control valve 11 ... Hydraulic cylinder 12 ... Pump 14 ... Bottom line 15 ... Tank 16 ... Rod side line 18 ... Front working machine (boom) 50 ... Branch hydraulic line 52 ... Tank 54 ... Switching valve 65 … Input port
Claims (1)
ム側あるいはロッド側に選択的に油圧を供給することに
より、フロント作業機のブームを駆動する建設機械のシ
リンダ制御装置において、 前記ロッド側の油圧ラインからタンクに連通する油圧ラ
インを分岐すると共に、 該分岐した油圧ラインの途中に、ボトム側の油圧をパイ
ロット油圧として切換わる切換弁を設け、 この切換弁により、ボトム側が所定圧力以下のとき以外
は、ロッド側がタンクに連通し得るようにしたことを特
徴とする建設機械のシリンダ制御装置。1. A cylinder control device for a construction machine for driving a boom of a front working machine by selectively supplying a hydraulic pressure to a bottom side or a rod side of a hydraulic cylinder via a hydraulic control valve, wherein the rod side is provided. The hydraulic line that communicates with the tank is branched from this hydraulic line, and a switching valve that switches the hydraulic pressure on the bottom side as pilot hydraulic pressure is provided in the middle of the branched hydraulic line. A cylinder control device for a construction machine, characterized in that the rod side can communicate with the tank except when.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28088893A JP2644177B2 (en) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | Cylinder control device for construction machinery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP28088893A JP2644177B2 (en) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | Cylinder control device for construction machinery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07133804A true JPH07133804A (en) | 1995-05-23 |
JP2644177B2 JP2644177B2 (en) | 1997-08-25 |
Family
ID=17631347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP28088893A Expired - Lifetime JP2644177B2 (en) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | Cylinder control device for construction machinery |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2644177B2 (en) |
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JP2010112559A (en) * | 2009-12-25 | 2010-05-20 | Yanmar Co Ltd | Direction selector valve for working vehicle |
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1993
- 1993-11-10 JP JP28088893A patent/JP2644177B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2644177B2 (en) | 1997-08-25 |
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