JPH07205899A - 宇宙用機械要素密封装置 - Google Patents
宇宙用機械要素密封装置Info
- Publication number
- JPH07205899A JPH07205899A JP194394A JP194394A JPH07205899A JP H07205899 A JPH07205899 A JP H07205899A JP 194394 A JP194394 A JP 194394A JP 194394 A JP194394 A JP 194394A JP H07205899 A JPH07205899 A JP H07205899A
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- Japan
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- solid lubricant
- casing
- powder
- gears
- gear
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Classifications
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/041—Coatings or solid lubricants, e.g. antiseize layers or pastes
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0493—Gearings with spur or bevel gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】互いに噛み合う歯車1,2をケーシング5で密
閉し、その中に二硫化モリブデン等の固体潤滑剤の粉末
10を封入し、無重力状態のケーシング5内に浮遊させ
て歯車の噛み合い部に固体潤滑剤を供給する。 【効果】摩耗により潤滑剤が失われた歯車の歯面に、浮
遊している固体潤滑剤の粉末を供給することができ、歯
車の摩耗を抑え長期間にわたり安定した潤滑状態を保つ
ことができる。
閉し、その中に二硫化モリブデン等の固体潤滑剤の粉末
10を封入し、無重力状態のケーシング5内に浮遊させ
て歯車の噛み合い部に固体潤滑剤を供給する。 【効果】摩耗により潤滑剤が失われた歯車の歯面に、浮
遊している固体潤滑剤の粉末を供給することができ、歯
車の摩耗を抑え長期間にわたり安定した潤滑状態を保つ
ことができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、宇宙空間で使用する機
械要素密封装置に関する。
械要素密封装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術は、例えば、特開平4−24465
3 号公報にあるように、歯車の歯の噛み合い部を合金工
具鋼で形成し、これにリン酸マンガン下地処理層と二硫
化モリブデンの固体潤滑膜を形成し、リン酸マンガン下
地処理層による固体潤滑膜の付着強度を強化すること
で、真空環境下での長寿命化を図ったものである。ま
た、特開平3−51569号公報にあるように、潤滑油をしみ
こませたアイドラーギアを歯車に押しつけて潤滑油を供
給し、真空中で潤滑油の蒸発を抑えつつ長寿命化を図っ
たものである。
3 号公報にあるように、歯車の歯の噛み合い部を合金工
具鋼で形成し、これにリン酸マンガン下地処理層と二硫
化モリブデンの固体潤滑膜を形成し、リン酸マンガン下
地処理層による固体潤滑膜の付着強度を強化すること
で、真空環境下での長寿命化を図ったものである。ま
た、特開平3−51569号公報にあるように、潤滑油をしみ
こませたアイドラーギアを歯車に押しつけて潤滑油を供
給し、真空中で潤滑油の蒸発を抑えつつ長寿命化を図っ
たものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、固体
潤滑剤をいかに長くもたせるかという点に着目したもの
であるが、歯面の固体潤滑剤はいずれ摩耗し無くなって
しまうため限界があった。また、真空中で潤滑油を使用
することは、必ず潤滑油の蒸発を伴うため、周囲の汚染
という点で問題となる。
潤滑剤をいかに長くもたせるかという点に着目したもの
であるが、歯面の固体潤滑剤はいずれ摩耗し無くなって
しまうため限界があった。また、真空中で潤滑油を使用
することは、必ず潤滑油の蒸発を伴うため、周囲の汚染
という点で問題となる。
【0004】本発明の目的は、周囲を汚染することなく
摩耗して減少した固体潤滑剤を簡単に補給できる構造を
持つ宇宙用機械要素装置を提供することにある。
摩耗して減少した固体潤滑剤を簡単に補給できる構造を
持つ宇宙用機械要素装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するために、機械要素をケーシング及びシールあるい
はフィルタで密閉したものである。また、本発明は、前
記ケーシングの中に二硫化モリブデン等の固体潤滑剤の
粉末を封入した。
決するために、機械要素をケーシング及びシールあるい
はフィルタで密閉したものである。また、本発明は、前
記ケーシングの中に二硫化モリブデン等の固体潤滑剤の
粉末を封入した。
【0006】
【作用】本発明によれば、機械要素として歯車を例にと
ると、互いに噛み合う歯車対をケーシング及びシールあ
るいはフィルタで密閉すれば、宇宙空間では無重力のた
め、摩耗により発生した固体潤滑剤の摩耗分は、ケーシ
ング内に浮遊する。あるいはケーシング内に二硫化モリ
ブデン等の固体潤滑剤の粉末を封入すると、無重力のた
め固体潤滑剤の粉末はケーシング内に浮遊する。この結
果、歯車の噛み合い部の近傍にも固体潤滑剤の粉末が浮
遊することになるため、浮遊する固体潤滑剤の粉末が、
歯車の回転とともに自動的に歯車の噛み合い部に取り込
まれ、歯車は長期間にわたり安定した潤滑作用を得るこ
とができる。
ると、互いに噛み合う歯車対をケーシング及びシールあ
るいはフィルタで密閉すれば、宇宙空間では無重力のた
め、摩耗により発生した固体潤滑剤の摩耗分は、ケーシ
ング内に浮遊する。あるいはケーシング内に二硫化モリ
ブデン等の固体潤滑剤の粉末を封入すると、無重力のた
め固体潤滑剤の粉末はケーシング内に浮遊する。この結
果、歯車の噛み合い部の近傍にも固体潤滑剤の粉末が浮
遊することになるため、浮遊する固体潤滑剤の粉末が、
歯車の回転とともに自動的に歯車の噛み合い部に取り込
まれ、歯車は長期間にわたり安定した潤滑作用を得るこ
とができる。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例を図1を用いて説明する。
本実施例は機械要素が歯車で、歯車が一組の場合の歯車
装置の例である。歯車1,2は、噛み合い部に二硫化モ
リブデンの固体潤滑膜を施した歯車であり、回転自由に
支持された回転軸3,4に固定され互いに噛み合ってい
る。歯車1,2の周囲をケーシング5で覆い、ケーシン
グ5の中には固体潤滑剤の粉末10を封入し、回転軸
3,4とケーシング5との間は固体潤滑剤の粉末10が
外に飛散しないようにシール部6,7,8,9を設けて
いる。本シール部6,7,8,9は、地上の大気圧から
宇宙空間の真空状態に移行する際、ケーシング5内の大
気が抜けるようなシールか、または、磁性流体を用いて
完全に密封するシール形式のものでもよい。本実施例の
歯車装置を宇宙空間で使用すると、ケーシング5内の固
体潤滑剤の粉末10は無重力のためケーシング5内に浮
遊し、歯車1,2が回転すると浮遊している固体潤滑剤
の粉末10は、歯車1,2の噛み合い面に入り込み潤滑
剤として働く。従って、歯車1,2は常に浮遊する固体
潤滑剤の粉末10により潤滑され、潤滑剤が途切れるこ
となく供給されるため、長期間にわたり安定した潤滑状
態を保つことができる。
本実施例は機械要素が歯車で、歯車が一組の場合の歯車
装置の例である。歯車1,2は、噛み合い部に二硫化モ
リブデンの固体潤滑膜を施した歯車であり、回転自由に
支持された回転軸3,4に固定され互いに噛み合ってい
る。歯車1,2の周囲をケーシング5で覆い、ケーシン
グ5の中には固体潤滑剤の粉末10を封入し、回転軸
3,4とケーシング5との間は固体潤滑剤の粉末10が
外に飛散しないようにシール部6,7,8,9を設けて
いる。本シール部6,7,8,9は、地上の大気圧から
宇宙空間の真空状態に移行する際、ケーシング5内の大
気が抜けるようなシールか、または、磁性流体を用いて
完全に密封するシール形式のものでもよい。本実施例の
歯車装置を宇宙空間で使用すると、ケーシング5内の固
体潤滑剤の粉末10は無重力のためケーシング5内に浮
遊し、歯車1,2が回転すると浮遊している固体潤滑剤
の粉末10は、歯車1,2の噛み合い面に入り込み潤滑
剤として働く。従って、歯車1,2は常に浮遊する固体
潤滑剤の粉末10により潤滑され、潤滑剤が途切れるこ
となく供給されるため、長期間にわたり安定した潤滑状
態を保つことができる。
【0008】図2は図1のAA断面図である。図1,図
2において、歯車1,2とケーシング5とのすき間は、
固体潤滑剤の粉末10がケーシング5内で自由に循環で
きる程度の大きさとするとともに、ケーシング5の形状
を歯車に沿うような形状とすることで歯車1,2の噛み
合い面に固体潤滑剤の粉末10が入り込みやすくした例
である。
2において、歯車1,2とケーシング5とのすき間は、
固体潤滑剤の粉末10がケーシング5内で自由に循環で
きる程度の大きさとするとともに、ケーシング5の形状
を歯車に沿うような形状とすることで歯車1,2の噛み
合い面に固体潤滑剤の粉末10が入り込みやすくした例
である。
【0009】図3は、図1のケーシング5の形状を変え
た場合のAA断面図である。本実施例の場合は、ケーシ
ングの形状を簡単にし、安価に製作できるようにした例
である。また、本実施例では、はじめは固体潤滑剤の被
膜15が潤滑に寄与し、その後は主に浮遊する固体潤滑
剤の粉末10が潤滑に寄与することになる。
た場合のAA断面図である。本実施例の場合は、ケーシ
ングの形状を簡単にし、安価に製作できるようにした例
である。また、本実施例では、はじめは固体潤滑剤の被
膜15が潤滑に寄与し、その後は主に浮遊する固体潤滑
剤の粉末10が潤滑に寄与することになる。
【0010】図4は、図3の例に固体潤滑剤の粉末10
の案内部13,14を設けた実施例である。歯車1,2
が回転した場合、固体潤滑剤の粉末10も歯車1,2に
より歯車1,2の回転方向に移動する。この時、歯車
1,2の噛み合い部付近に移動した固体潤滑剤の粉末1
0は、案内部13,14により歯車1,2の噛み合い部
に案内され、より確実に潤滑剤を供給することができ
る。
の案内部13,14を設けた実施例である。歯車1,2
が回転した場合、固体潤滑剤の粉末10も歯車1,2に
より歯車1,2の回転方向に移動する。この時、歯車
1,2の噛み合い部付近に移動した固体潤滑剤の粉末1
0は、案内部13,14により歯車1,2の噛み合い部
に案内され、より確実に潤滑剤を供給することができ
る。
【0011】図5は、歯車のケーシングを利用して固体
潤滑剤の粉末を封入した実施例である。歯車20,21
は、ケーシング41,42に軸受押え37,38,3
9,40で固定された支持軸受33,34,35,36
により回転自由に支持された、回転軸22,23に固定
されている。歯車20,21とケーシング41,42と
のすき間は、固体潤滑剤の粉末10が、歯車20,21
とケーシング41,42との間で自由に循環できる程度
の大きさであり、そのすき間には固体潤滑剤の粉末10
が封入してある。また、回転軸22,23とケーシング
41,42との間には封入してある固体潤滑剤の粉末1
0が外部に飛散しないように、シール25,26,2
7,28,29,30,31,32が設けられている。
本実施例の歯車装置を宇宙空間で使用すると、固体潤滑
剤の粉末10は無重力のためケーシング41,42内に
浮遊し、歯車1,2が回転すると浮遊している固体潤滑
剤の粉末10は、歯車1,2の噛み合い面に入り込み潤
滑剤として働く。従って、歯車1,2は常に浮遊する固
体潤滑剤の粉末10により潤滑されるとともに、潤滑剤
が途切れることなく供給されるため、長期間にわたり安
定した潤滑状態を保つことができる。
潤滑剤の粉末を封入した実施例である。歯車20,21
は、ケーシング41,42に軸受押え37,38,3
9,40で固定された支持軸受33,34,35,36
により回転自由に支持された、回転軸22,23に固定
されている。歯車20,21とケーシング41,42と
のすき間は、固体潤滑剤の粉末10が、歯車20,21
とケーシング41,42との間で自由に循環できる程度
の大きさであり、そのすき間には固体潤滑剤の粉末10
が封入してある。また、回転軸22,23とケーシング
41,42との間には封入してある固体潤滑剤の粉末1
0が外部に飛散しないように、シール25,26,2
7,28,29,30,31,32が設けられている。
本実施例の歯車装置を宇宙空間で使用すると、固体潤滑
剤の粉末10は無重力のためケーシング41,42内に
浮遊し、歯車1,2が回転すると浮遊している固体潤滑
剤の粉末10は、歯車1,2の噛み合い面に入り込み潤
滑剤として働く。従って、歯車1,2は常に浮遊する固
体潤滑剤の粉末10により潤滑されるとともに、潤滑剤
が途切れることなく供給されるため、長期間にわたり安
定した潤滑状態を保つことができる。
【0012】図6は、図5のBB断面図である。図5,
図6において、歯車20,21とケーシング41,42
とのすき間は、ケーシング41,42の内面の形状を歯
車に沿うような形状とすることで、歯車1,2の噛み合
い面に固体潤滑剤の粉末10が入り込みやすくしてい
る。
図6において、歯車20,21とケーシング41,42
とのすき間は、ケーシング41,42の内面の形状を歯
車に沿うような形状とすることで、歯車1,2の噛み合
い面に固体潤滑剤の粉末10が入り込みやすくしてい
る。
【0013】図7は、固体潤滑剤の粉末をより効果的に
撹拌させるための部品を付けた実施例であり、図8は、
図7のBB断面図である。歯車50,51は、回転自由
に支持された回転軸53,54に固定され互いに噛み合
っている。これらの歯車50,51の周囲をケーシング
52で覆い、ケーシング52の中には固体潤滑剤の粉末
55を封入し、回転軸53,54とケーシング52との
間は固体潤滑剤の粉末55が外に飛散しないようにシー
ル部56a,56b,57a,57bを設けている。ま
た、回転軸53には撹拌用の部材58a,58bが取り
付けられ、ケーシング52には撹拌用の部材59a,5
9bが取り付けられている。撹拌用の部材58a,58
bは、回転軸53とともに回転し、無重力状態で浮遊す
る固体潤滑剤の粉末55を歯車の回転方向に撹拌し歯車
の噛み合い部に誘導するとともに、ケーシング52の内
壁に吸着された固体潤滑剤の粉末55を撹拌し再びケー
シング52内に浮遊させる働きをする。ケーシング52
には、歯車50の側面に吸着した固体潤滑剤の粉末55
を撹拌し、再び、ケーシング52内に浮遊させるための
撹拌用部材59a,59bが取り付けられている。ケー
シング52の内壁には、歯車51,52から生じる磁性
体を含む摩耗粉を捕集するための磁石60,61が取り
付けられる。また、回転軸53,54とケーシング52
との間には、固体潤滑剤の粉末55がケーシング52の
外に飛散しないようにシール部56,56b,57a,
57bが設けている。従って、本実施例では歯車の噛み
合い部に施した固体潤滑膜が摩耗しても、浮遊する固体
潤滑剤の粉末が途切れることなく供給されるため、長期
間に渡り安定した潤滑状態を保つことが出来る。
撹拌させるための部品を付けた実施例であり、図8は、
図7のBB断面図である。歯車50,51は、回転自由
に支持された回転軸53,54に固定され互いに噛み合
っている。これらの歯車50,51の周囲をケーシング
52で覆い、ケーシング52の中には固体潤滑剤の粉末
55を封入し、回転軸53,54とケーシング52との
間は固体潤滑剤の粉末55が外に飛散しないようにシー
ル部56a,56b,57a,57bを設けている。ま
た、回転軸53には撹拌用の部材58a,58bが取り
付けられ、ケーシング52には撹拌用の部材59a,5
9bが取り付けられている。撹拌用の部材58a,58
bは、回転軸53とともに回転し、無重力状態で浮遊す
る固体潤滑剤の粉末55を歯車の回転方向に撹拌し歯車
の噛み合い部に誘導するとともに、ケーシング52の内
壁に吸着された固体潤滑剤の粉末55を撹拌し再びケー
シング52内に浮遊させる働きをする。ケーシング52
には、歯車50の側面に吸着した固体潤滑剤の粉末55
を撹拌し、再び、ケーシング52内に浮遊させるための
撹拌用部材59a,59bが取り付けられている。ケー
シング52の内壁には、歯車51,52から生じる磁性
体を含む摩耗粉を捕集するための磁石60,61が取り
付けられる。また、回転軸53,54とケーシング52
との間には、固体潤滑剤の粉末55がケーシング52の
外に飛散しないようにシール部56,56b,57a,
57bが設けている。従って、本実施例では歯車の噛み
合い部に施した固体潤滑膜が摩耗しても、浮遊する固体
潤滑剤の粉末が途切れることなく供給されるため、長期
間に渡り安定した潤滑状態を保つことが出来る。
【0014】図9は、本発明を減速機に適用した例であ
る。入力軸77に固定された歯車70は、カップリング
90を介して接続されたモータ91により駆動される。
歯車70の入力は、回転軸78に固定された歯車71,
72を介して回転軸79に固定された歯車73に伝えら
れ、カップリング92を介して負荷側の出力軸93に伝
えられる。歯車70,71,72,73はケーシング7
5,76に納められ、ケーシング75,76の内部には
固体潤滑剤の粉末74が封入されている。入力軸77,
回転軸78および出力軸79はそれぞれ軸受80,8
1,82,83,84,85により回転自由に支持さ
れ、シール86,87,88,89によりケーシング7
5,76の内部の固体潤滑剤の粉末74がケーシング7
5の外に飛散しないような構造となっている。本実施例
のような減速機を用いれば、各歯車は、浮遊する固体潤
滑剤の粉末により長期にわたって安定した潤滑状態を保
つことが出来る。また、もしなんらかの原因で減速機に
異常が発生しても、本実施例のように減速機をモジュー
ル化しておくことで容易に交換が行える。
る。入力軸77に固定された歯車70は、カップリング
90を介して接続されたモータ91により駆動される。
歯車70の入力は、回転軸78に固定された歯車71,
72を介して回転軸79に固定された歯車73に伝えら
れ、カップリング92を介して負荷側の出力軸93に伝
えられる。歯車70,71,72,73はケーシング7
5,76に納められ、ケーシング75,76の内部には
固体潤滑剤の粉末74が封入されている。入力軸77,
回転軸78および出力軸79はそれぞれ軸受80,8
1,82,83,84,85により回転自由に支持さ
れ、シール86,87,88,89によりケーシング7
5,76の内部の固体潤滑剤の粉末74がケーシング7
5の外に飛散しないような構造となっている。本実施例
のような減速機を用いれば、各歯車は、浮遊する固体潤
滑剤の粉末により長期にわたって安定した潤滑状態を保
つことが出来る。また、もしなんらかの原因で減速機に
異常が発生しても、本実施例のように減速機をモジュー
ル化しておくことで容易に交換が行える。
【0015】図10は、本発明を転がり軸受に適用した
例である。軸103に軸受押えで固定された固体潤滑転
がり軸受100は、ケーシング102に取り付けられて
いる。固体潤滑転がり軸受100は、ケーシング102
に取り付けたシール部105aを持つシール装置105およ
びシール部106aを持つシール装置106により密封
される。
例である。軸103に軸受押えで固定された固体潤滑転
がり軸受100は、ケーシング102に取り付けられて
いる。固体潤滑転がり軸受100は、ケーシング102
に取り付けたシール部105aを持つシール装置105およ
びシール部106aを持つシール装置106により密封
される。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、摩耗により機械要素の
潤滑剤が失われても、密閉されたケーシング内に浮遊し
ている固体潤滑剤が再び摺動部に供給されるため、機械
要素の寿命を長くすることが出来る。また、密閉された
ケーシング内に固体潤滑剤の粉末を封入することによ
り、摺動部から摩耗により潤滑剤が失われても、密閉さ
れたケーシング内に浮遊している固体潤滑剤の粉末が摺
動部に供給されるため、機械要素の摩耗を抑え長期間に
わたり安定した潤滑状態を保つことができる。さらに、
固体潤滑剤等から出るガスや摩耗粉により周囲を汚染す
ることもない。
潤滑剤が失われても、密閉されたケーシング内に浮遊し
ている固体潤滑剤が再び摺動部に供給されるため、機械
要素の寿命を長くすることが出来る。また、密閉された
ケーシング内に固体潤滑剤の粉末を封入することによ
り、摺動部から摩耗により潤滑剤が失われても、密閉さ
れたケーシング内に浮遊している固体潤滑剤の粉末が摺
動部に供給されるため、機械要素の摩耗を抑え長期間に
わたり安定した潤滑状態を保つことができる。さらに、
固体潤滑剤等から出るガスや摩耗粉により周囲を汚染す
ることもない。
【図1】本発明の一実施例を示す装置の断面図。
【図2】図1に示す実施例のAA断面図。
【図3】本発明の第二実施例のAA断面図。
【図4】本発明の第三実施例のAA断面図。
【図5】本発明の第四実施例を示す装置の断面図。
【図6】図5のBB断面図。
【図7】本発明の第五実施例を示す装置の断面図。
【図8】図7のBB断面図。
【図9】本発明の第六実施例を示す装置の断面図。
【図10】本発明の第七実施例を示す装置の断面図。
【符号の説明】 1,2…歯車、3,4…歯車の回転軸、5…ケーシン
グ、6,7,8,9…シール装置、10…固体潤滑剤の
粉末。
グ、6,7,8,9…シール装置、10…固体潤滑剤の
粉末。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 40:04 40:34
Claims (3)
- 【請求項1】宇宙空間で使用する固体潤滑剤を有する機
械要素を一個または複数個有する装置において、前記機
械要素の一部または全部の周囲をケーシング及びシール
あるいはフィルタで密封したことを特徴とする宇宙用機
械要素密封装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記機械要素が歯車で
あり、ケーシングの中に固体潤滑剤の粉末を封入した宇
宙用機械要素密封装置。 - 【請求項3】請求項2において、前記固体潤滑剤の粉末
を二硫化モリブデンとした宇宙用機械要素密封装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP194394A JPH07205899A (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 宇宙用機械要素密封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP194394A JPH07205899A (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 宇宙用機械要素密封装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07205899A true JPH07205899A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11515705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP194394A Pending JPH07205899A (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 宇宙用機械要素密封装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07205899A (ja) |
Cited By (6)
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