JPH08339855A - 電気コネクタ及びその使用方法 - Google Patents

電気コネクタ及びその使用方法

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JPH08339855A
JPH08339855A JP8078796A JP7879696A JPH08339855A JP H08339855 A JPH08339855 A JP H08339855A JP 8078796 A JP8078796 A JP 8078796A JP 7879696 A JP7879696 A JP 7879696A JP H08339855 A JPH08339855 A JP H08339855A
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JP8078796A
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Mark G Hopson
ジー. ホプソン マーク
Scott C Roland
シー. ローランド スコット
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ABB Installation Products Inc
Original Assignee
Thomas and Betts Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/405Securing in non-demountable manner, e.g. moulding, riveting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/716Coupling device provided on the PCB
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T29/49218Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts with deforming

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトをコネクタハウジング内で保持す
るための改良された電気コネクタを提供する。 【解決手段】 電気コネクタハウジングは電気コンタク
トを収容するための変形可能なコンタクト保持プレート
を含んでいる。コンタクトテールは保持プレート内にお
いてスロットの閉口端部において且つそれに沿った中間
位置において支持されている。コンタクト保持プレート
はコンタクトの回りで変形されてコンタクトテールがス
ロット内で係留的に保持される。このような変形はコン
タクトテールの回りでコンタクト保持プレートを形成す
るプラスチックを超音波的に成形することで行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、電気
コネクタに関するものであり、特に、改良されたコンタ
クト整列および直角の電気コネクタのための保持システ
ムに関するものである。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】直角の、
D面付けされた(D−faced)電気コネクタは電気
業界においてはコンピュータを外部周辺機器に相互接続
するための入力/出力(I/O)デバイスとして使用さ
れている。この種のコネクタは、導電性の電気コンタク
トを収容する絶縁性のハウジングを有している。電気コ
ネクタのコンタクトは一般的にはコンピュータの背壁な
いしパネルにおいてプリント回路基板上の導電性のトレ
ースに半田つけされる。コネクタの前面は、分極のため
のD面を有することに加えて、周辺機器に取り付けられ
た相補形の電気コネクタに整合されている。電気コネク
タはコネクタの絶縁性のハウジング内の開口内で直角に
曲げられたコンタクトの後端で支持されている。各コン
タクトは、続く半田付けのためにプリント回路基板(P
CB)内のメッキされたスルーホール内への挿入のため
のコネクタハウジングから下方に延在する半田ポストの
形のコンタクトテールを含んでいる。PCB内の予め成
形されメッキされたスルーホール内への挿入の便宜のた
めに突出した半田ポストの位置および整列を維持するこ
とはこれらのコネクタの好ましい特徴として認識されて
いる。
【0003】コンタクトの半田ポストを予め決定され
た、整列された位置に維持するための種々の提案がなさ
れている。例えば、一般的に知られている技術として、
コネクタハウジングをスロット付きのロケータないし保
持プレートを有するように形成することであり、スロッ
トは、電気コネクタのU形状の、可撓性の保持部を摩擦
的な係合で支持する真っ直ぐな平行壁のチャネルとして
形成されている。このような技術の一例として米国特許
第3、493、916号(Hansen)がある。
【0004】米国特許第4、491、376号(Gla
dなど)には、コネクタのロケータプレート内のスロッ
トが、半田ポストよりも狭く形成されており、またこの
スロットがその内部に半田ポストを保持するために戻り
止め(detent)を提供する凹部を有するように形
成されている、他の提案が例示されている。他のスロッ
ト付きのロケータプレート技術としては、米国特許第
4、789、346号(Franz)および米国特許第
4、842、528号(Franz)に開示されたもの
があり、ロケータプレートのスロットはそれらの間に偏
向可能なビームを設けた特別な形状であり、この特別な
形状のスロットは内部のコンタクトのU形状の部分を支
持している。
【0005】コンタクトのテールをロケータプレート内
部に保持するための改良された技術として、本明細書に
組み入れられる米国特許第5、112、233号(Ly
brant)に示されたものがある。´233特許に示
されたコンタクトテールは、ロケータプレート内部でコ
ンタクトテールを保持するために挿入した際にロケータ
プレートのスロットの壁と摩擦的に係合するために延在
するバーを含む保持部を有するように構成されている。
【0006】´233特許に開示された技術はその目的
に十分適合したものであるが、コンタクトのハウジング
内への取り付けを簡易化するためにスロットの壁との実
質的な係合なしにコンタクトがロケータ内部で挿入する
ための機能を設けることがさらに好ましい。
【0007】他の公知技術としてはロケータプレートに
その内部に半田ポストを非摩擦的に収容するように形成
された細長いスロットを設けるものがある。半田ポスト
はその開口端を通ってスロット内に自由に挿入される。
各ポストはそれがスロットの対向する閉じた端に触れる
まで挿入される。次いで支持された超音波ホーンのよう
な固着デバイスが半田ポストをスロットの閉じた端に対
して固定するためスロットを変形するために使用され
る。この技術により半田ポストをスロットの閉じた端に
十分に固着することができるが、半田ポストをスロット
に沿った中間位置で支持して固着するための技術が開発
されていない。
【0008】
【目的】本発明の目的は、コンタクトをコネクタハウジ
ング内で保持するための改良された電気コネクタを提供
することにある。
【0009】本発明の別の目的は、コンタクトテールを
内部に収容して保持する改良されたコンタクト保持構造
を提供することにある。
【0010】本発明のさらに別の目的は、電気コンタク
トのテールをコネクタハウジング内に保持的に含ませる
ための方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記および他の目的を達
成するため、本発明は、それを通してスロットを収容す
る細長いコンタクトを規定する変形可能なコンタクト保
持プレートを有する絶縁性の電気コネクタハウジングを
含む電気コネクタを提供する。電気コンタクトはハウジ
ングにより支持され、また中間位置においてスロット内
部に収まった保持延在部を含んでいる。コンタクト保持
プレートは、コンタクトの保持延在部をスロットの中間
位置の内部に非係留的に保持するために保持延在部を実
質的に囲繞するその変形された部分を含んでいる。好ま
しい実施の形態によってより詳しく説明する通り、コン
タクト保持プレートは、保持プレートの一部をコンタク
トの回りで変形するために保持プレートに超音波力を印
加することにより変形される。
【0012】本発明の方法においては、電気コンタクト
および電気コネクタを保持的に支持するための方法が提
供される。コネクタハウジングは細長いコンタクト収容
スロットを内部に規定するコンタクト保持プレートを有
するように設けられる。スロットは、開口した、閉口し
た端部およびそれらの間の中間スロット部を含んでい
る。コンタクト保持延在部を有する電気コンタクトも設
けられる。コンタクトはコネクタハウジング内に挿入さ
れてその保持延在部が中間スロット部内に非係留的に収
まる。保持プレートは次いでコンタクトの保持延在部を
係留的に閉じ込めるためにコンタクトの保持延在部の回
りで変形される。保持プレートの変形は保持プレートを
コンタクトの保持延在部の回りで超音波的に成形(sw
aging)することにより行われる。
【0013】
【実施例】図1を参照して、直角のDサブミニュチュア
の電気コネクタ10が示されている。コネクタ10は絶
縁性のハウジング12およびハウジング内で支持された
複数の直角の電気コンタクト14を含んでいる。電気コ
ネクタ業界で良く知られたように、コネクタ10はコネ
クタを電磁ないし無線周波数干渉(EMI/RFI)か
らシールドするためにその回りに位置した外側の導電性
のシェル(図示せず)を含んでいる。図1のコネクタ1
0はプリント回路基板(図示せず)に取り付けるために
設計されたものである。
【0014】ハウジング12は適当な絶縁性のプラスチ
ック(可塑性)材料から形成され、また前面18と背面
20を有する略細長い本体16を含んでいる。前面18
は相補形のコネクタとの整合された接続のための従来の
D形状で形成されている。前面18は、後で詳しく説明
するように、コネクタハウジング12内での電気コンタ
クト14の収容を許容する、複数の開口22を含んでい
る。ハウジング12はさらに、開口22と連絡するとと
もに電気コンタクト14を収容する機能を果たす空隙2
6をそれらの間に規定した、対向する上壁28と底壁3
0を含んでいる。底壁30はさらに、その内部にコンタ
クト14を位置的に閉じ込めるためのロケータないし保
持プレートとしても機能する。
【0015】図2から図4に示したように、底壁30
は、それぞれハウジング12の後面20において開口端
部41およびその反対側に閉口端部43を有する複数の
軸方向に延在するスロット40を含んでいる。中間スロ
ット部45は開口端部41と閉口端部43の間に規定さ
れている。スロット40は底壁30を通って延在し、ま
た上壁28と底壁30の間の空隙26と連絡している。
スロット40は通常は2つの形状を有している。長いス
ロット36は短いスロット38とは横方向に交互に離間
している。各スロット40は一対の対向する軸方向に略
平行である側壁42により規定されている。各側壁はそ
の末端部にテーパ面44を有している。隣接するテーパ
面44はハウジング12の背面20において開口するよ
り広いスロット開口端部41を規定している。このよう
なより広い開口によりコンタクトの内部への挿入が容易
となる。
【0016】コネクタハウジング12は複数の電気コン
タクト14を支持している。各コンタクト14は、好ま
しくはソケット形状に形成される図1に示した相互接続
端部46およびその反対側端に対向するコンタクトテー
ル48を有する細長い部材である。コンタクトテール4
8は、プリント回路基板のメッキされたスルーホール
(図示せず)内に挿入され、そこで電気接続をするため
に半田付けされるように設計される。好ましい形態で
は、コンタクトテール48は、コンタクトテールのメッ
キされたスルーホール内への挿入を容易とするためのよ
り狭くテーパ処理された末端部48aを除いて、略直角
な均一な断面領域49を有している。コンタクトテール
48の領域49の四角形状は一対の対向するコンタクト
面48aと48bを規定している。コンタクト14の特
別な構造は、上記の組み入れた米国特許第5、112、
233号に開示されているタイプのものである。
【0017】図1と図3に示されたように、コンタクト
14はコンタクト14の相互接続部46を開口22内に
挿入することでコネクタハウジング12内に装填ないし
挿入される。相互接続部46をハウジング12内に挿入
することで、コンタクトテール48が底壁30のスロッ
ト40内に挿入される。前方の対向する面48aは閉口
端部43と対面し、また対向する面48Bは開口端部4
1に対面する。本発明の電気コネクタ10の構造は本明
細書中に組み入れられる上記で参照した´233特許に
開示されている。本発明の電気コネクタ10がコンタク
トテールをメッキされたスルーホールに半田付けするこ
とでプリント回路基板に固着されるように設計されてい
るので、コネクタをプリント回路基板へ固着するために
は、コンタクトテールをコネクタハウジング内で保持的
に固着することが好ましい。
【0018】図2から図4を参照して、本発明のコネク
タハウジング12内にコンタクトテール38を固着する
ための技術が開示されている。特に図3を参照して、本
発明のスロットの構造が示されている。上記した通り、
スロット40は、略線形であり互いに平行な対向するス
ロット側壁42により規定されている。対向する側壁4
2は与えられた寸法W1 のスロット幅を規定するように
構成される。コンタクト領域49は、スロット40の横
の広がりW1 よりも小さい、略横の広がりW2を有して
いる。よって、図3に図示したように、コンタクト14
をコネクタハウジング12内に挿入する際には、コンタ
クト領域49は対向する壁42と干渉ないし係合するこ
となしに、スルーホール40を通過する。コンタクト1
4のコンタクト領域49はよってスロット42内に閉じ
込められずに収められる。好ましい構成では、コンタク
ト領域49は、スロット40の幅W1 よりも僅かに小さ
い幅W2 を有している。しかしながら、製造誤差によ
り、コンタクト14をハウジング12内に挿入した際に
はスロット40の壁42とコンタクト領域49の間には
多少の干渉はある。しかしながら、この最小の係合によ
ってコンタクト14のハウジング12内への挿入が妨げ
られたり制限されたりすることはない。よって、コンタ
クトの挿入はコンタクト領域49とスロット40の側壁
42の間の干渉する係合なしに行われる。
【0019】図2に示したように、本発明のコネクタ1
0の使用の際にはこのような種々のコンタクトパターン
(つまり、ハウジング12内のコンタクト14の位置)
が適用されることが必要となる。この例示した実施の形
態においては、コンタクト14は少なくとも2つのコン
タクトテール48が各スロット40内に位置するように
コンタクト14が位置される。1つのコンタクトテール
48はスロット40の閉口端部に対してより前方に位置
される一方、他のコンタクトテール48は閉口端部43
と開口端部41の間の中間スロット部45に位置され
る。
【0020】コンタクトテール48をコネクタハウジン
グ12内に係留的に保持するため、底壁30により規定
されるロケータプレート48はコンタクトテールをその
内部に係留的に保持するためにコンタクト領域49の回
りで変形される。上記したように、コンタクトテール4
8を底壁30により規定されるロケータプレートのスロ
ット40内に挿入した際には、コンタクトテールは対向
するスロットの側壁42に実質的に非係合となる。本発
明はコンタクトテール48の回りで形成されるプラスチ
ック材料の変形を意図したものである。このような変形
によりテール48の回りでのロケータプレートのプラス
チックの流れが起こってプラスチックがその回りで再形
成されコンタクトテールを内部に位置的に閉じ込めて固
着する。
【0021】本発明は、超音波装置により接触されるプ
ラスチックに流れを起こすために底壁30に超音波エネ
ルギーを印加するように機能する超音波装置を使用して
このようなプラスチックの流れを起こすようにしたもの
である。典型的な超音波装置には、底壁30にプラスチ
ックの流れを起こすために十分である適当な振動エネル
ギーを印加する、電気的に駆動される超音波ホーンが含
まれる。超音波装置には、ホーンに支持面を提供するた
めのコネクタに隣接して位置する支持体も含まれる。超
音波エネルギーはコンタクトテール48に隣接したプラ
スチックを溶融するように印加されて、溶融した材料が
その回りを流れる。ホーンはプラスチックが再成形のた
めに流れるようになるのに十分な時間間隔だけ静止さ
れ、これによりコンタクトテールが底壁30のスロット
40内にしっかりと支持される。ホーンおよび支持体は
容易に取り外すことができる。
【0022】プラスチック材料の超音波成形は、超音波
分野において良く知られている従来の超音波装置で行う
ことができる。しかしながら、本発明のコネクタを組み
合わせて使用するのに特に適した装置の1つのタイプに
ついて図5から図7を参照して説明する。超音波成形組
立体50は超音波ホーン52と支持体54を含んでい
る。超音波ホーン52は、本体55から延在した複数の
金属製のフィンガー56を超音波的に振動するために適
当な電源に接続された本体55を含んでいる。シンガー
56はコネクタ10のコンタクトテール48の列の間で
位置決め可能に構成され配列される。フィンガー56の
末端チップ56aは図7に示したように底壁30に対し
て接触して位置させている。支持体54は、四角形の本
体58とこれから延在する複数の垂下する櫛状の歯部5
9を有する金属製の櫛状部材である。支持体54はコネ
クタ10の空隙26内に挿入可能であり、櫛状の歯部5
9はコンタクトテール48の間で挟まれる。支持体54
は底壁30の内面に対向して位置しており、底壁はホー
ン52のフィンガー56と支持体54の櫛状の歯59の
間に位置している。
【0023】従来の方法では、超音波ホーン52が振動
し、これによりフィンガー56のチップ56aと接触す
る底壁30のプラスチックがコンタクトテール48の回
り流れる。超音波ホーン52が振動しながらプラスチッ
ク材料60がテール48のコンタクト領域49の回りを
再度流れるようになる。ホーン52はコンタクト領域を
スロット40内に位置的に閉じ込めて固着するためにプ
ラスチックを再形成することができる適当な時間の間だ
け固定される。中間スロット部45に位置するコンタク
トテール48は対向する面48aと48bのいずれかに
隣接する流れたプラスチックを含んでおり、コンタクト
はいずれかの方向へ移動することが阻止される。スロッ
ト40の閉口端部43に隣接したコンタクトテールに関
しては、閉口端部43がコンタクトテールの移動を阻止
することから、プラスチックの流れはコンタクトの面4
8bに隣接することだけが必要である。よって、本発明
では、スロット40の閉口端部43に対する位置および
中間スロット部45の位置の両方においてコンタクトテ
ール48の保持ができる。中間スロット部45に位置す
るコンタクトテール48のいずれかの側の回りでのホー
ン52のフィンガー56の位置決めによってそこでのテ
ール48の保持ができる。
【0024】以上、本発明の好ましい実施の形態を説明
したが、当業者にはこれらの構成において種々の変更が
可能であることは自明である。よって、本発明の特別に
開示された範囲は請求の範囲に述べた通りである。
【0025】
【効果】本発明の電気コネクタによれば、コンタクトテ
ールをハウジング内の中間位置に保持することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】コネクタから外された2つのコンタクトを示す
ために一部を破断した本発明の好ましい実施の形態の電
気コネクタの後部の斜視図である。
【図2】コンタクト保持プレートを示した本発明のコネ
クタの実施の形態の底部の平面図である。
【図3】内部の電気コンタクトの位置の回りで成形する
前の図2の保持プレートの一部を示した説明図である。
【図4】内部の電気コンタクトの位置の回りで成形した
後の図2の保持プレートの一部を示した説明図である。
【図5】本発明の接続に組み合わせて使用される超音波
成形デバイスの平面図である。
【図6】本発明の接続に組み合わせて使用される超音波
成形デバイスの側面図である。
【図7】保持プレートを成形するために本発明のコネク
タと組み合わせて使用される図5と図6の超音波成形デ
バイスを示した説明図である。
【符号の説明】
10 コネクタ 12 ハウジング 14 コンタクト 26 空隙 40 スロット 41 開口端部 43 閉口端部 45 中間スロット部 48 コンタクトテール

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気コンタクトを電気コネクタハウジン
    グ内に保持して支持するための方法において、 内部に細長いコンタクト収容スロットが規定されたコン
    タクト保持プレートを有するコネクタハウジングを設
    け、前記スロットは開口端部、対向する閉口端部および
    それらの間の中間スロット部を有し、 対向する延在面を含む保持延在部を有する電気コンタク
    トを設け、 前記コンタクトを前記コネクタハウジング内に挿入して
    前記保持延在部が前記中間スロット部内に非係留的に収
    まり、 前記コンタクトの前記保持延在部を前記中間スロット部
    内に係留的に閉じ込めるために前記中間スロット部に隣
    接する前記保持プレートを前記コンタクトの前記保持延
    在部の対向する両面の両方の回りで変形させる、各ステ
    ップからなる方法。
  2. 【請求項2】 前記変形させるステップが、前記プレー
    トを前記コンタクトの前記保持延在部の回りで成形する
    ことを含む、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記変形させるステップが、前記プレー
    トを前記コンタクトの前記保持延在部の回りで超音波的
    に変形させることを含む、請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記コネクタハウジングを設けるステッ
    プが、前記スロットを規定する一対の細長い、実質的に
    平行な側壁を有する前記保持プレートを設けることを含
    む、請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記挿入するステップが、前記保持延在
    部を前記スロット内に前記保持延在部と前記スロットの
    前記側壁との間で実質的な非係合で挿入することを含
    む、請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記コネクタハウジングを設けるステッ
    プが、それへのエネルギー源の印加によりプラスチック
    の流れができるプラスチック材料で作られた前記保持プ
    レートを設けることを含む、請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記変形するステップが、前記保持延在
    部の回りでプラスチック材料の流れを起こして前記保持
    プレート内で前記保持延在部を係留的に保持するために
    前記プラスチックの保持プレートにエネルギー源を印加
    することを含む、請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記印加するステップがさらに、前記プ
    ラスチックの保持プレートに超音波力を印加することを
    含む、請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記挿入するステップが複数のコンタク
    トを前記スロット内に挿入することを含む、請求項1記
    載の方法。
  10. 【請求項10】 前記複数のコンタクト挿入ステップが
    前記複数の前記コンタクトを前記中間スロット部内に収
    まっている前記コンタクト保持延在部の少なくとも1つ
    を備えた前記スロット内に挿入することを含む、請求項
    9記載の方法。
  11. 【請求項11】 それを通してスロットを収容する細長
    いコンタクトを規定する変形可能なコンタクト保持プレ
    ートを含む絶縁性の電気コネクタハウジング、並びに前
    記ハウジングにより支持されるとともに前記スロットの
    中間位置内に収まった保持延在部を有する電気コンタク
    トからなり、 前記保持延在部を前記スロットの中間位置の内部に非係
    留的に保持するために前記コンタクト保持プレートが前
    記保持延在部を実質的に囲繞するその変形された部分を
    含む、電気コネクタ。
  12. 【請求項12】 前記変形された部分が超音波的に形成
    される請求項11記載の電気コネクタ。
JP8078796A 1995-03-30 1996-04-01 電気コネクタ及びその使用方法 Pending JPH08339855A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41366295A 1995-03-30 1995-03-30
US08/413,662 1995-03-30

Publications (1)

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JPH08339855A true JPH08339855A (ja) 1996-12-24

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