JPS62160090A - Rotating speed controller for single-phase induction motor - Google Patents

Rotating speed controller for single-phase induction motor

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JPS62160090A
JPS62160090A JP61001546A JP154686A JPS62160090A JP S62160090 A JPS62160090 A JP S62160090A JP 61001546 A JP61001546 A JP 61001546A JP 154686 A JP154686 A JP 154686A JP S62160090 A JPS62160090 A JP S62160090A
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JP
Japan
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windings
phase induction
induction motor
time
energization
Prior art date
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Application number
JP61001546A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyotoshi Tanaka
清俊 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To variably control the range of a speed corresponding to between windings by switching the rate of a current flowing time to a plurality of windings which varies in a plurality of stages at the speed. CONSTITUTION:A single-phase induction motor M has 2 windings for 'strong' and 'weak', and the windings are connected through triacs (TR1) and TR2 with a power source. The operating times and the switching times of the TR1 and TR2 are controlled by controlling the inverting time of a set-reset flip-flop (R-SFF) by utilizing the combination of set values of DIP switches (SW1) and SW2 and zero-cross detection pulse from an NOR gate. Thus, the rate of the current supplying times to the two windings for 'strong' and 'weak' is controlled to arbitrary control a rotating speed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 この発明は単相誘導電動機の回転速度制御it表装置関
するもので、特に、送風機等の低速度回転に使用される
単相誘導雷動態に利用できるものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field 1] This invention relates to a rotation speed control IT table device for a single-phase induction motor, and is particularly applicable to single-phase induction lightning dynamics used for low-speed rotation of a blower, etc. It is available.

[従来の技術] 従来の誘導電動例の回転速度制御方法として、電動機の
糧数変更、供給電圧の制御、供給周波数の制御等の方法
が周知である。特に単相誘導電動機の回転速度制御方法
としては、供給周波数の位相制御による方法が多く使用
されていた。
[Prior Art] As a conventional method for controlling the rotational speed of an induction motor, methods such as changing the number of motors, controlling the supply voltage, and controlling the supply frequency are well known. In particular, as a rotational speed control method for single-phase induction motors, a method based on phase control of the supply frequency has often been used.

これは、位相制御がサイリスタ等によって比較的容易に
、しかも安価に実現できるという理由によるものである
This is because phase control can be achieved relatively easily and inexpensively using a thyristor or the like.

[発明が解決しようとする問題点コ しかし、上記のような従来の位相制御による単相誘導電
動機の回転速度制御方法は、巻線に加えられる電流を高
速にオン・オフ制御を行っていることから、電動機に加
える電源に歪みが生じるので、使用時にうなり音等が発
生するという問題があった。
[Problems to be solved by the invention]However, the conventional method of controlling the rotational speed of a single-phase induction motor using phase control as described above performs high-speed on/off control of the current applied to the windings. As a result, distortion occurs in the power supply to the electric motor, which causes a problem such as humming noise and the like during use.

したがって、特に単相誘導電動機を送風機等に用いる場
合には、回転速度を下げて低騒音を実現したいにもかか
わらず、うなり音等の発生がその障害となっていた。
Therefore, especially when a single-phase induction motor is used in a blower or the like, the generation of humming noise has been an obstacle to achieving low noise by lowering the rotational speed.

そこで、この発明では、単相誘導電動機の回転速度の制
御を、うなり音等が発生することなく、低騒音で実現で
きる単相誘導電動機用回転速度制御装置を得ることを目
的とするものである。
Therefore, an object of the present invention is to obtain a rotational speed control device for a single-phase induction motor that can control the rotational speed of a single-phase induction motor with low noise and without generating humming noise. .

[問題点を解決するための手段] この発明にかかる単相誘導゛電動機用回転速度制御装置
は、回転速度を複数段に変化できる単相誘導電動機の複
数の巻線の通電時間を、各々交互に高速で切換え、その
通電時間の割合を調節する電子スイッチ回路を有するも
のである。
[Means for Solving the Problems] A rotational speed control device for a single-phase induction motor according to the present invention alternately controls the energization time of a plurality of windings of a single-phase induction motor that can change the rotational speed in multiple stages. It has an electronic switch circuit that switches at high speed and adjusts the ratio of the energization time.

[作用] この発明においては、回転速度を複数段に変化できる単
相誘導電動様の複数の巻線の通電時間を、電子スイッチ
回路で交互に高速で切換え、各々の複数の巻線への通電
時間の割合を制御することによって、単相誘導電動機の
回転速度をその巻線間に対応する速度の範囲で可変制御
するものである。
[Function] In the present invention, the energization time of a plurality of windings of a single-phase induction motor whose rotational speed can be changed in multiple steps is alternately switched at high speed by an electronic switch circuit, and the energization time of each of the plurality of windings is switched at high speed. By controlling the time ratio, the rotational speed of a single-phase induction motor is variably controlled within a speed range corresponding to the speed between its windings.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例の単相誘導電動機用回転速
度制御装置を示す回路図である。
[Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram showing a rotation speed control device for a single-phase induction motor according to an embodiment of the present invention.

図において、(M)は「強」及び1弱」用の2巻線を有
する単相誘導電動機、(T)はACl 00Vの商用電
源から電源ヒユーズ(F)を介して導かれAollVに
降圧している電源トランス、(DBl >はダイオード
ブリッジで全波整流を行うものである。(COM)はト
ランジスタQ1及び抵抗R1、R2、R3で構成される
比較回路で、ゼロクロス点を検出する回路である。(N
OR)はこの比較回路(COM>でパルス波形に変換し
て、更にこれをゼロクロス検出パルスとする波形整形用
のノアゲートである。
In the figure, (M) is a single-phase induction motor with two windings for "strong" and 1-weak, and (T) is an ACl 00V commercial power supply led through a power fuse (F) and stepped down to AollV. (DBl) is a power transformer that performs full-wave rectification with a diode bridge. (COM) is a comparator circuit composed of transistor Q1 and resistors R1, R2, and R3, and is a circuit that detects the zero cross point. (N
OR) is a NOR gate for waveform shaping which is converted into a pulse waveform by this comparison circuit (COM>) and further uses this as a zero-crossing detection pulse.

なお、ダイオードブリッジ(DBl ’)の出力はダイ
オードD1を介してコンデンサC1でリップルを除去し
、定電圧回路(VC)及びコンデンサC2により定電圧
出力を得るものである。
Incidentally, the output of the diode bridge (DBl') is passed through the diode D1, and the ripple is removed by the capacitor C1, and a constant voltage output is obtained by the constant voltage circuit (VC) and the capacitor C2.

(NORI)及び(NOR2)はそれぞれセラ1−−リ
セツ]−フリツプフロツプ(R−3FF)を構成するノ
アゲート、(SWl )及び(SW2)はセット−リセ
ットフリップフロップ(R−8FF)の反転時間を2進
数で設定できるように重み付けをしたDIPスイッチ、
(COl)及び(CO2)はセット−リセットフリップ
フロップ(R−3FF)のノアゲート(NOR1>及び
ノアゲート(NOR2)(7)出力をCK端子及びCL
R端子に入力し、ノアゲート(NOR3)の出力をクロ
ックとしているカウンタである。このDIPスイッチ(
SWl )及びDIPスイッチ(SW2)はカウンタ(
COl)及びカウンタ(CO2)と各々スイッチング動
作するダイオードD2からD5及びD6からD9を介し
て接続されている。
(NORI) and (NOR2) are the NOR gates that constitute the cellar 1--reset]-flip-flop (R-3FF), respectively, and (SWl) and (SW2) are the inversion times of the set-reset flip-flop (R-8FF), which are 2 DIP switch weighted so that it can be set in decimal numbers,
(COl) and (CO2) connect the NOR gate (NOR1> and NOR2) (7) outputs of the set-reset flip-flop (R-3FF) to the CK terminal and the CL
This is a counter that is input to the R terminal and uses the output of the NOR gate (NOR3) as its clock. This DIP switch (
SWl ) and DIP switch (SW2) are counters (
CO1) and a counter (CO2) via switching diodes D2 to D5 and D6 to D9, respectively.

(TR1)及び(TR2>は各々単相誘Q電動n(M)
の「強J及び「弱j用の巻線と電源との間に接続されて
いるトライアックである。このトライアック(TRI)
及びトライアック(TR2>のゲート端子にはセット−
リセットフリップフロップ(R−8FF)を構成するノ
アゲート(N。
(TR1) and (TR2> are each single-phase induced Q electric n(M)
This triac (TRI) is connected between the windings for "strong J" and "weak J" and the power supply.
And the gate terminal of triac (TR2> is set -
A NOR gate (N.

R1)及びノアゲート(NOR2>の出力が、トランジ
スタQ2、トランジスタQ3を介して接続されている。
The outputs of the NOR gate (NOR2>) and the NOR gate (NOR2>) are connected via the transistor Q2 and the transistor Q3.

以上の様に構成された、この発明の一実施例について、
その動作を以下に説明する。
Regarding one embodiment of the present invention configured as described above,
Its operation will be explained below.

まず、セット−リセットフリップフロップ(R−8FF
)を構成す6/7ゲート(NORI)(7)出力がH(
ハイ)”レベルで、ノアゲート(NOR2)の出力が“
L(ロー)″レベルのとき、カウンタ(CO2)のCL
R端子、CK端子に“H″レベル入力され、カウンタ(
CO2)のPOからP3はすべて゛L″レベルとなり、
ノアゲート(NOR3)からEN端子にクロックパルス
として入力されるゼロクロス検出パルスはカウントされ
ない。
First, set-reset flip-flop (R-8FF
) 6/7 gate (NORI) (7) output is H (
When the output of the NOR gate (NOR2) is “high)” level, the output of the NOR gate (NOR2) is “
When the level is L (low), the CL of the counter (CO2)
“H” level is input to the R terminal and CK terminal, and the counter (
CO2) from PO to P3 are all at “L” level,
Zero-cross detection pulses input as clock pulses from the NOR gate (NOR3) to the EN terminal are not counted.

一方このとき、カウンタ(COl)はCLR端子、CK
端子がII L I+レベルであり、ノアゲート(NO
R3)からEN端子にクロックパルスとして入力される
ゼロクロス検出パルスをカウントする。そして、DIP
スイッチ(SWl )の設定値に等しくなると、該当す
るダイオードD2からD5がオフ状態となりDIPスイ
ッチ(SWl )のコモン側が゛H″レベルとなる。ノ
アゲート(NOR1)及びノアゲート(NOR2)で構
成したセット−リセットフリップフロップ(R−8FF
)は反転して、ノアゲーt−(NOR1>の出力がII
 L ITレベルから゛H″レベルとなる。
On the other hand, at this time, the counter (COl) is connected to the CLR terminal and the CK
The terminal is at II L I+ level, and it is a NOR gate (NO
Zero-cross detection pulses input as clock pulses from R3) to the EN terminal are counted. And D.I.P.
When it becomes equal to the set value of the switch (SWl), the corresponding diodes D2 to D5 are turned off, and the common side of the DIP switch (SWl) goes to the "H" level. Reset flip-flop (R-8FF
) is inverted, and the output of the NOR gate t-(NOR1> becomes II
The level changes from the LIT level to the ``H'' level.

セット−リセットフリップフロップ(R−8FF)を構
成するノアゲート(NOR2)の出力がHI+レベルで
、ノアゲート(NOR1)の出力が゛L″レベルのとき
、カウンタ(CO2)がノアゲート(NOR3)からの
ゼロクロス検出パルスをカウントする。そして、DIP
スイッチ(SW2>の設定値と等しくなると、DIPス
イッチ(SW2)のコモン側がHITレベルとなり、ノ
アゲート(NOR1)及び/7ゲート(NOR2)で構
成したセット−リセットフリップフロップ(R−8FF
)が再度反転する。
When the output of the NOR gate (NOR2) constituting the set-reset flip-flop (R-8FF) is at HI+ level and the output of the NOR gate (NOR1) is at the "L" level, the counter (CO2) is set at the zero cross from the NOR gate (NOR3). Count the detected pulses.Then, DIP
When it becomes equal to the setting value of the switch (SW2>), the common side of the DIP switch (SW2) becomes HIT level, and the set-reset flip-flop (R-8FF) composed of a NOR gate (NOR1) and a /7 gate (NOR2) is activated.
) is reversed again.

このDIPスイッチ(SWl )及びDIPスイッチ(
SW2)の設定値は2進数で設定し、例えば、この実施
例の場合はDIPスイッチ(SWI)及びDIPスイッ
チ(SW2)の各々が0から15までの15段階の間で
任意に設定することができる。このDIPスイッチ(S
WI ’)及び(SW2)の各々の設定値の組合わせで
セット−リセットフリップフロップ(R−8FF)の反
転時間の割合を任意に゛パ御することができる。
This DIP switch (SWl) and DIP switch (
The setting value of SW2) is set in binary numbers, and for example, in this embodiment, each of the DIP switch (SWI) and the DIP switch (SW2) can be set arbitrarily between 15 levels from 0 to 15. can. This DIP switch (S
The ratio of the inversion time of the set-reset flip-flop (R-8FF) can be controlled as desired by combining the setting values of WI') and (SW2).

セット−リセットフリップフロップ(R−8FF> の
/7’7−−ト(NOR1)及び(NOR2>の出力は
、トランジスタQ2またはトランジスタQ3を介して、
トライアック(TR1)及びトライアック(TR2)の
ゲート端子に接続されているので、ノアゲート(NOR
1>の出力が11 HIIレベルのときは、トランジス
タQ3がオンオとなり、抵抗R5の電圧降下によってト
ライアック(TR2)が作動して、単相誘導電動111
(M)の「弱」用の巻線に電源から電流が供給される。
The outputs of /7'7-- (NOR1) and (NOR2) of the set-reset flip-flop (R-8FF) are transmitted through transistor Q2 or transistor Q3.
Since it is connected to the gate terminals of TRIAC (TR1) and TRIAC (TR2), the NOR gate (NOR
When the output of
Current is supplied from the power supply to the "weak" winding (M).

これとは逆に、ノアゲート(NOR2)の出力が“H″
レベルときは、トランジスタQ2がオンとなり、抵抗R
5の電圧降下によってトライアック(TR2)が作動し
て、単相誘導電動機(M)のr強」用の巻線に電源から
電流が供給される。
On the contrary, the output of NOR gate (NOR2) is “H”
At level, transistor Q2 turns on and resistor R
The triac (TR2) is activated by the voltage drop of 5, and current is supplied from the power supply to the r-strong winding of the single-phase induction motor (M).

このセット−リセットフリップフロップ(R−3FF)
を構成するノアゲート(NOR1)及びノアゲート(N
OR2)の出力は、いずれかの一方が必ずll HIT
レベルであり、他方は“L IIレベルであるので、ト
ライアック(TR1)及び(TR2)もいずれかの一方
しか作動しないので、単相誘導電動機(M)の「強j用
の巻線か「弱」用の巻線のどちらか一方にしか電源から
電流は供給されない。
This set - Reset flip-flop (R-3FF)
Noah Gate (NOR1) and Noah Gate (N
One of the outputs of OR2) is always HIT
level, and the other is the "L II level," so only one of the triacs (TR1) and (TR2) operates, so the single-phase induction motor (M) has either the "strong J" winding or the "weak" winding. Current is supplied from the power supply to only one of the windings.

この実施例では、単相誘導電動機(M)の「強J及び1
弱」用の2巻線への、電源からの電流の供給時間の割合
を制御して、それらを交互に高速で切換えることにより
、単相誘導電動1(M)の回転速度を制御するものであ
るが、これらの通電時間及び切換え時間の制御は、DI
Pスイッチ(SWl)及び(SW2)の各々の設定値の
組合わせと、ノアゲート(NOR)からのゼロクロス検
出パルスを利用して、セット−リセットフリップフロッ
プ(R−8FF)の反転時間を制御することにより、ト
ライアック(TR1)及びトライアック(TR2)の作
動時間及び切換え時間を制御することで任意に行うこと
ができる。
In this example, “strong J and 1
The rotation speed of the single-phase induction motor 1 (M) is controlled by controlling the proportion of the time that the current is supplied from the power supply to the two windings for "weak" and switching them alternately at high speed. However, these energization times and switching times are controlled by DI.
Control the inversion time of the set-reset flip-flop (R-8FF) by using the combination of the setting values of the P switches (SWl) and (SW2) and the zero-cross detection pulse from the NOR gate (NOR). This can be done as desired by controlling the operating time and switching time of the triac (TR1) and triac (TR2).

したがって、DIPスイッチ(SWl )及びDIPス
イッチ(SW2)の各々の設定値を任意に設定すること
により、それに対応する回転速度を制御することができ
、希望する回転速度を容易に得ることができる。
Therefore, by arbitrarily setting each setting value of the DIP switch (SWl) and the DIP switch (SW2), the corresponding rotation speed can be controlled, and a desired rotation speed can be easily obtained.

また、この単相誘導電動様(M)の回転速度の制ta範
囲は、当然、「強」及び「弱j用の二巻線により決定さ
れ、この「強」から1弱」の間に限られる。
Also, the control range of the rotational speed of this single-phase induction electric motor (M) is naturally determined by the two windings for "strong" and "weak J", and is limited between this "strong" and "1 weak". It will be done.

この発明では、単相誘導電動機(M)の1強」及び「弱
J用の2巻線への通電時間を、DIPスイッチ(SWl
 )及び(SW2>の各々の設定値と、商用[iの周波
数の2倍のゼロクロス検出パルスをクロックパルスに用
いて、ディジタル処理により実現したが、この発明を実
施する場合には、前記ディジタル処理に限定されるもの
ではなく、マルチバイブレーク等の非安定回路による方
法やマイクロコンピュータによって「強」及び「弱J用
の2巻線への通電時間を制御しても、同様に回転速度の
制御を実現することができる。
In this invention, the time for energizing the 2nd winding of the single-phase induction motor (M) for
) and (SW2>) and a zero-crossing detection pulse twice the frequency of the commercial [i] as a clock pulse. However, the rotation speed cannot be controlled in the same way even if the energization time to the two windings for "strong" and "weak J" is controlled by a method using an unstable circuit such as a multi-by-break or by a microcomputer. It can be realized.

また、この発明では、単相誘導電動機(M)の「強」及
び1弱」用の2巻線を用いて制御する場合について説明
したが、この発明で使用する単相誘導電動機は、前記「
強」及び「弱」用の2巻線に限定されるものではなく、
更に、多数の巻線を有する単相誘導電動機を用いること
ができる。この場合には、任意の2巻線の通電時間を制
御すればよい。
Furthermore, in this invention, a case has been described in which control is performed using two windings for "strong" and "1 weak" of a single-phase induction motor (M), but the single-phase induction motor used in this invention is
It is not limited to two windings for "strong" and "weak",
Furthermore, single phase induction motors with multiple windings can be used. In this case, the energization time of any two windings may be controlled.

[発明の効果] この発明は以上説明したとおり、回転速度を複数段に変
化する単相誘導電動機の複数の巻線の内の2巻線に供給
する電源を、通電時間の割合を各々交互に馬連で切換え
る電子スイッチ回路で各々の通電時間を制御することに
より、単相誘導電動機の回転速度をその巻線間に対応す
る速度の範囲で可変制御するものであるから、単相誘導
電動機の回転速度をその巻線間に対応する速度の範囲で
可変制御することができる。このとき、電子スイッチ回
路は負荷の大小の切換えとなり、うなり音等が発生する
ことなく、低騒音で単相誘導電動機の回転速度の制御が
できる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention supplies power to two windings of a plurality of windings of a single-phase induction motor whose rotational speed is changed in multiple steps, by alternating the proportion of the energization time to each winding. The rotation speed of a single-phase induction motor is variably controlled within the speed range corresponding to the windings of the single-phase induction motor by controlling each energization time using an electronic switch circuit that switches between the two windings. The speed can be variably controlled within a corresponding speed range between the windings. At this time, the electronic switch circuit switches the magnitude of the load, and the rotational speed of the single-phase induction motor can be controlled with low noise and no humming noise.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の単相誘導電動n用回転速
度制御装置を示す回路図である。 図において、 M・・・単相誘導電動機 N0R1,N0R2,NOR3・・・ノアゲート、SW
I、SW2・・・DIPスイッチ、Co1 、Co2−
hつ>夕、 R−3FF・・・セット−リセットフリップフロップ、
TR1,TR2・・・トライアック、 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a rotation speed control device for a single-phase induction electric motor according to an embodiment of the present invention. In the figure, M...Single-phase induction motor N0R1, N0R2, NOR3...Noah gate, SW
I, SW2...DIP switch, Co1, Co2-
R-3FF...set-reset flip-flop,
TR1, TR2...triacs. In addition, in the figures, the same reference numerals and the same symbols indicate the same or equivalent parts.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転速度を複数段に変化する複数の巻線を有する
単相誘導電動機と、この複数の巻線の内の2巻線間の通
電時間の割合を各々交互に高速で切換える電子スイッチ
回路と、前記電子スイッチ回路で前記複数の巻線への各
々の通電時間を制御することによって、単相誘導電動機
の回転速度をその巻線間に対応する速度の範囲で可変制
御することを特徴とする単相誘導電動機用回転速度制御
装置。
(1) A single-phase induction motor that has multiple windings that change the rotational speed in multiple steps, and an electronic switch circuit that alternately switches the ratio of energization time between two of the multiple windings at high speed. and a rotating speed of the single-phase induction motor is variably controlled within a speed range corresponding to between the windings by controlling the energization time of each of the plurality of windings with the electronic switch circuit. A rotation speed control device for single-phase induction motors.
(2)前記電子スイッチ回路は、DIPスイッチで複数
の巻線への各々の通電時間をディジタルで設定し、電源
のゼロクロス検出パルスをカウントするカウンタの出力
と一致したときに、前記複数の巻線への通電を切換える
回路構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の単相誘導電動機用回転速度制御装置。
(2) The electronic switch circuit digitally sets the energization time of each of the plurality of windings using a DIP switch, and when the time of energization of each of the plurality of windings matches the output of a counter that counts zero-cross detection pulses of the power supply, the time of energization of the plurality of windings is set. The rotational speed control device for a single-phase induction motor according to claim 1, characterized in that the circuit is configured to switch energization to the single-phase induction motor.
(3)前記複数の巻線への通電時間の切換えをフリップ
フロップの反転時間を利用して行うことを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載の単相誘導電動機用回転速度制
御装置。
(3) The rotational speed control device for a single-phase induction motor according to claim 2, wherein the switching of the energization time to the plurality of windings is performed using the reversal time of a flip-flop.
(4)前記複数の巻線への通電時間の切換えを非安定回
路の反転時間を利用して行うことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の単相誘導電動機用回転速度制御装置
(4) The rotational speed control device for a single-phase induction motor according to claim 1, wherein the switching of the energization time to the plurality of windings is performed using the reversal time of the unstable circuit.
JP61001546A 1986-01-08 1986-01-08 Rotating speed controller for single-phase induction motor Pending JPS62160090A (en)

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JP (1) JPS62160090A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007186934A (en) * 2006-01-13 2007-07-26 Okamura Corp Door locking device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007186934A (en) * 2006-01-13 2007-07-26 Okamura Corp Door locking device

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