WO2020004449A1 - Steering device - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a steering device.
- a hydraulic power steering device and an electric power steering device are known (for example, see Patent Document 1).
- a commercial vehicle requires a large steering assist force.
- a large steering assist force with an electric power steering device, it is necessary to increase the size of the motor.
- commercial vehicles are generally equipped with a hydraulic power steering device.
- An object of the present disclosure is to provide a steering device that can realize electric control of a steering force in a vehicle equipped with a hydraulic power steering device.
- a steering device includes a hydraulic power steering device, an input shaft of the hydraulic power steering device having one end connected to a steering shaft, and a motor that applies a driving force to the input shaft.
- electric control of the steering force can be realized in a vehicle equipped with a hydraulic power steering device.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a steering device according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the steering device 100.
- the steering device 100 is mounted on a vehicle such as a commercial vehicle, for example.
- the steering device 100 is, for example, of a rack and pinion type.
- the steering device 100 includes a motor 1 and a hydraulic power steering device 2.
- the motor 1 and the hydraulic power steering device 2 are provided below the floor F of the passenger compartment.
- the motor 1 is, for example, a motor used in an electric power steering device for a passenger car.
- the driving of the motor 1 is controlled by a control device (not shown) (for example, ECU: Electric Control Unit).
- the output shaft of the motor 1 is fixed to the first pulley 31 of the speed reducer 3.
- the reduction gear 3 has a first pulley 31, a second pulley 32 fixed to the pinion shaft 4, and a belt 33 wound around the first pulley 31 and the second pulley 32.
- the diameter of the second pulley 32 is larger than the diameter of the first pulley 31.
- the driving force of the motor 1 is applied to the pinion shaft 4 via the speed reducer 3.
- the motor 1 applies a rotational force to the pinion shaft 4 via the speed reducer 3.
- the pinion shaft 4 corresponds to an example of the “input shaft of the hydraulic power steering device”.
- One end of the pinion shaft 4 is connected to one end of a steering shaft 6 via a cardan joint 5.
- the other end of the steering shaft 6 is fixed to a steering wheel 7 on which a driver performs a steering operation.
- the hydraulic power steering device 2 has a hydraulic cylinder 11, a reservoir tank 13, a pump 14, and a valve device 15.
- the hydraulic cylinder 11 has a piston 12 inside.
- the piston 12 is fixed to the rack shaft 8 and is movable in the axial direction of the rack shaft 8 (see arrow B).
- the interior of the hydraulic cylinder 11 is divided into a hydraulic chamber 11a and a hydraulic chamber 11b by the piston 12.
- the reservoir tank 13 stores hydraulic oil.
- the reservoir tank 13 is connected to a pump 14 and a valve device 15 via a pipe 16.
- the pump 14 pumps hydraulic oil from the reservoir tank 13.
- the pump 14 operates by, for example, obtaining driving force from an internal combustion engine (not shown) of the vehicle.
- the pump 14 is connected to the reservoir tank 13 and the valve device 15 via a pipe 16.
- the valve device 15 switches so that the hydraulic oil pumped by the pump 14 is supplied to the hydraulic chamber 11a or the hydraulic chamber 11b according to the rotation direction of the pinion shaft 4 (see the arrow A).
- the valve device 15 is connected to the reservoir tank 13, the pump 14, the hydraulic chamber 11a, and the hydraulic chamber 11b via a pipe 16.
- the hydraulic oil pumped from the reservoir tank 13 by the pump 14 is supplied to the valve device 15.
- the hydraulic oil supplied to the valve device 15 is supplied to either the hydraulic chamber 11a or the hydraulic chamber 11b.
- the hydraulic oil when hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber 11a, the hydraulic oil is discharged from the hydraulic chamber 11b. Further, for example, when the hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber 11b, the hydraulic oil is discharged from the hydraulic chamber 11a. The hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder 11 is returned to the reservoir tank 13 via the valve device 15.
- the steering device 100 includes the hydraulic power steering device 2, the pinion shaft 4 having one end connected to the steering shaft 6, and the other end inserted into the hydraulic power steering device 6, and the pinion shaft 4. And a motor 1 for applying a driving force.
- a motor 1 for applying a driving force for applying a driving force.
- the steering device 100 is provided below the floor portion F of the vehicle interior, the layout of the vehicle interior can be improved.
- the motor 1 is a motor used in an electric power steering device for a passenger car, an off-the-shelf product can be used, and the manufacturing cost of the motor 1 can be reduced. Further, since the motor used in the electric power steering device for a passenger car is relatively small, the degree of freedom of the installation space for the motor 1 is improved.
- each modification has been described.
- each modification may be implemented in combination.
- the steering device of the present disclosure is useful for vehicles equipped with a hydraulic power steering device.
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Abstract
A steering device which achieves electrical control of steering force in a vehicle equipped with a hydraulic power steering device. This steering device (100) has: a hydraulic power steering device (2); a pinion shaft (4) that has one end connected to a steering shaft (6) and another end inserted in the hydraulic cylinder (11) of the hydraulic power steering device (2); and a motor (1) that applies driving force to the pinion shaft (4).
Description
本開示は、操舵装置に関する。
The present disclosure relates to a steering device.
従来、車両の操舵力を補助する装置として、例えば、油圧式パワーステアリング装置や、電動式パワーステアリング装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
Conventionally, as a device for assisting the steering force of a vehicle, for example, a hydraulic power steering device and an electric power steering device are known (for example, see Patent Document 1).
例えば商用車では大きな操舵補助力が必要とされるが、電動式パワーステアリング装置で大きな操舵補助力を得ようとすると、モータを大型化する必要がある。そのため、商用車では、油圧式パワーステアリング装置が搭載されることが一般的である。
For example, a commercial vehicle requires a large steering assist force. However, in order to obtain a large steering assist force with an electric power steering device, it is necessary to increase the size of the motor. For this reason, commercial vehicles are generally equipped with a hydraulic power steering device.
一方で、油圧式パワーステアリング装置を搭載した車両では、例えば自動運転技術の発達等に伴い、操舵力を電気的に制御することが望まれている。
On the other hand, in vehicles equipped with a hydraulic power steering device, for example, with the development of automatic driving technology, it is desired to electrically control the steering force.
本開示の目的は、油圧式パワーステアリング装置を搭載した車両において操舵力の電気的制御を実現できる操舵装置を提供することである。
目的 An object of the present disclosure is to provide a steering device that can realize electric control of a steering force in a vehicle equipped with a hydraulic power steering device.
本開示の一態様に係る操舵装置は、油圧パワーステアリング装置と、一端がステアリングシャフトに接続された前記油圧パワーステアリング装置の入力軸と、前記入力軸に駆動力を付与するモータと、を有する。
操 A steering device according to an aspect of the present disclosure includes a hydraulic power steering device, an input shaft of the hydraulic power steering device having one end connected to a steering shaft, and a motor that applies a driving force to the input shaft.
本開示によれば、油圧式パワーステアリング装置を搭載した車両において操舵力の電気的制御を実現できる。
According to the present disclosure, electric control of the steering force can be realized in a vehicle equipped with a hydraulic power steering device.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
本開示の実施の形態に係る操舵装置１００の構成について、図１を用いて説明する。図１は、操舵装置１００の構成の一例を示す模式図である。操舵装置１００は、例えば、商用車などの車両に搭載される。操舵装置１００は、例えば、ラックアンドピニオン式である。
構成 The configuration of the steering device 100 according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the steering device 100. The steering device 100 is mounted on a vehicle such as a commercial vehicle, for example. The steering device 100 is, for example, of a rack and pinion type.
図１に示すように、操舵装置１００は、モータ１および油圧式パワーステアリング装置２を備える。モータ１および油圧式パワーステアリング装置２は、車室の床部Ｆよりも下方に設けられている。
よ う As shown in FIG. 1, the steering device 100 includes a motor 1 and a hydraulic power steering device 2. The motor 1 and the hydraulic power steering device 2 are provided below the floor F of the passenger compartment.
モータ１は、例えば、乗用車用の電動式パワーステアリング装置に用いられるモータである。モータ１の駆動は、図示しない制御装置（例えば、ＥＣＵ：Electric Control Unit）によって制御される。
The motor 1 is, for example, a motor used in an electric power steering device for a passenger car. The driving of the motor 1 is controlled by a control device (not shown) (for example, ECU: Electric Control Unit).
モータ１の出力軸は、減速機３の第１プーリ３１に固定されている。減速機３は、第１プーリ３１のほか、ピニオンシャフト４に固定された第２プーリ３２と、第１プーリ３１および第２プーリ３２に巻回されたベルト３３と、を有する。第２プーリ３２の直径は、第１プーリ３１の直径よりも大きい。
出力 The output shaft of the motor 1 is fixed to the first pulley 31 of the speed reducer 3. The reduction gear 3 has a first pulley 31, a second pulley 32 fixed to the pinion shaft 4, and a belt 33 wound around the first pulley 31 and the second pulley 32. The diameter of the second pulley 32 is larger than the diameter of the first pulley 31.
モータ１の駆動力は、減速機３を介して、ピニオンシャフト４に付与される。換言すれば、モータ１は、減速機３を介して、ピニオンシャフト４に回転力を付与する。ピニオンシャフト４は、「油圧パワーステアリング装置の入力軸」の一例に相当する。
駆 動 The driving force of the motor 1 is applied to the pinion shaft 4 via the speed reducer 3. In other words, the motor 1 applies a rotational force to the pinion shaft 4 via the speed reducer 3. The pinion shaft 4 corresponds to an example of the “input shaft of the hydraulic power steering device”.
ピニオンシャフト４の一端は、カルダンジョイント５を介してステアリングシャフト６の一端と接続されている。ステアリングシャフト６の他端は、運転者によってステアリング操作が行われるステアリングホイール７に固定されている。
一端 One end of the pinion shaft 4 is connected to one end of a steering shaft 6 via a cardan joint 5. The other end of the steering shaft 6 is fixed to a steering wheel 7 on which a driver performs a steering operation.
ピニオンシャフト４の他端は、油圧パワーステアリング装置２の油圧シリンダ１１に挿入されている。ピニオンシャフト４の他端側には、ピニオンギヤ４ａが設けられている。ピニオンギヤ４ａは、ラックシャフト８に設けられたラックギヤ８ａと噛み合っている。これにより、ピニオンシャフト４の回転運動は、ピニオンギヤ４ａおよびラックギヤ８ａを介してラックシャフト８の軸方向の往復直線運動に変換される。なお、図１において、矢印Ａは、ピニオンシャフト４およびステアリングシャフト６の回転方向を示しており、矢印Ｂは、ラックシャフト８の軸方向を示している。
他 端 The other end of the pinion shaft 4 is inserted into the hydraulic cylinder 11 of the hydraulic power steering device 2. On the other end side of the pinion shaft 4, a pinion gear 4a is provided. The pinion gear 4a meshes with a rack gear 8a provided on the rack shaft 8. Thus, the rotational motion of the pinion shaft 4 is converted into the axial reciprocating linear motion of the rack shaft 8 via the pinion gear 4a and the rack gear 8a. In FIG. 1, an arrow A indicates the rotation direction of the pinion shaft 4 and the steering shaft 6, and an arrow B indicates the axial direction of the rack shaft 8.
ラックシャフト８の往復直線運動は、ラックシャフト８の両端にそれぞれ連結されたタイロッド９を介して車輪１０にそれぞれ伝達される。これにより、車輪１０の転舵角が変更される。
往復 The reciprocating linear motion of the rack shaft 8 is transmitted to the wheels 10 via tie rods 9 respectively connected to both ends of the rack shaft 8. Thereby, the turning angle of the wheel 10 is changed.
図１に示すように、油圧パワーステアリング装置２は、油圧シリンダ１１、リザーバタンク１３、ポンプ１４、およびバルブ装置１５を有する。
油 圧 As shown in FIG. 1, the hydraulic power steering device 2 has a hydraulic cylinder 11, a reservoir tank 13, a pump 14, and a valve device 15.
油圧シリンダ１１は、その内部にピストン１２を備える。ピストン１２は、ラックシャフト８に固定されており、ラックシャフト８の軸方向（矢印Ｂ参照）に移動可能である。
The hydraulic cylinder 11 has a piston 12 inside. The piston 12 is fixed to the rack shaft 8 and is movable in the axial direction of the rack shaft 8 (see arrow B).
ピストン１２により、油圧シリンダ１１の内部は、油圧室１１ａと油圧室１１ｂとに分けられている。
The interior of the hydraulic cylinder 11 is divided into a hydraulic chamber 11a and a hydraulic chamber 11b by the piston 12.
リザーバタンク１３は、作動油を貯留する。リザーバタンク１３は、配管１６を介して、ポンプ１４およびバルブ装置１５と接続されている。
The reservoir tank 13 stores hydraulic oil. The reservoir tank 13 is connected to a pump 14 and a valve device 15 via a pipe 16.
ポンプ１４は、リザーバタンク１３から作動油を汲み上げる。ポンプ１４は、例えば、車両の内燃機関（図示略）から駆動力を得て動作する。ポンプ１４は、配管１６を介して、リザーバタンク１３およびバルブ装置１５と接続されている。
The pump 14 pumps hydraulic oil from the reservoir tank 13. The pump 14 operates by, for example, obtaining driving force from an internal combustion engine (not shown) of the vehicle. The pump 14 is connected to the reservoir tank 13 and the valve device 15 via a pipe 16.
バルブ装置１５は、ピニオンシャフト４の回転方向（矢印Ａ参照）に応じて、ポンプ１４によって汲み上げられた作動油が油圧室１１ａまたは油圧室１１ｂに供給されるように切り替える。バルブ装置１５は、配管１６を介して、リザーバタンク１３、ポンプ１４、油圧室１１ａ、および油圧室１１ｂと接続されている。
The valve device 15 switches so that the hydraulic oil pumped by the pump 14 is supplied to the hydraulic chamber 11a or the hydraulic chamber 11b according to the rotation direction of the pinion shaft 4 (see the arrow A). The valve device 15 is connected to the reservoir tank 13, the pump 14, the hydraulic chamber 11a, and the hydraulic chamber 11b via a pipe 16.
油圧式パワーステアリング装置２において、ポンプ１４によりリザーバタンク１３から汲み上げられた作動油は、バルブ装置１５に供給される。バルブ装置１５に供給された作動油は、油圧室１１ａまたは油圧室１１ｂのいずれかに供給される。
作 動 In the hydraulic power steering device 2, the hydraulic oil pumped from the reservoir tank 13 by the pump 14 is supplied to the valve device 15. The hydraulic oil supplied to the valve device 15 is supplied to either the hydraulic chamber 11a or the hydraulic chamber 11b.
例えば、作動油が油圧室１１ａに供給されると、油圧室１１ｂから作動油が排出される。また、例えば、作動油が油圧室１１ｂに供給されると、油圧室１１ａから作動油が排出される。油圧シリンダ１１から排出された作動油は、バルブ装置１５を介してリザーバタンク１３へと戻される。
For example, when hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber 11a, the hydraulic oil is discharged from the hydraulic chamber 11b. Further, for example, when the hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber 11b, the hydraulic oil is discharged from the hydraulic chamber 11a. The hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder 11 is returned to the reservoir tank 13 via the valve device 15.
その結果、ピストン１２とともにラックシャフト８がその軸方向（矢印Ｂ参照）に移動する。これにより、操舵力が補助される。
As a result, the rack shaft 8 moves in the axial direction (see the arrow B) together with the piston 12. Thereby, the steering force is assisted.
ここまで詳述したように、操舵装置１００は、油圧パワーステアリング装置２と、一端がステアリングシャフト６に接続され、他端が油圧パワーステアリング装置６に挿入されたピニオンシャフト４と、ピニオンシャフト４に駆動力を付与するモータ１と、を有することを特徴とする。これにより、油圧式パワーステアリング装置２を備える車両において、操舵力の電気的制御を実現することができる。
As described in detail above, the steering device 100 includes the hydraulic power steering device 2, the pinion shaft 4 having one end connected to the steering shaft 6, and the other end inserted into the hydraulic power steering device 6, and the pinion shaft 4. And a motor 1 for applying a driving force. Thereby, in the vehicle including the hydraulic power steering device 2, electric control of the steering force can be realized.
また、操舵装置１００は、車室の床部Ｆよりも下方に設けられているため、車室内のレイアウトを向上させることができる。
Further, since the steering device 100 is provided below the floor portion F of the vehicle interior, the layout of the vehicle interior can be improved.
また、モータ１は、乗用車用の電動式パワーステアリング装置に用いられるモータであるため、既製品を用いることができ、モータ１の製造コストを抑えることができる。また、乗用車用の電動式パワーステアリング装置に用いられるモータは、比較的小型であるため、モータ１の設置スペースの自由度が向上する。
Since the motor 1 is a motor used in an electric power steering device for a passenger car, an off-the-shelf product can be used, and the manufacturing cost of the motor 1 can be reduced. Further, since the motor used in the electric power steering device for a passenger car is relatively small, the degree of freedom of the installation space for the motor 1 is improved.
また、減速機３を用いることで、ピニオンシャフト４に付与するモータ１の駆動力をより大きくすることができる。
(4) By using the speed reducer 3, the driving force of the motor 1 applied to the pinion shaft 4 can be further increased.
なお、本開示は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。
Note that the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present disclosure. Hereinafter, each modified example will be described.
［変形例１］
実施の形態では、モータ１が乗用車用の電動式のパワーステアリング装置のモータである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他のモータを用いてもよい。 [Modification 1]
In the embodiment, the case where the motor 1 is a motor of an electric power steering device for a passenger car has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and another motor may be used.
実施の形態では、モータ１が乗用車用の電動式のパワーステアリング装置のモータである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他のモータを用いてもよい。 [Modification 1]
In the embodiment, the case where the motor 1 is a motor of an electric power steering device for a passenger car has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and another motor may be used.
［変形例２］
実施の形態では、減速機３がプーリを備えた構成である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、歯車を備えた減速機を用いてもよい。 [Modification 2]
In the embodiment, the case where the reduction gear 3 has a configuration including a pulley has been described as an example. However, the invention is not limited to this, and a reduction gear including a gear may be used.
実施の形態では、減速機３がプーリを備えた構成である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、歯車を備えた減速機を用いてもよい。 [Modification 2]
In the embodiment, the case where the reduction gear 3 has a configuration including a pulley has been described as an example. However, the invention is not limited to this, and a reduction gear including a gear may be used.
［変形例３］
実施の形態では、操舵装置１００がラックアンドピニオン式である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、操舵装置１００はボールネジ式であってもよい。 [Modification 3]
In the embodiment, the case where thesteering device 100 is of a rack and pinion type has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the steering device 100 may be a ball screw type.
実施の形態では、操舵装置１００がラックアンドピニオン式である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、操舵装置１００はボールネジ式であってもよい。 [Modification 3]
In the embodiment, the case where the
以上、各変形例について説明した。なお、各変形例は、組み合わせて実施されてもよい。
Above, each modification has been described. In addition, each modification may be implemented in combination.
本出願は、２０１８年６月２９日付で出願された日本国特許出願（特願２０１８－１２３８０３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
This application is based on a Japanese patent application filed on June 29, 2018 (Japanese Patent Application No. 2018-123803), the contents of which are incorporated herein by reference.
本開示の操舵装置は、油圧パワーステアリング装置を備えた車両に有用である。
操 The steering device of the present disclosure is useful for vehicles equipped with a hydraulic power steering device.
１ モータ
２ 油圧パワーステアリング装置
３ 減速機
４ ピニオンシャフト
４ａ ピニオンギヤ
５ カルダンジョイント
６ ステアリングシャフト
７ ステアリングホイール
８ ラックシャフト
８ａ ラックギヤ
９ タイロッド
１０ 車輪
１１ 油圧シリンダ
１１ａ、１１ｂ 油圧室
１２ ピストン
１３ リザーバタンク
１４ ポンプ
１５ バルブ装置
１６ 配管
３１ 第１プーリ
３２ 第２プーリ
３３ ベルト
１００ 操舵装置
Ｆ 車室の床部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Hydraulic power steering device 3Reduction gear 4 Pinion shaft 4a Pinion gear 5 Cardan joint 6 Steering shaft 7 Steering wheel 8 Rack shaft 8a Rack gear 9 Tie rod 10 Wheel 11 Hydraulic cylinder 11a, 11b Hydraulic chamber 12 Piston 13 Reservoir tank 14 Pump 15 Valve Device 16 Piping 31 First pulley 32 Second pulley 33 Belt 100 Steering device F Floor of vehicle compartment
２ 油圧パワーステアリング装置
３ 減速機
４ ピニオンシャフト
４ａ ピニオンギヤ
５ カルダンジョイント
６ ステアリングシャフト
７ ステアリングホイール
８ ラックシャフト
８ａ ラックギヤ
９ タイロッド
１０ 車輪
１１ 油圧シリンダ
１１ａ、１１ｂ 油圧室
１２ ピストン
１３ リザーバタンク
１４ ポンプ
１５ バルブ装置
１６ 配管
３１ 第１プーリ
３２ 第２プーリ
３３ ベルト
１００ 操舵装置
Ｆ 車室の床部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Hydraulic power steering device 3
Claims (4)
- 油圧パワーステアリング装置と、
一端がステアリングシャフトに接続された前記油圧パワーステアリング装置の入力軸と、
前記入力軸に駆動力を付与するモータと、を有する、
操舵装置。 A hydraulic power steering device,
An input shaft of the hydraulic power steering device having one end connected to a steering shaft;
And a motor that applies a driving force to the input shaft.
Steering gear. - 前記油圧パワーステアリング装置、前記入力軸、および前記モータは、車室の床部よりも下方に設けられている、
請求項１に記載の操舵装置。 The hydraulic power steering device, the input shaft, and the motor are provided below a floor of a vehicle compartment.
The steering device according to claim 1. - 前記モータは、減速機を介して前記入力軸に接続されている、
請求項１に記載の操舵装置。 The motor is connected to the input shaft via a speed reducer,
The steering device according to claim 1. - 前記モータは、
乗用車用の電動式のパワーステアリング装置に用いられるモータである、
請求項１に記載の操舵装置。 The motor is
A motor used in an electric power steering device for a passenger car,
The steering device according to claim 1.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018123803A JP2020001580A (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | Steering device |
| JP2018-123803 | 2018-06-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020004449A1 true WO2020004449A1 (en) | 2020-01-02 |
Family
ID=68986554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2019/025343 WO2020004449A1 (en) | 2018-06-29 | 2019-06-26 | Steering device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020001580A (en) |
| WO (1) | WO2020004449A1 (en) |
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2018
- 2018-06-29 JP JP2018123803A patent/JP2020001580A/en active Pending
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