JPH0125288Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0125288Y2 JPH0125288Y2 JP1982126090U JP12609082U JPH0125288Y2 JP H0125288 Y2 JPH0125288 Y2 JP H0125288Y2 JP 1982126090 U JP1982126090 U JP 1982126090U JP 12609082 U JP12609082 U JP 12609082U JP H0125288 Y2 JPH0125288 Y2 JP H0125288Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resolver
- digital signal
- rotor
- angle
- coils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案はレゾルバを用いた位置検出装置に係
る。
る。
従来、機械装置の移動量を安定かつ高精度に計
測する場合、直線形検出器、又は回転形検出器を
用い、機械装置の原点からの移動量を直線形検出
器においては直線移動範囲全域をカバーする検出
器を機械装置に設置し、回転形検出器において
は、直線運動を回転運動に変換し、機械的結合を
経て検出器を可動させ電気信号の変化数を積算も
しくは検出器の軸角度の位置により異なる電気信
号として促え、機械装置の現在値としての電気信
号を得、諸元を適合した後、機械装置の移動量と
して得ている。しかし、検出範囲が長い場合、直
線形検出器では装置が膨大となり、非常に高価に
なるため、長いストロークの検出では直線形検出
器は特殊用途以外使用されず、もつぱら直線運動
を回転運動に変換し、回転形検出器を可動し検出
を行なつている。
測する場合、直線形検出器、又は回転形検出器を
用い、機械装置の原点からの移動量を直線形検出
器においては直線移動範囲全域をカバーする検出
器を機械装置に設置し、回転形検出器において
は、直線運動を回転運動に変換し、機械的結合を
経て検出器を可動させ電気信号の変化数を積算も
しくは検出器の軸角度の位置により異なる電気信
号として促え、機械装置の現在値としての電気信
号を得、諸元を適合した後、機械装置の移動量と
して得ている。しかし、検出範囲が長い場合、直
線形検出器では装置が膨大となり、非常に高価に
なるため、長いストロークの検出では直線形検出
器は特殊用途以外使用されず、もつぱら直線運動
を回転運動に変換し、回転形検出器を可動し検出
を行なつている。
このように回転形検出器は実蹟あり現在最も多
く検出器として使用されているが検出方式により
これは２種類に分けられている。第一の方式はイ
ンクリメンタル検出方式と称され検出器の回転角
度に応じ、最小分解能の移動を単位として出力信
号がON−OFFする方式で、発生パルスを検出範
囲、すなわち検出器の回転多動量を積算し、その
積算量に従い移動量を測定する方式で装置の構成
が簡単であり検出範囲の変更が容易且つ検出長に
関係なく検出できるなどの特長がある。しかし、
停電等でパルス記憶機能が停止すれば、最初から
検出をやり直さねばならない欠点がある。
く検出器として使用されているが検出方式により
これは２種類に分けられている。第一の方式はイ
ンクリメンタル検出方式と称され検出器の回転角
度に応じ、最小分解能の移動を単位として出力信
号がON−OFFする方式で、発生パルスを検出範
囲、すなわち検出器の回転多動量を積算し、その
積算量に従い移動量を測定する方式で装置の構成
が簡単であり検出範囲の変更が容易且つ検出長に
関係なく検出できるなどの特長がある。しかし、
停電等でパルス記憶機能が停止すれば、最初から
検出をやり直さねばならない欠点がある。
第二の方式は絶対値検出方式と称され、検出器
の回転角度により出力する電気信号が一義的に定
まる検出方式であり、この絶対値検出方式は検出
器の機械軸位置と出力信号が一義的に定ることに
より、停電後電源復帰すれば何らの操作の必要な
く出力信号は機械位置を現わすことになる。又ノ
イズ等外乱による安定性に於いても、外乱混入時
に出力信号の乱れがあつても乱れは許容値を越え
た非常に短かい時間内であり、外乱終息時に出力
信号は安定し、誤差を含むことなく機械系の現在
位置を現わすことになる。
の回転角度により出力する電気信号が一義的に定
まる検出方式であり、この絶対値検出方式は検出
器の機械軸位置と出力信号が一義的に定ることに
より、停電後電源復帰すれば何らの操作の必要な
く出力信号は機械位置を現わすことになる。又ノ
イズ等外乱による安定性に於いても、外乱混入時
に出力信号の乱れがあつても乱れは許容値を越え
た非常に短かい時間内であり、外乱終息時に出力
信号は安定し、誤差を含むことなく機械系の現在
位置を現わすことになる。
このように信頼性、安定性の高い検出が出来る
反面、検出器の軸角度により出力信号が決定され
る検出方式のため、検出ストロークが検出軸の１
回転以内に限定される。
反面、検出器の軸角度により出力信号が決定され
る検出方式のため、検出ストロークが検出軸の１
回転以内に限定される。
従つて、長いストロークの検出を行なう場合、
検出器を複数個組合せた複速系の構成を必要とす
るので装置の複雑、大形化を伴う欠点がある。こ
の考案は、上記問題点を解決するためになされた
ものであり、小形で広範囲の絶対位置を検出でき
ると共に、停電後電源復帰しても正確な機械位置
を表わすことのできるレゾルバを用いた位置検出
装置を得ることを目的とする。
検出器を複数個組合せた複速系の構成を必要とす
るので装置の複雑、大形化を伴う欠点がある。こ
の考案は、上記問題点を解決するためになされた
ものであり、小形で広範囲の絶対位置を検出でき
ると共に、停電後電源復帰しても正確な機械位置
を表わすことのできるレゾルバを用いた位置検出
装置を得ることを目的とする。
以上の点を考慮してこの考案では前述の回転形
検出器のうちの絶対値検出方式を改良したもので
レゾルバ信号をデイジタル変換する変換器と、円
周上軸方向にマグネツトを互いに180度の角度を
おいて極性を反対にして挿入した前記レゾルバと
同軸上にあるもう１つの非磁性体の金属からなる
円筒形回転子と、そして前記マグネツトを挿入し
た非磁性体の金属からる回転子を置く空間をｘ，
ｙ，ｚとし、前記回転子軸の中心を原点としたｘ
軸に前記回転子軸を置き、該コイルの１つを、前
記コイルの中心がｙ軸上にあり、ｘ軸と30゜の角
度をなして、前記回転子円周と近い同心円上に置
き、前記コイルとは別にもう１つのコイルをｘ軸
と150゜の角度をなして、前記コイルと同心円上
180゜の角度をおいて配置せるコイル並びに該コイ
ルに発生せる前記回転子の回転方向に応じて１つ
のコイルに誘導した一方向パルスをアツプダウン
カウンタに入力し計数する第１の回路手段である
演算回路と前記レゾルバの検出角度デイジタル信
号と前記回転子の回転数に相当するデイジタル信
号との同期を行う第２の回路手段であるラツチ回
路と、前記演算回路を駆動する蓄電池とを備えた
ものである。
検出器のうちの絶対値検出方式を改良したもので
レゾルバ信号をデイジタル変換する変換器と、円
周上軸方向にマグネツトを互いに180度の角度を
おいて極性を反対にして挿入した前記レゾルバと
同軸上にあるもう１つの非磁性体の金属からなる
円筒形回転子と、そして前記マグネツトを挿入し
た非磁性体の金属からる回転子を置く空間をｘ，
ｙ，ｚとし、前記回転子軸の中心を原点としたｘ
軸に前記回転子軸を置き、該コイルの１つを、前
記コイルの中心がｙ軸上にあり、ｘ軸と30゜の角
度をなして、前記回転子円周と近い同心円上に置
き、前記コイルとは別にもう１つのコイルをｘ軸
と150゜の角度をなして、前記コイルと同心円上
180゜の角度をおいて配置せるコイル並びに該コイ
ルに発生せる前記回転子の回転方向に応じて１つ
のコイルに誘導した一方向パルスをアツプダウン
カウンタに入力し計数する第１の回路手段である
演算回路と前記レゾルバの検出角度デイジタル信
号と前記回転子の回転数に相当するデイジタル信
号との同期を行う第２の回路手段であるラツチ回
路と、前記演算回路を駆動する蓄電池とを備えた
ものである。
又この考案では装置の電源が断状態では、該コ
イルに発生する前記回転子の回転方向に応じて１
つのコイルに誘導した一方向パルスをアツプダウ
ンカウンタに入力し計数する演算回路を前記蓄電
池で駆動してデイジタル信号で計数しておき、装
置の電源が供給されたときは、前記レゾルバ／デ
イジタル変換器のデイジタル信号と、前記回転子
の回転方向に応じて１つのコイルに誘導した一方
向パルスをアツプカウンタに入力し計数する演算
回路により計数されたレゾルバが多回転した回転
数計数デイジタル信号を前記レゾルバ／デイジタ
ル変換器の出力信号が全ビツト変化するとき前記
ラツチ回路にてラツチして、装置の電源が断状態
で、前記レゾルバが多回転しても、電源が供給さ
れたときデイジタル位置信号は、前記レゾルバの
多回転したデイジタル信号として出力するもので
ある。
イルに発生する前記回転子の回転方向に応じて１
つのコイルに誘導した一方向パルスをアツプダウ
ンカウンタに入力し計数する演算回路を前記蓄電
池で駆動してデイジタル信号で計数しておき、装
置の電源が供給されたときは、前記レゾルバ／デ
イジタル変換器のデイジタル信号と、前記回転子
の回転方向に応じて１つのコイルに誘導した一方
向パルスをアツプカウンタに入力し計数する演算
回路により計数されたレゾルバが多回転した回転
数計数デイジタル信号を前記レゾルバ／デイジタ
ル変換器の出力信号が全ビツト変化するとき前記
ラツチ回路にてラツチして、装置の電源が断状態
で、前記レゾルバが多回転しても、電源が供給さ
れたときデイジタル位置信号は、前記レゾルバの
多回転したデイジタル信号として出力するもので
ある。
次にこの考案を図の実施例ブロツク図を用いて
説明する。１はレゾルバで一般に固定子と回転子
に施した単相巻線１ａと直交２相巻線１b1，１b2
を夫々もつていて検出軸角度θ、励磁電圧の最大
値Em、励磁電圧の周波数sin ωtレゾルバの変圧
比Ｋとして励磁電圧をEm sin ωtとすると、 E1＝Ｋ Em sin ωt sin θ，E2＝Ｋ Em sin
ωtCos θの２相出力電圧信号として現わされる。
２はレゾルバ／デイジタル変換器で前記レゾルバ
１の２相信号E1 E2を入力としてレゾルバの１回
転を純２進の検出角度デイジタル信号D1に変換
するものである。一方レゾルバ１の検出軸には非
磁性体の金属からなる円筒形の回転子３が設けら
れており、この回転子３には一対のマグネツト３
ａ，３ｂが円周上軸方向に互いに180゜の角度位置
となるように逆極性に挿入されている。従つて、
各マグネツト３ａ，３ｂは、回転子３と共にレゾ
ルバ１の検出軸に一体に設けられている。第１図
においては、各マグネツト３ａ，３ｂの磁極方向
（Ｎ，Ｓ）を回転子３の外側に図式的に直線で示
している。又、４ａ，４ｂは各マグネツト３ａ，
３ｂに対向するように固定子に配置された一対の
コイルであり、第２図に示すように各マグネツト
３ａ，３ｂの磁極方向（回転子３の軸方向）に対
してそれぞれ30゜及び150゜の角度をなしている。
即ち、前記回転子３を置く空間をｘ，ｙ，ｚと
し、前記回転子軸の中心を原点としたｘ軸に前記
回転子軸を置き該コイルの１つ４ａを前記コイル
の中心がｙ軸上にあり、ｘ軸と30゜の角度をなし
て、前記回転子円周に近い同心円上に置き、前記
コイル４ａとは別にもう１つのコイル４ｂをｘ軸
と150゜の角度をなして、前記コイル４ａと同心円
上180゜の角度をおいて配置する。従つて、回転子
３の回転方向により各コイル４ａ，４ｂに誘導さ
れる電圧レベルが互いに異なるため、前記回転子
の回転方向に応じて、前記２つのコイルのどちら
か１方に誘導パルスが発生する。
説明する。１はレゾルバで一般に固定子と回転子
に施した単相巻線１ａと直交２相巻線１b1，１b2
を夫々もつていて検出軸角度θ、励磁電圧の最大
値Em、励磁電圧の周波数sin ωtレゾルバの変圧
比Ｋとして励磁電圧をEm sin ωtとすると、 E1＝Ｋ Em sin ωt sin θ，E2＝Ｋ Em sin
ωtCos θの２相出力電圧信号として現わされる。
２はレゾルバ／デイジタル変換器で前記レゾルバ
１の２相信号E1 E2を入力としてレゾルバの１回
転を純２進の検出角度デイジタル信号D1に変換
するものである。一方レゾルバ１の検出軸には非
磁性体の金属からなる円筒形の回転子３が設けら
れており、この回転子３には一対のマグネツト３
ａ，３ｂが円周上軸方向に互いに180゜の角度位置
となるように逆極性に挿入されている。従つて、
各マグネツト３ａ，３ｂは、回転子３と共にレゾ
ルバ１の検出軸に一体に設けられている。第１図
においては、各マグネツト３ａ，３ｂの磁極方向
（Ｎ，Ｓ）を回転子３の外側に図式的に直線で示
している。又、４ａ，４ｂは各マグネツト３ａ，
３ｂに対向するように固定子に配置された一対の
コイルであり、第２図に示すように各マグネツト
３ａ，３ｂの磁極方向（回転子３の軸方向）に対
してそれぞれ30゜及び150゜の角度をなしている。
即ち、前記回転子３を置く空間をｘ，ｙ，ｚと
し、前記回転子軸の中心を原点としたｘ軸に前記
回転子軸を置き該コイルの１つ４ａを前記コイル
の中心がｙ軸上にあり、ｘ軸と30゜の角度をなし
て、前記回転子円周に近い同心円上に置き、前記
コイル４ａとは別にもう１つのコイル４ｂをｘ軸
と150゜の角度をなして、前記コイル４ａと同心円
上180゜の角度をおいて配置する。従つて、回転子
３の回転方向により各コイル４ａ，４ｂに誘導さ
れる電圧レベルが互いに異なるため、前記回転子
の回転方向に応じて、前記２つのコイルのどちら
か１方に誘導パルスが発生する。
５は該コイルに発生する前記回転子の回転方向
に応じて１つのコイルに誘導した一方向パルスを
その中のアツプダウンカウンタに入力し計数する
演算回路であり、回転子３（検出軸）の回転数に
相当する回転数デイジタル信号D2を出力するよ
うになつている。即ち、前記回転子の回転方向が
右回転なるとき、前記１つのコイル４ａに誘導し
て得られる一方向パルスP1をアツプダウンカウ
ンタのアツプ端子に入力し、パルス加算を行な
い、前記回転子の回転方向が左回転なるとき前記
もう１つのコイル４ｂに誘導して得られる一方向
パルスP2をアツプダウンカウンタのダウン端子
に入力しパルス減算を行ない回転数を算出する。
に応じて１つのコイルに誘導した一方向パルスを
その中のアツプダウンカウンタに入力し計数する
演算回路であり、回転子３（検出軸）の回転数に
相当する回転数デイジタル信号D2を出力するよ
うになつている。即ち、前記回転子の回転方向が
右回転なるとき、前記１つのコイル４ａに誘導し
て得られる一方向パルスP1をアツプダウンカウ
ンタのアツプ端子に入力し、パルス加算を行な
い、前記回転子の回転方向が左回転なるとき前記
もう１つのコイル４ｂに誘導して得られる一方向
パルスP2をアツプダウンカウンタのダウン端子
に入力しパルス減算を行ない回転数を算出する。
６は検出角度デイジタル信号D1及び回転数デ
イジタル信号D2を同期させるためのラツチ回路
であり、回転数デイジタル信号D2に含まれる誤
差を検出角度デイジタル信号D1により規制し、
正確に同期された回転数デイジタル信号D2′を出
力するようになつている。即ち、レゾルバ／デイ
ジタル変換器２によりデイジタル信号に変換され
たレゾルバの検出角度デイジタル信号の全ビツト
が変化する時ラツチを行ない検出角度デイジタル
信号のMSBビツトと前記演算回路で計数された
回転子の回転数に相当するデイジタル信号の
LSBビツトとの間が連続するようにして不連続
点の発生を防止している。こうして得られた回転
数デイジタル信号D2′は、検出角度デイジタル信
号D1と共にデイジタル位置信号となつて出力さ
れる。その他７は蓄電池、８は直流電源で交流電
源断に際しては蓄電池７を用いて前記回転子の回
転方向に応じて１つのコイル４ａに誘導した一方
向パルスをアツプダウンカウンタに入力し計数す
る演算回路５を駆動し装置電源が復帰した場合に
は直流電源８を用いて蓄電池７の充電を行う。従
つて、演算回路５は装置電源断及び復帰と無関係
に常に蓄電池７によつて駆動される。尚、直流電
源８は装置電源を直流電源に変換して前記レゾル
バ／デイジタル変換器２、ラツチ回路６にも供給
する。又蓄電池７は、アツプダウンカウンタにだ
け電源供給を行なう。
イジタル信号D2を同期させるためのラツチ回路
であり、回転数デイジタル信号D2に含まれる誤
差を検出角度デイジタル信号D1により規制し、
正確に同期された回転数デイジタル信号D2′を出
力するようになつている。即ち、レゾルバ／デイ
ジタル変換器２によりデイジタル信号に変換され
たレゾルバの検出角度デイジタル信号の全ビツト
が変化する時ラツチを行ない検出角度デイジタル
信号のMSBビツトと前記演算回路で計数された
回転子の回転数に相当するデイジタル信号の
LSBビツトとの間が連続するようにして不連続
点の発生を防止している。こうして得られた回転
数デイジタル信号D2′は、検出角度デイジタル信
号D1と共にデイジタル位置信号となつて出力さ
れる。その他７は蓄電池、８は直流電源で交流電
源断に際しては蓄電池７を用いて前記回転子の回
転方向に応じて１つのコイル４ａに誘導した一方
向パルスをアツプダウンカウンタに入力し計数す
る演算回路５を駆動し装置電源が復帰した場合に
は直流電源８を用いて蓄電池７の充電を行う。従
つて、演算回路５は装置電源断及び復帰と無関係
に常に蓄電池７によつて駆動される。尚、直流電
源８は装置電源を直流電源に変換して前記レゾル
バ／デイジタル変換器２、ラツチ回路６にも供給
する。又蓄電池７は、アツプダウンカウンタにだ
け電源供給を行なう。
ACがオンの時は前記ラツチ回路６、レゾル
バ／デイジタル変換器２に直流電源８から電源供
給を行なうと同時に前記蓄電池７の充電を行な
う。
バ／デイジタル変換器２に直流電源８から電源供
給を行なうと同時に前記蓄電池７の充電を行な
う。
ACがオフの時は前記蓄電池７より前記アツプ
ダウンカウンタ５にだけ電源供給が行なわれる
が、前記ラツチ回路６およびレゾルバ／デイジタ
ル変換器２には電源供給されない。尚演算回路と
しては電力消費の少ないＣ−MOS回路が使用さ
れるがTTL回路でも可である。
ダウンカウンタ５にだけ電源供給が行なわれる
が、前記ラツチ回路６およびレゾルバ／デイジタ
ル変換器２には電源供給されない。尚演算回路と
しては電力消費の少ないＣ−MOS回路が使用さ
れるがTTL回路でも可である。
以上、この考案ではレゾルバの検出角度とレゾ
ルバの回転子の回転数に相当するデイジタル信号
の同期を行うことにより、レゾルバの多回転した
デイジタル信号として長いストロークの検出を行
うことができる。
ルバの回転子の回転数に相当するデイジタル信号
の同期を行うことにより、レゾルバの多回転した
デイジタル信号として長いストロークの検出を行
うことができる。
又、停電後電源復帰すれば、何らの操作をも必
要とせずに常に正確な機械位置を現わすことがで
きる。
要とせずに常に正確な機械位置を現わすことがで
きる。
第１図はこの考案の実施例を示すブロツク構成
図、第２図は第１図内の各コイルの配置角度を示
す説明図である。 図で１はレゾルバ、２はレゾルバ／デイジタル
変換器、３ａ，３ｂはマグネツト、４ａ，４ｂは
コイル、５は演算回路、６はラツチ回路、７は蓄
電池、８は直流電源、E1，E2は２相信号、P1，
P2は一方向パルス、D1は検出角度デイジタル信
号、D2は回転数デイジタル信号である。
図、第２図は第１図内の各コイルの配置角度を示
す説明図である。 図で１はレゾルバ、２はレゾルバ／デイジタル
変換器、３ａ，３ｂはマグネツト、４ａ，４ｂは
コイル、５は演算回路、６はラツチ回路、７は蓄
電池、８は直流電源、E1，E2は２相信号、P1，
P2は一方向パルス、D1は検出角度デイジタル信
号、D2は回転数デイジタル信号である。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ レゾルバからの２相信号に基づいて検出角度
デイジタル信号を出力するレゾルバ／デイジタ
ル変換器と、 前記レゾルバの検出軸と同軸円周上に互いに
180゜の角度位置となるように軸方向且つ逆極性
に設けられた一対のマグネツトと、 前記マグネツトに対向するように互いに180゜
の角度位置に配置され、且つ前記マグネツトの
磁極方向に対して、それぞれ30゜及び150゜の角
度をなす一対のコイルと、 これらコイルから得られる各一方向パルスを
計数して前記検出軸の回転数に相当する回転数
デイジタル信号を出力する第１の回路手段と、 前記検出角度デイジタル信号及び前記回転数
デイジタル信号を同期させるための第２の回路
手段と、 前記第１の回路手段を駆動する蓄電池と、 を備えたレゾルバを用いた位置検出装置。 ２ 第１の回路手段は、検出軸の回転方向に応じ
て一対のコイルに誘導される各一方向パルスの
うちの一方をアツプカウントし、他方をダウン
カウントするアツプダウンカウンタを含む演算
回路である実用新案登録請求の範囲第１項記載
のレゾルバを用いた位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12609082U JPS5931016U (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | レゾルバを用いた位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12609082U JPS5931016U (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | レゾルバを用いた位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931016U JPS5931016U (ja) | 1984-02-27 |
| JPH0125288Y2 true JPH0125288Y2 (ja) | 1989-07-28 |
Family
ID=30286833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12609082U Granted JPS5931016U (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | レゾルバを用いた位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931016U (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61253418A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-11-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | エンコ−ダ装置 |
| JPS62142219A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | Nippon Gakki Seizo Kk | エンコ−ダ用変位検出装置 |
| JPS62142221A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | Nippon Gakki Seizo Kk | エンコ−ダ用変位検出装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4837105A (ja) * | 1971-09-10 | 1973-06-01 | ||
| JPS5290078U (ja) * | 1975-12-27 | 1977-07-05 | ||
| JPS5335536U (ja) * | 1976-08-31 | 1978-03-29 |
-
1982
- 1982-08-23 JP JP12609082U patent/JPS5931016U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5931016U (ja) | 1984-02-27 |
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