JPH04282090A - 弁組立体 - Google Patents
弁組立体Info
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- JPH04282090A JPH04282090A JP3286705A JP28670591A JPH04282090A JP H04282090 A JPH04282090 A JP H04282090A JP 3286705 A JP3286705 A JP 3286705A JP 28670591 A JP28670591 A JP 28670591A JP H04282090 A JPH04282090 A JP H04282090A
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L21/00—Use of working pistons or pistons-rods as fluid-distributing valves or as valve-supporting elements, e.g. in free-piston machines
- F01L21/04—Valves arranged in or on piston or piston-rod
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/12—Valves; Arrangement of valves arranged in or on pistons
- F04B53/125—Reciprocating valves
- F04B53/127—Disc valves
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハウジング内で往復駆
動される空気圧モータの一部分に取付けられかつ前記空
気圧モータの一部分の一側に取付けられた第１の弁ユニ
ットと前記空気圧モータの一部分の他側に取付けられた
第２の弁ユニットとを含んでいる弁組立体であって、前
記弁組立体が前記空気圧モータの逆転又は端部反転位置
の一方で機械的に切換えられた時前記第２の弁ユニット
が前記空気圧モータの一部分に対し前記第１の弁ユニッ
トと一緒に動くよう前記空気圧モータの一部分を介して
前記第１の弁ユニットに連結されるような弁組立体に関
するものである。
動される空気圧モータの一部分に取付けられかつ前記空
気圧モータの一部分の一側に取付けられた第１の弁ユニ
ットと前記空気圧モータの一部分の他側に取付けられた
第２の弁ユニットとを含んでいる弁組立体であって、前
記弁組立体が前記空気圧モータの逆転又は端部反転位置
の一方で機械的に切換えられた時前記第２の弁ユニット
が前記空気圧モータの一部分に対し前記第１の弁ユニッ
トと一緒に動くよう前記空気圧モータの一部分を介して
前記第１の弁ユニットに連結されるような弁組立体に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ピストン−シリンダ型空気圧モータと共
に用いられる時、この公知の弁組立体の、ピストンの２
つの運動逆転位置（すなわち、上下の死点位置）におけ
る機械的な切換えは、シリンダの端壁に近接してピスト
ンロッドに取付けられた一対のコイルスプリングにより
行われる。この構造の１つの欠点は、弁組立体の切換え
又は転換が、低いばね常数と、弁組立体がピストン反転
位置で過度に大きな衝撃力を受けないようにするのに必
要な大きなスプリング長さとのため、比較的ゆっくりと
行われるということである。さらに、弁組立体の弁体と
弁座の効率的な作用は心出し及び心合わせ誤差に対し高
度に敏感であるため、特にモータがゆっくり駆動され又
はピストンの反転位置の一方に向う方向に作用する外部
荷重を受けた時、弁組立体が切換えられずまたピストン
が平衡位置で停止するという危険がある。
に用いられる時、この公知の弁組立体の、ピストンの２
つの運動逆転位置（すなわち、上下の死点位置）におけ
る機械的な切換えは、シリンダの端壁に近接してピスト
ンロッドに取付けられた一対のコイルスプリングにより
行われる。この構造の１つの欠点は、弁組立体の切換え
又は転換が、低いばね常数と、弁組立体がピストン反転
位置で過度に大きな衝撃力を受けないようにするのに必
要な大きなスプリング長さとのため、比較的ゆっくりと
行われるということである。さらに、弁組立体の弁体と
弁座の効率的な作用は心出し及び心合わせ誤差に対し高
度に敏感であるため、特にモータがゆっくり駆動され又
はピストンの反転位置の一方に向う方向に作用する外部
荷重を受けた時、弁組立体が切換えられずまたピストン
が平衡位置で停止するという危険がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、弁組立体が
、ピストンの運動速度や外部荷重の作用に関係なく何時
でも瞬間的に切換えられる上記種類の弁組立体を提供す
ることである。
、ピストンの運動速度や外部荷重の作用に関係なく何時
でも瞬間的に切換えられる上記種類の弁組立体を提供す
ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、特許請求
の範囲に記載された特徴構造を有する本発明の弁組立体
、すなわち、第１の弁ユニットと第２の弁ユニットから
なる弁組立体において、各弁ユニットが、弾性材料で作
られ、また弁組立体の機械的な切換え時に、ハウジング
に固定された張り出し部に衝き当るようになっているば
ね要素と一体に形成されている、弁組立体により達成さ
れる。
の範囲に記載された特徴構造を有する本発明の弁組立体
、すなわち、第１の弁ユニットと第２の弁ユニットから
なる弁組立体において、各弁ユニットが、弾性材料で作
られ、また弁組立体の機械的な切換え時に、ハウジング
に固定された張り出し部に衝き当るようになっているば
ね要素と一体に形成されている、弁組立体により達成さ
れる。
【０００５】弁ユニットの各々が、弾性材料で製造され
また弁組立体の機械的な切換えが生じた時ハウジングに
固定された張り出し部に係合するようになっている一体
に形成されたばね要素を有しているため、弁ユニットを
従来のものより非常に短かい係合経路で転換するようプ
ラスチック材料の固有の減衰特性とばね特性とを利用す
ることができる。
また弁組立体の機械的な切換えが生じた時ハウジングに
固定された張り出し部に係合するようになっている一体
に形成されたばね要素を有しているため、弁ユニットを
従来のものより非常に短かい係合経路で転換するようプ
ラスチック材料の固有の減衰特性とばね特性とを利用す
ることができる。
【０００６】本発明の他の特徴によれば、弁ユニットが
、これと一体にかつ相互に同じ材料で形成されまた往復
動可能な部分の平らな側面と直接共働するようになって
いるリップシール形式の弁本体が設けられている時は、
良好なシール作用が得られまた同時に弁の案内を従来の
ものよりも簡単な構造で作ることができる。
、これと一体にかつ相互に同じ材料で形成されまた往復
動可能な部分の平らな側面と直接共働するようになって
いるリップシール形式の弁本体が設けられている時は、
良好なシール作用が得られまた同時に弁の案内を従来の
ものよりも簡単な構造で作ることができる。
【０００７】本発明のその他の特徴とそれによって得ら
れる利点とは、他の特許請求の範囲の記載と以下の図面
を参照する本発明の典型的な実施態様の詳細な記載とか
ら明らかとなるであろう。
れる利点とは、他の特許請求の範囲の記載と以下の図面
を参照する本発明の典型的な実施態様の詳細な記載とか
ら明らかとなるであろう。
【０００８】
【実施例】図１の実施態様において、弁組立体はピスト
ン−シリンダ型の空気圧モータに取付けられる。しかし
、本発明はまた、例えばダイヤフラムモータのような、
他の型式の往復動空気圧モータに適用することが考えら
れる。
ン−シリンダ型の空気圧モータに取付けられる。しかし
、本発明はまた、例えばダイヤフラムモータのような、
他の型式の往復動空気圧モータに適用することが考えら
れる。
【０００９】図１に示される空気圧モータ１０の一端（
図示しない）は液体ポンプのピストンロッドの端部に駆
動連結されるようになっている。図示の空気圧モータ１
０は円筒状ハウジング１２とこのハウジングに往復動自
在に案内されるピストンロッド１４とを有している。 ハウジング１２内の、内側端壁１８と縮径された環状肩
部２２との間に円筒状作動室２０が区画形成されている
。ピストンロッド１４は、直径が肩部２２により減少さ
れたハウジング部分２４の中を一対のシール２６（その
一方だけが図示されている）を介して案内される。さら
にハウジング部分２４には入口通路１６が設けられ、こ
の通路１６を通って略図的に示される圧縮機２８のよう
な圧縮空気源から空気が分配される。
図示しない）は液体ポンプのピストンロッドの端部に駆
動連結されるようになっている。図示の空気圧モータ１
０は円筒状ハウジング１２とこのハウジングに往復動自
在に案内されるピストンロッド１４とを有している。 ハウジング１２内の、内側端壁１８と縮径された環状肩
部２２との間に円筒状作動室２０が区画形成されている
。ピストンロッド１４は、直径が肩部２２により減少さ
れたハウジング部分２４の中を一対のシール２６（その
一方だけが図示されている）を介して案内される。さら
にハウジング部分２４には入口通路１６が設けられ、こ
の通路１６を通って略図的に示される圧縮機２８のよう
な圧縮空気源から空気が分配される。
【００１０】ピストンロッド１４の図示された端部に本
発明の弁組立体３０を備えたピストンユニット４０が取
付けられる。このピストンユニット４０と弁組立体３０
とは弾性プラスチック材料（例えばＤＵＰＯＮＴからの
ＨＹＴＲＥＬ）から作られ、共に、わずか３つの別体の
構成要素、すなわち図に見られるような、上側弁ユニッ
ト５０と下側弁ユニット７０とピストンユニット４０を
形成する。ピストンユニット４０は一部材構造であり、
したがってこれと一体に形成されたピストン４２と、図
示しない外側ねじつき端部が設けられこのねじに対応す
る内側ねじが設けられたピストンロッド１４の端部に堅
く螺合されるシャフト４７とを有している。ピストンユ
ニット４０を軸方向に貫通して出口通路４８が延びてお
り、この出口通路４８は公知のようにピストンロッド１
４を通って図１に見られるように、ピストンロッド１４
とシール２６の下側のハウジング部分２４とに設けられ
た横方向の出口開口（図示しない）に通じている。
発明の弁組立体３０を備えたピストンユニット４０が取
付けられる。このピストンユニット４０と弁組立体３０
とは弾性プラスチック材料（例えばＤＵＰＯＮＴからの
ＨＹＴＲＥＬ）から作られ、共に、わずか３つの別体の
構成要素、すなわち図に見られるような、上側弁ユニッ
ト５０と下側弁ユニット７０とピストンユニット４０を
形成する。ピストンユニット４０は一部材構造であり、
したがってこれと一体に形成されたピストン４２と、図
示しない外側ねじつき端部が設けられこのねじに対応す
る内側ねじが設けられたピストンロッド１４の端部に堅
く螺合されるシャフト４７とを有している。ピストンユ
ニット４０を軸方向に貫通して出口通路４８が延びてお
り、この出口通路４８は公知のようにピストンロッド１
４を通って図１に見られるように、ピストンロッド１４
とシール２６の下側のハウジング部分２４とに設けられ
た横方向の出口開口（図示しない）に通じている。
【００１１】好ましくは一体に形成されたシールリップ
４６を有するピストン４２自体に、３つの均一の間隔を
おいて配された実質的に軸方向に貫通する孔４４が設け
られている。これらの孔４４は以下に記載されるように
、ピン７８のための間隙を有する案内として作用し、ま
た圧縮空気をピストン４２の上方に位置する作動室２０
の部分に導入するようになっている。
４６を有するピストン４２自体に、３つの均一の間隔を
おいて配された実質的に軸方向に貫通する孔４４が設け
られている。これらの孔４４は以下に記載されるように
、ピン７８のための間隙を有する案内として作用し、ま
た圧縮空気をピストン４２の上方に位置する作動室２０
の部分に導入するようになっている。
【００１２】図２及び３から明らかなように、この２つ
のほぼ円盤状の弁ユニット５０と７０の各々は、おおよ
そ星の形状を有し、この星形の先端は、この弁ユニット
の平面から曲げられたそれぞれの翼状ばね要素５２及び
７２と、各弁ユニットが前記ピン７８により相互に連結
されるそれぞれの保持用舌片５４及び７４とを、交互に
有している。３つのピン７８は好ましくは弁ユニット７
０と一体に形成され、その自由端にばね溝８１を有する
連結ヘッド８０が設けられ、ばね溝８１はヘッド８０が
上方弁ユニット５０の保持用舌片５４の各対応孔５８に
押込まれるようにし、それにより弁組立体３０がピスト
ン４２に取付けられた時（図１）、孔５８の凹んだ背面
６０（図２）にしっかりと嵌まり込むようにする。
のほぼ円盤状の弁ユニット５０と７０の各々は、おおよ
そ星の形状を有し、この星形の先端は、この弁ユニット
の平面から曲げられたそれぞれの翼状ばね要素５２及び
７２と、各弁ユニットが前記ピン７８により相互に連結
されるそれぞれの保持用舌片５４及び７４とを、交互に
有している。３つのピン７８は好ましくは弁ユニット７
０と一体に形成され、その自由端にばね溝８１を有する
連結ヘッド８０が設けられ、ばね溝８１はヘッド８０が
上方弁ユニット５０の保持用舌片５４の各対応孔５８に
押込まれるようにし、それにより弁組立体３０がピスト
ン４２に取付けられた時（図１）、孔５８の凹んだ背面
６０（図２）にしっかりと嵌まり込むようにする。
【００１３】弁ユニット５０と７０はさらに、通路４８
と孔４４のオリフィスの周りのピストン４２の平らな外
側表面と共働するリップシール形式の各弁本体５６と７
６を含んでいる。これら弁本体５６と７６の各々は環状
の比較的柔らかなリップを含み、この柔らかな環状リッ
プは比較的鋭いエッジがつけられまた弁ユニットの平面
から外側に突出し、さらに弁本体がその弁閉鎖位置を占
めた時その対応する平らな外側表面に当接して位置する
ようになっている。平らな外側表面とシール状に係合す
るシールリップを備えたこの構造により、弁ユニットは
、この種の今まで公知の構造において必要であった精度
で案内されることなしにそのシール作用を実現すること
ができる。
と孔４４のオリフィスの周りのピストン４２の平らな外
側表面と共働するリップシール形式の各弁本体５６と７
６を含んでいる。これら弁本体５６と７６の各々は環状
の比較的柔らかなリップを含み、この柔らかな環状リッ
プは比較的鋭いエッジがつけられまた弁ユニットの平面
から外側に突出し、さらに弁本体がその弁閉鎖位置を占
めた時その対応する平らな外側表面に当接して位置する
ようになっている。平らな外側表面とシール状に係合す
るシールリップを備えたこの構造により、弁ユニットは
、この種の今まで公知の構造において必要であった精度
で案内されることなしにそのシール作用を実現すること
ができる。
【００１４】必要な円盤形状の弁ユニット５０，７０の
弁側にはビード状の突起６２と８２が配設されている。 これらの突起６２，８２は、弁の閉じた位置で弁ユニッ
トを対応のピストン側から離間して保持するスペーサと
して作用し、また弁本体５６，７６のリップが、前記モ
ータのピストンが各反転位置に到達した時弁ユニットが
重い衝撃力を受けた場合に塑性変形したり、何らかの損
傷を生じたりすることがないようにする。
弁側にはビード状の突起６２と８２が配設されている。 これらの突起６２，８２は、弁の閉じた位置で弁ユニッ
トを対応のピストン側から離間して保持するスペーサと
して作用し、また弁本体５６，７６のリップが、前記モ
ータのピストンが各反転位置に到達した時弁ユニットが
重い衝撃力を受けた場合に塑性変形したり、何らかの損
傷を生じたりすることがないようにする。
【００１５】本発明の弁組立体を取付けた空気圧モータ
は次のように作動する。
は次のように作動する。
【００１６】圧縮空気が、入口通路１６と縮径されたハ
ウジング部分２４とを通って圧縮機２８から円筒ハウジ
ング１２の作動室２０に連続して分配される。図１に示
されるこの作動状態において、弁組立体３０は、上側弁
ユニット５０の弁本体５６がピストン４２の上側表面と
シール状に当接しそのため室２０とピストンを軸方向に
貫通して延びる通路４８との間の連通を遮断する位置に
ある。弁のこの作動状態において、弁ユニット７０の弁
本体７６はピン７８によりピストンから離間して保持さ
れ、ピストン４２の３つの貫通孔４４を開放状態に保持
するとともに圧縮空気がピン７８と孔４４の内面との間
の遊び又は隙間によって形成された環状通路を通って流
れることができるようにする。圧力はこの時ピストン４
２の両側で同じとなる。作動室２０においてピストン４
２の外側に突出する圧力面が下方に突出する圧力面より
大きいため、ピストン４２は下方に作用する合力により
作動されピストンロッド１４をピストン４２に対し、弁
組立体３０の図示の位置で下方に駆動する。
ウジング部分２４とを通って圧縮機２８から円筒ハウジ
ング１２の作動室２０に連続して分配される。図１に示
されるこの作動状態において、弁組立体３０は、上側弁
ユニット５０の弁本体５６がピストン４２の上側表面と
シール状に当接しそのため室２０とピストンを軸方向に
貫通して延びる通路４８との間の連通を遮断する位置に
ある。弁のこの作動状態において、弁ユニット７０の弁
本体７６はピン７８によりピストンから離間して保持さ
れ、ピストン４２の３つの貫通孔４４を開放状態に保持
するとともに圧縮空気がピン７８と孔４４の内面との間
の遊び又は隙間によって形成された環状通路を通って流
れることができるようにする。圧力はこの時ピストン４
２の両側で同じとなる。作動室２０においてピストン４
２の外側に突出する圧力面が下方に突出する圧力面より
大きいため、ピストン４２は下方に作用する合力により
作動されピストンロッド１４をピストン４２に対し、弁
組立体３０の図示の位置で下方に駆動する。
【００１７】この下方への運動が完了すると、下側弁ユ
ニット７０のばね要素７２が作動室２０の肩部又は張り
出し部２２に衝き当たるようになる。弁組立体３０はそ
のためピストン４２に対し切換えられ、弁本体５６を含
む上側弁ユニット５０がピストン４２の上側表面から離
れて上昇され軸方向通路４８と連通するようにし、また
弁本体７６が設けられた下側弁ユニットがピストン４２
の下側表面とシール状に係合し孔４４を通る通路を閉じ
るようにする。ピストン４２の上方空間はこのため通路
４８を介して大気に通じ、また圧力は実質的に変らない
でピストン４２の下側表面に作用し、それによりピスト
ンロッド１４が作動室２０内を上方に向って動くように
する。
ニット７０のばね要素７２が作動室２０の肩部又は張り
出し部２２に衝き当たるようになる。弁組立体３０はそ
のためピストン４２に対し切換えられ、弁本体５６を含
む上側弁ユニット５０がピストン４２の上側表面から離
れて上昇され軸方向通路４８と連通するようにし、また
弁本体７６が設けられた下側弁ユニットがピストン４２
の下側表面とシール状に係合し孔４４を通る通路を閉じ
るようにする。ピストン４２の上方空間はこのため通路
４８を介して大気に通じ、また圧力は実質的に変らない
でピストン４２の下側表面に作用し、それによりピスト
ンロッド１４が作動室２０内を上方に向って動くように
する。
【００１８】ピストンロッドのこの上方運動が完了する
と、上側弁ユニット５０のばね要素５２が円筒状端壁の
内側表面１８に衝き当たり弁組立体３０を再び図１に示
す作動状態に切換え、それによりピストンが再び図１に
示されるように、下方に向って駆動される。
と、上側弁ユニット５０のばね要素５２が円筒状端壁の
内側表面１８に衝き当たり弁組立体３０を再び図１に示
す作動状態に切換え、それによりピストンが再び図１に
示されるように、下方に向って駆動される。
【図１】本発明の弁組立体が設けられた空気圧モータの
部分縦断面図である。
部分縦断面図である。
【図２】弁組立体の第１の弁ユニットの拡大頂面図であ
る。
る。
【図３】弁組立体の第２の弁ユニットの、図２と同様の
頂面図である。
頂面図である。
１０…空気圧モータ
１２…ハウジング
１８…内側端壁
２２…肩部
３０…弁組立体
４０…ピストンユニット
５０…第１弁ユニット
７０…第２弁ユニット
Claims (5)
- 【請求項１】 ハウジング（１２）内に往復運動する
よう配設された空気圧モータ（１０）の一部分（４０）
に取付けられた弁組立体（３０）であって、前記部分（
４０）の一側に取付けられた第１の弁ユニット（５０）
と前記部分（４０）の他側に取付けられた第２の弁ユニ
ット（７０）とを具備し、前記第２の弁ユニット（７０
）が前記部分（４０）を介して第１の弁ユニット（５０
）に連結され、弁組立体が空気圧モータの反転位置の一
方で機械的に切換えられた時前記部分（４０）に対し前
記第１の弁ユニットと共に運動するようになっている弁
組立体において、弁ユニット（５０，７０）の各々が弾
性材料から製造され、かつ弁組立体（１０）の機械的な
切換え時にハウジング（１２）に固定された張り出し部
（１８，２２）に衝き当るようになっているばね要素（
５２，７２）と一体に形成されていることを特徴とする
弁組立体。 - 【請求項２】 弁ユニット（５０，７０）が、前記部
分（４０）の両側と直接共働するようになっているシー
ル形式の一体に形成された弁本体又は弁座手段を含んで
いることを特徴とする請求項１に記載の弁組立体。 - 【請求項３】 弁ユニット（５０，７０）が実質的に
平坦でありかつその平面から外側に曲がる翼状ばねリッ
プ（５２，７２）の形式のばね要素を有していることを
特徴とする請求項１又は２に記載の弁組立体。 - 【請求項４】 前記部分（４０）が弾性材料から一体
に製造されるピストン（４２）とピストンロッド（４７
）とを含んでいることを特徴とする請求項１から３のう
ちの１項に記載の弁組立体。 - 【請求項５】 前記ピストン（４２）に向って対面す
る各弁ユニット（５０，７０）の側に、前記側の平面か
ら突出するビード手段（６２，８２）が設けられている
ことを特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の
弁組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9003472-9 | 1990-10-31 | ||
| SE9003472A SE467368B (sv) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Ventilaggregat vid en luftmotor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282090A true JPH04282090A (ja) | 1992-10-07 |
| JP3281396B2 JP3281396B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=20380780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28670591A Expired - Lifetime JP3281396B2 (ja) | 1990-10-31 | 1991-10-31 | 弁組立体 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5203251A (ja) |
| EP (1) | EP0484307B1 (ja) |
| JP (1) | JP3281396B2 (ja) |
| AT (1) | ATE93006T1 (ja) |
| AU (1) | AU644233B2 (ja) |
| CA (1) | CA2053765C (ja) |
| DE (1) | DE69100260T2 (ja) |
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