JPH0562807B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0562807B2 JPH0562807B2 JP2816886A JP2816886A JPH0562807B2 JP H0562807 B2 JPH0562807 B2 JP H0562807B2 JP 2816886 A JP2816886 A JP 2816886A JP 2816886 A JP2816886 A JP 2816886A JP H0562807 B2 JPH0562807 B2 JP H0562807B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yoke
- magnet
- magnetic field
- permanent magnet
- outer pole
- 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 - Lifetime
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Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
「産業上の利用分野」
本発明は極異方性樹脂磁石の製造方法及び製造
用金型に関し、更に詳しくは、永久磁石による反
発磁場により起磁力発生用永久磁石からの漏洩磁
場を防止するとともに金型キヤビテイ内に磁場を
集中増大させ、磁気特性の向上した極異方性樹脂
磁石の製造方法及び製造用金型に関するものであ
る。 「従来技術と問題点」 従来、多極着磁用円筒状もしくは筒状部を有す
る合成樹脂磁石としては等方性のものとラジアル
異方化したものとが知られている。ラジアル異方
化したものは等方性のものに比べれば大きな表面
磁界が得られるが、未だ十分に満足し得る水準に
達しているとは言い難い。 例えば特開昭56−69805号公報には、設備費が
安く、多極の異方性磁石を得ることを目的とし
て、金型に配設された永久磁石による磁界を印加
して磁場配向する金型が提案されている。しかし
乍ら、かかる構造の金型にあつてはキヤビテイ内
の磁場が必ずしも十分ではなく、従つて得られた
製品の磁気特性が必ずしも満足し得るものではな
い。 また、特開昭60−47409号公報にはキヤビテイ
周囲の磁極部分に対応する位置にヨークを設け、
且つ該ヨークの外側に起磁力発生用の永久磁石を
設置するとともに、相隣るヨーク間に該永久磁石
との間に反発磁気回路を形成させる永久磁石を設
けた金型を用いる異方性複合磁石の製造方法が開
示されている。しかるに、かかる構造においても
起磁力発生用の永久磁石からの磁場はヨーク間に
洩れ、キヤビテイ内の磁場は期待した程には増大
しない。 「問題点を解決するための手段」 本発明者らはかかる実情に鑑み、上記問題点を
解消すべく鋭意研究の結果、本発明を完成させた
ものである。 即ち、本発明の第1は樹脂磁石組成物を磁場を
印加し乍ら射出成形することにより極異方性樹脂
磁石を製造する方法において、円筒状もしくは円
筒状部を有するキヤビテイの外極部分に2個以上
の略直方体状の強磁性体ヨークを設け、該ヨーク
の6個の面のうち外極作用部分を除く5個の各面
に永久磁石を同極が接するように配置せしめるこ
とにより、前記ヨークの外極作用部分以外からの
漏洩磁場を永久磁石の反発磁場により抑制し、前
記キヤビテイ内の磁場を増大させることを特徴と
する極異方性樹脂磁石の製造方法を内容とし、本
発明の第2は円筒状もしくは円筒状部を有するキ
ヤビテイの外極部分に2個以上の略直方体状の強
磁性体ヨークを設け、該ヨークの6個の面のうち
外極作用部分を除く5個の各面に永久磁石を配
し、且つ該永久磁石は同極を該ヨークに接してな
る極異方性樹脂磁石製造用金型を内容とするもの
である。 本発明を実施態様を示す図面に基づいて説明す
ると、第1図Aは直方体状のヨーク1の概念図
で、該ヨーク1は6個の面A〜Fを有している
が、このうち外極作用面をAとすれば、該外極作
用面Aを除いて5個の面B〜Fが存在する。第1
図Bは本発明における単位磁極の概念図で、第1
図Aに示したヨーク1の5個の面B〜Fに永久磁
石2b〜2fを同極がヨーク1の5個の各面に接
するように配設されている。同図において、永久
磁石2bが起磁力発生用の永久磁石である。 第2図は多極の異方性磁石を得る場合のヨーク
1と永久磁石2との構成を説明するための概念図
である。即ち、同図に示す如く、ヨーク1と永久
磁石2との組合せXとYとを所定の磁極数となる
ように組み合わせ、Zに図示せる如き構造のもの
が得られる。 第3図A〜Cは本発明の金型の実施態様を示す
断面図で、第3図Bは第3図AのQ−Q要部拡大
断面図、第3図Cは第3図BのR−R要部拡大断
面図である。これらの図において、外極構成非磁
性体部3に図示する如く、ヨーク1と永久磁石2
とを組み合わせ、これらと内極構成非磁性体部4
との間に円筒状のキヤビテイ5が形成されてい
る。キヤビテイ5はランナー6、スプルー7を経
て成形機のノズル8に連結されている。9は突き
出しピン、Pはパーテイング面である。 本発明に用いられる非磁性体としてはSUS304
等オーステナイト系ステンレス鋼、銅ベリリウム
合金、YHD50(日立金属製)等のハイマンガン鋼
或いはN−7等の非磁性超硬合金等の公知の材料
が全て使用できる。また本発明に用いられるヨー
ク(強磁性体)としてはS10C、S40C、S45C、
S55C等の炭素鋼、プリーハードン鋼、SKD4、
SKD5、SKD6、SKD11等のダイス鋼等公知の強
磁性金型材料が全て使用できる。 本発明において、耐シヨツト性を向上させ、製
品の寸法安定性を向上させるためにキヤビテイを
構成する壁面の表面を硬化処理することは好まし
い態様である。硬化処理はビツカーズ硬度で
1500HV以上とすることが好ましい。硬化処理の
方法は特に制限されないが、例えば、まず表面に
浸炭処理をして浸炭層を形成させた後、何らかの
方法で重金属炭化物の表面硬化層を形成させた非
磁性材料を使用すれば目的が達成される。浸炭法
としては公知の固体浸炭法、気体浸炭法、液体浸
炭法のいずれでも良い。 重金属炭化物表面硬化層を付与する方法として
は、これも公知の溶融塩法による炭化物拡散浸透
処理(T.Dプロセス)、化学的蒸着或いは物理的
蒸着法等のいずれでも良い。炭化物被覆層として
はチタン・カーバイド、ニオブ・カーバイド、バ
ナジンム・カーバイド、バナジウム・カーバイ
ド、タングステン・カーバイド、モリブデン・カ
ーバイド、タンタル・カーバイド等が好適であ
る。炭化物被覆層の厚さは1〜100μmより好ま
しくは5〜50μm、更に好ましくは10〜20μmで
ある。1μm未満では耐摩耗性が十分でなく、一
方100μmを越えると磁性を帯びてくるのでこれ
を非磁性金型材料として使用すると、磁気回路を
乱し、その結果、キヤビテイ内に期待される磁場
の大きさが低下してしまう。 本発明に用いられる永久磁石も前記ヨークと同
様に断面が逆台形に近い直方体状で、その材料と
してはフエライト磁石、アルニコ磁石、Fe−Cr
−Co磁石、稀土類コバルト磁石、Pt−Co磁石、
Mn−Al−C磁石、Nd−Fe−B系磁石等公知の
永久磁石が全て使用できるが、実用的にはFe−
Cr−Co磁石、稀土類コバルト磁石、Nd−Fe−B
系磁石の中から選択するのが望ましい。 本発明に使用される樹脂としては公知のポリマ
ーが用いられ、例えばEVA、ポリアミド、PP、
PE、PVC、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩
素化ポリエチレン樹脂、PPS、ポリカーボネート
等が単独又は混合して用いられる。本発明に使用
される磁性粉としてはマグネトプラムバイト型の
Sr又はBaフエライトが好適である。添加剤とし
ては公知のものがその目的に応じて用いられる。
即ち、フエライト粉末の分散性については使用す
る樹脂に応じて適当な表面処理剤が用いられ、例
えばシラン系カツプリング剤、チタネート系カツ
プリング剤、高級脂肪酸及びその金属塩、フオス
フオン酸エステル等がこれに含まれる。また安定
性向上剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、滑剤等の添
加剤もその目的に応じて、また樹脂との関連に応
じて適宜使用される。 「実施例」 以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、
本発明はこれらにより何ら制限されるものではな
い。 実施例1、比較例1〜2 第3図A〜Cで示した金型を用いて磁場配向射
出成形を実施し、円筒状樹脂磁石を製造した。永
久磁石としてはBr:9000G、iHc:82000e、
(BH)max:19MGOeの稀土類コバルト磁石を
使用した。キヤビテイの形状は内径20mm、外径26
mm、長さ20mmとした。 比較のために、比較例1として前記特開昭56−
69805号公報に掲記された金型(起磁力発生用永
久磁石を外極構成非磁性体中に配置した構造)、
及び比較例2として特開昭60−47409号公報に掲
記された金型(ヨークの両側に反発磁気回路用の
永久磁石を配した構造)を用いた他は同様にして
射出成形を実施した。結果を第1表に示した。 尚、用いた樹脂(ペレツト)、射出条件、脱磁
条件、着磁条件及び表面磁界測定方法は下記の通
りであつた。 樹脂(ペレツト): 「FPA190」(大日本インキ化学工業製) 射出条件: 成形機:型締50t成形機 射出率:27c.c./sec 射出圧:1.7t/cm2 温度:290℃ 冷却時間:30sec 金型温度:100℃ 脱磁条件: 「SCB1515」(日本電磁測器製)を用い、
1500μF×1500Vで減衰振動磁場中で1G以下に完
全脱磁した。 着磁条件: 着磁ヨーク巾は金型外極ヨーク巾に合わせた。
また配向面を着磁ヨーク面に合わせ、1000μF×
1000Vで電流を最大2000A流し着磁した。 表面磁界測定方法: ベル社製ガウスメーターを用い、プローブを着
磁表面に当て測定した。 実施例1、比較例1及び比較例2により得られ
たリング状樹脂磁石の表面磁界の測定結果を第1
表に示した。
用金型に関し、更に詳しくは、永久磁石による反
発磁場により起磁力発生用永久磁石からの漏洩磁
場を防止するとともに金型キヤビテイ内に磁場を
集中増大させ、磁気特性の向上した極異方性樹脂
磁石の製造方法及び製造用金型に関するものであ
る。 「従来技術と問題点」 従来、多極着磁用円筒状もしくは筒状部を有す
る合成樹脂磁石としては等方性のものとラジアル
異方化したものとが知られている。ラジアル異方
化したものは等方性のものに比べれば大きな表面
磁界が得られるが、未だ十分に満足し得る水準に
達しているとは言い難い。 例えば特開昭56−69805号公報には、設備費が
安く、多極の異方性磁石を得ることを目的とし
て、金型に配設された永久磁石による磁界を印加
して磁場配向する金型が提案されている。しかし
乍ら、かかる構造の金型にあつてはキヤビテイ内
の磁場が必ずしも十分ではなく、従つて得られた
製品の磁気特性が必ずしも満足し得るものではな
い。 また、特開昭60−47409号公報にはキヤビテイ
周囲の磁極部分に対応する位置にヨークを設け、
且つ該ヨークの外側に起磁力発生用の永久磁石を
設置するとともに、相隣るヨーク間に該永久磁石
との間に反発磁気回路を形成させる永久磁石を設
けた金型を用いる異方性複合磁石の製造方法が開
示されている。しかるに、かかる構造においても
起磁力発生用の永久磁石からの磁場はヨーク間に
洩れ、キヤビテイ内の磁場は期待した程には増大
しない。 「問題点を解決するための手段」 本発明者らはかかる実情に鑑み、上記問題点を
解消すべく鋭意研究の結果、本発明を完成させた
ものである。 即ち、本発明の第1は樹脂磁石組成物を磁場を
印加し乍ら射出成形することにより極異方性樹脂
磁石を製造する方法において、円筒状もしくは円
筒状部を有するキヤビテイの外極部分に2個以上
の略直方体状の強磁性体ヨークを設け、該ヨーク
の6個の面のうち外極作用部分を除く5個の各面
に永久磁石を同極が接するように配置せしめるこ
とにより、前記ヨークの外極作用部分以外からの
漏洩磁場を永久磁石の反発磁場により抑制し、前
記キヤビテイ内の磁場を増大させることを特徴と
する極異方性樹脂磁石の製造方法を内容とし、本
発明の第2は円筒状もしくは円筒状部を有するキ
ヤビテイの外極部分に2個以上の略直方体状の強
磁性体ヨークを設け、該ヨークの6個の面のうち
外極作用部分を除く5個の各面に永久磁石を配
し、且つ該永久磁石は同極を該ヨークに接してな
る極異方性樹脂磁石製造用金型を内容とするもの
である。 本発明を実施態様を示す図面に基づいて説明す
ると、第1図Aは直方体状のヨーク1の概念図
で、該ヨーク1は6個の面A〜Fを有している
が、このうち外極作用面をAとすれば、該外極作
用面Aを除いて5個の面B〜Fが存在する。第1
図Bは本発明における単位磁極の概念図で、第1
図Aに示したヨーク1の5個の面B〜Fに永久磁
石2b〜2fを同極がヨーク1の5個の各面に接
するように配設されている。同図において、永久
磁石2bが起磁力発生用の永久磁石である。 第2図は多極の異方性磁石を得る場合のヨーク
1と永久磁石2との構成を説明するための概念図
である。即ち、同図に示す如く、ヨーク1と永久
磁石2との組合せXとYとを所定の磁極数となる
ように組み合わせ、Zに図示せる如き構造のもの
が得られる。 第3図A〜Cは本発明の金型の実施態様を示す
断面図で、第3図Bは第3図AのQ−Q要部拡大
断面図、第3図Cは第3図BのR−R要部拡大断
面図である。これらの図において、外極構成非磁
性体部3に図示する如く、ヨーク1と永久磁石2
とを組み合わせ、これらと内極構成非磁性体部4
との間に円筒状のキヤビテイ5が形成されてい
る。キヤビテイ5はランナー6、スプルー7を経
て成形機のノズル8に連結されている。9は突き
出しピン、Pはパーテイング面である。 本発明に用いられる非磁性体としてはSUS304
等オーステナイト系ステンレス鋼、銅ベリリウム
合金、YHD50(日立金属製)等のハイマンガン鋼
或いはN−7等の非磁性超硬合金等の公知の材料
が全て使用できる。また本発明に用いられるヨー
ク(強磁性体)としてはS10C、S40C、S45C、
S55C等の炭素鋼、プリーハードン鋼、SKD4、
SKD5、SKD6、SKD11等のダイス鋼等公知の強
磁性金型材料が全て使用できる。 本発明において、耐シヨツト性を向上させ、製
品の寸法安定性を向上させるためにキヤビテイを
構成する壁面の表面を硬化処理することは好まし
い態様である。硬化処理はビツカーズ硬度で
1500HV以上とすることが好ましい。硬化処理の
方法は特に制限されないが、例えば、まず表面に
浸炭処理をして浸炭層を形成させた後、何らかの
方法で重金属炭化物の表面硬化層を形成させた非
磁性材料を使用すれば目的が達成される。浸炭法
としては公知の固体浸炭法、気体浸炭法、液体浸
炭法のいずれでも良い。 重金属炭化物表面硬化層を付与する方法として
は、これも公知の溶融塩法による炭化物拡散浸透
処理(T.Dプロセス)、化学的蒸着或いは物理的
蒸着法等のいずれでも良い。炭化物被覆層として
はチタン・カーバイド、ニオブ・カーバイド、バ
ナジンム・カーバイド、バナジウム・カーバイ
ド、タングステン・カーバイド、モリブデン・カ
ーバイド、タンタル・カーバイド等が好適であ
る。炭化物被覆層の厚さは1〜100μmより好ま
しくは5〜50μm、更に好ましくは10〜20μmで
ある。1μm未満では耐摩耗性が十分でなく、一
方100μmを越えると磁性を帯びてくるのでこれ
を非磁性金型材料として使用すると、磁気回路を
乱し、その結果、キヤビテイ内に期待される磁場
の大きさが低下してしまう。 本発明に用いられる永久磁石も前記ヨークと同
様に断面が逆台形に近い直方体状で、その材料と
してはフエライト磁石、アルニコ磁石、Fe−Cr
−Co磁石、稀土類コバルト磁石、Pt−Co磁石、
Mn−Al−C磁石、Nd−Fe−B系磁石等公知の
永久磁石が全て使用できるが、実用的にはFe−
Cr−Co磁石、稀土類コバルト磁石、Nd−Fe−B
系磁石の中から選択するのが望ましい。 本発明に使用される樹脂としては公知のポリマ
ーが用いられ、例えばEVA、ポリアミド、PP、
PE、PVC、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩
素化ポリエチレン樹脂、PPS、ポリカーボネート
等が単独又は混合して用いられる。本発明に使用
される磁性粉としてはマグネトプラムバイト型の
Sr又はBaフエライトが好適である。添加剤とし
ては公知のものがその目的に応じて用いられる。
即ち、フエライト粉末の分散性については使用す
る樹脂に応じて適当な表面処理剤が用いられ、例
えばシラン系カツプリング剤、チタネート系カツ
プリング剤、高級脂肪酸及びその金属塩、フオス
フオン酸エステル等がこれに含まれる。また安定
性向上剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、滑剤等の添
加剤もその目的に応じて、また樹脂との関連に応
じて適宜使用される。 「実施例」 以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、
本発明はこれらにより何ら制限されるものではな
い。 実施例1、比較例1〜2 第3図A〜Cで示した金型を用いて磁場配向射
出成形を実施し、円筒状樹脂磁石を製造した。永
久磁石としてはBr:9000G、iHc:82000e、
(BH)max:19MGOeの稀土類コバルト磁石を
使用した。キヤビテイの形状は内径20mm、外径26
mm、長さ20mmとした。 比較のために、比較例1として前記特開昭56−
69805号公報に掲記された金型(起磁力発生用永
久磁石を外極構成非磁性体中に配置した構造)、
及び比較例2として特開昭60−47409号公報に掲
記された金型(ヨークの両側に反発磁気回路用の
永久磁石を配した構造)を用いた他は同様にして
射出成形を実施した。結果を第1表に示した。 尚、用いた樹脂(ペレツト)、射出条件、脱磁
条件、着磁条件及び表面磁界測定方法は下記の通
りであつた。 樹脂(ペレツト): 「FPA190」(大日本インキ化学工業製) 射出条件: 成形機:型締50t成形機 射出率:27c.c./sec 射出圧:1.7t/cm2 温度:290℃ 冷却時間:30sec 金型温度:100℃ 脱磁条件: 「SCB1515」(日本電磁測器製)を用い、
1500μF×1500Vで減衰振動磁場中で1G以下に完
全脱磁した。 着磁条件: 着磁ヨーク巾は金型外極ヨーク巾に合わせた。
また配向面を着磁ヨーク面に合わせ、1000μF×
1000Vで電流を最大2000A流し着磁した。 表面磁界測定方法: ベル社製ガウスメーターを用い、プローブを着
磁表面に当て測定した。 実施例1、比較例1及び比較例2により得られ
たリング状樹脂磁石の表面磁界の測定結果を第1
表に示した。
【表】
「作用・効果」
叙上の通り、本発明によれば、第1表からも明
らかな通り、従来金型による製品に比べ表面磁界
が向上した樹脂磁石を提供できるため、より大き
いトルクを期待される各種モーター、例えばPM
型ステツピングモーター、DCモーター、DCブラ
シレスモーター、ACモーター等公知のモーター
のローターに広く応用でき、また同じトルクを期
待する場合はローターの形状を小さくすることが
できる等数多くの利点を有し、その産業上の有用
性は極めて大である。
らかな通り、従来金型による製品に比べ表面磁界
が向上した樹脂磁石を提供できるため、より大き
いトルクを期待される各種モーター、例えばPM
型ステツピングモーター、DCモーター、DCブラ
シレスモーター、ACモーター等公知のモーター
のローターに広く応用でき、また同じトルクを期
待する場合はローターの形状を小さくすることが
できる等数多くの利点を有し、その産業上の有用
性は極めて大である。
第1図Aは本発明に用いられる直方体状ヨーク
の概念図、第1図Bは本発明に用いられる単位磁
極の概念図、第2図X〜Zは本発明のヨークと永
久磁石との構成を説明するための概念図、第3図
A〜Cは本発明金型の実施態様を示し、第3図A
は断面図、第3図Bは第3図AにおけるQ−Q断
面図、第3図Cは第3図BにおけるR−R断面図
である。 1……ヨーク、2……永久磁石、3……外極構
成非磁性体部、4……内極構成非磁性体部、5…
…キヤビテイ、6……ランナー、7……スプル
ー、8……ノズル、9……突き出しピン、P……
パーテイング面。
の概念図、第1図Bは本発明に用いられる単位磁
極の概念図、第2図X〜Zは本発明のヨークと永
久磁石との構成を説明するための概念図、第3図
A〜Cは本発明金型の実施態様を示し、第3図A
は断面図、第3図Bは第3図AにおけるQ−Q断
面図、第3図Cは第3図BにおけるR−R断面図
である。 1……ヨーク、2……永久磁石、3……外極構
成非磁性体部、4……内極構成非磁性体部、5…
…キヤビテイ、6……ランナー、7……スプル
ー、8……ノズル、9……突き出しピン、P……
パーテイング面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 樹脂磁石組成物を磁場を印加し乍ら射出成形
することにより極異方性樹脂磁石を製造する方法
において、円筒状もしくは円筒状部を有するキヤ
ビテイの外極部分に2個以上の略直方体状の強磁
性体ヨークを設け、該ヨークの6個の面のうち外
極作用部分を除く5個の各面に永久磁石を同極が
接するように配置せしめることにより、前記ヨー
クの外極作用部分以外からの漏洩磁場を永久磁石
の反発磁場により抑制し、前記キヤビテイ内の磁
場を増大させることを特徴とする極異方性樹脂磁
石の製造方法。 2 円筒状もしくは円筒状部を有するキヤビテイ
の外極部分に2個以上の略直方体状の強磁性体ヨ
ークを設け、該ヨークの6個の面のうち外極作用
部分を除く5個の各面に永久磁石を配し、且つ該
永久磁石は同極を該ヨークに接してなる極異方性
樹脂磁石製造用金型。 3 隣り合うヨークは互いに反対極である特許請
求の範囲第1項記載の金型。 4 隣り合うヨークは1個の永久磁石を挟んでな
る特許請求の範囲第2項記載の金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2816886A JPS62186507A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 極異方性樹脂磁石の製造方法及び製造用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2816886A JPS62186507A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 極異方性樹脂磁石の製造方法及び製造用金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186507A JPS62186507A (ja) | 1987-08-14 |
| JPH0562807B2 true JPH0562807B2 (ja) | 1993-09-09 |
Family
ID=12241209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2816886A Granted JPS62186507A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 極異方性樹脂磁石の製造方法及び製造用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62186507A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3963913B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2007-08-22 | Tdk株式会社 | マグネットロール用ボンド磁石の成形用金型及び成形方法 |
| JP7354729B2 (ja) * | 2019-09-27 | 2023-10-03 | 住友金属鉱山株式会社 | 異方性ボンド磁石の成形用金型及びこれを用いた製造方法 |
-
1986
- 1986-02-12 JP JP2816886A patent/JPS62186507A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62186507A (ja) | 1987-08-14 |
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