JPH0642967B2 - 円管の曲げ加工法 - Google Patents
円管の曲げ加工法Info
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- JPH0642967B2 JPH0642967B2 JP1090925A JP9092589A JPH0642967B2 JP H0642967 B2 JPH0642967 B2 JP H0642967B2 JP 1090925 A JP1090925 A JP 1090925A JP 9092589 A JP9092589 A JP 9092589A JP H0642967 B2 JPH0642967 B2 JP H0642967B2
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- JP
- Japan
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- bending
- plug
- pipe
- circular pipe
- material circular
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、心金に浮動状態で取付けられた浮動プラグを
使用して、直管状の素材円管を曲げて曲がり管にする円
管の曲げ加工法に関するものである。なお、本発明に係
る円管の曲げ加工法を「浮動プラグ法」と称する。
使用して、直管状の素材円管を曲げて曲がり管にする円
管の曲げ加工法に関するものである。なお、本発明に係
る円管の曲げ加工法を「浮動プラグ法」と称する。
真円度を損なうことなく円管を曲げて曲がり管にするこ
とは大変に難しく、円管を単純に曲げたのでは、つぶれ
たり、座屈したりする。
とは大変に難しく、円管を単純に曲げたのでは、つぶれ
たり、座屈したりする。
直管状の円管を曲がり管にする曲げ加工法として、直管
状の円管内に、この円管の内径よりも大きな径を有する
球体状のプラグを挿入して通過させることによって、円
管を塑性変形させて拡管させながらプラグの部分で曲げ
る方法が知られている。
状の円管内に、この円管の内径よりも大きな径を有する
球体状のプラグを挿入して通過させることによって、円
管を塑性変形させて拡管させながらプラグの部分で曲げ
る方法が知られている。
このプラグを使用する方法として、固定プラグを使用す
る方法（以下、「固定プラグ法」という）と、偏心プラ
グを使用する方法（以下、「偏心プラグ法」という）と
がある。
る方法（以下、「固定プラグ法」という）と、偏心プラ
グを使用する方法（以下、「偏心プラグ法」という）と
がある。
前者の「固定プラグ法」は、これに近似した技術が特開
昭53-142964号公報にも記載されており、第２図に示さ
れるように、プラグ１１の中心（Ｃ１）と、心金１２の
軸心（Ｃ２）とを一致させて、心金１２にプラグ１１を
一体に取付け、素材円管Ｐにおける拡管直後の部分に押
付け具１３によって曲げ力（Ｆ）を加えつつ、直管状の
素材円管Ｐ内にプラグ１１を挿入して通過させることに
より、直管状の素材円管Ｐを曲がり管Ｐ′にする方法で
ある。この固定プラグ法では、プラグ１１の中心
（Ｃ１）と、心金１２の軸心（Ｃ２）とが一致している
ため、曲げの外側における肉厚の減少が大きいという欠
点がある。
昭53-142964号公報にも記載されており、第２図に示さ
れるように、プラグ１１の中心（Ｃ１）と、心金１２の
軸心（Ｃ２）とを一致させて、心金１２にプラグ１１を
一体に取付け、素材円管Ｐにおける拡管直後の部分に押
付け具１３によって曲げ力（Ｆ）を加えつつ、直管状の
素材円管Ｐ内にプラグ１１を挿入して通過させることに
より、直管状の素材円管Ｐを曲がり管Ｐ′にする方法で
ある。この固定プラグ法では、プラグ１１の中心
（Ｃ１）と、心金１２の軸心（Ｃ２）とが一致している
ため、曲げの外側における肉厚の減少が大きいという欠
点がある。
後者の「偏心プラグ法」は、特公昭51-7151号公報にも
記載されており、第３図に示されるように、プラグ２１
の中心（Ｃ１）を、心金２２の軸心（Ｃ２）に対して
（ｅ）だけ偏心させて、心金２２にプラグ２１を一体に
取付け、心金２２に対して偏心したプラグ２１を素材円
管Ｐ内に挿入して通過させることにより、直管状の素材
円管Ｐをプラグ２１の偏心側に曲げて曲がり管Ｐ′にす
る方法である。この偏心プラグ法は、曲がり管Ｐ′の曲
率が、プラグ２１の偏心量（ｅ）によって定まってしま
い、その曲率を自在に変化させることができず、また材
料の性質の不均一、或いは潤滑の不良によって曲げの曲
率が部分的に変動する欠点があり、このため大きな曲率
で曲げることもできない。更に、この「偏心プラグ法」
では、部分的に直管部を残して曲げ加工することはでき
ない。
記載されており、第３図に示されるように、プラグ２１
の中心（Ｃ１）を、心金２２の軸心（Ｃ２）に対して
（ｅ）だけ偏心させて、心金２２にプラグ２１を一体に
取付け、心金２２に対して偏心したプラグ２１を素材円
管Ｐ内に挿入して通過させることにより、直管状の素材
円管Ｐをプラグ２１の偏心側に曲げて曲がり管Ｐ′にす
る方法である。この偏心プラグ法は、曲がり管Ｐ′の曲
率が、プラグ２１の偏心量（ｅ）によって定まってしま
い、その曲率を自在に変化させることができず、また材
料の性質の不均一、或いは潤滑の不良によって曲げの曲
率が部分的に変動する欠点があり、このため大きな曲率
で曲げることもできない。更に、この「偏心プラグ法」
では、部分的に直管部を残して曲げ加工することはでき
ない。
本発明は、曲げの方向、及び曲率を自在に変化させるこ
とができ、しかも肉厚ひずみ分布（偏肉）の小さい複雑
な形状の曲がり管を高精度で加工できるようにすること
を課題としてなされたものである。
とができ、しかも肉厚ひずみ分布（偏肉）の小さい複雑
な形状の曲がり管を高精度で加工できるようにすること
を課題としてなされたものである。
本発明に係る円管の曲げ加工法は、直管状の素材円管の
内径よりも大きな径を有する球体状の浮動プラグの中心
が丸棒状の心金の軸心に対して一定範囲内で任意の方向
に移動するような浮動状態にして、該心金の一端部に該
浮動プラグを取付け、素材円管における拡管直後の部分
に曲げ力を加えることにより、該素材円管内に挿入され
た前記浮動プラグを前記心金に対して偏心させて、該浮
動プラグと該素材円管とを相対移動させることを特徴と
するものである。
内径よりも大きな径を有する球体状の浮動プラグの中心
が丸棒状の心金の軸心に対して一定範囲内で任意の方向
に移動するような浮動状態にして、該心金の一端部に該
浮動プラグを取付け、素材円管における拡管直後の部分
に曲げ力を加えることにより、該素材円管内に挿入され
た前記浮動プラグを前記心金に対して偏心させて、該浮
動プラグと該素材円管とを相対移動させることを特徴と
するものである。
心金の一端部にプラグが浮動状態となって取付けられて
いるので、素材円管における拡管直後の部分に曲げ力を
加えながら、素材円管内に浮動プラグを挿入して通過さ
せると、この曲げ力によって、心金に対して浮動状態と
なって取付けられている浮動プラグは、曲げ力が作用し
ている側に偏心させられ、偏心プラグと同様な状態とな
る。
いるので、素材円管における拡管直後の部分に曲げ力を
加えながら、素材円管内に浮動プラグを挿入して通過さ
せると、この曲げ力によって、心金に対して浮動状態と
なって取付けられている浮動プラグは、曲げ力が作用し
ている側に偏心させられ、偏心プラグと同様な状態とな
る。
このような状態で、素材円管内に浮動プラグを挿入して
通過させると、心金に対して偏心した浮動プラグによる
曲げ作用と、素材円管における拡管直後の部分に加えら
れている曲げ力による曲げ作用とが相乗して、直管状の
素材円管が浮動プラグの部分で曲げられる。
通過させると、心金に対して偏心した浮動プラグによる
曲げ作用と、素材円管における拡管直後の部分に加えら
れている曲げ力による曲げ作用とが相乗して、直管状の
素材円管が浮動プラグの部分で曲げられる。
このように、心金に対して偏心した浮動プラグによる曲
げ作用と、素材円管に加えられている曲げ力による曲げ
作用とが相乗して、素材円管が曲げられるので、小さな
曲げ力でもって大きく曲げることができる。
げ作用と、素材円管に加えられている曲げ力による曲げ
作用とが相乗して、素材円管が曲げられるので、小さな
曲げ力でもって大きく曲げることができる。
また、心金に対する偏心プラグの偏心量は、素材円管に
加えられている曲げ力の大きさに比例するものと考えら
れるので、この曲げ力の大きさを変えることによって、
曲がり管の曲率を自在に調整できると共に、この曲げ力
の方向を変えることにより、円管の曲げ方向を変えるこ
とができる。従って、素材円管における拡管直後の部分
に加える曲げ力の大きさ、及び方向を制御することによ
り、複雑な形状の曲がり管を高精度で加工することが可
能となる。
加えられている曲げ力の大きさに比例するものと考えら
れるので、この曲げ力の大きさを変えることによって、
曲がり管の曲率を自在に調整できると共に、この曲げ力
の方向を変えることにより、円管の曲げ方向を変えるこ
とができる。従って、素材円管における拡管直後の部分
に加える曲げ力の大きさ、及び方向を制御することによ
り、複雑な形状の曲がり管を高精度で加工することが可
能となる。
しかも、浮動プラグの偏心による曲げ作用では、曲げの
内側が薄くなり、曲げ力（モーメント）による曲げ作用
では、曲げの外側が薄くなって、両者が互いに相殺し合
って、肉厚ひずみ分布（偏肉）の小さい曲がり管が得ら
れる。
内側が薄くなり、曲げ力（モーメント）による曲げ作用
では、曲げの外側が薄くなって、両者が互いに相殺し合
って、肉厚ひずみ分布（偏肉）の小さい曲がり管が得ら
れる。
以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
第１図において、素材円管Ｐを案内するための丸棒状の
心金１の外形（Ｄ１）は、直管状の素材円管Ｐの内径
（ｄ）よりも僅かに小さくなっており、この心金１の一
端部に、球体状の浮動プラグ２が球関継手３を介して浮
動状態で取付けられている。このため、浮動プラグ２の
中心（Ｃ１）は、心金１の軸心（Ｃ２）に対して一定範
囲内で任意の方向に移動するようになっている。
心金１の外形（Ｄ１）は、直管状の素材円管Ｐの内径
（ｄ）よりも僅かに小さくなっており、この心金１の一
端部に、球体状の浮動プラグ２が球関継手３を介して浮
動状態で取付けられている。このため、浮動プラグ２の
中心（Ｃ１）は、心金１の軸心（Ｃ２）に対して一定範
囲内で任意の方向に移動するようになっている。
浮動プラグ２の径（Ｄ２）は、素材円管Ｐの内径（ｄ）
よりも大きい。
よりも大きい。
そして、素材円管Ｐ内に心金１及び浮動プラグ２を挿入
し、心金１によって素材円管Ｐを案内して、素材円管Ｐ
における拡管直後の部分に押付け具４によって曲げ力
（Ｆ）を加えながら、浮動プラグ２と素材円管Ｐとを相
対的に移動させて該素材円管Ｐ内に浮動プラグ２を通過
させると、曲げ力（Ｆ）によって、浮動プラグ２が曲げ
力（Ｆ）の作用している側に移動させられて、その中心
（Ｃ１）が、心金１の軸心（Ｃ２）に対して偏心させら
れる〔偏心量を（ｅｘ）とする〕。心金１に対して偏心
した浮動プラグ２は、上述した偏心プラグ法におけるプ
ラグ２１と同一作用を果たし、素材円管Ｐは、この部分
において塑性変形を起こして拡管されながら浮動プラグ
２の偏心側に曲げられる。
し、心金１によって素材円管Ｐを案内して、素材円管Ｐ
における拡管直後の部分に押付け具４によって曲げ力
（Ｆ）を加えながら、浮動プラグ２と素材円管Ｐとを相
対的に移動させて該素材円管Ｐ内に浮動プラグ２を通過
させると、曲げ力（Ｆ）によって、浮動プラグ２が曲げ
力（Ｆ）の作用している側に移動させられて、その中心
（Ｃ１）が、心金１の軸心（Ｃ２）に対して偏心させら
れる〔偏心量を（ｅｘ）とする〕。心金１に対して偏心
した浮動プラグ２は、上述した偏心プラグ法におけるプ
ラグ２１と同一作用を果たし、素材円管Ｐは、この部分
において塑性変形を起こして拡管されながら浮動プラグ
２の偏心側に曲げられる。
浮動プラグ２によるこの曲げ作用と、素材円管Ｐにおけ
る拡管直後の部分に加えられている曲げ力Ｆによる曲げ
作用とが相乗して、直管状の素材円管Ｐは、浮動プラグ
２の部分において曲げられて曲がり管Ｐ′となる。この
ため、曲げモーメントに対する曲がり管の曲率（曲率半
径の逆数）を示した第４図から明らかなように、本発明
に係る浮動プラグ法によれば、前記した固定プラグ法に
比較して、小さな曲げモーメント（曲げ力）でもって、
大きく曲げることができる。
る拡管直後の部分に加えられている曲げ力Ｆによる曲げ
作用とが相乗して、直管状の素材円管Ｐは、浮動プラグ
２の部分において曲げられて曲がり管Ｐ′となる。この
ため、曲げモーメントに対する曲がり管の曲率（曲率半
径の逆数）を示した第４図から明らかなように、本発明
に係る浮動プラグ法によれば、前記した固定プラグ法に
比較して、小さな曲げモーメント（曲げ力）でもって、
大きく曲げることができる。
また、浮動プラグ２の偏心による曲げ作用によって、曲
がり管Ｐ′の内側が薄くなると共に、曲げ力（Ｆ）によ
る曲げ作用によって、曲がり管Ｐ′の外側が薄くなっ
て、両者が互いに相殺し合うために、偏肉の小さい曲が
り管Ｐ′が得られる。
がり管Ｐ′の内側が薄くなると共に、曲げ力（Ｆ）によ
る曲げ作用によって、曲がり管Ｐ′の外側が薄くなっ
て、両者が互いに相殺し合うために、偏肉の小さい曲が
り管Ｐ′が得られる。
また、この曲がり管Ｐ′の曲率半径Ｐは、偏心プラグ法
による場合とほぼ同様に、浮動プラグ２の心金１に対す
る偏心量（ｅｘ）に反比例するものと考えられるので、
曲げ力（Ｆ）の大きさを変えて、浮動プラグ２の偏心量
（ｅｘ）を変えると、曲がり管Ｐ′の曲率半径Ｒを自在
に調整できる。更に、曲げ加工の途中において曲げ力
（Ｆ）の方向を変えると、浮動プラグ２が逆方向に偏心
するため、素材円管Ｐを途中において逆方向に曲げた
り、更にこの素材円管Ｐを同一平面のみならず、三次元
的な複雑な形状に曲げることもできる。
による場合とほぼ同様に、浮動プラグ２の心金１に対す
る偏心量（ｅｘ）に反比例するものと考えられるので、
曲げ力（Ｆ）の大きさを変えて、浮動プラグ２の偏心量
（ｅｘ）を変えると、曲がり管Ｐ′の曲率半径Ｒを自在
に調整できる。更に、曲げ加工の途中において曲げ力
（Ｆ）の方向を変えると、浮動プラグ２が逆方向に偏心
するため、素材円管Ｐを途中において逆方向に曲げた
り、更にこの素材円管Ｐを同一平面のみならず、三次元
的な複雑な形状に曲げることもできる。
また、曲げ加工の途中において曲げ力（Ｆ）を解除させ
ることにより、直管部を残すことが可能となって、部分
的に直管部を有する曲がり管を成形することもできる。
ることにより、直管部を残すことが可能となって、部分
的に直管部を有する曲がり管を成形することもできる。
このように、素材円管Ｐの曲げの方向、及びその曲率を
自在に変化させて曲げ加工を行うことができるので、曲
げ力（Ｆ）の大きさ、及びその方向の制御によって、複
雑な形状の曲がり管を加工することが可能となる。
自在に変化させて曲げ加工を行うことができるので、曲
げ力（Ｆ）の大きさ、及びその方向の制御によって、複
雑な形状の曲がり管を加工することが可能となる。
第５図は、第６図ないし第８図における横軸の角度（θ
°）を定義するための図である。
°）を定義するための図である。
また、第６図ないし第８図は、それぞれ同一のプラグを
使用して本発明に係る浮動プラグ法、固定プラグ法、及
び偏心プラグ法によって加工した曲がり管の曲げの外側
から内側に至る任意の角度位置における円周ひずみ（ε
θ）、長手ひずみ（ε）、及び肉厚ひずみ（εｔ）を
示すグラフである。
使用して本発明に係る浮動プラグ法、固定プラグ法、及
び偏心プラグ法によって加工した曲がり管の曲げの外側
から内側に至る任意の角度位置における円周ひずみ（ε
θ）、長手ひずみ（ε）、及び肉厚ひずみ（εｔ）を
示すグラフである。
これらのグラフから明らかなように、本発明に係る浮動
プラグ法によれば、固定プラグ法において顕著であった
曲げの外側における肉厚の減少が少なくなって改善され
ていると共に、円周ひずみも偏心プラグ法に比較して僅
かに改善されていることが分かる。
プラグ法によれば、固定プラグ法において顕著であった
曲げの外側における肉厚の減少が少なくなって改善され
ていると共に、円周ひずみも偏心プラグ法に比較して僅
かに改善されていることが分かる。
本発明は、素材円管における拡管直後の部分に曲げ力を
加えながら、心金の一端部に浮動状態にして取付けた浮
動プラグを素材円管内に挿入して通過させる構成である
ので、心金に対する浮動プラグの偏心量を変化させるこ
とによって、曲がり管の曲げの方向、及び曲率を自在に
変化させることができると共に、これによって、肉厚ひ
ずみ分布（偏肉）の小さい複雑な形状の曲がり管を高精
度で加工することが可能となり、円管の曲げ加工に関す
る技術を著しく進歩させたものである。
加えながら、心金の一端部に浮動状態にして取付けた浮
動プラグを素材円管内に挿入して通過させる構成である
ので、心金に対する浮動プラグの偏心量を変化させるこ
とによって、曲がり管の曲げの方向、及び曲率を自在に
変化させることができると共に、これによって、肉厚ひ
ずみ分布（偏肉）の小さい複雑な形状の曲がり管を高精
度で加工することが可能となり、円管の曲げ加工に関す
る技術を著しく進歩させたものである。
また、心金に対して偏心した浮動プラグによる曲げ作用
と、素材円管における拡管直後の部分に加えられる曲げ
力の曲げ作用とが相乗して、素材円管が曲げられるの
で、小さな曲げ力で素材円管を大きく曲げることができ
る。
と、素材円管における拡管直後の部分に加えられる曲げ
力の曲げ作用とが相乗して、素材円管が曲げられるの
で、小さな曲げ力で素材円管を大きく曲げることができ
る。
更に、素材５円管における拡管直後の部分に加えている
曲げ力を解除することにより、浮動プラグの偏心量を零
にして、直管状態を維持できるため、部分的に直管部を
有する曲がり管の成形が可能となる。
曲げ力を解除することにより、浮動プラグの偏心量を零
にして、直管状態を維持できるため、部分的に直管部を
有する曲がり管の成形が可能となる。
第１図は、本発明に係る浮動プラグ法によって素材円管
Ｐを曲げている状態の断面図、第２図及び第３図は、そ
れぞれ固定プラグ法、及び偏心プラグ法によって素材円
管Ｐを曲げている状態の断面図、第４図は、それぞれ本
発明に係る浮動プラグ法、及び固定プラグ法によって曲
げた曲がり管の曲げモーメントに対する曲率を示すグラ
フ、第５図は、曲げの外側から内側に至る曲がり管Ｐ′
の位置を特定するための図、第６図ないし第８図は、そ
れぞれ同一のプラグを使用して本発明に係る浮動プラグ
法、固定プラグ法、及び偏心プラグ法によって加工した
曲がり管の曲げの外側から内側に至る任意の角度位置に
おける円周ひずみ（εθ）、長手ひずみ（ε）、及び
肉厚ひずみ（εｔ）を示すグラフである。 本発明を構成している主要部分の符号の説明は以下の通
りである。 Ｃ１：浮動プラグの中心、Ｃ２：心金の軸心 Ｐ：素材円管、Ｐ′：曲がり管 Ｆ：曲げ力、１：心金 ２：浮動プラグ、３：球関継手 ４：押付け具
Ｐを曲げている状態の断面図、第２図及び第３図は、そ
れぞれ固定プラグ法、及び偏心プラグ法によって素材円
管Ｐを曲げている状態の断面図、第４図は、それぞれ本
発明に係る浮動プラグ法、及び固定プラグ法によって曲
げた曲がり管の曲げモーメントに対する曲率を示すグラ
フ、第５図は、曲げの外側から内側に至る曲がり管Ｐ′
の位置を特定するための図、第６図ないし第８図は、そ
れぞれ同一のプラグを使用して本発明に係る浮動プラグ
法、固定プラグ法、及び偏心プラグ法によって加工した
曲がり管の曲げの外側から内側に至る任意の角度位置に
おける円周ひずみ（εθ）、長手ひずみ（ε）、及び
肉厚ひずみ（εｔ）を示すグラフである。 本発明を構成している主要部分の符号の説明は以下の通
りである。 Ｃ１：浮動プラグの中心、Ｃ２：心金の軸心 Ｐ：素材円管、Ｐ′：曲がり管 Ｆ：曲げ力、１：心金 ２：浮動プラグ、３：球関継手 ４：押付け具
Claims (1)
- 【請求項１】直管状の素材円管を曲げて曲がり管にする
曲げ加工法であって、素材円管の内径よりも大きな径を
有する球体状の浮動プラグの中心が丸棒状の心金の軸心
に対して一定範囲内で任意の方向に移動するような浮動
状態にして、該心金の一端部に該浮動プラグを取付け、
素材円管における拡管直後の部分に曲げ力を加えること
により、該素材円管内に挿入された前記浮動プラグを前
記心金に対して偏心させて、該浮動プラグと該素材円管
とを相対移動させることを特徴とする円管の曲げ加工
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090925A JPH0642967B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 円管の曲げ加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090925A JPH0642967B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 円管の曲げ加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268927A JPH02268927A (ja) | 1990-11-02 |
| JPH0642967B2 true JPH0642967B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=14012011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090925A Expired - Lifetime JPH0642967B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 円管の曲げ加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642967B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3504967B2 (ja) * | 1994-01-31 | 2004-03-08 | アイシン精機株式会社 | 非円形断面の曲がり管を製造する方法および装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS501959A (ja) * | 1973-05-10 | 1975-01-10 | ||
| JPS5043037A (ja) * | 1973-08-21 | 1975-04-18 | ||
| JPS517151A (en) * | 1974-07-01 | 1976-01-21 | Kimura Kk | Beikano seiho |
| JPS53142964A (en) * | 1977-05-20 | 1978-12-13 | Hitachi Ltd | Working method for pipe |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP1090925A patent/JPH0642967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02268927A (ja) | 1990-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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