JPH08303216A - 内燃機関用タペットの製造方法 - Google Patents
内燃機関用タペットの製造方法Info
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- JPH08303216A JPH08303216A JP7109351A JP10935195A JPH08303216A JP H08303216 A JPH08303216 A JP H08303216A JP 7109351 A JP7109351 A JP 7109351A JP 10935195 A JP10935195 A JP 10935195A JP H08303216 A JPH08303216 A JP H08303216A
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- 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
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/14—Tappets; Push rods
- F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
-
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボディ本体の成形と同時にカム受け板を一体
的に結合することにより、工数を削減し、製造コストを
低減する。 【構成】 ボディ本体8との合わせ面となる側に環状の
凹溝30が形成された耐摩耗性のカム受け板10におけ
る凹溝30側の面に、円柱形をなす軽金属材料の素材5
0を重ねて載置し、これら両部材を金型40内において
冷間鍛造することにより、ボディ本体8の成形と、カム
受け板10とボディ本体8の固着とを、同時に行う。
的に結合することにより、工数を削減し、製造コストを
低減する。 【構成】 ボディ本体8との合わせ面となる側に環状の
凹溝30が形成された耐摩耗性のカム受け板10におけ
る凹溝30側の面に、円柱形をなす軽金属材料の素材5
0を重ねて載置し、これら両部材を金型40内において
冷間鍛造することにより、ボディ本体8の成形と、カム
受け板10とボディ本体8の固着とを、同時に行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボディ本体が例えばア
ルミニウム合金等の軽金属材料により形成されている内
燃機関のタペットの製造方法に係り、特に、回転カムと
の接触面に耐摩耗性材料よりなるカム受け板を装着して
なる内燃機関用タペットの製造方法に関する。
ルミニウム合金等の軽金属材料により形成されている内
燃機関のタペットの製造方法に係り、特に、回転カムと
の接触面に耐摩耗性材料よりなるカム受け板を装着して
なる内燃機関用タペットの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】直動型の動弁機構の軽量化を図るため
に、従来は鋼製であったタペットを、アルミニウム合金
製とすることは広く行われている。その場合、アルミニ
ウム合金製のタペットは、鋼製のものに比して、強度や
耐摩耗性が劣るため、通常、回転カムと接触するタペッ
トの上面には、耐摩耗性材料よりなるカム受け板が装着
される。
に、従来は鋼製であったタペットを、アルミニウム合金
製とすることは広く行われている。その場合、アルミニ
ウム合金製のタペットは、鋼製のものに比して、強度や
耐摩耗性が劣るため、通常、回転カムと接触するタペッ
トの上面には、耐摩耗性材料よりなるカム受け板が装着
される。
【0003】別部材のカム受け板をタペットの上面に装
着する従来の方法には、かしめによる方法、ろう付けに
よる方法、凹部と凸部の圧入による方法等がある。
着する従来の方法には、かしめによる方法、ろう付けに
よる方法、凹部と凸部の圧入による方法等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法では、いずれも、2部材を別体に成形してから結合す
るため、工数が掛かり、コスト高になる。例えば圧入の
場合を例にとると、アルミニウム合金製のボディ本体
と、鋼製のカム受け板とは、別々に作って圧入される
が、互いに嵌合し合う凹部と凸部との寸法精度を高める
必要があるため、機械加工に工数が掛かり、コスト高と
なる。
法では、いずれも、2部材を別体に成形してから結合す
るため、工数が掛かり、コスト高になる。例えば圧入の
場合を例にとると、アルミニウム合金製のボディ本体
と、鋼製のカム受け板とは、別々に作って圧入される
が、互いに嵌合し合う凹部と凸部との寸法精度を高める
必要があるため、機械加工に工数が掛かり、コスト高と
なる。
【0005】本発明の目的は、ボディ本体の成形と同時
にカム受け板を一体的に結合することにより、工数を削
減し、製造コストを大幅に低減しうるようにした、内燃
機関用タペットの製造方法を提供することにある。
にカム受け板を一体的に結合することにより、工数を削
減し、製造コストを大幅に低減しうるようにした、内燃
機関用タペットの製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 (1) ボディ本体が軽金属材料により形成され、かつ頂
壁の上面に硬質のカム受け板が設けられている内燃機関
用タペットの製造方法であって、前記ボディ本体の頂壁
との合わせ面となる側に凹部が形成された耐摩耗性を有
するカム受け板における前記凹部側の面に、軽金属材料
よりなる所要の大きさの素材を重ねて載置し、これら両
部材を、金型内において鍛造することにより、ボディ本
体の成形と、前記カム受け板とボディ本体の固着とを同
時に行う。
題は、次のようにして解決される。 (1) ボディ本体が軽金属材料により形成され、かつ頂
壁の上面に硬質のカム受け板が設けられている内燃機関
用タペットの製造方法であって、前記ボディ本体の頂壁
との合わせ面となる側に凹部が形成された耐摩耗性を有
するカム受け板における前記凹部側の面に、軽金属材料
よりなる所要の大きさの素材を重ねて載置し、これら両
部材を、金型内において鍛造することにより、ボディ本
体の成形と、前記カム受け板とボディ本体の固着とを同
時に行う。
【0007】(2) 上記(1)項において、ボディ本体の
頂壁の内面中央に厚肉部が形成されているものにおい
て、カム受け板の凹部を、鍛造時における前記頂壁部の
肉が中心方向と離心方向とに向かって流れる中立位置に
設ける。
頂壁の内面中央に厚肉部が形成されているものにおい
て、カム受け板の凹部を、鍛造時における前記頂壁部の
肉が中心方向と離心方向とに向かって流れる中立位置に
設ける。
【0008】(3) 上記(1)又は(2)項において、素材
を、成形しようとするボディ本体よりも短寸の有頂円筒
形の中間体とするとともに、凹部の位置を、頂壁の厚肉
部の最大外径部付近に形成する。
を、成形しようとするボディ本体よりも短寸の有頂円筒
形の中間体とするとともに、凹部の位置を、頂壁の厚肉
部の最大外径部付近に形成する。
【0009】(4) 上記(1)又は(2)項において、素材
を円柱形とするとともに、凹部の位置を、カム受け板の
中央部に形成する。
を円柱形とするとともに、凹部の位置を、カム受け板の
中央部に形成する。
【0010】
【作用】鍛造時において、カム受け板は塑性変形を起こ
さず、柔らかい軽金属材料よりなる素材のみが塑性変形
を起こして、カム受け板の凹部に入り込むことにより、
ボディ本体の成形と、カム受け板とボディ本体の固着と
が、1つの加工工程で同時に行われる。
さず、柔らかい軽金属材料よりなる素材のみが塑性変形
を起こして、カム受け板の凹部に入り込むことにより、
ボディ本体の成形と、カム受け板とボディ本体の固着と
が、1つの加工工程で同時に行われる。
【0011】
【実施例】本発明の方法の一実施例を、図面に基づいて
説明する。図1は、本発明により得られたタペットを、
直動型の動弁機構に組込んだ例を示す。
説明する。図1は、本発明により得られたタペットを、
直動型の動弁機構に組込んだ例を示す。
【0012】(2)はカムで、図示しないクランクシャフ
トの回転と連動して回転する。(4)は、吸・排気弁の軸
部である。
トの回転と連動して回転する。(4)は、吸・排気弁の軸
部である。
【0013】(6)はタペットで、カム(2)に従動して図
1の上下方向に往復運動をし、その運動を、吸・排気弁
の軸部(4)に伝える働きをする。(12)はシリンダヘッド
で、タペット(6)の往復運動を案内する。(14)はバルブ
スプリングで、吸・排気弁を閉じるように、図1の上方
に向かって付勢している。
1の上下方向に往復運動をし、その運動を、吸・排気弁
の軸部(4)に伝える働きをする。(12)はシリンダヘッド
で、タペット(6)の往復運動を案内する。(14)はバルブ
スプリングで、吸・排気弁を閉じるように、図1の上方
に向かって付勢している。
【0014】(16)はバルブスプリングリテーナで、バル
ブスプリング(14)の力を吸・排気弁に伝える働きをす
る。(18)は1対のコッタで、吸・排気弁の軸部(4)の環
状溝(20)を抱くように嵌まり、バルブスプリングリテー
ナ(16)を軸部(4)に止着している。
ブスプリング(14)の力を吸・排気弁に伝える働きをす
る。(18)は1対のコッタで、吸・排気弁の軸部(4)の環
状溝(20)を抱くように嵌まり、バルブスプリングリテー
ナ(16)を軸部(4)に止着している。
【0015】タペット(6)は、ボディ本体(8)と、円盤
状のカム受け板(10)とから構成されている。ボディ本体
(8)は、アルミニウム合金により成形されており、形状
的には、頂壁(22)と筒部(24)とが一体となっている。
状のカム受け板(10)とから構成されている。ボディ本体
(8)は、アルミニウム合金により成形されており、形状
的には、頂壁(22)と筒部(24)とが一体となっている。
【0016】頂壁(22)には、カム(2)と吸排気弁の軸部
(4)とにより上下から挟まれて、大きな圧縮荷重が作用
するため、その中央部下面を、下向きに膨出する厚肉部
(26)としてある。頂壁(22)の上面には、中心をタペット
の軸線と整合させた環状の突部(28)が設けられている。
(4)とにより上下から挟まれて、大きな圧縮荷重が作用
するため、その中央部下面を、下向きに膨出する厚肉部
(26)としてある。頂壁(22)の上面には、中心をタペット
の軸線と整合させた環状の突部(28)が設けられている。
【0017】カム受け板(10)は、カム(2)の回転による
摺動に対して、耐摩耗性を必要とするため、鋼製であ
り、必要により熱処理されている。カム受け板(10)の下
面におけるボディ本体(8)の突部(28)と対応する位置に
は、上方を向く環状の凹溝(30)が設けられており、この
凹溝(30)とボディ本体(8)の突部(28)とが嵌まり合うこ
とにより、カム受け板(10)とボディ本体(8)とが結合さ
れている。
摺動に対して、耐摩耗性を必要とするため、鋼製であ
り、必要により熱処理されている。カム受け板(10)の下
面におけるボディ本体(8)の突部(28)と対応する位置に
は、上方を向く環状の凹溝(30)が設けられており、この
凹溝(30)とボディ本体(8)の突部(28)とが嵌まり合うこ
とにより、カム受け板(10)とボディ本体(8)とが結合さ
れている。
【0018】本発明は、このように構成されたタペット
(6)の製造方法に関する。以下その方法の第1実施例
を、図2を用いて説明する。なお、製造上、タペットは
倒立させて示してある。
(6)の製造方法に関する。以下その方法の第1実施例
を、図2を用いて説明する。なお、製造上、タペットは
倒立させて示してある。
【0019】図2において、(40)は、鍛造のための固定
金型、(42)(44)は、それぞれ可動型としての下パンチと
上パンチである。下パンチ(42)の上面は平らであるが、
上パンチ(44)の下面の形状は、成形しようとするボディ
本体(8)の頂壁(22)の厚肉部(26)と補形をなすように凹
み(44a)が成形されている。金型(40)と上パンチ(44)間
には、ボディ本体(8)の筒部(24)を成形するための隙間
(c)が形成されている。
金型、(42)(44)は、それぞれ可動型としての下パンチと
上パンチである。下パンチ(42)の上面は平らであるが、
上パンチ(44)の下面の形状は、成形しようとするボディ
本体(8)の頂壁(22)の厚肉部(26)と補形をなすように凹
み(44a)が成形されている。金型(40)と上パンチ(44)間
には、ボディ本体(8)の筒部(24)を成形するための隙間
(c)が形成されている。
【0020】まず、図2(a)に示すように、予め環状の
凹溝(30)を形成しておいた鋼製のカム受け板(10)を、そ
の凹溝(30)側の面を上にして、金型(40)内の下パンチ(4
2)上に載置するとともに、その上に、ボディ本体(8)成
形用のアルミニウム合金よりなる素材、すなわち、予め
成形しようとするボディ本体(8)よりも短寸に形成さ
れ、かつ頂壁部(45a)を厚肉とした有頂円筒形の中間体
(45)を、倒立させて載置する。
凹溝(30)を形成しておいた鋼製のカム受け板(10)を、そ
の凹溝(30)側の面を上にして、金型(40)内の下パンチ(4
2)上に載置するとともに、その上に、ボディ本体(8)成
形用のアルミニウム合金よりなる素材、すなわち、予め
成形しようとするボディ本体(8)よりも短寸に形成さ
れ、かつ頂壁部(45a)を厚肉とした有頂円筒形の中間体
(45)を、倒立させて載置する。
【0021】ついで、図2(b)に示すように、上下のパ
ンチ(42)(44)を、上下から同時に、または、いずれか一
方を上あるいは下から相対的に移動させて、中間体(45)
を鍛造する。この際、硬い鋼製のカム受け板(10)は塑性
変形せず、柔らかいアルミニウム合金製の中間体(45)の
みが、塑性変形を起こして、上下から押しつぶされ、頂
壁部(45a)の肉厚を減少させながら、カム受け板(10)の
凹溝(30)と凹み(44a)と隙間(c)内に流動していく。こ
れにより、ボディ本体(8')とカム受け板(10)とが一体
的に固着される。この際、上記頂壁部(45a)の肉は、隙
間(c)内への流動量が小さいため、上パンチ(44)の下面
の断面形状により、図2(b)の矢印のように、厚肉部(2
6')の外周部を起点として中心方向と離心方向とに向か
って流れる。
ンチ(42)(44)を、上下から同時に、または、いずれか一
方を上あるいは下から相対的に移動させて、中間体(45)
を鍛造する。この際、硬い鋼製のカム受け板(10)は塑性
変形せず、柔らかいアルミニウム合金製の中間体(45)の
みが、塑性変形を起こして、上下から押しつぶされ、頂
壁部(45a)の肉厚を減少させながら、カム受け板(10)の
凹溝(30)と凹み(44a)と隙間(c)内に流動していく。こ
れにより、ボディ本体(8')とカム受け板(10)とが一体
的に固着される。この際、上記頂壁部(45a)の肉は、隙
間(c)内への流動量が小さいため、上パンチ(44)の下面
の断面形状により、図2(b)の矢印のように、厚肉部(2
6')の外周部を起点として中心方向と離心方向とに向か
って流れる。
【0022】従って、カム受け板(10)の凹溝(30)の位置
は、上記肉の流れの中立位置、すなわち、凹溝(30)の外
径(B)が、頂壁(26')の最大外径(A)と同等か若干小と
なる位置に形成するのが好ましい。このようにすると、
鍛造時において頂壁(22')部の肉が凹溝(30)内に隙間な
く充填されるため、ボディ本体(8')とカム受け板(10)と
の大きな結合強度が得られる。
は、上記肉の流れの中立位置、すなわち、凹溝(30)の外
径(B)が、頂壁(26')の最大外径(A)と同等か若干小と
なる位置に形成するのが好ましい。このようにすると、
鍛造時において頂壁(22')部の肉が凹溝(30)内に隙間な
く充填されるため、ボディ本体(8')とカム受け板(10)と
の大きな結合強度が得られる。
【0023】図3は、本発明の第2実施例を示す。この
実施例では、上記のような中間体(45)を形成せずに、1
回の鍛造工程によりボディ本体の成形と、それとカム受
け板の固着とを、同時に行うようにしたものである。
実施例では、上記のような中間体(45)を形成せずに、1
回の鍛造工程によりボディ本体の成形と、それとカム受
け板の固着とを、同時に行うようにしたものである。
【0024】まず、図3(a)に示すように、中央部に予
め凹部(46a)を形成しておいたカム受け板(46)を、凹部
(46a)側の面を上にして下パンチ(42)上に載置するとと
もに、その上に、円柱状の素材(50)を載置する。
め凹部(46a)を形成しておいたカム受け板(46)を、凹部
(46a)側の面を上にして下パンチ(42)上に載置するとと
もに、その上に、円柱状の素材(50)を載置する。
【0025】ついで、図3(b)に示すように、上下のパ
ンチ(42)(44)により素材(50)を鍛造する。すると、上述
した第1実施例と同様、素材(50)のみが塑性変形を起こ
しながらカム受け板(46)の凹部(46a)と凹み(44a)と隙間
(c)内に流動していく。これにより、ボディ本体(8')
とカム受け板(46)とが一体的に固着される。
ンチ(42)(44)により素材(50)を鍛造する。すると、上述
した第1実施例と同様、素材(50)のみが塑性変形を起こ
しながらカム受け板(46)の凹部(46a)と凹み(44a)と隙間
(c)内に流動していく。これにより、ボディ本体(8')
とカム受け板(46)とが一体的に固着される。
【0026】この第2実施例のように、円柱状の素材(5
0)よりボディ本体(8')を1度に成形すると、筒部(24')
を形成するための隙間(c)へ向かう肉の流れと、中心方
向へ向かう肉の流れの中立点は、ほぼ中心軸線上とな
る。
0)よりボディ本体(8')を1度に成形すると、筒部(24')
を形成するための隙間(c)へ向かう肉の流れと、中心方
向へ向かう肉の流れの中立点は、ほぼ中心軸線上とな
る。
【0027】従って、カム受け板(46)の中央部に凹部(4
6a)に形成しておけば、頂壁(22')の肉が勢いよく凹部(4
6a)内に流れ込んで充満するため、ボディ本体(8')とカ
ム受け板(46)との結合強度は大となる。
6a)に形成しておけば、頂壁(22')の肉が勢いよく凹部(4
6a)内に流れ込んで充満するため、ボディ本体(8')とカ
ム受け板(46)との結合強度は大となる。
【0028】以上説明した本発明の方法によれば、従来
のように、ボディ本体(8)とカム受け板(10)とを別々に
成形、加工した後で、それら同士を何らかの固着手段を
用いて互いに結合する必要がないので、製造工数が省
け、コスト低減が可能となる。このようにして、鍛造に
より成形されたタペット(6')は、熱処理工程を経たの
ち、筒部(24')等の外径加工、端面加工等が行われて、
完成品のタペット(6)となる。
のように、ボディ本体(8)とカム受け板(10)とを別々に
成形、加工した後で、それら同士を何らかの固着手段を
用いて互いに結合する必要がないので、製造工数が省
け、コスト低減が可能となる。このようにして、鍛造に
より成形されたタペット(6')は、熱処理工程を経たの
ち、筒部(24')等の外径加工、端面加工等が行われて、
完成品のタペット(6)となる。
【0029】上述した実施例では、ボディ本体(8)、カ
ム受け板(10)の材料を、それぞれアルミニウム合金、鋼
で説明したが、これらに限定されるものではない。例え
ばボディ本体(8)の材料として、マグネシウム合金等の
軽金属材料を用いてもよく、またカム受け板(10)の材料
としては、鋼以外の鋳鉄、その他強度と耐摩耗性のある
材料を用いることができる。凹溝(30)を円弧形とし、こ
れを所定間隔おきに複数設けることもある。
ム受け板(10)の材料を、それぞれアルミニウム合金、鋼
で説明したが、これらに限定されるものではない。例え
ばボディ本体(8)の材料として、マグネシウム合金等の
軽金属材料を用いてもよく、またカム受け板(10)の材料
としては、鋼以外の鋳鉄、その他強度と耐摩耗性のある
材料を用いることができる。凹溝(30)を円弧形とし、こ
れを所定間隔おきに複数設けることもある。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、ボディ本体の成形と、
カム受け板とボディ本体の固着とが、1つの加工行程で
同時になされるため、工数が削減され、製造コストを下
げることができる。
カム受け板とボディ本体の固着とが、1つの加工行程で
同時になされるため、工数が削減され、製造コストを下
げることができる。
【0031】請求項2〜4のようにすると、鍛造時にお
ける軽金属材料の肉がカム受け板の凹部内に円滑に流動
し、かつ隙間なく充填されるため、カム受け板とボディ
本体との結合強度を高めうる。
ける軽金属材料の肉がカム受け板の凹部内に円滑に流動
し、かつ隙間なく充填されるため、カム受け板とボディ
本体との結合強度を高めうる。
【図1】本発明を適用して製造しようとするタペット
を、内燃機関の直動型動弁機構に装着した状態を示す中
央縦断正面図である。
を、内燃機関の直動型動弁機構に装着した状態を示す中
央縦断正面図である。
【図2】本発明の第1実施例を工程順に示し、(a)は、
鍛造前の状態、(b)は、鍛造後の状態を示す縦断面図で
ある。
鍛造前の状態、(b)は、鍛造後の状態を示す縦断面図で
ある。
【図3】同じく第2実施例を工程順に示し、(a)は、鍛
造前の状態、(b)は、鍛造後の状態を示す。
造前の状態、(b)は、鍛造後の状態を示す。
【符号の説明】 (6)(6')タペット (8)(8')ボディ本体 (10)カム受け板 (22)(22')頂壁 (24)(24')筒部 (26)(26')厚肉部 (28)ボディ本体の突部 (30)凹溝(凹部) (40)固定金型 (42)下パンチ (44)上パンチ (44a)凹み (45)中間体 (45a)頂壁部 (46)カム受け板 (46a)凹部 (50)素材 (c)隙間
Claims (4)
- 【請求項1】 ボディ本体が軽金属材料により形成さ
れ、かつ頂壁の上面に硬質のカム受け板が設けられてい
る内燃機関用タペットの製造方法であって、 前記ボディ本体の頂壁との合わせ面となる側に凹部が形
成された耐摩耗性を有するカム受け板における前記凹部
側の面に、軽金属材料よりなる所要の大きさの素材を重
ねて載置し、これら両部材を、金型内において鍛造する
ことにより、ボディ本体の成形と、前記カム受け板とボ
ディ本体の固着とを、同時に行うことを特徴とする内燃
機関用タペットの製造方法。 - 【請求項2】 ボディ本体の頂壁の内面中央に厚肉部が
形成されているものにおいて、カム受け板の凹部を、鍛
造時における前記頂壁部の肉が中心方向と離心方向とに
向かって流れる中立位置に設けたことを特徴とする請求
項1記載の内燃機関用タペットの製造方法。 - 【請求項3】 素材を、成形しようとするボディ本体よ
りも短寸の有頂円筒形の中間体とするとともに、凹部の
位置を、頂壁の厚肉部の最大外径部付近に形成すること
を特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関用タペット
の製造方法。 - 【請求項4】 素材を円柱形とするとともに、凹部の位
置を、カム受け板の中央部に形成することを特徴とする
請求項1又は2記載の内燃機関用タペットの製造方法。
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| US08/735,983 US5758415A (en) | 1995-05-08 | 1996-10-25 | Method of manufacturing a tappet in an internal combustion engine |
| EP96117592A EP0839991B1 (en) | 1995-05-08 | 1996-11-02 | Method of manufacturing a tappet in an internal combustion engine |
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|---|---|---|---|
| JP7109351A JPH08303216A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 内燃機関用タペットの製造方法 |
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| EP96117592A EP0839991B1 (en) | 1995-05-08 | 1996-11-02 | Method of manufacturing a tappet in an internal combustion engine |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0839991B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08303216A (ja) |
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