JPH09250464A - スクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構 - Google Patents

スクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構

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JPH09250464A
JPH09250464A JP8061191A JP6119196A JPH09250464A JP H09250464 A JPH09250464 A JP H09250464A JP 8061191 A JP8061191 A JP 8061191A JP 6119196 A JP6119196 A JP 6119196A JP H09250464 A JPH09250464 A JP H09250464A
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JP
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oldham
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ring
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JP8061191A
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Jiro Iizuka
二郎 飯塚
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Sanden Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/066—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with an intermediate piece sliding along perpendicular axes, e.g. Oldham coupling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動スクロール部材の円板にかかるスラスト
方向の圧縮反力を無理なく受けて当接面の焼き付きを未
然に防ぐこと。 【解決手段】 オルダムカップリングは、円板２４に対
向したオルダムプレート２９と、該オルダムプレート２
９に嵌め合わせたオルダムリング３０とを有し、該オル
ダムリング３０は、前記円板２４に形成した互いに平行
な２本の第１のキー溝部２４ｄに嵌め込まれた第１のキ
ー部３０ａと、前記第１のキー溝２４ｄに対して直交す
る向きに形成した互いに平行な２本の第２のキー溝部２
９ａに嵌め込まれた第２のキー部３０ｂを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスクロール型コンプ
レッサに用いる自転防止機構に属し、特に、可動スクロ
ール部材の自転を防止するためのようオルダムカップリ
ングを有しているスクロール型コンプレッサに用いる自
転防止機構に属する。
【０００２】
【従来の技術】スクロール型コンプレッサは、一対の渦
巻体を角度をずらせてかみ合わせ、相対的な円運動（公
転運動のみ）を与えて、両渦巻き間に形成する密閉空間
を中心方向へ移動させながら容積を減縮して中心部から
圧縮流体を吐出させるようにした容積式流体圧縮装置で
ある。
【０００３】このようなスクロール型コンプレッサとし
ては、従来技術として実開昭６２−６６２８４号公報に
記載したものが知られている。従来技術のスクロール型
コンプレッサは、図８に示すように、自転防止リング５
９の挿通穴５９ｃに可動スクロール部材５７のボス部５
７ｂが嵌合されている。ボス部５７ｂと自転防止リング
５９との相対運動は、上下方向のみであって、左右方向
の相対運動は存在しない。
【０００４】したがって、ボス部５７ｂの移動軌跡は，
図９に示すように、長楕円状となる。このスクロール型
コンプレッサでは移動軌跡を接近して囲むように自転防
止リング５９の挿通穴５９ｃの形状を長楕円状に形成し
ている。
【０００５】また、自転防止リング５９の受圧摺動面５
９ｄに対し、可動スクロール部材のガイド面５７ｄ間に
形成した摺動面５７ｅを摺接することによって圧縮動作
時におけるスラスト方向の圧縮反力を受けるようにして
いる。さらに、固定リング５８のガイド面５８ａ間に形
成した受圧摺接面５８ｃによって自転防止リング５９の
摺接面５９ｅを受けるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自転防止リング５９は、同一平面上の辺で構成された四
角形のリングであり、可動スクロール部材のスラスト支
持を自転防止リング５９を介して行うため、摺接面５９
ｄの焼付きを防止するためには、自転防止リング５９の
スラスト支持面を広く確保することが必要であり、自転
防止リング５９の重量が増加するにともない振動が大き
くなるという問題がある。
【０００７】また、可動スクロール部材及び可動スクロ
ール支持部材の自転防止リング５９とのスラスト摺接面
５８ｃは、自転防止リング５９とのラジアル摺接面を形
成する突起であるため、旋盤加工により形状を得ること
ができない。即ち、特殊な切削加工が必要となり経済性
に劣るという問題がある。
【０００８】さらに、可動スクロール部材のスラスト支
持は、自転防止リング５９を介して行われ、可動スクロ
ール部材５９の背面の自転防止リング５９とのラジアル
摺接面５９ｃを形成する突起の部分は、スラスト支持に
寄与しないため、この方向におけるガス圧縮反力による
可動スクロール部材を転覆させようとするモーメント荷
重に対する抗力発生の際、自転防止リング５９のスラス
ト面の面圧力が過大となり焼き付きを生じやすい。
【０００９】それ故に、本発明は上記の事情を考慮して
なされたもので、圧縮動作時の可動スクロール部材にか
かる圧縮反力を無理なく受けて摺接面の焼き付きを防止
するスクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構を
提供することにある。
【００１０】また、本発明の他の課題は、オルダムリン
グの重量増加を避けて、オルダムリングの往復動に起因
する振動や騒音を防止するスクロール型コンプレッサに
用いる自転防止機構を提供することにある。
【００１１】さらに、本発明の他の課題は、圧縮機の胴
径をコンパクトに形成できるスクロール型コンプレッサ
に用いる自転防止機構を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ハウジ
ングと、該ハウジング内で主軸の回転によるクランクピ
ンの偏心運動によって偏心運動を行う可動スクロール部
材と、該可動スクロール部材に組み合わせた固定スクロ
ール部材とを含み、前記可動スクロール部材は、前記固
定スクロール部材の渦巻体に組み合わせた渦巻体と、該
渦巻体を保持した円板と、前記クランクピンにラジアル
ニードル軸受を介して固定した突起部とを有し、前記可
動スクロール部材の円軌道運動の間、前記可動スクロー
ル部材の自転を防止するよう前記円板とともに自転防止
機構としてのオルダムカップリングを有しているスクロ
ール型コンプレッサに用いる自転防止機構において、該
オルダムカップリングは、前記円板に対向しかつ前記ハ
ウジングに固定したオルダムプレートと、該オルダムプ
レートに嵌め合わせたオルダムリングとを有し、該オル
ダムリングは、前記円板に形成した互いに平行な２本の
第１のキー溝部に嵌め込まれた第１のキー部と、前記第
１のキー溝に対して直交する向きに形成した互いに平行
な２本の第２のキー溝部に嵌め込まれた第２のキー部を
有していることを特徴とするスクロール型コンプレッサ
に用いる自転防止機構が得られる。
【００１３】また、本発明によれば、前記第１及び第２
のキー溝部の幅寸法が、前記第１及び第２のキー部の幅
寸法よりも大きい寸法に設定されていることを特徴とす
るスクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構が得
られる。
【００１４】また、本発明によれば、前記オルダムリン
グは、平行四辺形のリング形状を呈しており、前記第１
のキー溝部に嵌め込まれる第１のキー部の長さ寸法が、
第２の溝部に嵌め込まれる第２のキー部の長さ寸法より
も長い寸法に形成されていることを特徴とするスクロー
ル型コンプレッサに用いる自転防止機構が得られる。
【００１５】さらに、本発明によれば、前記オルダムリ
ングは、前記第１及び第２のキー部の接続部の外角面が
面取りがなされている面取部を有していることを特徴と
するスクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構が
得られる。
【００１６】
【作用】本発明のスクロール型コンプレッサに用いる自
転防止機構によると、可動スクロール部材のスラスト受
面の面圧が低く抑えられ、油膜切れが発生しにくくな
る。
【００１７】また、オルダムリングの接続部に面取部を
形成し、オルダムリングの重量増加を避けている。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のスクロール型コン
プレッサの自転防止機構の一実施の形態例について添付
図面を参照して説明する。
【００１９】図１は本発明に係るスクロール型コンプレ
ッサの自転防止機構を備えたスクロール型コンプレッサ
の一実施の形態例を示す縦断面図である。図１におい
て、ハウジング１０はフロントエンドプレート１１、リ
ヤエンドプレート１２及びこれら両者間を接続する円筒
側壁１３（図示の例ではリヤエンドプレート１２と一体
となっている。）からなり、リヤエンドプレート１２に
形成した流体吸入孔（図示せず）および流体排出孔（図
示せず）で外部と連通した密閉室を形成している。
【００２０】フロントエンドプレート１１には、ラジア
ルニードル軸受１６を介して回転可能に支承された主軸
１７が取り付けられている。主軸１７を取り囲むように
フロントエンドプレート１１から図１の紙面左側に突出
している筒体１８内には、主軸１７の周りにシャフトシ
ール機構１９が設置されている。また、筒体１８の外周
部にはプーリ２０が軸受支持されている。プーリ２０は
主軸１７と結合されて、外部の駆動源（例えばモータ
等）からの回転力をベルトを介して主軸１７へ伝達する
ようになっている。
【００２１】フロントエンドプレート１１の内側に位置
する主軸１７には、主軸１７と同心に設けられたスラス
トニードル軸受２２がロータ２１を介して支承されてい
る。ロータ２１のフロントエンドプレート１１とは反対
の側には、ロータ２１から突出しかつ主軸１７から偏心
したクランクピン２３が設けられている。
【００２２】円筒側壁１３内には、可動スクロール部材
２４と、この可動スクロール部材２４にかみ合わされて
いる固定スクロール部材２５が設けられている。可動ス
クロール部材２４は、一枚の円板（底板）２４ａの一面
に固定されている渦巻体２４ｂを有している。さらに、
これととともに、一枚の円板２４ａの一面とは反対側の
反対面には、軸方向に丸孔を備えた突起部２４ｃが形成
される。この突起部２４ｃは、その軸方向の丸孔内にラ
ジアルニードル軸受２６を設置したクランクピン２３が
嵌合されており、これにより可動スクロール部材２４
は、クランクピン２３上に軸受支持されている。
【００２３】固定スクロール部材２５は、円板（底板）
２５ａと、この円板２５ａの一面に固定されている渦巻
体２５ｂとを有している。そして、この固定スクロール
部材２５は、ハウジング１０の円筒側壁１３とリヤエン
ドプレート１２との間に円板２５ａの周面近傍部分をシ
ールリング４２を介して挾み込み、かつボルト４３を用
いてリヤエンドプレート１２とともに、円筒側壁１３に
しっかりと締付け固定することにより組み込まれてい
る。
【００２４】このスクロール型コンプレッサでは、主軸
１７の回転によるクランクピン２３の偏心運動によっ
て、可動スクロール部材２４が偏心運動を行う。すなわ
ち、主軸１７及びクランクピン２３間の距離を半径とす
る円軌道上を運動する。この可動スクロール部材２４の
円軌道運動の間、可動スクロール部材２４の自転を防止
するため、可動スクロール部材２４の円板２４ａととも
に自転防止する機構としてオルダムカップリングが設け
られている。この自転防止機構としてのオルダムカップ
リングは、オルダムプレート２９と、図２にも示すオル
ダムリング３０とを有している。
【００２５】オルダムプレート２９は、可動スクロール
部材２４の突起部２４ｃの外周上に位置している。オル
ダムプレート２９の周縁部は、円筒側壁１３の開口端部
に入り込み嵌め合わされているフロントエンドプレート
１１から円筒側壁１３内にのびているフランジ部２７に
複数の支持ピン３１によって支持されている。
【００２６】図１及び図２に示したオルダムリング３０
は、円板２４ａに形成されている互いに平行な一対の第
１のキー溝部（図３を参照）２４ｄに嵌め込まれている
一対の第１のキー部３０ａと、オルダムプレート２９に
形成されている互いに平行な一対の第２のキー溝部（図
４を参照）２９ａに嵌め込まれている第２のキー部３０
ｂとを有している。
【００２７】なお、第１のキー部３０ａの両端は第２の
キー部３０ｂの両端に接続部３１を介して互いに平行か
つ上下に位置づれした状態で接続されている。即ち、オ
ルダムリング３０は、位相角 ０度の状態を図５にも示
したように、平面上から見ると平行四辺形のリング形状
を呈している。そして、オルダムリング３０は、第１の
キー溝部２４ｄに嵌め込まれる第１のキー部３０ａの長
さ寸法が、第２の溝部２９ａに嵌め込まれる第２のキー
部３０ｂの長さ寸法よりも長い寸法に形成されている。
同様に、第１及び第２のキー溝部２４ｄ，２９ａは、第
１及び第２のキー部３０ａ，３０ｂの寸法に合わせた寸
法に設定されている。
【００２８】さらに、オルダムリング３０の接続部３１
の４つの外角面は、曲線もしくは直線形状に面取りがな
されている面取部３１ａが形成されている。面取部３１
ａを形成することによって、ハウジング１０の内筒側壁
１３とのクリアランスが確保する役目を果たす。
【００２９】また、第１及び第２のキー溝部２４ｄ，２
９ａの幅寸法は、第１及び第２のキー部３０ａ，３０ｂ
の幅寸法よりも大きな幅寸法に形成されており、第１及
び第２のキー溝部２４ｄ，２９ａ、第１及び第２のキー
部３０ａ，３０ｂがそれぞれ嵌め合わされた状態では、
所定の隙間Ｓが形成される。
【００３０】図５に示したように、オルダムプレート２
９の位相角（中心Ｏ度）を通る第１の中心線ｍの両側に
それぞれ第２のキー部３０ｂが配置される。第２のキー
部３０ｂの当接面３５は第１の中心線ｍ上に形成され
る。破線で示すオルダムプレート２９の第２のキー溝２
９ａは第２のキー部３０ｂに嵌め合わされる位置に配置
される。円板２４の第１のキー溝２４ｄに当接する当接
面３６も同様に第１の中心線ｎ上に形成される。オルダ
ムプレート２９の第２のキー溝２９ａの当接面３５と、
第１のキー部３０ａの当接面３６とは、面接触するよう
になっている。
【００３１】このようなオルダムリング３０を組み込ん
であるため、主軸１７の回転に伴うクランクピン２３の
偏心回転運動によって、可動スクロール部材２４は自転
せずに円軌道上を運動（公転）する。このとき、可動ス
クロール部材２４と一緒に突起部２４ｃが円軌道運動す
るのを許容するため、オルダムプレート２９の中心穴２
９ｃの径は充分大きく設計する。
【００３２】なお、図６は、オルダムプレート２９の位
相角（中心４５度）を示し、図７は位相角（中心９０
度）の状態を示している。図６及び図７に示したよう
に、オルダムリング３０に面取部３１ａを形成すること
によって、ハウジング１０の内筒側壁１３とのクリアラ
ンスが確保できることから、内筒側壁１３の径を従来よ
りも小さくできる。
【００３３】また、第１及び第２のキー溝部２４ｄ，２
９ａの幅寸法は、第１及び第２のキー部３０ａ，３０ｂ
の幅寸法よりも大きな幅寸法に形成されており、第１及
び第２のキー溝部２４ｄ，２９ａ、第１及び第２のキー
部３０ａ，３０ｂがそれぞれ嵌め合わされた状態では、
所定の隙間Ｓが形成される。
【００３４】このように、上記実施例によれば、対をな
す第１及び第２のキー部３０ａ，３０ｂと第１及び第２
のキー溝２４ｄ，２９ａがオルダムリング３０の中心を
通る同一直線上に配置されるため、オルダムカップリン
グに回転力が作用した場合においても、キーとキー溝と
の傾きが生ずることがない。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスクロー
ル型コンプレッサによれば、圧縮動作時における可動ス
クロール部材の円板にかかるスラスト方向の圧縮反力を
無理なく受けて当接面の焼き付きを未然に防ぐことがで
きる。
【００３６】また、オルダムリングの重量の増加やオル
ダムリングの往復動に起因する騒音や振動を避けること
ができる。
【００３７】さらに、オルダムリングの接続部に面取部
を形成したため、コンプレッサの胴径をコンパクトにで
きる。
【００３８】用いる自転防止機構は、対をなすキーおよ
びキー溝の当接面を同一直線上に配置したため、片当り
を防止して偏摩耗を防止することにより、オルダムカッ
プリングの寿命向上を図ることができる。
【００３９】また、キーおよびキー溝の幅の高い寸法精
度が要求されないため、コストの低減を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクロール型コンプレッサの一実施の
形態例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示したスクロール型コンプレッサに用い
る自転防止機構としてのオルダムリングを示した斜視図
である。
【図３】図１に示した可動スクロール部材の円板を示す
正面図である。
【図４】図１に示した可動スクロール部材のオルダムプ
レートを示す正面図である。
【図５】図１に示したスクロール型コンプレッサの可動
スクロール部材、オルダムカップリングの位相角０度に
おける位置関係を示す説明図である。
【図６】図１に示したスクロール型コンプレッサの可動
スクロール部材、オルダムカップリングの位相角４５度
における位置関係を示す説明図である。
【図７】図１に示したスクロール型コンプレッサの可動
スクロール部材、オルダムカップリングの位相角９０度
における位置関係を示す説明図である。
【図８】従来のスクロール型コンプレッサの自転防止リ
ングを示す分解斜視図である。
【図９】図８に示した自転防止リングと可動スクロール
部材のボス部との位置関係を示す正面図である。
【符号の説明】
１０ ハウジング １１ フロントエンドプレート １２ リヤエンドプレート １３ 円筒側壁 １６ ラジアルニードル軸受 １７ 主軸 １８ 筒体 １９ シャフトシール機構 ２０ プーリ ２１ ロータ ２２ スラストニードル軸受 ２３ クランクピン ２４ 可動スクロール部材 ２５ 固定スクロール部材 ２４ａ 円板 ２４ｂ 渦巻体 ２４ｃ 突起部 ２４ｄ 第１のキー溝部 ２５ａ 渦巻体 ２６ ラジアルニードル軸受 ２７ フランジ部 ２９ オルダムプレート ２９ａ 第２のキー溝部 ３０ オルダムリング ３０ａ 第１のキー部 ３０ｂ 第２のキー部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジングと、該ハウジング内で主軸の
    回転によるクランクピンの偏心運動によって偏心運動を
    行う可動スクロール部材と、該可動スクロール部材に組
    み合わせた固定スクロール部材とを含み、前記可動スク
    ロール部材は、前記固定スクロール部材の渦巻体に組み
    合わせた渦巻体と、該渦巻体を保持した円板と、前記ク
    ランクピンにラジアルニードル軸受を介して固定した突
    起部とを有し、前記可動スクロール部材の円軌道運動の
    間、前記可動スクロール部材の自転を防止するよう前記
    円板とともに自転防止機構としてのオルダムカップリン
    グを有しているスクロール型コンプレッサに用いる自転
    防止機構において、該オルダムカップリングは、前記円
    板に対向しかつ前記ハウジングに固定したオルダムプレ
    ートと、該オルダムプレートに嵌め合わせたオルダムリ
    ングとを有し、該オルダムリングは、前記円板に形成し
    た互いに平行な２本の第１のキー溝部に嵌め込まれた第
    １のキー部と、前記第１のキー溝に対して直交する向き
    に形成した互いに平行な２本の第２のキー溝部に嵌め込
    まれた第２のキー部を有していることを特徴とするスク
    ロール型コンプレッサに用いる自転防止機構。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のスクロール型コンプレッ
    サに用いる自転防止機構において、前記第１及び第２の
    キー溝部の幅寸法が、前記第１及び第２のキー部の幅寸
    法よりも大きい寸法に設定されていることを特徴とする
    スクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のスクロール型コンプレッ
    サに用いる自転防止機構において、前記オルダムリング
    は、平行四辺形のリング形状を呈しており、前記第１の
    キー溝部に嵌め込まれる第１のキー部の長さ寸法が、第
    ２の溝部に嵌め込まれる第２のキー部の長さ寸法よりも
    長い寸法に形成されていることを特徴とするスクロール
    型コンプレッサに用いる自転防止機構。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のスクロール型コンプレッ
    サに用いる自転防止機構において、前記オルダムリング
    は、前記第１及び第２のキー部の接続部の外角面が面取
    りがなされている面取部を有していることを特徴とする
    スクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構。
JP8061191A 1996-03-18 1996-03-18 スクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構 Pending JPH09250464A (ja)

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JP8061191A JPH09250464A (ja) 1996-03-18 1996-03-18 スクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構
AU16350/97A AU1635097A (en) 1996-03-18 1997-03-17 Oldham coupling mechanism for a scroll type fluid displacement apparatus
EP97104601A EP0797003A1 (en) 1996-03-18 1997-03-18 Oldham coupling mechanism for a scroll type fluid displacement apparatus
US08/819,334 US5899676A (en) 1996-03-18 1997-03-18 Oldham coupling mechanism for a scroll type fluid displacement apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8061191A JPH09250464A (ja) 1996-03-18 1996-03-18 スクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構

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JPH09250464A true JPH09250464A (ja) 1997-09-22

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ID=13164039

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JP8061191A Pending JPH09250464A (ja) 1996-03-18 1996-03-18 スクロール型コンプレッサに用いる自転防止機構

Country Status (4)

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US (1) US5899676A (ja)
EP (1) EP0797003A1 (ja)
JP (1) JPH09250464A (ja)
AU (1) AU1635097A (ja)

Cited By (4)

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