JPS6051016A - 圧電共振部品 - Google Patents
圧電共振部品Info
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- JPS6051016A JPS6051016A JP58159676A JP15967683A JPS6051016A JP S6051016 A JPS6051016 A JP S6051016A JP 58159676 A JP58159676 A JP 58159676A JP 15967683 A JP15967683 A JP 15967683A JP S6051016 A JPS6051016 A JP S6051016A
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- JP
- Japan
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- electrode
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- output
- parts
- piezoelectric
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/56—Monolithic crystal filters
- H03H9/566—Electric coupling means therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は、二重モードのエネルギ閉込め型厚み振動モ
ードを利用する圧電共振部品に関し、特に電極形状が改
良された圧電共振部品に関する。
ードを利用する圧電共振部品に関し、特に電極形状が改
良された圧電共振部品に関する。
従来技術の説明
従来より、二重モードのエネルギ期込め型厚み振動モー
ドを利用した圧電共振部品が、フィルタおよびＦＭディ
スクリミネータなどに用いられ（いる。第１図は、従来
のこの種の圧電共振部品の一例としての圧電フィルタを
示づ平面図である。
ドを利用した圧電共振部品が、フィルタおよびＦＭディ
スクリミネータなどに用いられ（いる。第１図は、従来
のこの種の圧電共振部品の一例としての圧電フィルタを
示づ平面図である。
この圧電フィルタ１は、表面に対向配置ｉｆａれた入力
電極２および出力電極３と、裏面に形成された共通接地
電極４とを有する、圧電基板５からなる。
電極２および出力電極３と、裏面に形成された共通接地
電極４とを有する、圧電基板５からなる。
ところで、圧電フィルタ１の通過帯域幅は、分極度、圧
電基板５を構成づる材料の固有の結合係数、各電極２．
３．４の大きざならびに入出力電極間ギャップ９ （第
１！！１を参照）により決定される。このうち帯域幅に
最も大きく彰ＩＳる因子は、入出力ｍ極間ギャップ０で
ある。広帯域特性を有するフィルタを得る場合には、こ
の入出力電極間ギャップ９は可能な限り小さくしなけれ
ばならない。通常のスキージ印刷法では比帯域幅０．９
〜３．５％が得られている。しかしながらより広帯域の
圧電フィルタを実現するには、スキージ印刷に代わりフ
ォトエツチング法が用いられる。もっとも、フォトエツ
チング法によっても入出力電極間ギャップΩを小さくす
るには限界があり、比帯域幅４．５％がその上限であっ
た。他方、現実の用途では、より広い通過帯域幅がめら
れている。
電基板５を構成づる材料の固有の結合係数、各電極２．
３．４の大きざならびに入出力電極間ギャップ９ （第
１！！１を参照）により決定される。このうち帯域幅に
最も大きく彰ＩＳる因子は、入出力ｍ極間ギャップ０で
ある。広帯域特性を有するフィルタを得る場合には、こ
の入出力電極間ギャップ９は可能な限り小さくしなけれ
ばならない。通常のスキージ印刷法では比帯域幅０．９
〜３．５％が得られている。しかしながらより広帯域の
圧電フィルタを実現するには、スキージ印刷に代わりフ
ォトエツチング法が用いられる。もっとも、フォトエツ
チング法によっても入出力電極間ギャップΩを小さくす
るには限界があり、比帯域幅４．５％がその上限であっ
た。他方、現実の用途では、より広い通過帯域幅がめら
れている。
したがって７オトエツヂング法を用いたとしても十分な
帯域幅を得ることは実現されておらず、しかもフォトエ
ツチング法では高価な設備を必要としかつｉｉ産性に劣
るという欠点があった。
帯域幅を得ることは実現されておらず、しかもフォトエ
ツチング法では高価な設備を必要としかつｉｉ産性に劣
るという欠点があった。
それゆえに、従来、ＬＣ同ＷＪ回路を用いることにより
広帯域幅を実現していた。しかしながら、Ｌ Ｃ１１ｉ
ｌ調回路を用いているため、比帯域幅こそ向上したが、
煩雑なチューニングを必要とすること、部品全体が大き
くなること、ならびに磁心を有するため周囲の回路への
磁力線障害を与えることなどの欠点を免れ得なかった。
広帯域幅を実現していた。しかしながら、Ｌ Ｃ１１ｉ
ｌ調回路を用いているため、比帯域幅こそ向上したが、
煩雑なチューニングを必要とすること、部品全体が大き
くなること、ならびに磁心を有するため周囲の回路への
磁力線障害を与えることなどの欠点を免れ得なかった。
発明の目的
この発明の目的は、上述の欠点を解消し、従来から存在
する材料およびｍｎを用いて製造することができる広帯
域特性を有する圧電共振部品を提供することにある。
する材料およびｍｎを用いて製造することができる広帯
域特性を有する圧電共振部品を提供することにある。
発明の構成
この発明は、要約すれば、入出力電極が相互に間挿する
ように配置された複数の電極部より構成されており、か
つ各電極部と共通接地電極とにより構成される複数の圧
電共振部が相互に結合されていることを特徴とする、圧
電共振部品である。
ように配置された複数の電極部より構成されており、か
つ各電極部と共通接地電極とにより構成される複数の圧
電共振部が相互に結合されていることを特徴とする、圧
電共振部品である。
この発明のその他の特徴は、図面を参照しで行なう以下
の実施例の説明により明らかとなろう。
の実施例の説明により明らかとなろう。
実施例の説明
第２図および第３因は、この発明の一実施例の平面図お
よび底面図を示す。この発明の特徴は、圧電基板１５の
一方面上に形成された入力電極１２および出力電極１３
の形状にある。すなわち入力電極１２および出力電極１
３は、それぞれ、複数の電極部１２ａ 、 １２ｂ 、
１２ｃ 、 １２ｄ 、 １３ａ 、１３ｂ 、１３
ｃ 、１３ｄから構成されＴいる。そして入力電極１２
の各電極部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、出力電
極１３ａ（７）各電極部１３ａ 、１３ｂ 、１３ｃ
、１３ｄ は、相互ｃｍ拝するように対向配置されてい
る。各電極部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１３ａ
、１３１１３Ｃ，１３Ｊは、第２図から明らかなように
、並列に接続されでおり、それぞれ、入力端子１７およ
び出力端子１８に引き出され゛（いる。
よび底面図を示す。この発明の特徴は、圧電基板１５の
一方面上に形成された入力電極１２および出力電極１３
の形状にある。すなわち入力電極１２および出力電極１
３は、それぞれ、複数の電極部１２ａ 、 １２ｂ 、
１２ｃ 、 １２ｄ 、 １３ａ 、１３ｂ 、１３
ｃ 、１３ｄから構成されＴいる。そして入力電極１２
の各電極部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、出力電
極１３ａ（７）各電極部１３ａ 、１３ｂ 、１３ｃ
、１３ｄ は、相互ｃｍ拝するように対向配置されてい
る。各電極部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１３ａ
、１３１１３Ｃ，１３Ｊは、第２図から明らかなように
、並列に接続されでおり、それぞれ、入力端子１７およ
び出力端子１８に引き出され゛（いる。
他方、第３図から明らかにように、圧ｍｍ板１５の他方
面上には共通接地電極１４が形成され゛（いる。この共
通接地電極１４も、複数の電極部１４ａ・・・’Ｉ ４
ｈより構成されている。各電極部１４ａ・・・１４ｈ
は、入力電極１２および出力電極１３の各電極部１２ａ
・・・１２ｄ、１３ａ・・・１３ｄと表裏対向するよう
な大きざおよび位置に形成されている。そして各共通電
極部１４ａ・・・１４ｈは相互に接続されており、共通
接Ｊｔ！ｌ４ｉｌ子１９に引き出されている。
面上には共通接地電極１４が形成され゛（いる。この共
通接地電極１４も、複数の電極部１４ａ・・・’Ｉ ４
ｈより構成されている。各電極部１４ａ・・・１４ｈ
は、入力電極１２および出力電極１３の各電極部１２ａ
・・・１２ｄ、１３ａ・・・１３ｄと表裏対向するよう
な大きざおよび位置に形成されている。そして各共通電
極部１４ａ・・・１４ｈは相互に接続されており、共通
接Ｊｔ！ｌ４ｉｌ子１９に引き出されている。
ところで、第２因および第３図に示した実施例は、中心
周波数１０．７ＭＨｚフィルタについでの例を示すもの
であり、ここでは各１ａｉ部の寸法は、 Ｗ−０，４＋
＋ｎ、 Ｌ−０，８ａｍ、Ｑ −０，２ａｍである。し
たがって、通常のスキージ印刷法により各１！ｌ１ｉ１
２．１３．１４を形成することができ、高価な設備を用
意する必要はなく、かつ特殊な製造方法が要求されるこ
ともない。しかも、従来から通常用いられでいる材料に
より圧電基板１５ならびに各電極１２．１３．１４を形
成し得るので、材料の開発に多額の費用および時間を要
するごともない。
周波数１０．７ＭＨｚフィルタについでの例を示すもの
であり、ここでは各１ａｉ部の寸法は、 Ｗ−０，４＋
＋ｎ、 Ｌ−０，８ａｍ、Ｑ −０，２ａｍである。し
たがって、通常のスキージ印刷法により各１！ｌ１ｉ１
２．１３．１４を形成することができ、高価な設備を用
意する必要はなく、かつ特殊な製造方法が要求されるこ
ともない。しかも、従来から通常用いられでいる材料に
より圧電基板１５ならびに各電極１２．１３．１４を形
成し得るので、材料の開発に多額の費用および時間を要
するごともない。
次に、第２図および第３図に示した実施例の利点につき
説明する。第４図は、第２図および第３図に示した実施
例の接続状態を示す模式的側面図である。第４図から明
らかなように、この実ｆＩｉ例では入出力電極１２．１
３の各電極部と共通接地側１４の各電極部とにより構成
される複数の圧電共振部が相互に結合されている。たと
えば（１２ｂ−１４０）の電極部対に着目すると、隣接
する２個の電極対（１３ａ −１４ｂ ） ｌｆ）よび
（１３ｂ−１４６）に結合していることがわかる。とこ
ろで、第１図に示した従来の圧電フィルタ１では、（入
力Ｗｉ極２−共通接地電４＠４の入力電極２と表裏対向
する部分）と（出力霞権３−共通接地ＩＩ極４の出力電
極３と表裏対向する部分）の２個の電極対間の結合しか
利用されていなかった。したがって、この実施例によれ
ば従来の圧電フィルタ１の２倍の結合係数が得られるこ
とがわかるであろう。通常、圧電フィルタの入出力電極
間の電気機械結合係数にと、比帯域幅Ｂとの間には、Ｂ
（ＣＫの関係が存在する。それゆえに、この実施例によ
れば、比帯域幅に影響する他の条件を同一とし、入出力
電極のみを上述のように構成すれば、比帯域幅は理論的
には２倍になることがわかる。
説明する。第４図は、第２図および第３図に示した実施
例の接続状態を示す模式的側面図である。第４図から明
らかなように、この実ｆＩｉ例では入出力電極１２．１
３の各電極部と共通接地側１４の各電極部とにより構成
される複数の圧電共振部が相互に結合されている。たと
えば（１２ｂ−１４０）の電極部対に着目すると、隣接
する２個の電極対（１３ａ −１４ｂ ） ｌｆ）よび
（１３ｂ−１４６）に結合していることがわかる。とこ
ろで、第１図に示した従来の圧電フィルタ１では、（入
力Ｗｉ極２−共通接地電４＠４の入力電極２と表裏対向
する部分）と（出力霞権３−共通接地ＩＩ極４の出力電
極３と表裏対向する部分）の２個の電極対間の結合しか
利用されていなかった。したがって、この実施例によれ
ば従来の圧電フィルタ１の２倍の結合係数が得られるこ
とがわかるであろう。通常、圧電フィルタの入出力電極
間の電気機械結合係数にと、比帯域幅Ｂとの間には、Ｂ
（ＣＫの関係が存在する。それゆえに、この実施例によ
れば、比帯域幅に影響する他の条件を同一とし、入出力
電極のみを上述のように構成すれば、比帯域幅は理論的
には２倍になることがわかる。
次に、フォトエツチングにより入出力電極間ギャップＯ
を０．０５ｍ５にしたときの従来の圧電フィルタと、第
２図および第３図に示した実施例の圧電フィルタの特性
を比較する。第５図は、従来の圧電フィルタの振幅およ
び位相特性を示す図であり、第６図は第２図および第３
図に示した実施例の圧電フィルタの振幅および位相特性
を示す図である。また、両者の特性についての測定結果
を下記の表に示す。
を０．０５ｍ５にしたときの従来の圧電フィルタと、第
２図および第３図に示した実施例の圧電フィルタの特性
を比較する。第５図は、従来の圧電フィルタの振幅およ
び位相特性を示す図であり、第６図は第２図および第３
図に示した実施例の圧電フィルタの振幅および位相特性
を示す図である。また、両者の特性についての測定結果
を下記の表に示す。
上述の表から明らかなように、この実施例によれば、従
来のフォトエツチング法により形成された圧電フィルタ
に比べて、比帯域幅を約１．５６倍大きくすることがで
き、通過帯域幅を飛躍的に拡げ得ることがわかる。また
、第５図および第６図の位相特性から、この実施例の圧
電フィルタでは、従来のものに比べて位相の直線変化領
域が広いことがわかる。したがって位相検波型のＦＭ復
調器としても好適に使用し得ることができる。
来のフォトエツチング法により形成された圧電フィルタ
に比べて、比帯域幅を約１．５６倍大きくすることがで
き、通過帯域幅を飛躍的に拡げ得ることがわかる。また
、第５図および第６図の位相特性から、この実施例の圧
電フィルタでは、従来のものに比べて位相の直線変化領
域が広いことがわかる。したがって位相検波型のＦＭ復
調器としても好適に使用し得ることができる。
さらに、糖２図および第３図に示した実施例では、第７
図に示すように、対称モード（Ｓモード）および斜め対
称モード（Ａモード）の二重モード特性を示す。したが
って従来の圧電フィルタと全く同一の取扱いが可能であ
る。
図に示すように、対称モード（Ｓモード）および斜め対
称モード（Ａモード）の二重モード特性を示す。したが
って従来の圧電フィルタと全く同一の取扱いが可能であ
る。
なお、上述した第２図および第３図に示した実施例では
、共通接地電極１４もまた複数個の電極部１４ａ・・・
１４ｈから構成されていたが、この発明はこれに限られ
るものではなく、たとえば第８図に示すように共通接地
電極１４は、入力電極および出力電極の各電極部の表裏
対向するようにさえ構成されておれば単一の電極間から
構成されていてもよい。
、共通接地電極１４もまた複数個の電極部１４ａ・・・
１４ｈから構成されていたが、この発明はこれに限られ
るものではなく、たとえば第８図に示すように共通接地
電極１４は、入力電極および出力電極の各電極部の表裏
対向するようにさえ構成されておれば単一の電極間から
構成されていてもよい。
発明の効果
以上のように、この発明によれば、入力電極および出力
電極が相互に間挿するように配置された複数の電極部よ
り構成されており、かつ各電極部と共通接地電極とによ
り構成される複数の圧電共振部が相互に結合されている
ため、従来から知られている公知の圧電材料を用い、か
つ従来の設備・製造方法を利用して、通過帯域幅が飛躍
的に拡げられた圧電共振部品を実現することが可能とな
る。
電極が相互に間挿するように配置された複数の電極部よ
り構成されており、かつ各電極部と共通接地電極とによ
り構成される複数の圧電共振部が相互に結合されている
ため、従来から知られている公知の圧電材料を用い、か
つ従来の設備・製造方法を利用して、通過帯域幅が飛躍
的に拡げられた圧電共振部品を実現することが可能とな
る。
この発明は、フィルタのみならずディスクリミネータな
ど様々な圧電共振部品に利用し得ることを指摘しておく
。
ど様々な圧電共振部品に利用し得ることを指摘しておく
。
第１図は、従来の圧電共振部品の一例どしての圧電フィ
ルタを示す平面図である。第２図および第３図は、この
発明の一実施例の圧電共振部品の平面図および底面図を
示す。第４図は、第２図および第３図に示した実施例の
接続状態を示す模式的側面図である。第５図は、従来の
圧電フィルタの振幅１位相特性を示す図である。第６図
は、第２図および第３図に示した実ｍ例の振幅２位相特
性を示す図である。第７図番よ、第２図および第３図に
示した実施例の撮動モードを示す図である。 第８図は、共通接地電極の他の例を示すための底面図で
ある。 １２−・・入力電極、１２ａ 、 １２ｂ 、 １２ｃ
、 １２ｄ・・・入力電極の電極部、１３・・・出力
電極、１３ａ 、１３ｂ 、１３ｃ 、１３ｄ −・・
出力？！極の電憧部、１４・・・共通接地電極、１５・
・・圧電基板。 第１図 第２図 第３図 第４図 第８図
ルタを示す平面図である。第２図および第３図は、この
発明の一実施例の圧電共振部品の平面図および底面図を
示す。第４図は、第２図および第３図に示した実施例の
接続状態を示す模式的側面図である。第５図は、従来の
圧電フィルタの振幅１位相特性を示す図である。第６図
は、第２図および第３図に示した実ｍ例の振幅２位相特
性を示す図である。第７図番よ、第２図および第３図に
示した実施例の撮動モードを示す図である。 第８図は、共通接地電極の他の例を示すための底面図で
ある。 １２−・・入力電極、１２ａ 、 １２ｂ 、 １２ｃ
、 １２ｄ・・・入力電極の電極部、１３・・・出力
電極、１３ａ 、１３ｂ 、１３ｃ 、１３ｄ −・・
出力？！極の電憧部、１４・・・共通接地電極、１５・
・・圧電基板。 第１図 第２図 第３図 第４図 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一方面上に対向配置された入力電極および出力電極を有
し、他方面上に前記入力Ｎ極および出力電極と表裏対向
するように形成された共通接地電極を右する圧ｆｆ１Ｗ
板からなり、二重モードのエネルギＩ引込め型厚み振動
モードを利用する圧電共振部品にａ′ｊいて、 前記入力電極および出力電極が相互に間挿するように配
置された複数の電極部より構成されており、かつ各Ｎ極
部と共通接地電極とにより構成される複数の圧電共振部
が相互に結合されていることを特徴どする、圧電共振部
品。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58159676A JPS6051016A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 圧電共振部品 |
| US06/642,809 US4581556A (en) | 1983-08-30 | 1984-08-21 | Double thickness mode energy trapped piezoelectric resonating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58159676A JPS6051016A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 圧電共振部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6051016A true JPS6051016A (ja) | 1985-03-22 |
| JPH0331283B2 JPH0331283B2 (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=15698894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58159676A Granted JPS6051016A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 圧電共振部品 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4581556A (ja) |
| JP (1) | JPS6051016A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5075651A (en) * | 1990-02-15 | 1991-12-24 | Motorola, Inc. | VHF wide-bandwidth low impedance monolithic crystal filter having bridged electrodes |
| EP0499539B1 (en) * | 1991-02-12 | 1997-10-08 | Fujitsu Limited | Piezoelectric transformer showing a reduced input impedance and step-up/step down operation for a wide range of load resistance |
| US5371430A (en) * | 1991-02-12 | 1994-12-06 | Fujitsu Limited | Piezoelectric transformer producing an output A.C. voltage with reduced distortion |
| DE50203457D1 (de) * | 2001-04-30 | 2005-07-28 | Siemens Ag | Weiterkontaktierung für ein elektrisches bauteil sowie piezoelektrisches bauteil in vielschichtbauweise |
| US7038358B2 (en) * | 2002-03-15 | 2006-05-02 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Electro-active transducer using radial electric field to produce/sense out-of-plane transducer motion |
| US6919669B2 (en) | 2002-03-15 | 2005-07-19 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Electro-active device using radial electric field piezo-diaphragm for sonic applications |
| AU2003225762A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-29 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space | Electro-active device using radial electric field piezo-diaphragm for control of fluid movement |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5289539U (ja) * | 1975-10-22 | 1977-07-04 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4365181A (en) * | 1979-07-18 | 1982-12-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric vibrator with damping electrodes |
| US4356421A (en) * | 1980-03-25 | 1982-10-26 | Tohoku Metal Industries, Ltd. | Piezoelectric resonators of an energy-trapping type of a width extensional vibratory mode |
| US4469976A (en) * | 1982-07-06 | 1984-09-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Single-side connected transducer |
| US4481488A (en) * | 1982-11-08 | 1984-11-06 | Motorola, Inc. | Trapped energy resonator for oscillator and multiple resonator applications |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP58159676A patent/JPS6051016A/ja active Granted
-
1984
- 1984-08-21 US US06/642,809 patent/US4581556A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5289539U (ja) * | 1975-10-22 | 1977-07-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4581556A (en) | 1986-04-08 |
| JPH0331283B2 (ja) | 1991-05-02 |
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