JP4259731B2 - 回転体のトルク出し機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転式電子部品などに用いられる回転体のトルク出し機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロータリーエンコーダなどの回転式電子部品は、基台の上に回転自在に回転体を載置し、その上にケースを被せ、回転体と一体に回転する回転軸をケースから突出して構成されていた。そして回転軸を回転することで回転体を回転し、回転体と基台の間に設けたスイッチ機構部をオンオフせしめる。
【０００３】
ところでこの種の回転式電子部品の中には、回転軸の回転トルクを重くするトルク出し機構、具体的には回転トルクとして粘りがあり且つ回転するのに大きいトルクが必要なトルク出し機構が要求される場合があった。そして従来のこのようなトルク出し機構としては、回転体とケース等の固定側部材との間に、トルクバネを弾発させたり、またはグリス溜めを設けてグリスの粘りを利用する機構があった。
【０００４】
しかしながらトルクバネを用いた場合は、回転軸の回転に粘りが生じにくく且つそれほど大きなトルクを出すことはできなかった。一方グリスを用いた場合は、回転軸の回転に粘りを出すことはできるがそれほど大きなトルクを出すことはできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、回転した際に粘りがあると同時に強い力でないと回転しないトルク感覚を生じ、且つ構造の簡単な回転体のトルク出し機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明にかかる回転体のトルク出し機構は、回転体の上面又は下面と固定側部材との間に弾性部材を押し潰すように設置することによって、回転体の回転に所定のトルクを生ぜしめる回転体のトルク出し機構において、前記弾性部材はリング状であって、前記回転体と固定側部材の弾性部材を押し潰す面の少なくとも何れか一方に弾性部材収納部を設けるとともに、この弾性部材収納部の外周側に弾性部材飛び出し防止部を設け、さらに前記弾性部材飛び出し防止部は、回転体又は固定側部材の何れか一方に設けた突起と他方に設けた凹部を噛み合わせることで構成されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明を適用した回転式電子部品１を示す概略側断面図、図２はその分解斜視図である。両図に示すようにこの回転式電子部品１は、底板８０上に摺動子固定板５０と回転体３０とを載せ、その上にケース２０を被せ、さらにケース２０の上から回転軸１０を挿入して構成されている。以下各構成部品について説明する。
【０００８】
回転軸１０はその下方にその外径を小さくすることで段部１１を設け、さらにその下方にその両側面を平行に切り欠いてなる嵌合部１３を設け、嵌合部１３の上部に係合溝１５，１５を設け、更に嵌合部１３の下端面から突起１７を突出して構成されている。なお係合溝１５，１５の下部には下側から上方向に向かってその外径を大きくするテーパー状突起部１７，１７を設けている。
【０００９】
ケース２０は下面が開放された箱型のケース本体２１の中央に貫通孔２３を設け、その外周側面から上面にわたって４つの係止用凹溝２５を設けて構成されている。また貫通孔２３の内部にはその内径を下方向に向かって２段で拡大することで２つの段部２６，２７を形成している。またケース本体２１の裏面側の貫通孔２３の周囲はリング状のＯリング押圧部２８となっており、更にその外周側には下記する回転体３０の突起３５を挿入するリング状の凹部２９が設けられている。
【００１０】
次に回転体３０は略円板形状の回転体本体３１の下面に可動接点パターン３４を取り付けて構成されている。ここで回転体本体３１は合成樹脂を一体成形して構成されており、その中央には略小判型の嵌合孔３２を設け、また回転体本体３１上面の嵌合孔３２の周囲にリング状の凹部からなるＯリング収納部３３を設け、さらにＯリング収納部３３の外周側にリング状であって前記ケース２０の凹部２９に係合する突起３５を設けて構成されている。またその下面中央からは突起３７が突出している。
【００１１】
ここで図３は回転体３０の裏面図である。同図及び図１に示すように可動接点パターン３４は薄い金属板製であり、中央に設けたリング状のコモンパターン３９とコモンパターン３９の外周から放射状に突出する２つのオンオフパターン４１，４３とを具備して構成されている。
【００１２】
摺動子固定板５０は図１，図２に示すように、合成樹脂製の板体５１の内部に、三本の摺動子５３（５３−１，５３−２，５３−３）と三本の端子５５のそれぞれの一部をインサート成形して製造されている。
【００１３】
ここで板体５１は略四角形状に構成され、その内部に２つの矩形状の孔５９，６１と１つの円形の孔６４を設け、またその外周側面に４つの溝６５を設けて構成されている。そして各摺動子５３はそれらの摺動接点５３１を孔５９，６１内の側面から突出し、斜め上方に折り曲げている。一方各端子５５は板体５１の外周側面から突出して下方向に折り曲げられている。これら三本の端子５５はそれぞれ前記三本の摺動子５３に連結されている。
【００１４】
底板８０は矩形状の金属板の外周から四本の係止片８１（図では三本のみ示す）と二本の係止爪８３（図では一本のみ示す）を突出し、係止片８１は上方向に直角に折り曲げられ、係止爪８３は下方向に直角に折り曲げられて構成されている。
【００１５】
そしてこの回転式電子部品１を組み立てるには、まず予め図１に示すようにケース２０の貫通孔２３に回転軸１０を挿入して回転軸１０の段部１１を貫通孔２３の上面に当接し、ケース２０下側に突出する嵌合部１３側からＣリング９０を挿入してテーパー状突起部１７，１７を越えさせて係合溝１５に係合しておく。
【００１６】
次に底板８０上に摺動子固定板５０を載置する。このとき各係止片８１をそれぞれ溝６５内に係合する。
【００１７】
次に摺動子固定板５０上に回転体３０を載置する。このとき回転体３０の突起３７を摺動子固定板５０の孔６４内に回動自在に挿入し軸支させる。またこのとき各摺動子５３の摺動接点５３１は回転体３０下面の可動接点パターン３４（３９，４１，４３）に弾接する。
【００１８】
そして回転体３０のＯリング収納部３３内にＯリング９５を収納し、その上に前記回転軸１０を取り付けたケース２０を被せ（このとき回転軸１０の嵌合部１３は回転体３０の嵌合部３２に嵌合する）、ケース２０の係止用凹溝２５に底板８０の各係止片８１を挿入してその上部をケース２０の上面で折り曲げれば、この回転式電子部品が完成する。なお前記Ｏリング９５にはグリスを塗っておくことが好ましい。
【００１９】
そして図１において回転軸１０を回動すれば、これと同時に回転体３０が回動し、各摺動子５３の摺動接点５３１が可動接点パターン３４に摺接し、そのオンオフ出力が各端子５５に取り出せる。
【００２０】
このとき図１に示すように前記Ｏリング９５は回転体３０のＯリング収納部３３とケース１０のＯリング押圧部２８によってその上下から押し潰されているので、この回転体３０を回転する際は強いトルクが必要になる。また前記強いトルクに打ち勝って回転した際はその回転に粘りが生じる。従って従来出せなかった重くて粘りのある回転トルクが確実に得られる。しかも使用しているのはＯリング９５なので、安価で取付構造も容易である。
【００２１】
ところで図１に示す実施形態では、Ｏリング収納部３３の外側に、回転体３０に設けた突起３５をケース２０に設けた凹部２９に噛み合わせることによってＯリング飛び出し防止部Ａを構成している。このＯリング飛び出し防止部Ａを設けたのは以下の理由による。
【００２２】
即ち回転体のトルク出し機構は図４に示すように構成することもできる。この参考例の場合は前記Ｏリング飛び出し防止部Ａを設けず、単に回転体３０側にＯリング収納部３３を設けた構造となっている。そしてこのように構成しても、重くて粘りのある回転トルクが確実に得られるという効果は上記実施形態と同様に生ずる。
【００２３】
しかしながらこの参考例の場合、例えばＯリング９５の押し潰し力が強すぎたり、ケース２０と回転体３０の間の隙間が大きい等の理由によっては、回転体３０を回転した際に、図５に示すようにＯリング９５の一部がＯリング収納部３３から外方に向けてはみ出して行き、Ｏリング９５によって生じるべきトルク感覚が生じなくなってしまう恐れがあった。
【００２４】
そこで図１に示す実施形態においては、Ｏリング９５が外方に向けてはみ出して行くことを阻止するため、Ｏリング飛び出し防止部Ａを設けたのである。
【００２５】
なおＯリング収納部３３の外側に突起３５を設けた場合は、Ｏリング９５をＯリング収納部３３に挿入する際に突起３５の内側面がガイドになり、その収納が容易且つ確実に行なえるようになる。
【００２６】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００２７】
例えば上記実施形態では本発明を回転式スイッチに適用した例を示したが、回転式可変抵抗器等、他の各種回転式電子部品に適用してもよい。更に本発明は回転式電子部品以外の、各種回転体のトルク出し機構としても利用することができる。
【００２８】
また上記実施形態では回転体の上面とケースの間でＯリングを押し潰すように構成したが、場合によっては回転体の下面とケースの間でＯリングを押し潰すように構成してもよい。また回転体と共にＯリングを押し潰すのは、必ずしもケースに限定されず、要は固定側部材であればよい。
【００２９】
上記実施形態では回転体側にＯリング収納部を設けたが、その代わりにケース（固定側部材）側にＯリング収納部を設けてもよい。また前記Ｏリング飛び出し防止部の形状・構造は上記実施形態の形状・構造に限定されず、例えば回転体側に凹部を設け、固定側部材側にこれに噛み合う突起を設けてもよく、またその形状も種々の変形が可能であり、要はＯリング収納部からＯリングが飛び出すのを防止する形状・構造であればどのような形状・構造であってもよい。
【００３０】
また上記実施形態では弾性部材としてＯリングを用いたが、Ｏリング以外の各種形状の弾性部材を用いてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような優れた効果を有する。
▲１▼回転体の上面又は下面と固定側部材との間に弾性部材を押し潰すように設置したので、回転体を回転した際に粘りがあると同時に強い力でないと回転しないトルク感覚が容易に得られる。
【００３２】
▲２▼構造が簡単である。
【００３３】
▲３▼弾性部材収納部の外周側に弾性部材飛び出し防止部を設けたので、弾性部材が弾性部材収納部から飛び出すことはなく、常に所望のトルク感覚が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した回転式電子部品１を示す概略側断面図である。
【図２】本発明を適用した回転式電子部品１を示す分解斜視図である。
【図３】回転体３０の裏面図である。
【図４】 参考例にかかる回転式電子部品１を示す概略側断面図である。
【図５】Ｏリング飛び出し防止部Ａの作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 回転式電子部品
１０ 回転軸
２０ ケース（固定側部材）
２１ ケース本体
２３ 貫通孔
２８ Ｏリング押圧部（弾性部材押圧部）
２９ 凹部
３０ 回転体
３１ 回転体本体
３４ 可動接点パターン
３３ Ｏリング収納部（弾性部材収納部）
３５ 突起
５０ 摺動子固定板
５３ 摺動子
８０ 底板
９５ Ｏリング（弾性部材）
Ａ Ｏリング飛び出し防止部（弾性部材飛び出し防止部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転式電子部品などに用いられる回転体のトルク出し機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロータリーエンコーダなどの回転式電子部品は、基台の上に回転自在に回転体を載置し、その上にケースを被せ、回転体と一体に回転する回転軸をケースから突出して構成されていた。そして回転軸を回転することで回転体を回転し、回転体と基台の間に設けたスイッチ機構部をオンオフせしめる。
【０００３】
ところでこの種の回転式電子部品の中には、回転軸の回転トルクを重くするトルク出し機構、具体的には回転トルクとして粘りがあり且つ回転するのに大きいトルクが必要なトルク出し機構が要求される場合があった。そして従来のこのようなトルク出し機構としては、回転体とケース等の固定側部材との間に、トルクバネを弾発させたり、またはグリス溜めを設けてグリスの粘りを利用する機構があった。
【０００４】
しかしながらトルクバネを用いた場合は、回転軸の回転に粘りが生じにくく且つそれほど大きなトルクを出すことはできなかった。一方グリスを用いた場合は、回転軸の回転に粘りを出すことはできるがそれほど大きなトルクを出すことはできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、回転した際に粘りがあると同時に強い力でないと回転しないトルク感覚を生じ、且つ構造の簡単な回転体のトルク出し機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明にかかる回転体のトルク出し機構は、回転体の上面又は下面と固定側部材との間に弾性部材を押し潰すように設置することによって、回転体の回転に所定のトルクを生ぜしめる回転体のトルク出し機構において、前記弾性部材はリング状であって、前記回転体と固定側部材の弾性部材を押し潰す面の少なくとも何れか一方に弾性部材収納部を設けるとともに、この弾性部材収納部の外周側に弾性部材飛び出し防止部を設け、さらに前記弾性部材飛び出し防止部は、回転体又は固定側部材の何れか一方に設けた突起と他方に設けた凹部を噛み合わせることで構成されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明を適用した回転式電子部品１を示す概略側断面図、図２はその分解斜視図である。両図に示すようにこの回転式電子部品１は、底板８０上に摺動子固定板５０と回転体３０とを載せ、その上にケース２０を被せ、さらにケース２０の上から回転軸１０を挿入して構成されている。以下各構成部品について説明する。
【０００８】
回転軸１０はその下方にその外径を小さくすることで段部１１を設け、さらにその下方にその両側面を平行に切り欠いてなる嵌合部１３を設け、嵌合部１３の上部に係合溝１５，１５を設け、更に嵌合部１３の下端面から突起１７を突出して構成されている。なお係合溝１５，１５の下部には下側から上方向に向かってその外径を大きくするテーパー状突起部１７，１７を設けている。
【０００９】
ケース２０は下面が開放された箱型のケース本体２１の中央に貫通孔２３を設け、その外周側面から上面にわたって４つの係止用凹溝２５を設けて構成されている。また貫通孔２３の内部にはその内径を下方向に向かって２段で拡大することで２つの段部２６，２７を形成している。またケース本体２１の裏面側の貫通孔２３の周囲はリング状のＯリング押圧部２８となっており、更にその外周側には下記する回転体３０の突起３５を挿入するリング状の凹部２９が設けられている。
【００１０】
次に回転体３０は略円板形状の回転体本体３１の下面に可動接点パターン３４を取り付けて構成されている。ここで回転体本体３１は合成樹脂を一体成形して構成されており、その中央には略小判型の嵌合孔３２を設け、また回転体本体３１上面の嵌合孔３２の周囲にリング状の凹部からなるＯリング収納部３３を設け、さらにＯリング収納部３３の外周側にリング状であって前記ケース２０の凹部２９に係合する突起３５を設けて構成されている。またその下面中央からは突起３７が突出している。
【００１１】
ここで図３は回転体３０の裏面図である。同図及び図１に示すように可動接点パターン３４は薄い金属板製であり、中央に設けたリング状のコモンパターン３９とコモンパターン３９の外周から放射状に突出する２つのオンオフパターン４１，４３とを具備して構成されている。
【００１２】
摺動子固定板５０は図１，図２に示すように、合成樹脂製の板体５１の内部に、三本の摺動子５３（５３−１，５３−２，５３−３）と三本の端子５５のそれぞれの一部をインサート成形して製造されている。
【００１３】
ここで板体５１は略四角形状に構成され、その内部に２つの矩形状の孔５９，６１と１つの円形の孔６４を設け、またその外周側面に４つの溝６５を設けて構成されている。そして各摺動子５３はそれらの摺動接点５３１を孔５９，６１内の側面から突出し、斜め上方に折り曲げている。一方各端子５５は板体５１の外周側面から突出して下方向に折り曲げられている。これら三本の端子５５はそれぞれ前記三本の摺動子５３に連結されている。
【００１４】
底板８０は矩形状の金属板の外周から四本の係止片８１（図では三本のみ示す）と二本の係止爪８３（図では一本のみ示す）を突出し、係止片８１は上方向に直角に折り曲げられ、係止爪８３は下方向に直角に折り曲げられて構成されている。
【００１５】
そしてこの回転式電子部品１を組み立てるには、まず予め図１に示すようにケース２０の貫通孔２３に回転軸１０を挿入して回転軸１０の段部１１を貫通孔２３の上面に当接し、ケース２０下側に突出する嵌合部１３側からＣリング９０を挿入してテーパー状突起部１７，１７を越えさせて係合溝１５に係合しておく。
【００１６】
次に底板８０上に摺動子固定板５０を載置する。このとき各係止片８１をそれぞれ溝６５内に係合する。
【００１７】
次に摺動子固定板５０上に回転体３０を載置する。このとき回転体３０の突起３７を摺動子固定板５０の孔６４内に回動自在に挿入し軸支させる。またこのとき各摺動子５３の摺動接点５３１は回転体３０下面の可動接点パターン３４（３９，４１，４３）に弾接する。
【００１８】
そして回転体３０のＯリング収納部３３内にＯリング９５を収納し、その上に前記回転軸１０を取り付けたケース２０を被せ（このとき回転軸１０の嵌合部１３は回転体３０の嵌合部３２に嵌合する）、ケース２０の係止用凹溝２５に底板８０の各係止片８１を挿入してその上部をケース２０の上面で折り曲げれば、この回転式電子部品が完成する。なお前記Ｏリング９５にはグリスを塗っておくことが好ましい。
【００１９】
そして図１において回転軸１０を回動すれば、これと同時に回転体３０が回動し、各摺動子５３の摺動接点５３１が可動接点パターン３４に摺接し、そのオンオフ出力が各端子５５に取り出せる。
【００２０】
このとき図１に示すように前記Ｏリング９５は回転体３０のＯリング収納部３３とケース１０のＯリング押圧部２８によってその上下から押し潰されているので、この回転体３０を回転する際は強いトルクが必要になる。また前記強いトルクに打ち勝って回転した際はその回転に粘りが生じる。従って従来出せなかった重くて粘りのある回転トルクが確実に得られる。しかも使用しているのはＯリング９５なので、安価で取付構造も容易である。
【００２１】
ところで図１に示す実施形態では、Ｏリング収納部３３の外側に、回転体３０に設けた突起３５をケース２０に設けた凹部２９に噛み合わせることによってＯリング飛び出し防止部Ａを構成している。このＯリング飛び出し防止部Ａを設けたのは以下の理由による。
【００２２】
即ち回転体のトルク出し機構は図４に示すように構成することもできる。この参考例の場合は前記Ｏリング飛び出し防止部Ａを設けず、単に回転体３０側にＯリング収納部３３を設けた構造となっている。そしてこのように構成しても、重くて粘りのある回転トルクが確実に得られるという効果は上記実施形態と同様に生ずる。
【００２３】
しかしながらこの参考例の場合、例えばＯリング９５の押し潰し力が強すぎたり、ケース２０と回転体３０の間の隙間が大きい等の理由によっては、回転体３０を回転した際に、図５に示すようにＯリング９５の一部がＯリング収納部３３から外方に向けてはみ出して行き、Ｏリング９５によって生じるべきトルク感覚が生じなくなってしまう恐れがあった。
【００２４】
そこで図１に示す実施形態においては、Ｏリング９５が外方に向けてはみ出して行くことを阻止するため、Ｏリング飛び出し防止部Ａを設けたのである。
【００２５】
なおＯリング収納部３３の外側に突起３５を設けた場合は、Ｏリング９５をＯリング収納部３３に挿入する際に突起３５の内側面がガイドになり、その収納が容易且つ確実に行なえるようになる。
【００２６】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００２７】
例えば上記実施形態では本発明を回転式スイッチに適用した例を示したが、回転式可変抵抗器等、他の各種回転式電子部品に適用してもよい。更に本発明は回転式電子部品以外の、各種回転体のトルク出し機構としても利用することができる。
【００２８】
また上記実施形態では回転体の上面とケースの間でＯリングを押し潰すように構成したが、場合によっては回転体の下面とケースの間でＯリングを押し潰すように構成してもよい。また回転体と共にＯリングを押し潰すのは、必ずしもケースに限定されず、要は固定側部材であればよい。
【００２９】
上記実施形態では回転体側にＯリング収納部を設けたが、その代わりにケース（固定側部材）側にＯリング収納部を設けてもよい。また前記Ｏリング飛び出し防止部の形状・構造は上記実施形態の形状・構造に限定されず、例えば回転体側に凹部を設け、固定側部材側にこれに噛み合う突起を設けてもよく、またその形状も種々の変形が可能であり、要はＯリング収納部からＯリングが飛び出すのを防止する形状・構造であればどのような形状・構造であってもよい。
【００３０】
また上記実施形態では弾性部材としてＯリングを用いたが、Ｏリング以外の各種形状の弾性部材を用いてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような優れた効果を有する。
▲１▼回転体の上面又は下面と固定側部材との間に弾性部材を押し潰すように設置したので、回転体を回転した際に粘りがあると同時に強い力でないと回転しないトルク感覚が容易に得られる。
【００３２】
▲２▼構造が簡単である。
【００３３】
▲３▼弾性部材収納部の外周側に弾性部材飛び出し防止部を設けたので、弾性部材が弾性部材収納部から飛び出すことはなく、常に所望のトルク感覚が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した回転式電子部品１を示す概略側断面図である。
【図２】本発明を適用した回転式電子部品１を示す分解斜視図である。
【図３】回転体３０の裏面図である。
【図４】 参考例にかかる回転式電子部品１を示す概略側断面図である。
【図５】Ｏリング飛び出し防止部Ａの作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 回転式電子部品
１０ 回転軸
２０ ケース（固定側部材）
２１ ケース本体
２３ 貫通孔
２８ Ｏリング押圧部（弾性部材押圧部）
２９ 凹部
３０ 回転体
３１ 回転体本体
３４ 可動接点パターン
３３ Ｏリング収納部（弾性部材収納部）
３５ 突起
５０ 摺動子固定板
５３ 摺動子
８０ 底板
９５ Ｏリング（弾性部材）
Ａ Ｏリング飛び出し防止部（弾性部材飛び出し防止部）
Claims (1)
- 回転体の上面又は下面と固定側部材との間に弾性部材を押し潰すように設置することによって、回転体の回転に所定のトルクを生ぜしめる回転体のトルク出し機構において、
前記弾性部材はリング状であって、前記回転体と固定側部材の弾性部材を押し潰す面の少なくとも何れか一方に弾性部材収納部を設けるとともに、この弾性部材収納部の外周側に弾性部材飛び出し防止部を設け、
さらに前記弾性部材飛び出し防止部は、回転体又は固定側部材の何れか一方に設けた突起と他方に設けた凹部を噛み合わせることで構成されていることを特徴とする回転体のトルク出し機構。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2000170499A JP4259731B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 回転体のトルク出し機構 |
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| JP2001349362A JP2001349362A (ja) | 2001-12-21 |
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| JP2000170499A Expired - Fee Related JP4259731B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 回転体のトルク出し機構 |
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|---|---|---|---|---|
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2000
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