| 【発明の名称】 |
充電システム |
| 【発明者】 |
【氏名】渡 隆広
【住所又は居所】京都府長岡京市東神足２丁目１番１号 日本輸送機株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】従来、無人搬送車に搭載されたバッテリを充電するために、充電部以外に、無人搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させるための電源を必要としており、受電端子と送電端子とを接触させる機構が複雑であった。
【解決手段】無人搬送車３の一方の車体側面に台形状板カム２２を設け、充電装置２０の前面に無人搬送車３の走行路としてのガイドライン１側に突出しているアーム１９を設け、そのアーム１９の先端部にガイドローラ２８及び２９を設ける。そして、無人搬送車３が充電装置２０側にガイドライン１上を走行していくと、台形状板カム２２とガイドローラ２８及び２９とが接触するようにし、その接触によりアーム１９がスライドし、無人搬送車３の上記車体側面に設けられた受電端子２３及び２４と、充電装置２０の送電端子２６及び２７とが接触するように構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 無人搬送車の受電端子に送電端子を接触させて前記無人搬送車のバッテリを充電する充電装置を備えた充電システムにおいて、前記充電装置は前記無人搬送車の走行に伴って、該無人搬送車に当接して走行路の側方に押しやられるガイド部と、該押しやられるガイド部と一体になって走行路の側方に押しやられる送電端子と、を備え、該押しやられた送電端子が前記無人搬送車の走行に伴って進行してきた受電端子に接触することを特徴とする充電システム。
【請求項２】 バッテリを有する搬送車と、前記搬送車の前記バッテリを充電する充電部を有する充電装置とを備えた充電システムであって、前記搬送車は、一方の車体側面に設けられた突起部と、前記一方の車体側面に設けられ、前記バッテリに接続された受電端子とを有し、前記充電装置は、前記搬送車が走行する所定の走行路と直行する方向に装置本体前面から前記走行路側に突出しているアームと、前記アームの先端部に設けられたガイド部と、前記アームの先端部に設けられ、前記充電部に接続された送電端子とを有しており、前記ガイド部が前記所定の走行路を走行中の前記搬送車の前記突起部と接触可能となる位置に前記充電装置は設置され、前記充電装置の前記アームは、前記搬送車の前記一方の車体側面と前記充電装置本体前面とが対向するときに、前記搬送車の前記突起部からの力により、前記ガイド部を前記装置本体側に移動させる機構を有しており、前記搬送車の前記一方の車体側面と前記充電装置の本体前面とが対向するときに、前記充電装置の前記送電端子と前記搬送車の前記受電端子とが接触可能な位置に、前記送電端子及び前記受電端子は設けられていることを特徴とする充電システム。
【請求項３】 前記充電装置の前記アームは、少なくとも一部が弾性体で構成されている請求項２に記載の充電システム。
【請求項４】 前記搬送車の前記受電端子の前方部と、その前方部と接触する前記充電装置の前記受電端子の側部との一方又は双方が、円み状又は斜面状を有している請求項２に記載の充電システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォークリフト等の搬送車に搭載されているバッテリを、地面側に固定設置されている充電装置から充電する充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】無人搬送車には、走行用や制御用などの電力が必要であり、車内に電源としてバッテリ（充電可能な二次電池）が搭載されている。バッテリを充電する際、無人搬送車は地面側に固定設置されている充電装置の前で停止する。
【０００３】無人搬送車が充電装置の前で停止したことが検出されると、図８に示すように、電動機１１による駆動で送電端子繰出アーム９が充電装置８本体側から無人搬送車５側に繰出し、そのアーム９の先端部に設けられている送電端子１０が、破線で描く送電端子繰出位置１２に前進して、無人搬送車５の受電端子６と接触するように構成されている。
【０００４】上記送電端子１０は充電装置８内の充電用直流電源１３と結線されており、また、上記受電端子６は無人搬送車５内のバッテリ７と結線されているので、上記のように充電装置８の送電端子１０が無人搬送車５の受電端子６と接触すると、充電装置８の充電用直流電源１３と、無人搬送車５のバッテリ７とが接続され、バッテリ７の充電が開始する。
【０００５】そして、バッテリ７の充電が終了すると、電動機１１による駆動で送電端子繰出アーム９が充電装置８本体側に後退し、受電端子６と送電端子１０との接触が解除されて、バッテリ７への通電が止まる。
【０００６】このようにしてバッテリ７の充電が終了すると、無人搬送車５は、走行を開始する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来の充電システムでは、送電端子１０が設けられた送電端子繰出アーム９を電動機１１を用いて無人搬送車５側に移動させることによって、無人搬送車５の受電端子６と充電装置８の送電端子１０とを接触させるという複雑な機構が必要であった。また、電動機１１を用いているので、電動機１１を駆動するための交流電源１５が必要であった。
【０００８】本発明は、上記従来の課題を考慮し、簡単な構成で搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させ、かつ、搬送車に搭載されたバッテリを充電するための充電部以外に、上記搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させるための電源を必要としない充電システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明の充電システムは、無人搬送車の受電端子に送電端子を接触させて前記無人搬送車のバッテリを充電する充電装置を備えた充電システムにおいて、前記充電装置は前記無人搬送車の走行に伴って、該無人搬送車に当接して走行路の側方に押しやられるガイド部と、該押しやられるガイド部と一体になって走行路の側方に押しやられる送電端子と、を備え、該押しやられた送電端子が前記無人搬送車の走行に伴って進行してきた受電端子に接触することを特徴としている。
【００１０】本発明は、上記ガイド部と送電端子とが車体に当接する位置まで車体の走行路側にはみ出していて、無人搬送車が走行して来ると上記ガイド部が車体に当接する。上記ガイド部と送電端子とは一体となって車体側方に移動することが可能になっており、上記ガイド部が車体に当接することにより、ガイド部は車体に当接しつつ車体側方に押しやられるように移動し、これに伴い送電端子もガイド部と同じ移動距離だけ車体側方に移動する。上記送電端子は無人搬送車の受電端子と接触する高さにあり、車体側方に移動した該送電端子に車体の走行に伴って進行してきた受電端子が接触することになる。
【００１１】即ち、本発明は、送電端子を受電端子に接触させるために、従来のように送電端子を駆動する駆動機構を用いることなく、無人搬送車の走行移動を利用して自然に送電端子が受電端子に接触できるようにする。特に上記送電端子を車体に当接して車体側方に押しやるのではなく、ガイド部を介して送電端子を車体側方に押しやるようにすることにより、充電の度に送電端子と受電端子とが最初に接触することを避け、一度ガイド部と車体を当接させて送電端子と車体との車体側方方向での位置決めを行い、送電端子が受電端子に柔らかく当接するようにしている。これにより、送電端子及び受電端子の摩耗等を少なくし、送電端子及び受電端子の接触表面を良好に保ち、充電を良好に行うことができる。
【００１２】以下は本発明の構成を更に具体化する構成を示す。上記ガイド部は車体に直接当接させず、車体側面に設けた突起部に当接させ、車体フレームの保護を図っている。上記搬送車は、一方の車体側面に設けられた突起部と、上記一方の車体側面に設けられ、上記バッテリに接続された受電端子とを有している。上記ガイド部を車体に直接当接させず、車体側面に設けた突起部に当接させることにより、車体フレームの保護を図ることができる。
【００１３】また、上記充電装置は、上記搬送車が走行する所定の走行路と直行する方向に装置本体前面から上記走行路側に突出しているアームと、上記アームの先端部に設けられたガイド部と、上記アームの先端部に設けられ、上記充電部に接続された送電端子とを有している。そして、上記充電装置は、上記ガイド部が上記所定の走行路を走行中の上記搬送車の上記突起部と接触可能となる位置に、設置される。
【００１４】また、上記充電装置の上記アームは、上記搬送車の上記一方の車体側面と上記充電装置本体前面とが対向するときに、上記搬送車の上記突起部からの力により、上記ガイド部を上記装置本体側に移動させる機構を有している。
【００１５】さらに、上記搬送車の上記一方の車体側面と上記充電装置の本体前面とが対向するときに、上記充電装置の上記送電端子と上記搬送車の上記受電端子とが接触可能な位置に、上記送電端子及び上記受電端子は設けられている。
【００１６】このように構成された本発明の充電システムでは、搬送車に搭載されたバッテリを充電するための充電部以外に、上記搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させるための電源を必要とせず、簡単な構成で搬送車側のバッテリに接続された受電端子と充電装置側の充電部に接続された送電端子とを接触させて、上記搬送車に搭載されたバッテリを充電することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】先ず、図１に、無人搬送車３に搭載されているバッテリを充電する目的で、その無人搬送車３が、充電装置２０の前で停止しようとして、走行路としてのガイドライン１上を充電装置２０側に、つまり矢印２の向きに走行する様子を示す。
【００１９】なお、説明を容易にするため、図１における各構成部の寸法は誇張して描いている。それは他の図面についても同様である。
【００２０】上記図１等を用いて、本実施の形態における充電システムの構成を簡単に説明する。
【００２１】本実施の形態における無人搬送車３の充電装置２０と対向する方の車体側面には、図１及び図２に示すように、突起部の一例としての台形状板カム２２と、受電端子２３及び２４とが設けられている板カム・受電端子盤２１が配設されている。上記台形状板カム２２は、上方から見たとき板カム・受電端子盤２１寄りに長辺が位置する台形状の板である。また、図１及び図２に示すように、受電端子２３及び２４は、台形状板カム２２より下方に設けられている。さらに、受電端子２３及び２４は、無人搬送車３内に搭載されているバッテリ７（図７参照）と結線されている。
【００２２】他方、充電装置２０には、無人搬送車３がガイドライン１上を走行し、充電装置２０の前面で停止したときに、上記板カム・受電端子盤２１が配設されている側の無人搬送車３の側面と対向する位置に、下記機構が設けられている。その機構は、図１及び図３に示すように、ガイドライン１に対して直交方向にスライド可能なアーム１９と、そのアーム１９の先端に設けられている送電端子盤２５とを有している。そして、送電端子盤２５には、上記台形状板カム２２と接触し、その台形状板カム２２からの作用を受けるガイド部の一例としてのガイドローラ２８及び２９が設けられている。また、送電端子盤２５には、充電装置２０内に搭載されている充電用直流電源１３（図７参照）と結線されている送電端子２６及び２７も設けられている。その送電端子２６及び２７は、図１及び図３に示すように、上記送電端子盤２５において、上記ガイドローラ２８及び２９より下方に設けられている。
【００２３】上記のように、ガイドライン１上を充電装置２０側に走行してきた無人搬送車３の台形状板カム２２と接触可能となるように、上記ガイドローラ２８及び２９は、充電装置２０本体側からガイドライン１側に突出している。そのガイドローラ２８及び２９がガイドライン１側に突出しているということは、図５を用いて後にさらに説明する。さて、走行してきた無人搬送車３の台形状板カム２２が上記ガイドローラ２８及び２９と接触し、その台形状板カム２２からの力を上記ガイドローラ２８及び２９が受けると、その力により上記アーム１９の一部を構成するバネ３０が収縮する。そうすると、上記アーム１９全体がガイドライン１から離れる方向にスライドし、それにともなって、上記送電端子盤２５が充電装置２０本体側にスライドするように構成されている。
【００２４】また、無人搬送車３の受電端子２３及び２４と、充電装置２０の送電端子２６及び２７とが接触すると、従来と同様に、無人搬送車３に搭載されているバッテリへの充電が開始されるように構成されている。
【００２５】次に、本実施の形態における充電システムの動作を説明する。
【００２６】先ず、無人搬送車３がガイドライン１上を走行し所定の位置で停止する動作について説明する。図４に示すように、無人搬送車３が走行する地面には、磁性体がその地面に埋設されたガイドライン１（走行路）が設けられている。なお、図４は、上方から地面側を見たときの様子を示している。そして、無人搬送車３の下部の前後にはガイドセンサが設けられており、その前後のガイドセンサがガイドライン１上に位置するように、無人搬送車３はガイドライン１上を走行する。
【００２７】また、図４に示すように、ガイドライン１の両側（図４ではガイドライン１の上下）には、磁性体が地面に千鳥状に埋設された多数の磁気棒４が設けられている。そして、上記のように無人搬送車３がガイドライン１上を走行する際、その無人搬送車３の下部の左右に設けられたガイドセンサが検出した上記磁気棒４の個数をカウントすることによって、無人搬送車３は指示された距離を移動し、また指示された位置で停止する。
【００２８】図４に示す例では、磁気棒４ｉを挟んでガイドライン１と反対側の地面に充電装置２０が固定設置されているので、無人搬送車３に搭載されているバッテリを充電しようと、無人搬送車３が、ガイドライン１上を矢印２の向きに走行する際に、通過した磁気棒４の個数をカウントし、磁気棒４ｉが設けられている位置で停止する。
【００２９】次に、無人搬送車３がガイドライン１上を上記矢印２の向きに走行し、その無人搬送車３に設けられている上記台形状板カム２２が、充電装置２０に設けられている上記ガイドローラ２８及び２９と接触して、無人搬送車３の受電端子２３及び２４と、充電装置２０の送電端子２６及び２７とが接触する際の本実施の形態の充電システムの動作について説明する。
【００３０】図５（ａ）に示すように、上記台形状板カム２２と接触する前の上記ガイドローラ２８及び２９の最もガイドライン１寄りの部位は、無人搬送車３の上記台形状板カム２２の最も外側が通過する板カム通過ライン４０よりも、ガイドライン１寄りに位置している。なお、図５（ａ）は、上方から地面側を見たときの様子を示している。また、図１、図２、及び図５（ａ）に示すように、上記台形状板カム２２の走行方向前方の面３１は斜面になっている。図５（ｂ）に、上記の台形状板カム２２とガイドローラ２８及び２９とが接触する前の無人搬送車３及び充電装置２０を、図４における位置Ｐから見た様子を示す。図５（ｂ）に示すように、台形状板カム２２とガイドローラ２８及び２９とが接触する前においては、図４における位置Ｐから無人搬送車３及び充電装置２０を見ると、台形状板カム２２とガイドローラ２８及び２９とが重なっていることがわかる。
【００３１】上記図５を用いて説明したように、ガイドローラ２８及び２９の最もガイドライン１寄りの部位が、上記板カム通過ライン４０よりもガイドライン１寄りに位置しているので、無人搬送車３が図５（ａ）に示す位置から矢印２の向きに充電装置２０側に走行していくと、図６（ａ）に示すように、無人搬送車３の台形状板カム２２と、充電装置２０のガイドローラ２８とが接触する。なお、図６（ａ）は、上記台形状板カム２２と上記ガイドローラ２８及び２９とを上から見た様子を示している。このように台形状板カム２２がガイドローラ２８と接触すると、上記台形状板カム２２からの力が上記ガイドローラ２８に加わり、その力はガイドローラ２８及び２９が設けられている送電端子盤２５を支持している上記アーム１９の一部を構成するバネ３０に加えられる。そして、バネ３０が収縮し、上記アーム１９全体がガイドライン１から離れる向きにスライドし、上記送電端子盤２５が充電装置２０本体側に移動し始める。
【００３２】ところで、上述したようにして上記台形状板カム２２と上記ガイドローラ２８とが接触する際、図６（ｃ）に示すように、無人搬送車３の受電端子２３は充電装置２０の送電端子２６と接触していない。また同様に、上記台形状板カム２２と上記ガイドローラ２８とが接触する際、図示しないが、無人搬送車３の受電端子２４は充電装置２０の送電端子２７と接触していない。なお、図６（ｃ）は、上記受電端子２３及び上記送電端子２６を取り出してそれらを上から見た様子を示している。
【００３３】その後、無人搬送車３がさらに充電装置２０側に走行すると、上記ガイドローラ２８が回転することにより無人搬送車３の上記台形状板カム２２はスムーズに前進して、台形状板カム２２の頂部１６は、ガイドローラ２９とも接触するようになる。そして、無人搬送車３がさらに充電装置２０側に走行すると、図６（ｂ）に示すように、上記台形状板カム２２の頂部１６と、上記ガイドローラ２８及び２９とが対向するようになる。このように、台形状板カム２２の頂部１６と、ガイドローラ２８及び２９とが対向すると、無人搬送車３は停止し、そのとき、図６（ｂ）に示すように、ガイドローラ２８及び２９は、台形状板カム２２と接触する前の位置から距離ａだけ充電装置２０本体側に移動する。そしてそのとき、上記送電端子盤２５は充電装置２０本体側に最も近寄る。
【００３４】このように、送電端子盤２５が充電装置２０本体側に最も近寄ると、図６（ｄ）に示すように、充電装置２０の送電端子２６は、台形状板カム２２がガイドローラ２８及び２９と接触する前の位置から距離ａだけ充電装置２０本体側に移動し、無人搬送車３の受電端子２３と充電装置２０の送電端子２６は接触するようになる。また同様に、送電端子盤２５が充電装置２０本体側に最も近寄ると、図示しないが、無人搬送車３の受電端子２４と充電装置２０の送電端子２７も接触する。なお、図６（ｄ）は、上記受電端子２３及び上記送電端子２６を取り出してそれらを上から見た様子を示している。
【００３５】図７に、無人搬送車３の台形状板カム２２の頂部１６と、充電装置２０のガイドローラ２８及び２９とが対向し、送電端子盤２５が充電装置２０本体側に最も近寄ったときの無人搬送車３及び充電装置２０を示す。図７（ａ）は無人搬送車３及び充電装置２０を上から見た図であり、図７（ｂ）は側面図である。
【００３６】図６（ｄ）及び図７（ｂ）に示すように、送電端子盤２５が充電装置２０本体側に最も近寄ると、上述したように無人搬送車３の受電端子２３及び２４と充電装置２０の送電端子２６及び２７は接触する。その際、バネ３０の反発力（ガイドライン１側への弾性力）により、受電端子２３と送電端子２６との接触圧、及び受電端子２４と送電端子２７との接触圧は、それぞれ一定に保たれ、受電端子２３及び２４と送電端子２６及び２７は良好に接触する。
【００３７】そして、上記のように、受電端子２３及び２４が無人搬送車３内のバッテリ７と結線されており、送電端子２６及び２７が充電装置２０の充電用直流電源１３と結線されている。そのため、受電端子２３及び２４と送電端子２６及び２７が接触すると、充電装置２０内の充電用直流電源１３から無人搬送車３内のバッテリ７への通電が可能となる。そこで、充電装置２０が受電端子２３及び２４と送電端子２６及び２７との接触を確認すると、充電用直流電源１３から無人搬送車３内のバッテリ７への通電が開始し、バッテリ７の充電が行なわれる。
【００３８】上述したように、本実施の形態の充電システムでは、無人搬送車３内のバッテリ７を充電するための上記充電用直流電源１３以外に、受電端子２３及び２４と送電端子２６及び２７とを接触させるための電源を必要とせず、簡単な構成で上記バッテリ７に接続された受電端子２３及び２４と上記充電用直流電源１３に接続された送電端子２６及び２７とを接触させて、上記バッテリ７を充電することが可能となる。
【００３９】なお、バッテリ７の充電が終了すると、無人搬送車３は走行を開始する。そうすると、無人搬送車３の受電端子２３及び２４と充電装置２０の送電端子２６及び２７との接触は的に解除され、バネ３０の反発力（ガイドライン１側への弾性力）により、ガイドローラ２８及び２９が台形状板カム２２と接触する前の位置に戻る。また送電端子盤２５も元の位置に戻る。
【００４０】また、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、受電端子２３の前方部３２と、その前方部３２と接触する送電端子２６の側部３５が、円み状を有しているので、受電端子２３は、無理なく送電端子２６上を摺動し、受電端子２３と送電端子２６は十分な接触状態が得られる。同様に、図示しないが、受電端子２４の前方部と、その前方部と接触する送電端子２７の側部が、円み状を有しており、受電端子２４は無理なく送電端子２７上を摺動し、受電端子２４と送電端子２７は良好に接触可能となる。なお、上記では、受電端子２３及び２４の前方部、その前方部と接触する送電端子２６及び２７の側部は、円み状を有しているとしたが、斜面状を有していてもよい。その場合であっても、受電端子２３と送電端子２６とについても、受電端子２４と送電端子２７とについても、良好な接触状態が得られる。
【００４１】ところで、図６（ｂ），（ｄ）に示すように、送電端子盤２５が充電装置２０本体側に最も近寄ると、台形状板カム２２がガイドローラ２８及び２９と接触する前よりも、ガイドローラ２８及び２９並びに送電端子２６は距離ａだけ充電装置２０本体側に移動する。そこで、その移動距離ａを考慮して、送電端子盤２５が充電装置２０本体側に最も近寄ったときに、受電端子２３と送電端子２６とが良好に接触するように、受電端子２３及び送電端子２６は、板カム・受電端子盤２１、送電端子盤２５それぞれに取り付けられている必要がある。その際、送電端子盤２５が充電装置２０本体側に最も近寄ったときは、上述したバネ３０の無人搬送車３側への反発力により、送電端子２６が受電端子２３に押し付けられることも考慮して、受電端子２３及び送電端子２６は、板カム・受電端子盤２１、送電端子盤２５それぞれに取り付けられなければならない。
【００４２】また、受電端子２４と送電端子２７との関係は、上記の受電端子２３と送電端子２６との関係と同じなので、上記の場合と同様に、バネ３０の上記反発力による送電端子２７の受電端子２４への押し付けを考慮して、送電端子盤２５が充電装置２０本体側に最も近寄ったときに、受電端子２４と送電端子２７とが適切に接触するように、受電端子２４及び送電端子２７は、板カム・受電端子盤２１、送電端子盤２５それぞれに取り付けられていなければならない。
【００４３】また、上述した実施の形態では、ガイド部の一例としてガイドローラ２８及び２９を用いたが、ガイドローラは一個でもよい。また、ガイド部はガイドローラに限られるものではない。
【００４４】また、上述した実施の形態では、台形状板カム２２の斜面と頂の境界部（稜部）は、図１や図２等では角として描いているが、適宜に円みをもたせてもよく、円みをもたせればガイドローラ２８及び２９の回転が前記角の場合より、よりスムーズになる。
【００４５】また、上述した実施の形態の台形状板カム２２やガイドロール２８及び２９の材料としては、鋼材などを使用できる。
【００４６】また、上述した実施の形態の受電端子２３及び２４並びに送電端子２６及び２７の材料としては、銅系の材料、例えばベリリウム銅、無酸素銅、タフピッチ銅などや、その他の導電材料を用いることができる。しかしながら受電端子２３及び２４と送電端子２６は、接触する際摺動する。したがって、双方あるいはどちらか一方に整流子のブラシなどに用いられる摺滑特性がよく、摺滑時の電気抵抗の低い黒鉛や金属黒鉛などを用いることが望ましい。
【００４７】さらに、上述した実施の形態では、搬送車の一例として無人搬送車を用いたが、無人搬送車以外の搬送車を用いる場合であっても、上述した台形状板カム２２やガイドローラ２８及び２９等で構成される簡単な機構で、搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とが接触可能となる。このように、受電端子と送電端子の接触方式が単純化するので、無人搬送車に代表される搬送車のバッテリへの充電システム全体の簡便化につながる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したところから明らかなように、本発明は、簡単な構成で搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させ、かつ、搬送車に搭載されたバッテリを充電するための充電部以外に、上記搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させるための電源を必要としない充電システムを提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３２８０７
【氏名又は名称】日本輸送機株式会社
【住所又は居所】京都府長岡京市東神足２丁目１番１号
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| 【出願日】 |
平成１４年３月１４日（２００２．３．１４） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２７４５１５（Ｐ２００３−２７４５１５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年９月２６日（２００３．９．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−７１１０５（Ｐ２００２−７１１０５） |
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