JP2009110807A - ヒュージブルリンクユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】2つのボディ間の位置関係を適正に保ち、ボディ間のロックを容易にすると共にヒンジ部に集中する力の軽減により全体の強度向上を図る。
【解決手段】1枚のブスバー30の中央に、帯板部33の両側縁を折り曲げ部31、32とするヒンジ部38が設けられ、ヒンジ部の両側に2枚のヒューズ回路構成板部が一体に連設されている。各ヒューズ回路構成板部にインサート成形により2つの樹脂ハウジング11、21が組み付けられることで、2つのボディ10、20が形成されている。折り曲げ部で2つのボディを同じ方向に折り曲げ、係合手段140、130をロックすることにより、平面視コ字型のヒュージブルリンクユニットが構成される。2つのボディを折り曲げたときに対向する樹脂ハウジングの対向面のヒンジ部の近傍領域110、120に互いに係合することで、2つの樹脂ハウジングを適正位置に誘導する凹ガイド111と凸ガイド121が設けられている。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えば、自動車のバッテリに直付けされて、複数のヒューズ(可溶部)を介して各負荷に電源を供給するヒュージブルリンクユニットに係り、特に、ヒューズ回路構成板部を有するブスバーを金型に組み付けた状態で樹脂ハウジングをインサート成形する際には平面的に製作し、その後、バッテリ等への取り付け形態に合わせて、折り曲げられて立体的なブロック形状となすヒュージブルリンクユニットに関する。
この種のヒュージブルリンクユニットとして、例えば、特許文献1または特許文献2に記載のものが知られている。
特許文献1に記載のヒュージブルリンクユニットは、図14に示すように、1枚のブスバー530の中央に折り曲げ可能なヒンジ部533を設け、そのヒンジ部533の両側にヒューズ回路構成板部(図示略)を連設し、それら両ヒューズ回路構成板部を、必要箇所を外部に露出させた状態で、樹脂ハウジング511、521でモールド成形して、ヒュージブルリンクを構成する2つのボディ510、520を形成し、成形後に、前記ヒンジ部533を約90°に折り曲げることで、2つのボディ510、520をL字形の位置関係に配置するようにしたものである。図中536は可溶部を示す。
また、特許文献2に記載のヒュージブルリンクユニットは、1枚のブスバーの中央に、帯板部の両側縁を折り曲げ部とするヒンジ部を設け、そのヒンジ部の両側に、前記折り曲げ部で同じ方向に折り曲げられることにより帯板部の幅に相応する間隔をおいて並置させられる2枚のヒューズ回路構成板部を一体に連設し、各ヒューズ回路構成板部に、インサート成形により必要箇所を露出させた状態で絶縁性樹脂よりなる2つの樹脂ハウジングをそれぞれ組み付けて、それぞれヒュージブルリンクを構成する2つのボディを形成し、そして、前記折り曲げ部で2つのボディを同じ方向に折り曲げることにより、2つのボディとヒンジ部とで平面視コ字型の形状を作り、その状態で、2つの樹脂ハウジングを係合手段でロックするようにしたものである。
特開2001−297683号公報 特開2004−186006号公報
ところで、上記従来のヒュージブルリンクユニットは、ブスバー上に形成したヒンジ部で2つのボディを折り曲げて、2つのボディ間の位置関係を決めるだけであるから、ヒンジ部の曲がり方によって、ボディ間の位置関係が大きくばらつくおそれがあった。ボディ間の位置関係がばらつくと、接続相手の電線長が不足して接続できなくなったり、接続部に不要な応力がかかってユニットが変形したり、接続相手側のコネクタの防水性低下や電線抜けを誘発したりするおそれがある。
また、上記従来のヒュージブルリンクユニットでは、両ボディ間の位置関係の保持をヒンジ部に大きく依存していることから、ヒンジ部の強度により全体の強度が決まってしまうおそれがあり、そのため、車載時の振動が加わった際に、ヒンジ部に応力や疲労が集中し、その部分が破損しやすくなる可能性があった。また、外力が加わった際にヒンジ部に大きな応力がかかるため、ブスバー自体の板厚を大きくせざるを得なくなり、低定格ヒューズに対応できなくなるおそれがあった。
本発明は、上記事情を考慮し、2つのボディ間の位置関係を適正に保つことができて、ボディ間をロックする係合手段を容易に係合させることができると共に、ヒンジ部に集中する力を軽減して、全体の強度向上を図ることのできるヒュージブルリンクユニットを提供することを目的とする。
請求項1の発明は、1枚のブスバーの中央に、帯板部の両側縁を折り曲げ部とするヒンジ部が設けられ、該ヒンジ部の両側に、前記折り曲げ部で同じ方向に折り曲げられることにより前記帯板部の幅に相応する間隔をおいて並置させられる2枚のヒューズ回路構成板部が一体に連設され、前記各ヒューズ回路構成板部に、インサート成形により必要箇所を露出させた状態で絶縁性樹脂よりなる2つの樹脂ハウジングがそれぞれ組み付けられることで、それぞれヒュージブルリンクを構成する2つのボディが形成され、前記折り曲げ部で前記2つのボディが同じ方向に折り曲げられることにより平面視コ字型に構成され、且つ、前記2つの樹脂ハウジングの一方と他方の前記ヒンジ部から離れた位置に設けられた係合手段が互いに係合することにより、その状態に保持されるヒュージブルリンクユニットにおいて、前記2つのボディを折り曲げたときに対向する前記2つの樹脂ハウジングの対向面の前記ヒンジ部の近傍に、前記2つのボディを折り曲げたときに互いに係合することにより、前記2つの樹脂ハウジングを適正位置に誘導する凹ガイドと凸ガイドが設けられていることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載のヒュージブルリンクユニットであって、前記凹ガイドと凸ガイドの組を、前記帯板部の両側縁に沿って複数互いに間隔をおいて配置したことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載のヒュージブルリンクユニットであって、前記凹ガイドと凸ガイドに、前記2つのボディの折り曲げ完了時に互いに当接する内底面と頭頂面とがそれぞれ設けられていることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3に記載のヒュージブルリンクユニットであって、前記2つのボディをロックする係合手段が、前記凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接したとき、自由状態において互いに距離を置き、且つ、前記ボディを撓ませることで係合可能となる位置に設けられていることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒュージブルリンクユニットであって、前記凹ガイドの内側面と前記凸ガイドの外側面の少なくともいずれかに、当該凹ガイドと凸ガイドが互いに係合し始めたときに、相互に摺接して相手を適正位置に誘導する案内斜面が設けられていることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、ヒンジ部の近傍に凹ガイドと凸ガイドを設けたので、2つのボディを相対させる過程で、凹ガイドと凸ガイドのガイド作用により、ボディ同士の位置を規制しながら、2つのボディをロックさせることができる。従って、作業者が特別に意識しないでも、折り曲げ完了時に2つのボディを適正な位置関係に設定することができ、係合手段を確実に係合させることができる。また、ボディ間の位置関係のばらつきを無くせるので、例えば相手側コネクタとの嵌合が容易にできるようになる。その結果、接続相手の電線長が不足して接続できなくなったり、接続部に不要な応力がかかってユニットが変形したり、接続相手側のコネクタの防水性低下や電線抜けを誘発したりするおそれがなくなる。
また、ヒンジ部に近い位置にある凹ガイドと凸ガイドの係合部分で、外力の一部を受け止めることができるから、ヒンジ部への応力集中を緩和することができる。従って、振動を含む外力が作用した場合のヒンジ部の破損の可能性を大きく減らせて、全体の強度向上を図ることができるし、製品強度のヒンジ部への依存を減らせることから、ブスバー自体の板厚を薄くすることが可能で、低定格ヒューズに対応できるようになる。
請求項2の発明によれば、凹ガイドと凸ガイドの組を折り曲げ部に沿って複数設けたので、折り曲げ部の上下で屈曲度が異なっても、折り曲げが進行するに従い、所定の位置関係にボディを誘導することができ、適正な配置で2つのボディをロックすることができる。
請求項3の発明によれば、凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面との当接により、2つのボディの間隔を適正に設定することができ、ヒンジ部の帯板部を不要に変形させるおそれがない。
請求項4の発明によれば、2つのボディに設けた係合手段を、凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接した状態から、更にボディを撓ませることにより、係合させることができる。従って、ボディの弾性を利用して、ガタ付きの無い係合状態を得ることができ、バッテリへの装着後の耐震性の向上や異音発生の防止を図ることができる。
また、係合手段の嵌め合い寸法公差を厳密に設定する必要がなくなり、金型の製造コストの低減が可能となる。また、凹ガイドと凸ガイドの組を折り曲げ部に沿って複数配置すれば、2つのボディ間の間隔を上下の各位置ごとに適切に管理することができるので、係合手段を係合させる際の作業性の向上も図れる。さらに、係合手段を係合させた状態において、凹ガイドと凸ガイドの当接部分が支点となり、ヒンジ部には張力がかかるようになるため、帯板部の変形も防止することができる。
請求項5の発明によれば、折り曲げ部の曲げ角度が上下でばらついていても、凸ガイドが凹ガイドの案内斜面に摺接することで、または、凹ガイドが凸ガイドの案内斜面に摺接することで、曲げ姿勢が矯正されるので、最終的に適正な位置にボディが誘導され、係止手段の相互位置が合い、適切なロックが行われる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1〜図9は本発明の実施形態のヒュージブルリンクの説明図で、図1は実施形態のヒュージブルリンクユニットのボディを折り曲げる途中の状態を示す斜視図、図2(a)〜(c)はボディを折り曲げる前と折り曲げる途中の状態を順を追って示す平面図、図3(d)、(e)は折り曲げが完了する直前の段階での折り曲げ途中の状態を順を追って示す平面図、図4はボディの折り曲げが完了した状態を示す斜視図、図5は同平面図、図6は同正面図、図7は同右側面図、図8は図6のVIII−VIII矢視断面図、図9は図6のIX−IX矢視断面図である。
また、図10〜図13は上記実施形態を発展させた場合の例を示す説明図で、図10はヒュージブルリンクユニットおけるヒンジ部と凹ガイド及び凸ガイドと係合手段との関係を模式的に示す平面図、図11は図10と同様の正面図及び右側面図、図12は凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接したときの力の関係を示す平面図、図13は凹ガイドの内側面のガイド斜面に凸ガイドの先端が摺動することによりガイド作用が生じるときの状態を示す平面図である。
図1〜図9に示すこのヒュージブルリンクユニットは、1枚のブスバー30と、そのブスバー30の必要箇所にインサート成形により組み付けた樹脂ハウジング11、21と、ブスバー30の露出部分を覆うように設けられる樹脂製のカバー(図示略)とからなる。
ブスバー30は、1枚の導電性金属プレートをプレス成形して製作したものであり、このブスバー30の中央には、帯板部33の両側縁を折り曲げ部31、32とするヒンジ部38が設けらている。また、ヒンジ部38の両側には、折り曲げ部31、32で同じ方向に折り曲げられることにより、帯板部33の幅に相応する間隔をおいて並置させられる2枚のヒューズ回路構成板部(図示略)が一体に連設されている。
一方のヒューズ回路構成板部の上端には、それぞれ矩形状の延出片を反対の方向へ直角に折り曲げることにより、バッテリに直付けするためのバッテリ端子接続部35と、オルタネータに接続するためのオルタネータ端子接続部34とが設けられている。各接続部35、34には、ボルトを通すための孔や切欠が設けられている。
この一方のヒューズ回路構成板部には、複数のヒューズエレメント36が設けられると共に、図示しない負荷接続端子部が形成されている。また、他方のヒューズ回路構成板部にも、ヒューズエレメント36や負荷接続端子部が設けられている。
また、所定寸法の幅を有する長方形の帯板部33の上下端縁には、板厚方向に折り曲げられることにより、帯板部33の全幅に亘る長さを有したフランジ33aが形成されている。上下端のフランジ33aは、突出幅は小さいものの、帯板部33の曲げ剛性を高めるリブの役目を果たしている。
ヒンジ部38の両側の2つのヒューズ回路構成板部には、インサート成形により必要箇所を露出させた状態で絶縁樹脂製の樹脂ハウジング11、21が組み付けられており、それにより、ヒューズ回路構成板部と樹脂ハウジング11、21とで、それぞれヒュージブルリンクを構成する2つのボディ10、20が形成されている。
これらのボディ10、20の自由端側には、互いに係合することで、自由端間を固定する係合部(係合手段)140と被係合部(係合手段)130とが設けられている。係合部140と被係合部130は、上下に間隔をおいて2組設けられている。
また、2つのボディ10、20を折り曲げたときに対向する2つの樹脂ハウジング11、21の対向面のヒンジ部38の近傍領域110、120には、2つのボディ10、20を折り曲げたときに互いに係合することにより、2つのハウジング11、21を適正位置に誘導する凹ガイド111と凸ガイド121が設けられている。凹ガイド111と凸ガイド121の組は、帯板部33の両側縁に沿って上下方向に互いに間隔をおいて複数配置されている。
なお、樹脂ハウジング11、21の下端部には、コネクタハウジング部12、22が形成されており、このコネクタハウジング部12、22内に負荷接続端子部が位置することで、相手コネクタと着脱自在に嵌合し得るコネクタが構成されている。
次に実施形態の構成をより発展させた場合の例について述べる。
図10、図12に示すように、凹ガイド111と凸ガイド121には、2つのボディ10、20の折り曲げ完了時に互いに当接する内底面111bと頭頂面121bとをそれぞれ形成しておくのが望ましい。
また、図13に示すように、凹ガイド111の内側面と凸ガイド121の外側面には、当該凹ガイド111と凸ガイド121が互いに係合し始めたときに、相互に摺接して相手を適正位置に誘導する案内斜面111a、121aを設けておくのが望ましい。
凹ガイド111と凸ガイド121を円形に形成した場合は、案内斜面111a、121aをテーパ面として形成すればよい。また、図示例では、凹ガイド111の内側面と凸ガイド121の外側面の両方に案内斜面111a、121aを設けているが、凹ガイド111の内側面と凸ガイド121の外側面の少なくともいずれか一方に案内斜面を設けておけばよい。
次に、このヒュージブルリンクユニットを製造する場合について述べる。
その際には、まず、金属製で平板状の1枚のプレート材の略中央にヒンジ部33を配し、その両側にヒューズ回路を構成するヒューズ回路構成板部をそれぞれ配するようにプレス加工してブスバー30を作製する。次に、ブスバー30のヒンジ部38の両側の各ヒューズ回路構成板部に樹脂ハウジング11、21を合成樹脂のインサート成形によりそれぞれ一体形成し、ボディ10、20を形成する。
次に、図2(a)〜(c)及び図3(d)、(e)に曲げ途中の状態を順を追って示すように、ヒンジ部38の両側縁の折り曲げ部31、32で、両ボディ10、20が互いに平行になるように平面視コ字型に折り曲げ、図4〜図9に示すように、ボディ10、20の自由端側に設けた係合部140と被係合部130をロックし、更にブスバー30の露出部を図史略のカバーで覆うことにより、ヒュージブルリンクユニットを完成させることができる。
このようにボディ10、20をヒンジ部38の両側縁の折り曲げ部31、32で折り曲げる際に、ヒンジ部38の近傍に凹ガイド111と凸ガイド121を設けているので、折り曲げ部31、32で屈曲を開始し、2つのボディ10、20を相対させる過程で、凹ガイド111と凸ガイド121のガイド作用により、ボディ10、20間の位置を規制しながら、折り曲げを進めることができる。
従って、作業者が特別に意識しないでも、折り曲げ完了時に2つのボディ10、20を適正な位置関係に設定することができ、係合部140と被係合部130を確実に係合させることができる。また、ボディ10、20間の位置関係のばらつきを無くせるので、相手側コネクタとの嵌合が容易にできるようになる。その結果、接続相手の電線長が不足して接続できなくなったり、接続部に不要な応力がかかってユニットが変形したり、接続相手側のコネクタの防水性低下や電線抜けを誘発したりするおそれがなくなる。
また、ヒンジ部38に近い位置にある凹ガイド111と凸ガイド121の係合部分で、外力の一部を受け止めることができるから、ヒンジ部38への応力集中を緩和することができる。従って、振動を含む外力が作用した場合のヒンジ部38の破損の可能性を大きく減らせて、全体の強度向上を図ることができるし、製品強度のヒンジ部38への依存を減らせることから、ブスバー30自体の板厚を薄くすることが可能で、低定格ヒューズに対応できるようになる。
また、凹ガイド111と凸ガイド121の組を、折り曲げ部31、32に沿って上下方向に間隔をおいて複数設けているので、折り曲げ部31、32の上下で屈曲度が異なっても、折り曲げが進行するに従い、所定の位置関係にボディ10、20を誘導することができ、適正な配置で2つのボディ10、20をロックすることができる。
また、図10、図12に示すように、凹ガイド111と凸ガイド121に、2つのボディ10、20の折り曲げ完了時に互いに当接する内底面111bと頭頂面121bを確保した場合は、凹ガイド111の内底面111bと凸ガイド121の頭頂面121bとの当接によって、2つのボディ10、20の間隔を適正に設定することができ、ヒンジ部38の帯板部33を不要に変形させるおそれがなくなる。
また、2つのボディ10、20をロックする係合部140と被係合部130の相互位置関係を、凹ガイド111の内底面111bと凸ガイド121の頭頂面121bが当接したときに、自由状態において互いに距離を置き、且つ、ボディ10、20を撓ませることで係合可能となるように設定しておけば、ガタ付きのない係合状態を得ることができる。
つまり、自由端側の自由状態のときの間隔が実際に係合したときの間隔t3よりも若干大きくなるように、t1(ヒンジ部38側の間隔)とt2(凹凸ガイド111、121部分の間隔)を設定しておくことにより、凹ガイド111の内底面111bと凸ガイド121の頭頂面121bが当接した状態から、更にボディ10、20を撓ませることで、係合部140と被係合部130を係合させることができるようになる。従って、ボディ10、20の弾性を利用して、ガタ付きの無い係合状態を得ることができ、バッテリへの装着後の耐震性の向上や異音発生の防止を図ることができる。また、このように構成した場合、係合手段(係合部140と被係合部130)の嵌め合い寸法公差を厳密に設定する必要がなくなるため、金型の製造コストの低減が可能となる。
また、凹ガイド111と凸ガイド121の組を折り曲げ部31、32に沿って上下方向に複数配置した場合は、前述のt2(凹凸ガイド111、121部分の間隔)の寸法調整により、図11に示すように、2つのボディ10、20間の自由端側の間隔t3を、上下の各位置ごとに適切に管理することができる。よって、係合手段(係合部140と被係合部130)を係合させる際の作業性の向上も図れる。
さらに、係合部140と被係合部130を係合させた状態において、凹ガイド111と凸ガイド121の当接部分が支点となり、凹ガイド111と凸ガイド121には圧縮力Bがかかるものの、ヒンジ部38の帯板部33には張力Aがかかるようになるため、帯板部33の変形も防止することができる。
また、図13に示すように、折り曲げ部31、32の曲げ角度が上下でばらついていても、凸ガイド121の先端が凹ガイド111の案内斜面111aに摺接することで(あるいは、凹ガイド111の先端が凸ガイド121の案内斜面121aに摺接することで)、曲げ姿勢が矯正されるので、最終的に適正な位置にボディ10、20を誘導することができ、係止手段(係合部140と被係合部130)の相互位置を適正に合わせることができて、適切なロックを行うことができる。
このヒュージブルリンクユニットをバッテリに取り付ける場合には、まず、バッテリ端子接続部35にスタータケーブル端子(図示略)とバッテリ接続端子(図示略)とを接続し、バッテリ接続端子をバッテリの電極ポスト(図示略)に結合する。それにより、ヒュージブルリンクユニットをバッテリに直付けすることができる。そして、オルタネータ端子接続部34にオルタネータ端子(図示略)を接続し、コネクタ(コネクタハウジング部12、22の部分)に相手コネクタ(図示略)を接続することで、配線を完了する。
このように接続することで、各負荷に、バッテリやオルタネータからの電源が、各ヒューズ回路構成板部のヒューズ回路を介して分配供給される。また、バッテリの電源が少なくなると、オルタネータよりバッテリに電源が供給されることによって充電が行われる。そして、負荷側の短絡事故等によっていずれかのヒューズエレメント36に所定以上の電流が流れると、ヒューズエレメント36が発熱によって溶断し、過電流に基づく事故が防止される。
本発明の実施形態のヒュージブルリンクユニットのボディを折り曲げる途中の状態を示す斜視図である。 (a)〜(c)はボディを折り曲げる前と折り曲げる途中の状態を順を追って示す平面図である。 (d)〜(e)は図2の次の段階の折り曲げ途中の状態を順を追って示す平面図である。 ボディの折り曲げが完了した状態を示す斜視図である。 同平面図である。 同正面図である。 同右側面図である。 図6のVIII−VIII矢視断面図である。 図5のIX−IX矢視断面図である。 実施形態のヒュージブルリンクユニットおけるヒンジ部と凹ガイド及び凸ガイドと係合手段との関係を模式的に示す平面図である。 図10と同様の正面図及び右側面図である。 本実施形態における凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接したときの力の関係を模式的に示す平面図である。 凹ガイドの内側面のガイド斜面に凸ガイドの先端が摺動することによりガイド作用が生じるときの状態を示す平面図である。 (a)、(b)は従来例の正面図と平面図である。
符号の説明
10,20 ボディ
11,21 樹脂ハウジング
30 ブスバー
31,32 折り曲げ部
33 帯板部
38 ヒンジ部
130 係合部(係合手段)
140 被係合部(係合手段)
111 凹ガイド
111a 案内斜面
111b 内底面
121 凸ガイド
121a 案内斜面
121b 頭頂面

Claims (5)

  1. 1枚のブスバーの中央に、帯板部の両側縁を折り曲げ部とするヒンジ部が設けられ、該ヒンジ部の両側に、前記折り曲げ部で同じ方向に折り曲げられることにより前記帯板部の幅に相応する間隔をおいて並置させられる2枚のヒューズ回路構成板部が一体に連設され、前記各ヒューズ回路構成板部に、インサート成形により必要箇所を露出させた状態で絶縁性樹脂よりなる2つの樹脂ハウジングがそれぞれ組み付けられることで、それぞれヒュージブルリンクを構成する2つのボディが形成され、前記折り曲げ部で前記2つのボディが同じ方向に折り曲げられることにより平面視コ字型に構成され、且つ、前記2つの樹脂ハウジングの一方と他方の前記ヒンジ部から離れた位置に設けられた係合手段が互いに係合することにより、その状態に保持されるヒュージブルリンクユニットにおいて、
    前記2つのボディを折り曲げたときに対向する前記2つの樹脂ハウジングの対向面の前記ヒンジ部の近傍に、前記2つのボディを折り曲げたときに互いに係合することにより、前記2つの樹脂ハウジングを適正位置に誘導する凹ガイドと凸ガイドが設けられていることを特徴とするヒュージブルリンクユニット。
  2. 請求項1に記載のヒュージブルリンクユニットであって、
    前記凹ガイドと凸ガイドの組を、前記帯板部の両側縁に沿って複数互いに間隔をおいて配置したことを特徴とするヒュージブルリンクユニット。
  3. 請求項1または2に記載のヒュージブルリンクユニットであって、
    前記凹ガイドと凸ガイドに、前記2つのボディの折り曲げ完了時に互いに当接する内底面と頭頂面とがそれぞれ設けられていることを特徴とするヒュージブルリンクユニット。
  4. 請求項3に記載のヒュージブルリンクユニットであって、
    前記2つのボディをロックする係合手段が、前記凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接したとき、自由状態において互いに距離を置き、且つ、前記ボディを撓ませることで係合可能となる位置に設けられていることを特徴とするヒュージブルリンクユニット。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒュージブルリンクユニットであって、
    前記凹ガイドの内側面と前記凸ガイドの外側面の少なくともいずれかに、当該凹ガイドと凸ガイドが互いに係合し始めたときに、相互に摺接して相手を適正位置に誘導する案内斜面が設けられていることを特徴とするヒュージブルリンクユニット。
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