JP2014126097A - Torsional vibration reduction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、捩り振動低減装置に関する。 The present invention relates to a torsional vibration reducing device.
従来、駆動源であるエンジンから回転トルクが伝達されるサイドプレートと、変速機の入力軸に回転トルクを伝達するためのフランジとを、周方向に相対回転するよう配置し、サイドプレートとフランジとの間に、小径コイルばね、および大径コイルばねを、これらサイドプレートとフランジとの相対回転に応じて弾性変形するよう組み込んだクラッチディスクアッセンブリが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a side plate to which rotational torque is transmitted from an engine as a drive source and a flange for transmitting rotational torque to an input shaft of a transmission are arranged so as to relatively rotate in the circumferential direction. There is known a clutch disk assembly in which a small-diameter coil spring and a large-diameter coil spring are incorporated so as to be elastically deformed according to the relative rotation of the side plate and the flange (see, for example, Patent Document 1).
小径コイルばねは、サイドプレートとフランジとの捩れ角が0°である状態から所定の値になるまで圧縮され、大径コイルばねは、サイドプレートとフランジとの捩れ角が所定の値を超えると圧縮されるようになっている。 The small-diameter coil spring is compressed from a state where the torsion angle between the side plate and the flange is 0 ° to a predetermined value, and the large-diameter coil spring is compressed when the torsion angle between the side plate and the flange exceeds a predetermined value. It is designed to be compressed.
しかしながら、特許文献1に開示されているクラッチディスクアッセンブリは、駆動源の回転数が、例えば、2000〜3000rpmとなる高トルク領域で大径コイルばねが共振して、捩り振動が増大することにより、変速機等で生じる騒音や振動が大きくなるという課題があった。 However, in the clutch disk assembly disclosed in Patent Document 1, the large-diameter coil spring resonates in a high torque region where the rotational speed of the drive source is, for example, 2000 to 3000 rpm, and torsional vibration increases. There has been a problem that noise and vibration generated in a transmission and the like increase.
そこで、本発明は、従来のものと比較して、高トルク領域での捩り振動の低減を図れる捩り振動低減装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a torsional vibration reduction device capable of reducing torsional vibration in a high torque region as compared with the conventional one.
本発明に係る捩り振動低減装置は、上記目的を達成するため、(1)駆動伝達系の入力軸に取り付けられた第1の回転部材と、駆動源から回転トルクが伝達される第2の回転部材と、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に介在するとともに、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材とが相対回転したときに弾性変形するコイルばねとを備え、前記コイルばねが、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間で捩り振動を吸収しつつ回転トルクの伝達を行うよう構成した捩り振動低減装置であって、前記コイルばねと同方向に延びるプッシュロッドと、前記プッシュロッドの長手方向に弾性変形する皿ばねとを有し、前記第1の回転部材に、前記プッシュロッドの一端部を連結し、前記第2の回転部材に、前記皿ばねを前記プッシュロッドの他端部に向き合うよう取り付け、前記プッシュロッドを、前記コイルばねが所定量圧縮されたときに前記プッシュロッドの他端部が前記皿ばねに当接するよう形成している。 In order to achieve the above object, the torsional vibration reducing device according to the present invention includes (1) a first rotating member attached to an input shaft of a drive transmission system and a second rotation in which rotational torque is transmitted from a driving source. A coil spring interposed between the first rotating member and the second rotating member and elastically deformed when the first rotating member and the second rotating member rotate relative to each other. A torsional vibration reducing device configured to transmit rotational torque while absorbing torsional vibration between the first rotating member and the second rotating member. A push rod extending in the same direction as the spring; and a disc spring that is elastically deformed in a longitudinal direction of the push rod; one end of the push rod is connected to the first rotating member; and the second rotation The disc spring is attached to the member. Mounted for facing the other end of the Sshuroddo, the push rod, the other end of the push rod when the coil spring is compressed a predetermined amount is formed so as to contact with the disc spring.
この構成により、本発明の捩り振動低減装置は、第1の回転部材に一端部が連結されるプッシュロッドを、コイルばねが所定量圧縮されたときに、第2の回転部材に取り付けた皿ばねに、プッシュロッドの他端部が当接するよう形成しているため、第1の回転部材と第2の回転部材との捩れ角が所定の値を超えると、皿ばねが圧縮されて弾性変形し始める。このとき、皿ばねのばね定数は、変形量に応じて小さくなる。その結果、共振に起因した高トルク領域での捩り振動が低減する。 With this configuration, the torsional vibration reduction device of the present invention is a disc spring in which a push rod having one end connected to the first rotating member is attached to the second rotating member when the coil spring is compressed by a predetermined amount. In addition, since the other end of the push rod is formed to contact, the disc spring is compressed and elastically deformed when the twist angle between the first rotating member and the second rotating member exceeds a predetermined value. start. At this time, the spring constant of the disc spring becomes smaller according to the amount of deformation. As a result, torsional vibration in a high torque region due to resonance is reduced.
なお、上記(1)に記載の捩り振動低減装置において、(2)前記プッシュロッドを、前記コイルばね内の空間に配置してもよい。 In the torsional vibration reduction device described in (1) above, (2) the push rod may be arranged in a space in the coil spring.
この構成により、本発明の捩り振動低減装置は、コイルばね内の空間にプッシュロッドを配置したため、コイルばね内の空間を有効に利用して装置の小型化を図ることができる。 With this configuration, the torsional vibration reduction device of the present invention has the push rod disposed in the space in the coil spring, and thus the device can be miniaturized by effectively using the space in the coil spring.
本発明によれば、従来のものと比較して、高トルク領域での捩り振動の低減を図れる捩り振動低減装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a torsional vibration reduction device capable of reducing torsional vibration in a high torque region as compared with the conventional one.
以下、本発明に係る捩り振動低減装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Embodiments of a torsional vibration reducing device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図3に示すように、本実施の形態に係る捩り振動低減装置1は、第1の回転部材10、第2の回転部材20、および複数のコイルスプリング30を含んで構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the torsional vibration reduction device 1 according to the present embodiment includes a first rotating
第1の回転部材10と第2の回転部材20とは、環状体であり、コイルスプリング30は、第1の回転部材10、および第2の回転部材20の接線方向に延びている。
The first rotating
第1の回転部材10は、ハブプレート11と、ハブプレート11の中心部に設けたボス12とを備えている。ハブプレート11は、ボス12を周方向に取り囲む環状部13と、環状部13から径方向外側に突出する複数の突出部14とを有し、環状部13の周方向に隣接する突出部14の間に、コイルスプリング30を収納するスプリング収納空間15を形成している。
The first rotating
環状部13の内周部とボス12の外周部とは、公知のスプライン溝およびスプライン歯により互いに噛み合い、環状部13からボス12へ回転トルクが伝達されるようになっている。
The inner peripheral portion of the
ボス12には、車両の駆動伝達系を構成する変速機の入力軸16が嵌め込まれている。この車両の駆動伝達系は、公知の差動装置、駆動軸、および車輪等を含んでいる。
The
ボス12の内周部と入力軸16の外周部とは、公知のスプライン溝およびスプライン歯により互いに噛み合い、ボス12から入力軸16へ回転トルクが伝達されるようになっている。
The inner peripheral portion of the
第2の回転部材20は、ボス12を周方向に取り囲むよう形成されたディスクプレート21,22と、ディスクプレート21,22を周方向に取り囲むよう形成されたクラッチディスク23とを有している。ディスクプレート21,22は、ハブプレート11を部材厚み方向に挟み、ボス12に対して同軸に位置するよう配置されている。
The second rotating
一方のディスクプレート21の内周部とボス12の外周部との間には、環状のブッシュ24が嵌め込まれ、また、他方のディスクプレート22の内周部とボス12の外周部の間には、環状のブッシュ25が嵌め込まれている。これらブッシュ24,25は、ボス12に対してディスクプレート21,22を同軸に位置させる役割を担っている。
An
さらに、ディスクプレート21,22は、ボス12の軸線に平行に延びるリベット26により互いに連結され、ボス12を中心としてボス12の周りを一体に回転するようになっている。
Further, the
そして、一方のディスクプレート21には、部材厚み方向に貫通する窓孔27が、前述のスプリング収納空間15に向き合うよう形成され、また、他方のディスクプレート22には、部材厚み方向に貫通する窓孔28が、スプリング収納空間15に向き合うよう形成されている。これら窓孔27,28には、前述のコイルスプリング30が収納されるようになっている。
A
クラッチディスク23は、環状のクッショニングプレート29、および環状のクラッチライニング41,42を備えている。クッショニングプレート29は、ディスクプレート21に、リベット26により取り付けられている。このリベット26は、前述したように、ディスクプレート21,22を互いに連結しているものである。
The
クラッチライニング41,42は、クッショニングプレート29を部材厚み方向に挟み、ボス12に対して同軸に位置するよう配置されている。これらクラッチライニング41,42は、それぞれクッショニングプレート29に、ボス12の軸線に平行に延びるリベット43により取り付けられている。
The
クラッチディスク23には、駆動源であるエンジンのクランクシャフトから回転トルクが伝達されるよう構成されており、第2の回転部材20は、クランクシャフトの回転に応じてクラッチディスク23と一体に回転するようになっている。
The
コイルスプリング30は、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間に介在している。このコイルスプリング30は、第1の回転部材10と第2の回転部材20とが相対回転したときに弾性変形し、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動を吸収しつつ回転トルクの伝達を行う役割を担っている。
The
コイルスプリング30は、スプリング収納空間15、およびスプリング収納空間15に向き合う窓孔27,28に収納されている。コイルスプリング30の一端部には、樹脂製のスプリングシート31が装着され、また、コイルスプリング30の他端部には、樹脂製のスプリングシート32が装着されている。
The
一方のスプリングシート31は、スプリング収納空間15を隔てて向き合う突出部14のうちの一方に当接するよう構成され、他方のスプリングシート32は、スプリング収納空間15を隔てて向き合う突出部14のうちの他方に当接するよう構成されている。
One
さらに、一方のスプリングシート31は、ディスクプレート21,22に形成した窓孔27,28において、第2の回転部材20の周方向に向き合う端縁部のうちの一方に当接するよう構成され、他方のスプリングシート32は、窓孔27,28において、第2の回転部材20の周方向に向き合う端縁部のうちの他方に当接するよう構成されている。
Furthermore, one
したがって、コイルスプリング30は、スプリングシート31,32を介して予め長手方向に圧縮された状態で、第1の回転部材10のハブプレート11と第2の回転部材20のディスクプレート21,22との間に介在している。
Therefore, the
つまり、コイルスプリング30は、例えば、車両の加速時にエンジンのクランクシャフトの回転数の増加により、ディスクプレート21,22がハブプレート11に対して加速側R1へ捩れた場合、あるいは車両の減速時にエンジンのクランクシャフトの回転数の減少により、ディスクプレート21,22がハブプレート11に対して減速側R2へ捩れた場合のいずれにおいても圧縮されることになる。
That is, the
そして、コイルスプリング30の圧縮量は、第1の回転部材10のハブプレート11と第2の回転部材20のディスクプレート21,22との捩れ角に比例して増大する。
The amount of compression of the
これにより、車両の加速時には、エンジンの回転トルクが、クラッチディスク23、ディスクプレート21,22、コイルスプリング30、ハブプレート11、ボス12、および入力軸16から、変速機、差動装置、駆動軸等を経て車輪に伝達され、コイルスプリング30の弾性変形により、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動が吸収されることになる。
Thus, during acceleration of the vehicle, the rotational torque of the engine is transmitted from the
車両の減速時には、車輪の回転トルクが、駆動軸、差動装置、変速機等から入力軸16、ボス12、ハブプレート11、コイルスプリング30、ディスクプレート21,22、およびクラッチディスク23を経てエンジンのクランクシャフトに伝達され、コイルスプリング30の弾性変形により、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動が吸収されることになる。
When the vehicle is decelerated, the rotational torque of the wheels is transmitted from the drive shaft, differential gear, transmission, etc. to the
本実施の形態に係る捩り振動低減装置1の特徴部分は、コイルスプリング30に加えて、図3〜図5に示すように、コイルスプリング30と同方向に延びるプッシュロッド33、およびプッシュロッド33の長手方向に弾性変形する皿ばね34を用いた点にある。
The torsional vibration reduction device 1 according to the present embodiment is characterized by a
プッシュロッド33の一端部は、第1の回転部材10に連結され、また、皿ばね34は、プッシュロッド33の他端部に向き合うよう第2の回転部材20に取り付けられている。すなわち、プッシュロッド33、および皿ばね34は、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間に介在している。
One end of the
皿ばね34は、変形量が多くなると、ばね定数が小さくなる特性を有している。皿ばね34のばね定数の変化のしかたは、ばねの有効高さと、ばねの板厚との比に依存し、板厚に対する有効高さが大きくなるのにしたがって、ばね定数の変化も大きくなる。本実施の形態における皿ばね34は、中心に開口が形成された座金状のものであるが、中心に開口が形成されていないものであってもよい。
The
プッシュロッド33を第1の回転部材10に連結するために、他方のスプリングシート32には、コイルスプリング30の軸線と同方向に貫通するロッド孔32aが形成されている。プッシュロッド33は、ロッド孔32aに挿通され、他端部がコイルスプリング30の空間内に位置している。
In order to connect the
さらに、プッシュロッド33を第1の回転部材10に連結するために、プッシュロッド33の一端部には、第1の回転部材10の構成要素であるハブプレート11の突出部14を部材厚み方向に挟むための支持部33aが、切欠き部33bを隔てて向き合うよう形成されている。
Further, in order to connect the
ハブプレート11の突出部14には、部材厚み方向に貫通するピン孔14aが穿設され、また、プッシュロッド33の支持部33aには、ピン孔14aと同方向に貫通するピン孔33cが形成されている。プッシュロッド33の支持部33aに形成したピン孔33c、ならびにハブプレート11の突出部14に形成したピン孔14aには、ピン35が差し込まれており、プッシュロッド33の一端部は、ピン35によって第1の回転部材10に連結されている。
A
皿ばね34は、一方のスプリングシート31とコイルスプリング30の一端部との間に配置されている。つまり、皿ばね34は、一方のスプリングシート31を介して、第2の回転部材20の構成要素であるディスクプレート21,22に取り付けられている。
The
さらに、本実施の形態に係る捩り振動低減装置1の特徴部分は、プッシュロッド33の長さ、言い換えると、プッシュロッド33の他端部と皿ばね34との間隔X1を、コイルスプリング30が所定量圧縮されたときに、プッシュロッド33の他端部が皿ばね34に当接するよう設定した点にある。
Further, the torsional vibration reducing device 1 according to the present embodiment is characterized by the length of the
すなわち、プッシュロッド33の他端部は、コイルスプリング30が所定量圧縮されたときに、皿ばね34に当接するようになっている。そして、プッシュロッド33の他端部が皿ばね34に当接した後に、第1の回転部材10のハブプレート11と第2の回転部材20のディスクプレート21,22との捩れ角がより大きくなると、プッシュロッド33の他端部が皿ばね34を圧縮することなる。
That is, the other end of the
また、皿ばね34は、第1の回転部材10と第2の回転部材20とが相対回転することにより、プッシュロッド33の他端部が当接したときに弾性変形し、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動を吸収しつつ回転トルクの伝達を行う役割を担っている。
The
次に、本実施の形態に係る捩り振動低減装置1の作動について説明する。 Next, the operation of the torsional vibration reducing device 1 according to the present embodiment will be described.
車両の加速時に、エンジンのクランクシャフトの回転数の増加にともない、ディスクプレート21,22が、ハブプレート11に対して加速側R1へ捩れると、エンジンの回転トルクは、クラッチディスク23、ディスクプレート21,22、コイルスプリング30、ハブプレート11、ボス12、および入力軸16から、変速機、差動装置、駆動軸等を経て車輪に伝達される。このとき、コイルスプリング30が弾性変形して、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動を吸収する。
If the
車両に減速時に、エンジンのクランクシャフトの回転数の減少にともない、ディスクプレート21,22が、ハブプレート11に対して減速側R2へ捩れると、車輪の回転トルクは、駆動軸、差動装置、変速機等から、入力軸16、ボス12、ハブプレート11、コイルスプリング30、ディスクプレート21,22、およびクラッチディスク23を経てエンジンのクランクシャフトに伝達される。このとき、コイルスプリング30が弾性変形して、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動を吸収する。
When the vehicle is decelerating and the
コイルスプリング30は、車両の加速時、あるいは車両の減速時のいずれにおいても、前述したように、第1の回転部材10と第2の回転部材20の捩れ角に応じて圧縮され、コイルスプリング30が所定量圧縮されると、プッシュロッド33の他端部が皿ばね34に当接する。この後に、第1の回転部材10と第2の回転部材20との捩れ角がより大きくなると、プッシュロッド33の他端部が皿ばね34を圧縮する。
As described above, the
したがって、車両の加速時、エンジンの回転トルクは、プッシュロッド33、および皿ばね34によっても、ディスクプレート21,22からハブプレート11へ伝達される。このとき、皿ばね34が弾性変形して、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動を吸収する。
Therefore, during the acceleration of the vehicle, the rotational torque of the engine is transmitted from the
また、車両の減速時、車輪の回転トルクは、プッシュロッド33、および皿ばね34によっても、ハブプレート11からディスクプレート21,22へ伝達される。このとき、皿ばね34が弾性変形して、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動を吸収する。
Further, when the vehicle is decelerated, the rotational torque of the wheels is also transmitted from the
図6に示すように、コイルスプリング30が所定量圧縮されたときにおける第1の回転部材10と第2の回転部材20との捩れ角をθ1,θ2とした場合、捩れ角が0°からθ1に達するまでの間、ならびに捩れ角が0°からθ2に達するまでの間は、皿ばね34がプッシュロッド33の他端部によって圧縮されないため、コイルスプリング30のみが弾性変形して、皿ばね34は弾性変形しない。
As shown in FIG. 6, when the torsion angles between the first rotating
すなわち、本実施の形態に係る捩り振動低減装置1は、エンジンの回転トルクが低い状態である場合には、コイルスプリング30だけの剛性により、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動を吸収する。
That is, when the rotational torque of the engine is low, the torsional vibration reducing device 1 according to the present embodiment has the first rotating
第1の回転部材10と第2の回転部材20との捩れ角が、θ1、あるいはθ2を超えると、皿ばね34がプッシュロッド33の他端部によって圧縮されるため、コイルスプリング30とともに、皿ばね34が弾性変形する。
When the twist angle between the first rotating
すなわち、本実施の形態に係る捩り振動低減装置1は、エンジンの回転トルクが高くなった場合には、コイルスプリング30、および皿ばね34の剛性により、第1の回転部材10と第2の回転部材20との間で捩り振動を吸収する。
That is, in the torsional vibration reduction device 1 according to the present embodiment, when the rotational torque of the engine becomes high, the
また、皿ばね34は、変形量が多くなるとばね定数が小さくなるので、第1の回転部材10と第2の回転部材20との捩れ角が大きくなるのに応じて、剛性の増大率が低くなる。
Further, since the spring constant of the
したがって、本実施の形態に係る捩り振動低減装置1は、エンジンのクランクシャフトの回転数が、例えば、2000〜3000rpmとなる高回転トルク領域F1、あるいはF2で、コイルスプリング30等が共振せず、捩り振動が増大することがない。
Therefore, in the torsional vibration reduction device 1 according to the present embodiment, the
なお、プッシュロッド33の他端部は、第1の回転部材10と第2の回転部材20との捩れ角が、θ1、あるいはθ2に満たなくなると、皿ばね34から離れる。
Note that the other end of the
また、プッシュロッド33の長さを変更することにより、具体的には、プッシュロッド33の他端部と皿ばね34との間隔X1を変更することにより、皿ばね34がプッシュロッド33で圧縮され始めるときの第1の回転部材10と第2の回転部材20との捩れ角を調整することができる。
Further, by changing the length of the
このように、本実施の形態に係る捩り振動低減装置1は、従来のものと比較して、高回転トルク領域F1、あるいはF2における第1の回転部材10と第2の回転部材20との間での捩り振動の低減を図ることができ、よって、変速機等で生じる騒音や振動が大きくならない。
As described above, the torsional vibration reduction device 1 according to the present embodiment is compared with the conventional one between the first rotating
さらに、本実施の形態に係る捩り振動低減装置1は、プッシュロッド33を、コイルスプリング30内の空間に配置したので、コイルスプリング30内の空間を有効に利用して装置の小型化を図ることができる。
Furthermore, in the torsional vibration reduction device 1 according to the present embodiment, since the
なお、本発明に係る捩り振動低減装置は、上述した実施の形態に例示されたものだけに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項に応じた変更は含まれる。 Note that the torsional vibration reduction device according to the present invention is not limited to the one exemplified in the above-described embodiment, and includes changes corresponding to the matters described in the claims.
以上のように、本発明に係る捩り振動低減装置は、高トルク領域での捩り振動の低減を図ることができるという効果を奏するもので、各種の車両の回転トルク伝達機構に有用である。 As described above, the torsional vibration reduction device according to the present invention has an effect of reducing torsional vibration in a high torque region, and is useful for a rotational torque transmission mechanism of various vehicles.
1…捩り振動低減装置、10…第1の回転部材、16…入力軸(駆動伝達系の入力軸)、20…第2の回転部材、30…コイルスプリング(コイルばね)、33…プッシュロッド、34…皿ばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Torsional vibration reduction apparatus, 10 ... 1st rotation member, 16 ... Input shaft (input shaft of a drive transmission system), 20 ... 2nd rotation member, 30 ... Coil spring (coil spring), 33 ... Push rod, 34 ... Belleville spring
Claims (2)
駆動源から回転トルクが伝達される第2の回転部材と、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に介在するとともに、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材とが相対回転したときに弾性変形するコイルばねとを備え、
前記コイルばねが、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間で捩り振動を吸収しつつ回転トルクの伝達を行うよう構成した捩り振動低減装置であって、
前記コイルばねと同方向に延びるプッシュロッドと、
前記プッシュロッドの長手方向に弾性変形する皿ばねとを有し、
前記第1の回転部材に、前記プッシュロッドの一端部を連結し、
前記第2の回転部材に、前記皿ばねを前記プッシュロッドの他端部に向き合うよう取り付け、
前記プッシュロッドを、前記コイルばねが所定量圧縮されたときに前記プッシュロッドの他端部が前記皿ばねに当接するよう形成したことを特徴とする捩り振動低減装置。 A first rotating member attached to the input shaft of the drive transmission system;
A second rotating member to which rotational torque is transmitted from a driving source;
A coil spring interposed between the first rotating member and the second rotating member, and elastically deformed when the first rotating member and the second rotating member rotate relative to each other,
A torsional vibration reducing device configured to transmit rotational torque while the coil spring absorbs torsional vibration between the first rotating member and the second rotating member;
A push rod extending in the same direction as the coil spring;
A disc spring that elastically deforms in the longitudinal direction of the push rod;
Connecting one end of the push rod to the first rotating member;
Attaching the disc spring to the second rotating member so as to face the other end of the push rod,
2. The torsional vibration reducing device according to claim 1, wherein the push rod is formed such that the other end of the push rod contacts the disc spring when the coil spring is compressed by a predetermined amount.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2012-12-26 JP JP2012282178A patent/JP2014126097A/en active Pending
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