JP3602982B2 - ベアリングシールとその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベアリングを密封するベアリングシールとその製造方法であり、具体的には打ち抜き成形により連続的に大量生産できるベアリングシールとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベアリングシールあるいはオイルシール等の密封材を連続的に大量に形成する手段としては、複数個連結された成形型を用いて一度に多数個形成するとか、あるいは帯状あるいは平板状の補強部材に直接弾性体を成形し、これを打抜いて形成する等の製造方法を用いており、要求される性能と形状により種々選択して採用している。
この中で、帯状あるいは平板状の補強部材に直接弾性体を成形する打ち抜き型の製造方法においては、密封性能を確保するために下記のような構造が提案され実施されている。
すなわち、以下図面を基に詳述すると、図１２に示すように、帯状あるいは平板状の補強部材１に弾性体からなる密封部材２を層状に固着した後、これを押え金型3をもって固定させ、打ち抜きパンチ４で所望の形状にこれを打ち抜く時、図1３に示すようにその周縁に突出するリップ５を形成せしめる密封材Ａの製造方法が知られている。（例えば特開昭５４−６８８８２号公報参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した複数個連結された成形型を用いる多数個取の形成方法（図示していない）は、成形型を多量に必要とするので型費用とその型の維持管理に多くの問題を有している。
また、後述の図１３で示した補強部材１と密封部材２とをリップ５が周縁に突出するように打ち抜き形成した密封材Ａにおいては、図１２で示すように押え金型３と対になった打ち抜きパンチ4で片方へ打ち抜かれるのでどうしても抜き部の周縁は打ち抜く方向へ垂れる傾向をもって形成され、その切断面が明確な角を保って滑らかに形成できない欠点を曝け出す。
このような垂れ形成部は打ち抜きバリ１ａと称するものであり、これが発生すると寸法精度に悪影響を及ぼす欠点の他に、抜きクズあるいは擦れ粉などが出易く、成形後の洗浄あるいは仕上げ処理を必要とするなど作業手間のかかるものであった。
このようなことから本発明は、シール部の構成と打ち抜き造形方法の改良によって、簡単かつ安価に大量に成形できる方法を考えてみた。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
本発明はベアリングの密封を目的とした弾性シール部６とこれを補強する補強芯材７ａからなるベアリングシールあって、図面をもって説明すると、図１に示すように金属材あるいは合成樹脂材等の剛性材からなる板状の補強板材７をパンチにて半打ち抜き（ハーフブランク）して前記補強芯材７ａの形状に部分的に突出する突出部７１ａを形成せしめ、図２で示すように前記突出部７１ａ表面へ接着剤８を塗布せしめてこれを焼き付け乾燥し、図３に示すように成形金型９ａ、９ｂへ前記突出部７１ａの形成された補強板材７を投入し、前記成形型９ａ、９ｂを締込み圧縮して図４で示すように前記突出部７１ａを打ち抜き前位置まで押し戻しその境界部の大部分の材料破断をなさしめた（プッシュバック）後、弾性シール材を充填して図６で示すように前記突出部７１ａへ弾性シール部６を接着成形せしめ、その後前記補強板材７から補強芯材７ａを切り離して図７に示すようなベアリングシールを形成せしめたことを特徴としている。
【０００５】
また、ベアリングの密封をなさしめるベアリングシールの製造方法であって、図１に示すように、金属材あるいは合成樹脂材等からなる板状の補強板材７をパンチにて切断されない半打ち抜きにして前記ベアリングシールの補強芯材７ａの形状に突出形成せしめる工程と、図２に示すように前記突出形成した突出部７１ａへ接着剤８を塗布せしめて焼き付け乾燥せしめる工程と、図３及び図４に示すように成形金型９ａ、９ｂへ前記突出部７１ａが形成された補強板材７を投入し該成形型９ａ、９ｂを締込み圧縮して前記突出部７１ａを打ち抜き前位置まで押し戻した後、図５及び図６で示すように前記成形型において前記押し戻された突出部７１ａへ弾性シール部６を形成せしめる工程と、その後，前記補強板材７から補強芯材７１ａを図７のように切り離しせしめる工程からなることを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は打ち抜き手段と成形手段とを効率良く組み合わせて連続的に簡便にベアリングシールを形成するものであり、密封性能の良好な弾性シール部６と成形精度の高い補強芯材７１ａをもつベアリングシールが安価に得られる。
すなわち、本発明は補強芯材７ａを打ち抜き形成する時、板状の補強板材７を部分的に突出したハーフブランク状に形成し、これを弾性シール部６の成形時に成形型９ａ、９ｂによって元の面位置まで戻してその境界部（切断部）の大部分の材料破断をなさしめておき、その後前記突出部７１ａへ弾性シール部６を成形して該突出部７１ａを切り離し、弾性シール部６と補強芯材７ａからなるベアリングシールを得ている。
【０００７】
このとき、弾性シール部６はその内・外周部を固着あるいは密封する機能を最大に発揮できる突出形状あるいはリップ形状などに造形し、ベアリングへの装着にあっては、図１１で示すように該弾性シール部６が補強芯材７ａの端部を伴ってベアリングの嵌合溝１０へ巻き込まれる配置をもって固定する構造が薦められる。
【０００８】
一方、補強板材７から打ち抜き形成される補強芯材７ａは前記のように板厚の約２／３〜４／５半打ち抜き（ハーフブランク）された後、打ち抜かれる前と同置に抜き戻し（プッシュバック）その境界部の大部分の材料破断がなされ、その後切り離されるので、その戻し時に抜き放すと発生するであろう角部の垂れ造形部が押し戻し修正され、その切断部は滑らかな角部を形成するものとなり幾らかの丸みを持つものとなる。
【０００９】
【実施例】
本発明を用いた一つの実施例を示し、その構成と工程を図面を基に詳しく説明する。
まず、補強板材７として０．１ｍｍ厚みのステンレス板を用い、これを内径９．０ｍｍ、外径１３ｍｍの補強芯材の寸法にパンチにて板厚の約２／３〜４／５半打ち抜きし、図１に示すような突出部を形成する。
次に、前記突出部７１ａの凸表面にローラーあるいはハケ等にて図２に示すように接着剤８を塗布せしめ、これを焼き付け乾燥せしめる。
この補強板材７へ接着剤８を塗布する方法としては、スクリーン印刷機により平板状物の必要な箇所のみ付着させることもできるが、この塗布方法では打ち抜き時あるいは成形時に位置ずれが発生し易いものとなり好ましくない。しかし本発明の方法では予め半打ち抜きした突出部７１ａ状に塗布形成されるので位置ずれの心配がない。
【００１０】
この状態の補強板材７を図３に示すように成形金型９ａ、９ｂへ投入し、前記突出部７１ａを上成形型９ａで押さえながら締込んでいくと、図４で示すように前記突出部７１ａは押し戻され強制的に切断されて打ち抜き前位置に戻り型締めを完了する。その結果コーナー部分は丸められて打ち抜きバリは発生しないものとなる。
この後、成形型９（ここでは上成形型９ａを示す）に刻設した弾性シール部６の形状をしたキャビティ内に弾性シール材を注入しこれを硬化せしめて固着一体化せしめる。
ここから前記突出部７１ａを補強板材７から押出し離間せしめるとベアリングシールが形成される。
【００１１】
なお、弾性シール部６を形成する方法においては、図５では圧力を加えて外部から材料を注入する材料注入方式での成形方法を示したが、これに限らず従来から用いられている例えば図８に示すような板状あるいは塊状の材料生地６１を成形型９ａ、９ｂに投入した後型締めして充填形成するコンプレッション成形方法では、図８の補強板材７と弾性シール材である材料生地６１を投入した状態から成形型９ａ、９ｂを絞め込むと、図９に示すように上成形型９ａとの間に面接触による薄膜が形成され易いが、明確に接着剤８の塗布部が区画されているから、成形後に簡単な仕上げ処理を施せば不要箇所の非接触部が容易に離れ、図１０に示すようなきれいな外観をもつベアリングシールを得ることが出来る。
【００１２】
ここで用いる補強板材７としては、鋼板、ステンレス板、アルミニウム板、その他の合金板の他に、硬質プラスチック板などが用いられ、これに塗布形成する接着剤８は、フェノール系、ニトリル系、エポキシ系等が利用可能である。弾性シール部６においては熱可塑性樹脂などの合成樹脂材、あるいはＮＢＲ、ＦＫＭ、ＡＣＭ、ＳＢＲ、ＣＲ、ＢＲ、ＩＩＲなどの合成ゴム材が求められる性能によって適宜採用される。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によって得られるベアリングシールは、打ち抜かけた方向から再び逆に戻す出し入れ工程を取り入れたので抜き垂れによる打ち抜きバリ１ａの発生を防止でき、抜きクズあるいは擦れ粉などの発生を防ぐ。これにより製品の清浄度が向上するから、装着時に結果としてベアリングの音不良率を大きく下げることが出来るものとなる。
また、ベアリングシールとなる補強芯材７ａの接着を必要とする箇所のみへ接着剤８を付着せしめて弾性シール部６を形成できるため、接着部と否接着部とがはっきりと区別されるものとなり、このことは成形後の弾性バリの処理・仕上げを極めて容易とし、最終工程での材料分別をなすリサイクル性にまで優位にはたらくものとなる。
また成形型９は前記のように補強芯材７ａを押さえたまま弾性材料が注入されるからそれより内部への該弾性材料の流れ込みを遮断し明確な区割りをなさしめて成形することができる。
また、補強芯材７ａは弾性シール部６の成形時に抜かれ残る補強板材７（スケルトン材）へ完全にプッシュバックされるため、余剰の材料が補強芯材７ａの切断部へ入り込むことがないから、弾性シール部６が補強芯材７ａの端部を巻き込んで固定される際に該隙間部へ余計な材料が介在しないのでベアリングシールの脱力値が下がることがない優れた固定効果も現す。
従って、寸法精度が上がり密封性能を飛躍的に高めている。
このようなことから簡単かつ安価に大量にベアリングシールが成形できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の打抜き工程を示した断面図である。
【図２】図１の状態から接着剤を形成したことを示す断面図である。
【図３】図２の状態から成形型に投入した状態を示す断面図である。
【図４】図３の状態から型締めした状態を示す断面図である。
【図５】図４の状態から弾性材料を注入した状態を示す断面図である。
【図６】図５の状態から取り出した状態を示す断面図である。
【図７】図６の状態から切り離した状態を示す断面図である。
【図８】本発明の他の成形例を示した断面図である。
【図９】図８の状態から型締めした状態を示す断面図である。
【図１０】切り離した製品状態を示す断面図である。
【図１１】本発明をベアリングへ装着した状態を示す断面図である。
【図１２】本発明を用いない従来の抜打ち工程を示す断面図である。
【図１３】本発明を用いない従来のベアリングシールを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 補強部材
１ａ 打ち抜きバリ
２ 補強部材
３ 押え金型
４ 打ち抜きパンチ
５ リップ
６ 弾性シール部
６１ 材料生地
７ 補強芯材
７１ａ 突出部
８ 接着剤
９ 成形型
９ｂ 上成形型
１０ 嵌合溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベアリングを密封するベアリングシールとその製造方法であり、具体的には打ち抜き成形により連続的に大量生産できるベアリングシールとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベアリングシールあるいはオイルシール等の密封材を連続的に大量に形成する手段としては、複数個連結された成形型を用いて一度に多数個形成するとか、あるいは帯状あるいは平板状の補強部材に直接弾性体を成形し、これを打抜いて形成する等の製造方法を用いており、要求される性能と形状により種々選択して採用している。
この中で、帯状あるいは平板状の補強部材に直接弾性体を成形する打ち抜き型の製造方法においては、密封性能を確保するために下記のような構造が提案され実施されている。
すなわち、以下図面を基に詳述すると、図１２に示すように、帯状あるいは平板状の補強部材１に弾性体からなる密封部材２を層状に固着した後、これを押え金型3をもって固定させ、打ち抜きパンチ４で所望の形状にこれを打ち抜く時、図1３に示すようにその周縁に突出するリップ５を形成せしめる密封材Ａの製造方法が知られている。（例えば特開昭５４−６８８８２号公報参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した複数個連結された成形型を用いる多数個取の形成方法（図示していない）は、成形型を多量に必要とするので型費用とその型の維持管理に多くの問題を有している。
また、後述の図１３で示した補強部材１と密封部材２とをリップ５が周縁に突出するように打ち抜き形成した密封材Ａにおいては、図１２で示すように押え金型３と対になった打ち抜きパンチ4で片方へ打ち抜かれるのでどうしても抜き部の周縁は打ち抜く方向へ垂れる傾向をもって形成され、その切断面が明確な角を保って滑らかに形成できない欠点を曝け出す。
このような垂れ形成部は打ち抜きバリ１ａと称するものであり、これが発生すると寸法精度に悪影響を及ぼす欠点の他に、抜きクズあるいは擦れ粉などが出易く、成形後の洗浄あるいは仕上げ処理を必要とするなど作業手間のかかるものであった。
このようなことから本発明は、シール部の構成と打ち抜き造形方法の改良によって、簡単かつ安価に大量に成形できる方法を考えてみた。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
本発明はベアリングの密封を目的とした弾性シール部６とこれを補強する補強芯材７ａからなるベアリングシールあって、図面をもって説明すると、図１に示すように金属材あるいは合成樹脂材等の剛性材からなる板状の補強板材７をパンチにて半打ち抜き（ハーフブランク）して前記補強芯材７ａの形状に部分的に突出する突出部７１ａを形成せしめ、図２で示すように前記突出部７１ａ表面へ接着剤８を塗布せしめてこれを焼き付け乾燥し、図３に示すように成形金型９ａ、９ｂへ前記突出部７１ａの形成された補強板材７を投入し、前記成形型９ａ、９ｂを締込み圧縮して図４で示すように前記突出部７１ａを打ち抜き前位置まで押し戻しその境界部の大部分の材料破断をなさしめた（プッシュバック）後、弾性シール材を充填して図６で示すように前記突出部７１ａへ弾性シール部６を接着成形せしめ、その後前記補強板材７から補強芯材７ａを切り離して図７に示すようなベアリングシールを形成せしめたことを特徴としている。
【０００５】
また、ベアリングの密封をなさしめるベアリングシールの製造方法であって、図１に示すように、金属材あるいは合成樹脂材等からなる板状の補強板材７をパンチにて切断されない半打ち抜きにして前記ベアリングシールの補強芯材７ａの形状に突出形成せしめる工程と、図２に示すように前記突出形成した突出部７１ａへ接着剤８を塗布せしめて焼き付け乾燥せしめる工程と、図３及び図４に示すように成形金型９ａ、９ｂへ前記突出部７１ａが形成された補強板材７を投入し該成形型９ａ、９ｂを締込み圧縮して前記突出部７１ａを打ち抜き前位置まで押し戻した後、図５及び図６で示すように前記成形型において前記押し戻された突出部７１ａへ弾性シール部６を形成せしめる工程と、その後，前記補強板材７から補強芯材７１ａを図７のように切り離しせしめる工程からなることを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は打ち抜き手段と成形手段とを効率良く組み合わせて連続的に簡便にベアリングシールを形成するものであり、密封性能の良好な弾性シール部６と成形精度の高い補強芯材７１ａをもつベアリングシールが安価に得られる。
すなわち、本発明は補強芯材７ａを打ち抜き形成する時、板状の補強板材７を部分的に突出したハーフブランク状に形成し、これを弾性シール部６の成形時に成形型９ａ、９ｂによって元の面位置まで戻してその境界部（切断部）の大部分の材料破断をなさしめておき、その後前記突出部７１ａへ弾性シール部６を成形して該突出部７１ａを切り離し、弾性シール部６と補強芯材７ａからなるベアリングシールを得ている。
【０００７】
このとき、弾性シール部６はその内・外周部を固着あるいは密封する機能を最大に発揮できる突出形状あるいはリップ形状などに造形し、ベアリングへの装着にあっては、図１１で示すように該弾性シール部６が補強芯材７ａの端部を伴ってベアリングの嵌合溝１０へ巻き込まれる配置をもって固定する構造が薦められる。
【０００８】
一方、補強板材７から打ち抜き形成される補強芯材７ａは前記のように板厚の約２／３〜４／５半打ち抜き（ハーフブランク）された後、打ち抜かれる前と同置に抜き戻し（プッシュバック）その境界部の大部分の材料破断がなされ、その後切り離されるので、その戻し時に抜き放すと発生するであろう角部の垂れ造形部が押し戻し修正され、その切断部は滑らかな角部を形成するものとなり幾らかの丸みを持つものとなる。
【０００９】
【実施例】
本発明を用いた一つの実施例を示し、その構成と工程を図面を基に詳しく説明する。
まず、補強板材７として０．１ｍｍ厚みのステンレス板を用い、これを内径９．０ｍｍ、外径１３ｍｍの補強芯材の寸法にパンチにて板厚の約２／３〜４／５半打ち抜きし、図１に示すような突出部を形成する。
次に、前記突出部７１ａの凸表面にローラーあるいはハケ等にて図２に示すように接着剤８を塗布せしめ、これを焼き付け乾燥せしめる。
この補強板材７へ接着剤８を塗布する方法としては、スクリーン印刷機により平板状物の必要な箇所のみ付着させることもできるが、この塗布方法では打ち抜き時あるいは成形時に位置ずれが発生し易いものとなり好ましくない。しかし本発明の方法では予め半打ち抜きした突出部７１ａ状に塗布形成されるので位置ずれの心配がない。
【００１０】
この状態の補強板材７を図３に示すように成形金型９ａ、９ｂへ投入し、前記突出部７１ａを上成形型９ａで押さえながら締込んでいくと、図４で示すように前記突出部７１ａは押し戻され強制的に切断されて打ち抜き前位置に戻り型締めを完了する。その結果コーナー部分は丸められて打ち抜きバリは発生しないものとなる。
この後、成形型９（ここでは上成形型９ａを示す）に刻設した弾性シール部６の形状をしたキャビティ内に弾性シール材を注入しこれを硬化せしめて固着一体化せしめる。
ここから前記突出部７１ａを補強板材７から押出し離間せしめるとベアリングシールが形成される。
【００１１】
なお、弾性シール部６を形成する方法においては、図５では圧力を加えて外部から材料を注入する材料注入方式での成形方法を示したが、これに限らず従来から用いられている例えば図８に示すような板状あるいは塊状の材料生地６１を成形型９ａ、９ｂに投入した後型締めして充填形成するコンプレッション成形方法では、図８の補強板材７と弾性シール材である材料生地６１を投入した状態から成形型９ａ、９ｂを絞め込むと、図９に示すように上成形型９ａとの間に面接触による薄膜が形成され易いが、明確に接着剤８の塗布部が区画されているから、成形後に簡単な仕上げ処理を施せば不要箇所の非接触部が容易に離れ、図１０に示すようなきれいな外観をもつベアリングシールを得ることが出来る。
【００１２】
ここで用いる補強板材７としては、鋼板、ステンレス板、アルミニウム板、その他の合金板の他に、硬質プラスチック板などが用いられ、これに塗布形成する接着剤８は、フェノール系、ニトリル系、エポキシ系等が利用可能である。弾性シール部６においては熱可塑性樹脂などの合成樹脂材、あるいはＮＢＲ、ＦＫＭ、ＡＣＭ、ＳＢＲ、ＣＲ、ＢＲ、ＩＩＲなどの合成ゴム材が求められる性能によって適宜採用される。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によって得られるベアリングシールは、打ち抜かけた方向から再び逆に戻す出し入れ工程を取り入れたので抜き垂れによる打ち抜きバリ１ａの発生を防止でき、抜きクズあるいは擦れ粉などの発生を防ぐ。これにより製品の清浄度が向上するから、装着時に結果としてベアリングの音不良率を大きく下げることが出来るものとなる。
また、ベアリングシールとなる補強芯材７ａの接着を必要とする箇所のみへ接着剤８を付着せしめて弾性シール部６を形成できるため、接着部と否接着部とがはっきりと区別されるものとなり、このことは成形後の弾性バリの処理・仕上げを極めて容易とし、最終工程での材料分別をなすリサイクル性にまで優位にはたらくものとなる。
また成形型９は前記のように補強芯材７ａを押さえたまま弾性材料が注入されるからそれより内部への該弾性材料の流れ込みを遮断し明確な区割りをなさしめて成形することができる。
また、補強芯材７ａは弾性シール部６の成形時に抜かれ残る補強板材７（スケルトン材）へ完全にプッシュバックされるため、余剰の材料が補強芯材７ａの切断部へ入り込むことがないから、弾性シール部６が補強芯材７ａの端部を巻き込んで固定される際に該隙間部へ余計な材料が介在しないのでベアリングシールの脱力値が下がることがない優れた固定効果も現す。
従って、寸法精度が上がり密封性能を飛躍的に高めている。
このようなことから簡単かつ安価に大量にベアリングシールが成形できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の打抜き工程を示した断面図である。
【図２】図１の状態から接着剤を形成したことを示す断面図である。
【図３】図２の状態から成形型に投入した状態を示す断面図である。
【図４】図３の状態から型締めした状態を示す断面図である。
【図５】図４の状態から弾性材料を注入した状態を示す断面図である。
【図６】図５の状態から取り出した状態を示す断面図である。
【図７】図６の状態から切り離した状態を示す断面図である。
【図８】本発明の他の成形例を示した断面図である。
【図９】図８の状態から型締めした状態を示す断面図である。
【図１０】切り離した製品状態を示す断面図である。
【図１１】本発明をベアリングへ装着した状態を示す断面図である。
【図１２】本発明を用いない従来の抜打ち工程を示す断面図である。
【図１３】本発明を用いない従来のベアリングシールを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 補強部材
１ａ 打ち抜きバリ
２ 補強部材
３ 押え金型
４ 打ち抜きパンチ
５ リップ
６ 弾性シール部
６１ 材料生地
７ 補強芯材
７１ａ 突出部
８ 接着剤
９ 成形型
９ｂ 上成形型
１０ 嵌合溝
Claims (3)
- ベアリングに装着される弾性シール部と補強芯材からなるベアリングシールであって、
金属製板材あるいは合成樹脂製板材等からなる補強板材をパンチにて半打ち抜きして前記補強芯材の形状に突出する突出部を形成せしめ、
前記突出部へ接着剤を塗布せしめて焼き付け乾燥し、
成形金型内へ前記補強板材を投入し締込み圧縮して前記突出部を押し戻しその境界部の大部分の材料破断をなさしめた後、
前記成形型内へ弾性シール材を充填して前記突出部に弾性シール部を成形せしめ、
その後前記補強板材から補強芯材を切り離して形成せしめたことを特徴とするベアリングシール。 - ベアリングに装着される弾性シール部と補強芯材からなるベアリングシールであって、
金属製板材あるいは合成樹脂製板材等からなる補強板材をパンチにて半打ち抜きして前記補強芯材の形状に突出する突出部を形成せしめ、
前記突出部へ接着剤を塗布せしめて焼き付け乾燥し、
成形金型内へ前記補強板材と弾性シール材を投入し締込み圧縮して前記突出部を押し戻しその境界部の大部分の材料破断をなさしめると共に、
前記突出部に弾性シール部を成形せしめ、
その後前記補強板材から補強芯材を切り離して形成せしめたことを特徴とするベアリングシール。 - ベアリングに装着される弾性シール部と補強芯材からなるベアリングシールの製造方法であって、
金属製板材あるいは合成樹脂製板材等からなる補強板材をパンチにて半打ち抜きして前記補強芯材の形状に突出形成せしめる工程と、
前記突出部へ接着剤を塗布せしめて焼き付け乾燥せしめる工程と、
成形金型へ前記補強板材を投入し締込み圧縮して前記突出部を押し戻す工程と、
前記成形型において前記押し戻された突出部へ弾性シール部を形成せしめる工程と、
その後，前記補強板材から補強芯材を切り離しせしめる工程とからなることを特徴とするベアリングシールの製造方法。
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