KR19980087490A - 차량용 램프의 용착 다리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 램프 본체의 접합면과 전면 렌즈의 용착 다리끼리 등의 차량용 램프를 구성하는 부재 사이를 진동 용착에 의해 강고하게 일체화 접합하는데 있어서, 램프의 내측으로의 버어의 발생을 적게 하는 것을 목적으로 한다.
차량용 램프를 구성하는 합성 수지제의 한쪽 부재인 램프 본체(2) 등의 접합면(3)에 동일하게 합성 수지제의 다른쪽 부재인 전면 렌즈(4) 등의 용착 다리(5)를 진동 용착하여 이루어지는 차량용 램프에 있어서, 상기 용착 다리(5)의 선단 내측은 램프 본체(2)측의 접합면(3)에 대하여 거의 수직이며, 또한 외측은 선단측으로 앞이 가늘어지는 테이퍼면(5a)을 형성한다.
Description
본 발명은 자동차의 표지등(標識燈) 등의 차량용 램프를 형성하는 램프 본체 등과, 그 개구부를 덮는 전면 렌즈 등의 접합 예정부를 용착 방법에 의해 직접 접합한 차량용 램프에 관한 것으로, 특히 양쪽의 접합 예정부를 전자(電磁) 진동을 이용하여 발생시킨 마찰열에 의해 부분적으로 용융한 후 냉각 접합한, 차량용 램프의 용착 다리(溶着脚)의 구조에 관한 것이다.
종래부터, 열가소성 합성 수지로된 램프 본체(51) 등에 대하여 동일하게 열가소성 합성 수지로된 전면 렌즈(52) 등과의 접합 예정부를 진동 용착하여 접합하는 소위 진동 용착 방법에 의해 제조한 차량용 램프가 제안되어 있다. 이 방법에 의해 제조되는 차량용 램프는, 차량용 램프의 램프 본체의 플랜지 부분 등의 접합면(53)에 대하여 전면 렌즈(52) 등의 용착 다리(54)를 접촉시켜, 양쪽을 접촉시킨 상태로 진동시킴으로써 마찰열을 발생시켜 램프 본체(51) 등의 접합면(53)에 전면 렌즈(52) 등의 용착 다리(54)를 끼워 넣도록 하여 용착하는 방법이 제안되어 있다. 상기 전면 렌즈(52)측에 형성된 용착 다리(54)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 일반적으로는 상부에서 하부까지 동일 폭(A 화살 표시부)으로 형성되거나, 또는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 단면 형상에 있어서, 내외면이 선단측으로 앞이 가늘게(B 화살 표시부) 형성되어 있는 것이 많다.
그러나, 상기와 같은 형상으로 형성된 전면 렌즈(52)측의 용착 다리(54)에 의해서는, 예컨대 전자(도 7의 (a))에 있어서는, 램프 본체(51)측의 접합면(53)에 대하여 접촉면의 폭이 넓게 형성되어 있기 때문에, 전체 접촉면 사이에 큰 압력이 가해지지 않아 마찰열이 발생하기 어렵기 때문에, 용착 시간이 길어지는 동시에, 비교적 저온에서 용착되기 때문에, 용착 다리(54)의 내외측으로 버어(burr)가 많이 발생하고, 또한 후자(도 7의 (b))에 있어서는 용착 다리(54)의 선단폭이 작아, 마찰열이 많이 발생하기 때문에, 용착 시간은 단축될 수 있지만, 램프 내외측으로 버어가 많이 발생하는데, 특히 내측으로의 버어의 발생은 램프의 조명 효과나 미려함을 악화시키는 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 창안된 것으로, 램프 본체 등과 전면 렌즈 등의 부재 간의 체결시에, 양쪽의 접촉부 사이에 마찰열을 충분히 발생시키는 동시에, 용착 후에 용착 다리의 내측, 즉 램프실 내에의 버어의 발생을 감소시켜, 램프 성능의 저하를 방지하며, 램프실 내의 미려함이나 의장성(意匠性)을 향상시킨, 진동 용착되어 이루어지는 차량용 램프의 전면 렌즈 용착 다리를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 진동 용착에 의해 구성한 차량용 램프를 도시하는 종단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 용착 다리의 구조를 도시하는 것으로, (a)는 주요부 확대 단면도, (b)는 동일하게 용착 도중의 상태를 도시하는 주요부 확대 단면도, (c)는 동일하게 용착 후의 상태를 도시하는 주요부 확대 단면도, (d)는 동일하게 버어의 발생 형상을 도시하는 주요부 확대 사시도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 용착 다리의 구조를 도시하는 것으로, (a)는 주요부 확대 단면도, (b)는 동일하게 용착 후의 상태를 도시하는 주요부 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 용착 다리의 구조를 도시하는 것으로, (a)는 주요부 확대 단면도, (b)는 램프 본체의 접합면에 대한 주름 가공부의 가공면의 접촉 상태를 도시하는 주요부 확대 단면도.
도 5는 진동 용착한 상태의 차량용 램프를 도시하는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 진동 용착 방법을 실시하기 위한 용착 장치의 원리를 도시하는 설명도.
도 7은 종래의 전면 렌즈에 구성한 용착 다리의 구조를 도시하는 것으로, (a)는 상하 두께가 동일한 형상을 도시하는 주요부 확대 단면도, (b)는 동일하게 선단부 내외측을 잘라내어 앞을 가늘게 한 형상을 도시하는 주요부 확대 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 차량용 램프
2 : 램프 본체
3 : 접합면
4 : 전면 렌즈
5 : 용착 다리
5a : 테이퍼면
5b : 계단부
6 : 용착부
7 : 램프
8 : 통풍 구멍
9 : 주름 가공부
11 : 용착 장치
12 : 하부 받침 지그
12a : 오목부
13 : 상부 받침 지그
13a : 오목부
14 : 진동 발생 장치
15 : 지지체
16 : 탄성체
17 : 진동체
18 : 전자석
C1 : 버어(외측)
C2 : 버어(내측)
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 차량용 램프의 용착 다리는 차량용 램프를 구성하는 합성 수지제의 한쪽 부재인 램프 본체 등의 접합면에, 동일하게 합성 수지제의 다른쪽 부재인 전면 렌즈 등의 용착 다리를 진동 용착하여 이루어지는 차량용 램프에 있어서, 상기 용착 다리의 선단 내측은 램프 본체측의 접합면에 대하여 거의 수직이며, 또한 외측은 선단측으로 앞이 가늘어지는 테이퍼면으로 형성되는 것을 요지로 하는 것이다.
상기 용착 다리의 내외측 방향으로의 형성 폭은 약 0.5 내지 1.2mm인 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의해, 램프 본체측의 접합면에 대한 전면 렌즈측의 용착 다리의 접촉면을 작게 하여 용착 다리의 선단에 걸리는 압력을 증대시켜 마찰열을 높힐 수 있기 때문에, 램프 본체측의 접합면이 고온에서 용융하여, 버어를 전면 렌즈측의 용착 다리의 외측, 즉 램프실 외부로 긁어 내도록 작용하고, 내측으로 튀어나온 버어를 용착 다리를 따른 소경의 작은 원주형의 것으로 하여, 전면 렌즈의 발광면이나 의장면에 대한 악영향을 방지한다.
또한, 용착 다리의 외측에는 테이퍼면의 상측으로 계단부를 형성할 수 있다. 이와 같이 계단부를 형성하면, 램프 본체측에서 발생하는 버어의 총량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외측으로 긁어 내어진 버어를 계단부의 하측으로 낮게 눌러, 접합면의 미려함을 향상시킬 수 있다.
또 진동 용착시에는, 상기 용착 다리의 다리 접촉 단면 전체가 램프 본체측의 접합면에 용착되기 때문에, 양쪽의 접합력을 높일 수도 있다.
상기 전면 렌즈측의 용착 다리의 접합면을 주름 가공 등을 하여 마찰 계수를 증대시킬 수 있도록 구성할 수도 있다. 이러한 구성에 의해, 램프 본체측의 접합면에 대한 접촉 면적을 작게 하여 단위 면적당 가압력을 증가시켜 발열 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 진동 용착되는 차량용 램프의 용착 다리의 적합한 발명의 실시 형태에 대해서 도면에 따라서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 램프의 용착 다리에 관한 제1 발명의 실시 형태를 도시하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 램프(1)는 열가소성 합성 수지제의 부재 즉, 램프 본체(2)의 개구 가장자리 둘레에 측방향으로 연장하는 접합면(3)(플랜지 등)에, 동일하게 열가소성 합성 수지제의 부재 즉, 전면 렌즈(4) 등의 내면 가장자리 둘레에 형성된 용착 다리(5)(밀봉 다리부 등)의 선단을 직접 진동 용착에 의해 접합한 것으로, 램프 본체(2) 등과 전면 렌즈(4) 등과의 용착부(6)를 얇게 할 수 있어 한정된 차체 공간안에서 그 유효 면적을 넓게 확보할 수 있도록 구성한 것이다. 또한, 이 램프 본체(2) 등의 후방부에는 램프실(7) 내외측을 연통시켜 상기 램프실(7) 내의 흐림을 방지하기 위한 통풍 구멍(8, 8)이 개설되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 진동 용착되는 차량용 램프(1)의 전면 렌즈(4) 등(等)의 용착 다리(5)의 구조를 나타내는 것이다. 본 발명에 있어서, 용착 다리(5)에는 그 선단측의 외측이 선단측으로 앞이 가늘어지는 경사진 테이퍼면(5a)을 형성하고, 그 하단면이 그 선단의 폭(Z1)으로 램프 본체(2)의 플랜지면 등의 접합면(3)의 표면에 대하여 균일하게 접촉하는 구조로 이루어져 있다(도 2의 (a) 참조).
이러한 외측으로 경사진 테이퍼면(5a)을 형성하고 있는 용착 다리(5)에 의하면 진동 용착 작업(화살표 X 방향으로 진동)에 있어서, 램프 본체(2)측의 접합면(3)에 대한 접촉면이 작아 가압력이 증대되는 동시에, 램프 본체(2)의 내측으로 긁어 내어지는 접합면(3)의 넓이(S1)가 외측으로 긁어 내어지는 접합면의 넓이(S2)에 비하여 극히 작아(S1<S2)지기 때문에(도 2의 (a) 참조), 용착 다리(5)의 진동 마찰로 인한 고온으로 램프 본체(2)의 접합면(3)측이 용융되고, 용착 다리(5)의 선단측 자체도 약간 용융 변형되면서, 접합면(3)측의 용융된 버어(C)를 테이퍼면(5a)을 따라 외측으로 긁어 내면서 끼워 넣어지며(도 2의 (b) 참조), 용융된 버어의 대부분(C1)은 용착 다리의 외측으로 긁어 내어지고, 램프 본체(2)등의 내측으로는 소량의 작은 원주형의 버어(C2)가 발생하는데 그친다(도 2의 (c), (d) 참조).
또, 용착 다리(5)는 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 화살표 X 방향 뿐만 아니라, Y 방향으로도 진동 용착 작업을 실시할 수 있으며, 동일한 용착 효과를 얻을 수 있다.
접합면(3)에 대한 상기 용착 다리(5) 선단의 폭(Z1)은 약 0.5mm∼1.2mm 정도가 바람직하고, 이 이상으로 폭이 좁으면 압접(壓接)시에 용착 다리(5)의 선단이 가압력으로 램프 본체(2)의 접합면(3)측에 박혀 진동에 의해 전면 렌즈(4)의 용착 다리(5)가 파손되며, 또한 이 이상으로 선단의 형성폭(Z1)이 넓으면 가압력이 분산되어 마찰열이 발생하기 어려워지는 경우가 있다.
따라서, 양쪽의 용착 후에 램프실(7) 내부에 대한 불용물(不用物)의 돌출이 적고 의장면이나 램프의 발광 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 용착시에는, 용착 다리(5)의 상부측의 형성 폭(Z2) 부분에서 최종적으로 용착되기 때문에, 양쪽의 접착력이 향상되고, 램프 본체(2)의 내측으로의 버어(C2)의 발생도 작게 억제할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 진동 용착되는 차량용 램프의 용착 다리에 관한 제2실시 형태를 도시하는 것이다.
본 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 실시 형태에 있어서의 테이퍼면(5a)의 상부에 계단부(5b)를 형성한 것을 나타내고 있다(도 3의 (a) 참조). 이러한 계단부(5b)를 형성함으로써, 램프 본체(2)측의 접합면(3)측에 용착 다리(5)의 선단이 그 폭(Z1)으로 접촉하여 진동하는 경우, 램프 본체(2)의 내측에서 용해되는 면적이 작아지는 동시에, 용착시에는 상기 계단부(5b)에 의해 램프 본체(2)의 외측 상방으로 튀어나오는 버어(C1)가 억제되기 때문에, 접합면(3)의 상측으로의 버어(C)의 발생이 낮게 억제된다. 진동 용착시에, 램프 본체(2)의 내측과 외측으로 긁어 내어지는 접합면(3)의 넓이의 비율은 상기 제1 실시 형태와 동일하게(S1<S2) 되고, 내측 부분으로 긁어 내어지는 버어(C2)의 양이 적어지도록 구성되어 있다.
도 4는 본 발명에 따른 진동 용착되는 차량용 램프의 용착 다리에 관한 제3 실시 형태를 도시하는 것이다.
본 실시 형태에 있어서는, 램프 본체(2)의 접합면(3)과의 사이에서 진동 마찰을 발생시키는 테이퍼부(5a)나 계단부(5b)의 표면에 요철면형의 주름 가공부(9) 등, 마찰 계수를 증대시키는 구조를 구성한 것이다. 이러한 주름 가공부(9)는 램프 본체(2)의 접합면(3)측에 대하여 면접촉하지 않고, 각 주름 가공부(9, 9…)의 선단 부분에서만 접합면(3)에 접촉하기 때문에, 전체 접촉 면적이 작아져 단위 면적당의 가압력을 증대시켜 발열 효율을 높이는 효과가 있다. 따라서, 접합면(3)의 용해가 용이해지고, 단시간에 용착시킬 수 있기 때문에, 용융되는 수지의 양이 적어지는 동시에, 용착 버어가 제2 실시 형태와 동일하게, 구형으로 성형되어 깨끗하게 마무리된다.
본 발명의 실시 형태에 있어서 이용된 전면 렌즈(4)에는 예컨대, 아크릴계의 합성 수지 재료가 이용되고 있고, 또한 램프 본체(2)는 ABS, AAS 등의 합성 수지 재료에 의해 성형되어 있다. 즉, 상기 합성 수지 재료의 조합에 있어서는, 한쪽 가공물(W)이 되는 전면 렌즈(4)측의 수지 재료쪽이 다른쪽 가공물(W)이 되는 램프 본체(2)측의 수지 재료쪽과 비교하여 열변형 온도 및 열용융 온도가 높은 것이 바람직하고, 이러한 양 가공물의 조합에 의해, 용융 접합시에 한쪽 가공물(W)(본 실시예에 있어서는 전면 렌즈(4))측의 재료가 다른쪽 가공물(W)(본 실시예에 있어서는 램프 본체(2))측의 재료내로 박혀 양쪽의 결합도를 높이는 동시에, 전술한 쐐기형의 결합부를 형성하여 냉각 고화하고, 양쪽의 일체화를 강고히 할 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제3 발명의 실시 형태에서는, 합성 수지제의 램프 본체(2)에 대하여 합성 수지의 전면 렌즈(4)를 용착한 차량용 램프(1)를 설명하였지만, 착색(着色)이 다른 2종류의 제1 및 제2 렌즈(4, 4)끼리, 또는 램프 본체(2, 2)끼리이어도 된다.
도 6은 본 발명에 따른 진동 용착의 방법에 의해 접합한 차량용 램프(1) 및 진동 용착되는 차량용 램프(1)를 제조 실시하기 위한 용착 장치(11)를 도시하는 것이다. 이 용착 장치(11)는 전자 진동을 이용하여 가공물(W) 사이의 용착 예정부에 마찰열을 발생시키고, 이 마찰열에 의해 용착 예정부의 재료를 용융하고, 그 후의 냉각 고화에 의해 가공물(W)을 일체화 접합하는 것으로, 가공물(W)이 되는 램프 본체(2)를 끼워 넣기 위한 오목부(12a)가 상면에 형성된 정지측의 하부 받침 지그(jig)(12)와, 가공물(W)이 되는 전면 렌즈(4)를 끼워 넣기 위한 오목부(13a)가 하면에 형성된 구동측의 상부 받침 지그(13)와, 이 상부 받침 지그(13)를 전자 진동시키는 진동 발생 장치(14)로 구성되어 있다.
상기 진동 발생 장치(14)는 지지체(15)의 상판 하면에 고강성 탄성체(16, 16)를 통해 진동체(17)를 좌우(가로)방향으로 가동 자유롭게 매다는 동시에, 지지체의 좌우 양측에 전자석(18, 18)을 대향 배치하고, 상기 진동체(17)의 하부에 상부 받침 지그(13)를 고정한 것이다. 따라서, 좌우의 전자석(18, 18)에 교대로 전류를 흐르게 함으로써, 진동체(17)를 좌우(가로)방향으로 교대로 흡착(吸着)하여 전자 진동을 발생시키고(화살표 X 방향), 그 하부에 고정한 상부 받침 지그(13)를 진동체(17)와 함께 진동시킨다. 본 실시예에 있어서, 상기 진동체(17)의 전자 진동은 예컨대, 주파수 240Hz 정도의 좌우방향으로의 진동으로서 발생되도록 구성한 것이다. 또, 이 전자 진동의 발생 방법은 상기와 같은 구성에 한정되지 않고, 적당하게 변형시킴으로써 동일한 전자 진동을 발생시킬 수 있다.
그렇게 하여, 하부 받침 지그(12)의 상면에 형성한 오목부(12a)내에 램프 본체(2)(다른쪽 가공물(W))를 끼워 넣고, 접합면(3)의 둘레에 형성한 리브(도시하지 않음)를 하부 받침 지그(12)측의 홈부(도시하지 않음)에 끼워맞춰 고정하는 동시에, 상부 받침 지그(13)의 하면에 형성하여 오목부(13a)내에 전면 렌즈(4)(한쪽 가공물(W))를 고정한다. 그런 후, 하부 받침 지그(12)를 적합한 승강기(도시하지 않음)에 의해 상승시키고(화살표 U 방향), 하부 받침 지그(12)와 상부 받침 지그(13) 사이에 가공물(W)(램프 본체(2)와 전면 렌즈(4))을 끼워 넣으며, 가공물(W) 사이의 접합 예정부, 즉 램프 본체(2)의 접합면(3)의 상면에 전면 렌즈(4)의 용착 다리(5)의 선단을 가압 접촉시키는 동시에, 상기 진동 발생 장치(14)에 의해 상부 받침 지그(13)에 가압 방향으로 직교하는 예컨대, 진폭 1 내지 1.2mm 정도의 전자 진동을 발생시켜 가압 접촉부에 국부적인 마찰열을 발생시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 진동 용착 장치에 의하면, 주파수가 240Hz 정도, 또한 진폭이 1 내지 1.2mm 정도의 작은 진동으로 용착 작업을 실시할 수 있기 때문에, 가공물(W)의 형상에 대한 공법(工法)상의 제약이 작아지고, 많은 제품(부품) 간의 용착 작업을 가능하게 한다. 예컨대, 가공물(W)인 전면 렌즈(4)의 접합 예정부인 용착 다리(5)를 짧게 하거나, 또한 램프 본체(2)측의 접합 예정부에 대하여 전면 렌즈(4)의 용착 다리(5)가 90°정도까지 돌아 들어가서 형성되어 있는 경우에도, 또 용착 라인이 단순 3차 곡면으로 형성되어 있는 경우에도 용착 작업을 실시할 수 있다.
또한, 양 가공물(W)의 접합 예정부의 재료는 이 마찰열에 의해 열변형 내지 열용융하고, 한쪽 가공물(W)인 램프 본체(2)의 접합면(3)에 대하여, 다른쪽 가공물(W)인 전면 렌즈(4)의 용착 다리(5)의 선단이 압입(押入)되는 동시에, 용착 다리(5)의 선단 외주부에 용융한 램프 본체(2)의 접합면(3)측의 재료가 덮는 상태가 된다. 이 상태로 전자 진동을 정지하여 가압 상태인 채로 냉각 고화함으로써 양 가공물(W)의 접합 예정부에 쐐기형의 결합부를 형성할 수 있고, 램프 본체(2)의 접합면(3)에 대하여 전면 렌즈(4)의 용착 다리(5)의 선단을 강고하게 용착 접합할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 램프의 용착 다리는 이상과 같이 구성하였기 때문에, 램프 본체의 접합면에 대하여 전면 렌즈의 용착 다리 선단이 쐐기형으로 박혀 강고히 용융 접합될 수 있다. 또한 진동 용착에 있어서는, 접합면에 발생하는 버어를 용착 다리의 외측으로 대부분 긁어 내는 동시에, 내측으로의 버어의 발생을 최소화하여 차량용 램프의 발광 효율을 향상시키고, 또한 미려함이나 의장성이 우수한 차량용 램프를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 램프의 용착 다리의 구조에 의하면, 진동 용착에 있어서, 램프 본체측의 접합면에 대하여 가압력을 향상시킬 수 있기 때문에, 고온으로 마찰열을 발생시킬 수 있으므로, 단시간에 완전한 용착 작업을 행할 수 있는 등, 차량용 램프에 있어서의 진동 용착의 작업성을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 진동 용착 방법을 실시하기 위한 용착 장치는 그 구성이 간단할 뿐만 아니라, 그 동작이 확실하고, 종래의 방법에 비하여 차량용 램프로서의 마무리 외관이 양호하며, 용착 작업에 요하는 공정 시간도 크게 단축시킬 수 있는 등, 본 발명의 실시에 의해 얻어지는 효과는 매우 크다.
Claims (6)
- 차량용 램프를 구성하는 합성 수지제의 한쪽 부재인 램프 본체 등의 접합부에, 동일하게 합성 수지제의 다른쪽 부재인 전면 렌즈 등의 용착 다리를 진동 용착하여 이루어지는 차량용 램프에 있어서, 상기 용착 다리의 선단 내측은 램프 본체 의 접합면에 대하여 수직이며, 또한 외측은 선단측으로 앞이 가늘어지는 테이퍼면을 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 램프의 용착 다리.
- 제1항에 있어서, 상기 용착 다리의 선단의 폭은 0.5 내지 1.2mm인 것을 특징으로 하는 차량용 램프의 용착 다리.
- 제1항에 있어서, 상기 용착 다리의 외측에 형성한 테이퍼면의 상부에 계단부를 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 램프의 용착 다리.
- 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 진동 용착시에, 상기 용착 다리의 다리 접촉 단면 전체가 본체측의 접합면에 용착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 램프의 용착 다리.
- 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전면 렌즈측의 용착 다리의 접합면에 주름 가공 등을 하여 마찰 계수를 증대시킨 것을 특징으로 하는 차량용 램프의 용착 다리.
- 제4항에 있어서, 상기 전면 렌즈측의 용착 다리의 접합면에 주름 가공 등을 하여 마찰 계수를 증대시킨 것을 특징으로 하는 차량용 램프의 용착 다리.
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