JP2000257695A - 流体継手装置 - Google Patents
流体継手装置Info
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- JP2000257695A JP2000257695A JP11063474A JP6347499A JP2000257695A JP 2000257695 A JP2000257695 A JP 2000257695A JP 11063474 A JP11063474 A JP 11063474A JP 6347499 A JP6347499 A JP 6347499A JP 2000257695 A JP2000257695 A JP 2000257695A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H2045/005—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches comprising a clutch between fluid gearing and the mechanical gearing unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H2045/0273—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
- F16H2045/0284—Multiple disk type lock-up clutch
Landscapes
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
Abstract
ことなく、ドラッグトルクを減少することができる流体
継手装置を提供する。 【解決手段】 流体継手装置は、ケーシングと、該ケー
シングに取り付けられポンプと、ポンプと対向して配設
されたタービンと、ケーシングとタービンとの間に配設
されケーシングとの間に外側室を形成するとともにター
ビンとの間に内側室を形成するクラッチディスクを備え
たロックアップクラッチを具備している。ロックアップ
クラッチは、作動流体が外側室から内側室を通して作動
室に流れるときケーシングとタービンとを係合し、作動
流体が作動室から内側室を通して外側室に流れるときケ
ーシングとタービンとの係合を解除するように構成され
ている。
Description
クを伝達するための流体継手装置の改良に関する。
舶用、産業機械用の動力伝達継手として従来から用いら
れている。流体継手は、原動機である例えばディーゼル
エンジンのクランクシャフト(流体継手としての入力
軸)に連結されたケーシングと、該ケーシングと対向し
て配設され該ケーシングに取り付けられたポンプと、該
ポンプとケーシングによって形成された室にポンプ対向
して配設され入力軸と同一軸線上に配置された出力軸に
取り付けられたタービンとを具備している。また、上記
ケーシングとタービンとの間には、ケーシングとタービ
ンとを摩擦係合するロックアップクラッチが配設されて
いる。このロックアップクラッチは、ケーシングとター
ビンとの間に配設されケーシングとの間に外側室を形成
するとともにタービンとの間に内側室を形成するクラッ
チディスクを備え、ポンプとタービンとによって形成さ
れる作動室から内側室を通して外側室に流れる作動流体
の内側室側と外側室側との圧力差によってケーシングと
タービンとを摩擦係合するように構成されている。そし
て、ロックアップクラッチによるケーシングとタービン
とを摩擦係合を解除するときには、作動流体を外側室か
ら内側室を通してポンプとタービンとによって形成され
る作動室に流れるように循環せしめ、外側室の流体圧が
内側室の流体圧より高くなるようにしている。このよう
な流体継手を例えば車両の駆動装置に装備する場合に
は、一般に摩擦クラッチを介して変速機に伝動連結され
ている。
した上記流体継手においては、車両停止状態でエンジン
が駆動され変速機の変速ギヤが投入されてる状態、即ち
入力軸が回転し出力軸が停止している状態では、その特
性上ドラッグトルクを有する。このドラッグトルクは、
流体継手の設計点を最大効率となる回転速度比、即ちポ
ンプとタービンとの回転速度比を0.95〜0.98位
にとると、かなり大きくなる。ドラッグトルクが大きい
と、エンジンのアイドリング運転が著しく不安定となる
とともに、この不安定な回転が駆動系に異常振動を発生
させる原因となる。また、ドラッグトルクが大きいこと
により、アイドリング運転時の燃費が悪化する原因にも
なっている。
の一つは、上記ロックアップクラッチの作動形態に起因
している。即ち、ドラッグトルクによりポンプとタービ
ンとによって形成される作動室内の負荷が大きくなり作
動流体圧が上昇する。また、流体継手による伝達トルク
は上記作動室内を循環する作動流体によって生ずるもの
で、その原理上外周側の方が圧力が高くなる。更に、ポ
ンプの回転による作動流体の遠心力によって外周側の圧
力が高くなる。しかるに、従来の流体継手においては、
エンジンのアイドリング運転時のようにロックアップク
ラッチを作動しない状態では、上述したように作動流体
が外側室から内側室を通してポンプとタービンとによっ
て形成される作動室に流れるように構成されている。こ
のため、循環する作動流体は圧力が高い外周側から作動
室内に流入することになるので、作動流体の循環が制約
されて作動室内の作動流体圧が更に上昇するからであ
る。一方、上記ドラッグトルクを下げるためには供給す
る作動流体の圧力を下げることが考えられるが、供給す
る作動流体の圧力を下げるとロックアップクラッチの作
動圧が不足して、最悪の場合ロックアップ不能となる。
で、その主たる技術的課題は、ロックアップクラッチの
作動圧を不足させることなく、ドラッグトルクを減少す
ることができる流体継手装置を提供することにある。
たる技術的課題を解決するために、入力軸に連結された
ケーシングと、該ケーシングと対向して配設され該ケー
シングに取り付けられたポンプと、該ポンプと該ケーシ
ングによって形成された室に該ポンプと対向して配設さ
れ該入力軸と同一軸線状に配置された出力軸に取り付け
られたタービンと、該ケーシングと該タービンとの間に
配設され該ケーシングとの間に外側室を形成するととも
に該タービンとの間に内側室を形成するクラッチディス
クを備え、該外側室と該内側室との流体圧差によって該
ケーシングと該タービンとを係合するロックアップクラ
ッチと、該外側室と該内側室および該ポンプと該タービ
ンとによって形成される作動室に作動流体を循環せしめ
る作動流体循環手段と、を具備する流体継手装置におい
て、該ロックアップクラッチは、作動流体が該外側室か
ら該内側室を通して該作動室に流れるとき該ケーシング
と該タービンとを係合し、作動流体が該作動室から該内
側室を通して該外側室に流れるとき該ケーシングと該タ
ービンとの係合を解除するように構成されている、こと
を特徴とする流体継手装置が提供される。
流体継手装置の好適実施形態を図示している添付図面を
参照して、更に詳細に説明する。
継手装置を自動車用エンジンと摩擦クラッチとの間に配
設した駆動装置の一実施形態が示されている。図示の実
施形態における駆動装置は、原動機としての内燃機関2
と本発明に従って構成された流体継手装置4および摩擦
クラッチ8とによって構成されている。内燃機関2は図
示の実施形態においてはディーゼルエンジンからなって
おり、クランク軸21の端部には流体継手装置4の後述
するポンプ側が取り付けられる。
に装着されたハウジング22にボルト23等の締結手段
によって取り付けられた流体継手ハウジング40内に配
設されている。図示の実施形態における流体継手装置4
は、ケーシング41とポンプ42およびタービン43を
具備している。
ボルト24によって内周部が装着されたドライブプレー
ト44の外周部にボルト441、ナット442等の締結
手段によって装着されている。なお、上記ドライブプレ
ート44の外周には、図示しないスタータモータの駆動
歯車と噛合する始動用のリングギヤ45が装着されてい
る。
て配設されている。このポンプ42は、椀状のポンプシ
ェル421と、該ポンプシェル421内に放射状に配設
された複数個のインペラ422とを備えており、ポンプ
シェル421が上記ケーシング41に溶接等の固着手段
によって取り付けられている。従って、ポンプ42のポ
ンプシェル421は、ケーシング41およびドライブプ
レート44を介してクランク軸21に連結される。この
ため、クランク軸21は流体継手装置4の入力軸として
機能する。
グ41によって形成された室にポンプ42と対向して配
設されている。このタービン43は、上記ポンプ42の
ポンプシェル421と対向して配設された椀状のタービ
ンシェル431と、該タービンシェル431内に放射状
に配設された複数個のランナ432とを備えている。タ
ービンシェル431は、上記入力軸としての上記クラン
ク軸21と同一軸線上に配設された出力軸46にスプラ
イン嵌合されたタービンハブ47に溶接等の固着手段に
よって取り付けられている。
は、上記ケーシング41とタービン43とを直接伝動連
結するためのロックアップクラッチ50を具備してい
る。ロックアップクラッチ50は、ケーシング41とタ
ービン43との間に配設されケーシング41との間に外
側室40aを形成するとともにタービン43との間に内
側室40bを形成するクラッチディスク51を備えてい
る。このクラッチディスク51は、内周縁が上記タービ
ンハブ47の外周に相対回転可能でかつ軸方向に摺動可
能に支持されており、その外周部には図において右方に
突出して形成された環状の摩擦面511を備えている。
また、クラッチディスク51の外周部には、上記摩擦面
511と対向する位置に複数枚の摩擦盤52が図におい
て左右方向に移動可能に装着されており、この複数枚の
摩擦盤52が上記ケーシング41に装着された複数枚の
摩擦盤53と交互に配置されている。更に、クラッチデ
ィスク51における上記摩擦面511より内周側には、
環状の凹部512が形成されており、この凹部512に
それぞれ支持片54によって支持された複数個のダンパ
ースプリング55が所定の間隔を置いて配設されてい
る。この複数個のダンパースプリング55の両側には上
記クラッチディスク51に取り付けられた入力側リテー
ナ56が突出して配設されているとともに、各ダンパー
スプリング55間には上記タービン43のタービンシェ
ル431に取り付けられた出力側リテーナ57が突出し
て配設されている。
ッチ50は以上のように構成されており、その作動につ
いて説明する。上記内側室40b側の作動流体の圧力が
外側室40aの作動流体の圧力より高い場合、即ち後述
する作動流体循環手段によって供給される作動流体がポ
ンプ42とタービン43とによって形成される作動室4
aから内側室40bを通して外側室40aに流れる場合
には、上記クラッチディスク51が図1において左方に
押圧されるので、上記複数枚の摩擦盤52と複数枚の摩
擦盤53とは摩擦係合せず、従って、ケーシング41と
タービン43との伝動連結は解除されている。一方、上
記外側室40aの作動流体の圧力が内側室40b側の作
動流体の圧力より高い場合、即ち後述する作動流体循環
手段によって供給される作動流体が外側室40aから内
側室40bを通してポンプ42とタービン43とによっ
て形成される作動室4aに循環する場合には、上記クラ
ッチディスク51が図1において右方に押圧されるの
で、環状の摩擦面511が上記複数枚の摩擦盤52およ
び複数枚の摩擦盤53を押圧するため、両摩擦盤が摩擦
係合する。従って、ケーシング41とタービン43は、
摩擦盤52および摩擦盤53、クラッチディスク51、
入力側リテーナ56、ダンパースプリング55、出力側
リテーナ57を介して直接伝動連結される。
後述する作動流体循環手段の油圧作動源としての油圧ポ
ンプ60を具備している。この油圧ポンプ60は上記流
体継手ハウジング40にボルト61等の固着手段によっ
て取り付けられポンプハウジング62に配設されてい
る。この油圧ポンプ60は、上記ポンプ42のポンプシ
ェル421に取り付けられたポンプハブ48によって回
転駆動されるように構成されている。なお、ポンプハブ
48は上記出力軸46を包囲するように突出形成された
ポンプハウジング62の筒状支持部620に軸受490
によって回転可能に支持されている。また、図2および
図3に示すように後述する作動流体循環手段に関連し
て、出力軸46に作動流体の通路460が設けられてい
るとともに、出力軸46と筒状支持部620との間に作
動流体の通路461が設けられている。通路460は、
その一端が出力軸46の図において左端面に開口し上記
外側室40aと連通しており、その他端が出力軸46の
外周面に開口する径方向の通路462と連通している。
また、通路461は、上記ポンプ42とタービン43と
によって形成される作動室4aと筒状支持部620に設
けられた連通穴621とを連通するように構成されてい
る。
作動流体循環手段について、図2および図3を参照して
説明する。作動流体循環手段は作動流体を収容するリザ
ーブタンク65を具備しており、該リザーブタンク65
内の作動流体は上記油圧ポンプ60によって通路66に
吐出される。通路66に吐出された作動流体は、電磁方
向制御弁67を介して上記連通穴621と連通する通路
68または上記通路462と連通する通路69に供給さ
れる。電磁方向制御弁67が除勢(OFF)している図
2に示す状態のときには、通路66に吐出された作動流
体は矢印で示すように通路68、連通穴621、通路4
61、ポンプ42とタービン43とによって形成される
作動室4a、内側室40b、外側室40a、通路46
0、通路462、通路69、戻り通路70、冷却器71
および通路72を通してリザーブタンク65に循環され
る。作動流体が図2において矢印で示すように循環する
ときは、内側室40bの流体圧が外側室40aの流体圧
より高いので、ロックアップクラッチ50は上述したよ
うに摩擦係合しない。一方、電磁方向制御弁67が付勢
(ON)されると図3で示す状態となり、通路66に吐
出された作動流体は矢印で示すように通路69、通路4
62、通路460、外側室40a、内側室40b、ポン
プ42とタービン43とによって形成される作動室4
a、通路461、連通穴621、通路68、戻り通路7
0、冷却器71および通路72を通してリザーブタンク
65に循環される。作動流体が図3において矢印で示す
ように循環するときは、外側室40aの流体圧が内側室
40bの流体圧より高いので、ロックアップクラッチ5
0は上述したように摩擦係合する。図示の実施形態にお
ける流体回路には、上記通路66とリザーブタンク65
を結ぶリリーフ通路73が設けられており、このリリー
フ通路73にリリーフ弁74が配設されている。リリー
フ弁74は、開弁圧が例えば6kg/cm2 に設定さ
れており、通路66内の作動流体圧が6kg/cm2を
越えると作動流体をリリーフ通路73を介してリザーブ
タンク65に戻す。以上のように、図示の実施形態にお
ける流体回路はオープン回路に構成されている。
る。摩擦クラッチ8は、上記流体継手ハウジング40に
ボルト81によって装着されたクラッチハウジング80
内に配設されている。図示の実施形態における摩擦クラ
ッチ8は、上記流体継手の出力軸46に装着されたフラ
イホイール82と、出力軸46と同一軸線上に配設され
た伝動軸83(図示の実施形態においては、図示しない
変速機の入力軸)と、該伝動軸83にスプライン嵌合さ
れたクラッチハブ84に取り付けられ外周部にクラッチ
フェーシング85が装着されているドリブンプレート8
6と、該ドリブンプレート86をクラッチドライブプレ
ート82に押圧するプレッシャープレート87と、該プ
レッシャープレート87をフライホイール82に向けて
付勢するダイアフラムスプリング88と、該ダイアフラ
ムスプリング88の内端部に係合してダイアフラムスプ
リング88を中間部を支点881として作動するレリー
ズベアリング89と、該レリーズベアリング89を軸方
向に作動せしめるクラッチレリーズフォーク90とを具
備している。このように構成された摩擦クラッチ8は、
図示の状態においてはダイアフラムスプリング88のば
ね力によってプレッシャープレート87がクラッチドラ
イブプレート82に向けて押圧されており、従って、ド
リブンプレート86に装着されたクラッチフェーシング
85がクラッチドライブプレート82に押圧されて流体
継手の出力軸46に伝達された動力がクラッチドライブ
プレート82およびドリブンプレート86を介して伝動
軸83に伝達される。この動力伝達を遮断する場合は、
図示しないスレーブシリンダに油圧を供給してクラッチ
レリーズフォーク90を作動し、レリーズベアリング8
9を図1において左方に移動すると、ダイアフラムスプ
リング88が図において2点鎖線で示すように作動せし
められ、プレッシャープレート87への押圧力を解除す
ることにより、フライホイール82からドリブンプレー
ト86への動力伝達が遮断される。
備した駆動装置は以上のように構成されており、以下そ
の作動について説明する。先ず、ディーゼルエンジン2
がアイドリング回転以上の回転速度で運転され、流体継
手によって駆動トルクを伝達する状態について説明す
る。この場合、作動流体循環手段の上記電磁方向制御弁
67は除勢(OFF)されており、作動流体は図2にお
いて矢印で示す方向に循環せしめられている。ディーゼ
ルエンジン2のクランク軸21(入力軸)に発生した駆
動力は、ドライブプレート44を介して流体継手4のケ
ーシング41に伝達される。ケーシング41とポンプ4
2のポンプシェル421は一体的に構成されているの
で、上記駆動力によってポンプ42が回転せしめられ
る。ポンプ42が回転するとポンプ42内の作動流体は
遠心力によりインペラ422に沿って外周に向かって流
れ、矢印で示すようにタービン43側に流入する。ター
ビン43側に流入した作動流体は、中心側に向かって流
れ矢印で示すようにポンプ42に戻される。このよう
に、ポンプ42とタービン43とによって形成される作
動室4a内の作動流体がポンプ42とタービン43内を
循環することにより、ポンプ42側の駆動トルクが作動
流体を介してタービン43側に伝達される。タービン4
3側に伝達された駆動力は、タービンシェル431およ
びタービンハブ47を介して出力軸46に伝達され、更
に上記摩擦クラッチ8を介して図示しない変速機に伝達
される。
グ運転している状態について説明する。なお、この場合
も作動流体循環手段の上記電磁方向制御弁67は除勢
(OFF)されており、作動流体は図2において矢印で
示す方向に循環せしめられている。ディーゼルエンジン
2のクランク軸21(入力軸)に発生した駆動力は、上
述したようにドライブプレート44を介して流体継手装
置4のケーシング41に伝達され、該ケーシング41と
一体的に構成されているポンプ42が回転せしめられ
る。このとき、図示していない変速機の変速ギヤが投入
され摩擦クラッチ8が接続された状態においては、出力
軸46が停止しタービン42が停止しているためにドラ
ッグトルクが発生する。このドラッグトルクにより、ポ
ンプ42とタービン43とによって形成される作動室4
a内の負荷が大きくなり、作動流体圧が上昇する。ま
た、流体継手による伝達トルクはポンプ42とタービン
43とによって形成される作動室4a内を図において矢
印で示すように循環する作動流体によって生ずるもの
で、その原理上外周側の方が圧力が高くなる。更に、ポ
ンプ42の回転による作動流体の遠心力によって外周側
の圧力が高くなる。従って、ポンプ42とタービン43
とによって形成される作動室4a内の作動流体が外周側
から流出して循環するように作動流体循環手段が形成さ
れていれば、作動室4a内の作動流体は流出し易くな
る。しかるに、図示の実施形態においては、ロックアッ
プクラッチ50を作動しないときには作動流体が図2に
おいて矢印で示すように循環せしめられ、ポンプ42と
タービン43とによって形成される作動室4aの外周側
から流出するように構成されているので、作動室4a内
の作動流体が積極的に流出する。即ち、図示の実施形態
においては、ドラッグトルクによるポンプ42とタービ
ン43とによって形成される作動室4a内の作動流体の
外部への流出を補助するような作動流体の循環流を形成
している。従って、作動室4aへの作動流体の充填効率
が低下するため、ディーゼルエンジン2のアイドリング
運転時におけるドラッグトルクが減少する。
て、ケーシング41とタービン43を直結して駆動トル
クを伝達する状態について説明する。この場合、作動流
体循環手段の上記電磁方向制御弁67は付勢(ON)さ
れ、作動流体は図3において矢印で示す方向に循環せし
められている。従って、上述したように外側室40aの
作動流体の圧力が内側室40b側の作動流体の圧力より
高く、クラッチディスク51が図1および図3において
右方に押圧されるので、環状の摩擦面511が上記複数
枚の摩擦盤52および複数枚の摩擦盤53を押圧するた
め、両摩擦盤が摩擦係合する。この結果、ケーシング4
1とタービン43は、摩擦盤52および摩擦盤53、ク
ラッチディスク51、入力側リテーナ56、ダンパース
プリング55、出力側リテーナ57を介して直接伝動連
結される。従って、ディーゼルエンジン2のクランク軸
21(入力軸)に発生した駆動力は、ドライブプレート
44、ケーシング41、ロックアップクラッチ50、タ
ービン43、タービンハブ47を介して出力軸46に伝
達され、更に上記摩擦クラッチ8を介して図示しない変
速機に伝達される。なお、図示の実施形態においては上
述したようにドラッグトルクを減少することができるの
で、ドラッグトルクを低下させるために作動流体の供給
圧力を下げる必要はないので、ロックアップクラッチの
作動圧不足が生ずることはない。
に構成されているので、以下に述べる作用効果を奏す
る。
は、作動流体が外側室から内側室を通して作動室に流れ
るときロックアップクラッチがケーシングとタービンと
を係合し、作動流体が作動室から内側室を通して外側室
に流れるときロックアップクラッチによるケーシングと
タービンとの係合を解除するように構成されているの
で、ドラッグトルク発生時における作動室内の作動流体
の外部への流出を補助するような作動流体の循環流が形
成され、作動室への作動流体の充填効率が低下するた
め、エンジンのアイドリング運転時におけるドラッグト
ルクが減少する。従って、エンジンのアイドリング運転
が円滑となり、異常振動の発生を防ぐことができるとと
もに、アイドリング運転時の燃費を向上することができ
る。
した駆動装置の一実施形態を示す断面図。
作動状態を示すもので、ロックアップクラッチが作動し
ていない状態の説明図。
作動状態を示すもので、ロックアップクラッチを作動し
た状態の説明図。
Claims (1)
- 【請求項1】 入力軸に連結されたケーシングと、 該ケーシングと対向して配設され該ケーシングに取り付
けられたポンプと、 該ポンプと該ケーシングによって形成された室に該ポン
プと対向して配設され該入力軸と同一軸線上に配置され
た出力軸に取り付けられたタービンと、 該ケーシングと該タービンとの間に配設され該ケーシン
グとの間に外側室を形成するとともに該タービンとの間
に内側室を形成するクラッチディスクを備え、該外側室
と該内側室との流体圧差によって該ケーシングと該ター
ビンとを係合するロックアップクラッチと、 該外側室と該内側室および該ポンプと該タービンとによ
って形成される作動室に作動流体を循環せしめる作動流
体循環手段と、を具備する流体継手装置において、 該ロックアップクラッチは、作動流体が該外側室から該
内側室を通して該作動室に流れるとき該ケーシングと該
タービンとを係合し、作動流体が該作動室から該内側室
を通して該外側室に流れるとき該ケーシングと該タービ
ンとの係合を解除するように構成されている、 ことを特徴とする流体継手装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06347499A JP4729152B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 流体継手装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06347499A JP4729152B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 流体継手装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000257695A true JP2000257695A (ja) | 2000-09-19 |
| JP4729152B2 JP4729152B2 (ja) | 2011-07-20 |
Family
ID=13230278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06347499A Expired - Fee Related JP4729152B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 流体継手装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4729152B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016098934A (ja) * | 2014-11-25 | 2016-05-30 | 株式会社エクセディ | 流体継手 |
-
1999
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