JPH0587115A - 動力伝達軸の製造方法 - Google Patents
動力伝達軸の製造方法Info
- Publication number
- JPH0587115A JPH0587115A JP3273410A JP27341091A JPH0587115A JP H0587115 A JPH0587115 A JP H0587115A JP 3273410 A JP3273410 A JP 3273410A JP 27341091 A JP27341091 A JP 27341091A JP H0587115 A JPH0587115 A JP H0587115A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yoke
- fiber material
- mandrel
- resin
- impregnated
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- Pending
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヨークに有するスパイダ取付孔に制約される
ことなく高能率に繊維材料を巻付けるができるようにす
る。 【構成】 スパイダ取付孔15より後方部位にくびれ部
17を設けたヨーク12を薄肉中空のマンドレル11の
両端部に結合してサブ組立体10を形成し、ヨーク12
の軸心に一体化した支持軸19を中心に前記サブ組立体
10を回転させつゝ、樹脂を含浸させた繊維材料20を
前記ヨークのくびれ部17からマンドレル11にかけて
巻付け、前記繊維材料20に含浸させた樹脂を加熱硬化
した後、前記支持軸19を取除いて動力伝達軸を完成さ
せる。
ことなく高能率に繊維材料を巻付けるができるようにす
る。 【構成】 スパイダ取付孔15より後方部位にくびれ部
17を設けたヨーク12を薄肉中空のマンドレル11の
両端部に結合してサブ組立体10を形成し、ヨーク12
の軸心に一体化した支持軸19を中心に前記サブ組立体
10を回転させつゝ、樹脂を含浸させた繊維材料20を
前記ヨークのくびれ部17からマンドレル11にかけて
巻付け、前記繊維材料20に含浸させた樹脂を加熱硬化
した後、前記支持軸19を取除いて動力伝達軸を完成さ
せる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
(FRP)を軸主体とする動力伝達軸の製造方法に関す
る。
(FRP)を軸主体とする動力伝達軸の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車のプロペラシャフトとし
て用いられる動力伝達軸にあっては、通常、中空の軸主
体の両端に自在継手の一部品であるヨークを接合一体化
して実用に供される。そして従来、かゝる動力伝達軸を
FRPを軸主体として製造するには、フィラメントワイ
ンディング法やテープワインディング法によりFRP製
の中空の軸主体を製作し、その両端部に接着剤を介して
ヨークを接合一体化する方法が一般に採用されていた。
しかしながら、かゝる製造方法によれば、FRP製の軸
主体とヨークとの接合強度は専ら接着剤の強度に依存
し、伝達トルクの大きい場合には接着剤の部分から破断
する危険があり、いま一つ信頼性に欠けるという問題が
あった。
て用いられる動力伝達軸にあっては、通常、中空の軸主
体の両端に自在継手の一部品であるヨークを接合一体化
して実用に供される。そして従来、かゝる動力伝達軸を
FRPを軸主体として製造するには、フィラメントワイ
ンディング法やテープワインディング法によりFRP製
の中空の軸主体を製作し、その両端部に接着剤を介して
ヨークを接合一体化する方法が一般に採用されていた。
しかしながら、かゝる製造方法によれば、FRP製の軸
主体とヨークとの接合強度は専ら接着剤の強度に依存
し、伝達トルクの大きい場合には接着剤の部分から破断
する危険があり、いま一つ信頼性に欠けるという問題が
あった。
【0003】そこで、例えば特開昭55−118831号公報に
は、同公報から援用した図4に示すように、ヨーク1に
予め中心軸2を突設し、このヨーク1を薄肉のマンドレ
ル(円筒)3の両端に嵌着し、前記中心軸2を中心にマ
ンドレル3を回転させつゝフィラメントワインディング
法等により、樹脂を含浸させた繊維材料4をヨーク1か
らマンドレルにかけて巻付ける製造方法が提案されてい
る。かゝる製造方法によれば、繊維材料4に含浸させた
樹脂の加熱硬化と同時にヨーク1が一体的にFRP製軸
主体に接着され、両者の接合強度は増大してその信頼性
は向上するものとなる。
は、同公報から援用した図4に示すように、ヨーク1に
予め中心軸2を突設し、このヨーク1を薄肉のマンドレ
ル(円筒)3の両端に嵌着し、前記中心軸2を中心にマ
ンドレル3を回転させつゝフィラメントワインディング
法等により、樹脂を含浸させた繊維材料4をヨーク1か
らマンドレルにかけて巻付ける製造方法が提案されてい
る。かゝる製造方法によれば、繊維材料4に含浸させた
樹脂の加熱硬化と同時にヨーク1が一体的にFRP製軸
主体に接着され、両者の接合強度は増大してその信頼性
は向上するものとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ヨーク
1にはスパイダを介して相手側軸部材のヨークが連結さ
れるものとなり、通常は、このスパイダを取付けるため
の取付孔5(図4)が予めヨーク1に設けられている。
したがって繊維材料4を巻付けるに際しては、この取付
孔5を塞がないように配慮しなければならないこととな
るが、上記公報に示された製造方法によれば、ヨーク1
の前面を巻込みながら繊維材料4を折返す巻付け態様と
なっているため、この取付孔5を塞がないように繊維材
料を巻付けるには多大の注意が必要で、生産性の低下が
避けられないという問題があった。特に最近は、生産性
を向上させるべく繊維材料4を構成するフィラメントの
本数を増大させる傾向にあるが、この場合は取付孔5を
塞がないように巻付けることはより一層困難となり、生
産性はさらに低下することとなっていた。また、取付孔
5を塞がないように巻付けようとすると、ヨーク1とマ
ンドレル3との結合部において繊維材料の巻付け不能と
なる領域が発生する危険があり、接合強度の面でも問題
の多いところとなっていた。なお、繊維材料を全体に巻
付けた後、取付孔5の部分を開口することも考えられる
が、この場合は繊維材料が切断されて全体的な強度低下
が避けられないようになる。
1にはスパイダを介して相手側軸部材のヨークが連結さ
れるものとなり、通常は、このスパイダを取付けるため
の取付孔5(図4)が予めヨーク1に設けられている。
したがって繊維材料4を巻付けるに際しては、この取付
孔5を塞がないように配慮しなければならないこととな
るが、上記公報に示された製造方法によれば、ヨーク1
の前面を巻込みながら繊維材料4を折返す巻付け態様と
なっているため、この取付孔5を塞がないように繊維材
料を巻付けるには多大の注意が必要で、生産性の低下が
避けられないという問題があった。特に最近は、生産性
を向上させるべく繊維材料4を構成するフィラメントの
本数を増大させる傾向にあるが、この場合は取付孔5を
塞がないように巻付けることはより一層困難となり、生
産性はさらに低下することとなっていた。また、取付孔
5を塞がないように巻付けようとすると、ヨーク1とマ
ンドレル3との結合部において繊維材料の巻付け不能と
なる領域が発生する危険があり、接合強度の面でも問題
の多いところとなっていた。なお、繊維材料を全体に巻
付けた後、取付孔5の部分を開口することも考えられる
が、この場合は繊維材料が切断されて全体的な強度低下
が避けられないようになる。
【0005】本発明は、上記従来の問題を解決すること
を課題としてなされたもので、その目的とするところ
は、ヨークに有するスパイダ取付孔に制約されることな
く高能率に繊維材料を巻き付けることができる動力伝達
軸の製造方法を提供することにある。
を課題としてなされたもので、その目的とするところ
は、ヨークに有するスパイダ取付孔に制約されることな
く高能率に繊維材料を巻き付けることができる動力伝達
軸の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、スパイダ取付孔より基端部側となる部位に
くびれ部を設けかつ軸心位置に支持軸を設けて成るヨー
クをマンドレルの両端部に嵌着し、前記支持軸を中心に
前記マンドレルを回転させつゝ、樹脂を含浸させた繊維
材料を前記ヨークのくびれ部からマンドレルにかけて巻
付け、次にこれを加熱処理に供して前記繊維材料に含浸
させた樹脂を加熱硬化し、しかる後に前記支持軸を前記
取付金具から取除くことを特徴とする。
成するため、スパイダ取付孔より基端部側となる部位に
くびれ部を設けかつ軸心位置に支持軸を設けて成るヨー
クをマンドレルの両端部に嵌着し、前記支持軸を中心に
前記マンドレルを回転させつゝ、樹脂を含浸させた繊維
材料を前記ヨークのくびれ部からマンドレルにかけて巻
付け、次にこれを加熱処理に供して前記繊維材料に含浸
させた樹脂を加熱硬化し、しかる後に前記支持軸を前記
取付金具から取除くことを特徴とする。
【0007】本発明において、上記繊維材料としては、
例えばガラス繊維、カーボン繊維、炭化ケイ素繊維等を
選択でき、またこれに含浸させる樹脂としては、例えば
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂等を選択することができる。さらに、この樹脂を含浸
させた繊維材料をマンドレルに巻回する方法としては、
糸状繊維材料を用いるフィラメントワインティング法、
プリプレグを用いるテープワインディング法等を採用す
ることができる。また、本発明において上記ヨークに設
ける支持軸は、該ヨークに一体に形成しても脱着自在に
結合しても良いものである。
例えばガラス繊維、カーボン繊維、炭化ケイ素繊維等を
選択でき、またこれに含浸させる樹脂としては、例えば
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂等を選択することができる。さらに、この樹脂を含浸
させた繊維材料をマンドレルに巻回する方法としては、
糸状繊維材料を用いるフィラメントワインティング法、
プリプレグを用いるテープワインディング法等を採用す
ることができる。また、本発明において上記ヨークに設
ける支持軸は、該ヨークに一体に形成しても脱着自在に
結合しても良いものである。
【0008】
【作用】上記のように構成した動力伝達軸の製造方法に
おいては、ヨークに設けたくびれ部を経由して樹脂を含
浸させた繊維材料を折返すので、ヨークに有するスパイ
ダ取付孔とは無関係に繊維材料を巻付けることができ
る。
おいては、ヨークに設けたくびれ部を経由して樹脂を含
浸させた繊維材料を折返すので、ヨークに有するスパイ
ダ取付孔とは無関係に繊維材料を巻付けることができ
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。
て説明する。
【0010】本実施例においては、先ず図1に示すよう
に、薄肉の中空マンドレル11とヨーク12とを用意し、マ
ンドレル11の両端部(こゝでは片側のみ示す)にヨーク
12を嵌着してサブ組立体10を形成する。ヨーク12は、マ
ンドレル11に対する嵌着側(基部側)をカップ部13とな
し、このカップ部13の開口端部に形成した小径部13aを
マンドレル11に圧入することにより、該マンドレル11に
対して外周を面一にして結合されている。なお、この結
合に際してはマンドレル11に対してヨーク12を接着固定
あるいは溶接固定するようにしても良い。このヨーク12
は、自在継手の一部品として用いられるもので、その先
端側を二又のアーム部14となし、このアーム部14に自在
継手を構成するスパイダを取付けるための一対の取付孔
15を設けている。ヨーク12はまた、そのカップ部13とア
ーム部14との連接部16の外周にくびれ部17を設けると共
に、その連接部16の中心位置(軸心)に貫通孔18を設け
ており、前記貫通孔18には後述する支持軸19が圧入固定
されるようになっている。
に、薄肉の中空マンドレル11とヨーク12とを用意し、マ
ンドレル11の両端部(こゝでは片側のみ示す)にヨーク
12を嵌着してサブ組立体10を形成する。ヨーク12は、マ
ンドレル11に対する嵌着側(基部側)をカップ部13とな
し、このカップ部13の開口端部に形成した小径部13aを
マンドレル11に圧入することにより、該マンドレル11に
対して外周を面一にして結合されている。なお、この結
合に際してはマンドレル11に対してヨーク12を接着固定
あるいは溶接固定するようにしても良い。このヨーク12
は、自在継手の一部品として用いられるもので、その先
端側を二又のアーム部14となし、このアーム部14に自在
継手を構成するスパイダを取付けるための一対の取付孔
15を設けている。ヨーク12はまた、そのカップ部13とア
ーム部14との連接部16の外周にくびれ部17を設けると共
に、その連接部16の中心位置(軸心)に貫通孔18を設け
ており、前記貫通孔18には後述する支持軸19が圧入固定
されるようになっている。
【0011】次に、上記サブ組立体10の周面にフィラン
メトワインディング法により樹脂を含浸させた繊維材料
を巻付ける。この巻付けに際しては、上記ヨークの貫通
孔18に支持軸19を圧入固定し、この支持軸19をフィラン
メトワインディング機械(以下、単に機械という)のチ
ャック部に把持させることにより、サブ組立体10を該機
械にセットする。そして、図2に示すように、該支持軸
19を中心にサブ組立体10を回転させながら案内治具(図
示略)を用いて、樹脂を含浸させた繊維材料20をサブ組
立体10に沿って案内し、その周面に巻付ける。この時、
サブ組立体10の回転速度と案内治具の移動速度とを制御
することにより、ヨーク12のくびれ部17を巻込むように
して繊維材料20を折返し、同時にサブ組立体10の軸心に
対して所定の傾斜角度で繊維材料20を配向する。このよ
うにして繊維材料20をサブ組立体10に巻回積層し、所定
の厚さの樹脂含浸繊維層が形成されたところでその巻付
けを停止する。次に、この繊維材料を巻き付けたサブ組
立体10を機械から取り外して加熱炉に装入し、繊維材料
20に含浸させた樹脂を硬化させる。この加熱硬化処理に
より前記樹脂含浸繊維層が繊維強化プラスチック層(F
RP軸主体)に変質し、この時、ヨーク12はFRP軸主
体に強固に接合され、その後、支持軸19をヨーク12の貫
通孔18から引抜いて動力伝達軸は完成する。
メトワインディング法により樹脂を含浸させた繊維材料
を巻付ける。この巻付けに際しては、上記ヨークの貫通
孔18に支持軸19を圧入固定し、この支持軸19をフィラン
メトワインディング機械(以下、単に機械という)のチ
ャック部に把持させることにより、サブ組立体10を該機
械にセットする。そして、図2に示すように、該支持軸
19を中心にサブ組立体10を回転させながら案内治具(図
示略)を用いて、樹脂を含浸させた繊維材料20をサブ組
立体10に沿って案内し、その周面に巻付ける。この時、
サブ組立体10の回転速度と案内治具の移動速度とを制御
することにより、ヨーク12のくびれ部17を巻込むように
して繊維材料20を折返し、同時にサブ組立体10の軸心に
対して所定の傾斜角度で繊維材料20を配向する。このよ
うにして繊維材料20をサブ組立体10に巻回積層し、所定
の厚さの樹脂含浸繊維層が形成されたところでその巻付
けを停止する。次に、この繊維材料を巻き付けたサブ組
立体10を機械から取り外して加熱炉に装入し、繊維材料
20に含浸させた樹脂を硬化させる。この加熱硬化処理に
より前記樹脂含浸繊維層が繊維強化プラスチック層(F
RP軸主体)に変質し、この時、ヨーク12はFRP軸主
体に強固に接合され、その後、支持軸19をヨーク12の貫
通孔18から引抜いて動力伝達軸は完成する。
【0012】このように製造された動力伝達軸において
は、上記したように樹脂を含浸させた繊維材料20をヨー
ク12のくびれ部17を利用して折返すので、ヨーク12の取
付孔15が繊維材料で塞がれることはない。したがってフ
ィラメントの集積度の大きい繊維材料20を使用すること
が可能になり、生産性の向上を達成できる。また、マン
ドレル11とヨーク12との結合部に繊維材料の巻けない領
域が発生することもなくなり、所望の強度を確保でき
る。本実施例では、特にヨーク12を、その小径部13aを
利用してマンドレル11に結合し外周面が面一になるよう
にしたので、FRP軸主体の外周に段差が生じることが
なく、全体として外観品質が向上する。
は、上記したように樹脂を含浸させた繊維材料20をヨー
ク12のくびれ部17を利用して折返すので、ヨーク12の取
付孔15が繊維材料で塞がれることはない。したがってフ
ィラメントの集積度の大きい繊維材料20を使用すること
が可能になり、生産性の向上を達成できる。また、マン
ドレル11とヨーク12との結合部に繊維材料の巻けない領
域が発生することもなくなり、所望の強度を確保でき
る。本実施例では、特にヨーク12を、その小径部13aを
利用してマンドレル11に結合し外周面が面一になるよう
にしたので、FRP軸主体の外周に段差が生じることが
なく、全体として外観品質が向上する。
【0013】こゝで、計算によれば、許容トルク 200 k
gf・m で、ヨーク12のマンドレル11に対する接合部の外
径70mm、ヨーク12の貫通孔18の内径6mmとした場合、ヨ
ーク12のくびれ部17の底の直径を40mm程度とすれば、せ
ん断応力的に充分な強度を保証できることが分かった。
したがって、くびれ部17としてはその深さを充分深く設
定することができ、繊維材料20の巻付けに困難を来たす
ことはない。
gf・m で、ヨーク12のマンドレル11に対する接合部の外
径70mm、ヨーク12の貫通孔18の内径6mmとした場合、ヨ
ーク12のくびれ部17の底の直径を40mm程度とすれば、せ
ん断応力的に充分な強度を保証できることが分かった。
したがって、くびれ部17としてはその深さを充分深く設
定することができ、繊維材料20の巻付けに困難を来たす
ことはない。
【0014】なお、上記実施例において、サブ組立体10
の回転中心となる支持軸19をヨーク12に設けた貫通孔18
に圧入固定するようにしたが、この支持軸19は、図3に
示すように、ヨーク12の一部として設けてもよいもので
ある。この場合は、サブ組立体10に樹脂を含浸させた繊
維材料20を巻付けて、加熱硬化処理を行った後、適宜の
方法により該支持軸19をヨーク12から取除けば動力伝達
軸は完成し、上記貫通孔18(図1)を排除できる分、く
びれ部17をより深く設定することができ、繊維材料20の
巻付けはより容易となる。
の回転中心となる支持軸19をヨーク12に設けた貫通孔18
に圧入固定するようにしたが、この支持軸19は、図3に
示すように、ヨーク12の一部として設けてもよいもので
ある。この場合は、サブ組立体10に樹脂を含浸させた繊
維材料20を巻付けて、加熱硬化処理を行った後、適宜の
方法により該支持軸19をヨーク12から取除けば動力伝達
軸は完成し、上記貫通孔18(図1)を排除できる分、く
びれ部17をより深く設定することができ、繊維材料20の
巻付けはより容易となる。
【0015】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる動力伝達軸の製造方法によれば、ヨークに設けた
くびれ部を利用してヨークに有するスパイダ取付孔とは
無関係に効率的に繊維材料を巻付けることができ、フィ
ラメントの集積度の大きい繊維材料の使用も可能になっ
て生産性の大幅な向上を達成できる。また、繊維材料の
巻付けに特別の制約を受けないことから、ヨークとマン
ドレルとの接合部に繊維材料の巻付け不能な領域が生じ
ることもなくなり、所望の強度を安定的に確保できる。
かゝる動力伝達軸の製造方法によれば、ヨークに設けた
くびれ部を利用してヨークに有するスパイダ取付孔とは
無関係に効率的に繊維材料を巻付けることができ、フィ
ラメントの集積度の大きい繊維材料の使用も可能になっ
て生産性の大幅な向上を達成できる。また、繊維材料の
巻付けに特別の制約を受けないことから、ヨークとマン
ドレルとの接合部に繊維材料の巻付け不能な領域が生じ
ることもなくなり、所望の強度を安定的に確保できる。
【図1】本発明で用いるヨークとマンドレルとの組立構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図2】本発明の途中段階を示す正面図である。
【図3】本発明で用いるヨークとマンドレルとの組立構
造の他の実施例を示す断面図である。
造の他の実施例を示す断面図である。
【図4】従来の動力伝達軸の製造の途中段階を示す正面
図である。
図である。
11 マンドレル 12 ヨーク 15 取付孔 17 くびれ部 19 支持軸 20 樹脂を含浸させた繊維材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 正 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浅井 義浩 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 スパイダ取付孔より基端部側となる部位
にくびれ部を設けかつ軸心位置に支持軸を設けて成るヨ
ークをマンドレルの両端部に嵌着し、前記支持軸を中心
に前記マンドレルを回転させつゝ、樹脂を含浸させた繊
維材料を前記ヨークのくびれ部からマンドレルにかけて
巻付け、次にこれを加熱処理に供して前記繊維材料に含
浸させた樹脂を加熱硬化し、しかる後に前記支持軸を前
記取付金具から取除くことを特徴とする動力伝達軸の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273410A JPH0587115A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 動力伝達軸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273410A JPH0587115A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 動力伝達軸の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587115A true JPH0587115A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17527505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273410A Pending JPH0587115A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 動力伝達軸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0587115A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120090772A1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | Abb Technology Ag | Mold for producing hollow-cylinder-like molded parts |
| JP2013517180A (ja) * | 2010-01-22 | 2013-05-16 | メシエ−ブガッティ−ドウティ | 航空機の着陸装置構造のロッカアームなどの蝶着された構造のアームを作成する方法 |
| CN105619831A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 制造联轴器中间管轴的芯模和联轴器中间管轴的制造方法 |
| US11142919B2 (en) | 2018-03-16 | 2021-10-12 | Saudi Arabian Oil Company | Supporting formwork to rebar for concrete forms |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP3273410A patent/JPH0587115A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013517180A (ja) * | 2010-01-22 | 2013-05-16 | メシエ−ブガッティ−ドウティ | 航空機の着陸装置構造のロッカアームなどの蝶着された構造のアームを作成する方法 |
| US20120090772A1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | Abb Technology Ag | Mold for producing hollow-cylinder-like molded parts |
| US8444796B2 (en) * | 2010-10-15 | 2013-05-21 | Abb Technology Ag | Mold for producing hollow-cylinder-like molded parts |
| CN105619831A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 制造联轴器中间管轴的芯模和联轴器中间管轴的制造方法 |
| CN105619831B (zh) * | 2014-10-28 | 2018-07-13 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 制造联轴器中间管轴的芯模和联轴器中间管轴的制造方法 |
| US11142919B2 (en) | 2018-03-16 | 2021-10-12 | Saudi Arabian Oil Company | Supporting formwork to rebar for concrete forms |
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