JP2000087946A - 高摩擦ウオッシャー - Google Patents
高摩擦ウオッシャーInfo
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- JP2000087946A JP2000087946A JP10281984A JP28198498A JP2000087946A JP 2000087946 A JP2000087946 A JP 2000087946A JP 10281984 A JP10281984 A JP 10281984A JP 28198498 A JP28198498 A JP 28198498A JP 2000087946 A JP2000087946 A JP 2000087946A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の一般の高力ボルト摩擦接合継手、仕口
における摩擦係数は、０．４５前後程度のものとなって
いる。このため、鋼材相互間の継手、仕口に使われる高
力ボルトの数が多数に及んでしまうなどの問題点を有し
ていた。 【解決手段】 円盤状１Ａの中心にボルト貫通孔１Ｂが
開口されているウオッシャー体１Ｃにおいて、ウオッシ
ャー体１Ｃの一方接触圧面１Ａ１と他方接触圧面１Ａ２
には梨子地状の凹凸部１Ｄが形成され、梨子地状の凹凸
部１Ｄは、隣合う状態で群設された凸部１Ｄ１と凹部１
Ｄ２から構成され、ウオッシャー体１Ｃは鍛造又は鋳造
によって作られ、特殊鋼又は焼入れによって硬質化され
ている。
における摩擦係数は、０．４５前後程度のものとなって
いる。このため、鋼材相互間の継手、仕口に使われる高
力ボルトの数が多数に及んでしまうなどの問題点を有し
ていた。 【解決手段】 円盤状１Ａの中心にボルト貫通孔１Ｂが
開口されているウオッシャー体１Ｃにおいて、ウオッシ
ャー体１Ｃの一方接触圧面１Ａ１と他方接触圧面１Ａ２
には梨子地状の凹凸部１Ｄが形成され、梨子地状の凹凸
部１Ｄは、隣合う状態で群設された凸部１Ｄ１と凹部１
Ｄ２から構成され、ウオッシャー体１Ｃは鍛造又は鋳造
によって作られ、特殊鋼又は焼入れによって硬質化され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な構成を有す
る鋼材の高力ボルト摩擦接合に好適な高摩擦ウオッシャ
ーに関するものである。特に、下記の諸点に適したもの
である。 １．鋼材によって架構されている建築物又は工作物の
柱、梁、小梁、間柱、筋違等の継手、仕口に於ける高力
ボルト摩擦接合に用いる。省資源、省力化、省エネルギ
ーに寄与できるものである。
る鋼材の高力ボルト摩擦接合に好適な高摩擦ウオッシャ
ーに関するものである。特に、下記の諸点に適したもの
である。 １．鋼材によって架構されている建築物又は工作物の
柱、梁、小梁、間柱、筋違等の継手、仕口に於ける高力
ボルト摩擦接合に用いる。省資源、省力化、省エネルギ
ーに寄与できるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般の高力ボルト摩擦接合継手、
仕口における摩擦係数は、０．４５前後程度のものとな
っている。
仕口における摩擦係数は、０．４５前後程度のものとな
っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたも
のにあっては、下記のような問題点を有していた。 １．鋼材相互間の継手、仕口に使われる高力ボルト８の
数が多数に及んでしまう。 ２．摩擦継手、仕口に使われる添板鋼材８Ａも、必然的
に大きなものとなり、扱い、運搬に不便である。 ３．摩擦継手、仕口における梁（大）母材２、梁（小）
母材３及び添板鋼材８Ａへの多数の穿孔があり、多くの
手間がかかっている。また、同様に母材への多数の穿孔
は、母材強度の低下を招いている。 ４．摩擦面は、摩擦係数を確保するために、母材及び添
板鋼材の相互の表面の処理加工、保護を入念に行う必要
がある。 ５．接続する鋼材相互の厚さの違いのある場合は、充材
鋼（フイラー）８Ｂによって施工されているが、複数板
の鋼板が使用されたりし、摩擦面を多数化させているこ
となどで、継手、仕口への信頼度をなくしてしまう状況
にある。 ６．接続するための添板鋼材に、線状や年輪状に凹凸を
施して、摩擦を高めたものが市場にあるが、その添板鋼
材は、接続鋼材の寸法ごととなり、オーダーメードの性
質を持たざるを得ないもので、加工、流通に不効率な問
題を残している。このため、添板鋼材は既成品化、量産
化ができず、コスト高となっている。本発明は、従来の
技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、次のような事のできるも
のを提供しようとするものである。省資源、省力化、ロ
ーコスト、省エネルギー化、施工の高速化を可能にして
いる。
のにあっては、下記のような問題点を有していた。 １．鋼材相互間の継手、仕口に使われる高力ボルト８の
数が多数に及んでしまう。 ２．摩擦継手、仕口に使われる添板鋼材８Ａも、必然的
に大きなものとなり、扱い、運搬に不便である。 ３．摩擦継手、仕口における梁（大）母材２、梁（小）
母材３及び添板鋼材８Ａへの多数の穿孔があり、多くの
手間がかかっている。また、同様に母材への多数の穿孔
は、母材強度の低下を招いている。 ４．摩擦面は、摩擦係数を確保するために、母材及び添
板鋼材の相互の表面の処理加工、保護を入念に行う必要
がある。 ５．接続する鋼材相互の厚さの違いのある場合は、充材
鋼（フイラー）８Ｂによって施工されているが、複数板
の鋼板が使用されたりし、摩擦面を多数化させているこ
となどで、継手、仕口への信頼度をなくしてしまう状況
にある。 ６．接続するための添板鋼材に、線状や年輪状に凹凸を
施して、摩擦を高めたものが市場にあるが、その添板鋼
材は、接続鋼材の寸法ごととなり、オーダーメードの性
質を持たざるを得ないもので、加工、流通に不効率な問
題を残している。このため、添板鋼材は既成品化、量産
化ができず、コスト高となっている。本発明は、従来の
技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、次のような事のできるも
のを提供しようとするものである。省資源、省力化、ロ
ーコスト、省エネルギー化、施工の高速化を可能にして
いる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記のようになるものである。すなわち、
本発明のものは、円盤状１Ａの中心にボルト貫通孔１Ｂ
が開口されているウオッシャー体１Ｃにおいて、当該ウ
オッシャー体１Ｃの一方接触圧面１Ａ１と他方接触圧面
１Ａ２には、梨子地状の凹凸部１Ｄが形成され、梨子地
状の凹凸部１Ｄは、隣合う状態で群設された凸部１Ｄ１
と凹部１Ｄ２から構成され、凸部１Ｄ１は、ボルト貫通
孔１Ｂに貫入される高力ボルト１Ｅと平行な状態で外方
に向け突出する角錐状に構成され、凹部１Ｄ２は、ボル
ト貫通孔１Ｂに貫入される高力ボルト１Ｅと平行な状態
で内方に向け窪む逆角錐状に構成され、ウオッシャー体
１Ｃは、鍛造又は鋳造によって作られ、特殊鋼又は焼入
れによって硬質化されている高摩擦ウオッシャーであ
る。
に、本発明は下記のようになるものである。すなわち、
本発明のものは、円盤状１Ａの中心にボルト貫通孔１Ｂ
が開口されているウオッシャー体１Ｃにおいて、当該ウ
オッシャー体１Ｃの一方接触圧面１Ａ１と他方接触圧面
１Ａ２には、梨子地状の凹凸部１Ｄが形成され、梨子地
状の凹凸部１Ｄは、隣合う状態で群設された凸部１Ｄ１
と凹部１Ｄ２から構成され、凸部１Ｄ１は、ボルト貫通
孔１Ｂに貫入される高力ボルト１Ｅと平行な状態で外方
に向け突出する角錐状に構成され、凹部１Ｄ２は、ボル
ト貫通孔１Ｂに貫入される高力ボルト１Ｅと平行な状態
で内方に向け窪む逆角錐状に構成され、ウオッシャー体
１Ｃは、鍛造又は鋳造によって作られ、特殊鋼又は焼入
れによって硬質化されている高摩擦ウオッシャーであ
る。
【０００５】作用は下記の通りである。 １．一般の高力ボルトの使用状況に順じての手順で良い
が、添板鋼材と母材との相互間に高摩擦ウオッシャー１
をそれぞれの高力ボルトに嵌め込んで、高力ボルトの締
付を行う。 ２．硬質化されている高摩擦ウオッシャー１の凹凸部１
Ｄは、母材及び添板鋼材にめり込み、凹部１Ｄ２には凸
部１Ｄ１がめり込むことで発生した変形部分の鋼材部分
量が、凹部１Ｄ２に嵌まり込んで隙間なく一体化状にな
るように、高力ボルト１Ｅの締付を行う。 ３．一定の締付トルクにより、所定の高摩擦力を得るこ
とができ、高摩擦接合耐力が可能となる。なお、図５に
おいて、２は梁（大）母材、３は梁（小）母材、４はフ
ランジ外側添板鋼材、５はフランジ内側添板鋼材、６は
ウェブ添板鋼材である。
が、添板鋼材と母材との相互間に高摩擦ウオッシャー１
をそれぞれの高力ボルトに嵌め込んで、高力ボルトの締
付を行う。 ２．硬質化されている高摩擦ウオッシャー１の凹凸部１
Ｄは、母材及び添板鋼材にめり込み、凹部１Ｄ２には凸
部１Ｄ１がめり込むことで発生した変形部分の鋼材部分
量が、凹部１Ｄ２に嵌まり込んで隙間なく一体化状にな
るように、高力ボルト１Ｅの締付を行う。 ３．一定の締付トルクにより、所定の高摩擦力を得るこ
とができ、高摩擦接合耐力が可能となる。なお、図５に
おいて、２は梁（大）母材、３は梁（小）母材、４はフ
ランジ外側添板鋼材、５はフランジ内側添板鋼材、６は
ウェブ添板鋼材である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例にもとづき図面を参照して説明する。１は本発明の高
摩擦ウオッシャーである。円盤状１Ａの中心にボルト貫
通孔１Ｂが開口されているウオッシャー体１Ｃにおい
て、当該ウオッシャー体１Ｃの一方接触圧面１Ａ１と他
方接触圧面１Ａ２には、梨子地状の凹凸部１Ｄが形成さ
れ、梨子地状の凹凸部１Ｄは、隣合う状態で群設された
凸部１Ｄ１と凹部１Ｄ２から構成されている。そして、
凸部１Ｄ１は、ボルト貫通孔１Ｂに貫入される高力ボル
ト１Ｅと平行な状態で外方に向け突出する角錐状に構成
され、凹部１Ｄ２は、ボルト貫通孔１Ｂに貫入される高
力ボルト１Ｅと平行な状態で内方に向け窪む逆角錐状に
構成されている。そして、ウオッシャー体１Ｃは、鍛造
又は鋳造によって作られ、特殊鋼又は焼入れによって硬
質化されている。ウオッシャー体１Ｃはドーナツ状にな
っている円板として構成されていることになる。
例にもとづき図面を参照して説明する。１は本発明の高
摩擦ウオッシャーである。円盤状１Ａの中心にボルト貫
通孔１Ｂが開口されているウオッシャー体１Ｃにおい
て、当該ウオッシャー体１Ｃの一方接触圧面１Ａ１と他
方接触圧面１Ａ２には、梨子地状の凹凸部１Ｄが形成さ
れ、梨子地状の凹凸部１Ｄは、隣合う状態で群設された
凸部１Ｄ１と凹部１Ｄ２から構成されている。そして、
凸部１Ｄ１は、ボルト貫通孔１Ｂに貫入される高力ボル
ト１Ｅと平行な状態で外方に向け突出する角錐状に構成
され、凹部１Ｄ２は、ボルト貫通孔１Ｂに貫入される高
力ボルト１Ｅと平行な状態で内方に向け窪む逆角錐状に
構成されている。そして、ウオッシャー体１Ｃは、鍛造
又は鋳造によって作られ、特殊鋼又は焼入れによって硬
質化されている。ウオッシャー体１Ｃはドーナツ状にな
っている円板として構成されていることになる。
【０００７】
【実施例】ウオッシャー体１Ｃの厚さは、４ｍｍ程度を
標準的厚さとして、高力ボルトの貫通孔１Ｂを高力ボル
ト径より１ｍｍ前後大きめ孔をあける。高力ボルト締付
による接触圧面は、高力ボルト径及び添板鋼板厚等によ
って変わるが、その範囲内にドーナツ状に梨子地状の凹
凸部１Ｄを両面に形成する。この梨子地状の凹凸部によ
って摩擦係数の増大を図るものである。この凹凸部の外
側に外輪状にウオッシャー体１Ｃの安定のための幅１ｃ
ｍ前後の平滑部分を残して、リング状の高摩擦ウォッシ
ャーを形成する。梨子地状の凹凸は角錐状に構成し、角
錐底辺長は、３〜４ｍｍ程度である。角錐頂点の凸部に
あっての高さ、凹部にあっての深さは、それぞれ１．５
ｍｍ前後とする。この接触圧面部分の凹凸部は、添板鋼
板又は母材の相互間において、高力ボルト締付力によっ
てめり込み合う部分なので、硬度が要求され、ウオッシ
ャー体は特殊鋼又は焼入れによって硬質化し、凹凸の形
成は鍛造又は鋳造によって行う。
標準的厚さとして、高力ボルトの貫通孔１Ｂを高力ボル
ト径より１ｍｍ前後大きめ孔をあける。高力ボルト締付
による接触圧面は、高力ボルト径及び添板鋼板厚等によ
って変わるが、その範囲内にドーナツ状に梨子地状の凹
凸部１Ｄを両面に形成する。この梨子地状の凹凸部によ
って摩擦係数の増大を図るものである。この凹凸部の外
側に外輪状にウオッシャー体１Ｃの安定のための幅１ｃ
ｍ前後の平滑部分を残して、リング状の高摩擦ウォッシ
ャーを形成する。梨子地状の凹凸は角錐状に構成し、角
錐底辺長は、３〜４ｍｍ程度である。角錐頂点の凸部に
あっての高さ、凹部にあっての深さは、それぞれ１．５
ｍｍ前後とする。この接触圧面部分の凹凸部は、添板鋼
板又は母材の相互間において、高力ボルト締付力によっ
てめり込み合う部分なので、硬度が要求され、ウオッシ
ャー体は特殊鋼又は焼入れによって硬質化し、凹凸の形
成は鍛造又は鋳造によって行う。
【０００８】
【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で次に記載する効果を奏する。 １．鋼材相互間の摩擦力を高めることにより、締付高力
ボルトの数を極端に少なくすることができる。 Ａ．摩擦係数は、現行一般のものに比べ、２倍以上の係
数が得られ、高力ボルトの数は約半数程度にすることが
できる。 Ｂ．継手、仕口の添板鋼材が、上記の割合で小さく軽量
化され、扱いやすいものにできる。 ２．締付する高力ボルトの数を少なくすることにより、
継手及び仕口に使われる添板鋼材が小型化でき、扱い、
運搬に大変便利である。さらに、穿孔の手間も極端に少
なくすることができると共に、母材強度の低下も押さえ
ることができる。 ３．鋼材相互間の摩擦面の摩擦係数を高めるために、入
念な処理加工、保護が一般的な表面処理にとどまり、省
略することができる。 ４．接続する鋼材相互の厚さの違いのある場合は、充材
鋼（フイラー）によって現行は施工されているが、本発
明の高摩擦ウオッシャー１の厚さに種々なもの用意して
おけば、充材鋼は省略できる。接合する鋼材相互の厚さ
の違いを複数板によって行う充材鋼（フイラー）は、変
厚高摩擦ウオッシャーを使用することにより省略するこ
とができる。複数板の充材鋼（フイラー）による施工不
信は除かれる。
で次に記載する効果を奏する。 １．鋼材相互間の摩擦力を高めることにより、締付高力
ボルトの数を極端に少なくすることができる。 Ａ．摩擦係数は、現行一般のものに比べ、２倍以上の係
数が得られ、高力ボルトの数は約半数程度にすることが
できる。 Ｂ．継手、仕口の添板鋼材が、上記の割合で小さく軽量
化され、扱いやすいものにできる。 ２．締付する高力ボルトの数を少なくすることにより、
継手及び仕口に使われる添板鋼材が小型化でき、扱い、
運搬に大変便利である。さらに、穿孔の手間も極端に少
なくすることができると共に、母材強度の低下も押さえ
ることができる。 ３．鋼材相互間の摩擦面の摩擦係数を高めるために、入
念な処理加工、保護が一般的な表面処理にとどまり、省
略することができる。 ４．接続する鋼材相互の厚さの違いのある場合は、充材
鋼（フイラー）によって現行は施工されているが、本発
明の高摩擦ウオッシャー１の厚さに種々なもの用意して
おけば、充材鋼は省略できる。接合する鋼材相互の厚さ
の違いを複数板によって行う充材鋼（フイラー）は、変
厚高摩擦ウオッシャーを使用することにより省略するこ
とができる。複数板の充材鋼（フイラー）による施工不
信は除かれる。
【０００９】５．接続するための添板鋼材に、線状や年
輪状に凹凸を施し、摩擦係数を高めたものは市場にある
が、大きな添板そのものに施してあるため、運搬、取付
に不便である。しかし、本発明の高摩擦ウオッシャー１
は、ボルト、ナット、座金という一般の部品同様に扱う
ことができて、手軽で容易な使用を可能にするので便利
である。 ６．上記添板鋼材のものは、オーダーメードにならざる
を得ない性質を持っているが、本発明の高摩擦ウオッシ
ャー１は、既成品として量産化可能なものでローコスト
製品にすることができる。 ７．添板鋼材、母材面へは凹凸部１Ｄが機械的にめり込
み作用するので、摩擦接触圧面の特別な処理加工、保護
を必要としない。 ８．本発明の高摩擦ウオッシャーには、ある厚さ（４ｍ
ｍ前後以上）を有し、種々の径，強度の高力ボルトにふ
さわしい剪断力と厚さによる曲げモーメントが生ずる。
摩擦力は、接触底面に施した凹凸部１Ｄが主に負担し、
その外廻りの平滑な円形部分を設けて摩擦力にふさわし
い剪断力を伝えると同時に、厚さによる曲げモーメント
をドーナツ状になっている円板全体での性能によって安
定させている。
輪状に凹凸を施し、摩擦係数を高めたものは市場にある
が、大きな添板そのものに施してあるため、運搬、取付
に不便である。しかし、本発明の高摩擦ウオッシャー１
は、ボルト、ナット、座金という一般の部品同様に扱う
ことができて、手軽で容易な使用を可能にするので便利
である。 ６．上記添板鋼材のものは、オーダーメードにならざる
を得ない性質を持っているが、本発明の高摩擦ウオッシ
ャー１は、既成品として量産化可能なものでローコスト
製品にすることができる。 ７．添板鋼材、母材面へは凹凸部１Ｄが機械的にめり込
み作用するので、摩擦接触圧面の特別な処理加工、保護
を必要としない。 ８．本発明の高摩擦ウオッシャーには、ある厚さ（４ｍ
ｍ前後以上）を有し、種々の径，強度の高力ボルトにふ
さわしい剪断力と厚さによる曲げモーメントが生ずる。
摩擦力は、接触底面に施した凹凸部１Ｄが主に負担し、
その外廻りの平滑な円形部分を設けて摩擦力にふさわし
い剪断力を伝えると同時に、厚さによる曲げモーメント
をドーナツ状になっている円板全体での性能によって安
定させている。
【図１】平面図である。
【図２】正面図である。
【図３】Ａ−Ａ線断面図である。
【図４】同上の要部拡大図である。
【図５】使用状態を示す要部の正面図である。
【図６】同上の平面図である。
【図７】Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図８】Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図９】Ｄ−Ｄ線における要部拡大断面図である。
【図１０】図８における要部拡大図である。
【図１１】図５における要部拡大図である。
【図１２】同上における縦断面図である。
【図１３】従来のものの使用状態を示す要部の正面図で
ある。
ある。
【図１４】同上の平面図である。
【図１５】Ｅ−Ｅ線断面図である。
１ 高摩擦ウオッシャー １Ａ 円盤状 １Ｂ ボルト貫通孔 １Ｃ ウオッシャー体 １Ａ１ 一方接触圧面 １Ａ２ 他方接触圧面 １Ｄ 梨子地状の凹凸部 １Ｄ１ 凸部 １Ｄ２ 凹部 １Ｅ 高力ボルト
Claims (1)
- 【請求項１】 円盤状（１Ａ）の中心にボルト貫通孔
（１Ｂ）が開口されているウオッシャー体（１Ｃ）にお
いて、当該ウオッシャー体（１Ｃ）の一方接触圧面（１
Ａ１）と他方接触圧面（１Ａ２）には、梨子地状の凹凸
部（１Ｄ）が形成され、梨子地状の凹凸部（１Ｄ）は、
隣合う状態で群設された凸部（１Ｄ１）と凹部（１Ｄ
２）から構成され、凸部（１Ｄ１）は、ボルト貫通孔
（１Ｂ）に貫入される高力ボルト（１Ｅ）と平行な状態
で外方に向け突出する角錐状に構成され、凹部（１Ｄ
２）は、ボルト貫通孔（１Ｂ）に貫入される高力ボルト
（１Ｅ）と平行な状態で内方に向け窪む逆角錐状に構成
され、ウオッシャー体（１Ｃ）は、鍛造又は鋳造によっ
て作られ、特殊鋼又は焼入れによって硬質化されている
ことを特徴とする高摩擦ウオッシャー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10281984A JP2000087946A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 高摩擦ウオッシャー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10281984A JP2000087946A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 高摩擦ウオッシャー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087946A true JP2000087946A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17646629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10281984A Pending JP2000087946A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 高摩擦ウオッシャー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000087946A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008050801A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Jfe Steel Kk | 高力ボルト摩擦接合構造 |
| WO2009092996A1 (en) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Mechadyne Plc | Single cam phaser camshaft |
| AU2008200627B2 (en) * | 2007-04-05 | 2010-07-01 | Geislinger Group Gmbh | Force-Fitting Clamping Connection and Method for its Production |
| CN105090223A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-25 | 同济大学 | 一种高强螺栓连接方法及用于该方法的板式增磨垫片结构 |
| JP2017003036A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 株式会社ユニテ | ネジ装置及びネジ装置用の座金 |
| JP2022506522A (ja) * | 2018-11-01 | 2022-01-17 | ハイトーク ディビジョン ユネックス コーポレイション | ねじ締結具を締め付けるための装置 |
| JP2023114318A (ja) * | 2022-02-04 | 2023-08-17 | 株式会社飯塚製作所 | ワッシャーの製造方法、ワッシャーの製造装置、及びワッシャー |
-
1998
- 1998-09-16 JP JP10281984A patent/JP2000087946A/ja active Pending
Cited By (9)
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| US8783998B2 (en) | 2007-04-05 | 2014-07-22 | Ellergon Antriebstechnik Gesellschaft M.B.H. | Force-fitting clamping connection and method for its production |
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| JP2017003036A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 株式会社ユニテ | ネジ装置及びネジ装置用の座金 |
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