JP2000018153A - 斜板式圧縮機 - Google Patents
斜板式圧縮機Info
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- JP2000018153A JP2000018153A JP10183537A JP18353798A JP2000018153A JP 2000018153 A JP2000018153 A JP 2000018153A JP 10183537 A JP10183537 A JP 10183537A JP 18353798 A JP18353798 A JP 18353798A JP 2000018153 A JP2000018153 A JP 2000018153A
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- JP
- Japan
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- swash plate
- curved surface
- concave curved
- shoe
- piston
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Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
- F04B27/0878—Pistons
- F04B27/0886—Piston shoes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ソケットの凹状曲面に変形を起しやすくする
ことなく潤滑性を高めたピストンジョイントをもつ斜板
式圧縮機を提供すること。 【解決手段】 回転軸に連動して回転する斜板５と対向
した凹状曲面２１ａをピストンの一端に設ける。斜板と
凹状曲面との間にシュー３を介在させ、斜板の回転に応
じてピストンを往復動させる。斜板の凹状曲面は断面を
楕円形状とし、ここにシューの凸状球面３２を挿入す
る。
ことなく潤滑性を高めたピストンジョイントをもつ斜板
式圧縮機を提供すること。 【解決手段】 回転軸に連動して回転する斜板５と対向
した凹状曲面２１ａをピストンの一端に設ける。斜板と
凹状曲面との間にシュー３を介在させ、斜板の回転に応
じてピストンを往復動させる。斜板の凹状曲面は断面を
楕円形状とし、ここにシューの凸状球面３２を挿入す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式圧縮機に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】斜板式圧縮機は、回転軸に連動して回転
する斜板と往復動可能なピストンとの間をピストンジョ
イントで結合している。そのピストンジョイントとして
は、斜板に摺動する平坦面と該平坦面とは反対側の凸状
曲面とを有するシューと、ピストンに結合されシューの
凸状曲面を受けた凹状球面を有するソケットとを含んだ
ものがある（例えば、特開昭６１−１３５９９０号公
報、特開昭４９−６５５０９号公報、及び特開昭５６−
１３８４７４号公報参照）。
する斜板と往復動可能なピストンとの間をピストンジョ
イントで結合している。そのピストンジョイントとして
は、斜板に摺動する平坦面と該平坦面とは反対側の凸状
曲面とを有するシューと、ピストンに結合されシューの
凸状曲面を受けた凹状球面を有するソケットとを含んだ
ものがある（例えば、特開昭６１−１３５９９０号公
報、特開昭４９−６５５０９号公報、及び特開昭５６−
１３８４７４号公報参照）。
【０００３】圧縮機の運転時には、シューは斜板の回転
運動によってピストンのソケットの内部でミソ擦り運動
等の揺動を行う。したがってシューの凸状曲面とソケッ
トの凹状球面との間に良好な潤滑性を維持することが望
まれる。
運動によってピストンのソケットの内部でミソ擦り運動
等の揺動を行う。したがってシューの凸状曲面とソケッ
トの凹状球面との間に良好な潤滑性を維持することが望
まれる。
【０００４】例えば米国特許第４，７３４，０１４号明
細書には、シューの凸部をソケットの凹部より小さな曲
率半径をもつ球状曲面にするとともに、その球状曲面の
頂部を平坦部にすることが記載されている。この場合、
シューの平坦部とソケットの凹部との間が油溜まりとな
るため潤滑性で有利である。なおソケットの凹部にシュ
ーが接触する位置は油留まりに隣接した部分である。即
ち、シューの球状曲面と平坦部との境界の角張った部分
においてソケットの凹部に接触する。
細書には、シューの凸部をソケットの凹部より小さな曲
率半径をもつ球状曲面にするとともに、その球状曲面の
頂部を平坦部にすることが記載されている。この場合、
シューの平坦部とソケットの凹部との間が油溜まりとな
るため潤滑性で有利である。なおソケットの凹部にシュ
ーが接触する位置は油留まりに隣接した部分である。即
ち、シューの球状曲面と平坦部との境界の角張った部分
においてソケットの凹部に接触する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ソケットの凹
部とシューの凸部との間及びシューの平坦面と斜板との
間にはそれぞれいくらかのクリアランスが設けられてい
るので、圧縮機の運転時には圧縮機の軸方向に相対振動
するほか、その軸方向と直角な方向に対しても相対振動
をなす。これらの相対振動や上述した揺動の結果、シュ
ーの境界部分は油溜まりの周囲の一部又は一点において
のみソケットの凹部に接触する特殊状態が発生すること
が想定される。
部とシューの凸部との間及びシューの平坦面と斜板との
間にはそれぞれいくらかのクリアランスが設けられてい
るので、圧縮機の運転時には圧縮機の軸方向に相対振動
するほか、その軸方向と直角な方向に対しても相対振動
をなす。これらの相対振動や上述した揺動の結果、シュ
ーの境界部分は油溜まりの周囲の一部又は一点において
のみソケットの凹部に接触する特殊状態が発生すること
が想定される。
【０００６】この特殊状態が起こると、ピストンの往復
動による圧縮の反力はその接触した一部又は一点のみに
集中するので、従来のシューのように角張った部分がソ
ケットの凹状球面に接触する構造では、ソケットの凹部
に塑性変形や塑性流動や摩耗による変形を起こし易い。
その結果、上述した相対振動が起こり易くなるという問
題もある。
動による圧縮の反力はその接触した一部又は一点のみに
集中するので、従来のシューのように角張った部分がソ
ケットの凹状球面に接触する構造では、ソケットの凹部
に塑性変形や塑性流動や摩耗による変形を起こし易い。
その結果、上述した相対振動が起こり易くなるという問
題もある。
【０００７】それ故に本発明の課題は、ソケットの凹部
に変形を起しやすくすることなく潤滑性を高めたピスト
ンジョイントをもつ斜板式圧縮機を提供することにあ
る。
に変形を起しやすくすることなく潤滑性を高めたピスト
ンジョイントをもつ斜板式圧縮機を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、回転軸
に連動して回転する斜板と、前記斜板に対向した凹状曲
面を一端に有し往復動可能なピストンと、前記斜板と前
記凹状曲面との間に介在し、前記斜板の回転に応じて前
記ピストンを往復動させるシューとを含み、前記シュー
は前記凹状曲面に挿入された凸状球面を有する斜板式圧
縮機において、前記凹状曲面は断面を楕円形状とした楕
円体部を有することを特徴とする斜板式圧縮機が得られ
る。
に連動して回転する斜板と、前記斜板に対向した凹状曲
面を一端に有し往復動可能なピストンと、前記斜板と前
記凹状曲面との間に介在し、前記斜板の回転に応じて前
記ピストンを往復動させるシューとを含み、前記シュー
は前記凹状曲面に挿入された凸状球面を有する斜板式圧
縮機において、前記凹状曲面は断面を楕円形状とした楕
円体部を有することを特徴とする斜板式圧縮機が得られ
る。
【０００９】前記凸状球面と前記凹状曲面との接触位置
は、前記斜板が最大傾斜角度になっても外れない位置と
されていることは好ましい。
は、前記斜板が最大傾斜角度になっても外れない位置と
されていることは好ましい。
【００１０】前記楕円体部は楕円の短円側を使用して形
成されていることは好ましい。
成されていることは好ましい。
【００１１】その場合、前記凸状球面と前記凹状曲面と
のクリアランスは前記凹状曲面の端で０〜１５０μｍで
あるとよい。
のクリアランスは前記凹状曲面の端で０〜１５０μｍで
あるとよい。
【００１２】前記楕円体部は楕円の長円側を使用して形
成されていることも好ましい。
成されていることも好ましい。
【００１３】その場合、前記凸状球面と前記凹状曲面と
のクリアランスは前記凹状曲面の端で０〜１５０μｍで
あるとよい。
のクリアランスは前記凹状曲面の端で０〜１５０μｍで
あるとよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明の一実施
の形態に係る斜板式圧縮機の要部を示す。この斜板式圧
縮機は、シリンダブロック１に形成したシリンダボア１
１に軸方向で往復動可能に挿入されたピストン２を含ん
でいる。ピストン２は軸方向での一端にソケット２１を
一体に有している。ソケット２１は相対向した凹状曲面
２１ａを有し、これらの凹状曲面２１ａにそれぞれ対向
して対のシュー３が配置されている。対のシュー３間に
は、回転軸となる主軸（図示省略）に連動して回転する
斜板５が挿入されている。
の形態に係る斜板式圧縮機の要部を示す。この斜板式圧
縮機は、シリンダブロック１に形成したシリンダボア１
１に軸方向で往復動可能に挿入されたピストン２を含ん
でいる。ピストン２は軸方向での一端にソケット２１を
一体に有している。ソケット２１は相対向した凹状曲面
２１ａを有し、これらの凹状曲面２１ａにそれぞれ対向
して対のシュー３が配置されている。対のシュー３間に
は、回転軸となる主軸（図示省略）に連動して回転する
斜板５が挿入されている。
【００１５】主軸が回転すると、斜板５がシュー３及び
ソケット２１を介してピストン２をシリンダボア１１内
で往復動させる。結果として、この斜板式圧縮機におけ
る流体の吸入、圧縮、及び吐出の一連の動作が繰り返し
行われる。流体の圧縮時にピストン２に作用する圧縮反
力をＦで示す。なおシュー３及びソケット２１を合せて
ここではピストンジョイントと呼ぶ。
ソケット２１を介してピストン２をシリンダボア１１内
で往復動させる。結果として、この斜板式圧縮機におけ
る流体の吸入、圧縮、及び吐出の一連の動作が繰り返し
行われる。流体の圧縮時にピストン２に作用する圧縮反
力をＦで示す。なおシュー３及びソケット２１を合せて
ここではピストンジョイントと呼ぶ。
【００１６】各シュー３は、斜板５の軸方向端面に摺動
する平坦面３１と、この平坦面３１とは反対側の凸状球
面３２と、これらの間の円筒面３３とを有している。凸
状球面３２はソケット２１の凹状曲面２１ａに挿入され
ている。
する平坦面３１と、この平坦面３１とは反対側の凸状球
面３２と、これらの間の円筒面３３とを有している。凸
状球面３２はソケット２１の凹状曲面２１ａに挿入され
ている。
【００１７】特に図２を参照して、凹状曲面２１ａと凸
状球面３２との関係を説明する。
状球面３２との関係を説明する。
【００１８】まず凹状曲面２１ａは、断面を楕円形状と
した楕円体部を有する。詳しく説明すると、斜板５に対
し垂直な線上に二つの焦点Ｆ１，Ｆ２をもつ楕円、即
ち、Ｐ１点の軌跡に沿って凹状曲面２１ａの断面が形成
されている。換言すると、凹状曲面２１ａは、楕円を長
軸の回りに回転して得られた回転楕円面に沿ったもので
ある。
した楕円体部を有する。詳しく説明すると、斜板５に対
し垂直な線上に二つの焦点Ｆ１，Ｆ２をもつ楕円、即
ち、Ｐ１点の軌跡に沿って凹状曲面２１ａの断面が形成
されている。換言すると、凹状曲面２１ａは、楕円を長
軸の回りに回転して得られた回転楕円面に沿ったもので
ある。
【００１９】一方、凸状球面３２は上述した楕円の二つ
の焦点Ｆ１，Ｆ２の中間点Ｏを中心とした半径Ｒ１の真
円に沿ってその断面を形成されている。
の焦点Ｆ１，Ｆ２の中間点Ｏを中心とした半径Ｒ１の真
円に沿ってその断面を形成されている。
【００２０】上述したピストンジョイントによると、シ
ュー３の凸状球面３２がソケット２１の回転楕円面に沿
って形成された凹状曲面２１ａに挿入されることによ
り、楕円の長軸の回りにリング状接触部ｔが形成され
る。このリング状接触部ｔはソケット２１の凹状曲面２
１ａに圧縮反力Ｆにより圧接させられる。
ュー３の凸状球面３２がソケット２１の回転楕円面に沿
って形成された凹状曲面２１ａに挿入されることによ
り、楕円の長軸の回りにリング状接触部ｔが形成され
る。このリング状接触部ｔはソケット２１の凹状曲面２
１ａに圧縮反力Ｆにより圧接させられる。
【００２１】さらにリング状接触部ｔの内側部分はソケ
ット２１の凹状曲面２１ａから離れた状態となる。即
ち、シュー３の凸状球面３２にはリング状接触部ｔの内
側にソケット２１の凹状曲面２１ａから離れた部分が残
り、この部分と凹状曲面２１ａとの間に油溜まり１６が
形成される。リング状接触部ｔよりも外側の部分は凹状
曲面２１ａに楔形のクリアランスを残して対向し、これ
により全周に渡ってのびた油引込口１７を形成する。な
おクリアランスは凹状曲面２１ａの端２３で０〜１５０
μｍであるとよい。
ット２１の凹状曲面２１ａから離れた状態となる。即
ち、シュー３の凸状球面３２にはリング状接触部ｔの内
側にソケット２１の凹状曲面２１ａから離れた部分が残
り、この部分と凹状曲面２１ａとの間に油溜まり１６が
形成される。リング状接触部ｔよりも外側の部分は凹状
曲面２１ａに楔形のクリアランスを残して対向し、これ
により全周に渡ってのびた油引込口１７を形成する。な
おクリアランスは凹状曲面２１ａの端２３で０〜１５０
μｍであるとよい。
【００２２】さらに図３をも参照して説明を続ける。公
知のように、斜板５のシュー３に摺動する部分の傾斜角
度は主軸の回転にしたがい変化する。この傾斜角度の変
化にしたがってシュー３はソケット２１の凹状曲面２１
ａに沿ってミソ擦り運動等の揺動を行う。その場合、圧
縮対象である流体に含まれている潤滑油が油引込口１７
から油溜まり１６に入り、ここに溜まるので、ソケット
２１の凹状曲面２１ａとシュー３の凸状球面３２との
間、特に、リング状接触部ｔの潤滑は良好に行われる。
さらに油引込口１７は楔形の隙間であるため、油溜まり
１６への潤滑油の供給が効率良く行われる。
知のように、斜板５のシュー３に摺動する部分の傾斜角
度は主軸の回転にしたがい変化する。この傾斜角度の変
化にしたがってシュー３はソケット２１の凹状曲面２１
ａに沿ってミソ擦り運動等の揺動を行う。その場合、圧
縮対象である流体に含まれている潤滑油が油引込口１７
から油溜まり１６に入り、ここに溜まるので、ソケット
２１の凹状曲面２１ａとシュー３の凸状球面３２との
間、特に、リング状接触部ｔの潤滑は良好に行われる。
さらに油引込口１７は楔形の隙間であるため、油溜まり
１６への潤滑油の供給が効率良く行われる。
【００２３】凸状球面３２と凹状曲面２１ａとの接触位
置は、斜板５が最大傾斜角度になっても外れない位置と
されている。なおシュー３のリング状接触部ｔの内側に
平坦部や凹部を設けてもよい。
置は、斜板５が最大傾斜角度になっても外れない位置と
されている。なおシュー３のリング状接触部ｔの内側に
平坦部や凹部を設けてもよい。
【００２４】上述したピストンジョイントによると、ソ
ケット２１の凹状曲面２１ａに接触するリング状接触部
ｔ及びその近傍部分は回転楕円面に沿った形状をなして
いるため、シュー３の角張った部分がソケット２１の凹
状曲面２１ａに当ってその当接部分に塑性変形や塑性流
動や摩耗による変形を起こす虞は少ない。
ケット２１の凹状曲面２１ａに接触するリング状接触部
ｔ及びその近傍部分は回転楕円面に沿った形状をなして
いるため、シュー３の角張った部分がソケット２１の凹
状曲面２１ａに当ってその当接部分に塑性変形や塑性流
動や摩耗による変形を起こす虞は少ない。
【００２５】図４は、本発明の他の実施の形態に係る斜
板式圧縮機の要部を示す。図４において、図２と同様な
部分には同じ符号を付して説明を省略する。
板式圧縮機の要部を示す。図４において、図２と同様な
部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００２６】図４において、斜板５と平行な線上に二つ
の焦点Ｆ１，Ｆ２をもつ楕円、即ち、Ｐ２点の軌跡に沿
って凹状曲面２１ａの断面が形成されている。換言する
と、凹状曲面２１ａは、楕円を短軸の回りに回転して得
られた回転楕円面に沿ったものである。
の焦点Ｆ１，Ｆ２をもつ楕円、即ち、Ｐ２点の軌跡に沿
って凹状曲面２１ａの断面が形成されている。換言する
と、凹状曲面２１ａは、楕円を短軸の回りに回転して得
られた回転楕円面に沿ったものである。
【００２７】一方、凸状球面３２は上述した楕円の二つ
の焦点Ｆ１，Ｆ２の中間点Ｏを中心とした真円に沿って
その断面を形成されている。クリアランスＣは凹状曲面
２１ａの端２３で０〜１５０μｍであるとよい。
の焦点Ｆ１，Ｆ２の中間点Ｏを中心とした真円に沿って
その断面を形成されている。クリアランスＣは凹状曲面
２１ａの端２３で０〜１５０μｍであるとよい。
【００２８】上述したピストンジョイントによっても、
シュー３の角張った部分がソケット２１の凹状曲面２１
ａに当ってその当接部分に塑性変形や塑性流動や摩耗に
よる変形を起こす虞は少ない。
シュー３の角張った部分がソケット２１の凹状曲面２１
ａに当ってその当接部分に塑性変形や塑性流動や摩耗に
よる変形を起こす虞は少ない。
【００２９】なお、上述したピストンジョイントは、主
軸に対する斜板５の角度を固定した固定容量タイプの圧
縮機にも適用できるし、その角度を可変にした可変容量
タイプの圧縮機にも適用できる。
軸に対する斜板５の角度を固定した固定容量タイプの圧
縮機にも適用できるし、その角度を可変にした可変容量
タイプの圧縮機にも適用できる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ソケットの凹状曲面に変形を起しやすくすることなく潤
滑性を高めたピストンジョイントをもつ斜板式圧縮機を
提供することができる。
ソケットの凹状曲面に変形を起しやすくすることなく潤
滑性を高めたピストンジョイントをもつ斜板式圧縮機を
提供することができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る斜板式圧縮機の要
部を示す概略説明図。
部を示す概略説明図。
【図２】図１の斜板式圧縮機に備えたピストンジョイン
ト部分の拡大説明図。
ト部分の拡大説明図。
【図３】図２のピストンジョイント部分の動作時の状態
を示した説明図。
を示した説明図。
【図４】本発明の一実施の形態に係る斜板式圧縮機に備
えたピストンジョイント部分の拡大説明図。
えたピストンジョイント部分の拡大説明図。
１ シリンダブロック １１ シリンダボア ２ ピストン ２１ ソケット ２１ａ 凹状曲面 ３ シュー ３１ 平坦面 ３２ 凸状球面 ３３ 円筒面 ５ 斜板 １６ 油溜まり １７ 油引込口 ２３ 凹状曲面の端 ｔ リング状接触部 Ｃ クリアランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大槻 良孝 群馬県伊勢崎市寿町20番地 サンデン株式 会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA03 BD11 CB07 3H076 AA06 BB17 CC33
Claims (6)
- 【請求項１】 回転軸に連動して回転する斜板と、前記
斜板に対向した凹状曲面を一端に有し往復動可能なピス
トンと、前記斜板と前記凹状曲面との間に介在し、前記
斜板の回転に応じて前記ピストンを往復動させるシュー
とを含み、前記シューは前記凹状曲面に挿入された凸状
球面を有する斜板式圧縮機において、前記凹状曲面は断
面を楕円形状とした楕円体部を有することを特徴とする
斜板式圧縮機。 - 【請求項２】 前記凸状球面と前記凹状曲面との接触位
置は、前記斜板が最大傾斜角度になっても外れない位置
とされている請求項１記載の斜板式圧縮機。 - 【請求項３】 前記楕円体部は楕円の短円側を使用して
形成されている請求項１記載の斜板式圧縮機。 - 【請求項４】 前記凸状球面と前記凹状曲面とのクリア
ランスは前記凹状曲面の端で０〜１５０μｍである請求
項３記載の斜板式圧縮機。 - 【請求項５】 前記楕円体部は楕円の長円側を使用して
形成されている請求項１記載の斜板式圧縮機。 - 【請求項６】 前記凸状球面と前記凹状曲面とのクリア
ランスは前記凹状曲面の端で０〜１５０μｍである請求
項５記載の斜板式圧縮機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10183537A JP2000018153A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 斜板式圧縮機 |
| DE69901583T DE69901583T2 (de) | 1998-06-30 | 1999-06-23 | Taumelscheibenverdichter mit einer Kolbenverbindung mit rotationselliptischer Oberfläche und kugeliger Gegenfläche |
| EP99112109A EP0969206B1 (en) | 1998-06-30 | 1999-06-23 | Swash plate type compressor in which a piston joint uses a rotational elliptical surface and a spherical surface opposite thereto |
| US09/344,504 US6257120B1 (en) | 1998-06-30 | 1999-06-25 | Swash plate type compressor in which a piston joint uses a rotational elliptical surface and a spherical surface opposite thereto |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10183537A JP2000018153A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 斜板式圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000018153A true JP2000018153A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16137570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10183537A Pending JP2000018153A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 斜板式圧縮機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6257120B1 (ja) |
| EP (1) | EP0969206B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000018153A (ja) |
| DE (1) | DE69901583T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3298571B2 (ja) * | 1999-11-26 | 2002-07-02 | 大豊工業株式会社 | 摺動装置 |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4965509A (ja) | 1972-10-27 | 1974-06-25 | ||
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