KR102452794B1 - 태핏 및 이를 포함하는 엔진 - Google Patents
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Abstract
엔진의 태핏은 태핏 로드 및 태핏 롤러를 포함할 수 있다. 상기 태핏 로드는 엔진의 캠의 회전력에 의해 승강될 수 있다. 상기 태핏 롤러는 상기 태핏 로드에 회전 가능하게 설치되어 상기 캠과 회전 접촉할 수 있다. 상기 태핏 롤러의 축 길이는 직경보다 길 수 있다. 따라서, 태핏 롤러가 태핏 롤러의 회전축과 수평하게 직교하는 방향을 중심으로 캠 상에서 회전되는 것이 방지될 수 있다. 결과적으로, 캠의 회전력이 흡배기 밸브로 전달되는 효율이 향상되어, 엔진의 출력도 향상될 수 있다.
Description
본 발명은 태핏 및 이를 포함하는 엔진에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 캠의 회전력을 직선 운동력으로 전환하여 흡배기 밸브로 전달하는 태핏, 및 이러한 태핏을 포함하는 엔진에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진의 연소실에서 발생된 동력은 캠축으로 전달될 수 있다. 캠축의 캠의 회전력은 태핏에 의해서 직선 운동력으로 전환될 수 있다. 태핏은 캠과 회전 접촉하는 태핏 롤러를 포함할 수 있다. 직선 운동력은 밸브 개폐 기구로 전달될 수 있다.
관련 기술들에 따르면, 태핏 롤러는 실질적으로 동일한 축 길이와 직경을 가질 수 있다. 이로 인하여, 태핏 롤러는 캠과의 좁은 접촉 면적을 가질 수 있다. 좁은 접촉 면적은 태핏 롤러의 회전축 방향과 수평하게 직교하는 방향을 중심으로 캠 상에서 태핏 롤러의 회전을 야기할 수 있다. 태핏 롤러가 회전하게 되면, 캠의 회전력이 흡배기 밸브로 전달되는 효율이 크게 낮아질 수 있다. 특히, 태핏 롤러의 회전 방향과 캠의 회전 방향이 어긋나게 되면, 마찰 손실이 크게 상승될 수 있다. 결과적으로, 흡배기 밸브의 오동작이 유발되어, 엔진의 출력도 크게 낮아질 수 있다.
또한, 태핏 롤러의 원활한 회전을 위해서, 태핏 롤러로 오일이 공급될 수 있다. 실린더 헤드로부터 제공되는 오일을 이용하지만, 오일 공급 압력이 낮은 관계로 윤활 동작이 충분하게 이루어질 수 없다. 이를 해소하기 위해서, 실린더 블럭에 별도의 오일 통로를 형성할 수는 있으나, 별도의 오일 통로 형성으로 인해서 실린더 블럭의 구조가 매우 복잡해질 수 있다.
본 발명은 태핏 롤러의 회전을 방지함과 아울러 간단한 구조로 원활한 윤활도 가능한 태핏을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기된 태핏을 포함하는 엔진도 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 엔진의 태핏은 태핏 로드 및 태핏 롤러를 포함할 수 있다. 상기 태핏 로드는 엔진의 캠의 회전력에 의해 승강될 수 있다. 상기 태핏 롤러는 상기 태핏 로드에 회전 가능하게 설치되어 상기 캠과 회전 접촉할 수 있다. 상기 태핏 롤러는 직경과 축 길이가 서로 다를 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 태핏 롤러의 축 길이는 상기 직경보다 길 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 태핏은 상기 태핏 로드와 상기 태핏 롤러 사이에 배치되고, 상기 태핏 롤러가 회전 가능하게 연결된 롤러 하우징을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 롤러 하우징은 상기 태핏 로드의 직경보다 긴 폭을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 태핏 로드, 상기 태핏 롤러 및 상기 롤러 하우징을 승강 가능하게 수용하는 실린더 블럭은 상기 태핏 로드와 상기 태핏 블럭 사이를 통해 제공된 오일을 수용하는 오일 수용홈을 가질 수 있다. 상기 롤러 하우징은 상기 오일 수용홈과 상기 태핏 롤러를 연결하는 적어도 하나의 오일 통로를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 오일 통로는 상기 롤러 하우징의 상부면에 상기 태핏 로드의 축 방향을 따라 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 엔진의 태핏은 태핏 로드, 태핏 롤러 및 롤러 하우징을 포함할 수 있다. 상기 태핏 로드는 엔진의 캠의 회전력에 의해 승강될 수 있다. 상기 태핏 롤러는 상기 태핏 로드에 회전 가능하게 설치되어 상기 캠과 회전 접촉할 수 있다. 상기 롤러 하우징은 상기 태핏 로드에 형성될 수 있다. 상기 롤러 하우징에 상기 태핏 롤러가 회전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 롤러 하우징은 상기 태핏 로드의 직경보다 긴 폭을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 태핏 로드, 상기 태핏 롤러 및 상기 롤러 하우징을 승강 가능하게 수용하는 실린더 블럭은 상기 태핏 로드와 상기 태핏 블럭 사이를 통해 제공된 오일을 수용하는 오일 수용홈을 가질 수 있다. 상기 롤러 하우징은 상기 오일 수용홈과 상기 태핏 롤러를 연결하는 적어도 하나의 오일 통로를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 오일 통로는 상기 롤러 하우징의 상부면에 상기 태핏 로드의 축 방향을 따라 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 엔진은 캠, 태핏 및 실린더 블럭을 포함할 수 있다. 상기 캠은 연소실에서 발생된 동력에 의해 회전할 수 있다. 상기 태핏은 태핏 로드, 태핏 롤러 및 롤러 하우징을 포함할 수 있다. 상기 태핏 로드는 엔진의 캠의 회전력에 의해 승강될 수 있다. 상기 태핏 롤러는 상기 태핏 로드에 회전 가능하게 설치되어 상기 캠과 회전 접촉할 수 있다. 상기 태핏 롤러는 직경과 축 길이가 서로 다를 수 있다. 상기 롤러 하우징은 상기 태핏 로드와 상기 태핏 롤러 사이에 배치될 수 있다. 상기 태핏 롤러가 상기 롤러 하우징에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 실린더 블럭은 상기 태핏 로드, 상기 태핏 롤러 및 상기 롤러 하우징을 승강 가능하게 수용할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 실린더 블럭은 상기 태핏 로드와 상기 태핏 블럭 사이를 통해 제공된 오일을 수용하는 오일 수용홈을 가질 수 있다. 상기 롤러 하우징은 상기 오일 수용홈과 상기 태핏 롤러를 연결하는 적어도 하나의 오일 통로를 가질 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, 태핏 롤러는 지름보다 긴 축 길이를 가질 수 있다. 따라서, 태핏 롤러가 태핏 롤러의 회전축과 수평하게 직교하는 방향을 중심으로 캠 상에서 회전되는 것이 방지될 수 있다. 특히, 태핏 롤러와 캠의 회전 방향이 어긋나지 않게 되어, 캠의 회전력이 흡배기 밸브로 전달되는 효율이 향상됨으로써, 엔진의 출력도 향상될 수 있다. 또한, 오일 수용홈에 수용된 오일이 태핏의 승강에 따라 팽창 및 압축되므로, 충분한 압력을 갖는 오일이 태핏 롤러로 제공될 수가 있다. 따라서, 태핏 롤러의 윤활이 충분하게 이루어질 수가 있게 되어, 태핏 롤러의 마모를 억제시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 태핏이 캠축과 푸시 로드 사이에 배치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 태핏을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 저면도이다.
도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 태핏이 실린더 블럭 내에 배치된 상태를 나타낸 단면도들이다.
도 2는 도 1에 도시된 태핏을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 저면도이다.
도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 태핏이 실린더 블럭 내에 배치된 상태를 나타낸 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태핏이 캠축과 푸시 로드 사이에 배치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 태핏(100)은 캠축(CS)의 캠(C)과 푸시 로드(PL) 사이에 배치될 수 있다. 캠(C)은 엔진의 연소실에서 발생된 동력에 의해 회전될 수 있다. 태핏(100)은 캠(C)의 회전력을 직선 운동력으로 전환시켜서 푸시 로드((PL)로 전달할 수 있다. 따라서, 태핏(100)은 캠(C)과 접촉하는 하단, 및 푸시 로드(PL)에 연결된 상단을 가질 수 있다. 이러한 태핏(100)은 캠(C)의 회전에 의해 승강되어서, 캠(C)의 회전력을 직선 운동력으로 전환하여 푸시 로드(PL)로 전달할 수 있다. 또한, 태핏(100)은 실린더 블럭(CL) 내에 승강 가능하게 수용될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 태핏을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 정면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 측면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 평면도이며, 도 6은 도 2에 도시된 태핏을 나타낸 저면도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 태핏(100)은 태핏 로드(110), 롤러 하우징(120) 및 태핏 롤러(130)를 포함할 수 있다.
태핏 로드(110)는 실린더 블럭(CL) 내에 수직 방향을 따라 승강 가능하게 배치될 수 있다. 태핏 로드(110)는 직경(DS)을 갖는 원통 형상일 수 있다. 따라서, 태핏 로드(110)의 축 방향은 태핏 로드(110)의 승강 방향에 해당될 수 있다. 태핏 로드(110)의 상단이 푸시 로드(PL)에 연결될 수 있다.
롤러 하우징(120)은 태핏 로드(110)의 하단에 형성될 수 있다. 롤러 하우징(120)은 태핏 로드(110)의 하단에 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예로서, 롤러 하우징(120)은 태핏 로드(110)의 하단에 결합된 별도의 부재일 수도 있다. 롤러 하우징(120)은 폭(WH)을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 태핏 로드(110)의 직경(DS)은 롤러 하우징(120)의 폭(WH)보다 짧을 수 있다. 이와 같이 태핏 로드(110)의 직경(DS)을 최대한 줄이는 것에 의해서, 태핏 로드(110)의 상단은 최대한 좁은 면적을 가질 수 있다. 따라서, 태핏 로드(110)의 상단이 실린더 블럭(CL)과 접촉하는 면적도 줄어들게 됨으로써, 태핏 로드(110)와 실린더 블럭(CL) 간의 접촉 스트레스를 줄일 수가 있다.
태핏 롤러(130)는 롤러 하우징(120) 내에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 태핏 롤러(130)는 힌지핀(140)에 의해서 롤러 하우징(120)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 힌지핀(140)은 수평한 방향으로 롤러 하우징(120)에 설치될 수 있다. 따라서, 태핏 롤러(130)는 힌지핀(140)을 중심으로 회전될 수 있다.
태핏 롤러(130)는 캠(C)과 회전 접촉될 수 있다. 따라서, 태핏 롤러(130)는 롤러 하우징(120)의 하단으로부터 돌출될 정도의 직경(DR)을 가질 수 있다. 태핏 롤러(130)는 직경(DR)과 다른 축 길이(WR)를 가질 수 있다. 본 실시예에서, 태핏 롤러(130)의 축 길이(WR)는 직경(DR)보다 길 수 있다. 따라서, 태핏 롤러(130)는 힌지핀(140)의 축 방향을 따라 길게 연장된 실린더 형상을 가질 수 있다.
이러한 태핏 롤러(130)의 형상은 태핏 롤러(130)와 캠(C) 사이의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 그러므로, 태핏 롤러(130)가 힌지핀(140)과 실질적으로 직교하는 수평 방향을 중심으로 회전되는 것이 억제될 수 있다. 결과적으로, 캠(C)의 회전력이 푸시 로드(PL)를 통해서 흡배기 밸브로 전달되는 효율이 향상되어, 엔진의 출력도 향상될 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 태핏이 실린더 블럭 내에 배치된 상태를 나타낸 단면도들이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 태핏 로드(110)는 실린더 블럭(CL) 내에서 승강 운동을 하고, 태핏 롤러(130)는 회전하는 캠(C)과 접촉하게 되므로, 태핏 로드(110)과 태핏 롤러(130)로 윤활을 위한 오일이 공급될 수 있다. 오일은 실린더 헤드로부터 태핏 로드(110)와 실린더 블럭(CL) 사이를 통해서 태핏 롤러(130)로 공급될 수 있다.
실린더 헤드로부터 태핏 로드(110)과 실린더 블럭(CL) 사이를 통해서 공급된 오일을 수용하는 오일 수용홈(124)이 실린더 블럭(CL) 내에 형성될 수 있다. 오일 수용홈(124)은 롤러 하우징(120)을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다.
오일 통로(122)가 롤러 하우징(120)에 형성될 수 있다. 오일 통로(122)는 오일 수용홈(124) 내에 수용된 오일을 태핏 롤러(130)로 공급하기 위한 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 오일 통로(122)는 롤러 하우징(120)의 상부면으로부터 태핏 로드(110)의 축 방향, 즉 승강 방향을 따라 형성될 수 있다.
태핏(100)은 캠(C)의 회전에 의해서 실린더 블럭(CL) 내에서 승강되므로, 오일 수용홈(124) 내에 수용된 오일은 승강되는 롤러 하우징(120)에 의해서 계속적으로 팽창과 압축될 수 있다. 구체적으로, 롤러 하우징(120)이 하강하게 되면 오일 수용홈(124)의 체적이 늘어나게 되므로, 오일 수용홈(124) 내의 오일은 팽창될 수 있다. 반면에, 롤러 하우징(120)이 상승하게 되면, 오일 수용홈(124)의 체적이 줄어들게 되므로, 오일 수용홈(124) 내의 오일은 압축될 수 있다. 이러한 오일의 팽창과 압축 동작에 의해서, 높은 압력을 갖는 오일을 오일 통로(122)를 통해서 태핏 롤러(130)로 공급할 수가 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예들에 따르면, 태핏 롤러는 지름보다 긴 축 길이를 가질 수 있다. 따라서, 태핏 롤러가 태핏 롤러의 회전축과 수평하게 직교하는 방향을 중심으로 캠 상에서 회전되는 것이 방지될 수 있다. 특히, 태핏 롤러와 캠의 회전 방향이 어긋나지 않게 되어, 캠의 회전력이 흡배기 밸브로 전달되는 효율이 향상됨으로써, 엔진의 출력도 향상될 수 있다. 또한, 오일 수용홈에 수용된 오일이 태핏의 승강에 따라 팽창 및 압축되므로, 충분한 압력을 갖는 오일이 태핏 롤러로 제공될 수가 있다. 따라서, 태핏 롤러의 윤활이 충분하게 이루어질 수가 있게 되어, 태핏 롤러의 마모를 억제시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
CS ; 캠축 C ; 캠
PL ; 푸시 로드 CL ; 실린더 블럭
110 ; 태핏 로드 120 ; 롤러 하우징
122 ; 오일 통로 124 ; 오일 수용홈
130 ; 태핏 롤러 140 ; 힌지핀
PL ; 푸시 로드 CL ; 실린더 블럭
110 ; 태핏 로드 120 ; 롤러 하우징
122 ; 오일 통로 124 ; 오일 수용홈
130 ; 태핏 롤러 140 ; 힌지핀
Claims (11)
- 엔진의 캠의 회전력에 의해 승강되는 태핏 로드;
상기 태핏 로드에 회전 가능하게 설치되어 상기 캠과 회전 접촉하고, 직경과 축 길이가 서로 다른 태핏 롤러; 및
상기 태핏 로드와 상기 태핏 롤러 사이에 배치되고, 상기 태핏 롤러가 회전 가능하게 연결된 롤러 하우징을 포함하고,
상기 태핏 롤러의 축 길이는 상기 직경보다 길고,
상기 롤러 하우징은 상기 태핏 롤러의 축 방향으로 상기 태핏 로드의 직경보다 긴 폭을 갖는 엔진의 태핏. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 태핏 로드, 상기 태핏 롤러 및 상기 롤러 하우징을 승강 가능하게 수용하는 실린더 블럭은 상기 태핏 로드와 상기 태핏 블럭 사이를 통해 제공된 오일을 수용하는 오일 수용홈을 갖고,
상기 롤러 하우징은 상기 오일 수용홈과 상기 태핏 롤러를 연결하는 적어도 하나의 오일 통로를 갖는 엔진의 태핏. - 제 5 항에 있어서, 상기 오일 통로는 상기 롤러 하우징의 상부면에 상기 태핏 로드의 축 방향을 따라 형성된 엔진의 태핏.
- 엔진의 캠의 회전력에 의해 승강되는 태핏 로드;
상기 태핏 로드에 회전 가능하게 설치되어 상기 캠과 회전 접촉하는 태핏 롤러; 및
상기 태핏 로드에 형성되고, 상기 태핏 롤러가 회전 가능하게 연결되며, 상기 태핏 롤러의 축 방향으로 상기 태핏 로드의 직경보다 긴 폭을 갖는 롤러 하우징을 포함하고,
상기 태핏 롤러의 축 길이는 상기 태핏 롤러의 직경보다 긴 엔진의 태핏. - 제 7 항에 있어서, 상기 태핏 로드, 상기 태핏 롤러 및 상기 롤러 하우징을 승강 가능하게 수용하는 실린더 블럭은 상기 태핏 로드와 상기 태핏 블럭 사이를 통해 제공된 오일을 수용하는 오일 수용홈을 갖고,
상기 롤러 하우징은 상기 오일 수용홈과 상기 태핏 롤러를 연결하는 적어도 하나의 오일 통로를 갖는 엔진의 태핏. - 제 8 항에 있어서, 상기 오일 통로는 상기 롤러 하우징의 상부면에 상기 태핏 로드의 축 방향을 따라 형성된 엔진의 태핏.
- 연소실에서 발생된 동력에 의해 회전하는 캠;
상기 캠의 회전력에 의해 승강되는 태핏 로드, 상기 태핏 로드에 회전 가능하게 설치되어 상기 캠과 회전 접촉하고 직경과 축 길이가 서로 다른 태핏 롤러, 및 상기 태핏 로드에 형성되고 상기 태핏 롤러가 회전 가능하게 연결된 롤러 하우징을 포함하는 태핏; 및
상기 태핏 로드, 상기 태핏 롤러 및 상기 롤러 하우징을 승강 가능하게 수용하는 실린더 블럭을 포함하고,
상기 태핏 롤러의 축 길이는 상기 직경보다 길고,
상기 롤러 하우징은 상기 태핏 롤러의 축 방향으로 상기 태핏 로드의 직경보다 긴 폭을 갖는 엔진. - 제 10 항에 있어서, 상기 실린더 블럭은 상기 태핏 로드와 상기 태핏 블럭 사이를 통해 제공된 오일을 수용하는 오일 수용홈을 갖고, 상기 롤러 하우징은 상기 오일 수용홈과 상기 태핏 롤러를 연결하는 적어도 하나의 오일 통로를 갖는 엔진.
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KR1020150181545A KR102452794B1 (ko) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | 태핏 및 이를 포함하는 엔진 |
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KR101481328B1 (ko) | 2013-11-01 | 2015-01-12 | 현대중공업 주식회사 | 밸브트레인용 태핏유닛 |
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2015
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Patent Citations (1)
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