JP2008267456A - Hydraulic auto tensioner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、オルタネータやウォータポンプ、エアコンのコンプレッサ等の自動車補機を駆動するベルトの張力保持に用いられる油圧式オートテンショナに関するものである。 The present invention relates to a hydraulic auto tensioner used for maintaining tension of a belt for driving an automobile auxiliary machine such as an alternator, a water pump, and an air conditioner compressor.
エンジンのクランクシャフトの回転を各種の自動車補機に伝えるベルト伝動装置においては、補機駆動用ベルトの弛み側にテンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームを設け、そのプーリアームに油圧式オートテンショナの調整力を付与して、上記テンションプーリがベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢し、ベルトの張力を一定に保持するようにしている。 In a belt transmission that transmits the rotation of the crankshaft of an engine to various automotive accessories, a swingable pulley arm that supports a tension pulley is provided on the slack side of the accessory driving belt, and a hydraulic auto tensioner is installed on the pulley arm. An adjustment force is applied to urge the pulley arm in a direction in which the tension pulley presses the belt, so that the belt tension is kept constant.
上記のようなベルト伝動装置に使用される油圧式オートテンショナとして、特許文献1に記載されたものが従来から知られている。この油圧式オートテンショナにおいては、スリーブが内装されたシリンダの上部開口内に、シリンダ内部に充填された作動油の外部への漏洩を防止するオイルシールを組込み、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドの上端部にばね座を設け、そのばね座とシリンダの外周下部に設けられたフランジ間にリターンスプリングを組込んでロッドに外方向への突出性を付与し、上記ロッドに負荷される押込み力をスリーブの内部に設けられた油圧ダンパにより緩衝するようにしている。
As a hydraulic auto tensioner used in the belt transmission device as described above, the one described in
ここで、油圧ダンパは、ロッドの下端部にスリーブ内で摺動可能なプランジャを設けて、シリンダ内部を圧力室とリザーバ室とに区画し、そのプランジャに圧力室とリザーバ室を連通する通路を設け、その通路の圧力室側の開口部にチェックバルブを設け、前記ロッドが押込まれて圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなると、チェックバルブで通路を閉じ、圧力室内の作動油によってロッドに負荷される押込み力を緩衝するようにしている。 Here, the hydraulic damper is provided with a plunger slidable in the sleeve at the lower end portion of the rod, the inside of the cylinder is partitioned into a pressure chamber and a reservoir chamber, and a passage that communicates the pressure chamber and the reservoir chamber with the plunger is provided. The check valve is provided in the opening on the pressure chamber side of the passage, and when the rod is pushed and the pressure in the pressure chamber becomes higher than the pressure in the reservoir chamber, the passage is closed by the check valve and the hydraulic oil in the pressure chamber closes the rod. The pushing force applied to the is buffered.
ところで、上記従来の油圧式オートテンショナは、ロッドの下部と、そのロッド下部に設けられたプランジャのそれぞれに圧力室とリザーバ室を連通する通路を形成し、その通路をプランジャの下面側に設けられたチェックバルブにより開閉するようにしているため、軸方向の長さが長く、油圧式オートテンショナの組込みに広いスペースを確保する必要が生じ、軸方向長さのコンパクト化を図るうえにおいて改善すべき点が残されていた。 By the way, in the conventional hydraulic auto tensioner, a lower passage of the rod and a plunger provided in the lower portion of the rod are formed with a passage communicating the pressure chamber and the reservoir chamber, and the passage is provided on the lower surface side of the plunger. Since it is opened and closed by a check valve, the length in the axial direction is long, and it is necessary to secure a wide space for incorporating the hydraulic auto tensioner, so it should be improved in order to make the axial length compact The point was left.
また、スリーブ内にロッドより外径の大きなプランジャを摺動自在に組み込んで、スリーブ内に圧力室を形成する構成であるため、圧力室の容積が比較的大きなものとなる。ここで、圧力室の容積が大きい場合、ロッドのストローク当たりの発生荷重が小さくなり、荷重が大きいエンジンに適用する際に油圧式オートテンショナの振幅が大きくなり、摺動部の摩耗に対して不利になる。したがって、摺動部の摩耗に対する信頼性の向上を図るうえにおいても改善すべき点が残されている。 In addition, since a plunger having a larger outer diameter than the rod is slidably incorporated in the sleeve and a pressure chamber is formed in the sleeve, the volume of the pressure chamber becomes relatively large. Here, when the volume of the pressure chamber is large, the generated load per stroke of the rod becomes small, and when applied to an engine with a large load, the amplitude of the hydraulic auto tensioner becomes large, which is disadvantageous for wear of the sliding part. become. Therefore, the point which should be improved also in improving the reliability with respect to abrasion of a sliding part remains.
この発明の課題は、軸方向長さのコンパクトで摺動部の摩耗に対する信頼性の高い油圧式オートテンショナを提供することである。 An object of the present invention is to provide a hydraulic auto tensioner having a compact axial length and high reliability with respect to wear of a sliding portion.
上記の課題を解決するために、この発明においては、内部に作動油が充填された有底のシリンダ内にスリーブを、その下端に形成された外向きのフランジがシリンダの底面で支持されるよう組込んで、スリーブの外径面とシリンダの内径面間にリザーバ室を設け、そのスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入して、スリーブ内に圧力室を形成し、前記シリンダの上部開口から外部に位置するロッドの上端部に上端が閉塞する円筒状のダストカバーを取付けてシリンダの上部外周を覆い、そのダストカバーの閉塞端と前記スリーブのフランジ間に組込まれたリターンスプリングにより圧力室の容積が大きくなる方向にロッドを付勢し、前記シリンダの外周上部に形成されたシール溝内にダストカバーの内径面に弾性接触してダストカバーとシリンダの嵌合面間を密封するシール部材を組込み、前記シリンダの底面とスリーブのフランジの衝合面間にリザーバ室の下端と圧力室の下端を連通する油通路を形成し、スリーブの下端部内には、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなると閉鎖して、圧力室の作動油が油通路からリザーバ室内に流出するのを防止するチェックバルブを圧入した構成を採用したのである。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a sleeve is supported in a bottomed cylinder filled with hydraulic oil, and an outward flange formed at the lower end thereof is supported on the bottom surface of the cylinder. The reservoir chamber is provided between the outer diameter surface of the sleeve and the inner diameter surface of the cylinder, and the lower end of the rod is slidably inserted into the sleeve to form a pressure chamber in the sleeve. A cylindrical dust cover whose upper end is closed is attached to the upper end of the rod located outside from the upper opening to cover the upper outer periphery of the cylinder, and a return spring incorporated between the closed end of the dust cover and the flange of the sleeve. The rod is urged in the direction in which the volume of the pressure chamber increases, and the dust cover comes into elastic contact with the inner diameter surface of the dust cover in the seal groove formed in the upper outer periphery of the cylinder. A seal member that seals between the mating surfaces of the cylinder is incorporated, and an oil passage that communicates the lower end of the reservoir chamber and the lower end of the pressure chamber is formed between the bottom surface of the cylinder and the abutting surface of the flange of the sleeve. The pressure chamber is closed when the pressure in the pressure chamber becomes higher than the pressure in the reservoir chamber, and a check valve is used to press-fit the hydraulic fluid in the pressure chamber from flowing out of the oil passage into the reservoir chamber.
上記の構成からなる油圧式オートテンショナにおいては、揺動可能に支持されたプーリアームにテンショナを接続し、そのプーリアームに回転自在に支持されたテンションプーリがベルトを押圧する方向に向けてプーリアームを付勢する。 In the hydraulic auto tensioner having the above-described configuration, the tensioner is connected to a pulley arm supported so as to be swingable, and the pulley arm is urged toward the direction in which the tension pulley supported rotatably on the pulley arm presses the belt. To do.
上記のような油圧式オートテンショナの組込み状態において、負荷の変動によりベルトが振動し、ベルトの張力が増大してロッドが押し込まれると、圧力室内の圧力が上昇する。その圧力がリザーバ室の圧力より高くなると、チェックバルブが閉鎖して圧力室内の作動油が油通路からリザーバ室内へ流出するのを防止し、圧力室内に封入された作動油によってロッドに負荷される押込み力が緩衝される。 In the state where the hydraulic auto tensioner is incorporated as described above, when the belt vibrates due to a load change and the belt tension increases and the rod is pushed in, the pressure in the pressure chamber rises. When the pressure becomes higher than the pressure in the reservoir chamber, the check valve is closed to prevent the hydraulic oil in the pressure chamber from flowing out from the oil passage into the reservoir chamber, and is loaded on the rod by the hydraulic oil sealed in the pressure chamber. The pushing force is buffered.
上記押込み力がリターンスプリングの弾性力より大きい場合、圧力室内の作動油はスリーブとロッドの摺動面間に形成された微小なリーク隙間からリザーバ室内に流れ、押込み力とリターンスプリングの弾性力とが釣り合う位置までロッドは圧力室の容積が小さくなる方向にゆっくりと移動して、ベルトの張力を一定に保持する。 When the pushing force is larger than the elastic force of the return spring, the hydraulic oil in the pressure chamber flows into the reservoir chamber through a minute leak gap formed between the sleeve and the sliding surface of the rod, and the pushing force and the elastic force of the return spring The rod moves slowly in the direction in which the volume of the pressure chamber is reduced to a position where the pressure balances, thereby keeping the belt tension constant.
一方、ベルトに弛みが生じると、ロッドは圧力室の容積が拡大する方向に移動してベルトの弛みを吸収する。このとき、圧力室の圧力が低下するため、チェックバルブは開放し、リザーバ室内の作動油は油通路から圧力室内に流入する。このため、ロッドは圧力室の容積が大きくなる方向に急速に移動してベルトの弛みを直ちに吸収し、ベルトの張力を一定に保持する。 On the other hand, when slack occurs in the belt, the rod moves in the direction in which the volume of the pressure chamber increases, and absorbs the slack in the belt. At this time, since the pressure in the pressure chamber decreases, the check valve is opened, and the hydraulic oil in the reservoir chamber flows from the oil passage into the pressure chamber. For this reason, the rod moves rapidly in the direction in which the volume of the pressure chamber increases to absorb the slack of the belt immediately, and keeps the belt tension constant.
ここで、スリーブが径方向にガタのある不安定な支持であったり、あるいは、シリンダに対する同軸度が悪い組付けであると、ロッドのスライド抵抗が大きくなり、スリーブの摩耗が増大する。 Here, if the sleeve is unstable support with play in the radial direction, or if the coaxiality with respect to the cylinder is poorly assembled, the slide resistance of the rod increases, and the sleeve wear increases.
そのような不都合はフランジの外径をシリンダの内径に略等しくすることによって解消することができるが、シリンダ全面の同軸度の精度を上げることはコストの増加となる。 Such inconvenience can be eliminated by making the outer diameter of the flange substantially equal to the inner diameter of the cylinder, but increasing the accuracy of the coaxiality of the entire cylinder surface increases the cost.
そこで、シリンダの内周下部に前記スリーブの下端の円形フランジが嵌合される小径のフランジ嵌合孔をシリンダと同軸上に形成することにより、同軸度の精度を小さな範囲で確保すれば良いため、コストを低減できる。 Therefore, by forming a small-diameter flange fitting hole in the lower part of the inner circumference of the cylinder on the same axis as the cylinder to fit the circular flange at the lower end of the sleeve, it is sufficient to ensure the accuracy of coaxiality within a small range. Cost can be reduced.
また、フランジ嵌合孔にフランジを嵌合することによってスリーブをシリンダと同軸上に保持することができると共に、スリーブが径方向に移動するのを防止することができるため、スリーブに対してロッドをスムーズに摺動させることができる。 In addition, the sleeve can be held coaxially with the cylinder by fitting the flange into the flange fitting hole, and the sleeve can be prevented from moving in the radial direction. It can slide smoothly.
上記のように、シリンダの内周下部にフランジ嵌合孔を形成した油圧式オートテンショナにおいて、リザーバ室と圧力室を連通する油通路として、フランジ嵌合孔の内径面に形成された周方向に長い複数の凹部と、フランジの下面に形成された放射状の溝とからなるものを採用することにより、シリンダの底部の厚みを薄くすることができるため、シリンダの軽量化を図ることができると共に、フランジ嵌合孔にスリーブのフランジを単に嵌合することによって凹部と放射状の溝とが確実に連通するため、スリーブの組付けに位置合わせを行う必要がなく、組付けの容易化を図ることができる。 As described above, in the hydraulic auto tensioner in which the flange fitting hole is formed in the inner peripheral lower portion of the cylinder, as an oil passage communicating the reservoir chamber and the pressure chamber, in the circumferential direction formed on the inner diameter surface of the flange fitting hole. By adopting a plurality of long concave portions and radial grooves formed on the lower surface of the flange, the thickness of the bottom of the cylinder can be reduced, so that the weight of the cylinder can be reduced, By simply fitting the flange of the sleeve into the flange fitting hole, the concave portion and the radial groove are surely communicated with each other. Therefore, it is not necessary to align the sleeve, and the assembly can be facilitated. it can.
また、油通路として、フランジ嵌合孔の内径面に等間隔に形成された複数の軸方向溝と、フランジ嵌合孔の底面に形成されて各軸方向溝の下端に連通する放射状溝とからなるものを採用することにより、スリーブ側に何の加工も施す必要がないため、スリーブを鍛造等によって簡単に製作することができると共に、スリーブの組付けも容易に行うことができる。 The oil passage includes a plurality of axial grooves formed at equal intervals on the inner diameter surface of the flange fitting hole, and a radial groove formed on the bottom surface of the flange fitting hole and communicating with the lower end of each axial groove. By adopting such a configuration, since it is not necessary to perform any processing on the sleeve side, the sleeve can be easily manufactured by forging or the like, and the sleeve can be easily assembled.
上記のように、この発明に係る油圧式オートテンショナにおいては、シリンダ内に組込まれたスリーブ内にロッドを摺動自在に挿入して、そのスリーブ内に圧力室を形成し、上記スリーブの下端部内にチェックバルブを圧入するようにしたので、ロッドの下端部に設けられたプランジャをスリーブ内に摺動自在に挿入して圧力室を形成し、そのプランジャの下面側にチェックバルブを設けるようにした油圧式オートテンショナに比較して、油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。 As described above, in the hydraulic auto tensioner according to the present invention, the rod is slidably inserted into the sleeve incorporated in the cylinder, a pressure chamber is formed in the sleeve, and the inside of the lower end of the sleeve is formed. Since the check valve is press-fitted into the sleeve, a plunger provided at the lower end of the rod is slidably inserted into the sleeve to form a pressure chamber, and a check valve is provided on the lower surface side of the plunger. Compared to a hydraulic auto tensioner, the axial length of the hydraulic auto tensioner can be made compact.
また、スリーブ内にロッドを摺動自在に挿入して圧力室を形成したことにより、ロッドの下部に設けたプランジャをスリーブ内に摺動自在に挿入して圧力室を形成する場合に比較して、圧力室の容積が小さくなり、ロッドのストローク当たりの発生荷重が大きくなることで油圧式オートテンショナの振幅が小さくなり、摺動部の摩耗に対する信頼性の向上を図ることができる。 In addition, since the pressure chamber is formed by slidably inserting the rod into the sleeve, compared to the case where the plunger provided at the lower portion of the rod is slidably inserted into the sleeve to form the pressure chamber. The volume of the pressure chamber is reduced and the generated load per stroke of the rod is increased, so that the amplitude of the hydraulic auto tensioner is reduced and the reliability of the sliding portion against wear can be improved.
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図1はベルトの張力調整装置を示す。図示のように、プーリアーム1は支点軸2を中心として揺動自在に支持され、その揺動側の端部にはベルト3に張力を付与するテンションプーリ4が回転自在に支持されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a belt tension adjusting device. As shown in the figure, the
また、プーリアーム1にはこの発明に係る油圧式オートテンショナ10が接続され、その油圧式オートテンショナ10によってテンションプーリ4がベルト3を押圧する方向にプーリアーム1が付勢されている。
Further, a
図2に示すように、油圧式オートテンショナ10は、上端が開口する有底筒状のシリンダ11を有し、そのシリンダ11内に作動油が充填されている。また、シリンダ11の下面には連結片12が設けられ、その連結片12はボルト13の締め付けによってエンジンブロックAに回動自在に連結されている。
As shown in FIG. 2, the
シリンダ11の内部にはスリーブ14が組込まれている。スリーブ14は下端部に外向きのフランジ15を有し、そのフランジ15はシリンダ11の内周下部に設けられた小径のフランジ嵌合孔16内に嵌合されてシリンダ11の底面で支持され、上記フランジ嵌合孔16とフランジ15の嵌合によってスリーブ14はシリンダ11と同軸上に保持されている。
A
また、シリンダ11の内部へのスリーブ14の組込みによって、そのシリンダ11の内径面とスリーブ14の外径面間にリザーバ室17が形成されている。
In addition, by incorporating the
スリーブ14にはロッド18の下端部が摺動自在に挿入され、そのロッド18の組込みによってスリーブ14内に圧力室19が形成されている。
A lower end portion of a
ロッド18の上記シリンダ11の上端開口から外部に位置する上端部には連結片20が接続され、その連結片20はボルト21の締付けによってプーリアーム1に連結されている。また、ロッド18の上端部には、連結片20の下方の位置に上端が閉塞する円筒状のダストカバー22が圧入による手段を介して取付けられ、そのダストカバー22によってシリンダ11の上部外周が覆われている。
A connecting
ダストカバー22の上部閉塞端とスリーブ14のフランジ15間にはリターンスプリング23が組込まれている。リターンスプリング23は、圧力室19の容積が拡大する方向にロッド18を付勢している。
A
シリンダ11の上部外周には環状のシール溝24が形成され、そのシール溝24内に組込まれた弾性を有するシール部材25は上記ダストカバー22の内周と弾性接触して、そのダストカバー22とシリンダ11の嵌合面間をシールしている。
An
また、シリンダ11の上部外周には、上記シール溝24の下側に環状突出部26が形成され、一方、ダストカバー22の内周下部には抜止め突部27が設けられ、上記環状突出部26に対する抜止め突部27の当接によって、ロッド18がシリンダ11の外部に抜け出るのが防止される。
An
図3および図4に示すように、フランジ嵌合孔16とスリーブ14のフランジ15の嵌合面間にはリザーバ室17と圧力室19を連通する油通路28が形成されている。油通路28は、フランジ嵌合孔16の内径面に形成された周方向に長い複数の凹部28aと、フランジ15の下面に形成された放射状の溝28bとからなっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, an
上記のように、フランジ嵌合孔16の内径面に周方向に長い複数の凹部28aを形成すると、フランジ嵌合孔16にスリーブ14のフランジ15を単に嵌合することによって凹部28aと放射状の溝28bとが確実に連通することになり、スリーブ14の組付けに位置合わせを行う必要がなく、スリーブ14の組付けの容易化を図ることができる。
As described above, when the plurality of
スリーブ14の下端部内にはチェックバルブ30が組み込まれている。チェックバルブ30はスリーブ14内に圧入されるバルブシート31と、そのバルブシート31に形成された弁孔32を開閉するボールからなる弁体33と、バルブシート31の上面に設けられた円形突部に圧入されて弁体33の開閉量を規制するリテナ34からなる。このチェックバルブ30は圧力室19内の圧力がリザーバ室17内の圧力より高くなると、弁体33が弁孔32を閉じ、圧力室19内の作動油が油通路28からリザーバ室17内に流出するのを防止する。
A
実施の形態で示すベルトの張力調整装置は上記の構造からなり、ベルト3によって駆動される補機の負荷変動やクランクシャフトの角速度の変化によってベルト3の張力が変化し、そのベルト3に弛みが生じると、リターンスプリング23の押圧によりロッド18は圧力室19の容積が拡大する方向(外方向)に移動してベルト3の弛みを吸収する。
The belt tension adjusting device shown in the embodiment has the above-described structure, and the tension of the belt 3 changes due to the load fluctuation of the auxiliary machine driven by the belt 3 and the change of the angular velocity of the crankshaft, and the belt 3 is slack. When this occurs, the
このとき、圧力室19の容積が大きくなって圧力が低下し、その圧力がリザーバ室17の圧力より低くなると、チェックバルブ30の弁体33が弁孔32の開口端から離反して弁孔32を開放するため、リザーバ室17の作動油は油通路28から圧力室19に流れ、ロッド18は外方に向けて急速に移動してベルト3の弛みを直ちに吸収する。
At this time, when the volume of the
一方、ベルト3の張力が大きくなると、ベルト3からロッド18に押込み力が負荷される。このとき、圧力室19の圧力はリザーバ室17の圧力より高くなるため、チェックバルブ30の弁体33は弁孔32を閉じ、圧力室19に封入された作動油により、ロッド18に負荷される上記押込み力が緩衝される。
On the other hand, when the tension of the belt 3 increases, a pushing force is applied from the belt 3 to the
上記押込み力がリターンスプリング23の弾性力より大きい場合、圧力室19の作動油はスリーブ14とロッド18の摺動面間に形成された微小なリーク隙間aからリザーバ室17内に流れ、上記押込み力とリターンスプリング23の弾性力とが釣り合う位置までロッド18は圧力室19の容積が小さくなる方向(内方向)にゆっくりと移動し、ベルト3の張力は一定に保持される。
When the pushing force is larger than the elastic force of the
上記のようなベルト3の張力調整において、圧力室19の容積が大きい場合、ロッド18のストローク当たりの発生荷重が小さくなり、荷重が大きいエンジンに適用する際に油圧式オートテンショナの振幅が大きくなって、摺動部の摩耗に対して不利になる。
In the tension adjustment of the belt 3 as described above, when the volume of the
しかし、実施の形態で示す油圧式オートテンショナ10においては、スリーブ14内にロッド18を摺動自在に挿入して圧力室19を形成した構成であるため、ロッドの下部に設けたプランジャをスリーブ内に摺動自在に挿入して圧力室を形成する場合に比較して、圧力室19の容積が小さく、ロッド18のストローク当たりの発生荷重が大きいものとすることができる。その結果、油圧式オートテンショナの振幅が小さくなり、摺動部の摩耗に対する信頼性の向上を図ることができる。
However, in the
また、実施の形態で示す油圧式オートテンショナにおいては、シリンダ11内に組込まれたスリーブ14内にロッド18を摺動自在に挿入して、そのスリーブ14内に圧力室19を形成し、上記スリーブ14の下端部内にチェックバルブ30を圧入する構成であるため、ロッドの下端部に設けられたプランジャをスリーブ内に摺動自在に挿入して圧力室を形成し、そのプランジャの下面側にチェックバルブを設けるようにした油圧式オートテンショナに比較して、油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
In the hydraulic auto tensioner shown in the embodiment, a
図5および図6はリザーバ室17と圧力室19を連通する油通路28の他の例を示す。この例に示す油通路28は、フランジ嵌合孔16の内径面に等間隔に形成された複数の軸方向溝28cと、フランジ嵌合孔16の底面に形成されて各軸方向溝28cの下端に連通する放射状溝28dとからなっている。
5 and 6 show another example of the
上記のように、フランジ嵌合孔16側に油通路28を形成することにより、スリーブ14のフランジ15に何の加工も施す必要がないため、スリーブ14を鍛造等によって簡単に製作することができると共に、スリーブ14の組付けも容易に行うことができる。
As described above, since the
11 シリンダ
14 スリーブ
15 フランジ
16 フランジ嵌合孔
17 リザーバ室
18 ロッド
19 圧力室
22 ダストカバー
23 リターンスプリング
24 シール溝
25 シール部材
28 油通路
28a 凹部
28b 溝
28c 軸方向溝
28d 放射状溝
30 チェックバルブ
11
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Cited By (1)
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CN102155351A (en) * | 2011-04-13 | 2011-08-17 | 张家港圣美意机械有限公司 | Hydraulic motor output device and hydraulic motor based on hydraulic motor output device |
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2007
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