JP3561397B2 - Tractor transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタのトランスミッションに係り、より具体的には、トラクタ車体上面を含む乗降口および操縦フロアをフラットデッキに構成できてしかもトラクタ車体を低重心化して特に水田用トラクタに適用して有意義なトランスミッションに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
PTO軸を駆動するPTO変速装置を有するPTO系ミッションと後輪デフ装置を駆動する走行系ミッションとをそれぞれエンジンに連動連結したトラクタのトランスミッションは公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のトラクタのトランスミッションにおいては、エンジンの出力軸とこの延長軸心上にある走行系ミッションの推進軸と後輪デフ装置の駆動軸とがトラクタ車体の上下において相当離反して架設されていたため、トラクタの重心位置が相当高くなっており、キャビン等を搭載したときには増々重心位置が高くなって水田用トラクタとしては不向きであった。
【0004】
また、トラクタ重心が高くなることに伴い乗降にも高くなってトラクタ車体の上面およびこれを被うように備えられるフロアーシートによるフロアーデッキもフラットデッキに構成することが困難で操縦性も悪くなるという課題があった。更に、トラクタは走行動力車であり、その後方に三点リンク等のリンク装着体によってロータリ耕耘機等の作業性を昇降自在に装着しており、PTO変速装置が後輪デフ装置の後方に配置されていると前後重量バランスも悪くなり易いという課題があった。
【0005】
本発明は上述の課題に鑑み、エンジンの出力軸(この延長軸心上を含む)と後輪デフ装置の駆動軸とを上下においてトラクタ車体に近接して架設することでトラクタ重心を下げ(低い位置にする)ることが可能で、しかも、フロアーシート等をフラットデッキにすることを主目的とするものであり、また、トラクタの前後重量バランスを良好にすることを副次的な目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
PTO軸を駆動するPTO変速装置を有するPTO系ミッションと後輪デフ装置を駆動する走行系ミッションとをそれぞれエンジンに連動連結してトラクタ車体に内装しているトラクタのトランスミッションにおいて、前述の主目的を達成するために、次の技術的手段を講じている。
【0007】
すなわち、本発明に係るトラクタのトランスミッションは、エンジンの出力軸およびこれの延長軸心上に位置する走行系ミッションの推進軸と後輪デフ装置のデフ駆動軸とを上下において平行でかつ互いに近接して架設していることを特徴とするものである(請求項1)。
このように構成を採用したことにより、トラクタの重心を低位置にできるだけでなくフラットデッキにできてキャビンを搭載しても走行安定性、操縦安定性が大出力で多段ミッションでありながら可能となり、特に、水田用トラクタに適用して有意義となったのである。
【0008】
また、本発明に係るトラクタのトランスミッションは、請求項1の構成に加えて、走行系ミッションの推進軸に、独立PTOクラッチの入力軸を内装してエンジンの出力軸に直結して備え、前記独立PTOクラッチを介して駆動されるPTO変速装置を後輪デフ装置の前側に配置していることを特徴とするものである(請求項2)。
【0009】
このような構成を採用したことにより、トラクタの前後重量バランスが良好にできたのである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明に係るトランスミッションを採用したキャビン付トラクタを示しており、該トラクタ1は、左右の前輪2、左右の後輪3を備えている2軸4車輪形であり、トラクタ車体4はエンジン5にクラッチハウジングおよびミッションケース6を連設することで構成されており、エンジン5はラジエータ等のエンジン補器とともにボンネット7で被われている。
【0011】
トラクタ車体4の後部上面には左右一対のリフトアーム8を有する油圧昇降装置9が搭載されており、該油圧昇降装置9に、三点リンク10を介してロータリ耕耘機で示す作業機11が昇降自在に装着されている。
キャビン12は左右の後輪フェンダ13とこのフェンダ13を連結しているフロアーシート14と箱形キャビン体15とで主構成されており、このフロアーシート14を含んで車体上面をフラットデッキとしており、操縦ハンドル16と運転席17とを取囲んでおり、左右に開閉自在なドア18を備えている。
【0012】
図2を参照すると本発明に係るトランスミッションの全体が一部展開した状態で示してあり、該トランスミッションは、エンジン5に直結されている独立PTOクラッチ19の出力側にPTO変速部(PTO変速装置)20を備えているPTO系ミッションと;主変速装置21、副変速装置22、クリープ変速装置23およびシャトル変速装置24を備えていて後輪デフ装置25を駆動する走行系ミッションと;をトラクタ車体4に内装することで構成されていて、トラクタ車体4の最後尾にはギア減速装置26が備えられていてPTO軸27に伝動されている。
【0013】
図2を参照して具体的に説明すると、エンジンクランク軸(出力軸)28には走行系の主クラッチ29を介して走行系入力軸(走行系推進軸)30が断続自在に接合されており、該入力軸30は筒軸構造とされていてこの入力軸30にPTO系の推進軸(入力軸)31が内挿されていてエンジンクランク軸28に直結されている。
【0014】
主変速装置21は入力軸30に軸方向間隔をおいて固着又は固設している等1速〜第4速の伝動ギア群32と、入力軸30の上部又は上側部に平行として架設されているカウンター軸33に、前記伝動ギヤ群32に噛合している第1速〜第4速度の変速ギア群34と変速シフタ35とを備えて構成されていて、図では図3でも示すように変速シフタ35の軸方向摺動切換で、1F(1速)から4F(4速)に変速可能なシンクロメッシュ式常時噛合変速とされている。
【0015】
主変速装置21の出側(カウンター軸33)にはシャトル変速装置24の入力軸36が油圧式クラッチ(イナーシャ用ブレーキともなる)37を介して接合されており、両軸33,37は同一軸心上に位置している。
入力軸36に正転用伝動ギア38と逆転用伝動ギア39が軸方向の間隔をおいて空転自在に備えられており、両ギア38,39間にはこれらを入切するシフタ40が摺動自在に備えられていて、該シフタ40はシンクロメッシュ(同期咬合式)とされている。
【0016】
入力軸36の下方に筒軸構造とされている副変速装置22の変速軸41が架設されており、該変速軸41には正転用伝動ギア38に噛合している連動ギア42とこのギア42に並設している副変速高速用の伝動ギア43と、シャトルギア44を介して逆転用伝動ギア39に噛合している副変速低速用の伝動ギア45がそれぞれ固設されている。
【0017】
副変速装置22の変速軸41にはPTO系の推進軸31が内挿されており、これ故に、主変速装置21の入力軸30と副変速装置22の変速軸41は実質的に同一軸心上で前後に架設されている。
副変速装置22のカウンター軸46は変速軸41の下方にて平行に架設されていて、該カウンター軸46は実質的に筒軸構造とされていて後輪デフ装置25の駆動系軸47に被せられている。
【0018】
カウンター軸46には伝動ギア43に噛合している副変速高速用ギア48と伝動ギア45に噛合している副変速低速用ギア49とが空転自在(相対回転自在)に備えられており、両高低速ギア48,49は軸方向に摺動自在なシフタ50によって入切自在とされている。
すなわち、図3および図5においてシャトル変速装置24のシフタ40を矢符Fの方向に摺動してギア38に同期咬合すると正転となり、矢符Rの方向に摺動してギア39に同期咬合すると逆転となり、また、副変速装置22のシフタ50を矢符Hの方向に摺動してギア48に同期咬合すると高速となり、シフタ50を矢符Lの方向に摺動してギア49に同期咬合すると低速となるのであり、ここに、シャトル変速装置24のシャトルギア44と副変速装置22の低速ギア49とを共通の伝動ギア45に噛み合せているのである。
【0019】
図2〜図5に参照すると、副変速装置22の前方下段(下位)にクリープ変速装置23を配設した第1の実施形態が示してあり、副変速装置22におけるカウンター軸46の前端にクリープ駆動ギア51が刻成されており、このギア51の前方にクリープ最終ギア(クリープにおける伝動終端をいう)52がデフ駆動系軸47上にニードル、ブシュ等を介して回転自在(空転自在)に備えられており、デフ駆動系軸47上には両ギア51,52をデフ駆動系軸47に対して入切するシフタ53が備えられている。
【0020】
デフ駆動系軸47の下方にはこの軸と平行として第1クリープ軸54および第2クリープ軸55が架設されていて、第1クリープ軸54上には駆動ギア51に咬合する連動ギア56がスプライン等で固設されているとともに、ギア52に咬合する連動ギア57がニードル又はブシュ等を介して相対回転自在(空転自在)として套嵌されており、該ギア57上には両連動ギア56,57を入切するシフタギア58がスプライン等によって套嵌され、第1クリープ軸54の前端にはクリープ伝動ギア59が刻成されている。
【0021】
第2クリープ軸55にはギア59に咬合するクリープギア60とシフタギア58が係脱されるクリープ伝動ギア61が固設されている。
従って、この第1実施形態によれば、シフタ53の矢符Aの方向に摺動してカウンター軸46上のギア51を介してデフ駆動系軸47に咬合すると、クリープ変速装置23を経由しないで副変速装置22を経由してデフ駆動系軸47を介しての後輪デフ装置25の駆動が可能であり、一方、シフタ53を矢符Bの方向に摺動してギア52とデフ駆動系軸47を接合することによって、第1段クリープ変速と第2段クリープ変速が可能とされている。
【0022】
第1段クリープ変速はシフトギア58を矢符Cの方向に摺動して連動ギア56に接合することにより、ギア51→ギア56→シフトギア58→ギア57→ギア52を経由してのデフ駆動系軸47に伝動されるのであり、一方、第2段クリープ変速はシフトギア58を図示のようにギア61に咬合することによって、ギア51→ギア56→第1クリープ軸54→ギア59→ギア60→ギア61→シフトギア58→59→ギア52を経由してのシフタ53を介してのデフ駆動理軸47の伝動をしているのである。
【0023】
図6はクリープ変速装置23の第2実施形態を示しており、第1クリープ軸54にはギア51に咬合している連動ギア56をニードル等で空転自在に備えているとともに該ギア56に並設して小径の伝動ギア59が備えられている。
第2クリープ軸55にはギア59に咬合するクリープギア60およびシフトギア58が入切するギア61がスプライン等によって固設されている。
【0024】
この第2実施形態によれば、シフタ53を矢符Aにすると第1実施形態と同様にクリープ変速装置23を経由しないのでデフ駆動系軸47が伝動され、シフタ53を矢符Bにしてシフトギア58を矢符Cにすると第1実施形態と同様な経路で第1段クリープ変速となり、シフトギア58を図示の状態にすると第1実施形態と同様な経路で第2段クリープ変速となるのである。
【0025】
前述した第1・2実施形態のいずれの構成においても、副変速装置22のカウンター軸46を後輪デフ装置25の駆動軸系(駆動系軸)47に被せて備え、クリープ変速装置23の出力側を副変速装置22に前方側で前記駆動軸系47に迂回して入力させているのである。
図2及び図4を参照すると、デフ駆動系軸47には主変速装置21の下方部位にて前輪駆動ギア62が固設されていて該ギア62を介して油圧クラッチ装置63を有するクラッチ軸64と前輪駆動軸65が備えられ、油圧クラッチ装置63はクラッチボディ66に背合わせ状として2個の油圧ピストン67を有し、該油圧ピストン67にてクラッチ板68を断接することにより、後輪3と同期して前輪2を駆動するDTギア群69と後輪3に対して前輪2を増進駆動する倍速ギア群70とに切換自在とされている。
【0026】
図2を参照すると、デフ駆動系軸47はカップリング71を介してデフ駆動軸72に接合されており、該デフ駆動軸72はベベルピニオン73を有して後輪デフ装置25のクラウンギア74に連動されており、該ベベルピニオン73等を焼入れ(熱処理)することで該ピニオン73を小径にして軽量化に寄与するようになっているとともに、該デフ駆動軸72は、エンジンの出力軸28およびこの延長軸心上に位置する走行系ミッションの推進軸30と平行に架設されていて上下に近接しており、これによって車体重心位置を下方に(低位置に)することが可能であるとともに、キャビン12等のフロアーシート14を含めてフラットデッキにすることができるのである。
【0027】
図2及び図7を参照すると、独立PTOクラッチ19は油圧式であり、油圧を供給してクラッチ板74を圧接すると接となり、油圧を解放するとバネ75にて断となるものであり、該クラッチ19の出力側にはブレーキ手段76が備えられていて、クラッチ接(入)からクラッチ断(切)に切替え操作したとき油圧ピストンの動きに連動してブレーキを作用して慣性空転を防止している。
【0028】
独立PTOクラッチ19は推進軸31を介してエンジン、つまり、クランク軸28に直結されていて、推進軸31と同一軸心上にクラッチ出軸77が架設され、該クラッチ出軸77の端部(後端)にはPTO変速部(PTO変速装置)20の入力ギア78が刻成され、該入力ギア78には咬合部78Aが形成されている。
【0029】
PTO変速装置20は、図7及び図8で示すようにクラッチ出軸77と同一軸心上に架設されているPTO変速軸79に、大小ギヤ80A,80Bを有するシフトギヤ80を内外スプラインを介して軸方向に矢符Xで示すように摺動自在に套嵌しており、PTO変速軸79の下方にはこれと平行としてPTO系の変速カウンター軸81が架設されており、この図示した実施形態ではカウンター軸81はデフ駆動軸72上に相対回転自在(空転自在)として套嵌されている。
【0030】
カウンター軸81には、入力ギア78に咬合している伝動ギア82とPTO2速(2P)用の変速ギア83とPTO1速(1P)用の変速ギア84およびPTO逆転用(PR)のギア85とが前方から後方にかけて上記した順で軸方向間隔を有して備えられており、ギア85に咬合するアイドルギア86はバック軸87に備えられている。
【0031】
すなわち、図2を参照すれば明らかな通り、前記PTO変速部20を後輪デフ装置25の前方側に配置し、該PTO変速部20の前方側上部に前記シャトル変速装置24を配置し、該シャトル変速装置24の下方側に前記副変速装置22およびクリープ変速装置23を配置することで車体重心位置を前方側寄りとしているとともに図示の実施形態では、主変速装置21の下方部位に前輪駆動効果の油圧クラッチ装置63等を配置することで車体重心位置を相対的に前方側寄りとして図1に示している作業機11を装着しての作業においての前後重量バランスを良好にしているのである。
【0032】
図7及び図8を参照してPTO変速装置20の変速態様を概説すると、シフトギア80の大ギア80Aをアイドルギア86を介してギア85に連係すると(図8のPR参照)、入力ギア78→ギア82→ギア85→ギア86→ギアAを経由してシフトギア80が変速軸79にスプライン結合されている故に、変速軸79はPTO逆転となり、図では変速軸79にカップリング88で連結した伝動軸89を介してPTO減速装置26を経由してPTO軸27を逆転駆動するのであり、この逆転駆動は例えば作業機11がロータリ耕耘機のときは爪軸(耕耘軸)をアップカットするのに利用されるのである。
【0033】
次に、シフトギア80を摺動して下ギア80Aをギア84に咬合させると(図8の1P参照)、入力ギア78→ギア82→ギア84→下ギア80Aを経由してPTO系ミッションは正転第1速(1P)となって変速軸79を駆動する。
更に、シフトギア80を摺動してその大小ギア80A、80Bをいずれのギア83,84に咬合させない位置(図8のNP参照)にすると、PTO変速装置20は中立状態となり、シフトギア80を摺動してその小ギア80Bをギア83 に咬合させると(図8の2P参照)、ギア78→ギア82→ギア83→80Bを経由して変速軸79は正転第2速(2P)となり、更に、シフトギヤ80を摺動してその内歯スプラインを咬合部78Aに係合して出力軸77と変速軸79とを直結することで(図8の3P参照)、正転第3速(3P)となるのである。
【0034】
前述の説明でも明らかな通り、PTOの変速パターンは、前から後にかけて3P,2P,NP,1P,PRの順で所謂I形パターンとなり、操作性が向上するとともにシフトフォークんどもひとつで済みコストダウンが図れるだけでなく組立分解およびメンテナンスも容易となるのである。
更に、図示の実施形態においては、シフトギア80の内スプラインは軸方向前後に形成されていて軸方向中間部位はくり抜き部80Cとされており、一方、変速軸79の外スプラインについては軸方向前後に形成されていて軸方向中間部位はくり抜き部79Aとされており、このような構成にすることで1Pおよび2Pのとき内外スプラインの一方(1Pではシフトギア80の後側内スプラインと変速軸79の後側外スプラインの咬合、2Pではシフトギア80の前側内スプラインと変速軸79の前側外スプラインの咬合)となって、シフトギア80の変速抜け(変速位置1P,2Pからの軸方向摺動)を防止しているのである。
【0035】
なお、前述した実施態様において、後輪デフ装置25の左右ヨーク軸(出力軸)は、終減速装置を介して後輪3に連動されているとともに、この後輪伝動系にはブレーキ装置が具備される。また、前輪駆動軸65は前輪デフ装置に入力されるものである。
【0036】
【発明の効果】
以上詳述した通り本発明によればトラクタ車体の重心位置を下方にできて乗降口及びフロアーシートを含む車体上面をフラットデッキにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトランスミッションが採用されるトラクタの側面図である。
【図2】本発明に係るトランスミッションの全体を一部展開して示す側面図である。
【図3】走行系ミッションのうち主変速装置、シャトル変速装置を示す側面図である。
【図4】走行系ミッションのうち、主変速装置、クリープ変速装置および前輪駆動装置を示す側面図である。
【図5】走行系ミッションのうち、シャトル変速装置、副変速装置、クリープ変速装置を示す第1実施形態の側面図である。
【図6】走行系ミッションのうち、副変速装置、クリープ変速装置を示す第2実施形態の側面図である。
【図7】PTO変速装置と後輪デフ装置を示す側面図である。
【図8】PTO変速装置の断面図である。
【符号の説明】
1 トラクタ
4 トラクタ車体
5 エンジン
19 独立PTOクラッチ
20 PTO変速装置
21 主変速装置
22 副変速装置
23 クリープ変速装置
24 シャトル変速装置
25 後輪デフ装置
30 走行系推進軸
72 デフ駆動軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tractor transmission, and more specifically, it is possible to configure a flat deck for an entrance / exit and a control floor including an upper surface of a tractor vehicle body, and to reduce the center of gravity of the tractor vehicle body, particularly when applied to a paddy field tractor. Transmission.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A tractor transmission in which a PTO transmission having a PTO transmission that drives a PTO shaft and a traveling transmission that drives a rear wheel differential device are respectively linked to an engine is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional tractor transmission, the output shaft of the engine, the propulsion shaft of the traveling system transmission located on the extension axis, and the drive shaft of the rear wheel differential device are installed substantially apart from each other above and below the tractor body. The position of the center of gravity of the tractor is considerably high, and when a cabin or the like is mounted, the position of the center of gravity increases further, making it unsuitable as a paddy field tractor.
[0004]
In addition, as the center of gravity of the tractor becomes higher, the height of the tractor increases as well as getting on and off, and it is difficult to construct a flat deck on the upper surface of the tractor body and the floor deck provided to cover it, resulting in poor maneuverability. There were challenges. In addition, the tractor is a traveling power vehicle, and the workability of a rotary cultivator and the like is mounted on the rear of the tractor with a link mounting body such as a three-point link so that the workability can be raised and lowered. In such a case, there is a problem that the weight balance between the front and the rear tends to be deteriorated.
[0005]
In view of the above problems, the present invention lowers the tractor center of gravity (lower) by erection of the output shaft of the engine (including on the extended axis) and the drive shaft of the rear wheel differential device vertically close to the tractor body. Position), and the main purpose is to make a floor deck or the like a flat deck, and the secondary purpose is to improve the front-rear weight balance of the tractor. Things.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In a tractor transmission, a PTO transmission having a PTO transmission that drives a PTO shaft and a traveling transmission that drives a rear wheel differential device are respectively linked to an engine and mounted on a tractor body, the above-described main object is achieved. To achieve this, the following technical measures have been taken.
[0007]
In other words, the transmission of the tractor according to the present invention is configured such that the propulsion axis of the traveling transmission located on the output shaft of the engine and the extension axis thereof and the differential drive shaft of the rear wheel differential device are vertically parallel and close to each other. (Claim 1).
By adopting such a configuration, not only can the center of gravity of the tractor be at a low position, but also on a flat deck, and even if a cabin is mounted, running stability and steering stability can be achieved with high output and multi-stage transmission, In particular, it became meaningful when applied to paddy field tractors.
[0008]
The transmission of the tractor according to the present invention, in addition to the configuration of claim 1, further comprises an input shaft of an independent PTO clutch mounted on a propulsion shaft of the traveling system transmission and directly connected to an output shaft of the engine. A PTO transmission driven via a PTO clutch is arranged on the front side of a rear wheel differential device (claim 2).
[0009]
By adopting such a configuration, the front-rear weight balance of the tractor was successfully improved.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a tractor with a cabin employing a transmission according to the present invention. The tractor 1 is a two-axis four-wheel type having left and right front wheels 2 and left and right rear wheels 3. Is constituted by connecting a clutch housing and a
[0011]
A hydraulic elevating
The
[0012]
Referring to FIG. 2, the entire transmission according to the present invention is shown in a partially unfolded state, and the transmission includes a PTO transmission unit (PTO transmission) at an output side of an
[0013]
More specifically, with reference to FIG. 2, a traveling system input shaft (traveling system propulsion shaft) 30 is connected to an engine crankshaft (output shaft) 28 via a traveling system
[0014]
The
[0015]
An
A
[0016]
A
[0017]
The
The
[0018]
The
That is, in FIGS. 3 and 5, when the
[0019]
Referring to FIGS. 2 to 5, there is shown a first embodiment in which a
[0020]
Below the differential
[0021]
The
Therefore, according to the first embodiment, when the
[0022]
In the first-stage creep speed change, the
[0023]
FIG. 6 shows a second embodiment of the
A
[0024]
According to the second embodiment, when the
[0025]
In any of the configurations of the first and second embodiments described above, the
Referring to FIGS. 2 and 4, a front
[0026]
Referring to FIG. 2, the differential
[0027]
Referring to FIG. 2 and FIG. 7, the independent PTO clutch 19 is of a hydraulic type. When the hydraulic pressure is supplied to press the
[0028]
The independent PTO clutch 19 is directly connected to the engine, that is, the
[0029]
As shown in FIGS. 7 and 8, the
[0030]
The
[0031]
That is, as is apparent with reference to FIG. 2, the
[0032]
Referring to FIG. 7 and FIG. 8, the gear shifting mode of the
[0033]
Next, when the
Further, when the
[0034]
As is clear from the above description, the PTO shift pattern becomes a so-called I-shaped pattern in the order of 3P, 2P, NP, 1P, and PR from the front to the rear, so that operability is improved and only one shift fork is required. Not only can it be down, but also assembly and disassembly and maintenance become easier.
Further, in the illustrated embodiment, the inner spline of the
[0035]
In the embodiment described above, the left and right yoke shafts (output shafts) of the rear wheel
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the position of the center of gravity of the tractor vehicle body can be lowered, and the upper surface of the vehicle body including the entrance / exit and the floor seat can be made a flat deck.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a tractor employing a transmission according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a partially developed entire transmission according to the present invention.
FIG. 3 is a side view showing a main transmission and a shuttle transmission in the traveling transmission.
FIG. 4 is a side view showing a main transmission, a creep transmission, and a front wheel drive device of the traveling transmission.
FIG. 5 is a side view of the first embodiment showing a shuttle transmission, an auxiliary transmission, and a creep transmission among the traveling system transmissions.
FIG. 6 is a side view of a second embodiment showing a subtransmission and a creep transmission among the transmissions of the traveling system.
FIG. 7 is a side view showing a PTO transmission and a rear wheel differential device.
FIG. 8 is a sectional view of a PTO transmission.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
Priority Applications (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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