JPH09209702A - 空気モータのピストンとクランクのリンク機構 - Google Patents
空気モータのピストンとクランクのリンク機構Info
- Publication number
- JPH09209702A JPH09209702A JP9009893A JP989397A JPH09209702A JP H09209702 A JPH09209702 A JP H09209702A JP 9009893 A JP9009893 A JP 9009893A JP 989397 A JP989397 A JP 989397A JP H09209702 A JPH09209702 A JP H09209702A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crank
- piston
- yoke
- link
- air motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B1/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
- F01B1/08—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B17/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by use of uniflow principle
- F01B17/02—Engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/18—Mechanical movements
- Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating
- Y10T74/18208—Crank, pitman, and slide
Abstract
(57)【要約】
【課題】ホイストなどに用いる空気モータ用のピストン
とクランクのリンク機構として「クイーンロッド」と
「スコッチヨーク」の構成原理を組合せ、軽量かつコン
パクトで油浸潤滑を必要としないものを提供することで
ある。 【解決手段】ヨークとピストンを無潤滑運転のクランク
と整置した状態を保つ標準圧力ばめ軸受を用いてクラン
クに接続された各ピストン対ごとに単一ピボットリンク
を有する剛性ヨークによって向かい合ったピストンを相
互接続する。
とクランクのリンク機構として「クイーンロッド」と
「スコッチヨーク」の構成原理を組合せ、軽量かつコン
パクトで油浸潤滑を必要としないものを提供することで
ある。 【解決手段】ヨークとピストンを無潤滑運転のクランク
と整置した状態を保つ標準圧力ばめ軸受を用いてクラン
クに接続された各ピストン対ごとに単一ピボットリンク
を有する剛性ヨークによって向かい合ったピストンを相
互接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的にいえば空気モー
タに関し、さらに詳しくいえばホイスト用空気モータの
ためのピストンとクランクのリンク機構に関するもので
ある。
タに関し、さらに詳しくいえばホイスト用空気モータの
ためのピストンとクランクのリンク機構に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】往復動ピストン空気モータにおいては、
各ピストンの力をクランク軸に伝える通常の方法は、一
端がピストンにあるリストピンの上でピボットし、他端
が軸受組立体によってクランク軸に接続されている連接
棒によっている。この構成は、連結ピストンモータとい
われている。
各ピストンの力をクランク軸に伝える通常の方法は、一
端がピストンにあるリストピンの上でピボットし、他端
が軸受組立体によってクランク軸に接続されている連接
棒によっている。この構成は、連結ピストンモータとい
われている。
【０００３】連結ピストン空気モータはピストンロッド
をクランク軸に接続する二つのよく知られた軸受装置の
一つを用いている。これらの装置の両方において、クラ
ンク軸は同じ軸方向の場所に又は６ピストンモータの場
合には二つの隣接した軸方向場所にピストンロッドが接
続されている単一ジャーナルを持っている。よくある軸
受装置においては、ピストンロッドの両端は、それらが
クランク軸のジャーナルを囲む完全な軸受を形成するよ
うに扇形に分割されている。分割されたピストンロッド
端は、隣接したピストンロッド端の間に十分な隙間を持
っており、ピストンロッドが独立でピボットすることが
できるようにし、扇形部の外側を囲む保持リングによっ
てジャーナルに押しつけて保持されている。
をクランク軸に接続する二つのよく知られた軸受装置の
一つを用いている。これらの装置の両方において、クラ
ンク軸は同じ軸方向の場所に又は６ピストンモータの場
合には二つの隣接した軸方向場所にピストンロッドが接
続されている単一ジャーナルを持っている。よくある軸
受装置においては、ピストンロッドの両端は、それらが
クランク軸のジャーナルを囲む完全な軸受を形成するよ
うに扇形に分割されている。分割されたピストンロッド
端は、隣接したピストンロッド端の間に十分な隙間を持
っており、ピストンロッドが独立でピボットすることが
できるようにし、扇形部の外側を囲む保持リングによっ
てジャーナルに押しつけて保持されている。
【０００４】第２の軸受装置においては、「クイ−ンロ
ッド」として知られている連接棒の一つは、クランク軸
ジヤーナルにかぶせてはまっている軸受を含んでいる。
このピストンロッドについている軸受ハウジングは、ピ
ストンロッドの残りがピン止めされている外側の周りに
フランジを備えている。
ッド」として知られている連接棒の一つは、クランク軸
ジヤーナルにかぶせてはまっている軸受を含んでいる。
このピストンロッドについている軸受ハウジングは、ピ
ストンロッドの残りがピン止めされている外側の周りに
フランジを備えている。
【０００５】連接棒の側面荷重からの摩擦抵抗を調整す
るために、これらのモータのピストンは、ピストンがシ
リンダ穴内で転倒したり、つまったりしないようにする
のに十分なスカート長さを必要とする。ピストンの長さ
対直径の比は、通常０．６より大きく、可動部分の寸法
と慣性を著しく大きくする。この結果、その動力出力に
比べて大きい空気モータができる。クランク軸受の外側
にピストンロッドをピン止めする必要があるために、
「クイーンロッド」空気モータはもっと大きな空間を必
要とする。
るために、これらのモータのピストンは、ピストンがシ
リンダ穴内で転倒したり、つまったりしないようにする
のに十分なスカート長さを必要とする。ピストンの長さ
対直径の比は、通常０．６より大きく、可動部分の寸法
と慣性を著しく大きくする。この結果、その動力出力に
比べて大きい空気モータができる。クランク軸受の外側
にピストンロッドをピン止めする必要があるために、
「クイーンロッド」空気モータはもっと大きな空間を必
要とする。
【０００６】連結ピストンモータの寸法と慣性の問題を
克服する周知の代替品が「スコッチヨーク」ピストンモ
ータである。このモータにおいては、数対の対向ピスト
ンが一つにつなぎ合わされ、それらの力はヨークにある
スロット内を前後に動くクランクに付いている軸受に伝
えられる。つなぎ合わされたピストンの場合、それらの
有効軸受長さは、モータを横切る一方の対向ピストンと
他方との間の距離まで増やされる。これによってピスト
ンをその直径に比べて非常に短くでき、それらの長さは
側方荷重を取扱うようにも設計できるシーリングリング
を収容するのに十分に大きくする必要があるだけであ
る。ピストンの力をヨークのスロットの中で動く軸受を
通して伝える方法は、クランクの９０°の回転ごとに逆
転することを軸受に要求する。この理由で、ヨークは高
速度ですり減る軸受によって引き起こされる磨耗に耐え
るように焼き入れ鋼でなければなない。クランクピンと
の直角な配置からヨークをはずれさす軸線に沿ったねじ
れをヨークがしないようにするために、通常は、追加の
軸受装が必要になる。
克服する周知の代替品が「スコッチヨーク」ピストンモ
ータである。このモータにおいては、数対の対向ピスト
ンが一つにつなぎ合わされ、それらの力はヨークにある
スロット内を前後に動くクランクに付いている軸受に伝
えられる。つなぎ合わされたピストンの場合、それらの
有効軸受長さは、モータを横切る一方の対向ピストンと
他方との間の距離まで増やされる。これによってピスト
ンをその直径に比べて非常に短くでき、それらの長さは
側方荷重を取扱うようにも設計できるシーリングリング
を収容するのに十分に大きくする必要があるだけであ
る。ピストンの力をヨークのスロットの中で動く軸受を
通して伝える方法は、クランクの９０°の回転ごとに逆
転することを軸受に要求する。この理由で、ヨークは高
速度ですり減る軸受によって引き起こされる磨耗に耐え
るように焼き入れ鋼でなければなない。クランクピンと
の直角な配置からヨークをはずれさす軸線に沿ったねじ
れをヨークがしないようにするために、通常は、追加の
軸受装が必要になる。
【０００７】「クイーンロッド」構成を除いては、これ
らのモータはクランク軸受の磨耗を防止して摩擦熱を取
除くためにクランクケース内にオイルバスリューブリケ
ーシヨンを必要とする。「クイーンロッド」モータは、
シール減磨軸受を用いるように設計できるので、オイル
バスリューブリケーションの必要をなくすが、これはま
た全体の大きさを大きくする。
らのモータはクランク軸受の磨耗を防止して摩擦熱を取
除くためにクランクケース内にオイルバスリューブリケ
ーシヨンを必要とする。「クイーンロッド」モータは、
シール減磨軸受を用いるように設計できるので、オイル
バスリューブリケーションの必要をなくすが、これはま
た全体の大きさを大きくする。
【０００８】本発明は新規な方法で「クイーンロッド」
と「スコッチヨーク」構成の原理を統合し、軽くてコン
パクトなピストンとクランクのリンク機構を与え、オイ
ルバスリューブリケーシヨンを必要としない。
と「スコッチヨーク」構成の原理を統合し、軽くてコン
パクトなピストンとクランクのリンク機構を与え、オイ
ルバスリューブリケーシヨンを必要としない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述のことは現在の装
置と方法にあると知られている限界を例示している。従
って上述の限界の一つ以上を解消することを目的とした
代替品を提供することが有益であろうことは明らかであ
る。それ故、あとでさらに詳細に開示する特徴を備える
適当な代替品を提供する。
置と方法にあると知られている限界を例示している。従
って上述の限界の一つ以上を解消することを目的とした
代替品を提供することが有益であろうことは明らかであ
る。それ故、あとでさらに詳細に開示する特徴を備える
適当な代替品を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの面におい
て、これは向き合ったシリンダ室内で往復動するように
シリンダ室内に配置されて平面状のオープンセンタ剛性
ヨークによって相互接続された１対の向かい合ったピス
トンと、ヨークのオープンセンタ−の境界以内で回転す
るクランク接続を有するクランクと、前記１対の向かい
合ったピストンの一つをクランク接続に接続するピボッ
トリンクから成る空気モータピストンとクランクのリン
ク機構を提供することによって達成される。
て、これは向き合ったシリンダ室内で往復動するように
シリンダ室内に配置されて平面状のオープンセンタ剛性
ヨークによって相互接続された１対の向かい合ったピス
トンと、ヨークのオープンセンタ−の境界以内で回転す
るクランク接続を有するクランクと、前記１対の向かい
合ったピストンの一つをクランク接続に接続するピボッ
トリンクから成る空気モータピストンとクランクのリン
ク機構を提供することによって達成される。
【００１１】前述及び本発明のその他の面は添付図面と
共に考慮するとき発明の以下の詳細な説明から明らかに
なる。
共に考慮するとき発明の以下の詳細な説明から明らかに
なる。
【００１２】
【発明を実施する形態】図１及び図２を参照すると、ウ
インチなどに用いる空気モータが示され、両端に取付け
られて向かい合ったピストンキヤビテイを形成するシリ
ンダキヤップ２１及び２１Ａを備えたモータボデー２０
を備えている。この構成においては、数対のピストン１
及び１Ａ（又は軸方向にオフセットしたもしくは例えば
４シリンダラジアルモータの場合に９０°のように半径
方向にオフセットした多数対のピストン）が大きな軸受
長さ（すなわちピストン間の距離）を与えるように一つ
につながれているが、それらの力はヨーク２５の一端に
取付けられた単一ピボットリンクを介してクランク１５
に伝えられる。二つのピストン１及び１Ａが同じリンク
を共有するので、リンクに必要な軸受の数は従来の連接
棒を備えたモータの半分の数である。「スコッチヨー
ク」構成におけるように、ピストンは側方荷重を支える
軸受としても作用するシールリングに十分な長さを必要
とするだけである。
インチなどに用いる空気モータが示され、両端に取付け
られて向かい合ったピストンキヤビテイを形成するシリ
ンダキヤップ２１及び２１Ａを備えたモータボデー２０
を備えている。この構成においては、数対のピストン１
及び１Ａ（又は軸方向にオフセットしたもしくは例えば
４シリンダラジアルモータの場合に９０°のように半径
方向にオフセットした多数対のピストン）が大きな軸受
長さ（すなわちピストン間の距離）を与えるように一つ
につながれているが、それらの力はヨーク２５の一端に
取付けられた単一ピボットリンクを介してクランク１５
に伝えられる。二つのピストン１及び１Ａが同じリンク
を共有するので、リンクに必要な軸受の数は従来の連接
棒を備えたモータの半分の数である。「スコッチヨー
ク」構成におけるように、ピストンは側方荷重を支える
軸受としても作用するシールリングに十分な長さを必要
とするだけである。
【００１３】オープンセンタ剛性ヨーク２５によって一
つに連結されている。オープンセンタ３０は、クランク
ピン１０がピン８の周りにピボットリンク７によって形
成されたヨーク２５に対してアークの中で回転してその
アークに沿って並進させるように隙間を与える。オープ
ンセンタ又は隙間穴３０は、連続側面の穴を形成するよ
うに図１に示された頂部と底部にある半円形ブリッジ３
２及び３２Ａによって接続された向かい合った台形穴３
１及び３１Ａの形になっている。
つに連結されている。オープンセンタ３０は、クランク
ピン１０がピン８の周りにピボットリンク７によって形
成されたヨーク２５に対してアークの中で回転してその
アークに沿って並進させるように隙間を与える。オープ
ンセンタ又は隙間穴３０は、連続側面の穴を形成するよ
うに図１に示された頂部と底部にある半円形ブリッジ３
２及び３２Ａによって接続された向かい合った台形穴３
１及び３１Ａの形になっている。
【００１４】封入シール軸受６及び９はリンクをピボッ
トさせるために用いられている。軸受は、それ以上クラ
ンクケース潤滑を必要としない標準のものである。これ
らの軸受はまたヨークがその軸線に沿ってねじれないよ
うにする働きをする。
トさせるために用いられている。軸受は、それ以上クラ
ンクケース潤滑を必要としない標準のものである。これ
らの軸受はまたヨークがその軸線に沿ってねじれないよ
うにする働きをする。
【００１５】ヨーク２５及びピストン１と１Ａはアルミ
ニウム又は他の適当な構造材料で単一体として鋳造され
る。各ピストンはピストン支持軸受としても働くプラス
チックシールリング２を備えている。シールリング２は
シールリングに弾力的密封圧力を加えるようにＯリング
３によって裏打ちされている。各ピストン１及び１Ａは
それぞれのシリンダ５及び５Ａに摺動可能に係合してい
る。シール軸受６はヨーク１の中に圧入されている。リ
ンク７はシール軸受６を通してヨーク２５のウエブ２６
を通るピン８によってピン止めされている。リンク７は
またクランクピン１０に係合するシール軸受９を含んで
いる。
ニウム又は他の適当な構造材料で単一体として鋳造され
る。各ピストンはピストン支持軸受としても働くプラス
チックシールリング２を備えている。シールリング２は
シールリングに弾力的密封圧力を加えるようにＯリング
３によって裏打ちされている。各ピストン１及び１Ａは
それぞれのシリンダ５及び５Ａに摺動可能に係合してい
る。シール軸受６はヨーク１の中に圧入されている。リ
ンク７はシール軸受６を通してヨーク２５のウエブ２６
を通るピン８によってピン止めされている。リンク７は
またクランクピン１０に係合するシール軸受９を含んで
いる。
【００１６】シール軸受６はその内部隙間を小さくする
ために十分な締しろでヨークの中に圧入されている標準
の深溝玉軸受である。この状態においては、軸受はリン
クがねじれないようにかつヨークに沿って軸方向の運動
をするどんな傾向をも除くためにリンクに高度の剛性を
与える。ヨークをクランクピン１０に係合する針状コロ
軸受９で組立てるとき、この剛性は組立体全体がその軸
線に沿ってねじれないようにヨークに移される。これに
よって、多重ラジアルピストンセットの場合に接続ヨー
ク及び組立体を最大軸方向長さのピストン、最小ヨーク
深さ及び最小隣接ピストンオフセットで製作できるよう
になり、最小直径と最小軸方向クランク長さの寸法を持
ったコンパクトなモータを製作できるようになる。数対
のピストンはいわゆる「パンケーキ」形（向かい合った
２シリンダ、４シリンダ、６シリンダなど）又は「ラジ
アル」形（４、６、８シリンダなど）に構成できる。
ために十分な締しろでヨークの中に圧入されている標準
の深溝玉軸受である。この状態においては、軸受はリン
クがねじれないようにかつヨークに沿って軸方向の運動
をするどんな傾向をも除くためにリンクに高度の剛性を
与える。ヨークをクランクピン１０に係合する針状コロ
軸受９で組立てるとき、この剛性は組立体全体がその軸
線に沿ってねじれないようにヨークに移される。これに
よって、多重ラジアルピストンセットの場合に接続ヨー
ク及び組立体を最大軸方向長さのピストン、最小ヨーク
深さ及び最小隣接ピストンオフセットで製作できるよう
になり、最小直径と最小軸方向クランク長さの寸法を持
ったコンパクトなモータを製作できるようになる。数対
のピストンはいわゆる「パンケーキ」形（向かい合った
２シリンダ、４シリンダ、６シリンダなど）又は「ラジ
アル」形（４、６、８シリンダなど）に構成できる。
【００１７】本発明を好ましい実施態様に関して説明し
たが、特許請求の範囲に記載以外の本発明の範囲内に限
定されることを望まない。
たが、特許請求の範囲に記載以外の本発明の範囲内に限
定されることを望まない。
【図１】本発明によりかつモータの各側面でシリンダに
係合するヨーク付ピストン対の前立面図である。
係合するヨーク付ピストン対の前立面図である。
【図２】は図１の断面２−２においてとったヨークとリ
ンクの平面断面図である。
ンクの平面断面図である。
１ ピストン ２ シールリング ３ Ｏ−リング ４ 保持リング ５ シリンダ ６，９ シール軸受 ７ ピボットリンク ８ ピン １０ クランクピン １５ クランク ２１，２１Ａ シリンダキヤップ ２５ ヨーク ２６ ウエブ ３０ オープンセンタ ３２ 半円形ブリッジ
Claims (7)
- 【請求項１】向かい合ったシリンダ室内に配置されてシ
リンダ室の中で往復動し、連続側面のオープンセンタを
有する平面状オープンセンタ剛性ヨークによって相互接
続された１対の向かい合ったピストンと、 ピボットリンク及びクランクとピボットのリンク接続部
とを有するクランクを備え、リンク接続は前記クランク
の周りで前記オープンセンタ剛性ヨークの前記オープン
センタの範囲内で回転し、前記１対の向かい合ったピス
トンの一方を前記クランク接続部に接続する前記ピボッ
トリンクによって形成された扇形セグメントに沿って前
記オープンセンタ剛性ヨークに対して並進するように構
成された空気モータのピストンとクランクのリンク機
構。 - 【請求項２】前記オープンセンタ剛性ヨークがピボット
リンク隙間穴を備えている請求項１に記載の空気モータ
のピストンとクランクのリンク機構。 - 【請求項３】前記隙間穴が各側面に沿って半円形ブリッ
ジによって接続された向かい合った台形穴の形になって
いる連続側面穴である請求項２に記載の空気モータピス
トンとクランクのリンク機構。 - 【請求項４】前記ヨークがさらにヨークを補強するヨー
クウエブを備えている請求項２に記載の空気モータのピ
ストンとクランクのリンク機構。 - 【請求項５】前記ピボットリンクが圧入軸受と圧入ピン
からなる構成によって前記ヨークに形成された前記ウエ
ブに接続されている請求項４に記載の空気モータのピス
トンとクランクのリンク機構。 - 【請求項６】前記ピボットリンクが前記ピボットリンク
間の圧入軸受を通して前記クランク接続に接続されてい
る請求項１に記載の空気モータのピストンとクランクの
リンク機構。 - 【請求項７】前記圧入軸受が密封針状軸受である請求項
６に記載の空気モータのピストンとクランクのリンク機
構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/590986 | 1996-01-24 | ||
| US08/590,986 US5638738A (en) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | Air motor piston to crank linkage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209702A true JPH09209702A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=24364554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9009893A Pending JPH09209702A (ja) | 1996-01-24 | 1997-01-23 | 空気モータのピストンとクランクのリンク機構 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5638738A (ja) |
| EP (1) | EP0786579A1 (ja) |
| JP (1) | JPH09209702A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002209516A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-30 | Nisshin Oil Mills Ltd:The | 食用油脂組成物 |
| DE10360920B3 (de) * | 2003-12-23 | 2005-09-22 | Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh | Hubkolbenverdichter |
| AU2005237798A1 (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-10 | Francisco Javier Ruiz Martinez | Mechanism for the recovery of energy in self-propelled vehicles |
| US20060070812A1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Eggleton Jerry W | Battery-operated grease gun |
| US20070210659A1 (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Long Johnny D | Radial magnetic cam |
| DE102007005228B4 (de) | 2006-08-25 | 2020-07-02 | Grini Miskarov | Motor mit einen im Querschnitt rechteckigen Kolben |
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| WO2014081349A2 (ru) * | 2012-11-22 | 2014-05-30 | СУРХАЕВ, Рамзан Саламович | Двигатель внутреннего сгорания |
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| WO2017208222A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-12-07 | Gal Goldner | Compressor |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US190938A (en) * | 1877-05-15 | Improvement in steam-engines | ||
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1997
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