JP2023003650A - sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密封装置に関する。 The present invention relates to sealing devices.
従来から、自動車などの車両用のオートマチック・トランスミッションに用いられる密封装置として、自動変速機用ピストンシールが知られている。自動変速機用ピストンシールは、変速のために用いられる多板クラッチを作動させるために、ハウジングの内部に収納したピストンを往復動させ、多板クラッチの締結と解放とを制御する(例えば、特許文献1参照)。自動変速機用ピストンシールは、圧力を保持する環状ピストンと、ピストンに加わる遠心油圧を緩和するキャンセルプレートとにより構成される。 2. Description of the Related Art Conventionally, piston seals for automatic transmissions have been known as sealing devices used in automatic transmissions for vehicles such as automobiles. A piston seal for an automatic transmission reciprocates a piston housed inside a housing in order to operate a multi-disc clutch used for shifting, and controls the engagement and disengagement of the multi-disc clutch (for example, patent Reference 1). A piston seal for an automatic transmission is composed of an annular piston that retains pressure and a cancel plate that reduces centrifugal hydraulic pressure applied to the piston.
ところで、キャンセルプレートは、製造過程において金属製の環状のプレート本体を金型から抜き出す際に、プレート本体の内周側端部の角部分にバリ、あるいは破断面が生じることがある。キャンセルプレートは、プレート本体の形状、あるいは使用条件などにより、プレート本体の内周側端部の角部分に、最大の主応力が発生する場合がある。このような場合に、プレート本体は、強度の許容値以下であったとしても、角部に応力集中が生じることで、バリや破断面が亀裂の起点となって破損することがある。このため、プレート本体は、内周側端部の角部分にバリ、あるいは破断面が生じないように、金型から抜く方向を定めていた。 By the way, in the manufacturing process of the cancel plate, when the metallic annular plate body is pulled out from the mold, burrs or broken surfaces may occur at the corners of the inner peripheral edge of the plate body. Depending on the shape of the plate body, the conditions of use, etc., the cancel plate may generate the maximum principal stress at the corner portion of the inner peripheral side end of the plate body. In such a case, even if the strength of the plate body is less than the permissible value, the stress concentration at the corners may cause the burrs and fracture surfaces to initiate cracks and cause damage. For this reason, the plate main body is pulled out from the mold in a predetermined direction so as not to generate burrs or fractured surfaces at the corners of the inner peripheral edge.
しかしながら、従来の密封装置において、製造工程の制約上で内周側端部の角部分にバリ、あるいは破断面が生じてしまう場合があった。この場合に、従来の密封装置の製造工程では、プレート本体を金型から抜き出した後に、切削などの後加工によりバリ、あるいは破断面を除去していたため、コストの上昇の要因となっていた。 However, in the conventional sealing device, burrs or fractured surfaces may occur at the corner portions of the inner periphery side end portion due to restrictions in the manufacturing process. In this case, in the conventional sealing device manufacturing process, burrs or fractured surfaces are removed by post-processing such as cutting after the plate body is extracted from the mold, which causes an increase in cost.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストの上昇を抑制しつつ品質の向上を図ることができる密封装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a sealing device capable of improving quality while suppressing an increase in cost.
上記目的を達成するために、本発明に係る密封装置は、環状空間内において往復移動自在に備えられ、前記環状空間の一端側に形成される油圧室内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチによる動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う環状ピストンと、前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートと、を備え、前記キャンセルプレートは、金属材料を金型により加工することで形成されるプレート本体と、前記プレート本体における前記金型の抜き方向側の内周側端部をプレス加工することにより形成されるプレス加工部と、前記プレート本体の外周側端部に設けられているシールリップと、を備える。 In order to achieve the above object, a sealing device according to the present invention is provided so as to be reciprocally movable within an annular space, and reciprocally moves according to the hydraulic pressure in a hydraulic chamber formed at one end of the annular space. an annular piston for switching between transmission and release of transmission of power by the clutch by pressing or releasing the clutch plate; a cancel plate that forms a cancel chamber between the piston and the cancel chamber that generates hydraulic pressure that cancels the centrifugal hydraulic pressure generated in the hydraulic chamber, and the cancel plate is formed by working a metal material with a mold. A plate main body, a pressed portion formed by pressing an inner peripheral end portion of the plate main body in a drawing direction of the mold, and a seal lip provided on an outer peripheral end portion of the plate main body. And prepare.
本発明の一態様に係る密封装置において、前記プレス加工部は、前記プレート本体における前記抜き方向側の内周側端部に形成される傾斜面である。 In the sealing device according to one aspect of the present invention, the press-worked portion is an inclined surface formed at an inner peripheral side end portion of the plate main body on the extraction direction side.
上記目的を達成するために、本発明に係る密封装置の製造方法は、環状空間内において往復移動自在に備えられ、前記環状空間の一端側に形成される油圧室内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチによる動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う環状ピストンと、前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートと、を備える密封装置の製造方法であり、前記キャンセルプレートを製造する工程において、金属材料を金属金型により加工することでプレート本体を形成する工程と、前記プレート本体を前記金属金型から離型する工程と、離型後の前記プレート本体における前記金属金型の抜き方向側の内周側端部をプレス加工してプレス加工部を形成する工程と、を実行する。 In order to achieve the above object, according to a method of manufacturing a sealing device according to the present invention, a sealing device is provided so as to be reciprocally movable within an annular space, and is reciprocally moved according to the hydraulic pressure in a hydraulic chamber formed at one end of the annular space. Along with this, an annular piston that switches between transmission and release of power transmission by the clutch by pressing or releasing the clutch plate, and an annular piston that is disposed on the opposite side of the hydraulic chamber with the annular piston therebetween. and a cancel plate that forms a cancel chamber between the ring piston and the cancel chamber for generating hydraulic pressure that offsets the centrifugal hydraulic pressure generated in the hydraulic chamber, wherein in the step of manufacturing the cancel plate, forming a plate body by processing a metal material with a metal mold; releasing the plate body from the metal mold; and removing the metal mold from the plate body after the release. forming a pressed portion by pressing the inner peripheral side end portion of the side.
本発明の一態様に係る密封装置の製造方法の前記プレス加工部を形成する工程において、前記プレス加工部が、前記プレート本体における前記抜き方向側の内周側端部に形成される傾斜面として形成される。 In the step of forming the press-worked portion of the method for manufacturing a sealing device according to an aspect of the present invention, the press-worked portion is formed as an inclined surface formed at an inner peripheral end portion of the plate main body on the extraction direction side. It is formed.
本発明に係る密封装置によれば、コストの上昇を抑制しつつ品質の向上を図ることができる。 According to the sealing device of the present invention, it is possible to improve quality while suppressing an increase in cost.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る密封装置1の概略構成を示すための断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a sealing device 1 according to an embodiment of the invention.
以下、説明の便宜上、xで示す軸線方向において矢印a(図1参照)方向(軸線方向において一方の側)を一端側とし、軸線方向において矢印b(図1参照)方向(軸線方向において他方の側)を他端側とする。また、軸線xに垂直な方向(以下、「径方向」ともいう。)において、軸線xから離れる方向(図1の矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(図1の矢印d方向)を内周側とする。 Hereinafter, for convenience of explanation, the direction of the arrow a (see FIG. 1) (one side in the axial direction) in the axial direction indicated by x is defined as one end side, and the direction of the arrow b (see FIG. 1) in the axial direction (the other side in the axial direction) side) is the other end side. In a direction perpendicular to the axis x (hereinafter also referred to as “radial direction”), the direction away from the axis x (the direction of arrow c in FIG. 1) is defined as the outer peripheral side, and the direction approaching the axis x (arrow d in FIG. 1) direction) is the inner circumference side.
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る密封装置1は、環状空間R0内において往復移動自在に備えられ、環状空間R0の一端側に形成される油圧室R1内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板410を押圧または押圧解除することにより、クラッチ400による動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う環状ピストン100と、環状ピストン100を挟んで、油圧室R1とは反対側に配置されて、環状ピストン100との間に、油圧室R1内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室R2を形成するキャンセルプレート200と、を備える。密封装置1において、キャンセルプレート200は、金属材料を金型により加工することで形成されるプレート本体210と、プレート本体210における金型の抜き方向側(図3に示す矢印S2方向側)の内周側端部211をプレス加工することにより形成されるプレス加工部230と、プレート本体210の外周側端部212に設けられている第3シールリップ220と、を備える。以下、密封装置1について具体的に説明する。
As shown in FIG. 1, the sealing device 1 according to the embodiment of the present invention is reciprocally movable within the annular space R0, and according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber R1 formed at one end side of the annular space R0. and the
本実施の形態に係る油圧アクチュエータは、環状シリンダ300と、環状シリンダ300に備えられる環状空間R0内において往復移動自在に備えられる環状ピストン100と、キャンセルプレート200とを備えている。環状ピストン100及びキャンセルプレート200は、上述したように密封装置1の主要構成部材である。
The hydraulic actuator according to the present embodiment includes an
環状ピストン100は、環状空間R0の一端側に形成される油圧室R1内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチ400による動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う。また、環状ピストン100を挟んで、油圧室R1とは反対側の他端側には、キャンセルプレート200が配置されている。キャンセルプレート200は、環状ピストン100との間に、油圧室R1内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室R2を形成する。また、環状ピストン100とキャンセルプレート200との間には、スプリング500が、周方向に間隔を空けて複数設けられている。
As the
環状ピストン100は、金属製のピストン本体110と、ピストン本体110の内周面側に備えられるシールリップ(以下、「第1シールリップ120」という。)と、ピストン本体110の外周側に備えられるシールリップ(以下、第2シールリップ130という。)とを備えている。ピストン本体110は、鋼板などの金属板を打ち抜きプレス成形することにより得られる。ピストン本体110は、略平板状の平板部111と、平板部111の内周側に設けられる内筒部112と、内筒部112の先端に設けられるフランジ部113と、平板部111の径方向外側に設けられる外筒部114とを有している。
The
第1シールリップ120は、フランジ部113の先端に設けられている。第2シールリップ130は、平板部111と外筒部114との境界付近に設けられている。第1シールリップ120と第2シールリップ130は、ゴムなどの弾性体により構成される。第1シールリップ120及び第2シールリップ130は、例えば、ピストン本体110をインサート部品としてインサート成形することにより、ピストン本体110と一体的に設けることができる。
The
キャンセルプレート200は、金属製のプレート本体210と、プレート本体210の外周側端部212に備えられるシールリップ(以下、第3シールリップ220という。)と、プレート本体210の内周側端部211に備えられるプレス加工部230とを備えている。
The
プレート本体210は、鋼板などの金属板を、例えば、プレス金型を用いて打ち抜きプレス成形することにより得られる。プレート本体210は、上述した内周側端部211及びプレス加工部230に加えて、外周側端部212、内周側平面部213、外周側平面部214、連接部215、スナップリング突起部216を有している。内周側平面部213は、軸線方向に垂直な径方向に延びる平板または略平板状の部分である。外周側平面部214は、内周側平面部213よりも外周側に設けられている、径方向に延びる平板または略平板状の部分である。連接部215は、内周側平面部213と外周側平面部214との間にある、軸線xに平行または略平行な平板または略平板状の部分である。スナップリング突起部216は、内周側平面部213の内周側端部211付近の位置において、内周側平面部213を軸線方向、例えば、一端側から他端側に打ち抜かれて形成される突起部分である。スナップリング突起部216は、環状シリンダ300における内周側の壁面310に固定されたスナップリング313を位置決めするための突起である。プレート本体210の内周側端部211は、スナップリング313及びスナップリング突起部216により、内周側の壁面310に位置決めされた状態で支持されている。
The
プレート本体210の外周側端部212には、第3シールリップ220が設けられている。第3シールリップ220は、ゴムなどの弾性体により構成される。第3シールリップ220は、例えば、プレート本体210をインサート部品としてインサート成形することにより、プレート本体210と一体的に設けることができる。
A
環状シリンダ300には、油圧室R1に油圧を導入するための第1油通路311と、キャンセル室R2に油圧を導入するための第2油通路312とが設けられている。第1油通路311及び第2油通路312は、いずれも環状シリンダ300における内周側の壁面310に、開口部として設けられている。
The
クラッチ400は、環状シリンダ300における外周側の壁面320に対して軸線方向に移動可能な状態で周方向に係止された複数のクラッチ板410を備えている。
The clutch 400 includes a plurality of
以上のように構成される油圧アクチュエータによれば、第1油通路311から送られる油圧によって、油圧室R1内の油圧が高くなると、環状ピストン100がスプリング500による押圧力に抗してキャンセルプレート200側に向かって移動する。これにより、環状ピストン100におけるピストン本体110の外筒部114の先端部115がクラッチ板410を図1中下方に押圧する。これにより、クラッチ板410が図1中下方に移動して、複数のクラッチ板410がそれぞれ摩擦係合された状態となる。これにより、クラッチ400は、動力伝達状態となり、不図示の駆動軸の駆動トルクが、環状ピストン100及びクラッチ400等を介して、不図示の従動軸に伝達される。そして、油圧室R1内の油圧が低下すると、環状ピストン100がスプリング500による押圧力により元の位置に戻るため、環状ピストン100によるクラッチ板410への押圧状態が解除されて、複数のクラッチ板410同士の摩擦係合状態も解除される。これにより、駆動軸から従動軸への動力の伝達も解除される。
According to the hydraulic actuator configured as described above, when the hydraulic pressure sent from the
ここで、環状ピストン100及び環状シリンダ300等は、不図示の駆動軸と共に回転している。そのため、油圧室R1内においては、油の遠心力が作用する。このような遠心油圧は、環状ピストン100の動作に影響を与え得る。しかしながら、本実施例においては、第2油通路312からキャンセル室R2内に、上記遠心油圧と同等の遠心油圧を発生させる油が供給される。従って、環状ピストン100に対しては、油圧室R1内の遠心油圧とキャンセル室R2内の遠心油圧の双方が作用するため、これらの油圧は相殺される。これにより、遠心油圧により、環状ピストン100の動作に影響が及ぼされることはない。
Here, the ring-shaped
図2は、密封装置1における、プレート本体210の金型からの抜き方向を示す部分拡大断面図である。図3は、密封装置1における、プレート本体210の金型からの別の抜き方向を示す部分拡大断面図である。
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing the extraction direction of the
図2及び図3を用いて、プレート本体210について説明する。図2及び図3において、矢印S1及び矢印S2は、プレート本体210から金型を抜く(抜き方向)を示す。プレート本体210は、製造過程において金型から抜き出す際に、内周側端部211の抜き方向の角部217にバリが生じることがある。また、プレート本体210は、製造過程において金型から抜き出す際に、内周側端部211の抜き方向の内周側端面部218に破断面が生じることがある。プレート本体210において、抜き方向が図3の矢印S2に示す方向である場合、軸線方向において一端側にバリが生じる角部217や破断面が生じる内周側端面部218が、軸線方向において一端側に位置する。プレート本体210に主応力が発生することで、角部217には、応力集中が生じることがある。角部217に応力集中が生じる場合には、強度の許容値以下であったとしても、バリや破断面が亀裂の起点となってプレート本体210が破損することがある。
The
そこで、プレート本体210は、内周側端部211の抜き方向S2側、つまり、図2において軸線方向において一端側に、プレス加工することにより形成されるプレス加工部230を備える。プレス加工部230は、プレート本体210における抜き方向S2側の内周側端部211に形成される傾斜面である。
Therefore, the plate
次に、上述の密封装置1の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the sealing device 1 described above will be described.
図4は、密封装置1の製造方法における、キャンセルプレート200のプレート本体210の成型工程及び離型工程を示す部分拡大断面図である。図4に示すように、キャンセルプレート200のプレート本体210は、その製造する工程において、金属材料(金属板)を金属金型(プレス金型)により加工することでプレート本体210を形成する成型工程を実行する。キャンセルプレート200を製造する工程において、成型工程の後、プレート本体210をプレス金型から抜き方向S2に離型する離型工程を実行する。
4A and 4B are partially enlarged cross-sectional views showing a molding process and a demolding process of the
図5は、密封装置1の製造方法における、プレス加工部230を形成する前のプレート本体210を示す部分拡大断面図である。また、図6は、密封装置1の製造方法における、キャンセルプレート200のプレート本体210のプレス加工部230の形成工程を示す部分拡大断面図である。
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view showing the
キャンセルプレート200を製造する工程において、プレス工程を実行する。図5及び図6に示すように、プレス工程では、離型後のプレート本体210におけるプレス金型の抜き方向S2側の内周側端部211の角部分をプレス型600の押圧面601によりプレス加工で矢印P1方向に押圧する。
A press process is performed in the process of manufacturing the cancel
図7は、密封装置1の製造方法における、プレス加工部230の形成工程後のプレート本体210を示す部分拡大断面図である。図7に示すように、キャンセルプレート200を製造する工程において、プレス工程を実行することにより、プレス加工部230が形成される。
FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing the
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る密封装置1の製造方法により製造される密封装置1によれば、プレート本体210の抜き方向S2側の内周側端部211における角部217及び内周側端面部218の一部を、バリや破断面とともにプレス加工によって潰すことができる。また、プレス加工部230を有するプレート本体210によれば、主応力が生じるような場合であっても、プレート本体210の内周側端部211に角部を有しないことで、形状的に応力集中が緩和することができる。従って、プレス加工部230によれば、切削加工などの後加工をすることなく、バリや破断面を除去することができ、プレート本体210の破損を防止することができる。
As described above, according to the sealing device 1 manufactured by the manufacturing method of the sealing device 1 according to the embodiment of the present invention, the
なお、プレス加工部230は、図1に示すようなテーパー上の傾斜面に限定されず、例えば、曲面形状(R面取り)のように、内周側端面部218と内周側平面部213との直角または略直角の角部分を有しないものであればよい。
Note that the press-worked
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments of the present invention, and includes all aspects included in the concept of the present invention and the scope of claims. Moreover, each configuration may be selectively combined as appropriate so as to achieve at least part of the above-described problems and effects. For example, the shape, material, arrangement, size, etc. of each component in the above embodiment may be changed as appropriate according to the specific usage of the present invention.
例えば、本実施の形態に係る密封装置1の製造方法において、キャンセルプレート200を製造する工程では、プレス金型を用いてプレス加工でプレート本体210を形成していたが、鍛造によりプレート本体210を形成してもよい。
For example, in the method of manufacturing the sealing device 1 according to the present embodiment, in the step of manufacturing the cancel
1…密封装置、100…環状ピストン、110…ピストン本体、111…平板部、112…内筒部、113…フランジ部、114…外筒部、115…先端部、120…第1シールリップ、130…第2シールリップ、200…キャンセルプレート、210…プレート本体、211…内周側端部、212…外周側端部、213…内周側平面部、214…外周側平面部、215…連接部、216…スナップリング突起部、217…角部、218…内周側端面部、220…第3シールリップ、230…プレス加工部、300…環状シリンダ、310…壁面、311…第1油通路、312…第2油通路、313…スナップリング、320…壁面、400…クラッチ、410…クラッチ板、500…スプリング、600…プレス型、601…押圧面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...
Claims (4)
前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートと、
を備え、
前記キャンセルプレートは、
金属材料を金型により加工することで形成されるプレート本体と、
前記プレート本体における前記金型の抜き方向側の内周側端部をプレス加工することにより形成されるプレス加工部と、
前記プレート本体の外周側端部に設けられているシールリップと、
を備える、
密封装置。 The clutch plate is reciprocatingly movable in the annular space, and is reciprocally moved according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber formed at one end of the annular space. An annular piston that switches between transmission and transmission of
a cancel plate that is arranged on the opposite side of the hydraulic chamber with the annular piston therebetween and that forms a cancel chamber between the annular piston and the cancel chamber that generates hydraulic pressure that cancels the centrifugal hydraulic pressure generated in the hydraulic chamber;
with
The cancel plate is
a plate body formed by processing a metal material with a mold;
a press-worked portion formed by press-working an inner peripheral end portion of the plate main body on the side of the die extraction direction;
a seal lip provided at the outer peripheral edge of the plate body;
comprising
sealing device.
請求項1に記載の密封装置。 The press-worked portion is an inclined surface formed at an inner peripheral end portion of the plate body on the extraction direction side,
The sealing device according to claim 1.
前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートと、
を備える密封装置の製造方法であり、
前記キャンセルプレートを製造する工程において、
金属材料を金属金型により加工することでプレート本体を形成する工程と、
前記プレート本体を前記金属金型から離型する工程と、
離型後の前記プレート本体における前記金属金型の抜き方向側の内周側端部をプレス加工してプレス加工部を形成する工程と、
を実行する、
密封装置の製造方法。 The clutch plate is reciprocatingly movable in the annular space, and is reciprocally moved according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber formed at one end of the annular space. An annular piston that switches between transmission and transmission of
a cancel plate that is arranged on the opposite side of the hydraulic chamber with the annular piston therebetween and that forms a cancel chamber between the annular piston and the cancel chamber that generates hydraulic pressure that cancels the centrifugal hydraulic pressure generated in the hydraulic chamber;
A method for manufacturing a sealing device comprising
In the step of manufacturing the cancel plate,
A step of forming a plate body by processing a metal material with a metal mold;
releasing the plate body from the metal mold;
forming a press-worked portion by pressing an inner peripheral end portion of the plate main body after mold release in a drawing direction of the metal mold;
run the
A method for manufacturing a sealing device.
請求項3に記載の密封装置の製造方法。 In the step of forming the press-worked portion, the press-worked portion is formed as an inclined surface formed at an inner peripheral end portion of the plate body on the drawing direction side,
A method for manufacturing the sealing device according to claim 3.
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- 2021-06-24 JP JP2021104853A patent/JP2023003650A/en active Pending
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