JP3605970B2 - マグネト点火装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの点火方式として高圧マグネト方式を用いるマグネト点火装置に関し、その１次コイルに流れる誘導電流を基に、該誘導電流を断続するスイッチング素子のための制御回路に直流電源を供給する直流電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汎用、小型のエンジンにおいては、一般に点火方式として高速回転性能に優れた高圧マグネト方式が採用されている。
この高速マグネト方式は、磁石式交流発電機に点火コイルや断続器等を一体化したもので、接点を閉じて１次コイルの誘導電流（誘起電流）を短絡電流として流し、その短絡電流が最大になる付近で接点を開いて２次コイルに高電圧を発生させ、点火プラグに火花を起こさすものである。
【０００３】
この１次コイルの誘導電流を断続するための断続器は一般にパワートランジスタ等の半導体スイッチング素子で、この半導体スイッチング素子を開閉制御する制御回路を必要としている。
一般に、この制御回路に直流電源を付勢するために、別捲線や電池類を用いること無く、誘導電流を利用した直流電源回路（順変換回路）をマグネト点火装置に付随させるが、この直流電源回路（順変換回路）に関し特開平８−２１８９９１が公開されている。
【０００４】
図２（イ）は、特開平８−２１８９９１に開示するマグネト点火装置の一実施例の回路構成を示す。
マグネト点火装置は、磁石付きフライホイール１０の回転により交流の誘導電圧を生じるマグネトコイル１の一次コイル１ａと、交流の誘導電圧のうち順電圧の生成時に一次コイル１ａ間を短絡するためのスイッチング部１２と、その短絡により高電圧を誘起するマグネトコイル１の二次コイル１ｂと、スイッチング部１２を開閉制御するための制御回路１４と、制御回路１４に直流電流を給電する直流電源回路（順変換回路）１６とを備えて成る。
【０００５】
図２（ロ）は、スイッチング部１２の回路構成を示す。
スイッチング部１２は、一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間に接続され、短絡電流を断続するパワートランジスタＱと、ａ点とｂ点間に接続された分圧抵抗ｒとトランジスタＱのベース電流を遮断するためのサイリスタＴＨを有している。
【０００６】
また、制御回路１４はサイリスタＴＨのゲート信号を生成し、サイリスタＴＨのターンオンとターンオフを制御する。
直流電源回路１６は、誘導電圧のうち逆電圧時に生じる逆電流のみを整流するための流入側接合ダイオードＤ１及び流出側接合ダイオードＤ２と、それらダイオードＤ１、ダイオードＤ２の間の整流経路に設けられた有極性の蓄電用コンデンサＣと、蓄電用コンデンサＣに対し並列接続であって、６Ｖの定電圧整流ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤ及び抵抗Ｒから成る直列回路とを有している。
【０００７】
定電圧整流ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤの端子間電圧が制御回路１４に直流電源電圧として給電されている。
フライホイール１０の回転によってマグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間に順電圧と逆電圧とが交番的に繰り返す誘導電圧が誘起される。
【０００８】
ａ点の電位がｂ点に対して正（順電圧）の場合には、制御回路１４の制御によりスイッチング部１２はオン状態にあり、誘導電流はスイッチング部１２を短絡電流Ｉａとして流れる。
短絡電流Ｉａが最大値に達したとき、これを制御回路１４が検知してサイリスタＴＨをターンオンにするため、パワートランジスタＱのベース電流が遮断し、トランジスタＱがオフ状態になる。
【０００９】
その結果、マグネトコイル１の二次コイル１ｂにスパイク状の高電圧（例えば３００〜４００Ｖ）が発生し、点火プラグの点火ギャップ６に火花が飛ぶ。
トランジスタＱがオフ状態になると、マグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間の順電圧は、トランジスタＱのコレクタと流出側接合ダイオードＤ２のカソードとに印加される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
トランジスタＱがオフ状態になると、ａ点とｂ点の間の順電圧は、例えば３００Ｖ〜４００Ｖとなるので整流手段に使用する接合ダイオードの耐圧は４００Ｖ以内の耐圧を有するものを使用しなければならなかった。
本発明は、この特開平８−２１８９９１に開示する発明を改良するものであり、その目的は前記整流手段の逆電流の流入側、及び流出側接合ダイオードの耐圧の低減を可能とし、部品の小型化を計るとともに低価格を達成するマグネト点火装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の講じた手段は、磁石の回転により交流の誘導電圧を生じる１次コイルと、前記誘導電圧のうち順電圧の生成時に前記１次コイル間を短絡する断続手段と、その短絡により高電圧を誘起する２次コイルと、前記断続手段を開閉制御する制御手段と、前記制御手段に直流電流を供給する直流電源手段とを備えて成るマグネト点火装置において、前記直流電源手段は、前記誘導電圧のうち逆電圧時に生ずる逆電流のみを整流する整流手段と、前記整流手段の整流経路に間挿された蓄電手段と、前記蓄電手段に対し並列接続であって定電圧整流手段及び電流制限手段からなる直列回路とを有しており、前記定電圧整流手段の端子電圧を前記制御手段の直流電源とし、前記整流手段は逆電流の流入側接合ダイオードと逆電流の流出側接合ダイオードであり、前記流出側接合ダイオードが前記断続手段の入力端子に接続されているものとする。
【００１２】
また、前記蓄電手段は唯一のコンデンサであり、前記定電圧整流手段は唯一の定電圧ダイオードであり、前記電流制限手段は唯一の抵抗であるものとする。
さらに、前記断続手段は、パワートランジスタと、前記パワートランジスタのベースとコレクタとの間に抵抗を、前記パワートランジスタのベースとエミッタとの間にサイリスタをそれぞれ接続するものとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるマグネト点火装置の一実施例の回路構成を示す。
マグネト点火装置は、磁石付きフライホイール１０の回転により交流の誘導電圧を生じるマグネトコイル１の一次コイル１ａと、交流の誘導電圧のうち順電圧の生成時に一次コイル１ａ間を短絡するためのスイッチング部１２と、その短絡により高電圧を誘起するマグネトコイル１の二次コイル１ｂと、スイッチング部１２を開閉制御するための制御回路１４と、制御回路１４に直流電流を給電する直流電源回路（順変換回路）１６とを備えて成る。
【００１４】
スイッチング部１２は、図２（ロ）に例示する如く、一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間に接続され、短絡電流を断続するパワートランジスタＱと、ａ点とｂ点間に接続された分圧抵抗ｒとトランジスタＱのベース電流を遮断するためのサイリスタＴＨを有している。
また、制御回路１４はサイリスタＴＨのゲート信号を生成し、サイリスタＴＨのターンオンとターンオフを制御する。
【００１５】
直流電源回路１６は、誘導電圧のうち逆電圧時に生じる逆電流のみを整流するための流入側接合ダイオードＤ１及び流出側接合ダイオードＤ２と、それらダイオードＤ１、ダイオードＤ２の間の整流経路に設けられた有極性の蓄電用コンデンサＣと、蓄電用コンデンサＣに対し並列接続であって、６Ｖの定電圧整流ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤ及び抵抗Ｒから成る直列回路とを有し、流入側接合ダイオードＤ１のアノードはマグネトコイル１の一次コイル１ａのｂ点に接続し、流出側接合ダイオードＤ２のカソードはスイッチング部１２のトランジスタＱのベースに接続する。
【００１６】
マグネトコイル１の一次コイル１ａに誘起する逆電圧時に生じる逆電流は、ｂ点より流入側接合ダイオードＤ１のアノードに流入し、流出側接合ダイオードＤ２のカソードよりスイッチング部１２のパワートランジスタＱのベース・コレクタを通ってａ点に流出する。
定電圧整流ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤの端子間電圧が制御回路１４に直流電源電圧として給電されている。
【００１７】
フライホイール１０の回転によってマグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間に順電圧と逆電圧とが交番的に繰り返す誘導電圧が誘起される。
ａ点の電位がｂ点に対して正（順電圧）の場合には、制御回路１４の制御によりスイッチング部１２はオン状態にあり、誘導電流はスイッチング部１２を短絡電流Ｉａとして流れる。
【００１８】
短絡電流Ｉａが最大値に達したとき、これを制御回路１４が検知してサイリスタＴＨをターンオンにするため、パワートランジスタＱのベース電流が遮断し、トランジスタＱがオフ状態になる。
その結果、マグネトコイル１の二次コイル１ｂにスパイク状の高電圧（例えば、１０〜２０ＫＶ）が発生し、点火プラグの点火ギャップ６に火花が飛ぶ。
【００１９】
トランジスタＱがオフ状態になると、マグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間の順電圧（例えば、３００〜４００Ｖ）はトランジスタＱのコレクタとエミッタとの間に印加される。
以上説明したように、直流電源回路１６の流出側接合ダイオードＤ２のカソードをスイッチング部１２のトランジスタＱのベースに接続する。
【００２０】
トランジスタＱがオフ状態になる時、マグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間の順電圧はトランジスタＱのコレクタ・ベース間耐圧（ＶＣＢ）が阻止し、流入側、及び流出側接合ダイオードＤ１、Ｄ２にはほとんど電圧が印加されない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、整流手段の流出側接合ダイオードを断続手段の入力部に接続するようにしたので、従来、必要とされた接合ダイオードの４００Ｖ以上の耐圧を低電圧、例えば２０Ｖ程度することができ、部品の小型化と低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマグネト点火装置の一実施例の構成図
【図２】特開平８−２１８９９１に開示されたマグネト点火装置の構成図
【符号の説明】
１ マグネトコイル
１ａ マグネトコイルの一次コイル
１ｂ マグネトコイルの二次コイル
６ 点火ギャップ
１０ 磁石付きフライホイール
１２ スイッチング部
１４ 制御回路
１６ 直流電源回路
Ｄ１ 流入側接合ダイオード
Ｄ２ 流出側接合ダイオード
ＺＤ 定電圧ダイオード
Ｃ 蓄電用コンデンサ
Ｒ 抵抗
Ｑ パワートランジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの点火方式として高圧マグネト方式を用いるマグネト点火装置に関し、その１次コイルに流れる誘導電流を基に、該誘導電流を断続するスイッチング素子のための制御回路に直流電源を供給する直流電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汎用、小型のエンジンにおいては、一般に点火方式として高速回転性能に優れた高圧マグネト方式が採用されている。
この高速マグネト方式は、磁石式交流発電機に点火コイルや断続器等を一体化したもので、接点を閉じて１次コイルの誘導電流（誘起電流）を短絡電流として流し、その短絡電流が最大になる付近で接点を開いて２次コイルに高電圧を発生させ、点火プラグに火花を起こさすものである。
【０００３】
この１次コイルの誘導電流を断続するための断続器は一般にパワートランジスタ等の半導体スイッチング素子で、この半導体スイッチング素子を開閉制御する制御回路を必要としている。
一般に、この制御回路に直流電源を付勢するために、別捲線や電池類を用いること無く、誘導電流を利用した直流電源回路（順変換回路）をマグネト点火装置に付随させるが、この直流電源回路（順変換回路）に関し特開平８−２１８９９１が公開されている。
【０００４】
図２（イ）は、特開平８−２１８９９１に開示するマグネト点火装置の一実施例の回路構成を示す。
マグネト点火装置は、磁石付きフライホイール１０の回転により交流の誘導電圧を生じるマグネトコイル１の一次コイル１ａと、交流の誘導電圧のうち順電圧の生成時に一次コイル１ａ間を短絡するためのスイッチング部１２と、その短絡により高電圧を誘起するマグネトコイル１の二次コイル１ｂと、スイッチング部１２を開閉制御するための制御回路１４と、制御回路１４に直流電流を給電する直流電源回路（順変換回路）１６とを備えて成る。
【０００５】
図２（ロ）は、スイッチング部１２の回路構成を示す。
スイッチング部１２は、一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間に接続され、短絡電流を断続するパワートランジスタＱと、ａ点とｂ点間に接続された分圧抵抗ｒとトランジスタＱのベース電流を遮断するためのサイリスタＴＨを有している。
【０００６】
また、制御回路１４はサイリスタＴＨのゲート信号を生成し、サイリスタＴＨのターンオンとターンオフを制御する。
直流電源回路１６は、誘導電圧のうち逆電圧時に生じる逆電流のみを整流するための流入側接合ダイオードＤ１及び流出側接合ダイオードＤ２と、それらダイオードＤ１、ダイオードＤ２の間の整流経路に設けられた有極性の蓄電用コンデンサＣと、蓄電用コンデンサＣに対し並列接続であって、６Ｖの定電圧整流ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤ及び抵抗Ｒから成る直列回路とを有している。
【０００７】
定電圧整流ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤの端子間電圧が制御回路１４に直流電源電圧として給電されている。
フライホイール１０の回転によってマグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間に順電圧と逆電圧とが交番的に繰り返す誘導電圧が誘起される。
【０００８】
ａ点の電位がｂ点に対して正（順電圧）の場合には、制御回路１４の制御によりスイッチング部１２はオン状態にあり、誘導電流はスイッチング部１２を短絡電流Ｉａとして流れる。
短絡電流Ｉａが最大値に達したとき、これを制御回路１４が検知してサイリスタＴＨをターンオンにするため、パワートランジスタＱのベース電流が遮断し、トランジスタＱがオフ状態になる。
【０００９】
その結果、マグネトコイル１の二次コイル１ｂにスパイク状の高電圧（例えば３００〜４００Ｖ）が発生し、点火プラグの点火ギャップ６に火花が飛ぶ。
トランジスタＱがオフ状態になると、マグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間の順電圧は、トランジスタＱのコレクタと流出側接合ダイオードＤ２のカソードとに印加される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
トランジスタＱがオフ状態になると、ａ点とｂ点の間の順電圧は、例えば３００Ｖ〜４００Ｖとなるので整流手段に使用する接合ダイオードの耐圧は４００Ｖ以内の耐圧を有するものを使用しなければならなかった。
本発明は、この特開平８−２１８９９１に開示する発明を改良するものであり、その目的は前記整流手段の逆電流の流入側、及び流出側接合ダイオードの耐圧の低減を可能とし、部品の小型化を計るとともに低価格を達成するマグネト点火装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の講じた手段は、磁石の回転により交流の誘導電圧を生じる１次コイルと、前記誘導電圧のうち順電圧の生成時に前記１次コイル間を短絡する断続手段と、その短絡により高電圧を誘起する２次コイルと、前記断続手段を開閉制御する制御手段と、前記制御手段に直流電流を供給する直流電源手段とを備えて成るマグネト点火装置において、前記直流電源手段は、前記誘導電圧のうち逆電圧時に生ずる逆電流のみを整流する整流手段と、前記整流手段の整流経路に間挿された蓄電手段と、前記蓄電手段に対し並列接続であって定電圧整流手段及び電流制限手段からなる直列回路とを有しており、前記定電圧整流手段の端子電圧を前記制御手段の直流電源とし、前記整流手段は逆電流の流入側接合ダイオードと逆電流の流出側接合ダイオードであり、前記流出側接合ダイオードが前記断続手段の入力端子に接続されているものとする。
【００１２】
また、前記蓄電手段は唯一のコンデンサであり、前記定電圧整流手段は唯一の定電圧ダイオードであり、前記電流制限手段は唯一の抵抗であるものとする。
さらに、前記断続手段は、パワートランジスタと、前記パワートランジスタのベースとコレクタとの間に抵抗を、前記パワートランジスタのベースとエミッタとの間にサイリスタをそれぞれ接続するものとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるマグネト点火装置の一実施例の回路構成を示す。
マグネト点火装置は、磁石付きフライホイール１０の回転により交流の誘導電圧を生じるマグネトコイル１の一次コイル１ａと、交流の誘導電圧のうち順電圧の生成時に一次コイル１ａ間を短絡するためのスイッチング部１２と、その短絡により高電圧を誘起するマグネトコイル１の二次コイル１ｂと、スイッチング部１２を開閉制御するための制御回路１４と、制御回路１４に直流電流を給電する直流電源回路（順変換回路）１６とを備えて成る。
【００１４】
スイッチング部１２は、図２（ロ）に例示する如く、一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間に接続され、短絡電流を断続するパワートランジスタＱと、ａ点とｂ点間に接続された分圧抵抗ｒとトランジスタＱのベース電流を遮断するためのサイリスタＴＨを有している。
また、制御回路１４はサイリスタＴＨのゲート信号を生成し、サイリスタＴＨのターンオンとターンオフを制御する。
【００１５】
直流電源回路１６は、誘導電圧のうち逆電圧時に生じる逆電流のみを整流するための流入側接合ダイオードＤ１及び流出側接合ダイオードＤ２と、それらダイオードＤ１、ダイオードＤ２の間の整流経路に設けられた有極性の蓄電用コンデンサＣと、蓄電用コンデンサＣに対し並列接続であって、６Ｖの定電圧整流ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤ及び抵抗Ｒから成る直列回路とを有し、流入側接合ダイオードＤ１のアノードはマグネトコイル１の一次コイル１ａのｂ点に接続し、流出側接合ダイオードＤ２のカソードはスイッチング部１２のトランジスタＱのベースに接続する。
【００１６】
マグネトコイル１の一次コイル１ａに誘起する逆電圧時に生じる逆電流は、ｂ点より流入側接合ダイオードＤ１のアノードに流入し、流出側接合ダイオードＤ２のカソードよりスイッチング部１２のパワートランジスタＱのベース・コレクタを通ってａ点に流出する。
定電圧整流ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤの端子間電圧が制御回路１４に直流電源電圧として給電されている。
【００１７】
フライホイール１０の回転によってマグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間に順電圧と逆電圧とが交番的に繰り返す誘導電圧が誘起される。
ａ点の電位がｂ点に対して正（順電圧）の場合には、制御回路１４の制御によりスイッチング部１２はオン状態にあり、誘導電流はスイッチング部１２を短絡電流Ｉａとして流れる。
【００１８】
短絡電流Ｉａが最大値に達したとき、これを制御回路１４が検知してサイリスタＴＨをターンオンにするため、パワートランジスタＱのベース電流が遮断し、トランジスタＱがオフ状態になる。
その結果、マグネトコイル１の二次コイル１ｂにスパイク状の高電圧（例えば、１０〜２０ＫＶ）が発生し、点火プラグの点火ギャップ６に火花が飛ぶ。
【００１９】
トランジスタＱがオフ状態になると、マグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間の順電圧（例えば、３００〜４００Ｖ）はトランジスタＱのコレクタとエミッタとの間に印加される。
以上説明したように、直流電源回路１６の流出側接合ダイオードＤ２のカソードをスイッチング部１２のトランジスタＱのベースに接続する。
【００２０】
トランジスタＱがオフ状態になる時、マグネトコイル１の一次コイル１ａの両端（ａ点とｂ点）間の順電圧はトランジスタＱのコレクタ・ベース間耐圧（ＶＣＢ）が阻止し、流入側、及び流出側接合ダイオードＤ１、Ｄ２にはほとんど電圧が印加されない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、整流手段の流出側接合ダイオードを断続手段の入力部に接続するようにしたので、従来、必要とされた接合ダイオードの４００Ｖ以上の耐圧を低電圧、例えば２０Ｖ程度することができ、部品の小型化と低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマグネト点火装置の一実施例の構成図
【図２】特開平８−２１８９９１に開示されたマグネト点火装置の構成図
【符号の説明】
１ マグネトコイル
１ａ マグネトコイルの一次コイル
１ｂ マグネトコイルの二次コイル
６ 点火ギャップ
１０ 磁石付きフライホイール
１２ スイッチング部
１４ 制御回路
１６ 直流電源回路
Ｄ１ 流入側接合ダイオード
Ｄ２ 流出側接合ダイオード
ＺＤ 定電圧ダイオード
Ｃ 蓄電用コンデンサ
Ｒ 抵抗
Ｑ パワートランジスタ
Claims (3)
- 磁石の回転により交流の誘導電圧を生じる１次コイルと、前記誘導電圧のうち順電圧の生成時に前記１次コイル間を短絡する断続手段と、その短絡により高電圧を誘起する２次コイルと、前記断続手段を開閉制御する制御手段と、前記制御手段に直流電流を供給する直流電源手段とを備えて成るマグネト点火装置に於いて、
前記直流電源手段は、前記誘導電圧のうち逆電圧時に生ずる逆電流のみを整流する整流手段と、前記整流手段の整流経路に間挿された蓄電手段と、前記蓄電手段に対し並列接続であって定電圧整流手段及び電流制限手段からなる直列回路とを有しており、前記定電圧整流手段の端子電圧を前記制御手段の直流電源とし、前記整流手段は逆電流の流入側接合ダイオードと逆電流の流出側接合ダイオードであり、
前記流出側接合ダイオードが前記断続手段の入力端子に接続されている、
ことを特徴とするマグネト点火装置。 - 請求項１に記載のマグネト点火装置に於いて、
前記蓄電手段は唯一のコンデンサであり、前記定電圧整流手段は唯一の定電圧ダイオードであり、前記電流制限手段は唯一の抵抗である、
ことを特徴とするマグネト点火装置。 - 請求項１に記載のマグネト点火装置に於いて、
前記断続手段は、パワートランジスタと、前記パワートランジスタのベースとコレクタとの間に抵抗を、前記パワートランジスタのベースとエミッタとの間にサイリスタをそれぞれ接続するものである、
ことを特徴とするマグネト点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29353096A JP3605970B2 (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | マグネト点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29353096A JP3605970B2 (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | マグネト点火装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10141190A JPH10141190A (ja) | 1998-05-26 |
| JP3605970B2 true JP3605970B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=17795944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29353096A Expired - Fee Related JP3605970B2 (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | マグネト点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3605970B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014097914A1 (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | 新電元工業株式会社 | 点火制御装置および点火制御方法 |
-
1996
- 1996-11-06 JP JP29353096A patent/JP3605970B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10141190A (ja) | 1998-05-26 |
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