JPH088285Y2 - Engine cylinder head structure - Google Patents

Engine cylinder head structure

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JPH088285Y2
JPH088285Y2 JP1988095643U JP9564388U JPH088285Y2 JP H088285 Y2 JPH088285 Y2 JP H088285Y2 JP 1988095643 U JP1988095643 U JP 1988095643U JP 9564388 U JP9564388 U JP 9564388U JP H088285 Y2 JPH088285 Y2 JP H088285Y2
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JP
Japan
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cylinder head
boss
cylinder
lifter
head
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JP1988095643U
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三樹夫 中島
仲 ▲高▼木
孝義 中川
豪 山村
秀史 橋爪
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Toyota Motor Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ダブルオーバーヘッドカムシャフト(DOH
C)エンジンのシリンダヘッド構造に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention relates to a double overhead camshaft (DOH
C) Relating to the engine cylinder head structure.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

DOHCエンジンのシリンダヘッドにおいて、燃焼室周縁
部に対応する位置には、シリンダヘッドをシリンダブロ
ックに固定するためのヘッドボルト取付ボスが形成さ
れ、中心線に沿って点火プラグを取り付けるためのプラ
グチューブボスが形成され、このプラグチューブボスの
側部には、吸気弁のバルブリフタを支持するリフタ取付
ボスが形成され、このリフタ取付ボスの近傍には、カム
シャフトを軸支するカムキャップの取付座が形成されて
いる。そして従来、シリンダヘッドの剛性を確保するた
めの構造として、特開昭61-167145号公報には、プラグ
チューブボスがリブにより連結される構成が開示され、
実開昭61-17162号公報には、プラグチューブボスとヘッ
ドボルト取付ボスがリブにより連結される構成が開示さ
れ、また実開昭61-181844号公報には、プラグチューブ
ボスとヘッドボルト取付ボスとカムキャップの取付座が
リブにより連結される構成が開示されている。
In the cylinder head of the DOHC engine, a head bolt mounting boss for fixing the cylinder head to the cylinder block is formed at a position corresponding to the peripheral edge of the combustion chamber, and a plug tube boss for mounting the spark plug along the center line. Is formed on the side of the plug tube boss, a lifter mounting boss that supports the valve lifter of the intake valve is formed, and a cam cap mounting seat that pivotally supports the cam shaft is formed near the lifter mounting boss. Has been done. As a structure for ensuring the rigidity of the cylinder head, JP-A-61-167145 discloses a configuration in which plug tube bosses are connected by ribs.
Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 61-17162 discloses a configuration in which a plug tube boss and a head bolt mounting boss are connected by a rib, and Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 61-181844 discloses a plug tube boss and a head bolt mounting boss. A configuration in which the mounting seat of the cam cap and the mounting seat of the cam cap are connected by a rib is disclosed.

〔考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the device]

エンジンの高出力化に伴い、燃焼室内の爆発荷重が大
きくなるためにシリンダヘッド下面の撓みが大きくな
り、このため、第4図(A)に示すように、シリンダヘ
ッド10において上下変位だけでなく曲げ変形も大きくな
り、これによりガスケット20の変形量が大きくなって、
シリンダヘッド10とシリンダブロック30の間の気密性が
低下するとともにガスケットの耐久性が悪くなるという
問題が生じる。そこで従来、シリンダヘッドの剛性をさ
らに上げるため、シリンダヘッド下面部分の肉厚をある
程度大きくすることが行われている。しかし、このよう
に肉厚が大きくなると、シリンダヘッドの冷却水通路を
自由に形成できなくなり、この結果シリンダヘッドの冷
却性が低下するという問題が生じる。
As the engine power increases, the explosion load in the combustion chamber increases, and the lower surface of the cylinder head flexes greatly. As a result, as shown in FIG. Bending deformation also increases, which increases the amount of deformation of the gasket 20,
There arises a problem that the airtightness between the cylinder head 10 and the cylinder block 30 is deteriorated and the durability of the gasket is deteriorated. Therefore, conventionally, in order to further increase the rigidity of the cylinder head, the wall thickness of the lower surface of the cylinder head has been increased to some extent. However, when the wall thickness is increased in this way, the cooling water passage of the cylinder head cannot be formed freely, and as a result, the cooling performance of the cylinder head deteriorates.

この問題を解決するためには、例えば、シリンダヘッ
ドの各シリンダ中央部近傍に配置されるプラグチューブ
ボスと締付力が作用するヘッドボルト取付ボスとを連結
するリブをシリンダヘッド上面に設け、シリンダヘッド
を補強することが考えられる。ところが、高出力化を図
るために吸気弁の数を多く設けたエンジン、特にシリン
ダ当たりの吸気弁の数が3つ以上のエンジンでは、上記
のようなリブを設けることができない問題が新たに生じ
る。
In order to solve this problem, for example, a rib that connects a plug tube boss arranged near the center of each cylinder of the cylinder head and a head bolt mounting boss on which a tightening force acts is provided on the upper surface of the cylinder head. It is conceivable to reinforce the head. However, in an engine in which a large number of intake valves are provided in order to achieve high output, particularly in an engine in which the number of intake valves per cylinder is three or more, there arises a new problem that the rib as described above cannot be provided. .

すなわち、プラグチューブボスとヘッドボルト取付ボ
スとをリブで連結しようとすると、各シリンダの両端の
吸気弁のバルブリフタ部がリブと干渉してしまう問題が
生じるのである。ヘッドボルト取付ボスをバルブリフタ
部を越えて上方まで延設するようにすれば、上記バルブ
リフタ部との干渉を避けてプラグチューブボスとヘッド
ボルト取付ボスとをリブで連結することが可能となる
が、吸気弁を3つ以上設けたエンジンでは、カムシャフ
トは通常エンジン軸線から外側に離れた位置に配置する
必要があるため、ヘッドボルト取付ボスを上方に延設す
るとヘッドボルトとカムシャフトとの干渉が生じるおそ
れがある。
That is, if the plug tube boss and the head bolt mounting boss are to be connected by a rib, there arises a problem that the valve lifter portions of the intake valves at both ends of each cylinder interfere with the rib. If the head bolt mounting boss is extended upward beyond the valve lifter portion, it is possible to avoid interference with the valve lifter portion and connect the plug tube boss and the head bolt mounting boss with a rib. In an engine provided with three or more intake valves, the camshaft usually needs to be placed at a position distant from the engine axis to the outside. Therefore, if the head bolt mounting boss is extended upward, interference between the head bolt and the camshaft will occur. May occur.

このため、吸気弁を3つ以上備えたエンジンでは、従
来シリンダヘッドの剛性を適切に増大させることは困難
であった。
Therefore, it has been difficult to appropriately increase the rigidity of the conventional cylinder head in an engine equipped with three or more intake valves.

本考案は上記問題に鑑み、シリンダ当たり3つ以上の
吸気弁を有するエンジンにおいて、シリンダヘッドの剛
性を適切に増大させることが可能なシリンダヘッド構造
を提供することを目的としている。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a cylinder head structure capable of appropriately increasing the rigidity of the cylinder head in an engine having three or more intake valves per cylinder.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本考案によれば、各シリンダに少なくとも3つの吸気
弁を備え、シリンダヘッド上面に吸排気弁を開閉駆動す
るカムシャフトが中心線に平行に配置されたエンジンの
シリンダヘッド構造であって、燃焼室周縁部に対応する
位置に、シリンダヘッドをシリンダブロックに固定する
ためのヘッドボルト取付ボスが形成され、上記中心線に
沿って点火プラグを取り付けるためのプラグチューブボ
スが形成され、このプラグチューブボスの側部に、吸気
弁のバルブリフタを支持するリフタ取付ボスが形成され
るシリンダヘッド構造において、 上記ヘッドボルト取付ボスとプラグチューブボスと
を、リフタ取付部ボスを介して一体に連結する、ほぼ一
様な高さのリブを設けたことを特徴とするエンジンのシ
リンダヘッド構造が提供される。
According to the present invention, each cylinder has at least three intake valves, and a cylinder head structure of an engine in which a cam shaft for opening and closing the intake and exhaust valves is arranged parallel to a center line on a top surface of the cylinder head, A head bolt attachment boss for fixing the cylinder head to the cylinder block is formed at a position corresponding to the peripheral edge portion, and a plug tube boss for attaching the ignition plug is formed along the above center line. In a cylinder head structure in which a lifter mounting boss for supporting a valve lifter of an intake valve is formed on a side portion, the head bolt mounting boss and the plug tube boss are integrally connected via the lifter mounting portion boss, and are substantially uniform. A cylinder head structure for an engine is provided which is provided with ribs of various heights.

〔実施例〕〔Example〕

以下図示実施例により本考案を説明する。 The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments.

第1図〜第3図は本考案の一実施例に係るシリンダヘ
ッド10を示す。シリンダヘッド10の燃焼室周縁部に対応
する位置には、このシリンダヘッド10をシリンダブロッ
クに固定するヘッドボルトが挿入されるヘッドボルト取
付ボス11,19が形成される。本実施例のシリンダヘッド
はDOHCエンジンに設けられるものであり、このシリンダ
ヘッド10の上面には、中心線Cに平行な直線D,Eに沿っ
て、吸排気弁を開閉駆動するためのカムシャフト(図示
せず)がそれぞれ設けられる。また本実施例のエンジン
において、1つのシリンダに対して3つの吸気弁と2つ
の排気弁が設けられ、1つのシリンダの部分に、3つの
吸気弁のバルブリフタを支持するリフタ取付ボス12,13,
14が相互に近接して配設され、また2つの排気弁のバル
ブリフタを支持するリフタ取付ボス15,16が相互に近接
して配設される。
1 to 3 show a cylinder head 10 according to an embodiment of the present invention. Head bolt mounting bosses 11, 19 into which head bolts for fixing the cylinder head 10 to the cylinder block are inserted are formed at positions corresponding to the peripheral edge of the combustion chamber of the cylinder head 10. The cylinder head of the present embodiment is provided in a DOHC engine, and on the upper surface of this cylinder head 10, along a straight line D, E parallel to the center line C, a camshaft for driving the intake and exhaust valves to open and close. (Not shown), respectively. Further, in the engine of this embodiment, three intake valves and two exhaust valves are provided for one cylinder, and lifter mounting bosses 12, 13, for supporting valve lifters of the three intake valves are provided in one cylinder portion.
14 are arranged close to each other, and lifter mounting bosses 15 and 16 for supporting the valve lifters of the two exhaust valves are arranged close to each other.

点火プラグを取り付けるためのプラグチューブボス17
は、中心線Cに沿って形成され、リフタ取付ボス12,13,
14,15,16はこのプラグチューブボス17の側部に位置す
る。リフタ取付ボス12,14の近傍には、吸気弁を開閉駆
動するためのカムシャフトを軸支するカムキャップ(図
示せず)の取付座21が形成され、また、リフタ取付ボス
15,16の近傍には、排気弁を開閉駆動するためのカムシ
ャフトを軸支するカムキャップの取付座22が形成され
る。
Plug tube boss 17 for attaching spark plugs
Are formed along the center line C, and the lifter mounting bosses 12, 13,
14, 15 and 16 are located on the sides of the plug tube boss 17. In the vicinity of the lifter mounting bosses 12 and 14, a mounting seat 21 for a cam cap (not shown) that pivotally supports a cam shaft for opening and closing the intake valve is formed.
In the vicinity of 15, 16 is formed a cam cap mounting seat 22 that pivotally supports a cam shaft for opening and closing the exhaust valve.

本実施例において、排気弁側のヘッドボルト取付ボス
19の座29はリフタ取付ボス15の下端部よりも下方に位置
するが、吸気弁側のヘッドボルト取付ボス11の座28は、
リフタ取付ボス12,13,14の中央部付近の高さ位置にあ
る。吸気弁側のヘッドボルト取付ボス11と、プラグチュ
ーブボス17と、吸気弁を開閉するためのリフタ取付ボス
12,13,14と、吸気弁用カムシャフトを支持するカムキャ
ップ取付座21とは、ほぼ一様な高さを有するリブ23で一
体的に連結される。すなわち、第2図に示されるよう
に、プラグチューブボス17はリブ23によりリフタ取付ボ
ス13に一体的に連結され、このリブ23は、第3図に示さ
れるように吸気弁側のヘッドボルト取付ボス11およびカ
ムキャップの取付座21に一体的に連結される。リフタ取
付ボス12,13,14は、従来、プラグチューブボス17に直接
連結されていなかったが、本実施例によれば、リブ23に
よりプラグチューブボス17に連結されている。
In this embodiment, the head bolt mounting boss on the exhaust valve side
The seat 29 of 19 is located below the lower end of the lifter mounting boss 15, but the seat 28 of the head bolt mounting boss 11 on the intake valve side is
It is located at a height near the center of the lifter mounting boss 12, 13, 14. Head bolt mounting boss 11 on the intake valve side, plug tube boss 17, and lifter mounting boss for opening and closing the intake valve
12, 13, 14 and the cam cap mounting seat 21 supporting the intake valve cam shaft are integrally connected by a rib 23 having a substantially uniform height. That is, as shown in FIG. 2, the plug tube boss 17 is integrally connected to the lifter mounting boss 13 by the rib 23, and this rib 23 is mounted on the intake valve side head bolt as shown in FIG. It is integrally connected to the boss 11 and the mounting seat 21 of the cam cap. Conventionally, the lifter mounting bosses 12, 13, 14 were not directly connected to the plug tube boss 17, but according to the present embodiment, they are connected to the plug tube boss 17 by the ribs 23.

なお、ウォータージャケット26はシリンダヘッド10の
中央部に形成され、このウォータジャケット26とポンプ
(図示せず)とを連通させる吸い込み側通路27は、吸気
ポート18(第2図)の下方に形成される。
The water jacket 26 is formed in the center of the cylinder head 10, and a suction side passage 27 that connects the water jacket 26 and a pump (not shown) is formed below the intake port 18 (FIG. 2). It

しかして吸気弁側において、ヘッドボルト取付ボス11
とリフタ取付ボス12,13,14とカムキャップ取付座21とプ
ラグチューブボス17とがリブ23により一体的に連結され
るため、シリンダヘッド10の各部における連結剛性が向
上し、ヘッドボルトを取付ボス13に挿入してシリンダブ
ロック30に締め付けたとき、第4図(B)において矢印
Fにより示されるように、締付荷重は燃焼室25の中心部
に作用するようになる。このためシリンダヘッド10は、
第4図(A)に示す従来例と異なり、燃焼室25内の爆発
荷重により大きく曲げ変形しなくなって、実質的に上下
に変位するのみとなり、この結果ガスケット20に生じる
面圧が均一になる。したがってガスケット20の変形量が
抑えられ、シリンダヘッド10とシリンダブロック30の間
の気密性が保持されるとともに、ガスケット20の耐久性
が向上する。また、シリンダヘッド10の変形量が小さく
なることにより、シリンダヘッド10の下面部分24(第3
図)の板厚を薄くすることができ、これにより、シリン
ダヘッドの熱伝達が良くなり、また冷却水通路を確保す
ることが容易になってシリンダヘッド10の冷却性が向上
する。
Then, on the intake valve side, the head bolt mounting boss 11
Since the lifter mounting bosses 12, 13, 14 and the cam cap mounting seat 21 and the plug tube boss 17 are integrally connected by the ribs 23, the connecting rigidity in each part of the cylinder head 10 is improved, and the head bolt is mounted on the boss. When it is inserted into the cylinder block 13 and tightened in the cylinder block 30, the tightening load acts on the central portion of the combustion chamber 25, as indicated by the arrow F in FIG. 4 (B). Therefore, the cylinder head 10
Unlike the conventional example shown in FIG. 4 (A), the explosive load in the combustion chamber 25 does not cause large bending deformation, but only the vertical displacement occurs, and as a result, the surface pressure generated on the gasket 20 becomes uniform. . Therefore, the deformation amount of the gasket 20 is suppressed, the airtightness between the cylinder head 10 and the cylinder block 30 is maintained, and the durability of the gasket 20 is improved. Further, since the deformation amount of the cylinder head 10 is reduced, the lower surface portion 24 (third part of the cylinder head 10)
The plate thickness shown in the figure) can be reduced, which improves the heat transfer of the cylinder head and facilitates securing a cooling water passage to improve the cooling performance of the cylinder head 10.

なお上記実施例は5バルブエンジンであり、カムシャ
フトあるいはカムジャーナルがヘッドボルトに干渉する
のを防止するため、ヘッドボルトの座28は図示位置まで
しか上昇させることができなかったが、4バルブエンジ
ンの場合、カムシャフトおよびカムジャーナルはさらに
シリンダヘッドの中心側であってヘッドボルトとは干渉
しない位置に設けられるため、ヘッドボルト取付ボスの
座28はカムキャップの取付座21とほぼ同じ高さ位置に定
めることができ、これによりシリンダヘッドの剛性をさ
らに高めることができる。
The above embodiment is a five-valve engine, and the seat 28 of the head bolt could only be raised to the position shown in the figure in order to prevent the camshaft or cam journal from interfering with the head bolt. In the case of, the camshaft and the cam journal are provided on the center side of the cylinder head at a position where they do not interfere with the head bolt, so that the seat 28 of the head bolt mounting boss is at the same height position as the mounting seat 21 of the cam cap. Therefore, the rigidity of the cylinder head can be further increased.

また排気弁側のヘッドボルト取付ボスの座29を、第3
図の図示位置よりも高くして、吸気弁側のヘッドボルト
取付ボスの座28と同様にリフタ取付ボス15とほぼ同じ高
さに定めることにより、シリンダヘッドの剛性をさらに
向上させることができる。
Also, install the seat 29 of the head bolt mounting boss on the exhaust valve side to the third
It is possible to further improve the rigidity of the cylinder head by setting the height higher than the position shown in the drawing and setting the height substantially the same as the lifter mounting boss 15 like the seat 28 of the head bolt mounting boss on the intake valve side.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上のように本考案によれば、シリンダ当たり3つ以
上の吸気弁を備えたエンジンにおいて、ヘッドボルト取
付ボスを上方に延設することなく、プラグチューブボス
とヘッドボルト取付ボスとをバルブリフタ取付部ボスを
介してリブで連結することが可能となる。このため、シ
リンダヘッド下面部分の肉厚を増加させることなくシリ
ンダヘッドの剛性を高めることができ、これによりガス
ケットの変形が小さくなり、ガスケットの耐久性および
信頼性が向上するという効果が得られる。またシリンダ
ヘッド下面部分の肉厚が減少するため、シリンダヘッド
内における冷却水通路の形成が容易となり、シリンダヘ
ッドの冷却効果が改善されるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, in an engine having three or more intake valves per cylinder, the plug tube boss and the head bolt mounting boss are connected to the valve lifter mounting portion without extending the head bolt mounting boss upward. Ribs can be connected via the boss. For this reason, the rigidity of the cylinder head can be increased without increasing the thickness of the lower surface of the cylinder head, which reduces the deformation of the gasket and improves the durability and reliability of the gasket. Further, since the thickness of the lower surface of the cylinder head is reduced, the cooling water passage can be easily formed in the cylinder head, and the effect of cooling the cylinder head can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の一実施例に係るシリンダヘッドを示す
平面図、 第2図は第1図のII-II線に沿う断面図、 第3図は第1図のIII-III線に沿う断面図、 第4図(A)は従来のシリンダヘッドの変形を示す図、 第4図(B)は本考案の一実施例におけるシリンダヘッ
ドの変形を示す図である。 10……シリンダヘッド、11……ヘッドボルト取付ボス、
12,13,14……リフタ取付ボス、17……プラグチューブボ
ス、21……カムキャップの取付座、23……リブ。
1 is a plan view showing a cylinder head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is taken along line III-III of FIG. FIG. 4 (A) is a cross-sectional view showing a modification of the conventional cylinder head, and FIG. 4 (B) is a view showing the modification of the cylinder head according to an embodiment of the present invention. 10 …… Cylinder head, 11 …… Head bolt mounting boss,
12,13,14 …… Lifter mounting boss, 17 …… Plug tube boss, 21 …… Cam cap mounting seat, 23 …… Rib.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山村 豪 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 橋爪 秀史 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−167145(JP,A) 特開 昭60−192857(JP,A) 実開 昭61−181844(JP,U) 実開 昭60−183246(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Go Yamamura, Toyota city, Toyota city, Aichi prefecture, Toyota Motor Corporation (72) Inventor, Hidefumi Hashizume, Toyota city, Toyota city, Aichi prefecture, Toyota motor vehicle (( 56) References JP 61-167145 (JP, A) JP 60-192857 (JP, A) Actual opening 61-181844 (JP, U) Actual opening 60-183246 (JP, U)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】各シリンダに少なくとも3つの吸気弁を備
え、シリンダヘッド上面に吸排気弁を開閉駆動するカム
シャフトが中心線に平行に配置されたエンジンのシリン
ダヘッド構造であって、燃焼室周縁部に対応する位置
に、シリンダヘッドをシリンダブロックに固定するため
のヘッドボルト取付ボスが形成され、上記中心線に沿っ
て点火プラグを取り付けるためのプラグチューブボスが
形成され、このプラグチューブボスの側部に、吸気弁の
バルブリフタを支持するリフタ取付ボスが形成されるシ
リンダヘッド構造において、 上記ヘッドボルト取付ボスとプラグチューブボスとを、
リフタ取付部ボスを介して一体に連結する、ほぼ一様な
高さのリブを設けたことを特徴とするエンジンのシリン
ダヘッド構造。
1. A cylinder head structure for an engine, comprising at least three intake valves in each cylinder, and a camshaft for opening / closing the intake / exhaust valves arranged on the upper surface of the cylinder head in parallel with the center line. A head bolt mounting boss for fixing the cylinder head to the cylinder block is formed at a position corresponding to the portion, and a plug tube boss for mounting the ignition plug is formed along the above center line. The side of the plug tube boss is formed. In a cylinder head structure in which a lifter mounting boss that supports a valve lifter of an intake valve is formed in the portion, the head bolt mounting boss and the plug tube boss are
A cylinder head structure for an engine, characterized in that ribs having a substantially uniform height are integrally connected to each other through a lifter mounting portion boss.
JP1988095643U 1988-07-21 1988-07-21 Engine cylinder head structure Expired - Lifetime JPH088285Y2 (en)

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JPH0219854U JPH0219854U (en) 1990-02-09
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60183246U (en) * 1984-05-14 1985-12-05 マツダ株式会社 Engine cylinder head structure
JPS61167145A (en) * 1985-01-19 1986-07-28 Mazda Motor Corp Cylinder-head structure of dohc multicylinder engine
JPH029087Y2 (en) * 1985-04-30 1990-03-06

Also Published As

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JPH0219854U (en) 1990-02-09

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