JPH1151141A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
トロイダル型無段変速機Info
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- JPH1151141A JPH1151141A JP9209066A JP20906697A JPH1151141A JP H1151141 A JPH1151141 A JP H1151141A JP 9209066 A JP9209066 A JP 9209066A JP 20906697 A JP20906697 A JP 20906697A JP H1151141 A JPH1151141 A JP H1151141A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/042—Guidance of lubricant
- F16H57/043—Guidance of lubricant within rotary parts, e.g. axial channels or radial openings in shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
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- F16H57/0487—Friction gearings
- F16H57/049—Friction gearings of the toroid type
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
A、4Aの内側面2a、4aと各パワーローラ8A、8
Aの周面8a、8aとの各当接部に、十分量の潤滑油を
供給する。 【解決手段】 回転伝達軸43の内部に形成した給油通
路41aから分岐した分岐給油路48a、48bから、
上記各内側面2a、4aに潤滑油を噴出させる。元々存
在する給油通路41aを利用する為、構造が簡単で、コ
ストの低減並びに小型・軽量化を図れる。
Description
無段変速機は、例えば自動車用の自動変速機として利用
する。
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究さ
れている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開
昭62−71465号公報に開示されている様に、入力
軸1と同心に入力側ディスク2を支持し、この入力軸1
と同心に配置された出力軸3の端部に出力側ディスク4
を固定している。トロイダル型無段変速機を収めたケー
シングの内側には、上記入力軸1並びに出力軸3に対し
捻れの位置にある枢軸5、5を中心として揺動するトラ
ニオン6、6を設けている。
面に上記枢軸5、5を設けている。又、これら各トラニ
オン6、6の中心部には変位軸7、7の基端部を支持
し、上記各枢軸5、5を中心として上記各トラニオン
6、6を揺動させる事により、上記各変位軸7、7の傾
斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン6、
6に支持した変位軸7、7の周囲には、それぞれパワー
ローラ8、8を回転自在に支持している。そして、これ
ら各パワーローラ8、8を、上記入力側、出力側両ディ
スク2、4の間に挟持している。これら入力側、出力側
両ディスク2、4の互いに対向する内側面2a、4a
は、それぞれ断面が、上記枢軸5を中心とする円弧を、
上記入力軸1及び出力軸3を中心に回転させて得られる
凹面をなしている。そして、球状凸面に形成された各パ
ワーローラ8、8の周面8a、8aは、上記内側面2
a、4aに当接させている。
は、ローディングカム式の押圧装置9を設け、この押圧
装置9によって、上記入力側ディスク2を出力側ディス
ク4に向け、弾性的に押圧している。この押圧装置9
は、入力軸1と共に回転するカム板10と、保持器11
により保持された複数個(例えば4個)のローラ12、
12とから構成している。上記カム板10の片側面(図
2〜3の左側面)には、円周方向に亙る凹凸面であるカ
ム面13を形成し、上記入力側ディスク2の外側面(図
2〜3の右側面)にも、同様のカム面14を形成してい
る。そして、上記複数個のローラ12、12を、上記入
力軸1の中心に対して放射方向の軸を中心とする回転自
在に支持している。
機の使用時、入力軸1の回転に伴ってカム板10が回転
すると、カム面13が複数個のローラ12、12を、入
力側ディスク2の外側面のカム面14に押圧する。この
結果、上記入力側ディスク2が上記各パワーローラ8、
8に押圧されると同時に、上記1対のカム面13、14
と複数個のローラ12、12との押し付け合いに基づい
て、上記入力側ディスク2が回転する。そして、この入
力側ディスク2の回転が、上記各パワーローラ8、8を
介して出力側ディスク4に伝わり、この出力側ディスク
4に固定の出力軸3を回転させる。
比)を変える場合で、先ず入力軸1と出力軸3との間で
減速を行なう場合には、枢軸5、5を中心として各トラ
ニオン6、6を揺動させ、各パワーローラ8、8の周面
8a、8aが図2に示す様に、入力側ディスク2の内側
面2aの中心寄り部分と出力側ディスク4の内側面4a
の外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸
7、7を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、
上記枢軸5、5を中心として上記各トラニオン6、6を
揺動させ、各パワーローラ8、8の周面8a、8aが図
3に示す様に、入力側ディスク2の内側面2aの外周寄
り部分と出力側ディスク4の内側面4aの中心寄り部分
とに、それぞれ当接する様に、各変位軸7、7を傾斜さ
せる。各変位軸7、7の傾斜角度を図2と図3との中間
にすれば、入力軸1と出力軸3との間で、中間の変速比
を得られる。
3号(実開平1−173552号)のマイクロフィルム
に記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速
機を示している。入力側ディスク2と出力側ディスク4
とは、回転軸である入力軸15の周囲に、それぞれニー
ドル軸受16、16を介して回転自在に支持している。
又、カム板10は上記入力軸15の端部(図4の左端
部)外周面にスプライン係合し、鍔部17により、上記
入力側ディスク2から離れる方向への移動を阻止してい
る。そして、このカム板10とローラ12、12とによ
り、上記入力軸15の回転に基づいて上記入力側ディス
ク2を、出力側ディスク4に向け押圧しつつ回転させ
る、ローディングカム式の押圧装置9を構成している。
上記出力側ディスク4には出力歯車18を、キー19、
19により結合し、これら出力側ディスク4と出力歯車
18とが同期して回転する様にしている。
枢軸5、5は1対の支持ポスト20、20に、揺動並び
に軸方向(図4の表裏方向、図5の左右方向)に亙る変
位自在に支持している。上記1対の支持ポスト20、2
0は、十分な剛性を有する金属板状で、中央部に形成し
た円孔21を、ケーシング22の内面若しくはこのケー
シング22内に設けたシリンダケース23の側面にそれ
ぞれ固設した支持ピン24a、24bに外嵌する事によ
り、上記ケーシング22の内側に、揺動並びに上記各枢
軸5、5の軸方向に亙る変位自在に支持している。又、
上記各支持ポスト20、20の両端部には、それぞれ円
形の支持孔25、25を形成しており、これら各支持孔
25、25に、それぞれ上記各枢軸5、5を、それぞれ
が外輪26、26を備えたラジアルニードル軸受27、
27により、支持している。これらの構成に基づいて上
記各トラニオン6、6を、上記各枢軸5、5を中心とす
る揺動並びにこれら各枢軸5、5の軸方向に亙る変位を
自在として、上記ケーシング22内に支持している。
持した、上記各トラニオン6、6の中間部に形成した円
孔40、40部分に、変位軸7、7を支持している。こ
れら各変位軸7、7は、互いに平行で且つ偏心した支持
軸部28、28と枢支軸部29、29とを、それぞれ有
する。このうちの各支持軸部28、28を上記各円孔4
0、40の内側に、ラジアルニードル軸受30、30を
介して、揺動自在に支持している。又、上記各枢支軸部
29、29の周囲にパワーローラ8、8を、ラジアルニ
ードル軸受31、31を介して、回転自在に支持してい
る。
軸15を中心として、180度反対側位置に設けてい
る。又、これら各変位軸7、7の各枢支軸部29、29
が各支持軸部28、28に対し偏心している方向は、上
記入力側、出力側両ディスク2、4の回転方向に関し同
方向(図5で左右逆方向)としている。又、偏心方向
は、上記入力軸15の配設方向(図4の左右方向、図5
の表裏方向)に対しほぼ直交する方向としている。従っ
て上記各パワーローラ8、8は、上記入力軸15の配設
方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、構
成各部品の寸法精度のばらつき、或は動力伝達時の弾性
変形等に起因して、上記各パワーローラ8、8が上記入
力軸15の軸方向(図4の左右方向、図5の表裏方向)
に変位する傾向となった場合でも、構成各部品に無理な
力を加える事なく、この変位を吸収できる。
上記各トラニオン6、6の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ8、8の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受32、32とスラストニードル軸受34、34とを設
けている。このうちのスラスト玉軸受32、32は、上
記各パワーローラ8、8に加わるスラスト方向の荷重を
支承しつつ、これら各パワーローラ8、8の回転を許容
する。又、上記各スラストニードル軸受34、34は、
上記各パワーローラ8、8から上記各スラスト玉軸受3
2、32の外輪33、33に加わるスラスト荷重を支承
しつつ、上記枢支軸部29、29及び上記外輪33、3
3が上記支持軸部28、28を中心に揺動する事を許容
する。
5の左端部)には、それぞれ駆動ロッド35、35を結
合し、各駆動ロッド35、35の中間部外周面に駆動ピ
ストン36、36を固設している。そして、これら各駆
動ピストン36、36をそれぞれ、前記シリンダケース
23内に設けた駆動シリンダ37、37内に油密に嵌装
している。更に、前記ケーシング22内に設けた支持壁
38と前記入力軸15との間には1対の転がり軸受3
9、39を設けて、上記入力軸15を上記ケーシング2
2内に回転自在に支持している。
機の場合には、入力軸15の回転を押圧装置9を介して
入力側ディスク2に伝える。そして、この入力側ディス
ク2の回転を、1対のパワーローラ8、8を介して出力
側ディスク4に伝達し、更にこの出力側ディスク4の回
転を、前記出力歯車18より取り出す。上記入力軸15
と出力歯車18との間の回転速度比を変える場合には、
前記1対の駆動ピストン36、36を互いに逆方向に変
位させる。これら各駆動ピストン36、36の変位に伴
って上記1対のトラニオン6、6が、それぞれ逆方向に
変位し、例えば図5の下側のパワーローラ8が同図の右
側に、同図の上側のパワーローラ8が同図の左側に、そ
れぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ8、
8の周面8a、8aと上記入力側ディスク2及び出力側
ディスク4の内側面2a、4aとの当接部に作用する、
接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向き
の変化に伴って上記各トラニオン6、6が、支持ポスト
20、20に枢支された枢軸5、5を中心として、図4
で互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図2〜3
に示した様に、上記各パワーローラ8、8の周面8a、
8aと上記各内側面2a、4aとの当接位置が変化し、
上記入力軸15と出力歯車18との間の回転速度比が変
化する。
る結果、上記各パワーローラ8、8が上記入力軸15の
軸方向に変位すると、これら各パワーローラ8、8を枢
支している上記各変位軸7、7が、前記各支持軸部2
8、28を中心として僅かに揺動する。この揺動の結
果、前記各スラスト玉軸受32、32の外輪33、33
の外側面と上記各トラニオン6、6の内側面とが相対変
位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラ
ストニードル軸受34、34が存在する為、この相対変
位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸
7、7の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。
6、6の内側には上述した各軸受16、30、31、3
2、34に潤滑油(トロイダル型無段変速機の場合には
トラクションオイル)を供給する為の給油通路41、4
2を設けている。トロイダル型無段変速機の運転時に
は、図示しない送油ポンプで加圧した潤滑油を上記各給
油通路41、42に送り込み、これら各給油通路41、
42の下流端部に設けたノズル孔から、上記各軸受1
6、30、31、32、34に向け潤滑油を噴出する。
無段変速機の場合、各軸受16、30、31、32、3
4だけでなく、入力側、出力側両ディスク2、4の内側
面2a、4aと各パワーローラ8、8の周面8a、8a
との当接部にも、十分な潤滑油(トラクションオイル)
を供給する必要がある。この為従来から、例えば実開平
5−45302号公報に記載されている様に、トラニオ
ンの端部を支持する為の支持ポストの内部に給油通路を
設け、この給油通路を介して上記各当接部に潤滑油を噴
出させる事が考えられていた。
ストの内部に給油通路を設ける構造では、この支持ポス
ト内の給油通路を含め、トロイダル型無段変速機全体と
しての潤滑油経路が複雑になり、製造コスト並びに重量
増大の原因となる。特に、トロイダル型無段変速機で伝
達可能なトルクを大きくすべく、互いに対向する入力側
ディスクと出力側ディスクとの間に3個のパワーローラ
を設ける構造が、例えば米国特許第4449782号明
細書等に記載されて従来から知られているが、この様な
構造の場合に、上記潤滑油経路が複雑になる事に基づ
く、製造コスト並びに重量増大が著しくなる。又、やは
りトロイダル型無段変速機で伝達可能なトルクを大きく
すべく、それぞれ2個ずつの入力側ディスク及び出力側
ディスクを、動力の伝達方向に関して互いに並列に配置
する、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速
機の構造が従来から知られているが、この様な構造の場
合にも、上記潤滑油経路が複雑になる事に基づく、製造
コスト並びに重量増大が著しくなる。本発明のトロイダ
ル型無段変速機は、上述の様な事情に鑑みて発明したも
のである。
段変速機は、前述した従来から知られているトロイダル
型無段変速機と同様に、回転軸と、この回転軸と共に回
転自在な第一のディスクと、上記回転軸の周囲に、この
回転軸に対する相対回転を自在に支持した第二のディス
クと、上記回転軸に対し捻れの位置に配置されて当該位
置で揺動する、トラニオン等の複数のパワーローラ支持
部材と、これら各パワーローラ支持部材に支持された変
位軸に回転自在に支持され、上記第一、第二のディスク
の間に挟持された複数のパワーローラとを備える。そし
て、上記第一、第二のディスクの互いに対向する内側面
を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、上記各パワーロ
ーラの周面を球面状の凸面として、これら各周面と上記
内側面とを当接させている。
於いては、上記回転軸は中空管状で、中心部に加圧した
潤滑油を送り込み自在な給油通路を備える。又、上記回
転軸の一部で上記第一、第二のディスクの内側面同士の
間に位置する部分には、上記給油通路と上記回転軸の外
周面とを連通する分岐給油路を、この回転軸の外周面側
の開口を上記第一、第二のディスクの内側面に向けて傾
斜した状態で設けている。そして、運転時には上記給油
通路から上記分岐給油路を介して上記第一、第二のディ
スクの内側面に向けて噴出する潤滑油により、これら両
内側面と上記複数のパワーローラの周面との当接部を潤
滑する様に構成している。
変速機により、入力側ディスクと出力側ディスクとの間
で回転力の伝達を行なう際の作用、並びにこれら両ディ
スク同士の間での変速比を変える際の作用は、前述した
従来のトロイダル型無段変速機の場合と同様である。特
に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、回転
軸の内側に設けた給油通路を通じて第一、第二のディス
クの内側面と上記複数のパワーローラの周面との当接部
を潤滑する為、潤滑油経路を特に複雑にする事なく、各
当接部に十分な潤滑油を供給できる。
例を示している。尚、本発明の特徴は、第一のディスク
である入力側ディスク2A及び第二のディスクである出
力側ディスク4Aのそれぞれの内側面2a、4aと、各
パワーローラ8A、8Aの周面8a、8aとの当接部に
十分量の潤滑油を送り込める様にする為の構造にある。
その他の部分の構造及び作用は、前述の図2〜5に示し
た従来構造を含み、従来から知られているトロイダル型
無段変速機の場合と同様であるから、同等部分に関する
図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発
明の特徴部分を中心に説明する。又、図示の例では、上
記入力側、出力側両ディスク2A、4Aとパワーローラ
8A、8Aとしてフルトロイダル型のものを示したが、
この点も、本発明の要旨とは関係ない。前述の図2〜5
に示した様な、ハーフトロイダル型の構造でも、本発明
は実施可能である。更に、図1は、ダブルキャビティ型
のトロイダル型無段変速機の一部を示している。本発明
は、ダブルキャビティ型や単一のキャビティ内に3個の
パワーローラを設けた構造等、基本構造自体が比較的複
雑なトロイダル型無段変速機に実施した場合に大きな効
果を得られる。但し、本発明は、ダブルキャビティ型に
限らず、図2〜5に示す様なシングルキャビティ型のト
ロイダル型無段変速機に就いても実施可能である。又、
本発明は、互いに対向する入力側、出力側両ディスク2
A、4Aの間に挟持するパワーローラ8A、8Aの数が
2個の場合でも3個の場合でも、同じ様に実施できる。
1対の入力側ディスク2Aを、この回転伝達軸43と同
期した回転自在に支持している。即ち、図示した一方の
入力側ディスク2Aは上記回転伝達軸43の一端部(図
1の左端部)外周面にスプライン係合させると共に、鍔
部17aにより、上記回転伝達軸43からの抜け止めを
図っている。これに対して、図示しない他方の入力側デ
ィスクは、上記回転伝達軸43の他端部にボールスプラ
インにより、軸方向に亙る変位のみ自在に外嵌し、やは
り図示しない押圧装置により、上記一方の入力側ディス
ク2Aに向け押圧自在としている。この一方の入力側デ
ィスク2Aは、上記回転伝達軸43と同心に配置した駆
動軸45により、腕片46、46と突片47、47との
係合に基づいて回転駆動される。尚、上記図示しない押
圧装置は、上記一方の入力側ディスク2Aと上記駆動軸
45との間に設けても良い。又、上記回転伝達軸43の
中間部周囲に、この回転伝達軸43に対する相対回転及
び軸方向に亙る変位自在に設けたスリーブ44の両端部
には1対の出力側ディスク4Aを、スプライン係合に基
づき、上記スリーブ44と同期した回転を自在に設けて
いる。
部に加圧した潤滑油を送り込み自在な給油通路41aを
備える。又、上記回転伝達軸43の一部で上記入力側、
出力側両ディスク2A、4Aの内側面2a、4a同士の
間に位置する部分には、分岐給油路48a、48bを設
けている。これら各分岐給油路48a、48bは、それ
ぞれ上記給油通路41aと上記回転伝達軸43の外周面
とを連通するもので、この回転伝達軸43の外周面側の
開口を上記入力側、出力側両ディスク2A、4Aの内側
面2a、4aに向け傾斜した状態で設けている。即ち、
上記入力側ディスク2Aの内側面2aに給油する為の分
岐給油路48a、48aは、それぞれこの内側面2aの
内周縁部のほぼ接線方向に設けている。これに対して、
上記出力側ディスク4Aの内側面4aに給油する為の分
岐給油路48b、48bは、それぞれこの内側面4aの
内周縁部のほぼ接線方向に設けている。そして、運転時
には上記給油通路41aから上記各分岐給油路48a、
48bを介して上記入力側、出力側両ディスク2A、4
Aの内側面2a、4aに向けて噴出する潤滑油により、
これら両内側面2a、4aと上記複数のパワーローラ8
A、8Aの周面8a、8aとの当接部を潤滑する様に構
成している。
示しない送油ポンプから、上記駆動軸45を介して送り
込む。この為に、この駆動軸45を中空管状に形成する
と共に、この駆動軸45の先端部(図1の右端部)を上
記給油通路41a内に挿入している。又、この駆動軸4
5の先端部外周面と上記給油通路41aの内周面との間
には、転がり軸受、滑り軸受等のラジアル軸受49とシ
ールリング50とを設けて、上記駆動軸45と回転伝達
軸43との回転方向に亙る若干の相対変位を許容しつ
つ、上記駆動軸45から上記給油通路41a内に潤滑油
を送り込み自在としている。
の場合には、回転伝達軸43の内側に設けた給油通路4
1aを通じて入力側、出力側両ディスク2A、4Aの内
側面2a、4aと上記複数のパワーローラ8A、8Aの
外周面8a、8aとの当接部を潤滑する為、潤滑油経路
を特に複雑にする事なく、各当接部に十分な潤滑油を供
給できる。即ち、トロイダル型無段変速機の運転時、上
記各分岐給油路48a、48bから噴出した潤滑油は、
上記入力側、出力側両ディスク2A、4Aの内側面2
a、4aに、これら各内側面2a、4aの内周縁からほ
ぼ接線方向に噴出し、これら各内側面2a、4a全体に
亙り効率良く行き渡る。従って、上記各パワーローラ8
A、8Aの姿勢変動に伴う上記各当接部の位置変化に拘
らず、これら各当接部に必要とする潤滑油を供給でき
る。
は、元々ラジアルニードル軸受16等の軸受に給油する
為の給油通路41aを設けている。本発明は、この給油
通路41aを利用して、新たなノズル孔である上記各分
岐給油路48a、48bを形成している為、構成各部材
の加工は容易で、構造が複雑になる事はない。この為、
低コストで且つ軽量のトロイダル型無段変速機を実現で
きる。尚、図示の例では、上記分岐給油路48a、48
bは、それぞれ2本ずつ形成しているが、これら各分岐
給油路48a、48bの数及び断面積は、上記各当接部
で必要とする潤滑油の量に応じ、設計的配慮により変え
る事ができる。例えば、上記各当接部での発熱量が多い
場合には、上記各分岐給油路48a、48bの数を、そ
れぞれ3本以上にし、これら各分岐給油路48a、48
bを、円周方向に関して等間隔に配置する事もできる。
尚、上記ラジアルニードル軸受16等の軸受に供給する
潤滑油の量と上記各当接部に供給する潤滑油の量との割
合は、上記各分岐給油路48a、48bを含む、各ノズ
ル孔の断面積により、容易に調整できる。
用するので、簡単な構成で安価且つ軽量に構成できるに
も拘らず、各ディスクの内側面と各パワーローラの周面
との当接部の潤滑を良好に行なわせて上記各面の転がり
疲れ寿命を延長する等、トロイダル型無段変速機の耐久
性向上に寄与できる。
速時の状態で示す略側面図。
要部断面図。
Claims (1)
- 【請求項1】 回転軸と、この回転軸と共に回転自在な
第一のディスクと、上記回転軸の周囲に、この回転軸に
対する相対回転を自在に支持した第二のディスクと、こ
れら第一、第二のディスクの間に挟持された複数のパワ
ーローラとを備え、上記第一、第二のディスクの互いに
対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、
上記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、これ
ら各周面と上記内側面とを当接させたトロイダル型無段
変速機に於いて、上記回転軸は中空管状で、中心部に加
圧した潤滑油を送り込み自在な給油通路を備え、上記回
転軸の一部で上記第一、第二のディスクの内側面同士の
間に位置する部分には、上記給油通路と上記回転軸の外
周面とを連通する分岐給油路が、この回転軸の外周面側
の開口を上記第一、第二のディスクの内側面に向けて傾
斜した状態で設けられており、運転時には上記給油通路
から上記分岐給油路を介して上記第一、第二のディスク
の内側面に向けて噴出する潤滑油により、これら両内側
面と上記複数のパワーローラの周面との当接部を潤滑す
る事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20906697A JP3617267B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | トロイダル型無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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