JPH05126285A - チユーブカツプリング - Google Patents

チユーブカツプリング

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JPH05126285A
JPH05126285A JP3165376A JP16537691A JPH05126285A JP H05126285 A JPH05126285 A JP H05126285A JP 3165376 A JP3165376 A JP 3165376A JP 16537691 A JP16537691 A JP 16537691A JP H05126285 A JPH05126285 A JP H05126285A
Authority
JP
Japan
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sealing
coupling
sealing band
flange
gasket
Prior art date
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Pending
Application number
JP3165376A
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English (en)
Inventor
Gerald A Babuder
アレン バブダー ジエラルド
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Cajon Co
Original Assignee
Cajon Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Cajon Co filed Critical Cajon Co
Publication of JPH05126285A publication Critical patent/JPH05126285A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • 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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on, or into, one of the joint parts
    • F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
    • F16L19/025—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member the pipe ends having integral collars or flanges
    • 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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on, or into, one of the joint parts
    • F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
    • F16L19/0212—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member using specially adapted sealing means
    • F16L19/0218—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member using specially adapted sealing means comprising only sealing rings
    • 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
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S285/00—Pipe joints or couplings
    • Y10S285/917—Metallic seals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Joints With Pressure Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 締めすぎるおそれのない、真空装置に使用す
るのに特に適したカップリングを提供することにある。 【構造】 長さ方向軸線に沿って互いの方へ相対的に運
動するようになっていて、長さ方向軸線とほぼ直交した
面を各々有する一対の間隔を隔てたフランジ部材と、フ
ランジ部材の面の間に長さ方向軸線と直交して位置決め
された滑らかな金属ガスケットと、フランジ部材の面の
各々から外方に延びていて、金属ガスケットと密封係合
した密封突起とを含むカップリング

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チューブ又は管の継手
およびカップリングの技術に関し、より詳細には、金属
ガスケット又は密封カップリング構造体に関する。本発
明は特に高真空装置に使用するのに適しており、以下こ
れに関連して説明する。しかしながら、本発明を種々の
型式の圧力或いは真空装置に使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】真空装置に使用される代表的なカップリ
ングは、薄い金属ガスケットの両面と係合するように構
成された、軸線方向に延びた円周方向ビード又は突起を
もつ対向したフランジを含む。継手の組立ての際、フラ
ンジは互いに軸線方向に押付けられてビードをガスケッ
トに侵入させガスケットとの密封を形成させる。ビード
の侵入度は、良好な密封を作り出すために、比較的密接
に調整されなければならない。例えば、侵入が不完全な
場合には、効果的な密封が形成されない。同様に、侵入
しすぎた場合には、ガスケットが切り進まれて密封を完
全に損なってしまうおそれがある。
【０００３】適当な侵入を作り出すのに要する力は、突
起の特有の寸法および横断面形体、並びにガスケットの
材料に応じて、広範に変化する傾向がある。かかる力が
増加するにつれて、増加した力を取り扱うために、カッ
プリング本体の構成要素をますます大きくしなければな
らない。必要な力を作り出すのに要する力を減少させよ
うと試みると、最終組立ての「感覚」を有する明瞭な時
点をもたない継手となることがしばしばある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の継手におけ
る上述の明瞭な“感覚”の欠如に伴う問題として、継手
を組み立てる人がカップリング構成要素を締め続けて、
ついにはガスケットを切り進めてしまうことがある。上
述の問題点に加えて、従来の密封面の設計によると、密
封構成要素が、粒子が溜まる閉込め領域又はポケットを
作り出す密封を生ぜしめることがしばしばある。最近の
多くの処理装置では、かかる閉込め領域は全く許容され
ない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決した真空装置に使用するのに特に適した改良したカッ
プリング又は継手構造体を提供するものであり、このカ
ップリングは一般的に、長さ方向軸線に沿って互いの方
へ相対的に移動するようになった一対の間隔を隔てたフ
ランジ部材からなる。フランジ部材の各々は長さ方向軸
線とほぼ直交した面を有しており、かかる面の間に長さ
方向軸線と直交して滑らかな金属ガスケットが位置決め
されている。密封突起がフランジ部材の面の各々から外
方に延び、金属ガスケットと密封係合している。本発明
によれば、突起の各々は一般的に、軸線とほぼ直交して
位置する平らで円周方向に連続した密封バンドを含み、
各フランジの突起は、ガスケットの両面に整合した対向
関係をなして位置決めされている。各密封バンドは、半
径方向幅ｗを有しており、各密封バンドの半径方向外方
に延びたフランジ面は、密封面のガスケットへの侵入を
制限するための停止面を構成する。停止面は、ガスケッ
トから遠去かる方向に３〜１５°の範囲の角度だけ傾斜
している。本発明の幾分限定した観点によれば、好適に
は、密封バンドは、密封バンドに半径方向に最も接近し
ている停止面から軸線方向外方に、０．００２〜０．０
１２インチの範囲の距離ｄのところに位置決めされてい
る。
【０００６】本発明の別の観点によれば、好適には、密
封バンドは、弧状移行面をもつ関連した停止面に接続し
ている。本発明のさらに別の観点によれば、好適には、
密封バンドの半径方向に最も内側の部分は、密封バンド
が垂直であるか或いは垂線に対して３度以内の角度で長
さ方向軸線に対して傾斜しているように、関連した密封
バンドの残りの部分と少なくとも同じ距離軸線方向外方
に延びている。
【０００７】
【実施例】本発明を限定するためではなく本発明の好適
な実施例を説明するためにのみ示された図面を参照する
と、図１は、真空又は圧力装置でのチューブの接合に特
に適するようになったカップリング組立体１０の全体構
造が示されている。図示されているように、カップリン
グ組立体１０は、種々の特別な形体および構造を有する
ことができるが、本実施例では、協働する一対のねじ付
きナット１６、１８によって整合関係をなして接合され
ている一対の実質的に同一のチューブカップリング構成
要素１２、１４を有するものとして示されている。第１
のチューブカップリング構成要素１２は、第１および第
２の円筒形部分２０、２２を有しており、円筒形部分２
０、２２は、中央に延びた貫通孔２４を有する。第１の
チューブカップリング構成要素１２は、第１および第２
の端面２５、２６でそれぞれ終わっている。本実施例で
は、第１および第２の端面２５、２６の各々は、通路２
４の軸線２８と実質的に平行である。
【０００８】本実施例では、端面２５は、関連した流体
ラインに突き合わせ溶接されるようになっている。もち
ろん、他の型式の端継手又はコネクタを使用して、関連
した流体ラインをカップリング部材１２に接続しても良
い。本実施例では、第２のカップリング構成要素１４
は、第１のカップリング構成要素１２と同一である。従
って、第１のカップリング構成要素１２に対して使用し
た参照符号と同じ参照符号を使用したが、異なるものに
ついては、サフィックスをつけて示した。
【０００９】チューブカップリング構成要素１２、１４
は整合関係をなして保持され、互いに軸線方向に押付け
られて薄い管状金属ガスケット３０の両端に密封係合す
る。カップリング構成要素１２、１４を図示した関係に
維持し軸線方向に向いた所要の密封力を作り出すための
手段は、上述の普通のねじ付きナット１６、１８からな
る。第１のナット１６は、中央の軸線方向に延びた通路
又は貫通孔３４をもつ幾分円筒形の本体３２を有する。
貫通孔３４は、カップリング構成要素１２がぴったりと
且つ自由に受け入れられるように、円筒形部分２０の外
側よりも直径がほんの僅か大きい。ナット１６の左端は
ほぼ六角形体を有しているので、適当なレンチで把持し
てねじを締めてナット１８と係合させることができる。
ナット１６の右端には、円筒形部分２０、２２間のカッ
プリング構成要素１２に形成された半径方向に延びたフ
ランジ２３を受け入れる深座ぐり部分を備えた端面３６
が設けられている。ナット１６の円筒形部分３２の外側
には、ねじ付きナット１８と協働する適当なねじ３８が
設けられている。この実施例では、ナット１８は雌ねじ
からなり、この雌ねじは、六角形の外面４０と、左端す
なわち入口端に隣接してねじ４４を備えた内側開放チャ
ンバ部分４２とを有する。ナット１８の右端には、カッ
プリング構成要素１４の円筒形部分２０′を受け入れる
ように寸法決めされた開口４６が設けられている。これ
により、チャンバ部分４２の底部がフランジ２３′に当
り、ナット１６、１８の締付けの際、カップリング構成
要素１２、１４の端面２６、２６′がそれぞれ押付けら
れて管状の金属ガスケット３０の両面と密封係合する。
【００１０】上述の一般的なカップリング構成要素は、
比較的普通のものであり周知である。さらに、これらの
特別な型式のカップリングに付加的な構造が含まれるこ
とがあることを理解すべきである。例えば、１９９０年
１月２３日に「ねじれ防止カップリング組立体」として
出願された米国特許出願第 468,691号に示されているよ
うに、ナットからカップリング構成要素の密封端面への
トルクの伝達を防止するために、種々の駆動部材又はト
ルク防止部材を組み込んでも良い。同様に、カップリン
グの組立および分解の際、密封端面に対して適当な位置
にガスケット３０を位置決めし保持する種々の形態のガ
スケット保持装置を提供することも知られている。かか
る付加的な特徴および構造は、本発明のカップリングに
含まれることは明白である。しかしながら、本発明にと
って特に重要な特徴は、カップリング構成要素１２、１
４の端面２６、２６′に設けられた密封リブおよび密封
端面の特別な形状および構造である。
【００１１】本発明にとって重要な特徴は、ナットが締
付けられたとき金属ガスケットに入り込んでこれに係合
する密封端面および密封リブのデザインである。従来、
典型的な密封リブ又は突起は、半円形のビード構造から
なっていた。或いは、かかるカップリングの多くは、縁
部が幾分尖ったＶ形リブを使用していた。これらの２つ
の従来の標準的なデザインの両方については、カップリ
ングの適当な組立てを確実にし及び／又は組立てが完了
したとき組立て者がわかるような適当な感覚を提供する
のに問題があった。実際に、或る周囲環境の下では、不
注意によりガスケットを完全に通して密封ビードを押付
けるおそれがあった。
【００１２】本発明の密封リブは、組立てに要する力が
過度に大きくなく、さらに、組立て又は適当な密封が達
成されたときに組立者が確実に分かるように特別な感覚
が得られるデザインを提供するように、構成されてい
る。力が一般的により小さいので、ナットおよび関連し
た構造体の寸法を、幾分減少させることができる。特に
図２および図３を参照すると、環状密封リブの好適な形
態が詳細に示されている。これらに示されているよう
に、密封面２６′は、中央通路２４′にぴったりと隣接
して位置決めされた円周方向に延びた密封リブ５０′を
有する。図３に示されているように、これは、通路のボ
アラインに接近して密封されることを確実にする。この
ことは、流体閉込め領域を減少させ、カップリングを通
る円滑な流れ領域を提供するので、好ましい。
【００１３】好適な実施例では、環状密封リブ５０は、
実質的に平らな外側密封面５２を有しており、この外側
密封面５２は、円周方向かつ半径方向に連続し幅が０・
０１５〜０・０３５インチの範囲の半径方向範囲を有し
ている。この幅に関しては、このデザインは、多くの従
来技術のデザインと比較して約１５〜５０％だけ、関連
したガスケット３０への面の密封侵入を生ぜしめるのに
要する力を減少させる。さらに、例えば、１／４インチ
のチューブに適したかかる継手に関して、密封面５２′
の内縁は、０．１８２インチの直径上に位置決めされる
のが好適であり、密封面５２′の外周はバンドが０．０
２３インチの幅を有するように０．２２７インチの直径
上に位置決めされる。上述のように、密封面５２′は、
流路２４′の軸線と直交した面にあるのが好適である。
しかしながら、変形例として、図４に示されているよう
に、この面を垂線から１度から３度まで傾斜させること
が可能である。すなわち、最も内側の縁は、残りの密封
面を軸線方向外方に超えて延び、密封面は極く浅い円錐
台の一般形状を有する。
【００１４】密封面を１〜３°傾斜させることによっ
て、対向面５２、５２′を直接係合させることができ、
圧縮されて完全に係合する時点まで、面の永久変形が生
じない。かくして、適当な使用については、これらの構
成要素は、密封面の損傷なしに多くの組立てに耐えるこ
とができる。第２の円周方向に連続した面５４′が密封
面５２′と関連しこれから半径方向外方に位置してお
り、この面５４′は、関連したガスケットへの密封面の
侵入を制限し、適当な密封組立てが達成されたとき明瞭
な感覚を作り出す停止面として機能する。この停止面５
４′は、１０°の角度で示したように傾斜しているのが
好ましいが、通路２４′の軸線と直交する面からほぼ３
〜１５°の範囲の角度を使用しても良い。かくして、面
５２がガスケット３０に所定深さ侵入したとき、面５
４′はガスケット面と係合し、侵入を作り出すのに要す
る力は著しく増加する。角度が１５°を超えた場合に
は、面５４′に侵入しても、適当な締付けに対して明瞭
な感覚がなくなり、締めすぎるおそれがある。好適に
は、面５２′から面５４′の始点への距離ｄは、０．０
０４〜０．００６インチの範囲内にあるが、０．００２
〜０．０１２インチの範囲が多くの場合に満足すべきも
のであるようにみえる。これは、適当な密封を提供する
のに充分な侵入を確保する。
【００１５】好適な実施例を参照して本発明を説明して
きた。本出願を読み理解すれば、変形および修正をなし
得ることは明白である。添付の特許請求の範囲の範囲内
おけるかかる変形および修正の全てが含まれるようにな
っている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を有するチューブカップリングの
長さ方向横断面図である。
【図２】密封リブの形体を示した拡大横断面図である。
【図３】図１において円で囲まれた領域の拡大図であ
る。
【図４】密封リブの変形例を示した図２と同様な図であ
る。
【符号の説明】
１０ カップリング組立体 １２、１４ カップリング構成要素 １６、１８ ナット ２０、２２ 円筒形部分 ２３ フランジ ２４ 貫通孔 ３０ ガスケット

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】真空装置に特に適したカップリングであっ
    て、長さ方向軸線に沿って互いの方へ相対的に移動する
    ようになっていて、長さ方向軸線とほぼ直交した面を各
    々有する一対の間隔を隔てたフランジ部材と、フランジ
    部材の面の間に長さ方向軸線と直交して位置決めされた
    滑らかな金属ガスケットと、フランジ部材の面の各々か
    ら外方に延びていて、金属ガスケットと密封係合した密
    封突起とを含み、各密封突起は、前記軸線とほぼ直交し
    た略平らで円周方向に連続した密封バンドを含み、各フ
    ランジの突起はガスケットの両側に整合した密封関係を
    なして位置決めされており、各密封バンドは半径方向幅
    ｗを有しており、各密封バンドの半径方向外方に延びた
    フランジ面は、密封面のガスケットへの侵入を制限する
    ための停止面を構成し、略３〜１５°の範囲の角度だけ
    ガスケットから軸線方向に遠去かる方向に傾斜してお
    り、密封バンドは、密封バンドに半径方向に最も接近し
    た停止面から軸線方向外方に距離ｄのところに位置決め
    されていることを特徴とするカップリング。
  2. 【請求項２】円筒形の流路が、フランジ部材の面を軸線
    方向に貫通しており、密封突起は、それぞれの流路のま
    わりに円周方向にこれらに密接に隣接して位置決めされ
    ていることを特徴とする請求項１記載のカップリング。
  3. 【請求項３】距離ｄは、０．００２〜０．０１２インチ
    の範囲内にあることを特徴とする請求項１記載のカップ
    リング。
  4. 【請求項４】密封バンドは、弧状移行面をもつ関連した
    停止面に接続していることを特徴とする請求項１記載の
    カップリング。
  5. 【請求項５】密封バンドは１〜５マイクロインチの範囲
    に表面仕上げされていることを特徴とする請求項１記載
    のカップリング。
  6. 【請求項６】連続した密封面は、軸線と垂直方向から３
    °以内だけ傾斜していることを特徴とする請求項１記載
    のカップリング。
  7. 【請求項７】長さ方向軸線に沿って互いの方へ相対的に
    運動するようになった一対の間隔を隔てたフランジ部材
    を含み、該フランジ部材の各々は、長さ方向軸線を中心
    とした略回転面である面を有し、それぞれのフランジ部
    材の面は、互いに対向した関係に位置決めされており、
    フランジ部材の対向面間に位置決めされた比較的滑らか
    な薄い金属ガスケットをさらに含み、各フランジ部材の
    前記面は、密封突起と、密封突起のガスケットへの侵入
    を制限するための停止面とから構成され、各密封突起
    は、円周方向に連続した平らで磨かれた幅ｗの幅狭の密
    封バンドからなり、この密封バンドは、長さ方向軸線と
    の垂線から約１〜３°以内逸脱した面内にあり、各停止
    面は、関連した密封バンドの半径方向外方に位置、か
    つ、長さ方向軸線と直交する面に対して３〜１５°の範
    囲の角度傾斜しており、各停止面の最も半径方向内側の
    部分は、円周方向に連続しており、かつ、関連した密封
    バンドの軸線方向後方の距離ｄのところに、ガスケット
    に関連して位置決めされていることを特徴とするカップ
    リング。
  8. 【請求項８】各密封バンドおよびその関連した停止面
    は、弧状移行面によって接合されていることを特徴とす
    る請求項７記載のカップリング。
  9. 【請求項９】距離ｄは、少なくとも約０．００２インチ
    であることを特徴とする請求項７記載のカップリング。
  10. 【請求項１０】距離ｄは、約０．０１２インチよりも著
    しく大きくはないことを特徴とする請求項９記載のカッ
    プリング。
  11. 【請求項１１】フランジ部材を互いの方へ移動させるた
    めのねじ付きナットを有することを特徴とする請求項１
    ０記載のカップリング。
  12. 【請求項１２】各フランジ面には、円形横断面の流路が
    貫通しており、各密封突起の密封バンドは、関連したフ
    ランジ面のそれぞれの流路を密接して囲むように位置決
    めされていることを特徴とする請求項７記載のカップリ
    ング。
  13. 【請求項１３】各フランジ面の密封バンドは、流路に隣
    接する最大距離、軸線方向外方に延びていることを特徴
    とする請求項１２記載のカップリング。
  14. 【請求項１４】長さ方向軸線に沿って互いの方へ相対的
    に運動するようになった一対の間隔を隔てたフランジ部
    材を含み、該フランジ部材の各々は、長さ方向軸線を中
    心とした略回転面である面を有し、それぞれのフランジ
    部材の面は、互いに対向した関係に位置決めされてお
    り、各フランジ部材の前記面は、密封突起と、密封突起
    のガスケットへの侵入を制限するための停止面とから構
    成され、各密封突起は、円周方向に連続した平らで磨か
    れた幅ｗの幅狭の密封バンドからなり、この密封バンド
    は、長さ方向軸線との垂線から約１〜３°以内逸脱した
    面内にあり、各停止面は、関連した密封バンドの半径方
    向外方に位置、かつ、長さ方向軸線と直交する面に対し
    て３〜１５°の範囲の角度傾斜しており、各停止面の最
    も半径方向内側の部分は、円周方向に連続しており、か
    つ、関連した密封バンドの軸線方向後方の距離ｄのとこ
    ろに、ガスケットに関連して位置決めされていることを
    特徴とするカップリング。
  15. 【請求項１５】各密封バンドおよびそれらの関連した停
    止面は、密封バンドの軸線方向後方に位置決めされた停
    止面に対して軸線方向に片寄っていることを特徴とする
    請求項１４記載のカップリング。
JP3165376A 1990-07-09 1991-07-05 チユーブカツプリング Pending JPH05126285A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US07/549,897 US5135269A (en) 1990-07-09 1990-07-09 Tube coupling
US549897 1990-07-09

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JPH05126285A true JPH05126285A (ja) 1993-05-21

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ID=24194823

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US (1) US5135269A (ja)
EP (1) EP0466371B1 (ja)
JP (1) JPH05126285A (ja)
KR (1) KR920002970A (ja)
CN (1) CN1027833C (ja)
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