JPH0642365A - 駆動装置 - Google Patents

駆動装置

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JPH0642365A
JPH0642365A JP5095713A JP9571393A JPH0642365A JP H0642365 A JPH0642365 A JP H0642365A JP 5095713 A JP5095713 A JP 5095713A JP 9571393 A JP9571393 A JP 9571393A JP H0642365 A JPH0642365 A JP H0642365A
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compressor
output shaft
shaft
drive
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Guenter Mehnert
メーネルト ギュンター
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関と、遊星歯車伝動装置を介して動力
伝達装置内に組み込まれた少くとも1つの容積型圧縮機
とを備えた駆動装置において、前記動力伝達経路が、少
くとも伝動比が1:1までの伝動領域において無段階に
調節可能な回転モーメント倍加装置を有し、その際圧縮
機だけが反作用機構として協働し、圧縮機のケーシング
が伝動装置ケーシング不動に結合せしめられるようにす
る。 【構成】 本発明では伝動装置が、エンジン側の入口と
伝動装置の出力軸のための出口としての遊星支持体とを
備えた少くとも1つの集合伝動装置から成っている減速
グループ(G11)と、差動伝動装置(G12)とを有
し、かつ該差動伝動装置内で鋏状に組み合わされた2つ
の遊星歯車伝動装置と協働している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に自動車のための内
燃機関を備えた駆動装置であって、遊星歯車伝動装置の
伝動部材を介して動力伝達経路内に組み込まれた少くと
も1つの容積型構造の圧縮機を備えており、該圧縮機
は、弁の助けを借りて制御可能かつ調節可能であって、
吸込側では装置の冷却のために、エンジン側ではエンジ
ンの過給装置のために、出力側では伝動装置出口の回転
数の上昇のために、夫々使用されており、また圧縮機に
は予め決められた運転状態の調節及び維持のための制御
機構及び調節機構が設けられている形式のものに関す
る。
【0002】
【従来の技術】この種の装置にあっては、空気差違乃至
空気圧差違が動力伝達のための手段として使用されてお
り、かつその場合にエンジン、過給機及び伝動装置がそ
れらの作用を補完するように組み付けられている形式の
ものが公知である。ドイツ国特許第3611171号明
細書には駆動装置が開示されており、該駆動装置は、空
気の膨張及びそれによって発生する熱放散によって熱的
に安定して保持されており、それによって駆動装置には
充分な負荷を加えることが可能である。更に後続の遊星
歯車装置によって回転モーメント倍加装置を組み込むこ
とが可能であり、場合によってはフリーホィール部材と
も組み合せることができる。しかしこの倍加装置は段階
的にしか使用することができない。
【0003】ドイツ国特許第3720236号明細書に
は、回転可能に配置された圧縮機によって無段階に調節
可能な回転モーメント倍加装置を包含している装置が開
示されている。しかし回転可能に支承された圧縮機は大
きな回転質量を有しており、そのため支持されている軸
受には回転質量に対応した大きな負荷が負荷せしめられ
る。更に休止している伝動装置ケーシングに対し所望す
る作用を無制限に達成せしめるためには、圧縮された乃
至は膨張された空気を案内するために構造上の別の費用
が必要である。
【0004】この両構成にあっては別個の反転伝動装置
が必要であり、かつ出力軸のために従来のブレーキ装置
が必要である。
【0005】ドイツ国特許第4032851号明細書に
よれば無段階に調節可能な回転モーメント倍加装置が公
知であり、該倍加装置は、複数の圧縮機の空気力学的な
連結部を包含している。この回転モーメント倍加装置
は、機械的に少ないコストで―減速機及び反転伝動装置
を含めた―総ての駆動機能を有していて、均一な形式で
実現可能である。しかし比較的大きな流れ技術的な部分
及び調節技術的な部分が必要である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
の形式の駆動装置を改良して、その動力伝達経路が、少
くとも伝動比が1:1までの伝動領域において無段階に
調節可能な回転モーメント倍加装置を有し、その際圧縮
機だけが反作用機構として協働し、圧縮機のケーシング
が伝動装置ケーシングに不動に結合せしめられるように
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では伝動装置が、
エンジン側の入口と伝動装置の出力軸のための出口とし
ての遊星支持とを有しており、かつ有利には段付きされ
た遊星歯車を備えている少くとも1つの集合伝動装置か
ら成っている減速グループと、差動伝動装置とを包含し
ていて、該差動伝動装置内で鋏状に組み合わされた2つ
の遊星歯車伝動装置が協働しており、各1つの中心歯車
が集合伝動装置の遊星歯車もしくはそのウエブに連結さ
れていて、この遊星歯車の固有回転が中心部に支承され
た両歯車の回転数差違に比例して保持されており、2つ
の別の伝動部材に、互いに一定の回転数比が与えられて
おり、その他の伝動部材はケーシングに接線方向に支持
されていて、少くとも1つの伝動部材が、伝動ケーシン
グに不動に結合された第1圧縮機(V1)を介してケー
シングに支持されており、第1圧縮機(V1)の入口軸
及び出口軸は、入力を無段階に調節可能な回転数で元に
戻すことができるように構成されており、また圧縮機回
転数の絞り作用の、差動伝動装置の個々の部材の間の可
変な回転数差達違が対を成して減少せしめられることに
よって、上記課題を解決することができた。
【0008】
【発明の効果】本発明にあっては、集合伝動装置の回転
する遊星歯車の固有の回転作用が中央に支承された2つ
の歯車の回転数差違に変換され、かつこの差違が―ひい
ては遊星歯車の固有の回転作用が―特殊な差動伝動装置
と静止しているケーシングを備えた圧縮機との助けを借
りかつ―伝動装置ケーシングに接線方向に支持されて―
空気機械的に減少可能に保持されている。
【0009】その際差動伝動装置は、両中心歯車の異な
った角速度及び時間的に反対方向に向いている角速度と
全く同じ様に、角速度に比例して変化する。つまり角速
度の差違を一義的に決定している圧縮機の入力軸及び出
力軸の回転数によって、構造に依存する因子にまで変化
せしめられる。またその逆も可能である。
【0010】例へば遊星歯車の固有回転数が最大である
アイドリング運転時には圧縮機の回転数は最大である。
圧縮機軸が静止状態にある場合には、遊び星歯車の固有
回転が消滅し、かつ伝動比は出力軸への直接伝達で1:
1になっている。
【0011】負荷の加えられた状態での伝動比の調節
は、圧縮機(V1)の吐出量の絞りによって、有利には
絞り弁の助けを借りて、夫々無段階に行うことができ
る。
【0012】公知の構成に対し本発明はとりわけ、 ―無段階に調節可能な回転モーメント倍加装置が、その
ケーシングが伝動装置ケーシングの接線方向の支持部に
よって反作用機構としての圧縮機を介し伝動装置ケーシ
ング不動に結合されており、 ―制動装置、結合装置、フリーホィール構造部材等のな
い従来の機構の多くの部分に空気式の部材が組み合わさ
れており、その空気式部材内においてだけ、絞り可能な
吐出流れと正圧及び負圧間の比とを調節することがで
き、またそれによって ―無段階の伝動装置の総ての利点を有している駆動装置
のために比較的僅かの開発費用で、伝動装置を高い負荷
に対しても適合可能にすることができる という利点を有している。
【0013】本発明に基く駆動装置の機能範囲及び使用
範囲は、請求項2以下に記載の特徴によってこれを有利
に拡大することができる。
【0014】前以って接続された別の集合伝動装置によ
って減速成分を拡大することにより、クランク軸から出
発して差動伝動装置に作用する効果的な動力アームをよ
り大きくすることができ、それによって伝達可能な最大
のモーメントをより大きくすることができる。このモー
メントは、例へば自動車の始動位相のために又はエンジ
ン出力に比較して高い負荷の場に、これを利用すること
ができる。接続された集合伝動装置は駆動軸に連結され
ており、そのため伝動比が1:1の場合この集合伝動装
置は1つの軸のように回転することができる。
【0015】戻り不能な移行部を備えた空気作動式の減
速機が、出力軸の逆走行のために駆動機能を同じような
形式で補完している。更にこのために使用される第2の
圧縮機は、付加的な過給空気を自由に使用することがで
き、第1圧縮機の吐出量が絞られている場合には特に自
由に使用することができる。
【0016】出力モーメントの付加的な倍加作用は、自
動車の始動位相のために特に有利であり、第1及び第2
圧縮機の吐出路が空気室を介して互いに接続されてい
て、第2圧縮機が第1圧縮機の圧力エネルギを受容し、
かつこの位相内で駆動装置内の空気モータとして作用す
るような形式になっている。その際遮断弁が、上記伝動
領域内の空気力学的な成分を自動的に排除するために設
けられている。
【0017】本発明に基く駆動装置の構造及び構成は夫
々の要求に充分に適合せしめることができるので、比較
的弱い駆動モーメントに対しても、また高い負荷乃至高
い出力要求に対しても、共にこれを使用することができ
る。
【0018】内燃機関の出現以来、エンジン動力を最適
に利用することができかつ最も簡単で同時に高負荷を負
荷せしめることのできる無段の伝動装置に対し高い需要
が存在しており、かつその需要は、交通密度の増加につ
れて高まり、かつ該密度に伴う外的な制約を更に高めて
おり、また従来の駆動系のエンジン回転数が、走行し乍
ら夫々の最も有利な価に変位できるような形式のものが
特に多く需められている。
【0019】
【実施例】本発明の3つの実施例を添付の図面に図示
し、次に実施例の種々の機能形式について詳しく説明す
る。
【0020】図1及び図2に概略が図示されている実施
例(1)にあっては、入力がクラング軸110により集
合伝動装置の中心歯車111を介して供給され、かつそ
の位置で段付きされた遊星歯車112,114に伝達さ
れる。負荷は遊星ウエブ113上に位置する出力歯車1
90に作用する。そこから発生する制動作用は、先づ遊
星歯車112,114の固有回転数の形状をした変位運
動を行うようになる。
【0021】中央に支承されて平歯車として設計されて
いる歯車115と、空中歯車として設計されている歯車
116とは、遊び星歯車114と噛み合い、それによっ
て遊星歯車112,114の固有回転数は、伝動装置の
主軸上の回転数差違に変換せしめられる。他方前記歯車
115,116は中空軸を介して差動伝動装置G12に
連結されており、該差動伝動装置G12は、主として鋏
状に互いに結合された2つの回転歯車伝動装置から成
り、その際一方では集合伝動装置として、他方では分配
伝動装置として夫々機能している。
【0022】駆動力は、平歯車115により中心歯車1
21を介して差動伝動装置内に導かれ、その位置で先づ
遊星歯車122の変位運動を行い、該遊星歯車122は
中空歯車124を介して圧縮機V1の入力軸又は出力軸
に連結されている。絞り弁D11,D12並びに戻り弁
乃至パイパス弁D13が先づ開放され、弁D11,D1
2の助けによる空気流の絞り作用によってこの変位運動
にブレーキが働くようになる。
【0023】その際駆動動力は、歯車121と発生した
圧縮機V1の反作用力とによって二重ウエブ123上に
集められかつこのような形式で差動伝動装置の出口側に
案内され、その位置で合成された力は、遊星歯車126
によって中心歯車125及び127に分配される。内歯
歯車125に伝動装置ケーシングに不動に結合されてい
るため、平歯車127は、ウエブ123回転数よりも高
い回転数を獲得し、かつ該回転数を共通の中空軸を介し
て中空歯車116に伝達している。
【0024】差動伝動装置の二重ウエブ123はそれ以
外では自由に走行しているため、差動伝動装置の入力側
及び出力側の力が接線方向に向いた偶力を遊星歯車11
4に伝達することができ、該偶力は遊星歯車114の固
有回転の反対方向に作用し、その際スカラ量として集め
られた該偶力の成分は、対応する負荷の場合に歯車11
1上のエンジンの駆動力よりもより大きくなり得る。そ
の際圧縮機は、減速された入力部と伝動装置ケーシング
との間で可変な支持部材として役立っている。
【0025】二重ウエブ123の橋絡機能は、一方では
遊星歯車の回転中支持作用を保持したままで残留せし
め、他方ではそれによって1:1の全伝動比が達成され
うるようにしている。
【0026】アイドリング運転では遊星歯車112,1
14の固有回転数は最大である。固有回転数が圧縮機V
1の吐出流量の絞り作用によって減少せしめられるその
程度に応じて、出力軸の回転数が上昇する。しかしそれ
に伴って減速比も減少する。差動伝動装置の出口側を介
して遊星歯車112,114に逆に伝達される入力成分
の割合はより大きくなり、かつ出力モーメントの倍加作
用はそれに応じて小さくなる。
【0027】伝動比が1:1の場合には遊星歯車11
2,114の固有回転は零であり、かつ入力モーメント
と出力モーメントとは同じ大きさである。このような場
合集合伝動装置G11は1本のコンパクトな軸のように
回転し、差動伝動装置G12の平歯車121および12
7は、それ自体の角速度で(遊星歯車122及び126
を介して)静止している中空歯車124及び125上を
転動し、かつ圧縮機V1の吐出能力が消滅する。
【0028】図3及び図4は、拡径された減速グループ
G21と第2圧縮機V2とを備えている実施例(2)を
示している。
【0029】この場合は夫々段付けされた遊星歯車を備
えている2つの集合伝動装置が、遊星支持体213上で
直列に接続されており、その際動力は、クランク軸21
0により歯車211,212,214,215,21
6,217と中空軸とを介して差動伝動装置G22に伝
達され、かつその位置で―実施例(1)に類似して―部
材221,222,223,226,227を介してウ
エブ213に逆に到達し、ひいては出力軸290に到達
している。
【0030】その際遊星支持体213は、逆に伝達され
た偶力の成分を直接受容し、該偶力は、圧縮機V1の吐
出量を弁D21,D22によって絞る際圧縮機V1の反
作用力によって発生し、一方弁D23,D24は特に開
放されている。
【0031】絞り弁D23,D24は、圧縮機V2の吐
出量を絞りかつそれによって中空軸の遅延モーメントを
中空歯車217によって伝達しようとする要求の際に使
用され、一方弁D21,D22は開放されている。それ
によって合成されるウエブ213へのブレーキ作用は、
強制的に出力回転数を減少せしめ、かつ歯車217によ
って角速度が極めて強力に減少せしめられた場合には、
ウエブ213ひいては出力軸290の、回転方向の反転
が発生するようになる。
【0032】絞り弁D25,D26は、実施例(1)に
おける弁D13に類似の平衡弁乃至逆流弁として使用さ
れているだけである。
【0033】図5及び図6に概略が図示されている実施
例(3)にあっては、減速グループG31が同軸的に支
承されて直列に接続され、かつ段付きされた遊星歯車と
差動伝動装置G32とを備えている2つの集合伝動装置
を包含しており、該差動伝動装置G32は例へば実施例
(2)の差動伝動装置G22に一致している。更に実施
例(3)には、圧縮機V1及びV2の空気力学的な連結
部が設けられており、該連結部は、比較的簡単にかつ伝
動領域の1部分に対してだけ伝動比1:1の近傍で作用
しており、その結果、空気力学的に制約された圧縮スリ
ップ乃至膨張スリップによって制限を受けることはな
い。
【0034】駆動力は、クランク軸310により部材3
11,312,313,321,322,324,32
5,331を介して差動伝動装置G32に伝達され、か
つG32内の可変な支持部材334に向って延長された
入力側の動力アーチを保持している。
【0035】減速グループG31は、中空歯車315及
び段付きされた遊星支持体323,326によって出力
軸390に接続されており、そのため伝動比が1:1の
場合には、この例でも総ての部材がG31によって1本
の軸のように回転する。
【0036】出力軸390の減速作用及び逆走行は―実
施例(2)に類似して―平歯車325に連結された圧縮
機V2の絞り作用によって達成される。
【0037】自動車の始動の際には先づ絞り弁D35,
D36だけが作動せしめられ、それによって圧縮機V1
の変位運動が、負荷を受け乍らつまり二重ウエブ333
に向って、一方では増圧に有効な圧縮機V2の横断面に
向けられる吐出流量を発生せしめ、他方ではそれによっ
て圧縮機V1が、少くとも部分的に吐出流量を圧縮機V
2によって引き抜かれた空気を吸込んでいる。
【0038】空気力学的に制約されたモーメントは、圧
縮機V1から圧縮機モータV2に、つまり325及び3
31の間の中空軸に逆に到達しており、その強さは弁D
35及びD36の絞り作用に依存している。正圧と負圧
との間を調整することによって所要の熱的な安定性を達
成することができる。遮断弁S1及びS2は、この位相
内で不都合な逆流を阻止している。
【0039】自動車を更に加速せしめる際には、つまり
圧縮機V1によって吐出量を更に絞りかつ同時に325
により回転数を上昇せしめ、ひいては圧縮機V2により
吐出量を増加せしめる際には、V1により絞り作用が、
実施例(2)の場合と同じ様に弁D31,D32によっ
て行われ、かつ遮断弁S1及びS2が圧縮機V2のため
の空気流を自動的に開放せしめる。絞り弁D33,D3
4は圧縮機V2を、上述の減速機能及び出力軸の逆走行
のために平歯車325を介して使用するのに役立ってい
る。
【0040】本発明の枠内で別の構成も可能である。例
へば減速グループは、前方に接続された集合伝動装置に
よって―段付きされた遊星歯車又は中空歯車なしででも
―原理上任意にこれを拡径することができる。差動伝動
装置のための支持部材として、例へば伝動ケーシングに
不動に結合された圧縮機の互いに向い合って回転してい
る2つの軸も適合しており、その場合の回転数は、圧縮
機の絞り作用に対し反比例的に保持されている。
【0041】個々の伝動部材の連結装置は同じように変
更可能であり、また平歯車及び中空歯車の代りに、本発
明の枠を逸脱することなしに、例へば傘歯車及びリング
歯車を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】簡単な減速グループG11と差動伝動装置G1
2と圧縮機V1への接続部とを備えた実施例(1)のた
めの概略の伝導装置の図であって、 ―入力はクランク軸110から、 ―出力は中心歯車190に向って前方にだけ夫々行われ
ている。
【図2】圧縮機V1と差動伝動装置G12への機械的な
接続部とを備えた第1実施例(1)のために空気回路図
であって、 ―入口は外部(E)から、 ―出口はエンジン(M)へ夫々配向されている。
【図3】半径方向に段付きされた減速グループG1と差
動伝動装置G22と圧縮機V1への接続部とを備えた実
施例(2)のための概略の伝動装置の図であって、 ―入力はクランク軸210から、 ―出力は軸290に向って前方及び後方に、夫々行われ
ている。
【図4】圧縮機V1及びV2と差動伝動装置G22乃至
減速グループG21とを備えた第2実施例(2)のため
の空気回路図であって、 ―入口は外部(E)から、 ―出口はエンジン(M)へ、夫々配向されている。
【図5】同軸的に段付きされた減速グループG31と差
動伝動装置G32と圧縮機V1及びV2への接続部とを
備えた実施例(3)のための概略の伝動装置の図であっ
て、 ―入力はクランク軸から、 ―出力は軸390に向って前方及び後方に、部分的には
空気力学的な倍加装置によって、夫々行われている。
【図6】圧縮機V1及びV2と差動伝動装置G32乃至
減速グループG31への接続部とを備えた、第3実施例
(3)のための空気回路図であって、 ―入口は外部(E)から乃至は夫々別の圧縮機から、 ―出口はエンジン(M)へ乃至は夫々別の圧縮機へ、夫
々配向されている。
【符号の説明】
110 クランク軸 111 中心歯車 112 遊星歯車 113 ウエブ 114 遊星歯車 115,116 歯車 121,122 中心歯車 123 二重ウエブ 124 中空歯車 125 内歯歯車 126 中心歯車 127 平歯車 190 出力歯車 210 クランク軸 211,212,213,214,215,216,2
17 歯車 221,222,223,224,225,226,2
27 減速伝動部材 290 出力軸 310 入力軸 311,312,313,321,322,324,3
25,331減速伝動部材 315 中空歯車 323,326 遊星支持体 325 平歯車 333 二重ウエブ 334 支持部材 39 出力軸 D11,D12 絞り弁 D13 戻り弁 D21,D23,D24 弁 D25,D26 絞り弁 D33,D34,D35,D36 絞り弁 G11,G21,G31 減速グループ G12,G22,G32 差動伝動装置 S1,S2 遮断弁 V1,V2 圧縮機

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関を備えた駆動装置であって、遊
    星歯車伝動装置の伝動部材を介して動力伝達経路内に組
    み込まれた少くとも1つの容積型構造の圧縮機を備えて
    おり、該圧縮機は、弁の助けを借りて制御可能かつ調節
    可能であって、吸込側では装置の冷却のために、エンジ
    ン側ではエンジンの過給装置のために、出力側では伝動
    装置出口の回転数の上昇のために、夫々使用されてお
    り、また圧縮機には予め決められた運転状態の調節及び
    維持のための制御機構及び調節機構が設けられている形
    式のものにおいて、 伝動装置が、エンジン側の入口と、伝動装置の出力軸へ
    の出口としての遊星支持体とを備えた少くとも1つの集
    合伝動装置から成っている減速グループ(G11,G2
    1,G31)と、差動伝動装置(G12,G22,G3
    2)とを包含していて、該差動伝動装置内で鋏状に組み
    合わされた2つの遊星歯車伝動装置が協働しており、 各1つの中心歯車が集合伝動装置の遊星歯車もしくはそ
    のウエブに連結されていて、この遊星歯車の固有回転が
    中心部に支承された両歯車の回転数差違に比例して保持
    されており、 2つの別の伝動部材に、互いに一定の回転数比が与えら
    れており、 その他の伝動部材はケーシングに接線方向に支持されて
    いて、少くとも1つの伝動部材が、伝動ケーシングに不
    動に結合された第1圧縮機(V1)を介してケーシング
    に支持されており、第1圧縮機(V1)の入口軸及び出
    口軸は、入力を無段階に調節可能な回転数で元に戻すこ
    とができるように構成されており、また圧縮機回転数の
    絞り作用の、差動伝動装置の個々の部材の間の可変な回
    転数差違が対を成して減少せしめられることを特徴とす
    る駆動装置。
  2. 【請求項2】 減速グループ(G11,G21,G31)
    が直列に接続された複数の集合伝動装置を包含し、それ
    らの内の夫々1つの部材が、出力軸に不動に又は回転不
    能に連結されていることを特徴とする、請求項1記載の
    駆動装置。
  3. 【請求項3】 無段階に調節可能な容積型構造の第2の
    圧縮機(V2)が、動力伝達経路内に組み込まれている
    ことを特徴とする、請求項1記載の駆動装置。
  4. 【請求項4】 無段階に調節可能な第2の圧縮機(V
    2)が駆動軸に連結されており、該駆動軸は、その回転
    数が出力軸の回転数より常に大きいか又は等しくなるよ
    うに機械的に構成されており、また別の圧縮機(V2)
    の絞り作用の際には遅延モーメントを出力軸に伝達し、
    かつ出力軸の回転数が充分に減少した場合には、出力軸
    の回転方向が反転するようになっていることを特徴とす
    る、請求項3記載の駆動装置。
  5. 【請求項5】 圧縮機(V1)及び(V2)が、伝動領
    域の1部分内で膨張した空気及び又は圧縮された空気を
    介して空気力学的に連結されており、その際負荷を受け
    て生成された反作用力の付加的な部分が、第1圧縮機
    (V1)から第2圧縮機(V2)へ、または第2圧縮機
    (V2)から伝動装置出口へ、夫々伝達可能であること
    を特徴とする、請求項3又は4記載の駆動装置。
  6. 【請求項6】 一定の回転数比で互いに接続されている
    別の伝動部材が、互いに回転可能に接続されていること
    を特徴とする、請求項1記載の駆動装置。
JP5095713A 1992-04-24 1993-04-22 駆動装置 Pending JPH0642365A (ja)

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DE4214635A1 (de) 1992-09-24
DE4214635C2 (ja) 1993-03-25
US5478287A (en) 1995-12-26
FR2690393B1 (fr) 1996-02-09

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