CN102916556A - 线性振动电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性振动电机，该线性振动电机包括：定子部，该定子部包括线圈、连接至线圈的印刷电路板、其上固定地连接有印刷电路板的托架以及其中形成有内部空间且连接至托架的壳体；和振子部，该振子部包括定位成面对线圈的主磁体、连接至主磁体的磁轭、连接在磁轭的外周面上的重物体以及具有连接至壳体的一端和连接至磁轭的另一端的弹性件，其中，所述定子部进一步包括作为磁阻尼单元的副磁体，该副磁体布置成面对振子部的主磁体并且安装在定子部中，使得副磁体的面对主磁体的表面与主磁体的面对副磁体的表面具有相同的极性。

Description

线性振动电机

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年8月4日提交的名称为“线性电机（Linear Motor）”的韩国专利申请No.10-2011-0077883的优先权，该申请的全部内容在此作为参考结合于本申请。

技术领域

本发明涉及线性振动电机。

背景技术

在移动通信终端、便携终端等类似物中安装有普通的振动电机，以用于静音通知用户收到来电，这种普通的振动电机是一种利用电磁力产生原理将电能转换成机械振动的部件。

进一步地，由于无线通信和移动手机市场的迅速扩张，针对多功能移动通信终端日益突显的趋势，在移动通信终端中需要尺寸小且品质高的部件，在这种情况下，为了克服现有产品的缺点并且为了显著地提高品质，振动电机的性能和技术也与日俱进。

另外，随着近年来大尺寸液晶显示（LCD）屏手机的迅速增长，采用了触摸屏方案。因此，振动电机被用于在触摸时产生振动，从而增加了振动电机的需要。

同时，在根据触摸所述触摸屏的振动中特别所需的性能如下：首先，由于根据触摸产生的振动次数大于比收到来电时产生的振动次数，所以需要增加操作寿命时间。其次，为了让用户能够在触摸时感觉到振动，需要依照屏幕的触摸速度来增加振动的响应速度。

作为能够满足上述特征的振动电机的线性振动电机，具有由弹簧和与弹簧连接的振子部确定的谐振频率，并且线性振动电机由电磁力激励，从而产生振动。另外，电磁力通过振子部的磁体和施加在定子部的线圈上并且具有预定频率的电流之间的交互作用而产生。

在如上所述构造线性振动电机的情况下，由于振子部垂直移动，所以会与壳体或托架碰撞，从而引起触摸噪音。为了防止上述问题，通过应用三聚氰胺甲醛树脂（MF）来形成环形带，或者使用阻尼材料（橡胶、聚氨酯泡棉（Poron）等等）。

然而，当使用MF时，MF是由液体制成，以便当过度冲击时向周围分散，致使MF离开了其位置。因此，阻尼功能减弱，致使在振动操作时产生噪音。另外，诸如橡胶、聚氨酯泡棉等阻尼材料充满预定的体积，致使在有限的空间内可能不容易布置，并且降低了设计的自由度等级。

发明内容

本发明致力于提供一种线性振动电机，其中，在定子部和振子部中安装磁体，并且通过磁体之间的排斥力来实现磁阻尼单元，以防止由于定子部和振子部之间的接触而引起的摩擦，使得能够减轻金属高频噪音并且能够产生均匀的振动力。

根据本发明的第一优选实施方式，提供一种线性振动电机，包括：定子部，该定子部具有内部空间，所述定子部安装有线圈；振子部，该振子部包括主磁体，该主磁体布置在面对所述线圈的位置，所述振子部容纳在所述定子部的所述内部空间中；弹性件，该弹性件将所述定子部连接至所述振子部；其中，所述定子部进一步包括作为磁阻尼单元的副磁体，所述副磁体布置成面对所述振子部的所述主磁体，并且所述副磁体安装在所述定子部中，以使所述副磁体的面对所述主磁体的表面与所述主磁体的面对所述副磁体的表面具有相同的极性。

所述定子部包括：印刷电路板，该印刷电路板连接至所述线圈；托架，所述印刷电路板固定地连接至该托架；以及壳体，该壳体具有其中形成在该壳体中的内部空间，并且连接至所述托架；并且所述振子部包括连接至所述主磁体的磁轭和连接在所述磁轭的外周面上的重物体。

所述副磁体可以包括：第一副磁体，该第一副磁体安装在所述托架的面对所述主磁体的上表面上；和第二副磁体，该第二副磁体安装在所述壳体的面对所述主磁体的内侧面上。

根据本发明的第二实施方式，提供一种线性振动电机，包括：定子部，该定子部具有内部空间，所述定子部安装有主磁体；振子部，该振子部包括线圈，该线圈布置在面对所述主磁体的位置，所述振子部容纳在所述定子部的所述内部空间中；和弹性件，该弹性件将所述定子部连接至所述振子部；其中，所述定子部和所述振子部分别进一步包括作为磁阻尼单元的副磁体，所述副磁体布置成使得相同的极性彼此面对。

所述定子部包括托架和壳体，该壳体具有形成在该壳体中的内部空间，并且连接至所述托架；并且所述振子部包括重物体和印刷电路板，所述重物体连接至所述线圈，所述印刷电路板具有连接至所述线圈的一端和连接至所述托架的另一端，并且所述主磁体包括第一主磁体和第二主磁体，所述第一主磁体连接至所述托架的内侧上表面，所述第二主磁体连接至所述壳体的内侧面。

所述副磁体可以包括：多个第一副磁体，该多个第一副磁体安装在所述托架的上表面上并且安装在所述壳体或所述弹性件的内侧面上；和多个第二副磁体，该多个第二副磁体分别安装在所述重物体的上表面和下表面上，以面对所述多个第一副磁体。

所述第一主磁体和第二主磁体可以构造成使其彼此面对的表面具有相同的极性。

所述定子部可以进一步包括板状磁轭，该板状磁轭选择性地连接至所述第一主磁体的上部或所述第二主磁体的下部。

所述定子部可以进一步包括施加在所述板状磁轭的外周面上的磁性流体。

所述印刷电路板可以包括：连接板，该连接板固定地连接至所述定子部；弹性部，其沿螺旋方向从所述连接板延伸，以具有弹性力；和接触部，该接触部设置在所述弹性部的端部并且连接至所述线圈，以由此施加外部电源。

所述振子部可以进一步包括柱状磁轭，该柱状磁轭连接在所述线圈和所述重物体之间并且用于增加磁体的磁通量，并且所述弹性件可以具有连接至所述定子部的一端和通过所述柱状磁轭连接至所述线圈和所述重物体的另一端。

所述重力体可以包括形成在所述重物体中的中空部，其中，所述中空部中容纳所述柱状磁轭和所述线圈。

所述弹性件和所述线圈可以分别包括形成在所述弹性件和所述线圈中的中空部，以便在将所述定子部包含在所述中空部中的状态下能够线性地移动。

所述印刷电路板可以是具有弹性的柔性电路板（FPC）。

根据本发明的第三优选实施方式，提供一种线性振动电机，包括：定子部，该定子部具有内部空间，所述定子部安装有线圈；振子部，该振子部包括主磁体，该主磁体布置在面对所述线圈的位置，所述振子部容纳在所述定子部的所述内部空间中；弹性件，该弹性件将所述定子部连接至所述振子部；其中，所述主磁体包括第一主磁体和第二主磁体，所述第一主磁体连接至托架的内侧上表面，所述第二主磁体面对所述第一主磁体且连接至壳体的内侧面，其中，所述定子部和所述振子部分别进一步包括作为磁阻尼单元的副磁体，所述副磁体布置成使得相同的极性彼此面对，并且其中，所述定子部进一步包括阻尼件，该阻尼件安装在所述壳体的面对所述弹性件的内侧面上。

所述副磁体可以包括：多个第一副磁体，该多个第一副磁体安装在所述托架的上表面上并且安装在所述壳体或所述弹性件的内侧面上；和多个第二副磁体，该多个第二副磁体分别安装在重物体的上表面和下表面上，以面对所述多个第一副磁体。

所述第一主磁体和所述第二主磁体可以构造成使其彼此面对的表面具有相同的极性。

所述定子部可以进一步包括板状磁轭，该板状磁轭选择性地连接至所述第一主磁体的上部或所述第二主磁体的下部。

印刷电路板可以包括：连接板，该连接板固定地连接至所述定子部；弹性部，该弹性部沿螺旋方向从所述连接板延伸，以具有弹性力；和接触部，该接触部设置在所述弹性部的端部并且连接至所述线圈，以由此施加外部电源。

所述振子部可以进一步包括柱状磁轭，该柱状磁轭连接在所述线圈和所述重物体之间的并且用于增加磁体的磁通量，并且所述弹性件具有连接至所述定子部的一端和通过所述柱状磁轭连接至所述线圈和所述重物体的另一端。

附图说明

图1是根据本发明的第一优选实施方式的线性振动电机的示意性截面图；

图2是根据本发明的第二优选实施方式的线性振动电动机的示意性截面图；

图3是图2中示出的线性振动电机的示意性爆炸立体图；和

图4是根据本发明的第三优选实施方式的线性振动电机的示意性截面图。

具体实施方式

本发明的多个目的、优点和特征将从以下参照附图对实施方式的描述中变得更加明显。在说明中，在所有附图中为部件添加了附图标记，需要注意的是，即使部件显示在不同的附图中，但是相同的附图标记表示了相同的部件。此外，说明中使用的术语“第一”、“第二”等可以用于描述不同的部件，但是这些部件不应当解释为限于这些术语。这些术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开。此外，当确定对与本发明有关的已知技术进行的详细描述可能会使本发明的主旨不清楚时，将省略其详细描述。

在下文中将参照附图详细地描述根据本发明的优选实施方式的线性振动电机。

图1是根据本发明的第一优选实施方式的线性振动电机的示意性截面图。如图所示，根据本发明的第一优选实施方式的线性振动电机100包括定子部和振子部，其中，定子部包括线圈111、印刷电路板112、托架113、壳体114以及副磁体115a和115b。

更具体地，线圈111定位成位于托架113上并且连接于印刷电路板112。另外，印刷电路板112固定地连接至托架113，并且壳体114包括形成在其中的内部空间以便覆盖振子部并且连接于托架113。此外，作为磁阻尼单元的副磁体115a和115b包括第一副磁体115a和第二副磁体115b，第一副磁体115a安装在托架113的上表面上，以面对振子部的主磁体121，第二副磁体115b安装在壳体114的内侧面（inner side）上。另外，副磁体115a和115b安装成使得其面对主磁体的表面与主磁体具有相同的极性，从而使得由于与主磁体的排斥力而能够获得磁阻尼效果。

例如，在图1的情况下，当主磁体121布置成使得其面对壳体114的表面磁化为Ｎ极并且其面对托架的表面磁化为S极时，第一磁体115a布置成使得其面对主磁体121的表面变为S极，并且第二磁体115b布置成使得其面对主磁体121的表面变为N极。

接下来，振子部包括主磁体121、磁轭122、重物体123、弹性件124和板状磁轭125。更具体地，主磁体121定位成位于定子部的线圈111的内侧面并且定位成面对副磁体115a和115b。另外，主磁体121和副磁体115a及115b布置成使得其彼此面对的表面具有相同的极性，以便允许排斥力作用在彼此之间。此外，磁轭122连接在主磁体121的上部，并且重物体123连接在磁轭122的外周面。另外，弹性件124具有连接于定子部的壳体114的内侧面的一端和连接至磁轭122的另一端。此外，振子部可以进一步包括磁性流体126，该磁性流体126施加在板状磁轭125和主磁体121的外周部上并且与线圈111相邻。施加磁性流体126用于阻尼，以使得不产生由于振子部和定子部的线圈之间的接触而引起的摩擦。

通过上述构造，当通过印刷电路板112向线圈111施加外部电源时，振子部通过线圈111与主磁体121之间的电磁力线性振动。此时，当振子部420的位移增加时，排斥力作用在主磁体121和副磁体115a及115b之间，从而防止了由于振子部与定子部之间的接触而引起的摩擦，由此使得能够减轻金属高频噪音并且能够产生均匀的振动力。

图2是根据本发明的第二优选实施方式的线性振动电机的示意性截面图；以及图3是图2中所示的线性振动电机的示意性爆炸立体图。如图所示，线性振动电机200包括定子部和振子部，其中，定子部包括主磁体211a和211b、壳体212、托架213、板状磁轭214、磁性流体215以及第一副磁体216a和216b；振子部包括线圈221、重物体222、印刷电路板223、弹性件224、柱状磁轭225以及第二副磁体226a和226b。

更具体地，定子部的壳体212包括形成在其中的内部空间以便覆盖振子部并且被连接于托架213。另外，托架213固定地连接于印刷电路板223。此外，主磁体211a和211b通过与线圈之间的电磁力而使振子部线性振动，主磁体211a和211b包括第一主磁体211a和第二主磁体211b，第一主磁体211a连接至托架213的内侧上表面，第二主磁体211b连接至壳体212的内侧面。另外，第一主磁体211a和第二主磁体211b可以构造成使得其彼此面对的表面具有相同的极性，以增加磁效率。

此外，壳体212和托架213分别包括座部212a和213a，座部212a和213a形成为用于将第一主磁体211a和第二主磁体211b连接至该壳体212和托架213的中心。更具体地，座部212a形成在壳体的内侧面上，并且座部213a形成在托架213的面对座部212a的上表面上。

另外，板状磁轭214可以选择性地连接至第一主磁体211a的上部或第二主磁体211b的下部。图2示出了板状磁轭214连接至第一主磁体211a的上部的例子。此外，用于阻尼的磁性流体215施加在板状磁轭214的面对线圈的外周面上，以便不产生下面将要描述的由于板状磁轭214与振子部的线圈之间的接触而引起的摩擦。

另外，如图3所示，第一副磁体216a和216b包括多个具有环形带状磁体，该第一副磁体216a和216b相对于作为振子部的重物体222布置在两侧。更具体地，第一副磁体216a安装在托架213的面对重物体的上表面上，并且第一副磁体216b安装的壳体212的面对重物体或弹性件224的内侧面上。

接下来，作为振子部的线圈221布置成面对主磁体211a和211b，重物体222连接至线圈221，并且印刷电路板223具有连接至线圈221的一端和连接至托架213的另一端。另外，弹性件224具有连接至壳体212的一端和连接至线圈221的另一端。

此外，如图3所示，印刷电路板223包括连接板223a，该连接板223a固定地连接至托架213；弹性部223b，该弹性部223b沿螺旋方向从连接板223a延伸，以便具有弹性力；以及接触部223c，该接触部223c设置在弹性部223b的端部并且连接至线圈，由此施加外部电源。

另外，印刷电路板223的连接板223a设置有用于将印刷电路板223固定到托架213的固定槽223d，并且托架213设置有与固定槽223d对应的固定突起223d。此外，印刷电路板的接触部223c可以具有盘形，以便与作为接触对象的线圈的尺寸形状对应。

通过上述构造，印刷电路板223在围绕第一主磁体211a的外侧以便将第一主磁体211a容纳在其中的同时沿螺旋方向延伸成连接至线圈221，由此在振子部的下方弹性支撑振子部的同时向线圈221施加电流。为此，印刷电路板223可以具有沿螺旋方向延伸的弹簧形状和线圈弹簧形状。

另外，防止主磁体和线圈之间产生的电磁力泄露到外部的柱状磁轭225连接在线圈221和重物体222之间。此外，柱状磁轭225可以连接在重物体222的上部并且装配到重物体的中空部222a内。

另外，弹性件224可以通过柱状磁轭225连接至线圈221和重物体222。

此外，重物体222包括形成在其中的中空部222a，其中，中空部222a将柱状磁轭225和线圈221容纳在其中，并且使得在主磁体211a和211b以及板状磁轭214包含在中空部222a内的状态下进行线性运动。

另外，弹性件224、柱状磁轭225和线圈221分别包括形成在各自中的中空部224a、225a和221a，以便在主磁体211a和211b、板状磁轭214以及磁性流体215包含在各自中空部中的状态下能够线性地移动。

此外，如图3所示，第二副磁体226a和226b包括多个具有环形带状的磁体，并且布置在重物体222的上表面和下表面以面对定子部的每个第一副磁体216a和216b。另外，第一副磁体216a和216b以及第二副磁体226a和226b被磁化成使得其彼此面对的表面具有相同的极性，以便使得排斥力作用在两者之间。

此外，根据本发明的优选实施方式的印刷电路板223可以是具有弹性的柔性电路板（FCP）。

通过上述构造，当通过根据本发明的第二优选实施方式的线性振动电机200的印刷电路板223向线圈221提供外部电源时，振子部通过线圈221与主磁体211a和211b之间的电磁力而线性振动。此时，当振子部的位移增加时，通过作为磁阻尼单元的第一副磁体216a和216b以及第二副磁体226a和226b之间的排斥力而防止了由于重物体222与弹性件224之间或重物体222和托架213之间的接触而引起的摩擦，由此能够减轻金属高频噪音并且能够产生均匀的振动力。

图4是根据本发明的第三优选实施方式的线性振动电机的示意性截面图。如图所示，线性振动电机300具有与图3所示的第二优选实施方式的线性振动电机200相同的技术构造，除此之外，线性振动电机300还包括阻尼件317。

更具体地，线性振动电机300包括定子部和振子部，其中，定子部包括主磁体311a和311b、壳体312、托架313、板状磁轭314、磁性流体315以及第一副磁体316a和316b，并且振子部包括线圈321、重物体322、印刷电路板323、弹性件324、柱状磁轭325以及第二副磁体326a和326b。

另外，定子部还包括阻尼件317，该阻尼件317安装在壳体312的面对弹性件324的内侧面。

通过上述构造，作为磁阻尼单元的阻尼构件317以及第一副磁体316a和316b和第二副磁体326a和326b防止由于壳体312和弹性件324之间的接触而引起的摩擦，从而能够减轻金属高频噪音并且能够通过空间利用率提高设计的自由度。

如上所述，根据本发明的优选实施方式，能够提供如下一种线性振动电机：其中，在定子部和振子部中安装磁体并且通过磁体之间的排斥力实现磁阻尼单元，以防止由于定子部与振子部之间的接触引起的摩擦，使得可以减轻金属高频噪音并且可以产生均匀的振动力。

尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施方式，但是它们用于具体地解释本发明，因此根据本发明的线性振动电机不限于此，而是本领域技术人员应该理解为在不背离所附权利要求书中所公开的本发明的范畴和精神的情况下，可以进行各种修改、增加和替换。

Claims (20)

1.一种线性振动电机，该线性振动电机包括：

定子部，该定子部具有内部空间，所述定子部安装有线圈；

振子部，该振子部包括主磁体，该主磁体布置在面对所述线圈的位置，所述振子部容纳在所述定子部的所述内部空间中；和

弹性件，该弹性件将所述定子部连接至所述振子部；其中，所述定子部进一步包括作为磁阻尼单元的副磁体，所述副磁体布置成面对所述振子部的所述主磁体，并且所述副磁体安装在所述定子部中，以使所述副磁体的面对所述主磁体的表面与所述主磁体的面对所述副磁体的表面具有相同的极性。

2.根据权利要求1所述的线性振动电机，其中，所述定子部包括：印刷电路板，该印刷电路板连接至所述线圈；托架，所述印刷电路板固定地连接至该托架；以及壳体，该壳体具有形成在该壳体中的内部空间，并且连接至所述托架；并且

所述振子部包括连接至所述主磁体的磁轭和连接至所述磁轭的外周面上的重物体。

3.根据权利要求2所述的线性振动电机，其中，所述副磁体包括：

第一副磁体，该第一副磁体安装在所述托架的面对所述主磁体的上表面上；和

第二副磁体，该第二副磁体安装在所述壳体的面对所述主磁体的内侧面上。

4.一种线性振动电机，该线性振动电机包括：

定子部，该定子部具有内部空间，所述定子部安装有主磁体；

振子部，该振子部包括线圈，该线圈布置在面对所述主磁体的位置，所述振子部容纳在所述定子部的所述内部空间中；和

弹性件，该弹性件将所述定子部连接至所述振子部；

其中，所述定子部和所述振子部分别进一步包括作为磁阻尼单元的副磁体，所述副磁体布置成使得相同的极性彼此面对。

5.根据权利要求4所述的线性振动电机，其中，所述定子部包括托架和壳体，该壳体具有形成在该壳体中的内部空间，并且连接至所述托架；并且

所述振子部包括重物体和印刷电路板，所述重物体连接至所述线圈，所述印刷电路板具有连接至所述线圈的一端和连接至所述托架的另一端，并且

所述主磁体包括第一主磁体和第二主磁体，所述第一主磁体连接至所述托架的内侧上表面，所述第二主磁体连接至所述壳体的内侧面。

6.根据权利要求4所述的线性振动电机，其中，所述副磁体包括：

多个第一副磁体，该多个第一副磁体安装在所述托架的上表面上并且安装在所述壳体或所述弹性件的内侧面上；和

多个第二副磁体，该多个第二副磁体分别安装在所述重物体的上表面和下表面上，以面对所述多个第一副磁体。

7.根据权利要求4所述的线性振动电机，其中，所述第一主磁体和所述第二主磁体构造成使其彼此面对的表面具有相同的极性。

8.根据权利要求4所述的线性振动电机，其中，所述定子部进一步包括板状磁轭，该板状磁轭选择性地连接至所述第一主磁体的上部或所述第二主磁体的下部。

9.根据权利要求4所述的线性振动电机，其中，所述定子部进一步包括施加在所述板状磁轭的外周面上的磁性流体。

10.根据权利要求4所述的线性振动电机，其中，所述印刷电路板包括：

连接板，该连接板固定地连接至所述定子部；

弹性部，该弹性部沿螺旋方向从所述连接板延伸，以具有弹性力；和

接触部，该接触部设置在所述弹性部的端部并且连接至所述线圈，以由此施加外部电源。

11.根据权利要求4所述的线性振动电机，其中，所述振子部进一步包括柱状磁轭，该柱状磁轭连接在所述线圈和所述重物体之间并且用于增加磁体的磁通量，并且

所述弹性件具有连接至所述定子部的一端和通过所述柱状磁轭连接至所述线圈和所述重物体的另一端。

12.根据权利要求11所述的线性振动电机，其中，所述重物体包括形成在所述重物体中的中空部，所述中空部中容纳所述柱状磁轭和所述线圈。

13.根据权利要求9所述的线性振动电机，其中，所述弹性件和所述线圈分别包括形成在所述弹性件和所述线圈中的中空部，以便在将所述定子部包含在所述中空部中的状态下能够线性地移动。

14.根据权利要求4所述的线性振动电机，其中，所述印刷电路板是具有弹性的柔性电路板。

15.一种线性振动电机，该线性振动电机包括：

定子部，该定子部具有内部空间，所述定子部安装有线圈；

振子部，该振子部包括主磁体，该主磁体布置在面对所述线圈的位置，所述振子部容纳在所述定子部的所述内部空间中；

弹性件，该弹性件将所述定子部连接至所述振子部；

其中，所述主磁体包括第一主磁体和第二主磁体，所述第一主磁体连接至托架的内侧上表面，所述第二主磁体面对所述第一主磁体且连接至壳体的内侧面，

其中，所述定子部和所述振子部分别进一步包括作为磁阻尼单元的副磁体，所述副磁体布置成使得相同的极性彼此面对，并且

其中，所述定子部进一步包括阻尼件，该阻尼件安装在所述壳体的面对所述弹性件的内侧面上。

16.根据权利要求15所述的线性振动电机，其中，所述副磁体包括：

多个第一副磁体，该多个第一副磁体安装在所述托架的上表面上并且安装在所述壳体或所述弹性件的内侧面上；和

多个第二副磁体，该多个第二副磁体分别安装在重物体的上表面和下表面上，以面对所述多个第一副磁体。

17.根据权利要求15所述的线性振动电机，其中，所述第一主磁体和所述第二主磁体构造成使其彼此面对的表面具有相同的极性。

18.根据权利要求15所述的线性振动电机，其中，所述定子部进一步包括板状磁轭，该板状磁轭选择性地连接至所述第一主磁体的上部或所述第二主磁体的下部。

19.根据权利要求15所述的线性振动电机，其中，印刷电路板包括：

连接板，该连接板固定地连接至所述定子部；

弹性部，该弹性部沿螺旋方向从所述连接板延伸，以具有弹性力；和

接触部，该接触部设置在所述弹性部的端部并且连接至所述线圈，以由此施加外部电源。

20.根据权利要求15所述的线性振动电机，其中，所述振子部进一步包括柱状磁轭，该柱状磁轭连接在所述线圈和所述重物体之间并且用于增加磁体的磁通量，并且

所述弹性件具有连接至所述定子部的一端和通过所述柱状磁轭连接至所述线圈和所述重物体的另一端。

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