CN106098293B - 一种磁力积木 - Google Patents
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Abstract
一种磁力积木，包括积木主体以及设置在所述积木主体内的磁性吸附构件，所述磁性吸附构件包括磁力部件以及支撑所述磁力部件的支撑部件，所述磁力部件包括磁力部件支撑部以及与所述磁力部件支撑部连接的磁铁，所述磁力部件支撑部包括磁铁容纳区，所述磁铁设置在所述磁铁容纳区内，所述磁铁包括吸附面，所述吸附面至少包括一个S极和一个N极，所述磁力部件可以相对于所述支撑部件旋转，所述磁力部件包括转动部，所述支撑部件包括与所述转动部配合的转动配合部，当所述转动部为轴时，所述转动配合部为孔，当所述转动部为孔时，所述转动配合部为轴。这种磁力积木结构合理，方便加工和组装。指定图14为摘要附图。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁力积木，特别是涉及一种结构合理能够方便加工和组装的磁力积木。
背景技术
磁性吸附构件在日常的应用非常广泛，常用在需要活动连接在一起的器件上，能够便于两器件非常容易的合并在一起，同时也便于两者分开。极性能够自动调整的磁性吸附构件由于不需要人工去调整两者的极性，所以使用起来及其方便。专利号为US7,154,363B2的美国专利于2006年12月26日公开了一种磁性连接部件(以后称之为背景技术一)，披露了其中圆柱形的磁铁沿经过中心轴线的面分成两部分，其中一部分为S极，另一部分为N极，圆柱形磁铁被置于腔体内。当两个磁性连接部件配合使用时，两个磁性连接部件距离最接近的两个部分为异性磁铁极性，即一边为S极时，另一边就为N极。这种结构的磁性连接部件由于磁铁必须是圆柱体，所以磁铁的外缘面为弧形面，当两者靠近时，两个磁性连接部件的磁铁的距离为中间最近，从中间往上或者往下距离都慢慢增加，这就导致了吸附力减弱，吸附力减弱是由于该结构设计不合理。专利号为US6,749,480B1的美国专利于2004年6月15日公开了一种将磁铁应用在多个多形结构体上的装置(以后称之为背景技术二)，通过在圆柱体两个端面设置不同极性并且保证在两者吸附时，两个端面能够进行翻转从而实现两者之间的吸附连接。这一结构虽然克服了专利号为US7,154,363B2的美国专利的不足，然而这种结构较为复杂，如果要保证能够顺畅翻转那必然需要较高的加工精度要求，结构复杂本身也导致成本上升，加工精度高也进一步提升了成本并且增加了废品率，这也会给环境造成损害。现在亟需一种结构合理且能够方便加工和组装的磁力积木。
发明内容
本发明所要解决技术问题是，提供一种结构合理且能够方便加工和组装的磁力积木。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种磁力积木，包括积木主体以及设置在所述积木主体内的磁性吸附构件，所述磁力部件包括磁力部件支撑部以及与所述磁力部件支撑部连接的磁铁，所述磁力部件支撑部包括磁铁容纳区，所述磁铁设置在所述磁铁容纳区内，所述磁铁包括吸附面，所述吸附面至少包括一个S极和一个N极，所述磁力部件可以相对于所述支撑部件旋转，所述磁力部件包括转动部，所述支撑部件包括与所述转动部配合的转动配合部，当所述转动部为轴时，所述转动配合部为孔，当所述转动部为孔时，所述转动配合部为轴，其特征是：所述积木主体由6个面板组成，所述6个面板围成所述腔体，所述支撑部件与所述积木主体连接在一起，所述支撑部件包括设置在至少一个面板的内侧面上的支撑部件底座以及设置在所述支撑部件底座上的支撑部件主体，所述支撑部件主体包括支撑臂，所述转动配合部设置在所述支撑臂上，所述支撑部件底座设置在一个面板上，所述支撑部件主体与所述支撑部件底座连接，所述支撑部件底座上设置有卡合缺口，所述支撑部件主体通过与所述卡合缺口卡合从而实现与所述支撑部件底座连接。
作为本发明的改进，所述磁力部件为六个，所述每一个面板的内侧面附近都设置有一个与之对应的磁力部件，该磁力部件的吸附面朝向与之对应的面板的内侧面，所述支撑部件包括设置在其中一个面板内侧面上的支撑部件底座以及设置在所述支撑部件底座上的支撑部件主体。
作为本发明进一步的改进，所述支撑部件主体上与所述卡合缺口配合的位置设置有凹槽，所述卡合缺口的侧壁嵌入所述凹槽中。
作为本发明更进一步的改进，在设置有支撑部件底座的面板的相对面板上设置有压固结构，所述压固结构抵触在所述支撑部件主体上。所述卡合缺口为四个，所述四个卡合缺口两两相对设置。
作为本发明再进一步的改进，所述支撑部件主体包括六个支撑臂，所述六个支撑臂的末端分别朝向所述六个面板的内侧面。
优选的，所述六个支撑臂的始端连接在一起，所述六个支撑臂中每相邻两个支撑臂之间的夹角为九十度。所述压固结构包括两块平行设置的压固板，所述压固板的末端设置有压槽，所述压槽与所述支撑部件主体抵触。
通过实施本发明可取得以下有益效果：
一种磁性吸附构件，包括磁力部件以及支撑所述磁力部件的支撑部件，所述磁力部件包括磁铁，所述磁铁包括吸附面，所述吸附面至少包括一个S极和一个N极，所述磁力部件可以相对于所述支撑部件旋转。当成对的磁性吸附构件配合使用时，将两个磁性吸附构件靠近时，如果一个磁性吸附构件的吸附面的极性与另一个磁性吸附构件的吸附面的极性不是正对相互吸引的位置时，这两个中的一个或者两个磁性吸附构件的磁力部件就会相对于支撑部件旋转，最终会旋转到一个磁性吸附构件的吸附面的S极对应另一个磁性吸附构件的吸附面的N极，同时这个磁性吸附构件的吸附面的N极对应另一个磁性吸附构件的吸附面的S极。可以看出，这种结构的磁性吸附构件在配对使用时，一个磁性吸附构件的吸附面至少同时有一个S极与一个N极与另一个磁性吸附构件的吸附面的N极和S极相互吸引以产生吸附力。相对于背景技术二中磁性吸附构件工作时，一个磁性吸附构件只有一个极性与另一个磁性吸附构件的一个极性相互吸引的结构有着根本的区别。与背景技术二相比，本发明所述的这种磁性吸附构件结构简单且在成对使用时能够轻松实现二者之间的吸附，同时这种结构也避免了背景技术二中磁铁的两个端面来回翻转而可能对磁铁造成的损坏，同时本发明能够使用厚度较薄的磁铁，而背景技术二中由于磁极在圆柱形磁铁的两个端面，所以背景技术二中的磁铁的厚度有一定的要求，为了能够给磁铁顺利充磁，磁铁必须有一定的厚度。而本发明由于能够采用厚度较薄的磁铁，所以本发明能够使用在一些对高度空间有着较大限制的场合中。本发明相对于背景技术一，在相同磁力要求的情况下，由于本发明中的磁铁的吸附面之间的距离大致相同且距离较近，所以在采用相同磁力的磁铁的情况下，本发明所述的磁性吸附构件配对使用时能够产生更大的吸引力，正因如此，本发明中的磁铁可以达到更小的体积，这使得本发明能够应用在各种有最小体积要求的场合。
所述磁力部件的最外轮廓为圆形。所述支撑部件包括容纳所述磁力部件的容纳部。所述容纳部为腔体。所述腔体为圆柱形腔体。所述容纳部为多个限位构件形成的空间。这种结构能够保证圆形的磁力部件在容纳部内顺畅转动，从而保证了在成对使用磁性吸附构件时，一个磁性吸附构件的吸附面的极性与另一个磁性吸附构件的吸附面的极性能够顺畅的调整到相互吸引到位置，从而实现两个磁性吸附构件的吸附。
所述磁力部件包括转动部，所述支撑部件包括与所述转动部配合的转动配合部。当所述转动部为轴时，所述转动配合部为孔，当所述转动部为孔时，所述转动配合部为轴。磁力部件的转动部与支撑部件的转动配合部相配合能够保证磁力部件相对于支撑部件顺畅转动，这进一步保证了在成对使用磁性吸附构件时，一个磁性吸附构件的吸附面的极性与另一个磁性吸附构件的吸附面的极性能够顺畅的调整到相互吸引到位置，从而实现两个磁性吸附构件的吸附。
所述磁力部件包括磁力部件支撑部，所述磁铁和所述磁力部件支撑部连接。所述磁力部件支撑部包括磁铁容纳区，所述磁铁设置在所述磁铁容纳区内。所述磁铁容纳区呈圆柱状，所述磁铁为圆柱体磁铁。设置磁力部件支撑部避免了在磁铁上直接加工转动部从而增加磁铁的加工成本，使得通用形状的磁铁就能够直接应用在本发明上，这降低了成本。同时，圆柱体磁铁也可以在圆柱体状的磁铁容纳区内转动，这更进一步保证了在成对使用磁性吸附构件时，一个磁性吸附构件的吸附面的极性与另一个磁性吸附构件的吸附面的极性能够顺畅的调整到相互吸引到位置，从而实现两个磁性吸附构件的吸附。
一种磁力积木，包括积木主体以及设置在所述积木主体内的磁性吸附构件，所述磁力部件包括磁力部件支撑部以及与所述磁力部件支撑部连接的磁铁，所述磁力部件支撑部包括磁铁容纳区，所述磁铁设置在所述磁铁容纳区内，所述磁铁包括吸附面，所述吸附面至少包括一个S极和一个N极，所述磁力部件可以相对于所述支撑部件旋转，所述磁力部件包括转动部，所述支撑部件包括与所述转动部配合的转动配合部，当所述转动部为轴时，所述转动配合部为孔，当所述转动部为孔时，所述转动配合部为轴，其关键是：所述积木主体由6个面板组成，所述6个面板围成所述腔体，所述支撑部件与所述积木主体连接在一起，所述支撑部件包括设置在至少一个面板的内侧面上的支撑部件底座以及设置在所述支撑部件底座上的支撑部件主体，所述支撑部件主体包括支撑臂，所述转动配合部设置在所述支撑臂上，所述支撑部件底座设置在一个面板上，所述支撑部件主体与所述支撑部件底座连接，所述支撑部件底座上设置有卡合缺口，所述支撑部件主体通过与所述卡合缺口卡合从而实现与所述支撑部件底座连接。
所述每一个面板的内侧面附近都设置有一个与之对应的磁力部件，该磁力部件的吸附面朝向与之对应的面板的内侧面，所述支撑部件包括设置在其中一个面板内侧面上的支撑部件底座以及设置在所述支撑部件底座上的支撑部件主体。所述支撑部件主体上与所述卡合缺口配合的位置设置有凹槽，所述卡合缺口的侧壁嵌入所述凹槽中。在设置有支撑部件底座的面板的相对面板上设置有压固结构，所述压固结构抵触在所述支撑部件主体上。所述卡合缺口为四个，所述四个卡合缺口两两相对设置。所述支撑部件主体包括六个支撑臂，所述六个支撑臂的末端分别朝向所述六个面板的内侧面。所述六个支撑臂的始端连接在一起，所述六个支撑臂中每相邻两个支撑臂之间的夹角为九十度。所述压固结构包括两块平行设置的压固板，所述压固板的末端设置有压槽，所述压槽与所述支撑部件主体抵触。这种六面体的积木保证了在与其他设置有磁性吸附构件的磁力积木配合使用时，任何一个面的磁力部件的吸附面的极性都能够进行自动调整，同时这种结构方便加工和装配，在将磁铁装入到容纳部内时，所有磁铁之间能够通过吸引力或者排斥力相互作用自动调整，产生的吸附力能够保证装入到容纳部内的磁铁不会轻易掉出来，同时也保证了磁力部件与支撑部件装配在一起时不会轻易脱落。在装配时，可以先将支撑部件与装配部件装成一体，然后再直接放置到腔体内。这种结构设计也提升了装配的效率。
附图说明
下面结合说明书附图对本发明做进一步详细的描述，其中：
图1是本发明中吸附面为两极的磁铁的示意图；
图2是本发明中吸附面为四极的磁铁的示意图；
图3是本发明中吸附面为八极的磁铁的示意图；
图4是本发明所述的第一种磁性吸附构件的结构示意图；
图5是本发明所述的第一种磁性吸附构件去掉磁力部件后的结构的示意图；
图6是本发明所述的第二种磁性吸附构件的结构示意图；
图7是本发明所述的第二种磁性吸附构件去掉磁力部件后的结构的示意图；
图8是本发明所述的第三种磁性吸附构件的结构示意图；
图9是本发明所述的第三种磁性吸附构件两两配对工作的状态示意图；
图10是本发明所述的第四种磁性吸附构件的结构示意图；
图11是本发明所述的第四种磁性吸附构件两两配对工作的状态示意图；
图12是本发明所述的磁铁与磁力部件支撑部的拆分结构示意图；
图13是本发明所述的第一种磁力积木的局部结构示意图；
图14是本发明所述的第二种磁力积木的拆分结构示意图；
图15是本发明所述的第二种磁力积木去掉积木主体后的拆分结构示意图；
图16是本发明所述的第二种磁力积木的积木主体的局部结构示意图；
图17是本发明所述的第二种磁力积木设置有压固板的面板的结构示意图；
图18是本发明所述的第二种磁力积木中磁性吸附构件与设置有压固板的面板的安装结构示意图；
图19是本发明所述的第二种磁力积木去掉积木主体后的结构示意图；
图20是本发明所述的第三种磁力积木的拆分结构示意图；
图21是本发明所述的第四种磁力积木的拆分结构示意图；
图22是本发明所述的磁力积木的积木主体为圆锥体时的拆分结构示意图；
图23是本发明所述的磁力积木的积木主体为圆柱体时的拆分结构示意图；
图24是本发明所述的磁力积木的积木主体为五面体时的拆分结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，磁铁101的吸附面包括一个S极和一个N极，S极和N极各占吸附面的二分之一。如图2所示，磁铁101的吸附面包括两个S极和两个N极，每个S极占吸附面的四分之一，每个N极也占吸附面的四分之一。如图3所示，磁铁101的吸附面包括四个S极和四个N极，每个S极占吸附面的八分之一，每个N极也占吸附面的八分之一。
如图4、5、8所示，一种磁性吸附构件，包括磁力部件10以及支撑所述磁力部件10的支撑部件20，所述磁力部件10包括磁铁101，所述磁铁101包括吸附面1011，所述吸附面1011包括一个S极和一个N极，所述磁力部件10可以相对于所述支撑部件20旋转。所述磁力部件10的最外轮廓为圆形。所述支撑部件20包括容纳所述磁力部件10的容纳部210。所述容纳部210为腔体，所述腔体可以是任何形状，在本实施例中所述腔体优选为圆柱形腔体。
如图6、7所示，一种磁性吸附构件，包括磁力部件10以及支撑所述磁力部件10的支撑部件20，所述磁力部件10包括磁铁101，所述磁铁101包括吸附面1011，所述吸附面1011包括一个S极和一个N极，所述磁力部件10可以相对于所述支撑部件20旋转。所述磁力部件10的最外轮廓可以为任何形状，在本实施例中所述磁力部件10的最外轮廓优选为圆形。所述支撑部件20包括容纳所述磁力部件10的容纳部210。所述容纳部210为多个限位构件211形成的空间。
如图9所示，当两个磁性吸附构件靠近时，一个磁性吸附构件的吸附面的极性与另一个磁性吸附构件的吸附面的极性能够顺畅的调整到相互吸引到位置，即一个磁性吸附构件的吸附面的S极对应另一个磁性吸附构件的吸附面的N极，同时这个磁性吸附构件的吸附面的N极对应另一个磁性吸附构件的吸附面的S极。当磁性吸附构件的吸附面上的极性有多个时，也存在这样的对应关系。
如图10所示，一种磁性吸附构件，包括磁力部件10以及支撑所述磁力部件10的支撑部件20，所述磁力部件10包括磁铁101，所述磁铁101包括吸附面1011，所述吸附面1011包括一个S极和一个N极，所述磁力部件10可以相对于所述支撑部件20旋转。所述磁力部件10包括转动部102，所述支撑部件20包括与所述转动部102配合的转动配合部201。所述转动部102为孔，所述转动配合部201为轴。
如图11所示，当两个磁性吸附构件靠近时，一个磁性吸附构件的吸附面的极性与另一个磁性吸附构件的吸附面的极性能够顺畅的调整到相互吸引到位置，即一个磁性吸附构件的吸附面的S极对应另一个磁性吸附构件的吸附面的N极，同时这个磁性吸附构件的吸附面的N极对应另一个磁性吸附构件的吸附面的S极。当磁性吸附构件的吸附面上的极性有多个时，也存在这样的对应关系。
如图12所示，所述磁力部件10包括磁力部件支撑部103，所述磁铁101和所述磁力部件支撑部103连接。所述磁力部件支撑部103包括磁铁容纳区1031，所述磁铁101设置在所述磁铁容纳区1031内。所述磁铁容纳区1031呈圆柱状，所述磁铁101为圆柱体磁铁。
如图13所示，一种磁力积木，包括积木主体30，所述积木主体30内设置有腔体31，所述磁性吸附构件设置在所述腔体31内。所述积木主体30由6个面板32组成，所述6个面板32围成所述腔体31。在每一个面板32的内侧面附近设置有磁性吸附构件，该磁性吸附构件的吸附面11朝向位于其附近的面板32的内侧面321。
如图14至19所示，一种磁力积木，包括积木主体30，所述积木主体30内设置有腔体31，所述磁性吸附构件设置在所述腔体31内。所述积木主体30由6个面板32组成，所述6个面板32围成所述腔体31。在每一个面板32的内侧面附近设置有磁性吸附构件，该磁性吸附构件的吸附面1011朝向位于其附近的面板32的内侧面321。所述支撑部件20与所述积木主体30连接在一起。所述支撑部件20包括设置在一个面板32的内侧面上的支撑部件底座220以及设置在所述支撑部件底座220上的支撑部件主体230。所述支撑部件主体230包括支撑臂231，所述转动配合部201设置在所述支撑臂231上。所述支撑部件底座220设置在一个面板32上，所述支撑部件主体230与所述支撑部件底座220连接。所述支撑部件底座220上设置有卡合缺口221，所述支撑部件主体230通过与所述卡合缺口221卡合从而实现与所述支撑部件底座220连接。所述磁力部件10为六个，所述每一个面板32的内侧面附近都设置有一个与之对应的磁力部件10，该磁力部件10的吸附面1011朝向与之对应的面板32的内侧面，所述支撑部件20包括设置在其中一个面板32内侧面上的支撑部件底座220以及设置在所述支撑部件底座220上的支撑部件主体230。所述支撑部件主体230上与所述卡合缺口221配合的位置设置有凹槽232，所述卡合缺口221的侧壁2211嵌入所述凹槽232中。在设置有支撑部件底座220的面板32的相对面板32上设置有压固结构322，所述压固结构322抵触在所述支撑部件主体230上。所述卡合缺口221为四个，所述四个卡合缺口221两两相对设置。所述支撑部件主体230包括六个支撑臂231，所述六个支撑臂231的末端2311分别朝向所述六个面板32的内侧面。所述六个支撑臂231的始端2312连接在一起，所述六个支撑臂231中每相邻两个支撑臂231之间的夹角为九十度。所述压固结构322包括两块平行设置的压固板3221，所述压固板3221的末端设置有压槽3222，所述压槽3222与所述支撑部件主体230抵触。
如图20所示，图20所示的磁力积木与图14所是的磁力积木的不同点仅在于，图14所示的磁力积木的磁性吸附构件的磁铁101的吸附面1011为圆柱体磁铁的端面，即端面上有同时设置有S极和N极。而图20所示的磁力积木的磁性101吸附构件的吸附面为圆柱体磁铁的侧面。即作为吸附面的磁铁101的侧面上同时设置有S极和N极。
如图21所示，图20所示的磁力积木与图14所是的磁力积木的不同点仅在于，图21所示的磁力积木中的磁性吸附构件的磁力部件10本身就是磁铁101，省略掉了磁力支撑部103，磁铁101本身开设有孔，这个孔就是转动部102，支撑臂231上设置有与转动部102配合的轴，这个轴就是转动配合部201。
所述积木主体30整体为球体，所述磁力部件10可以根据需要设置一个或者多个，设置的这些磁力部件10的吸附面1011朝向球体的内侧面。
如图22所示，所述积木主体30整体为圆锥体，所述磁力部件10为一个，该磁力部件10的吸附面1011朝向位于底面的面板32的内侧面。
如图23所示，所述积木主体30为圆柱体，所述磁力部件10为两个，其中一个磁力部件10的吸附面1011朝向位于底面的面板32的内侧面，另一个磁力部件10的吸附面1011朝向位于顶面的面板32的内侧面。
所述积木主体为四面体，所述磁力部件为四个，每一个面板的内侧面附近的磁力部件的吸附面朝向该面板的内侧面。
如图24所示，所述积木主体30为五面体，所述磁力部件10为五个，每一个面板32的内侧面附近的磁力部件10的吸附面1011朝向该面板32的内侧面。
必须指出，上述实施例只是对本发明做出的一些非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本发明的宗旨和范围下，可以对本发明做出修改、替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种磁力积木，包括积木主体(30)以及设置在所述积木主体(30)内的磁性吸附构件，磁力部件(10)包括磁力部件支撑部(103)以及与所述磁力部件支撑部(103)连接的磁铁(101)，所述磁力部件支撑部(103)包括磁铁容纳区(1031)，所述磁铁(101)设置在所述磁铁容纳区(1031)内，所述磁铁(101)包括吸附面(1011)，所述吸附面(1011)至少包括一个S极和一个N极，所述磁力部件(10)可以相对于支撑部件(20)旋转，所述磁力部件(10)包括转动部(102)，所述支撑部件(20)包括与所述转动部(102)配合的转动配合部(201)，当所述转动部(102)为轴时，所述转动配合部(201)为孔，当所述转动部(102)为孔时，所述转动配合部(201)为轴，
其特征是：所述积木主体(30)由6个面板(32)组成，所述6个面板(32)围成腔体(31)，所述支撑部件(20)与所述积木主体(30)连接在一起，
所述支撑部件(20)包括设置在至少一个面板(32)的内侧面上的支撑部件底座(220)以及设置在所述支撑部件底座(220)上的支撑部件主体(230)，所述支撑部件主体(230)包括支撑臂(231)，所述转动配合部(201)设置在所述支撑臂(231)上，所述支撑部件底座(220)设置在一个面板(32)上，所述支撑部件主体(230)与所述支撑部件底座(220)连接，所述支撑部件底座(220)上设置有卡合缺口(221)，所述支撑部件主体(230)通过与所述卡合缺口(221)卡合从而实现与所述支撑部件底座(220)连接，
所述磁力部件(10)为六个，所述每一个面板(32)的内侧面附近都设置有一个与之对应的磁力部件(10)，该磁力部件(10)的吸附面(1011)朝向与之对应的面板(32)的内侧面，所述支撑部件(20)包括设置在其中一个面板(32)内侧面上的支撑部件底座(220)以及设置在所述支撑部件底座(220)上的支撑部件主体(230)。
2.根据权利要求1所述的磁力积木，其特征是：所述支撑部件主体(230)上与所述卡合缺口(221)配合的位置设置有凹槽(232)，所述卡合缺口(221)的侧壁(2211)嵌入所述凹槽(232)中。
3.根据权利要求2所述的磁力积木，其特征是：在设置有支撑部件底座(220)的面板(32)的相对面板(32)上设置有压固结构(322)，所述压固结构(322)抵触在所述支撑部件主体(230)上。
4.根据权利要求3所述的磁力积木，其特征是：所述卡合缺口(221)为四个，所述四个卡合缺口(221)两两相对设置。
5.根据权利要求4所述的磁力积木，其特征是：所述支撑部件主体(230)包括六个支撑臂(231)，所述六个支撑臂(231)的末端(2311)分别朝向所述六个面板(32)的内侧面。
6.根据权利要求5所述的磁力积木，其特征是：所述六个支撑臂(231)的始端(2312)连接在一起，所述六个支撑臂(231)中每相邻两个支撑臂(231)之间的夹角为九十度。
7.根据权利要求6所述的磁力积木，其特征是：所述压固结构(322)包括两块平行设置的压固板(3221)，所述压固板(3221)的末端设置有压槽(3222)，所述压槽(3222)与所述支撑部件主体(230)抵触。
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