CN1216806A - 铰链装置 - Google Patents

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Abstract

能相对主体按一方或相对地开合的铰接装置,包括在一端有凸缘的轴、安装在轴另一端且使轴不能脱出的带止转机构的固定部件、在中心部可转动地为此轴穿过的处于前述凸缘一侧的带止转机构的固定凸轮、设于此固定凸轮与固定部件间与该轴结合并能随轴转动且可沿轴向滑动的旋转滑动凸轮、以及环绕到该轴上且弹性地设于此旋转滑动凸轮与固定部件间的压缩弹簧,在此固定凸轮一个侧面相对位置上设有一对凸轮部,而在上述旋转滑动凸轮上设有与该凸轮部压触的凸部。

Description

铰链装置
本发明涉及铰链装置，适用于便携式电话机、便携式计算机以及电子笔记本等小型电子设备的各种开合件相对于装置主体进行开合。
这种铰链装置传统上称作倾斜式铰链，能相对于装置主体以任意的或预定的张开角度来保持开合件，周知有由组合各种凸轮与弹簧而成的各式各样结构。但不论是其中的哪一种，都有结构过于复杂，制作成本太高的问题。近年来产业界要求降低成本的呼声日益高涨。即使在这种电子设备的技术领域中，对小型化与低成本也有特别严格的要求。
本发明的目的在于提供这样的铰链装置，它能满足上述铰链装置的技术要求，而且还能小型化、结构简单和廉价地制造。
为了实现上述目的，本发明是这样的铰链装置，它能相对于装置的主体按一方地或相对地使开合体开合，其特征在于，包括有：轴，在其一端设有凸缘部；带止转机构的固定部件，它定位在上述轴的另一端上，固定在构成能随该轴共同转动的上述开合体一方的连接部上；带止转机构的固定凸轮，它在上述转动轴的凸缘部一侧于其中心部处可转动地为此转动轴插过，且固定于上述开合体另一方的连接部上；旋转滑动凸轮，它设在上述固定凸轮与上述固定部件之间，与插过中心部的上述轴相结合，随此轴共同转动并能沿轴向滑动；以及环绕到上述轴上，弹性地设于上述旋转滑动凸轮与固定部件之间的压缩弹簧；在上述固定凸轮中于其一个侧面相对的位置上设有一对凸轮部，而在上述旋转滑动凸轮上设有与前述凸轮部作压合接触的凸部。
本发明还是这样的铰链装置，它能相对于装置的主体按一方地或相对地使开合体开合，其特征在于，包括有：合成树脂制的轴，分别在它的一端设有凸缘部，在它的中央部设有变形轴部，而在它的另一端则设有止动环安装用的止动沟和E环安装用的周沟；带有止转机构的合成树脂制的固定部件，它通过将定位到上述轴的前述变形轴部的端部上的定位环装纳并定位到内部而定位，固定到构成为能同上述转动轴一起转动的前述开合体一方的连接部中；带有止转机构的合成树脂制的固定凸轮，它在上述转动轴的凸缘部一侧于其中心部处可转动地使上述转动轴插过，且固定于上述开合体另一方的连接部上；合成树脂制的旋转滑动凸轮，它安装成与前述固定凸轮相对，同前述轴的变形轴部结合并能沿轴向滑动；以及环绕到上述轴上，弹性地设于上述旋转滑动凸轮与固定部件之间的压缩弹簧；在上述固定凸轮中于其一个侧面上设有凸轮部，而在上述旋转滑动凸轮上设有与前述凸轮部作压合接触的多个凸部。
本发明还是将便携式电话机的送话部与受话部相互连接的铰链装置，其特征在于，包括：轴，它使装定于设置在上述送话部或受话部任一方端部中的连接部轴向上开设的安装孔中的带止转机构的固定部件，定位于其一端之上；带止转机构的固定凸轮，它在上述轴的一个端部处将该轴可转动地插过设于其中心部轴向上的插孔，由上述轴的凸缘部定位，且装定于未使上述送话部或受话部的前述固定部件固定这一侧连接部轴向上所设的安装孔中；旋转滑动凸轮，它设在上述固定凸轮与上述固定部件之间，与穿过其中心部的上述轴相结合，随此轴共同转动并能沿轴向滑动；以及环绕到上述轴上，弹性地设于上述旋转滑动凸轮与固定部件之间的压缩弹簧；上述固定凸轮于其一个侧面上设有凸轮部，而在上述旋转凸轮上设有与此凸轮部作压合接触的凸部。
本发明还是这样的铰链装置，此装置能相对于其主体按一方地或相对地使开合体开合，其特征在于，包括有：轴，它取相对开合体的连接部跨接左右的形式；带止转机构的固定部件，它定位于此轴的一端上，相对于构成为能随此轴共同转动的开合体的一方的连接部固定；带止转机构的固定凸轮，它在其中部使上述旋转轴可转动地穿过，并相对于开合体的另一方的连接部定位；旋转滑动凸轮，它设在上述固定凸轮与上述固定部件之间，与穿过中心部的上述轴结合，随此轴共同转动并能沿轴向滑动；以及在此旋转滑动凸轮与上述固定部件之间，环绕到前述轴上且弹性地设置的压缩弹簧；上述固定凸轮于其一个侧面相对的位置上设有一对凸轮部，而上述旋转滑动凸轮中设有与此凸轮部作压合接触的凸部，同时上述轴则固定成可由固定装置向开合体一方脱出。
本发明还是这样的铰链装置，此装置能相对于其主体一方地或相对地使开合体开合，其特征在于，包括有：轴，它在中央部的一侧具有变形的轴部、在另一侧具有大直径的圆形轴部，在此变形轴部的一端上设有止动环安装用的止动沟，而在此圆形轴部的端部上则安装着定位螺钉；带止转机构的固定部件，它通过把定位到此轴的前述变形轴部上的定位环装定到内部而定位于上述轴上，且能随此转动轴共同转动；带止转机构的固定凸轮，它在上述转动轴的变形轴部这侧，于凸缘部侧通过摩擦板使上述转动轴可转动地穿过它的中心部，并定位于开合体的另一方的连接部上；旋转滑动凸轮，它安装成与上述固定凸轮相对，与上述轴的变形轴部结合且能沿轴向滑动；以及在上述旋转滑动凸轮和上述固定部件之间，卷绕到上述轴上而弹性设置的压缩弹簧；在上述旋转滑动凸轮与上述压缩弹簧的外周上嵌有保护筒，在上述固定凸轮的一个侧面设有凸轮部，在上述旋转滑动凸轮上设有与上述凸轮部压合接触的多个凸部，同时上述轴则由上述定位螺钉定位成不向开合体的一方脱出。
本发明还是这样的将便携式电话机的送话部与受话部相互连接的铰链装置，其特征在于，包括有：轴，它将装定于设置在上述送话部或受话部任一方端部中的连接部轴向上开设的安装孔中的带止转机构的固定部件，定位于其一端之上；带止转机构的固定凸轮，它使此轴可转动地穿过设于其中心部轴向上的插孔中，定位于此轴的中央部上，且装定于未使上述送话部或受话部的前述固定部件固定的这一侧连接部轴向上设置的安装孔中；旋转滑动凸轮，它设在此固定凸轮与前述固定部件之间，与穿过其中心部的上述轴结合，随该轴共同转动，且能沿轴向滑动；以及设于此旋转滑动凸轮与前述固定部件之间，环绕到前述轴上且作弹性设置的压缩弹簧；上述固定凸轮在其一个侧面上设有凸轮部，在上述旋转滑动凸轮上设有与上述凸轮部压合接触的凸部，同时上述轴则由定位螺钉定位成不会向上述送话部或受话部的一方脱出。
图1为本发明的铰链装置的正视图。
图2为图1所示铰链装置的右侧视图。
图3为图1所示铰链装置的分解透视图。
图4为采用了本发明的铰链装置的便携式电话机的一部分的分解透视图。
图5是图4所示便携式电话机的张开状态的侧视图。
图6是图4所示便携式电话机的铰链装置的部分的放大剖面图。
图7是与图6所示放大剖面图相对应的说明此铰链装置工作的放大剖面图。
图8是用于说明固定凸轮与旋转滑动凸轮在0°时的作业的说明图。
图9是用于说明固定凸轮与旋转滑动凸轮在160°时的作业的说明图。
图10是本发明的铰链装置的另一实施形式的正视图。
图11是图10所示铰链装置的右侧视图。
图12是图10所示铰链装置的分解透视图。
图13是采用了本发明的铰链装置的便携式电话机的一部分的分解透视图。
图14是图13所示便携式电话机的侧视图。
图15是图13所示便携式电话机的铰链装置的部分的放大剖面图。
图16是与图15所示放大剖面图相对应的说明此铰链装置工作的放大剖面图。
附图中说明了本发明的一种实施形式，在图1～3中，标号1指由POM(聚甲醛)等的合成树脂制的轴，轴1包括设于其一端上的凸缘部2、接着此凸缘部2设置的剖面呈大致椭圆形的变形轴部3、以及分别在此变形轴部3的端部上刻出的定位环安装用的结合沟4和E环安装用的周沟5。标号6指同样由POM等合成树脂制的固定部件。固定部件6在其中心部的轴向上有由定位环安装用的圆孔7a和椭圆状的变形孔组成的阶梯孔7，在其外周上设有构成止转装置的多个定位沟6a、6a…，轴1的变形轴部3穿过并定位于变形孔7b中，通过将嵌在轴1的结合沟4的定位环8装设于阶梯孔7而定位到变形孔7b中，使得轴1不会脱出，而且能同轴1一起转动地固定着轴1。在另一周沟5中则嵌装着E环9。在轴1的凸缘部2的这一侧由此凸缘部2使例如由SW-01等合成树脂制的固定凸轮10定位，此固定凸轮的中心部设有圆孔10a，在其中可转动地穿过轴1的变形轴部3，在凸缘部2与固定凸轮10之间安装着例如由尼龙等合成树脂制的摩擦板11。固定凸轮10还在其外周上设有构成止转装置的多个定位沟10b、10b…，同时在其一个侧面上还设有由多个凹部12a与凸部12b组成的凸轮部12。此外固定部件6的定位沟6a与固定凸轮的定位沟10b二者的宽度不同，固定部件6的定位沟6a这一方的深度与宽度则较深和较宽。在固定凸轮10与固定部件6之间，有变形轴部3插过设于其中心部轴向上的变形插通孔13a的由例如6302T等合成树脂制的旋转滑动凸轮13，它这样地安装在轴1之上，即能沿变形轴部3的轴向滑动并能随轴1共同转动。在旋转滑动凸轮13的与固定凸轮10的凸轮部12相对的侧面上设有多个凸部13b、13b。然后在此旋转滑动凸轮13与固定部件6之间弹性地设置着环绕到轴1上的压缩弹簧14，使旋转滑动凸轮13经常压向固定凸轮10，而使凸部13b、13b压合接触凸轮部12。此外，顺便指出，铰链的整体大小是，它的最大部分的外径大致为5φ，而全长约为10mm，即为一种小型的铰链。
图4～6表明将本发明的铰链装置用于便携式电话机的情形。本发明的铰接装置A,B特别如图4所示，采用的是左右一对，装定在便携式电话机17的送话部15与受话部16各端上所设连接部15a、15a与16a、16a中具有的安装孔15b、15b(只示明其一个)和安装孔16b、16b(只示明其一个)之内。例如将铰链装置A、B首先于固定部件6一侧从安装孔15b、15b一方插入，通过使固定部件6上止转用的定位沟6同设于安装孔16b、16b中的定位突起部16c、16c相结合，即将固定部件6固定到受话部16的连接部16a、16a的安装孔16b、16b内，然后将固定凸轮10的止转用定位沟10b、10b…插入到送话部15的连接部15a、15a的安装孔15b、15b，与在此所设的锁定突起15c、15c结合固定。
然后将E环9嵌合于从连接部16a的端部突出的轴1的变形轴部3的周沟5中，不使铰链装A,B脱出地定位于安装部16、16中。这样装配好后，当把送话部相对于受话部16开合时，轴1便通过固定部件6与受话部16的安装部16a共同转动。但是，送话部15与受话部16的开合是相对的，有时也会使送话部相对于受话部开合。这时，固定凸轮10便和使它定位固定的连接部16a共同沿轴1的周围转动。当固定部件6中定位沟6a的深度与宽度深于并宽于固定凸轮10的定位沟10b时，在固定部件6这一侧先从安装孔16b插入时，则有不会干扰定位突起16c的优点。
在图7与图9中，此时使送话部15相对于受话部16成为关闭的0°的状态，而旋转滑动凸轮13的凸部13b便位于固定凸轮10的凸轮部12的凹部12a内。由于在此0°状态下，凸部13b进入的凹部12a还有裕余的深度，也就是说由于凸部13b并未完全进入到凹部12a内，送话部15通过向闭合方向转动施力，这一状态成为锁定状态，不会自然打开。当打开送话部，凸部13b便从凹部12a移动到凸部12b上，成为约160°的张开角度，通过再次进入到凹部12a而自动地打开。这时的凸部13b便完全进到凹部12a内而锁定。此外，超过160°时也能进一步打开。在使用完后将送话部15相对于受话部16关闭时，凸部13b通过进入凹部12a内而成为吸入式自动闭合，又由于凸部13b未完全进到凹部12a内，维持以上所述的这种闭合状态。
另外，在送话部15的开合操作中通过本发明的铰链装置进行控制时，除了以上所述之外，通过改变凸轮部或凸部的形状与设置位置等，可以有种种变型而能改变开合操作中的感觉。于是，本发明的铰接装置可以用作为其它小型电子设备的显示器一体化的开合用铰链装置。
再有，作为其它实施例1，也不限于将固定部件或固定凸轮分别固定到其安装部的固定装置。固定部件与固定凸轮也可通过使定位突起、固定销的其它的外周部成为多角形，用这类变形外周部等的形式来固定到各个安装部上。
图10～16示明本发明的其它实施形式，在图10～13中，标号21指轴。轴21从中央部起一侧为小直径轴部22。另一侧为大直径轴部23，在小直径轴部22的再一侧设有剖面大致呈椭圆形的变形轴部22a，后者的端部上设有用来嵌合后述定位环的周沟22b。此外，小直径轴部22虽然具有剖面为圆形的圆形轴部22c，但也可使其全部作成变形轴部。大直径轴部23中在其端部的轴向上设有阴螺纹23a。标号25指由能螺接到阴螺纹23a的定位螺钉组成的固定装置。26为固定部件，此固定部件26具有在其中心部轴向上由定位环安装用圆形孔27a与椭圆形变形孔27b组成的阶梯孔27，且设置有外周取多角形的许多止转装置26a、26a…，当将轴21的变形轴部22a插过并定位于变形孔27b中，通过使嵌合于周沟22b中的定位环28装定到阶梯孔27内的圆孔27a中，上述固定部件便可使轴21不能脱出且能同轴21共同转动地定位于此轴21上。在轴21的小直径轴部22的圆形轴部22c的部分上，于其中心部所设的圆孔30a中以可转动的方式插过圆形轴部22c，并使固定凸轮30定位，在此固定凸轮30与大直径轴部23的端面之间设有尼龙等合成树脂制的摩擦板31，在后者中心部所设的圆孔31a中则插过圆形轴部22c。固定凸轮30还在其外周上设有取多角形的多个止转装置30b、30b…，同时在其一个侧面上设有一对凸部30c、30c。在固定凸轮30与固定部件26之间设有旋转滑动凸轮32，后者中心部轴向上开设的变形通孔32a中插过变形轴部22a，而轴21则安装成可使旋转滑动凸轮32能沿变形轴部22a的轴向滑动且能与轴21共同转动。在旋转滑动凸轮32的与固定凸轮30的凸部30c、30c相对的侧面上，设有由多个凹部29a、29a和凸部29b、29b组成的凸轮部29，此外，在旋转滑动凸轮32与固定部件26之间弹性地设置着环绕轴21的压缩弹簧33，将旋转滑动凸轮32恒常地压向固定凸轮部30，并使凸轮部29压合接触到凸部30c、30c。
在旋转滑动凸轮32与压缩弹簧33的外侧嵌套着防止内部涂布的润滑油外渗的保护筒。
图13～15示明将本发明的铰链装置用于便携式电话机的情形。在此，本发明的铰链装置A只用1个，装定于开合体一例的便携式电话机34的送话部35与受话部36各个端部上所设的安装部35a、35a与36a中具有的变形安装孔35b、安装孔35c和变形安装孔36b之内。例如，将铰链装置A在大直径轴部23这一侧先从变形安装孔35b一侧插入，把固定凸轮30与固定部件26的各个止转装置30b与26b配合固定到安装孔35b、36b中，再把轴21的大直径轴部2 3的端部朝向设在另一安装部35a的安装孔35c的安装壁35d，用定位螺钉组成的固定装置25加以固定而进行安装。此铰链装置A的特征是，不是象这种铰链装置的多数那样设置成左右一对，而在它为贯通形时只需1个。这样，当相对于受话部36开合送话部35时，轴21便通过固定部件26与受话部36的安装部36a共同转动。但是，送话部35与受话部36的开合是相对的，有时也会使送话部35相对受话部36开合。这时的固定凸轮30则同锁定它的安装部36a一起绕轴21转动。
在图14与16中，现在当送话部35相对于受话部36闭合成0°的状态时，固定凸轮30的凸部30c、30c位于旋转滑动凸轮32的凸轮部29的凹部29a内。在此0°状态下，凸部30c、30c进入到凹部29a、29a之内，成为锁定状态，不会自然打开。当打开送话部35时，凸部30c、30c便从凸轮部29的凹部29a、29a移到凸部29b、29b之上，在成为约160°的张开角度时，由于再度进入到凹部29a中而自动地展开。这时，凸部30c、30c完全进入凹部29a、29a中而锁定。但当超过160°后，凸部30c、30c便再次脱离开凹部29a、29a移到凸部29b、29b之上，而能进一步打开。在使用完毕后把送话部相对于受话部36关闭时，凸部30c、30c通过进入凹部29a、29a内而吸入式地自动闭合，并将此闭合状态保持成上述形式。
此外，在送话部35的开合操作时由本发明的铰链装置所进行的控制，除上述形式以外，也可通过改动凸轮部或凸部的形状与设置位置等取得各式各样的变形。于是，本发明的铰接装置可以用作为其它小型电子设备的显示器一体化的开合用铰链装置。
再有，作为其它实施形式，也不限于将固定部件或固定凸轮分别固定到其安装部的固定装置。固定部件与固定凸轮也可由定位突起与定位销等其它装置固定到各自的安装部上。除此，可把设置凸部30c、30c与凸轮部29的部件取成与上述实施形式相反的部件。即使是凸部与凹部的形状以及设置位置等，也可因用途而有种种变化。又，由定位螺钉组成的固定装置也可由E环、定位环等其它周知的装置取代。

Claims (6)

1．铰链装置，它能相对于装置的主体按一方地或相对地使开合体开合，其特征在于，包括有：轴，在其一端设有凸缘部；带止转机构的固定部件，它定位在上述轴的另一端上，固定在构成能随该轴共同转动的上述开合体一方的连接部上；带止转机构的固定凸轮，它在上述转动轴的凸缘部一侧于其中心部处可转动地为此转动轴插过，且固定于上述开合体另一方的连接部上；旋转滑动凸轮，它设在上述固定凸轮与上述固定部件之间，与插过中心部的上述轴相结合，随此轴共同转动并能沿轴向滑动；以及环绕到上述轴上，弹性地设于上述旋转滑动凸轮与固定部件之间的压缩弹簧；在上述固定凸轮中于其一个侧面相对的位置上设有一对凸轮部，而在上述旋转滑动凸轮上设有与前述凸轮部作压合接触的凸部。
2．铰链装置，它能相对于装置的主体按一方地或相对地使开合体开合，其特征在于，包括有：合成树脂制的轴，分别在它的一端设有凸缘部，在它的中央部设有变形轴部，而在它的另一端则设有止动环安装用的止动沟和E环安装用的周沟；带有止转机构的合成树脂制的固定部件，它通过将定位到上述轴的前述变形轴部的端部上的定位环装纳并定位到内部而定位，固定到构成为能同上述转动轴一起转动的前述开合体一方的连接部中；带有止转机构的合成树脂制的固定凸轮，它在上述转动轴的凸缘部一侧于其中心部处可转动地使上述转动轴插过，且固定于上述开合体另一方的连接部上；合成树脂制的旋转滑动凸轮，它安装成与前述固定凸轮相对，同前述轴的变形轴部结合并能沿轴向滑动；以及环绕到上述轴上，弹性地设于上述旋转滑动凸轮与固定部件之间的压缩弹簧；在上述固定凸轮中于其一个侧面上设有凸轮部，而在上述旋转滑动凸轮上设有与前述凸轮部作压合接触的多个凸部。
3．将便携式电话机的送话部和受话部相互连接的铰链装置，其特征在于，包括：轴，它使装定于设置在上述送话部或受话部任一方端部中的连接部轴向上开设的安装孔中的带止转机构的固定部件，定位于其一端之上；带止转机构的固定凸轮，它在上述轴的一个端部处将该轴可转动地插过设于其中心部轴向上的插孔，由上述轴的凸缘部定位，且装定于未使上述送话部或受话部的前述固定部件固定这一侧连接部轴向上所设的安装孔中；旋转滑动凸轮，它设在上述固定凸轮与上述固定部件之间，与穿过其中心部的上述轴相结合，随此轴共同转动并能沿轴向滑动；以及环绕到上述轴上，弹性地设于上述旋转滑动凸轮与固定部件之间的压缩弹簧；上述固定凸轮于其一个侧面上设有凸轮部，而在上述旋转凸轮上设有与此凸轮部作压合接触的凸部。
4．铰链装置，此装置能相对于其主体按一方地或相对地使开合体开合，其特征在于，包括有：轴，它取相对开合体的连接部跨接左右的形式；带止转机构的固定部件，它定位于此轴的一端上，相对于构成为能随此轴共同转动的开合体的一方的连接部固定；带止转机构的固定凸轮，它在其中部使上述旋转轴可转动地穿过，并相对于开合体的另一方的连接部定位；旋转滑动凸轮，它设在上述固定凸轮与上述固定部件之间，与穿过中心部的上述轴结合，随此轴共同转动并能沿轴向滑动；以及在此旋转滑动凸轮与上述固定部件之间，环绕到前述轴上且弹性地设置的压缩弹簧；上述固定凸轮于其一个侧面相对的位置上设有一对凸轮部，而上述旋转滑动凸轮中设有与此凸轮部作压合接触的凸部，同时上述轴则固定成可由固定装置向开合体一方脱出。
5．铰链装置，此装置能相对于其主体一方地或相对地使开合体开合，其特征在于，包括有：轴，它在中央部的一侧具有变形的轴部、在另一侧具有大直径的圆形轴部，在此变形轴部的一端上设有止动环安装用的止动沟，而在此圆形轴部的端部上则安装着定位螺钉；带止转机构的固定部件，它通过把定位到此轴的前述变形轴部上的定位环装定到内部而定位于上述轴上，且能随此转动轴共同转动；带止转机构的固定凸轮，它在上述转动轴的变形轴部这侧，于凸缘部侧通过摩擦板使上述转动轴可转动地穿过它的中心部，并定位于开合体的另一方的连接部上；旋转滑动凸轮，它安装成与上述固定凸轮相对，与上述轴的变形轴部结合且能沿轴向滑动；以及在上述旋转滑动凸轮和上述固定部件之间，卷绕到上述轴上而弹性设置的压缩弹簧；在上述旋转滑动凸轮与上述压缩弹簧的外周上嵌有保护筒，在上述固定凸轮的一个侧面设有凸轮部，在上述旋转滑动凸轮上设有与上述凸轮部压合接触的多个凸部，同时上述轴则由上述定位螺钉定位成不向开合体的一方脱出。
6．将便携式电话机的送话部与受话部相互连接的铰链装置，其特征在于，包括有：轴，它将装定于设置在上述送话部或受话部任一方端部中的连接部轴向上开设的安装孔中的带止转机构的固定部件，定位于其一端之上；带止转机构的固定凸轮，它使此轴可转动地穿过设于其中心部轴向上的插孔中，定位于此轴的中央部上，且装定于未使上述送话部或受话部的前述固定部件固定的这一侧连接部轴向上设置的安装孔中；旋转滑动凸轮，它设在此固定凸轮与前述固定部件之间，与穿过其中心部的上述轴结合，随该轴共同转动，且能沿轴向滑动；以及设于此旋转滑动凸轮与前述固定部件之间，环绕到前述轴上且作弹性设置的压缩弹簧；上述固定凸轮在其一个侧面上设有凸轮部，在上述旋转滑动凸轮上设有与上述凸轮部压合接触的凸部，同时上述轴则由定位螺钉定位成不会从上述送话部或受话部的一方脱出。
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