CN1927649A - 自行车用曲柄组装体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在组装曲柄组装体时用曲柄组装体简单进行滚珠接触状态的调整作业的自行车用曲柄组装体，自行车用左曲柄(52)作为安装在自行车的曲柄轴(54)上的部件，具有曲柄主体(56)和调整部件(57)。曲柄主体(56)具有：不能旋转地安装在曲柄轴的一端的轮毂部(56a)、从轮毂部(56a)延伸的臂部、设置在臂部的前端的脚蹬安装部、及形成在轮毂部(56a)上的外螺纹部(56d)。调整部件(57)包括：具有与外螺纹部(56d)拧合的内螺纹部(80a)的筒状部(80)、及形成在筒状部(80)的一端且可与支承曲柄轴(54)的轴承(63)接触的接触部(81)。

Description

自行车用曲柄组装体

技术领域

本发明涉及一种曲柄组装体，特别涉及一种安装在自行车的曲柄轴上的自行车用曲柄组装体。

背景技术

在自行车的曲柄轴上安装有曲柄组装体。以往的曲柄组装体具有：不能旋转地安装在曲柄轴的端部的轮毂部、从轮毂部向直径方向外方延伸的曲柄主体、设置在曲柄主体的前端的脚蹬安装部。在这种曲柄组装体中，以往公开有右侧的齿轮曲柄铆接固定到曲柄轴上的曲柄组装体(例如参照专利文献1)。

以往的左侧的曲柄组装体，在轮毂部上形成有狭缝，在中空的曲柄轴的左端部，以通过细齿止转的状态设置有两个拧紧螺栓，使得狭缝变窄。此外，左侧的曲柄组装体通过与曲柄轴的左端内周面拧合的固定螺栓固定在曲柄轴上。

在支承以往的曲柄轴的轴承上，未设置推滚珠等滚珠接触状态的调整功能。因此，滚珠接触状态的调整、即用于消除轴承轴方向的松动而使曲柄轴顺利转动的调整是通过在借助固定螺栓固定左侧的曲柄组装体时调整其拧紧状况而进行的。滚珠接触状态的调整结束后，拧紧使狭缝变窄的拧紧螺栓，将曲柄组装体固定到曲柄轴上。因此，以往的曲柄组装体中，通过用于固定曲柄组装体的固定螺栓进行滚珠接触状态的调整，所以从曲柄轴取下曲柄组装体后，将曲柄组装体安装到曲柄轴上时，必须再次进行利用固定螺栓的滚珠接触状态的调整。

专利文献1：特开2004-249770号公报

以往利用楔销，将曲柄组装体固定到曲柄轴上。在利用楔销固定的情况下，若与曲柄轴拧合的固定螺栓没有完全拧紧，则在曲柄组装体和曲柄轴之间产生间隙而不能将曲柄组装体牢固地固定到曲柄轴上。因此，在用曲柄组装体进行滚珠接触状态的调整的情况下，不能使用固定螺栓。于是，利用楔销连结两者的构造中，用曲柄组装体调整滚珠接触状态的情况下，例如，需要将垫片放入曲柄组装体和轴承之间的间隙来调整滚珠接触状态。

但是，在通过曲柄组装体进行滚珠接触状态的调整的情况下，若使用楔销连结曲柄组装体和曲柄轴，则每次安装曲柄组装体都需要调整滚珠接触状态。这是由于曲柄轴的锥部和曲柄组装体的锥孔的加工精度使得曲柄组装体的轴方向位置每次都出现装卸偏差的缘故。这样若曲柄组装体的轴方向位置偏差，则轴承和曲柄组装体之间的间隙变化，所以需要调整滚珠接触状态。此时，若使用垫片使间隙变化进行滚珠接触状态的调整，则增减垫片时需要取下固定螺栓，反复进行曲柄组装体的装卸，所以滚珠接触状态的调整作业变得烦杂。

发明内容

本发明的课题在于，组装曲柄组装体时用曲柄组装体简单进行滚珠接触状态的调整作业。

技术方案1的自行车用曲柄组装体安装在自行车的曲柄轴上，备有曲柄主体和调整部件。曲柄主体具有不能旋转地安装在曲柄轴的一端的轮毂部、从轮毂部延伸的臂部、设置在臂部的前端的脚蹬安装部、及形成在轮毂部上的第1螺纹部。调整部件包括具有与第1螺纹部拧合的第2螺纹部的筒状部、及形成在筒状部的一端且可与支承曲柄轴的轴承接触的接触部。

曲柄组装体中，在将曲柄组装体安装到曲柄轴上时，预先使调整部件的第2螺纹部与曲柄主体的第1螺纹部拧合而将调整部件拧入轮毂部中。在该状态下，轮毂部安装到曲柄轴上，并通过固定螺栓等适当的固定机构将曲柄组装体固定到曲柄轴上。固定曲柄组装体后，使调整部件朝向轴承向松开螺纹件方向转动而接触轴承，进而调整其接触状况。由此进行滚珠接触状态的调整。在此，在曲柄组装体上设置与轮毂部拧合的调整部件，通过转动该调整部件进行滚珠接触状态的调整，所以可简单进行用曲柄组装体调整滚珠接触状态的作业。

技术方案2的自行车用曲柄组装体是在技术方案1所述的组装体中，第1螺纹部为外螺纹部，第2螺纹部为内螺纹部，调整部件还具有：从筒状部的外周面到接触部的内周面的范围内形成的狭缝、用于使狭缝变窄的拧紧螺栓、和隔着狭缝的一方形成的用于拧合拧紧螺栓的螺纹孔、另一方形成的可贯通拧紧螺栓的贯通孔。在这种情况下，通过拧紧螺栓使狭缝变窄，从而在滚珠接触状态的调整结束后可使调整部件可靠地止转。因此，曲柄组装体一旦安装到曲柄轴上后，到再次安装位置滚珠接触状态很难变化。

技术方案3的自行车用曲柄组装体是在技术方案2所述的组装体中，筒状部还具有隔着狭缝从外周面突出而形成的一对突起部，螺纹孔及贯通孔沿与突出方向交叉的方向分别形成在一对突出部上。在这种情况下，容易隔着狭缝配置螺纹孔及贯通孔，并且可缓和螺纹孔及贯通孔的尺寸的限制，使调整部件相对于轮毂部可靠地止转。此外，利用突起部容易用手转动调整部件。

技术方案4的自行车用曲柄组装体是在技术方案1～3中任一项所述的组装体中，轮毂部可安装到另一端固定在齿轮曲柄的中心的曲柄轴的一端。在这种情况下，由于在曲柄轴上固定有配置右侧的曲柄的齿轮曲柄，所以两曲柄的安装作业变得简单。此外，仅通过用调整部件调整滚珠接触状态便可一次进行支承曲柄轴的两个轴承的滚珠接触状态的调整。

技术方案5的自行车用曲柄组装体是在技术方案1～4中任一项所述的组装体中，曲柄轴的一端具有不能旋转地连结轮毂部的前端较细的锥部，轮毂部具有不能旋转地与锥部卡合的锥孔。在这种情况下，使用楔销使每次将曲柄组装体安装到曲柄轴上必须进行的滚珠接触状态的调整变得容易。

技术方案6的自行车用曲柄组装体是在技术方案5所述的组装体中，锥部具有：第1花键，不能旋转地连结安装部并向径向外方突出；倾斜面，在第1花键间前端较细地形成，锥孔具有：第2花键，向径向内方突出，不能旋转地与第1花键卡合；倾斜孔，形成在第1花键间，与倾斜面卡合。在这种情况下，由于通过花键结合和锥面连结两者，所以不易产生曲柄组装体的松动。

技术方案7的自行车用曲柄组装体是在技术方案1～6中任一项所述的组装体中，接触部可向轴向内方按压轴承的内圈。在这种情况下，可按压轴承的内圈进行滚珠接触状态的调整。

技术方案8的自行车用曲柄组装体是在技术方案1～7中任一项所述的组装体中，调整部件具有形成在筒状部的外周面的旋转操作部。在这种情况下，通过在外周面上以突起或凹部设置旋转操作部，转动调整部件调整滚珠接触状态时容易用手转动调整部件。

技术方案9的自行车用曲柄组装体是在技术方案1～8中任一项所述的组装体中，还具有密封曲柄轴和接触部的密封部件，调整部件具有将密封部件安装到接触部的内周面的密封部件安装部。在这种情况下，由于在接触部的内周面上安装密封部件，所以异物等不易从接触部侵入曲柄轴组装体侧。

根据本发明，在曲柄组装体上设置与轮毂部拧合的调整部件，通过转动该调整部件可进行滚珠接触状态的调整，所以用曲柄组装体可简单进行滚珠接触状态的调整作业。

附图说明

图1是采用本发明一实施方式的自行车的侧视图。

图2是曲柄轴组装体的剖视图。

图3是其左曲柄安装部分的截面局部图。

图4是调整部件的主视图。

图5是其V-V剖视图。

图6是其他实施方式的相当于图3的图。

图7是其他实施方式的相当于图5的图。

具体实施方式

图1中，采用本发明一实施方式的自行车是具有例如下弯型车把部14的越野车10。越野车10具有作为车体的骨架的菱形的车架11。车架11具有：车架体12、和绕斜向纵轴旋转自如地支承在车架体12的前部且下部分成两股的前叉13。此外，越野车10具有：车把部14，与前叉13连结；驱动部15，安装在车架体12的下部，将脚踏力转换成驱动力；前轮16，旋转自如地支承在前叉13的下端；后轮17，旋转自如地支承在车架体12的后部；前后制动装置18、19。

车架体12具有三角形的前三角20、和配置在前三角20的后方的后三角31。前三角20包括：上管25，沿横向配置；下管26，前部较高地配置在上管25的下方；头管27，接合上管25和下管26的前端；立管28，接合上管25及下管26的后端，向斜上方延伸。在立管28上，可调节上下位置地固定有固定了鞍座32的座柱33。在立管28和下管26的接合部，形成有筒状的吊架部29(图2)。后三角21包括：座撑条30，前端与立管28接合，分成两股向斜下方延伸；和链撑条31，从立管28的下端分成两股向后方延伸，与座撑条30的后端接合。

在前叉13的上部，可上下移动地固定有构成车把部14的车把柄35。在车把柄35的上端，固定有左右延伸的两端弯曲了的车把杆36。在车把杆36两端，安装有赋予变速功能的闸杆38。

驱动部15包括：设置在吊架部29上的曲柄部41、不能旋转地安装在后轮17的自由轮毂上的小齿轮部43、架设在曲柄部41和小齿轮部43之间的链条44、变速用的前拨链器45及后拨链器46。前拨链器45具有插通链条44的导链器45a。

如图2所示，曲柄部41包括：曲柄轴组装体50，具有旋转自如地支承在框架11的吊架部29上的曲柄轴54；右曲柄51，一体铆接固定在曲柄轴54的右端，前端安装有脚蹬53(图1)；左曲柄(曲柄组装体的一例)52，装卸自如地固定在曲柄轴54的左端。

如图2所示，曲柄轴组装体50具有：曲柄轴54、和安装在吊架部29上并旋转自如地支承曲柄轴54的中轴55。

曲柄轴54是例如铬钼钢等具有高刚性的合金支承的中孔管状部件。在曲柄轴54的左端内周面上，形成有用于固定左曲柄52而拧入固定螺栓59的内螺纹部54a。固定螺栓59在外周面的中心具有可借助六角扳手等工具拧紧的工具卡止孔59b。此外，如图3所示，在曲柄轴54的左端外周面上，形成有用于将左曲柄52不能旋转地连结的前端较细的锥部54b。如图3所示，锥部54b具有：第1锥面54c，前端较细地形成；第1花键54d，在第1锥面54c的至少一部分、具体地说前端侧外周面上朝径向内方凹陷而形成，不能旋转地连结曲柄52的轮毂部52a。第1锥面54c是具有例如0.5到1.5度左右倾斜角的锥面。

如图2所示，中轴55具有：从吊架部29的两端拧入的左右轴承外壳60、61、同芯连结左右轴承外壳60、61的筒状的连结部件62、安装在左右轴承外壳60、61上的左右轴承63、64、安装在左右轴承63、64的内圈和曲柄轴54之间的左右盖部件65、66。

左右轴承外壳60、61作为带阶梯的筒状部件，分别具有：分别收纳轴承63、64的轴承收纳部60a、61a、与轴承收纳部60a、61并列配置且不能旋转地安装在吊架部29的端部的安装部60b、61b。轴承收纳部60a、61a配置在轴承安装部60a、61a的轴向外侧，直径比安装部60b、61b大，吊架部29在左右的两端内周面上具有内螺纹部29a、29b，安装部60b、61b具有配置在轴承收纳部60a、61a的内侧、与内螺纹部29a、29b拧合的外螺纹部60c、61c。通常，为了防止因曲柄的旋转引起的松动，而将左侧的内螺纹部29a设为右旋螺纹，右侧的内螺纹部设为左旋螺纹，因此，与它们拧合的外螺纹部60c为右旋螺纹，外螺纹部61b为左旋螺纹。

连结部件62为具有曲柄轴54可通过的内径的筒状部件，两端内周面与左右轴承外壳60、61的安装部60b、61b的内周面嵌合。在连结部件62和轴承外壳60、61的连结部分上，安装有O形环68、69。

轴承63、64是具有内圈63a、64a及外圈63b、64b的球轴承等滚动轴承。轴承63、64经由盖部件65、66配置成：通过左右曲柄52、51来限制内圈63a、64a向各自的轴向外侧(轴承63在图2左侧，轴承64在图2右侧)的移动，通过轴承外壳60、61来限制外圈63b、64b向各自的轴向内侧(轴承63在图2右侧、轴承64在图2左侧)的移动。轴承63、64是在内圈63a、64a和外圈63b、64b之间安装了密封键的密封轴承，预先封入了润滑脂。由此，可省略用于润滑的维护。这样，通过将轴承63、64配置在吊架部29的轴向外侧，可增大曲柄轴54的轴径，即使将曲柄轴54设成中空形状而实现轻量化，也可将曲柄轴54的强度和刚性维持得较高。

盖部件65、66为覆盖轴承外壳60、61的外侧端面的硬质合成树脂制成的部件，以夹在左右曲柄轴52、51和轴承63、64的内圈63a、64a的状态配置。

右曲柄轴51为可安装链轮71、72的齿轮曲柄，具备：曲柄连结部75，具有由圆形空间构成、不能旋转地安装在曲柄轴54的右端的卡合凹部78；5个臂部76，可从曲柄连结部75将放射状延伸的两个大小两个链轮71、72安装到前端；右曲柄臂部77，固定在曲柄轴54的右端，前端形成有脚蹬安装孔77a。右曲柄51的连结部75的轴向的内侧端面75a可经由盖部件66按压轴承64的内圈64a。

如图2所示，左曲柄52具有：曲柄主体56、安装在曲柄主体56上的调整部件57。曲柄主体56具有：不能旋转地安装在曲柄轴54的一端的轮毂部56a、从轮毂部56a延伸的臂部56b、设置在臂部的前端并安装脚蹬53的脚蹬安装部56c、形成在轮毂部56a上的外螺纹部(第1螺纹部的一例)56d。

如图3所示，在轮毂部56a的与轴承63对置的面上，形成有朝向盖部件65而突出的突出部52a，在突出部52a的外周面上形成有外螺纹部56d。在轮毂部56a的内周面上形成有与曲柄轴54的锥部54b卡合的锥孔52b。锥孔52b具有：第2锥面52c，与第1锥面54c卡合；和第2花键52d，在第2锥面52c的至少一部分、具体地说前端侧内周面上朝径向内方突出形成，不能旋转地与第1花键54d卡合。第2锥面52c为具有例如0.5度到1.5度左右的倾斜角的锥面。在轮毂部56a的前端内周面上，形成有用于拧入取下左曲柄52时使用的拆卸工具的内螺纹部52e，在内螺纹部52e和第2花键52d的前端面之间，形成有抵接固定螺栓59的头部59a的抵接面52f。第2花键52d形成为；在与第1花键54d卡合时以规定的旋转相位与曲柄轴54不能旋转地连结。

调整部件57具备：筒状部80，具有与外螺纹部56d拧合的内螺纹部(第2螺纹部的一例)80a；接触部81，形成在筒状部80的一端，可与支承曲柄轴54的轴承63接触。此外，调整部件57具有：从筒状部80的外周面到接触部81的内周面的范围内形成的狭缝82、用于使狭缝82变窄的拧紧螺栓83、隔着狭缝82的一方形成的用于拧合拧紧螺栓83的螺纹孔84、和另一方形成的可贯通拧紧螺栓83的贯通孔85。紧固螺栓83优选为带六方孔的螺栓，通过从贯通孔85侧朝向螺纹孔84插入并拧紧拧紧螺栓83，而使狭缝82的宽度变窄，调整部件57固定到轮毂部56a的突出部52a上并止转。

筒状部80具有隔着狭缝82朝径向外方突出的一对第1突起部(旋转操作部的一例)80b、80c，在第1突起部80b上形成有贯通孔85，在第1突起部80c上形成有螺纹孔84。此外，筒状部80在与第1突起部80b、80c相反一侧的外周面上，具有第2突起部(旋转操作部的一例)80d。进而，在筒状部的剩余外周面上，例如通过滚花加工形成有多个凹凸部(旋转操作部的一例)80e。这些第1及第2突起部80b、80c、80d和凹凸部80e是为了在左曲柄52安装到曲柄轴54的状态下调整滚珠接触状态时容易用手转动调整部件57而设置的。

接触部81形成为垫圈状，在径向的中间部分，形成有朝向盖部件65突出的接触面81a。接触面81a可与盖部件65接触，所述盖部件65与轴承63的内圈63a接触。由此，调整部件57经由接触部81及盖部件65而可朝轴向内方(图3右方)推压内圈63a。在接触部81的内周面上，形成有以朝向盖部件65侧开口的方式凹陷的密封部件安装部81b。在密封部件安装部81b上，安装有密封曲柄轴54和接触部81之间的间隙的密封部件86。密封部件86具有：支承环86a，配置在密封部件安装部81b的里侧，优选为金属制成；合成树脂弹性体支承的密封环86b，通过例如熔融等适当固定方法固定到支承环86a上。通过将这样的密封部件86安装到调整部件57的内部，而使异物等不会从接触部81侵入曲柄轴组装体50侧。

在将这样构成的左曲柄52安装到吊架部29时，最初在左右轴承外壳60、61上预先安装有轴承63、64和盖部件65、66。此外，预先在某个轴承外壳60、61上安装连结部件62。在该状态下，以规定范围的转矩将轴承外壳60、61拧入吊架部29的内螺纹部29a、29b。接着，从轴承外壳61侧插入一体固定了曲柄轴54的右曲柄51。然后，将调整部部件57拧入左曲柄52的突出部52a的深处。此时，预先松开拧紧螺栓83，将调整部件57设为可旋转状态。拧入调整部件57后，以与右曲柄51之间相差180度的旋转相位安装左曲柄52，通过固定螺栓59固定。另外，在第1及第2花键54d、52d上，例如仅形成一个与其他部分相比圆周方向长度更长的特别的凹凸部(未图示)，使得右曲柄51和左曲柄52配置成180度的旋转相位。因此，通过使特别的凹凸部卡合，而将两个曲柄52、51配置成180度的旋转相位。

在该状态下，向松开螺纹件的方向(例如图4的逆时针方向)旋转调整部件57。于是，调整部件57的接触部81经由盖部件65按压轴承63的内圈63a，从而能调整滚珠接触状态。滚珠接触状态的调整结束后，拧入拧紧螺栓83而使狭缝82的宽度变窄，将调整部件57固定到突出部52a上。由此，调整部件57被止转，一次调整后的滚珠接触状态到下一次拆卸左曲柄52为止不易变化。

在此，在左曲柄52上设置与轮毂部56a拧合的调整部件57，通过转动该调整部件57来进行滚珠接触状态的调整，所以用左曲柄52简单地进行滚珠接触状态的调整作业。

[其他实施方式]

(a)在前述实施方式中，轴承外壳拧入吊架部，但是只要是通过曲柄组装体的安装而能调整滚珠接触状态的部件，则在具有压入吊架部的轴承外壳的曲柄轴组装体上装入的曲柄组装体也可使用本发明。

(b)在前述实施方式中，以越野车用的曲柄轴组装体为例进行了说明，但是本发明的曲柄轴组装体可用于所有形式的自行车。

(c)在前述实施方式中，在吊架部的轴向外侧配置有轴承收纳部，但是也可在吊架部的内部配置轴承收纳部。

(d)在前述实施方式中，将第1螺纹部设为外螺纹部56d，第2螺纹部设为内螺纹部80，但是也可相反。

例如图6中，左曲柄152的轮毂部156a在盖部件65侧具有凹部152a，在凹部152的内周面上形成有作为第1螺纹部的内螺纹部(第1螺纹部的一例)156b。

如图7所示，调整部件157具备：筒状部180，具有与内螺纹部156d拧合的外螺纹部(第2螺纹部的一例)180a；接触部181，形成在筒状部180的一端，可与支承曲柄54的轴承63接触。接触部181形成为垫圈状，在径向的中间部分，朝向盖部件65突出地形成有可与盖部件65接触的接触面181a。此外，在外周面上，具有卡止用于转动调整部件157的特殊的工具的工具卡止孔181e。

在本实施方式中，如图6所示，调整部件157的止转是通过与外螺纹部180a拧合的锁紧螺母158进行的。即，滚珠接触状态的调整结束后，朝向轮毂部156a的壁面拧入锁紧螺母158而使调整部件157止转。在这样的实施方式中，与前述实施方式一样，在安装左曲柄152时仅通过转动调整部件157，便可进行滚珠接触状态的调整，所以使左曲柄152安装时的滚珠接触状态的调整变得简单。

(e)在前述实施方式中，以安装到一体固定有右曲柄的曲柄轴上的左曲柄为例，对本发明进行了说明，但是也可将本发明用于通过拧紧螺栓等与曲柄轴连结的右曲柄(齿轮曲柄)上。

(f)在前述实施方式中，左曲柄52的调整部件57经由盖部件65按压轴承63，但是与曲柄组装体拧合的调整部件也可直接按压调整部件。

Claims (9)

1.一种自行车用曲柄组装体，安装在自行车的曲柄轴上，其特征在于，备有：

曲柄主体，具有不能旋转地安装在前述曲柄轴的一端的轮毂部、从前述轮毂部延伸的臂部、设置在前述臂部的前端的脚蹬安装部、及形成在前述轮毂部上的第1螺纹部；

调整部件，包括具有与前述第1螺纹部拧合的第2螺纹部的筒状部、及形成在前述筒状部的一端且可与支承前述曲柄轴的轴承接触的接触部。

2.如权利要求1所述的自行车用曲柄组装体，其特征在于，

前述第1螺纹部为外螺纹部，

前述第2螺纹部为内螺纹部，

前述调整部件还具有：

从前述筒状部的外周面到前述接触部的内周面的范围内形成的狭缝、

用于使前述狭缝变窄的拧紧螺栓、

和隔着前述狭缝的一方形成的用于拧合前述拧紧螺栓的螺纹孔、

另一方形成的可贯通前述拧紧螺栓的贯通孔。

3.如权利要求2所述的自行车用曲柄组装体，其特征在于，

前述筒状部具有隔着前述狭缝从外周面突出而形成的一对突起部，

前述螺纹孔及贯通孔沿与突出方向交叉的方向分别形成在前述一对突出部上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的自行车用曲柄组装体，其特征在于，前述轮毂部可安装到另一端固定在齿轮曲柄的中心的前述曲柄轴的一端。

5.如权利要求1～4中任一项所述的自行车用曲柄组装体，其特征在于，

前述曲柄轴的一端具有不能旋转地连结前述轮毂部的前端较细的锥部，

前述轮毂部具有不能旋转地与锥部卡合的锥孔。

6.如权利要求5所述的自行车用曲柄组装体，其特征在于，

前述锥部具有：第1锥面，前端较细地形成；第1花键，在前述第1锥面的至少一部分上朝径向内方凹陷而形成，不能旋转地连结前述轮毂部，

前述锥孔具有：第2锥面，与前述第1锥面卡合；第2花键，在前述第2锥面的至少一部分上朝径向内方突出形成，不能旋转地与前述第1花键卡合。

7.如权利要求1～6中任一项所述的自行车用曲柄组装体，其特征在于，前述接触部可向轴向内方按压前述轴承的内圈。

8.如权利要求1～7中任一项所述的自行车用曲柄组装体，其特征在于，前述调整部件具有形成在前述筒状部的外周面的旋转操作部。

9.如权利要求1～8中任一项所述的自行车用曲柄组装体，其特征在于，还具有密封前述曲柄轴和前述接触部的密封部件，

前述调整部件具有将前述密封部件安装到前述接触部的内周面的密封部件安装部。

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