JP2004517276A - 環状ハウジングを備えたアングル駆動装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ベアリング手段用の第１軸線Ａ１およびベアリング手段用第２軸線Ａ２を備え、後者の軸線Ａ２が第１の軸線Ａ１に対して半径方向に整列されるハウジング１１を有するアングル駆動装置に関する。前記駆動ハウジング５１は軸線Ａ１に対して垂直に内に位置決めされた２つの対向環状フランジを形成する外方リング１０１、および前記外方リング１０１に対して同軸的に位置決めされそして少なくとも１つの半径方向スポーク８４によって、前記外方リング１０１に接続されるハブ部材８３を含んでいる。前記ハブ部材８３は入力軸５６用のベアリング領域を形成する。前記ハウジング５１は前記外方リング１０１の外側に取着されるスリーブ部材５５を形成する。前記スリーブ部材５５は出力軸６８用のベアリング領域を形成する。
Description
【０００１】
（技術分野）
本発明は、ベアリング手段用の第１軸線Ａ１およびベアリング手段用第２軸線Ａ２を備え、後者の軸線Ａ２が第１の軸線Ａ１を直角に横断する駆動ハウジング（５１）を有するアングル駆動装置に関する。
【０００２】
（発明の背景）
アングル駆動装置は、幾つかの適用例を記載するために、自動車、農業機械装置および機械工具において、種々の方法で使用され得る。自動車技術の分野において、それらは横に組み込んだ前方エンジンを備えた４輪駆動車に要求される。一般に、かかる車両は前輪駆動のみを備えた基本的なモデルから引き出される。かかる場合に、アングル駆動装置は前車軸の差動駆動装置に直接追随し、アングル駆動装置の入力軸は差動駆動装置のサイドシャフトの１つが前車軸駆動装置にそれを通って延びる中空軸の形で設けられる。
【０００３】
燃焼エンジンの後ろまたは下の前車軸差動装置と駆動軸との間にこの方法において収容されるようなアングル駆動装置の取り付けスペースはもちろん非常に限定される。高いトルクを有するディーゼルエンジンの使用の相変わらずの増大のため、以前に使用されたアングル駆動装置はそれらの性能の限界に達し、すなわち、最大トルク試験運転において、所定の寿命がもはや達成されない。制限された取り付けスペースのため、アングル駆動装置の大きさは増加されることができない。
【０００４】
（発明の開示）
取り付け制限のため、本発明の目的は、できるだけ短くかつコンパクトでありかつ適宜なギヤセットにより簡単な方法で設けることによって所定のトルク容量に適合させるようにこの型のアングル駆動装置を設計することにある。
【０００５】
この目的は、ハウジングが軸線Ａ１に対して垂直に内に位置決めされた２つの対向環状フランジを形成する外方リング、および前記外方リングに対して同軸的に位置決めされそして少なくとも１つの半径方向スポークによって、前記外方リングに接続されるハブ部材を含み；前記ハブ部材が入力軸用のベアリング領域を形成し；前記ハウジングが前記外方リングの外側に取着されるスリーブ部材を形成しそして前記スリーブ部材が出力軸用のベアリング領域を形成することによって達成される。
【０００６】
ハウジングは簡単な環状カバーによって閉止されることができかつ１側で、任意に、開放ハウジングリングによって差動駆動装置に直接ボルト止めされることができる。
【０００７】
好都合な実施の形態によれば、入力軸上に、入力リングギヤが堅固に配置され、カウンタリングギヤが前記入力軸上に相対的に回転可能に支持され、出力軸が、その歯を介して、前記入力リングギヤおよび前記カウンタリングギヤに係合する出力歯車を支持し、そして前記軸線Ａ１に対して半径方向に一直線に整列される少なくとも１つのベアリングジャーナル上に、その歯を介して、前記入力リングギヤおよび前記カウンタリングギヤに係合する少なくとも１つの中間歯車が配置されることが提案される。
【０００８】
この方法において、出力歯車で少なくとも１つの中間歯車およびカウンタリングギヤを使用することによって歯の係合の数を２倍にしかつ第１リングギヤでの歯の係合の数を少なくとも２倍にする動力（パワー）分布を備えたアングル駆動装置が提案され、そのカウンタリングギヤは入力リングギヤに対応し、その結果、予め定めたトルクにより、トルク力は非常に減少され、すなわち、出力軸で半分にされかつ入力リングギヤで少なくとも半分にされ、その結果として寿命がかなり増大される。
【０００９】
好適な実施の形態において、一方で２つの中間歯車のベアリングジャーナル軸線Ａ３，Ａ４および他方で出力軸の軸線Ａ２が同一のピッチ角を形成するならば、結果として生じるスペースにおいて、ハウジングの環状部材とハブ部材との間の単一の半径方向スポークを３つの半径方向スポークによって置き換えることができる。
【００１０】
カウンタリングギヤは、入力リングギヤおよびカウンタリングギヤでの歯の力が入力軸内に内方力として収容され得るように入力軸上に支持され得る。
【００１１】
代替として、ハブ部材に支持される入力軸上に単一の入力リングギヤを配置することができる。単一のアングル駆動装置を形成するために、前記入力リングギヤは独力で、出力歯車に係合し得る。
【００１２】
ここで、入力リングギヤの反対側で、入力軸はハブ部材上の軸方向のベアリングを介して、入力リングギヤの歯の力が、入力軸の上方に軸方向に案内されるとき、ハブ部材によって収容されるように支持されることができる。ハブ部材は好ましくは環状部材に対して複数の均一に周部に分布されたスポークに接続されるべきである。
両方の実施の形態において、ハウジングカバーはベアリング力から自由に保持されることができ、そして環状ハウジングは他の構体に直接接続され得る。
【００１４】
入力軸の長さは、実質上、環状ハウジングの長さに制限されることができ、そして特別な取り付け条件が入力軸に差し込み式スリーブを挿入することによって考慮され得る。さらに、特別な取り付け条件を説明するために異なる長さのフランジスリーブを有するカバーを使用することができる。外方リングおよびハブ部材かつ多分また多数の歯車を有するハウジングの基本的なモジュールは種々の用途に関して同一にすることができる。本発明のアングル駆動装置は、したがって、同一の基本的設計を有しながら、種々の用途に容易に適合させられ得るモジュラー要素を形成する。常に、同一の基本的ハウジング部材かつ多分同一数の歯車を使用することができる。
【００１５】
本発明の好適な実施の形態を図面に示しかつ以下で説明する。
【００１６】
（発明を実施するための最良の形態）
以下で、図１および図２を共同して説明する。アングル駆動装置のハウジング５１は第１軸線Ａ１を含んでいるネジ山付きフランジ５３を備えるフランジスリーブ５２にボルト止めされておりかつそれによってアングル駆動装置は、例えば差動駆動装置に対してフランジが付けられることができる。また、フランジ５２と反対に配置されるカバー５４が設けられる。その軸線Ａ２が軸線Ａ１に対して半径方向に一直線に整列されるハウジングスリーブ５５が駆動ハウジング５１上に形成される。ハブ８７が環状駆動ハウジング５１内に軸線Ａ１に対して同軸に延びるように単一の半径方向のスポーク８８によって保持される。軸線Ａ１を有する入力軸５６は半径方向のベアリング５７によって前記ハブ８７内に支持される。ベアリング領域の１側で、入力軸５６は入力軸５６の座面６１上に位置決めされかつそれに溶接されるカラー６２上に軸方向に支持される入力リングギヤ５９を有している。ベアリング領域の他側で、同一の歯の形成および同一の大きさを有するカウンタリングギヤ６０が入力リングギヤに対して対称的に配置される。カウンタリングギヤ６０は半径方向のベアリング６３によって入力軸５６上に自由に回転可能に支持されそして軸方向のベアリング６４、円板６５および固定リング６６によって入力軸上に支持されている。入力リングギヤ５９およびカウンタリングギヤ６０は冠歯車の形に設けられ；両者は出力軸ジャーナル６８と一体であるように形成される出力歯車６７に係合する。前記出力歯車６７は直線スパーギヤの形において設けられる。出力軸ジャーナル６８はスリーブ突起５５内のボールベアリング６９によって支持される。出力歯車６７は入力リングギヤ５９およびカウンタリングギヤ６０に係合し、かつこのことは、また、第１軸線Ａ１に対して半径方向に整列される軸線Ａ３，Ａ４を同様に含みかつ第２軸線Ａ２と同一平面内に位置決めされる２つの中間歯車７１，７２に適用される。中間歯車７１，７２はハウジング５１で半径方向外側にかつハブ８７内で半径方向内側に支持される回転ジャーナル７３，７４上で走行する。回転ジャーナルは固定リング９５，９６によって固定されかつＯ−リング９７，９８によって密封される。中間歯車７１，７２はニードルベアリング８９，９０によって支持されている。入力軸５６は軸の歯付け１００を介して差し込み式スリーブ９９に接続される。差し込み式スリーブ９９を備えた入力軸５６は中空軸の形で設計され、貫通軸８５が中空軸を貫通する。入力軸はカバー５４に対して密封体８３によって密封されかつ貫通軸８５は入力軸５６に対して密封体８６によって密封される。接続フランジ７８が円板８０およびボルト８１によって出力軸６８の端部に固定される。出力軸６８および接続フランジ７８は軸歯付け７９によって回転に対して固定されている。さらに、出力軸６８はカバー５４に対して密封体８４によって密封されている。入力軸５６を介して導入されたトルクは中間歯車を介して２つのリングギヤ５９，６０に完全に均一に分布される。リングギヤ５９，６０の歯の力は入力軸内に内部力の形で収容されかつ環状ハウジング５１が軸線Ａ１の方向の軸方向負荷から完全に自由であることを保証する。さらに、歯車６７，７１，７２の対称配置の結果として、軸方向に浮動に支持された入力軸５６は心出しされた方法で保持され、その結果あらゆる相当な値の半径方向の力は入力軸５６からハウジング５１に達しない。出力歯車６７はリングギヤ５９，６０間に心出しされ、その結果軸ジャーナル６８はどのような屈曲力も受けない。歯の形状（直線歯付きピニオン）およびリングギヤ５９，６０との二重係合の結果として、軸方向の力は出力歯車６７および出力軸ジャーナル６８のベアリング６９に対して軸線Ａ２の方向に印加されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の駆動装置を入力軸および出力軸を通る断面において示す断面図である。
【図２】
図１による駆動装置を、出力軸を通る入力軸に対して垂直に延びている断面において示す断面図である。
【符号の説明】
５１ ハウジング
５２ フランジスリーブ
５３ フランジ
５４ カバー
５５ スリーブ
５６ 入力軸
５７ ベアリング
５８
５９ 入力リングギヤ
６０ カウンタリングギヤ
６１ 座
６２ カラー
６３ 半径方向ベアリング
６４ 軸方向ベアリング
６５ 円板
６６ 固定リング
６７ 出力歯車
６８ 軸ジャーナル
６９ ベアリング
３０，７０
７８ 接続フランジ
７９ 歯付け
８０ 円板
８１ ボルト
４２ 密封体
８２
８３ 密封体
８４ 密封体
８５ 貫通軸
８６ 密封体
８７ ハブ
８８ スポーク
８９ ニードルベアリング
９０ ニードルベアリング
９１ 孔
９２ 孔
９３ 皿孔にされた領域
９４ 皿孔にされた領域
９５ 固定リング
９６ 固定リング
９７ Ｏ−リング
９８ Ｏ−リング
９９ 差し込み式スリーブ
１００ 歯付け
１０１ 外方リング
１０２ 中間スリーブ
（技術分野）
本発明は、ベアリング手段用の第１軸線Ａ１およびベアリング手段用第２軸線Ａ２を備え、後者の軸線Ａ２が第１の軸線Ａ１を直角に横断する駆動ハウジング（５１）を有するアングル駆動装置に関する。
【０００２】
（発明の背景）
アングル駆動装置は、幾つかの適用例を記載するために、自動車、農業機械装置および機械工具において、種々の方法で使用され得る。自動車技術の分野において、それらは横に組み込んだ前方エンジンを備えた４輪駆動車に要求される。一般に、かかる車両は前輪駆動のみを備えた基本的なモデルから引き出される。かかる場合に、アングル駆動装置は前車軸の差動駆動装置に直接追随し、アングル駆動装置の入力軸は差動駆動装置のサイドシャフトの１つが前車軸駆動装置にそれを通って延びる中空軸の形で設けられる。
【０００３】
燃焼エンジンの後ろまたは下の前車軸差動装置と駆動軸との間にこの方法において収容されるようなアングル駆動装置の取り付けスペースはもちろん非常に限定される。高いトルクを有するディーゼルエンジンの使用の相変わらずの増大のため、以前に使用されたアングル駆動装置はそれらの性能の限界に達し、すなわち、最大トルク試験運転において、所定の寿命がもはや達成されない。制限された取り付けスペースのため、アングル駆動装置の大きさは増加されることができない。
【０００４】
（発明の開示）
取り付け制限のため、本発明の目的は、できるだけ短くかつコンパクトでありかつ適宜なギヤセットにより簡単な方法で設けることによって所定のトルク容量に適合させるようにこの型のアングル駆動装置を設計することにある。
【０００５】
この目的は、ハウジングが軸線Ａ１に対して垂直に内に位置決めされた２つの対向環状フランジを形成する外方リング、および前記外方リングに対して同軸的に位置決めされそして少なくとも１つの半径方向スポークによって、前記外方リングに接続されるハブ部材を含み；前記ハブ部材が入力軸用のベアリング領域を形成し；前記ハウジングが前記外方リングの外側に取着されるスリーブ部材を形成しそして前記スリーブ部材が出力軸用のベアリング領域を形成することによって達成される。
【０００６】
ハウジングは簡単な環状カバーによって閉止されることができかつ１側で、任意に、開放ハウジングリングによって差動駆動装置に直接ボルト止めされることができる。
【０００７】
好都合な実施の形態によれば、入力軸上に、入力リングギヤが堅固に配置され、カウンタリングギヤが前記入力軸上に相対的に回転可能に支持され、出力軸が、その歯を介して、前記入力リングギヤおよび前記カウンタリングギヤに係合する出力歯車を支持し、そして前記軸線Ａ１に対して半径方向に一直線に整列される少なくとも１つのベアリングジャーナル上に、その歯を介して、前記入力リングギヤおよび前記カウンタリングギヤに係合する少なくとも１つの中間歯車が配置されることが提案される。
【０００８】
この方法において、出力歯車で少なくとも１つの中間歯車およびカウンタリングギヤを使用することによって歯の係合の数を２倍にしかつ第１リングギヤでの歯の係合の数を少なくとも２倍にする動力（パワー）分布を備えたアングル駆動装置が提案され、そのカウンタリングギヤは入力リングギヤに対応し、その結果、予め定めたトルクにより、トルク力は非常に減少され、すなわち、出力軸で半分にされかつ入力リングギヤで少なくとも半分にされ、その結果として寿命がかなり増大される。
【０００９】
好適な実施の形態において、一方で２つの中間歯車のベアリングジャーナル軸線Ａ３，Ａ４および他方で出力軸の軸線Ａ２が同一のピッチ角を形成するならば、結果として生じるスペースにおいて、ハウジングの環状部材とハブ部材との間の単一の半径方向スポークを３つの半径方向スポークによって置き換えることができる。
【００１０】
カウンタリングギヤは、入力リングギヤおよびカウンタリングギヤでの歯の力が入力軸内に内方力として収容され得るように入力軸上に支持され得る。
【００１１】
代替として、ハブ部材に支持される入力軸上に単一の入力リングギヤを配置することができる。単一のアングル駆動装置を形成するために、前記入力リングギヤは独力で、出力歯車に係合し得る。
【００１２】
ここで、入力リングギヤの反対側で、入力軸はハブ部材上の軸方向のベアリングを介して、入力リングギヤの歯の力が、入力軸の上方に軸方向に案内されるとき、ハブ部材によって収容されるように支持されることができる。ハブ部材は好ましくは環状部材に対して複数の均一に周部に分布されたスポークに接続されるべきである。
両方の実施の形態において、ハウジングカバーはベアリング力から自由に保持されることができ、そして環状ハウジングは他の構体に直接接続され得る。
【００１４】
入力軸の長さは、実質上、環状ハウジングの長さに制限されることができ、そして特別な取り付け条件が入力軸に差し込み式スリーブを挿入することによって考慮され得る。さらに、特別な取り付け条件を説明するために異なる長さのフランジスリーブを有するカバーを使用することができる。外方リングおよびハブ部材かつ多分また多数の歯車を有するハウジングの基本的なモジュールは種々の用途に関して同一にすることができる。本発明のアングル駆動装置は、したがって、同一の基本的設計を有しながら、種々の用途に容易に適合させられ得るモジュラー要素を形成する。常に、同一の基本的ハウジング部材かつ多分同一数の歯車を使用することができる。
【００１５】
本発明の好適な実施の形態を図面に示しかつ以下で説明する。
【００１６】
（発明を実施するための最良の形態）
以下で、図１および図２を共同して説明する。アングル駆動装置のハウジング５１は第１軸線Ａ１を含んでいるネジ山付きフランジ５３を備えるフランジスリーブ５２にボルト止めされておりかつそれによってアングル駆動装置は、例えば差動駆動装置に対してフランジが付けられることができる。また、フランジ５２と反対に配置されるカバー５４が設けられる。その軸線Ａ２が軸線Ａ１に対して半径方向に一直線に整列されるハウジングスリーブ５５が駆動ハウジング５１上に形成される。ハブ８７が環状駆動ハウジング５１内に軸線Ａ１に対して同軸に延びるように単一の半径方向のスポーク８８によって保持される。軸線Ａ１を有する入力軸５６は半径方向のベアリング５７によって前記ハブ８７内に支持される。ベアリング領域の１側で、入力軸５６は入力軸５６の座面６１上に位置決めされかつそれに溶接されるカラー６２上に軸方向に支持される入力リングギヤ５９を有している。ベアリング領域の他側で、同一の歯の形成および同一の大きさを有するカウンタリングギヤ６０が入力リングギヤに対して対称的に配置される。カウンタリングギヤ６０は半径方向のベアリング６３によって入力軸５６上に自由に回転可能に支持されそして軸方向のベアリング６４、円板６５および固定リング６６によって入力軸上に支持されている。入力リングギヤ５９およびカウンタリングギヤ６０は冠歯車の形に設けられ；両者は出力軸ジャーナル６８と一体であるように形成される出力歯車６７に係合する。前記出力歯車６７は直線スパーギヤの形において設けられる。出力軸ジャーナル６８はスリーブ突起５５内のボールベアリング６９によって支持される。出力歯車６７は入力リングギヤ５９およびカウンタリングギヤ６０に係合し、かつこのことは、また、第１軸線Ａ１に対して半径方向に整列される軸線Ａ３，Ａ４を同様に含みかつ第２軸線Ａ２と同一平面内に位置決めされる２つの中間歯車７１，７２に適用される。中間歯車７１，７２はハウジング５１で半径方向外側にかつハブ８７内で半径方向内側に支持される回転ジャーナル７３，７４上で走行する。回転ジャーナルは固定リング９５，９６によって固定されかつＯ−リング９７，９８によって密封される。中間歯車７１，７２はニードルベアリング８９，９０によって支持されている。入力軸５６は軸の歯付け１００を介して差し込み式スリーブ９９に接続される。差し込み式スリーブ９９を備えた入力軸５６は中空軸の形で設計され、貫通軸８５が中空軸を貫通する。入力軸はカバー５４に対して密封体８３によって密封されかつ貫通軸８５は入力軸５６に対して密封体８６によって密封される。接続フランジ７８が円板８０およびボルト８１によって出力軸６８の端部に固定される。出力軸６８および接続フランジ７８は軸歯付け７９によって回転に対して固定されている。さらに、出力軸６８はカバー５４に対して密封体８４によって密封されている。入力軸５６を介して導入されたトルクは中間歯車を介して２つのリングギヤ５９，６０に完全に均一に分布される。リングギヤ５９，６０の歯の力は入力軸内に内部力の形で収容されかつ環状ハウジング５１が軸線Ａ１の方向の軸方向負荷から完全に自由であることを保証する。さらに、歯車６７，７１，７２の対称配置の結果として、軸方向に浮動に支持された入力軸５６は心出しされた方法で保持され、その結果あらゆる相当な値の半径方向の力は入力軸５６からハウジング５１に達しない。出力歯車６７はリングギヤ５９，６０間に心出しされ、その結果軸ジャーナル６８はどのような屈曲力も受けない。歯の形状（直線歯付きピニオン）およびリングギヤ５９，６０との二重係合の結果として、軸方向の力は出力歯車６７および出力軸ジャーナル６８のベアリング６９に対して軸線Ａ２の方向に印加されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の駆動装置を入力軸および出力軸を通る断面において示す断面図である。
【図２】
図１による駆動装置を、出力軸を通る入力軸に対して垂直に延びている断面において示す断面図である。
【符号の説明】
５１ ハウジング
５２ フランジスリーブ
５３ フランジ
５４ カバー
５５ スリーブ
５６ 入力軸
５７ ベアリング
５８
５９ 入力リングギヤ
６０ カウンタリングギヤ
６１ 座
６２ カラー
６３ 半径方向ベアリング
６４ 軸方向ベアリング
６５ 円板
６６ 固定リング
６７ 出力歯車
６８ 軸ジャーナル
６９ ベアリング
３０，７０
７８ 接続フランジ
７９ 歯付け
８０ 円板
８１ ボルト
４２ 密封体
８２
８３ 密封体
８４ 密封体
８５ 貫通軸
８６ 密封体
８７ ハブ
８８ スポーク
８９ ニードルベアリング
９０ ニードルベアリング
９１ 孔
９２ 孔
９３ 皿孔にされた領域
９４ 皿孔にされた領域
９５ 固定リング
９６ 固定リング
９７ Ｏ−リング
９８ Ｏ−リング
９９ 差し込み式スリーブ
１００ 歯付け
１０１ 外方リング
１０２ 中間スリーブ
Claims (5)
- ベアリング手段用の第１軸線Ａ１およびベアリング手段用第２軸線Ａ２を備え、後者の軸線Ａ２が第１の軸線Ａ１を直角に横断する駆動ハウジング（５１）を有し、
前記駆動ハウジング（５１）が前記軸線Ａ１に対して垂直に内に位置決めされた２つの対向環状フランジを形成する外方リング（１０１）、および前記外方リング（１０１）に対して同軸的に位置決めされそして少なくとも１つの半径方向スポーク（８８）によって、前記外方リング（１０１）に接続されるハブ部材（８７）を含み、
前記ハブ部材（８７）が入力軸（５６）用のベアリング領域を形成し、
前記ハウジング（５１）が前記外方リング（１０１）の外側に取着されるスリーブ部材（５５）を形成し、
前記スリーブ部材（５５）が出力軸（６８）用のベアリング領域を形成することを特徴とするアングル駆動装置。 - 前記入力軸（５６）上に、入力リングギヤ（５９）が堅固に配置され、カウンタリングギヤ（６０）が前記入力軸（５６）上に相対的に回転可能に支持され、前記出力軸（６８）が、その歯を介して、前記入力リングギヤ（５９）および前記カウンタリングギヤ（６０）に係合する出力歯車（６７）を支持し、そして前記軸線Ａ１に対して半径方向に一直線に整列される少なくとも１つのベアリングジャーナル（７３，７４）上に、その歯を介して、前記入力リングギヤ（５９）および前記カウンタリングギヤ（６０）に係合する少なくとも１つの中間歯車（７１，７２）が配置されることを特徴とする請求項１に記載のアングル駆動装置。
- 幾つかの、とくに２つのさらに他のベアリングジャーナル（７３，７４）が前記ハウジング（５１）の方向に配置され、そのベアリングジャーナル（７３，７４）が中間歯車（７１，７２）を支持し、かつそれらの軸線Ａ３，Ａ４および前記第２軸線Ａ２によって、同一のピッチ角を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のアングル駆動装置。
- 前記入力リングギヤ（５９）および前記カウンタリングギヤ（６０）が冠歯車歯付けを有しそして前記出力歯車（６７）および中間歯車（７１，７２）が直線歯付けまたは螺旋歯付けを備えた筒状ピニオンを構成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のアングル駆動装置。
- 幾つかの、とくに２つまたは３つの半径方向スポーク（８８）が前記外方リング（１０１）と前記ハブ部材（８７）との間に均一に角度的に分布されるように配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアングル駆動装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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