JP2008075372A - 建設機械の間隙調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】建屋カバーとカウンタウエイトとの建付隙間を容易に調整可能とする建設機械の間隙調整装置を提供する。
【解決手段】カウンタウエイト(22)を機体枠(26,28)の上方にリフトアップしてカウンタウエイトと機体枠との間に所定の間隙(D)を形成し、所定の間隙にシム(54)を挿入することにより機体枠に対するカウンタウエイトの傾きが変更され、建屋カバー(24a)とカウンタウエイトとの所定の建付隙間(d)が調整されるリフトアップ手段を備え、リフトアップ手段は、機体枠にカウンタウエイトの荷重を支持させる支持部(40a)と、支持部の上端に設けられ、カウンタウエイトの下面(22a)に当接可能な当接部(40b)とからなる間隙調整部材(40)を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は間隙調整装置に係わり、特に油圧ショベルなどに用いられて好適な建設機械の間隙調整装置に関する。

この種の建設機械、例えば油圧ショベルの上部旋回体の前部には作業機が備えられ、上部旋回体の後部には作業機との重量バランスをとるためのカウンタウエイトが取り付けられている。また、カウンタウエイトの前方、つまり作業機とカウンタウエイトとの間には建屋が構築され、この建屋には油圧ショベルを駆動するためのエンジンなどが収容されている。

ここで、例えば特許文献１によれば、この建屋はエンジンなどのメンテナンスを容易にすべく開閉可能な建屋カバーを備え、この建屋カバーとカウンタウエイトとは所定の建付隙間を有して離間している。
特開平７−１５８４６６号公報

ところで、この建付隙間にはばらつきを生じやすい。なぜなら、上部旋回体を構成するフレームとカウンタウエイトとの外形寸法には寸法公差が内在し、更にこれらを組み付ける際には組み付け公差が生じるからである。この建付隙間のばらつきは建屋カバーに対するカウンタウエイトの傾きを生じさせ、これにより見栄えが悪化するばかりか、ひいては建屋カバーの開閉に支障をきたすとの問題がある。

そこで、カウンタウエイトを吊り上げてセンタフレームとカウンタウエイトとの間に間隙を形成し、この間隙にシムを挿入することにより、カウンタウエイトの傾きを適正にして建付隙間を調整することが考えられる。しかしながら、重量の大きなカウンタウエイトを吊り上げるにはクレーン作業を要するため、作業者がクレーン運転資格保有者に限られ、また、作業場所もクレーンの設置できる広い場所に限られてしまい、建付隙間の調整を容易に実施できないとの問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、建屋カバーとカウンタウエイトとの建付隙間を容易に調整可能とする建設機械の間隙調整装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するべく、請求項１記載の建設機械の間隙調整装置は、走行可能な機体枠上にエンジンを含む駆動源を搭載し、駆動源を収容する建屋カバーと、機体枠上に搭載されるカウンタウエイトとを具備する建設機械において、カウンタウエイトを機体枠の上方に向けてリフトアップし、カウンタウエイトと機体枠との間に所定の間隙を形成するリフトアップ手段と、所定の間隙に挿入され、機体枠に対するカウンタウエイトの傾きを変更し、建屋カバーとカウンタウエイトとの所定の建付隙間を調整するシムとを備え、リフトアップ手段は、リフトアップ時に、カウンタウエイトの荷重を機体枠に支持させる支持部と、支持部の上端に設けられ、カウンタウエイトの下面に当接可能な当接部とからなる間隙調整部材を含むことを特徴としている。

また、請求項２記載の発明では、機体枠の下部から機体枠に挿通され、カウンタウエイトの下面に螺進可能なボルトであって、ボルトのヘッド部とカウンタウエイトの下面との間に機体枠を挟み込むべくカウンタウエイトを機体枠に取り付ける取付ボルトを更に含み、カウンタウエイトは、取付ボルトに螺合されたままで機体枠の上方に向けて移動可能であることを特徴としている。

更に、請求項３記載の発明では、間隙調整部材は、支持部としてのねじ部と、当接部としてのねじ先端部とからなる複数の間隙調整ボルトであって、間隙調整ボルトは、機体枠の長手方向と直交する方向でみて取付ボルト位置よりも機体枠の外方寄りの位置に設けられることを特徴としている。
更にまた、請求項４記載の発明では、間隙調整部材は、支持部としてのねじ部と、当接部としてのねじ先端部からなる複数の間隙調整ボルトであって、間隙調整ボルトは、機体枠の長手方向でみて取付ボルト位置と前後する位置に設けられることを特徴としている。

従って、請求項１記載の本発明の建設機械の間隙調整装置によれば、カウンタウエイトを機体枠の上方に向けてリフトアップし、このときに形成される所定の間隙にシムを挿入することにより、機体枠に対するカウンタウエイトの傾きが変更され、建屋カバーとカウンタウエイトとの建付隙間が調整される。ここで、このリフトアップ手段は間隙調整部材を有しており、カウンタウエイトをリフトアップする際、この間隙調整部材をカウンタウエイトの下面に当接させるとともにカウンタウエイトの荷重を機体枠に支持させる。よって、カウンタウエイトを吊り上げることなく建屋カバーとカウンタウエイトとの建付隙間の調整が可能となり、この調整に係る作業効率を改善しながら、建設機械の組み付け性が容易に向上される。

また、請求項２記載の発明によれば、カウンタウエイトは、機体枠に対する取付ボルトに螺合されたままで機体枠の上方に向けて移動可能であり、取付ボルトを完全に取り外すことなく緩めるだけで、カウンタウエイトと機体枠との間の所定の間隙が形成される。よって、建付隙間の調整中におけるカウンタウエイトの脱落の危険性が排除されるとともに、この調整に係る作業効率が更に改善される。

更に、請求項３記載の発明によれば、間隙調整ボルトは、機体枠の長手方向と直交する方向でみて取付ボルト位置よりも機体枠の外方寄りの位置に設けられ、取付ボルトを緩めてカウンタウエイトを移動可能とした状態で間隙調整ボルトをねじ込むことにより、取付ボルトを中心にして、機体枠の長手方向と直交する方向、すなわちカウンタウエイトの左右方向にカウンタウエイトを傾斜できる。よって、カウンタウエイトと建屋カバーとの建付隙間を精度良く調整可能となるため、建設機械の組み付け性が更に向上される。

更にまた、請求項４記載の発明によれば、間隙調整ボルトは、機体枠の長手方向でみて取付ボルト位置と前後する位置に設けられ、取付ボルトを緩めてカウンタウエイトを移動可能とした状態で間隙調整ボルトをねじ込むことにより、取付ボルトを中心にして、機体枠の長手方向、すなわちカウンタウエイトの前後方向にもカウンタウエイトを傾斜させることが可能となり、建設機械の組み付け性が大幅に向上される。

以下、図面を用い本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、例えば油圧ショベル１は、クローラタイプの下部走行体２を備えた建設機械であり、この下部走行体２上には上部旋回体４が旋回可能に設けられている。上部旋回体４の前方には作業装置６が設けられ、この作業装置６はその基部が上部旋回体４に枢支されたブーム８、このブーム８の先端に回動可能に連結されたアーム１０及びこのアーム１０の先端に回動可能に連結された掘削バケット１２から構成され、これらブーム８、アーム１０及び掘削バケット１２は一対のブームシリンダ１４、アームシリンダ１６及びバケットシリンダ１８によりそれぞれ回動操作される。

また、上部旋回体４の前部には下部走行体２の走行や作業装置６の操作を行うための運転室２０が設けられ、そして、上部旋回体４の後部には作業装置６に対するカウンタウエイト２２が取り付けられ、作業機６との重量バランスをとっている。更に、運転室２０とカウンタウエイト２２と間にはエンジン建屋２４が配置され、このエンジン建屋２４内にはエンジンやその他の種々の機器や装置が収容されている。また、エンジン建屋２４の側面には、これら機器、装置にアクセス可能とすべく開閉自在の建屋カバー２４ａが設けられ、建屋カバー２４ａはカウンタウエイト２２と所定の建付隙間ｄを有して隣設されている。そして、エンジンは下部走行体２及び作業装置６に動力、つまり、油圧エネルギを供給する油圧ポンプを駆動する。

ここで、カウンタウエイト２２及びエンジン建屋２４は上部旋回体の基台を形成する旋フレーム上に搭載されている。旋回フレームは上部旋回体４の中央を前後方向に互いに平行に延びる一対のセンタフレーム２６、２８（機体枠）と、これらセンタフレーム２６、２８を連結し、センタフレーム２６、２８の左右両側にそれぞれ張り出したサイドフレーム（機体枠）とからなる。カウンタウエイト２２は、例えばセンタフレーム２６，２８の後端部上に搭載され、センタフレーム２６、２８の下側から取付ボルト３０で固定されている。なお、図１中、旋回フレームはセンタフレーム２６のみで示されている。

上述のカウンタウエイト２２について詳述すると、図２，３に示すように、カウンタウエイト２２には、その下面２２ａをセンタフレーム２６，２８の長手方向に亘って凹状に刳り貫いた刳貫部３２，３４が形成されている。そして、断面視Ｉ状に形成されるセンタフレーム２６，２８の上板２６Ａ，２８Ａ上にそれぞれ刳貫部３２，３４が位置づけられ、カウンタウエイト２２はセンタフレーム２６，２８に当接支持されている。また、刳貫部３２，３４には、センタフレーム２６，２８の後端部２６ｅ，２８ｅ側から順に取付ボルト孔３２ａ，３２ｂ、及び３４ａ，３４ｂがそれぞれ形成されている。

次に、センタフレーム２６，２８について詳述すると、センタフレーム２６には、センタフレーム２６の下板（下部）２６Ｂから上板２６Ａにかけて、センタフレーム２６の長手方向における略中心線上を貫通すべく、後端部２６ｅ側から順に取付ボルト挿通孔２６ｃ，２６ｄがそれぞれ穿設されている。また、センタフレーム２８にも同様の取付ボルト挿通孔２８ｃ，２８ｄが形成されている。

こうして、各取付ボルト挿通孔に下板２６Ｂ，２８Ｂから取付ボルト３０を挿通させて取付ボルト３０のねじ部を上板２６Ａ，２８Ａから突出させ、カウンタウエイト２２の対応する各取付ボルト孔にそれぞれ螺合させることにより、取付ボルト３０のヘッド部とカウンタウエイト２２の下面２２ａとの間にセンタフレーム２６，２８を挟み込むようにしてセンタフレーム２６，２８にカウンタウエイト２２が締結される。

ここで、センタフレーム２６の上板２６Ａには、取付ボルト挿通孔２６ｃ，２６ｄ近傍にセンタフレーム２６の一端の端縁２６ｅ側から順に上板２６Ａを貫通する調整ボルト孔３６，３８が形成されている。より詳しくは、調整ボルト孔３６，３８は、センタフレーム２６の長手方向でみて取付ボルト挿通孔２６ｃ，２６ｄの前後を調整ボルト孔３６，３８で挟み込み、且つセンタフレーム２６の長手方向と直交する方向でみて取付ボルト挿通孔２６ｃ，２６ｄよりも油圧ショベル１の外方寄りの位置に配列されている。そして、調整ボルト孔３６，３８には、それぞれ後で詳述する調整ボルト（間隙調整部材、間隙調整ボルト）４０が螺合される。

一方、センタフレーム２６の下板２６Ｂには、調整ボルト４０を調整するための工具が入る大きさを有する工具挿入孔４２，４４が設けられている。工具挿入孔４２，４４は、センタフレーム２６の上下方向でみて、上板２６Ａにおける調整ボルト孔３６，３８の位置に対応する下板２６Ｂ上に設けられ、センタフレーム２６の下方から略垂直に工具を挿入して調整ボルト４０を調整可能である。また、センタフレーム２６のこれら調整ボルト孔３６，３８、工具挿入孔４２，４４と同様に、センタフレーム２８にもその一端の端縁２８ｅ側から調整ボルト孔４６，４８、工具挿入孔５０，５２が順次配されている。

以下、図４から図７を参照し、調整ボルト孔３６，４６に調整ボルト４０を螺進することにより、建屋カバー２４ａとカウンタウエイト２２との建付隙間ｄを調整する場合について説明する。
図４に示すように、建付隙間ｄの調整前の段階においては、カウンタウエイト２２はセンタフレーム２６，２８に対して取付ボルト３０で締結されている。このときの調整ボルト４０は、調整ボルト孔３６，４６に螺合されているものの、調整ボルト４０のねじ部（支持部）４０ａの各調整ボルト孔に対する螺合長さは各調整ボルト孔の長さと略等しいか、短くなっている。すなわち、各調整ボルト４０のねじ部４０ａのねじ先端部（当接部）４０ｂがカウンタウエイト２２の刳貫部３２，３４に当接していたとしても、カウンタウエイト２２の荷重は、調整ボルト４０にはほとんどかからず、センタフレーム２６，２８の上板２６Ａ，２８Ａに直接かかっている。

ここで、この建付隙間ｄが均一ではなく、例えばカウンタウエイト２２の上面２２ｂ側、及び建屋カバー２４ａの上面２４ｂ側に向かって徐々に大きくなり、上面２４ｂに対して上面２２ｂが面一に位置づけられていないと仮定する。この場合には図５に示すように、まずカウンタウエイト２２の後部をセンタフレーム２６，２８の上方に向けて移動可能とすべく、取付ボルト挿通孔２６ｃ，２８ｃに挿通された各固定ボルト３０を緩め、この状態で調整ボルト孔３６、４６に螺合された各調整ボルト４０を更にねじ込む。
これにより、調整ボルト孔３６、４６に螺合された各調整ボルト４０のねじ先端部４０ｂがそれぞれ刳貫部３２，３４に当接してカウンタウエイト２２の後部を押し上げ、センタフレーム２６，２８とカウンタウエイト２２の後部との間には所定の間隙Ｄが新たに形成される（リフトアップ手段）。この状態では、センタフレーム２６，２８の上板２６Ａ，２８Ａのみに直接かかっていたカウンタウエイト２２の荷重は、調整ボルト孔３６、４６に螺合された各調整ボルト４０にもかかることとなる。

次に図６に示すように、センタフレーム２６，２８とカウンタウエイト２２との各間隙Ｄには、例えば金属からなる板であって所定の板厚ｔを有するシム５４がそれぞれ挿入される。ここで図７に示すように、シム５４は例えば馬蹄状に形成され、取付ボルト３０及び調整ボルト４０を避けて間隙Ｄに円滑に挿入可能で、且つ挿入後でも固定ボルト３０及び調整ボルト４０の調整に干渉しない形状となっている。

再び図６をみると、各間隙Ｄにそれぞれシム５４が挿入された状態で、調整ボルト孔３６、４６に螺合された各調整ボルト４０を緩めることにより、各調整ボルト４０のねじ先端部４０ｂはそれぞれ刳貫部３２，３４から離間する。これにより、各シム５４は刳貫部３２と上板２６Ａとの間、及び刳貫部３４と上板２８Ａとの間にそれぞれ挟み込まれ、各調整ボルト４０にかかっていたカウンタウエイト２２の荷重はシム５４を介して再び各上板２６Ａ，２８Ａにかかる。この状態では、カウンタウエイト２２の後部がシム５４で押し上げられるため、カウンタウエイト２２と建屋カバー２４ａとの建付隙間ｄはその全域に亘って均一に形成される。なお、このときに未だ建付隙間ｄが不均一である場合には、再度調整ボルト４０をねじ込んで間隙Ｄを形成し、挿入するシム５４の数を変更したり、異なる形状、厚みのシムを挿入するなどして適正な建付隙間ｄを得るべく微調整すれば良い。

こうして、各間隙Ｄにシム５４を挿入して建付隙間ｄの不均一が是正された状態で、最後に取付ボルト挿通孔２６ｃ，２８ｃに挿通された各固定ボルト３０を締結することにより、カウンタウエイト２２がセンタフレーム２６，２８に対して位置決め固定され、建屋カバー２４ａとカウンタウエイト２２との建付隙間ｄの調整が完了する。なお、この調整完了後は調整ボルト４０を完全に取り外して別途保管しても良い。

また、上記では、建付隙間ｄがカウンタウエイト２２の上面２２ｂ側、及び建屋カバー２４ａの上面２４ｂ側に向かって徐々に大きくなる場合の建付隙間ｄの不均一を是正する場合について説明したが、建付隙間ｄが上面２２ｂ及び上面２４ｂ側に向かって徐々に小さくなる場合には、調整ボルト孔３８、４８に螺合された各調整ボルト４０の調整を同様に実施することにより、建付隙間ｄが均一に是正される。
このように、カウンタウエイト２２を前後に傾斜させることにより、不均一な建付隙間ｄを均一に是正し、且つ上面２２ｂ及び上面２４ｂも面一に是正されるが、一方、建付隙間ｄが均一であっても上面２２ｂ及び上面２４ｂが面一にならずに段差を生ずる場合には、センタフレーム２６側の調整ボルト孔３６，３８に螺合された各調整ボルト４０、またはセンタフレーム２８側の調整ボルト孔４６，４８に螺合された各調整ボルト４０のいずれか一方を調整し、カウンタウエイト２２を左右に傾斜させることにより、上面２２ｂと上面２４ｂとの段差を解消できる。

以上のように、本実施形態では、建屋カバー２４ａとカウンタウエイト２２との建付隙間ｄが合わない場合には、カウンタウエイト２２の傾きが下がっている部位近傍の取付ボルト３０を緩め、緩めた取付ボルト３０近傍の調整ボルト４０をねじ込むことによって、センタフレーム２６，２８の少なくともいずれか一方の上方に向けてカウンタウエイト２２をリフトアップさせ、このときに形成される間隙Ｄにシム５４を挿入することによりカウンタウエイト２２の傾きが調整される。

よって、カウンタウエイト２２をクレーンなどで吊り上げることなく、建屋カバー２４ａとカウンタウエイト２２との建付隙間ｄを容易に調整でき、この調整に係る作業者、場所などが限定されることなく水平堅土の場所であればどこでも作業可能である。これにより、建付隙間ｄを調整する作業の効率を改善しながら油圧ショベル１の組み付け性が向上され、カウンタウエイト２２及びセンタフレーム２６，２８に寸法公差や組み付け公差があっても建付隙間ｄのばらつきを簡単に補正でき、ひいては油圧ショベル１の見栄えや建屋カバー２４ａの開閉機能を容易に確保できる。

また、取付ボルト３０を完全に取り外すことなく緩めるだけで建付隙間ｄの調整作業が可能なため、取付ボルト３０の着脱作業が不要となるとともに、この調整作業中にカウンタウエイト２２が脱落する危険性が回避され、建付隙間ｄの調整作業の安全性を確保しながら、その作業効率を更に改善できる。
更に、既存の各センタフレーム２６，２８に各調整ボルト孔を穿設するだけで良いため、各センタフレーム２６，２８に対する大幅な改造を要することはなく、更にまた、センタフレーム２８の下板２６Ｂ，２８Ｂには調整ボルト４０を調整するための各工具挿入孔が穿設されるため、建付隙間ｄの調整作業を効率的に実施可能である。

更にまた、センタフレーム２６，２８の長手方向でみて、各調整ボルト孔は各取付ボルト挿通孔を前後して挟む位置に設けられ、更にセンタフレーム２６，２８の長手方向と直交する方向でみて、各調整ボルト孔は各取付ボルト挿通孔よりも油圧ショベル１の外方寄りに配される。よって、各調整ボルト孔に螺合される調整ボルト４０を調整することにより、センタフレーム２６，２８の長手方向、すなわちカウンタウエイト２２の前後方向と、センタフレーム２６，２８の長手方向と直行する方向、すなわちカウンタウエイト２２の左右方向との四方にカウンタウエイト２２を傾斜させることが可能となる。

また、各調整ボルト孔に螺合される複数の調整ボルト４０を同時に調整すれば、斜め方向も含めたカウンタウエイト２２の全周すべての方向にカウンタウエイト２２を傾斜させるべく間隙Ｄを形成可能である。これにより、建付隙間ｄの調整がより精度良く実施可能となって油圧ショベル１の組み付け性が大幅に向上される。
更に、各調整ボルト孔は取付ボルト挿通孔よりも油圧ショベル１の外方寄りに配されるため、センタフレーム２６，２８のいずれか一方の取付ボルト３０を締結した状態で、他方のセンタフレームの取付ボルト３０のみを緩めて調整ボルト４０を調整する場合には、一方の締結された取付ボルト３０から他方の調整する調整ボルト４０までの距離を長くできる。よって、締結された取付ボルト３０を支点としてカウンタウエイト２２をリフトアップするときの力のモーメントが小さくて済むため、建付隙間ｄの調整作業における調整ボルト４０の締結トルクも小さくなり、これにより建付隙間ｄの調整作業に係る作業性が更に改善される。

以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、センタフレーム２８の下板２６Ｂ，２８Ｂに調整ボルト４０を調整するための各工具挿入孔が穿設されるが、これらの孔形状は円形に限らず、また、孔ではなく切り欠きが形成されても良く、調整ボルト４０を調整する工具が使用できれば良い。

また、シム５４は馬蹄状に形成されるが、間隙Ｄに円滑に挿入可能で、且つ挿入後でも固定ボルト３０及び調整ボルト４０の調整に干渉しなければ良く、この形状に限定されない。
更に、本発明は油圧ショベル１に限らず、上部旋回体を有する種々の建設機械に適用可能であることは言うまでもない。

油圧ショベルを示した側面図である。 図１のIIからのセンタフレームの下板を示した平断面図である。 図１のIIIからのセンタフレームの上板を示した平面図である。 図２のIVにおけるカウンタウエイト、センタフレームを示した断面図である。 図４のカウンタウエイトとセンタフレームとの間隙調整方法を示した断面図である。 図４のカウンタウエイトとセンタフレームとの間隙調整方法を示した断面図である。 図６のシム形状を示した斜視図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル（建設機械）
２２ カウンタウエイト
２２ａ 下面
２４ａ 建屋カバー
２６，２８ センタフレーム（機体枠）
２６Ｂ，２８Ｂ 下板（下部）
３０ 取付ボルト
４０ 調整ボルト（間隙調整部材，間隙調整ボルト）
４０ａ ねじ部（支持部)
４０ｂ ねじ先端部（当接部）
５４ シム
ｄ 建付隙間
Ｄ 間隙

Claims (4)

1. 走行可能な機体枠上にエンジンを含む駆動源を搭載し、前記駆動源を収容する建屋カバーと、前記機体枠上に搭載されるカウンタウエイトとを具備する建設機械において、
   前記カウンタウエイトを前記機体枠の上方に向けてリフトアップし、前記カウンタウエイトと前記機体枠との間に所定の間隙を形成するリフトアップ手段と、前記所定の間隙に挿入され、前記機体枠に対する前記カウンタウエイトの傾きを変更し、前記建屋カバーと前記カウンタウエイトとの所定の建付隙間を調整するシムとを備え、
   前記リフトアップ手段は、
   前記リフトアップ時に、前記カウンタウエイトの荷重を前記機体枠に支持させる支持部と、前記支持部の上端に設けられ、前記カウンタウエイトの下面に当接可能な当接部とからなる間隙調整部材を含むことを特徴とする建設機械の間隙調整装置。
2. 前記機体枠の下部から前記機体枠に挿通され、前記カウンタウエイトの下面に螺進可能なボルトであって、前記ボルトのヘッド部と前記カウンタウエイトの下面との間に前記機体枠を挟み込むべく前記カウンタウエイトを前記機体枠に取り付ける取付ボルトを更に含み、
   前記カウンタウエイトは、前記取付ボルトに螺合されたままで前記機体枠の上方に向けて移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の建設機械の間隙調整装置。
3. 前記間隙調整部材は、前記支持部としてのねじ部と、前記当接部としてのねじ先端部とからなる複数の間隙調整ボルトであって、
   前記間隙調整ボルトは、前記機体枠の長手方向と直交する方向でみて前記取付ボルト位置よりも前記機体枠の外方寄りの位置に設けられることを特徴とする請求項２に記載の建設機械の間隙調整装置。
4. 前記間隙調整部材は、前記支持部としてのねじ部と、前記当接部としてのねじ先端部からなる複数の間隙調整ボルトであって、
   前記間隙調整ボルトは、前記機体枠の長手方向でみて前記取付ボルト位置と前後する位置に設けられることを特徴とする請求項２または３のいずれか一項に記載の建設機械の間隙調整装置。

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