JP2008252978A - Method of manufacturing laminated core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属板から鉄心片を打抜き、これら所定枚数の鉄心片を互いにカシメ積層することにより積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminated core in which a laminated core is manufactured by punching iron pieces from a metal plate and caulking and laminating these predetermined number of pieces.
積層鉄心、たとえば固定子積層鉄心、回転子積層鉄心は、電磁鋼板等の金属薄板から打ち抜きされた複数の鉄心片をカシメ積層して製造される。 Laminated iron cores, such as stator laminated iron cores and rotor laminated iron cores, are manufactured by caulking and laminating a plurality of core pieces punched from a thin metal plate such as an electromagnetic steel plate.
図4は、従来の積層鉄心の製造方法において、電磁鋼板等の金属薄板から鉄心片の外形を打ち抜き、カシメ積層する工程の様子を示す概念断面図である。
積層鉄心51は、金属薄板11から鉄心片10´の外形をプレス金型装置により所定形状に打ち抜き、打ち抜いた鉄心片10´を、他の鉄心片10´にカシメ積層することにより製造されるものである。
FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view showing a state in which the outer shape of the core piece is punched out from a thin metal plate such as an electromagnetic steel sheet and caulked and laminated in a conventional method of manufacturing a laminated core.
The laminated iron core 51 is manufactured by punching the outer shape of the iron core piece 10 'from the metal thin plate 11 into a predetermined shape by a press mold apparatus, and caulking and laminating the punched iron core piece 10' on another iron core piece 10 '. It is.
積層鉄心51を製造するには、まず、金属薄板11の一側面にカシメ突起10t´を予め形成しておく。また、打ち抜き前の金属薄板11の他側面には前記カシメ突起10t´を形成することにより凹み10r´又は一側面から他側面に貫通するカシメ用貫通穴10w´を予め形成しておく。
次に、この金属薄板11からプレス金型装置により鉄心片10´の外形を打ち抜いて、鉄心片10´のカシメ突起10t´を他の鉄心片10´の凹み10r´又はカシメ用貫通穴10w´に挿入してカシメると、鉄心片10´を該他の鉄心片10´にカシメ積層することができる。
なお、製造された積層鉄心51の鉄心片10´(図6)は、その一側面10aにカシメ突起10t´が形成され、他側面10bに凹み10r´又はカシメ用貫通穴10w´が形成されたものになる。
また上記プレス金型装置は、鉄心片10´の外形を打ち抜く打ち抜きパンチ31と、打ち抜かれた鉄心片10´を積載収容する外形打ち抜きダイ32とを具えて構成されている。
In order to manufacture the laminated iron core 51, first, the
Next, the outer shape of the iron core piece 10 'is punched out from the metal thin plate 11 by a press die device, and the
The manufactured
The press die apparatus includes a punching punch 31 for punching the outer shape of the iron core piece 10 'and an outer punching die 32 for loading and housing the punched iron core piece 10'.
なお、この従来の積層鉄心の製造方法では、上述したように鉄心片10´のカシメ突起10t´を形成する場合に、カシメ突起10t´を平面視した形状が、凹み10r´又はカシメ用貫通穴10w´を平面視した形状と同じになるようにカシメ突起10t´を形成するようにしている。また、カシメ突起10t´を平面視した場合の面中心を通る中心線が、凹み10r´又はカシメ用貫通穴10w´を平面視した場合の中心線と一致するようにしている。
In this conventional method of manufacturing a laminated core, when the
プレス金型装置による積層鉄心51の製造は、生産性の向上、コストの低減等のために高速にて行われるが、図4で示すように、金属薄板11から鉄心片10´を外形抜きしカシメ積層する工程において、ダイ32内に外形抜きされ抜き込まれる鉄心片10´には、通常、反り(以下、この反りを「抜き反り」という。)が生じる。
The production of the laminated core 51 by the press mold apparatus is performed at a high speed in order to improve productivity, reduce costs, etc. As shown in FIG. 4, the
この抜き反りが生じると、カシメ突起10t´をダイ32内に既に積層されている他の鉄心片10´の凹み10r´に挿入する場合に、カシメ突起10t´の外側に位置する部分(鉄心片10´の中心線を基準とする)が、他の鉄心片10´の凹み10r´近くの他側面10bと接触し、これにより鉄心片10´のカシメ突起10t´が他の鉄心片10´の凹み10r´内に挿入できなくなり、鉄心片10´に変形が生じることがあった。また、この鉄心片10´の変形によって、製造された積層鉄心51の鉄心片10´の層の間に隙間ができ、これによりカシメ強度が低下したり、積層鉄心51における直立度、面平行度の形状精度が劣化するという問題があった。
When this warpage occurs, when the
この問題の改善策として、たとえば、図5で示すように、鉄心片10´´の一側面10aに形成されるカシメ突起10t´´を、平面視した場合に円形である凸部から形成するとともに、他側面10bに形成される凹み10r´´の平面が、上記円形凸部の円弧より大きい円弧部分13´´と、円形凸部の円弧の内側位置に設けられ円形凸部が圧入される直線部分14´´からなるように形成し、図6で示すように鉄心片10´´の外形打ち抜きの際に、鉄心片10´´の抜き反りが生じる方向に、円形凸部より大きい凹みの円弧部分13´´を配置してカシメ結合するようにしたものが提案されている(特許文献1参照)。
As a measure for solving this problem, for example, as shown in FIG. 5, the
なお、上記した図5は、従来の積層鉄心の製造方法によって製造される積層鉄心の鉄心片の一側面に形成されたカシメ突起と他側面に形成された凹みの形状及び位置関係を示す概念平面図である。また図6は図5の鉄心片の概念断面図である。
図5及び図6の線Ot´´は、鉄心片10´´のカシメ突起10t´´を平面視した場合の面中心を通る中心線であり、線Or´´は、凹み10r´´またはカシメ用貫通穴10w´´を平面視した場合の面中心を通る中心線であり、図5及び図6で示すように、線Ot´´と線Or´´は一致している。
Note that FIG. 5 described above is a conceptual plane showing the shape and positional relationship of caulking protrusions formed on one side surface of a core piece of a laminated core manufactured by a conventional method of manufacturing a laminated core and recesses formed on the other side surface. FIG. FIG. 6 is a conceptual cross-sectional view of the iron core piece of FIG.
The line Ot ″ in FIGS. 5 and 6 is a center line passing through the center of the
このような従来の積層鉄心52を製造する方法では、金属薄板11から、図7で示すように鉄心片10´´を外形打ち抜きする際、抜き反りが生じる方向には、カシメ突起10t´´の円形凸部の円弧より大きい円弧部13´´を有する凹み14´´が配置されているから、円形凸部であるカシメ突起10t´´が凹み10r´´に干渉せずに入り込み、またカシメ突起10t´´が凹み10r´´の直線部14´´に圧入することによりカシメ結合がなされる。
なお、図7は図6の鉄心片の外形打ち抜きの様子を示す概念断面図である。
FIG. 7 is a conceptual cross-sectional view showing the outer shape of the core piece shown in FIG.
ところで、上述した図5の積層鉄心の製造方法では、鉄心片10´´のカシメ突起10t´´を、平面視した場合に円形である凸部から形成するとともに、凹み10r´´を、その平面が、円形凸部の円弧より大きい円弧部13´´と、円形凸部の円弧の内側位置に設けられ円形凸部が圧入される直線部分14´´とからなるように形成し、かつ、図7で示すように外形打ち抜きの際、鉄心片10´´の抜き反りが生じる方向に、円形凸部より大きい凹み10r´´の円弧部13´´を配置してカシメ結合を行っているから、抜き反りが生じる方向には、カシメ突起10t´´の円形凸部の円弧より大きい円弧部13´´を有する凹みが配置され、該円形凸部は凹み10r´´に干渉せずに入り込む。したがって、抜き反りが生じても、カシメ突起10t´´が凹み10r´´に挿入しない虞は可及的に防止され、鉄心片10´´に変形が生じる虞は可及的に防止される。そのため製造された積層鉄心52の鉄心10´´の層の間に隙間が形成されることは可及的に防止される。
By the way, in the manufacturing method of the laminated core shown in FIG. 5 described above, the
しかしながら、凹み10r´´の円弧部13´´はカシメ突起10t´´の円形凸部より径が大きいためカシメ突起10t´´が凹み10´´の前記円弧部13´´内で水平方向に移動することがあった。またカシメ突起10t´´は、凹みの直線部分14´´の2方向のみによってカシメ結合されているため、カシメ結合が弱く、そのため積層鉄心52に作用する外力の方向によって、あるいは意図せぬ衝撃等によって、カシメ結合が弛むおそれがあった。したがって、この図5の積層鉄心52の製造方法では、カシメ結合のカシメ強度が弱く、また積層鉄心62における直立度、面平行度の形状精度が劣化するという問題が依然としてあった。
However, since the
上述した事情に鑑み、本願発明は、カシメ結合のカシメ強度が強く、積層鉄心における直立度、面平行度の形状精度特性が優れた積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the circumstances described above, the present invention has an object to provide a method for manufacturing a laminated core that produces a laminated core having a strong caulking strength of caulking and having excellent shape accuracy characteristics of uprightness and plane parallelism in the laminated core. And
上述した課題を解決するため、本願発明は、一側面にカシメ突起が形成されるとともに、他側面に凹みが形成され又は一側面から他側面に貫通するカシメ用貫通穴が形成された鉄心片の前記カシメ突起を、他の鉄心片の凹みまたはカシメ用貫通穴に挿入し、前記鉄心片を前記他の鉄心片にカシメ積層する積層鉄心の製造方法において、鉄心片のカシメ突起を、該カシメ突起を平面視した場合の面中心を通る中心線が、凹みまたはカシメ用貫通穴を平面視した場合の面中心を通る中心線よりも、鉄心片の中心側に位置するように形成する工程を具えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an iron core piece in which a caulking protrusion is formed on one side surface and a recess is formed on the other side surface or a caulking through hole penetrating from one side surface to the other side surface is formed. In the method of manufacturing a laminated core in which the caulking protrusion is inserted into a recess or a caulking through hole for another iron core piece, and the iron core piece is caulked and laminated to the other iron core piece, the caulking protrusion of the iron core piece is inserted into the caulking protrusion. Forming a center line passing through the center of the surface when viewed in plan so that the center line is located closer to the center side of the core piece than a center line passing through the center of the surface when viewing through the recess or caulking through hole. It is characterized by that.
本願発明の積層鉄心の製造方法は、一側面にカシメ突起が形成されるとともに、他側面に凹みが形成され又は一側面から他側面に貫通するカシメ用貫通穴が形成された鉄心片の前記カシメ突起を、他の鉄心片の凹みまたはカシメ用貫通穴に挿入し、前記鉄心片を前記他の鉄心片にカシメ積層する積層鉄心の製造方法において、鉄心片のカシメ突起を、該カシメ突起を平面視した場合の面中心を通る中心線が、凹みまたはカシメ用貫通穴を平面視した場合の面中心を通る中心線よりも、鉄心片の中心側に位置するように形成する工程を具えているから、鉄心片が抜き反りしてダイ内に抜き込まれる場合であっても、カシメ突起の挿入不良によって積層鉄心の鉄心片の層の間に隙間ができる虞を可及的に防止できるとともに、カシメ突起が凹み又はカシメ用貫通穴内で水平方向に移動することを可及的に防止し、かつカシメ突起の全周でカシメ結合させることにより、鉄心片は先に積層された鉄心片に強くカシメ結合され、あらゆる方向から衝撃的な外力(負荷)が偶発的に加わった場合でも、カシメ結合が弛まず、積層鉄心における直角度や面平面度等の形状精度がすぐれた高品質の積層鉄心を製造することができる。 The method of manufacturing a laminated core according to the present invention is the above-described caulking of an iron core piece in which a caulking projection is formed on one side surface and a recess is formed on the other side surface or a caulking through hole penetrating from one side surface to the other side surface is formed. In a method for manufacturing a laminated core in which a protrusion is inserted into a recess or a caulking through hole of another iron core piece, and the iron core piece is caulked and laminated to the other iron core piece, the caulking protrusion of the iron core piece is flattened. The center line passing through the center of the surface when viewed is formed so as to be positioned closer to the center side of the core piece than the center line passing through the center of the surface when viewed through the recess or the caulking through hole. From this, even when the iron core piece is warped and drawn into the die, it is possible to prevent as much as possible the possibility of gaps between the layers of the iron core pieces of the laminated iron core due to poor insertion of caulking protrusions, The caulking projection is recessed By preventing the horizontal movement in the caulking through-hole as much as possible and by caulking the caulking projections around the entire circumference, the iron core pieces are strongly caulked to the previously laminated iron core pieces in any direction. Even when a shocking external force (load) is accidentally applied to the core, the caulking connection is not loosened, and it is possible to manufacture a high-quality multilayer core with excellent shape accuracy such as perpendicularity and plane flatness in the multilayer core. .
本発明の積層鉄心の製造方法について、以下の実施例で詳述する。 The manufacturing method of the laminated core of the present invention will be described in detail in the following examples.
図1は、この発明に係る実施例の積層鉄心の製造方法によって製造された積層鉄心を示す概念斜視図である。
図1で示すように、積層鉄心1は、電磁鋼板等の金属薄板11から鉄心片10の外形をプレス金型装置により所定形状に打ち抜き、打ち抜いた鉄心片10を、他の鉄心片10にカシメ積層することにより製造されるものである。
FIG. 1 is a conceptual perspective view showing a laminated core manufactured by the method for manufacturing a laminated core according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the laminated
図2は、この発明の実施例の積層鉄心の製造方法において、鉄心の外形打ち抜きをしている様子を示す図であり、特に図2(a)は、外形打ち抜き直後、カシメ突起が凹みに挿入される前の様子を示す概念断面図であり、図2(b)は、カシメ突起が凹みに挿入されカシメ結合された様子を示す概念断面図である。なお、図2乃至図8では、図1と同一部分を同一符号で示している。
積層鉄心1を製造するには、図2で示す鉄心片10の外形打ち抜き工程の前に、金属薄板11の一側面に、カシメ突起10tを形成する。また鉄心片10の外形打ち抜きの前に、金属薄板11の他側面に前記カシメ突起10tを形成することにより凹み10r又は一側面から他側面に貫通するカシメ用貫通穴10wを形成する。
次に、この金属薄板11から鉄心片10の外形を打ち抜いて、カシメ突起10tを、他の鉄心片10の凹み10rまたはカシメ用貫通穴10wに挿入し、鉄心片10を他の鉄心片10にカシメ積層する。そして、カシメ結合された積層鉄心1は、ダイ32の外部へ取り出される。
なお、鉄心片10を他の鉄心片10にカシメ積層する場合には、従来同様、鉄心片10の中心線Oa(図1)を他の鉄心片10の中心線Oaに一致させてカシメるようにしている。
FIG. 2 is a view showing a state in which the outer shape of the iron core is punched in the method for manufacturing a laminated core according to the embodiment of the present invention. In particular, FIG. 2 (a) shows that the caulking protrusion is inserted into the recess immediately after the outer shape punching. FIG. 2B is a conceptual cross-sectional view showing a state in which the caulking protrusion is inserted into the recess and is caulked and joined. 2 to 8, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
In order to manufacture the
Next, the outer shape of the
When the
図3は、図1の積層鉄心を構成する鉄心片の構造を示す図であり、特に図3(a)は鉄心片の概念平面図、図3(b)は図3(a)のAA概念破断面図、図3(c)は鉄心片の一側面に形成されたカシメ突起と他側面に形成された凹みの形状及び位置関係を示す概念平面図である。
図3(a)では、金属薄板11からプレス金型装置により所定形状に外形が打ち抜かれた鉄心片10の様子を図示している。図3(b)で示すように、鉄心片10の一側面10aには、カシメ突起10tが形成されている。また鉄心片10には、他側面10bに凹み10rが形成されるか、又は一側面10aから他側面10bに貫通するカシメ用貫通穴10wが形成されている。なお、図3(a)〜(c)では、鉄心片の他側面10bに凹み10rが形成されている様子を代表して図示している。
FIG. 3 is a view showing the structure of the iron core piece constituting the laminated iron core of FIG. 1. In particular, FIG. 3 (a) is a conceptual plan view of the iron core piece, and FIG. 3 (b) is an AA concept of FIG. 3 (a). FIG. 3C is a conceptual plan view showing the shape and positional relationship of caulking protrusions formed on one side surface of the core piece and recesses formed on the other side surface.
FIG. 3A shows a state of the
図3(a)で示すように、鉄心片10の他側面10bには、内径側10iに、この凹み10r又は貫通用穴10wが複数(実施例では8つ)形成されており、外径側10uに複数(実施例では8つ)形成される。
また、鉄心片10には、その一側面10aに、各凹み10r又は各貫通用穴10wに対応して、カシメ突起10tが、内径側10iに複数(実施例では8つ)形成され、外径側10uに複数形(実施例では8つ)形成される。
As shown in FIG. 3 (a), the other side surface 10b of the
In addition, the
また、上述したカシメ突起10tを形成する工程では、図3(c)で示すように、カシメ突起10tを平面視した形状(実施例では円形状)が、凹み10r又はカシメ用貫通穴10wを平面視した形状と同じになるようにカシメ突起10tを形成するようにしている。
また図3(b)及び図3(c)で示すように、カシメ突起10tを平面視した場合の面中心を通る中心線Otが、凹み10rまたはカシメ用貫通穴10wを平面視した場合の面中心をいずれも通る中心線Orよりも、鉄心片10の中心Oa側に位置するようにカシメ突起10tを形成するようにしている。
なお、図3(c)では、外径側10uのカシメ突起10t及び凹み10rを図示しており、カシメ突起10tを鎖線で図示し、凹み10rを実線で図示している。また中心線Otと中心線Orは、図3(c)で示すように積層鉄心1を平面視した場合に、積層鉄心1の中心Oaと一直線上に配置される線である。
なお、カシメ突起10t、凹み10rは、形成パンチとダイを、中心線をずらして配置した加工形成装置によって形成する。
In the step of forming the
As shown in FIGS. 3B and 3C, the center line Ot passing through the center of the surface when the
In FIG. 3C, the
The
また、鉄心片10の外形をパンチ31によって打ち抜く際には、抜け反りが生じる。しかし、この発明の積層鉄心の製造方法では、図3で示すように、カシメ突起10tを、該カシメ突起10tを平面視した場合の面中心を通る中心線Otが、凹み10rまたはカシメ用貫通穴10wの平面視した場合の面中心をいずれも通る中心線Orよりも、鉄心片10の中心Oa側に位置するように鉄心片10に形成する工程を具えている。したがって、図2で示すように、抜け反りしているカシメ突起10tは、他側面10bと干渉(接触)することなく凹み10rに挿入されカシメ結合される。そのため、カシメ突起10tの挿入不良が可及的に防止されることとなり、これにより鉄心片10の層間に隙間が生じることなくカシメ積層される。
したがって、カシメ結合のカシメ強度が強く、積層鉄心における直立度、面平行度の形状精度特性が優れた積層鉄心を製造することができる。
Further, when the outer shape of the
Therefore, it is possible to manufacture a laminated core having a strong caulking strength of the caulking connection and excellent shape accuracy characteristics of uprightness and plane parallelism in the laminated core.
すなわち、金属薄板11から鉄心片10を外形抜きしてダイ32に抜きこむ際、鉄心片10のカシメ突起10tは、上反り(抜き反り)しながら先にダイ32内の積層鉄心1に積層されるので、抜き込まれるカシメ突起10tは、図2(a)で示すように、鉄心片10の外周側に傾く。
しかし、カシメ突起10tを平面視した場合の中心線Otは、他の鉄心片10の凹み10rまたはカシメ用貫通穴10wの平面視した場合の面中心を通る中心線Orよりも、鉄心片10の中心Oa側に位置している、いいかえると、該凹み10rまたはカシメ用貫通穴10wの中心線Orは、カシメ突起10tの中心線Otよりも鉄心片10の外周側に配置されている。したがって、抜き反りして傾いたカシメ突起10tは、他の鉄心片10のカシメ凹部10rまたはカシメ用貫通穴10wにスムーズに嵌り込み、鉄心片10の変形は可及的に防止され、鉄心片10の層間に隙間が生じることは可及的に防止される。
That is, when the
However, the center line Ot when the
また、カシメ突起10tは、凹み10r又は貫通用穴10wと平面視した場合の形状が同一であるから、カシメ突起10tが、凹み10r又は貫通用穴10w内で水平移動する虞は可及的に防止されるので、カシメ結合力が強固になる。また、嵌り込みによるカシメ結合は、カシメ突起10tの全外周において、凹み10rまたは貫通用穴10wによって行われるから、カシメ結合力は、カシメ突起10tの全周から等しく、かつ強固に及ぶ。そのため、従来のようにカシメ突起10t´´が凹み10r´´の直線部分14´´の2方向のみによってカシメ結合されている場合(図5)に比し、積層鉄心1に作用する外力(負荷)よって、あるいは意図せぬ衝撃等の外力(負荷)が偶発的に加わった場合でも、カシメ結合が弛むことは可及的に防止される。したがって、カシメ結合のカシメ強度が強く、積層鉄心1における直角度や面平面度による形状精度特性がすぐれた高品質の積層鉄心1を製造することができる。
Further, since the shape of the
また、この実施例の積層鉄心1の製造方法では、カシメ突起10tの形成工程において形成されるカシメ突起10tは、該カシメ突起10tを平面視した形状が円形(丸型)であるものとして説明したが、カシメ突起10tの形状は、この実施例のものに限定されない。例えばカシメ突起10tは、平面視した場合に矩形(角型)であるものでもよいし、断面V字形(V型)のものであってもよい。
In the method for manufacturing the
また、図3(b)及び図3(c)で示すとおり、この発明の積層鉄心1の製造方法では、カシメ突起10tの形成工程において、少なくとも外径側10uのカシメ突起10tが、該カシメ突起10tを平面視した場合の面中心を通る中心線Otが、凹み10rまたはカシメ用貫通穴10wを平面視した場合の面中心を通る中心線Orよりも、鉄心片10の中心Oa側に位置するように形成されるようにしたものであればよい。たとえば、内径側10iのカシメ突起10tの中心線Otは、凹み10rまたはカシメ用貫通穴10wの中心線Orと一致するようにしてもよい。
Further, as shown in FIGS. 3B and 3C, in the method for manufacturing the
また、この実施例では、本発明の製造方法を、積層鉄心1の外径10u側の全てのカシメ突起10tに適用したが、この製造方法によって形成されるカシメ突起10tは、外径10u側の全てのカシメ突起10tの中から任意に選択されたものであってもよいことはいうまでもない。
また、鉄心片10の外形形状は、この実施例では円形であったが、この発明は、この任意の外形形状の鉄心片に適用できる。
In this embodiment, the manufacturing method of the present invention is applied to all
Further, the outer shape of the
この発明の積層鉄心の製造方法は、各種電動機の固定子および回転子を製造する方法として有効に適用され得る。 The method for manufacturing a laminated core according to the present invention can be effectively applied as a method for manufacturing a stator and a rotor of various electric motors.
1…積層鉄心
10…鉄心片
10a…一側面
10b…他側面
10r…凹み
10t…カシメ突起
10w…カシメ用貫通穴
Oa…鉄心片の中心
Ot…カシメ突起を平面視した場合の面中心を通る中心線
Or…凹みまたはカシメ用貫通穴を平面視した場合の面中心を通る中心線
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記鉄心片のカシメ突起を、該カシメ突起を平面視した場合の面中心を通る中心線が、前記凹みまたは前記カシメ用貫通穴を平面視した場合の面中心を通る中心線よりも、前記鉄心片の中心側に位置するように形成する工程
を具えたことを特徴とする積層鉄心の製造方法。 A caulking protrusion is formed on one side surface and a recess is formed on the other side surface or a caulking through-hole for penetrating from one side surface to the other side surface is formed. In the manufacturing method of the laminated core, which is inserted into the through hole for caulking, and the iron core piece is caulked and laminated to the other iron core piece,
The iron core piece has a center line that passes through the center of the surface when the caulking protrusion is viewed in plan, and the center line that passes through the center of the surface when the recess or the through hole for caulking is viewed in plan. A method of manufacturing a laminated iron core, comprising a step of forming the piece so as to be positioned on the center side of the piece.
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