JP2015004472A - 扉開閉機構及び冷蔵庫 - Google Patents

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Abstract

【課題】扉の自閉時の騒音を低減できる扉開閉機構を提供する。【解決手段】軸部２０と軸受部４３とによって扉４、５を枢支して開閉させる扉開閉機構において、所定の自閉区間で扉４、５を付勢により加速して自閉させる自閉機構部と、第１摺動部材４０と第２摺動部材３０との摺動により扉４、５の自閉時の回動を減速させる減速部とを備え、第１摺動部材４０が軸部２０の軸方向に垂直な面内で弾性変形可能に形成されるとともに、第２摺動部材３０が、扉４、５を閉じる際に軸部２０の周方向に対して第１摺動部材４０の弾性力を増加させる方向に傾斜する傾斜面３７と、扉４、５を閉じる際に傾斜面３７を通過した第１摺動部材４０が弾性力の減少方向に進入する切欠部３８と、扉４、５の閉止位置で第１摺動部材４０が弾性変形状態で当接して扉４、５の回動を停止させるストッパ部３９とを有する。【選択図】図７

Description

本発明は、扉の自閉機能を有する扉開閉機構及びそれを備えた冷蔵庫に関する。
扉を自閉させる扉開閉機構を備えた冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷蔵庫は貯蔵室を有した本体部の左右端にそれぞれ鉛直な軸部（ヒンジピン）で回動する扉が枢支される。軸部は貯蔵室の周壁の上下面からそれぞれ突出して設けられ、扉の上下面には軸部に嵌合して軸部を回転自在に支持する軸受部が設けられる。
扉の下面には軸受部を一体に形成した上ヒンジ部材が取り付けられる。本体部には軸部を一体に形成して上ヒンジ部材に対向する下ヒンジ部材が取り付けられる。上ヒンジ部材及び下ヒンジ部材は軸部の周囲の水平面内で互いに摺動し、扉が鉛直方向に支持される。
また、上ヒンジ部材及び下ヒンジ部材には所定の回動範囲にスロープが対向して設けられる。両スロープの摺動によって扉が開かれる際に上昇し、閉じられる際に降下する。この時、スロープが摺動する位置まで使用者が扉を閉じると扉が自重によってスロープに沿って降下して閉止位置に配される。これにより、扉を自閉させる自閉機構が構成され、冷蔵庫の利便性が向上する。
特許第４９０４２２２号公報（第５頁−第１１頁、第３図）
しかしながら、上記従来の扉開閉機構によると、扉が自閉する際に自重により加速して回動するため、扉と本体部とが衝突した際に衝撃音が発生する。また、扉と本体部との衝突時の衝撃によって扉に収納した貯蔵物の接触音が発生する。従って、扉の自閉時の騒音が大きくなる問題があった。特に、本体部の左右端で枢支される複数の扉を有する場合には、一方の扉を開いて他方の扉を閉じると貯蔵物の接触音が外部に漏れやすくなるため騒音がより大きくなる。
本発明は、扉の自閉時の騒音を低減できる扉開閉機構及びそれを用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、本体部及び扉の一方に設けられる軸部と他方に設けられる軸受部とによって前記扉を枢支して開閉させる扉開閉機構において、所定の自閉区間で前記扉を付勢により加速して自閉させる自閉機構部と、前記本体部及び前記扉の一方に設けられる第１摺動部材と他方に設けられる第２摺動部材との摺動により前記扉の自閉時の回動を減速させる減速部とを備え、
第１摺動部材が前記軸部の軸方向に垂直な面内で弾性変形可能に形成されるとともに、第２摺動部材が、前記扉を閉じる際に前記軸部の周方向に対して第１摺動部材の弾性力を増加させる方向に傾斜する傾斜面と、前記扉を閉じる際に前記傾斜面を通過した第１摺動部材が弾性力の減少方向に進入する切欠部と、前記扉の閉止位置で第１摺動部材が弾性変形状態で当接して前記扉の回動を停止させるストッパ部とを有することを特徴としている。
この構成によると、扉を自閉区間の開始位置まで閉じると自閉機構部により扉が自閉を開始する。所定位置まで扉が自閉すると第１摺動部材が第２摺動部材の傾斜面との摺動により弾性変形し、扉の回動速度が減速する。第１摺動部材が傾斜面を通過して切欠部に進入すると弾性力が低下し、ストッパ部に当接して扉が閉止状態に配される。
また本発明は、上記構成の扉開閉機構において、前記傾斜面が第１摺動部材との摺動範囲で略平面に形成され、第１摺動部材が前記傾斜面と前記切欠部との境界に摺動した状態で、弾性力が減少して前記ストッパ部に当接することを特徴としている。
また本発明は、上記構成の扉開閉機構において、第２摺動部材が前記本体部または前記扉に取り付けられる基台部と、前記基台部から前記軸部の径方向に突出する突出部とを有し、前記突出部の先端に前記傾斜面を形成するとともに一方の側壁により前記切欠部の壁面が形成され、該側壁の長さよりも該側壁に直交する方向の前記突出部の長さが大きいことを特徴としている。
また本発明は、上記構成の扉開閉機構において、前記軸部が鉛直に配されるとともに、第１摺動部材及び第２摺動部材が前記扉の下面及び前記本体部にそれぞれ配して前記軸部の周囲の水平面内で前記扉の回動時に互いに摺動し、前記自閉機構部は第１摺動部材及び第２摺動部材の少なくとも一方に設けられるとともに水平面に対して傾斜するスロープから成り、前記スロープによって前記扉が自重で加速して降下しながら閉じる方向に回動することを特徴としている。
また本発明の冷蔵庫は、上記各構成の扉開閉機構と、前記本体部に設けられて前記扉により前面を開閉される貯蔵室と、前記扉の周部に配して前記扉の閉止時に前記本体部に密接するパッキンとを備えたしている。
また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、第１摺動部材と第２摺動部材との摺動による減速が開始された時に前記扉の開放端で前記パッキンと前記本体部とが離れていることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記扉を複数設け、各前記扉が前記貯蔵室の左右端でそれぞれ枢支されることを特徴としている。
本発明によると、加速して自閉する扉を減速させる減速部が第１、第２摺動部材を備え、第２摺動部材が自閉時に弾性変形可能な第１摺動部材の弾性力を増加させる傾斜面と、第１摺動部材が弾性力の減少方向に進入する切欠部と、第１摺動部材が弾性変形状態で当接するストッパ部とを有する。これにより、加速して自閉する扉を減速部により減速して扉の閉止時の騒音を低減することができる。また、第１摺動部材が弾性変形状態でストッパ部に当接するため、第１摺動部材の弾性力に抗して扉を開く際の仕事量を小さくできる。従って、扉を容易に開くことができ、扉開閉機構を設けた機器の利便性を向上することができる。
本発明の実施形態の冷蔵庫を示す上面断面図 本発明の実施形態の冷蔵庫を示す左側面図 図２のＡ部詳細図 図２のＢ部詳細図 本発明の実施形態の冷蔵庫の下ヒンジ部材を示す斜視図 本発明の実施形態の冷蔵庫の上ヒンジ部材を示す斜視図 本発明の実施形態の扉開閉機構の動作を示す平面図 本発明の実施形態の扉開閉機構の動作を示す平面図 本発明の実施形態の扉開閉機構の動作を示す平面図
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は一実施形態の扉開閉機構を備えた冷蔵庫を示す上面断面図である。冷蔵庫１は断熱箱体を有する本体部２により貯蔵室３が形成され、貯蔵室３の前面の開口部３ａは中程を境に左側を扉４により覆われ、右側を扉５により覆われている。
扉４、５の一端には使用者が把持する把手４ａ、５ａが設けられている。扉４、５はそれぞれ本体部２の左右の端部で回動軸を形成するヒンジピン２０により枢支され、把手４ａ、５ａを把持して両側に開くようになっている。
扉４は前面をドアプレート１１により覆われ、背面をドアバック１２により覆われる。同様に、扉５は前面をドアプレート１３により覆われ、背面をドアバック１４により覆われる。扉４、５の上下面にはドアキャップ（不図示）が被嵌され、内部に発泡断熱材１５が充填される。ドアバック１２、１４には貯蔵物を収納するドアポケット（不図示）が設けられる。
扉４と扉５の対向面にはそれぞれパッキン６、７が取り付けられる。また、ドアバック１２、１４の周部にはそれぞれパッキン１６、１７が取り付けられる。パッキン６、７、１６、１７は伸縮可能に形成され、内部に可撓性の磁石（不図示）が埋め込まれる。パッキン６、７が互いに吸着して扉４、５間の隙間が密閉され、パッキン１６、１７が本体部２に吸着して扉４、５と本体部２との間が密閉される。
図２は冷蔵庫１の上部の左側面図を示している。本体部２にはヒンジピン２０（図１参照）を有して扉４の上下を支持する上アングル２１及び下アングル２２が前方に突出して取り付けられる。以下、扉４について説明するが、扉５も同様に支持される。
図３は図２のＡ部詳細図を示している。上アングル２１は金属板から成り、金属製のヒンジピン２０が下方に延びて立設される。扉４にはヒンジピン２０（軸部）を軸支する軸孔２６（軸受部）が設けられる。ヒンジピン２０の座面と扉４の上面との間には板バネ１９が挟持され、板バネ１９により扉４が下方に付勢される。
図４は図２のＢ部詳細図を示している。下アングル２２は金属板から成り、金属製のヒンジピン２０（図１参照）が上方に延びて立設される。下アングル２２上には下ヒンジ部材３０（第２摺動部材）が取り付けられる。扉４の下面には下ヒンジ部材３０に摺接する上ヒンジ部材４０（第１摺動部材）が取り付けられる。上ヒンジ部材４０にはヒンジピン２０（軸部）を軸支する軸孔４３（軸受部、図６参照）が設けられる。
扉４の上下に配したヒンジピン２０、軸孔２６、上ヒンジ部材４０及び下ヒンジ部材３０により、扉４を枢支して開閉させる扉開閉機構が構成される。
図５は下ヒンジ部材３０を上方から見た斜視図を示している。下ヒンジ部材３０は樹脂成形品により形成され、下アングル２２（図４参照）にネジ止めされる基台部３１の一端に貫通孔３３が設けられる。貫通孔３３には下アングル２２に立設したヒンジピン２０（図１参照）が挿通される。
貫通孔３３の周囲にはヒンジピン２０と同心の円筒面の内壁を有する嵌合部３２が設けられる。ヒンジピン２０の座面を形成する嵌合部３２の底面には所定の角度範囲に水平面から成る複数の平坦部３４が点対称に設けられる。また、平坦部３４に連続する所定の角度範囲には平坦部３４に対して下方に傾斜する複数のスロープ３５が点対称に設けられる。
嵌合部３２の外側には基台部３１からヒンジピン２０（貫通孔３３）の径方向に突出する突出部３６が設けられる。突出部３６の奥側には基台部３１の周面に凹設される切欠部３８が形成され、突出部３６と切欠部３８とは共通の側壁３６ａを有する。突出部３６は側壁３６ａの長さＬ１（図７参照）よりも側壁３６ａに直交する方向の長さＬ２（図７参照）が大きく形成される。これにより、突出部３６が高い剛性を有し、突出部３６の水平面内での弾性変形が防止される。
突出部３６の先端にはヒンジピン２０（貫通孔３３）の周方向に対して傾斜した略平面の傾斜面３７が形成される。傾斜面３７は奥側のヒンジピン２０からの径方向の距離が手前側に対して大きくなっている。切欠部３８は傾斜面３７の奥側の端縁３７ａに連続して形成される。傾斜面３７は平面に形成してもよく、ヒンジピン２０からの径方向の距離に対して十分大きい曲率を有した曲面により略平面に形成してもよい。
また、基台部３１には切欠部３８の奥側の側壁に連続して傾斜面３７の端縁３７ａに対向するストッパ部３９が設けられる。
図６は上ヒンジ部材４０を下方から見た斜視図を示している。上ヒンジ部材４０は樹脂成形品により形成され、扉４にネジ止めされる基台部４１の一端に筒部４８が突設される。筒部４８は扉４内に埋設され、内部に軸孔４３が形成される。軸孔４３（軸受部）は下ヒンジ部材３０の貫通孔３３（図５参照）に挿通したヒンジピン２０（図１参照）が嵌合し、ヒンジピン２０を軸支する。
軸孔４３の周囲には下ヒンジ部材３０の嵌合部３２に嵌合する凸部４２が形成される。凸部４２の下面には所定の角度範囲に水平面から成る複数の平坦部４４が点対称に設けられる。また、平坦部４４に連続する所定の角度範囲には平坦部４４に対して上方に傾斜する複数のスロープ４５が点対称に設けられる。
基台部４１の軸孔４３と反対側の端部には手前側から奥側に延びる腕部４６が設けられる。腕部４６はヒンジピン２０（図１参照）の軸方向に垂直な水平面内で弾性変形可能になっている。腕部４６は先端を屈曲して下ヒンジ部材３０の傾斜面３７（図５参照）に摺接する摺接部４７を有している。摺接部４７の周面は曲面に形成される。
上記構成の冷蔵庫１において、扉４が所定量開かれた状態で下ヒンジ部材３０の平坦部３４上に上ヒンジ部材４０の平坦部４４が配される。平坦部３４、４４が摺動して扉４が所定の回動範囲で回動する。
扉４を閉じる方向に回動させると、下ヒンジ部材３０のスロープ３５と上ヒンジ部材４０のスロープ４５とが摺動を開始する。これにより、扉４は自重の付勢力によって降下しながら閉じる方向に回動して自閉する。即ち、スロープ３５、４５は摺動開始位置から扉４の閉止位置までの自閉区間で扉４を自重により自閉させる自閉機構部を構成する。この時、板バネ１９の付勢力によってより確実に扉４を自閉させることができる。自閉区間では扉４は自重によって加速しながら回動する。
図７の平面図に示すように、扉４の自閉によって上ヒンジ部材４０の摺接部４７が下ヒンジ部材３０の傾斜面３７に当接する。この時、扉４の開放端でパッキン１６と本体部２とが離れている。
傾斜面３７に当接した摺接部４７は腕部４６の弾性変形によって傾斜面３７と摺動する。これにより、腕部４６の弾性力が増加し、扉４の回動速度が減速する。従って、摺接部４７を含む腕部４６と傾斜面３７とは扉４の自閉時の回動を減速させる減速部を構成する。
この時、傾斜面３７が略平面に形成されるため、腕部４６の弾性力によって傾斜面３７から摺接部４７に加わる反力の方向が略一定になる。摺接部４７に加わる該反力のヒンジピン２０の周方向成分が扉４を減速させる力として働く。このため、下ヒンジ部材３０及び上ヒンジ部材４０の寸法精度によって傾斜面３７と摺接部４７の当接する位置が変化しても、略一定方向の該反力の周方向成分が扉４に加えられる。これにより、確実に扉４を減速させることができる。また、突出部３６の剛性が高いため、突出部３６が弾性変形して摺接部４７に加わる反力の方向が変動することを防止できる。
図８に示すように、扉４の自閉により摺接部４７が傾斜面３７の端縁３７ａに到達すると、摺接部４７は端縁３７ａと摺動しながら切欠部３８の内部に進入する。これにより、腕部４６の弾性力が減少する。
図９に示すように更に扉４が回動すると、切欠部３８に進入した摺接部４７が端縁３７ａに摺動した状態でストッパ部３９に当接する。これにより、扉４が停止して閉止位置に配され、パッキン１６が本体部２に接触して貯蔵室３を密閉する。この時、摺接部４７の手前側の周面は傾斜面３７の端縁３７ａに当接しており、腕部４６は弾性変形状態を維持している。
扉４は傾斜面３７と摺接部４７との摺動により回転速度を減速した後に閉止位置に配されるので、扉４と本体部２との衝突時の衝撃音を低減することができる。また、扉４と本体部２との衝突時の衝撃による扉４に収納した貯蔵物の接触音を低減することができる。従って、扉４の閉止時の騒音を低減することができる。
また、摺接部４７が切欠部３８内に進入して腕部４６の弾性力が減少しているため、扉４を開く方向に回動させるためには腕部４６を弾性変形させる必要がある。このため、閉止位置で本体部２と衝突した扉４のバウンドを防止することができる。
閉止位置の扉４が扉４の自重及び腕部４６の弾性力に抗して開かれると、スロープ３５、４５が摺動して扉４が持ち上げられる。この時、扉４の閉止位置で腕部４６が弾性変形状態を維持するので、腕部４６の弾性力に抗して扉４を開く際の仕事量を小さくできる。扉４が自閉区間を通過すると上ヒンジ部材４０の平坦部４４が下ヒンジ部材３０の平坦部３４に乗り上げる。その後、平坦部３４、４４が摺動して扉４が開かれる。
尚、扉４の開閉時の動作について説明したが、扉５の開閉時の動作も同様である。
本実施形態によると、スロープ３５、４５により形成される自閉機構部によって扉４、５が加速して自閉する。上ヒンジ部材４０（第１摺動部材）には弾性変形可能な腕部４６の先端に摺接部４７が設けられ、下ヒンジ部材３０（第２摺動部材）には扉４、５の自閉時に腕部４６の弾性力を増加させる方向に傾斜した傾斜面３７が設けられる。そして、傾斜面３７と摺接部４７との摺動により扉４、５を減速させる。これにより、加速して自閉する扉４、５を傾斜面３７及び摺接部４７を有した減速部により減速して扉４、５の閉止時の騒音を低減することができる。
また、下ヒンジ部材３０に設けた切欠部３８に摺接部４７が進入して腕部４６の弾性力が減少し、腕部４６が弾性変形状態でストッパ部３９に当接して扉４、５が閉止される。このため、腕部４６の弾性力に抗して扉４、５を開く際の仕事量を小さくできる。従って、扉４、５を容易に開くことができ、扉開閉機構を設けた冷蔵庫１の利便性を向上することができる。
また、傾斜面３７が上ヒンジ部材４０の摺接部４７との摺動範囲で略平面に形成される。摺接部４７は傾斜面３７と切欠部３８との境界の端縁３７ａに摺動した状態で腕部４６の弾性力が減少してストッパ部３９に当接する。このため、摺接部４７が傾斜面３７の端縁３７ａに到達して腕部４６の弾性力が減少し始めるまで摺接部４７に加わる反力の方向を略一定することができる。従って、下ヒンジ部材３０及び上ヒンジ部材４０の寸法精度によって傾斜面３７と摺接部４７の当接する位置が変化しても確実に扉４を減速させることができる。
また、突出部３６と切欠部３８と共通の側壁３６ａの長さＬ１よりも側壁３６ａに直交する方向の突出部３６の長さＬ２が大きいので、突出部３６の剛性を高くすることができる。従って、突出部３６が弾性変形して摺接部４７に加わる反力の方向が変動することを防止でき、該反力の方向をより確実に一定にすることができる。
また、扉４、５を自閉させる自閉機構部が下ヒンジ部材３０及び上ヒンジ部材４０に設けたスロープ３５、４５により構成され、扉４、５が自重で加速して降下しながら閉じる方向に回動する。これにより、扉４、５を加速して自閉させる自閉機構部を容易に実現することができる。
また、扉４、５の閉止時に本体部２に密接するパッキン１６、１７を設けたので、パッキン１６、１７の弾性によって扉４、５を閉じた際の衝撃をより低減することができる。
また、傾斜面３７と摺接部４７との摺動が開始された時に扉４、５の開放端でパッキン１６、１７と本体部２とが離れているので、扉４、５の回動速度を減速した後にパッキン１６、１７が本体部２に当接する。従って、パッキン１６、１７と本体部２との衝突音を低減することができる。
また、貯蔵室３の左右端で枢支される扉４、５を備えるので、扉４、５の両方を開いた状態から一方を閉じた際に扉４、５に収納される貯蔵物の接触音が外部に漏れやすくなる。このため、自閉する扉４、５を減速部により減速することで騒音低減に対してより大きな効果を奏する。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態の冷蔵庫１は第１実施形態のスロープ３５、４５の一方が鉛直に形成される。これにより、扉４、５が自重により加速して自閉することができる。従って、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第１実施形態の冷蔵庫１の扉４、５は自重により加速して自閉するが、本実施形態の冷蔵庫１の扉開閉機構は扉４、５を閉じる方向に付勢するバネ等の弾性部材が設けられる。弾性部材の弾性力により扉４、５が加速して自閉する。従って、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。尚、弾性部材を設ける場合は扉４、５の回動軸を水平に配置した扉開閉機構においても同様の効果を得ることができる。
第１〜第３実施形態において、ヒンジピン２０を扉４、５に設け、軸孔２６、４３を本体部２に設けてもよい。また、傾斜面３７を有する突出部３６、切欠部３８及びストッパ部３９を扉４、５に設け、腕部４６及び摺接部４７を本体部２に設けてもよい。
本発明は、扉の自閉機能を有する扉開閉機構及びそれを備えた冷蔵庫等に利用することができる。
１ 冷蔵庫
２ 本体部
３ 貯蔵室
３ａ 開口部
４、５ 扉
６、７、１６、１７ パッキン
１１、１３ ドアプレート
１２、１４ ドアバック
１５ 発泡断熱材
１９ 板バネ
２０ ヒンジピン
２１ 上アングル
２２ 下アングル
２６、４３ 軸孔
３０ 下ヒンジ部材
３１ 基台部
３２ 嵌合部
３３ 貫通孔
３４、４４ 平坦部
３５、４５ スロープ
３６ 突出部
３６ａ 側壁
３７ 傾斜面
３７ａ 端縁
３８ 切欠部
３９ ストッパ部
４０ 上ヒンジ部材
４１ 基台部
４２ 凸部
４６ 腕部
４７ 摺接部
４８ 筒部

Claims (5)

  1. 本体部及び扉の一方に設けられる軸部と他方に設けられる軸受部とによって前記扉を枢支して開閉させる扉開閉機構において、所定の自閉区間で前記扉を付勢により加速して自閉させる自閉機構部と、前記本体部及び前記扉の一方に設けられる第１摺動部材と他方に設けられる第２摺動部材との摺動により前記扉の自閉時の回動を減速させる減速部とを備え、
    第１摺動部材が前記軸部の軸方向に垂直な面内で弾性変形可能に形成されるとともに、第２摺動部材が、前記扉を閉じる際に前記軸部の周方向に対して第１摺動部材の弾性力を増加させる方向に傾斜する傾斜面と、前記扉を閉じる際に前記傾斜面を通過した第１摺動部材が弾性力の減少方向に進入する切欠部と、前記扉の閉止位置で第１摺動部材が弾性変形状態で当接して前記扉の回動を停止させるストッパ部とを有することを特徴とする扉開閉機構。
  2. 前記傾斜面が第１摺動部材との摺動範囲で略平面に形成され、第１摺動部材が前記傾斜面と前記切欠部との境界に摺動した状態で、弾性力が減少して前記ストッパ部に当接することを特徴とする請求項１に記載の扉開閉機構。
  3. 第２摺動部材が前記本体部または前記扉に取り付けられる基台部と、前記基台部から前記軸部の径方向に突出する突出部とを有し、前記突出部の先端に前記傾斜面を形成するとともに一方の側壁により前記切欠部の壁面が形成され、該側壁の長さよりも該側壁に直交する方向の前記突出部の長さが大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の扉開閉機構。
  4. 前記軸部が鉛直に配されるとともに、第１摺動部材及び第２摺動部材が前記扉の下面及び前記本体部にそれぞれ配して前記軸部の周囲の水平面内で前記扉の回動時に互いに摺動し、前記自閉機構部は第１摺動部材及び第２摺動部材の少なくとも一方に設けられるとともに水平面に対して傾斜するスロープから成り、前記スロープによって前記扉が自重で加速して降下しながら閉じる方向に回動することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の扉開閉機構。
  5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の扉開閉機構と、前記本体部に設けられて前記扉により前面を開閉される貯蔵室と、前記扉の周部に配して前記扉の閉止時に前記本体部に密接するパッキンとを備え、第１摺動部材と第２摺動部材との摺動による減速が開始された時に前記扉の開放端で前記パッキンと前記本体部とが離れていることを特徴とする冷蔵庫。
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