JP2019120371A - Thrust roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スラストころ軸受に関し、特に、固形潤滑剤を備えたスラストころ軸受に関する。 The present invention relates to a thrust roller bearing, and more particularly to a thrust roller bearing provided with a solid lubricant.
従来から、スラストころ軸受に固形潤滑剤を用いることが知られている。このような技術は、たとえば、特開2001−208084号公報(特許文献1)に開示されている。 Conventionally, it has been known to use a solid lubricant for thrust roller bearings. Such a technique is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-208084 (Patent Document 1).
特許文献1には、転動体の一部の転動面が露出された状態で、転動体と保持器とが固形潤滑剤によって覆われた、いわゆる、フルパックのスラストころ軸受が開示されている。このスラストころ軸受によれば、塵、埃、水分などの異物が軌道輪内に侵入することを防止できることが開示されている。
しかしながら、一般的なスラストころ軸受では、保持器は、径方向への移動を規制するために、その内周面または外周面が軌道輪や他の部材によって案内されなければならない。特許文献1のスラストころ軸受では、保持器全体は、固形潤滑剤で覆われているが、保持器の内径面または外径面は、露出されている必要がある。このため、固形潤滑剤は、保持器を境界にして分離しやすい状態にあり、保持器と固形潤滑剤の密着性が悪ければ分離する可能性がある。この場合、使用の際に、固形潤滑剤が保持器から剥がれやすい。
However, in a general thrust roller bearing, the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the cage has to be guided by a bearing ring or another member in order to restrict radial movement. In the thrust roller bearing of
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、固形潤滑剤が剥がれにくいスラストころ軸受を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a thrust roller bearing in which a solid lubricant does not easily peel off.
本発明の一態様に係るスラストころ軸受は、スラスト方向に荷重を受ける複数のころと、ころを収容する複数のポケットが設けられた保持器と、軸方向において、保持器の一方面および他方面を覆う固形潤滑剤とを備え、保持器は、保持器の一方面から他方面にまで貫通する貫通孔を有し、固形潤滑剤は、保持器の一方面側に位置する第1の部分と、保持器の他方面側に位置する第2の部分と、貫通孔内に充填され、第1の部分と第2の部分とを連結する連結部とを有する。 In a thrust roller bearing according to one aspect of the present invention, a cage provided with a plurality of rollers receiving a load in the thrust direction, a plurality of pockets for accommodating the rollers, and one surface and the other surface of the cage in the axial direction And a solid lubricant covering the first and second parts, the cage having a through hole penetrating from one surface of the cage to the other surface, and the solid lubricant having a first portion located on one surface side of the cage And a connecting portion which is filled in the through hole and which connects the first portion and the second portion.
好ましくは、複数のポケットのうち少なくとも1つは、ころを収容する代わりに、固形潤滑剤が充填される貫通孔として機能する。 Preferably, at least one of the plurality of pockets functions as a through hole filled with a solid lubricant instead of containing a roller.
好ましくは、保持器は、周方向に延びる外径リング部と、外径リング部よりも内径側で周方向に延びる内径リング部と、外径リング部と内径リング部とを連結する複数の柱部とを含み、内径リング部の内周面および外径リング部の外周面のうちの少なくともいずれか一方は、固形潤滑剤に覆われずに露出している。 Preferably, the cage includes a plurality of columns connecting an outer diameter ring portion extending in the circumferential direction, an inner diameter ring portion extending circumferentially on the inner diameter side with respect to the outer diameter ring portion, and the outer diameter ring portion and the inner diameter ring portion And at least one of the inner circumferential surface of the inner diameter ring portion and the outer circumferential surface of the outer diameter ring portion is exposed without being covered by the solid lubricant.
好ましくは、固形潤滑剤の第1の部分の表面および第2の部分の裏面は、平坦であり、第1の部分の表面および第2の部分の裏面には、ころの母線のみが露出している。 Preferably, the surface of the first portion of the solid lubricant and the back surface of the second portion are flat, and only the bus bar of the roller is exposed on the surface of the first portion and the back surface of the second portion There is.
好ましくは、ころは、第1のころと、第1のころよりも径方向長さが短い第2のころとを有し、複数のポケットのうち少なくとも1つは、第1のころを収容する代わりに、第2のころを収容し、第2のころと、ポケットとの間の領域は、固形潤滑剤が充填される貫通孔として機能する。 Preferably, the roller has a first roller and a second roller whose radial length is shorter than the first roller, and at least one of the plurality of pockets accommodates the first roller. Instead, the second roller is housed, and the area between the second roller and the pocket functions as a through-hole filled with solid lubricant.
本発明によれば、固形潤滑剤が剥がれにくいスラストころ軸受を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a thrust roller bearing in which the solid lubricant does not easily come off.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding portions are denoted by the same reference characters and description thereof will not be repeated.
(サスペンションの概要)
はじめに、図1を参照して、本実施の形態に係るスラストころ軸受1が用いられるサスペンション100の概要について説明する。図1において、矢印A1で示す方向を上下方向とする。
(Summary of suspension)
First, an outline of a
サスペンション100は、たとえば、自動車、二輪自動車などの車両に用いられる。特に、サスペンション100は、車高調整用ブラケット107を上昇または下降させることで車高の調整を行う車高調整機能を有している。
サスペンション100は、たとえば、その外周にネジ部101が設けられるシリンダー本体102と、シリンダー本体102内から上方に向かって突出するピストンロッド103とを備える。シリンダー本体102のネジ部101の下端には、ブラケット104が設けられている。このブラケット104は、たとえば、タイヤの車軸に取り付けられるサスペンションアームなどに取り付けられる。
The
ピストンロッド103の長手方向に沿って、コイルスプリングとしてのバネ105が巻回されている。さらに、ピストンロッド103の上端は、支持部106に固定される。支持部106は、車両の車体に取り付けられる。これにより、サスペンション100は、車体とタイヤの間に取り付けられる。
A
また、バネ105は、その上端が支持部106の下部に位置するアッパーシート108によって支持され、その下端がシリンダー本体102のネジ部101に螺合される車高調整用ブラケット107によって支持される。車高調整用ブラケット107を左右方向に回転させて、車高調整用ブラケット107を上昇または下降させる。なお、車高調整用ブラケット107を上昇させることにより、車高は高くなり、車高調整用ブラケット107を下降させることにより、車高は低くなる。
The
バネ105の下端と車高調整用ブラケット107との間には、スラストころ軸受1が設けられる。これにより、車高調整する際に、バネ105の滑り抵抗を減少させることができるとともに、ストラット構造では、サスペンション一式が操舵するので、ハンドルを切った際のねじれをなめらかに吸収することができる。
A thrust roller bearing 1 is provided between the lower end of the
(スラストころ軸受について)
次に、図2〜図9を参照して、本実施の形態に係るスラストころ軸受1について説明する。図4,図6において矢印A1で示す方向を上下方向とし、図5において矢印A2で示す方向を周方向とし、図6において矢印A3で示す方向を径方向とする。なお、図3〜図5では、理解容易のため、固形潤滑剤4が充填されていない形状を示しており、図6〜図8では、固形潤滑剤4が充填されている形状を示している。図6では、第1の軌道輪5および第2の軌道輪6を備えた状態を示している。また、図6〜図8において、ころ2または保持器3のハッチングを省略している。
(About thrust roller bearing)
Next, the thrust roller bearing 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The direction indicated by arrow A1 in FIGS. 4 and 6 is the vertical direction, the direction indicated by arrow A2 in FIG. 5 is the circumferential direction, and the direction indicated by arrow A3 in FIG. 6 is the radial direction. Note that FIGS. 3 to 5 show a shape in which the
本実施の形態に係るスラストころ軸受1は、複数のころ2と、保持器3と、保持器3の軸方向一方面および他方面を覆う固形潤滑剤4と、保持器3の一方面側に位置する第1の軌道輪5と、保持器3の他方面側に位置する第2の軌道輪6とを備える。
The thrust roller bearing 1 according to the present embodiment includes a plurality of
複数のころ2は、スラスト方向に荷重を受けるものである。本実施の形態の複数のころ2は、たとえば、針状ころであるが、円筒ころ、棒状ころなど他のころを用いても構わない。
The plurality of
保持器3は、各ころ2をポケット34内に収容して円環状に配置させるものである。保持器3の全体形状は、たとえばリング状である。具体的には、保持器3は、周方向に延びる外径リング部31と、外径リング部31よりも内径側で周方向に延びる内径リング部32と、外径リング部31と内径リング部32とを連結する複数の柱部33とを含む。内径リング部32の径方向の長さは、外径リング部31の径方向の長さよりも長く形成されている。
The cage 3 accommodates the
柱部33は、周方向において等間隔に設けられ、周方向に隣り合う柱部33同士の間に、ころ2を保持するポケット34が形成される。ポケット34は、略長方形であり、ポケット34の長辺が径方向に延び、ポケット34の短辺が周方向に延びるよう放射状に配列される。ポケット34は、所定のピッチ間隔に配設されて、ころ2を収容する。
The
特に図5,図8に示すように、保持器3は、軸方向において、保持器3の軸方向一方面(上面35)から軸方向他方面(下面36)にまで貫通する貫通孔37を有している。貫通孔37は、固形潤滑剤4が充填される部分である。保持器3のポケット34のうち少なくとも1つは、ころ2を収容する代わりに、固形潤滑剤4が充填される貫通孔37として機能する。本実施の形態では、図3,図4に示すように、3つのポケット34にころ2が収容されておらず、3つのポケット34を3つの貫通孔37としているが、貫通孔37の個数は限定されない。
In particular, as shown in FIGS. 5 and 8, the cage 3 has a through
保持器3は、たとえば、圧延鋼板を断面略W字状にプレス成形加工して形成される。これにより、保持器3の強度を確保することができる。保持器3に軟窒化処理または浸炭処理を施して、保持器3の表面を硬化させてもよい。また、錆を防止するために、保持器3全体を黒染めしてもよいし、固形潤滑剤4により覆われていない部分、すなわち、下述する外周面31a,内周面32aのみ黒染めしてもよい。
The cage 3 is formed by, for example, press forming a rolled steel plate into a substantially W-shaped cross section. Thereby, the strength of the holder 3 can be secured. The holder 3 may be soft nitrided or carburized to harden the surface of the holder 3. In addition, in order to prevent rust, the entire holder 3 may be black-dyed, or only the portions not covered with the
なお、保持器3の柱部33には、ポケット34を構成する壁面から周方向に向けて突出し、ころ2が保持器3の軸方向に抜け出すことを防止するころ止め突起(図示せず)を設けてもよい。これにより、ころ2が保持器3から脱落しないように構成することができ、固形潤滑剤4の塗布作業の効率アップにつながる。
In addition, in the
特に図2に示すように、ころ2は、ころ2の母線21が露出された状態で固形潤滑剤4によって覆われている。さらに、図6に示すように、保持器3の上面35および下面36は、下述する外周面31a,内周面32aを除き、固形潤滑剤4により覆われている。つまり、本実施の形態に係るスラストころ軸受1は、ころ2と保持器3とが固形潤滑剤4によって覆われた、いわゆる、フルパックのスラストころ軸受である。
In particular, as shown in FIG. 2, the
固形潤滑剤4は、たとえば、超高分子量ポリエチレンまたは超高分子量ポリオレフィンと、Li−鉱油系グリースまたはウレア−合成油系グリースなどの潤滑グリースの混合物とを主成分とするものであるが、ころ軸受などの一般的な軸受の潤滑に採用されるものであれば、これに限定されない。
The
固形潤滑剤4は、たとえば、リング状である。特に図8,図9に示すように、固形潤滑剤4は、保持器3の上面35側に位置する第1の部分41と、保持器3の下面36側に位置する第2の部分42と、貫通孔37内に充填され、第1の部分41と第2の部分42とを連結する連結部43とを有する。なお、図9は、固形潤滑剤4を説明するための図8に対応する図である。図9(a)のハッチングで示す部分が固形潤滑剤4の第1の部分41であり、図9(b)のハッチングで示す部分が固形潤滑剤4の連結部43であり、図9(c)のハッチングで示す部分が固形潤滑剤4の第2の部分42である。
The
固形潤滑剤4の第1の部分41の表面41aおよび第2の部分42の裏面42aは、滑らかな平坦面である。また、固形潤滑剤4の表面41aおよび裏面42aは、互いに略平行に延びている。固形潤滑剤4の厚み(上下方向の長さ)は、ころ2の直径よりもわずかに小さいものである。ここで、ころ2の直径よりもわずかに小さいとは、固形潤滑剤4の厚みがころの直径よりも大きくないことを意味し、略同一であることを含む意味合いである。リング状の固形潤滑剤4の外径寸法および内径寸法は、保持器3の外径寸法および内径寸法と略同一に形成されている。これにより、ころ2および保持器3は、固形潤滑剤4によりほぼ埋設された状態となる。ころ2は、第1の軌道輪5および第2の軌道輪6に接触して転動する。このため、固形潤滑剤4の表面41aおよび裏面42aには、図2に示すように、ころ2の母線21のみがわずかに露出する。
The
上述のように、固形潤滑剤4は、貫通孔37内に充填され、第1の部分41および第2の部分42を連結する連結部43を有している。このため、固形潤滑剤4は、保持器3を境界として、保持器3の第1の部分41と第2の部分42とに分離されない。つまり、固形潤滑剤4は、第1の部分41および第2の部分42が、連結部43を介して連続している。これにより、固形潤滑剤4と保持器3との密着性が保たれる。
As described above, the
図6に示すように、固形潤滑剤4は、外径リング部31の外周面31aおよび内径リング部32の内周面32aを覆っていない。つまり、外径リング部31の外周面31aおよび内径リング部32の内周面32aは、固形潤滑剤4に覆われずに露出している。保持器3は、外周面31aまたは内周面32aで案内され、固形潤滑剤4で案内されることがないため、固形潤滑剤4が剥がれるおそれがなく、固形潤滑剤4の収縮などによる寸法公差も生じない。これにより、安定して保持器3を第1の軌道輪5および第2の軌道輪6間に保持することが可能である。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、固形潤滑剤4によりその略全体が覆われた保持器3と複数のころ2は、第1の軌道輪5と第2の軌道輪6との間に配置される。具体的には、保持器3、複数のころ2および固形潤滑剤4は、保持器3の上面35側に位置する第1の軌道輪5と、保持器3の下面36側に位置する第2の軌道輪6との間に組み込まれている。
As shown in FIG. 6, the cage 3 and the plurality of
第1の軌道輪5は、複数のころ2が転動する軌道面が形成された環状の軌道部51と、軌道部の内周端から軌道面に直交して延出された短円筒状の内周壁部52とが一体的に形成されている。第2の軌道輪6もまた、複数のころ2が転動する軌道面が形成された環状の軌道部61と、軌道部の外周端から軌道面に直交して延出された短円筒状の外周壁部62とが一体的に形成されている。第2の軌道輪6の軌道部61は、第1の軌道輪5の軌道部51に対して平行となるように対向して配置される。これにより、固形潤滑剤4の表面41aおよび裏面42aからわずかに露出するころ2の母線21は、第1の軌道輪5の軌道部51および第2の軌道輪6の軌道部61に接触する。なお、図6において、外周面31aと外周壁部62との間には隙間が形成され、内周面32aと内周壁部52との間には隙間が形成されているが、保持器3は、いずれかの面31a,32aで案内され、保持器3の径方向の移動を規制される。
The first race 5 has an
続いて、サスペンション100に用いたスラストころ軸受1の動作について説明する。サスペンション100の車高調整をするために、車高調整用ブラケット107を回転させる。これにより、第1の軌道輪5と第2の軌道輪6とが相対回転し、複数のころ2は、第1の軌道輪5および第2の軌道輪6に接触しつつ、第1の軌道輪5および第2の軌道輪6上を転動する。ころ2の転がりにより、ころ2の転動面上に固形潤滑剤4からの潤滑剤が供給され、ころ2の転動面を長期に渡って潤滑にすることができる。このスラストころ軸受1の動作は、サスペンション100の車高調整だけでなく、バネ105のねじれをなめらかに吸収する際も同様である。
Subsequently, the operation of the
このように、サスペンション100にスラストころ軸受1を用いることにより、バネ105の滑り抵抗を減少させることができるとともに、運転の際にもバネ105の伸縮によるバネ105のねじれを滑らかに吸収することができる。
As described above, by using the
また、本実施の形態のスラストころ軸受1によれば、固形潤滑剤4と保持器3との密着性が保たれるため、組立の際や輸送の際の振動などによって、固形潤滑剤4が剥がれることがない。さらに、保持器3は、固形潤滑剤4により保持器3を全て包み込むフルパックで封入されているため、対向する軌道輪内に塵、埃、水分などが入りにくい。このため、本実施の形態のスラストころ軸受1は、常に外気にさらされるサスペンション100において特に有効に用いられる。
Further, according to the
また、ころ2を抜いたポケット34を貫通孔37とし、貫通孔37に固形潤滑剤4を充填することで、従来の保持器3を用いることができる。これにより、新たな固形潤滑剤用の保持器3の金型を作成する必要がないため、製造コストを安価に抑えることが可能である。
Moreover, the conventional retainer 3 can be used by making the
(変形例について)
上記実施の形態では、固形潤滑剤4を充填させる貫通孔37は、ころ2を収容していないポケット34であるとした。しかし、貫通孔37は、上記した形態に限られない。
(About the modification)
In the above embodiment, the through
複数のポケット34のうち少なくとも1つは、ころ2を収容する代わりに、ころ2よりも径方向の長さが短いころ(以下、短いころという)を収容し、短いころとポケット34との間の領域を固形潤滑剤4が充填される貫通孔37としてもよい。すなわち、ころ2は、一部のポケット34に収容される第1のころと、残りのポケット34に収容されて当該第1のころよりも径方向の長さが短い第2のころとを有してもよい。短いころの径方向長さは、たとえば、ころ2よりも0.5mm以上短いことが好ましい。この形態は、上記実施の形態と比較して、スラストころ軸受1の負荷容量の低下を抑えることができる。
At least one of the plurality of
ポケット34とは別に、保持器3に貫通孔を設けてもよい。具体的には、保持器3の外径リング部31、内径リング部32または柱部33に、貫通孔を設けてもよい。この場合、貫通孔は、保持器3の強度などを考慮して、図3の形状においては、径方向の長さが長い内径リング部32に設けられることが好ましい。もちろん、外径リング部31の径方向長さが長い場合においては、外径リング部31に貫通穴を設けることが好ましい。また、貫通孔の形状は、ポケット34のような長方形に限られず、たとえば、平面視円形状など種々の形状であってもよい。貫通孔は、複数設けられてもよいし、単数であってもよい。
Apart from the
なお、上記実施の形態において、スラストころ軸受1の第1の軌道輪5は、内周壁部52を有し、第2の軌道輪6は、外周壁部62を有しているとして説明した。しかし、図10に示すように、第1,2の軌道輪5A,6Aに内周壁部および外周壁部を設けず、軌道部51A,61Aだけから形成されるストレートタイプのスラストころ軸受1Aであってもよい。この場合、スラストころ軸受1Aは、スラストころ軸受1A以外の部品、たとえば軸やハウジングなどが保持器3の案内面となる。
In the above embodiment, the first race 5 of the
また、上記実施の形態のスラストころ軸受1は、第1の軌道輪5および第2の軌道輪6を備えているとして説明したが、必ずしも第1の軌道輪5および第2の軌道輪6を備える必要はなく、ハウジングなどを直接軌道面とすることも可能である。
Further, although the
また、上記実施の形態のスラストころ軸受1は、例示的にサスペンション100に用いられるとして説明したが、サスペンションだけではなく、周知の他の用途で使用することが可能である。
In addition, although the
また、上記実施の形態の保持器3は、外径リング部31の外周面31aおよび内径リング部32の内周面32aは、いずれも固形潤滑剤4に覆われずに露出しているとして説明した。しかし、保持器3は、外径リング部31の外周面31aおよび内径リング部32の内周面32aのうちいずれか一方が固形潤滑剤4に覆われずに露出していればよい。この場合、露出した一方の面が案内される。
Further, in the cage 3 of the above embodiment, it is described that the outer
また、上記の実施の形態において、保持器3の形状については、上記した形態に限られず、たとえば、板厚方向に折り曲げられていないものや、いわゆる箱型の保持器を採用することもできる。 Further, in the above embodiment, the shape of the holder 3 is not limited to the above-described form, and for example, a holder which is not bent in the thickness direction or a so-called box-shaped holder may be employed.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by the claims, and is intended to include all the modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
1,1A スラストころ軸受、2 ころ、3 保持器、4 固形潤滑剤、21 母線、31 外径リング部、31a 外周面、32 内径リング部、32a 内周面、33 柱部、34 ポケット、37 貫通孔、41 第1の部分、41a 表面、42 第2の部分、42a 裏面、43 連結部。 1,1A thrust roller bearings, 2 rollers, 3 cages, 4 solid lubricants, 21 busbars, 31 outer diameter ring portions, 31a outer peripheral surface, 32 inner diameter ring portions, 32a inner peripheral surface, 33 columns, 34 pockets, 37 Through hole, 41 first portion, 41a surface, 42 second portion, 42a back surface, 43 connecting portion.
Claims (5)
前記ころを収容する複数のポケットが設けられた保持器と、
軸方向において、前記保持器の一方面および他方面を覆う固形潤滑剤とを備え、
前記保持器は、前記保持器の一方面から他方面にまで貫通する貫通孔を有し、
前記固形潤滑剤は、前記保持器の一方面側に位置する第1の部分と、前記保持器の他方面側に位置する第2の部分と、前記貫通孔内に充填され、前記第1の部分と前記第2の部分とを連結する連結部とを有する、スラストころ軸受。 Multiple rollers receiving load in the thrust direction,
A cage provided with a plurality of pockets for accommodating the rollers;
And a solid lubricant which covers one surface and the other surface of the cage in the axial direction,
The cage has a through hole penetrating from one surface of the cage to the other surface,
The solid lubricant is filled in a first portion located on one side of the cage, a second portion located on the other side of the cage, and the through hole, A thrust roller bearing, comprising: a connecting portion connecting a portion and the second portion.
前記内径リング部の内周面および前記外径リング部の外周面のうちの少なくともいずれか一方は、前記固形潤滑剤に覆われずに露出している、請求項1または2に記載のスラストころ軸受。 The cage connects the outer diameter ring extending in the circumferential direction, the inner diameter ring extending circumferentially on the inner diameter side with respect to the outer diameter ring, and a plurality of connecting the outer diameter ring and the inner diameter ring. Including columns and
The thrust roller according to claim 1 or 2, wherein at least one of the inner peripheral surface of the inner diameter ring portion and the outer peripheral surface of the outer diameter ring portion is exposed without being covered by the solid lubricant. bearing.
前記第1の部分の表面および前記第2の部分の裏面には、前記ころの母線のみが露出している、請求項1〜3のいずれか1項に記載のスラストころ軸受。 The surface of the first part and the back of the second part are flat,
The thrust roller bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein only the bus bar of the roller is exposed on the surface of the first portion and the back surface of the second portion.
前記複数のポケットのうち少なくとも1つは、前記第1のころを収容する代わりに、前記第2のころを収容し、
前記第2のころと、前記ポケットとの間の領域は、前記固形潤滑剤が充填される前記貫通孔として機能する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のスラストころ軸受。 The roller has a first roller and a second roller whose radial length is shorter than that of the first roller,
At least one of the plurality of pockets accommodates the second roller instead of accommodating the first roller,
The thrust roller bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein a region between the second roller and the pocket functions as the through hole into which the solid lubricant is filled.
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