JP3495621B2 - リニアモータ - Google Patents
リニアモータInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボビンを用いたリ
ニアモータに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は、従来の平板状リニアモータを示
し、一次側鉄心１の複数の歯２の間に形成された複数の
スロット３間に、三相の巻線4U，4V，4Wが直接装着さ
れ、一次側鉄心１の歯２に二次側導体５が対向設置され
ている。三相の巻線4U，4V，4Wへの通電により発生した
移動磁界により、一次側鉄心１または二次側導体５が相
対的に移動する。 【０００３】この従来の平板状リニアモータは、一次側
鉄心１のスロット３に三相の各巻線4U，4V，4Wを斜めに
そのまま直接納めるようにしている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】この一次側鉄心１のス
ロット３に巻線4U，4V，4Wを直接納めた平板状リニアモ
ータは、自動巻線機を用いて導線を整列巻きできないた
め、巻線作業における作業効率が悪い。 【０００５】さらに、整列巻きできないため巻線4U，4
V，4Wにおける導線の並び方に巻むらが生まれ、この巻
むらは巻線4U，4V，4Wの占積率の低下を招き、結果とし
て推力が低下するため、充分な推力を得るためには大き
な電流を巻線4U，4V，4Wに流さなくてはいけない。 【０００６】また、巻線4U，4V，4Wが直接的に一次側鉄
心１と接触するため、巻線4U，4V，4Wの導線被覆が傷付
くなどの品質の低下が懸念されている。 【０００７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、リニアモータにおける巻線生産の効率化、巻線の
巻むらによる占積率の低下の防止、巻線の品質向上を図
ることを目的とするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、複数の歯およ
びこれら歯の間に形成されたスロットを有する鉄心と、
この鉄心の複数のスロット間に嵌着され複数のボビンに
それぞれ巻線が巻装されたボビン式巻線とを具備し、ボ
ビン式巻線は三相巻線であり、三相巻線における各々の
相のボビン式巻線を各スロットにて電磁気的にバランス
がとれるように調整した調整手段を備え、調整手段は、
三相巻線における各相のボビン式巻線がスロットの深さ
方向に対して深い部分と浅い部分とで対称に配置される
ようにそれぞれ二群に分かれて格納され、同じ群におけ
る同じ 相のボビン式巻線は、相互に重複することなく同
じ高さ位置で平坦にスロットに格納されたリニアモータ
である。 【０００９】これにより、自動巻線機などにより導線を
ボビンに整列巻きに巻いたボビン式巻線を鉄心のスロッ
トに納めることで、巻線生産の効率化、巻線の巻むらに
よる占積率の低下の防止、巻線の品質向上を図る。ま
た、三相巻線の各相のボビン式巻線が鉄心のスロットの
浅い部分および深い部分にそれぞれ格納された場合で
も、調整手段により各相のボビン式巻線どうしの電磁気
的バランスを取って、各相のボビン式巻線に流れる電流
値あるいは電圧値に差が生じないようにし、各相のボビ
ン式巻線に同じ条件で電力を供給する。特に、第１群の
各相間でのボビン式巻線の電磁気的アンバランスを、第
２群の各相のボビン式巻線により補正して、巻線配置上
から電磁気的にバランスを取り、各相のボビン式巻線に
流れる電流値あるいは電圧値の差をなくし、各スロット
の全てのボビン式巻線に同じ条件で電力を供給する。こ
の場合、三相巻線の同じ群における同じ相のボビン式巻
線が、スロット内で斜めにならずに容易に嵌着される。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明を、図１および図２
に示された実施の形態を参照しながら説明する。 【００１１】図１および図２は、三相巻線を用いた平板
状リニアモータの実施の一形態を示し、鉄心としての一
次側鉄心11に対し、二次側導体12が相対的に移動自在に
設けられている。二次側導体12は、一次側鉄心11に対向
する非磁性導体板13と反対側の磁性導体板14とを有す
る。 【００１２】一次側鉄心11は、櫛歯状の複数の歯15およ
びこれら歯15の間に形成された複数のスロット16を有
し、この一次側鉄心11の複数のスロット16間に三相のボ
ビン式巻線17が嵌着されている。 【００１３】三相のボビン式巻線17は、スロット16内の
底部から開口部に向かって、第１群のＵ相巻線17U1と、
第１群のＶ相巻線17V1と、第１群のＷ相巻線17W1と、第
２群のＷ相巻線17W2と、第２群のＶ相巻線17V2と、第２
群のＵ相巻線17U2とが、順次多段に格納されている。 【００１４】これらのボビン式巻線17は、図２に示され
るように各ボビン21の凹溝22内に導線23がそれぞれ巻装
され、その導線23の外周面に絶縁テープなどの絶縁材24
が外装されたものである。 【００１５】ボビン21の材料は、合成樹脂などの絶縁材
を用い、機械的にも導線23の強度を増加させるようにす
る。 【００１６】作業手順は、三相巻線となる各々の導線23
を自動巻線機などによりボビン21に整列巻きに巻装して
ボビン式巻線17を形成し、このボビン式巻線17を一次側
鉄心11のスロット16間に嵌着する。このように、自動巻
線機などによりボビン21に導線23を整列巻きしたボビン
式巻線17を一次側鉄心11のスロット16に納めることで、
巻線生産の効率化、導線23の巻むらによる占積率の低下
の防止、巻線の品質向上を図る。 【００１７】一次側鉄心11に対するボビン式巻線17の装
着構造は、第１群または第２群の同じ相のボビン式巻線
17が、相互に重複することなく同じ高さ位置で平坦にス
ロット16に格納されている。 【００１８】すなわち、同じ群における同じ相のボビン
式巻線17同士は、例えば第１群の三つのＵ相巻線17U1
は、これらの巻線が跨がっている歯15の一部を互いに共
有することがないとともに、これらの巻線の片側同士が
同じスロット16に一緒に重ねて格納されることがない。
これにより、三相巻線の同じ群における同じ相のボビン
式巻線17を、スロット16内で斜めにすることなく容易に
嵌着できる。 【００１９】一方、三相巻線の同じ相の巻線において、
跨がる歯15の一部を互いに共有したり、互いの巻線辺の
片側同士で同じスロット16を共有したりすると、スロッ
ト16に巻線を斜めに納めなくてはいけなくなるため、ボ
ビン21で補強されたボビン式巻線17をスロット16に納め
ることは不可能となるが、この実施形態のように、三相
巻線の同じ群における同じ相のボビン式巻線17同士は、
鉄心の歯の高さ方向に対して常に同じ位置に格納されて
おり、相互に重複することなく同じ高さ位置で平坦に格
納されたから、上記のような不都合を伴うことがなく、
ボビン式巻線17をスロット16に容易に納めることができ
る。 【００２０】また、この第１群のＵ相巻線17U1、Ｖ相巻
線17V1およびＷ相巻線17W1と、第２群のＷ相巻線17W2、
Ｖ相巻線17V2およびＵ相巻線17U2の二群構造は、三相巻
線における各々の相のボビン式巻線17を各スロット16に
て電磁気的にバランスがとれるように調整した調整手段
となっている。 【００２１】すなわち、この調整手段は、三相巻線にお
ける各相のボビン式巻線17が、一次側鉄心11のスロット
16の深さ方向に対して深い部分と浅い部分とで対称に、
すなわち一次側鉄心11の歯の高さ方向に対して上下対称
に、それぞれ二群に分かれて配置格納され、さらに、第
１群のＵ相巻線17U1、Ｖ相巻線17V1およびＷ相巻線17W1
と、第２群のＷ相巻線17W2、Ｖ相巻線17V2およびＵ相巻
線17U2は互いに直列に接続されて回路が形成されてい
る。 【００２２】これにより、第１群のＵ相巻線17U1、Ｖ相
巻線17V1、Ｗ相巻線17W1間での電磁気的アンバランス
と、第２群のＷ相巻線17W2、Ｖ相巻線17V2、Ｕ相巻線17
U2間での電磁気的アンバランスとを相互に補正し合っ
て、巻線配置上から電磁気的にバランスを取り、各相の
ボビン式巻線17に流れる電流値あるいは電圧値の差をな
くし、各スロット16の全てのボビン式巻線17に同じ条件
で電力を供給する。 【００２３】すなわち、一次側鉄心11のスロット16が浅
い部分ほどボビン式巻線17のインダクタンスが小さくな
り、深い部分ほどインダクタンスが大きくなるので、各
スロット16にてインダクタンスの和が等しくなるように
ボビン式巻線17を配置して、第１群および第２群の全体
として各相のボビン式巻線17どうしの電磁気的バランス
を取り、各相のボビン式巻線17に同じ条件で電力を供給
する。 【００２４】一方、三相巻線の同じ相の巻線において、
鉄心の歯15およびスロット16の共有を避けたリニアモー
タで、全く同一条件の巻線がスロット16内に単に一群だ
け格納されている場合は、各相の巻線がそれぞれ歯先あ
るいは歯元にかたよって格納されることになり、スロッ
ト16の深さによって鉄心の透磁率および巻線電流の抵抗
値が変わるので、電磁気的に各相どうしのバランスがと
れないため、各相の巻線に流れる電流値あるいは電圧値
に差が生じ、全ての巻線に同じ条件で充分な電力を供給
することができないが、この実施形態のように、三相巻
線における各相のボビン式巻線17がスロット16の深さ方
向に対して深い部分と浅い部分とで対称に配置されるよ
うに、二群に分かれた第１群のボビン式巻線17と第２群
のボビン式巻線17とを逆にしてスロット16に格納し、第
１群のボビン式巻線17と第２群のボビン式巻線17とを直
列に接続して回路を形成したから、全てのスロット16に
おけるボビン式巻線17で均一な電気抵抗値が得られ、同
じ条件で充分な電力を供給できる。 【００２５】 【発明の効果】本発明によれば、リニアモータにボビン
式巻線を用いることで、リニアモータの製造において
も、自動巻線機により巻線をボビンに整列巻きでき、巻
線生産の効率化および巻線の占積率の向上を図れるとと
もに、ボビンにより巻線の品質の向上および機械的強度
の増加を図れる。また、調整手段により各相のボビン式
巻線どうしの電磁気的バランスを取ることで、各相のボ
ビン式巻線に同じ条件で電力を供給することができ、ボ
ビン式のリニアモータにおける円滑な動作を確保でき
る。特に、第１群の各相間でのボビン式巻線の電磁気的
アンバランスを、第２群の各相のボビン式巻線により補
正して、巻線配置上から電磁気的にバランスを取り、各
相のボビン式巻線に流れる電流値あるいは電圧値の差を
なくし、各スロットの全てのボビン式巻線に同じ条件で
電力を供給できる。しかも、全く同一条件のボビン式巻
線のみを用いて電磁気的バランスを取ることができる。
この場合、同じ群における同じ相のボビン式巻線が、相
互に重複することなく同じ高さ位置で平坦にスロットに
格納されたから、ボビン式巻線をスロット内に容易に嵌
着できる。
ニアモータに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は、従来の平板状リニアモータを示
し、一次側鉄心１の複数の歯２の間に形成された複数の
スロット３間に、三相の巻線4U，4V，4Wが直接装着さ
れ、一次側鉄心１の歯２に二次側導体５が対向設置され
ている。三相の巻線4U，4V，4Wへの通電により発生した
移動磁界により、一次側鉄心１または二次側導体５が相
対的に移動する。 【０００３】この従来の平板状リニアモータは、一次側
鉄心１のスロット３に三相の各巻線4U，4V，4Wを斜めに
そのまま直接納めるようにしている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】この一次側鉄心１のス
ロット３に巻線4U，4V，4Wを直接納めた平板状リニアモ
ータは、自動巻線機を用いて導線を整列巻きできないた
め、巻線作業における作業効率が悪い。 【０００５】さらに、整列巻きできないため巻線4U，4
V，4Wにおける導線の並び方に巻むらが生まれ、この巻
むらは巻線4U，4V，4Wの占積率の低下を招き、結果とし
て推力が低下するため、充分な推力を得るためには大き
な電流を巻線4U，4V，4Wに流さなくてはいけない。 【０００６】また、巻線4U，4V，4Wが直接的に一次側鉄
心１と接触するため、巻線4U，4V，4Wの導線被覆が傷付
くなどの品質の低下が懸念されている。 【０００７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、リニアモータにおける巻線生産の効率化、巻線の
巻むらによる占積率の低下の防止、巻線の品質向上を図
ることを目的とするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、複数の歯およ
びこれら歯の間に形成されたスロットを有する鉄心と、
この鉄心の複数のスロット間に嵌着され複数のボビンに
それぞれ巻線が巻装されたボビン式巻線とを具備し、ボ
ビン式巻線は三相巻線であり、三相巻線における各々の
相のボビン式巻線を各スロットにて電磁気的にバランス
がとれるように調整した調整手段を備え、調整手段は、
三相巻線における各相のボビン式巻線がスロットの深さ
方向に対して深い部分と浅い部分とで対称に配置される
ようにそれぞれ二群に分かれて格納され、同じ群におけ
る同じ 相のボビン式巻線は、相互に重複することなく同
じ高さ位置で平坦にスロットに格納されたリニアモータ
である。 【０００９】これにより、自動巻線機などにより導線を
ボビンに整列巻きに巻いたボビン式巻線を鉄心のスロッ
トに納めることで、巻線生産の効率化、巻線の巻むらに
よる占積率の低下の防止、巻線の品質向上を図る。ま
た、三相巻線の各相のボビン式巻線が鉄心のスロットの
浅い部分および深い部分にそれぞれ格納された場合で
も、調整手段により各相のボビン式巻線どうしの電磁気
的バランスを取って、各相のボビン式巻線に流れる電流
値あるいは電圧値に差が生じないようにし、各相のボビ
ン式巻線に同じ条件で電力を供給する。特に、第１群の
各相間でのボビン式巻線の電磁気的アンバランスを、第
２群の各相のボビン式巻線により補正して、巻線配置上
から電磁気的にバランスを取り、各相のボビン式巻線に
流れる電流値あるいは電圧値の差をなくし、各スロット
の全てのボビン式巻線に同じ条件で電力を供給する。こ
の場合、三相巻線の同じ群における同じ相のボビン式巻
線が、スロット内で斜めにならずに容易に嵌着される。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明を、図１および図２
に示された実施の形態を参照しながら説明する。 【００１１】図１および図２は、三相巻線を用いた平板
状リニアモータの実施の一形態を示し、鉄心としての一
次側鉄心11に対し、二次側導体12が相対的に移動自在に
設けられている。二次側導体12は、一次側鉄心11に対向
する非磁性導体板13と反対側の磁性導体板14とを有す
る。 【００１２】一次側鉄心11は、櫛歯状の複数の歯15およ
びこれら歯15の間に形成された複数のスロット16を有
し、この一次側鉄心11の複数のスロット16間に三相のボ
ビン式巻線17が嵌着されている。 【００１３】三相のボビン式巻線17は、スロット16内の
底部から開口部に向かって、第１群のＵ相巻線17U1と、
第１群のＶ相巻線17V1と、第１群のＷ相巻線17W1と、第
２群のＷ相巻線17W2と、第２群のＶ相巻線17V2と、第２
群のＵ相巻線17U2とが、順次多段に格納されている。 【００１４】これらのボビン式巻線17は、図２に示され
るように各ボビン21の凹溝22内に導線23がそれぞれ巻装
され、その導線23の外周面に絶縁テープなどの絶縁材24
が外装されたものである。 【００１５】ボビン21の材料は、合成樹脂などの絶縁材
を用い、機械的にも導線23の強度を増加させるようにす
る。 【００１６】作業手順は、三相巻線となる各々の導線23
を自動巻線機などによりボビン21に整列巻きに巻装して
ボビン式巻線17を形成し、このボビン式巻線17を一次側
鉄心11のスロット16間に嵌着する。このように、自動巻
線機などによりボビン21に導線23を整列巻きしたボビン
式巻線17を一次側鉄心11のスロット16に納めることで、
巻線生産の効率化、導線23の巻むらによる占積率の低下
の防止、巻線の品質向上を図る。 【００１７】一次側鉄心11に対するボビン式巻線17の装
着構造は、第１群または第２群の同じ相のボビン式巻線
17が、相互に重複することなく同じ高さ位置で平坦にス
ロット16に格納されている。 【００１８】すなわち、同じ群における同じ相のボビン
式巻線17同士は、例えば第１群の三つのＵ相巻線17U1
は、これらの巻線が跨がっている歯15の一部を互いに共
有することがないとともに、これらの巻線の片側同士が
同じスロット16に一緒に重ねて格納されることがない。
これにより、三相巻線の同じ群における同じ相のボビン
式巻線17を、スロット16内で斜めにすることなく容易に
嵌着できる。 【００１９】一方、三相巻線の同じ相の巻線において、
跨がる歯15の一部を互いに共有したり、互いの巻線辺の
片側同士で同じスロット16を共有したりすると、スロッ
ト16に巻線を斜めに納めなくてはいけなくなるため、ボ
ビン21で補強されたボビン式巻線17をスロット16に納め
ることは不可能となるが、この実施形態のように、三相
巻線の同じ群における同じ相のボビン式巻線17同士は、
鉄心の歯の高さ方向に対して常に同じ位置に格納されて
おり、相互に重複することなく同じ高さ位置で平坦に格
納されたから、上記のような不都合を伴うことがなく、
ボビン式巻線17をスロット16に容易に納めることができ
る。 【００２０】また、この第１群のＵ相巻線17U1、Ｖ相巻
線17V1およびＷ相巻線17W1と、第２群のＷ相巻線17W2、
Ｖ相巻線17V2およびＵ相巻線17U2の二群構造は、三相巻
線における各々の相のボビン式巻線17を各スロット16に
て電磁気的にバランスがとれるように調整した調整手段
となっている。 【００２１】すなわち、この調整手段は、三相巻線にお
ける各相のボビン式巻線17が、一次側鉄心11のスロット
16の深さ方向に対して深い部分と浅い部分とで対称に、
すなわち一次側鉄心11の歯の高さ方向に対して上下対称
に、それぞれ二群に分かれて配置格納され、さらに、第
１群のＵ相巻線17U1、Ｖ相巻線17V1およびＷ相巻線17W1
と、第２群のＷ相巻線17W2、Ｖ相巻線17V2およびＵ相巻
線17U2は互いに直列に接続されて回路が形成されてい
る。 【００２２】これにより、第１群のＵ相巻線17U1、Ｖ相
巻線17V1、Ｗ相巻線17W1間での電磁気的アンバランス
と、第２群のＷ相巻線17W2、Ｖ相巻線17V2、Ｕ相巻線17
U2間での電磁気的アンバランスとを相互に補正し合っ
て、巻線配置上から電磁気的にバランスを取り、各相の
ボビン式巻線17に流れる電流値あるいは電圧値の差をな
くし、各スロット16の全てのボビン式巻線17に同じ条件
で電力を供給する。 【００２３】すなわち、一次側鉄心11のスロット16が浅
い部分ほどボビン式巻線17のインダクタンスが小さくな
り、深い部分ほどインダクタンスが大きくなるので、各
スロット16にてインダクタンスの和が等しくなるように
ボビン式巻線17を配置して、第１群および第２群の全体
として各相のボビン式巻線17どうしの電磁気的バランス
を取り、各相のボビン式巻線17に同じ条件で電力を供給
する。 【００２４】一方、三相巻線の同じ相の巻線において、
鉄心の歯15およびスロット16の共有を避けたリニアモー
タで、全く同一条件の巻線がスロット16内に単に一群だ
け格納されている場合は、各相の巻線がそれぞれ歯先あ
るいは歯元にかたよって格納されることになり、スロッ
ト16の深さによって鉄心の透磁率および巻線電流の抵抗
値が変わるので、電磁気的に各相どうしのバランスがと
れないため、各相の巻線に流れる電流値あるいは電圧値
に差が生じ、全ての巻線に同じ条件で充分な電力を供給
することができないが、この実施形態のように、三相巻
線における各相のボビン式巻線17がスロット16の深さ方
向に対して深い部分と浅い部分とで対称に配置されるよ
うに、二群に分かれた第１群のボビン式巻線17と第２群
のボビン式巻線17とを逆にしてスロット16に格納し、第
１群のボビン式巻線17と第２群のボビン式巻線17とを直
列に接続して回路を形成したから、全てのスロット16に
おけるボビン式巻線17で均一な電気抵抗値が得られ、同
じ条件で充分な電力を供給できる。 【００２５】 【発明の効果】本発明によれば、リニアモータにボビン
式巻線を用いることで、リニアモータの製造において
も、自動巻線機により巻線をボビンに整列巻きでき、巻
線生産の効率化および巻線の占積率の向上を図れるとと
もに、ボビンにより巻線の品質の向上および機械的強度
の増加を図れる。また、調整手段により各相のボビン式
巻線どうしの電磁気的バランスを取ることで、各相のボ
ビン式巻線に同じ条件で電力を供給することができ、ボ
ビン式のリニアモータにおける円滑な動作を確保でき
る。特に、第１群の各相間でのボビン式巻線の電磁気的
アンバランスを、第２群の各相のボビン式巻線により補
正して、巻線配置上から電磁気的にバランスを取り、各
相のボビン式巻線に流れる電流値あるいは電圧値の差を
なくし、各スロットの全てのボビン式巻線に同じ条件で
電力を供給できる。しかも、全く同一条件のボビン式巻
線のみを用いて電磁気的バランスを取ることができる。
この場合、同じ群における同じ相のボビン式巻線が、相
互に重複することなく同じ高さ位置で平坦にスロットに
格納されたから、ボビン式巻線をスロット内に容易に嵌
着できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリニアモータに係る実施の一形態を示
す断面図である。 【図２】同上リニアモータにおけるボビン式巻線を示す
断面図である。 【図３】従来のリニアモータを示す斜視図である。 【符号の説明】 11 鉄心としての一次側鉄心 15 歯 16 スロット 17 ボビン式巻線 21 ボビン
す断面図である。 【図２】同上リニアモータにおけるボビン式巻線を示す
断面図である。 【図３】従来のリニアモータを示す斜視図である。 【符号の説明】 11 鉄心としての一次側鉄心 15 歯 16 スロット 17 ボビン式巻線 21 ボビン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高橋 和彦
東京都練馬区東大泉一丁目19番43号 株
式会社タムラ製作所内
(56)参考文献 特開 平10−42496（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−4475（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−261479（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−122442（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭50−115115（ＪＰ，Ｕ)
実開 平１−171587（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−159174（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 41/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の歯およびこれら歯の間に形成され
たスロットを有する鉄心と、 この鉄心の複数のスロット間に嵌着され複数のボビンに
それぞれ巻線が巻装されたボビン式巻線とを具備し、 ボビン式巻線は三相巻線であり、三相巻線における各々
の相のボビン式巻線を各スロットにて電磁気的にバラン
スがとれるように調整した調整手段を備え、 調整手段は、 三相巻線における各相のボビン式巻線がスロットの深さ
方向に対して深い部分と浅い部分とで対称に配置される
ようにそれぞれ二群に分かれて格納され、 同じ群における同じ相のボビン式巻線は、相互に重複す
ることなく同じ高さ位置で平坦にスロットに格納された
ことを特徴とするリニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35024198A JP3495621B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35024198A JP3495621B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | リニアモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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