JP3581969B2 - 密封装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は密封装置に関する。特に、メインリップにバネによる緊迫力の付与を必要としない密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来より使用されている密封装置１００を示すもので、ハウジング１０１と回転する軸１０２との間を密封するものである。
【０００３】
この密封装置１００は、ハウジング１０１の軸孔内周１０１ａに嵌め合わされて固定される第１シール部１０３と軸１０２の外周表面に嵌め合わされて固定される第２シール部１０４を備え、この第１，第２シール部１０３，１０４を組み立てリング１０５にて若干の隙間を介して相対回転自在に組み合わせて一体としているものである。また、両シール部の軸方向の相対位置の規制は、接近方向は緩衝部１０６で規制し、離間方向は組み立てリング１０５のフランジ内端部１０７で規制している。
【０００４】
第１シール部１０３は、円筒部１０３ｂと円筒部１０３ｂの非密封側Ｏ’から内向きに伸長する径方向部１０３ｃを有する金属環１０３ａと、円筒部１０３ｂを軸孔内周１０１ａに流体密に固定する為のゴム状弾性体からなる嵌め合い部１０３ｄを備えている。
【０００５】
第２シール部１０４は、円筒部１０４ｂと円筒部１０４ｂの非密封側Ｏ’から外向きに伸長する径方向部１０４ｃを有する金属環１０４ａと、円筒部１０４ｂを軸１０２に流体密に固定する為のゴム状弾性体からなる嵌め合い部１０４ｄを備えている。
【０００６】
また、第１シール部１０３の径方向部１０３ｃには、ゴム状弾性体からなるシール部１０８が形成されている。シール部１０８は、円筒部１０４ｂと流体密に当接して密封側Ｍ’にある密封流体を密封するメインシール１０９と、同じく円筒部１０４ｂと流体密に当接して組み立てリング１０５と径方向部１０４ｃの隙間１１１から浸入する非密封側Ｏ’の泥水等を遮断するダストリップ１１０を備え、さらに、メインシール１０９の緊迫力を高める為にバネ１１２がメインシール１０９の外径部に設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成の密封装置１００をハウジング１０１に組み込む際に、嵌め合い部１０３ｄ，１０４ｄはそれぞれハウジング１０１の軸孔内周１０１ａと軸１０２にしまり嵌めにより流体密を発揮させるもので、組み込みの為に大きな加圧力が必要である。
【０００８】
特に、修理・交換作業を行うサービス工場等においては、製品の組立工場に準備されているような、大きな加圧力を衝撃なしで発生させることの可能な加圧プレスや、この加圧プレスに取付けるそれぞれの密封装置毎に合う専用の加圧治具といった特殊な機械や治工具を用いずに修理・交換を行う場合がある。
【０００９】
この場合には、密封装置の金属環に力が均等に加わるように環状の治具を当ててハンマーで治具を軽くたたきながら挿入していく。しかしながら、この作業時に、不慣れな作業者が行うと密封装置が曲がって挿入してしまう可能性があり、通常の加圧力（打撃力）では挿入不可能となってしまい、過大な打撃力で無理やり挿入しようとすることが往々にしてあり、この時の衝撃荷重によりバネ１１２が脱落してしまう可能性がある。
【００１０】
また、密封流体の種類によっては、バネが腐食したり劣化したりすることがあり、バネの経年変化による不具合も発生することがあった。
【００１１】
また、従来の密封装置ではバネによりリップ摺動面の緊迫力を付与しているために、寸法やコストの問題によりメインリップが１枚であり、密封流体の中の異物がリップ摺動面にかみ込んでしまうと、即座に密封漏れに至る可能性があり、安定した性能を発揮できなくなってしまう。
【００１２】
さらに、ダストリップ１１０は隙間１１１を通過して浸入した泥水等の流路１１３に常にリップ摺動面がさらされているので、ダストリップの寿命が低下してしまう。これは、通常、軸１０２が水平方向に配置される場合が多く、この場合に、ダストリップ１１０のリップ先端部近傍の環状部１１３ａを泥水等が流れることになるからである。
【００１３】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、組み込み作業や突発的な加圧衝撃力が加わってもバネの脱落が発生せず、またバネの経年変化による影響を抑えると共に、異物を含んだ密封流体中の異物のかみこみに対して密封性能の維持が高く、また、泥水等によるダストリップの寿命の低下を抑えることの可能な密封装置を提供することにある。
【００１４】
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあたっては、 ハウジングの軸孔内周に流体密に固定される円筒部とこの円筒部の非密封流体側の端部から内向きに伸長する径方向部を備えた第１シール部材と、
前記ハウジングの軸孔に相対回転自在に挿入される軸に流体密に固定される円筒部とこの円筒部の非密封側の端部から外向きに伸長する径方向部を備えた第２シール部材とを備え、前記第１シール部材の径方向部に前記第２シール部材との間を密封するシール部を形成した密封装置であって、前記シール部は、前記第２シール部材の円筒部の外周面に密封側に傾斜して撓み接触する少なくとも２段のメインリップと、このメインリップと前記第２シール部材の円筒部の外周面との間に囲まれる環状密封領域と、前記第２シール部材の径方向部に半径方向外向きに密封接触して、且つ、侵入する汚水等の流路をその側面に形成すると共に、リップ摺動面近傍を汚水等が流れる量を少なくなるようにしたダストリップと、を備え、さらに前記メインリップのリップ摺動面に密封流体を密封側に送り込むためのネジ溝を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【作用】
上記のように構成された本発明においては、少なくとも２段のメインリップが第２シール部材の円筒部の外周面に密封側に傾斜して密封接触することにより、密封流体を密封する不可逆弁として作用し、密封流体を密封する。このメインリップは自身の撓みにより緊迫力を発揮するもので、バネを使用していないので、組み込み時や突発的な衝撃によるバネの落下がなく、耐衝撃性が高まる。
【００１６】
また、密封側メインリップに異物がかみ込んでもメインリップの間にある環状密封領域に密封流体が溜ることになり、非密封側に密封流体が漏れることはない。
【００１７】
さらに、メインリップのリップ摺動面に設けたネジ溝は、異物を排除すると共に、密封側のメインリップのシール性能を回復させ、環状密封領域にある密封流体を密封側へ戻す。
【００１８】一方、第２シール部材の径方向部に半径方向外向きに密封接触するダストリップはリップの側面が浸入する汚水等の流路となるので、侵入した汚水等を下方へ流して排出することにより、リップ摺動面近傍を汚水が流れる量を少なくする。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明による密封装置を図示の実施例に基づいて説明する。
【００２０】
図１（ａ）は、本発明を適用した密封装置１を示すもので、ハウジング２１と回転する軸２２との間を密封するものである。
【００２１】
この密封装置１は、ハウジング２１の軸孔内周２１ａに嵌め合わされて固定される第１シール部材３と軸２２の外周表面に嵌め合わされて固定される第２シール部材４を備え、この第１，第２シール部材３，４を組み立てリング５にて若干の隙間を介して相対回転自在に組み合わせて一体としているものである。また、両シール部の軸方向の相対位置の規制は、接近方向は緩衝部６で規制し、離間方向は組み立てリング５のフランジ内端部７で規制している。
【００２２】
第１シール部材３は、円筒部３ｂと円筒部３ｂの非密封側Ｏから内向きに伸長する径方向部３ｃを有する金属環３ａと、円筒部３ｂを軸孔内周１ａに流体密に固定する為のゴム状弾性体からなる嵌め合い部３ｄを備えている。
【００２３】
第２シール部材４は、円筒部４ｂと円筒部４ｂの非密封側Ｏから外向きに伸長する径方向部４ｃを有する金属環４ａと、円筒部４ｂを軸２２に流体密に固定する為のゴム状弾性体からなる嵌め合い部４ｄを備えている。
【００２４】
また、第１シール部材３の径方向部３ｃには、ゴム状弾性体からなるシール部８が形成されている。
【００２５】
シール部８は、第２シール部材４の円筒部４ｂと流体密に当接して密封側Ｍにある密封流体を密封するメインリップが少なくとも２段設けられるもので、本実施例では２段のメインリップ９ａ，９ｂが設けられている。
【００２６】
このメインリップ９ａ，９ｂのリップ摺動面には図１（ｂ）に示されるように、密封流体を密封側に送り込むためのネジ溝として両方向ネジ９ｃが設けられている。両方向ネジ９ｃは、軸２２がどちらの方向に回転しても密封流体を密封側に送り込む作用を発揮するものである。
【００２７】
一方、第２シール部材４の径方向部４ｃに半径方向外向きに密封接触するダストリップである。
【００２８】
１１は、２段のメインリップ９ａ，９ｂと円筒部４ｂにかこまれた環状密封領域である。
【００２９】
上記の実施例の作用として、２段のメインリップが第２シール部材４の円筒部４ｂの外周面に密封側に傾斜して撓み接触することにより、密封流体を密封する不可逆弁となり、密封流体を密封する。このメインリップ９ａ，９ｂは自身の撓みにより緊迫力を発揮するもので、バネを使用していないので、組み込み時や突発的な衝撃によるバネの落下がなく、耐衝撃性が高まっている。
【００３０】
また、メインリップ９ａに異物がかみ込んでもメインリップの間にある環状密封領域１１に密封流体が溜ることになり、非密封側Ｏに密封流体が漏れることはない。
【００３１】
さらに、メインリップ９ａ，９ｂのリップ摺動面に設けた両方向ネジ９ｃは、異物を排除する浄化作用を発揮すると共に、シール性能を回復させ、環状密封領域１１にある密封流体を密封側へ戻す。
【００３２】
一方、第２シール部材４の径方向部４ｃに半径方向外向きに密封接触するダストリップ１０は、図１（ｃ）に示すように、リップの側面１０ａが矢印Ａ１で示されるように侵入した汚水２３の流路となるので、リップ摺動面１０ｂ近傍を汚水２３が流れる量が少なくなり、汚水２３は、最下部から下方へ流れて排出される。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上の構成および作用を有するもので、メインリップに緊迫力を付与するバネを必要としないので、組み込み作業や突発的な加圧衝撃力が加わってもバネの脱落が発生しない。また、バネの腐食や劣化等の経年変化が発生しないので、対象とする密封流体の制限を拡げることができる。
【００３４】
また、メインリップが少なくとも２段あるので、密封流体中の異物のかみこみによりメインリップが１段だけであるものの様に、直ちに密封性能が低下するものではなく、密封性能を維持する事が可能となり、さらに、メインリップのリップ摺動面に設けたネジ溝は、異物を排除する浄化作用を発揮すると共に、密封側のメインリップのシール性能を回復させ、環状密封領域にある密封流体を密封側へ戻す。
【００３５】
第２シール部材の径方向部に半径方向外向きに密封接触するダストリップはリップの側面が浸入する汚水等の流路となるので、リップ摺動面近傍を泥水が流れる量が少なくなり、ダストリップの寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明を適用した密封装置の断面説明図。
【図２】図２は従来の密封装置の断面説明図。
【符号の説明】
１ 密封装置
３ 第１シール部材
３ａ 金属環
３ｂ 円筒部
３ｃ 径方向部
３ｄ 嵌め合い部
４ 第２ール部材
４ａ 金属環
４ｂ 円筒部
４ｃ 径方向部
４ｄ 嵌め合い部
５ 組み立てリング
６ 緩衝部
７ フランジ内端部
８ シール部
９ａ，９ｂ メインリップ
１０ ダストリップ
１１ 環状密封領域
【産業上の利用分野】
本発明は密封装置に関する。特に、メインリップにバネによる緊迫力の付与を必要としない密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来より使用されている密封装置１００を示すもので、ハウジング１０１と回転する軸１０２との間を密封するものである。
【０００３】
この密封装置１００は、ハウジング１０１の軸孔内周１０１ａに嵌め合わされて固定される第１シール部１０３と軸１０２の外周表面に嵌め合わされて固定される第２シール部１０４を備え、この第１，第２シール部１０３，１０４を組み立てリング１０５にて若干の隙間を介して相対回転自在に組み合わせて一体としているものである。また、両シール部の軸方向の相対位置の規制は、接近方向は緩衝部１０６で規制し、離間方向は組み立てリング１０５のフランジ内端部１０７で規制している。
【０００４】
第１シール部１０３は、円筒部１０３ｂと円筒部１０３ｂの非密封側Ｏ’から内向きに伸長する径方向部１０３ｃを有する金属環１０３ａと、円筒部１０３ｂを軸孔内周１０１ａに流体密に固定する為のゴム状弾性体からなる嵌め合い部１０３ｄを備えている。
【０００５】
第２シール部１０４は、円筒部１０４ｂと円筒部１０４ｂの非密封側Ｏ’から外向きに伸長する径方向部１０４ｃを有する金属環１０４ａと、円筒部１０４ｂを軸１０２に流体密に固定する為のゴム状弾性体からなる嵌め合い部１０４ｄを備えている。
【０００６】
また、第１シール部１０３の径方向部１０３ｃには、ゴム状弾性体からなるシール部１０８が形成されている。シール部１０８は、円筒部１０４ｂと流体密に当接して密封側Ｍ’にある密封流体を密封するメインシール１０９と、同じく円筒部１０４ｂと流体密に当接して組み立てリング１０５と径方向部１０４ｃの隙間１１１から浸入する非密封側Ｏ’の泥水等を遮断するダストリップ１１０を備え、さらに、メインシール１０９の緊迫力を高める為にバネ１１２がメインシール１０９の外径部に設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成の密封装置１００をハウジング１０１に組み込む際に、嵌め合い部１０３ｄ，１０４ｄはそれぞれハウジング１０１の軸孔内周１０１ａと軸１０２にしまり嵌めにより流体密を発揮させるもので、組み込みの為に大きな加圧力が必要である。
【０００８】
特に、修理・交換作業を行うサービス工場等においては、製品の組立工場に準備されているような、大きな加圧力を衝撃なしで発生させることの可能な加圧プレスや、この加圧プレスに取付けるそれぞれの密封装置毎に合う専用の加圧治具といった特殊な機械や治工具を用いずに修理・交換を行う場合がある。
【０００９】
この場合には、密封装置の金属環に力が均等に加わるように環状の治具を当ててハンマーで治具を軽くたたきながら挿入していく。しかしながら、この作業時に、不慣れな作業者が行うと密封装置が曲がって挿入してしまう可能性があり、通常の加圧力（打撃力）では挿入不可能となってしまい、過大な打撃力で無理やり挿入しようとすることが往々にしてあり、この時の衝撃荷重によりバネ１１２が脱落してしまう可能性がある。
【００１０】
また、密封流体の種類によっては、バネが腐食したり劣化したりすることがあり、バネの経年変化による不具合も発生することがあった。
【００１１】
また、従来の密封装置ではバネによりリップ摺動面の緊迫力を付与しているために、寸法やコストの問題によりメインリップが１枚であり、密封流体の中の異物がリップ摺動面にかみ込んでしまうと、即座に密封漏れに至る可能性があり、安定した性能を発揮できなくなってしまう。
【００１２】
さらに、ダストリップ１１０は隙間１１１を通過して浸入した泥水等の流路１１３に常にリップ摺動面がさらされているので、ダストリップの寿命が低下してしまう。これは、通常、軸１０２が水平方向に配置される場合が多く、この場合に、ダストリップ１１０のリップ先端部近傍の環状部１１３ａを泥水等が流れることになるからである。
【００１３】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、組み込み作業や突発的な加圧衝撃力が加わってもバネの脱落が発生せず、またバネの経年変化による影響を抑えると共に、異物を含んだ密封流体中の異物のかみこみに対して密封性能の維持が高く、また、泥水等によるダストリップの寿命の低下を抑えることの可能な密封装置を提供することにある。
【００１４】
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあたっては、 ハウジングの軸孔内周に流体密に固定される円筒部とこの円筒部の非密封流体側の端部から内向きに伸長する径方向部を備えた第１シール部材と、
前記ハウジングの軸孔に相対回転自在に挿入される軸に流体密に固定される円筒部とこの円筒部の非密封側の端部から外向きに伸長する径方向部を備えた第２シール部材とを備え、前記第１シール部材の径方向部に前記第２シール部材との間を密封するシール部を形成した密封装置であって、前記シール部は、前記第２シール部材の円筒部の外周面に密封側に傾斜して撓み接触する少なくとも２段のメインリップと、このメインリップと前記第２シール部材の円筒部の外周面との間に囲まれる環状密封領域と、前記第２シール部材の径方向部に半径方向外向きに密封接触して、且つ、侵入する汚水等の流路をその側面に形成すると共に、リップ摺動面近傍を汚水等が流れる量を少なくなるようにしたダストリップと、を備え、さらに前記メインリップのリップ摺動面に密封流体を密封側に送り込むためのネジ溝を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【作用】
上記のように構成された本発明においては、少なくとも２段のメインリップが第２シール部材の円筒部の外周面に密封側に傾斜して密封接触することにより、密封流体を密封する不可逆弁として作用し、密封流体を密封する。このメインリップは自身の撓みにより緊迫力を発揮するもので、バネを使用していないので、組み込み時や突発的な衝撃によるバネの落下がなく、耐衝撃性が高まる。
【００１６】
また、密封側メインリップに異物がかみ込んでもメインリップの間にある環状密封領域に密封流体が溜ることになり、非密封側に密封流体が漏れることはない。
【００１７】
さらに、メインリップのリップ摺動面に設けたネジ溝は、異物を排除すると共に、密封側のメインリップのシール性能を回復させ、環状密封領域にある密封流体を密封側へ戻す。
【００１８】一方、第２シール部材の径方向部に半径方向外向きに密封接触するダストリップはリップの側面が浸入する汚水等の流路となるので、侵入した汚水等を下方へ流して排出することにより、リップ摺動面近傍を汚水が流れる量を少なくする。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明による密封装置を図示の実施例に基づいて説明する。
【００２０】
図１（ａ）は、本発明を適用した密封装置１を示すもので、ハウジング２１と回転する軸２２との間を密封するものである。
【００２１】
この密封装置１は、ハウジング２１の軸孔内周２１ａに嵌め合わされて固定される第１シール部材３と軸２２の外周表面に嵌め合わされて固定される第２シール部材４を備え、この第１，第２シール部材３，４を組み立てリング５にて若干の隙間を介して相対回転自在に組み合わせて一体としているものである。また、両シール部の軸方向の相対位置の規制は、接近方向は緩衝部６で規制し、離間方向は組み立てリング５のフランジ内端部７で規制している。
【００２２】
第１シール部材３は、円筒部３ｂと円筒部３ｂの非密封側Ｏから内向きに伸長する径方向部３ｃを有する金属環３ａと、円筒部３ｂを軸孔内周１ａに流体密に固定する為のゴム状弾性体からなる嵌め合い部３ｄを備えている。
【００２３】
第２シール部材４は、円筒部４ｂと円筒部４ｂの非密封側Ｏから外向きに伸長する径方向部４ｃを有する金属環４ａと、円筒部４ｂを軸２２に流体密に固定する為のゴム状弾性体からなる嵌め合い部４ｄを備えている。
【００２４】
また、第１シール部材３の径方向部３ｃには、ゴム状弾性体からなるシール部８が形成されている。
【００２５】
シール部８は、第２シール部材４の円筒部４ｂと流体密に当接して密封側Ｍにある密封流体を密封するメインリップが少なくとも２段設けられるもので、本実施例では２段のメインリップ９ａ，９ｂが設けられている。
【００２６】
このメインリップ９ａ，９ｂのリップ摺動面には図１（ｂ）に示されるように、密封流体を密封側に送り込むためのネジ溝として両方向ネジ９ｃが設けられている。両方向ネジ９ｃは、軸２２がどちらの方向に回転しても密封流体を密封側に送り込む作用を発揮するものである。
【００２７】
一方、第２シール部材４の径方向部４ｃに半径方向外向きに密封接触するダストリップである。
【００２８】
１１は、２段のメインリップ９ａ，９ｂと円筒部４ｂにかこまれた環状密封領域である。
【００２９】
上記の実施例の作用として、２段のメインリップが第２シール部材４の円筒部４ｂの外周面に密封側に傾斜して撓み接触することにより、密封流体を密封する不可逆弁となり、密封流体を密封する。このメインリップ９ａ，９ｂは自身の撓みにより緊迫力を発揮するもので、バネを使用していないので、組み込み時や突発的な衝撃によるバネの落下がなく、耐衝撃性が高まっている。
【００３０】
また、メインリップ９ａに異物がかみ込んでもメインリップの間にある環状密封領域１１に密封流体が溜ることになり、非密封側Ｏに密封流体が漏れることはない。
【００３１】
さらに、メインリップ９ａ，９ｂのリップ摺動面に設けた両方向ネジ９ｃは、異物を排除する浄化作用を発揮すると共に、シール性能を回復させ、環状密封領域１１にある密封流体を密封側へ戻す。
【００３２】
一方、第２シール部材４の径方向部４ｃに半径方向外向きに密封接触するダストリップ１０は、図１（ｃ）に示すように、リップの側面１０ａが矢印Ａ１で示されるように侵入した汚水２３の流路となるので、リップ摺動面１０ｂ近傍を汚水２３が流れる量が少なくなり、汚水２３は、最下部から下方へ流れて排出される。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上の構成および作用を有するもので、メインリップに緊迫力を付与するバネを必要としないので、組み込み作業や突発的な加圧衝撃力が加わってもバネの脱落が発生しない。また、バネの腐食や劣化等の経年変化が発生しないので、対象とする密封流体の制限を拡げることができる。
【００３４】
また、メインリップが少なくとも２段あるので、密封流体中の異物のかみこみによりメインリップが１段だけであるものの様に、直ちに密封性能が低下するものではなく、密封性能を維持する事が可能となり、さらに、メインリップのリップ摺動面に設けたネジ溝は、異物を排除する浄化作用を発揮すると共に、密封側のメインリップのシール性能を回復させ、環状密封領域にある密封流体を密封側へ戻す。
【００３５】
第２シール部材の径方向部に半径方向外向きに密封接触するダストリップはリップの側面が浸入する汚水等の流路となるので、リップ摺動面近傍を泥水が流れる量が少なくなり、ダストリップの寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明を適用した密封装置の断面説明図。
【図２】図２は従来の密封装置の断面説明図。
【符号の説明】
１ 密封装置
３ 第１シール部材
３ａ 金属環
３ｂ 円筒部
３ｃ 径方向部
３ｄ 嵌め合い部
４ 第２ール部材
４ａ 金属環
４ｂ 円筒部
４ｃ 径方向部
４ｄ 嵌め合い部
５ 組み立てリング
６ 緩衝部
７ フランジ内端部
８ シール部
９ａ，９ｂ メインリップ
１０ ダストリップ
１１ 環状密封領域
Claims (1)
- ハウジングの軸孔内周に流体密に固定される円筒部とこの円筒部の非密封流体側の端部から内向きに伸長する径方向部を備えた第１シール部材と、
前記ハウジングの軸孔に相対回転自在に挿入される軸に流体密に固定される円筒部とこの円筒部の非密封側の端部から外向きに伸長する径方向部を備えた第２シール部材とを備え、
前記第１シール部材の径方向部に前記第２シール部材との間を密封するシール部を形成した密封装置であって、
前記シール部は、前記第２シール部材の円筒部の外周面に密封側に傾斜して撓み接触する少なくとも２段のメインリップと、
このメインリップと前記第２シール部材の円筒部の外周面との間に囲まれる環状密封領域と、
前記第２シール部材の径方向部に半径方向外向きに密封接触して、且つ、侵入する汚水等の流路をその側面に形成すると共に、リップ摺動面近傍を汚水等が流れる量を少なくなるようにしたダストリップと、
を備え、
さらに前記メインリップのリップ摺動面に密封流体を密封側に送り込むためのネジ溝を設けたことを特徴とする密封装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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