JP3780802B2 - 鍵盤装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、支持部材により支持され押鍵操作により回動するハンマ体等の回動部材を備え、その回動中心近傍に潤滑剤を塗布して回動を円滑にした鍵盤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、適当な押鍵感触を得るための質量体（ハンマ体）等の回動部材を支持部材で支持して押鍵操作により回動するようにした鍵盤装置が知られている。この装置では、例えば回動部材を支持部材の軸部で回動自在に軸支すると共に、回動部材の回動中心近傍を側壁で両側から挟むようにして、回動時における回動部材の鍵並び方向への動きやローリングを規制するようにしている。回動時には、回動部材の回動中心（軸受け部等）及び回動中心近傍の両側面が支持部材の軸部及び側壁等と摺接する。そのため、回動部材の回動中心乃至その近傍にグリス等の潤滑剤を塗布することにより、該回動部材の回動に伴う該回動部材と支持部材との摺動を円滑にするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の鍵盤装置では、押鍵操作に伴う回動部材の回動が繰り返されることにより、回動中心に塗布された潤滑剤が徐々に飛散、流出し、潤滑剤が不足して軸部や側壁等の回動部材と支持部材との摺動部が摩耗したり、回動部材や支持部材に歪みが発生したりして、回動が円滑でなくなり、押鍵操作が適切に行えなくなる場合があるという問題があった。
【０００４】
また、合成樹脂製の支持部材は一般に金型による成形されるため、成形時に金型の抜け用のスペースを確保するための開口部が、回動中心近傍において支持部材に形成されることがある。この場合は、回動動作により上記塗布された潤滑剤が開口部から流出しやすいという問題があった。特に、潤滑剤の行き先がスイッチや回路を搭載したプリント基板等の電装部品である場合は、それらのスイッチ動作、回路の通電に関してトラブルが発生し得る。しかも、開口部の存在が支持部材自体の強度を低下させる場合もあった。
【０００５】
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あり、その目的は、潤滑剤の基板への飛散、流出を抑制して基板の機能を維持すると共に、長期に亘り安定した押鍵操作を維持することができる鍵盤装置を提供することにある。
【０００６】
【課題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の請求項１の鍵盤装置は、鍵支持部により押離鍵方向に回動自在に支持された鍵と、前記鍵の後端部近傍に配設された支持部材と、回動中心で前記支持部材により支持され、前記鍵の押鍵操作により、前記鍵の後端部上面によって駆動されて前記回動中心を中心に回動する質量体と、前記支持部材に固定された基板と、前記支持部材において前記質量体の回動中心に対して前記基板が設けられた方向に設けられ、前記回動中心近傍に塗布されている潤滑剤が前記質量体の回動に伴って前記基板側へ飛散、流出することを抑制する壁部とを有することを特徴とする。
【０００７】
この構成により、回動中心近傍に塗布されている潤滑剤が質量体の回動に伴って基板側へ飛散、流出することが抑制される。これにより、質量体と支持部材との摺動部の摩耗を抑制すると共に質量体や支持部材の歪みを防止して、円滑な回動を長期間確保することができる。また、基板に搭載されたスイッチや回路の潤滑剤による動作や通電の不良を回避して、基板の機能を維持することができる。なお、壁部の態様によっては、支持部材の強度を向上することもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る鍵盤装置の部分縦断面図である。同図では、上ケースや蓋体等は省略されている。なお、以下、本鍵盤装置の演奏者側（同図左方）を前方、演奏者からみて鍵後端方向（同図右方）を後方とそれぞれ称する。
【００１２】
本装置は、例えば電子鍵盤楽器として構成され、押鍵操作されるシーソー型の鍵１（白鍵１Ｗ及び黒鍵１Ｂ）と、質量体支持部材２０と、該支持部材２０によって回動自在に支持され鍵１によって駆動されて回動する質量体４０（回動部材）とを有する。質量体４０は、白鍵１Ｗ及び黒鍵１Ｂの各々に対応して設けられ、質量配分等を除きいずれも同様に構成される。支持部材２０は、例えば１オクターブ毎に構成される（図３）。
【００１３】
棚板２上には鍵フレーム１０が設けられている。鍵フレーム１０上には鍵支持部３が設けられ、鍵支持部３には支点ピン６（白鍵用支点ピン６Ｗ、黒鍵用支点ピン６Ｂ）が各鍵１に対応して突設されている。各鍵１Ｗ、１Ｂにはそれぞれ支点穴１Ｗａ、１Ｂａが設けられている。支点穴１Ｗａ、１Ｂａはいずれも、下方に向かって縮径している。各鍵１の鍵盤装置本体への組み付け（鍵フレーム１０を介した棚板２への取り付け）時には、支点ピン６が支点穴１Ｗａ、１Ｂａを貫通し、これにより、各鍵１の鍵並び方向及び鍵長手方向の位置が規制されると共に、各鍵１が鍵支持部３によって押離鍵方向に回動自在に支持される。各鍵１の後端部上面には、ラバーが貼着され、このラバーが貼着された部分は後述する質量体４０の発音位置調整ネジ４１と当接して質量体４０を駆動する駆動部９として機能する。上記ラバーにより当接がチャタリングなく円滑にされている。
【００１４】
鍵フレーム１０の前部には、押鍵ストッパ４（白鍵用押鍵ストッパ４Ｗ、黒鍵用押鍵ストッパ４Ｂ）及びキーガイド５（白鍵用キーガイド５Ｗ、黒鍵用キーガイド５Ｂ）が各鍵１毎に設けられている。押鍵ストッパ４は鍵１と当接して鍵１の押鍵の回動終了位置を規制する。キーガイド５は、鍵１の回動時における鍵並び方向への揺動を抑制する。
【００１５】
鍵フレーム１０上における押鍵ストッパ４、キーガイド５の後方であって鍵支持部３の前方には、スイッチ基板７が設けられ、該スイッチ基板７には各鍵１毎に第１の押鍵スイッチ８が設けられている。第１の押鍵スイッチ８は押鍵操作を検出する。
【００１６】
図２は、質量体４０の構成を示す側面図である。同図（ａ）は全体側面図、同図（ｂ）は軸受け部４５の部分拡大図である。
【００１７】
質量体４０（ハンマ体）は、適当な押鍵感触を得るために設けられる。質量体４０は、後述する支持部材２０の回動軸部３２によって軸受け部４５（回動中心）で回動自在に支持され、押離鍵時には軸受け部４５を回動支点として回動する。
【００１８】
質量体４０は、軸受け部４５から前方に延びる前方延設部４０Ａと、軸受け部４５から後方に延びる後方延設部４０Ｂとから構成される。質量体４０には、押鍵時に適当な慣性力を得るための質量として、前方延設部４０Ａの頭部４６及び後方延設部４０Ｂの尾部４７に鉄等の金属が埋設されている。
【００１９】
質量体４０は、前方延設部４０Ａの方が後方延設部４０Ｂよりも重く設定されている。従って、鍵１が組み付けられた後は、非押鍵状態及び押鍵初期には鍵１の駆動部９と常に当接し、鍵１と質量体４０とが連動状態となる。なお、押鍵態様によっては押鍵行程途中から質量体４０が鍵１の駆動部９から離間する場合がある。
【００２０】
後方延設部４０Ｂの下面には、アクチュエータ４２が設けられ、アクチュエータ４２は、質量体４０の回動に伴い支持部材２０の押鍵スイッチ２５を押下する。後方延設部４０Ｂの後部上面には、係止部４３が突設されている。後方延設部４０Ｂの後端部下面には、当接部４４が形成されている。当接部４４は、質量体４０の回動によって支持部材２０の質量体用ストッパ２２に当接する。
【００２１】
発音位置調整ネジ４１は、延設部４０Ａに設けられている。発音位置調整ネジ４１は、頭部４１ａ、調整部４１ｂ及び軸部４１ｃが一体となって構成され、例えば質量体４０の金型による成形時にインサート成形により質量体４０に取り付けられる。発音位置調整ネジ４１は、頭部４１ａが鍵１の駆動部９と当接して押鍵による駆動力を質量体４０に伝達し、これによって質量体４０が回動する。
【００２２】
発音位置調整ネジ４１の頭部４１ａは曲面状に形成されており、鍵１の駆動部９との当接点が回動行程において滑らかに移動して、押鍵感触への悪影響が防止されている。調整部４１ｂには例えばプラスまたはマイナス状の溝が切られ（図示せず）、頭部４１ａの下方への突出量をドライバで調整可能になっており、これによって、質量体４０の回動量と押鍵スイッチ２５の検出による発音タイミングとの関係を調整することができる。
【００２３】
同図（ｂ）に示すように、軸受け部４５は、質量体４０と一体に形成され、左右両側面に同様の構成で左右対称に設けられる。軸受け部４５は、内周面４５ａ及び開口部Ｒａからなる欠円Ｒを形成している。欠円Ｒの内周面４５ａは、支持部材２０の回動軸部３２（左側突起部３２Ｌ、３２Ｒ）の円弧部（後述）の外周が嵌合する大きさに形成される。質量体４０は、回動軸部３２によって軸受け部４５で回動自在に支持されることで、押離鍵時に軸受け部４５を回動中心として回動する。
【００２４】
軸受け部４５の両側面には摺接面４５ｂ及び潤滑剤用溝４５ｃが複数形成される。複数の摺接面４５ｂはいずれも面一に形成され、質量体４０を支持部材２０に組み付けたとき、後述する支持部材２０の軸支部Ｅの両側壁部３４に摺接する。複数の摺接面４５ｂは、回動行程において側壁部３４に摺接する範囲をカバーできるように形成される。
【００２５】
支持部材２０の軸支部Ｅと軸受け部４５との摺動を円滑にするため、質量体４０が支持部材２０に組み付けられる際に、グリス等の潤滑剤が内周面４５ａ等に塗布される。潤滑剤用溝４５ｃは摺接面４５ｂよりやや窪んでおり、塗布された潤滑剤の通り道となって潤滑剤が複数の摺接面４５ｂに供給されやすくしている。
【００２６】
図３は、支持部材２０を上方からみた平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図及び部分拡大図である。図５は、支持部材２０の下面図である。図３〜図５では、質量体４０が取り付けられていない状態が示され、図３、図５ではスイッチ基板２３が省略されている。
【００２７】
図１に示すように、質量体支持部材２０は、棚板２上における鍵１の後端部近傍に設けられている。支持部材２０は、上述したように１オクターブ単位で構成される。支持部材２０の前部には、非押鍵時用ストッパ２１が各鍵１毎に設けられており、非押鍵時用ストッパ２１は、鍵１と当接して鍵１の押鍵の開始位置（図１）、すなわち非押鍵時の位置を規制する。支持部材２０の後部には、質量体用ストッパ２２が各質量体４０毎に設けられている。質量体用ストッパ２２は、質量体４０の当接部４４と当接して、押鍵に伴う質量体４０の回動の終了位置を規制すると共に、緩衝機能を果たす。
【００２８】
支持部材２０にはさらに、スイッチ基板２３が設けられる。スイッチ基板２３は、複数の支持部材２０に対応、例えば全鍵に対応して設けられ、ネジ２４によって支持部材２０に固定されている。スイッチ基板２３上には第２の押鍵スイッチ２５が各質量体４０毎に設けられている。第２の押鍵スイッチ２５は、質量体４０によって押下され、鍵１の押鍵動作を間接的に検出する。なお、本実施の形態では、押鍵スイッチ８及び第２の押鍵スイッチ２５の双方による検出結果に基づいて、所定のアルゴリズムによる多彩な楽音制御が可能なように構成されているが、押鍵スイッチ８及び第２の押鍵スイッチ２５のいずれか一方による検出結果に基づいて楽音制御を行うようにしてもよい。
【００２９】
支持部材２０にはまた、図３に示すように、スイッチ基板２３の取り付け時にスイッチ基板２３を位置決めするためのピン２９、及びスイッチ基板２３をネジ２４で固定するためのネジ穴２８が適当数設けられている。また、支持部材２０の前部には補強用のリブ３１が複数設けられている。
【００３０】
支持部材２０にはさらに、後部の互いに離間した２箇所に係止部２６が突設され、質量体４０の係止部４３と共に鍵１乃至質量体４０の組み付け時に利用される場合があるが、その説明は割愛する。
【００３１】
支持部材２０は、図４に示すように、嵌合部Ｋ及び固定部Ｍで棚板２に取り付け固定される。被嵌合部Ｈは、棚板２上に座金付き肩付きネジ６０が螺合されてなる。一方、嵌合部Ｋは、被嵌合部Ｈに対応して支持部材２０の前部における例えば２箇所に設けられ（図３、図５）、前壁部３３の下部から前方に延設された鍔部２７で構成される。この鍔部２７は支持部材２０の金型による成形時に支持部材２０と一体に形成される。鍔部２７は、上方からみるとコ字状に開口した切り欠きのような形状をしている。
【００３２】
支持部材２０を鍵盤装置本体に組み付ける、すなわち棚板２に取り付ける際には、支持部材２０を前方方向に水平にスライドさせて嵌合部Ｋを被嵌合部Ｈに差し込んで嵌合させる。通常は、鍔部２７が座金付き肩付きネジ６０の座金と頭部とに挟まれることで、嵌合部Ｋが被嵌合部Ｈに嵌合する。嵌合部Ｋと被嵌合部Ｈとが嵌合すると、支持部材２０の前後方向及び鍵並び方向の位置が規制されると共に、鍵並び方向への動きが抑制される。
【００３３】
固定部Ｍは、支持部材２０の後部２箇所に設けられた楕円状の長穴３０で構成される（図３、図５）。支持部材２０を棚板２に取り付ける際には、嵌合部Ｋを被嵌合部Ｈに嵌合させた後、固定部Ｍを棚板２に固定する。固定部Ｍに対応する棚板２の位置にはネジ穴が設けられており、このネジ穴に固定部Ｍがネジ６１で長穴３０を介して上方からネジ止めされることで支持部材２０の後部が棚板２に固定される。
【００３４】
図３〜図５に示すように、支持部材２０には、各質量体４０を軸支するための軸支部Ｅが各質量体４０に対応して設けられる。軸支部Ｅは、前壁部３３の後方で両側壁部３４、仕切壁部３５（壁部）及び床部３６で囲まれた空間に構成され、回動軸部３２を有する。これら前壁部３３、側壁部３４、仕切壁部３５、床部３６及び回動軸部３２は、金型による成形で支持部材２０と一体に形成される。
【００３５】
回動軸部３２は、図３、図５に示すように、左側突起部３２Ｌ及び右側突起部３２Ｒが、両側壁部３４から互いに対向して突設されて構成される。突起部３２Ｌ、３２Ｒは、図４（ａ）に示すように上下方向に長い略楕円状をしている。突起部３２Ｌ、３２Ｒの上部及び下部には、質量体４０の軸受け部４５の欠円Ｒに嵌合する円弧部が形成され、この円弧部の直径は欠円Ｒのそれより僅かに大きく設定されている。また、軸受け部４５の欠円Ｒの開口部Ｒａは、突起部３２Ｌ、３２Ｒの前後方向（同図左右方向）の幅はより小さく形成され、かつ突起部３２Ｌ、３２Ｒの円弧部の直径より小さく形成されている。
【００３６】
軸受け部４５を突起部３２Ｌ、３２Ｒに嵌合させるときは、欠円Ｒの開口部Ｒａが下方を向くようにして軸支部Ｅに向かって質量体４０を上方から降ろし、突起部３２Ｌ、３２Ｒが両側の開口部Ｒａをそれぞれ通過するようにする。その後、質量体４０を非押鍵時の位置まで回動させれば、突起部３２Ｌ、３２Ｒの円弧部が軸受け部４５の内周面４５ａと摺接しつつ質量体４０が回動自在に支持される。しかも、開口部Ｒａの幅は突起部３２Ｌ、３２Ｒの円弧部の直径より小さいので、突起部３２Ｌ、３２Ｒは押離鍵による回動行程において欠円Ｒから抜けることがない。なお、上述したように、軸受け部４５を突起部３２Ｌ、３２Ｒに嵌合させる際、軸受け部４５の内周面４５ａ乃至その周辺にグリス等の潤滑剤を事前に塗布する。
【００３７】
仕切壁部３５は、図４（ｂ）に示すように基底部３９の前部から上方に延設されている。仕切壁部３５は、支持部材２０の全幅に亘って形成されている。仕切壁部３５はやや後方に傾いて略垂直に延び、回動軸部３２が存在する軸支部Ｅ側（回動中心側）とスイッチ基板２３等が存在する後方の領域側（反回動中心側）とを仕切るような位置に形成されている。仕切壁部３５によって、軸支部Ｅから後方への潤滑剤の飛散、流出が遮断される。
【００３８】
床部３６は、仕切壁部３５の中部から前方に延び、各軸支部Ｅについて両側壁部３４の幅に亘って形成されている。床部３６の前端から前壁部３３に至る領域には、成形時の金型の抜け用のスペースとして開口部Ｑ１が形成される（図３、図５）。床部３６の上面３６ａは前方にいくほどやや上方に傾斜し、仕切壁部３５の前面３５ａと床部３６の上面３６ａでくの字を呈している。上面３６ａの傾斜により、仕切壁部前面３５ａと床部上面３６ａが成す上記くの字状の部分は、軸支部Ｅから飛散、流出する潤滑剤の溜まり部としても機能し、飛散、流出が一層抑制されている。
【００３９】
なお、仕切壁部３５、床部３６により上下方向、水平方向の剛性もそれぞれ高まっている。
【００４０】
図４（ｂ）に示すように、基底部３９及び仕切壁部３５には、側方からみて略四角形のリブ３７が設けられる。リブ３７は、基底部３９前部と仕切壁部３５下部とから延び、支持部材２０と一体に形成される。リブ３７は、図３に示すように、各軸支部Ｅの鍵並び方向における略中央に各軸支部Ｅに対応して突設されている。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示すように、仕切壁部３５の上部からは舌片３８が後方に突設されている。舌片３８は側方からみて舌状をしており、支持部材２０と一体に形成される。舌片３８は、図３に示すように、軸支部Ｅ２つに対して１つの割合で等間隔に設けられる。舌片３８の下方には成形時の金型の抜け用のスペースとして開口部Ｑ２が形成される。
【００４２】
リブ３７及び舌片３８は、支持部材２０の補強としての機能を果たすほか、スイッチ基板２３を保持する役割を果たす。すなわち、スイッチ基板２３を支持部材２０に取り付ける際、図４（ｂ）に示すように、スイッチ基板２３の前端部２３ａを舌片３８とリブ３７との間に差し込むようにする。すると、スイッチ基板２３の前端部２３ａが舌片３８の下縁３８ａとリブ３７の上縁３７ａとに挟持される。その後、上述したようにネジ２４で固定される。スイッチ基板２３の前端部２３ａを舌片３８とリブ３７との間に差し込む動作だけで前端部２３ａが安定的に保持されるので、前部及び後部の双方でネジ止め固定する場合に比し組み付け性が向上する。
【００４３】
ところで、鍵１の鍵フレーム１０を介した棚板２への取り付けは、基本的には、支持部材２０に質量体４０が取り付けられ、しかも支持部材２０が棚板２に組み付けられた後に行われる。支点ピン６上に鍵１を載せ、鍵１を支点ピン６上をスライドさせて後方に移動し、支点ピン６を支点穴１Ｗａ（１Ｂａ）を貫通させつつ鍵１の後端部を質量体４０の頭部４６の下方に潜り込ませる。
【００４４】
本実施の形態によれば、仕切壁部３５を、軸支部Ｅの近傍において、軸支部Ｅと他の領域（スイッチ基板２３等が存在する後方の領域）とを仕切るように形成したので、質量体４０の回動中心側と反回動中心側とが仕切られる。これにより、質量体４０の回動に伴う潤滑剤の軸支部Ｅから外部への飛散や流出を抑制して、潤滑剤の不足を防止することにより、軸受け部４５との摺動による摩耗を抑制すると共に質量体４０や支持部材２０の歪みを防止して、円滑な回動を長期間確保することができる。従って、円滑な押鍵操作長期に亘って確保することができる。
【００４５】
また、各種部品に潤滑剤が飛散、流出することが防止されるので、潤滑剤による動作不良を回避して機能を維持する等、各種部品の機能に支障を与えることを回避することができる。特に、軸支部Ｅとスイッチ基板２３が存在する領域とを仕切るようにしたので、スイッチ基板２３に潤滑剤が飛散、流出することが防止され、スイッチ基板２３に搭載されたスイッチや回路の潤滑剤による動作や通電の不良を回避してその機能に支障を与えることを回避することができる。
【００４６】
よって、潤滑剤の流出を抑制して部品を保護すると共に、長期に亘り安定した押鍵操作を維持することができる。
【００４７】
また、床部３６の上面３６ａを前方にいくほど上方に傾斜させたので、仕切壁部前面３５ａと床部上面３６ａが成すくの字状の部分で、軸支部Ｅから飛散、流出する潤滑剤を留めることができ、外部への飛散、流出が一層抑制される。しかも、仕切壁部３５、床部３６をそれぞれ垂直方向及び水平方向に延設したことで、上下方向、水平方向の剛性向上にも寄与し、金型の抜け用の開口部等による強度低下を可能な限り抑制することができる。
【００４８】
なお、舌片３８、リブ３７の数は上記例示に限るものでなく、支持部材２０の補強に十分で、かつスイッチ基板２３を適切に挟持することができれば、適当に変更してもよい。
【００４９】
なお、本実施の形態では質量体４０について説明したが、これに限るものでなく、支持部材によって回動自在に支持され、押鍵操作に伴って回動する回動部材であれば広く適用可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る鍵盤装置によれば、潤滑剤の基板への飛散、流出を抑制して基板の機能を維持すると共に、長期に亘り安定した押鍵操作を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態に係る鍵盤装置の部分縦断面図である。
【図２】 質量体の構成を示す全体側面図（同図（ａ））及び軸受け部の部分拡大図（同図（ｂ））である。
【図３】 支持部材を上方からみた平面図である。
【図４】 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図及び部分拡大図である。
【図５】 支持部材の下面図である。
【符号の説明】
１ 鍵、 ２ 棚板、 ３ 鍵支持部、 １０ 鍵フレーム、 ２０ 質量体支持部材、 ２３ スイッチ基板、 ３２ 回動軸部（左側突起部３２Ｌ、３２Ｒ）、 ３３ 前壁部、 ３４ 両側壁部、 ３５ 仕切壁部（壁部）、 ３６床部、 ３７ リブ、 ３８ 舌片、 ３９ 基底部、 ４０ 質量体（回動部材）、 ４１ 発音位置調整ネジ、 ４５ 軸受け部（回動中心）、 ４５ａ
内周面、 ４５ｂ 摺接面、 Ｅ 軸支部

Claims (4)

1. 鍵支持部により押離鍵方向に回動自在に支持された鍵と、
   前記鍵の後端部近傍に配設された支持部材と、
   回動中心で前記支持部材により支持され、前記鍵の押鍵操作により、前記鍵の後端部上面によって駆動されて前記回動中心を中心に回動する質量体と、
   前記支持部材に固定された基板と、
   前記支持部材において前記質量体の回動中心に対して前記基板が設けられた方向に設けられ、前記回動中心近傍に塗布されている潤滑剤が前記質量体の回動に伴って前記基板側へ飛散、流出することを抑制する壁部とを有することを特徴とする鍵盤装置。
2. 前記支持部材には、前記質量体が複数、並列的に配設され、前記壁部は、略垂直に延び、且つ、前記複数の質量体に対応して前記支持部材の全幅に亘って一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の鍵盤装置。
3. 前記壁部からは、床部が、前後方向における前記基板の反対側に向かって略水平に一体に延設され、且つ、前記床部は、前後方向における前記基板の反対側にいくほど上方に傾斜し、前記壁部と前記床部とで断面く字状を呈することを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。
4. 前記壁部からは、協働して前記基板を挟持する第１、第２の突設部が、前後方向における前記基板側に向かってそれぞれ一体に延設されていることを特徴とする請求項２または３記載の鍵盤装置。

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