JP4425828B2 - Thermal overload relay - Google Patents
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Description
本発明は、電動機等の負荷の主回路に整定電流値を超える電流が流れたときに、接点を開いて主回路を遮断する熱動型過負荷継電器に関するものである。 The present invention relates to a thermal overload relay that opens a contact and interrupts a main circuit when a current exceeding a settling current value flows in a main circuit of a load such as an electric motor.
従来、主回路に接続されたヒータの近傍に設けられ過電流時のヒータ発熱により変位するバイメタルと、前記バイメタルの変位が所定量に達すると死点を越えて反転され前記主回路を開放するための接点信号を出力する接点機構と、前記バイメタルの変位量に対応して接点機構を押圧操作する操作レバーと、前記接点機構および操作レバーを収容する保持枠と、を含み、前記操作レバーは保持枠に回動可能に支持され、また操作レバーの一端には、調整ねじの半球状先端部が当接され該調整ねじを進退することによって操作レバーが回動され前記接点機構の反転位置が調節されるサーマルリレー(熱動型過負荷継電器)において、前記保持枠には操作レバーのL字状の基部を収納する収納溝が設けられ該収納溝の入口部における枠壁先端線は操作レバーの前記L字状の屈曲部が回動支持される支点部を形成しまた前記収納溝の上側枠壁部には調整ねじ螺合用ねじ孔が形成され前記操作レバーの基部先端部が収納溝の上側枠部に螺合された調整ねじの半球状先端部によって当接保持されることを特徴とするサーマルリレー(熱動型過負荷継電器)がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a bimetal provided in the vicinity of a heater connected to the main circuit and displaced by heating of the heater at the time of overcurrent, and when the displacement of the bimetal reaches a predetermined amount, it is reversed beyond the dead point to open the main circuit A contact mechanism that outputs a contact signal, an operation lever that presses the contact mechanism in response to the amount of displacement of the bimetal, and a holding frame that houses the contact mechanism and the operation lever. A hemispherical tip of an adjustment screw is brought into contact with one end of the operation lever, and the operation lever is rotated by advancing and retreating the adjustment screw to adjust the reverse position of the contact mechanism. In the thermal relay (thermal overload relay), the holding frame is provided with a storage groove for storing the L-shaped base of the operation lever, and the frame wall tip line at the inlet of the storage groove is The L-shaped bent portion of the operating lever forms a fulcrum portion that is pivotally supported, and an adjustment screw screwing screw hole is formed in the upper frame wall portion of the storage groove, and the distal end portion of the base portion of the operation lever is stored There is a thermal relay (thermal overload relay) characterized in that it is held in contact with a hemispherical tip of an adjusting screw screwed into the upper frame of the groove (see, for example, Patent Document 1).
上記従来の技術によれば、操作レバーは屈曲部を支点として回動が可能なように保持枠に組み付けられており、調整ねじが操作レバーを押圧して操作レバーが回動するようになっている。操作レバーは、付勢ばねにより調整ねじの半球状先端部を押圧する方向に付勢され、常に半球状先端部と操作部材とが接触するようになっていて、調整ねじにより操作レバーの回動位置の位置決めを行なうようになっている。 According to the above-described conventional technology, the operation lever is assembled to the holding frame so as to be rotatable with the bent portion as a fulcrum, and the adjustment screw presses the operation lever so that the operation lever rotates. Yes. The operating lever is biased in the direction of pressing the hemispherical tip of the adjusting screw by the biasing spring, and the hemispherical tip and the operating member are always in contact with each other. The operating lever is rotated by the adjusting screw. Positioning is performed.
操作レバーの平坦面に調整ねじの半球状先端部が点接触するので、調整ねじをねじ込んだときに、操作レバーには、調整ねじの軸方向の力のみが伝達され、捻じり力は作用しないようになっている。しかしながら、調整ねじの先端部の加工誤差により半球状先端部の頂点が調整ねじの軸心とずれていることがある。 Since the hemispherical tip of the adjusting screw makes point contact with the flat surface of the operating lever, when the adjusting screw is screwed in, only the axial force of the adjusting screw is transmitted to the operating lever, and no twisting force is applied. It is like that. However, the apex of the hemispherical tip may be displaced from the axis of the adjustment screw due to a processing error at the tip of the adjustment screw.
上記のように、操作レバーと調整ねじの接触点が、調整ねじの軸心からずれた状態で調整ねじを回転させると、操作レバーには、調整ねじの軸方向の力が作用するとともに、両者間の摺動摩擦により、操作レバーに調整ねじの回転方向の捻じり力が加わることとなる。操作レバーは、屈曲部を支点として保持枠に対して回動可能で、付勢ばねにより、調整ねじに押し付けられて、その回転位置が位置決めされる。 As described above, when the adjusting screw is rotated with the contact point of the operating lever and the adjusting screw deviating from the axis of the adjusting screw, the axial force of the adjusting screw acts on the operating lever. The torsional force in the rotation direction of the adjusting screw is applied to the operation lever due to the sliding friction. The operating lever can be rotated with respect to the holding frame with the bent portion serving as a fulcrum, and is pressed against the adjusting screw by an urging spring to position its rotational position.
保持枠と操作レバーと間には、屈曲部において、回転方向以外の方向に多少の隙間があるので、操作レバーに捻じり力が作用すると、この捻じり力により回転方向以外の方向に操作レバーがわずかではあるが変位してしまう。この誤差変位により、整定電流の調整値に誤差が生じるという問題があった。 There is a slight gap between the holding frame and the operation lever in the direction other than the rotation direction at the bent portion. Therefore, when a twisting force is applied to the operation lever, the operation lever is moved in the direction other than the rotation direction by the twisting force. Is slightly displaced. Due to this error displacement, there is a problem that an error occurs in the adjustment value of the settling current.
また、上記の摺動摩擦による捻じり力は、調整ねじの回転方向によってその向きが逆になる。従って、調整ねじを所定のねじ込み位置に調整するに当たり、時計回りに回してねじ込む場合と、反時計回りに回して同じねじ込み位置に調整する場合とでは、操作レバーに加わる捻じり力が逆向きとなる。その結果、調整後の調整ねじのねじ込み位置が同一でありながら、操作レバーの回転位置決め位置が異なることとなり、整定電流の調整値に差異が生じてしまうという問題があった。 Further, the direction of the twisting force due to the sliding friction is reversed depending on the rotation direction of the adjusting screw. Therefore, when the adjustment screw is adjusted to the predetermined screwing position, the twisting force applied to the control lever is reversed between the case where the screw is turned clockwise and the case where the screw is turned counterclockwise to the same screwing position. Become. As a result, although the screwing position of the adjusting screw after the adjustment is the same, the rotational positioning position of the operation lever is different, and there is a problem that the adjustment value of the settling current is different.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、調整ねじの回転方向に関わらず、調整ねじのねじ込み位置に対して常に略単一の整定電流の調整値が得られる熱動型過負荷継電器を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a thermal overload capable of always obtaining a substantially single settling current adjustment value with respect to the screwing position of the adjusting screw regardless of the rotation direction of the adjusting screw. The purpose is to obtain a relay.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ハウジング内に設置され固定接点と可動接点とを開閉する接点開閉機構と、主回路の電流値に応じて変位する連動バーと、前記ハウジング内に揺動可能に設置され、前記連動バーの変位を前記接点開閉機構に伝達して該接点開閉機構を作動させ、かつ、揺動変位により該接点開閉機構を作動させる主回路の整定電流値を調整する調整機構と、前記ハウジング壁を貫通してねじ込まれ、ねじ込み量に応じて前記調整機構を揺動させる調整ねじと、を備えた熱動型過負荷継電器において、前記調整ねじの先端部に凹部を形成し、該凹部と前記調整機構との間に、球状体を挟持させたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention includes a contact opening / closing mechanism that opens and closes a fixed contact and a movable contact, and an interlocking bar that is displaced according to the current value of the main circuit. A main circuit which is installed in the housing so as to be swingable, transmits the displacement of the interlocking bar to the contact opening / closing mechanism to operate the contact opening / closing mechanism, and operates the contact opening / closing mechanism by swinging displacement. In the thermal overload relay, comprising: an adjustment mechanism that adjusts a settling current value; and an adjustment screw that is screwed through the housing wall and swings the adjustment mechanism in accordance with the screwing amount. A concave portion is formed at the tip of the spherical body, and a spherical body is sandwiched between the concave portion and the adjusting mechanism.
この発明によれば、調整ねじの先端部の凹部と調整機構との間に、球状体を挟持させたので、凹部と調整機構との間の摩擦力が小さくなり、調整ねじをねじ込んだときに、回転方向の力は調整機構にほとんど伝達されず軸方向の力のみが伝達され、調整ねじの回転方向に関わらず調整ねじのねじ込み位置に応じて常に調整機構の揺動位置が一定となるので、常に略単一の整定電流の調整値が得られる、という効果を奏する。 According to this invention, since the spherical body is sandwiched between the concave portion at the tip of the adjustment screw and the adjustment mechanism, the frictional force between the concave portion and the adjustment mechanism is reduced, and the adjustment screw is screwed in. The rotation direction force is hardly transmitted to the adjustment mechanism, and only the axial direction force is transmitted, and the swinging position of the adjustment mechanism is always constant according to the screwing position of the adjustment screw regardless of the rotation direction of the adjustment screw. There is an effect that an adjustment value of a substantially single settling current is always obtained.
以下に、本発明にかかる熱動形過負荷継電器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a thermal overload relay according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる熱動形過負荷継電器の実施の形態1を示す断面図であり、図2は、図1のD部拡大図であり、図3は、同D部拡大図であり、調整ねじ10の先端部に加工誤差がある場合を示す図である。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a thermal overload relay according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a portion D in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of the portion D. FIG. 5 is a diagram showing a case where there is a processing error at the tip of the
図示しない電動機等の主回路に、図示しないヒータが接続されており、図示しないバイメタルが基端部を前記ヒータの近傍に固定され、前記主回路の電流値に応じた前記ヒータの発熱量に応じて前記基端部を支点として湾曲変位するようになっている。前記バイメタルの先端部には、連動バー43(図1参照)が水平方向に向けられて接続されており、前記バイメタルの湾曲変位量は、連動バー43の水平変位量として、熱動型過負荷継電器のハウジング20内の下部右側に入力される。
A heater (not shown) is connected to a main circuit such as an electric motor (not shown), a bimetal (not shown) is fixed in the vicinity of the heater, and the amount of heat generated by the heater according to the current value of the main circuit is determined. Then, the base end portion is bent and displaced. An interlocking bar 43 (see FIG. 1) is connected to the tip of the bimetal so as to be oriented in the horizontal direction, and the bending displacement amount of the bimetal is the thermal overload as the horizontal displacement amount of the
ハウジング20内の下部左側には、固定接点53と可動接点54とを開閉して電動機等の主回路を開閉するための接点信号を出力する接点開閉機構50が設置されている。接点開閉機構50は、電動機等の主回路の電流が整定電流を超え前記バイメタルの湾曲変位量が所定量を超えたときに作動し、固定接点53と可動接点54とを開いて主回路を遮断するための接点信号を出力する。
A contact opening /
接点開閉機構50は、ハウジング20内に設置された固定接点53と、固定接点53と接離する可動接点54と、一端に可動接点54が固着された可動接触子55と、ハウジング20内の下部左側に設置され、可動接触子55を上部支持部51aで揺動可能に支持するL字状の支持板51と、支持板51の下部支持部51bに揺動可能に支持された操作子52と、操作子52の上端部と可動接触子55の中央部とに接続された引張りばね56とを有している。
The contact opening /
可動接点54が固定接点53に接触しているとき、可動接触子55が右側に少し傾斜するように、固定接点53と上部支持部51aの位置が設定され、可動接触子55の軸線の延長線の近傍右側に操作子52の下部支持部51bが設けられている。可動接点54が固定接点53に接触し、可動接触子55と操作子52が引張りばね56で接続されたとき、操作子52は右側に傾斜し、引張りばね56の軸線は上部支持部51aの右側に位置している。この状態で操作子52と操作部材40の操作片42とが接触するか近傍に位置するように操作片42の形状寸法が設定されている。
When the
ハウジング20の上部には、横溝20aが形成され、横溝20a内には、調整部材30のL字状に屈曲された基部32の水平部32bが収容されている。横溝20aの入口部20dは、円弧状に形成されており、横溝20aの下面20bは、奥に向かって下降する傾斜面に形成されている。基部32の屈曲部32bが横溝20aの入口部20dに当接・係合し、調整部材30は、入口部20dを支点として揺動可能となっている。入口部20dの対面側のハウジング20には凹部が形成され、凹部に調整ばね33が設置され、調整ばね33は、調整部材30の基部32を時計回りに揺動させるように押圧している。
A
調整部材30の揺動によって前記の支点位置がずれないように、入口部20dの円弧の半径よりも基部32の屈曲部32bの内側の円弧の半径を小さくしてある。このため、屈曲部32bは、調整部材30の揺動量にかかわらず入口部20dの上側及び右側の2点で当接支持され、基部32の揺動支点位置がずれ難くなっている。
The radius of the arc inside the
調整部材30の本体部31の下端部には、操作部材40の基端部40aが揺動可能に支持されている。操作部材40は、下端部で連動バー43と係合する係合片41と、係合片41の上部に固定され、接点開閉機構50の操作子52に接触し、接点開閉機構50を作動させる操作片42とを有している。バイメタルの湾曲変位量に応じた連動バー43の水平変位が係合片41を揺動させ、操作片42が揺動して接点開閉機構50を作動させる。
A
上記の構成において、バイメタルが湾曲変位して、連動バー42が図1の矢印A方向へ変位すると、操作部材40が図1の矢印B方向に揺動され、操作片42が操作子52を図1の矢印C方向へ揺動させる。電動機等の主回路の電流が整定電流を超え、バイメタルの湾曲変位量が所定量を超えたとき、引張りばね46の軸線が死点を越えて上部支持部51aの左側へ移動し、可動接触子55を作動させて反転させ、可動接点54を固定接点53から離隔させ、主回路を遮断するための接点信号を出力する。可動接触子55をリセットするには、図示しないリセットレバーを操作して可動接触子55を再反転させる。調整部材30、調整ばね33及び操作部材40は、ハウジング20内に揺動可能に設置され、連動バー43の変位を接点開閉機構50に伝達して接点開閉機構50を作動させる調整機構60を構成している。
In the above configuration, when the bimetal is bent and the
横溝20aの上方のハウジング20の壁には、縦方向のねじ孔20cが形成され、ねじ孔20cには、ハウジング20の壁を貫通して先端部を横溝20a内に突出させる調整ねじ10がねじ込まれている。
A
図2に示すように、調整ねじ10の先端部には、軸心を中心とする球面状凹部10aが形成されている。球面状凹部10aに球状体11を配置し、球状体11の下部を調整部材30の基部32の水平部32bに当接させる。球状体11は、球面状凹部10aと調整部材30との間に挟持された状態となる。球面状凹部10aは、球状体11を調整ねじ10の軸心位置に位置決めするとともに、調整ねじ10と水平部32bとの間から脱落するのを防止している。球面状凹部10aと球状体11とを点接触させるために、球状体11の曲率半径は、球面状凹部10aの曲率半径より小さくする。
As shown in FIG. 2, a
調整部材30は、調整ばね33により、ハウジング20の入口部20dを支点として時計回りに揺動するように付勢されており、水平部32bが球状体11に当接して調整部材30の揺動角度位置が設定される。調整ねじ10のねじ込み量を調節することにより、調整部材30の揺動角度位置を調整する。調整部材30の揺動角度位置が変化すると、操作部材30の基端部40aの支持位置が変位し、その結果、操作片42と操作子52の定常接触位置が変位し、可動接触子55を作動(反転)させて固定接点53と可動接点54とを離隔させるのに要するバイメタルの湾曲量を調整することができる。以上説明したように、調整部材30、調整ばね33及び操作部材40を含んで成る調整機構60は、揺動変位により接点開閉機構50を作動させる主回路の整定電流値を調整している。
The adjusting
図3に示すように、調整ねじ10の加工誤差により、調整ねじ10先端部の球面状凹部10aの中心が調整ねじ10の軸心からずれることがある。この場合、調整ねじ10と球状体11の接触点10bが調整ねじ10の軸心からずれる。この状態で調整ねじ10を回転させると、調整ねじ10と球状体11との間の摩擦により、球状体11に捻じり力が作用する。この捻じり力は、球状体11と調整部材30との間の摩擦により、調整部材30にも作用する。
As shown in FIG. 3, due to a processing error of the adjusting
しかしながら、球状体11を介在させたことにより、調整ねじ10と球状体11との間、及び、球状体11と調整部材30との間の2箇所の点接触で捻じり力を伝達することになるので、調整ねじ10から調整部材30に捻じり力が直接伝達される従来の構造に比べ、調整部材30に加わる捻じり力を大幅に低減することができる。また、調整ねじ10の回転方向を逆にしても、調整部材30に作用する捻じり力の差が少ないので、調整ねじ10の回転方向にかかわらず略単一の整定電流を設定することができる。
However, by interposing the
なお、調整ねじ10と球状体11との間、及び、調整部材30と球状体11と間の摩擦力を小さくするために、球状体11は、表面が平滑で真球度の高いものが望ましく、調整ねじ10先端部の球面状凹部10aや調整部材30の球状体11との接触面も面粗度を小さくするのが好ましい。また、調整部材30には、調整ばね33の押圧力が作用するが、この押圧力は、球状体11にも作用し、この押圧力により、球状体11が変形もしくはクリープ現象を起こすと、調整部材30の揺動角度位置が変化し、整定電流値にずれが発生してしまう。従って、球状体11の素材としては、鉄やステンレス等の金属や高強度の樹脂等が適している。
In order to reduce the frictional force between the adjusting
上記のような、表面が平滑で真球度の高い高強度の球状体は、転がり軸受の転動体として用いられており、この転動体は、一般的に極めて高精度、高強度でありながら量産されていて比較的安価である。従って、本実施の形態により、製品として構成部品数が1点増加するものの、増加によるコストの上昇は極めて僅かである。 High-strength spherical bodies with a smooth surface and high sphericity as described above are used as rolling elements for rolling bearings, and these rolling elements are generally mass-produced with extremely high accuracy and high strength. It is relatively inexpensive. Therefore, according to the present embodiment, although the number of components as a product increases by one point, an increase in cost due to the increase is extremely small.
以上説明したように、調整ねじ10の先端部と調整部材30との間に球状体11を挟持させることにより、調整ねじ10の回転による摩擦によって調整部材30に作用する捻じり力が大幅に減少するので、捻じり力による調整部材30の位置ずれが少なくなり、調整ねじ10のねじ込み量を等しくすれば、回転方向が異なる場合でもばらつきのない整定電流値を設定することができる。
As described above, the torsional force acting on the
ところで、上記の説明では、調整ねじ10の先端部に球面状凹部を形成した形態を説明したが、調整ねじ10の先端部に凹部を形成し、該凹部と調整機構60との間に球状体11を挟持させるとともに、球状体11が調整ねじ10から外れないよう構成してもよい。
By the way, in the above description, the spherical recess was formed at the tip of the
実施の形態2.
実施の形態1の熱動型過負荷継電器の球状体11は、直径が約0.5mm〜2mm程度であり、熱動型過負荷継電器の組立工程において、このような小さな部品を調整ねじ10の先端部と調整部材30間に挟持させることは容易ではない。
Embodiment 2. FIG.
The
実施の形態2の熱動型過負荷継電器では、球状体11及び調整ねじ10を着磁性を有する素材で形成し、球状体11及び/又は調整ねじ10を予め磁化させておく。調整ねじ10の先端部の球面状凹部10aに球状体11を吸着させておき、調整ねじ10をハウジング20にねじ込むことにより、球状体11を球面状凹部10aと調整部材30との間に容易に挟持させることができる。
In the thermal overload relay according to the second embodiment, the
球状体11は、直径が0.5mm〜2mm程度であり質量が小さいので、磁化による吸着力は小さくてもよい。従って、球状体11の素材としては、フェライト等の大きな残留磁束が得られるものを用いる必要はなく、炭素鋼等の一般的な磁性体素材を用いることができる。炭素鋼等の素材を用いた場合には、磁化後に残留磁束が徐々に減少して吸着力が弱くなっていくが、球状体11を調整ねじ10に吸着させる必要があるのは熱動型過負荷継電器の組立時のみであり、組立後は、球状体11は、球面状凹部10aと調整部材30間に挟持され、脱落することはない。従って、組立後に、球状体11の残留磁束が減少して吸着力が低下しても問題はない。
Since the
また、磁化した球状体11の調整ねじ10への吸着力は、球状体11を吸着保持するに必要なだけあればよく、この吸着力は、調整ねじ10と調整部材30との間に作用する力に比べるとわずかな大きさであるので、吸着力により球状体11と調整ねじ10、あるいは球状体11と調整部材30との間に作用する力が増大して摩擦力が大きくなり球状体11による捻じり力の低減効果が損なわれることはない。
Further, the adsorption force of the magnetized
実施の形態3.
実施の形態3の熱動型過負荷継電器は、球状体11を電気絶縁体で形成し、熱動型過負荷継電器の絶縁耐力を向上させ、安全性をより高めたものである。
Embodiment 3 FIG.
In the thermal overload relay according to the third embodiment, the
調整ねじ10、調整部材30及び操作部材40は、通常、金属材料で形成されている。調整部材30及び操作部材40は、接点開閉機構50と電気的に接合しているため充電部となっており、調整部材30に当接する調整ねじ10も同様に充電部となっている。
The
調整ねじ10の頭部には、ツマミカバー12が装着されており、調整ねじ10の回転方向に滑らないようにして嵌め込まれている。整定電流値を調整するときには、ツマミカバー12を回転させ、調整ねじ10を回転させる。ツマミカバー12は樹脂製であり、整定電流値の目盛りが刻まれているとともに、充電部である調整ねじ10を絶縁する機能を有している。
A
実施の形態3では、調整ねじ10と調整部材30との間に挟持させる球状体11を電気絶縁体で形成したので、ツマミカバー12と球状体11とで二重絶縁を行い、熱動型過負荷継電器の絶縁耐力をより高めている。球状体11の素材としては、セラミック、ガラス又は樹脂等を用いることができる。素材として樹脂を用いる場合、耐摩耗性は鉄等の金属材料より劣るが、熱動型過負荷継電器においては、整定電流値を調整する回数は少ないので、球状体11の耐磨耗性が低くても問題はない。
In the third embodiment, since the
以上のように、本発明にかかる熱動型過負荷継電器は、整定電流値の調整精度の高い過負荷継電器として有用である。 As described above, the thermal overload relay according to the present invention is useful as an overload relay with high adjustment accuracy of the settling current value.
10 調整ねじ
10a 球面状凹部
11 球状体
20 ハウジング
30 調整部材
40 操作部材
40a 基端部
43 連動バー
50 接点開閉機構
53 固定接点
54 可動接点
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記調整ねじの先端部に球面状凹部を形成し、該球面状凹部と前記調整機構との間に、曲率半径が前記球面状凹部の曲率半径より小さく形成された球状体を挟持させて前記球面状凹部と前記球状体とを点接触させたことを特徴とする熱動型過負荷継電器。 A contact opening / closing mechanism that opens and closes a fixed contact and a movable contact installed in the housing, an interlocking bar that displaces according to the current value of the main circuit, and a swingable member that is installed in the housing so that the displacement of the interlocking bar An adjustment mechanism for transmitting to the contact opening / closing mechanism to operate the contact opening / closing mechanism and adjusting a settling current value of a main circuit for operating the contact opening / closing mechanism by swinging displacement; and screwing through the housing wall A thermal overload relay comprising an adjustment screw that swings the adjustment mechanism in accordance with a screwing amount,
The tip of the adjustment screw a spherical recess is formed, between the adjustment mechanism and the spherical recess, the spherical radius of curvature is allowed to sandwich the radius of curvature smaller than the formed spheroids of the spherical recess A thermal overload relay characterized in that a point-shaped recess and a spherical body are brought into point contact .
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