JP5416013B2 - Pressure control device - Google Patents
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Description
本発明は、流体流路の二次側圧力を設定圧力に調整する圧力制御弁と、その圧力制御弁の前記設定圧力を変更設定する圧力設定部とが設けられ、前記圧力設定部は、バネ荷重の調整により前記設定圧力を変更設定自在な圧力設定バネと、前記圧力設定バネに加えるバネ荷重を調整自在な圧力調整ネジを回転駆動させる駆動部と、前記駆動部の作動を制御して前記設定圧力を変更設定する制御部と、前記圧力調整ネジ側の伝達ギアと前記駆動部側の駆動ギアとが噛み合い前記駆動部の回転駆動力を前記圧力調整ネジに伝達する伝達状態と前記伝達ギアと前記駆動ギアとの噛み合いを解除して前記駆動部の回転駆動力の前記圧力調整ネジへの伝達を遮断する遮断状態とに切換自在なクラッチ機構とを備えている圧力制御装置に関する。 The present invention is provided with a pressure control valve that adjusts the secondary pressure of the fluid flow path to a set pressure, and a pressure setting unit that changes and sets the set pressure of the pressure control valve, and the pressure setting unit includes a spring A pressure setting spring capable of changing and setting the set pressure by adjusting a load, a driving unit for rotating and driving a pressure adjusting screw capable of adjusting a spring load applied to the pressure setting spring, and controlling the operation of the driving unit to A transmission state in which a control unit for changing and setting a set pressure, a transmission gear on the pressure adjustment screw side, and a drive gear on the drive unit side mesh with each other to transmit the rotational driving force of the drive unit to the pressure adjustment screw and the transmission gear And a clutch mechanism that can be switched to a shut-off state in which the engagement of the drive unit with the drive gear is released and the transmission of the rotational driving force of the drive unit to the pressure adjusting screw is cut off.
上記のような圧力制御装置は、例えば、都市ガスを各需要家に供給するガス導管等の流体流路に設けられて、二次側圧力を所望の設定圧力に調整するものである。そして、ガス導管を通して各需要家に都市ガスを供給する場合、負荷が変動しても各需要家に供給される都市ガスの圧力が所望の範囲内になるように、負荷に応じて設定圧力を変更設定することが求められている。
そこで、圧力制御装置の圧力設定部は、駆動部の回転駆動力を圧力調整ネジに伝達し、その駆動部の回転駆動力により圧力調整ネジを回転駆動させて圧力設定バネに加えるバネ荷重を調整して圧力制御弁の設定圧力を自動的に変更設定自在に構成されている。そして、制御部が駆動部の作動を制御することで、圧力制御弁の設定圧力を負荷等に応じた目標設定圧力に変更設定している。
The pressure control device as described above is provided in a fluid flow path such as a gas conduit for supplying city gas to each consumer, and adjusts the secondary side pressure to a desired set pressure. When city gas is supplied to each consumer through the gas conduit, the set pressure is set according to the load so that the pressure of the city gas supplied to each consumer is within a desired range even if the load fluctuates. It is required to change settings.
Therefore, the pressure setting unit of the pressure control device transmits the rotational driving force of the driving unit to the pressure adjusting screw, and the rotational driving force of the driving unit rotates the pressure adjusting screw to adjust the spring load applied to the pressure setting spring. Thus, the set pressure of the pressure control valve can be automatically changed and set. And the control part controls the action | operation of a drive part, The setting pressure of a pressure control valve is changed and set to the target setting pressure according to load etc.
また、工事やメンテナンス時等に、圧力制御弁の設定圧力を手動操作により変更設定する必要があるため、上述の如く、駆動部の回転駆動力を圧力調整ネジに伝達して圧力制御弁の設定圧力を自動的に変更設定するだけでなく、作業者の手動操作により圧力制御弁の設定圧力を変更設定できることが求められている。
そこで、圧力設定部は、圧力調整ネジ側の伝達ギアと駆動部側の駆動ギアとが噛み合い駆動部の回転駆動力を圧力調整ネジに伝達する伝達状態と伝達ギアと駆動ギアとの噛み合いを解除して駆動部の回転駆動力の圧力調整ネジへの伝達を遮断する遮断状態とに切換自在なクラッチ機構を備えている。これにより、圧力制御弁の設定圧力を手動操作により変更設定するときには、クラッチ機構を遮断状態に切り換え、圧力調整ネジを作業者等の手動操作により回転操作することで、圧力設定バネに加えるバネ荷重を調整して圧力制御弁の設定圧力を変更設定自在としている。そして、上述の如く、圧力制御弁の設定圧力を自動的に変更設定するときには、クラッチ機構を伝達状態に切り換える。
Also, since it is necessary to change and set the set pressure of the pressure control valve by manual operation during construction and maintenance, etc., as described above, the rotational drive force of the drive unit is transmitted to the pressure adjustment screw to set the pressure control valve. In addition to automatically changing and setting the pressure, it is required that the set pressure of the pressure control valve can be changed and set manually by an operator.
Therefore, the pressure setting unit engages the transmission gear on the pressure adjustment screw side and the drive gear on the drive unit side, and releases the meshing state between the transmission state and the transmission gear and the drive gear in which the rotational driving force of the drive unit is transmitted to the pressure adjustment screw. Thus, a clutch mechanism is provided that can be switched to a cut-off state in which transmission of the rotational driving force of the drive unit to the pressure adjusting screw is cut off. As a result, when the set pressure of the pressure control valve is changed and set manually, the clutch mechanism is switched to the disengaged state, and the pressure adjustment screw is rotated by manual operation by an operator or the like, thereby applying the spring load applied to the pressure setting spring. To adjust the setting pressure of the pressure control valve freely. As described above, when the set pressure of the pressure control valve is automatically changed and set, the clutch mechanism is switched to the transmission state.
このような圧力制御装置では、従来、クラッチ機構が、伝達ギアと駆動ギアとが噛み合う噛合位置と伝達ギアと駆動ギアとの噛み合いを解除する噛合解除位置とに伝達ギアをその軸心方向に移動自在に構成されている(例えば、特許文献1参照。)。 In such a pressure control device, conventionally, the clutch mechanism moves the transmission gear in the axial direction between the meshing position where the transmission gear and the driving gear mesh with each other and the meshing release position where the meshing between the transmission gear and the driving gear is released. It is comprised freely (for example, refer patent document 1).
上記特許文献1に記載の装置では、クラッチ機構が、噛合位置と噛合解除位置とに伝達ギアをその軸心方向に移動させて伝達状態と遮断状態とに切り換えているので、噛合位置から噛合解除位置に伝達ギアを移動させるときに、駆動ギアと軸心方向に摺動しながら伝達ギアを移動させなければならず、そのときの摺動抵抗が大きくなる。よって、噛合位置から噛合解除位置に伝達ギアを移動させるために必要な操作力が大きくなり、操作性が悪くなる。また、噛合解除位置から噛合位置に伝達ギアを移動させるときには、伝達ギアを軸心方向に移動させて駆動ギアに噛み合わせるために、駆動ギアに対する伝達ギアの入りを良くすることが求められる。そのために、駆動ギアに噛み合う適正な位置に伝達ギアを案内する案内手段等を新たに設ける必要があり、構成の複雑化を招くものとなっていた。
In the device described in
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、クラッチ機構を伝達状態と遮断状態とに切り換えるための構成の複雑化を招くことなく、伝達状態と遮断状態との切り換えを行うときの操作性の向上を図ることができる圧力制御装置を提供する点にある。 The present invention has been made paying attention to such a point, and its purpose is to switch between the transmission state and the cutoff state without incurring a complicated configuration for switching the clutch mechanism between the transmission state and the cutoff state. It is in the point which provides the pressure control apparatus which can aim at the improvement of operativity when performing.
この目的を達成するために、本発明に係る圧力制御装置の特徴構成は、流体流路の二次側圧力を設定圧力に調整する圧力制御弁と、その圧力制御弁の前記設定圧力を変更設定する圧力設定部とが設けられ、前記圧力設定部は、バネ荷重の調整により前記設定圧力を変更設定自在な圧力設定バネと、前記圧力設定バネに加えるバネ荷重を調整自在な圧力調整ネジを回転駆動させる駆動部と、前記駆動部の作動を制御して前記設定圧力を変更設定する制御部と、前記圧力調整ネジ側の伝達ギアと前記駆動部側の駆動ギアとが噛み合って前記駆動部の回転駆動力を前記圧力調整ネジに伝達する伝達状態と前記伝達ギアと前記駆動ギアとの噛み合いを解除して前記駆動部の回転駆動力の前記圧力調整ネジへの伝達を遮断する遮断状態とに切換自在なクラッチ機構とを備えている圧力制御装置において、
前記クラッチ機構は、前記駆動ギア又は前記伝達ギアの何れか一方を固定側ギアとし且つ他方を移動側ギアとして、前記伝達ギアと前記駆動ギアとが噛み合う噛合位置と前記伝達ギアと前記駆動ギアとの噛み合いを解除する噛合解除位置とに、前記移動側ギアをその径方向に移動自在に構成されている。
In order to achieve this object, the characteristic configuration of the pressure control device according to the present invention includes a pressure control valve that adjusts the secondary side pressure of the fluid flow path to a set pressure, and changes and sets the set pressure of the pressure control valve. The pressure setting unit rotates a pressure setting spring capable of changing and setting the set pressure by adjusting a spring load and a pressure adjusting screw capable of adjusting a spring load applied to the pressure setting spring. A drive unit for driving, a control unit for controlling the operation of the drive unit to change and set the set pressure, a transmission gear on the pressure adjusting screw side, and a drive gear on the drive unit side mesh with each other, A transmission state in which the rotational driving force is transmitted to the pressure adjusting screw, and a blocking state in which the engagement between the transmission gear and the driving gear is released to interrupt the transmission of the rotational driving force of the driving unit to the pressure adjusting screw. Switchable switch In the pressure control device and a pitch mechanism,
The clutch mechanism includes a meshing position where the transmission gear and the driving gear mesh with each other, with either the driving gear or the transmission gear as a fixed gear and the other as a moving gear, the transmission gear, and the driving gear. The movable gear is configured to be movable in the radial direction at a mesh release position for releasing the mesh.
本特徴構成によれば、伝達状態と遮断状態とに切換自在なクラッチ機構を備えており、このクラッチ機構は、移動側ギアをその径方向に移動させることで、噛合位置と噛合解除位置とに移動させて、伝達状態と遮断状態とに切り換える。
そして、噛合位置から噛合解除位置に移動側ギアを移動させるときには、固定側ギアに対して径方向で遠ざける側に移動側ギアを移動させる。これにより、固定側ギアと移動側ギアとの摺動を防止しながら、噛合位置から噛合解除位置に移動側ギアを移動させることができる。また、噛合解除位置から噛合位置に移動側ギアを移動させるときには、固定側ギアに対して径方向で近づく側に移動側ギアを移動させる。これにより、固定側ギアに噛み合う適正な位置に移動側ギアを案内する案内手段等を設けなくても、移動側ギア及び固定側ギアの両者のギアが有する山型の歯形状を利用して、固定側ギアに対して移動側ギアを噛合位置まで噛み合わせることができる。
According to this characteristic configuration, the clutch mechanism that can be switched between the transmission state and the cutoff state is provided, and this clutch mechanism moves between the meshing position and the mesh release position by moving the moving gear in the radial direction. Move to switch between transmission and blocking.
When moving the moving gear from the meshing position to the meshing release position, the moving gear is moved to the side away from the fixed gear in the radial direction. Thereby, the movement side gear can be moved from the engagement position to the engagement release position while preventing the fixed side gear and the movement side gear from sliding. Further, when the moving gear is moved from the meshing release position to the meshing position, the moving gear is moved closer to the stationary gear in the radial direction. Thereby, even without providing a guide means or the like for guiding the moving gear to an appropriate position meshing with the fixed gear, using the chevron tooth shape of both the moving gear and the fixed gear, The moving gear can be meshed with the fixed gear to the meshing position.
以上のことから、クラッチ機構を伝達状態と遮断状態とに切り換えるための構成として、案内手段等を設けなくてもよく、クラッチ機構を伝達状態と遮断状態とに切り換えるための構成の複雑化を招くのを防止できながら、駆動ギアと伝達ギアとの摺動抵抗の低減を図りながら切換操作を行うことができ、伝達状態と遮断状態とに切り換えるための操作性の向上を図ることができる圧力制御装置を実現できるに至った。 From the above, as a configuration for switching the clutch mechanism between the transmission state and the disengagement state, it is not necessary to provide a guide means or the like, and the configuration for switching the clutch mechanism between the transmission state and the disengagement state is complicated. Pressure control that can improve the operability for switching between the transmission state and the cutoff state while being able to prevent switching, and to perform switching operation while reducing the sliding resistance between the drive gear and transmission gear The device has been realized.
本発明に係る圧力制御装置の更なる特徴構成は、前記駆動ギア及び前記伝達ギアの軸心方向に沿う軸心周りで第1位置と第2位置とに揺動操作自在な回転操作部と、前記回転操作部が前記第1位置に操作されるに伴い前記移動側ギアを前記噛合位置に移動させ、且つ、前記回転操作部が前記第2位置に操作されるに伴い前記移動側ギアを前記噛合解除位置に移動させるように前記回転操作部の動作と前記移動側ギアの動作とを連係させる連係機構とが備えられている点にある。 A further characteristic configuration of the pressure control device according to the present invention is a rotation operation unit that is swingable between a first position and a second position around an axis along the axial direction of the drive gear and the transmission gear; As the rotation operation unit is operated to the first position, the movement side gear is moved to the meshing position, and as the rotation operation unit is operated to the second position, the movement side gear is moved to the meshing position. There is a linkage mechanism that links the operation of the rotation operation unit and the operation of the moving gear so as to move to the mesh release position.
本特徴構成によれば、回転操作部を第1位置に操作すると、連係機構が移動側ギアを噛合位置に移動させて、クラッチ機構を伝達状態に切り換えることができる。また、回転操作部を第2位置に操作すると、連係機構が移動側ギアを噛合解除位置に移動させて、クラッチ機構を遮断状態に切り換えることができる。これにより、作業者は、回転操作部を第1位置と第2位置とに操作するだけで、クラッチ機構を伝達状態と遮断状態とに切り換えることができ、操作性の向上を図ることができる。
そして、回転操作部は、駆動ギア及び伝達ギアの軸心方向に沿う軸心周りで第1位置と第2位置とに揺動操作されるので、回転操作部が駆動ギア及び伝達ギアの径方向に移動して、第1位置と第2位置とに移動することになる。これにより、回転操作部の移動方向と移動側ギアの移動方向とが同一方向となり、連係機構として簡易な構成とすることができ、構成の簡素化を図ることができる。
According to this characteristic configuration, when the rotation operation unit is operated to the first position, the linkage mechanism can move the moving gear to the meshing position, and the clutch mechanism can be switched to the transmission state. Further, when the rotation operation unit is operated to the second position, the linkage mechanism can move the moving gear to the mesh release position, and the clutch mechanism can be switched to the disconnected state. Thereby, the operator can switch the clutch mechanism between the transmission state and the cutoff state only by operating the rotation operation unit between the first position and the second position, and the operability can be improved.
And since the rotation operation part is rock | fluctuated to the 1st position and the 2nd position around the axial center along the axial center direction of a drive gear and a transmission gear, a rotation operation part is radial direction of a drive gear and a transmission gear. To move to the first position and the second position. As a result, the moving direction of the rotation operation unit and the moving direction of the moving side gear are the same direction, so that a simple structure can be achieved as the linkage mechanism, and the structure can be simplified.
本発明に係る圧力制御装置の更なる特徴構成は、前記移動側ギアを前記噛合位置側又はその反対側に復帰付勢する復帰付勢手段を備えている点にある。 A further characteristic configuration of the pressure control device according to the present invention is that it includes return urging means for urging the moving side gear toward the meshing position side or the opposite side.
本特徴構成によれば、移動側ギアを噛合解除位置から噛合位置又は噛合位置から噛合解除位置に移動させるに当たり、復帰付勢手段による復帰付勢力を受けて、噛合解除位置から噛合位置又は噛合位置から噛合解除位置に移動側ギアを移動させることができる。したがって、復帰付勢手段による復帰付勢力を受けることで、移動側ギアを移動させるために必要となる操作力の低減を図ることができ、伝達状態と遮断状態とに切り換えを行うときの操作性の向上を図ることができる。しかも、移動側ギアを噛合位置側に復帰付勢する場合には、移動側ギアを噛合位置側に復帰付勢することで、クラッチ機構を伝達状態に適切に切り換えることができる。したがって、駆動部の回転駆動力を圧力調整ネジに適切に伝達することができ、圧力制御弁の設定圧力を的確に自動的に変更設定することができる。 According to this characteristic configuration, when the moving gear is moved from the mesh release position to the mesh position or from the mesh position to the mesh release position, the return biasing force is received by the return biasing means, and the mesh position or the mesh position from the mesh release position is received. The moving gear can be moved from the position to the mesh release position. Therefore, by receiving the return urging force by the return urging means, it is possible to reduce the operation force required to move the moving gear, and operability when switching between the transmission state and the cutoff state is achieved. Can be improved. In addition, when the return gear is biased toward the meshing position, the clutch mechanism can be appropriately switched to the transmission state by biasing the shift gear toward the meshing position. Therefore, the rotational driving force of the drive unit can be appropriately transmitted to the pressure adjusting screw, and the set pressure of the pressure control valve can be automatically changed and set accurately.
本発明に係る圧力制御装置の更なる特徴構成は、前記移動側ギアを前記噛合位置及び前記噛合解除位置の少なくとも一方において位置保持するロック機構を備えている点にある。 A further characteristic configuration of the pressure control device according to the present invention is that it includes a lock mechanism that holds the moving side gear in at least one of the meshing position and the meshing release position.
本特徴構成によれば、ロック機構により移動側ギアを噛合位置又は噛合解除位置に位置保持することができるので、移動側ギアを噛合位置又は噛合解除位置に位置する状態を維持することができる。したがって、伝達状態又は遮断状態に切り換えた状態を適切に維持することができる。伝達状態と遮断状態との切り換えを適切に行うことができる。 According to this characteristic configuration, the movement-side gear can be held at the meshing position or the meshing release position by the lock mechanism, so that the state where the movement-side gear is located at the meshing position or the meshing release position can be maintained. Therefore, the state switched to the transmission state or the cutoff state can be appropriately maintained. Switching between the transmission state and the cutoff state can be performed appropriately.
本発明に係る圧力制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
この圧力制御装置は、図1に示すように、流体流路1の二次側圧力を設定圧力に調整する圧力制御弁2と、その圧力制御弁2の設定圧力を変更設定する圧力設定部3とを備えて構成されている。そして、圧力制御装置には、流体流路1の二次側圧力が設定圧力になるように圧力制御弁2に駆動圧を供給するパイロット弁4が設けられ、圧力設定部3は、このパイロット弁4を調整することにより圧力制御弁2の設定圧力を変更設定するように構成されている。
An embodiment of a pressure control device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the pressure control device includes a
ここで、図示は省略するが、例えば、流体流路1の圧力制御弁2よりも下流側を複数の分岐路に分岐してそれら複数の分岐路の夫々を各需要家に接続することにより、複数の需要家に天然ガス等の流体を供給するように構成されている。そして、圧力制御弁2によりそれよりも下流側の二次側圧力を上流側の一次側圧力よりも低圧の設定圧力に調整するように構成されている。
Here, although illustration is omitted, for example, by branching the downstream side of the
圧力制御弁2は、第1ダイヤフラムD1を備えており、その内部空間が第1ダイヤフラムD1にて第1室H1と第2室H2とに区画されている。そして、圧力制御弁2は、流体流路1を開閉する第1弁体B1を備えており、この第1弁体B1は第1ダイヤフラムD1にて開閉される構成となっている。また、第1室H1には、第1ダイヤフラムD1を第1弁体B1の閉弁方向側に付勢する第1付勢バネG1が配設されている。
The
パイロット弁4は、第2ダイヤフラムD2と第3ダイヤフラムD3とを備えており、第2ダイヤフラムD2及び第3ダイヤフラムD3にて、その内部空間が第3室H3と第4室H4と第5室H5に区画されている。第3室H3は、第1の二次側圧力導入路5により流体流路1の二次側(圧力制御弁2よりも下流側)に連通接続されているとともに、第2の二次側圧力導入路6により圧力制御弁2の第1室H1に連通接続されている。第4室H4は、一次側圧力導入路7により流体流路1の一次側(圧力制御弁2よりも上流側)に連通接続されているとともに、駆動圧導入路8により圧力制御弁2の第2室H2に連通接続されている。また、図示は省略するが、第2ダイヤフラムD2と第3ダイヤフラムD3とは連結部等により連結されており、一体的に上下に変位自在に構成されている。そして、第5室H5には、第2付勢バネG2が配設されており、この第2付勢バネG2が第3ダイヤフラムD3を第4室H4側に付勢することで、第2ダイヤフラムD2が第3室H3側に付勢されている。
The
一次側圧力導入路7の先端部には、第2弁体B2が設けられており、この第2弁体B2は第2ダイヤフラムD2により開閉される構成となっている。つまり、第2ダイヤフラムD2が第3室H3側に変位することにより第2弁体B2が開弁して、一次側圧力導入路7を通して流体流路1の一次側の流体が第4室H4に導入される。一方、第2ダイヤフラムD2が第4室H4側に変位することにより第2弁体B2が閉弁側に移動して、第4室H4への一次側の流体の導入量が減少される。
A second valve body B2 is provided at the distal end of the primary
二次側圧力を設定圧力に調整するときの動作について説明する。
流体流路1の二次側圧力が設定圧力よりも低下すると、第1の二次側圧力導入路5にて流体流路1の二次側に連通接続されたパイロット弁4の第3室H3の圧力が低下し、第2付勢バネG2の付勢力により第2ダイヤフラムD2が第3室H3側に変位する。これにより、パイロット弁4の第2弁体B2が開き側に動作され、一次側圧力導入路7を通して第4室H4に流体流路1の一次側圧力が導入されて、第4室H4の圧力が上昇する。そして、その圧力上昇した第4室H4の圧力が駆動圧導入路8を通して圧力制御弁2の第2室H2に駆動圧として供給されて、第2室H2の圧力も上昇し、第1室H1と第2室H2との圧力差により第1ダイヤフラムD1が第1室H1側に変位する。よって、圧力制御弁2の第1弁体B1が開き側に動作され、流体流路1の二次側圧力を上昇させて二次側圧力を設定圧力に調整する。
The operation when the secondary pressure is adjusted to the set pressure will be described.
When the secondary pressure of the
一方、二次側圧力が設定圧力よりも上昇すると、パイロット弁4の第3室H3の圧力が上昇し、第2付勢バネG2の付勢力に抗して第2ダイヤフラムD2が第4室H4側に変位する。これにより、パイロット弁4の第2弁体B2が閉じ側に動作され、第4室H4への流体供給源がなくなる。すると、第2室H2の流体は、オリフィスU、第2の二次側圧力導入路6、第3室H3、第1の二次側圧力導入路5を介して二次側に排出され、第2室H2の圧力は低下し、第1室H1と第2室H2との圧力差により第1ダイヤフラムD1が第2室H2側に変位する。よって、圧力制御弁2の第1弁体B1が閉じ側に動作され、流体流路1の二次側圧力を低下させて二次側圧力を設定圧力に調整する。
On the other hand, when the secondary side pressure rises higher than the set pressure, the pressure in the third chamber H3 of the
圧力制御弁2の設定圧力は、常時、一定の圧力にするのではなく、圧力設定部3を備えることで、負荷等に応じて変更する目標設定圧力に設定圧力を調整している。例えば、流体流路1では、多くの需要が見込まれる時間帯には負荷が大きくなるので、圧力設定部3は、設定圧力を高圧の目標設定圧力に調整し、それ以外の時間帯には負荷が小さくなるので、設定圧力を低圧の目標設定圧力に調整している。
The set pressure of the
上述の如く、パイロット弁4において第2付勢バネG2の付勢力と第1の二次側圧力導入路5を通して供給される二次側圧力との大小関係に応じた駆動圧が、パイロット弁4から圧力制御弁2に供給されて、圧力制御弁2により二次側圧力が設定圧力に調整されている。そこで、圧力設定部3は、圧力制御弁2の設定圧力を変更設定するのであるが、第2付勢バネG2が圧力制御弁2の設定圧力を設定する圧力設定バネ9として構成されており、この圧力設定バネ9(第2付勢バネG2)のバネ荷重を調整することで、圧力制御弁2の設定圧力を変更設定自在に構成されている。
As described above, in the
圧力設定部3は、図2及び図3に示すように、上述の圧力設定バネ9に加え、圧力設定バネ9に加えるバネ荷重を調整自在な圧力調整ネジ10、その圧力調整ネジ10を回転駆動させる駆動部11、駆動部11の作動を制御して設定圧力を変更設定する制御部(図示省略)等を備えて構成されている。そして、圧力設定部3は、パイロット弁4を形成するパイロット弁形成部14の内部に圧力設定バネ9や圧力調整ネジ10を配設するとともに、収納ケース15の内部に駆動部11や制御部(図示省略)を配設しており、パイロット弁形成部14と収納ケース15とを連結することで、圧力設定バネ9のバネ荷重を調整自在に構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3に示すように、圧力設定部3の圧力設定バネ9は、パイロット弁4の第5室H5に配設されており、その上端部が第3ダイヤフラムD3に当接され、その下端部がバネ受け部13に当接されている。そして、パイロット弁形成部14のうち第5室H5を形成する下方側部位には、その内壁部に第1ネジ部N1が形成されており、バネ受け部13は、その外周部に形成された第2ネジ部N2とパイロット弁形成部14に形成された第1ネジ部N1とが螺合する状態で設けられている。そして、パイロット弁4の第5室H5には、バネ受け部13を上下方向に貫通する状態で第1回転軸J1が配設されており、この第1回転軸J1が回転することで、第1回転軸J1とバネ受け部13が一体的に回転し、バネ受け部13が上下動するように構成されている。第1回転軸J1とバネ受け部13との一体回転によりバネ受け部13が上下動して、圧力設定バネ9に加えるバネ荷重を調整自在に構成されている。これにより、第1回転軸J1とバネ受け部13とが、圧力調整ネジ10として構成されている。また、第1回転軸J1は、小径の下端側部位がパイロット弁形成部14を貫通して下方側に突出する状態で配設されている。
As shown in FIG. 3, the
一方、圧力設定部3の駆動部11や制御部は、図3に示すように、駆動部11にて回転駆動される第2回転軸J2とともに、収納ケース15の内部に配設されている。第2回転軸J2は、その上端側部位が収納ケース15から上方側に突出する状態で配設されている。そして、第1回転軸J1の下端側部位と第2回転軸J2の上端側部位とが回転軸連結部16にて連結されており、第1回転軸J1と第2回転軸J2とが一体的に回転自在に構成されている。これにより、駆動部11にて第2回転軸J2を回転駆動することで、第2回転軸J2及び第1回転軸J1を一体的に回転させてバネ受け部13を上下動させ、圧力設定バネ9に加えるバネ荷重を調整する。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
パイロット弁形成部14と収納ケース15との連結については、図2及び図3に示すように、第1回転軸J1と第2回転軸J2とを連結する回転軸連結部16に加えて、パイロット弁形成部14に固定された板状の第1連結部K1と収納ケース15の上端側部位に固定された板状の第2連結部K2とを連結する連結部材22が設けられている。連結部材22は、円柱状に形成され、複数(この実施形態では4つ)設けられており、第1連結部K1と第2連結部K2とを複数箇所で連結している。そして、パイロット弁4と収納ケース15とを電気的に絶縁するために、例えば、第2連結部K2との間に絶縁部材を介在させて連結部材22を第2連結部K2に連結したり、連結部材22自体を絶縁材料にて構成している。
As for the connection between the pilot
駆動部11は、図4に示すように、電動式の駆動モータ23とその駆動モータ23の回転駆動力により第2回転軸J2を回転させる第1減速機構S1とから構成されている。第1減速機構S1は、駆動モータ23の出力軸に固定された駆動ギア24と、第2回転軸J2に外嵌固定された第1ギアF1とを備えており、第1ギアF1は駆動ギア24よりも大径に形成され、駆動ギア24と第1ギアF1とが噛み合っている。これにより、駆動モータ23の回転が第1減速機構S1にて減速された上で第2回転軸J2に伝達されて、駆動モータ23により第2回転軸J2が回転駆動される。
このように、駆動モータ23にて第2回転軸J2を回転駆動すると、上述の如く、第2回転軸J2と第1回転軸J1とが一体的に回転されてバネ受け部13を上下動させ、圧力設定バネ9に加えるバネ荷重を調整して圧力制御弁2の設定圧力を変更設定することができる(図3参照)。
As shown in FIG. 4, the
As described above, when the second rotating shaft J2 is rotationally driven by the
そして、圧力設定部3の制御部は、第2回転軸J2の回転量を監視しており、その第2回転軸J2の回転量が目標設定圧力に相当する目標回転量となるように、駆動モータ23の作動を制御することで、圧力制御弁2の設定圧力を目標設定圧力に変更設定する。そこで、圧力設定部3には、図4及び図5に示すように、第2回転軸J2の回転量を検出する回転量検出センサ25が設けられており、制御部は、この回転量検出センサ25の検出情報に基づいて、第2回転軸J2の回転量を監視している。
Then, the control unit of the
図5に示すように、回転量検出センサ25として、第2回転軸J2の回転角度を検出する回転角度検出センサ26と、第2回転軸J2の回転数を検出する回転数検出センサ27とが備えられている。回転角度検出センサ26は、第2回転軸J2の下端側部位に配設されている。回転数検出センサ27は、第2減速機構S2により第2回転軸J2の回転を減速されて伝達される第3回転軸J3の回転量を検出することで、第2回転軸J2の回転数を検出する構成となっている。第3回転軸J3は、第2回転軸J2と直交する方向に延びる状態で配設されている。第2減速機構S2は、第1ギアF1よりも下方側に第2回転軸J2の外周部に形成された第2ギアF2と第3回転軸J3に固定された第3ギアF3とが噛み合う状態で備えられたウォーム減速機構にて構成されている。
As shown in FIG. 5, as the rotation
圧力設定部3の制御部は、回転角度検出センサ26にて検出した第2回転軸J2の回転角度P1と回転数検出センサ27にて検出した第2回転軸J2の回転数P2とから、下記の〔数1〕を用いて、第2回転軸J2の回転量P3を求めている。
The control unit of the
〔数1〕
P3=P1+360×P2
ここで、P1は回転角度検出センサ26にて検出した第2回転軸J2の回転角度であり、P2は回転数検出センサ27にて検出した第2回転軸J2の回転数であり、P3は第2回転軸J2の回転量である。
[Equation 1]
P3 = P1 + 360 × P2
Here, P1 is the rotation angle of the second rotation axis J2 detected by the rotation
圧力設定部3の制御部は、第2回転軸J2の回転量と圧力制御弁2の設定圧力との大小関係(例えば、第2回転軸J2の回転量が増大するほど圧力制御弁2の設定圧力が増大する等の関係)を予め記憶しており、その記憶している大小関係を用いて、圧力制御弁2の設定圧力が目標設定圧力となるように、第2回転軸J2の回転量を調整すべく、駆動モータ23の作動を制御している。つまり、制御部12は、記憶している大小関係から目標設定圧力に対応する第2回転軸J2の目標回転量を求め、上記〔数1〕にて求めた第2回転軸J2の回転量が目標回転量となるように、駆動モータ23の作動を制御している。
The control unit of the
(クラッチ機構)
本発明に係る圧力制御装置は、上述の如く、制御部が駆動モータ23の作動を制御することで、圧力制御弁2の設定圧力を目標設定圧力に自動的に変更設定自在であるが、例えば、作業者の手動操作により圧力制御弁2の設定圧力を変更設定できるように構成されている。
つまり、本発明に係る圧力制御装置では、図6〜図10に示すように、圧力設定部3が、圧力調整ネジ10側の第1ギアF1(伝達ギアに相当する)と駆動部11側の駆動ギア24とが噛み合い駆動部11の回転駆動力を圧力調整ネジ10に伝達する伝達状態と第1ギアF1と駆動ギア24との噛み合いを解除して駆動部11の回転駆動力の圧力調整ネジ10への伝達を遮断する遮断状態とに切換自在なクラッチ機構30を備えている。ここで、図6は、クラッチ機構30の各部材を分解したときの分解斜視図を示しており、図7は、クラッチ機構30の断面図を示している。そして、図8は、クラッチ機構30を伝達状態に切り換えている状態を示しており、図9は、クラッチ機構30を伝達状態から遮断状態に切り換える途中の状態を示しており、図10は、クラッチ機構30を遮断状態に切り換えている状態を示している。
(Clutch mechanism)
In the pressure control device according to the present invention, as described above, the control unit can automatically change and set the set pressure of the
That is, in the pressure control device according to the present invention, as shown in FIGS. 6 to 10, the
このように、クラッチ機構30を備えることにより、圧力制御弁2の設定圧力を目標設定圧力に変更設定するに当たり、制御部により駆動モータ23の作動を制御して第1回転軸J1及び第2回転軸J2を自動的に回転させる場合には、クラッチ機構30を伝達状態に切り換え、回転軸連結部16に備えられた手動操作部材20(図3参照)の手動操作により第1回転軸J1及び第2回転軸J2を回転させる場合には、クラッチ機構30を遮断状態に切り換えている。
As described above, by providing the
クラッチ機構30は、第1ギアF1及び駆動ギア24の軸心方向に沿う上下軸周りで第1位置(図8参照)と第2位置(図10参照)とに亘って揺動操作自在な手動操作式の回転操作部31と、第1ギアF1と駆動ギア24とが噛み合う噛合位置(図8参照)と第1ギアF1と駆動ギア24との噛み合いを解除する噛合解除位置とに駆動ギア24をその径方向に移動自在な第1板状体Q1と、第1位置と第2位置との回転操作部31の揺動操作により噛合位置と噛合解除位置とに駆動ギア24を移動させるように回転操作部31の動作と駆動ギア24の動作とを連係させる連係機構32とを備えている。このように、クラッチ機構30は、第1ギアF1を固定側ギアとし且つ駆動ギア24を移動側ギアとして、移動側ギアである駆動ギア24をその径方向に移動させることで、噛合位置と噛合解除位置とに駆動ギア24を移動させて、伝達状態と遮断状態とに切換自在に構成されている。
The
回転操作部31は、その一端部位が円筒状の支持部34の上面部から上方側に突出する回転体46に嵌め込まれており、その一端部位を支点として上下軸心周りに第1位置(図8参照)と第2位置(図10参照)とに亘って揺動自在な棒状体にて構成されている。図6及び図7に示すように、支持部34の外周部には円板状の第2板状体Q2が外嵌されており、その第2板状体Q2の上面には、上方側に延びる起立壁部35が備えられている。そして、この起立壁部35は、第2板状体Q2の外形形状に沿って延びるように、平面視で円弧状に形成されており、回転操作部31の下面部に形成された第1凹部R1に起立壁部35が嵌合されている。これにより、回転操作部31は、第1凹部R1と起立壁部35との嵌合により起立壁部35に案内されながら、第1位置と第2位置とに亘って揺動操作自在に構成されている。
One end portion of the
第1板状体Q1は、平面視においてその中央部位が両端部位よりも突出する凸状の板状体にて構成されており、その一端部位を支点として上下軸心周りに揺動自在に設けられている。第1板状体Q1の中央部位には、その下方側に駆動モータ23が取り付けられている。駆動モータ23から上方側に延設された出力軸は、第1板状体Q1を上下方向に貫通しており、その出力軸に設けられた駆動ギア24は、第1板状体Q1よりも上方側に配設されている。これにより、第1板状体Q1が、その一端部位を支点として上下軸心周りに揺動することで、第1板状体Q1と駆動モータ23と駆動ギア24とが一体的に移動自在に構成されている。
The first plate-like body Q1 is composed of a convex plate-like body whose central portion protrudes from both end portions in plan view, and is provided so as to be swingable around the vertical axis with its one end portion as a fulcrum. It has been. A
連係機構32は、回転操作部31と一体的に移動自在な係合ピン41と、第1板状体Q1の他端部位に形成された長孔状の係合溝42とを備えており、係合ピン41を係合溝42に係合させることで、回転操作部31の動作と駆動ギア24の動作とを連係させている。回転操作部31を支持する支持部34の内部には、上下軸心周りで回転自在に支持された回転体46が配設されており、その回転体46は、ボルト等の締結具Tにより回転操作部31に締結されている。よって、回転操作部31を揺動操作すると、その揺動操作に伴って回転体46が回転するように構成されている。回転体46の下端部には、下方側に延びるように係合ピン41が設けられており、この係合ピン41は、回転体46の回転軸心から偏心した位置に配設されている。これにより、回転操作部31が上下軸心周りで揺動操作されると、その揺動操作に伴い回転体46が回転して係合ピン41が回転体46の回転軸心周りで回転移動する。係合ピン41は、係合溝42に係合した状態で回転移動するので、係合溝42の側壁部位を押圧しながら移動することになり、その係合ピン41の押圧によって第1板状体Q1が上下軸心周りで揺動される。このようにして、連係機構32は、回転操作部31の動作と第1板状体Q1の動作とを連係しており、図8に示すように、回転操作部31が第1位置に揺動操作されると駆動ギア24が噛合位置に移動するように第1板状体Q1を揺動させ、図10に示すように、回転操作部31が第2位置に揺動操作されると駆動ギア24が噛合解除位置に移動するように第1板状体Q1を揺動させる。
The linkage mechanism 32 includes an engagement pin 41 that is movable integrally with the
噛合位置(図8参照)と噛合解除位置(図10参照)とは、第1ギアF1の径方向において間隔を隔てて離間する位置として設定されている。そして、駆動ギア24を噛合位置とする第1板状体Q1を第1ギアF1から径方向の離れる側に揺動することにより駆動ギア24が噛合解除位置に移動される。これにより、駆動ギア24と第1ギアF1との摺動を防止してその摺動抵抗を軽減しながら、駆動ギア24を噛合解除位置に移動させることができる。その結果、回転操作部31を第1位置から第2位置に揺動操作するときに必要な操作力を低減することができ、操作性の向上を図ることができる。また、駆動ギア24を噛合解除位置とする第1板状体Q1を第1ギアF1に径方向の近づける側に揺動することにより駆動ギア24が噛合位置に移動される。これにより、案内手段等を備えなくても、駆動ギア24及び第1ギアF1の両者のギアが有する山型の歯形状を利用して、第1ギアF1に対して駆動ギア24を適切に噛み合わせることができ、構成の簡素化を図ることができる。
The meshing position (see FIG. 8) and the meshing release position (see FIG. 10) are set as positions that are spaced apart in the radial direction of the first gear F1. Then, the
(復帰付勢手段)
そして、本発明に係る圧力制御装置では、噛合位置と噛合解除位置とのうち噛合位置側に駆動ギア24を復帰付勢する圧縮バネ等の第1弾性体C1(復帰付勢手段に相当する)が設けられている。この第1弾性体C1は、その一端部が第1板状体Q1の揺動支点となる一端部位とは反対側の他端部位に接続されており、その第1板状体Q1の他端部位を第1ギアF1に径方向で近づく側に付勢することで、駆動ギア24を噛合位置側に復帰付勢している。
(Return bias means)
In the pressure control device according to the present invention, the first elastic body C1 such as a compression spring that returns and urges the
(ロック機構)
また、本発明に係る圧力制御装置では、駆動ギア24を噛合位置及び噛合解除位置の夫々において位置保持するロック機構33が備えられている。このロック機構33は、回転操作部31を第1位置及び第2位置の夫々において位置保持することで、駆動ギア24を噛合位置及び噛合解除位置の夫々に位置保持するように構成されている。
(Lock mechanism)
Further, the pressure control device according to the present invention is provided with a
以下、図7〜図10に基づいてロック機構33の構成について説明する。ここで、図7(a)は、ロック機構33が回転操作部31の位置を位置保持している状態を示しており、図7(b)は、ロック機構33が回転操作部31の位置保持を解除している状態を示している。また、図8は、ロック機構33が第1位置において回転操作部31の位置を位置保持している状態(すなわち、駆動ギア24を噛合位置に位置保持している状態)を示しており、図9は、ロック機構33が第1位置において回転操作部31の位置保持を解除した状態(すなわち、駆動ギア24の噛合位置への位置保持を解除した状態)を示しており、図10は、ロック機構33が第2位置において回転操作部31を位置保持している状態(すなわち、駆動ギア24を噛合解除位置に位置保持している状態)を示している。
Hereinafter, the configuration of the
回転操作部31の内部には、図7に示すように、回転操作部31の外部に突出する側と内部に引退する側とに水平方向に沿って出退自在な円柱状の出退ボタン36が設けられている。そして、この出退ボタン36を回転操作部31の外部に突出側に押圧付勢する圧縮バネ等の第2弾性体C2が、回転操作部31の内部に設けられている。出退ボタン36には、回転操作部31に設けられた第1凹部R1と同様に、第2凹部R2が設けられており、起立壁部35が第2凹部R2にも嵌合されている。そして、出退ボタン36の第2凹部R2の側壁部位には、図8〜図10に示すように、水平方向に突出する円弧状の突起部37が形成されており、起立壁部35には、水平方向に凹入する円弧状の凹入溝部38が形成されており、図8及び図10に示すように、凹入溝部38に突起部37が嵌合自在に構成されている。そして、凹入溝部38は、回転操作部31の第1位置に相当する位置、及び、回転操作部31の第2位置に相当する位置の夫々に形成されている。これにより、ロック機構33は、突起部37と凹入溝部38とを備え、凹入溝部38に突起部37が嵌合することで、第1位置及び第2位置の夫々において回転操作部31の位置を位置保持する。
As shown in FIG. 7, the
これにより、回転操作部31が第1位置に位置するときに、突起部37が凹入溝部38に嵌合して回転操作部31が第1位置に位置保持され、回転操作部31が第2位置に位置するときにも、突起部37が凹入溝部38に嵌合して回転操作部31が第2位置に位置保持される。よって、第1位置又は第2位置に位置する回転操作部31を揺動操作するときには、まず、作業者が出退ボタン36を回転操作部31の内部に引退する側に押し操作することで、突起部37と凹入溝部38との嵌合を解除して回転操作部31の位置保持を解除した上で、回転操作部31を揺動操作する。
Accordingly, when the
上述の如く、クラッチ機構30は、回転操作部31を第1位置と第2位置とに揺動操作して駆動ギア24を噛合位置と噛合解除位置とに移動させて、伝達状態と遮断状態とに切換自在に構成されている。ここで、圧力制御弁2の設定圧力の変更設定については、通常、制御部が駆動モータ23の作動を制御することで自動的に行うので、図8に示すように、クラッチ機構30は伝達状態に切り換えられている。そして、作業者による手動操作によって圧力制御弁2の設定圧力を変更設定するときには、図9に示すように、作業者が出退ボタン36を回転操作部31の内部に引退する側に押し操作することで回転操作部31の位置保持を解除した上で、回転操作部31を揺動操作して、図10に示すように、クラッチ機構30を遮断状態に切り換えている。
As described above, the
そして、作業者による手動操作によって圧力制御弁2の設定圧力を変更設定するために、図3に示すように、回転軸連結部16には、手動操作部材20が備えられており、作業者が手動操作により手動操作部材20を回転操作すると、その回転操作に伴って第1回転軸J1及び第2回転軸J2が回転されるように構成されている。これにより、クラッチ機構30を遮断状態に切り換えた上で、作業者が手動操作部材20を回転操作することで、第1回転軸J1及び第2回転軸J2を回転させてバネ受け部13を上下動させ、圧力設定バネ9に加えるバネ荷重を調整して圧力制御弁2の設定圧力を変更設定する。このようにして、圧力設定部3は、作業者の手動操作により圧力制御弁2の設定圧力を変更設定自在に構成されている。
Then, in order to change and set the set pressure of the
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、クラッチ機構が、第1ギアF1を固定側ギアとし且つ駆動ギア24を移動側ギアとしているが、逆に、第1ギアF1を移動側ギアとし且つ駆動ギア24を固定側ギアとして、第1ギアF1をその径方向に移動させることで、噛合位置と噛合解除位置とに移動させて、伝達状態と遮断状態とに切換自在に構成することも可能である。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, the clutch mechanism uses the first gear F1 as the fixed gear and the
(2)上記実施形態では、ロック機構33が、噛合位置及び噛合解除位置の夫々において駆動ギア24を位置保持しているが、例えば、噛合位置のみにおいて駆動ギア24を位置保持したり、逆に、噛合解除位置のみにおいて駆動ギア24を位置保持することも可能である。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、復帰付勢手段(第1弾性体C1)が、移動側ギア(駆動ギア24を噛合位置側に復帰付勢するように構成しているが、移動側ギア(駆動ギア23)を噛合位置とは反対側の噛合解除位置側に復帰付勢するように復帰付勢手段を構成することもできる。
(3) In the above embodiment, the return urging means (first elastic body C1) is configured to return and urge the movement side gear (drive
本発明は、流体流路の二次側圧力を設定圧力に調整する圧力制御弁と、その圧力制御弁の前記設定圧力を変更設定する圧力設定部とが設けられ、前記圧力設定部は、バネ荷重の調整により前記設定圧力を変更設定自在な圧力設定バネと、前記圧力設定バネに加えるバネ荷重を調整自在な圧力調整ネジを回転駆動させる駆動部と、前記駆動部の作動を制御して前記設定圧力を変更設定する制御部と、前記圧力調整ネジ側の伝達ギアと前記駆動部側の駆動ギアとが噛み合い前記駆動部の回転駆動力を前記圧力調整ネジに伝達する伝達状態と前記伝達ギアと前記駆動ギアとの噛み合いを解除して前記駆動部の回転駆動力の前記圧力調整ネジへの伝達を遮断する遮断状態とに切換自在なクラッチ機構とを備え、クラッチ機構を伝達状態と遮断状態とに切り換えるための構成の複雑化を招くことなく、伝達状態と遮断状態との切り換えを行うときの操作性の向上を図ることができる各種の圧力制御装置に適応可能である。 The present invention is provided with a pressure control valve that adjusts the secondary pressure of the fluid flow path to a set pressure, and a pressure setting unit that changes and sets the set pressure of the pressure control valve, and the pressure setting unit includes a spring A pressure setting spring capable of changing and setting the set pressure by adjusting a load, a driving unit for rotating and driving a pressure adjusting screw capable of adjusting a spring load applied to the pressure setting spring, and controlling the operation of the driving unit to A transmission state in which a control unit for changing and setting a set pressure, a transmission gear on the pressure adjustment screw side, and a drive gear on the drive unit side mesh with each other to transmit the rotational driving force of the drive unit to the pressure adjustment screw and the transmission gear And a clutch mechanism that can be switched to a cut-off state that releases transmission of the rotational driving force of the drive unit to the pressure adjusting screw by releasing the meshing between the drive gear and the drive gear. And Ri changing without complicating the configuration for, it is adaptable to various pressure control apparatus which can improve the operability when performing switching between a cutoff state and the transmission state.
1 流体流路
2 圧力制御弁
3 圧力設定部
9 圧力設定バネ
10 圧力調整ネジ
11 駆動部
12 制御部
24 駆動ギア
30 クラッチ機構
31 回転操作部
32 連係機構
33 ロック機構
C1 復帰付勢手段(第1弾性体)
F1 伝達ギア(第1ギア)
DESCRIPTION OF
F1 transmission gear (first gear)
Claims (4)
前記クラッチ機構は、前記駆動ギア又は前記伝達ギアの何れか一方を固定側ギアとし且つ他方を移動側ギアとして、前記伝達ギアと前記駆動ギアとが噛み合う噛合位置と前記伝達ギアと前記駆動ギアとの噛み合いを解除する噛合解除位置とに、前記移動側ギアをその径方向に移動自在に構成されている圧力制御装置。 A pressure control valve for adjusting the secondary pressure of the fluid flow path to a set pressure and a pressure setting unit for changing and setting the set pressure of the pressure control valve are provided, and the pressure setting unit is configured by adjusting a spring load. A pressure setting spring capable of changing and setting the set pressure, a drive unit for rotationally driving a pressure adjustment screw capable of adjusting a spring load applied to the pressure setting spring, and controlling the operation of the drive unit to change the set pressure A transmission state in which the control unit to be set, the transmission gear on the pressure adjustment screw side and the drive gear on the drive unit side mesh with each other to transmit the rotational driving force of the drive unit to the pressure adjustment screw, the transmission gear, and the drive A pressure control device comprising a clutch mechanism that can be switched to a cut-off state that releases the meshing with the gear and cuts off the transmission of the rotational driving force of the drive unit to the pressure adjusting screw;
The clutch mechanism includes a meshing position where the transmission gear and the driving gear mesh with each other, with either the driving gear or the transmission gear as a fixed gear and the other as a moving gear, the transmission gear, and the driving gear. A pressure control device configured to be movable in the radial direction of the moving gear at a mesh release position for releasing the mesh.
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