JP6417228B2 - 動力工具 - Google Patents

Description

本発明は、手で握られるグリップ部を有する動力工具に関する。

例えばインパクトドライバのような動力工具にあっては、使用し易くするために電源として着脱可能にされる充電式バッテリが利用されている。このような動力工具は、大まかに、駆動部とグリップ部とを有する。駆動部は、出力軸を回転駆動させるモータを内蔵して構成される。グリップ部は、使用者により手で握られる部分であり、駆動部に対して相対的に下側に配置される。このグリップ部は、出力軸が延在する方向に対して、略直交する方向に延びるようにグリップハウジングが成形されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−２４０１１４号公報

上記した動力工具にあっては、使用者はグリップ部を手で握りながら使用する。このため、使用者の使用上の快適さを向上させるために、手で握られるグリップ部の感触をより良いものにしておきたい。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、手で握られるグリップ部を有する動力工具において、グリップ部を手で握っている場合の使用者の握り感触をより良いものにして、動力工具を使用する際の快適さを向上させて工具使用上のストレス軽減を図ることにある。

上記した課題を解決するにあたって、本発明に係る動力工具は次の手段をとる。すなわち、本発明の第１の発明に係る動力工具は、モータと、前記モータにより回転する出力軸と、前記出力軸が延在する方向に対して交差する方向に延びるグリップハウジングと、を有し、前記グリップハウジングは、使用者の手により握られる筒形外周面を有し、前記筒形外周面は、使用者により握られた場合の手に対応する曲面形状を有し、前記曲面形状は、前記出力軸が延在する方向と前記グリップハウジングが延在する方向の両方の方向に交差する方向の膨らみ方向に向かって成形される第１曲面形状を有し、前記第１曲面形状のうち最も膨らまされる膨らみ頂点は、前記筒形外周面を握る手の第三指と第四指の中手骨同士の間の骨間範囲の掌に対して接触するように設定される、という構成である。ちなみに、第三指は一般に中指と称される指であり、第四指は一般に薬指と称される指である。

この第１の発明に係る動力工具によれば、最も膨らまされる膨らみ頂点が第三指と第四指の中手骨同士の間の骨間範囲の掌に対して接触することとなる。これによって、最も膨らまされる膨らみ頂点は、筒形外周面を握る手の掌のうち、心地良い箇所となる第三指の中手骨と第四指の中手骨との間に配置されることとなる。つまり、握られる手の筒形外周面の曲面形状から受ける圧力は中手骨に集中してしまわない分散されたものとなり、筒形外周面を握る場合の使用者の手の握り感触をより良いものにすることができる。つまり、動力工具を使用する際の快適さを向上させて、工具使用上のストレス軽減を図ることができる。

本発明の第２の発明に係る動力工具は、前記第１の発明に係る動力工具において、前記骨間範囲は、前記中手骨の互いの端部同士の間の範囲を除く該中手骨の互いの中央部同士の間の範囲で設定される、という構成である。なお、中手骨の中央部は、一般的な骨と同様、中手骨の端部に対して相対的に細くなっている。つまり、第三指と第四指の中手骨同士の間の骨間範囲は、中手骨の互いの端部同士間の範囲に比して中手骨の互いの中央部同士間の範囲の方が広くなっている。

この第２の発明に係る動力工具によれば、第三指と第四指の中手骨同士の間の骨間範囲は、最も広くなる中手骨の互いの中央部同士間の範囲で設定される。これによって、最も膨らまされる膨らみ頂点は、骨間範囲が最も広くなる掌に当てることができる。つまり、膨らみ頂点と中手骨（第三指および第四指）との間の距離を、より稼ぐことができる。したがって、中手骨（第三指および第四指）に対する膨らみ頂点の当たりを好ましく軽減することができ、握られる使用者の手への筒形外周面の曲面形状から受ける圧力をより分散することができ、使用者の握り感触を更により良いものにして、工具使用上のストレス軽減をより図ることができる。

本発明の第３の発明に係る動力工具は、前記第１または前記第２の発明に係る動力工具において、前記曲面形状は、前記出力軸が延在する方向と前記グリップハウジングが延在する方向の両方の方向に交差する方向の凹み方向に向かって成形される第２曲面形状を有し、前記第２曲面形状は、前記筒形外周面を握る掌の小指球範囲と接触するように設定される、という構成である。なお、小指球に関して言えば、手の性質上、掌の中で張り出されるように膨らんだ形をなしている。

この第３の発明に係る動力工具によれば、凹み方向に向かって成形される第２曲面形状は筒形外周面を握る掌の小指球範囲と接触するので、膨らんだ形をなす小指球範囲への圧力を減らすことができる。これによって、握られる使用者の手への筒形外周面の曲面形状から受ける圧力はより分散されたものとなって、使用者の握り感触を更により良いものにして、工具使用上のストレス軽減をより図ることができる。

手で握った状態のインパクトドライバの左側面視を示す側面図である。 手で握った状態のインパクトドライバの後面視を示す後面図である。 図１および図２のインパクトドライバの後側斜視を示す後側斜視図である。 図３のインパクトドライバの左側面視を示す側面図である。 図３のインパクトドライバの後面視を示す後面図である。 図４の(VI)-(VI)断面矢視を示す断面図である。 図４の(VII)-(VII)断面矢視を示す断面図である。 図４の(VIII)-(VIII)断面矢視を示す断面図である。 図４の(IX)-(IX)断面矢視を示す断面図である。 手の骨格を掌側から模式的に示す手の骨格模式図である。 手の外観を掌側から模式的に示す手の外観模式図である。

以下、本発明に係る動力工具を実施するための実施の形態について説明する。図１および図２に示すインパクトドライバ１０は、従前より広く利用される電動工具であり、本発明に係る動力工具に相当する。図１および図２では、このインパクトドライバ１０を手で握った状態が図示される。図１の側面図では手Ｈで握った状態のインパクトドライバ１０の左側面視を示し、図２の後面図では手Ｈで握った状態のインパクトドライバ１０の後面視を示す。図３の後側斜視図では、図１および図２のインパクトドライバ１０の後側斜視を示す。図４の側面図では、図３のインパクトドライバ１０の左側面視を示す。図５の後面図では、図３のインパクトドライバ１０の後面視を示す。なお、図示符号Ｈ１は第一指である親指であり、図示符号Ｈ２は第二指である人差指である。また、図示符号Ｈ３は第三指である中指であり、図示符号Ｈ４は第四指である薬指である。図示符号Ｈ５は第五指である小指であり、図示符号Ｈ６は掌である。

図１および図２に示すインパクトドライバ１０は、使用者の手Ｈでピストルを握るかのようにグリップ部２１が握られ、操作トリガ２５を引き操作することにより駆動操作される。ちなみに、図１および図２に示すグリップ部２１を握る手Ｈは、使用者の右手となっている。また、以下のインパクトドライバ１０の説明にあっては、このインパクトドライバ１０の通常の使用態様に鑑みて規定される図に記載の前後上下左右の方向に基づく。具体的には、加工される材（被加工材）が配置される方向がインパクトドライバ１０の前側（工具前側）として規定され、この逆側がインパクトドライバ１０の後側（工具後側）として規定される。また、充電式バッテリ３０の装着側がインパクトドライバ１０の下側（工具下側）として規定され、この逆側がインパクトドライバ１０の上側（工具上側）として規定される。

インパクトドライバ１０は、概略、工具本体１１と充電式バッテリ３０とを有する。充電式バッテリ３０は、このインパクトドライバ１０の電源として機能する。この充電式バッテリ３０は、工具本体１１のバッテリ装着部２８にスライドさせることにより着脱される。つまり、充電式バッテリ３０は、充電量が少なくなると工具本体１１から取り外されて専用の充電器により充電される。また、十分に充電された充電式バッテリ３０は、工具本体１１に装着される。なお、この充電式バッテリ３０としては、例えば２０１２年４月発行マキタ総合カタログにおける『ＢＬ１４３０』の製品等が挙げられる。工具本体１１は、概略、駆動部１２とグリップ部２１とを有する。駆動部１２は、詳細な説明を割愛するが、外装をなすモータハウジング１３を有する。モータハウジング１３は、左右２つ割の分割成形品として形成される。このモータハウジング１３は、後に説明するグリップハウジング４０のハウジング本体４１と一体に成形される。

モータハウジング１３の内部には、電動モータ１４と、この電動モータ１４の回転駆動を適宜に動力変換する駆動機構１６とが装置される。電動モータ１４は、本発明に係るモータに相当し、ブラシレスモータで構成される。電動モータ１４は、充電式バッテリ３０から供給される電力によりモータ軸（不図示）を回転駆動させる。モータ軸は、入力ギヤが取り付けられ、発生する回転駆動力を駆動機構１６に伝達する。駆動機構１６は、電動モータ１４からの回転駆動を減速させる減速機構と、電動モータ１４からの回転駆動を打撃駆動に変換する打撃機構とを有する。つまり、出力軸１７は、駆動機構１６により減速され、かつ打撃駆動が加えられて回転駆動することとなる。なお、出力軸１７には、図示省略の先端工具を把持するチャック機構１８が設けられる。この出力軸１７の回転軸線Ｘは、図示の前後方向に延びるものであり、螺旋回し対象を螺旋回しする回転軸線である。なお、この回転軸線Ｘは、電動モータ１４のモータ軸（図示省略）の回転軸線と同一の軸線となっている。

上記した駆動部１２の下側には、グリップ部２１が一体に設けられる。グリップ部２１は、グリップハウジング４０を有する。図６〜図９の断面図は図４におけるグリップハウジング４０の各断面であり、図１０および図１１の模式図は、グリップハウジング４０を握る手Ｈの骨格および外観を示す（「ネッター解剖学アトラス」２００４年９月１０日第１刷発行（発行者：小立鉦彦）など参照）。具体的には、図６の断面図は図４の(VI)-(VI)断面矢視を示しており、図７の断面図は図４の(VII)-(VII)断面矢視を示している。また、図８の断面図は図４の(VIII)-(VIII)断面矢視を示しており、図９の断面図は図４の(IX)-(IX)断面矢視を示している。また、図１０の模式図は手Ｈの骨格を掌Ｈ６側から模式的に示しており、図１１の模式図は手Ｈの外観を掌Ｈ６側から模式的に示している。グリップハウジング４０の内部には、図示省略する入力装置２３が装置される。

入力装置２３は、操作トリガ２５からの操作入力により制御基板に電力供給のための制御信号を送信する。操作トリガ２５は、グリップ部２１を手Ｈで握った状態で、この手Ｈの人差指（第二指）Ｈ２でピストルのトリガを引くように引き操作可能に設定される。入力装置２３は、操作トリガ２５の引き操作に応じて操作入力される。回転切替スイッチ２６は、操作トリガ２５の上側かつ後側に配置される。この回転切替スイッチ２６は、モータハウジング１３から左右方向でスライドし、左右の各位置で制御基板に電力供給のための制御信号を送信する。

グリップハウジング４０は、手Ｈで握った状態での操作がし易くなるようにピストルグリップを模すように、モータハウジング１３と一体に成形されている。このため、グリップハウジング４０が延びる方向は、上記した出力軸１７が延在する方向に対して交差する方向に延びている。グリップハウジング４０は、出力軸１７が延在する方向とは略直交する方向となる図示の上下方向に延びて成形される。グリップハウジング４０は、使用者の手Ｈにより握られる略円筒形を有して形成される。グリップハウジング４０は、ハウジング本体４１と外装エラストマ４５とが一体に成形されることにより形成される。なお、グリップハウジング４０の下部には、充電式バッテリ３０を着脱可能とするバッテリ装着部２８が設けられる。また、ハウジング本体４１の内部には、バッテリ装着部２８に装着された充電式バッテリ３０から電動モータ１４に電力供給するための電線が配線される。

グリップハウジング４０は、図６〜図９に示すように各断面が略楕円形をなす。この筒形外周面５０は、略円筒形をなすグリップハウジング４０外周面として設定される。この筒形外周面５０は、使用者により握られた場合の手Ｈに対応する曲面形状を有して形成される。グリップハウジング４０は、モータハウジング１３と同様、左右２つ割の分割成形品として形成される。つまり、グリップハウジング４０は、左右２つ割の左側ハウジング４３と右側ハウジング４４とを合体させることにより形成される。なお、これら左側ハウジング４３と右側ハウジング４４とは、互いに左右略対称となるハウジング本体４１に対して、互いに左右略対称となる外装エラストマ４５が一体に成形されることにより形成される。この外装エラストマ４５は、グリップ部２１を手Ｈで握る場合の滑り止め効果や、グリップ部２１の外観意匠を高める効果を有している。なお、左右方向は、出力軸１７が延在する前後方向とグリップハウジング４０が延在する上下方向の両方の方向に交差する方向である。

グリップハウジング４０の左側面５１および右側面５２は、左右方向に膨らまされた曲面形状にて形成される。この左側面５１および右側面５２は、前側面５３および後側面５４と比較して、大きな曲率半径に設定された曲面形状にて形成される。言い換えれば、グリップハウジング４０の前側面５３および後側面５４は、左側面５１および右側面５２と比較して、小さな曲率半径に設定された曲面形状にて形成される。さらに、前側面５３は、後側面５４と比較して、小さな曲率半径に設定された曲面形状にて形成される。なお、前側面５３は、左側面５１と右側面５２との両側面を前面側にて連接する面である。また、後側面５４は、左側面５１と右側面５２との両側面を後面側にて連接する面である。

ここで、左側面５１および右側面５２は、本発明に係る第１曲面形状に相当する。左側面５１および右側面５２の曲面形状は、左右方向の膨らみ方向に向かって膨らんで成形される。ここで、グリップハウジング４０の上端後面には、押圧凹み部４７が設けられている。この押圧凹み部４７は、親指（第一指）Ｈ１と人差指（第二指）Ｈ２との間の挟込部Ｈｄにて挟み込まれる形状に形成される。この押圧凹み部４７は、グリップハウジング４０の後側面５４のうち最も前側に向かって凹むように形成されている。

ところで、これら左側面５１および右側面５２とには、上記した曲面形状のうち最も膨らまされる膨らみ頂点５５，５６が設定される。個別的に言えば、左側面５１には、左側に膨らむ曲面形状のうち、最も左側に膨らまされる膨らみ左側面頂点５５が設定されている。また、右側面５２には、右側に膨らむ曲面形状のうち、最も右側に膨らまされる膨らみ右側面頂点５６が設定されている。これらの頂点５５，５６は、互いに左右対称となる位置に設定される。右側面５２の右側面頂点５６は、筒形外周面５０を握る右手Ｈの掌Ｈ６に接触するように設定される。なお、筒形外周面５０を握る手が左手の場合には、左手の掌に左側面５１の左側面頂点５５が接触することとなる。

ここで、右側面５２の右側面頂点５６は、筒形外周面５０を握る手Ｈの掌Ｈ６のうち、図１０に示す中指（第三指）Ｈ３の中手骨Ｈ７と薬指（第四指）Ｈ４の中手骨Ｈ８との間の第１骨間範囲Ｓ１の掌Ｈ６に当たるものとなっている。さらに言えば、右側面５２の右側面頂点５６は、上記した第１骨間範囲Ｓ１のうち、略中央に位置する範囲で限定される第２骨間範囲Ｓ２の掌Ｈ６に当たるものとなっている。この第２骨間範囲Ｓ２は、中指（第三指）Ｈ３の中手骨Ｈ７と薬指（第四指）Ｈ４の中手骨Ｈ８との間のうち、中手骨Ｈ７，Ｈ８の互いの端部Ｈ７ａ，Ｈ８ａ（Ｈ７ｂ，Ｈ８ｂ）同士の間の範囲を除く、中手骨Ｈ７，Ｈ８の互いの中央部Ｈ７ｃ，Ｈ８ｃ同士の間の範囲により設定される。

なお、左側面５１の左側面頂点５５にあっても、右側面５２の右側面頂点５６と左右対称となる左側面５１の位置に設定される。ここで、中指（第三指）Ｈ３の中手骨Ｈ７と薬指（第四指）Ｈ４の中手骨Ｈ８との間の第１骨間範囲Ｓ１では、これら中手骨Ｈ７，Ｈ８の互いの端部Ｈ７ａ，Ｈ８ａ（Ｈ７ｂ，Ｈ８ｂ）同士間の範囲に比して中手骨Ｈ７，Ｈ８の互いの中央部Ｈ７ｃ，Ｈ８ｃ同士間の第２骨間範囲Ｓ２の方が互いの中手骨Ｈ７，Ｈ８の間の隔たりが広くなっている。ちなみに、本発明がなされる前の右側面５２の右側面頂点５６は、中指（第三指）Ｈ３の中手骨Ｈ７に当たるものとなっていた。

また、上記した筒形外周面５０の下部には、小指球当接部位６０が設定される。この小指球当接部位６０は、筒形外周面５０を握る掌Ｈ６の小指球範囲Ｈ９と触するように設定される。この小指球当接部位６０は、筒形外周面５０の下部のうち、左側面５１と後側面５４と右側面５２とに亘って形成される。具体的には、小指球当接部位６０は、筒形外周面５０の下部全周のうち後側の略半周の範囲に亘って設定される。つまり、小指球当接部位６０は、左側面５１の下部に設定される左側当接部位６１と、右側面５２の下部に設定される右側当接部位６２と、後側面５４の下部に設定される後側当接部位６３とを有する。後側当接部位６３は、左側当接部位６１と右側当接部位６２とを連接するように設定される。

左側当接部位６１および右側当接部位６２は、左側および右側に膨らむ左側面５１および右側面５２の曲面形状のうち、この膨らみ量が抑えられるようにして左右方向の凹み方向に向かって成形される。これら左側当接部位６１および右側当接部位６２は、本発明に係る第２曲面形状に相当する。また、後側当接部位６３にあっても、左側当接部位６１と右側当接部位６２とを連接するにあたって、膨らみ量が抑えられるようにして前方向の凹み方向に向かって成形される。このように設定される右側当接部位６２および後側当接部位６３は、筒形外周面５０を握る右手Ｈの掌Ｈ６の小指球範囲Ｈ９と触するように設定されることとなる。

なお、グリップハウジング４０の前後幅および左右幅の寸法については、下記の［表１］に示すような相対的な関係が成立している。この［表１］によれば、前後幅に関しては「Ｕ４＜Ｕ１＜Ｕ２＜Ｕ３」に設定されている。また、左右幅に関しては「Ｖ４＜Ｖ３＜Ｖ２」に設定されている。

上記したインパクトドライバ１０によれば、次の作用効果を奏することができる。すなわち、上記したインパクトドライバ１０によれば、最も膨らまされる膨らみ右側面頂点５６が第三指Ｈ３の中手骨Ｈ７と第四指Ｈ４の中手骨Ｈ８同士の間の第１骨間範囲Ｓ１の掌Ｈ６に対して接触することとなる。これによって、最も膨らまされる膨らみ右側面頂点５６は、筒形外周面５０を握る手Ｈの掌Ｈ６のうち、心地良い箇所となる第三指Ｈ３の中手骨Ｈ７と第四指Ｈ４の中手骨Ｈ８との間に配置されることとなる。つまり、握られる手の筒形外周面５０の曲面形状から受ける圧力は中手骨Ｈ７，Ｈ８に集中してしまわない分散されたものとなり、筒形外周面５０を握る場合の使用者の手の握り感触をより良いものにすることができる。つまり、インパクトドライバ１０を使用する際の快適さを向上させて、工具使用上のストレス軽減を図ることができる。

また、上記したインパクトドライバ１０によれば、中指（第三指）Ｈ３の中手骨Ｈ７と薬指（第四指）Ｈ４の中手骨Ｈ８との間の第１骨間範囲Ｓ１は、互い最も広くなる中手骨Ｈ７，Ｈ８の互いの中央部Ｈ７ｃ，Ｈ８ｃ同士間の第２骨間範囲Ｓ２で設定される。これによって、最も膨らまされる膨らみ右側面頂点５６は、第１骨間範囲Ｓ１が最も広くなる第２骨間範囲Ｓ２の掌Ｈ６に当てることができる。つまり、膨らみ右側面頂点５６と中手骨Ｈ７，Ｈ８との間の距離をより稼ぐことができる。したがって、膨らみ右側面頂点５６の中手骨Ｈ７，Ｈ８に対する当たりをより軽減することができ、握られる使用者の手への筒形外周面の曲面形状から受ける圧力をより分散することができ、使用者の握り感触を更により良いものにして、工具使用上のストレス軽減をより図ることができる。

なお、中手骨Ｈ７，Ｈ８の中央部Ｈ７ｃ，Ｈ８ｃは、一般的な骨と同様、中手骨Ｈ７，Ｈ８の端部Ｈ７ａ，Ｈ８ａ（Ｈ７ｂ，Ｈ８ｂ）に対して相対的に細くなっている。つまり、中指（第三指）Ｈ３と薬指（第四指）Ｈ４の中手骨Ｈ７，Ｈ８同士の間の第１骨間範囲Ｓ１は、中手骨Ｈ７，Ｈ８の互いの端部Ｈ７ａ，Ｈ８ａ（Ｈ７ｂ，Ｈ８ｂ）同士間の骨間範囲に比して中手骨Ｈ７，Ｈ８の互いの中央部Ｈ７ｃ，Ｈ８ｃ同士間の第２骨間範囲Ｓ２の方が広くなっている。

また、上記したインパクトドライバ１０によれば、凹み方向に向かって成形される右側当接部位６２は筒形外周面５０を握る掌Ｈ６の小指球範囲Ｈ９と接触するので、膨らんだ形をなす小指球範囲Ｈ９への圧力を減らすことができる。これによって、握られる使用者の手Ｈへの筒形外周面５０の曲面形状から受ける圧力はより分散されたものとなって、使用者の握り感触を更により良いものにして、工具使用上のストレス軽減をより図ることができる。なお、小指球に関して言えば、手の性質上、掌Ｈ６の中で張り出されるように膨らんだ形をなしている。

なお、本発明に係る動力工具にあっては、上記した実施の形態のインパクトドライバ１０の構成に限定されるものではなく、ピストル形のグリップ部２１を有する適宜の電動工具にて構成することができる。また、外装エラストマ４５などの形状に関しては、適宜の形状を選択することができる。

１０ インパクトドライバ（動力工具、電動工具）
１１ 工具本体
１２ 駆動部
１３ モータハウジング
１４ 電動モータ
１６ 駆動機構
１７ 出力軸
１８ チャック機構
２１ グリップ部
２３ 入力装置
２５ 操作トリガ
２６ 回転切替スイッチ
２８ バッテリ装着部
３０ 充電式バッテリ
４０ グリップハウジング
４１ ハウジング本体
４３ 左側ハウジング
４４ 右側ハウジング
４５ 外装エラストマ
４７ 押圧凹み部
５０ 筒形外周面
５１ 左側面
５２ 右側面
５３ 前側面
５４ 後側面
５５ 左側面頂点
５６ 右側面頂点
６０ 小指球当接部位
６１ 左側当接部位
６２ 右側当接部位
６３ 後側当接部位
Ｈ 使用者の（右）手
Ｈ１ 第一指（親指）
Ｈ２ 第二指（人差指）
Ｈ３ 第三指（中指）
Ｈ４ 第四指（薬指）
Ｈ５ 第五指（小指）
Ｈ６ 掌
Ｈ７ 第三指（中指）の中手骨
Ｈ８ 第四指（薬指）の中手骨
Ｈ７ａ，Ｈ７ｂ，Ｈ８ａ，Ｈ８ｂ 端部
Ｈ７ｃ，Ｈ８ｃ 中央部
Ｈ９ 小指球範囲
Ｈｄ 挟込部
Ｓ１ 第１骨間範囲
Ｓ２ 第２骨間範囲
Ｘ 回転軸線

Claims (2)

1. モータと、
   前記モータにより回転する出力軸と、
   前記出力軸が延在する方向に対して交差する方向に延びるグリップハウジングと、を有し、
   前記グリップハウジングは、使用者の手により握られる筒形外周面を有し、
   前記筒形外周面は、使用者により握られた場合の手に対応する曲面形状を有し、
   前記曲面形状は、前記出力軸が延在する方向と前記グリップハウジングが延在する方向の両方の方向に交差する左右方向に向かって膨らみを有して成形される第１曲面形状を有し、
   前記第１曲面形状のうち左右方向に最も膨らまされる膨らみ頂点は、前記筒形外周面を握る手の第三指と第四指の中手骨同士の間の骨間範囲の掌に対して接触するように設定され、
   前記筒形外周面の下部には、左側面、後側面及び右側面に亘って形成される小指球当接部位が配置される、動力工具。
2. 請求項１に記載の動力工具において、
   前記骨間範囲は、前記中手骨の互いの端部同士の間の範囲を除く該中手骨の互いの中央部同士の間の範囲で設定される、動力工具。
   

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