JP6517097B2 - 歩行型農作業機 - Google Patents

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Description

本願発明は、オペレータが歩きながら操向操作する耕耘機、管理機、トラクタ、田植機又は芝刈機といった歩行型農作業機に関するものである。
従来の歩行型農作業機において、走行機体に搭載したエンジンに吸引ファンを設け、当該吸引ファンの回転で生ずる冷却風によってエンジンや消音器を冷却する技術はよく知られている(例えば特許文献1〜3等参照)。
特開2007−302139号公報 特開2012−131391号公報 特開2012−228937号公報
しかし、前記従来の歩行型農作業機では、エンジンの左側方に消音器を張り出して配置し、エンジンをボンネットで覆い、消音器はボンネットと別途に消音器カバーで覆う構成を採用していたから、消音器及び消音器カバーがボンネットよりも左側方に張り出してしまい、歩行型農作業機を操縦するオペレータの前方視界、特にボンネットの左前方の視界が犠牲になっていた。また、消音器及び消音器カバーの張り出しのために、走行機体の左右バランスの点でも検討の余地があった。更に、ボンネット内のヒートバランスの関係上、消音器からの熱害をどのように抑制するかも検討する必要がある。
本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施した歩行型農作業機を提供することを技術的課題としている。
請求項1の発明は、走行機体に搭載したエンジンと、前記エンジンからの排気ガスの排気音を減衰させる消音器と、前記消音器の外側を覆う消音器カバーとを備える歩行型農作業機において、前記消音器及び前記消音器カバーを前記エンジンと共に下向き開口樋形状で且つ平面視紡錘形状のボンネットで覆う一方、前記消音器カバーを、前記消音器の外側に隙間を空けて配置した第一カバー体と、前記第一カバー体の外側に隙間を空けて配置した第二カバー体とに分離構成しているというものである。
請求項2の発明は、請求項1に記載の歩行型農作業機において、平面視で前記消音器が前記エンジンと重なるように、前記エンジンの上方に前記消音器を配置し、前記消音器カバーで前記消音器を上方から覆っているというものである。
請求項3の発明は、請求項2に記載の歩行型農作業機において、前記エンジンは、シリンダブロック側よりもシリンダヘッド側が高い前低後高状に傾斜した姿勢で、前記走行機体の前部に搭載し、前記シリンダヘッドの上方に前記消音器を位置させているというものである。
請求項4の発明は、請求項3に記載の歩行型農作業機において、前記消音器の側方には前記シリンダヘッドの上面に取り付けた点火プラグが位置し、前記エンジンには空冷用の吸引ファンを設け、前記ボンネットのうち前記消音器及び前記消音器カバーと対峙する箇所に通風口を形成し、前記吸引ファンから前記点火プラグの周囲を経由した冷却風を前記消音器及び前記消音器カバーの周囲に供給し、前記消音器及び前記消音器カバーの周囲を通過した冷却風を前記通風口から排出するように構成し、前記消音器と前記第一カバー体との間の隙間、並びに、前記第一カバー体と前記第二カバー体との間の隙間を、前記点火プラグの周囲を経由した冷却風が通過する通風路に構成しているというものである。
請求項5の発明は、請求項1に記載の歩行型農作業機において、前記第一カバー体には、前記消音器と前記第一カバー体との間の隙間、並びに、前記第一カバー体と前記第二カバー体との間の隙間を連通させる貫通穴を形成しているというものである。
請求項6の発明は、請求項5に記載の歩行型農作業機において、前記第一カバー体の貫通穴は、平面視で前記第二カバー体が被さる位置にあるというものである。
請求項7の発明は、請求項4に記載の歩行型農作業機において、前記エンジンの後方に燃料タンクを配置し、前記消音器、前記消音器カバー、前記エンジン及び前記燃料タンクを前記ボンネットで上方から覆う一方、前記消音器と前記燃料タンクとの間を仕切り且つ前記消音器及び前記消音器カバーの周囲を通過した冷却風を前記通風口に向けて案内する後部遮蔽板を備えているというものである。
請求項8の発明は、請求項4に記載の歩行型農作業機において、前記シリンダヘッドと前記消音器とをつなぐ排気導入管の下方に、前記エンジンの後方に配置したミッションケースに前記エンジンの動力を伝達する伝動機構を配置する一方、前記排気導入管と前記伝動機構との間を仕切り且つ前記消音器及び前記消音器カバーの周囲を通過した冷却風を前記通風口に向けて案内する側部遮蔽板を備えているというものである。
請求項9の発明は、請求項4に記載の歩行型農作業機において、前記シリンダヘッドと前記消音器とをつなぐ排気導入管の出口側端部と、前記消音器から延びる排気尾管の入口側端部との両方を、前記消音器の同一側面に連結しているというものである。
請求項10の発明は、請求項9に記載の歩行型農作業機において、前記第一カバー体のうち前記通風口に対峙する箇所に開口部を形成し、前記第一カバー体の前記開口部を介して前記排気尾管の出口側端部を前記通風口に臨ませ、前記通風口から前記排気ガスを排出するように構成しているというものである。
本願発明によると、走行機体に搭載したエンジンと、前記エンジンからの排気ガスの排気音を減衰させる消音器と、前記消音器の外側を覆う消音器カバーとを備える歩行型農作業機において、前記消音器及び前記消音器カバーを前記エンジンと共にボンネットで覆っているから、前記エンジンと前記ボンネットとの間に前記消音器及び前記消音器カバーをコンパクトに収容できる。前記従来の構成と違い、オペレータの視界を遮るような張り出し部分をなくせるから、歩行型農作業機の前方視認性を向上できる。
また、前記消音器及び前記消音器カバーを前記エンジンに組み付けたことによる前記ボンネット形状への影響を少なくでき、前記ボンネット形状を複雑化しなくて済む。更に、エンジンや消音器の露出を抑制して目立たなくでき、歩行型農作業機全体としての美感の向上にも貢献する。
その上、前記消音器カバーを、前記消音器の外側に隙間を空けて配置した第一カバー体と、前記第一カバー体の外側に隙間を空けて配置した第二カバー体とに分離構成しているから、前記消音器から発する熱気を前記第一カバー体と前記第二カバー体とで二重に遮蔽でき、前記ボンネットに対する熱害の発生を抑制できる。前記ボンネットの内面を最上層にある前記第二カバー体に近接でき、前記消音器カバー(前記第一カバー体及び前記第二カバー体)付きの前記消音器の設置スペースのコンパクト化を図れる。
実施形態における歩行型耕耘機を左側から見た外観斜視図である。 歩行型耕耘機を右側から見た外観斜視図である。 歩行型耕耘機前部の左側面図である。 ボンネット内部を示す左側面図である。 歩行型耕耘機前部の平面図である。 ボンネット内部を示す平面図である。 消音器を左前斜め上方から見た拡大斜視図である。 エンジン及び消音器を右後ろ斜め上方から見た斜視図である。 消音器及び消音器カバーの分離斜視図である。 ボンネット内部を右前斜め上方から見た斜視図である。 消音器及び消音器カバーの関係を示す一部切り欠き正面図である。 消音器及び消音器カバーと通風口との関係を示す拡大平面図である。 消音器及び消音器カバーと通風口との関係を示す拡大斜視図である。
以下に、本発明を具体化した実施形態を、歩行型農作業機としての歩行型耕耘機に適用した場合の図面(図1〜図7)に基づいて説明する。
実施形態の歩行型耕耘機は、空冷式のエンジン2を搭載するシャーシ1と、シャーシ1の後部に連結したミッションケース3とを備えている。シャーシ1とミッションケース3とで走行機体を構成している。ミッションケース3下部の左右両側には、車軸4を介して走行部としての左右一対の走行車輪5を取り付けている。シャーシ1、エンジン2及びミッションケース3は、左右一対の走行車輪5によって下方から支持される。
ミッションケース3の後部側には、作業部としてのロータリ式耕耘機構6を装着している。動力源であるエンジン2はミッションケース3の前方に位置している。エンジン2からの動力は、ベルトテンション式の伝動機構7を介してミッションケース3に入力され、ミッションケース3内の変速機構(図示省略)で適宜変速された後、走行車輪5及びロータリ式耕耘機構6に伝達される。
ミッションケース3の後部上側には、後方斜め上向きに延びる平面視略U字状の操向ハンドル9を設けている。操向ハンドル9の先端側(後端側)には、エンジン2の回転数を変更させるアクセルレバー10と、旋回時にロータリ耕耘機構6の駆動を停止させる旋回レバー11と、押し操作によってエンジン2を緊急停止させるエンジン停止ボタン12と、エンジン2からミッションケース3に伝達する動力を継断操作する主クラッチレバー13と、操向ハンドル9を昇降操作するハンドル上下レバー14とを設けている。主クラッチレバー13の操作に応じて、伝動機構7を構成するテンションクラッチ8が入り切り作動し、エンジン2からミッションケース3への動力伝達が継断される。
更に、ミッションケース3の後部上側には、ミッションケース3内の変速機構を変速操作する変速レバー15を後方斜め上方に延びるように設けている。変速レバー15の操作に応じて、走行車輪5及びロータリ耕耘機構6の駆動速度や回転方向が変更される。
エンジン2は、シリンダブロック16側よりもシリンダヘッド17側が高い前低後高状に傾斜した姿勢で、シャーシ1上(走行機体前部)に搭載している。従って、シリンダブロック16が前側に位置し、シリンダヘッド17が後ろ側に位置している。エンジン2の上方には、エンジン2からの排気ガスの排気音を減衰させる消音器18を平面視でエンジン2と重なるような位置関係で配置している。実施形態では、シリンダヘッド17の上方に消音器18が位置している。
シリンダブロック16の上面にボルト締結した連結板19に、消音器18の前面側に固着した取り付けアーム20をボルト締結している。消音器18の左側面とシリンダヘッド17の左側部とを排気導入管21で連結している。排気導入管21の入口側端部をシリンダヘッド17の左側部に連結し、排気導入管21の出口側端部を消音器18の左側面に連結している。消音器18の左側面には排気尾管22の入口側端部を連結している。エンジン2の排気ガスは、シリンダヘッド17から排気導入管21を介して消音器18内に送り込まれ、消音器18から排気尾管22を介して外部に排出される。
前述の通り、排気導入管21の出口側端部と排気尾管22の入口側端部との両方が消音器18の同一側面(左側面)に連結している。このため、排気導入管21から消音器18に向かう排気ガス移動方向は消音器18内の排気ガス移動方向と交差し、消音器18内の排気ガス移動方向は消音器18から排気尾管22に向かう排気ガス移動方向と交差することになる。従って、排気ガスの移動距離を長く確保でき、消音器18での消音効果(低騒音化)及び排気ガスの冷却効果を向上できる。
消音器18にはその外側を覆う消音器カバー23を取り付けている。実施形態の消音器カバー23は消音器18を上方から覆っている。エンジン2の後方で且つミッションケース3の上方には燃料タンク24を配置している。ミッションケース3の前部上側には、シリンダヘッド17と燃料タンク24の間を仕切る仕切り板25を取り付けている。消音器18、消音器カバー23、エンジン2及び燃料タンク24は、合成樹脂製のボンネット26によって着脱可能に覆われている。実施形態のボンネット26は、エンジン2等を覆った状態で下向き開口樋形状で且つ平面視紡錘形状になっていて、概ね左右対称形状になっている。ボンネット26の最大左右幅は、走行車輪5間のトレッド(中心間距離)と同程度に設定している。
平面視で消音器18がエンジン2と重なるように、エンジン2の上方に消音器18を配置し、消音器18をエンジン2と共にボンネット26で上方から覆っているから、エンジン2とボンネット26との間に消音器18をコンパクトに収容できる(エンジン2の上方空間を有効利用できる)。消音器18を組み付けたエンジン2であっても、左右幅を極力小さく抑えた構造にでき、エンジン装置としてもコンパクト化できる。前記従来の構成と違い、オペレータの視界を遮るような張り出し部分をなくせるから、歩行型耕耘機の前方視認性を向上できる。また、消音器18をエンジン2に組み付けたことによるボンネット26形状への影響を少なくでき、ボンネット26形状を複雑化しなくて済む。更に、エンジン2や消音器18の露出を抑制して目立たなくでき、歩行型耕耘機全体としての美感の向上にも貢献する。
シリンダブロック16の右側部には、リコイルスタータ27とファンケース29とを設けている。リコイルスタータ27の筒状外周部には、網目状の取り込み口28を形成している。ファンケース29には、空冷用の吸引ファン(図示省略)を内装している。ファンケース29内の吸引ファンは、エンジン2の動力で回転駆動するように構成している。吸引ファンの回転で取り込み口28から取り込まれた冷却風によって、エンジン2や消音器18が空冷(強制冷却)される。
ボンネット26のうち消音器18と対峙する上面及び左側面には、通風口30,31を形成している。実施形態の上通風口30及び左通風口31は、複数のスリットを有し且つボンネット26よりも耐熱性の高い樹脂カバーで構成している。実施形態では、ファンケース29内の吸引ファンの回転によって、ボンネット26内の左右一方から他方(右側から左側)に向けて、エンジン2や消音器18を冷やす冷却風(外気)が流通するように構成している。この場合、吸引ファンの回転によって、取り込み口28から冷却風が取り込まれ、当該冷却風がエンジン2や消音器18の周囲に供給され、エンジン2や消音器18が空冷される。ボンネット26内を流通して暖められた冷却風(排風)は、上及び左通風口30,31等からボンネット26外に排出される。
このように構成すると、消音器18から発する熱気を上及び左通風口30,31経由でボンネット26外にスムーズに排出でき、消音器18からの熱気をボンネット26内部にこもり難くなる。その結果、消音器18自体やボンネット26等に対する熱害の発生を抑制できる。ボンネット26内部のヒートバランスを良好な状態に維持できる。
前述の通り、消音器18の左側面には排気尾管22の入口側端部を連結している。排気尾管22の出口側端部は左通風口31に臨ませている。エンジン2から消音器18に送り込まれた排気ガスは、排気尾管22の出口側端部から左通風口31を介してボンネット26外に排出される。このように構成すると、ボンネット26内を流通して暖められた冷却風(排風)の排出口である左通風口31を排気ガスの排出口に兼用でき、エンジン2と共に消音器18をボンネット26で覆い隠して目立たなくできる。歩行型耕耘機全体としての美感の向上にも貢献する。
また、図7に示すように、排気導入管21の入口側端部をシリンダヘッド17の左側部に連結し、排気導入管21の出口側端部を消音器18の左側面に連結しているから、排気導入管21自体は、シリンダヘッド17の左側面とボンネット26の左内側面との間の空間内に位置し、左通風口31と対峙することになる。従って、排気導入管21から発する熱気を左通風口31に向かう冷却風によってボンネット26外にスムーズに排出でき、排気導入管21自体を空冷する効果も高い。なお、実施形態では、消音器18の左側面に対して排気導入管21を前側に、排気尾管22を後ろ側に位置させている。このため、ボンネット26左内側面及び上内側面に干渉することなく、排気導入管21及び排気尾管22を平面視紡錘形状のボンネット26における最大左右幅部分の内部にコンパクトに収容することが可能になっている。すなわち、排気導入管21を後ろ側に、排気尾管22を前側に位置させた場合に、エンジン2の位置は固定であることから、排気導入管21の位置はそのままとなり、排気尾管22を前側に位置させるために、消音器18自体を前方に移動させる必要が生じてボンネット26内面と干渉することになり、これを防ぐためにはボンネット26をより大きくすることになり、美観、前方視界の点で好ましくない。
更に、従前の図に加えて図8以降の図面も参照しながら、消音器18や消音器カバー23等の詳細構造について説明する。図8等に示すように、消音器18の側方(実施形態では右側方)には、シリンダヘッド17の上面に取り付けた点火プラグ32を位置させている。ファンケース29の後部側とエンジン2(シリンダヘッド17)との間には、冷却風が通過可能な通風用隙間33が空いている。
吸引ファンの回転によって取り込み口28から取り込まれた冷却風の一部は、シリンダヘッド17等に吹き当たらずに直接、通風用隙間33を介して点火プラグ32の周囲に供給され、点火プラグ32を空冷する。そして、点火プラグ32の周囲を経由した冷却風が消音器18及び消音器カバー23の周囲に供給され、消音器18及び消音器カバー23の周囲を通過して暖められた冷却風(排風)が上及び左通風口からボンネット26外に排出される。このように実施形態では、消音器18及び消音器カバー23の周囲に、シリンダヘッド17等に吹き当たらなくて比較的温度の低い冷却風を供給できるから、消音器18及び消音器カバー23を効率よく空冷できる。
図9等に示すように、実施形態の消音器カバー23は、消音器18の外側に隙間を空けて配置した第一カバー体34と、第一カバー体34の外側に隙間を空けて配置した第二カバー体35とに分離構成している。この場合、第一カバー体34は、消音器18を上方から覆う下向き開口略箱状で且つ耐熱性を有する合成樹脂製のものであり、第二カバー体35は、第一カバー体34に上方から被さる薄蓋状で且つ耐熱性を有する合成樹脂製のものである。両カバー体34,35は、消音器18の上面側にボルト及びナットで着脱可能に締結している。従って、実施形態の消音器18は、第一及び第二カバー体34,35からなる消音器カバー23で上方から覆われている。
このように構成すると、消音器18から発する熱気を第一カバー体34と第二カバー体35とで二重に遮蔽でき、ボンネット26に対する熱害の発生を抑制できる。ボンネット26の内面を最上層にある第二カバー体35に近接でき、消音器カバー23(第一及び第二カバー体34,35)付き消音器18の設置スペースのコンパクト化を図れる。
図11に示すように、消音器18と第一カバー体34との間の隙間、並びに、第一カバー体34と第二カバー体35との間の隙間は、点火プラグ32の周囲を経由した冷却風が通過する通風路36,37になっている。このため、消音器18から発する熱気を各通風路36,37経由でボンネット26外にスムーズに逃がせる。図9に示すように、第一カバー体34には、消音器18と第一カバー体34との間の第一通風路36、並びに、第一カバー体34と第二カバー体35との間の第二通風路37を連通させる貫通穴38を複数個形成している。第一カバー体34の貫通穴38群は、平面視で第二カバー体35が被さる位置にある。
このように構成すると、消音器18から発する熱気を第一通風路36内にこもらせることなく第二通風路37側に放出でき、消音器18に近い第一カバー体34が急激に加熱されるのを抑制できる。このため、第一カバー体34の耐久性を向上できる。
図12及び図13に示すように、仕切り板25には、消音器18と燃料タンク24との間を仕切り且つ消音器18及び消音器カバー23の周囲を通過した冷却風を上及び左通風口30,31に向けて案内する後部遮蔽板39を取り付けている。後部遮蔽板39の存在によって、仕切り板25ひいては燃料タンク24が消音器18の発する熱気に晒されるのを防止している。その上、後部遮蔽板39の存在によって、消音器18及び消音器カバー23の周囲を通過した冷却風(排風)をスムーズに上及び左通風口30,31に向けて案内でき、冷却風(排風)の排出効率を向上できる。
図12及び図13に示すように、エンジン2及びミッションケース3の左側部のうち排気導入管21の下方には伝動機構7が位置している。排気導入管21と伝動機構7との間には、前記両者7,21の間を仕切り且つ消音器18及び消音器カバー23の周囲を通過した冷却風を左通風口31に向けて案内する側部遮蔽板40を配置している。実施形態では、エンジン2及びミッションケース3の左側部に、エンジン2とミッションケース3とに跨る取り付け板41をボルト締結している。側部遮蔽板40の下端側を取り付け板41にボルト締結している。側部遮蔽板40の存在によって、伝動機構7が消音器18の発する熱気に晒されるのを防止している。その上、側部遮蔽板40の存在によって、消音器18及び消音器カバー23の周囲を通過した冷却風(排風)をスムーズに左通風口31に向けて案内でき、冷却風(排風)の排出効率を向上できる。
前述の通り、第一カバー体34は、消音器18を上方から覆う下向き開口略箱状の形態である。第一カバー体34のうち左通風口31に対峙する左側面には開口部42を形成している。そして、第一カバー体34の開口部42を介して排気尾管22の出口側端部を左通風口31に臨ませている。第一カバー体34の開口部42は、前側が左通風口から離れ、後ろ側が左通風口に近付くように切り欠いた形状になっている。このため、第一通風路を通過した冷却風(排風)を、伝動機構7側に行かせることなくスムーズに左通風口31から排出できる。排気導入管21の入口側端部も第一カバー体34の開口部42で囲われている。
なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
1 シャーシ
2 エンジン
3 ミッションケース
7 伝動機構
9 操向ハンドル
16 シリンダブロック
17 シリンダヘッド
18 消音器
21 排気導入管
22 排気尾管
23 消音器カバー
24 燃料タンク
26 ボンネット
29 ファンケース
30 上通風口
31 左通風口
32 点火プラグ
33 通風用隙間
34 第一カバー体
35 第二カバー体
36 第一通風路
37 第二通風路
38 貫通穴
39 後部遮蔽板
40 側部遮蔽板
42 開口部

Claims (10)

  1. 走行機体に搭載したエンジンと、前記エンジンからの排気ガスの排気音を減衰させる消
    音器と、前記消音器の外側を覆う消音器カバーとを備える歩行型農作業機において、
    前記消音器及び前記消音器カバーを前記エンジンと共に下向き開口樋形状で且つ平面視紡錘形状のボンネットで覆う一方、
    前記消音器カバーを、前記消音器の外側に隙間を空けて配置した第一カバー体と、前記
    第一カバー体の外側に隙間を空けて配置した第二カバー体とに分離構成している、
    歩行型農作業機。
  2. 平面視で前記消音器が前記エンジンと重なるように、前記エンジンの上方に前記消音器を配置し、前記消音器カバーで前記消音器を上方から覆っている、
    請求項1に記載の歩行型農作業機。
  3. 前記エンジンは、シリンダブロック側よりもシリンダヘッド側が高い前低後高状に傾斜した姿勢で、前記走行機体の前部に搭載し、前記シリンダヘッドの上方に前記消音器を位置させている、
    請求項2に記載の歩行型農作業機。
  4. 前記消音器の側方には前記シリンダヘッドの上面に取り付けた点火プラグが位置し、
    前記エンジンには空冷用の吸引ファンを設け、前記ボンネットのうち前記消音器及び前記消音器カバーと対峙する箇所に通風口を形成し、
    前記吸引ファンから前記点火プラグの周囲を経由した冷却風を前記消音器及び前記消音器カバーの周囲に供給し、前記消音器及び前記消音器カバーの周囲を通過した冷却風を前記通風口から排出するように構成し、
    前記消音器と前記第一カバー体との間の隙間、並びに、前記第一カバー体と前記第二カバー体との間の隙間を、前記点火プラグの周囲を経由した冷却風が通過する通風路に構成している、
    請求項3に記載の歩行型農作業機。
  5. 前記第一カバー体には、前記消音器と前記第一カバー体との間の隙間、並びに、前記第一カバー体と前記第二カバー体との間の隙間を連通させる貫通穴を形成している、
    請求項1に記載の歩行型農作業機。
  6. 前記第一カバー体の貫通穴は、平面視で前記第二カバー体が被さる位置にある、
    請求項5に記載の歩行型農作業機。
  7. 前記エンジンの後方に燃料タンクを配置し、前記消音器、前記消音器カバー、前記エンジン及び前記燃料タンクを前記ボンネットで上方から覆う一方、
    前記消音器と前記燃料タンクとの間を仕切り且つ前記消音器及び前記消音器カバーの周囲を通過した冷却風を前記通風口に向けて案内する後部遮蔽板を備えている、
    請求項4に記載の歩行型農作業機。
  8. 前記シリンダヘッドと前記消音器とをつなぐ排気導入管の下方に、前記エンジンの後方に配置したミッションケースに前記エンジンの動力を伝達する伝動機構を配置する一方、
    前記排気導入管と前記伝動機構との間を仕切り且つ前記消音器及び前記消音器カバーの周囲を通過した冷却風を前記通風口に向けて案内する側部遮蔽板を備えている、
    請求項4に記載の歩行型農作業機。
  9. 前記シリンダヘッドと前記消音器とをつなぐ排気導入管の出口側端部と、前記消音器から延びる排気尾管の入口側端部との両方を、前記消音器の同一側面に連結している、
    請求項4に記載の歩行型農作業機。
  10. 前記第一カバー体のうち前記通風口に対峙する箇所に開口部を形成し、前記第一カバー体の前記開口部を介して前記排気尾管の出口側端部を前記通風口に臨ませ、前記通風口から前記排気ガスを排出するように構成している、
    請求項9に記載の歩行型農作業機。
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