JP7114924B2 - クラッチ潤滑構造 - Google Patents

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Description

本開示は、クラッチ潤滑構造に関し、特に、デュアルクラッチ装置のフリクションプレートの潤滑構造に関する。
一般的なデュアルクラッチ装置においては、二系統の動力伝達経路に湿式多板クラッチがそれぞれ設けられており、湿式多板クラッチの各フリクションプレートに対して油供給回路から潤滑油を供給するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005-133937号公報
ところで、湿式多板クラッチの各フリクションプレートに対して、潤滑油の供給量に偏りが生じると、潤滑油量が不足するフリクションプレートにおいては、摩擦材に偏摩耗等を生じるといった課題がある。
本開示の技術は、各フリクションプレートに対して潤滑油を効果的に供給することを目的とする。
本開示の技術は、入力軸と一体回転可能なハブに複数枚のフリクションプレートを含むクラッチ部が設けられたクラッチ装置のクラッチ潤滑構造であって、前記ハブ内を径方向に延びる径方向油路と、前記ハブ内を前記径方向油路から分岐して前記クラッチ部のプレート配列方向に沿って延びる分岐油路と、前記ハブ内を前記分岐油路から前記クラッチ部に向かって延びると共に、前記分岐油路から流れ込む油を前記クラッチ部に供給する複数本の供給油路と、を備え、前記供給油路は、前記径方向油路から離れた供給油路ほど前記クラッチ部に対する油供給量が多くなるように、単位面積当たりの流路面積が大きく形成されていることを特徴とする。
また、前記クラッチ装置は、前記ハブに複数枚のフリクションプレートを含む第1クラッチ部及び第2クラッチ部が設けられたデュアルクラッチ装置であり、前記分岐油路として、前記ハブ内を前記径方向油路から分岐して前記第1クラッチ部のプレート配列方向に沿って延びる第1分岐油路と、前記ハブ内を前記径方向油路から分岐して前記第2クラッチ部のプレート配列方向に沿って延びる第2分岐油路と、を有し、前記供給油路として、前記ハブ内を前記第1分岐油路から前記第1クラッチ部に向かって延びると共に、前記第1分岐油路から流れ込む油を前記第1クラッチ部に供給する複数本の第1供給油路と、前記ハブ内を前記第2分岐油路から前記第2クラッチ部に向かって延びると共に、前記第2分岐油路から流れ込む油を前記第2クラッチ部に供給する複数本の第2供給油路と、を有しており、前記第1及び前記第2供給油路は、前記径方向油路から離れた供給油路ほど対応する前記第1及び前記第2クラッチ部に対する油供給量が多くなるように、単位面積当たりの流路面積が大きく形成されていることが好ましい。
また、前記第1クラッチ部及び前記第2クラッチ部が、前記ハブの回転軸方向に直列に配置されており、前記径方向油路が、前記第1クラッチ部に対応する第1油圧キャンセル室と前記第2クラッチ部に対応する第2油圧キャンセル室とを隔てる円環状の隔壁部に形成されていることが好ましい。
また、複数本の前記供給油路は、前記径方向油路から離れた供給油路ほど流路径が大きく形成されていることが好ましく、複数本の前記油供給路は、前記径方向油路から離れるほど本数が多く設定されていることが好ましい。
本開示の技術によれば、各フリクションプレートに対して潤滑油を効果的に供給することができる。
本実施形態に係るクラッチ潤滑構造を備えるクラッチ装置の模式的な断面図である。 本実施形態に係るガイド部材を径方向から視た模式図である。 本実施形態に係るクラッチハブを径方向から視た模式図である。 他の実施形態に係るクラッチハブを径方向から視た模式図である。
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係るクラッチ潤滑構造について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
図1は、本実施形態に係るクラッチ潤滑構造を備えるクラッチ装置10の模式的な断面図である。同図に示すように、本実施形態のクラッチ装置10は、第1湿式多板クラッチC1及び第2湿式多板クラッチC2を備えたデュアルクラッチ装置である。
具体的には、クラッチ装置10は、エンジンEのクランクシャフト11(入力軸)と、変速機Tの第1シャフト12A及び第2シャフト12Bとの間に設けられており、エンジンEの動力を第1シャフト12A又は第2シャフト12Bに選択的に伝達可能に構成されている。クランクシャフト11、第1シャフト12A及び第2シャフト12Bは、同軸上に配置されており、第2シャフト12Bは、第1シャフト12Aの中空軸内に回転自在に挿入されている。
クラッチ装置10は、クランクシャフト11と一体回転可能なクラッチハブ13(ハブの一例)を備えている。クラッチハブ13は、全体として略円筒状に形成されており、回転軸心側から順に、内側円環部13Aと、内側円筒部13Bと、中間円環部13C(隔壁部)と、外側円筒部13Dと、外側円環部13Eとを一体に有している。
内側円環部13Aは、その内径をクランクシャフト11の外径と略同径に形成されており、クランクシャフト11の出力端側の外周面にスプライン、もしくは溶接等により嵌合されている。内側円筒部13Bは、内側円環部13Aの外周側からエンジンE側に向かって筒軸方向に延設されている。内側円筒部13Bには、詳細を後述する4個の油導入ポート90~93及び、径方向油路60の入口部が形成されている。内側円筒部13Bの内周面とクランクシャフト11の外周面との間には、これら内側円筒部13B及びクランクシャフト11を回転可能に支持する略円筒状の支持ハブ50が介設されている。支持ハブ50には、詳細を後述する油供給ライン75,76,81,82,83が設けられている。
中間円環部13Cは、内側円筒部13Bの筒軸方向略中心から径方向外側に向かって延設されており、後述する第1遠心油圧キャンセル室24と第2遠心油圧キャンセル室27とを隔てている。中間円環部13Cには、詳細を後述する径方向油路60が径方向の略全長に亘って設けられている。
外側円筒部13Dは、その内筒面が内側円筒部13Bの外筒面と略平行に延びるように設けられている。外側円環部13Eは、外側円筒部13Dの筒軸方向略中心から径方向外側に向かって延設されている。
外側円筒部13Dの筒内のうち、エンジンE側の筒内には第1ガイド部材37(ハブの一例)が一体回転可能に挿入されている。また、外側円筒部13Dの筒内のうち、変速機T側の筒内には第2ガイド部材38(ハブの一例)が一体回転可能に挿入されている。各ガイド部材37,38は、断面略L字状の円筒状に形成されており、その外筒面を外側円筒部13Dの内周面に接触させつつ、その筒端面を中間円環部13Cの側面に当接させている。各ガイド部材37,38の外周部には、詳細を後述する軸方向油路61,65の下流側流路部63,67がそれぞれ凹設されている。
内側円筒部13Bと各ガイド部材37,38との間のうち、エンジンE側の端部には、略円環状の第1カバー部材20が介設され、変速機T側の端部には略円環状の第2カバー部材21が介設されている。すなわち、内側円筒部13Bの外筒面と、各ガイド部材37,38の内筒面と、中間円環部13Cの両側面と、各カバー部材20,21の内側面とにより、第1及び第2ピストン室22,25がそれぞれ画定されている。
第1ピストン室22内には、筒軸方向に摺動移動可能に収容された第1ピストン17によって、第1カバー部材20側の第1油圧室23及び、中間円環部13C側の第1遠心油圧キャンセル室24が区画形成されている。第2ピストン室25内には、筒軸方向に摺動移動可能に収容された第2ピストン18によって、第2カバー部材21側の第2油圧室26及び、中間円環部13C側の第2遠心油圧キャンセル室27が区画形成されている。
第1及び第2油圧室23,26には、油供給回路70から作動油が供給され、第1及び第2遠心油圧キャンセル室24,27には、油供給回路70からキャンセル油が供給される。これら油の供給ルートの詳細については後述する。また、第1遠心油圧キャンセル室24には、第1ピストン17を中間円環部13Cから離反する方向に付勢する第1リターンスプリング28が収容され、第2遠心油圧キャンセル室27には、第2ピストン18を中間円環部13Cから離反する方向に付勢する第2リターンスプリング29が収容されている。
第1クラッチドラム15は、エンジンE側が開放された略有底円筒状を呈しており、その筒内径をクラッチハブ13よりも大径に形成されている。第1クラッチドラム15は、変速機T側の端部を第1シャフト12Aの外周面にスプライン嵌合等により一体回転可能に固定されている。
第2クラッチドラム16は、エンジンE側が開放された略有底円筒状を呈しており、その筒内径をクラッチハブ13よりも大径且つ、その筒外径を第1クラッチドラム15よりも小径に形成されている。第2クラッチドラム16は、変速機T側の端部を第2シャフト12Bの外周面にスプライン嵌合等により一体回転可能に固定されている。
第1湿式多板クラッチC1は、複数枚の第1セパレートプレート31と、各第1セパレートプレート31間に交互に配置された複数枚の第1フリクションプレート32と、第1圧接プレート33とを備えている(以下、第1セパレートプレート31及び、第1フリクションプレート32を単に第1フリクションプレート部30とも称する)。
第1セパレートプレート31及び、第1圧接プレート33は、クラッチハブ13の外側円環部13EよりもエンジンE側の外側円筒部13Dの外筒面にスプライン嵌合しており、軸方向に移動可能な状態で取り付けられている。第1フリクションプレート32は、第1クラッチドラム15の外側円筒部13Dと対向する内筒面にスプライン嵌合しており、軸方向に移動可能な状態で取り付けられている。第1圧接プレート33は、略円環板状の部材であって、そのエンジンE側の側面には、第1ピストン17が当接可能に対向配置されている。
第2湿式多板クラッチC2は、複数枚の第2セパレートプレート41と、各第2セパレートプレート41間に交互に配置された複数枚の第2フリクションプレート42と、第2圧接プレート43とを備えている(以下、第2セパレートプレート41及び、第2フリクションプレート42を単に第2フリクションプレート部40とも称する)。
第2セパレートプレート41及び、第2圧接プレート43は、クラッチハブ13の外側円環部13Eよりも変速機T側の外側円筒部13Dの外筒面にスプライン嵌合しており、軸方向に移動可能な状態で取り付けられている。第2フリクションプレート42は、第2クラッチドラム16の外側円筒部13Dと対向する内筒面にスプライン嵌合しており、軸方向に移動可能な状態で取り付けられている。第2圧接プレート43は、略円環板状の部材であって、その変速機T側の側面には、第2ピストン18が当接可能に対向配置されている。
油供給回路70は、オイルパン71内のオイルに浸漬されたオイルストレーナ72と、オイルストレーナ72に接続された上流供給ライン73と、上流供給ライン73から分岐する第1下流供給ライン74と、上流供給ライン73から分岐する第2下流供給ライン80とを備えている。また、上流供給ライン73には、エンジンEの動力で駆動するオイルポンプOPが設けられている。
第1下流供給ライン74は、第1油圧室23に作動油を供給する第1作動油供給ライン75と、第2油圧室26に作動油を供給する第2作動油供給ライン76とに分岐形成されている。各作動油供給ライン75,76の下流側は、支持ハブ50内に軸方向に延設されている。具体的には、第1作動油供給ライン75の下流端は、第1作動油導入ポート90に接続され、第2作動油供給ライン76の下流端は、第2作動油導入ポート91に接続されている。また、各作動油供給ライン75,76の上流側には、作動油の供給又は停止を切り替え可能な電磁バルブ77,78がそれぞれ設けられている。
第1作動油供給ライン75から第1油圧室23に作動油が供給されて、第1油圧室23内の油圧が上昇すると、第1ピストン17は第1フリクションプレート部30側に向かって軸方向にストローク移動して第1セパレートプレート31及び、第1フリクションプレート32を互いに圧接する(第1湿式多板クラッチC1:接)。圧接状態において、エンジンEの動力は、クランクシャフト11、クラッチハブ13、第1フリクションプレート部30、第1クラッチドラム15を介して第1シャフト12Aに伝達される。
一方、第1油圧室23への作動油の供給が停止されて、第1油圧室23内の油圧が降下すると、第1ピストン17は第1リターンスプリング28の付勢力によって第1フリクションプレート部30から離隔する方向に移動して第1セパレートプレート31及び、第1フリクションプレート32の圧接状態が開放されるようになっている(第1湿式多板クラッチC1:断)。
同様に、第2作動油供給ライン76から第2油圧室26に作動油が供給されて、第2油圧室26内の油圧が上昇すると、第2ピストン18は第2フリクションプレート部40側に向かって軸方向にストローク移動して第2セパレートプレート41及び、第2フリクションプレート42を互いに圧接する(第2湿式多板クラッチC2:接)。圧接状態において、エンジンEの動力は、クランクシャフト11、クラッチハブ13、第2フリクションプレート部40、第2クラッチドラム16を介して第2シャフト12Bに伝達される。
一方、第2油圧室26への作動油の供給が停止されて、第2油圧室26内の油圧が降下すると、第2ピストン18は第2リターンスプリング29の付勢力によって第2フリクションプレート部40から離隔する方向に移動して第2セパレートプレート41及び、第2フリクションプレート42の圧接状態が開放されるようになっている(第2湿式多板クラッチC2:断)。
第2下流供給ライン80は、支持ハブ50内で3系統の油供給ライン81,82,83に分岐形成されている。第1キャンセル油供給ライン81は、第1キャンセル油導入ポート92と接続され、第2キャンセル油供給ライン82は、第2キャンセル油導入ポート93と接続されている。潤滑油供給ライン83は、クラッチハブ13の径方向油路60と接続されている。
本実施形態において、支持ハブ50とクラッチハブ13の内側円筒部13Bとの間には、支持ハブ50の外筒面に設けられて内側円筒部13Bの内筒面と摺接することにより、各油路からの油漏出を防止するシールリング51~54が介設されている。
具体的には、第1シールリング51は、第1作動油導入ポート90よりもエンジンE側の支持ハブ50外筒面に設けられている。第2シールリング52は、第1作動油導入ポート90と第1キャンセル油導入ポート92との間の支持ハブ50外筒面に設けられている。第3シールリング53は、第2キャンセル油導入ポート93と第2作動油導入ポート91との間の支持ハブ50外筒面に設けられている。第4シールリング54は、第2作動油導入ポート91よりも変速機T側の支持ハブ50外筒面に設けられている。すなわち、本実施形態では、計4個のシールリング51~55が設けられている。
径方向油路60は、クラッチハブ13の内側円筒部13B及び中間円環部13Cに放射状に複数本(図示例では1本のみを示す)設けられている。具体的には、各径方向油路60は、クラッチハブ13の内側円筒部13Bから中間円環部13Cの内部を径方向の略全長に亘って延設されている。径方向油路60の本数や流路径は、クラッチハブ13の強度を確保できる範囲にて、中間円環部13Cの軸方向幅やオイルポンプOPの吐出能力等に応じて適宜に設定すればよい。
径方向油路60の下流端は、第1軸方向油路61(第1分岐油路)の第1上流側流路部62と、第2軸方向油路65(第2分岐油路)の第2上流側流路部66とに分岐形成されている。第1上流側流路部62は、中間円環部13Cの径方向外側端を径方向油路60からエンジンE側に向かって軸方向に延設されている。第2上流側流路部66は、中間円環部13Cの径方向外側端を径方向油路60から変速機T側に向かって軸方向に延設されている。
第1軸方向油路61の第1下流側流路部63は、第1ガイド部材37と外側円筒部13Dとの間を第1フリクションプレート部30のプレート配列方向に沿って軸方向に延設されている。第2軸方向油路65の第2下流側流路部67は、第2ガイド部材38と外側円筒部13Dとの間を第2フリクションプレート部40のプレート配列方向に沿って軸方向に延設されている。
具体的には、図2に示すように、第1下流側流路部63は、第1ガイド部材37の外筒面を径方向内側に凹状に切り欠くことにより形成されており、中間円環部13C側の筒端面37AからエンジンE側の筒端面37B近傍に亘って軸方向に延設されている。第2下流側流路部67は、第2ガイド部材38の外筒面を径方向内側に凹状に切り欠くことにより形成されており、中間円環部13C側の筒端面38Aから変速機T側の筒端面38B近傍に亘って軸方向に延設されている。なお、各下流側流路部63,67は、外側円筒部13D(図1参照)の内筒面側に設けられもよい。
図1に戻り、クラッチハブ13の外側円筒部13Dには、その内筒面から外筒面に亘って径方向に貫通形成された複数本の第1及び第2供給油路68,69が設けられている。第1供給油路68は、第1軸方向油路61の第1下流側流路部63と第1フリクションプレート部30とを連通させる。第2供給油路69は、第2軸方向油路65の第2下流側流路部67と第2フリクションプレート部40とを連通させる。
すなわち、オイルポンプOPによってオイルパン71から汲み上げられて圧送される潤滑油が、上流供給ライン73から第2下流供給ライン80及び、潤滑油供給ライン83を経由して径方向油路60に供給される。径方向油路60に導入された潤滑油は、(1)第1軸方向油路61→第1供給油路68→第1フリクションプレート部30の順に供給され、さらに、(2)第2軸方向油路65→第2供給油路69→第2フリクションプレート部40の順にそれぞれ供給される。各フリクションプレート部30,40に供給された潤滑油は、不図示のリターンラインを介してオイルパン71に戻されるようになっている。
図3に示すように、本実施形態の供給油路68,69は、径方向油路60(中間円環部13C)から離れた供給油路68A,69Aほど、その流路径が大きくなるように形成されている(供給油路68A,69Aの流路径>供給油路68B,69Bの流路径>供給油路68C,69Cの流路径)。すなわち、潤滑油の圧送量が減少しやすい径方向油路60から離間した供給油路68A,69Aほど、フリクションプレート部30,40(図1参照)に臨む開口径が大きくなるように構成されている。これにより、各フリクションプレート部30,40に供給される潤滑油量の均一化が図られるようになり、潤滑油不足を起因とした摩擦材の偏摩耗等を効果的に防止することが可能になる。また、各フリクションプレート部30,40の潤滑油量の均一化が図られることで、冷却効率及び耐久性も効果的に向上することが可能になる。
また、クラッチハブ13内の各フリクションプレート部30,40に対する潤滑油供給ルートを、第1遠心油圧キャンセル室24及び、第2遠心油圧キャンセル室27から独立させたことにより、各油圧キャンセル室24,27のキャンセル力低下が効果的に抑止されるように構成されている。これにより、リターンスプリング28,29に強い付勢力を確保する必要がなくなり、クラッチ装置10の小型化を図ることが可能になる。
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
例えば、上記実施形態において、供給油路68,69は、径方向油路60から離れた供給油路68A,69Aほど流路径が大きく形成されるものとして説明したが、図4に示すように、各供給油路68A~C,69A~Cの流路径を略同径としつつ、径方向油路60から離れる供給油路68A,69Aほど、その本数を増加して設けるように構成してもよい。
また、各軸方向油路61,65の下流側流路部63,67は、ガイド部材37,38の外筒面に凹設されるものとして説明したが、ガイド部材37,38がクラッチハブ13と一体に形成される場合には、軸方向油路61,65を外側円筒部13Dの内部に穿設してもよい。
また、本実施形態の適用は、第1クラッチC1及び第2クラッチC2がクラッチハブ13の回転軸方向に直列に配置された構造のクラッチ装置10に限定されず、第1クラッチC1及び第2クラッチC2がクラッチハブ13の径方向に並列に配置された構造にも適用することが可能である。また、本実施形態の適用は、デュアルクラッチ装置に限定されず、フリクションプレート部を一つのみ備えるシングルクラッチ装置にも適用することが可能である。
10 クラッチ装置
11 クランクシャフト(入力軸)
13 クラッチハブ(ハブ)
13A 内側円環部
13B 内側円筒部
13C 中間円環部(隔壁部)
13D 外側円筒部
13E 外側円環部
17 第1ピストン
18 第2ピストン
24 第1遠心油圧キャンセル室
27 第2遠心油圧キャンセル室
C1 第1湿式多板クラッチ
30 第1フリクションプレート部
31 第1セパレートプレート
32 第1フリクションプレート
37 第1ガイド部材(ハブ)
38 第2ガイド部材(ハブ)
C2 第2湿式多板クラッチ
40 第2フリクションプレート部
41 第2セパレートプレート
42 第2フリクションプレート
60 径方向油路
61 第1軸方向油路
65 第2軸方向油路
68 第1供給油路
69 第2供給油路
70 油供給回路
73 上流供給ライン
80 第2下流供給ライン
83 潤滑油供給ライン
OP オイルポンプ

Claims (2)

  1. 入力軸と一体回転可能なハブに複数枚のフリクションプレートを含むクラッチ部が設けられたクラッチ装置のクラッチ潤滑構造であって、
    前記ハブ内を径方向に延びる径方向油路と、
    前記ハブ内を前記径方向油路から分岐して前記クラッチ部のプレート配列方向に沿って延びる分岐油路と、
    前記ハブ内を前記分岐油路から前記クラッチ部に向かって延びると共に、前記分岐油路から流れ込む油を前記クラッチ部に供給する複数本の供給油路と、を備え、
    前記クラッチ装置は、前記ハブに複数枚のフリクションプレートを含む第1クラッチ部及び第2クラッチ部が設けられたデュアルクラッチ装置であり、
    前記分岐油路として、前記ハブ内を前記径方向油路から分岐して前記第1クラッチ部のプレート配列方向に沿って延びる第1分岐油路と、前記ハブ内を前記径方向油路から分岐して前記第2クラッチ部のプレート配列方向に沿って延びる第2分岐油路と、を有し、
    前記供給油路として、
    前記ハブ内を前記第1分岐油路から前記第1クラッチ部に向かって延びると共に、前記第1分岐油路から流れ込む油を前記第1クラッチ部に供給する複数本の第1供給油路と、前記ハブ内を前記第2分岐油路から前記第2クラッチ部に向かって延びると共に、前記第2分岐油路から流れ込む油を前記第2クラッチ部に供給する複数本の第2供給油路と、を有しており、
    前記第1供給油路及び前記第2供給油路は、前記径方向油路から離れた供給油路ほど対応する前記第1クラッチ部及び前記第2クラッチ部に対する油供給量が多くなるように、単位面積当たりの流路面積が大きく形成されており、
    前記複数本の第1供給油路及び前記複数本の第2供給油路は、前記径方向油路から離れた供給油路ほど流路径が大きく形成されており、
    前記複数本の第1供給油路として、
    第1の流路径を有し、前記ハブの周方向において円周上に所定間隔で位置する複数の第1内側供給油路と、
    前記第1の流路径よりも大きい第2の流路径を有し、前記複数の第1内側供給油路よりも前記径方向油路から離れており、前記周方向における前記複数の第1内側供給油路と異なる位置に、円周上に前記所定間隔で設けられた複数の第1中央供給油路と、
    前記第2の流路径よりも大きい第3の流路径を有し、前記複数の第1中央供給油路よりも前記径方向油路から離れており、前記周方向における前記複数の第1内側供給油路及び前記複数の第1中央供給油路と異なる位置に、円周上に前記所定間隔で設けられた複数の第1外側供給油路と、
    を有し、
    前記複数本の第2供給油路として、
    前記第1の流路径を有し、前記周方向において円周上に前記所定間隔で位置する複数の第2内側供給油路と、
    前記第2の流路径を有し、前記複数の第2内側供給油路よりも前記径方向油路から離れており、前記周方向における前記複数の第2内側供給油路と異なる位置に、円周上に前記所定間隔で設けられた複数の第2中央供給油路と、
    前記第3の流路径を有し、前記複数の第2中央供給油路よりも前記径方向油路から離れており、前記周方向における前記複数の第2内側供給油路及び前記複数の第2中央供給油路と異なる位置に、円周上に前記所定間隔で設けられた複数の第2外側供給油路と、
    を有し、
    前記第1供給油路及び前記第2供給油路は、前記複数の第1内側供給油路と前記複数の第2中央供給油路とが前記周方向において同じ位置に位置し、前記複数の第1中央供給油路と前記複数の第2外側供給油路とが前記周方向において同じ位置に位置し、前記複数の第1外側供給油路と前記複数の第2内側供給油路とが前記周方向において同じ位置に位置するように、設けられていることを特徴とするクラッチ潤滑構造。
  2. 前記第1クラッチ部及び前記第2クラッチ部が、前記ハブの回転軸方向に直列に配置されており、前記径方向油路が、前記第1クラッチ部に対応する第1油圧キャンセル室と前記第2クラッチ部に対応する第2油圧キャンセル室とを隔てる円環状の隔壁部に形成されている
    請求項に記載のクラッチ潤滑構造。
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