JP7180442B2 - 作業機械 - Google Patents

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Description

開示する技術は、油圧ショベル等の作業機械に関するものであり、その中でも特に、ボンネット等のラッチ(掛け金)の摩耗を防止する技術に関する。
油圧ショベル等の作業機械は、大略、下部走行体とその上に旋回可能に搭載された機械本体とで構成されている。オペレータは、下部走行体で走行したり機械本体を旋回させたりしながら、掘削等の作業を行う。
機械本体には、カバーパネルで覆われた機械室が設置されており、その内部に、エンジンや油圧機器などの駆動装置が設置されている。エンジン等のメンテナンスを行うために、カバーパネルには、揺動することによって開閉されるスイングカバーで覆われた開口部が設けられている。スイングカバーを閉じた状態に保持するために、スイングカバーと開口部との間には、ラッチが付設されている。
ラッチは、大略、操作に応じて回動するフックと、そのフックが掛け止められるストライカとで構成されている。悪戯防止等のため、フックは、施錠可能なロックユニットとして構成されている場合もある。
例えば、特許文献1や特許文献2には、アーチ状(コ字状)のストライカと、そのストライカに掛け止められるJ字状のフックとで構成されたラッチが開示されている。ストライカは、丸棒で形成されていて、平行して延びる一対の脚部と、これら脚部に架設された掛止部とで構成されている。掛止部にフックが掛け止められる。
特許文献3には、四角枠状に形成されたストライカが開示されている。そこでのフックは、L字状に形成されていて、ストライカの縁に沿って延びる帯状の板面に掛け止められるように構成されている。
実開昭59-51682号公報 特開平11-336124号公報 特開2016-223122号公報
作業機械の運転中、機械本体は作業動作に応じて揺れ動く。そのため、ラッチには、様々な方向に強い衝撃が作用する。フックとストライカとが擦れ合うことで、時間の経過とともに、フックおよびストライカは摩耗する。その結果、ラッチが使用不能になるおそれがある。
また、スイングカバーを開閉する際には、フックとストライカとがぶつかり合う。そのため、フックやストライカが変形し、フックをストライカに適切な状態で掛け止めることができなくなるおそれもある。
その点、引用文献1のラッチには、フックを掛止部に掛け止めた時に、左右の脚部の間に入り込む板状の係止具15が、フックと一体に設けられている。係止具15が左右の脚部の間に入り込むことで、フックの左右方向へのズレ動きを抑制している。
しかし、上述したように、ラッチには、左右方向だけでなく、様々な方向に衝撃が作用する。特に、掘削作業では、左右方向よりも上下方向の方が、頻度高くかつ大きく揺れ動く。引用文献1のラッチは、上下方向のズレ動きには対応できないので、改善の余地がある。
また、係止具15を左右の脚部の間に差し込むためには、係止具15と左右の脚部との間にも、ある程度の隙間が必要である。従って、その分、フックは、左右方向にもズレ動く。
更に、フックだけでなく係止具15とストライカの間にも摩耗が発生し得る。特に、係止具15は板状であるため、脚部と接触する面積が小さい。そのため、却って、係止具15と脚部との間での摩耗が問題になるおそれもある。
そこで開示する技術の主たる目的は、ラッチの機能を長期にわたって安定して維持できる作業機械を提供することにある。
開示する技術は、下部走行体の上に搭載された機械本体に、カバーパネルで覆われた機械室が設置されている作業機械に関する。
前記カバーパネルは、前記機械室の内部に通じる開口部を揺動することによって開閉するスイングカバーと、記スイングカバーを閉じた状態に保持するラッチと、記ラッチと協働して、閉じた状態の前記スイングカバーの動きを拘束するラッチサポートと、を備える。
前記ラッチは、前記開口部および前記スイングカバーのいずれか一方の側に設けられていて、所定の回動軸を中心に回動するフック部を含むロックユニットと、前記開口部および前記スイングカバーの他方の側に設けられていて、前記回動軸と略平行に延びて前記フック部が掛け止められる掛止部を含むストライカと、を有している。
前記ラッチサポートは、前記ストライカの側に配置されていて、前記掛止部に重なり合った状態で略直交して延びる拘束部と、前記ロックユニットの側に配置されていて、間隙を介して対向するとともに、先端から板厚方向に重なり合って延びるスリットが形成されている一対のガイドプレート部と、を有している。そして、前記フック部が前記掛止部に掛け止められる時に、前記スリットに前記掛止部が入り込み、かつ、前記間隙に前記拘束部が入り込む。
すなわち、この作業機械によれば、下部走行体の上に機械本体が搭載されているので、走行したりしながら作業が行われる。従って、運転中には、機械本体は様々な方向に激しく揺れ動く。その機械本体に設置されている機械室は、カバーパネルで覆われていて、スイングカバーで開閉できる。すなわち、機械室の内部にアクセスできる。
そして、そのスイングカバーは、ラッチで閉じた状態に保持されるが、この作業機械では、ラッチと協働して、閉じた状態のスイングカバーの動きを拘束するラッチサポートが備えられている。
ラッチは、ロックユニットのフック部が、ストライカの掛止部に掛け止められることで、スイングカバーを閉じ状態に保持する。ラッチサポートは、そのストライカの側に、掛止部に十字状に交差した拘束部を有している。また、そのロックユニットの側に、スリットと間隙とが十字状に交差している一対のガイドプレート部を有している。そして、フック部が掛止部に掛け止められる時に、スリットに掛止部が入り込み、かつ、一対のガイドプレート部の間隙に拘束部が入り込むように構成されている。
その結果、ラッチサポートにより、左右や上下の方向だけでなく、ロックユニットのあらゆる方向への動きが拘束されるので、ロックユニットおよびストライカの摩耗が効果的に抑制でき、ラッチの機能を長期にわたって安定して維持できる。
前記作業機械はまた、前記一対のガイドプレート部が、一対のサポートプレートを前記ロックユニットに共締めすることによって構成されている、としてもよい。
そうすれば、一対のガイドプレート部が変形しても、サポートプレートの交換により、簡単かつ安価に対処できる。一対のサポートプレートを追加するだけで一対のガイドプレート部を構成できるので、既存の油圧ショベルにも、一対のガイドプレート部を簡単に追加できる。
前記作業機械はまた、前記一対のガイドプレート部の先端が、前記ロックユニットよりも突出している、としてもよい。
そうすれば、ストライカがロックユニットに直接ぶつかることがない。従って、ロックユニットが、ストライカとの衝突によって変形するのを防止できる。
前記作業機械はまた、前記掛止部よりも前記拘束部の方が上方に位置しており、前記掛止部よりも前記拘束部の方が前記間隙の奥方に入り込む、としてもよい。
そうすれば、強固な支持強度が得られるので、よりいっそうラッチの機能を長期にわたって安定して維持できる。
開示する技術によれば、ラッチの機能を長期にわたって安定して維持できる作業機械が実現できる。
開示する技術を適用した油圧ショベルを示す概略側面図である(スイングカバーは開いている)。 開示する技術を適用した油圧ショベルを示す概略後面図である(スイングカバーは閉じている)。 図1において破線L1で囲んだロックユニットの部分の概略拡大図である。 図2において矢印Y1で示す方向から見たロックユニットの要部を示す概略図である。ロック状態を示している。 図3Aに相当する図であり、アンロック状態を示している。 図1において破線L2で囲んだストライカの部分の概略拡大図である。 図4Aにおいて矢印Y2で示す方向から見た概略図である。 ストライカの部分を示す概略斜視図である。 スイングカバーが閉じられている時のラッチを後方から見た図である。図6Bにおける矢印線Y3-Y3での概略断面図である。 図6Aにおける矢印線Y4-Y4での概略断面図である。
以下、開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
図1Aおよび図1Bに、本実施形態で開示する油圧ショベル1(作業機械の一例)を示す。油圧ショベル1は、下部走行体2と、その上に旋回可能な状態で搭載された機械本体3とで構成されている。図1A等にはまた、以下の説明で用いる上下左右の方向を示す。なお、旋回する機械本体3の方向は、図1に示す状態を基準とする。
下部走行体2は、各々が前後方向に回転可能な一対のクローラ2a,2aを有している。この機種では、下部走行体2の前部にドーザ2bが設置されている。
機械本体3には、アタッチメント4、キャブ5、機械室6などが設置されている。アタッチメント4は、バケット4c、アーム4b、ブーム4a、及びこれらを駆動する油圧シリンダなどで構成されている。
ブーム4aは、機械本体3の前部における左右方向の略中央位置に支持されていて、上下方向に揺動する。アーム4bは、ブーム4aの先端部分に支持されていて、軸J1を中心に回動する。バケット4cは、アーム4bの先端部分に支持されていて、軸J2を中心に回動する。ブーム4a、アーム4b、およびバケット4cは、対応する油圧シリンダが駆動制御されることによって作動する。それにより、掘削等の、様々な作業が行われる。なお、アタッチメント4の種類は一例であり、作業内容に応じて交換可能である。
キャブ5は、オペレータが油圧ショベル1の運転操作を行う箱形の運転室である。キャブ5は、アタッチメント4に隣接した状態で、機械本体3の前部の左隅の位置に設置されている。
機械室6は、機械本体3の後部に設置されている。機械本体3の右側部には、図示しないが、燃料タンクや作動油タンクが設置されている。機械室6の周囲は、カバーパネル10で覆われていて、その内部には、図示しないが、エンジンや油圧ポンプなど、油圧ショベル1を駆動する駆動装置が設置されている。
機械室6の後部には、アタッチメント4との間で前後のバランスを確保するために、高重量なカウンタウエイト7が設置されている。カウンタウエイト7は、カバーパネル10とともに機械室6の外郭を構成している。
カバーパネル10の後部には、機械室6の内部へのアクセスを可能にする、メンテナンス用の開口部11が設けられている。この機種の場合、開口部11は、機械室6の後部における左右方向の略中央位置に位置しており、機械室6の後面の下部から機械室6の上面の前部に至る範囲に設けられている。
開口部11の周縁部のうち、機械室6の後面に位置する左右の後面側縁部、機械室6の上面に位置する左右の上面側縁部、および上縁部は、カバーパネル10によって区画されている。一方、機械室6の後面に位置する開口部11の下縁部は、カウンタウエイト7によって区画されている。
図1Aに示すように、開口部11を覆うために、カバーパネル10には、スイングカバー12が取り付けられている。スイングカバー12は、略L字状の断面を有しており、開口部11の上側を覆う上面部12aと、開口部11の後側を覆う後面部12bと、を有している。上面部12aは、不図示のヒンジを介して開口部11の上縁部に支持されている。開口部11は、スイングカバー12が揺動することによって開閉する。
スイングカバー12を閉じた状態に保持し、かつ、施錠するため、カバーパネル10には、ラッチ20が取り付けられている。ラッチ20は、ロックユニット200とストライカ210とを有している。ロックユニット200は、後面部12bの内面の下側に取り付けられている。ストライカ210は、開口部11の下縁部、すなわちカウンタウエイト7の上部に取り付けられている。
(ロックユニット200)
図2に、図1において一点鎖線L1で囲んだ部分、すなわち、ロックユニット200が取り付けられている後面部12bの下部を拡大して示す。後面部12bの下端縁には、カウンタウエイト7の上面に接当するエッジシール12cが取り付けられている。
ロックユニット200は、後面部12bの内面に固定された支持台30に締結して取り付けられている。ロックユニット200と支持台30との間には、ラッチサポート40を構成する一対のサポートプレート401,402も取り付けられているが、これについては別途後述する。
図3Aおよび図3Bに、ロックユニット200の構造を示す。図3Aは、図2において矢印Y1で示す方向から見た図である。ロックユニット200は、ベース部201、フック部202、レバー部203などで構成されている。ベース部201は、ロックユニット200のベースとなる板状の金具からなり、支持台30に締結される締結部201aと、基端側が締結部201aに連なるキャッチ部201bとを有している。
キャッチ部201bには、その先端から切り欠くようにして基端側に延びる縦キー溝201cが形成されている。ベース部201は、キャッチ部201bを下方に向けた状態で、締結部201aが支持台30に固定されている。
フック部202は、係合凹部202aと、横キー溝202bと、ストライカ当接部202cとを有する板状の金具からなる。フック部202は、ベース部201に軸支されており、回動軸Rを中心に回動する。フック部202は、横キー溝202bが縦キー溝201cと重なり合って略直交した状態になる位置に配置されている。それにより、フック部202は、図3Aに示す、縦キー溝201cを塞ぐロック位置と、図3Bに示す、縦キー溝201cを開放するアンロック位置とに変位可能になっている。
レバー部203は、係合凸部203aを有する板状の金具からなり、ベース部201に回動可能に軸支されている。レバー部203は、図示しない施錠部と、ロックアーム205を介して連結されている。レバー部203は、係合凸部203aが係合凹部202aに係合する位置に配置されている。
フック部202とレバー部203との間には、コイルバネ204が取り付けられている。コイルバネ204の一端がフック部202に取り付けられ、コイルバネ204の他端がレバー部203に取り付けられている。そのコイルバネ204により、フック部202は、アンロック位置に付勢されている。
図3Aに示すロック位置で、施錠部を操作することにより、ロックアーム205が動いて、図3Bに矢印で示すように、レバー部203は回動する。それにより、係合凸部203aと係合凹部202aの係合状態が解除される。その結果、コイルバネ204の付勢力により、フック部202は、アンロック位置に変位する。
フック部202がアンロック位置に位置した状態で、スイングカバー12を閉じると、後述するストライカ210の掛止部213がストライカ当接部202cに当接する。それにより、コイルバネ204の付勢力に反して、フック部202が回動する。その結果、フック部202はロック位置に変位する。
(ストライカ210)
図4Aに、図1において一点鎖線L2で囲んだ部分、すなわち、ストライカ210が取り付けられているカウンタウエイト7の上部を拡大して示す。図4Bには、図4Aにおいて矢印Y2で示す方向から見た図を示す。また、図5に、ストライカ210の斜視図を示す。
ストライカ210は、プレート部211、ヒッチ部212などで構成されている。プレート部211には、ラッチサポート40を構成するサポートバー410も設けられているが、これについては別途後述する。
プレート部211は、板状の金具からなる。プレート部211は、開口部11の下縁部に相当する、カウンタウエイト7の上部に締結して固定されている。プレート部211は、ラッチサポート40と係合する位置に配置されている。
ヒッチ部212は、丸棒(鋼材)を、アーチ状(逆U字状)に曲げ加工することによって形成されている。ヒッチ部212は、プレート部211に溶接して固定されている。
詳細には、ヒッチ部212は、プレート部211の前側に位置する前脚部212aと、プレート部211の後側に位置する後脚部212bと、前脚部212aの上端と後脚部212bの上端との間に連なって前後方向にへ字状に屈曲して延びる縦架設部212cとを有している。図4Aに2点鎖線で示すように、縦架設部212cには、フック部202が掛け止められる掛止部213が設けられている。
掛止部213は、スイングカバー12を閉じたときに、キャッチ部201bと略直交し、縦キー溝201cに入り込むように構成されている。また、掛止部213は、スイングカバー12を閉じたときに、回動軸Rと略平行に延びるように配置されており、フック部202がロック位置に位置した時、横キー溝202bにも入り込むように構成されている。
すなわち、上述したように、スイングカバー12を閉れば、掛止部213がストライカ当接部202cに当接し、フック部202がロック位置に回動する。従って、スイングカバー12を閉じれば、自動的に施錠され、スイングカバー12を閉じ位置に保持することができる。そして、施錠部を操作し、フック部202をアンロック位置に位置させることで、ラッチ20が解錠され、スイングカバー12を開いて開口部11を開放することができる。
(ラッチサポート40)
油圧ショベル1の運転中は、機械本体3は作業動作に応じて揺れ動く。そのため、ラッチ20には、様々な方向に強い衝撃が作用する。その結果、掛止部213が、フック部202やキャッチ部201bと擦れ合うことで、時間の経過とともに、ロックユニット200およびストライカ210が摩耗する。摩耗が進むと、ラッチ20が使用不能になるおそれもある。
また、スイングカバー12を開閉する際には、フック部202やキャッチ部201bが、掛止部213にぶつかる場合がある。それにより、ロックユニット200やストライカ210が変形し、ラッチ20が適切に使用できなくなるおそれもある。
そこで、この油圧ショベル1には、ラッチ20の機能を長期にわたって安定して維持するために、ラッチ20にラッチサポート40が付設されている。
ラッチサポート40は、一対のサポートプレート401,402と、サポートバー410とを有し、ラッチ20と協働して、閉じた状態のスイングカバー12の動きを拘束するように構成されている。上述したように、一対のサポートプレート401,402は、ロックユニット200と支持台30との間に取り付けられている(図2参照)。サポートバー410は、プレート部211に設けられている(図5参照)。
一対のサポートプレート401,402は、金属板を曲げ加工して形成された第1および第2のサポートプレート401,402で構成されている。これら第1および第2のサポートプレート401,402は、第2のサポートプレート402の上に第1のサポートプレート401を重ねた状態で、ロックユニット200と支持台30との間に配置され、ロックユニット200を支持台30に締結するボルトで共締めすることにより、これらと一体的に固定されている。
第1のサポートプレート401は、ベース部201の裏面に密着するように形成されている。第1のサポートプレート401は、キャッチ部201bの裏面に沿って拡がる第1ガイドプレート部401aを有している。第2のサポートプレート402は、その第1ガイドプレート部401aと略平行に拡がる第2ガイドプレート部402aを有している。第1ガイドプレート部401aと第2ガイドプレート部402aとは、所定サイズの間隙403を介して対向している。
第1ガイドプレート部401aおよび第2ガイドプレート部402a(これらを一対のガイドプレート部ともいう)の各々の先端部分は、キャッチ部201bの先端よりも突出している。キャッチ部201bから突出した一対のガイドプレート部の先端部分に開口する間隙403の端部(横受入口403a)は、先端にいくほど次第に間隔が拡がるように形成されている。
図6Aに示すように、一対のガイドプレート部にはまた、これらの先端から逆向きに延びるスリット404が形成されている。第1ガイドプレート部401aのスリット404と、第2ガイドプレート部402aのスリット404とは、板厚方向に重なり合っている。また、これらスリット404,404は、キャッチ部201bの縦キー溝201cとも重なり合っている。これらスリット404,404、および縦キー溝201cの内幅は、掛止部213の外径よりも僅かに大きく形成されている。
両スリット404,404の開口側の端部(縦受入口404a)は、先端にいくほど次第に内幅が拡がるように形成されている。
図4A、図4B、図5に示すように、サポートバー410は、ヒッチ部212と同様に、丸棒(鋼材)を、アーチ状(コ字状)に曲げ加工することによって形成されている。サポートバー410も、プレート部211に溶接して固定されている。
詳細には、サポートバー410は、左右方向に離れて位置する一対の側脚部410a,410aと、これら側脚部410a,410aの上端間に連なって左右方向に延びる横架設部410bとを有している。横架設部410bには、一対のガイドプレート部に拘束される拘束部411が設けられている。拘束部411は、掛止部213に重なり合った状態で略直交して延びている。換言すれば、拘束部411は、掛止部213の近傍を横切って左右方向に延びている。
拘束部411の外径は、間隙403よりも僅かに小さく形成されている。なお、間隙403の大きさは一様であってもよいが、奥方ほど小さくなるように形成してもよい。また、一対のサポートプレート401,402は、バネ性を有する鋼材で形成してもよい。
図6A、図6Bに、スイングカバー12が閉じられていて、ストライカ210にロックユニット200が係合している状態を示す。図6Aは、ラッチを後方から見た図(図6Bにおける矢印線Y3-Y3での概略断面図)である。図6Bは、図6Aにおける矢印線Y4-Y4での概略断面図である。
フック部202が掛止部213に掛け止められる時には、スリット404に掛止部213が入り込み、かつ、間隙403に拘束部411が入り込むように構成されている。
フック部202が掛止部213に掛け止められることで、スイングカバー12の上方への移動が規制され、かつ、ラッチサポート40により、左右や上下の方向だけでなく、ロックユニット200のあらゆる方向への動きが拘束される。
従って、ロックユニット200およびストライカ210の摩耗が効果的に抑制でき、ラッチ20の機能を長期にわたって安定して維持できる。
このとき、一対のガイドプレート部の先端が、ロックユニット200のキャッチ部201bよりも突出しているので、ストライカ210がロックユニット200に直接ぶつかることがない。従って、ロックユニット200が、ストライカ210との衝突によって変形するのを防止できる。
その代わりに、一対のガイドプレート部が変形するおそれはあるが、一対のガイドプレート部が変形しても、サポートプレート401,402の交換により、簡単かつ安価に対処できる。サポートプレート401,402によって一対のガイドプレート部を構成すれば、既存の油圧ショベル1にも適用できる利点もある。
またこのとき、スリット404および間隙403の開口側の端部、すなわち縦受入口404aおよび横受入口403aが拡がっているので、スイングカバー12の位置がズレても、掛止部213をスリット404に、拘束部411を間隙403に、それぞれ円滑に受け入れることができる。従って、衝突を効果的に回避できる。
更に、掛止部213よりも拘束部411の方が上方に位置しているため、掛止部213よりも拘束部411の方が、間隙403の奥方に入り込むようになっている。
図6Bに二点鎖線K示すように、拘束部411よりも掛止部213の方を上方に配置すると、掛止部213よりも拘束部411の方が間隙403の手前に位置することとなり、強固な支持強度が得られない。それに対し、この油圧ショベル1では、拘束部411が間隙403の奥方に入り込むので、強固な支持強度が得られる。従って、よりいっそうラッチ20の機能を長期にわたって安定して維持できる。
なお、開示する技術にかかる作業機械は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
例えば、実施形態では、作業機械として油圧ショベルを例に説明したが、ラッチを有する作業機械であれば、油圧ショベルに限らない。例えば、リサイクル作業や農作業などに用いる作業機械にも適用可能である。キャブの代わりに開放型のキャノピを備えた小型機種であってもよい。クローラでなく、ホイールで走行する機種であってもよい。
一対のガイドプレート部は、サポートプレートで構成しなくてもよい。例えば、ロックユニット200や支持台30と一体に構成してもよい。ロックユニット200の施錠は必須でない。施錠の必要がなければ、レバー部等は省略できる。
1 油圧ショベル(作業機械)
2 下部走行体
3 機械本体
4 アタッチメント
5 キャブ
6 機械室
7 カウンタウエイト
10 カバーパネル
11 開口部
12 スイングカバー
20 ラッチ
40 ラッチサポート
200 ロックユニット
202 フック部
210 ストライカ
213 掛止部
401 第1のサポートプレート
401a 第1ガイドプレート部
402 第2のサポートプレート
402a 第2ガイドプレート部
403 間隙
410 サポートバー
411 拘束部

Claims (4)

  1. 下部走行体の上に搭載された機械本体に、カバーパネルで覆われた機械室が設置されている作業機械であって、
    前記カバーパネルは、
    前記機械室の内部に通じる開口部を揺動することによって開閉するスイングカバーと、
    記スイングカバーを閉じた状態に保持するラッチと、
    記ラッチと協働して、閉じた状態の前記スイングカバーの動きを拘束するラッチサポートと、
    を備え、
    前記ラッチは、
    前記開口部および前記スイングカバーのいずれか一方の側に設けられていて、所定の回動軸を中心に回動するフック部を含むロックユニットと、
    前記開口部および前記スイングカバーの他方の側に設けられていて、前記回動軸と略平行に延びて前記フック部が掛け止められる掛止部を含むストライカと、
    を有し、
    前記ラッチサポートは、
    前記ストライカの側に配置されていて、前記掛止部に重なり合った状態で略直交して延びる拘束部と、
    前記ロックユニットの側に配置されていて、間隙を介して対向するとともに、先端から板厚方向に重なり合って延びるスリットが形成されている一対のガイドプレート部と、
    を有し、
    前記フック部が前記掛止部に掛け止められる時に、前記スリットに前記掛止部が入り込み、かつ、前記間隙に前記拘束部が入り込む作業機械。
  2. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記一対のガイドプレート部が、一対のサポートプレートを前記ロックユニットに共締めすることによって構成されている、作業機械。
  3. 請求項2に記載の作業機械において、
    前記一対のガイドプレート部の先端が、前記ロックユニットよりも突出している、作業機械。
  4. 請求項1~請求項3のいずれか1つに記載の作業機械において、
    前記掛止部よりも前記拘束部の方が上方に位置しており、前記掛止部よりも前記拘束部の方が前記間隙の奥方に入り込む、作業機械。
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