JPS58181824A - クランクシヤフトの高周波焼入装置 - Google Patents
クランクシヤフトの高周波焼入装置Info
- Publication number
- JPS58181824A JPS58181824A JP6563282A JP6563282A JPS58181824A JP S58181824 A JPS58181824 A JP S58181824A JP 6563282 A JP6563282 A JP 6563282A JP 6563282 A JP6563282 A JP 6563282A JP S58181824 A JPS58181824 A JP S58181824A
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- JP
- Japan
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- output
- crank shaft
- pin parts
- pin
- crankshaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/30—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for crankshafts; for camshafts
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、クランクシャフトの回転角度位相に於いて全
円周面に渡りヒートマスの異なるピン部を跨座形の加熱
コイルを使用し、高周波発振機よりカレントトランスを
介して上記加熱コイルに供給される出力を出力バラノサ
ーによって上記ヒートマス分布に応じて制御しながら高
周波誘導加熱する製電に関する。
円周面に渡りヒートマスの異なるピン部を跨座形の加熱
コイルを使用し、高周波発振機よりカレントトランスを
介して上記加熱コイルに供給される出力を出力バラノサ
ーによって上記ヒートマス分布に応じて制御しながら高
周波誘導加熱する製電に関する。
従来、多気筒エンジンのクランクシャフトのピン部（特
に８部及びフィレット部を含む）を高周波焼入する場合
１気筒ずつか同位相の複数のピン ７部を同時に焼入を
行っていた。しかし、クランクピン部はその両端部に於
いてウェブでジャーナル部に連結されているためその円
周方向に於いてヒートマスが異なり、ワークコイルにヒ
ートマスの大番い部位に合せた所定の出力を供給しクラ
ンクシャフトを回動しながら高周波加熱すると、薄肉部
の熱伝導損失の小さいトップ麹は熱の蓄積が大きくなり
第８図の第１気筒及び第２気筒のビン部Ｐ、 、 Ｐｇ
に示すように硬化層深さｄｉを同一にしたときは焼入域
舅がウェブ６１１Ｍに比較して大きくなると共に又Ｐ１
のトップ側の８部近傍にｆ！８１１ｊれ発生の危険度が
太き（なり、又厚肉部の熱伝導損失の大きいウヱブ傭は
ほぼ狙い通り適正な焼入真に仕上げたと趣はピン部中心
線は湾曲し、ハーフ・ストロークが大きくなり且つクラ
ンクシャフト全長が短くなるような変形が生じていた。
に８部及びフィレット部を含む）を高周波焼入する場合
１気筒ずつか同位相の複数のピン ７部を同時に焼入を
行っていた。しかし、クランクピン部はその両端部に於
いてウェブでジャーナル部に連結されているためその円
周方向に於いてヒートマスが異なり、ワークコイルにヒ
ートマスの大番い部位に合せた所定の出力を供給しクラ
ンクシャフトを回動しながら高周波加熱すると、薄肉部
の熱伝導損失の小さいトップ麹は熱の蓄積が大きくなり
第８図の第１気筒及び第２気筒のビン部Ｐ、 、 Ｐｇ
に示すように硬化層深さｄｉを同一にしたときは焼入域
舅がウェブ６１１Ｍに比較して大きくなると共に又Ｐ１
のトップ側の８部近傍にｆ！８１１ｊれ発生の危険度が
太き（なり、又厚肉部の熱伝導損失の大きいウヱブ傭は
ほぼ狙い通り適正な焼入真に仕上げたと趣はピン部中心
線は湾曲し、ハーフ・ストロークが大きくなり且つクラ
ンクシャフト全長が短くなるような変形が生じていた。
この解決箪として各ピンｓ４ｊにそのトップ価約１．ｉ
外周域に渡りウェブ測的２７ｇの外周域に供給する設定
加熱電力の約６０〜９６％に相当する迄４周波発振機出
力をｍ整する方法が考えられるが、全ビン部を同時に焼
入するためにはクランクシャフトのビン部の回転角度位
相が異なるため、その位相により高周波発振機の出力を
ｊＩｌ整するには、各位相毎に別個の高周波発振機を必
要とするか、又は同位相のビン部グループ毎に加熱作業
を分けて行わなければならない。
外周域に渡りウェブ測的２７ｇの外周域に供給する設定
加熱電力の約６０〜９６％に相当する迄４周波発振機出
力をｍ整する方法が考えられるが、全ビン部を同時に焼
入するためにはクランクシャフトのビン部の回転角度位
相が異なるため、その位相により高周波発振機の出力を
ｊＩｌ整するには、各位相毎に別個の高周波発振機を必
要とするか、又は同位相のビン部グループ毎に加熱作業
を分けて行わなければならない。
本発明は上記事情に鑑み発明されたもので、１台の＾周
波発振機装置で多気筒クランクシャフトの全ビン部の同
時高周波焼入に適用できるもので、回動するクランクピ
ン部に跨座した状態で旋回移動する加熱コイルに追従す
る出力バランサーの出力ｆｉ！Ｉ御インダクタに対しピ
ン部外周面のヒートマスの分布に応じた出力調整を行う
形状を有した被誘導体を固定的に気筒毎に配設しビン部
全円周面に渡り第４図の第４気筒ビン部に示すような残
留歪の少ない均質な焼入を可能にするクランクシャフト
の高周波焼入装置を提供することを目的とする。
波発振機装置で多気筒クランクシャフトの全ビン部の同
時高周波焼入に適用できるもので、回動するクランクピ
ン部に跨座した状態で旋回移動する加熱コイルに追従す
る出力バランサーの出力ｆｉ！Ｉ御インダクタに対しピ
ン部外周面のヒートマスの分布に応じた出力調整を行う
形状を有した被誘導体を固定的に気筒毎に配設しビン部
全円周面に渡り第４図の第４気筒ビン部に示すような残
留歪の少ない均質な焼入を可能にするクランクシャフト
の高周波焼入装置を提供することを目的とする。
以下に本発明の一実施例（４気筒クランクシヤフト用の
高周波焼入装置）を図面に基づき鮮述すると、第１図は
本発明装置の概要を示す説明図、第２図はビン部が上死
点位置に在るときの出カッ（ランサーの状態を示す説明
図、第８図はビン部の従来及び本発明装置による焼入状
態を示す説明図である。
高周波焼入装置）を図面に基づき鮮述すると、第１図は
本発明装置の概要を示す説明図、第２図はビン部が上死
点位置に在るときの出カッ（ランサーの状態を示す説明
図、第８図はビン部の従来及び本発明装置による焼入状
態を示す説明図である。
先ツ第１図によって４個の加熱コイルＣ１・・・Ｃ４と
出力バランサーＢｌ・・・塩との電気的関係を述べると
、１台の高周波発振機１の出力部にＭ屋形の各コイル０
１・・・虫が夫々に対応したカレントトランスＯＴｒ
、 、、、 ＯＴｇを介して並列に接続されており、各
出力バランサーＢｌ、・・・、１４は各カレントトラン
スＯＴ、 、・・・、ＯＴｇの二次傭に於いて各コイル
０１．・・・。
出力バランサーＢｌ・・・塩との電気的関係を述べると
、１台の高周波発振機１の出力部にＭ屋形の各コイル０
１・・・虫が夫々に対応したカレントトランスＯＴｒ
、 、、、 ＯＴｇを介して並列に接続されており、各
出力バランサーＢｌ、・・・、１４は各カレントトラン
スＯＴ、 、・・・、ＯＴｇの二次傭に於いて各コイル
０１．・・・。
０４に至るリード１４に並列に接続されている。各気筒
毎に配設された加熱コイルＣ１，・・・、Ｃ４、カレン
トトランスＯ’Ｉ’ｌ、・・・、 Ｏ’ｌ’４、出力）
くう／サーの出力１１ｍインダクタＢ１． 、・・・、
ＢＩ４は夫々醒気的特性の同じものが使用されており
、各ビン部ＰＩ、・・・。
毎に配設された加熱コイルＣ１，・・・、Ｃ４、カレン
トトランスＯ’Ｉ’ｌ、・・・、 Ｏ’ｌ’４、出力）
くう／サーの出力１１ｍインダクタＢ１． 、・・・、
ＢＩ４は夫々醒気的特性の同じものが使用されており
、各ビン部ＰＩ、・・・。
Ｐ４に配線上向等の有効加熱電力が供給されるように配
慮されている。クランクシャフトＣＲは加熱・冷却中は
センター軸の廻りに自転する。自転のため例えば反継手
側の軸部Ｓをチャック２等の手段によって掴持し、共軸
８的に継手側に配設されたセンターピン８によって回動
自在に軸支し、該チャック２を介して図外の１動装置に
よって軸部８の軸芯の周りを回転駆動させる。第２図に
示すように加熱コイルＣ１，・・・、 ０４はセミ・ル
ープの跨座形を成し、ガイドスペーサ（図示外）を介し
て加持してクランクシャフトＯＲの回動に伴うクランク
ビン部Ｐ１．・・・、 Ｐ４の旋動に同期的に追従させ
るために公知のパンダクラフ機構７を使用する。出力バ
ランサーＢｌ、・・・、 Ｂ４の出力制御インダクタＢ
１． 、・・・、 ＢＩ４はクランクシャフトＯＩＬの
上下方向のストロークを考慮して回動するクランクシャ
フトＯＲと当らない位置、即ちカレントトランスＯＴ＋
、・・・、 ＯＴ４の出力側リード１４の適宜高さの
位置に配設されており、その形状はクランクシャフトＯ
Ｒの横断方向に長い長円形を成し、その内部に挿通され
る被誘導体Ｂ氏、・・・、 Ｂ１０と旋回運動しても当
接しない長さを有している。出力ノイランサ−Ｂｌ、・
・・、 Ｂ４の被誘導体ＢＢＩ 、・・・、 Ｂ１０は
旋動するインダクタＢＩＩ、・・・、 ＢＩ４に対して
固定的に配設されており、内部には吸収した出力を熱と
して放出するための冷却水が１１ｆＩＡする管路１１．
ＬＳＩが導設されており、被誘導体ＢＢ、 、・・・、
ＢＢ４とインダクターＢ１． 、・・・、 ｎＩ４の
相対的な位置、形状、寸法は若干の実験によって適宜決
定で番る このｇｕｔｓ加熱電力はヒートマスの最小な
ピンのトップ部は最小に、ヒートマスの最大なウェブ側
（トップ部と丁度１８０°位相が異なり、クランク輪の
回転軸心に最も近い部分）は最大に、その中間はｊＩＩ
的又は階段的に出力調整かでｈ墨様出カバランサーを構
成する。例えば、第１図に示すようにピンの上死点に於
いて最上位の位置するインダクタＩＩＩＩ 。
慮されている。クランクシャフトＣＲは加熱・冷却中は
センター軸の廻りに自転する。自転のため例えば反継手
側の軸部Ｓをチャック２等の手段によって掴持し、共軸
８的に継手側に配設されたセンターピン８によって回動
自在に軸支し、該チャック２を介して図外の１動装置に
よって軸部８の軸芯の周りを回転駆動させる。第２図に
示すように加熱コイルＣ１，・・・、 ０４はセミ・ル
ープの跨座形を成し、ガイドスペーサ（図示外）を介し
て加持してクランクシャフトＯＲの回動に伴うクランク
ビン部Ｐ１．・・・、 Ｐ４の旋動に同期的に追従させ
るために公知のパンダクラフ機構７を使用する。出力バ
ランサーＢｌ、・・・、 Ｂ４の出力制御インダクタＢ
１． 、・・・、 ＢＩ４はクランクシャフトＯＩＬの
上下方向のストロークを考慮して回動するクランクシャ
フトＯＲと当らない位置、即ちカレントトランスＯＴ＋
、・・・、 ＯＴ４の出力側リード１４の適宜高さの
位置に配設されており、その形状はクランクシャフトＯ
Ｒの横断方向に長い長円形を成し、その内部に挿通され
る被誘導体Ｂ氏、・・・、 Ｂ１０と旋回運動しても当
接しない長さを有している。出力ノイランサ−Ｂｌ、・
・・、 Ｂ４の被誘導体ＢＢＩ 、・・・、 Ｂ１０は
旋動するインダクタＢＩＩ、・・・、 ＢＩ４に対して
固定的に配設されており、内部には吸収した出力を熱と
して放出するための冷却水が１１ｆＩＡする管路１１．
ＬＳＩが導設されており、被誘導体ＢＢ、 、・・・、
ＢＢ４とインダクターＢ１． 、・・・、 ｎＩ４の
相対的な位置、形状、寸法は若干の実験によって適宜決
定で番る このｇｕｔｓ加熱電力はヒートマスの最小な
ピンのトップ部は最小に、ヒートマスの最大なウェブ側
（トップ部と丁度１８０°位相が異なり、クランク輪の
回転軸心に最も近い部分）は最大に、その中間はｊＩＩ
的又は階段的に出力調整かでｈ墨様出カバランサーを構
成する。例えば、第１図に示すようにピンの上死点に於
いて最上位の位置するインダクタＩＩＩＩ 。
ＢＩ４に対し被誘導体ｕ、 、 Ｂ］１４ の最大直径
部が対応させピンの下死点に於いて最下位に位置するイ
ンダクタＢ１． 、 ＢＩ畠に対し被−導体ＲＢ！ 、
Ｂ−の先端部が外れ設電加熱出力がそのまま有効加熱
出力となるように設定されている。ピンの下死点部と下
死点部に至るＦ４価は連続的又は階段的に変化させて有
効加熱出力にて加熱されるように被誘導体ＢＢ、 、・
・・、 ＢＢ４とインダクターＢＩＩ 、・・・、 Ｂ
Ｉ４の相対的構成をとる。
部が対応させピンの下死点に於いて最下位に位置するイ
ンダクタＢ１． 、 ＢＩ畠に対し被−導体ＲＢ！ 、
Ｂ−の先端部が外れ設電加熱出力がそのまま有効加熱
出力となるように設定されている。ピンの下死点部と下
死点部に至るＦ４価は連続的又は階段的に変化させて有
効加熱出力にて加熱されるように被誘導体ＢＢ、 、・
・・、 ＢＢ４とインダクターＢＩＩ 、・・・、 Ｂ
Ｉ４の相対的構成をとる。
本装置によって焼入されたピン部の硬化層深さはｊ１８
図Ｐ４に示す如くトップ＠ｄ！が最小で、ウェブ側ｄｓ
が最大となるから、その結果クランクシャフトはハーフ
・ストロークを減少する方向に歪む傾向のあることが実
験結果により桐明している。
図Ｐ４に示す如くトップ＠ｄ！が最小で、ウェブ側ｄｓ
が最大となるから、その結果クランクシャフトはハーフ
・ストロークを減少する方向に歪む傾向のあることが実
験結果により桐明している。
従って出力バランサーを使用しない時のハーフストロー
クを増大させる傾向を減殺する効果を与える。Ｌ！１ｇ
とｄｓｆｔｍ宜遍択することによりクランクシャフトの
ビン部、ジャーナル部を鳩人後の歪みを最小にすること
は若干の実験により容ｉＩＩ＃ｃ求めることができる。
クを増大させる傾向を減殺する効果を与える。Ｌ！１ｇ
とｄｓｆｔｍ宜遍択することによりクランクシャフトの
ビン部、ジャーナル部を鳩人後の歪みを最小にすること
は若干の実験により容ｉＩＩ＃ｃ求めることができる。
１台の高周波発振機で同位相のビン部の焼入を繰返す方
法及び複数台の高周波発振機を使用して全ピン部を同時
に焼入する装置にくらべて、本発明は上記のように、一
つの高周波発振機ｌに接続されたカレントトランスＯＴ
Ｉ 、 ｏｒｇ 、・・・を介して跨座形の加熱コイル
ｏｌ 、 Ｏｇ 、・・・が気筒毎に配設されて、クラ
ンクシャフトＯＲの回動下にパンダクラフ機構７によっ
てそれぞれビン部ｐｉ 、 Ｐｇ 、・・・の旋回運動
に同期的に追従し得るようにしているため多気筒用クラ
ンクシャフトのビン部Ｐ、 、 Ｐｇ 、・・・を同時
に焼入することができ、ワークの設定の段取り並びに処
理サイクルからして省力的且つ量産的となるのはもちろ
ん、簡便で安価な出力バランサーＥｌ、Ｂｊ、・・・を
使用しているため上記と相俟って生産のコストダウンが
図れ且つ最良の加工品質即ちｆａ＃！ｌれが無く、歪み
が少ないため矯正が不必要な焼入が実施し得る・・・等
量れた実用的効果がある。
法及び複数台の高周波発振機を使用して全ピン部を同時
に焼入する装置にくらべて、本発明は上記のように、一
つの高周波発振機ｌに接続されたカレントトランスＯＴ
Ｉ 、 ｏｒｇ 、・・・を介して跨座形の加熱コイル
ｏｌ 、 Ｏｇ 、・・・が気筒毎に配設されて、クラ
ンクシャフトＯＲの回動下にパンダクラフ機構７によっ
てそれぞれビン部ｐｉ 、 Ｐｇ 、・・・の旋回運動
に同期的に追従し得るようにしているため多気筒用クラ
ンクシャフトのビン部Ｐ、 、 Ｐｇ 、・・・を同時
に焼入することができ、ワークの設定の段取り並びに処
理サイクルからして省力的且つ量産的となるのはもちろ
ん、簡便で安価な出力バランサーＥｌ、Ｂｊ、・・・を
使用しているため上記と相俟って生産のコストダウンが
図れ且つ最良の加工品質即ちｆａ＃！ｌれが無く、歪み
が少ないため矯正が不必要な焼入が実施し得る・・・等
量れた実用的効果がある。
第１図は本発明装置の概要を示す説明図、第３図はビン
部が上死点位ｔｌＫ在ると番の出力バランサーの状態を
示す説明図、ｊＩｓ図はビン部の従来及び本発明装置に
よる焼入状態を示す説明図である。 （符号の説明） ｌ・・・高周波発振機、ト・・チャック、Ｂ・・・出力
１４ランサー、ＢＢ・・・被−導体、ＢＩ・・・出カー
御インダクタ、Ｃ・・・加熱コイル、ＯＲ・・・クラン
クシャフト、ＣＴ・・・カレントトランス、Ｐ・・・ビ
ン部、１・・・軸。 −以
上−１１１
部が上死点位ｔｌＫ在ると番の出力バランサーの状態を
示す説明図、ｊＩｓ図はビン部の従来及び本発明装置に
よる焼入状態を示す説明図である。 （符号の説明） ｌ・・・高周波発振機、ト・・チャック、Ｂ・・・出力
１４ランサー、ＢＢ・・・被−導体、ＢＩ・・・出カー
御インダクタ、Ｃ・・・加熱コイル、ＯＲ・・・クラン
クシャフト、ＣＴ・・・カレントトランス、Ｐ・・・ビ
ン部、１・・・軸。 −以
上−１１１
Claims (1)
- ｌ ＡＪｌ波発振機（りと、この発振ｔａ （１）の
出力値に直列又は並列に接続された適宜数のカレントト
ランス（０’ｌ’ｔＸＯＴ意〉・・と、これらのカレン
トトランス（ＯＴＩＸＯＴ１ル・の夫々に個別に接続さ
れたクランクシャフト（ＯＲ）の回転角変位相の異なる
ピン部（Ｐｌ）（Ｐｇ）・・・を同時に焼入れするため
ピン部ｃＰｔ）（Ｐｇ）・・・上に跨座追随する加熱コ
イル（ＯｓＸＯｚ）・・・によってピン部を表面焼入す
る高周波焼入装置において、上記夫々のカレントトラン
ス（ＯＴＩＸＯＴり・・・の−次麹又は二次傭に直列又
は並列に接続された出力バラノサ−０３ｓ）０３ｍ）・
・・を設け、この出力バランサー（Ｂｔ）０３ｇ）・・
・を形成する出力制御インダクターωＩｔ）０３Ｉ＊）
・・・及び加熱コイル（ＯｘＸＯｇ）・・・の夫々をパ
ンダクラフ機構（７）によりクランクシャフト（ＯＲ）
の回転に従動する出力制御インダクターＧＩＩｔ）Ｇｉ
Ｉｉ）・・・に対し相対位置を変えてピン部の円周方向
のヒートマス分布に応じた出力ｊＩｉ整を行うべく各ピ
ン部ω１店雪）・・・毎に対応して配役固定された出力
バランサーＱｌｔ）（Ｂ意）・・・の被―導体Ｑ’Ｂｉ
）（ＢＢｇ）・・・を備え複数の位相を持つ全ピン部（
ｈ）ＯＰｇ）・・・を同時に焼入することを特徴とした
クランクシャフトの高周波焼入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6563282A JPS58181824A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | クランクシヤフトの高周波焼入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6563282A JPS58181824A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | クランクシヤフトの高周波焼入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58181824A true JPS58181824A (ja) | 1983-10-24 |
| JPS61887B2 JPS61887B2 (ja) | 1986-01-11 |
Family
ID=13292583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6563282A Granted JPS58181824A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | クランクシヤフトの高周波焼入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58181824A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002317224A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Denki Kogyo Co Ltd | 高周波焼入方法 |
| JP2002363639A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-18 | Denki Kogyo Co Ltd | 高周波誘導加熱コイルの追従不良検出方法 |
| EP1177709A4 (en) * | 2000-02-10 | 2004-08-18 | Inductoheat Inc | INDUCTION HEAT TREATMENT OF COMPLEX MOLDED PIECES |
| JP2009108358A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Toyota Motor Corp | クランクシャフトの高周波焼入れ方法及び装置 |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6563282A patent/JPS58181824A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1177709A4 (en) * | 2000-02-10 | 2004-08-18 | Inductoheat Inc | INDUCTION HEAT TREATMENT OF COMPLEX MOLDED PIECES |
| JP2002317224A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Denki Kogyo Co Ltd | 高周波焼入方法 |
| JP4713757B2 (ja) * | 2001-04-20 | 2011-06-29 | 電気興業株式会社 | 高周波焼入方法 |
| JP2002363639A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-18 | Denki Kogyo Co Ltd | 高周波誘導加熱コイルの追従不良検出方法 |
| JP2009108358A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Toyota Motor Corp | クランクシャフトの高周波焼入れ方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61887B2 (ja) | 1986-01-11 |
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