KR20100083906A - Linear motor - Google Patents

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KR20100083906A KR1020090003236A KR20090003236A KR20100083906A KR 20100083906 A KR20100083906 A KR 20100083906A KR 1020090003236 A KR1020090003236 A KR 1020090003236A KR 20090003236 A KR20090003236 A KR 20090003236A KR 20100083906 A KR20100083906 A KR 20100083906A
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박경상
박규선
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엘지이노텍 주식회사
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    • H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines

Abstract

PURPOSE: The linear motor adopts the screw member and ball screw nut. The generation of vibration and noise is reduced. CONSTITUTION: The projection is formed in the lower-part of the housing(10). The bracket(90) defines the internal space of the linear motor. The guide(20) is fixed to the lower-part of the housing. It is possible to rotate, the screw member(60) is supported in guide. The ball screw nut(50) is combined with the screw member. The magnet is combined with the ball screw nut. It is possible to rotate, the supporting member is supported between projection and guide.

Description

선형 모터{LINEAR MOTOR}Linear Motors {LINEAR MOTOR}

본 발명은 선형 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a linear motor.

선형 모터는 로터와 스테이터를 가지고, 상기 로터가 회전됨에 따라 상기 로터와 결합된 축이 선형적으로 구동된다.The linear motor has a rotor and a stator, and as the rotor is rotated, the axis coupled with the rotor is linearly driven.

상기 로터는 상기 스테이터의 내측에 배치되어 상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 회전된다. The rotor is disposed inside the stator and is rotated by interaction with the stator.

실시예는 새로운 구조의 선형 모터를 제공한다.The embodiment provides a linear motor of a new structure.

실시예는 ABS(Anti-lock Brake System) 시스템에 적용될 수 있는 선형 모터를 제공한다.Embodiments provide a linear motor that can be applied to an anti-lock brake system (ABS) system.

실시예에 따른 선형 모터는 상부가 개방되고 하면에 돌기부를 포함하는 하우징; 상기 하우징과 결합되어 내부 공간을 정의하는 브라켓; 상기 하우징의 하면에 고정된 가이드; 상기 가이드에 회전 가능하게 지지되고 외면에 스크류가 형성된 스크류 부재; 상기 스크류 부재와 결합되는 볼스크류 너트; 상기 볼스크류 너트와 결합되는 마그네트; 상기 마그네트와 결합되어 상기 돌기부와 상기 가이드 사이에서 회전 가능하게 지지되는 지지부재; 및 상기 마그네트와 대향하는 스테이터를 포함한다.According to an embodiment, a linear motor includes a housing having an upper portion and a protrusion formed on a lower surface thereof; A bracket coupled to the housing to define an inner space; A guide fixed to the bottom surface of the housing; A screw member rotatably supported by the guide and having a screw formed on an outer surface thereof; A ball screw nut coupled to the screw member; A magnet coupled to the ball screw nut; A support member coupled to the magnet and rotatably supported between the protrusion and the guide; And a stator facing the magnet.

실시예는 새로운 구조의 선형 모터를 제공할 수 있다.The embodiment can provide a linear motor of a new structure.

실시예는 ABS 시스템에 적용될 수 있는 선형 모터를 제공할 수 있다.Embodiments can provide a linear motor that can be applied to an ABS system.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.

도 1은 실시예에 따른 선형 모터를 일부 절개한 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 선형 모터의 분해 사시도이고, 도 3과 도 4는 실시예에 따른 선형 모터에서 일부 구성요소만 절개하여 도시한 도면이다.1 is a perspective view partially cutaway of a linear motor according to an embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view of a linear motor according to an embodiment, and FIGS. 3 and 4 show only some components of a linear motor according to an embodiment. One drawing.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 하우징(10) 및 상기 하우징(10)과 결합된 브라켓(90)이 마련된다.First, referring to FIGS. 1 to 4, a housing 10 and a bracket 90 coupled with the housing 10 are provided.

상기 하우징(10)은 상면이 개방되고 내측에 스테이터 및 로터가 설치되는 수납부(11)와, 상기 수납부(11)의 상부에 형성되어 상기 브라켓(90)과 결합되는 결합부(12)를 포함한다. The housing 10 includes an accommodating part 11 having an upper surface opened and a stator and a rotor installed therein, and a coupling part 12 formed on an upper part of the accommodating part 11 and coupled to the bracket 90. Include.

상기 브라켓(90)은 중앙에 개구부가 형성되고, 상기 개구부에 인접한 부분에서 하측으로 연장된 베어링 지지부(91)와, 상기 베어링 지지부(91)에서 개구부의 중심 방향으로 연장된 베어링 결합부(92)가 형성된다. 상기 베어링 지지부(91) 및 베어링 결합부(92)에는 제2 베어링(80) 및 트러스트 베어링(100)이 설치된다.The bracket 90 has an opening formed at a center thereof, and a bearing support portion 91 extending downward from a portion adjacent to the opening, and a bearing coupling portion 92 extending from the bearing support portion 91 in the direction of the center of the opening. Is formed. The bearing support part 91 and the bearing coupling part 92 are provided with a second bearing 80 and a thrust bearing 100.

상기 브라켓(90)과 상기 하우징(10)은 선형 모터의 내부 공간을 정의한다. The bracket 90 and the housing 10 define an internal space of the linear motor.

상기 하우징(10)의 하면 중앙부에는 가이드(20)가 설치된다. 상기 가이드(20)는 상기 하우징(10)의 하면에 고정되는 고정부(21)와, 상기 고정부(21)에서 상측 방향으로 연장되는 지지관(22)을 포함한다. A guide 20 is installed at the center of the lower surface of the housing 10. The guide 20 includes a fixing part 21 fixed to the lower surface of the housing 10 and a support tube 22 extending upward from the fixing part 21.

상기 하우징(10)의 하면에는 상기 고정부(21)가 삽입되어 지지되는 돌기부(13)가 형성된다. 상기 돌기부(13)는 상기 하우징(10)의 하면이 일부 접힌 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 돌기부(13)는 링 형상을 부품을 상기 하우징(10)의 하면에 고정함으로써 형성할 수도 있다.The lower surface of the housing 10 is formed with a protrusion 13 to which the fixing portion 21 is inserted and supported. The protrusion 13 may be formed in a form in which a lower surface of the housing 10 is partially folded. In addition, the protrusion 13 may be formed by fixing a ring shape to a lower surface of the housing 10.

상기 가이드(20)에는 스크류 부재(60)가 회전 가능하게 설치된다. 상기 스크류 부재(60)는 몸체의 외면에 스크류(61)가 설치되고, 상단부에 헤드부(62)가 형성된다. 상기 헤드부(62)는 선형 모터가 사용되는 장치에 따라 다양한 기구물이 결합될 수 있다. 실시예에서는 ABS(Anti-lock Brake System) 시스템에서 유압을 제어할 수 있도록 상기 헤드부(62)에 실링(sealing) 부재(130)가 결합된 것이 예시되어 있다.The screw member 60 is rotatably installed in the guide 20. The screw member 60 is provided with a screw 61 on the outer surface of the body, the head portion 62 is formed on the upper end. The head 62 may be coupled to a variety of mechanisms depending on the device in which the linear motor is used. In the embodiment, the sealing member 130 is coupled to the head 62 to control the hydraulic pressure in the anti-lock brake system (ABS) system.

상기 스크류 부재(60)에는 볼스크류 너트(50)와, 상기 볼스크류 너트(50)와 결합된 마그네트(70)와 상기 마그네트(70)와 결합되는 지지부재(51)를 포함하는 로터가 결합된다. The screw member 60 is coupled to a rotor including a ball screw nut 50, a magnet 70 coupled to the ball screw nut 50, and a support member 51 coupled to the magnet 70. .

상기 볼스크류 너트(50)는 내면에 상기 스크류 부재(60)와 대응하는 스크류와 다수의 볼(63)이 형성된다. 상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50)는 나사골이 서로 대향되도록 형성되는데, 상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50) 사이의 나사골에 형성된 다수의 볼(63)은 상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50) 사이의 마찰력을 감소시킨다. 따라서, 상기 스크류 부재(60)를 이동시키는데 있어서 효율성이 증가될 수 있다.The ball screw nut 50 has a screw and a plurality of balls 63 corresponding to the screw member 60 is formed on the inner surface. The screw member 60 and the ball screw nut 50 are formed so that the screw bones face each other, a plurality of balls 63 formed in the screw bone between the screw member 60 and the ball screw nut 50 is the screw member Reduce the friction between 60 and the ball screw nut 50. Thus, the efficiency in moving the screw member 60 can be increased.

또한, 상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50)를 채용함에 따라 소음 및 진동이 적게 발생되고 보다 정확하게 상기 스크류 부재(60)의 이동을 제어할 수 있다.In addition, by employing the screw member 60 and the ball screw nut 50, less noise and vibration are generated, and the movement of the screw member 60 can be more accurately controlled.

상기 마그네트(70)는 일부분이 상기 볼스크류 너트(50)와 수평 방향으로 중접되도록 배치되고, 상기 볼스크류 너트(50)와 상기 마그네트(70)는 결합되어 일체 로 회전된다.The magnet 70 is disposed so that a portion thereof is overlapped with the ball screw nut 50 in a horizontal direction, and the ball screw nut 50 and the magnet 70 are combined and rotated integrally.

상기 볼스크류 너트(50)에는 볼스크류 너트 홈(50a)이 형성되고, 상기 마그네트(70)에는 제1 마그네트 홈(71a)이 형성된다. 그리고, 상기 볼스크류 너트 홈(50a)과 상기 제1 마그네트 홈(71a)에는 제1 연결부재(71)가 결합된다.A ball screw nut groove 50a is formed in the ball screw nut 50, and a first magnet groove 71a is formed in the magnet 70. In addition, a first connection member 71 is coupled to the ball screw nut groove 50a and the first magnet groove 71a.

상기 스크류 부재(60)와 볼스크류 너트(50)는 상기 제1 연결부재(71)에 의해 축 방향 및 원주 방향으로 보다 견고하게 결합되어 지지될 수 있다.The screw member 60 and the ball screw nut 50 may be more firmly coupled and supported in the axial direction and the circumferential direction by the first connection member 71.

또한, 상기 마그네트(70)는 일부분이 상기 지지부재(51)와 수평 방향으로 중첩되도록 배치되고, 상기 마그네트(70)와 상기 지지부재(51)는 결합되어 일체로 회전된다.In addition, the magnet 70 is disposed so that a portion thereof overlaps with the support member 51 in the horizontal direction, and the magnet 70 and the support member 51 are combined and rotated integrally.

상기 마그네트(70)에는 제2 마그네트 홈(72a)이 형성되고, 상기 지지부재(51)에는 지지부재 홈(51a)이 형성된다. 그리고, 상기 제2 마그네트 홈(72a)과 상기 지지부재(51)에는 제2 연결부재(72)가 결합된다.A second magnet groove 72a is formed in the magnet 70, and a support member groove 51a is formed in the support member 51. In addition, a second connection member 72 is coupled to the second magnet groove 72a and the support member 51.

상기 마그네트(70)와 상기 지지부재(51)는 상기 제2 연결부재(72)에 의해 축 방향 및 원주 방향으로 보다 견고하게 결합되어 지지될 수 있다.The magnet 70 and the support member 51 may be more firmly coupled and supported in the axial direction and the circumferential direction by the second connection member 72.

상기 가이드(20)의 지지관(22)은 상기 지지부재(51) 내측에 삽입되어 상기 볼스크류 너트(50)가 지지되도록 한다. 즉, 상기 지지부재(51)는 상기 지지관(22)의 외측에 배치된다.The support tube 22 of the guide 20 is inserted into the support member 51 to support the ball screw nut 50. That is, the support member 51 is disposed outside the support tube 22.

상기 지지부재(51)는 제1 베어링(40)에 회전 가능하게 지지된다. 즉, 상기 제1 베어링(40)은 상기 돌기부(13)와 상기 지지부재(51) 사이에 배치되어 상기 지지부재(51)가 회전 가능하게 지지되도록 한다. 상기 제1 베어링(40)은 상기 가이 드(20)의 고정부(21) 상에 설치될 수 있다.The support member 51 is rotatably supported by the first bearing 40. That is, the first bearing 40 is disposed between the protrusion 13 and the support member 51 so that the support member 51 is rotatably supported. The first bearing 40 may be installed on the fixing part 21 of the guide 20.

또한, 상기 볼스크류 너트(50)는 상기 브라켓(90)에 설치된 상기 제2 베어링(80)에 회전 가능하게 지지된다.In addition, the ball screw nut 50 is rotatably supported by the second bearing 80 installed in the bracket 90.

즉, 상기 로터는 상기 지지부재(51)가 상기 제1 베어링(40)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 볼스크류 너트(50)가 상기 제2 베어링(80)에 의해 회전 가능하게 지지된다.That is, the rotor is rotatably supported by the support member 51 by the first bearing 40, and the ball screw nut 50 is rotatably supported by the second bearing 80.

그리고, 상기 마그네트(70)는 상기 지지부재(51)와 상기 볼스크류 너트(50)가 결합되어 함께 회전될 수 있도록 한다.The magnet 70 allows the support member 51 and the ball screw nut 50 to be coupled and rotate together.

실시예에 따른 선형 모터는 상기 볼스크류 너트(50)의 길이를 짧게 형성하고, 상기 지지부재(51)와 마그네트(70)를 통해 상기 볼스크류 너트(50)가 회전 가능하게 지지되도록 함으로써 상기 볼스크류 너트(50)의 제작 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.The linear motor according to the embodiment forms a short length of the ball screw nut 50, the ball screw nut 50 is rotatably supported through the support member 51 and the magnet 70 to the ball There is an advantage that can reduce the manufacturing cost of the screw nut (50).

한편, 상기 하우징(10)과 상기 마그네트(70) 사이에는 스테이터가 설치된다. 상기 스테이터는 스테이터 코어(31)와, 상기 스테이터 코어(31)에 권선되어 지지되는 코일(32)과, 상기 스테이터 코어(31)와 코일(32) 사이에 배치되어 상기 스테이터 코어(31)와 코일(32)이 절연되도록 하는 인슐레이터(33)를 포함한다.On the other hand, a stator is installed between the housing 10 and the magnet 70. The stator is disposed between the stator core 31, the coil 32 wound around the stator core 31, and the stator core 31 and the coil 32 to be disposed between the stator core 31 and the coil 32. And an insulator 33 which allows 32 to be insulated.

따라서, 상기 스테이터에서 발생되는 전기장과, 상기 마그네트(70)에서 발생되는 자기장이 서로 작용하여 상기 마그네트(70) 및 볼스크류 너트(50)가 회전되고, 상기 볼스크류 너트(50)와 결합된 스크류 부재(60)가 축 방향을 따라 선형 운동을 하게 된다.Therefore, the electric field generated in the stator and the magnetic field generated in the magnet 70 interact with each other to rotate the magnet 70 and the ball screw nut 50, and the screw coupled to the ball screw nut 50. The member 60 is in linear motion along the axial direction.

상기 볼스크류 너트(50)의 상부에는 센싱 마그네트 설치부(120)가 결합될 수 있고, 상기 센싱 마그네트 설치부(120)에 센싱 마그네트 가이드(110)가 결합될 수 있다. 상기 센싱 마그네트 설치부(120)에는 상기 센싱 마그네트 가이드(110)에 의해 가이드되어 센싱 마그네트(미도시)가 설치될 수 있으며, 상기 브라켓(90) 상에 설치되는 센서(미도시)에 의해 상기 센싱 마그네트의 회전수를 감지할 수도 있다. 따라서, 상기 스크류 부재(60)의 회전수를 감지할 수 있어 선형 모터를 보다 정확히 제어하는 것이 가능하다.A sensing magnet mounting unit 120 may be coupled to an upper portion of the ball screw nut 50, and a sensing magnet guide 110 may be coupled to the sensing magnet mounting unit 120. The sensing magnet installation unit 120 may be guided by the sensing magnet guide 110 to install a sensing magnet (not shown), and the sensing by a sensor (not shown) installed on the bracket 90. The rotation speed of the magnet can also be detected. Therefore, it is possible to detect the rotational speed of the screw member 60 it is possible to control the linear motor more accurately.

상기 센싱 마그네트 가이드(110)는 상기 브라켓(90)에 설치된 트러스트 베어링(100)에 축 방향으로 지지되어 회전 가능하게 지지될 수 있다.The sensing magnet guide 110 may be rotatably supported by the thrust bearing 100 installed in the bracket 90 in the axial direction.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although described above with reference to the embodiment is only an example and is not intended to limit the invention, those of ordinary skill in the art to which the present invention does not exemplify the above within the scope not departing from the essential characteristics of this embodiment It will be appreciated that many variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

도 1은 실시예에 따른 선형 모터를 일부 절개한 사시도.1 is a perspective view partially cut in a linear motor according to an embodiment.

도 2는 실시예에 따른 선형 모터의 분해 사시도.2 is an exploded perspective view of a linear motor according to an embodiment.

도 3과 도 4는 실시예에 따른 선형 모터에서 일부 구성요소만 절개하여 도시한 도면.3 and 4 are cutaway views showing only some components of a linear motor according to an embodiment.

Claims (15)

상부가 개방되고 하면에 돌기부를 포함하는 하우징;A housing having an upper portion and a protrusion formed on the lower surface thereof; 상기 하우징과 결합되어 내부 공간을 정의하는 브라켓;A bracket coupled to the housing to define an inner space; 상기 하우징의 하면에 고정된 가이드;A guide fixed to the bottom surface of the housing; 상기 가이드에 회전 가능하게 지지되고 외면에 스크류가 형성된 스크류 부재;A screw member rotatably supported by the guide and having a screw formed on an outer surface thereof; 상기 스크류 부재와 결합되는 볼스크류 너트;A ball screw nut coupled to the screw member; 상기 볼스크류 너트와 결합되는 마그네트;A magnet coupled to the ball screw nut; 상기 마그네트와 결합되어 상기 돌기부와 상기 가이드 사이에서 회전 가능하게 지지되는 지지부재; 및A support member coupled to the magnet and rotatably supported between the protrusion and the guide; And 상기 마그네트와 대향하는 스테이터를 포함하는 선형 모터.And a stator opposing said magnet. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 돌기부와 상기 가이드 사이에는 제1 베어링이 설치되고, 상기 지지부재는 상기 제1 베어링에 회전 가능하게 지지되는 선형 모터.A linear motor is installed between the protrusion and the guide, and the support member is rotatably supported by the first bearing. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 지지부재는 상기 제1 베어링과 상기 가이드 사이에 배치되는 선형 모터.The support member is a linear motor disposed between the first bearing and the guide. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 가이드는 상기 하우징에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에서 상측 방향으로 연장되는 지지관을 포함하는 선형 모터. The guide includes a fixed part fixed to the housing and a support tube extending in an upward direction from the fixed part. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 베어링은 상기 고정부 상에 설치되는 선형 모터.The first bearing is a linear motor is installed on the fixed portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 돌기부는 상기 하우징과 일체로 형성된 선형 모터.The protrusion is a linear motor formed integrally with the housing. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 브라켓에는 제2 베어링이 설치되어 상기 볼스크류 너트를 회전 가능하게 지지하는 선형 모터.The bracket is provided with a second bearing linear motor for rotatably supporting the ball screw nut. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스크류 부재의 일측에는 헤드부가 형성되고, 상기 헤드부에 실링 부재가 결합된 선형 모터.A head motor is formed on one side of the screw member, and the sealing member is coupled to the head unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 볼스크류 너트에는 센싱 마그네트가 설치되는 센싱 마그네트 지지부가 결합된 선형 모터. The ball screw nut is a linear motor coupled to the sensing magnet support that the sensing magnet is installed. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 센싱 마그네트 지지부와 결합되는 센싱 마그네트 가이드가 포함되는 선형 모터. The linear motor includes a sensing magnet guide coupled to the sensing magnet support. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 브라켓에는 상기 센싱 마그네트 가이드를 축 방향으로 지지하는 트러스트 베어링이 설치된 선형 모터.The bracket is a linear motor provided with a thrust bearing for supporting the sensing magnet guide in the axial direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 볼스크류 너트의 하부와 상기 마그네트의 상부는 수평 방향으로 중첩되어 배치되는 선형 모터.The lower portion of the ball screw nut and the upper portion of the magnet are arranged in a horizontal direction overlapping the motor. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 마그네트에는 제1 마그네트 홈이 형성되고, 상기 볼스크류 너트에는 볼스크류 너트 홈이 형성되며, 상기 제1 마그네트 홈과 상기 볼스크류 너트 홈에는 제1 연결부재가 삽입된 선형 모터.The first magnet groove is formed in the magnet, the ball screw nut groove is formed in the ball screw nut, the linear motor in which the first connecting member is inserted in the first magnet groove and the ball screw nut groove. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마그네트의 하부와 상기 지지부재의 상부는 수평 방향으로 중첩되어 배치되는 선형 모터.The lower portion of the magnet and the upper portion of the support member are arranged in a horizontal direction overlapping the motor. 제 14항에 있어서,15. The method of claim 14, 상기 마그네트에는 제2 마그네트 홈이 형성되고, 상기 지지부재에는 지지부재 홈이 형성되며, 상기 제2 마그네트 홈과 상기 지지부재 홈에는 제2 연결부재가 삽입된 선형 모터.And a second magnet groove formed in the magnet, a support member groove formed in the support member, and a second connection member inserted into the second magnet groove and the support member groove.
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