JP2003102151A - 電動機およびその製造方法 - Google Patents
電動機およびその製造方法Info
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- JP2003102151A JP2003102151A JP2001291609A JP2001291609A JP2003102151A JP 2003102151 A JP2003102151 A JP 2003102151A JP 2001291609 A JP2001291609 A JP 2001291609A JP 2001291609 A JP2001291609 A JP 2001291609A JP 2003102151 A JP2003102151 A JP 2003102151A
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- electric motor
- permanent magnet
- rotor
- end plate
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、永久磁石の回転子鉄心に形成され
た孔内で動きを規制し、機械的アンバランスを小さくす
ること、ならびに機器に組み込まれたときの低振動・低
騒音を実現することができる電動機および電動機の製造
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 永久磁石１２を回転子鉄心１５の孔１３
に焼きばめした後、端板１６に設けた突起２４が永久磁
石の軸方向端面に接するように設置し、締結手段により
端板１６を固定したものである。
た孔内で動きを規制し、機械的アンバランスを小さくす
ること、ならびに機器に組み込まれたときの低振動・低
騒音を実現することができる電動機および電動機の製造
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 永久磁石１２を回転子鉄心１５の孔１３
に焼きばめした後、端板１６に設けた突起２４が永久磁
石の軸方向端面に接するように設置し、締結手段により
端板１６を固定したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速で回転駆動さ
れる電動機および前記電動機の製造方法、ならびに前記
電動機を搭載した圧縮機ならびに前記圧縮機を具備した
エアコン、燃料電池またはアクチュエータ等、各種機器
に関するものである。
れる電動機および前記電動機の製造方法、ならびに前記
電動機を搭載した圧縮機ならびに前記圧縮機を具備した
エアコン、燃料電池またはアクチュエータ等、各種機器
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の電動機の回転子構成を示
す。
す。
【０００３】従来の電動機の回転子１１の回転子鉄心１
５と永久磁石１２の寸法の設計において、永久磁石１２
を回転子鉄心１５に組み付けるとき、永久磁石１２がス
ムースに挿入でき、割れたり欠けたりすることが無いよ
うに、半径方向に０．数ｍｍ程度、軸方向に数ｍｍのク
リアランスを設定するのが一般的である。従って、回転
子１１に組み上げたときには、回転子鉄心１５と永久磁
石１２とのクリアランス内で永久磁石１２が動いてしま
う。
５と永久磁石１２の寸法の設計において、永久磁石１２
を回転子鉄心１５に組み付けるとき、永久磁石１２がス
ムースに挿入でき、割れたり欠けたりすることが無いよ
うに、半径方向に０．数ｍｍ程度、軸方向に数ｍｍのク
リアランスを設定するのが一般的である。従って、回転
子１１に組み上げたときには、回転子鉄心１５と永久磁
石１２とのクリアランス内で永久磁石１２が動いてしま
う。
【０００４】また、特開２０００−１９７２９１公報に
は、回転子鉄心に形成された孔に挿入された複数の永久
磁石が、接着剤で固定された電動機が開示されている。
は、回転子鉄心に形成された孔に挿入された複数の永久
磁石が、接着剤で固定された電動機が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記理由により永久磁
石は回転子鉄心内でクリアランスの範囲内で自由に動く
ため、回転子の機械的アンバランスを０に近づける修正
をする際に、ある程度の限界があった。
石は回転子鉄心内でクリアランスの範囲内で自由に動く
ため、回転子の機械的アンバランスを０に近づける修正
をする際に、ある程度の限界があった。
【０００６】また、電動機に組み上がった後、３０００
ｒ／ｍｉｎ以上、１５０００ｒ／ｍｉｎ以下の高速で運
転すると、振動が大きくなり、その結果騒音も大きくな
るという課題があった。
ｒ／ｍｉｎ以上、１５０００ｒ／ｍｉｎ以下の高速で運
転すると、振動が大きくなり、その結果騒音も大きくな
るという課題があった。
【０００７】さらに、圧縮機に用いた場合、冷媒および
冷凍機油雰囲気中で使用されるため、特に接着剤により
永久磁石を固定した場合、接着剤の選定が困難となる。
冷凍機油雰囲気中で使用されるため、特に接着剤により
永久磁石を固定した場合、接着剤の選定が困難となる。
【０００８】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、永久磁石の回転子鉄心に形成された孔内で動
きを規制し、機械的アンバランスを小さくすること、な
らびに機器に組み込まれたときの低振動・低騒音を実現
することができる電動機および電動機の製造方法を提供
することを目的とする。
のであり、永久磁石の回転子鉄心に形成された孔内で動
きを規制し、機械的アンバランスを小さくすること、な
らびに機器に組み込まれたときの低振動・低騒音を実現
することができる電動機および電動機の製造方法を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、電動機の製造方法を、永久磁石を回転子鉄
心の孔に焼きばめした後、端板に設けた突起が永久磁石
の軸方向端面に接するように設置し、締結手段により前
記端板を固定したものである。
に本発明は、電動機の製造方法を、永久磁石を回転子鉄
心の孔に焼きばめした後、端板に設けた突起が永久磁石
の軸方向端面に接するように設置し、締結手段により前
記端板を固定したものである。
【００１０】これにより、回転子鉄心内において永久磁
石は、半径方向および軸方向から規制され、高速回転に
際しても動くことがない電動機および電動機の製造方法
を得ることができる。
石は、半径方向および軸方向から規制され、高速回転に
際しても動くことがない電動機および電動機の製造方法
を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、固定子と、前記固定子内径に回転自在に回転する内
転型電動機の回転子であって、前記回転子は永久磁石を
収納する孔を有する複数の鋼板を積層した回転子鉄心
と、前記回転子鉄心に収納された複数の永久磁石と、軸
方向に配備された端板と、前記回転子鉄心と前記端板を
締結するため締結手段により構成される電動機の製造方
法において、永久磁石を回転子鉄心の孔に焼きばめする
ことを特徴とする電動機の製造方法であり、回転子鉄心
に形成された孔への永久磁石の半径方向の保持が容易に
できる。
は、固定子と、前記固定子内径に回転自在に回転する内
転型電動機の回転子であって、前記回転子は永久磁石を
収納する孔を有する複数の鋼板を積層した回転子鉄心
と、前記回転子鉄心に収納された複数の永久磁石と、軸
方向に配備された端板と、前記回転子鉄心と前記端板を
締結するため締結手段により構成される電動機の製造方
法において、永久磁石を回転子鉄心の孔に焼きばめする
ことを特徴とする電動機の製造方法であり、回転子鉄心
に形成された孔への永久磁石の半径方向の保持が容易に
できる。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の電動機の製造方法において、永久磁石を回転子鉄心の
孔に焼きばめした後、端板に設けた突起が永久磁石の軸
方向端面に接するように設置し、締結手段により前記端
板を固定したことを特徴とする電動機の製造方法であ
り、永久磁石の軸方向端面に端板に設けた突起を接触さ
せるため、製造時に一般的にぜい性的性質を有する永久
磁石の欠け等を防止しながら、永久磁石を半径方向およ
び軸方向に保持することができる。
の電動機の製造方法において、永久磁石を回転子鉄心の
孔に焼きばめした後、端板に設けた突起が永久磁石の軸
方向端面に接するように設置し、締結手段により前記端
板を固定したことを特徴とする電動機の製造方法であ
り、永久磁石の軸方向端面に端板に設けた突起を接触さ
せるため、製造時に一般的にぜい性的性質を有する永久
磁石の欠け等を防止しながら、永久磁石を半径方向およ
び軸方向に保持することができる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の電動機の製造方法において、永久磁石を回転子鉄心の
孔に焼きばめした後、端板と永久磁石の軸方向端面に形
成される隙間に端板と一体あるいは別体の弾性を有する
突起が永久磁石の軸方向端面に接するように設置し締結
手段により前記端板を固定したことを特徴とする電動機
の製造方法であり、弾性体の収縮により隙間の公差範囲
内でのばらつきを吸収することができる。
の電動機の製造方法において、永久磁石を回転子鉄心の
孔に焼きばめした後、端板と永久磁石の軸方向端面に形
成される隙間に端板と一体あるいは別体の弾性を有する
突起が永久磁石の軸方向端面に接するように設置し締結
手段により前記端板を固定したことを特徴とする電動機
の製造方法であり、弾性体の収縮により隙間の公差範囲
内でのばらつきを吸収することができる。
【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１から請
求項３のいずれか１項に記載の電動機の製造方法により
組み立てられた電動機であって、回転子回転数が３００
０ｒ／ｍｉｎ以上で駆動されることを特徴とする電動機
であり、高い回転数領域で回転駆動されても、永久磁石
の回転子鉄心内での半径方向および軸方向への動きを規
制し、機械的アンバランスを小さくすることができる。
求項３のいずれか１項に記載の電動機の製造方法により
組み立てられた電動機であって、回転子回転数が３００
０ｒ／ｍｉｎ以上で駆動されることを特徴とする電動機
であり、高い回転数領域で回転駆動されても、永久磁石
の回転子鉄心内での半径方向および軸方向への動きを規
制し、機械的アンバランスを小さくすることができる。
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の電動機を搭載したことを特徴とする機器であり、低振
動、低騒音の燃料電池とすることができる。
の電動機を搭載したことを特徴とする機器であり、低振
動、低騒音の燃料電池とすることができる。
【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の機器が移動することを特徴とする移動体であり、移動
にともなう振動等により電動機に作用する外力に対して
も、永久磁石が回転子鉄心内で動くことを規制すること
ができる。
の機器が移動することを特徴とする移動体であり、移動
にともなう振動等により電動機に作用する外力に対して
も、永久磁石が回転子鉄心内で動くことを規制すること
ができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の具体例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１８】内転型電動機は固定子と、固定子内径に回
転自在に保持された回転子を主構成要素として構成され
ている。
転自在に保持された回転子を主構成要素として構成され
ている。
【００１９】図１は、本発明の一具体例を示す、電動機
の回転子構成を示している。
の回転子構成を示している。
【００２０】図１に示すように、回転子１１は、永久磁
石１２を収納する孔１３を有する複数の高透磁率薄鉄板
１４を積層した回転子鉄心１５と、回転子鉄心１５に収
納保持された複数の永久磁石１２と、軸方向に配備され
た端板１６と、回転子鉄心１５と端板１６とを締結する
ためのカシメピン１７やボルト、ナット等の締結手段に
より構成されている。なお、図において２４は弾性を有
する突起である。
石１２を収納する孔１３を有する複数の高透磁率薄鉄板
１４を積層した回転子鉄心１５と、回転子鉄心１５に収
納保持された複数の永久磁石１２と、軸方向に配備され
た端板１６と、回転子鉄心１５と端板１６とを締結する
ためのカシメピン１７やボルト、ナット等の締結手段に
より構成されている。なお、図において２４は弾性を有
する突起である。
【００２１】永久磁石１２は孔１３に焼きばめされ、回
転子鉄心１５に収納保持されている。これにより、圧入
等の工程が不要になり、永久磁石１２の割れ、欠けを防
止することができる。
転子鉄心１５に収納保持されている。これにより、圧入
等の工程が不要になり、永久磁石１２の割れ、欠けを防
止することができる。
【００２２】回転子鉄心１５はプレスで打ち抜かれた高
透磁率薄鉄板１４を積層し形成されるため、その破断面
は何ら保護膜のない状態で腐食環境にさらされることに
なり、また、打ち抜きによる加工ひずみ除去を目的とし
て、ブルーイング処理あるいは焼鈍工程を経る場合が多
く、このような処理のために高温雰囲気中に一定時間保
持される。
透磁率薄鉄板１４を積層し形成されるため、その破断面
は何ら保護膜のない状態で腐食環境にさらされることに
なり、また、打ち抜きによる加工ひずみ除去を目的とし
て、ブルーイング処理あるいは焼鈍工程を経る場合が多
く、このような処理のために高温雰囲気中に一定時間保
持される。
【００２３】この工程において永久磁石１２の焼きばめ
を実施することで、組立工数を減らすことが可能で、焼
きばめに対する設備投資を抑制することもできる。
を実施することで、組立工数を減らすことが可能で、焼
きばめに対する設備投資を抑制することもできる。
【００２４】焼きばめされた永久磁石１２は半径方向に
より拘束されるため、当該方向への動きが規制されるこ
とになる。
より拘束されるため、当該方向への動きが規制されるこ
とになる。
【００２５】図２は、図１に示す回転子１１の断面であ
り、端板に設けた突起を示している。図２に示すよう
に、端板２１の永久磁石２２に対向する個所に突起２４
は設けられている。なお、図において、２３は固定子鉄
心である。
り、端板に設けた突起を示している。図２に示すよう
に、端板２１の永久磁石２２に対向する個所に突起２４
は設けられている。なお、図において、２３は固定子鉄
心である。
【００２６】また、図２における突起２４は端板２１を
半抜き状態としているため、突起２４は永久磁石２２と
の接触に際し、軸方向に弾性変形が可能であり、例え
ば、永久磁石２２の軸方向長さが高くなった場合、突起
２４が弾性変形（降伏応力を超える応力が作用した場合
は塑性変形）し、永久磁石２２に作用する押し圧力を調
整することができる。
半抜き状態としているため、突起２４は永久磁石２２と
の接触に際し、軸方向に弾性変形が可能であり、例え
ば、永久磁石２２の軸方向長さが高くなった場合、突起
２４が弾性変形（降伏応力を超える応力が作用した場合
は塑性変形）し、永久磁石２２に作用する押し圧力を調
整することができる。
【００２７】なお、軸方向への永久磁石２２の動きは突
起２４において規制することが可能であるため、半径方
向のみからの押し圧力（焼きばめ代により調整）により
軸方向の動きを規制する場合と比較して、焼きばめ代を
小さくすることが可能で、より、焼きばめによる永久磁
石の挿入が容易となる。
起２４において規制することが可能であるため、半径方
向のみからの押し圧力（焼きばめ代により調整）により
軸方向の動きを規制する場合と比較して、焼きばめ代を
小さくすることが可能で、より、焼きばめによる永久磁
石の挿入が容易となる。
【００２８】この突起２４の弾性変形により、永久磁石
２２の割れあるいは欠け等の発生を防止することができ
る。なお、永久磁石２２の軸方向端面に突起２４を対向
させることによっても、当該欠陥の発生を防止すること
ができる。
２２の割れあるいは欠け等の発生を防止することができ
る。なお、永久磁石２２の軸方向端面に突起２４を対向
させることによっても、当該欠陥の発生を防止すること
ができる。
【００２９】図３は図２とは異なる突起構造を示してい
る。図３に示すように、端板３１に切り起こしの突起３
４を形成することによっても、上記突起２４と同様の作
用効果を得ることができる。なお、図において、３１は
端板、３２は永久磁石、３３は固定子鉄心である。
る。図３に示すように、端板３１に切り起こしの突起３
４を形成することによっても、上記突起２４と同様の作
用効果を得ることができる。なお、図において、３１は
端板、３２は永久磁石、３３は固定子鉄心である。
【００３０】また、半抜きの突起２４あるいは切り起こ
しの突起３４とせず、当該部分にバネ（コイルまたは板
等形状問わず）あるいは樹脂若しくはゴム等の別体の弾
性体を設置してもよく、前記別体の弾性体の収縮により
隙間の公差範囲内でのばらつきを吸収することができ
る。
しの突起３４とせず、当該部分にバネ（コイルまたは板
等形状問わず）あるいは樹脂若しくはゴム等の別体の弾
性体を設置してもよく、前記別体の弾性体の収縮により
隙間の公差範囲内でのばらつきを吸収することができ
る。
【００３１】上記製造方法による回転子を具備する電動
機は、永久磁石に外力が作用する状況下、特に、３００
０ｒ／ｍｉｎ以上の高速回転駆動状態、あるいは移動体
に搭載され走行する場合（走行により振動発生）におい
ても、永久磁石の動きを規制することができる。
機は、永久磁石に外力が作用する状況下、特に、３００
０ｒ／ｍｉｎ以上の高速回転駆動状態、あるいは移動体
に搭載され走行する場合（走行により振動発生）におい
ても、永久磁石の動きを規制することができる。
【００３２】このような状況下で使用される機器として
は、自動車搭載用の電動圧縮機、前記圧縮機を具備した
エアコン、若しくは前記エアコン用の送風ファン、また
はラジエター冷却用のファン、ならびに電気自動車等に
使用される燃料電池（電動機は水素および酸素の供給用
に使用）等があり、移動体としては自動車、電気自転
車、電気掃除機（人と共に移動しながら使用）等があ
る。
は、自動車搭載用の電動圧縮機、前記圧縮機を具備した
エアコン、若しくは前記エアコン用の送風ファン、また
はラジエター冷却用のファン、ならびに電気自動車等に
使用される燃料電池（電動機は水素および酸素の供給用
に使用）等があり、移動体としては自動車、電気自転
車、電気掃除機（人と共に移動しながら使用）等があ
る。
【００３３】なお、当該移動体の中にはバッテリーで駆
動されるものも多く、このような場合、電動機の効率が
高いため、バッテリーの電力消費を低減することができ
る。
動されるものも多く、このような場合、電動機の効率が
高いため、バッテリーの電力消費を低減することができ
る。
【００３４】さらに、使用環境に影響されることなく、
すなわち、圧縮機内雰囲気（冷媒および冷凍機油）にお
ける使用に際しても、確実に永久磁石の動きを規制する
ことが可能であり、圧縮機運転時の電動機以外の圧縮機
構成部材の運動等による外力に対しても永久磁石の動き
を規制することができる。
すなわち、圧縮機内雰囲気（冷媒および冷凍機油）にお
ける使用に際しても、確実に永久磁石の動きを規制する
ことが可能であり、圧縮機運転時の電動機以外の圧縮機
構成部材の運動等による外力に対しても永久磁石の動き
を規制することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、永久磁石
の固定子鉄心に形成された孔内での動きを半径方向また
は軸方向、あるいはその両方から保持することが可能
で、機械的アンバランスを小さくすることができる電動
機の製造を容易に行うことができる。
の固定子鉄心に形成された孔内での動きを半径方向また
は軸方向、あるいはその両方から保持することが可能
で、機械的アンバランスを小さくすることができる電動
機の製造を容易に行うことができる。
【００３６】また、端板と一体あるいは別体の弾性体に
より、永久磁石の軸方向への動きを規制するため、組立
工程における永久磁石の割れあるいは欠け等の発生を防
止することができる。さらに、永久磁石の軸方向端面に
弾性体を対向させることによっても、当該欠陥の発生を
さらに低くすることができる。
より、永久磁石の軸方向への動きを規制するため、組立
工程における永久磁石の割れあるいは欠け等の発生を防
止することができる。さらに、永久磁石の軸方向端面に
弾性体を対向させることによっても、当該欠陥の発生を
さらに低くすることができる。
【００３７】また、永久磁石の動きが規制されているた
め、機械的アンバランスが小さく、３０００ｒ／ｍｉｎ
以上の高速回転駆動されたとしても、低振動、低騒音の
電動機を得ることができる。
め、機械的アンバランスが小さく、３０００ｒ／ｍｉｎ
以上の高速回転駆動されたとしても、低振動、低騒音の
電動機を得ることができる。
【００３８】さらに、機器または移動体に上記電動機を
搭載することで、低振動、低騒音の移動体を得ることが
できる。
搭載することで、低振動、低騒音の移動体を得ることが
できる。
【図１】本発明の電動機の回転子構成を示す斜視図
【図２】本発明の回転子の端板に設けた突起の断面図
【図３】本発明の別の回転子の端板に設けた突起の断面
図
図
【図４】従来の電動機の回転子構成を示す斜視図
１１ 回転子
１２、２２、３２ 永久磁石
１３ 孔
１４ 高透磁率薄鉄板
１５ 回転子鉄心
１６、２１、３１ 端板
１７ カシメピン
２４、３４ 突起
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H002 AA04 AA07 AB08 AC06
5H621 HH01 JK01
5H622 CA02 CA07 CA10 CA13 CB04
PP03 PP11 PP17
Claims (6)
- 【請求項１】 固定子と、前記固定子内径に回転自在に
回転する内転型電動機の回転子であって、前記回転子は
永久磁石を収納する孔を有する複数の鋼板を積層した回
転子鉄心と、前記回転子鉄心に収納された複数の永久磁
石と、軸方向に配備された端板と、前記回転子鉄心と前
記端板を締結するため締結手段により構成される電動機
の製造方法において、永久磁石を回転子鉄心の孔に焼き
ばめすることを特徴とする電動機の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電動機の製造方法にお
いて、永久磁石を回転子鉄心の孔に焼きばめした後、端
板に設けた突起が永久磁石の軸方向端面に接するように
設置し、締結手段により前記端板を固定したことを特徴
とする電動機の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の電動機の製造方法にお
いて、永久磁石を回転子鉄心の孔に焼きばめした後、端
板と永久磁石の軸方向端面に形成される隙間に端板と一
体あるいは別体の弾性を有する突起が永久磁石の軸方向
端面に接するように設置し締結手段により前記端板を固
定したことを特徴とする電動機の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
記載の電動機の製造方法により組み立てられた電動機で
あって、回転子回転数が３０００ｒ／ｍｉｎ以上で駆動
されることを特徴とする電動機。 - 【請求項５】 請求項４に記載の電動機を搭載したこと
を特徴とする機器。 - 【請求項６】 請求項５に記載の機器が移動することを
特徴とする移動体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001291609A JP2003102151A (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 電動機およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001291609A JP2003102151A (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 電動機およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003102151A true JP2003102151A (ja) | 2003-04-04 |
Family
ID=19113723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001291609A Withdrawn JP2003102151A (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 電動機およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003102151A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006109645A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｉｐｍモータのロータ構造 |
| JP2007068304A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Denso Corp | 回転電機の回転子 |
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| EP1947758A2 (en) | 2007-01-19 | 2008-07-23 | Fanuc Ltd | Method of manufacturing rotor of electric motor and electric motor |
| US7612481B2 (en) | 2004-12-20 | 2009-11-03 | Danfoss Compressors Gmbh | Rotor with a cover plate for securing a magnet in the rotor |
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