JP2023088013A - Sprocket fixing structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、スプロケットの固定構造に関するものである。 The present invention relates to a sprocket fixing structure.
チェーンが巻回されるスプロケットの軸への固定構造として、軸に対してスプロケットを相対回転可能に支持するものがある。この構造に用いられるスプロケットはアイドラースプロケットとも呼ばれ、スプロケットのボス部の内面に沿って転がり軸受を備えたものが一般的である。軸に対して相対回転可能に支持されるスプロケットとして、例えば、特許文献1に記載されたものがある。特許文献1のスプロケットは、スプロケットの厚さ方向に沿って、転がり軸受を2つ並列して備えている。
As a structure for fixing a sprocket around which a chain is wound to a shaft, there is a structure that supports the sprocket so as to be relatively rotatable with respect to the shaft. The sprocket used in this structure is also called an idler sprocket, and generally has rolling bearings along the inner surface of the boss portion of the sprocket. A sprocket that is supported so as to be relatively rotatable with respect to a shaft is disclosed, for example, in
また、転がり軸受を2つ並列して備えたスプロケットとして、例えば、図9に示すものがある。このスプロケット30は、円筒状のボス部31と、そのボス部31から立ち上がる歯部32と、ボス部31の内周に突出する凸部33とを備え、その凸部33を挟んで軸方向両側に転がり軸受40,40が配置されている。転がり軸受40は、内輪41及び外輪42と、その内輪41と外輪42との間に配置される転動体43とで構成されている。凸部33の介在により、並列する2つの転がり軸受40,40は、軸方向に沿って距離を隔てた場所に位置決めされている。
A sprocket having two rolling bearings arranged in parallel is shown in FIG. 9, for example. The
図9に示すスプロケット30では、例えば、ボス部31の内周やボス部31に挿通される軸の外周に、転がり軸受40を抜け止めする止め輪を用いる場合がある。また、例えば、図10に示すように、ボス部31に挿通される軸1に対してナット2を矢印X,Y方向に締め付けて、軸1とスプロケット30を固定する場合もある。
In the
ナット2の締め付けにより軸1とスプロケット30を固定すると、転がり軸受40から内輪41や転動体43が脱落してしまう場合がある。これは、例えば、図10に示すように、外輪42の奥端面42aが凸部33に当接しているにもかかわらず、さらに内輪41を軸方向へ押圧してしまうことで生じやすい。図10の符号wは、内輪41が適切な位置よりも過度に押込まれて、組み込み不良が生じていることを示している。
When the
そこで、この発明の課題は、転がり軸受の組み込み不良を防ぐことである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to prevent a rolling bearing assembly failure.
上記の課題を解決するために、この発明は、円筒状のボス部と、前記ボス部から立ち上がる歯部と、前記ボス部の内周に突出する凸部とを備え、前記凸部を挟んで軸方向両側にそれぞれ転がり軸受が配置され、前記転がり軸受は、内輪及び外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置される転動体とで構成され、前記外輪の内方端面は、それぞれ前記凸部の側面に当接し、前記内輪の内方端面は、前記凸部の内径側に対向して配置した間隔保持部材に設けられた軸方向へ向く位置決め側面に当接しているスプロケットを採用した。 In order to solve the above problems, the present invention includes a cylindrical boss portion, a tooth portion rising from the boss portion, and a convex portion protruding toward the inner circumference of the boss portion, and a toothed structure having the convex portion sandwiched therebetween. Rolling bearings are arranged on both sides in the axial direction. The rolling bearings are composed of an inner ring, an outer ring, and rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring. A sprocket is employed in which the inner end surface of the inner ring abuts on the axially oriented positioning side surface provided on the spacing member arranged to face the inner diameter side of the protrusion. .
ここで、前記間隔保持部材は、対向する前記内輪の内方端面間に配置される間隔材であり、前記位置決め側面は前記間隔材に設けられている構成を採用できる。 Here, it is possible to employ a configuration in which the spacing member is a spacing member arranged between the inner end faces of the inner rings facing each other, and the positioning side surface is provided on the spacing member.
また、前記間隔材は、それに対向する前記凸部の頂面又は前記凸部の内径側に配置したスペーサ部の内径面によって、前記ボス部に対して半径方向への移動が規制されている構成を採用できる。 Further, the spacing member is restricted from moving in the radial direction with respect to the boss portion by the top surface of the convex portion facing it or the inner diameter surface of the spacer portion arranged on the inner diameter side of the convex portion. can be adopted.
さらに、前記間隔材の内径面と前記位置決め側面との間の稜線部に面取り部を備え、前記面取り部の半径方向への設定高さは、前記間隔材の外径面とそれに対向する前記凸部の頂面との間の半径差、又は、前記間隔材の外径面とそれに対向する前記スペーサ部の内径面との半径差よりも大きく設定されている構成を採用できる。 Further, a chamfered portion is provided on a ridge between the inner diameter surface of the spacing member and the positioning side surface, and the set height of the chamfered portion in the radial direction is equal to the outer diameter surface of the spacing member and the convex surface facing it. It is possible to adopt a configuration in which the difference in radius between the top surface of the spacer portion and the difference in radius between the outer diameter surface of the spacer member and the inner diameter surface of the spacer portion opposed thereto is set larger than the difference in radius.
一方、前記間隔保持部材として、前記内輪の内面に当接する外面を有する筒状部と、前記筒状部から外径方向に突出する位置決め凸部を備え、前記位置決め側面は前記位置決め凸部に設けられている構成を採用できる。 On the other hand, the spacing member includes a cylindrical portion having an outer surface that abuts on the inner surface of the inner ring, and a positioning convex portion that protrudes radially outward from the cylindrical portion, and the positioning side surface is provided on the positioning convex portion. You can adopt the configuration that is
また、前記間隔保持部材は、前記内輪の外方端面に当接する補助端面と、前記内輪の内面に当接する補助外面を有する補助部材を前記筒状部とは別体に備え、前記筒状部の外面は、前記内輪の内面のうち内方寄りの部分にのみ当接し、前記補助外面は、前記内輪の内面のうち外方寄りの部分にのみ当接する構成を採用できる。 Further, the spacing member includes an auxiliary member, which is separate from the tubular portion and has an auxiliary end surface that abuts the outer end surface of the inner ring and an auxiliary outer surface that abuts the inner surface of the inner ring. The outer surface of the inner ring contacts only an inner portion of the inner surface of the inner ring, and the auxiliary outer surface contacts only an outer portion of the inner surface of the inner ring.
この発明は、スプロケットのボス部の内周への転がり軸受の組み込み不良を防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the rolling bearing from being improperly assembled to the inner circumference of the boss portion of the sprocket.
この発明の実施形態を図1~図8に基づいて説明する。図1~図3Bは第1の実施形態を、図4は第2の実施形態を、図5は第3の実施形態を、図6及び図7は第4の実施形態を、図8は第5の実施形態を示している。 An embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. 1 to 3B show the first embodiment, FIG. 4 shows the second embodiment, FIG. 5 shows the third embodiment, FIGS. 6 and 7 show the fourth embodiment, and FIG. 5 embodiment.
(第1の実施形態)
スプロケット10は、図1に示すように、円筒状のボス部11と、ボス部11から立ち上がる歯部12と、ボス部11の内周に突出する凸部13とを備えている。歯部12は、外径方向へ突出する複数個の歯12aと谷12bが周方向に沿って交互に形成され、その歯12aと谷12bがチェーン(図示せず)と噛み合うようになっている。以下、ボス部11の軸方向に対して、凸部13が存在する軸方向中心位置に近づく側を内方又は内方側と称し、軸方向中心位置から遠ざかる側を外方又は外方側と称する。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1 , the
図1では、歯部12は、ボス部11の軸方向一方の端部から立ち上がっているが、歯部12の立ち上がり位置は仕様に応じて自由に設定でき、例えば、ボス部11の軸方向中ほどで歯部12が立ち上がっている態様も考えられる。また、図1では、凸部13の幅方向中心は、ボス部11の軸方向中心と一致しているが、この突出位置が、軸方向中心の位置から軸方向に沿っていずれかの側へ偏心している態様も考えられる。
1, the
ボス部11の内周には、凸部13を挟んで軸方向両側にそれぞれ転がり軸受40が配置されている。転がり軸受40は、内輪41及び外輪42と、内輪41と外輪42との間に配置される転動体43とで構成されている。転動体43は、内輪41及び外輪42にそれぞれ設けられた凹状の軌道溝に収容されて、内輪41と外輪42とを軸回り相対回転可能としている。また、転動体43を保持するため、内輪41と外輪42との間に保持器等が配置されている。なお、この実施形態の転がり軸受40は、転動体43としてボールを使用した玉軸受を採用しているが、コロ等の他の形式の転動体43を用いた転がり軸受40を採用してもよい。転がり軸受40は、外輪42,42の外面45がボス部11の内周11aに摺動しながら、そのボス部11内に圧入される。
それぞれの転がり軸受40,40において、外輪42,42の軸方向内側へ向く端面(外輪の内方端面と称する)42a,42aは、それぞれ凸部13の側面13a,13aに当接している。外輪42,42の内方端面42a,42a及び凸部13の側面13a,13aの面方向は軸直交方向であり、両者は互いに面接触している。なお、この実施形態では、凸部13は、その側面13a,13aが内方端面42a,42aの一部に面接触し得る突出高さとしているが、これを内方端面42a,42aの全域に面接触し得る突出高さとしていてもよい。なお、外輪42の軸方向外側へ向く端面(外輪の外方端面と称する)42b,42bは、それぞれボス部11の軸方向両側の端面14,14と面一である。
In the respective
内輪41,41の軸方向内側に向く端面(内輪の内方端面と称する)41a,41aは、凸部13の内径側に対向して配置した間隔保持部材20に設けられた軸方向外側に向く側面(位置決め側面と称する)25,25に当接している。内輪41,41の内方端面41a,41a及び間隔保持部材20の位置決め側面25,25の面方向は軸直交方向であり、両者は互いに面接触している。なお、この実施形態では、位置決め側面25は、内輪41の内方端面41a,41aの一部に面接触し得る突出高さとしているが、これを内方端面41a,41aの全域に面接触し得る突出高さとしていてもよい。
ここで、第1の実施形態では、間隔保持部材20として、環状の部材からなる間隔材23’を採用している。間隔材23’は、対向する内輪41,41の内方端面41a,41a間に配置され、その軸方向両側の側面が位置決め側面25となっている。また、間隔材23’の内周は、フレーム等に固定された軸が挿通される軸穴部24となっている。軸穴部24は、軸1の断面に対応するように、間隔材23’の軸心に沿って断面円形に形成されている。
Here, in the first embodiment, as the
間隔材23’の外径側にスペーサ部31を配置している。スペーサ部31は、環状の部材である。スペーサ部31の外径面31bは、ボス部11の凸部13の頂面(内径面)13bに当接している。これにより、スペーサ部31は、ボス部11に対して半径方向への移動が規制されている。また、スぺーサ部31の軸心がボス部11の軸心に合致した状態(以下、軸心合致状態と称する)で、スペーサ部31の内径面31aと間隔材23’の外径面23aとの間に、図1に示すように全周に亘って僅かな隙間tが生じるように、スペーサ部31の内径面31a及び間隔材23’の外径面23aの直径が設定されている。これにより、間隔材23’は、ボス部11及びスペーサ部31に対して半径方向への一定以上の移動が規制されている。また、軸1を挿通した状態で、スペーサ部31と間隔材23’とが接触しないことで、内輪41と外輪42との円滑な相対回転を阻害しないようになっている。
A
また、スペーサ部31の軸方向両側の側面には、それぞれ切欠き31cが設けられているので、スペーサ部31と内輪41とは接触しないようになっている。図3Bでは、両側の切欠き31c間の距離wと、間隔材23’の内輪41との接触部分における最大幅gとの関係において、w<gとなっている。
In addition,
なお、スペーサ部31を用いない態様を採用することも可能である。しかし、この場合、例えば、図3Aに示すように、間隔保持部材20としての間隔材23’が、ボス部11の軸心からずれてしまう場合がある。このようなずれが生じると、軸1を挿通する際に間隔材23’の位置を調整する必要が生じる。このため、ずれ止め用のスペーサ部31の活用が好ましい。
In addition, it is also possible to employ a mode in which the
この実施形態のスプロケット10を組み立てる際には、ボス11内にスペーサ部31及び間隔材23’を挿し入れつつ、内輪41、外輪42、及び、転動体43が組み付けられた転がり軸受40を軸方向両側からボス部11内に軽く圧入する。軸1を挿通してナット2を締め付けることにより、やがて外輪42,42の内方端面42a,42aが、凸部13の側面13a、13aに当接する。このとき、同時に、内輪41,41の内方端面41a,41aと、間隔材23’の位置決め側面25,25も当接する。このため、転がり軸受40の内輪41が過度に押し込まれることがない。したがって、組み込み不良が生じることはない。
When assembling the
ここで、軸1を挿通する前の状態では、図3Bに示すように、間隔材23’は重力によって下方へ落下するので、その位置は軸心合致状態よりも僅かに下方へ偏心している(以下、軸心偏心状態と称する)。間隔材23’とスペーサ部31の内径面31aとの間に全周に亘って隙間tが設定されているからである。図3Bでは、間隔材23’の下方の隙間を0(ゼロ)、上方の隙間をt×2=2tで図示している。
Here, before the
この実施形態では、間隔材23’の内径面23d(軸穴部24の内面)と位置決め側面25,25との間の稜線部に、面取り部23eを備えている。面取り部23eは、図3Bに示すように、軸方向への設定幅をc1、半径方向への設定高さをc2としている(通常はc1=c2)。面取り部23eの半径方向への設定高さc2は、間隔材23’の外径面23aとそれに対向するスペーサ部31の内径面31aとの半径差tよりも大きく設定されている。このため、軸心偏心状態では、間隔材23’の上方側で内輪41の内面44の延長線上に面取り部23eが位置している。すなわち、面取り部23eは、内輪41の内面44よりも内径側へ突出した状態となっている。このため、軸1の挿通時に、その軸1の先端が面取り部23eに当たることによって、間隔材23’がスムーズに軸心合致状態に修正される。すなわち、c2>tであることが望ましい。
In this embodiment, a chamfered
なお、面取り部23eは、実施形態のようなC面(部材の角を斜めに落とす加工)であってもよいし、稜線部を滑らかにした円弧状のアール面であってもよい。面取り部23eとは、部材の角を滑らかにしたものを意味し、このようなC面やアール面等を含む概念である。
The chamfered
また、図3Bにおいて、符号e1は、スペーサ部31の外輪42への当接部の径方向厚さを、符号e2は、間隔材23’の径方向厚さを示している。外輪42の径方向への肉厚をd1、内輪41の径方向への肉厚をd2とすると、d1>e1、d2>e2であることが望ましい。
In FIG. 3B, symbol e1 denotes the radial thickness of the contact portion of the
(第2の実施形態)
この発明の第2の実施形態を、図4に基いて説明する。スプロケット10の主たる構成は前述の実施形態と同様であるので、以下、その差異点を中心に説明する。この実施形態では、第1の実施形態におけるスペーサ部31を、ボス部11の凸部13と一体化したものである。すなわち、前述の実施形態のスペーサ部31に相当する分だけ凸部13を内径方向へ延長してその突出高さを高くしている。凸部13の延長部の頂面13bと間隔材23’の外径面23aとの間には、全周に亘って僅かな隙間tが生じるように、凸部13の頂面13b及び間隔材23’の外径面23aの直径が設定されている。これにより、間隔材23’は、ボス部11に対して半径方向への一定以上の移動が規制されている。また、軸1を挿通した状態で、凸部13と間隔材23’とが接触しないことで、内輪41と外輪42との円滑な相対回転を阻害しないようになっている。また、凸部13の軸方向両側の側面には、それぞれ切欠き13cが設けられているので、凸部13と内輪41とは接触しないようになっている。
(Second embodiment)
A second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. Since the main configuration of the
この第2の実施形態では、間隔材23’の面取り部23eの半径方向への設定高さc2は、間隔材23’の外径面23aとそれに対向する凸部13の頂面13bとの間の半径差tよりも大きく設定されている(図4に面取り部23eの寸法c2等は図示せず)。このため、前述の実施形態と同じく、軸心偏心状態では、間隔材23’の上方側で内輪41の内面44の延長線上に面取り部23eが位置している。このため、軸1の挿通時に、その軸1の先端が面取り部23eに当たることによって、間隔材23’がスムーズに軸心合致状態に修正される点は同様である。
In this second embodiment, the set height c2 in the radial direction of the chamfered
(第3の実施形態)
この発明の第3の実施形態を、図5に基いて説明する。この実施形態では、第1の実施形態におけるスペーサ部31を、間隔材23’と一体化したものである。すなわち、間隔材23’を、第1の実施形態のスペーサ部31に相当する分だけ外径方向へ延長してその径方向高さを高くしている。凸部13の頂面13bと間隔材23’の延長部の外径面23aとの間には、全周に亘って僅かな隙間tが生じるように、凸部13の頂面13b及び間隔材23’の外径面23aの直径が設定されている。これにより、間隔材23’は、ボス部11に対して半径方向への一定以上の移動が規制されている。また、軸1を挿通した状態で、凸部13と間隔材23’とが接触しないことで、内輪41と外輪42との円滑な相対回転を阻害しないようになっている。また、間隔材23’の軸方向両側の側面には、それぞれ切欠き23cが設けられているので、間隔材23’と外輪42とは接触しないようになっている。
(Third embodiment)
A third embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the
この第3の実施形態においても、間隔材23’に設けられる面取り部23eの構成については、前述の各実施形態と同様である。
Also in this third embodiment, the configuration of the chamfered
(第4の実施形態)
この発明の第4の実施形態を、図6及び図7に基いて説明する。この実施形態では、間隔保持部材20として、ボス部11の軸方向全長と同じ全長を有する筒状部21と、筒状部21の軸方向中ほどから外径方向に突出する位置決め凸部23を備えている。筒状部21は、内輪41の内面44に当接する外面26を有し、位置決め側面25は位置決め凸部23の側面に設定されている。また、筒状部21の内周は、フレーム等に固定された軸1が挿通される軸穴部24といなっている。軸穴部24は、筒状部21の軸心に沿って断面円形に形成されている。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. In this embodiment, as the spacing
このスプロケット10を組み立てる際には、図7に示すように、歯部12と一体のボス部11の内周に間隔保持部材20を差し入れる。次に、予め組付けられた転がり軸受40を軸方向両側からボス部11内に圧入する。このとき、外輪42の外面45がボス部11の内周11aに摺動し、内輪41の内面44が筒状部21の外面26に摺動する。この圧入の作業は、前述の実施形態と同様に、軸1をボス部11の内周に(間隔保持材20の内周に)挿通するとともに、その軸1の先端の雄ネジ部にナット2を締め付けることによって行う。
When assembling this
軸1の段部の端面1aとナット2の端面2aが内輪41を軸方向へ押し込むことで、転がり軸受40の圧入が行われる。ボス部11内に転がり軸受40が圧入されていき、やがて、外輪42,42の内方端面42a,42aが凸部13の側面13a,13aに当接する。このとき、同時に、内輪41,41の内方端面41a,41aと、位置決め凸部23の位置決め側面25,25も当接する。このため、転がり軸受40の内輪41が過度に押し込まれることがない。したがって、組み込み不良が生じることはない。
The rolling
(第5の実施形態)
この発明の第5の実施形態を、図8に基いて説明する。図8に示すように、間隔保持部材20は、ボス部11の軸方向全長よりも短い全長を有する筒状部21と、筒状部21の軸方向中ほどから外径方向に突出する位置決め凸部23を備えている。筒状部21は、内輪41の内面44に当接する外面26を有し、位置決め側面25は位置決め凸部23の側面に設定されている。筒状部21の外面26は、内輪41の内面44のうち内方寄りの部分にのみ当接している。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the spacing
また、間隔保持部材20は、筒状部21とは別体の部材で構成された補助部材22,22を備えている。補助部材22,22は、ボス部11に対して軸方向両側にそれぞれ配置されている。それぞれの補助部材22,22は、内輪41,41の外方端面41b,41bに当接する補助端面27,27と、内輪41の内面44に当接する補助外面28を有している。補助外面28は、内輪41の内面44のうち外方寄りの部分にのみ当接している。また、筒状部21の軸方向端面30と補助部材22の内方側の端面29との間には隙間が設定されているので、筒状部21と補助部材22とは直接当接しないようになっている。筒状部21の内周、及び、補助部材22の内周は、ともにフレーム等に固定された軸が挿通される軸穴部24である。
Further, the spacing
このスプロケット10を組み立てる際には、歯部12と一体のボス部11の内周に筒状部21を差し入れる。予め組み付けられた転がり軸受40を軸方向両側からボス部11内に圧入する。図8では、軸1やナット2の図示を省略しているが、圧入の方法は前述の各実施形態と同様である。この圧入の際、外輪42の外面45がボス部11の内周11aに摺動し、内輪41の内面44が筒状部21の外面26に摺動する。やがて、外輪42,42の内方端面42a,42aが、凸部13の側面13a、13aに当接する。このとき、同時に、内輪41,41の内方端面41a,41aと、間隔保持部材20の位置決め側面25,25も当接する。このため、転がり軸受40の内輪41が過度に押し込まれることがない。したがって、組み込み不良が生じることはない。最後に、補助部材22を圧入する。内輪41の内面44に補助外面28が摺動しつつ、内輪41,41の外方端面41b,41bに補助端面27,27が当接した時点で補助部材22の圧入を終了する。
When assembling this
10 スプロケット
11 ボス部
12 歯部
13 凸部
20 間隔保持部材
21 筒状部
22 補助部材
23 位置決め凸部
23’ 間隔材
25 位置決め側面
26 外面
27 補助端面
28 補助外面
40 転がり軸受
41 内輪
42 外輪
43 転動体
41a 内方端面(内輪の内方端面)
41b 外方端面(内輪の外方端面)
42a 内方端面(外輪の内方端面)
44 内面
10
41b Outer end face (outer end face of inner ring)
42a inner end face (inner end face of outer ring)
44 inner surface
Claims (6)
前記転がり軸受(40)は、内輪(41)及び外輪(42)と、前記内輪(41)と前記外輪(42)との間に配置される転動体(43)とで構成され、前記外輪(42,42)の内方端面(42a,42a)は、それぞれ前記凸部(13)の側面(13a、13a)に当接し、前記内輪(41,41)の内方端面(41a,41a)は、前記凸部(13)の内径側に対向して配置した間隔保持部材(20)に設けられた軸方向へ向く位置決め側面(25,25)に当接しているスプロケット。 A cylindrical boss portion (11), a tooth portion (12) rising from the boss portion (11), and a convex portion (13) projecting to the inner periphery of the boss portion (11), wherein the convex portion ( 13) are arranged on both sides in the axial direction, respectively, and
The rolling bearing (40) comprises an inner ring (41), an outer ring (42), and rolling elements (43) arranged between the inner ring (41) and the outer ring (42). The inner end faces (42a, 42a) of the inner rings (41, 41) contact the side faces (13a, 13a) of the protrusion (13), respectively, and the inner end faces (41a, 41a) of the inner rings (41, 41) , a sprocket in contact with axial positioning side surfaces (25, 25) provided on a spacing member (20) disposed facing the inner diameter side of the projection (13).
前記筒状部(21)の外面(26)は、前記内輪(41)の内面(44)のうち内方寄りの部分にのみ当接し、前記補助外面(28)は、前記内輪(41)の内面(44)のうち外方寄りの部分にのみ当接する請求項1又は5に記載のスプロケット。 The spacing member (20) has an auxiliary end surface (27) in contact with the outer end surfaces (41b, 41b) of the inner rings (41, 41) and an auxiliary outer surface in contact with the inner surface (44) of the inner ring (41). An auxiliary member (22) having (28) is provided separately from the cylindrical portion (21),
The outer surface (26) of the cylindrical portion (21) abuts only an inward portion of the inner surface (44) of the inner ring (41), and the auxiliary outer surface (28) contacts the inner ring (41). A sprocket according to claim 1 or 5, wherein the inner surface (44) abuts only the outward portion thereof.
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