JP3579832B2 - ３軸加速度／角速度計 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、３軸加速度／角速度計に関し、特に、ネジその他の固着部品を極力少なくし、全体の部品点数の少ない、組み立て工数の少ない、加速度センサおよび角速度センサの直角度の調整を容易にし、これを長期に亘って保持する３軸加速度／角速度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
３軸加速度／角速度計を構成するには、ＸＹＺ３軸方向の加速度を検出する少なくとも２個の加速度センサとＸＹＺ３軸方向の角速度を検出する３個の角速度センサを使用する。これらの加速度センサおよび角速度センサは、一般に、ネジの如き固着部品を使用して加速度センサおよび角速度センサを基板に取り付け、基板に取り付けられた状態で加速度センサおよび角速度センサは水平或は鉛直に調整設定保持される必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
加速度センサおよび角速度センサを以上の通りに基板に取り付ける場合、加速度センサおよび角速度センサを基板に取り付け保持する固着部品は省略することはできない。
この発明は、加速度センサおよび角速度センサを水平或は鉛直に調整設定保持するに、ネジその他格別の固着部品を使用せず、組み立て工程数を少なくして鉛直水平に関するバラツキの少ない３軸加速度／角速度計を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１：カバー２およびベース３より成るケースを具備し、ベース３に水平左側支持板３５４および水平右側支持板３５５を一体形成すると共に底壁３５に複数の鉛直ツメ状ガイド対３５３を一体形成し、ＸＹ軸センサ基板をＺ軸センサ基板に直角にＴ字型に取り付けた状態でＸＹ軸センサ基板の下端縁を鉛直ツメ状ガイド対３５３に圧入して嵌合固定し、Ｚ軸センサ基板を水平左側支持板３５４および水平右側支持板３５５に係合せしめた３軸加速度／角速度計を構成した。
【０００５】
そして、請求項２：請求項１に記載される３軸加速度／角速度計において、カバー２に左側支持板３５４に対向する左上側支持片２３を形成すると共に右側支持板３５５に対向する右上側支持片２４を形成し、ベース３の周縁部に下向きに傾斜した嵌合突部３１１、３２１を形成し、カバー２の周縁部には嵌合舌片２１１を垂下形成したことを特徴とする３軸加速度／角速度計を構成した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図の実施例を参照して説明する。
先ず、図１を参照するに、これは加速度センサ角速度センサ組み立て体を説明する斜視図である。
図１において、１は加速度センサ組み立て体の全体を示す参照符号である。１１はＸＹ軸センサ基板、１２はＺ軸センサ基板である。
ＸＹ軸センサ基板１１には、ＸＹ２軸加速度センサ４ＸＹと、Ｙ軸角速度センサ５Ｙ と、Ｚ軸角速度センサ５Ｚ を取り付けておく。Ｚ軸角速度センサ５Ｚ は、コ字状切り欠き１２０を介してＺ軸センサ基板１２の上下面に亘った状態で、ＸＹ軸センサ基板１１に取り付けられている。
【０００７】
Ｚ軸センサ基板１２には、その下面にＸ軸角速度センサ５Ｘ と、Ｚ軸加速度センサ４Ｚ を取り付けておく。Ｚ軸加速度センサ４Ｚ としては、実際は、２軸加速度センサが採用され、その内の１方向のセンサを不動作の状態として使用する。１２１はＺ軸センサ基板１２の左右両側端部に形成された係合切り欠きである。ここで、以上の通りに加速度センサおよび角速度センサが取り付けられたＸＹ軸センサ基板１１とＺ軸センサ基板１２は、ＸＹ軸センサ基板１１を鉛直にすると共にＺ軸センサ基板１２を水平にしたＴ字型に相互に結合組み立てられる。なお、Ｔ字型の相互組み立ては完全なものではない。詳細な説明は省略するが、この不完全な組み立てはＸＹ軸センサ基板１１とＺ軸センサ基板１２の双方に形成されるレセプタクルにコネクタ６を接続することにより行われる。
【０００８】
図２および図３は加速度センサ組み立て体を収容するケースを説明する斜視図であり、図２はこのケースを構成するカバー、図３はこのケースを構成するベースを示す。
図２において、２はカバー全体を示す参照符号である。カバー２は高さの低いカバー前部２１と高さの高いカバー後部２２より成る。カバー後部２２は立設されるＸＹ軸センサ基板１１の高さに対応してカバー前部２１と比較して高く設計製造される。カバー２の全側壁の開口周縁部は、全周に亘って薄肉周縁部に形成して外周に段部を構成している。カバー２の薄肉周縁部の内の前縁部には嵌合舌片２１１が離散的に複数個垂下形成されている。カバー２の薄肉周縁部の内の後縁部にも、同様に、図示されない嵌合舌片が嵌合舌片２１１に対応して離散的に複数個垂下形成されている。カバー２の左側壁には後で説明される左側支持板３５４に対向する左上側支持片２３が形成され、カバー２の右側壁には後で説明される右側支持板３５５に対向する右上側支持片２４が形成されている。
【０００９】
図３において、３はベース全体を示す参照符号である。３１は前側壁、３２は後側壁、３３は左側壁、３４は右側壁、３５は底壁である。ベース３の全側壁の開口周縁部は、全周に亘って薄肉周縁部に形成して内周に段部を構成している。前側壁３１の薄肉周縁部にはその内側に下向きに傾斜した嵌合突部３１１が離散的に複数個形成され、同様に、後側壁３２の薄肉周縁部にもその内側に下向きに傾斜した嵌合突部３２１が嵌合舌片２１１に対応して離散的に複数個形成されている。左側壁３３の内側面および底壁３５に一体に、Ｚ軸センサ基板１２を下から支持する上端縁が水平な左側支持板３５４が形成されている。左側支持板３５４の上端縁には位置決め突起３５４１が形成されている。同様に、右側壁３４の内側面および底壁３５に一体に、Ｚ軸センサ基板１２を下から支持する上端縁が水平な右側支持板３５５が形成され、右側支持板３５５の上端縁には位置決め突起３５５１が形成されている。３５１は前側壁３１および底壁３５に一体に形成された補強片である。３５２は補強リブであり、左側支持板３５４と右側支持板３５５の間に亘って、これらと底壁３５に一体に形成されている。３５３は鉛直ツメ状ガイド対であり、その複数対が後側壁３２に平行に一直線上に配列して底壁３５から植立形成されている。鉛直ツメ状ガイド対３５３は互いに対向して鉛直方向エッジが形成されている。この鉛直ツメ状ガイド対３５３各々の対向する鉛直方向エッジ間には、ＸＹ軸センサ基板１１の下端縁を圧入し、鉛直方向エッジは変形せしめられる。
【００１０】
図４をも参照して３軸加速度／角速度計の組み立て方を説明する。
先に説明した通り、ＸＹ軸センサ基板１１に対して、ＸＹ２軸加速度センサ４ＸＹと、Ｙ軸角速度センサ５Ｙ と、Ｚ軸角速度センサ５Ｚ を取り付けたＸＹ軸センサ基板１１を構成しておく。この場合、ＸＹ軸センサ基板１１には図示されない電気配線が形成されており、これらのセンサおよび角速度センサはＸＹ軸センサ基板１１に電気機械的に接続される。Ｚ軸センサ基板１２に対して、その下面にＸ軸角速度センサ５Ｘ と、Ｚ軸加速度センサ４Ｚ を取り付けたＺ軸センサ基板１２を構成しておく。この場合も、Ｚ軸センサ基板１２には図示されない電気配線が形成されており、これらのセンサおよび角速度センサはＺ軸センサ基板１２に電気機械的に接続される。
【００１１】
ここで、コネクタ６を介して不完全にＴ字型に相互組み立てられたＸＹ軸センサ基板１１とＺ軸センサ基板１２をベース３に組み込む。この鉛直ツメ状ガイド対３５３各々の対向する鉛直方向エッジの間にＸＹ軸センサ基板１１の下端縁を圧入する。これにより、ＸＹ軸センサ基板１１は鉛直方向エッジを圧迫変形しながら圧入され、ＸＹ軸センサ基板１１の下端縁がベース３の表面に到達したところで鉛直ツメ状ガイド対３５３により鉛直に保持される。この圧入により、鉛直方向エッジのつぶし代は微小な０． ２ｍｍとしている。この状態において、Ｚ軸センサ基板１２は、その下面が上端縁が水平な左側支持板３５４および上端縁が水平な右側支持板３５５に衝合し、これらにより水平に下から支持される。この支持状態は、Ｚ軸センサ基板１２の左右両側端部に形成された係合切り欠き１２１が、左側支持板３５４の上端縁に形成される位置決め突起３５４１および右側支持板３５５の上端縁に形成される位置決め突起３５５１に嵌合し、ずれることなく確実に保持される。コネクタ６を介して不完全にＴ字型に相互組み立てられていたＸＹ軸センサ基板１１とＺ軸センサ基板１２は、ＸＹ軸センサ基板１１が鉛直に保持されると共にＺ軸センサ基板１２が水平に保持されることにより、正確にＴ字型に直交して相互組み立てられたことになる。
【００１２】
カバー２の開口周縁部をベース３の開口周縁部に位置合わせして圧し下げることにより、嵌合舌片２１１は対応する嵌合突部３２１に弾性的に係合し、カバー２はベース３を閉塞する。カバー２がベース３を閉塞したところで、カバー２の左上側支持片２３が左側支持板３５４に対向してＺ軸センサ基板１２に上から係合すると共に、右上側支持片２４は右側支持板３５５に対向してＺ軸センサ基板１２に上から係合し、Ｚ軸センサ基板１２はこれら支持片および支持板により上下から挟持されて完全にこの状態は保持される。
【００１３】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、ＸＹ軸センサ基板１１を鉛直ツメ状ガイド対３５３により鉛直に設定保持すると共に、Ｚ軸センサ基板１２を左側支持板３５４と左上側支持片２３により、そして右側支持板３５５と右上側支持片２４により水平に設定保持することにより、これらＸＹ軸センサ基板１１およびＺ軸センサ基板１２に取り付けられる加速度センサおよび角速度センサをいずれも鉛直或は水平に設定保持されることになる。即ち、ネジその他格別の固着部品を必要とせず、鉛直ツメ状ガイド対と支持片と支持板のみにより、組み立て工程数を少なくして３軸加速度／角速度計を構成することができる。更に、鉛直水平の設定保持を鉛直ツメ状ガイド対と支持片と支持板という少い部材により実施するところから、３軸加速度／角速度計全体における組み立てスペース、固定部品スペースを少なくすることができる。また、以上の組み立てによる鉛直水平に関するバラツキは少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】加速度センサおよび角速度センサの組み立て体を説明する斜視図。
【図２】カバーを説明する斜視図。
【図３】ベースを説明する斜視図。
【図４】組み立て順序を説明する斜視図。
【符号の説明】
２ カバー
３ ベース
３５ 底壁
３５３ 鉛直ツメ状ガイド対
３５４ 水平左側支持板
３５５ 水平右側支持板
【発明の属する技術分野】
この発明は、３軸加速度／角速度計に関し、特に、ネジその他の固着部品を極力少なくし、全体の部品点数の少ない、組み立て工数の少ない、加速度センサおよび角速度センサの直角度の調整を容易にし、これを長期に亘って保持する３軸加速度／角速度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
３軸加速度／角速度計を構成するには、ＸＹＺ３軸方向の加速度を検出する少なくとも２個の加速度センサとＸＹＺ３軸方向の角速度を検出する３個の角速度センサを使用する。これらの加速度センサおよび角速度センサは、一般に、ネジの如き固着部品を使用して加速度センサおよび角速度センサを基板に取り付け、基板に取り付けられた状態で加速度センサおよび角速度センサは水平或は鉛直に調整設定保持される必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
加速度センサおよび角速度センサを以上の通りに基板に取り付ける場合、加速度センサおよび角速度センサを基板に取り付け保持する固着部品は省略することはできない。
この発明は、加速度センサおよび角速度センサを水平或は鉛直に調整設定保持するに、ネジその他格別の固着部品を使用せず、組み立て工程数を少なくして鉛直水平に関するバラツキの少ない３軸加速度／角速度計を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１：カバー２およびベース３より成るケースを具備し、ベース３に水平左側支持板３５４および水平右側支持板３５５を一体形成すると共に底壁３５に複数の鉛直ツメ状ガイド対３５３を一体形成し、ＸＹ軸センサ基板をＺ軸センサ基板に直角にＴ字型に取り付けた状態でＸＹ軸センサ基板の下端縁を鉛直ツメ状ガイド対３５３に圧入して嵌合固定し、Ｚ軸センサ基板を水平左側支持板３５４および水平右側支持板３５５に係合せしめた３軸加速度／角速度計を構成した。
【０００５】
そして、請求項２：請求項１に記載される３軸加速度／角速度計において、カバー２に左側支持板３５４に対向する左上側支持片２３を形成すると共に右側支持板３５５に対向する右上側支持片２４を形成し、ベース３の周縁部に下向きに傾斜した嵌合突部３１１、３２１を形成し、カバー２の周縁部には嵌合舌片２１１を垂下形成したことを特徴とする３軸加速度／角速度計を構成した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図の実施例を参照して説明する。
先ず、図１を参照するに、これは加速度センサ角速度センサ組み立て体を説明する斜視図である。
図１において、１は加速度センサ組み立て体の全体を示す参照符号である。１１はＸＹ軸センサ基板、１２はＺ軸センサ基板である。
ＸＹ軸センサ基板１１には、ＸＹ２軸加速度センサ４ＸＹと、Ｙ軸角速度センサ５Ｙ と、Ｚ軸角速度センサ５Ｚ を取り付けておく。Ｚ軸角速度センサ５Ｚ は、コ字状切り欠き１２０を介してＺ軸センサ基板１２の上下面に亘った状態で、ＸＹ軸センサ基板１１に取り付けられている。
【０００７】
Ｚ軸センサ基板１２には、その下面にＸ軸角速度センサ５Ｘ と、Ｚ軸加速度センサ４Ｚ を取り付けておく。Ｚ軸加速度センサ４Ｚ としては、実際は、２軸加速度センサが採用され、その内の１方向のセンサを不動作の状態として使用する。１２１はＺ軸センサ基板１２の左右両側端部に形成された係合切り欠きである。ここで、以上の通りに加速度センサおよび角速度センサが取り付けられたＸＹ軸センサ基板１１とＺ軸センサ基板１２は、ＸＹ軸センサ基板１１を鉛直にすると共にＺ軸センサ基板１２を水平にしたＴ字型に相互に結合組み立てられる。なお、Ｔ字型の相互組み立ては完全なものではない。詳細な説明は省略するが、この不完全な組み立てはＸＹ軸センサ基板１１とＺ軸センサ基板１２の双方に形成されるレセプタクルにコネクタ６を接続することにより行われる。
【０００８】
図２および図３は加速度センサ組み立て体を収容するケースを説明する斜視図であり、図２はこのケースを構成するカバー、図３はこのケースを構成するベースを示す。
図２において、２はカバー全体を示す参照符号である。カバー２は高さの低いカバー前部２１と高さの高いカバー後部２２より成る。カバー後部２２は立設されるＸＹ軸センサ基板１１の高さに対応してカバー前部２１と比較して高く設計製造される。カバー２の全側壁の開口周縁部は、全周に亘って薄肉周縁部に形成して外周に段部を構成している。カバー２の薄肉周縁部の内の前縁部には嵌合舌片２１１が離散的に複数個垂下形成されている。カバー２の薄肉周縁部の内の後縁部にも、同様に、図示されない嵌合舌片が嵌合舌片２１１に対応して離散的に複数個垂下形成されている。カバー２の左側壁には後で説明される左側支持板３５４に対向する左上側支持片２３が形成され、カバー２の右側壁には後で説明される右側支持板３５５に対向する右上側支持片２４が形成されている。
【０００９】
図３において、３はベース全体を示す参照符号である。３１は前側壁、３２は後側壁、３３は左側壁、３４は右側壁、３５は底壁である。ベース３の全側壁の開口周縁部は、全周に亘って薄肉周縁部に形成して内周に段部を構成している。前側壁３１の薄肉周縁部にはその内側に下向きに傾斜した嵌合突部３１１が離散的に複数個形成され、同様に、後側壁３２の薄肉周縁部にもその内側に下向きに傾斜した嵌合突部３２１が嵌合舌片２１１に対応して離散的に複数個形成されている。左側壁３３の内側面および底壁３５に一体に、Ｚ軸センサ基板１２を下から支持する上端縁が水平な左側支持板３５４が形成されている。左側支持板３５４の上端縁には位置決め突起３５４１が形成されている。同様に、右側壁３４の内側面および底壁３５に一体に、Ｚ軸センサ基板１２を下から支持する上端縁が水平な右側支持板３５５が形成され、右側支持板３５５の上端縁には位置決め突起３５５１が形成されている。３５１は前側壁３１および底壁３５に一体に形成された補強片である。３５２は補強リブであり、左側支持板３５４と右側支持板３５５の間に亘って、これらと底壁３５に一体に形成されている。３５３は鉛直ツメ状ガイド対であり、その複数対が後側壁３２に平行に一直線上に配列して底壁３５から植立形成されている。鉛直ツメ状ガイド対３５３は互いに対向して鉛直方向エッジが形成されている。この鉛直ツメ状ガイド対３５３各々の対向する鉛直方向エッジ間には、ＸＹ軸センサ基板１１の下端縁を圧入し、鉛直方向エッジは変形せしめられる。
【００１０】
図４をも参照して３軸加速度／角速度計の組み立て方を説明する。
先に説明した通り、ＸＹ軸センサ基板１１に対して、ＸＹ２軸加速度センサ４ＸＹと、Ｙ軸角速度センサ５Ｙ と、Ｚ軸角速度センサ５Ｚ を取り付けたＸＹ軸センサ基板１１を構成しておく。この場合、ＸＹ軸センサ基板１１には図示されない電気配線が形成されており、これらのセンサおよび角速度センサはＸＹ軸センサ基板１１に電気機械的に接続される。Ｚ軸センサ基板１２に対して、その下面にＸ軸角速度センサ５Ｘ と、Ｚ軸加速度センサ４Ｚ を取り付けたＺ軸センサ基板１２を構成しておく。この場合も、Ｚ軸センサ基板１２には図示されない電気配線が形成されており、これらのセンサおよび角速度センサはＺ軸センサ基板１２に電気機械的に接続される。
【００１１】
ここで、コネクタ６を介して不完全にＴ字型に相互組み立てられたＸＹ軸センサ基板１１とＺ軸センサ基板１２をベース３に組み込む。この鉛直ツメ状ガイド対３５３各々の対向する鉛直方向エッジの間にＸＹ軸センサ基板１１の下端縁を圧入する。これにより、ＸＹ軸センサ基板１１は鉛直方向エッジを圧迫変形しながら圧入され、ＸＹ軸センサ基板１１の下端縁がベース３の表面に到達したところで鉛直ツメ状ガイド対３５３により鉛直に保持される。この圧入により、鉛直方向エッジのつぶし代は微小な０． ２ｍｍとしている。この状態において、Ｚ軸センサ基板１２は、その下面が上端縁が水平な左側支持板３５４および上端縁が水平な右側支持板３５５に衝合し、これらにより水平に下から支持される。この支持状態は、Ｚ軸センサ基板１２の左右両側端部に形成された係合切り欠き１２１が、左側支持板３５４の上端縁に形成される位置決め突起３５４１および右側支持板３５５の上端縁に形成される位置決め突起３５５１に嵌合し、ずれることなく確実に保持される。コネクタ６を介して不完全にＴ字型に相互組み立てられていたＸＹ軸センサ基板１１とＺ軸センサ基板１２は、ＸＹ軸センサ基板１１が鉛直に保持されると共にＺ軸センサ基板１２が水平に保持されることにより、正確にＴ字型に直交して相互組み立てられたことになる。
【００１２】
カバー２の開口周縁部をベース３の開口周縁部に位置合わせして圧し下げることにより、嵌合舌片２１１は対応する嵌合突部３２１に弾性的に係合し、カバー２はベース３を閉塞する。カバー２がベース３を閉塞したところで、カバー２の左上側支持片２３が左側支持板３５４に対向してＺ軸センサ基板１２に上から係合すると共に、右上側支持片２４は右側支持板３５５に対向してＺ軸センサ基板１２に上から係合し、Ｚ軸センサ基板１２はこれら支持片および支持板により上下から挟持されて完全にこの状態は保持される。
【００１３】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、ＸＹ軸センサ基板１１を鉛直ツメ状ガイド対３５３により鉛直に設定保持すると共に、Ｚ軸センサ基板１２を左側支持板３５４と左上側支持片２３により、そして右側支持板３５５と右上側支持片２４により水平に設定保持することにより、これらＸＹ軸センサ基板１１およびＺ軸センサ基板１２に取り付けられる加速度センサおよび角速度センサをいずれも鉛直或は水平に設定保持されることになる。即ち、ネジその他格別の固着部品を必要とせず、鉛直ツメ状ガイド対と支持片と支持板のみにより、組み立て工程数を少なくして３軸加速度／角速度計を構成することができる。更に、鉛直水平の設定保持を鉛直ツメ状ガイド対と支持片と支持板という少い部材により実施するところから、３軸加速度／角速度計全体における組み立てスペース、固定部品スペースを少なくすることができる。また、以上の組み立てによる鉛直水平に関するバラツキは少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】加速度センサおよび角速度センサの組み立て体を説明する斜視図。
【図２】カバーを説明する斜視図。
【図３】ベースを説明する斜視図。
【図４】組み立て順序を説明する斜視図。
【符号の説明】
２ カバー
３ ベース
３５ 底壁
３５３ 鉛直ツメ状ガイド対
３５４ 水平左側支持板
３５５ 水平右側支持板
Claims (2)
- カバーおよびベースより成るケースを具備し、
ベースに水平左側支持板および水平右側支持板を一体形成すると共に底壁に複数の鉛直ツメ状ガイド対を一体形成し、
ＸＹ軸センサ基板をＺ軸センサ基板に直角にＴ字型に取り付けた状態で、ＸＹ軸センサ基板の下端縁を鉛直ツメ状ガイド対に圧入して嵌合固定し、
Ｚ軸センサ基板を水平左側支持板および水平右側支持板に係合せしめたことを特徴とする３軸加速度／角速度計。 - 請求項１に記載される３軸加速度／角速度計において、
カバーに左側支持板に対向する左上側支持片を形成すると共に右側支持板に対向する右上側支持片を形成し、
ベースの周縁部に下向きに傾斜した嵌合突部を形成し、カバーの周縁部には嵌合舌片を垂下形成したことを特徴とする３軸加速度／角速度計。
Priority Applications (1)
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| JP2001172097A JP3579832B2 (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | ３軸加速度／角速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001172097A JP3579832B2 (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | ３軸加速度／角速度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2002365095A JP2002365095A (ja) | 2002-12-18 |
| JP3579832B2 true JP3579832B2 (ja) | 2004-10-20 |
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| JP2001172097A Expired - Fee Related JP3579832B2 (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | ３軸加速度／角速度計 |
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| JP (1) | JP3579832B2 (ja) |
Cited By (1)
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2001
- 2001-06-07 JP JP2001172097A patent/JP3579832B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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