JP3982706B2 - チェーン用油溜まり盲溝付ブシュの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、チェーンの連結ピンに対して回動自在に嵌挿されるブシュの製造方法に関するものであって、特に、円柱状素材から成形した母線状継目がない円筒部材の内周面側に、潤滑油の油溜まりとなる多数の油溜まり盲溝を一連の鍛造工程で形成するチェーン用油溜まり盲溝付ブシュの製造方法に関する。
従来、円筒状軸受部材は、管状部材の内部にシャフト、ピン等を挿入して、回転軸の軸受体、チェーンのブシュ等滑り軸受として使用される。
このような円筒状軸受部材には、軸受面となる内周面とシャフト、ピン等との潤滑性を向上させるために、円筒状軸受部材の内周面にその軸方向と平行な潤滑油の油溜りとなる有底の溝、要するに、油溜まり盲溝が内側に多数形成されている。
このような円筒状軸受部材には、軸受面となる内周面とシャフト、ピン等との潤滑性を向上させるために、円筒状軸受部材の内周面にその軸方向と平行な潤滑油の油溜りとなる有底の溝、要するに、油溜まり盲溝が内側に多数形成されている。
すなわち、従来のような円筒状軸受部材の油溜まり盲溝は、鍛造等により成形された母線状継目がない円筒状部材にアンダーカット、ブローチ加工等の切削加工を施すことにより製造されるか、あるいは、帯鋼、平帯等の矩形母材の表面にプレス加工、機械加工、又は転造加工によって油溜り用盲溝を形成した後、この矩形母材を両端部が対峙するように成形機で円筒状成形品（円筒状部材）に巻き加工し、さらに、この円筒状成形品に芯ポンチを挿入して、円形開口ダイスに押し通すことにより、製造されている（特許文献１参照。）。
特許第２９６３６５２号公報
しかしながら、上述したような従来の円筒状部材から製造された円筒状軸受部材では、油溜まり盲溝が円筒状部材の内周面にアンダーカット、ブローチ加工等の切削加工によるため、油溜まり盲溝を１本ずつしか形成することができず、油溜まり盲溝の形成加工効率が悪く、その加工に長時間が必要となり、量産性に適さずコスト的にも不利になるという問題があった。
また、上述したような帯鋼、平帯等の矩形母材から製造された従来の円筒状軸受部材は、矩形母材を巻き加工時に矩形母材の突き合わせ部が母線状継目となって残存するため、この円筒状軸受部材にシャフト、ピン等を挿入して使用した場合、油溜まり盲溝に保持された潤滑油が母線状継目に流動し易く、この油溜まり盲溝から流動してきた潤滑油が母線状継目の長手方向端部から極短時間の間に外部へ流失し、その結果、円筒状軸受部材は、長時間に亘り潤滑油を保持することができず、潤滑性能を維持することができないという問題があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題、すなわち、本発明の目的は、上述したような従来技術の問題点を解決するものであって、円柱状素材から成形した母線状継目がない円筒部材の内周面側に成形する多数の油溜まり盲溝を大きな押圧力を必要とせずに塑性変形させて効率よく量産できるチェーン用油溜まり盲溝付ブシュの製造方法を提供することである。
まず、本請求項１に係る発明は、円柱状素材から成形した母線状継目がない円筒部材の内周面側に多数の油溜まり盲溝を形成するチェーン用油溜まり盲溝付ブシュの製造方法であって、前記円柱状素材を押出し成形した薄底付き円筒部材の内周面側のみを開口端から内方に向かって一部縮径させたテーパー状内周面を備える薄底付き円筒部材に成形し、前記薄底付き円筒部材の開口端から複数の盲溝付け用突起を先端外周面に備えた盲溝付け用ダイピンを押し込んでテーパー状内周面側を開放した複数の油溜まり盲溝が直線状内周面に刻設された薄底付き円筒部材に成形した後、盲溝付け用ダイピンを抜き取り、次いで、前記油溜まり盲溝が刻設された薄底付き円筒部材のテーパー状内周面側のみを塑性変形させて円筒形状に復帰矯正させた薄底付き円筒部材を底抜きする一連の鍛造工程で形成されていることにより、前記課題を解決したものである。
ここで、本件発明で意味するところの「油溜まり盲溝」は、溝長手方向の始端部と終端部が封止されている溝形態のことである。
本発明は、上述したような構成を備えていることによって、以下のような特有の効果を奏することができる。
すなわち、チェーン用油溜まり盲溝付ブシュが、円柱状素材を押出し成形して得られた円筒部材を用いているので、母線状の継目が存在せず、また、内周面側に複数形成された油溜まり盲溝が円筒部内周面にのみ開口を有していることから、油溜まり盲溝に保持された潤滑油が長時間の使用によっても円筒部材の端部から流出することなく、良好な潤滑性能が保持される。
すなわち、チェーン用油溜まり盲溝付ブシュが、円柱状素材を押出し成形して得られた円筒部材を用いているので、母線状の継目が存在せず、また、内周面側に複数形成された油溜まり盲溝が円筒部内周面にのみ開口を有していることから、油溜まり盲溝に保持された潤滑油が長時間の使用によっても円筒部材の端部から流出することなく、良好な潤滑性能が保持される。
また、油溜まり盲溝が先端外周面に複数の突起を備えた盲溝付け用ダイピンを押し込むことにより、円筒部材の内周面側に複数の油溜まり盲溝が一度に形成できる。
複数の油溜まり盲溝の端部の封鎖が円筒部材のテーパー状内周面のみを塑性変形させて円筒形状に復帰矯正することにより一度に行われるため、チェーン用油溜まり盲溝付ブシュの油溜まり盲溝を効率よく形成できる。
そして、盲溝付け用ダイピンに設けた盲溝付け用突起の形状や配置数が円筒部材の内周面側に形成される油溜まり盲溝の溝形態に直接反映されるので、盲溝付け用ダイピンに設ける盲溝付け用突起の形状及びその配置数を適宜選択することにより、短溝、長溝、Ｖ字状断面溝、Ｕ字状断面溝、半円形断面溝等の種々な溝形状や所望の溝本数を効率よく形成できる。
複数の油溜まり盲溝の端部の封鎖が円筒部材のテーパー状内周面のみを塑性変形させて円筒形状に復帰矯正することにより一度に行われるため、チェーン用油溜まり盲溝付ブシュの油溜まり盲溝を効率よく形成できる。
そして、盲溝付け用ダイピンに設けた盲溝付け用突起の形状や配置数が円筒部材の内周面側に形成される油溜まり盲溝の溝形態に直接反映されるので、盲溝付け用ダイピンに設ける盲溝付け用突起の形状及びその配置数を適宜選択することにより、短溝、長溝、Ｖ字状断面溝、Ｕ字状断面溝、半円形断面溝等の種々な溝形状や所望の溝本数を効率よく形成できる。
さらに、円筒部材のテーパー状内周面側から、複数の盲溝付け用突起を先端外周面に備えた盲溝付け用ダイピンを円筒部材内へ押し込んで内周面側に複数の油溜まり盲溝を刻設しているので、円筒部材の内部を起点とした油溜まり盲溝の刻設が容易である。
また、油溜まり盲溝の端部の封止を円筒部材のテーパー状内周面のみを円筒形状に復帰矯正させているので、復帰矯正のための押圧力がテーパー状内周面の先端部に集中し、この先端部から塑性変形して矯正が開始されるため、大きな押圧力を必要とせずに容易に復帰矯正できる。
また、油溜まり盲溝の端部の封止を円筒部材のテーパー状内周面のみを円筒形状に復帰矯正させているので、復帰矯正のための押圧力がテーパー状内周面の先端部に集中し、この先端部から塑性変形して矯正が開始されるため、大きな押圧力を必要とせずに容易に復帰矯正できる。
そして、円柱状素材から、押出し、テーパー形成、盲溝付け、復帰矯正及び底抜き等の加工が一連の鍛造工程により連続的に行なえるので、円柱状素材からチェーン用油溜まり盲溝付ブシュを効率よく製造できる。
本発明の実施例を図１乃至図１１に基づいて説明する。図１は、本発明によって得られるチェーン用油溜まり盲溝付ブシュの斜視図であり、図２乃至図１１は、本発明の一実施例であるチェーン用油溜まり盲溝付ブシュの製造方法を説明する図である。
まず、本発明の実施例であるチェーン用油溜まり盲溝付ブシュ１００の製造方法は、図１に示すように、母線状継目がない円筒部材１１０の内周面側１１１に多数の油溜まり盲溝１１２が盲溝付け用ダイピンを用いて形成されており、この油溜まり盲溝１１２における溝長手方向の始端部１１２ａと終端部１１２ｂが封止された溝形態となっている。
そして、前記始端部１１２ａは、円筒部材のテーパー状内周面を塑性変形させて円筒形状に復帰矯正した復帰矯正部１１３によって封止されている。
そして、前記始端部１１２ａは、円筒部材のテーパー状内周面を塑性変形させて円筒形状に復帰矯正した復帰矯正部１１３によって封止されている。
したがって、本発明によって得られたチェーン用油溜まり盲溝付ブシュ１００は、油溜まり盲溝１１２が円筒部材１１０の内周面側１１１のみに開口して対向状態となり、油溜まり盲溝１１２に注入された潤滑油が長時間の使用によっても溝長手方向の始端部１１２ａと終端部１１２ｂから流出することなく保持されて良好な潤滑性能を維持するようになっている。
そこで、本実施例に係るチェーン用油溜まり盲溝付ブシュ１００の製造方法は、図２に示すような棒状の鋼材を所定長さに切断加工して得られた円柱状素材からなる円柱状チップ１０１に、図３乃至図７に示すような据え込み工程、芯出し工程、第１次押出し工程、第２次押出し工程、底抜き工程などからなる鍛造加工、図８に示すような盲溝付け加工、図９及び図１０に示すような復帰矯正加工を順次施すものであり、これらの加工について以下に詳しく説明する。
すなわち、図２に示すような、円柱状素材である、棒状の鋼材を所定長さに切断加工された円柱状チップ１０１は、図３の（ａ）に示すような据え込み工程において、チップ用ポンチＰ１により内部段差形状ｄ１を備えたチップ用円筒状ダイＤ１に押し込まれて、据込み加工が施された後、ノックアウトピンＮＰ１によりチップ用円筒状ダイＤ１から取り出されて、図３の（ｂ）に示すような外周面及び切断端面が矯正された円柱状チップ１０２となる。
次いで、図４の（ａ）に示すような芯出し工程において、前述した据え込み加工により得られた円柱状チップ１０２は、上下反転させた状態で、芯出し用ポンチＰ２により内部段差形状ｄ２を備えた芯出し用円筒状ダイＤ２に押し込まれ、芯出し用ポンチＰ２の円板状突起ｐ２で芯出し加工が施された後、ノックアウトピンＮＰ２により芯出し用円筒状ダイＤ２から取り出されて、図４の（ｂ）に示すような一端面に凹部１０３ａが形成された凹部付き円柱状部材１０３となる。
そして、図５の（ａ）に示すような第１次押出し工程において、前述した芯出し加工により得られた凹部付き円柱状部材１０３は、再び上下反転させた状態で、押出し用ポンチＰ３により押出し用円筒状ダイＤ３に押し込まれ、押出し用円筒状ダイＤ３内に固定配置したダイピンＤＰ３に当接させた状態で第１次押出し加工を行った後、押出し用円筒状ダイＤ３から取り出されて、図５の（ｂ）に示すような厚肉の底部１０４ａが形成された厚底付き円筒部材１０４となる。
さらに、図６の（ａ）に示すような第２次押出し工程において、前述した第１次押出し加工により得られた厚底付き円筒部材１０４は、押出し用ポンチＰ４により押出し用円筒状ダイＤ４に押し込まれ、押出し用円筒状ダイＤ４内に固定配置した押出し用ダイピンＤＰ４に当接させた状態で第２次押出し加工を行った後、押出し用円筒状ダイＤ４から取り出されて、図６の（ｂ）に示すような薄肉の底部１０５ａが形成された薄底付き円筒部材１０５となる。
次に、上述したような据え込み工程、芯出し工程、第１次押出し工程、第２次押出し工程などからなる鍛造工程を施してなる母線状継目がない円筒部材は、本発明の最も特徴であるテーパー形成工程、溝付け工程及び復帰矯正工程を行う。
まず、図７の（ａ）に示すようなテーパー形成工程において、前述した第２次押出し加工により得られた薄底付き円筒部材１０５は、テーパー形成用ポンチＰ５によりテーパー形成用円筒状ダイＤ５に押し込まれ、さらに、テーパー形成用円筒状ダイＤ５内に固定配置されたテーパー形成用ダイピンＤＰ５が押し込まれ、テーパー形成用ダイピンＤＰ５に設けた後方に拡径したテーパー部ＤＰ５１によりテーパー付与加工が施された後、テーパー形成用円筒状ダイＤ５から取り出される。
その結果、図７の（ｂ）に示すような、開口端から内方に向かって一部縮径するテーパー状内周面１０６ａを備えたテーパー付き円筒部材１０６となる。
その結果、図７の（ｂ）に示すような、開口端から内方に向かって一部縮径するテーパー状内周面１０６ａを備えたテーパー付き円筒部材１０６となる。
次に、図８の（ａ）に示すような盲溝付け工程において、前述したようなテーパー付き円筒部材１０６は、盲溝付け用ポンチＰ６により盲溝付け用円筒状ダイＤ６に押し込まれ、テーパー付き円筒部材１０６の開口から円筒状ダイＤ６内に固定配置されている盲溝付け用ダイピンＤＰ６を押し込む。
ここで、盲溝付け用ダイピンＤＰ６は、円柱状の本体ＤＰ６１の先端外周面に複数の盲溝付け用突起ＤＰ６２を備えており、前記突起ＤＰ６２の外周面を結ぶ仮想円は、テーパー状内周面の開放端の内径よりも小径で、テーパー付き円筒部材１０６の内径よりも大径としている。
したがって、テーパー状内周面１０６ａ側からテーパー付き円筒部材１０６内に盲溝付け用ダイピンＤＰ６を押し込むと、盲溝付け用突起ＤＰ６２によって、テーパー状内周面１０６ａの縮径部終端近傍から円筒部材１０６の底部１０５ａに向かって円筒部材１０６の直線状内周面に油溜まり盲溝１０７ａが刻設される。
その結果、図８の（ｂ）に示すような、油溜まり盲溝１０７ａの端部が円筒部材の底部側では封止され、テーパー状内周面１０６ａ側では開放した状態の油溜まり盲溝１０７ａが刻設されたテーパー付き円筒部材１０７となる。
ここで、盲溝付け用ダイピンＤＰ６は、円柱状の本体ＤＰ６１の先端外周面に複数の盲溝付け用突起ＤＰ６２を備えており、前記突起ＤＰ６２の外周面を結ぶ仮想円は、テーパー状内周面の開放端の内径よりも小径で、テーパー付き円筒部材１０６の内径よりも大径としている。
したがって、テーパー状内周面１０６ａ側からテーパー付き円筒部材１０６内に盲溝付け用ダイピンＤＰ６を押し込むと、盲溝付け用突起ＤＰ６２によって、テーパー状内周面１０６ａの縮径部終端近傍から円筒部材１０６の底部１０５ａに向かって円筒部材１０６の直線状内周面に油溜まり盲溝１０７ａが刻設される。
その結果、図８の（ｂ）に示すような、油溜まり盲溝１０７ａの端部が円筒部材の底部側では封止され、テーパー状内周面１０６ａ側では開放した状態の油溜まり盲溝１０７ａが刻設されたテーパー付き円筒部材１０７となる。
そして、図９、図１０に示すような復帰矯正工程において、前述したような盲溝付けを施されたテーパー付き円筒部材１０７は、復帰矯正用ポンチＰ７により図９に示すような内部段差形状ｄ７を備えた復帰矯正用円筒状ダイＤ７に押し込まれ、復帰矯正用ノックアウトピンＮＰ７の円板状突起ｎｐ７と復帰矯正用円筒状ダイＤ７の間でテーパー状内周面のみが復帰矯正される。
そして、図１０の（ａ）に示すような円筒部材１０７の内外面と同一の円筒形状の復帰矯正部１０８ｂを形成すると共に、復帰矯正部１０８ｂで油溜まり盲溝のテーパー状内周面側の開放端部を封止した後、ノックアウトピンＮＰ７により復帰矯正用円筒状ダイＤ７から取り出される。
その結果、図１０の（ｂ）で示されるような溝長手方向の終端部が復帰矯正部１０８ｂで封止されている複数の盲溝１０８ａを内面に備えた盲溝付き円筒部材１０８となる。
そして、図１０の（ａ）に示すような円筒部材１０７の内外面と同一の円筒形状の復帰矯正部１０８ｂを形成すると共に、復帰矯正部１０８ｂで油溜まり盲溝のテーパー状内周面側の開放端部を封止した後、ノックアウトピンＮＰ７により復帰矯正用円筒状ダイＤ７から取り出される。
その結果、図１０の（ｂ）で示されるような溝長手方向の終端部が復帰矯正部１０８ｂで封止されている複数の盲溝１０８ａを内面に備えた盲溝付き円筒部材１０８となる。
そして、前述したような復帰矯正加工を施してなる盲溝付き円筒部材１０８は、再び上下反転させた状態で、図１１の（ａ）に示すような底抜き及び矯正工程において、底抜き及び矯正用ポンチＰ８により底抜き及び矯正用円筒状ダイＤ８に押し込まれ、底抜き及び矯正用円筒状ダイＤ８内に固定配置されている底抜き及び矯正用ダイピンＤＰ８により薄肉の底部１０５ａを取り去る底抜き加工と内外周面の矯正加工を同時に施した後、底抜き及び矯正用円筒状ダイＤ８から取り出される。
その結果、図１１の（ｂ）で示され、また図１に示したような複数の油溜まり盲溝１１２を内周面側に備えたチェーン用油溜まり盲溝付ブシュ１００となる。
その結果、図１１の（ｂ）で示され、また図１に示したような複数の油溜まり盲溝１１２を内周面側に備えたチェーン用油溜まり盲溝付ブシュ１００となる。
以上のようにして、本実施例の製造方法によって得られた母線状継目がないチェーン用油溜まり盲溝付ブシュ１００は、円筒部材１１０の内周面１１１に、盲溝長手方向の始端部１１２ａと終端部１１２ｂが封止された盲溝形態を備えた多数の油溜まり盲溝１１２が形成されているため、このような油溜まり盲溝１１２に注油された潤滑油を長期に亘って保持して潤滑機能を充分に発揮することができ、しかも、円筒部材１１０の内側に油溜まり盲溝を効率よく低コストで量産できる等、その効果は甚大である。
１００ ・・・チェーン用油溜まり盲溝付ブシュ
１０１ ・・・円柱状チップ
１０２ ・・・据え込み加工された円柱状チップ
１０３ ・・・凹部付き円柱状部材
１０３ａ・・・凹部
１０４ ・・・厚底付き円筒部材
１０４ａ・・・厚肉の底部
１０５ ・・・薄底付き円筒部材
１０５ａ・・・薄肉の底部
１０６ ・・・テーパー付き円筒部材
１０６ａ・・・テーパー状内周面
１０７ ・・・油溜まり盲溝が施されたテーパー付き円筒部材
１０７ａ・・・油溜まり盲溝
１０８ ・・・盲溝付き円筒部材
１０８ａ・・・両端部が封止された油溜まり盲溝
１０８ｂ・・・復帰矯正部
１１０ ・・・円筒部材
１１１ ・・・内周面
１１２ ・・・油溜まり盲溝
１１２ａ・・・始端部
１１２ｂ・・・終端部
１１３ ・・・復帰矯正部
Ｄ１ ・・・チップ用円筒状ダイ
ｄ１ ・・・内部段差形状
Ｄ２ ・・・芯出し用円筒状ダイ
ｄ２ ・・・内部段差形状
Ｄ３、Ｄ４ ・・・押出し用円筒状ダイ
Ｄ５ ・・・テーパー形成用円筒状ダイ
Ｄ６ ・・・盲溝付け用円筒状ダイ
Ｄ７ ・・・復帰矯正用円筒状ダイ
ｄ７ ・・・内部段差形状
Ｄ８ ・・・矯正用円筒状ダイ
ＮＰ１、ＮＰ２ ・・・ノックアウトピン
ＮＰ７ ・・・復帰矯正用ノックアウトピン
ｎｐ７ ・・・円板状突起
ＤＰ３、ＤＰ４ ・・・押出し用ダイピン
ＤＰ５ ・・・テーパー形成用ダイピン
ＤＰ６ ・・・盲溝付け用ダイピン
ＤＰ６１ ・・・円柱状の本体
ＤＰ６２ ・・・盲溝付け用突起
ＤＰ８ ・・・底抜き及び矯正用ダイピン
Ｐ１ ・・・チップ用ポンチ
Ｐ２ ・・・芯出し用ポンチ
ｐ２ ・・・円板状突起
Ｐ３、Ｐ４ ・・・押出し用ポンチ
Ｐ５ ・・・テーパー部形成用ポンチ
Ｐ６ ・・・盲溝付け用ポンチ
Ｐ７ ・・・復帰矯正用ポンチ
Ｐ８ ・・・底抜き及び矯正用ポンチ
１０１ ・・・円柱状チップ
１０２ ・・・据え込み加工された円柱状チップ
１０３ ・・・凹部付き円柱状部材
１０３ａ・・・凹部
１０４ ・・・厚底付き円筒部材
１０４ａ・・・厚肉の底部
１０５ ・・・薄底付き円筒部材
１０５ａ・・・薄肉の底部
１０６ ・・・テーパー付き円筒部材
１０６ａ・・・テーパー状内周面
１０７ ・・・油溜まり盲溝が施されたテーパー付き円筒部材
１０７ａ・・・油溜まり盲溝
１０８ ・・・盲溝付き円筒部材
１０８ａ・・・両端部が封止された油溜まり盲溝
１０８ｂ・・・復帰矯正部
１１０ ・・・円筒部材
１１１ ・・・内周面
１１２ ・・・油溜まり盲溝
１１２ａ・・・始端部
１１２ｂ・・・終端部
１１３ ・・・復帰矯正部
Ｄ１ ・・・チップ用円筒状ダイ
ｄ１ ・・・内部段差形状
Ｄ２ ・・・芯出し用円筒状ダイ
ｄ２ ・・・内部段差形状
Ｄ３、Ｄ４ ・・・押出し用円筒状ダイ
Ｄ５ ・・・テーパー形成用円筒状ダイ
Ｄ６ ・・・盲溝付け用円筒状ダイ
Ｄ７ ・・・復帰矯正用円筒状ダイ
ｄ７ ・・・内部段差形状
Ｄ８ ・・・矯正用円筒状ダイ
ＮＰ１、ＮＰ２ ・・・ノックアウトピン
ＮＰ７ ・・・復帰矯正用ノックアウトピン
ｎｐ７ ・・・円板状突起
ＤＰ３、ＤＰ４ ・・・押出し用ダイピン
ＤＰ５ ・・・テーパー形成用ダイピン
ＤＰ６ ・・・盲溝付け用ダイピン
ＤＰ６１ ・・・円柱状の本体
ＤＰ６２ ・・・盲溝付け用突起
ＤＰ８ ・・・底抜き及び矯正用ダイピン
Ｐ１ ・・・チップ用ポンチ
Ｐ２ ・・・芯出し用ポンチ
ｐ２ ・・・円板状突起
Ｐ３、Ｐ４ ・・・押出し用ポンチ
Ｐ５ ・・・テーパー部形成用ポンチ
Ｐ６ ・・・盲溝付け用ポンチ
Ｐ７ ・・・復帰矯正用ポンチ
Ｐ８ ・・・底抜き及び矯正用ポンチ
Claims (1)
- 円柱状素材から成形した母線状継目がない円筒部材の内周面側に多数の油溜まり盲溝を形成するチェーン用油溜まり盲溝付ブシュの製造方法であって、
前記円柱状素材を押出し成形した薄底付き円筒部材の内周面側のみを開口端から内方に向かって一部縮径させたテーパー状内周面を備える薄底付き円筒部材に成形し、前記薄底付き円筒部材の開口端から複数の盲溝付け用突起を先端外周面に備えた盲溝付け用ダイピンを押し込んでテーパー状内周面側を開放した複数の油溜まり盲溝が直線状内周面に刻設された薄底付き円筒部材に成形した後、盲溝付け用ダイピンを抜き取り、次いで、前記油溜まり盲溝が刻設された薄底付き円筒部材のテーパー状内周面側のみを塑性変形させて円筒形状に復帰矯正させた薄底付き円筒部材を底抜きする一連の鍛造工程で形成されていることを特徴とするチェーン用油溜まり盲溝付ブシュの製造方法。
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