(57)【要約】【課題】簡単な構造と簡単な取扱いとが、信頼性のよい作用と同時に達成されている滑り軸受けを提供する。【解決手段】支承したい構成部分を収容するための少なくとも１つの軸受けシェル（１０，１１０，２１０）を有する滑り軸受けであって、前記軸受けシェルの滑り面（１３，１１３，２１３，３１３）が、周方向に延びる２つの溝を有しており、該溝に潤滑剤のための案内エレメントが嵌め込まれている形式のものにおいて、溝および／または案内エレメントが、少なくとも１つの保持手段を有しているようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支承したい構成部分を収容するための少なくとも１つの軸受けシェル（１０，１１０，２１０）を有する滑り軸受けであって、前記軸受けシェル（１０，１１０，２１０）の滑り面（１３，１１３，２１３，３１３）が、周方向に延びる２つの溝（１４ａ，１４ｂ；１１４ａ，１１４ｂ；２１４ａ，２１４ｂ；３１４）を有しており、該溝（１４ａ，１４ｂ；１１４ａ，１１４ｂ；２１４ａ，２１４ｂ；３１４）内に潤滑剤のための案内エレメント（１５；１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ；３１５）が嵌め込まれている形式のものにおいて、前記溝（１１４ａ，１１４ｂ；２１４ａ，２１４ｂ；３１４）および／または案内エレメント（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ；３１５）が、少なくとも１つの保持手段（１６，１９，２０，１２４，２２７；３２８，３２９）を有していることを特徴とする、支承したい構成部分を収容するための少なくとも１つの軸受けシェルを有する滑り軸受け。
【請求項２】
案内エレメント（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）が、保持手段として、側方の少なくとも１つの膨隆部（１６，１９）を有している、請求項１記載の滑り軸受け。
【請求項３】
前記膨隆部（１６，１９）が、球欠形または部分円筒形に形成されている、請求項２記載の滑り軸受け。
【請求項４】
側方の少なくとも２つの膨隆部（１６，１９）が、案内エレメント（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）の長さにわたって互いに背中合わせに位置して配置されているか、または互いにずらされて配置されている、請求項２または３記載の滑り軸受け。
【請求項５】
側方の少なくとも２つの膨隆部（１６，１９）が、案内エレメント（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）の端部に互いに背中合わせに位置して配置されている、請求項２または３記載の滑り軸受け。
【請求項６】
案内エレメント（１５ｄ）が、保持手段を形成するために、波形形状（２０）または円弧形状を有している、請求項１記載の滑り軸受け。
【請求項７】
案内エレメント（３１５）が、保持手段として、側方の少なくとも１つの孔（３２８）を有しており、前記溝（３１４）が、保持手段として、前記孔（３２８）に対応する少なくとも１つの突起（３２９）を有している、請求項１記載の滑り軸受け。
【請求項８】
前記溝（２１４ａ，２１４ｂ）が、その長さにわたって少なくとも１つのくびれ部（２２７）を保持手段として有している、請求項１記載の滑り軸受け。
【請求項９】
前記くびれ部（２２７）が、前記溝（２１４ａ，２１４ｂ）の側壁に設けられた隆出部として形成されている、請求項８記載の滑り軸受け。
【請求項１０】
各溝（１１４ａ，１１４ｂ）が、その長さにわたって、該溝（１１４ａ，１１４ｂ）の内部に向かって突入した、溝縁部（１２５）の少なくとも１つの押込み成形部（１２４）を保持手段として有している、請求項１記載の滑り軸受け。
【請求項１１】
少なくとも２つの押込み成形部（１２４）が、前記溝（１１４ａ，１１４ｂ）の端部に互いに向かい合って位置して配置されている、請求項１０記載の滑り軸受け。
【請求項１２】
案内エレメント（１５ｂ，１５ｃ）の少なくとも、支承したい構成部分に面した表面（２３）が、潤滑剤のための少なくとも１つの案内溝（１８，２２）を有している、請求項１から１１までのいずれか1項記載の滑り軸受け。
【請求項１３】
案内エレメント（１５；１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）が、ポリマ材料から成っている、請求項１から１２までのいずれか1項記載の滑り軸受け。
【請求項１４】
前記溝（１４ａ，１４ｂ；１１４ａ，１１４ｂ；２１４ａ，２１４ｂ）が、互いに対して平行に延びるように、または滑り面（１３，１１３，２１３）の全周の少なくとも一部にわたって互いに向かって収束するように配置されている、請求項１から１３までのいずれか1項記載の滑り軸受け。
【請求項１５】
前記溝（１４ａ，１４ｂ；１１４ａ，１１４ｂ；２１４ａ，２１４ｂ）と案内エレメント（１５；１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）とが、運転時に回転する支承したい構成部分の回転方向で配置されている、請求項１から１４までのいずれか1項記載の滑り軸受け。
【請求項１６】
２つの軸受けシェルが設けられていて、前記溝（１４ａ，１４ｂ；１１４ａ，１１４ｂ；２１４ａ，２１４ｂ）と案内エレメント（１５；１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ；２０）とが、運転時に受ける負荷の小さい方の軸受けシェル（１０，１１０，２１０）に設けられている、請求項１から１５までのいずれか1項記載の滑り軸受け。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支承したい構成部分を収容するための少なくとも１つの軸受けシェルを有する滑り軸受けであって、前記軸受けシェルの滑り面が、周方向に延びる２つの溝を有しており、該溝内に潤滑剤のための案内エレメントが嵌め込まれている形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような形式の滑り軸受けは、ドイツ連邦共和国特許第１０２００４０２８７７３号明細書および欧州特許出願公開第１７２２１１６号明細書から公知である。この公知の滑り軸受けは、軸受けシェルの滑り面と、支承したい構成部分の表面との間の軸受けギャップの大きさをコントロールし、かつ過剰な潤滑剤導出を防ぐために、伸縮エレメントまたは絞りエレメントを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許第１０２００４０２８７７３号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１７２２１１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の滑り軸受けを改良して、単純化された構造と簡素化された取扱いとが達成されると共に、信頼性の良い機能が得られるような滑り軸受けを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明によって、溝および／または案内エレメントが、少なくとも１つの保持手段を有しているようにした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、案内エレメントは、組付け時に単に溝に嵌め込まれて、少なくとも１つの保持手段によってクランプ式に、もしくは摩擦接続式に保持されるだけである。意想外にも、案内エレメントは運転時でも、もしくは大きな負荷を受けた場合でも、信頼性良く保持されて所望の作用を得る、つまり軸受けギャップの大きさと、ひいては潤滑剤導出をコントロールする作用を得ることが判った。本発明によれば、案内エレメントを溝に嵌め込んで該溝内に保持するための別の補助手段または処置は必要とならないので、本発明による滑り軸受けは、特に単純に構成されているか、もしくは簡単に組み付けられ得る。
【０００７】
有利な別の実施形態は請求項２以下に記載されている。
【０００８】
有利な１実施形態では、案内エレメントが保持手段として側方の少なくとも１つの膨隆部を有していて、該膨隆部は、たとえば球欠形（kugelkalottenfoermig.）または部分円筒形もしくはかまぼこ形（Zylinderkalottenfoermig.）に形成されていてよい。側方の１つの膨隆部もしくは側方の２つ以上の膨隆部の形状および配置は、自由に選択可能であり、個別の事例の要求に左右される。このように、たとえば球欠形または部分円筒形の、側方の少なくとも２つの膨隆部が、案内エレメントの長さにわたって互いに背中合わせに位置するように配置されているか、互いにずらされて配置されているか、または案内エレメントの一方の端部に互いに背中合わせに位置するように配置されていてよい。側方の少なくとも１つの膨隆部は、案内エレメントの製作時に特に簡単な方法で一体に成形されてよく、溝内での案内エレメントの信頼性良い摩擦接続式の保持、つまり摩擦による束縛に基づく保持を提供する。
【０００９】
別の有利な構成では、案内エレメントが、保持手段を形成するために波形形状または円弧形状を有しており、該波形形状または円弧形状は、同じく製作時に案内エレメントに成形され得る。波形形状もしくは円弧形状は簡単に製作される一体の保持手段として、同じく溝内での案内エレメントの確実な保持を生ぜしめる。
【００１０】
さらに別の有利な実施形態では、案内エレメントが、保持手段として、側方の少なくとも１つの孔を有しており、溝が、保持手段として、少なくとも１つの孔に対応する少なくとも１つの突起を有している。これにより、特に簡単な方法で溝内での案内エレメントの形状接続式の保持、つまり形状に基づく束縛による保持を得ることができる。
【００１１】
本発明による保持手段が溝に設けられている場合、各溝は、その長さにわたって少なくとも１つのくびれ部を保持手段として有していてよい。このくびれ部は、たとえば溝の側壁の隆出部として加工形成され得る。このような種類の構造は、簡単な方法で軸受けシェル内への溝の加工時に加工形成され得る。
【００１２】
これに対して択一的には、各溝が、その長さにわたって、溝の内部に突入した、溝縁部の少なくとも１つの押込み成形部を保持手段として有している。押込み成形部は、問題なく溝縁部に加工されてよく、特に簡単で、しかし効果的な保持手段を成している。この保持手段によって案内エレメントがクランプされて溝内に保持されている。１つの押込み成形部もしくは２つ以上の押込み成形部の配置は、自由に選択可能であり、個別の事例の要求に左右される。これによって、たとえば少なくとも２つの押込み成形部が、案内エレメントの長さにわたり互いに向かい合って位置するように配置されているか、互いにずらされて配置されているか、または案内エレメントの一方の端部に互いに向かい合って位置するように配置されていてよい。
【００１３】
案内エレメントは、軸受けシェルの滑り面と面一になるように整合しており、運転時の熱膨張によりその作用を発揮することができる。しかし、案内エレメントの少なくとも１つの区分が軸受けシェルの滑り面から半径方向に突出してもよく、これにより案内エレメントのための熱膨張可能な材料は不要になる。
【００１４】
案内エレメントの少なくとも、支承したい構成部分に面した表面が、流出する潤滑剤に付加的な流れ抵抗を加えるために、潤滑剤のための少なくとも１条の案内溝を有していると有利である。少なくとも１条の案内溝が螺旋状に全周にわたって延びるように形成されていると、流出した潤滑剤を滑り軸受け内に戻すことが可能である。
【００１５】
案内エレメントがポリマ材料から成っていると有利である。
【００１６】
溝は、汎用のように互いに対して平行に延びているか、または滑り面の全周の少なくとも一部分にわたって互いに向かって収束するように配置されていてよい。後者の場合、案内エレメントの互いに対する間隔が、少なくとも滑り面の１つの部分円周にわたって縮められる。これにより、流体物理学的に案内エレメント同士の間で、ますます高められた速度で流れるオイル流が生ぜしめられる。これによって、弾性流体力学的な接触における圧力形成が改善され、ひいては本発明による滑り軸受けの負荷耐性が高められるか、もしくは食付きの恐れが減じられる。
【００１７】
案内エレメントにより影響される潤滑剤流れを最適化するためには、溝と、案内エレメントとが、運転時に回転する支承したい構成部分の回転方向に配置されていると有利である。別の最適化は、２つの軸受けシェルが設けられていて、溝と案内エレメントとが、運転時に受ける負荷が高くない方、つまり低負荷側の軸受けシェル内に配置されていることにより得られる。両手段により、特に、高負荷側の軸受けシェルの改善された負荷軽減を得ることができる。
【００１８】
以下に本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。図面は概略的であり縮尺は正確なものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】滑り軸受けの軸受けシェルの正面図である。
【図２】図１による軸受けシェルを、図１の矢印Ａの方向から見た平面図である。
【図３ａ】保持手段を有する案内エレメントの１実施例を示す図である。
【図３ｂ】保持手段を有する案内エレメントの別の実施例を示す図である。
【図３ｃ】保持手段を有する案内エレメントのさらに別の実施例を示す図である。
【図３ｄ】保持手段を有する案内エレメントのさらに別の実施例を示す図である。
【図４ａ】図３ａのＩＶａ−ＩＶａ線に沿った断面図である。
【図４ｂ】図３ｃのＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った断面図である。
【図５】本発明による滑り軸受けのための、図１による構造を有する軸受けシェルの第１の実施例の展開図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】本発明による軸受けシェルの別の実施例を上から見た図である。
【図８ａ】本発明による滑り軸受けに用いられる案内エレメントの別の実施例の斜視図である。
【図８ｂ】図８ａによる、嵌め込まれた案内エレメントを有する軸受けシェルのため別の実施例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１および図２は、滑り軸受けに用いられる汎用の軸受けシェル１０を示している。滑り軸受けの構造は自体公知であり、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３３７０３０号明細書に記載されている。滑り軸受けは、一般に、１つの層複合体から成っており、この層複合体は、図１では図面を見やすくするために単一の支持層１１として描かれている。層複合体は、支承したい構成部分の方向で滑り層１２で閉じている。この滑り層１２は滑り面１３を有している。滑り面１３はその周面に沿って、周方向に延びる２つの溝１４ａ，１４ｂを備えている。これらの溝１４ａ，１４ｂ内には案内エレメント１５が収容される。案内エレメント１５は、たとえばポリテトラフルオルエチレンを主体としたポリマ材料から成っていて、溝１４ａ，１４ｂの横断面と一致した横断面を有している。一般に、案内エレメント１５は、該案内エレメント１５の表面が滑り面１３と面一に整合するように、溝１４ａ，１４ｂ内に嵌め込まれる。案内エレメント１５は、滑り軸受けの運転時の熱膨張により潤滑剤コントロールにおいてその作用を発揮する。
【００２１】
図３ａ，図３ｂ，図３ｃ，図４ａおよび図４ｂには、本発明による滑り軸受けの、図１および図２に示した軸受けシェル１０に用いられる、種々異なる案内エレメント１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの実施例が示されている。したがって案内エレメント１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、慣用の構造を有する軸受けシェル１０において使用されるように設計されている。
【００２２】
図３ａに示した案内エレメント１５ａは、本実施例では側方の合計６つの膨隆部１６を有している。図４ａから判るように、案内エレメント１５ａの横断面は、ほぼ正方形である。膨隆部１６は、案内エレメント１５ａの側面１７とワンピースに成形されていて、ほぼ部分円筒形の輪郭を有している。本実施例では、膨隆部１６は対になって互いに背中合わせに位置するように配置されていて、案内エレメント１５ａの長さにわたって均等に分配されている。組み付けられた状態では、側面１７が、溝１４ａもしくは溝１４ｂの側壁に接触するので、膨隆部１６は、その弾性変形に基づいて、溝１４ａもしくは溝１４ｂ内での案内エレメント１５ａの摩擦接続式の保持、つまり摩擦による束縛に基づく保持を生ぜしめる。
【００２３】
図３ｂに示した案内エレメント１５ｂは、図３ａに示した案内エレメント１５ａにつき既に説明したように、側方の５つの膨隆部１６を備えている。側方の膨隆部１６は、互いにずらされて配置されていて、案内エレメント１５ｂの長さにわたって均等に分配されている。案内エレメント１５ｂは、付加的には螺旋状に全周にわたって延びる一条の案内溝１８を有している。この案内溝１８により、流出する潤滑剤には付加的な流れ抵抗が加えられる。さらに、案内溝１８の螺旋状の構成に基づいて、流出した潤滑剤を滑り軸受け内に戻すことが可能である。
【００２４】
図３ｃに示した案内エレメント１５ｃは、側方の合計４つの膨隆部１９を備えている。図４ｂから判るように、案内エレメント１５ｃの横断面はほぼ正方形である。側方の膨隆部１９は、案内エレメント１５ｃの側面２１とワンピースに成形されていて、ほぼ球欠形の輪郭を有している。この実施例では、側方の膨隆部１９は、案内エレメント１５ｃの自由端部に、対になって互いに背中合わせに位置するように配置されている。組み付けられた状態では、側面２１は、溝１４ａもしくは溝１４ｂの側壁に接触するので、膨隆部１９は、その弾性変形に基づいて、溝１４ａもしくは溝１４ｂ内での案内エレメント１５ｃの摩擦接続式の保持を生ぜしめる。さらに案内エレメント１５ｃは、該案内エレメント１５ｃの全長にわたって真っ直ぐに延びる１条の案内溝２２を有している。この案内溝２２は、組み付けられた状態で、支承したい構成部分に向かい合って位置する、案内エレメント１５ｃの表面２３に加工されている。案内溝２２により、流出した潤滑剤に対して付加的な流れ抵抗が加えられる。
【００２５】
図３ｄに示した案内エレメント１５ｄは、その全長にわたって波形形状２０を有している。この波形形状２０は、一体の保持手段を成していて、案内エレメント１５ｄの製作時に容易な方法で成形され得る。波形形状２０は、軸受けシェル１０の溝１４ａ，１４ｂ内での案内エレメント１５ｄの摩擦接続式の保持を生ぜしめる。なぜならば、案内エレメント１５ｄが、プリロードをかけられて、溝１４ａもしくは溝１４ｂの側壁に交互に接触しているからである。案内エレメント１５ｄの中心軸線からのずれは、０．１〜０．３ｍｍであると有利である。波形形状２０の代わりに、円弧形状が使用されてもよい（図示せず）。
【００２６】
図５および図６は、図１および図２に示した軸受けシェル１０と同様に形成されている軸受けシェル１１０を示している。図５は、軸受けシェル１１０の展開図を示しており、図６は、断面図を示している。軸受けシェル１１０の滑り面１１３に加工された溝１１４ａおよび溝１１４ｂの端部の領域は、互いに向かい合って位置するそれぞれ２つの押込み成形部１２４を有している。これらの押込み成形部１２４は、溝１１４ａ，１１４ｂの縁部１２５に導入されており、この場合、該押込み成形部１２４は溝１１４ａ，１１４ｂの内部に突入している。押込み成形部１２４は、溝１１４ａ，１１４ｂの加工後かつ滑り面１１３の仕上げ加工前に、たとえばポンチによって加工されると有利である。溝１１４ａ，１１４ｂ内には案内エレメントが導入される。この案内エレメント自体は保持手段を備える必要がない。案内エレメントは、溝１１４ａもしくは溝１１４ｂの底部１２６と、押込み成形部１２４との間でクランプ式に保持される。
【００２７】
図７は、軸受けシェル２１０の別の実施例示す平面図である。支持層２１１と、滑り層２１２と、滑り面２１３とを有する構成は、図１および図２に図示の軸受けシェル１０の構造に相当している。滑り面２１３には、溝２１４ａ，２１４ｂが加工されていて、これらの溝２１４ａ，２１４ｂは保持手段としてそれぞれ１つのくびれ部２２７を有している。このくびれ部２２７は、溝２１４ａもしくは溝２１４ｂの、有利には溝幅の最大１０％までの狭隘を生ぜしめる。当然ながら２つ以上のくびれ部が設けられていてもよい。くびれ部２２７は、この実施例では各溝２１４ａもしくは溝２１４ｂの両側壁に設けられた隆出部として形成されており、これらの隆出部は、滑り面２１３に溝２１４ａもしくは溝２１４ｂを加工する際に一緒に加工成形され得る。隆出部の代わりに、くびれ部２２７は、たとえば材料塗布、またはたとえばフライス加工のような切削加工により製作されていてもよい。当然ながら、各溝２１４ａ，２１４ｂの一方の側壁だけを相応に加工することも可能である。溝２１４ａ，２１４ｂ内には、案内エレメントが導入される。この案内エレメント自体は保持手段を有する必要がない。案内エレメントは、くびれ部２２７内にクランプ式に保持される。熱負荷された運転時には、案内エレメントの材料の熱膨張に基づいて、溝２１４ａもしくは溝２１４ｂからの著しい半径方向の突出が行われ、ひいては支承したい構成部分に対する増幅された押圧作用が生じる。
【００２８】
図８ａおよび図８ｂは、案内エレメント３１５のための別の実施例と、本発明による滑り軸受けのための軸受けシェルとが示されている。案内エレメント３１５は、この実施例では正方形または方形の横断面を有しており、その側面３１７は孔３２８を有している。この実施例では、孔３２８は、案内エレメント３１５の自由端部に設けられている。案内エレメント３１５に対応する軸受けシェルの滑り層３１２の滑り面３１３には、溝３１４が加工されている。溝３１４の側壁は、保持手段として、この実施例では４つの突起３２９を有している。これらの突起３２９は、案内エレメント３１５に設けられた孔３２８に対応して、対になって溝３１４の両端部に設けられており、軸受けシェルもしくは溝３１４の製作時に一緒に加工成形されるか、材料塗布により設けられるか、またはたとえばフライス加工のような切削加工により製作されていてよい。組み付けられた状態では（図８ｂ参照）、案内エレメント３１５の側面３１７は、溝３１４の側壁に接触しており、この場合、溝３１４の突起３２９が、案内エレメント３１５に設けられた孔３２８内にスナップ式に係合して、溝３１４内での案内エレメント３１５の形状接続式の保持、つまり形状に基づく束縛による保持を生ぜしめる。当然ながら、案内エレメントを溝内に位置固定するために、原理的には案内エレメント１つ当たり１つの突起で十分である。
【００２９】
支承したい構成部分、たとえばクランクシャフトのような運転時に回転する構成部分のための滑り軸受けが、２つの軸受けシェルにより形成されている場合、溝と、ひいては案内エレメントとを構成部分の回転方向に配置し、しかも有利には受ける負荷が高くない方の、つまり低負荷側の軸受けシェル内に配置することが推奨される。両方の溝、ひいては案内エレメント同士が、少なくとも部分的に互いに向かって収束するように配置されていると（図示せず）、これらの軸受けシェルのために高められた速度を有するオイル流が生ぜしめられることにより、反対の側に位置する高負荷側の軸受けシェルの改善された負荷軽減が得られる。高められた速度を有するオイル流は、弾性流体力学的な接触を改善し、ひいてはこの軸受けシェルの負荷耐性を高めるか、もしくは食付きの危険を減じる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  軸受けシェル
１１  支持層
１２  滑り層
１３  滑り面
１４  溝
１５  案内エレメント
１６  膨隆部
１９  膨隆部
【図１】
2010112557.tif 000003
【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
2010112557.tif 000014
【図８ｂ】
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