(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の工作物固定部材の工作物固定面に形成された凹所を利用して工作物固定部材に取付けられ、かつ工作物の位置決めを行う治具であって、工作物に当接する位置決め部、および位置決め部の一端に固定状に設けられるとともに凹所内に入れられる先細り状の押付け部を有する治具本体と、治具本体をその長さ方向に移動自在に貫通して設けられたピンと、押付け部から突出したピンの端部に、押付け部に被せるように治具本体に対して移動自在に取付けられ、かつ凹所内にはめ入れられる突張り部材と、ピンを治具本体に対して押付け部とは反対側に付勢する付勢手段とを備えており、ピンが付勢手段により付勢されることによって治具本体の位置決め部の押付け部側の端面が工作物固定面に面接触するとともに、押付け部により突張り部材が拡げられて凹所における工作物固定面と直角をなす面に押付けられることを特徴とする工作機械の工作物位置決め用治具。
【請求項２】
工作物固定面に形成された凹所がみぞであり、押付け部が先端に向かって細くなったくさび状であり、突張り部材が内面が位置決め部側に向かって互いに離隔する方向に傾斜している略Ｕ字状であり、ピンが付勢手段により付勢されることによって突張り部材の相対向する壁が押付け部により拡げられてみぞの両側面に押付けられることを特徴とする請求項１の工作機械の工作物位置決め用治具。
【請求項３】
工作物固定面に形成された凹所が円筒穴であり、押付け部がその外周面が位置決め部から遠ざかる方向に向かって縮径されている円すい状であり、突張り部材が、その内周面が位置決め部側に向かって拡径されている円筒状であるとともに、その周壁にスリットが周方向に間隔をおいて複数形成されており、ピンが付勢手段により付勢されることによって突張り部材の周壁が押付け部により拡げられて円筒穴の内周面に押付けられることを特徴とする請求項１の工作機械の工作物位置決め用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械の工作物固定部材の工作物固定面に形成された凹所を利用して工作物固定部材に取付けられ、かつ工作物の位置決めを行う治具に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
工作機械のテーブル（工作物固定部材）の工作物固定面への工作物の取付けは、従来、たとえば図５に示すようにして行われている。図５において、テーブル(1) の工作物固定面(1a)に複数のＴみぞ(2) （凹所）が並列状に形成されており、複数の工作物位置決め用治具(3) がＴみぞ(2) を利用してテーブル(1) に取付けられ、工作物位置決め用治具(3) により工作物(W) のＸ方向（矢印Ｘ参照）およびＹ方向（矢印Ｙ参照）の位置が決められている。また、複数のクランプ(4) がＴみぞ(2) を利用してテーブル(1) に取付けられ、このクランプ(4) により工作物(W) がテーブル(1) に固定されている。
【０００３】
Ｔみぞ(2) を利用してテーブル(1) に取付けられる工作物位置決め用治具(3) としては、図６に示すように、有底円筒状位置決め部(5a)および位置決め部(5a)の下端に一体に形成されかつＴみぞ(2) の幅狭部(2a)内にはめ入れられる嵌入部(5b)を有する治具本体(5) と、Ｔみぞ(2) 内にはめ入れられたＴみぞナット(6) と、治具本体(5) の位置決め部(5a)および嵌入部(5b)を上方から貫通しかつＴみぞナット(6) にねじはめられたボルト(7) とよりなるものが用いられていた。
【０００４】
しかしながら、このような工作物位置決め用治具(3) をテーブル(1) に取付けるさいには、Ｔみぞナット(6) をＴみぞ(2) の端から挿入しするとともに、ボルト(7) をスパナ、レンチ等を用いて締付けなければならず、その作業が面倒であるという問題がある。また、治具(3) をテーブル(1) から取外すさいには、ボルト(7) をスパナ、レンチ等を用いて緩めるとともに、Ｔみぞナット(6) をＴみぞ(2) の端から取出さなければならず、その作業が面倒であるという問題がある。また、工作物(W) の種類によっては、工作物位置決め用治具(3) とクランプ(4) をテーブル(1) に取付けた後、さらに工作物位置決め用治具(3A)（図５鎖線参照）を追加する必要があり、この場合すでに取付けられている工作物位置決め用治具(3) を取外した後、新たな治具(3A)を取付け、さらに一旦取外した治具(3) を再度取付けなければならないが、このような治具(3) の取外しおよび取付けの度毎に、Ｔみぞナット(6) のＴみぞ(2) の端からの出入れ、およびボルト(7) の緩めおよび締付けを行わなければならず、その作業が一層面倒になる。しかも、追加した治具(3A)や一旦取外した治具(3) のボルト(7) をスパナ、レンチ等を用いて締付けるさいに先に取付けられた治具(3)(3A) やクランプ(4) が邪魔になって作業性が悪いという問題がある。さらに、工作物(W) の種類によっては、工作物位置決め用治具(3) とクランプ(4) をテーブル(1) に取付けるとともに、工作物(W) をテーブル(1) に仮止めした後、さらに治具(3A)を追加する必要があり、この場合、追加した治具(3A)のボルト(7) をスパナ、レンチ等を用いて締付けるさいに先に取付けられた治具(3) やクランプ(4) や工作物(W) が邪魔になって作業性が悪いという問題がある。
【０００５】
また、工作機械のテーブル(1) の工作物固定面(1a)への工作物(W) の取付けは、たとえば図７に示すようにしても行われている。なお、図７および図８において、図５および図６に示すものと同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。図７において、テーブル(1) の工作物固定面(1a)に複数の円筒穴(10)（凹所）が形成されており、複数の工作物位置決め用治具(11)が円筒穴(10)を利用してテーブル(1) に取付けられ、位置決め用治具(11)により工作物(W) のＸ方向（矢印Ｘ参照）およびＹ方向（矢印Ｙ参照）の位置が決められている。
【０００６】
円筒穴(10)を利用してテーブル(1) に取付けられる工作物位置決め用治具(11)としては、図８に示すように、有底円筒状の治具本体(12)と、治具本体(12)の底壁(12a) に上方から貫通しかつ円筒穴(10)内に圧入固定されためねじ付きブッシュ(14)内にねじはめられたボルト(13)とよりなるものが用いられていた。
【０００７】
しかしながら、この工作物位置決め用治具(11)をテーブル(1) を取付けるさいには、ブッシュ(14)を円筒穴(10)内に圧入固定する必要があり、その作業が面倒であるという問題がある。また、ボルト(13)をスパナ、レンチ等を用いて締付ける必要があり、その作業が面倒であるという問題がある。また、工作物(W) の種類によっては、工作物位置決め用治具(11)とクランプ(4) をテーブル(1) に取付けた後、さらに工作物位置決め用治具(11A) （図７鎖線参照）を追加する必要があり、追加した治具(11A) のボルト(13)をスパナ、レンチ等を用いて締付けるさいに先に取付けられた治具(11)やクランプ(4) が邪魔になって作業性が悪いという問題がある。さらに、工作物(W) の種類によっては、工作物位置決め用治具(11)とクランプ(4) をテーブル(1) に取付けるとともに、工作物(W) をテーブル(1) に仮止めした後、さらに工作物位置決め用治具(11A) を追加する必要があり、この場合、追加した治具(11A) のボルト(13)をスパナ、レンチ等を用いて締付けるさいに先に取付けられた治具(11)やクランプ(4) や工作物(W) が邪魔になって作業性が悪いという問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、上記問題を解決し、工作物固定部材への取付け作業を簡単に行うことのできる工作機械の工作物位置決め用治具を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段と発明の効果】
請求項１の発明による工作機械の工作物位置決め用治具は、工作機械の工作物固定部材の工作物固定面に形成された凹所を利用して工作物固定部材に取付けられ、かつ工作物の位置決めを行う治具であって、工作物に当接する位置決め部、および位置決め部の一端に固定状に設けられるとともに凹所内に入れられる先細り状の押付け部を有する治具本体と、治具本体をその長さ方向に移動自在に貫通して設けられたピンと、押付け部から突出したピンの端部に、押付け部に被せるように治具本体に対して移動自在に取付けられ、かつ凹所内にはめ入れられる突張り部材と、ピンを治具本体に対して押付け部とは反対側に付勢する付勢手段とを備えており、ピンが付勢手段により付勢されることによって治具本体の位置決め部の押付け部側の端面が工作物固定面に面接触するとともに、押付け部により突張り部材が拡げられて凹所における工作物固定面と直角をなす面に押付けられることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１の発明の工作物位置決め用治具の工作物固定部材への取付けは、次のようにして行われる。すなわち、ピンおよび突張り部材を付勢手段の付勢力に抗して付勢方向とは反対方向、すなわち治具本体の位置決め部側に移動させておいた状態で突張り部材を凹所内にはめ入れ、その後ピンおよび突張り部材に作用している付勢手段の付勢力に抗する力を取り去る。すると、付勢手段の付勢力によって治具本体の位置決め部の押付け部側の端面が工作物固定面に面接触する。また、押付け部により突張り部材が拡げられて凹所における工作物固定面と直角をなす面に押付けられ、これにより治具が工作物固定部材に取付けられる。また、請求項１の発明の工作物位置決め用治具の工作物固定部材からの取外しは、次のようにして行われる。すなわち、付勢手段の付勢力に抗して、ピンおよび突張り部材を付勢手段の付勢方向とは反対側に移動させる。すると、突張り部材における凹所の上記面への押付けが解除されるので、突張り部材を凹所内から引き抜くことにより、治具が工作物固定部材から取外される。
【００１１】
上述のように、請求項１の発明の治具によれば、Ｔみぞが形成されたテーブル（工作物固定部材）に取付けられる従来の治具のように、ＴみぞナットをＴみぞの端から出入れする必要はなく、しかもボルトをスパナ、レンチ等を用いて締付けたり、緩めたりする必要がないので、治具を工作物固定部材に取付けるさいの作業が簡単になる。また、位置決め用治具とクランプをテーブルに取付けた後、さらに位置決め用治具を追加する場合の治具の取外しおよび取付けの度毎にも、ＴみぞナットのＴみぞの端からの出入れ、およびボルトの締付けおよび緩めを行う必要はなく、作業性が向上する。しかも、追加した治具の取付けのさいに、先に取付けられた治具が邪魔になることはなく、作業性が向上する。さらに、工作物を仮止めした後治具を追加する場合にも、先に取付けられた治具やクランプや工作物が邪魔になることはなく、作業性が向上する。
【００１２】
また、請求項１の発明の工作機械の工作物位置決め用治具によれば、円筒穴が形成されたテーブルに取付けられる従来の治具のように、めねじ付きブッシュを円筒穴内に圧入固定する必要はなく、しかもボルトをスパナ、レンチ等を用いて締付けたり、緩めたりする必要がないので、治具を工作物固定部材に取付けるさいの作業が簡単になる。また、位置決め用治具とクランプをテーブルに取付けた後、さらに位置決め用治具を追加する場合の治具の取外しおよび取付けの度毎にも、ボルトの締付けおよび緩めを行う必要はなく、作業性が向上する。しかも、追加した治具の取付けのさいに、先に取付けられた治具が邪魔になることはなく、作業性が向上する。さらに、工作物を仮止めした後治具を追加する場合にも、先に取付けられた治具やクランプや工作物が邪魔になることはなく、作業性が向上する。
【００１３】
請求項２の発明による工作機械の工作物位置決め用治具は、請求項１の発明において、工作物固定面に形成された凹所がみぞであり、押付け部が先端に向かって細くなったくさび状であり、突張り部材が内面が位置決め部側に向かって互いに離隔する方向に傾斜している略Ｕ字状であり、ピンが付勢手段により付勢されることによって突張り部材の相対向する壁が押付け部により拡げられてみぞの両側面に押付けられることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２の発明の治具の工作物固定部材への取付けのさいには、付勢手段の付勢力により突張り部材がピンとともに押付け部に対して移動し、押付け部により突張り部材の相対向する壁が拡げられてみぞの両側面に押付けられる。そして、付勢手段の付勢力により突張り部材が治具本体の位置決め部側に移動しながらみぞの両側面に押付けられるので、位置決め部はその付勢力の反力により工作物固定面に押付けられることになり、より強固に工作物固定部材に固定される。一方、請求項２の発明の治具の工作物固定部材からの取外しのさいには、付勢手段の付勢力に抗してピンを付勢方向とは反対側に移動させると、突張り部材が押付け部に対して押付け部先端側に移動し、突張り部材の相対向する壁のみぞの両側面への押付けが解除される。
【００１５】
請求項３の発明による工作機械の工作物位置決め用治具は、請求項１の発明において、工作物固定面に形成された凹所が円筒穴であり、押付け部がその外周面が位置決め部から遠ざかる方向に向かって縮径されている円すい状であり、突張り部材が、その内周面が位置決め部側に向かって拡径されている円筒状であるとともに、その周壁にスリットが周方向に間隔をおいて複数形成されており、ピンが付勢手段により付勢されることによって突張り部材の周壁が押付け部により拡げられて円筒穴の内周面に押付けられることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３の発明の治具の工作物固定部材への取付けのさいには、付勢手段の付勢力により突張り部材がピンとともに押付け部に対して移動し、押付け部により突張り部材の周壁が拡げられて円筒穴の内周面に押付けられる。そして、付勢手段の付勢力により突張り部材が治具本体の位置決め部側に移動しながら円筒穴の内周面に押付けられるので、位置決め部はその付勢力の反力により工作物固定面に押付けられることになり、より強固に工作物固定部材に固定される。一方、請求項３の発明の治具の工作物固定部材からの取外しのさいには、付勢手段の付勢力に抗してピンを付勢方向とは反対側に移動させると、突張り部材が押付け部に対して押付け部先端側に移動し、突張り部材の周壁の円筒穴の内周面への押付けが解除される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図１〜図４の上下を上下というものとする。また、以下の説明において、図５〜図８に示すものと同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
実施形態１
この実施形態は図１および図２に示すものであって、この発明による工作物位置決め治具を、工作物固定面にＴみぞが形成されたテーブルに適用したものである。
【００１９】
図１はこの発明の工作物位置決め用治具を示し、図２はこの発明の工作物位置決め治具を工作機械のテーブルに取付けた状態を示す。
【００２０】
図１および図２において、工作物位置決め用治具(20)は、周面が工作物(W) に当接して工作物(W) の位置決めを行う円柱状位置決め部(31)および位置決め部(31)の下端面の中央部に下方突出状に一体に形成されたくさび状の押付け部(32)を有する治具本体(21)と、治具本体(21)の位置決め部(31)および押付け部(32)の中央部を上下方向に移動自在に貫通した垂直ピン(22)と、垂直ピン(22)の下端部における押付け部(32)から下方に突出した部分に取付けられ、かつ押付け部(32)に下方から被せられるとともにテーブル(1) のＴみぞ(2) の幅狭部(2a)にはめ入れられるＵ字状の突張り部材(23)と、ピン(22)を治具本体(21)に対して上方に付勢する複数の皿ばね(24)とを備えている。
【００２１】
治具本体(21)の位置決め部(31)から押付け部(32)にかけて上部大径部(25a) と下部小径部(25b) とよりなる垂直状の段付き穴(25)が貫通状に形成されている。段付き穴(25)の下部小径部(25b) の内径は、ピン(22)の外径とほぼ等しくなっている。また、治具本体(21)の位置決め部(31)の下端面における押付け部(32)の両側部分が、テーブル(1) の工作物固定面(1a)におけるＴみぞ(2) の両側部分に面接触するようになっている。治具本体(21)の押付け部(32)は、皿ばね(24)の付勢力により突張り部材(23)を拡げてテーブル(1) のＴみぞ(2) の幅狭部(2a)における工作物固定面(1a)と直角をなす両側面に押付けるものである。押付け部(32)の両側面は下方に向かって互いに接近する方向に傾斜している。この傾斜面を(32a) で示す。
【００２２】
垂直ピン(22)は、治具本体(21)の上方から段付き穴(25)に通され、その下部が下部小径部(25b) に摺動自在に挿入されることによりぐらつかないようになされている。垂直ピン(22)の上部における上部大径部(25a) 内に存在する部分に、外径が上部大径部(25a) の内径以下の大きさとされたばね受け部(22a) が張出し状に一体に形成されている。また、垂直ピン(22)のばね受け部(22a) よりも上方の部分は、治具本体(21)の位置決め部(31)の上端に着脱自在に取付けられかつ段付き穴(25)の上端開口を塞ぐ蓋(27)を上下動自在に貫通している。
【００２３】
皿ばね(24)は、段付き穴(25)の段部(25c) と垂直ピン(22)のばね受け部(22a) との間においてピン(22)の周囲にはめ被せられており、ピン(22)を治具本体(21)に対して常に上方に付勢している。
【００２４】
突張り部材(23)は、水平壁(23a) と水平壁(23a) に一体に形成されかつ相対向する１対の立上がり壁(23b) とよりなり、ピン(22)の下端部に形成された小径のおねじ部(22b) にナット(28)により固定されている。すなわち、突張り部材(23)の水平壁(23a) に形成された上下方向の貫通穴(29)におねじ部(22b) が通され、その先端にナット(28)がねじはめられることによって突張り部材(23)がピン(22)に固定されている。突張り部材(23)の各立上がり壁(23b) の外面は垂直面であり、両垂直面間の距離はＴみぞ(2) の幅狭部(2a)の幅以下の大きさとされている。突張り部材(23)の各立上がり壁(23b) の内面は、上方に向かって互いに離隔する方向に傾斜した傾斜面(30)となっている。そして、突張り部材(23)が治具本体(21)の押付け部(32)に対して相対的に上方に移動すると、両傾斜面(30)(32a) の働きにより突張り部材(23)の両立上がり壁(23b) が外方に拡げられ、Ｔみぞ(2) の幅狭部(2a)における工作物固定面(1a)と直角をなす両側面に押付けられるようになっている。
【００２５】
上記構成の工作物位置決め用治具(20)を工作機械のテーブル(1) にＴみぞ(2) を利用して取付けるにあたり、まず皿ばね(24)の付勢力に抗してピン(22)を下方に移動させておいた状態で突張り部材(23)をＴみぞ(2) の幅狭部(2a)内にはめ入れ、治具本体(21)の位置決め部(31)下端面における押付け部(32)の両側の部分を工作物固定面(1a)におけるＴみぞ(2) の両側部分に面接触させる。ついで、ピン(22)を戻すと、皿ばね(24)の付勢力によりピン(22)および突張り部材(23)が上方に付勢され、押付け部(32)がくさびとして働いて突張り部材(23)の両立上がり壁(23b) がそれぞれ外方に拡げられ、Ｔみぞ(2) の幅狭部(2a)の両側面に押付けられる。こうして、治具(20)がテーブル(1) に固定される（図２参照）。
【００２６】
工作物位置決め用治具(20)のテーブル(1) からの取外しは、ピン(22)を皿ばね(24)の付勢力に抗して下方へ移動させることにより、突張り部材(23)を押付け部(32)に対して下方に移動させ、これにより両立上がり壁(23b) のＴみぞ(2) の両側面への押付けを解除した後、突張り部材(23)をＴみぞ(2) から上方に引き抜くことにより行われる。
【００２７】
実施形態２
この実施形態は図３および図４に示すものであり、この発明の工作物位置決め用治具を、工作物固定面に円筒穴が形成されたテーブルに適用したものである。
図３はこの発明の工作物位置決め用治具を示し、図４はこの発明の工作物位置決め用治具を工作機械のテーブルに取付けた状態を示す。
【００２８】
この実施形態の場合、工作物位置決め用治具(35)の治具本体(21)の押付け部(36)は円すい状であり、その外周面が下方に向かって縮径されている。突張り部材(37)は上端が開口するとともに下端が閉鎖された有底円筒状であり、その内周面が上方に向かって拡径されている。突張り部材(37)は、その底壁(37a) に形成された上下方向の貫通穴(38)に垂直ピン(22)のおねじ部(22b) が通され、おねじ部(22b) の先端にナット(28)がねじはめられることによりピン(22)に固定されている。突張り部材(37)の周壁(37b) には上端から下方に伸びる複数のスリット(39)が周方向に間隔をおいて形成されている。また、突張り部材(37)における隣り合うスリット(39)どうしの間の部分に、底壁(37a) の貫通穴(38)の周縁から径方向外方に伸びかつ周壁(37b) に至って上方に伸びるスリット(40)が形成されている。その他の構成は、上述した実施形態１と同様であり、同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２９】
上記構成の工作物位置決め用治具(35)を工作機械のテーブル(1) に円筒穴(10)を利用して取付けるにあたり、まず皿ばね(24)の付勢力に抗してピン(22)を下方に移動させておいた状態で突張り部材(37)を円筒穴(10)内にはめ入れ、治具本体(21)の位置決め部(31)下端面における押付け部(36)の周囲の部分を工作物固定面(1a)における円筒穴(10)の周囲の部分に面接触させる。ついで、ピン(22)を戻すと、皿ばね(24)の付勢力によりピン(22)および突張り部材(37)が上方に付勢され、押付け部(36)がくさびのようにして働いて突張り部材(37)の周壁(37b) が外方に拡げられ、周壁(37b) が円筒穴(10)の内周面に押付けられる。こうして、治具(35)がテーブル(1) に固定される（図４参照）。
【００３０】
工作物位置決め用治具(35)のテーブル(1) からの取外しは、ピン(22)を皿ばね(24)の付勢力に抗して下方へ移動させることにより、突張り部材(37)を押付け部(36)に対して下方に移動させ、これにより周壁(35b) の円筒穴(10)内周面への押付けを解除した後、突張り部材(37)を円筒穴(10)から上方に引き抜くことにより行われる。
【００３１】
上記２つの実施形態においては、治具本体の押付け部は位置決め部と一体に形成されているが、これに限るものではなく、別個に形成された部材が位置決め部に固着されることにより、押付け部が形成されていてもよい。また、上記２つの実施形態においては、テーブルは水平状態であるが、この発明による治具は傾斜状あるいは垂直状のテーブルにも適用可能である。さらに、上記２つの実施形態においては、工作機械の工作物固定部材はテーブルであるが、これに限るものではなく、他の部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による工作物位置決め用治具の実施形態１を示す分解斜視図である。
【図２】実施形態１の工作物位置決め用治具をＴみぞを有するテーブルに取付けた状態を示す垂直断面図である。
【図３】この発明による工作物位置決め用治具の実施形態２を示す分解斜視図である。
【図４】実施形態２の工作物位置決め用治具をＴみぞを有するテーブルに取付けた状態を示す垂直断面図である。
【図５】工作機械のテーブルへの工作物の取付け方法の従来例を示す斜視図である。
【図６】図５に示す取付け方法に用いられる工作物位置決め用治具をテーブルに取付けた状態を示す部分拡大垂直断面図である。
【図７】工作機械のテーブルへの工作物の取付け方法の他の従来例を示す斜視図である。
【図８】図７に示す取付け方法に用いられる工作物位置決め用治具をテーブルに取付けた状態を示す部分拡大垂直断面図である。
【符号の説明】
(1)：テーブル（工作物固定部材）
(2)：Ｔみぞ（凹所）
(10)：円筒穴（凹所）
(20)(35)：工作物位置決め用治具
(21)：治具本体
(22)：ピン
(23)(37)：突張り部材
(23b)：立上がり壁
(24)：皿ばね（付勢手段）
(31)：位置決め部
(32)(36)：押付け部
(37b)：周壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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