(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から上方に延びる立上部と、
一方の端部が前記立上部に取り付けられ、略水平方向に延びる軸部材と、
略重力方向に回動可能に、前記軸部材の中間部に対して取り付けられた回動部材と、
前記回動部材に固定され、対象物を保持するためのアームが取り付けられるアームホルダと、
径方向内側部分が、前記回動部材よりも前記立上部とは反対側の前記軸部材の部分に対して固定され、前記回動部材を付勢するゼンマイとを有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
さらに、前記基部を略水平方向に回転可能に支持する回転台を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
さらに、前記軸部材の中心軸線に垂直な方向において、前記回動部材から外側へ突出した第１の凸部と、
前記立上部に複数形成された角度調整孔のいずれかに挿入して固定され、前記回動部材が前記ゼンマイが付勢する向きに所定位置まで回動したときに前記第１の凸部が当接する第１のストッパーピンとを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
さらに、前記軸部材の中心軸線に垂直な方向において、前記回動部材から外側へ突出した第２の凸部と、
前記立上部に複数形成された角度調整孔のいずれかに挿入して固定され、前記回動部材が前記ゼンマイが付勢するのとは反対向きに所定位置まで回動したときに前記第２の凸部が当接する第２のストッパーピンとを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項５】
さらに、前記軸部材に外嵌したウォームホイールと、前記立上部に取り付けられ前記ウォームホイールを収容したウォームケースと、前記ウォームケースに回転可能に取り付けられ前記ウォームホイールと噛み合うウォーム軸とを備えた予巻調整機構を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項６】
さらに、前記軸部材の中心軸線に垂直な方向において、前記アームホルダとは反対側の前記回動部材の部分に取り付けられたカウンターウエイトを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動装置と、
前記アームホルダに取り付けられた前記アームとを有することを特徴とする保持装置。
【請求項８】
基部と、
前記基部から上方に延びる立上部と、
一方の端部が前記立上部に取り付けられ、略水平方向に延びる軸部材と、
略重力方向に回動可能に、前記軸部材の中間部に対して取り付けられた回動部材と、
前記回動部材に固定され、対象物を保持するアームと、
径方向内側部分が、前記回動部材よりも前記立上部とは反対側の前記軸部材の部分に対して固定され、前記回動部材を付勢するゼンマイとを有することを特徴とする保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具、機器などの対象物を使用者の任意の位置で保持したり、使用者の腕や腰など身体の一部分を直接支え保持する保持装置と、この保持装置などに用いることができる駆動装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１のように、中間部を中心として上下方向に回転可能に取り付けられたアームの一端に重しを設け、アームの他端に工具などを保持する作業支援装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の作業支援装置においては、重しが設けられたアーム部分が動くスペースが必要となる。また、上記特許文献１に記載の作業支援装置は、重しが設けられたアーム部分が人と接触しないように設置する必要がある。したがって、上記特許文献１に記載の作業支援装置は設置箇所に要求される条件が厳しく、設置の自由度が低いという問題がある。また、重しの調整機構が複雑で調整が面倒となる問題もある。【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、設置の自由度が高く、調整が容易な駆動装置及び保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、
基部と、
前記基部から上方に延びる立上部と、
一方の端部が前記立上部に取り付けられ、略水平方向に延びる軸部材と、
略重力方向に回動可能に、前記軸部材の中間部に対して取り付けられた回動部材と、
前記回動部材に固定され、対象物を保持するためのアームが取り付けられるアームホルダと、
径方向内側部分が、前記回動部材よりも前記立上部とは反対側の前記軸部材の部分に対して固定され、前記回動部材を付勢するゼンマイとを有することを特徴とする駆動装置を提供する。
【０００７】
また、上記課題を解決するため、本発明は、
前記駆動装置と、
前記アームホルダに取り付けられた前記アームとを有することを特徴とする保持装置を提供する。【０００８】
また、上記課題を解決するため、本発明は、
基部と、
前記基部から上方に延びる立上部と、
一方の端部が前記立上部に取り付けられ、略水平方向に延びる軸部材と、
略重力方向に回動可能に、前記軸部材の中間部に対して取り付けられた回動部材と、
前記回動部材に固定され、対象物を保持するアームと、
径方向内側部分が、前記回動部材よりも前記立上部とは反対側の前記軸部材の部分に対して固定され、前記回動部材を付勢するゼンマイとを有することを特徴とする保持装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設置の自由度が高く、調整が容易な駆動装置及び保持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本願の実施形態に係る保持装置を示す左側面図である。
【図２】図２は本願の実施形態に係る保持装置を示す上面図である。
【図３】図３は本願の実施形態に係る駆動装置を示す左側面図である。
【図４】図４は本願の実施形態に係る駆動装置の一部を省略して内部構造を示す左側面図である。
【図５】図５は本願の実施形態に係る駆動装置を示す正面図である。
【図６】図６は本願の実施形態に係る駆動装置を示す右側面図である。
【図７】図７は本願の実施形態に係る駆動装置の図３に示すVII−VII断面を示す断面図である。
【図８】図８は本願の実施形態に係る駆動装置の一部を省略して内部構造を示す右側面図である。
【図９】図９は本願の実施形態に係る駆動装置の図５に示すIX−IX断面を示す断面図である。
【図１０】図１０は本願の実施形態に係る駆動装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本願の実施形態について説明する。なお、本願において、保持装置及び駆動装置の説明は、保持装置及び駆動装置を水平な作業台などに設置した場合を想定して行う。しかし、これに限らず、保持装置及び駆動装置は、垂直面、天井面などにあらゆる方向で設置して使用することができる。
【００１２】
図１は、本願の実施形態に係る保持装置１００を示す側面図である。図２は本願の実施形態に係る保持装置１００を示す上面図である。
【００１３】
図１に示すように、保持装置１００は、駆動装置１とアーム２とを有する。使用の際、駆動装置１は、その下部が作業台などの被取付部に取り付けられる。アーム２は、その基端部が駆動装置１に取り付けられている。駆動装置１はアーム２を振上げるようにアーム２の基端部に力を加える。アーム２は、第１のロッド２ａと、ジョイント２ｂと、第２のロッド２ｃと、先端部２ｄとを有する。第１のロッド２ａはアーム２の基端部側部分を構成する。第２のロッド２ｃはアーム２の先端部側部分を構成する。第１のロッド２ａと第２のロッド２ｃは、ジョイント２ｂによって上下方向に相対回転可能に接続されている。駆動装置１とアーム２とは主として金属材料から製造することができる。
【００１４】
図１に示すように、アーム２の先端部２ｄは、工具、機器などの対象物３を保持する。駆動装置１は、後述のゼンマイ２８ａ、２８ｂの予巻の量を変化させることによりアーム２に加える駆動力を調整する予巻調整機構３０を備えている。使用者は、対象物３の重量に合わせて駆動装置１の駆動力を調整することで、対象物３の重量と駆動装置１の駆動力を釣り合わせることができる。アーム２が取り付けられた駆動装置１の部分は、略水平方向に回転可能である。略水平方向に回転可能とは、換言すれば、略重力方向の中心軸線を中心として回動可能であることを言う。したがって、図１および図２に示すように、保持装置１はアーム２の可動域内で対象物３を任意の位置に保持することができる。なお、図１及び図２はアーム２の可動域を示すものではなく、アーム２の可動域は任意に選択できる。例えば、アーム２は水平方向に３６０°回転可能なものとしても良い。また、ストッパーを設けることにより、回転範囲を制限することもできる。
【００１５】
次に、図３から図１０を参照して駆動装置１について説明する。図３は本願の実施形態に係る駆動装置１の左側面図である。図４は本願の実施形態に係る駆動装置１の一部を省略して内部構造を示す左側面図である。
【００１６】
図３及び図４に示すように、駆動装置１は、その下部を構成する回転台１０を有する。回転台１０は、据付台１１と、据付板１２と、据付軸１３とを有する。据付台１１は被取付部に固定され、駆動装置１を支持する。据付板１２は、その中心を通した据付軸１３によって略水平方向に回転可能に据付台１１に取り付けられている。据付台１１は、ネジなどによって被取付部に固定することができる。
【００１７】
図５は本願の実施形態に係る駆動装置１の正面図である。図６は本願の実施形態に係る駆動装置１の右側面図である。
【００１８】
図５に示すように、据付板１２の上面にはブラケット１４が固定されている。ブラケット１４は、第１の立上部１４ａと、第２の立上部１４ｂと、基部１４ｃを有している。第１の立上部１４ａは、図３及び図５に示すように、基部１４ｃの端部から上方に延びた板状をしている。第２の立上部１４ｂは、図５及び図６に示すように、第１の立上部１４ａとは反対側の基部１４ｃの端部から上方に延びた板状をしている。第１の立上部１４ａと第２の立上部１４ｂは、図５に示すように、互いに対向して配置されている。第１の立上部１４ａは、第２の立上部１４ｂよりも上方に長く延びている。なお、据付板１２とブラケット１４は一体に形成された部材としてもよい。
【００１９】
図７は本願の実施形態に係る駆動装置１の図３に示すVII−VII断面を示す断面図である。
【００２０】
図７に示すように、第１の立上部１４ａには貫通孔１４ｄが形成されている。貫通孔１４ｄには軸部材２０が通されている。軸部材２０は概略円柱状をしている。筒状部材２２の端部は貫通孔１４ｄに内嵌固定されている。軸部材２０は、筒状部材２２を介して第１の立上部１４ａに対して略垂直な方向で取り付けられている。軸部材２０は、その中心軸線を中心として回転可能に、略水平方向に配置されている。
【００２１】
図７に示すように、筒状部材２２には第１の転がり軸受２１ａおよび第２の転がり軸受２１ｂが外嵌している。第１の転がり軸受２１ａおよび第２の転がり軸受２１ｂの外輪にはカラー２３が外嵌している。軸部材２０の中心軸線方向で第２の立上部１４ｂ側のカラー２３の端部には回動部材２４が取り付けられている。回動部材２４は円盤状をしており、その略中央には中央孔部２４ａが形成されている。中央孔部２４ａはカラー２３の端部に外嵌固定している。回動部材２４は軸部材２０を中心として略垂直、つまり略重力方向に回動可能である。略重力方向に回動可能とは、換言すれば、略水平方向の中心軸線を中心として回動可能であることを言う。
【００２２】
図７に示すように、回動部材２４には、その外周縁の一部から、軸部材２０の中心軸線方向で第１の立上部１４ａ側に突出したホルダ固定部２４ｂが形成されている。ホルダ固定部２４ｂにはアーム２を保持するアームホルダ２６が固定されている。アームホルダ２６はアーム２の基端部を受け入れる円筒状をしている。アーム２の基端部は、ノブボルト２６ａによってアームホルダ２６に取外し可能に固定される。
【００２３】
図７に示すように、第２の立上部１４ｂ側の回動部材２４の面にはゼンマイケース２７が取外し可能に取り付けられている。ゼンマイケース２７にはゼンマイ２８ａ、２８ｂが収容されている。
【００２４】
図８は本願の実施形態に係る駆動装置１の一部を省略して内部構造を示す右側面図である。
【００２５】
図８に示すように、ゼンマイ２８ａ、２８ｂの径方向外側部分はそれぞれゼンマイケース２７に対して固定されている。ゼンマイ２８ａ、２８ｂの径方向内側部分はそれぞれ軸部材２０に対して取外し可能に固定されている。ゼンマイ２８ａ、２８ｂは、アームホルダ２６を上方へ駆動する向きに配置されている。
【００２６】
図４及び図７に示すように、駆動装置１はゼンマイ２８ａ、２８ｂの予巻の量を変化させることによりアーム２に対する駆動力を調整する予巻調整機構３０を有する。予巻調整機構３０は、ウォームホイール３１と、ウォーム軸３２と、ウォームケース３３とを有する。ウォームホイール３１は、軸部材２０の中心軸線方向で第２の立上部１４ｂとは反対側に、第１の立上部１４ａから突出した軸部材２０の部分に外嵌している。ウォーム軸３２は、ウォームケース３３に回転可能に取り付けられており、ウォームホイール３１と噛み合っている。ウォームケース３３は、第１の立上部１４ａに取り付けられ、ウォームホイール３１と、ウォーム軸３２の軸方向の一部を収容している。保持装置１００の作動時において、予巻調整機構３０は、軸部材２０の中心軸線を中心とする回転を阻止する。ウォームケース３３から突出したウォーム軸３２の端部には六角柱状の操作部３２ａが形成されている。
【００２７】
使用者は、操作部３２ａを使用してウォーム軸３２をその中心軸線を中心として回転させることで、駆動装置１の駆動力を調整することができる。使用者の操作によりウォーム軸３２が回転すると、ウォームホイール３１と共に軸部材２０が回転する。これにより、ゼンマイ２８ａ、２８ｂの径方向内側部分が回転してゼンマイ２８ａ、２８ｂの予巻の量が変化することで駆動装置１の駆動力が変化する。
【００２８】
駆動装置１は、回動部材２４が回転する角度範囲を規制する角度規制機構を備えている。角度規制機構は、図４に示すように、第１の凸部３４および第２の凸部３５と、第１のストッパーピン３６および第２のストッパーピン３７とを有している。
【００２９】
第１の凸部３４は、軸部材２０の中心軸線に垂直な方向において、アームホルダ２６とは反対側で、回動部材２４から外側へ突出している。第２の凸部３５は、アームホルダ２６の下側近傍で、軸部材２０の中心軸線に垂直な方向で回動部材２４から外側へ突出している。
【００３０】
図７に示すように、第１のストッパーピン３６は、第１の立上部１４ａおよび第２の立上部１４ｂに複数形成された角度調整孔３８の１つに挿入され、第１の立上部１４ａ及び第２の立上部１４ｂの間に架け渡されている。第１のストッパーピン３６は、一対のセットカラー３９ａ、３９ｂによって第１の立上部１４ａおよび第２の立上部１４ｂに取外し可能に固定されている。第１のストッパーピン３６の外周には樹脂カラー３６ａが取り付けられている。
【００３１】
図３に示すように、第２のストッパーピン３７は、第１の立上部１４ａおよび第２の立上部１４ｂに複数形成された角度調整孔３８の１つに挿入され、第１の立上部１４ａ及び第２の立上部１４ｂの間に架け渡されている。図３及び図６に示すように、第２のストッパーピン３７は、一対のセットカラー３９ｃ、３９ｄによって第１の立上部１４ａ及び第２の立上部１４ｂに取外し可能に固定されている。図９に示すように、第２のストッパーピン３７の外周には樹脂カラー３７ａが取り付けられている。
【００３２】
以上に説明した角度調整機構により、アーム２が所定の位置まで上方へ移動すると、第１の凸部３４が第１のストッパーピン３６の樹脂カラー３６ａに当接し、アーム２の更なる移動を防ぐ。一方、アーム２が所定の位置まで下方へ移動すると、第２の凸部３５が第２のストッパーピン３７の樹脂カラー３７ａに当接し、アーム２の下方への更なる移動を防ぐ。樹脂カラー３６ａ、３７ａを設けることで、凸部３４、３５がストッパーピン３６、３７に当接した際に発生する衝撃を吸収し音を小さくすることができる。なお、用途等によっては、樹脂カラー３６ａ、３７ａを設けなくてもよい。
【００３３】
図３、図４及び図６に示すように、角度調整孔３８は軸部材２０を中心とする円周上に並んで５つ形成されている。使用者は、５つの角度調整孔３８の中から第１のストッパーピン３６及び第２のストッパーピン３７を挿入する角度調整孔３８を選択することで、用途等に合わせてアーム２の可動範囲を変更することができる。具体的には、使用者は、第１のストッパーピン３６の位置を変更することにより、ゼンマイ２８が付勢する側へのアーム２の可動範囲を調整できる。また、使用者は、第２のストッパーピン３７の位置を変更することにより、ゼンマイ２８が付勢するのとは反対側へのアーム２の可動範囲を調整できる。なお、角度調整孔３８を設ける数は駆動装置１の用途等に応じて任意に選択することができる。また、用途等によっては、角度調整孔３８を設けずにストッパーピン３６、３７のようなストッパーを立上部１４ａ、１４ｂに固定しても良い。
【００３４】
図９は本願の実施形態に係る駆動装置１の図５に示すIX−IX断面を示す断面図である。
【００３５】
図７及び図９に示すように、駆動装置１は、ゼンマイ２８による付勢を補助するカウンターウエイト４０ａ、４０ｂを備えている。カウンターウエイト４０ａ、４０ｂは、軸部材２０の中心軸線に垂直な方向において、アームホルダ２６とは反対側の回動部材２４の部分に対して固定されている。カウンターウエイト４０ａ、４０ｂの質量は駆動装置１の用途等に応じて選択することができる。
【００３６】
図１０は本願の実施形態に係る駆動装置１の上面図である。
【００３７】
図９及び図１０に示すように、第１の立上部１４ａ及び回動部材２４の間で、回動部材２４に第１のカバー４１ａおよび第２のカバー４１ｂが取り付けられている。第１のカバー４１ａおよび第２のカバー４１ｂは、駆動装置１の内部に手などが巻き込まれるのを防ぐ。図９に示すように、軸部材２０の中心軸線に垂直な方向において外側に配置されたカウンターウエイト４０ａ、４０ｂの部分は曲面状をしており、カバー４１ａ、４１ｂと同様の効果を奏する。
【００３８】
以上に説明した本願の実施形態によれば、設置の自由度が高く、調整が容易な駆動装置及び保持装置を提供することができる。
【００３９】
なお、具体的な実施形態を挙げて説明したが、本願発明はこれに限定されるものではない。本願発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に対して構成要素の付加、削除及び転換などを行うことができる。
【００４０】
例えば、保持装置１００のアーム２は上記実施形態に係るものに限られない。特にアーム２を構成するロッドの数は２本に限られず、１本としても良いし、３本以上としても良い。アーム２は、ロッドの数を１本として、ロッドの先端に対象物を吊り下げるチェーンを取り付けても良い。また、そのロッド先端のチェーンから、スプリングバランサー又はスプリングリールのように、ドラムなどに巻き付けられたワイヤなどの紐状部材をゼンマイなどにより巻取る巻取り装置を吊り下げ、その巻取り装置が対象物を吊り下げるものとしても良い。
【００４１】
また、複数のロッドを有するアーム２を備えた保持装置１００において、先端側のロッド先端を上方へ駆動する装置を付加しても良い。具体的には、スプリングバランサー又はスプリングリールのような巻取り装置を用いることができる。例えば、このような巻取り装置を駆動装置１近傍に配置し、そのワイヤを、アーム２のジョイント２ｂ周辺から上方に突出した部分に設けられた滑車を介して、アーム２の先端側のロッドに接続することができる。
【００４２】
また、アーム２に卓上スタンド照明などに用いられる機構を採用し、アーム２の移動に関わらず先端側のロッドが水平を維持するように構成しても良い。
【００４３】
また、スプリングバランサー又はスプリングリールのような巻取り装置を駆動装置１の近傍に配置し、そのワイヤなどの紐状部材をアーム２の先端側に配置したテレスコピック式の中空ロッドの中を通して、中空ロッドを収縮するように駆動するものとしてもよい。テレスコピック式の中空ロッドの先端で電動ドライバーなどの工具を保持することで、使用者が電動ドライバーから受ける反力の一部を中空ロッドが負担することができる。
【００４４】
上記のように、本願の駆動装置１によれば、アーム２を取外し可能とすることで、使用者が用途等に応じて種々のアーム２と組み合わせた保持装置１００を組み立てることができる。しかし、用途等によってはアーム２が駆動装置１の取外し不能に固定された保持装置１００とすることもできる。
【００４５】
なお、保持装置１００及び駆動装置１において、第１の凸部３４、第２の凸部３５、第１のストッパーピン３６、第２のストッパーピン３７、角度調整孔３８は必須の構成要素ではない。用途等に応じて、これらを有さないものとしても良いし、これらのうちの一部のみを有するものとしてもよい。例えば、駆動装置１は第１の凸部３４と第１のストッパーピン３６を有し、第２の凸部３５と第２のストッパーピン３７を有さないものとしてもよい。
【００４６】
また、保持装置１００及び駆動装置１において、予巻調整機構３０も必須の構成要素ではない。また、カウンターウエイト４０ａ、４０ｂによって駆動力を調整するものとしても良い。
【００４７】
また、保持装置１００及び駆動装置１において、カウンターウエイト４０ａ、４０ｂも必須の構成要素ではない。ゼンマイ２８ａ、２８ｂのみによって回動部材２４を付勢するものとしても良い。
【００４８】
また、保持装置１００及び駆動装置１において、回転台１０は必須の構成要素ではない。例えば、工具等の対象物の水平方向の移動が必要がない場合には、保持装置１００及び駆動装置１は、回転台１０を有さないものとしてもよい。また、後述するようにアーム２が工具等の対象物の水平方向の移動を可能とする場合にも、回転台１０を有さないものとしてもよい。保持装置１００及び駆動装置１は、回転台１０を有さないものとして、ブラケット１４の基部１４ｃを垂直の壁、垂直の支柱、傾斜した壁、傾斜した支柱等の被取付部に直接取り付けて使用することもできる。
【００４９】
また、保持装置１００において、アーム２のジョイント２ｂは、第２のロッド２ｃが水平もしくは斜め方向に動かすことができるものとしても良い。これにより、工具等の対象物を水平方向に移動させることができる。また、これらのジョイント２ｂを組み合わせて用いても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１００  保持装置
１  駆動装置
２  アーム
２ａ  第１のロッド
２ｂ  ジョイント
２ｃ  第２のロッド
２ｄ  先端部
３  対象物
１０  回転台
１１  据付台
１２  据付板
１３  据付軸
１４  ブラケット
１４ａ  第１の立上部
１４ｂ  第２の立上部
１４ｃ  基部
１４ｄ  貫通孔
２０  軸部材
２１ａ  第１の転がり軸受
２１ｂ  第２の転がり軸受
２２  筒状部材
２３  カラー
２４  回動部材
２４ａ  中央孔部
２４ｂ  ホルダ固定部
２６  アームホルダ
２６ａ  ノブボルト
２７  ゼンマイケース
２８ａ、２８ｂ  ゼンマイ
３０  予巻調整機構
３１  ウォームホイール
３２  ウォーム軸
３２ａ  操作部
３３  ウォームケース
３４  第１の凸部
３５  第２の凸部
３６  第１のストッパーピン
３６ａ  樹脂カラー
３７  第２のストッパーピン
３７ａ  樹脂カラー
３８  角度調整孔
３９  セットカラー
４０  カウンターウエイト
４１ａ、４１ｂ  カバー
【図１】
0006783464.tif 000002
【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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【図９】
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【図１０】
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