(57)【要約】【課題】シールリップの摺動部に発生する摺動発熱を効率良く取り除くことができ、もってシールリップの耐久性を高めることができるオイルシールを提供する。【解決手段】金属環と、前記金属環に保持されたゴム状弾性体製のシールリップとを有するオイルシールにおいて、前記シールリップの摺動部に発生する摺動発熱を熱伝導によって取り除くための金属片を前記金属環とは別に有する。前記金属片は前記シールリップに埋設されるとともに、前記金属片の一部は前記シールリップの摺動部以外の部位で前記シールリップから表面露出している。また前記金属片は、前記金属環に接触する部位を有し、これにより前記金属片から前記金属環へ至る放熱経路が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属環と、前記金属環に保持されたゴム状弾性体製のシールリップとを有するオイルシールにおいて、
前記シールリップの摺動部に発生する摺動発熱を熱伝導によって取り除くための金属片を前記金属環とは別に有し、
前記金属片は前記シールリップに埋設されるとともに、前記金属片の一部は前記シールリップの摺動部以外の部位で前記シールリップから表面露出していることを特徴とするオイルシール。
【請求項２】
請求項１記載のオイルシールにおいて、
前記金属片は、前記金属環に接触する部位を有し、これにより前記金属片から前記金属環へ至る放熱経路が形成されていることを特徴とするオイルシール。
【請求項３】
請求項２記載のオイルシールにおいて、
前記金属環は、当該オイルシールがハウジングに装着されたときに前記ハウジングに接触する部位を有し、これにより前記金属環から前記ハウジングへ至る放熱経路が形成されることを特徴とするオイルシール。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載のオイルシールにおいて、
前記金属片は、前記シールリップに嵌着されたガータースプリングに接触する部位を有し、これにより前記金属片から前記ガータースプリングへ至る放熱経路が形成されていることを特徴とするオイルシール。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載のオイルシールにおいて、
前記金属片は、前記金属環に嵌合された嵌合部と、前記嵌合部からリップ先端方向へ向けて延設された延設部とを一体に有し、
前記延設部には、円周上複数のスリットを形成することにより円周上複数の板バネ部が形成され、
前記板バネ部は、放熱経路とされるとともに、前記シールリップに締め代を付与するための締め代付与手段とされることを特徴とするオイルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置の一種であるオイルシールに関する。本発明のオイルシールは例えば、自動車関連の分野で用いられ、あるいは汎用機械の分野等で用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から図６に示すように、金属環５１と、この金属環５１に保持されたゴム状弾性体製のシールリップ５２とを有するオイルシールが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来のオイルシールは、高周速、貧潤滑などの環境では、摺動部５２ａの発熱が大きくなり、ゴムの熱劣化によるクラック等により、オイル漏れが発生する虞がある。
【０００４】
そこで従来、図７に示すように、シールリップ５２を保持する金属環５１に放熱板としての機能を付与したり（特許文献２参照）、あるいは図８に示すように、シールリップ５２をバックアップするバックアップリング（支持板）５３に放熱板としての機能を付与したりすることが考えられている（特許文献３または４参照）。
【０００５】
しかしながら、金属環５１には、シールリップ５２を保持するとともにハウジング５４に嵌合されると云う本来の機能があり、またバックアップリング５３には、シールリップ５２をバックアップすると云う本来の機能があるため、これら金属環５１やバックアップリング５３をシールリップ５２の摺動部のすぐ近くに配置すると云うわけにはいかず、よって放熱効率があまり良くない不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５６２６９号公報
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ２００９／１２２８５７Ａ１
【特許文献３】特開２００９−２４５４１号公報
【特許文献４】実公平７−４３５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みて、シールリップの摺動部に発生する摺動発熱を効率良く取り除くことができ、もってシールリップの耐久性を高めることができるオイルシール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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるオイルシールは、金属環と、前記金属環に保持されたゴム状弾性体製のシールリップとを有するオイルシールにおいて、前記シールリップの摺動部に発生する摺動発熱を熱伝導によって取り除くための金属片を前記金属環とは別に有し、前記金属片は前記シールリップに埋設されるとともに、前記金属片の一部は前記シールリップの摺動部以外の部位で前記シールリップから表面露出していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２によるオイルシールは、上記した請求項１記載のオイルシールにおいて、前記金属片は、前記金属環に接触する部位を有し、これにより前記金属片から前記金属環へ至る放熱経路が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３によるオイルシールは、上記した請求項２記載のオイルシールにおいて、前記金属環は、当該オイルシールがハウジングに装着されたときに前記ハウジングに接触する部位を有し、これにより前記金属環から前記ハウジングへ至る放熱経路が形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４によるオイルシールは、上記した請求項１ないし３の何れかに記載のオイルシールにおいて、前記金属片は、前記シールリップに嵌着されたガータースプリングに接触する部位を有し、これにより前記金属片から前記ガータースプリングへ至る放熱経路が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
更にまた、本発明の請求項５によるオイルシールは、上記した請求項１ないし４の何れかに記載のオイルシールにおいて、前記金属片は、前記金属環に嵌合された嵌合部と、前記嵌合部からリップ先端方向へ向けて延設された延設部とを一体に有し、前記延設部には、円周上複数のスリットを形成することにより円周上複数の板バネ部が形成され、前記板バネ部は、放熱経路とされるとともに、前記シールリップに締め代（しめしろ）を付与するための締め代付与手段とされることを特徴とする。
【００１３】
上記構成を備える本発明のオイルシールにおいては、金属環およびシールリップのほかに、シールリップの摺動部に発生する摺動発熱を熱伝導によって取り除くための金属片が設けられており、この金属片はシールリップの肉厚内に埋設されている。したがって摺動発熱を取り除くための専用部品（金属片）がシールリップ摺動部のすぐ近くに配置されているために、摺動発熱を効率良く取り除くことが可能となる。
【００１４】
また、この金属片は、その一部がシールリップの摺動部以外の部位でシールリップから表面露出したものとされている。したがって表面露出部において金属片が密封流体や潤滑油あるいは大気などに晒されるために、放熱効果が高い。
【００１５】
金属片としては、上記表面露出するほか、その一部で金属環に接触する部位を有するものが好適であり、この場合には、金属片から金属環へ至る放熱経路が形成される。したがって摺動部の熱が金属片を経由して金属環まで伝えられるために、放熱効果が向上する。
【００１６】
またこの場合、金属環としては、当該オイルシールがハウジングに装着されたときにハウジングに接触する部位を有するものが好適であり、これにより金属片から金属環を経由してハウジングへ至る放熱経路が形成される。したがって摺動部の熱が金属片および金属環を経由してハウジングまで伝えられるために、放熱効果が一層向上する。
【００１７】
また、金属片としては、シールリップに嵌着されたガータースプリングに接触する部位を有するものが好適であり、この場合には、金属片からガータースプリングへ至る放熱経路が形成される。したがって摺動部の熱が金属片を経由してガータースプリングまで伝えられるために、放熱効果が向上する。
【００１８】
また、金属片としては、これを金属環に嵌合するのが好適であり、これにより金属片はシールリップに埋設されるのみでなく金属環によって保持される。またこの場合、金属片が金属環に保持されることを利用して、金属片に片持ち構造の板バネ部を形成し、そのバネ作用によってシールリップに締め代を付与することが考えられる。この場合、金属片は、金属環に嵌合される嵌合部と、この嵌合部からリップ先端方向へ向けて延設された延設部とを一体に有し、延設部に円周上複数のスリットを形成することにより円周上複数の板バネ部が形成される。板バネ部は上記放熱経路として利用されるほか、併せて締め代設定・調節手段として利用される。尚、多くのオイルシールではシールリップに同じく締め代設定・調節用のガータースプリングが嵌着されているので、両者は併設されることになるが、ガータースプリングを省略して板バネ部のみをもって締め代を設定・調節するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２０】
すなわち、本発明のオイルシールにおいては上記したように、金属環およびシールリップのほかに、シールリップの摺動部に発生する摺動発熱を熱伝導によって取り除くための金属片が設けられており、金属片はシールリップに埋設されている。したがって摺動発熱を取り除くための専用部品がシールリップ摺動部のすぐ近くに配置されているために、摺動発熱を効率良く取り除くことができる。したがってシールリップの熱劣化を抑制し、その耐久性を向上させることができる。
【００２１】
また、金属片は、その一部がシールリップの摺動部以外の部位でシールリップから表面露出したものとされている。したがって表面露出部において金属片が密封流体や潤滑油あるいは大気などに晒されるために、放熱効果が高い。
【００２２】
また、金属片から金属環へ至る放熱経路、金属片から金属環を経由してハウジングへ至る放熱経路、金属片からガータースプリングへ至る放熱経路が形成される場合には、放熱効果を一層高めることができ、金属片に板バネとしての機能を持たせる場合には、ガータースプリングとともに或いはガータースプリングの代わりとして、シールリップに適度な締め代を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施例に係るオイルシールの要部断面図
【図２】図２（Ａ）は同オイルシールに組み込まれる金属片の要部断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＢ方向矢視図
【図３】本発明の第二実施例に係るオイルシールの要部断面図
【図４】本発明の第三実施例に係るオイルシールの要部断面図
【図５】本発明の第四実施例に係るオイルシールの要部断面図
【図６】従来例に係るオイルシールの断面図
【図７】他の従来例に係るオイルシールの断面図
【図８】他の従来例に係るオイルシールの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）リップに熱伝導の良い金属片を埋め込み、摺動部の熱を放熱し易い箇所（潤滑油に接するスプリングや内環）へ逃がす経路とすることで、リップ部のゴムの熱劣化を抑制する。
（２）内環が外周ハウジングに接するようにすることで、より放熱性を向上することができる。
（３）また、金属片を等配の板バネとすることで、スプリングを廃止し、組込時のスプリング外れ等の懸念を無くすことができる。
【実施例】
【００２５】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２６】
第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係るオイルシール１を示しており、当該実施例に係るオイルシール１はその内部に、図２に示す金属片１１を埋設している。
【００２７】
＜オイルシールの基本構成＞
当該オイルシール１は、ハウジング（図示せず）の軸孔内周に装着（嵌合）されて軸３１の周面に摺動自在に密接するものであって、その基本構成として、金属環２と、この金属環２に保持されたゴム状弾性体製のシールリップ６とを有し、更にシールリップ６に嵌着されたガータースプリング８を有している。
【００２８】
金属環２は、筒状部２ａの軸方向一方（図では左方、大気側）の端部に径方向内方（図では下方）へ向けてフランジ部２ｂを一体成形したものであって、この金属環２にゴム状弾性体３が被着（加硫接着）され、このゴム状弾性体３によって、筒状部２ａの外周面に被着されるとともに装着時に金属環２およびハウジング間をシールする外周シール部４と、フランジ部２ｂの軸方向一方の端面に被着された端面被着部５と、フランジ部２ｂの内周端部から軸方向他方（図では右方、密封流体側）へ向けて設けられるとともに軸３１の周面に摺動自在に密接するシールリップ６と、シールリップ６の背面側に設けられるとともに同じく軸３１の周面に摺動自在に密接するダストリップ７とが一体に成形されている。
【００２９】
シールリップ６は、その内周面にＶ字断面をなす摺動部であるリップ端６ａを有するとともに、その外周側に位置して断面半円形の環状の溝部６ｂを有し、この溝部６ｂに、軸３１に対するシールリップ６の締め代を付与するためのガータースプリング８が嵌着されている。ガータースプリング８はコイル状の金属線を環状体として形成したものであって、その弾性によってリップ端６ａを軸３１の周面に押し付けることになる。
【００３０】
＜金属片の構成＞
図２（Ａ）に示すように、金属片１１は、熱伝熱性の高い金属板をプレス加工することによって環状体として成形されており、金属環２のフランジ部２ｂの内周端部に嵌合される環状の嵌合部１２を有し、この嵌合部１２の軸方向一方の端部に径方向外方へ向けてフランジ部１３が一体成形されるとともに、嵌合部１２の軸方向他方の端部に軸方向他方すなわちリップ先端方向へ向けて環状の延設部１４が一体成形されている。延設部１４は所定の軸方向長さＬ１に亙って成形されたものであって、円筒面状ないし若干先窄まりのテーパー面状をなす第一延設部１４ａと、その先端側の、比較的急勾配のテーパー面状をなす第二延設部１４ｂとを一体に有し、第二延設部１４ｂの先端部は図示するようにその外周側を開口した断面Ｕ字形をなす反転部１４ｃとして形成されている。
【００３１】
また図２（Ｂ）に示すように、金属片１１における延設部１４には、円周上複数のスリット１５が形成されて各スリット１５間に舌片状をなす片持ち構造の板バネ部１６が形成されている。スリット１５は軸方向に長く形成され、その一端は延設部１４の先端すなわち金属片１１の先端に達して開口している。スリット１５には、金属片１１の内周側で成形されるゴム状弾性体３と金属片１１の外周側で成形されるゴム状弾性体３とを一体成形する役割もある。板バネ部１６は同形同大のものが円周上複数並んだ状態で形成されている。
【００３２】
＜組み立ておよび製造＞
上記構成の金属片１１はこれを、その嵌合部１２をもって金属環２の内周に嵌合し（これにより金属環１１に対する同心度を確保する）、フランジ部１３を金属環２のフランジ部２ｂに突き当てることによって金属環２に対し軸方向に位置決めする。次いで、この金属環２および金属片１１よりなる組立体を金型のキャビティにインサートしてゴム状弾性体３の加硫成形を行ない、この加硫成形によって組立体をゴム状弾性体３の肉厚内に埋設し一体成形する。ガータースプリング８はこれをシールリップ６の溝部６ｂに後付けすることになり、図１に示す製造完了したオイルシール１は以下の特徴を有するものとされる。
【００３３】
＜構成上の特徴＞
（ａ）
金属片１１は、その嵌合部１２から延設部１４へかけての部位がシールリップ６の肉厚内に埋設されている。延設部１４先端の反転部１４ｃはリップ端６ａの外周側であって溝部６ｂの内周側すなわちリップ端６ａおよび溝部６ｂ間の位置にまで達している。
【００３４】
（ｂ）
金属片１１は、その延設部１４がシールリップ６から表面露出する表面露出部１８とされている。すなわち延設部１４における第一延設部１４ａがその外周面をもって所定の軸方向長さＬ２に亙ってシールリップ６の外周面から表面露出しており、この第一延設部１４ａの一部外周面によって表面露出部１８が形成されている。したがってこの表面露出部１８において金属片１１は、密封流体、潤滑油または大気などに直接晒される。
【００３５】
（ｃ）
金属片１１は、その嵌合部１２およびフランジ部１３が金属環２に対する接触部１７とされている。すなわち嵌合部１２がその外周面をもって金属環２のフランジ部２ｂの内周面に接触するとともにフランジ部１３がその軸方向他方の端面をもって金属環２のフランジ部２ｂの軸方向一方の端面に接触し、これら嵌合部１２の外周面およびフランジ部１３の軸方向他方の端面によって金属環２に対する接触部１７が形成されている。したがってここに金属片１１から金属環２へ至る放熱経路が形成されている。
【００３６】
（ｄ）
金属片１１は、その延設部１４がガータースプリング８に対する接触部１９とされている。すなわち延設部１４における第二延設部１４ｂがその外周面の一部をもってガータースプリング８に接触するとともに反転部１４ｃもその板厚先端面１４ｄをもってガータースプリング８に接触しており、これら第二延設部１４ｂの一部外周面および反転部１４ｃの板厚先端面１４ｄによってガータースプリング８に対する接触部１９が形成されている。したがってここに金属片１１からガータースプリング８へ至る第二の放熱経路が形成されている。尚、第二延設部１４ｂの一部外周面および反転部１４ｃの板厚先端面１４ｄによってガータースプリング８に対する接触部１９が形成されると云うことは、ガータースプリング８は上記したように後付けされるものであるので、その嵌着前の状態において、第二延設部１４ｂの一部外周面および反転部１４ｃの板厚先端面１４ｄはシールリップ６から表面露出していることになる。
【００３７】
＜作用効果＞
上記構成のオイルシール１において、軸３１との摺動によってシールリップ６の摺動部に摺動発熱が発生すると、この熱は、熱伝熱性の高い金属板によって成形された金属片１１によって吸収され、摺動部から取り除かれる。摺動部のすぐ外周側には、断面Ｕ字形をなして体積が大きくよって吸熱性が大きな反転部１４ｃが配置されているので、吸熱効率は頗る良い。金属片１１に吸収された熱は表面露出部１８から放出され、また接触部１７，１９から金属環２やガータースプリング８へ伝えられるので、金属片１１に蓄積されることが少ない。したがって金属片１１による吸熱作用は衰えることなく続けられる。したがって本発明によれば所期の目的どおり、シールリップ６の摺動部に発生する摺動発熱を効率良く取り除くことができ、もってシールリップ６の耐久性を向上させることができる。
【００３８】
また、金属片１１に舌片状をなす片持ち構造の板バネ部１６が設けられているために、この板バネ部１６によって軸３１に対するシールリップ６の締め代を設定し、または締め代の大きさを調整することができる。したがって、併設するガータースプリング８として従来よりもバネ力の小さなスプリングを用いることができる。
【００３９】
上記第一実施例に係るオイルシール１については、その構成を以下のように付加または変更することが考えられる。
【００４０】
第二実施例・・・
上記第一実施例では、オイルシール１をハウジングに装着したときに金属環２が外周シール部４を介してハウジングに嵌合される構成であるのに対し、この金属環２にハウジングに直接接触する部位を設け、これにより金属片１１から金属環２を経由してハウジングへ至る比較的長い放熱経路を形成する。
【００４１】
このため、図３に示すオイルシール１では、金属環２の筒状部２ａに環状の段差部２ｃが設けられて、この筒状部２ａがその先端側の大径部２ｄと反対側の小径部２ｅとに区分けされ、小径部２ｅの外周面に外周シール部４が被着されている。これに対し大径部２ｄの外周面に外周シール部４は被着されておらず、この大径部２ｄの外周面は表面露出したままとされ、この大径部２ｄの外周面がハウジングの軸孔内周面に対する直接の接触部２０とされている。
【００４２】
したがってこの構成によれば、金属片１１から金属環２を経由してハウジングへ至る比較的長い放熱経路が形成されるため、放熱効果を一層高めることができる。
【００４３】
第三実施例・・・
上記第一実施例では、金属片１１における第二延設部１４ｂの先端部が断面Ｕ字形をなす反転部１４ｃとされているのに対し、この反転部１４ｃに代えて、リップ先端へ向けて漸次拡径する形状の第三延設部を設け、この第三延設部によって、ガータースプリング８がシールリップ６から外れにくくするスプリングストッパ部を形成する。
【００４４】
このため、図４に示すオイルシール１では、リップ先端へ向けて漸次縮径する形状（テーパー面状）の第二延設部１４ｂの先端部に、リップ先端へ向けて漸次拡径する形状（逆テーパー面状）の第三延設部１４ｅが一体に設けられ、この第三延設部１４ｅにガータースプリング８が係合することによってガータースプリング８がシールリップ６の溝部６ｂから外れにくくされている。第二および第三延設部は双方相俟ってＶ字断面をなし、このＶ字断面の延設部１４ｂ，１４ｅによってガータースプリング８を保持している。第三延設部１４ｅの外径寸法は第二延設部の外径寸法よりも大きく形成され、第三延設部１４ｅの先端部１４ｆは軸方向に折り曲げられてシールリップ６の軸方向先端部に達している。また、この第三延設部１４ｅには、ここにもガータースプリング８に対する直接の接触部２１が設けられるとともに、表面露出部２２が設けられている。
【００４５】
したがって以上の構成によれば、第三延設部１４ｅにガータースプリング８が係合することによって、ガータースプリング８がシールリップ６から外れるのを抑制することができる。また、金属片１１の長さが延長されるとともに追加でガータースプリング８に対する接触部２１や表面露出部２２が設けられているため、放熱効果を一層高めることができる。
【００４６】
尚、この第三実施例に係る図４のオイルシール１のハウジングに対する装着構造としては、上記第一実施例に係る図１のオイルシール１と同様の構造（金属環２が外周シール部４を介してハウジングに嵌合される構造）とされているが、これに代えて、上記第二実施例に係る図３のオイルシール１と同様の構造（金属環２にハウジングに対する直接の接触部２０が設けられている構造）であっても良い。
【００４７】
第四実施例・・・
上記第一実施例では、金属片１１に設けた板バネ部１６とガータースプリング８とが併設されているのに対し、ガータースプリング８を省略し、前者の板バネ部１６のみをもって軸３１に対するシールリップ６の締め代を設定・調節する。
【００４８】
このため、図５に示すオイルシール１では、ガータースプリング８が省略されるとともにガータースプリング８を嵌着するための溝部６ｂも省略され、シールリップ６の先端部外周面はフラット形状（円筒面形状）とされている。また表面露出については、第一延設部１４ａの一部外周面とこれに連続する第二延設部１４ｂの一部外周面とによって表面露出部２３が形成されており、この表面露出部２３の軸方向長さＬ３は、第一実施例におけるガータースプリング８に対する接触部１９がこれに加えられる分、第一実施例における表面露出部１８の軸方向長さＬ２よりも大きく設定されている。また第二延設部１４ｂの先端部には、断面Ｕ字形をなす反転部１４ｃに代えて、略２７０度の角度範囲に亙って丸められた形状の反転部（アール部）１４ｇが形成され、これがリップ端６ａの外周側に配置されている。
【００４９】
したがって以上の構成よれば、ガータースプリング８が省略されるために、第一実施例対比でオイルシール１の部品定数を減らすことができる。また、シールリップ６に後付けされるガータースプリング８はシールリップ６から脱落しやすいものであるが、この脱落の虞を無くすことができる。
【００５０】
尚、この第四実施例に係る図５のオイルシール１のハウジングに対する装着構造としては、上記第二実施例に係る図３のオイルシール１と同様の構造（金属環２にハウジングに対する直接の接触部２０が設けられている構造）とされているが、これに代えて、上記第一実施例に係る図１のオイルシール１と同様の構造（金属環２が外周シール部４を介してハウジングに嵌合される構造）であっても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１  オイルシール
２  金属環
２ａ  筒状部
２ｂ，１３  フランジ部
３  ゴム状弾性体
４  外周シール部
５  端面被着部
６  シールリップ
６ａ  リップ端
６ｂ  溝部
７  ダストリップ
８  ガータースプリング
１１  金属片
１２  嵌合部
１４  延設部
１４ａ  第一延設部
１４ｂ  第二延設部
１４ｃ，１４ｇ  反転部
１４ｄ  板厚先端面
１４ｅ  第三延設部
１４ｆ  先端部
１５  スリット
１６  板バネ部
１７，１９，２０，２１  接触部
１８，２２，２３  表面露出部
３１  軸
【図１】
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【図２】
2012122541.tif 000004
【図３】
2012122541.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012122541.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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