(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が球面部を有して形成されるバルブを組み付けたバルブサブアッシーと、前記バルブサブアッシーの球面部に対向する球面受け部を有して前記バルブサブアッシーを装着するハウジングと、前記バルブサブアッシーに圧入されるコアムービングと、前記ハウジングに内嵌されるとともに前記コアムービングを摺動案内するプレートマグネチックとを有する一次バルブ組付体を組み付けるバルブの組付装置であって、
前記ハウジングを装着するセット治具と、前記プレートマグネチックを押圧する圧入パンチと、前記ハウジングの下方に配置される受け治具と、前記バルブサブアッシーに振動を付与する加振装置とを有し、
前記バルブサブアッシーを前記ハウジングに仮圧入した後、前記加振装置により前記バルブサブアッシーに振動を付与することによって、前記バルブサブアッシーの球面部が前記ハウジングの球面受け部に調芯可能に作用され、
前記バルブサブアッシーの球面部が、確認手段によって前記ハウジングの球面受け部に組み付けられたことを確認後、前記圧入パンチで前記バルブサブアッシーに前記プレートマグネチックを本圧入するとともに前記バルブサブアッシーを前記ハウジングに圧入するように構成されたことを特徴とするバルブの組付装置。
【請求項２】
前記確認手段が、前記バルブサブアッシーの球面部と前記ハウジングの球面受け部における流体の洩れ量を検出することによって行なわれることを特徴とする請求項１記載のバルブの組付装置。
【請求項３】
前記確認手段が、前記ハウジング内に形成される第１室と、前記第１室に隔壁を間にして形成される第２室とにそれぞれ連通する流路を配設するとともに、前記第１室と前記第２室との流体圧力差を検出する洩れ量検査治具として構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のバルブの組付装置。
【請求項４】
前記加振装置が、前記圧入パンチを介して前記バルブサブアッシーに振動を付与するように構成されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載のバルブの組付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、球面部を有するバルブ組付体及び該バルブを組み付けるバルブの組付装置に関し、スピードコントロールバルブ又はリニア式スピードコントロールバルブ等のバルブ組付装置に関する。ここで、バルブ組付体とは、スピードコントロールに限らず、ハウジングにバルブを組み付け、プレートマグネチックを圧入するように構成されているものであれば、他のバルブでもよい。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リニア式コントロールバルブ（以下、バルブ組付体７０という）は、図６に示すごとく、ハウジング７１と、ハウジング７１内に装着されるバルブサブアッシー７２と、バルブサブアッシー７２の一端側に圧入されるプレートマグネチック７３と、バルブサブアッシー７２のシャフト７２ａに固着されてシャフト７２ａとともに摺動するコアムービング７４と、コアムービング７４を摺動するためのコイルアッシー７５とを備えて構成され、ハウジング７１は、バルブサブアッシー７２を挿入することによって、流体の流入する第１室７１ａと流体の排出する第２室７１ｂとを形成する。そして、コアムービング７４の摺動により、第１室７１ａと第２室７１ｂとの間に形成される隔壁７１ｃを開閉するバルブサブアッシー７２を軸方向に摺動して第１室７１ａと第２室７１ｂとを開口させ、その開口量（流体の流入量）を調整することによって、第２室７１ｂから排出される流体の量を調整できるように構成されていた。
【０００３】
この構成によるバルブ組付体７０は、隔壁７１ｃをバルブサブアッシー７２の一端で押圧することによって第１室７１ａと第２室７１ｂとの間を閉鎖し、バルブサブアッシー７２の一端が隔壁７１ｃから離れることによって流体が流通できることから、バルブサブアッシー７２の一端が押圧状態で流体の洩れ量を確認する必要が生じていた。
【０００４】
従来のバルブ組付体７０は、図６に示すように、ベローズタイプのバルブサブアッシー７２が第２室７１ｂ内に配置され、ベローズタイプのバルブサブアッシー７２と、ハウジング７１内の隔壁７１ｃとの相互に対向する面は平面状に形成されて、バルブサブアッシー７２の両端部を隔壁７１ｃの両端縁で支持するように形成されていた。
【０００５】
バルブ組付体７０のうち、ハウジング７１とコアムービング７４が圧入されたバルブサブアッシー７２及びプレートマグネチック７３で構成される一次バルブ組付体７０Ａを組み付ける際には、図７に示すように、テーブル８０上に弾性的に支持された受け治具８１の上面に配置された受け板８２に、ハウジング７１の開口された一端を下方に向けた一次バルブ組付体７０Ａのプレートマグネチック７３を載置させ、ハウジング７１の閉口する他端の上面から図示しない加圧プレス機により加圧パンチ８３で加圧させることによって、一次バルブ組付体７０Ａを圧入して組み付けていた。
【０００６】
つまり、ハウジング７１の中空部にバルブサブアッシー７２を、一端が隔壁７１ｃに対向するように挿入し、バルブサブアッシー７２の他端にプレートマグネチック７３を対向させて挿入した状態の一次バルブ組付体７０Ａを、ハウジング７１の開口部を受け治具８１に嵌合するように装着した後、加圧プレス機の加圧パンチ８３でハウジング７１に向かって衝突させることによって、一次バルブ組付体７０Ａの組付を行なっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のバルブの組付装置では、バルブサブアッシー７２をハウジング７１内に圧入する際、バルブサブアッシー７２の一端が平面状に形成され、隔壁７１ｃとの一端に形成される当接面が平面に形成されていることから、バルブサブアッシー７２の装着位置が軸心に対して芯ずれすることによって、プレートマグネチック７３の圧入時に、相互の当接面との間に隙間を生じて、第１室７１ａ内の流体が第２室７１ｂ内に流入する虞があった。これによって、流体の洩れが発生することにより、要求されている品質を満足しないバルブ組付体７０が生産される虞が生じていた。
【０００８】
この発明は、上述の課題を解決するものであり、バルブサブアッシーの流体洩れを防止できるバルブ組付体を提供するとともに、バルブサブアッシーにプレートマグネチックを圧入する際に、芯ずれを調整して洩れを防止できるように確実に組みつけることのできるバルブの組付装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるバルブの組付装置は、ハウジングに挿入されたバルブサブアッシーをプレートマグネチックの圧入とともに一体的に組み付けるものであって、ハウジングはセット治具に支持され、ハウジング内にはプレートマグネチックを配置させたバルブサブアッシーが挿入され、ハウジングの上方には前記プレートマグネチックを押圧する圧入パンチ、前記ハウジングの下方に配置される受け治具とを有して構成されている。
【００１１】
前記バルブサブアッシーを前記ハウジングに装着し、前記圧入パンチで前記バルブサブアッシーに前記プレートマグネチックを仮圧入する。その際に、前記バルブサブアッシーに振動を付与することによって、前記バルブサブアッシーの球面部が前記ハウジングの球面受け部に対して自己調芯される。そして、前記バルブサブアッシーの球面部が前記ハウジングの球面受け部に自己調芯されて組み付けられたことを確認手段で確認できれば、前記圧入パンチで本圧入を行なうようにしたことから、バルブサブアッシーは隔壁に確実に当接できて隔壁とバルブサブアッシーとの間での流体の洩れを防止できて、品質の安定したバルブ組付体を提供することができる。
【００１２】
またこの発明では、前記確認手段が、前記バルブサブアッシーの球面部と前記ハウジングの球面受け部における流体の洩れ量を検出することによって行なわれることから、所定量の流体の洩れ量を確認した上で本圧入を行なうことができることとなる。
【００１３】
また本発明では、前記確認手段が、前記ハウジング内に形成される第１室と、前記第１室に隔壁を間にして形成される第２室とにそれぞれ連通する流路を配設するとともに、前記第１室と前記第２室との流体圧力差を検出する洩れ量検査治具として構成されていることから、相互室内の圧力状態を確認することができ、洩れ量を確認することができる。
【００１４】
さらに本発明では、前記加振装置は、圧入パンチを介してバルブサブアッシーに振動を付与するように配設されていれば、例え、バルブサブアッシーが芯ずれしていたとしても、振動はバルブサブアッシーに伝達されて、バルブサブアッシーに衝撃を与えることによってバルブサブアッシーの自己調芯作用を行ない、球面部を隔壁の球面受け部全面に当接することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、実施形態のバルブ組付体１は、リニア式スピードコントロールバルブを示すものであり、バルブサブアッシー３を挿入するハウジング２と、軸心にシャフトを挿通しハウジング内に挿入可能なバルブサブアッシー３と、バルブサブアッシー３のシャフトの一端に圧入される磁性材のコアムービング４と、コアムービング４の回りに圧入されてバルブサブアッシー３の一端側に装着する磁性材のプレートマグネチック５と、筒状に形成されてコアムービング４を内蔵しコアムービング４を磁気力で作動させるコイルアッシー６と、を備えて構成されている。
【００１６】
ハウジング２は、図３に示すように、一端が開口された中空筒状に形成され、バルブサブアッシー３とプレートマグネチック５とを圧入して組み付ける際に、装着されるセット治具１３に装着可能な取付面２１を側部一端に設け、内部に中空部２２１が形成された隔壁部２２を有するとともに、バルブサブアッシー３が挿入されることによって隔壁部２２の内部側に形成される第１室２３、隔壁部２２の外部側でバルブサブアッシー３が配置される第２室２４と、第１室２３に連接する流入口２５と、第２室２４に連接する流出口２６とを有して形成されている。さらに第１室２３と第２室２４との間に形成される隔壁部２２の先端には、バルブサブアッシー３の一端に形成された球面部３１１の一部を支持する球面受け部２２２が形成されている。
【００１７】
バルブサブアッシー３は、図４に示すように、隔壁部２２の中空部２２１を塞ぐように形成された球面部３１１を一端に有するバルブ本体３１と、バルブ本体３１に外嵌して段付円環状のプレート３２、バルブ本体３１とプレート３２との間に嵌合されるダイヤフラム３３と、ダイヤフラム３３の一端側でプレート３２に内嵌される内プレート３４と、バルブ本体３１の球面部３１１と反対側の面に配置されるリード３５と、バルブ本体３１のリード３５側端面から軸心方向に外方に延設するシャフト３６とを有し、それぞれ順に組み付けられて構成され、シャフト３６にコアムービング４が圧入される。
【００１８】
プレートマグネチック５は段付円筒状に形成されて、一端がバルブサブアッシー３の内プレート３４の一端を押圧する大径部５１と、コアムービング４を内嵌し、コイルアッシー６を外嵌する小径部５２とを有し、大径部５１の下面が押圧面５３として形成され、コイルアッシー６のコイルが励磁されることによってコアムービング４との間に磁束が流れてプレートマグネチック５に対してコアムービング４を摺動させる。そして、コアムービング４が摺動することによって、バルブサブアッシー３の球面部３１１が隔壁部２２の球面支持部２７に対して接近又は離隔する。
【００１９】
コイルアッシー６は、図１に示すように、ボビン６１に巻回されるコイル６２とボビン６１コイルの端面側、コイル６２を内嵌する位置に配置されるヨーク６３・６４とを有し、コイル６２の一端が外部へ接続するための外部コネクタ部６５に延設される。
【００２０】
上記のように構成されるバルブ組付体１は、ハウジング２とコアムービング４を装着したバルブサブアッシー３と、プレートマグネチック５とを、図２に示すようなバルブ組付装置１０によって、バルブサブアッシー３の球面部３１１とハウジング２の球面受け部２２２が当接した状態で流体の洩れのないように組みつける。そして、バルブ組付装置１０によって組み付けられたハウジング２、コアムービング４を装着したバルブサブアッシー３、プレートマグネチック５を一次バルブ組付体１Ａとする。
【００２１】
本発明のバルブ組付装置１０は、一次バルブ組付体１Ａを組み付けるものであり、図示しない加圧プレス機と加圧プレス機内に配置されるバルブ組付治具１１とを備えて構成されている。
【００２２】
バルブ組付治具１１は、断面コ字形に形成されたワーク支持台１２と、ワーク支持台１２にコイルばね１４・ガイドシャフト１５を介して支持されて上下方向に移動可能に配置されるとともに一次バルブ組付体１Ａが仮組された状態でハウジング２を装着するセット治具１３と、ワーク支持台１２に支持されてハウジング２の下端面を受ける受け治具１６と、ワーク支持台１２の上部に上下移動可能に案内された圧入パンチ１７と、ハウジング２に振動を付与する加振装置１８とを有して構成されている。
【００２３】
セット治具１３は、ハウジング２を装着するとともに、ハウジング２内の流入口２５と流出口２６に連接する流体通路１３１・１３２を形成して第１室２３と第２室２４との流体の圧力を図示しない計測器で計測することによって、流体の洩れ検査を行なう洩れ検査治具を兼用している。
【００２４】
受け治具１６は、ワーク支持台１２の下部で上下動可能に配置されるとともに、ハウジング２の底面に当接可能に配置され、段付円柱状に形成されている。
【００２５】
圧入パンチ１７は、ハウジング２の開口部に嵌入可能に円筒状に形成され、一端に、プレートマグネチック５の上面縁部５４を押圧する押圧面１７１が円環状に形成され、その内部に凹部１７２を有して、凹部１７２内にバルブサブアッシー３のシャフトを弾性的に押圧する押圧部材１９を摺動可能に配置させている。
【００２６】
加振装置１８は、加圧プレス機に支持される支持部１８１と支持部１８１内を摺動するシャフト部１８２からなり、シャフト部１８２が圧入パンチ１７に衝撃を付与することにより圧入パンチ１７に振動を付与させる。加振装置１８はバルブサブアッシー３に振動を付与できればどの位置に配置させてもよいが、実施形態においては、圧入パンチ１７の上方に配置させて、図示しない加圧プレス機の加圧部から負荷を受けるように構成されている。
【００２７】
次に、上記のように構成されたバルブ組付装置１０で一次バルブ組付体１Ａを組み付ける作用について説明する。まず、ハウジング２の開口部側からコアムービング４が圧入されたバルブサブアッシー３を挿入し、シャフト１６を挿通するとともに、プレートマグネチック５の押圧面５３をバルブサブアッシー３の内プレート３４の上面に対向させるようにプレートマグネチック５を挿通させて、一次バルブ組付体１Ａを仮組付する。この状態では、バルブサブアッシー３の球面部３１１は、ハウジング２に形成される隔壁部２２の球面受け部２２２に芯ずれのまま当接している虞のあることから、球面部３１１と球面受け部３１１とは一部に隙間が生じている可能性が高い。
【００２８】
次に、図２に示すように、セット治具１３にバルブサブアッシー３及びプレートマグネチック５が仮組されたハウジング２を装着する。セット治具１３はワーク支持台１２にコイルばね１４によって支持され上下移動可能に配置されている。ハウジング２は、ハウジング２の流入口２５及び流出口２６とを、セット治具１３３の流体流路１３１、１３２に連接するするように、その取付面２１をセット治具１３の取付部１３３に取り付ける。そして、ハウジング２の上部開口部に圧入パンチ１７を挿入して、加振装置１８のシャフト部１８２を圧入パンチ１７の上面に当てる。この際、圧入パンチ１７の押圧面１７１はプレートマグネチック５の大径部５１の上面縁部５４の全周面に対向させる。
【００２９】
この状態で、加圧プレス機の加圧部を加振装置１８のシャフト部１８２に衝撃を付与することによって、プレートマグネチック５及びバルブサブアッシー３に衝撃を与えて仮圧入すると、バルブサブアッシー３はハウジング２に対して垂直方向に自己調芯される。つまり、バルブサブアッシー３が調芯されることによって、バルブ本体３１の球面部３１１が隔壁部２２の球面受け部２２２の対向面に全周面にわたって当接されて隙間をなくすことができる。なお仮圧入の状態では、圧入パンチ１７の押圧面１７１とプレートマグネチック５の上面縁部５４との間に僅かな隙間を有している。
【００３０】
次に、バルブサブアッシー３がハウジング２に調芯されて組み付けられたことを確認するために、ハウジング２内の第１室２３と第２室２４との流体圧力を図示しない計測器で測定する。流体が気体であれば、第１室２３を大気側に接続し第２室２４を負圧側にセットする。そして負圧側から流体通路１３２を介して第２室２４内の空気を吸引する。もし、バルブサブアッシー３と隔壁部２２との間に空気の洩れがあれば、第１室２３側の大気が第２室２４内に流入されて、第１室２３と第２室２４との圧力差はほぼ変わらず、洩れがなければ、第１室２３と第２室との間には所定の圧力差が生じることとなって、バルブサブアッシー３はハウジング２に確実に組み付けられたこととなる。従って、次に加圧プレス機を作動させて本圧入をすることになる。本圧入では圧入パンチ１７の押圧面１７１はプレートマグネチック５の上面縁部５４を押圧してプレートマグネチック５をバルブサブアッシー３に圧入し、バルブサブアッシー３はハウジング２に圧入されることになる。
【００３１】
これによって、一次バルブ組付体１Ａが組み込まれ、さらに、その後の工程でコイルアッシー６が組み込まれてバルブ組付体１が形成される。
【００３２】
なお、上記のバルブ組付装置１０においては、加振装置１８を圧入パンチ１７の上方でなく、ハウジング２の下方に配設することもできる。このバルブ組付装置１０Ａは、図５に示すように、図示しないワーク支持台に支持された受け治具１６Ａが、ハウジング２、コアムービング４が圧入されたバルブサブアッシー３、プレートマグネチック５からなる一次バルブ組付体１Ａを内部に挿入し、圧入パンチ１７がプレートマグネチック５を上方から加圧可能に構成されている。受け治具１６Ａにはハウジング２の第１室２３、第２室２４に連通する流体流路１６１・１６２が形成され、流体流路１６１・１６２の一端に計測器を取りつけて洩れ検査治具を兼用している。
【００３３】
受け治具１６Ａの下方には、図示しないワーク支持台に支持された加振装置１８Ａが配設されている。加振装置１８Ａは、受け治具１６Ａの下方への移動を規制するストッパ９２を配置するテーブルと９１、受け治具１６Ａの下方に突出するピン部１６３を弾性的に押圧する押上部材９３と、押上部材９３を上下移動させるカム９４とを有して構成されている。受け治具１６のピン部１６３の回りには受け治具１６Ａに装着された一次バルブ組付体１Ａを上方に付勢するコイルばね９５が巻装され、ピン部１６３と押上部材９３との間には、押上部材９３をカム９４側に押圧するように付勢するコイルばね９６が配置されている。
【００３４】
カム９４はモータによって回転され、押上部材９３を上下動させるとコイルばね９６が伸縮して受け治具１６Ａのピン部１６３に振動を付与し、受け治具１６Ａからハウジング２を介してバルブサブアッシー３に伝達される。
【００３５】
加振装置１８Ａによる受け治具１６Ａへの振動付与は、圧入パンチ１７がプレートマグネチック５を上方から仮圧入した後行ない、これによって、バルブサブアッシー３が自己調芯されて、バルブサブアッシー３の球面部３１１とハウジング２の球面受け部２２２が全周面で当接可能となる。そして、加振装置１８Ａが受け治具１６Ａへの振動付与を行なった後、洩れ検査治具を兼用する受け治具１６Ａにおいて、負圧側の流体流路１６２側から空気を吸引することによって、第１室２３と第２室２４との圧力差を計測する。所定内の圧力差を確認できれば、一次バルブ組付体１Ａ内を固定するための本圧入を行なうため、加圧プレス機が作動され、圧入パンチ１７がプレートマグネチック５を押圧することとなる。
【００３６】
なお、上記の形態に限らず、バルブサブアッシー３への振動付与は、例えば、木ハンマやプラスチックハンマで、セット治具又は受け治具あるいはハウジング２を直接たたいて衝撃を加えることもでき、この場合、上述の加振装置１８又は１８Ａを取り除くことができる。
【００３７】
上述のように、実施形態のバルブ組付体１は、バルブサブアッシー３がハウジング２に挿入されるとともに一端側にプレートマグネチック５が圧入されて、コイルアッシー６の作動でコアムービング４を介して摺動するように構成される。そして、バルブサブアッシー３の一端に球面部３１１が形成され、ハウジング２の隔壁部２２に球面部３１１に当接可能な球面受け部２２２が形成されることから、バルブサブアッシー３をハウジング２に挿入する際に、バルブサブアッシー３が芯ずれしていても、プレートマグネチック５をバルブサブアッシー３に圧入する際に自己調芯しやすく構成されている。例えば、加圧時に振動を付与すれば、バルブサブアッシー３はハウジング２に自己調芯されて組み付けられる。従って、バルブ組付体１は、組付後において、ハウジング２内の第１室２３と第２室２４との流体の洩れ量を所定の規格量内に納めることができて、そのため品質を安定することが可能となる。
【００３８】
また、実施形態のバルブの組付装置１０は、ハウジング２に挿入されたバルブサブアッシー３をプレートマグネチック５の圧入とともに一体的に組み付けるものあって、バルブサブアッシー３をハウジング２に装着し、圧入パンチ１７でバルブサブアッシー３にプレートマグネチック５を仮圧入する。その際に、バルブサブアッシー３に振動を付与することによって、バルブサブアッシー３の球面部３１１がハウジング２の球面受け部２２２に対して自己調芯される。そして、バルブサブアッシー３の球面部３１１がハウジング２２の球面受け部２２２に組み付けられたことを第１室２３と第２室２４内の圧力差で確認することによって、圧入パンチ１７で本圧入を行なうようにしたことから、バルブサブアッシー３は隔壁部２２に確実に当接できて隔壁部２２とバルブサブアッシー３との間での流体の洩れを防止できて、品質の安定したバルブ組付体１を提供することができる。
【００３９】
そして、洩れ検査治具を兼用するセット治具１３が、バルブサブアッシー３の球面部３１１とハウジング２の球面受け部２２２における流体の洩れ量を検出することによって行なわれることから、所定量の流体の洩れ量を確認した上で本圧入を行なうことができることとなる。
【００４０】
さらに、セット治具１３に一対の流体流路１３１・１３２をハウジング２の第１室２３と第２室２４に連接すれば、第１室２３を大気側に接続し、第２室２４を負圧側に接続して、負圧側から空気を吸引すれば、第１室２３と第２室２４との圧力差を測定することができ、洩れ量を確認することができる。
【００４１】
また、加振装置１８は、圧入パンチ１７を介してバルブサブアッシー３に振動を付与するように配設されていれば、例え、バルブサブアッシー３が芯ずれしていたとしても、振動はバルブサブアッシー３に伝達されて、バルブサブアッシー３に衝撃を与えることによってバルブサブアッシー３の自己調芯作用を行ない、球面部３１１を隔壁部２２の球面受け部２２２全面に当接することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態によるバルブ組付体を示す側面断面図である。
【図２】本発明の一形態によるバルブ組付装置を示す側面断面図である。
【図３】図２におけるハウジングをセット治具に装着した状態を示す一部側面断面図である。
【図４】ハウジングに挿入するバルブサブアッシーとプレートマグネチックを示す分解断面図である。
【図５】加振装置を下方に配置したバルブ組付装置を示す簡略正面断面図である。
【図６】従来のバルブ組付体を示す側面断面図である。
【図７】従来のバルブ組付体を組み付けるバルブ組付装置を示す簡略断面図である。
【符号の説明】
１…バルブ組付体
１Ａ…一次バルブ組付体
２…ハウジング
２２…隔壁部
２２２…球面受け部
２３…第１室
２４…第２室
２５…流入口
２６…流出口
３…バルブサブアッシー
３１１…球面部
４…コアムービング
５…プレートマグネチック
６…コイルアッシー
１０…バルブ組付装置
１２…ワーク支持台
１３…セット治具
１３１・１３２…流体流路
１６…受け治具
１７…圧入パンチ
１８…加振装置
【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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