JP4983611B2 - 遠心分離式オイルフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、遠心分離式オイルフィルタに関し、さらに詳しくは、噴射ノズルからの噴射オイルがハウジングの底部に溜まるオイル液面に直接衝突することを抑制してオイル中の気泡の発生を抑制することができる遠心分離式オイルフィルタに関する。

従来の遠心分離式オイルフィルタとして、例えば、図８に示すように、オイル流入口１０６及びオイル流出口１０７が形成されたハウジング１０４と、このハウジング１０４内で回転自在に支持される容器状の遠心ロータ１１１と、オイル流入口１０６からハウジング１０４内に流入されるオイルを遠心ロータ１１１内に導入するオイル導入部１１０と、遠心ロータ１１１の下部に設けられ且つ遠心ロータ１１１内に導入されたオイルを外部に噴射する噴射ノズル１１９と、を備えてなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、この遠心分離式オイルフィルタ１０１では、噴射ノズル１１９からの噴射オイルの噴射力（噴射反力）により遠心ロータ１１１が回転されて、この遠心ロータ１１１内のオイル中に含まれるスラッジ等の異物Ｓが遠心分離されるようになっている。

特開平１０−６６８０５号公報

しかし、上記従来の遠心分離式オイルフィルタ１０１では、ハウジング１０４の底部の上方が開放状態となっているため、ハウジング１０４の底部に溜まるオイル量が多い場合に、噴射ノズル１１９からの噴射オイルがオイル液面に直接衝突し、その衝突の際にオイル中に空気を巻き込んで気泡Ｂを生じさせてしまう。その結果、その気泡によりオイルの寿命低下、エンジン潤滑不良及び作動油圧の低下といった不具合を招いてしまう恐れがあった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、噴射ノズルからの噴射オイルがハウジングの底部に溜まるオイル液面に直接衝突することを抑制してオイル中の気泡の発生を抑制することができる遠心分離式オイルフィルタを提供することを目的とする。

本発明は、以下の通りである。
１．下方を開放してなる有底筒状の上ケースと、該上ケースに着脱自在に取り付けられ且つオイル流入口及びオイル流出口が形成された下ケースと、を有するハウジングと、
前記ハウジング内で回転自在に支持される容器状の遠心ロータと、
前記下ケースの底部中央側から上方に延びて前記遠心ロータを回転自在に支持する中空軸状に形成され、その下端側が前記オイル流入口に連なり該オイル流入口から前記ハウジング内に流入されるオイルを前記遠心ロータ内に導入するオイル導入部と、
前記遠心ロータに設けられ、該遠心ロータの接線方向で且つ水平に対して下方に傾斜する方向に指向して該遠心ロータ内に導入されたオイルを外部に噴射する噴射ノズルと、
前記下ケースの底部に溜まるオイル液面の上方を覆うように該下ケース内に設けられ、前記噴射ノズルからの噴射オイルが該下ケースの底部に溜まるオイル液面に直接衝突することを抑制するバッフルプレートと、を備え、
前記バッフルプレートには、前記遠心ロータの回転軸を中心とする円弧状に形成されたオイル通過用の通過孔、及び該通過孔の下方を覆うように該通過孔の外周側から内周側に向かって下方に傾斜して延びる覆い部が設けられていることを特徴とする遠心分離式オイルフィルタ。
２．前記遠心ロータは、下方を開放してなる有底筒状のロータ本体と、該ロータ本体の下部に着脱自在に取り付けられ且つ前記噴射ノズルが設けられる蓋体と、を有する上記１．記載の遠心分離式オイルフィルタ。
３．前記バッフルプレートには、その半径方向に沿って複数の前記通過孔が形成されており、複数の該通過孔の孔面積は、該バッフルプレートの遠心方向に向かって大きくなっている上記１．又は２．記載の遠心分離式オイルフィルタ。

本発明の遠心分離式オイルフィルタによると、オイル導入部によってオイル流入口からハウジング内に流入されるオイルが遠心ロータ内に導入され、噴射ノズルによって遠心ロータ内に導入されたオイルが外部に噴射され、その噴射オイルの噴射力により遠心ロータが回転され、遠心ロータ内のオイル中に含まれるスラッジ等の異物が遠心分離される。また、噴射ノズルからの噴射オイルはバッフルプレートに衝突してからハウジングの底部に落下されオイル流出口からハウジングの外部に排出される。このように、バッフルプレートにより噴射ノズルからの噴射オイルがハウジングの底部に溜まるオイル液面に直接衝突することを抑制するようにしたので、オイル中の気泡の発生を抑制することができる。その結果、気泡によるオイルの寿命低下、エンジン潤滑不良及び作動油圧の低下といった不具合を防ぐことができる。
また、前記バッフルプレートに、オイル通過用の通過孔及び該通過孔を覆う覆い部が設けられているので、噴射ノズルからの噴射オイルの一部は、覆い部に衝突されてその勢いが弱められると共に、通過孔を介してハウジングの底部に迅速に落下されるので、バッフルプレート上でのオイルの溜まりを抑制できる。
また、前記バッフルプレートには、その半径方向に沿って複数の前記通過孔が形成されており、複数の該通過孔の孔面積が、該バッフルプレートの遠心方向に向かって大きくなっている場合は、エンジン高回転時等に噴射ノズルから勢いよくバッフルプレートの外周側まで拡散して噴射されるオイルが、比較的孔面積の大きな通過孔を介してハウジングの底部に迅速に落下されるので、エンジン高回転時等に潤滑経路で大量のオイルを循環させたい場合に好適に対応できる。
なお、参考例として、前記バッフルプレートが、下方に向かって縮径する円錐状に形成されており、該バッフルプレートには、その中心部にオイル通過用の中心孔が形成されている場合は、バッフルプレートに衝突したオイルがバッフルプレート上を外周側から中心側に向かって時間をかけて流れてから中心孔を介してハウジングの底部に落下されるので、バッフルプレート上を流れるオイル中に含まれる気泡が自然脱泡され、オイル中の気泡の発生をより確実に抑制できる。
また、前記バッフルプレートの上面に、該バッフルプレート上のオイルを案内する螺旋状の案内壁が設けられている場合は、バッフルプレートに衝突したオイルがバッフルプレート上を案内壁により案内され螺旋状に更に時間をかけて流れるので、オイル中に含まれる気泡の自然脱泡率を高めることができる。
さらに、前記バッフルプレートに、隣接する前記案内壁のうちの外周側の案内壁の近傍にオイル通過用の通過孔が形成されている場合は、エンジン高回転時等に噴射ノズルからの噴射オイル量が比較的多いときに、バッフルプレート上を螺旋状に流れるオイルが通過孔を介してハウジングの底部に迅速に落下されるので、エンジン高回転時等に潤滑経路で大量のオイルを循環させたい場合に好適に対応できる。

１．遠心分離式オイルフィルタ
本実施形態１．に係る遠心分離式オイルフィルタは、以下に述べるハウジング、遠心ロータ、オイル導入部、噴射ノズル及びバッフルプレートを備える。

上記「ハウジング」は、オイル流入口及びオイル流出口が形成されている限り、その構造、大きさ、材質等は特に問わない。このハウジングは、例えば、下方を開放してなる有底筒状の上ケースと、この上ケースに着脱自在に取り付けられ且つ上記オイル流入口及びオイル流出口が形成された下ケースと、を有することができる。

上記「遠心ロータ」は、上記ハウジング内で回転自在に支持され容器状である限り、その構造、大きさ、材質等は特に問わない。この遠心ロータは、例えば、下方を開放してなる有底筒状のロータ本体と、このロータ本体の下部に着脱自在に取り付けられ且つ後述する噴射ノズルが設けられる蓋体と、を有していることができる。

上記「オイル導入部」は、上記オイル流入口からハウジング内に流入されるオイルを遠心ロータ内に導入する限り、その構造、オイル導入形態等は特に問わない。このオイル導入部は、例えば、ハウジングの底部中央側から上方に延び且つ上記遠心ロータを回転自在に支持する中空軸状に形成されていることができる。この中空軸状のオイル導入部は、例えば、その下端側が上記オイル流入口に連なっており、その外周側に遠心ロータの導入口に連なる連通口が形成されていることができる。

上記「噴射ノズル」は、上記遠心ロータに設けられ且つ遠心ロータ内に導入されたオイルを外部に噴射する限り、その構造、大きさ、個数等は特に問わない。この噴射ノズルから噴射されるオイルの噴射力により遠心ロータが回転されるようになっている。この噴射ノズルは、例えば、遠心ロータの接線方向且つ水平に対して下方に傾斜する方向に指向していることができる。

上記「バッフルプレート」は、上記噴射ノズルからの噴射オイルがハウジングの底部に溜まるオイル液面に直接衝突することを抑制する限り、その構造、大きさ、材質等は特に問わない。このバッフルプレートは、通常、上記ハウジングの底部に溜まるオイル液面の上方を覆うようにハウジング内に設けられている。また、このバッフルプレートの形状としては、例えば、円盤状、円錐状、異形状等を挙げることができる。さらに、このバッフルプレートの材質としては、例えば、鉄、アルミニウム等の金属、樹脂等を挙げることができる。

上記バッフルプレートには、例えば、オイル通過用の通過孔及び該通過孔を覆う覆い部が設けられていることができる（図３参照）。
上記覆い部は、例えば、通過孔の上方を覆っていてもよいが、バッルフプレート上のオイルをより迅速に落下させ得るといった観点から、覆い部が通過孔の下方を覆っていることが好ましい。この場合、噴射ノズルからの噴射オイルの一部は、通過孔を通過してから覆い部に衝突してその勢いが弱められハウジングの底部に迅速に落下される。
上記通過孔の大きさ、形状、個数等は特に問わないが、上記通過孔は、例えば、バッフルプレートの半径方向に沿って複数形成されており、複数の通過孔の孔面積が、バッフルプレートの遠心方向に向かって大きくなっていることができる。

ここで、上記通過孔及び覆い部は、例えば、バッフルプレートに形成された略コ字状の切込みの内側部位を下方又は上方に折り曲げて形成されていることができる。これにより、通過孔及び覆い部をより容易に作成することができる。

上記バッフルプレートは、例えば、下方に向かって縮径する円錐状に形成されており、このバッフルプレートには、その中心部にオイル通過用の中心孔が形成されていることができる（図４及び７参照）。
上述の形態の場合、例えば、上記バッフルプレートの上面には、バッフルプレート上のオイルを案内する螺旋状の案内壁が設けられていることができる（図５参照）。この場合、例えば、上記バッフルプレートには、隣接する案内壁のうちの外周側の案内壁の近傍にオイル通過用の通過孔が形成されていることができる（図６参照）。

以下、図面を用いて実施例１により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
（１）遠心分離式オイルフィルタの構成
本実施例１に係る遠心分離式オイルフィルタ１Ａ（以下、単に「フィルタ１Ａ」とも略記する。）は、図１に示すように、金属製の上ケース２及び下ケース３からなるハウジング４を備えている。この上ケース２は、下方を開放した有底筒状をなしている。また、下ケース３は、上方を開放した有底筒状をなしており、その底部中央側にはオイル流入口６が形成されており、その外周側にはオイル流出口７が形成されている。そして、上ケース２の下端部が下ケース３の上端部にＯリング８を介して嵌合されている。

上記下ケース３の底部中央側には、上方に延びる中空軸状のオイル導入部１０が設けられている。このオイル導入部１０には、容器状の遠心ロータ１１が軸心回りに回転自在に支持されている。また、このオイル導入部１０は、その下端側が上記オイル流入口６に連なっており、その上端外周側に遠心ロータ１１の導入口１２に連なる連通口１３が形成されている。従って、このオイル導入部１０によって、オイル流入口６からハウジング４内に流入されるオイルが遠心ロータ１１内に導入されるようになっている。また、このオイル導入部１０の上端小径部１０ａは、上ケース２の上端部に螺合されるボルト１５の中心穴１５ａに螺合又は嵌合されている。

上記遠心ロータ１１は、金属製のロータ本体１７及び蓋体１８からなっている。このロータ本体１７は、下方を開放した有底筒状をなしている。また、このロータ本体１７の下端部は、オイル導入部１０の段差部１０ｂに支持されており、遠心ロータ１１が上下方向に位置決めされている。また、この蓋体１８は、ロータ本体１７の下部に着脱自在に取り付けられている。また、この蓋体１８には、その円周方向に沿って所定間隔（例えば、１８０度間隔）で複数（例えば、２つ）の下方に向かって隆起する隆起部１８ａが設けられており、各隆起部１８ａには噴射ノズル１９が設けられている。

上記噴射ノズル１９は、遠心ロータ１１の接線方向且つ水平に対して下方に傾斜する方向に指向している。そして、この噴射ノズル１９から噴射されるオイルの噴射力により遠心ロータ１１が回転されるようになっている。

上記下ケース３内には、金属製で円盤状のバッフルプレート２０が下ケース３の底部に溜まるオイル液面の上方を覆うように設けられている。このバッフルプレート２０には、図２及び３に示すように、オイル通過用の複数の通過孔２１及び各通過孔２１の下方を覆う覆い部２２が設けられている。これら通過孔２１及び覆い部２２は、バッフルプレート２０に形成された略コ字状の切込み２７の内側部位を下方に折り曲げて同時に形成されている。また、上記通過孔２１は、バッフルプレート２０の半径方向及び円周方向に沿って複数形成されている。これらバッフルプレート２０の半径方向に沿って形成される複数の通過孔２１は、その孔面積がバッフルプレート２０の遠心方向に向かって大きくなっている。さらに、このバッフルプレート２０の中心部には、オイル通過用の中心孔２３が形成されている。

（２）遠心分離式オイルフィルタの作用
次に、上記構成のフィルタ１Ａの作用について説明する。
図１中に実線矢印で示すように、オイル流入口６からハウジング４内に流入されるオイルは、オイル導入部１０内を通って連通口１３及び導入口１２を介して遠心ロータ１１内に導入される。そのオイルの導入により遠心ロータ１１内のオイル圧力が高まり、噴射ノズル１９から遠心ロータ１１の接線方向に向かってオイルが噴射される。すると、その噴射オイルの噴射力により遠心ロータ１１が所定方向（図１中に破線矢印で示す。）に回転され、その回転により遠心ロータ１１内のオイル中に含まれるスラッジ等の異物Ｓが遠心分離され遠心ロータ１１の内面で捕捉される。
なお、遠心ロータ１１の内面で捕捉された異物Ｓは、ハウジング４及び遠心ロータ１１を分解してロータ本体１７及び蓋体１８の内面を清掃することにより除去される。

上記噴射ノズル１９からの噴射オイルの一部は、バッフルプレート２０に衝突してから通過孔２１及び中心孔２３を介して下ケース３の底部に落下されオイル流出口７からハウジング４の外部に排出される。また、図３中に実線矢印で示すように、噴射ノズル１９からの噴射オイルの一部は、通過孔を通過して覆い部２２に衝突してその勢いが弱められてから下ケース３の底部に落下されオイル流出口７からハウジング４の外部に排出される。
なお、オイル流出口７からハウジング４の外部に排出されたオイルは、オイル管２５（図１参照）を介して図示しないエンジンのオイルパンに回収される。

（３）実施例１の効果
以上より、本実施例１のフィルタ１Ａでは、下ケース３の底部内にバッフルプレート２０を設けたので、このバッフルプレート２０により噴射ノズル１９からの噴射オイルがハウジング４の底部に溜まるオイル液面に直接衝突することを抑制でき、オイル中の気泡の発生を抑制することができる。その結果、気泡によるオイルの寿命低下、エンジン潤滑不良及び作動油圧の低下といった不具合を防ぐことができる。

また、本実施例１では、バッフルプレート２０に、オイル通過用の通過孔２１及び通過孔２１の下方を覆う覆い部２２を設けたので、噴射ノズル１９からの噴射オイルの一部を通過孔２１を通過させ覆い部２２に衝突させてその勢いを弱めてから下ケース３の底部に迅速に落下させることができ、バッフルプレート２０上でのオイルの溜まりを抑制することができる。

また、本実施例１では、バッフルプレート２０に、その半径方向に沿って複数の通過孔２１を形成し、これら複数の通過孔２１の孔面積をバッフルプレート２０の遠心方向に向かって大きくなるようにしたので、エンジン高回転時等に噴射ノズル１９から勢いよくバッフルプレート２０の外周側まで拡散して噴射されるオイルが、比較的孔面積の大きな通過孔２１を介して下ケース３の底部に迅速に落下される。これにより、エンジン高回転時等に潤滑経路で大量のオイルを循環させたい場合に好適に対応することができる。

さらに、本実施例１では、バッフルプレート２０に形成された略コ字状の切込み２７の内側部位を下方に折り曲げて通過孔２１及び覆い部２２を同時に形成するようにしたので、通過孔２１及び覆い部２２をより容易に作成することができる。

（参考例）
次に、参考例に係る遠心分離式オイルフィルタ（以下、単に「フィルタ」とも略記する。）について説明する。なお、本参考例に係るフィルタにおいて、上記実施例１のフィルタ１Ａと略同じ構成部位には同符合を付けて詳説を省略し、両者の相違点であるバッフルプレートについて主に説明する。

本参考例に係るフィルタ１Ｂでは、図４に示すように、下方に向かって縮径する円錐状のバッフルプレート３０が下ケース３の底部に溜まるオイル液面の上方を覆うように下ケース３内に設けられている。このバッフルプレート３０には、図５及び６に示すように、その中心部にオイル通過用の中心孔３１が形成されている。また、このバッフルプレート３０の上面には、バッフルプレート３０上のオイルを案内する螺旋状の案内壁３２が設けられている。さらに、このバッフルプレート３０には、隣接する案内壁３２のうちの外周側の案内壁３２の近傍にオイル通過用の通過孔３３が形成されている。

（２）遠心分離式オイルフィルタの作用
次に、上記構成のフィルタ１Ｂの作用について説明する。
図４に示すように、噴射ノズル１９からの噴射オイルの一部は、バッフルプレート３０に衝突してからバッフルプレート３０上を案内壁３２により案内され螺旋状に流れてから中心孔３１を介して下ケース３の底部に落下されオイル流出口７からハウジング４の外部に排出される。また、エンジン高回転時等に噴射ノズル１９からの噴射オイル量が比較的多いときには、図６中に実線矢印で示すように、バッフルプレート３０上を螺旋状に流れるオイルが通過孔３３を介して下ケース３の底部に迅速に落下されオイル流出口７からハウジング４の外部に排出される。

（３）参考例の効果
以上より、本参考例のフィルタ１Ｂでは、上記実施例１のフィルタ１Ａと略同様の作用・効果を発揮できることに加えて、円錐状のバッフルプレート３０の上面に、オイルを案内する螺旋状の案内壁３２を設けたので、バッフルプレート３０に衝突したオイルがバッフルプレート３０上を案内壁３２により案内され螺旋状に時間をかけて流れるので、バッフルプレート３０上を流れるオイル中に含まれる気泡が自然脱泡され、オイル中の気泡の発生をより確実に抑制できる。

さらに、上記参考例では、バッフルプレート３０に、隣接する案内壁３２のうちの外周側の案内壁３２の近傍にオイル通過用の通過孔３３を形成したので、エンジン高回転時等に噴射ノズル１９からの噴射オイル量が比較的多いときに、バッフルプレート３０上を螺旋状に流れるオイルが通過孔３３を介してハウジング４の底部に迅速に落下されるので、エンジン高回転時等に潤滑経路で大量のオイルを循環させたい場合に好適に対応することができる。

尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例１及び参考例では、下ケース３の底部内に１枚のバッフルプレート２０，３０を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、噴射オイルの噴射軌跡に沿って複数枚の分割バッフルプレートを設けるようにしてもよい。

また、上記実施例１及び参考例では、遠心分離される異物Ｓを遠心ロータ１１の内面で捕捉するようにしたが、これに限定されず、例えば、遠心ロータ１１内に異物捕捉用の内筒や濾材等を設けるようにしてもよい。

また、上記実施例１では、通過孔２１の下方を覆う覆い部２２を例示したが、これに限定されず、例えば、図３中に仮想線で示すように、通過孔２１の上方を覆う覆い部２２としてもよい。

また、上記実施例１では、バッフルプレート２０に形成された略コ字状の切込み２７の内側部位を折り曲げて覆い部２２を形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、バッフルプレート２０とは別体の覆い部材をバッフルプレート２０に後付けするようにしてもよい。

また、上記実施例１では、円盤状のバッフルプレート２０を例示したが、これに限定されず、例えば、下方に向かって縮径する円錐状のバッフルプレート２０としてもよい。

また、上記参考例では、案内壁３２を設けてなる円錐状のバッフルプレート３０を備えるフィルタ１Ｂを例示したが、これに限定されず、例えば、図７に示すように、案内壁を設けていない円錐状のバッフルプレート４０を備えるフィルタ１Ｃとしてもよい。この場合でも、バッフルプレート４０に衝突したオイルがバッフルプレート４０上を外周側から中心側に向かって時間をかけて流れてから中心孔４１を介してハウジング４の底部に落下されるので、バッフルプレート４０上を流れるオイル中に含まれる気泡が自然脱泡され、オイル中の気泡の発生をより確実に抑制できる。

さらに、上記参考例において、例えば、図６中に仮想線で示すように、バッフルプレート３０の下側に、このバッフルプレート３０と略同じ構成の他のバッフルプレート３５を設けてなる２段構造としたり、バッフルプレート３０の下側に上記バッフルプレート４０（図７参照）を設けてなる２段構造としたりしてもよい。また、上記実施例１において、例えば、バッフルプレート２０の下側に、上記バッフルプレート３０又は上記バッフルプレート４０を設けてなる２段構造としてもよい。

オイル中に含まれる異物を除去するフィルタとして広く利用される。特に、エンジンオイル中に含まれるスラッジ等の異物を除去するフィルタとして好適に利用される。

実施例１に係る遠心分離式オイルフィルタの縦断面図である。 実施例１に係るバッフルプレートの平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面拡大図である。 参考例に係る遠心分離式オイルフィルタの要部縦断面図である。 参考例に係るバッフルプレートの平面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面拡大図である。 その他の形態の遠心分離式オイルフィルタの要部縦断面図である。 従来の遠心分離式オイルフィルタの縦断面図である。

符号の説明

１Ａ〜１Ｃ；遠心分離式オイルフィルタ、４；ハウジング、６；オイル流入口、７；オイル流出口、１０；オイル導入部、１１；遠心ロータ、１９；噴射ノズル、２０，３０，４０；バッフルプレート、２１，３３；通過孔、２２；覆い部、２３，３１；中心孔、３２；案内壁。

Claims (3)

1. 下方を開放してなる有底筒状の上ケースと、該上ケースに着脱自在に取り付けられ且つオイル流入口及びオイル流出口が形成された下ケースと、を有するハウジングと、
   前記ハウジング内で回転自在に支持される容器状の遠心ロータと、
   前記下ケースの底部中央側から上方に延びて前記遠心ロータを回転自在に支持する中空軸状に形成され、その下端側が前記オイル流入口に連なり該オイル流入口から前記ハウジング内に流入されるオイルを前記遠心ロータ内に導入するオイル導入部と、
   前記遠心ロータに設けられ、該遠心ロータの接線方向で且つ水平に対して下方に傾斜する方向に指向して該遠心ロータ内に導入されたオイルを外部に噴射する噴射ノズルと、
   前記下ケースの底部に溜まるオイル液面の上方を覆うように該下ケース内に設けられ、前記噴射ノズルからの噴射オイルが該下ケースの底部に溜まるオイル液面に直接衝突することを抑制するバッフルプレートと、を備え、
   前記バッフルプレートには、前記遠心ロータの回転軸を中心とする円弧状に形成されたオイル通過用の通過孔、及び該通過孔の下方を覆うように該通過孔の外周側から内周側に向かって下方に傾斜して延びる覆い部が設けられていることを特徴とする遠心分離式オイルフィルタ。
2. 前記遠心ロータは、下方を開放してなる有底筒状のロータ本体と、該ロータ本体の下部に着脱自在に取り付けられ且つ前記噴射ノズルが設けられる蓋体と、を有する請求項１記載の遠心分離式オイルフィルタ。
3. 前記バッフルプレートには、その半径方向に沿って複数の前記通過孔が形成されており、複数の該通過孔の孔面積は、該バッフルプレートの遠心方向に向かって大きくなっている請求項１又は２記載の遠心分離式オイルフィルタ。

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