JPH11265820A - ソレノイドおよびこれを製造するための方法 - Google Patents
ソレノイドおよびこれを製造するための方法Info
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- JPH11265820A JPH11265820A JP11004974A JP497499A JPH11265820A JP H11265820 A JPH11265820 A JP H11265820A JP 11004974 A JP11004974 A JP 11004974A JP 497499 A JP497499 A JP 497499A JP H11265820 A JPH11265820 A JP H11265820A
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- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/081—Magnetic constructions
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- Electromagnets (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 ソレノイドを製造する改善された方法を
提供する。 【課題】 本方法は、単一片の強磁性ハウジングを形成
する段階を含む。該方法は、ハウジングの外周に溝を形
成する段階も含む。この方法は、さらに溝に非強磁性材
料を充填し、非強磁性材料が、ハウジング内の溝全体に
及ぶ環状の強磁性片を形成する段階を含む。またこの方
法は、非強磁性片によって結合される2つの分離した強
磁性片が形成されるようにハウジングの内部を取除く段
階を含む。
提供する。 【課題】 本方法は、単一片の強磁性ハウジングを形成
する段階を含む。該方法は、ハウジングの外周に溝を形
成する段階も含む。この方法は、さらに溝に非強磁性材
料を充填し、非強磁性材料が、ハウジング内の溝全体に
及ぶ環状の強磁性片を形成する段階を含む。またこの方
法は、非強磁性片によって結合される2つの分離した強
磁性片が形成されるようにハウジングの内部を取除く段
階を含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、ソレノ
イドおよび該ソレノイドを製造するための方法に関す
る。より詳細には、本発明は、比例式ソレノイドおよび
これを製造するための方法に関する。
イドおよび該ソレノイドを製造するための方法に関す
る。より詳細には、本発明は、比例式ソレノイドおよび
これを製造するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】比例式ソレノイドは、本分野において公
知であり、ソレノイドの出力が、コイルに加えられる電
流に比例し、ストロークの作動範囲全体にわたって、ア
ーマチュアの位置とは関係ない力対ストロークの曲線を
形成する。このようなソレノイドは、この出力の比例性
の関係によって、最大電流か、部分電流をソレノイドコ
イルに選択的に付与することにより、最大作動範囲また
は部分的作動範囲の作動を行うことができ、選択的な出
力を与えることになる。引用により本明細書に組み入れ
る米国特許第5、428、570号に開示されたソレノ
イドのように、一般的なソレノイドは、取り外し可能な
コイルユニット、アーマチュア組立体、アーマチュアハ
ウジングとを含む。アーマチュア組立体は、アーマチュ
アハウジング内に往復可能に取り付けられたアーマチュ
アとプッシュピンとを含む。アーマチュアハウジング
は、ステータと、アーマチュアがその中を往復運動する
チューブセクションとを含む。電流がコイルユニットに
付与されると、アーマチュア組立体が、ソレノイドコイ
ルにより形成された磁束通路に応答してアーマチュアハ
ウジング内を長手方向に動く。ソレノイドにより発生し
た出力はソレノイドコイルに付与された電流の量に関係
する。
知であり、ソレノイドの出力が、コイルに加えられる電
流に比例し、ストロークの作動範囲全体にわたって、ア
ーマチュアの位置とは関係ない力対ストロークの曲線を
形成する。このようなソレノイドは、この出力の比例性
の関係によって、最大電流か、部分電流をソレノイドコ
イルに選択的に付与することにより、最大作動範囲また
は部分的作動範囲の作動を行うことができ、選択的な出
力を与えることになる。引用により本明細書に組み入れ
る米国特許第5、428、570号に開示されたソレノ
イドのように、一般的なソレノイドは、取り外し可能な
コイルユニット、アーマチュア組立体、アーマチュアハ
ウジングとを含む。アーマチュア組立体は、アーマチュ
アハウジング内に往復可能に取り付けられたアーマチュ
アとプッシュピンとを含む。アーマチュアハウジング
は、ステータと、アーマチュアがその中を往復運動する
チューブセクションとを含む。電流がコイルユニットに
付与されると、アーマチュア組立体が、ソレノイドコイ
ルにより形成された磁束通路に応答してアーマチュアハ
ウジング内を長手方向に動く。ソレノイドにより発生し
た出力はソレノイドコイルに付与された電流の量に関係
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】様々な問題がソレノイ
ドの製造に関連する。1つの問題は、格安の値段で耐久
性のあるソレノイドを製造することに関する。別の問題
は、最低数の部品を有するソレノイドを製造することに
関する。他の問題は、ソレノイド内での振れを最小にす
ることに関する。更に他の問題は、組み立てたり修理す
るのが容易なソレノイドを製造することに関する。別の
問題は、削減された費用で信頼のあるソレノイドを形成
することに関する。さら他の関心は、製造工程において
アーマチュアハウジングの加熱に伴う稀釈熱と熱拡散の
問題を解決することである。さらに、別の問題は、建設
用車両がうける過酷な状況に耐えることのできるソレノ
イドを作り出す、簡単なソレノイド製造工程を提供する
ことに関する。
ドの製造に関連する。1つの問題は、格安の値段で耐久
性のあるソレノイドを製造することに関する。別の問題
は、最低数の部品を有するソレノイドを製造することに
関する。他の問題は、ソレノイド内での振れを最小にす
ることに関する。更に他の問題は、組み立てたり修理す
るのが容易なソレノイドを製造することに関する。別の
問題は、削減された費用で信頼のあるソレノイドを形成
することに関する。さら他の関心は、製造工程において
アーマチュアハウジングの加熱に伴う稀釈熱と熱拡散の
問題を解決することである。さらに、別の問題は、建設
用車両がうける過酷な状況に耐えることのできるソレノ
イドを作り出す、簡単なソレノイド製造工程を提供する
ことに関する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の1態様は、ソレ
ノイドを製造するための改善された方法に関する。この
方法は、単体片の強磁性ハウジングを形成する段階を含
む。この方法は、該ハウジングの周囲に溝を形成する段
階を含む。この方法は、さらに、溝に非強磁性材料を満
たし、非強磁性材料がハウジング内の溝全体におよぶ環
状強磁性片を形成する段階を含む。該方法は、非強磁性
片により結合される2つに分離した強磁性片が形成され
るようにハウジングの内部を取除く段階を含む。本発明
の別の態様は、周囲に溝が延びているハウジングを含む
ソレノイドに関する。溝がハウジングを第1と第2の分
離した強磁性片に分ける。アーマチュアとピンを含むア
ーマチュアピン組立体がハウジング内で往復可能に取り
付けられている。ハウジングの溝は、第1と第2の強磁
性片に分離する非強磁性片により満たされている。非強
磁性片は、アーマチュアピン組立体のアーマチュアをハ
ウジング内に支持するための第1のベアリングを形成す
るように配列され、構成されている。
ノイドを製造するための改善された方法に関する。この
方法は、単体片の強磁性ハウジングを形成する段階を含
む。この方法は、該ハウジングの周囲に溝を形成する段
階を含む。この方法は、さらに、溝に非強磁性材料を満
たし、非強磁性材料がハウジング内の溝全体におよぶ環
状強磁性片を形成する段階を含む。該方法は、非強磁性
片により結合される2つに分離した強磁性片が形成され
るようにハウジングの内部を取除く段階を含む。本発明
の別の態様は、周囲に溝が延びているハウジングを含む
ソレノイドに関する。溝がハウジングを第1と第2の分
離した強磁性片に分ける。アーマチュアとピンを含むア
ーマチュアピン組立体がハウジング内で往復可能に取り
付けられている。ハウジングの溝は、第1と第2の強磁
性片に分離する非強磁性片により満たされている。非強
磁性片は、アーマチュアピン組立体のアーマチュアをハ
ウジング内に支持するための第1のベアリングを形成す
るように配列され、構成されている。
【0005】本発明の原理による様々な方法と装置が、
効率的に製造でき、最少数の部品を使用するソレノイド
を提供する。さらに本発明の様々な態様では、単体片の
強磁性材料の棒素材の体片からなる主の本体機械を有す
るソレノイドを形成し、これによって、従来のソレノイ
ドチューブ組立体に伴う同心性の問題を回避することが
できる。さらに、本発明の様々な態様は、耐久性があ
り、組立てが簡単で、製造が効率的であるソレノイドを
提供することである。本発明の様々な他の利点が、部分
的には以下の記載に説明されており、部分的には、詳細
な説明から明白となり、本発明を実施することによって
理解できるであろう。前述の概略的な記載と以下の詳細
な記載は例および説明であり、請求範囲に記載されてい
る本発明にとって制限となるものではない。
効率的に製造でき、最少数の部品を使用するソレノイド
を提供する。さらに本発明の様々な態様では、単体片の
強磁性材料の棒素材の体片からなる主の本体機械を有す
るソレノイドを形成し、これによって、従来のソレノイ
ドチューブ組立体に伴う同心性の問題を回避することが
できる。さらに、本発明の様々な態様は、耐久性があ
り、組立てが簡単で、製造が効率的であるソレノイドを
提供することである。本発明の様々な他の利点が、部分
的には以下の記載に説明されており、部分的には、詳細
な説明から明白となり、本発明を実施することによって
理解できるであろう。前述の概略的な記載と以下の詳細
な記載は例および説明であり、請求範囲に記載されてい
る本発明にとって制限となるものではない。
【0006】
【発明の実施の形態】この明細書の一部に組み込まれ、
その一部を構成する図面は、発明の詳細な記載とともに
本発明のいくつかの実施例を表しており、本発明の原理
を説明するものである。図面に図示されている本発明の
例示的実施例に関し詳細に説明する。可能なかぎり、同
一の符号を同一のもしくは同様の部品を表すものとし
て、全図を通し使用する。
その一部を構成する図面は、発明の詳細な記載とともに
本発明のいくつかの実施例を表しており、本発明の原理
を説明するものである。図面に図示されている本発明の
例示的実施例に関し詳細に説明する。可能なかぎり、同
一の符号を同一のもしくは同様の部品を表すものとし
て、全図を通し使用する。
【0007】図1は、本発明の原理に従って構成された
ソレノイド20を図示している。このソレノイドの構成
は、油圧バルブを作動させるのに使用されるソレノイド
のような比例式ソレノイドに容易に適用できるようにな
っている。また、本発明は、本分野の当業者に明白であ
るように、プッシュ・プル式ソレノイドにも容易に適用
できる。図1を参照すると、ソレノイド20は、取り外
し可能なコイルユニットA、アーマチュア組立体B、及
びアーマチュアハウジングCを含む。アーマチュアハウ
ジングは、ステータと、アーマチュアが往復運動するチ
ューブセクションとを含む。アーマチュア組立体Bは、
アーマチュアハウジング組立体C内に往復運動可能に取
り付けられており、アーマチュア22とアーマチュアピ
ン24とを含む。使用時には、アーマチュア組立体B
は、コイルユニットAにより発生した磁束によりアーマ
チュアハウジングC内を選択的に往復運動する。取り外
し式コイルユニットAは、本分野において公知のような
構成を有するコイル26を含む。コイル26は、コイル
ハウジング28内に含まれており、該コイルハウジング
には電気コネクタ30が設けられており、コイル26
を、このコイル26に付与される電流を調整するコント
ローラに電気的に接続できるようになっている。
ソレノイド20を図示している。このソレノイドの構成
は、油圧バルブを作動させるのに使用されるソレノイド
のような比例式ソレノイドに容易に適用できるようにな
っている。また、本発明は、本分野の当業者に明白であ
るように、プッシュ・プル式ソレノイドにも容易に適用
できる。図1を参照すると、ソレノイド20は、取り外
し可能なコイルユニットA、アーマチュア組立体B、及
びアーマチュアハウジングCを含む。アーマチュアハウ
ジングは、ステータと、アーマチュアが往復運動するチ
ューブセクションとを含む。アーマチュア組立体Bは、
アーマチュアハウジング組立体C内に往復運動可能に取
り付けられており、アーマチュア22とアーマチュアピ
ン24とを含む。使用時には、アーマチュア組立体B
は、コイルユニットAにより発生した磁束によりアーマ
チュアハウジングC内を選択的に往復運動する。取り外
し式コイルユニットAは、本分野において公知のような
構成を有するコイル26を含む。コイル26は、コイル
ハウジング28内に含まれており、該コイルハウジング
には電気コネクタ30が設けられており、コイル26
を、このコイル26に付与される電流を調整するコント
ローラに電気的に接続できるようになっている。
【0008】コイルユニットAは、コイル26をアーマ
チュアハウジングCに取り付けるためのコイル取り付け
組立体32も含む。取り付け組立体32は、第1と第2
の間隔が空いたほぼ長方形のプレート34、36を含
む。第1および第2のプレート34、36は、このプレ
ート34、36の角に固定されて接続されているスペー
ス部材38によって離れた関係に維持される。第1と第
2のプレート34、36の間の空間を維持するほかに、
スペーサ部材38はコイルハウジング28を取り付け組
立体32内に保持するようにも機能する。取り付け組立
体32に対するコイルハウジング28の振動を防ぐため
に、皿ばね型ワッシャ40がコイルハウジング28と第
1のプレート34との間に、それぞれ配置されている。
コイル取り付け組立体32が、本分野において通常公知
である工程を用いてともにしっかりと固定され、単一の
成分として処理されることになる。コイルユニットAを
アーマチュアハウジングCに取り付けるために、コイル
ユニットAは、アーマチュアハウジングCの第2の端部
45に挿入され、第1のプレート34がアーマチュアハ
ウジングCの周囲に形成されたフランジ46と係合する
までアーマチュアハウジングCに沿って動かされる。コ
イルユニットAのアーマチュアハウジングCへの挿入を
容易にするために、コイルユニットAは、アーマチュア
ハウジングCを受取るような大きさの中心ボア47を備
える。詳細には、中心ボア47は、コイルユニットA、
第1、および第2のプレート34、36及び皿ばね型ワ
ッシャ40とにより形成される同軸に整列した開口部に
より形成される。
チュアハウジングCに取り付けるためのコイル取り付け
組立体32も含む。取り付け組立体32は、第1と第2
の間隔が空いたほぼ長方形のプレート34、36を含
む。第1および第2のプレート34、36は、このプレ
ート34、36の角に固定されて接続されているスペー
ス部材38によって離れた関係に維持される。第1と第
2のプレート34、36の間の空間を維持するほかに、
スペーサ部材38はコイルハウジング28を取り付け組
立体32内に保持するようにも機能する。取り付け組立
体32に対するコイルハウジング28の振動を防ぐため
に、皿ばね型ワッシャ40がコイルハウジング28と第
1のプレート34との間に、それぞれ配置されている。
コイル取り付け組立体32が、本分野において通常公知
である工程を用いてともにしっかりと固定され、単一の
成分として処理されることになる。コイルユニットAを
アーマチュアハウジングCに取り付けるために、コイル
ユニットAは、アーマチュアハウジングCの第2の端部
45に挿入され、第1のプレート34がアーマチュアハ
ウジングCの周囲に形成されたフランジ46と係合する
までアーマチュアハウジングCに沿って動かされる。コ
イルユニットAのアーマチュアハウジングCへの挿入を
容易にするために、コイルユニットAは、アーマチュア
ハウジングCを受取るような大きさの中心ボア47を備
える。詳細には、中心ボア47は、コイルユニットA、
第1、および第2のプレート34、36及び皿ばね型ワ
ッシャ40とにより形成される同軸に整列した開口部に
より形成される。
【0009】図2から4を参照すると、アーマチュア組
立体Bのアーマチュア22はほぼ円筒形であり、中央流
体通路50を備え、アーマチュア22がアーマチュアハ
ウジングC内を往復運動するときに、オイルがアーマチ
ュア22を流れることができるようにする。流体通路5
0は、アーマチュア22に対し同心であり、対向して配
置されている、アーマチュア22の第1および第2の端
部52、54の間に長手方向に延びている。流体通路5
0は、第1端部52に隣接して配置された拡径部分56
と、第2の端部54に隣接して配置されている縮径部分
58とを含む。縮径部分58はアーマチュアピン24の
幅よりも小さい径を有するのが好ましい。拡径部分56
は、アーマチュア22の質量を最小にするために縮径部
分58に対し拡大されており、ソレノイドの応答性を高
めるようになっている。拡大径部分56は、縮径部分5
8の長さを短くして有効なものにし、穿孔された孔の製
造をより簡単なものにしている。アーマチュア22は、
該アーマチュア22の第2端部に54に配置されている
面取りされたピン受け取り部分60も含む。ピン受取り
部分60は、流体通路50と同軸に配置されておりアー
マチュアピン24の端部を受取るような大きさである。
アーマチュア22は、さらに面取り部分60を横切って
延びるバイパススロット62を含む。図4に図示するよ
うに、バイパススロット62は流体通路50の縮径部分
58と流体連通しており、曲線状の内壁64を有する。
バイパススロット62は、アーマチュアピン24がピン
受取り部分60に挿入されるときでも、流体が流体通路
50を流れることができるように配列され構成されてい
る。従って、バイパススロット62が、アーマチュアピ
ン24の幅よりも大きい長さL1を有するのが好まし
い。
立体Bのアーマチュア22はほぼ円筒形であり、中央流
体通路50を備え、アーマチュア22がアーマチュアハ
ウジングC内を往復運動するときに、オイルがアーマチ
ュア22を流れることができるようにする。流体通路5
0は、アーマチュア22に対し同心であり、対向して配
置されている、アーマチュア22の第1および第2の端
部52、54の間に長手方向に延びている。流体通路5
0は、第1端部52に隣接して配置された拡径部分56
と、第2の端部54に隣接して配置されている縮径部分
58とを含む。縮径部分58はアーマチュアピン24の
幅よりも小さい径を有するのが好ましい。拡径部分56
は、アーマチュア22の質量を最小にするために縮径部
分58に対し拡大されており、ソレノイドの応答性を高
めるようになっている。拡大径部分56は、縮径部分5
8の長さを短くして有効なものにし、穿孔された孔の製
造をより簡単なものにしている。アーマチュア22は、
該アーマチュア22の第2端部に54に配置されている
面取りされたピン受け取り部分60も含む。ピン受取り
部分60は、流体通路50と同軸に配置されておりアー
マチュアピン24の端部を受取るような大きさである。
アーマチュア22は、さらに面取り部分60を横切って
延びるバイパススロット62を含む。図4に図示するよ
うに、バイパススロット62は流体通路50の縮径部分
58と流体連通しており、曲線状の内壁64を有する。
バイパススロット62は、アーマチュアピン24がピン
受取り部分60に挿入されるときでも、流体が流体通路
50を流れることができるように配列され構成されてい
る。従って、バイパススロット62が、アーマチュアピ
ン24の幅よりも大きい長さL1を有するのが好まし
い。
【0010】図5と6からわかるように、アーマチュア
ピン24は、細長く、少なくとも一つの面取りされた端
部66を有する。アーマチュアピン24が、このピン2
4に沿って長さ方向に延びる少なくとも一つの平坦な表
面を有することが好ましい。図6に図示されているよう
に、ピン24は、このピンが6個の分離した平坦な面6
7を有するように6角形の断面を有する。面取りされた
端部66の少なくとも一つは丸く、アーマチュア22の
ピン受取り部分60内に嵌まるような大きさである。ア
ーマチュア組立体Bがソレノイド20内に取り付けられ
ると、アーマチュアピン24は、アーマチュア22に固
定されずに接続されるのが好ましい。このかわりに、ピ
ン24の面取りされた端部66の一つがアーマチュア2
2の面取りされたピン受取り部分60内に嵌まる状態
で、アーマチュアピン24とアーマチュア22との間に
ルーズな接続が存在することになる。アーマチュア22
は、再硫化されたか、加鉛化された低炭素のない加工鋼
のような強磁性物質またはシリコンイオン鋼のような強
磁性物質から機械加工されるのが好ましい。アーマチュ
アピン24がオーステナイトステンレス鋼のような強磁
性物質から機械加工されるのが好ましい。
ピン24は、細長く、少なくとも一つの面取りされた端
部66を有する。アーマチュアピン24が、このピン2
4に沿って長さ方向に延びる少なくとも一つの平坦な表
面を有することが好ましい。図6に図示されているよう
に、ピン24は、このピンが6個の分離した平坦な面6
7を有するように6角形の断面を有する。面取りされた
端部66の少なくとも一つは丸く、アーマチュア22の
ピン受取り部分60内に嵌まるような大きさである。ア
ーマチュア組立体Bがソレノイド20内に取り付けられ
ると、アーマチュアピン24は、アーマチュア22に固
定されずに接続されるのが好ましい。このかわりに、ピ
ン24の面取りされた端部66の一つがアーマチュア2
2の面取りされたピン受取り部分60内に嵌まる状態
で、アーマチュアピン24とアーマチュア22との間に
ルーズな接続が存在することになる。アーマチュア22
は、再硫化されたか、加鉛化された低炭素のない加工鋼
のような強磁性物質またはシリコンイオン鋼のような強
磁性物質から機械加工されるのが好ましい。アーマチュ
アピン24がオーステナイトステンレス鋼のような強磁
性物質から機械加工されるのが好ましい。
【0011】図7に図示するように、アーマチュアハウ
ジングCは、環状の非強磁性片72により第2の強磁性
片70から分離した第1の強磁性片68を含む。第1お
よび第2の強磁性片68、70は、シリコン、鉄、鋼、
または再硫化もしくは加鉛低炭素のない加工鋼のような
様々な材料から作ることができる。強磁性片68、70
は、一片の強磁性材料の棒素材の体片から加工されるの
が好ましく、従来のソレノイドチューブ組立体に伴う同
心の問題を回避することになる。非強磁性材料72は強
磁性片68、70を分離し、遮断された磁束通路すなわ
ち電極片を作り出す。非強磁性物質は、シリコン青銅ま
たはアルミニウム青銅のような銅合金である。非強磁性
片72はアーマチュアハウジングC内にアーマチュア2
2を支持するためのベアリングを形成するように配列さ
れ構成されている。第2の強磁性片70は、ソレノイド
20により制御されるように設計された機構に接続され
るようになった前端部74を含む。例えば、前端部74
は、内部または外部にねじ部分を含み、ソレノイド20
がバルブ組立体のような機構に接続できるようになって
いる。第2の強磁性片70は、アーマチュアピン24を
受取るような大きさであり形状の軸線方向のピンボア7
8も備える。ピンボア78は、ほぼ円筒形であり、ほぼ
円形の断面を有する。ピンベアリング80が、アーマチ
ュアピン24をボア78内に支持するようにピンボア7
8内に形成されているが好ましい。ピンベアリング80
は、アーマチュアピン24を支持するために、ピンボア
78内に突出する環状リングを備えているのが好まし
い。ピンベアリング80は、第2の強磁性片70と一体
に形成されるようになっているのが好ましい。従って、
分離しているベアリング部材はプレス嵌めされる必要は
なく、そうでない場合には、ピンボア78内に取り付け
られて、ピン24を支持するようになっている。
ジングCは、環状の非強磁性片72により第2の強磁性
片70から分離した第1の強磁性片68を含む。第1お
よび第2の強磁性片68、70は、シリコン、鉄、鋼、
または再硫化もしくは加鉛低炭素のない加工鋼のような
様々な材料から作ることができる。強磁性片68、70
は、一片の強磁性材料の棒素材の体片から加工されるの
が好ましく、従来のソレノイドチューブ組立体に伴う同
心の問題を回避することになる。非強磁性材料72は強
磁性片68、70を分離し、遮断された磁束通路すなわ
ち電極片を作り出す。非強磁性物質は、シリコン青銅ま
たはアルミニウム青銅のような銅合金である。非強磁性
片72はアーマチュアハウジングC内にアーマチュア2
2を支持するためのベアリングを形成するように配列さ
れ構成されている。第2の強磁性片70は、ソレノイド
20により制御されるように設計された機構に接続され
るようになった前端部74を含む。例えば、前端部74
は、内部または外部にねじ部分を含み、ソレノイド20
がバルブ組立体のような機構に接続できるようになって
いる。第2の強磁性片70は、アーマチュアピン24を
受取るような大きさであり形状の軸線方向のピンボア7
8も備える。ピンボア78は、ほぼ円筒形であり、ほぼ
円形の断面を有する。ピンベアリング80が、アーマチ
ュアピン24をボア78内に支持するようにピンボア7
8内に形成されているが好ましい。ピンベアリング80
は、アーマチュアピン24を支持するために、ピンボア
78内に突出する環状リングを備えているのが好まし
い。ピンベアリング80は、第2の強磁性片70と一体
に形成されるようになっているのが好ましい。従って、
分離しているベアリング部材はプレス嵌めされる必要は
なく、そうでない場合には、ピンボア78内に取り付け
られて、ピン24を支持するようになっている。
【0012】第1の強磁性片68はアーマチュア22を
受取るような大きさの円筒形アーマチュアチャンバ82
を形成する。前述したように、非強磁性片72は、アー
マチュアチャンバ82内にアーマチュア22を支持する
ためのベアリングを形成する。さらに、他のアーマチュ
アベアリング84が非強磁性片72からオフセットした
場所においてアーマチュアチャンバ82内に配置されて
いる。第2のアーマチュアベアリング84が、第1の強
磁性片68の内面により形成された環状スロット内にプ
レス嵌めされるのが好ましい。本分野の当業者であれ
ば、第2のアーマチュアベアリング84はプレス嵌めさ
れる必要がないことが容易にわかるであろう。これはピ
ンベアリング80に類似した真鍮ベアリングもしくは別
の形態のベアリングであってもよい。非強磁性片72に
より形成されたアーマチュアベアリングと第2のアーマ
チュアベアリング84は、アーマチュア22をアーマチ
ュアチャンバ82内に水平に支持するように協働する。
第1強磁性片68は、端部プラグ88により閉鎖される
後部端部86も含む。端部プラグ88は、ほぼ円筒形で
あり、軸線方向に間隔の開いた環状溝92を備える。環
状シール部材94が環状溝92内に取り付けられてお
り、アーマチュアチャンバ82をシールするように機能
する。端部プラグ88が、端部プラグ88の周りに嵌ま
る環状クリンプ96により第2の強磁性片70の後端部
86内に保持されている。
受取るような大きさの円筒形アーマチュアチャンバ82
を形成する。前述したように、非強磁性片72は、アー
マチュアチャンバ82内にアーマチュア22を支持する
ためのベアリングを形成する。さらに、他のアーマチュ
アベアリング84が非強磁性片72からオフセットした
場所においてアーマチュアチャンバ82内に配置されて
いる。第2のアーマチュアベアリング84が、第1の強
磁性片68の内面により形成された環状スロット内にプ
レス嵌めされるのが好ましい。本分野の当業者であれ
ば、第2のアーマチュアベアリング84はプレス嵌めさ
れる必要がないことが容易にわかるであろう。これはピ
ンベアリング80に類似した真鍮ベアリングもしくは別
の形態のベアリングであってもよい。非強磁性片72に
より形成されたアーマチュアベアリングと第2のアーマ
チュアベアリング84は、アーマチュア22をアーマチ
ュアチャンバ82内に水平に支持するように協働する。
第1強磁性片68は、端部プラグ88により閉鎖される
後部端部86も含む。端部プラグ88は、ほぼ円筒形で
あり、軸線方向に間隔の開いた環状溝92を備える。環
状シール部材94が環状溝92内に取り付けられてお
り、アーマチュアチャンバ82をシールするように機能
する。端部プラグ88が、端部プラグ88の周りに嵌ま
る環状クリンプ96により第2の強磁性片70の後端部
86内に保持されている。
【0013】組み立てられるとき、アーマチュア22が
アーマチュアチャンバ82内に往復可能に取り付けら
れ、アーマチュアピン24がピンボア78内に往復可能
に取り付けられる。アーマチュアピン24の面取りされ
た端部66の一つがアーマチュア22のピン受取り部分
60内に嵌まる。一般的な使用において、アーマチュア
ピン24は、2つの片が常時接触して、縦一列になって
ともに動くように、アーマチュア22にたいし圧力で付
勢される。アーマチュアチャンバ82とピンボア78内
の間隙空間は、オイルのような流体で満たされるのが好
ましい。
アーマチュアチャンバ82内に往復可能に取り付けら
れ、アーマチュアピン24がピンボア78内に往復可能
に取り付けられる。アーマチュアピン24の面取りされ
た端部66の一つがアーマチュア22のピン受取り部分
60内に嵌まる。一般的な使用において、アーマチュア
ピン24は、2つの片が常時接触して、縦一列になって
ともに動くように、アーマチュア22にたいし圧力で付
勢される。アーマチュアチャンバ82とピンボア78内
の間隙空間は、オイルのような流体で満たされるのが好
ましい。
【0014】アーマチュア22とアーマチュアピン24
がアーマチュアハウジングC内で右から左に動き、アー
マチュアチャンバ82内のオイルが流体通路50を通っ
て左から右に動く。詳細には、流体が流体通路50を通
り、バイパススロット62を介しアーマチュアピン24
の周りを動く。オイルがピン78をとおり左から右に流
れ、ピンベアリング80を過ぎてピンボア78から出
る。アーマチュアピン24はピンボア78を通る流れを
遮断しない。なぜならば、ピン24は6角形の断面を有
し、ピンボアとピンベアリング80が円形の断面を有す
るからである。このため、アーマチュアピン24の平坦
な面67と、ピンボア78とピンベアリング80の曲線
状の面との間の空間が流体通路を形成し、ピンボア78
を通る流れを排出させることができる。アーマチュア組
立体Bが左から右に動くと、オイルが、前述したように
反対の方向にソレノイド20を通って流れる。アーマチ
ュア組立体Bがソレノイドの中を往復運動するときに、
油圧ロックを防ぐために、非強磁性ワッシャ98がアー
マチュアチャンバ82の一端に配置される。ワッシャ9
8は、アーマチュアチャンバ82内でワッシャを中心に
するために3つの脚部を含む。アーマチュアチャンバ8
2の他端において、端部プラグ88は、アーマチュアが
後退ストロークを終了するときに、アーマチュア22に
係合するように構成されたストップ100を形成する。
がアーマチュアハウジングC内で右から左に動き、アー
マチュアチャンバ82内のオイルが流体通路50を通っ
て左から右に動く。詳細には、流体が流体通路50を通
り、バイパススロット62を介しアーマチュアピン24
の周りを動く。オイルがピン78をとおり左から右に流
れ、ピンベアリング80を過ぎてピンボア78から出
る。アーマチュアピン24はピンボア78を通る流れを
遮断しない。なぜならば、ピン24は6角形の断面を有
し、ピンボアとピンベアリング80が円形の断面を有す
るからである。このため、アーマチュアピン24の平坦
な面67と、ピンボア78とピンベアリング80の曲線
状の面との間の空間が流体通路を形成し、ピンボア78
を通る流れを排出させることができる。アーマチュア組
立体Bが左から右に動くと、オイルが、前述したように
反対の方向にソレノイド20を通って流れる。アーマチ
ュア組立体Bがソレノイドの中を往復運動するときに、
油圧ロックを防ぐために、非強磁性ワッシャ98がアー
マチュアチャンバ82の一端に配置される。ワッシャ9
8は、アーマチュアチャンバ82内でワッシャを中心に
するために3つの脚部を含む。アーマチュアチャンバ8
2の他端において、端部プラグ88は、アーマチュアが
後退ストロークを終了するときに、アーマチュア22に
係合するように構成されたストップ100を形成する。
【0015】図8は、本発明の原理に従って使用できる
他のアーマチュアピン24'を図示している。ピン24'
は、このピンの全長に沿って延びている2つの長手方向
のスロット102を含んでいる。スロット102は、ほ
ぼC字形状の断面を有しており、ピン24'に沿って、
流体流れ通路を形成するように構成されている。図8に
詳細に図示されている2つのスロットは例示にすぎず、
いかなる形状のスロットを使ってもよいことがわかるで
あろう。さらに、本発明の所定の実施例において、スロ
ットは、アーマチュアピンの全長にわたり延びていなく
てもよい。
他のアーマチュアピン24'を図示している。ピン24'
は、このピンの全長に沿って延びている2つの長手方向
のスロット102を含んでいる。スロット102は、ほ
ぼC字形状の断面を有しており、ピン24'に沿って、
流体流れ通路を形成するように構成されている。図8に
詳細に図示されている2つのスロットは例示にすぎず、
いかなる形状のスロットを使ってもよいことがわかるで
あろう。さらに、本発明の所定の実施例において、スロ
ットは、アーマチュアピンの全長にわたり延びていなく
てもよい。
【0016】図9から14を参照すると、本発明の原理
に従ったアーマチュアハウジングCを製造する段階が記
載されている。最初に、前段階のアーマチュアハウジン
グC’が、強磁性円筒形材料の棒素材の体片の固体片と
して形成される。図9は、好ましい製造工程の第1段階
後の前段階アーマチュアハウジングC’を図示してい
る。第1段階において、材料の棒素材の体片が自動加工
旋盤のような回転機械に配置されている。この段階にお
いて、円筒形材料の棒素材の体片の外面は、フランジ4
6がレンチフラットを有し、外部バルブが前側端部の一
部と係合するといった特徴を作り出すように加工されて
いる。溝104が材料の棒素材の体片の外周に形成され
る。溝は、長方形の部分108によって分けられた2つ
に分岐したテーパ形状の壁106を有する。
に従ったアーマチュアハウジングCを製造する段階が記
載されている。最初に、前段階のアーマチュアハウジン
グC’が、強磁性円筒形材料の棒素材の体片の固体片と
して形成される。図9は、好ましい製造工程の第1段階
後の前段階アーマチュアハウジングC’を図示してい
る。第1段階において、材料の棒素材の体片が自動加工
旋盤のような回転機械に配置されている。この段階にお
いて、円筒形材料の棒素材の体片の外面は、フランジ4
6がレンチフラットを有し、外部バルブが前側端部の一
部と係合するといった特徴を作り出すように加工されて
いる。溝104が材料の棒素材の体片の外周に形成され
る。溝は、長方形の部分108によって分けられた2つ
に分岐したテーパ形状の壁106を有する。
【0017】図10は、好ましい製造工程の第2の段階
後の前段階のアーマチュアハウジングC’を図示してい
る。第2の段階において、溝104は、非強磁性物質7
2'で充填されている。溝は、溶着、接着、ろう付け、
またはクラッディングのような様々な技術により充填さ
れる。溝104を充填する好ましい方法は、図11に図
示するような、ガスタングステンろう付けによるもので
ある。このような技術を使用することで、ガスタングス
テンアーク溶接機110が溝104に隣接して配置さ
れ、所望のアーク112を作り出すようになっている。
非強磁性充填物質114がガスタングステンアーク溶接
機110の隣に配置された連続冷ワイヤフィード116
を介しアーク112に給送される。非強磁性物質114
がアーク熱源110の後縁でアーク112に送られる。
アーク112は、非強磁性材料114を溶かし、溝10
4に充填する。アーク112は、前段階のアーマチュア
ハウジングC'を加熱しすぎることなく、非強磁性材料
を114を溶かし、前段階のアーマチュアハウジング
C'と充填材料114との間にわずかな稀釈熱、または
熱拡散が起きるだけである。ワイヤ116は充填中に、
溝104にわたり前後に動き、溝104全体に及ぶ均一
な充填を確実にしている。前段階のアーマチュアハウジ
ングC’が時計周りに回転し、溝104に充填材料を均
一に分布することができる。溝104に充填する別の方
法が、プラズマアーク、トーチ、溶接アーク、または金
属アークを用いることを含む。
後の前段階のアーマチュアハウジングC’を図示してい
る。第2の段階において、溝104は、非強磁性物質7
2'で充填されている。溝は、溶着、接着、ろう付け、
またはクラッディングのような様々な技術により充填さ
れる。溝104を充填する好ましい方法は、図11に図
示するような、ガスタングステンろう付けによるもので
ある。このような技術を使用することで、ガスタングス
テンアーク溶接機110が溝104に隣接して配置さ
れ、所望のアーク112を作り出すようになっている。
非強磁性充填物質114がガスタングステンアーク溶接
機110の隣に配置された連続冷ワイヤフィード116
を介しアーク112に給送される。非強磁性物質114
がアーク熱源110の後縁でアーク112に送られる。
アーク112は、非強磁性材料114を溶かし、溝10
4に充填する。アーク112は、前段階のアーマチュア
ハウジングC'を加熱しすぎることなく、非強磁性材料
を114を溶かし、前段階のアーマチュアハウジング
C'と充填材料114との間にわずかな稀釈熱、または
熱拡散が起きるだけである。ワイヤ116は充填中に、
溝104にわたり前後に動き、溝104全体に及ぶ均一
な充填を確実にしている。前段階のアーマチュアハウジ
ングC’が時計周りに回転し、溝104に充填材料を均
一に分布することができる。溝104に充填する別の方
法が、プラズマアーク、トーチ、溶接アーク、または金
属アークを用いることを含む。
【0018】図12を参照すると、好ましい製造方法の
第3段階の間、ピンボア78とアーマチュアチャンバ8
2が加工されて前段階アーマチュアハウジングC’にな
る。アーマチュアチャンバ82を加工する前に、前段階
のアーマチュアハウジングC’が、単一片の強磁性材料
の棒素材の体片から構成される。アーマチュアチャンバ
82を加工する際に、前段階のアーマチュアハウジング
C’が、第1および第2の強磁性片68、70に分割さ
れる。第1および第2の強磁性片は非強磁性片72によ
って分離されており、この非強磁性片72は2つの強磁
性片68、70を機械的に相互に接続している。この段
階の間に、前段階ハウジングC'がプラグ88の端部を
受取るように加工され、前段階のアーマチュアハウジン
グC’の外面からの過度の材料が、コイルユニットAを
設けるための領域が作られるように取除かれている。
第3段階の間、ピンボア78とアーマチュアチャンバ8
2が加工されて前段階アーマチュアハウジングC’にな
る。アーマチュアチャンバ82を加工する前に、前段階
のアーマチュアハウジングC’が、単一片の強磁性材料
の棒素材の体片から構成される。アーマチュアチャンバ
82を加工する際に、前段階のアーマチュアハウジング
C’が、第1および第2の強磁性片68、70に分割さ
れる。第1および第2の強磁性片は非強磁性片72によ
って分離されており、この非強磁性片72は2つの強磁
性片68、70を機械的に相互に接続している。この段
階の間に、前段階ハウジングC'がプラグ88の端部を
受取るように加工され、前段階のアーマチュアハウジン
グC’の外面からの過度の材料が、コイルユニットAを
設けるための領域が作られるように取除かれている。
【0019】図13は、製造工程の第4段階を図示す
る。第4の段階において、アーマチュアベアリング84
が、非強磁性片72からオフセットした場所で、アーマ
チュアハウジングCになるように機械加工されたベアリ
ングシートにプレス嵌めされている。非強磁性片72と
アーマチュアベアリング84は協働して、アーマチュア
22をアーマチュアチャンバ82内に支持する。
る。第4の段階において、アーマチュアベアリング84
が、非強磁性片72からオフセットした場所で、アーマ
チュアハウジングCになるように機械加工されたベアリ
ングシートにプレス嵌めされている。非強磁性片72と
アーマチュアベアリング84は協働して、アーマチュア
22をアーマチュアチャンバ82内に支持する。
【0020】図14は好ましい製造工程の最終段階を図
示する。図14に図示するように、アーマチュア組立体
BがアーマチュアハウジングC内に往復運動可能に取り
付けられており、アーマチュアハウジングの一端がプラ
グ88により囲まれている。
示する。図14に図示するように、アーマチュア組立体
BがアーマチュアハウジングC内に往復運動可能に取り
付けられており、アーマチュアハウジングの一端がプラ
グ88により囲まれている。
【0021】上述の記載に関し、特に、使用される材料
の構成及び形状、および部品の配列に関し、本発明の範
囲を逸脱することなく、変更が詳細になされてもよいこ
とがわかる。明細書とこれに使用された実施例は例示に
すぎないと考えられ、本発明の実際の範囲と原理は請求
の範囲の広い解釈によって示されることを意図するもの
である。
の構成及び形状、および部品の配列に関し、本発明の範
囲を逸脱することなく、変更が詳細になされてもよいこ
とがわかる。明細書とこれに使用された実施例は例示に
すぎないと考えられ、本発明の実際の範囲と原理は請求
の範囲の広い解釈によって示されることを意図するもの
である。
【図1】 本発明の原理に従って構成されたソレノイド
の部分的断面図である。
の部分的断面図である。
【図2】 本発明の原理に従って構成されたソレノイド
アーマチュアの端図である。
アーマチュアの端図である。
【図3】 図2の切断線3−3に沿って切断された断面
図である。
図である。
【図4】 図2の切断線4−4に沿って切断された断面
図である。
図である。
【図5】 本発明の原理に従って構成されたソレノイド
プッシュピンの図である。
プッシュピンの図である。
【図6】 図5のプッシュピンの右端図である。
【図7】 アーマチュアピンがアーマチュアハウジング
内に取り付けられた状態の、図7の切断線8−8に沿っ
て切断された断面図である。
内に取り付けられた状態の、図7の切断線8−8に沿っ
て切断された断面図である。
【図8】 本発明の原理に従って構成された別のアーマ
チュアピンの斜視図である。
チュアピンの斜視図である。
【図9】 本発明の原理に従って、ソレノイドを製造す
る製造段階の手順である。
る製造段階の手順である。
【図10】本発明の原理に従って、ソレノイドを製造す
る製造段階の手順である。
る製造段階の手順である。
【図11】本発明の原理に従って、ソレノイドを製造す
る製造段階の手順である。
る製造段階の手順である。
【図12】本発明の原理に従って、ソレノイドを製造す
る製造段階の手順である。
る製造段階の手順である。
【図13】本発明の原理に従って、ソレノイドを製造す
る製造段階の手順である。
る製造段階の手順である。
【図14】本発明の原理に従って、ソレノイドを製造す
る製造段階の手順である。
る製造段階の手順である。
20 ソレノイド 22 アーマチュア 24 アーマチュアピン 26 コイル 28 コイルハウジング 32 コイル取り付け組立体 47 中心ボア 50 流体通路 68 第1強磁性片 70 第2強磁性片 72 非強磁性片 78 ピンボア 82 アーマチュアチャンバ
フロントページの続き (72)発明者 ポール ディー モーザー アメリカ合衆国 イリノイ州 61614 ピ オーリア ノース ウィルシャー ドライ ヴ 6906 (72)発明者 マイケル ジェイ オー アメリカ合衆国 イリノイ州 60450 モ ーリス スプラースウッド ドライヴ 1554 (72)発明者 ブレット エイ ジョーンズ アメリカ合衆国 イリノイ州 61614 ピ オーリア ウェスト ウィローレイク ド ライヴ 2626 アパートメント 431 (72)発明者 グレゴリー ジェイ キンバリー アメリカ合衆国 イリノイ州 61611 イ ースト ピオーリア ティンバー レーン 208
Claims (16)
- 【請求項1】 ソレノイドハウジングを製造するための
方法であって、 単体片の強磁性ハウジングを形成し、 該ハウジングの外周に溝を形成し、 該溝に非強磁性材料を充填して、該非強磁性材料が、前
記溝全体におよぶ環状の非強磁性片を形成するように
し、 前記非強磁性片により結合される2つの分離した強磁性
片が形成されるように前記ハウジングの内側部分を取除
く、 段階からなる方法。 - 【請求項2】 前記溝は、主に溶着と、接着及びクラッ
ディングからなる群から選択された方法により充填され
ることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記溝はガスタングステンろう付けによ
り充填されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 前記非強磁性材料は銅合金であることを
特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 前記強磁性材料は鋼であることを特徴と
する請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 前記溝は、 前記溝で所望の溶接を生成し得る位置に熱源を固定し、 充填材料を、前記熱源の後縁において該熱源に送り、 前記充填材料を前記溝の中で前後に動かし、 前記溝の中で前記充填材料を均一に分布できるように前
記ハウジングを回転させる、 ことによって充填されることを特徴とする請求項1に記
載の方法。 - 【請求項7】 前記熱源は、主としてプラズマアーク、
トーチ、溶接アークおよび金属アークからなる群から選
択されることを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 第1および第2の分離した強磁性片に分
割する溝を外周に備えたハウジングと、 該ハウジング内に往復可能に取り付けられ、アーマチュ
アとアーマチュアピンとを含むアーマチュア−ピン組立
体と、 前記ハウジングの前記溝を充たして、前記第1と第2の
強磁性片を分離しており、前記アーマチュアピン組立体
の前記アーマチュアを前記ハウジング内に支持するため
の第1のベアリングを形成するような配列および形状と
なっている非強磁性片と、 から構成されているソレノイド。 - 【請求項9】 前記アーマチュアピンを支持するように
なっており、前記ハウジングと一体的に形成されている
ピンベアリングを備えることを特徴とする請求項8に記
載のソレノイド。 - 【請求項10】前記アーマチュアピンは、少なくとも部
分的に前記ピンの長さに沿って延びて流体通路となるス
ロットを有することを特徴とする請求項8に記載のソレ
ノイド。 - 【請求項11】前記スロットは、C字形状の断面を有す
ることを特徴とする請求項10に記載のソレノイド。 - 【請求項12】前記アーマチュアは中心軸線方向の流体
流れ通路を備えていることを特徴とする請求項8に記載
のソレノイド。 - 【請求項13】前記アーマチュアピンは、前記アーマチ
ュアの前記流体流れの通路を少なくとも部分的にブロッ
クするような配列および形状となっており、前記アーマ
チュアは、前記流れ通路と流体連通するバイパススロッ
トを備え、流体が前記アーマチュアピンの周りを流れる
ことができるようにすることを特徴とする請求項12に
記載のソレノイド。 - 【請求項14】前記バイパススロットは、前記アーマチ
ュアピンの幅よりも大きい長さを有することを特徴とす
る請求項13に記載のソレノイド。 - 【請求項15】前記アーマチュアピンが円形のピンボア
内に取り付けられており、前記アーマチュアピンは少な
くとも一つの平坦な面を含んでおり、流体が前記ピンボ
アを通って流れるようにしていることを特徴とする請求
項8に記載のソレノイド。 - 【請求項16】前記アーマチュアピンは、6角形の断面
を有することを特徴とする請求項15に記載のソレノイ
ド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/006119 | 1998-01-13 | ||
| US09/006,119 US5986530A (en) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Solenoid and method for manufacturing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11265820A true JPH11265820A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=21719408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11004974A Withdrawn JPH11265820A (ja) | 1998-01-13 | 1999-01-12 | ソレノイドおよびこれを製造するための方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5986530A (ja) |
| JP (1) | JPH11265820A (ja) |
| DE (1) | DE19900995A1 (ja) |
| GB (1) | GB2333184A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216885A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Kayaba Ind Co Ltd | ソレノイドにおけるチューブの製造装置及び製造方法 |
| JP2007318009A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Kayaba Ind Co Ltd | ソレノイドにおけるチューブの製造装置及び製造方法 |
| JP2013247172A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Shindengen Mechatronics Co Ltd | ソレノイド |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6604726B2 (en) | 1996-04-15 | 2003-08-12 | Teknocraft, Inc. | Proportional solenoid-controlled fluid valve assembly without non-magnetic alignment support element |
| DE19821741C2 (de) * | 1998-05-14 | 2002-02-07 | Elektroteile Gmbh | Magnetankerlager, insbesondere für Proportionalmagnete und Schaltmagnete im Hydraulik- oder Pneumatikbetrieb und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JP2001012636A (ja) | 1999-06-29 | 2001-01-16 | Aisan Ind Co Ltd | 複数のソレノイドと共通筒を有する燃料噴射装置 |
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