JPS5872715A - ジヤ−ナル軸受 - Google Patents
ジヤ−ナル軸受Info
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- JPS5872715A JPS5872715A JP16862781A JP16862781A JPS5872715A JP S5872715 A JPS5872715 A JP S5872715A JP 16862781 A JP16862781 A JP 16862781A JP 16862781 A JP16862781 A JP 16862781A JP S5872715 A JPS5872715 A JP S5872715A
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- JP
- Japan
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- pressure
- pockets
- oil
- bearing
- grooves
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 14
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- 239000003921 oil Substances 0.000 description 34
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0629—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
- F16C32/064—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being supplied under pressure
- F16C32/0651—Details of the bearing area per se
- F16C32/0659—Details of the bearing area per se of pockets or grooves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
- F16C32/0685—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for radial load only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はジャーナル軸受に関する。
公知のこの種の軸受の構造としては種々のものがあるが
、まず第１図縦断斜視図に示すものにおいては、ポケッ
トｌａ、 ｌｂ、 ｌｃにそれぞれ給油穴２ａ、２
ｂ、２ｃから図示せざる絞シを介して圧油が供給され、
図示せざる回転軸とランド３との間の微小隙間を通って
大気圧の外部へ排油される構造となっており、ポケツ）
ｌａ＝ｌｃの圧油およびランド３と回転軸の間の隙間に
おける圧油で回転軸が支持される構造となっている。
、まず第１図縦断斜視図に示すものにおいては、ポケッ
トｌａ、 ｌｂ、 ｌｃにそれぞれ給油穴２ａ、２
ｂ、２ｃから図示せざる絞シを介して圧油が供給され、
図示せざる回転軸とランド３との間の微小隙間を通って
大気圧の外部へ排油される構造となっており、ポケツ）
ｌａ＝ｌｃの圧油およびランド３と回転軸の間の隙間に
おける圧油で回転軸が支持される構造となっている。
このような構造のものでは、隣接ポケットは圧力差に応
じた油量の出入に基因して所要の軸受性能を発揮しない
ことがあり、捷だ回転軸の真円度が不充分であるときに
は、ボング作用による隣接ポケット間の油量の出入によ
って軸受性能が不安定となることがある。
じた油量の出入に基因して所要の軸受性能を発揮しない
ことがあり、捷だ回転軸の真円度が不充分であるときに
は、ボング作用による隣接ポケット間の油量の出入によ
って軸受性能が不安定となることがある。
次に、第２図縦断斜視図に示すものは第１図のものと異
なり、大気に解放された排油溝４ａ、４ｂを有している
ので、この排油溝４−ａ、４ｂによって隣接ポケット間
の圧力差の影響をなくすることができると＼もに、軸受
隙間変化（回転軸の半径方向変位）によるポケット圧力
の変化を大きくとり、剛性の高い軸受を設計することを
容易とする。
なり、大気に解放された排油溝４ａ、４ｂを有している
ので、この排油溝４−ａ、４ｂによって隣接ポケット間
の圧力差の影響をなくすることができると＼もに、軸受
隙間変化（回転軸の半径方向変位）によるポケット圧力
の変化を大きくとり、剛性の高い軸受を設計することを
容易とする。
しかしながら、高速回転軸受では、軸回転に伴い排油溝
４ａ、４ｂで油膜切れを起こし、周辺空気のポケットへ
の巻込みを生ずることがあり、軸受性能を不安定と［７
１種々のトラプルの原因となる。
４ａ、４ｂで油膜切れを起こし、周辺空気のポケットへ
の巻込みを生ずることがあり、軸受性能を不安定と［７
１種々のトラプルの原因となる。
本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、ポ
ケット圧力の変化を大きく取ることができ、剛性の犬な
る軸受の設計を容易となし、隣接ポケット間の圧力差に
対応する油量の出入を最小とし１周辺空気のポケット内
への巻込みを最小とする安定高性能のジャーナル軸受を
提供することを目的とし、軸受面の全周に亘って等間隔
に凹設された複数のポケットと、隣接する上記ポケット
間のランドにそれぞれ凹設され上記ポケットとはソ同一
の軸方向長さを有する複数の排油溝と、上記排油溝に接
続された圧力調整機構とを具えたことを特徴とする。
ケット圧力の変化を大きく取ることができ、剛性の犬な
る軸受の設計を容易となし、隣接ポケット間の圧力差に
対応する油量の出入を最小とし１周辺空気のポケット内
への巻込みを最小とする安定高性能のジャーナル軸受を
提供することを目的とし、軸受面の全周に亘って等間隔
に凹設された複数のポケットと、隣接する上記ポケット
間のランドにそれぞれ凹設され上記ポケットとはソ同一
の軸方向長さを有する複数の排油溝と、上記排油溝に接
続された圧力調整機構とを具えたことを特徴とする。
本発明の一実施例を図面について説明すると、第３図は
その縦断斜視図、第４図は第３図の軸受をハウジングに
組込んだ状態を示す横断面図、第５図は第４図の圧力調
整弁を示す部分拡大図である。
その縦断斜視図、第４図は第３図の軸受をハウジングに
組込んだ状態を示す横断面図、第５図は第４図の圧力調
整弁を示す部分拡大図である。
上図において、第１〜２図と同一の記号は第１〜２図と
同一の部材を示し、４ａ’。
同一の部材を示し、４ａ’。
４ｂ’、４ｃ’、４ｄ’それぞれ隣接ポケットｌａ、ｌ
ｂ、ｌｃ、ｌｄ間のランドに凹設されポケットｌａ〜ｌ
ｄとはソ同・−の軸方向長さを有する複数の排油溝、７
は静圧ジャーナル軸受、８は軸受７を嵌着するハウジン
グ、９は軸受７の外周に刻設された環状の外周溝、１０
ａ、ｌｏｂ、ｌｏｃ、ｌＯｄはそれぞれ゛排油溝４ａ’
、４ｂ’、４ｃ’、４．ｄ’に穿設され外周溝９に連通
する排油穴、１１は液圧室１２からハウジング８を貫通
して外周溝９に連通ずる液溝管、１４は液溝管１３を経
て液圧室１２に連通する圧力調整弁、１５は液溝管、１
６はタンク、１７は回転軸、１８は軸受端面、１９はダ
イアフラム、２０は外筒、２１はばね、２２はねじ、２
３は鋼球、２４は円板弁、２５は弁座である。
ｂ、ｌｃ、ｌｄ間のランドに凹設されポケットｌａ〜ｌ
ｄとはソ同・−の軸方向長さを有する複数の排油溝、７
は静圧ジャーナル軸受、８は軸受７を嵌着するハウジン
グ、９は軸受７の外周に刻設された環状の外周溝、１０
ａ、ｌｏｂ、ｌｏｃ、ｌＯｄはそれぞれ゛排油溝４ａ’
、４ｂ’、４ｃ’、４．ｄ’に穿設され外周溝９に連通
する排油穴、１１は液圧室１２からハウジング８を貫通
して外周溝９に連通ずる液溝管、１４は液溝管１３を経
て液圧室１２に連通する圧力調整弁、１５は液溝管、１
６はタンク、１７は回転軸、１８は軸受端面、１９はダ
イアフラム、２０は外筒、２１はばね、２２はねじ、２
３は鋼球、２４は円板弁、２５は弁座である。
このような軸受において、ポケッ）ｌａ。
ｌｂ、ｌｃ、ｌｄにはそれぞれ給油穴２ａ。
２ｂ、２ｃ、２ｄが穿設され、絞りを介して各ポケツ）
ｌａ−１ｄに潤滑油が供給され、隣接ポケット間にはラ
ンド３で隔てられ大気に通じていない排油溝４ａ’、４
ｂ’、４ｃ’。
ｌａ−１ｄに潤滑油が供給され、隣接ポケット間にはラ
ンド３で隔てられ大気に通じていない排油溝４ａ’、４
ｂ’、４ｃ’。
溝９に通じる排油穴１０ ａ＞ ｌ Ｏｂ、 、１０
ｃ。
ｃ。
１０ｄが穿設され、液溝管１１は液圧室１２からハウジ
ング８を貫通して外周溝９に通じ、液圧室１２は液溝管
１３を介して圧力調整弁１４に通じ、圧力調整弁１４か
らの排出油は液溝管１５を経てタンク１６に回収され、
圧力調整弁１４により液圧室１２の圧力は大気圧よりも
高くポケット圧よりも充分低い一定の圧力に調整される
構造となっている。
ング８を貫通して外周溝９に通じ、液圧室１２は液溝管
１３を介して圧力調整弁１４に通じ、圧力調整弁１４か
らの排出油は液溝管１５を経てタンク１６に回収され、
圧力調整弁１４により液圧室１２の圧力は大気圧よりも
高くポケット圧よりも充分低い一定の圧力に調整される
構造となっている。
液圧室１２は適当な大きさの流体キヤ、パシタンスを有
し、そのキャ パシタンスヲ大きくする方法としては液
圧管１２に空気を閉じ込めることやアキュームレータの
利用が考えられるが、その方法に関しては特に限定しな
い。
し、そのキャ パシタンスヲ大きくする方法としては液
圧管１２に空気を閉じ込めることやアキュームレータの
利用が考えられるが、その方法に関しては特に限定しな
い。
圧力調整弁１４としては市販のカウンタバランス弁や第
５図に示すような構造のものが考えられるが、その構造
に関しては特に限定しない。第５図において、外筒２０
はダイアフラム１９によ！ｌ１２個の別個のスペースに
区分され、一方のスペースに弁座２５が接続され、弁座
２５の内径穴から液溝管１３によって導かれた流体が円
板弁２４と弁座２５で形成される隙間を通ったのち、液
溝管１５から排出され、円板弁２４は鋼球２３を介して
ダイアフラム１９で支承され、ダイアフラム１９は弁座
２５を接続したスペースとは別個のスペースにおいて、
ばね２１で予圧が与えられ、ばね２１の予圧量はねじ２
２で調整される。
５図に示すような構造のものが考えられるが、その構造
に関しては特に限定しない。第５図において、外筒２０
はダイアフラム１９によ！ｌ１２個の別個のスペースに
区分され、一方のスペースに弁座２５が接続され、弁座
２５の内径穴から液溝管１３によって導かれた流体が円
板弁２４と弁座２５で形成される隙間を通ったのち、液
溝管１５から排出され、円板弁２４は鋼球２３を介して
ダイアフラム１９で支承され、ダイアフラム１９は弁座
２５を接続したスペースとは別個のスペースにおいて、
ばね２１で予圧が与えられ、ばね２１の予圧量はねじ２
２で調整される。
そこで、ポケツ）ｌａ−１ｄから回転軸１７とランド３
の間隙を通って潤滑油が流出し、一部は軸方向流れとな
って軸受端面１８から大気中へ流出し、一部は排油溝４
ａ’〜４ｄ’へ排出される。排油溝４ａ’〜４−ｄ’を
設けたことにより軸受隙間変化（回転軸の半径方向変位
）によるポケット圧の変化を大きくとることができ、両
隣りのポケットの間に圧力の谷間ができたことにより両
隣シのポケット間の圧力差に応じた油量の出入りが最小
となり、また排油溝４ａ’〜４ｄ’の圧力は大気圧より
も高いため油膜切れを生ぜず周辺空気のポケットへの巻
込みが最小となる。
の間隙を通って潤滑油が流出し、一部は軸方向流れとな
って軸受端面１８から大気中へ流出し、一部は排油溝４
ａ’〜４ｄ’へ排出される。排油溝４ａ’〜４−ｄ’を
設けたことにより軸受隙間変化（回転軸の半径方向変位
）によるポケット圧の変化を大きくとることができ、両
隣りのポケットの間に圧力の谷間ができたことにより両
隣シのポケット間の圧力差に応じた油量の出入りが最小
となり、また排油溝４ａ’〜４ｄ’の圧力は大気圧より
も高いため油膜切れを生ぜず周辺空気のポケットへの巻
込みが最小となる。
こ＼で排油溝４ａ’〜４ｄ’がその機能を発揮するため
には、軸受隙間変化とそれに伴うポケット圧の変化に対
して液圧室１２の圧力変化が充分小さく、壕だ充分緩や
おなことが必要となり、これは、下記するように、液圧
室１２の流体キャ パシタンスを充分太きくし、圧力調
整弁の応答特性を改善することで可能となる。
には、軸受隙間変化とそれに伴うポケット圧の変化に対
して液圧室１２の圧力変化が充分小さく、壕だ充分緩や
おなことが必要となり、これは、下記するように、液圧
室１２の流体キャ パシタンスを充分太きくし、圧力調
整弁の応答特性を改善することで可能となる。
こ＼で、下記記号を使用すると、
ｈ；円板弁２４と弁座２５の隙間、
ｍ；円板弁絞りの可動部の質量、
ｋ；円板弁絞りの可動部のばね定数、
ａ；円板弁絞シの有効面積、
ｋ；円板弁絞りの無次元流量係数、
Δｈ；ｈの微小変動分、
Ｐｄ：液圧室の圧力、
ΔＰｄ；Ｐｄの微小変動分、
Ｃｄ；液圧室の流体キャパシタンス、
μ；流体の粘性係数、
ΔＱ ｉｎ ；液圧室への流入量の微小変動分、ΔＱｏ
ｕｔ；円板弁絞りからの流出量の微小変動分、Ｃ；円板
弁絞り部の粘性減衰係数、 そうすると次の基礎式が成立する。
ｕｔ；円板弁絞りからの流出量の微小変動分、Ｃ；円板
弁絞り部の粘性減衰係数、 そうすると次の基礎式が成立する。
ｓ＝ｄ／ｄｔ （ラプラス演算子）として、（１）〜
（３）式よシ たソし、 ΔＰｄ（ｓ） ； ΔＰｄのラプラス変換ΔＱｉｎ
（ｓ） ； ΔＱｉｎ （４）式より、ｓ＝ｊωとして、 （５）式より、液圧室１２の流体キャパシタンスＣｄを
太きくり、に／ｍを大きくする、すなわち、圧力調整弁
の応答特性をよくすることによって、液圧室１２への流
入量の変化ΔＱｉｎに対する液圧室の圧力変化ΔＰｄを
一定の周波数以上の領域に対しては充分小さい値に保つ
ことができる。
（３）式よシ たソし、 ΔＰｄ（ｓ） ； ΔＰｄのラプラス変換ΔＱｉｎ
（ｓ） ； ΔＱｉｎ （４）式より、ｓ＝ｊωとして、 （５）式より、液圧室１２の流体キャパシタンスＣｄを
太きくり、に／ｍを大きくする、すなわち、圧力調整弁
の応答特性をよくすることによって、液圧室１２への流
入量の変化ΔＱｉｎに対する液圧室の圧力変化ΔＰｄを
一定の周波数以上の領域に対しては充分小さい値に保つ
ことができる。
このような軸受によれば、軸受隙間変化（回転軸の半径
方向変位）によるポケット圧の変化を大きくとり剛性の
高い軸受とすることかでき、排油溝によって両隣りのポ
＋９） −７９−ケラトの圧力差
に応じた油量の出入りが最小とされ、排油溝は大気圧よ
りも高い圧力であるので高速回転軸の場合にも排油溝部
で油膜切れを生ぜず周辺空気のポケットへの巻込みを最
小とすることができる等の効果が奏せられる。
方向変位）によるポケット圧の変化を大きくとり剛性の
高い軸受とすることかでき、排油溝によって両隣りのポ
＋９） −７９−ケラトの圧力差
に応じた油量の出入りが最小とされ、排油溝は大気圧よ
りも高い圧力であるので高速回転軸の場合にも排油溝部
で油膜切れを生ぜず周辺空気のポケットへの巻込みを最
小とすることができる等の効果が奏せられる。
要するに、本発明によれば、軸受面の全周に亘って等間
隔に凹設された複数のポケットと、隣接する上記ポケッ
ト間のランドにそれぞれ凹設され上記ポケットとはソ同
一の軸方向長さを有する複数の排油溝と、上記排油溝に
接続された圧力調整機構とを具えたことにより、安定高
性能のジャーナル軸受を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
隔に凹設された複数のポケットと、隣接する上記ポケッ
ト間のランドにそれぞれ凹設され上記ポケットとはソ同
一の軸方向長さを有する複数の排油溝と、上記排油溝に
接続された圧力調整機構とを具えたことにより、安定高
性能のジャーナル軸受を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
第１図、第２図はそれぞれ公知のジャーナル軸受を示す
縦断斜視図、第３図は本発明の一実施例を示す縦断斜視
図、第４図は第３図の軸受をハウジングに組込んだ状態
を示す横断面図、第５図は第４図の圧力調整弁を示す−
（１０） 部分拡大図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ・・ポケット、２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ−給油穴、 ３・・ランド、４ａ’、４ｂ’、４ｃ’。 ４ｄ’・・排油溝、７・・軸受、８・・ハウジング、９
・・外周溝、 １０ａ、ｌＯｂ、１０ｃ、１Ｏｄ−排油穴、１１・・液
導管、１２・・液圧室、１３・・液導管、１４・・圧力
調整弁、１５・・液導管、１６・・タンク、１７・・回
転軸、１８・・軸受端面、１９・・ダイアフラム、２０
・・外筒、２１・・ばね、２２・・ねじ、２３・・鋼球
、２４・・円板弁、２５・・弁座、 復代理人 弁理士 塚 本 正 文 名 １ 図 ］ ＼５
縦断斜視図、第３図は本発明の一実施例を示す縦断斜視
図、第４図は第３図の軸受をハウジングに組込んだ状態
を示す横断面図、第５図は第４図の圧力調整弁を示す−
（１０） 部分拡大図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ・・ポケット、２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ−給油穴、 ３・・ランド、４ａ’、４ｂ’、４ｃ’。 ４ｄ’・・排油溝、７・・軸受、８・・ハウジング、９
・・外周溝、 １０ａ、ｌＯｂ、１０ｃ、１Ｏｄ−排油穴、１１・・液
導管、１２・・液圧室、１３・・液導管、１４・・圧力
調整弁、１５・・液導管、１６・・タンク、１７・・回
転軸、１８・・軸受端面、１９・・ダイアフラム、２０
・・外筒、２１・・ばね、２２・・ねじ、２３・・鋼球
、２４・・円板弁、２５・・弁座、 復代理人 弁理士 塚 本 正 文 名 １ 図 ］ ＼５
Claims (1)
- 軸受面の全周に亘って等間隔に凹設された複数のポケッ
トと、隣接する上記ポケット間のランドにそれぞれ凹設
され上記ポケットとはソ同一の軸方向長さを有する複数
の排油溝と、上記排油溝に接続された圧力調整機構とを
具えたことを特徴とするジャーナル軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16862781A JPS5872715A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | ジヤ−ナル軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16862781A JPS5872715A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | ジヤ−ナル軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872715A true JPS5872715A (ja) | 1983-04-30 |
Family
ID=15871555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16862781A Pending JPS5872715A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | ジヤ−ナル軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5872715A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4669893A (en) * | 1986-02-18 | 1987-06-02 | United Technologies Corporation | Annular oil damper arrangement |
| CN101929505A (zh) * | 2010-08-06 | 2010-12-29 | 大连冶金轴承股份有限公司 | 一种风力发电机球面双滑道静—动压主轴油膜轴承 |
| CN101975225A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-02-16 | 山东大学 | 控制油腔静压滑动轴承 |
| CN107100934A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-08-29 | 黑龙江圣邦投资咨询有限公司 | 一种油膜轴承衬套 |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16862781A patent/JPS5872715A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4669893A (en) * | 1986-02-18 | 1987-06-02 | United Technologies Corporation | Annular oil damper arrangement |
| CN101929505A (zh) * | 2010-08-06 | 2010-12-29 | 大连冶金轴承股份有限公司 | 一种风力发电机球面双滑道静—动压主轴油膜轴承 |
| CN101975225A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-02-16 | 山东大学 | 控制油腔静压滑动轴承 |
| CN107100934A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-08-29 | 黑龙江圣邦投资咨询有限公司 | 一种油膜轴承衬套 |
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