多機能型発音体
【課題】衝撃により不快な音を発生させることのない多機能型発音体。
【解決手段】多機能型発音体１は、ポールピース１３、磁石１４及びトッププレート１５で構成された磁気回路部（可動部）１６が、フレーム１１に埋設されたバネである円環状の外周部と円環状の内周部とを複数の円弧状の腕部で連結した支持バネＡ１２及び支持バネＢ２２により弾性支持されている。フレーム２１の段部には振動板２３が嵌着してある。コイル２４はセンターポール１３ａとトッププレート１５との隙間である磁気ギャップ１６ａの中に位置している。コイル２４の両側の磁気ギャップ１６ａには、磁性流体２１がトッププレートの厚さの略９０％の厚さに保持されるように注入してある。
【解決手段】多機能型発音体１は、ポールピース１３、磁石１４及びトッププレート１５で構成された磁気回路部（可動部）１６が、フレーム１１に埋設されたバネである円環状の外周部と円環状の内周部とを複数の円弧状の腕部で連結した支持バネＡ１２及び支持バネＢ２２により弾性支持されている。フレーム２１の段部には振動板２３が嵌着してある。コイル２４はセンターポール１３ａとトッププレート１５との隙間である磁気ギャップ１６ａの中に位置している。コイル２４の両側の磁気ギャップ１６ａには、磁性流体２１がトッププレートの厚さの略９０％の厚さに保持されるように注入してある。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やＰＤＡ等の移動体通信機器及びゲーム機器等に組み込み、着信又は体感を振動によって使用者に報知する振動機能付き多機能型発音体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やＰＤＡ等の移動体通信機器には、一般に、使用者に着信を知らせるのにブザー音やメロディ音を発することと、音は出さずに機器の筐体が振動することとを切り替えて使えるように構成されており、そのために、小型スピーカに類する音響発生用の発音体と、偏心重りを小型モータで回転させて振動を発生する振動体（例えば、特許文献１参照。）とを併せて内蔵する構造が取られてきた。しかし、このように発音体と振動体との両方を組み込むことは機器の小型化や低価格化の上で不利であった。そこで、近年１個のもので音響と振動との両方を発生させる多機能型発音体が用いられるようになっている（例えば、特許文献２、非特許文献１参照。）。一方、スピーカ単体では磁性流体を使用するものがあった（例えば、非特許文献２参照）。
【０００３】
従来のこの種の多機能型発音体の一例について図面を用いて説明する。図４は特許文献２に開示された多機能型発音体であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。この多機能型発音体は発音体としての機能と振動体としての機能とを備える。この多機能型発音体のフレームである支持部材５５は輪郭が矩形で中央部の円形空洞に磁気回路部６１を収容している。磁気回路部６１はヨーク５６、磁石５２、およびトッププレート５３が一体になったもので、さらに環状の重り５９がヨーク５６の外周に取り付けられて、磁気回路部６１と重り５９とで可動部６２を構成している。サスペンション５７は支持部５７ａが重り５９の上面に取り付けられて可動部６２を支持し、腕部５７ｂの先端の固定部５７ｃが支持部材５５の受容部に固定されている。
【０００４】
サスペンション５８はサスペンション５７と同じ形状のものであるが、サスペンション５７に対し平面的に見て９０°回転した位置で、支持部が重り５９の下面に取り付けられて可動部６２を支持し、腕部５８ｂの先端の固定部５８ｃが支持部材５５の受容部に固定されている。円形の振動板５１が外周を支持部材５５の下面に取り付けられており、振動板５１に固定されたコイル５４がヨーク５６の中央凹部の内周とトッププレート５３の外周との隙間である磁気ギャップに挿入されている。コイル５４の巻き線端末は入力端子６０に接続されている。なお、図において、この多機能型発音体の両面に具備されるプロテクタは省略してある。
【０００５】
この多機能型発音体の動作はコイル５４に可聴周波数の信号電流が流れると、振動板５１が磁気回路部６１の吸引力を受けて振動して音響を発生し、信号の周波数が低くて機械振動領域であると、振動板５１からは音が出なくなる一方、可動部６２が振動して使用者に着信を知らせるのである。これにより、供給する電気信号の周波数に応じて１個の発音体で発音と振動との両用の動作をする。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１０７６９９号公報
【特許文献２】
特開平１１−６８０９３号公報
【非特許文献１】
マルチアクター、電波新聞１９９８年１０月８日、ｐ．２６−２７
【非特許文献２】
ferrotec-磁性流体、［２００３年０１月１５日検索］、インターネッ
ト＜ＵＲＬ：http://www.ferrotec.co.jp/intro/user/customer_jisei_r.html＞
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのような構成の多機能型発音体では、例えば携帯電話に適用した場合に、携帯電話の受話器部分を強く耳に押し当てた時、磁気回路部がその衝撃により振動を発生し、減衰振動音を発してユーザーに不快感を与えることがあった。
【０００８】
本発明はこのような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、衝撃により不快な音を発生させることのない振動機能付き多機能型発音体を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、ヨークと、該ヨーク上に固定された磁石と、該磁石上に固定されたトッププレートで磁気回路部を形成し、フレームに埋設した支持バネにより前記磁気回路部を前記フレーム内に弾性支持し、前記フレームに固定した振動板にコイルを固定して、前記ヨークと前記トッププレートとの隙間である磁気ギャップに前記コイルが位置するように構成した振動機能付き多機能型発音体において、前記磁気ギャップに磁性流体を注入したことを特徴とする。
【００１０】
また、前記磁性流体の注入量は、前記磁性流体が前記コイルの両側において前記トッププレートの厚さの略９０％の厚さに保持されるような注入量であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は図２のＡ−Ａ断面を示す本発明の実施の形態である多機能型発音体の断面図、図２は図１の多機能型発音体の平面図である。図３はこの多機能型発音体の底面図である。
【００１２】
まず、本発明の実施の形態である振動機能付き多機能型発音体の構成を説明する。図１〜図３において、１は振動機能付き多機能型発音体であり、１１は略円筒状の樹脂成形品であるフレームである。１２はフレーム１１に埋設された円環状の外周部と円環状の内周部とを複数の円弧状の腕部で連結した支持バネＡである。
【００１３】
１３は磁性体から成るヨークとしてのポールピースであり、センターポール１３ａとフランジ１３ｂとを有し、フランジ１３ｂは支持バネＡ１２の内周部に固定されている。１４はフランジ１３ｂ上に固定された円筒状の磁石であり、１５は磁石１４上に固定された円環状の磁性体から成るトッププレートである。１６はポールピース１３、磁石１４及びトッププレート１５で構成された磁気回路部（可動部）である。トッププレート１５とセンターポール１３ａとの間には磁気ギャップ１６ａが形成されている。１７は内部を保護するためのプロテクタＡである。プロテクタＡ１７には複数の放音孔１７ａが形成されている。１８は複数の空気逃げ穴１８ａが形成されたプロテクタＢであり、支持バネＡ１２との間にリング１０を挟んでフレーム１１に固定されている。
【００１４】
次に、１９はフレーム１１のスリットに挿入され、両端部を接合されて接続端子となっている一対の端子である。２０はセンターポール１３ａに埋設された共振周波数調整用の樹脂である。２１は後述のコイルの両側の磁気ギャップ１６ａに注入されている磁性流体であり、磁性流体２１の注入量は、磁性流体２１がトッププレート１５の厚みの略９０％の厚さになって保持されるようになる量である。２２はフレーム１１に接着された円環状の外周部と円環状の内周部とを複数の円弧状の腕部で連結した支持バネＢであり、内周部がトッププレート１５と固定されている。このようにして磁気回路部（可動部）１６は支持バネＡ１２と支持バネＢ２２とによりフレーム１１に弾性支持されている。
【００１５】
２３はプラスチックス材料から成る振動板であり、その外周がフレーム１１の内周段部へ嵌着されている。２４は円筒状に巻回されたコイルであり、一対のコイル端末２４ａが端子１８に半田接合されている。２５はコイル端末２４ａを保護している樹脂である。コイル２４は振動板２３下面に接合固定されており、センターポール１３ａとトッププレート１５とで作られた隙間である磁気ギャップ１６ａの中に位置している。
【００１６】
本発明の多機能型発音体は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、フレームは第一フレームと第二フレームとの二体で形成されているものであってもよい。また、磁気回路部は、上記の外磁型に限らず、従来技術で説明した平底鍋形のヨークの中央に磁石とトッププレートとを接合した内磁型であってもよい。更に、２枚の弾性支持バネのうち、支持バネＢ２２を省略してもよい。
【００１７】
次に、この多機能型発音体１の作用を説明する。コイル２４に入力される駆動信号の周波数により、コイル２４に発生する起磁力と磁石１４の磁力との相互干渉作用により、振動板２３が振動して音響を発したり、コイル２４と磁気回路部（可動部）１６との相対変位が起きるが、磁気回路部（可動部）１６はフレームに弾性支持されているので、磁気回路部（可動部）１６が振動し、更にこの振動がフレームに伝わり、多機能型発音体１を取り付けた機器の筐体が共鳴してこれに接している人間の身体、例えば手の指先に振動を感ずることができる。このとき、磁気ギャップ１６ａにおいてコイル２４が磁性流体２１は磁場中で粘度増加を示す現象によって、多機能型発音体１が衝撃を受けても短時間で振動が減衰する。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態の効果について説明する。この多機能型発音体１を使用すれば、ゲーム機や電話機など小型の機器において手の指先などによって振動を体感できるようになる。また、衝撃を伴うように耳に押し当てた場合でも、不快な振動音を発生させることがない。また、磁性流体２１の注入量を、磁性流体２１がコイルの両側においてトッププレート１５の厚みの略９０％に保持されるような量にしたので、磁気ギャップ１６ａから漏れ出すことがない。更に、磁気回路部（可動部）１６を２枚の弾性支持バネ、支持バネＡ１２と支持バネＢ２２とで支持したので、振動に伴う可動部の動きがバネ１枚の場合より安定する。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヨークと、該ヨーク上に固定された磁石と、該磁石上に固定されたトッププレートで磁気回路部を形成し、フレームに埋設した支持バネにより前記磁気回路部を前記フレーム内に弾性支持し、前記フレームに固定した振動板にコイルを固定して、前記ヨークと前記トッププレートとの隙間である磁気ギャップに前記コイルが位置するように構成し、前記磁気ギャップに磁性流体を注入したので、弾性支持された磁気回路部（可動部）が効率よく振動して、多機能型発音体を装着した携帯機器使用者が耳に受話器を衝撃的に装着しても不快な内部の振動を感じさせない。
【００２０】
磁性流体の注入量を、磁性流体がコイルの両側においてトッププレートの厚みの略９０％に保持されるような量にしたので、磁気ギャップから漏れ出すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である多機能型発音体の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態である多機能型発音体の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態である多機能型発音体の底面図である。
【図４】従来の多機能型発音体の断面図及び平面図である。
【符号の説明】
１ 多機能型発音体
１１ フレーム
１２ 支持バネＡ
１３ ポールピース
１４ 磁石
１５ トッププレート
１６ 磁気回路部（可動部）
２３ 振動板
２４ コイル
１６ａ 磁気ギャップ
２１ 磁性流体
２２ 支持バネＢ
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やＰＤＡ等の移動体通信機器及びゲーム機器等に組み込み、着信又は体感を振動によって使用者に報知する振動機能付き多機能型発音体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やＰＤＡ等の移動体通信機器には、一般に、使用者に着信を知らせるのにブザー音やメロディ音を発することと、音は出さずに機器の筐体が振動することとを切り替えて使えるように構成されており、そのために、小型スピーカに類する音響発生用の発音体と、偏心重りを小型モータで回転させて振動を発生する振動体（例えば、特許文献１参照。）とを併せて内蔵する構造が取られてきた。しかし、このように発音体と振動体との両方を組み込むことは機器の小型化や低価格化の上で不利であった。そこで、近年１個のもので音響と振動との両方を発生させる多機能型発音体が用いられるようになっている（例えば、特許文献２、非特許文献１参照。）。一方、スピーカ単体では磁性流体を使用するものがあった（例えば、非特許文献２参照）。
【０００３】
従来のこの種の多機能型発音体の一例について図面を用いて説明する。図４は特許文献２に開示された多機能型発音体であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。この多機能型発音体は発音体としての機能と振動体としての機能とを備える。この多機能型発音体のフレームである支持部材５５は輪郭が矩形で中央部の円形空洞に磁気回路部６１を収容している。磁気回路部６１はヨーク５６、磁石５２、およびトッププレート５３が一体になったもので、さらに環状の重り５９がヨーク５６の外周に取り付けられて、磁気回路部６１と重り５９とで可動部６２を構成している。サスペンション５７は支持部５７ａが重り５９の上面に取り付けられて可動部６２を支持し、腕部５７ｂの先端の固定部５７ｃが支持部材５５の受容部に固定されている。
【０００４】
サスペンション５８はサスペンション５７と同じ形状のものであるが、サスペンション５７に対し平面的に見て９０°回転した位置で、支持部が重り５９の下面に取り付けられて可動部６２を支持し、腕部５８ｂの先端の固定部５８ｃが支持部材５５の受容部に固定されている。円形の振動板５１が外周を支持部材５５の下面に取り付けられており、振動板５１に固定されたコイル５４がヨーク５６の中央凹部の内周とトッププレート５３の外周との隙間である磁気ギャップに挿入されている。コイル５４の巻き線端末は入力端子６０に接続されている。なお、図において、この多機能型発音体の両面に具備されるプロテクタは省略してある。
【０００５】
この多機能型発音体の動作はコイル５４に可聴周波数の信号電流が流れると、振動板５１が磁気回路部６１の吸引力を受けて振動して音響を発生し、信号の周波数が低くて機械振動領域であると、振動板５１からは音が出なくなる一方、可動部６２が振動して使用者に着信を知らせるのである。これにより、供給する電気信号の周波数に応じて１個の発音体で発音と振動との両用の動作をする。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１０７６９９号公報
【特許文献２】
特開平１１−６８０９３号公報
【非特許文献１】
マルチアクター、電波新聞１９９８年１０月８日、ｐ．２６−２７
【非特許文献２】
ferrotec-磁性流体、［２００３年０１月１５日検索］、インターネッ
ト＜ＵＲＬ：http://www.ferrotec.co.jp/intro/user/customer_jisei_r.html＞
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのような構成の多機能型発音体では、例えば携帯電話に適用した場合に、携帯電話の受話器部分を強く耳に押し当てた時、磁気回路部がその衝撃により振動を発生し、減衰振動音を発してユーザーに不快感を与えることがあった。
【０００８】
本発明はこのような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、衝撃により不快な音を発生させることのない振動機能付き多機能型発音体を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、ヨークと、該ヨーク上に固定された磁石と、該磁石上に固定されたトッププレートで磁気回路部を形成し、フレームに埋設した支持バネにより前記磁気回路部を前記フレーム内に弾性支持し、前記フレームに固定した振動板にコイルを固定して、前記ヨークと前記トッププレートとの隙間である磁気ギャップに前記コイルが位置するように構成した振動機能付き多機能型発音体において、前記磁気ギャップに磁性流体を注入したことを特徴とする。
【００１０】
また、前記磁性流体の注入量は、前記磁性流体が前記コイルの両側において前記トッププレートの厚さの略９０％の厚さに保持されるような注入量であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は図２のＡ−Ａ断面を示す本発明の実施の形態である多機能型発音体の断面図、図２は図１の多機能型発音体の平面図である。図３はこの多機能型発音体の底面図である。
【００１２】
まず、本発明の実施の形態である振動機能付き多機能型発音体の構成を説明する。図１〜図３において、１は振動機能付き多機能型発音体であり、１１は略円筒状の樹脂成形品であるフレームである。１２はフレーム１１に埋設された円環状の外周部と円環状の内周部とを複数の円弧状の腕部で連結した支持バネＡである。
【００１３】
１３は磁性体から成るヨークとしてのポールピースであり、センターポール１３ａとフランジ１３ｂとを有し、フランジ１３ｂは支持バネＡ１２の内周部に固定されている。１４はフランジ１３ｂ上に固定された円筒状の磁石であり、１５は磁石１４上に固定された円環状の磁性体から成るトッププレートである。１６はポールピース１３、磁石１４及びトッププレート１５で構成された磁気回路部（可動部）である。トッププレート１５とセンターポール１３ａとの間には磁気ギャップ１６ａが形成されている。１７は内部を保護するためのプロテクタＡである。プロテクタＡ１７には複数の放音孔１７ａが形成されている。１８は複数の空気逃げ穴１８ａが形成されたプロテクタＢであり、支持バネＡ１２との間にリング１０を挟んでフレーム１１に固定されている。
【００１４】
次に、１９はフレーム１１のスリットに挿入され、両端部を接合されて接続端子となっている一対の端子である。２０はセンターポール１３ａに埋設された共振周波数調整用の樹脂である。２１は後述のコイルの両側の磁気ギャップ１６ａに注入されている磁性流体であり、磁性流体２１の注入量は、磁性流体２１がトッププレート１５の厚みの略９０％の厚さになって保持されるようになる量である。２２はフレーム１１に接着された円環状の外周部と円環状の内周部とを複数の円弧状の腕部で連結した支持バネＢであり、内周部がトッププレート１５と固定されている。このようにして磁気回路部（可動部）１６は支持バネＡ１２と支持バネＢ２２とによりフレーム１１に弾性支持されている。
【００１５】
２３はプラスチックス材料から成る振動板であり、その外周がフレーム１１の内周段部へ嵌着されている。２４は円筒状に巻回されたコイルであり、一対のコイル端末２４ａが端子１８に半田接合されている。２５はコイル端末２４ａを保護している樹脂である。コイル２４は振動板２３下面に接合固定されており、センターポール１３ａとトッププレート１５とで作られた隙間である磁気ギャップ１６ａの中に位置している。
【００１６】
本発明の多機能型発音体は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、フレームは第一フレームと第二フレームとの二体で形成されているものであってもよい。また、磁気回路部は、上記の外磁型に限らず、従来技術で説明した平底鍋形のヨークの中央に磁石とトッププレートとを接合した内磁型であってもよい。更に、２枚の弾性支持バネのうち、支持バネＢ２２を省略してもよい。
【００１７】
次に、この多機能型発音体１の作用を説明する。コイル２４に入力される駆動信号の周波数により、コイル２４に発生する起磁力と磁石１４の磁力との相互干渉作用により、振動板２３が振動して音響を発したり、コイル２４と磁気回路部（可動部）１６との相対変位が起きるが、磁気回路部（可動部）１６はフレームに弾性支持されているので、磁気回路部（可動部）１６が振動し、更にこの振動がフレームに伝わり、多機能型発音体１を取り付けた機器の筐体が共鳴してこれに接している人間の身体、例えば手の指先に振動を感ずることができる。このとき、磁気ギャップ１６ａにおいてコイル２４が磁性流体２１は磁場中で粘度増加を示す現象によって、多機能型発音体１が衝撃を受けても短時間で振動が減衰する。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態の効果について説明する。この多機能型発音体１を使用すれば、ゲーム機や電話機など小型の機器において手の指先などによって振動を体感できるようになる。また、衝撃を伴うように耳に押し当てた場合でも、不快な振動音を発生させることがない。また、磁性流体２１の注入量を、磁性流体２１がコイルの両側においてトッププレート１５の厚みの略９０％に保持されるような量にしたので、磁気ギャップ１６ａから漏れ出すことがない。更に、磁気回路部（可動部）１６を２枚の弾性支持バネ、支持バネＡ１２と支持バネＢ２２とで支持したので、振動に伴う可動部の動きがバネ１枚の場合より安定する。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヨークと、該ヨーク上に固定された磁石と、該磁石上に固定されたトッププレートで磁気回路部を形成し、フレームに埋設した支持バネにより前記磁気回路部を前記フレーム内に弾性支持し、前記フレームに固定した振動板にコイルを固定して、前記ヨークと前記トッププレートとの隙間である磁気ギャップに前記コイルが位置するように構成し、前記磁気ギャップに磁性流体を注入したので、弾性支持された磁気回路部（可動部）が効率よく振動して、多機能型発音体を装着した携帯機器使用者が耳に受話器を衝撃的に装着しても不快な内部の振動を感じさせない。
【００２０】
磁性流体の注入量を、磁性流体がコイルの両側においてトッププレートの厚みの略９０％に保持されるような量にしたので、磁気ギャップから漏れ出すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である多機能型発音体の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態である多機能型発音体の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態である多機能型発音体の底面図である。
【図４】従来の多機能型発音体の断面図及び平面図である。
【符号の説明】
１ 多機能型発音体
１１ フレーム
１２ 支持バネＡ
１３ ポールピース
１４ 磁石
１５ トッププレート
１６ 磁気回路部（可動部）
２３ 振動板
２４ コイル
１６ａ 磁気ギャップ
２１ 磁性流体
２２ 支持バネＢ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークと、該ヨーク上に固定された磁石と、該磁石上に固定されたトッププレートで磁気回路部を形成し、フレームに埋設した支持バネにより前記磁気回路部を前記フレーム内に弾性支持し、前記フレームに固定した振動板にコイルを固定して、前記ヨークと前記トッププレートとの隙間である磁気ギャップに前記コイルが位置するように構成した振動機能付き多機能型発音体において、前記磁気ギャップに磁性流体を注入したことを特徴とする多機能型発音体。
【請求項２】
前記磁性流体の注入量は、前記磁性流体が前記コイルの両側において前記トッププレートの厚さの略９０％の厚さに保持されるような注入量であることを特徴とする請求項１記載の多機能型発音体。
【請求項１】
ヨークと、該ヨーク上に固定された磁石と、該磁石上に固定されたトッププレートで磁気回路部を形成し、フレームに埋設した支持バネにより前記磁気回路部を前記フレーム内に弾性支持し、前記フレームに固定した振動板にコイルを固定して、前記ヨークと前記トッププレートとの隙間である磁気ギャップに前記コイルが位置するように構成した振動機能付き多機能型発音体において、前記磁気ギャップに磁性流体を注入したことを特徴とする多機能型発音体。
【請求項２】
前記磁性流体の注入量は、前記磁性流体が前記コイルの両側において前記トッププレートの厚さの略９０％の厚さに保持されるような注入量であることを特徴とする請求項１記載の多機能型発音体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１７３８８０（Ｐ２００７−１７３８８０Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−３１２６１（Ｐ２００３−３１２６１）
【出願日】平成１５年２月７日（２００３．２．７）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年２月７日（２００３．２．７）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
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