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JP2006322564A - Bearing - Google Patents

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JP2006322564A
JP2006322564A JP2005147434A JP2005147434A JP2006322564A JP 2006322564 A JP2006322564 A JP 2006322564A JP 2005147434 A JP2005147434 A JP 2005147434A JP 2005147434 A JP2005147434 A JP 2005147434A JP 2006322564 A JP2006322564 A JP 2006322564A
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Japan
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cage
bearing
lubricant
ball
outer ring
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JP2005147434A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Ozaki
尾崎正和
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OZAK SEIKO CO Ltd
Original Assignee
OZAK SEIKO CO Ltd
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/42—Ball cages made from wire or sheet metal strips
    • F16C33/422—Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal
    • F16C33/427—Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal from two parts, e.g. ribbon cages with two corrugated annular parts
    • 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
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem on a bearing 1 in which lubricant such as grease is supplied to the peripheries of balls 4 through a gap between a cage 3 and an outer ring 2 or an inner ring 5, that the lubricant hardly and less enters into the narrow gap to possibly cause the short supply of the lubricant and often cause seizure in long-time use. <P>SOLUTION: A cage 3 has a cutout portion 3C in a ball embracing portion 3B. Thus, the lubricant is supplied not only through the gap between the cage 3 and the outer ring 2 or the inner ring 5 but also through the cutout portion 3C, and so there is no case of the short supply of lubricant and seizure. The weight of the cage 3 is reduced according to the formation of the cutout portion 3C, and so small centrifugal force is produced in the cage 3 during rotation. When the same centrifugal force is produced, the rotating speed is higher than conventional one. Thus, a higher rotating speed is achieved. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ベアリングに関するものである。     The present invention relates to a bearing.

ベアリングには、外輪と内輪とで軌道面を作り、その間をボールやローラー等の転動体がころがるようにしたタイプのものがある。この種のベアリングで生ずる主たる摩擦はころがり摩擦であるが、周知のように、ころがり摩擦の摩擦係数は小さいので、動力損失は少ない。そのため、回転部分を有する機械や装置において数多く用いられている。例えば、最近の自動車においては、通常、百数十個位、車種によっては３００個近くも用いられている。   There is a type of bearing in which a raceway surface is formed by an outer ring and an inner ring, and rolling elements such as balls and rollers are rolled between the raceway surfaces. The main friction generated in this type of bearing is rolling friction, but as is well known, the friction coefficient of rolling friction is small, so that power loss is small. Therefore, it is used in many machines and devices having a rotating part. For example, in recent automobiles, usually around a hundred or so, and nearly 300 are used depending on the vehicle type.

図５は、従来のベアリングを示す図である。図５において、１はベアリング、２は外輪、３は保持器、３Ａは連絡部、３Ｂはボール抱持部、４はボール、５は内輪である。図５（１）は側方から見た図であり、図５（２）は、外輪１の一部を切り欠いて、斜め上方から見た図（斜視図）である。
ベアリング１は、最も内側に内輪５が配置され、最も外側に外輪２が配置され、両者の中間に、保持器３とそれに保持されたボール４とが配置されて構成されている。 FIG. 5 is a view showing a conventional bearing. In FIG. 5, 1 is a bearing, 2 is an outer ring, 3 is a cage, 3A is a connecting part, 3B is a ball holding part, 4 is a ball, and 5 is an inner ring. FIG. 5A is a view seen from the side, and FIG. 5B is a view (perspective view) seen from obliquely above with a part of the outer ring 1 cut away.
The bearing 1 is configured such that an inner ring 5 is disposed on the innermost side and an outer ring 2 is disposed on the outermost side, and a cage 3 and a ball 4 held by the cage 3 are disposed between the two.

図６は、このようなベアリングの保持器のみを示す図であり、符号は図５のものに対応している。図６（１）は保持器３を側方から見た図であり、図６（２）は斜め上方から見た図である。
保持器３は、連絡部３Ａとボール抱持部３Ｂとから成っている。ボール抱持部３Ｂは、転動体であるボール４を、両側から抱くようにして保持する部分である。連絡部３Ａは、ボール抱持部３Ｂ同士の間を、一定間隔を保って連絡している部分である。 FIG. 6 shows only such a bearing retainer, and the reference numerals correspond to those in FIG. 6A is a view of the cage 3 as viewed from the side, and FIG. 6B is a view of the cage 3 as viewed obliquely from above.
The cage 3 includes a communication part 3A and a ball holding part 3B. The ball holding portion 3B is a portion that holds the ball 4 that is a rolling element so as to hold it from both sides. The communication part 3A is a part that keeps contact between the ball holding parts 3B at a constant interval.

図５に戻るが、外輪２とボール４との接触は、ボール４の外側の頂点でなされる。同様に、内輪５とボール４との接触は、ボール４の内側の頂点でなされる。点での接触をしつつボール４がころがることにより、内輪５は外輪２に対して相対的に回転するわけであるが、その場合に生ずる摩擦は、実際問題としてはころがり摩擦のみならず、僅かではあるがすべり摩擦もある。例えば、ボール４は局部的にすべることがあるが、そのようにすべった場合にはすべり摩擦を生ずる。また、ボール４と保持器３との間でもすべり摩擦を生じている。   Returning to FIG. 5, the contact between the outer ring 2 and the ball 4 is made at the outer apex of the ball 4. Similarly, the contact between the inner ring 5 and the ball 4 is made at the apex inside the ball 4. When the ball 4 rolls while making contact at a point, the inner ring 5 rotates relative to the outer ring 2, but the friction generated in that case is not only a rolling friction but also a slight problem. But there is also sliding friction. For example, the ball 4 may slide locally, but if it slides like that, sliding friction occurs. Further, sliding friction is also generated between the ball 4 and the cage 3.

そこで、すべり摩擦を滑らかにするため、潤滑剤（例、グリース，油）の供給が行われる。供給の仕方は、例えばグリースの場合、外輪２と内輪５との間（つまり、保持器３やボール４が存在する部分）に、両側から塗り付けられる。これによりグリースは、ベアリング１の側方から見て、外輪２と保持器３との間に出来ている円周状の隙間や、内輪５と保持器３との間に出来ている円周状の隙間から内部へ入れられ、接触点であるボール４の頂点とか、ボール４と保持器３との間へと供給される。
特開２０００−２２０６４８号公報 Therefore, in order to smooth the sliding friction, a lubricant (eg, grease, oil) is supplied. For example, in the case of grease, grease is applied between the outer ring 2 and the inner ring 5 (that is, the portion where the cage 3 and the balls 4 are present) from both sides. As a result, the grease can be seen from the side of the bearing 1 as a circumferential gap formed between the outer ring 2 and the cage 3 or a circumferential shape formed between the inner ring 5 and the cage 3. And is supplied to the apex of the ball 4 as a contact point or between the ball 4 and the cage 3.
JP 2000-220648 A

（問題点）
前記した従来のベアリングには、次のような問題点があった。
第１の問題点は、潤滑剤が供給不足に陥って焼付きを生じることがあり、長期間の使用に耐え得ないという点である。
第２の問題点は、高速回転をすると保持器に働く遠心力が過大となり、機械的な不具合を生ずるという点である。 (problem)
The conventional bearing described above has the following problems.
A first problem is that the lubricant may fall into a supply shortage and cause seizure, and cannot withstand long-term use.
The second problem is that when the rotation is performed at a high speed, the centrifugal force acting on the cage becomes excessive, resulting in a mechanical failure.

（問題点の説明）
まず第１の問題点について説明する。潤滑剤の供給は、保持器と外輪や内輪との隙間から行われるが、図５（１）で分かるように、この隙間はかなり狭い。従って、潤滑剤が入り難く、入る量も少なかった。そのため、使用が長期間にわたる場合には、潤滑剤が供給不足に陥りがちであり、しばしば焼付きを生じることがあった。そしてこのことは、ベアリングの長寿命化を実現する上での１つの阻害要因となっていた。 (Explanation of problem)
First, the first problem will be described. The lubricant is supplied from the gap between the cage and the outer ring or the inner ring. As can be seen from FIG. 5A, this gap is quite narrow. Therefore, it was difficult for the lubricant to enter, and the amount to enter was small. Therefore, when used for a long period of time, the lubricant tends to fall short of supply, often resulting in seizure. This has been an impediment to achieving a longer bearing life.

次に第２の問題点について説明する。保持器も回転するから、当然のことながら遠心力が働く。遠心力の大きさには、保持器の重量も関係している（同じ回転数でも、重量が大であるほど遠心力は大となる）。
回転が低回転であれば遠心力も小であるから、その遠心力により機械的な不具合が生ずるということはない。ところが、ベアリングのユーザーからの要求の中には、ベアリングを組み込む製品の性能向上のために、同種サイズのベアリングでも、従来より高速回転に対応するようにとの要求が多くなって来ている。しかしながら、高速回転となると保持器に働く遠心力も大となり、その結果、機械的な不具合を生じて来ることがあった。
本発明は、以上のような問題点を解決することを課題とするものである。 Next, the second problem will be described. Since the cage also rotates, naturally the centrifugal force works. The magnitude of the centrifugal force is also related to the weight of the cage (the centrifugal force increases as the weight increases even at the same rotational speed).
If the rotation is low, the centrifugal force is small, so that the mechanical force is not caused by the centrifugal force. However, in order to improve the performance of products incorporating bearings, there is an increasing demand from users of bearings to support high-speed rotation even with the same size bearings. However, when the rotation speed is high, the centrifugal force acting on the cage also increases, resulting in mechanical problems.
An object of the present invention is to solve the above problems.

前記課題を解決するため、本発明では、内輪と、外輪と、該外輪と前記内輪とに接するよう両者の間に介在される複数個のボールと、該ボールを抱持するボール抱持部と該ボール抱持部の間をつなぐ連絡部とから成る保持器とを具えたベアリングにおいて、前記ボール抱持部の外周側に切欠部を設けることとした。
切欠部は、ボール抱持部の外周側のみならず内周側にも設けるようにすることも出来、また、切欠部の代わりに、ボール抱持部に穴を開けることとしてもよい。 In order to solve the above problems, in the present invention, an inner ring, an outer ring, a plurality of balls interposed between the outer ring and the inner ring so as to contact the outer ring, and a ball holding portion for holding the ball, In the bearing provided with a cage composed of a connecting portion connecting between the ball holding portions, a notch portion is provided on the outer peripheral side of the ball holding portion.
The notch part can be provided not only on the outer peripheral side of the ball holding part but also on the inner peripheral side, and a hole may be formed in the ball holding part instead of the notch part.

本発明のベアリングによれば、保持器のボール抱持部に切欠部あるいは穴を設けることにより、ベアリングの外側から内側への潤滑剤の供給がされ易くしたので、ベアリングの焼付きが生じ難くなる。そのため、ベアリングの寿命を長くすることが出来る。
また、切欠部や穴を設けることにより、保持器の部材を一部除去することになるから、保持器の重量がその分軽くなる。軽くなると、同じ回転数で回転しても遠心力は小となるから、軽くした重量分だけ高速回転させることが可能となる。 According to the bearing of the present invention, by providing a notch or a hole in the ball holding portion of the cage, the lubricant can be easily supplied from the outside to the inside of the bearing, so that the bearing is hardly seized. . Therefore, the life of the bearing can be extended.
Further, by providing the notch or the hole, a part of the cage member is removed, so that the weight of the cage is reduced accordingly. When it becomes lighter, the centrifugal force becomes small even if it rotates at the same number of rotations, so that it can be rotated at a high speed by the lighter weight.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態のベアリングを示す図である。符号は図５のものに対応し、３Ｃは切欠部である。図１（１）は側方から見た図であり、図１（２）は、外輪１の一部を切り欠いて、斜め上方から見た図である。
構造上、図５に示す従来のベアリングと相違する点は、保持器３のボール抱持部３Ｂの外周側に、切欠部３Ｃを設けた点である。この切欠部３Ｃを設けたことが、本発明の特徴である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a view showing a bearing according to a first embodiment of the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 5, and reference numeral 3C denotes a notch. FIG. 1 (1) is a view seen from the side, and FIG. 1 (2) is a view seen from obliquely above with a part of the outer ring 1 cut away.
5 is different from the conventional bearing shown in FIG. 5 in that a notch 3C is provided on the outer peripheral side of the ball holding portion 3B of the cage 3. It is a feature of the present invention that the notch 3C is provided.

図２は、第１の実施形態のベアリングに使用する保持器のみを示す図であり、符号は図５のものに対応している。図２（１）は保持器３を側方から見た図であり、図２（２）は斜め上方から見た図である。ボール抱持部３Ｂはボールを両側から包むように抱持するが、図２（２）によく示されているように、切欠部３Ｃは、ボール抱持部３Ｂのそれら両側に設けられる。
図１に戻るが、このような切欠部３Ｃが設けられと、潤滑剤がベアリング１の両側から中へ入り込むことが出来る隙間が、切欠部３Ｃの分だけ従来より広くなるので、潤滑剤は従来より供給され易くなる。そのため、潤滑剤の供給不足ということが起こり難くなり、ベアリングの焼付きも発生し難くなる。その結果、長期間にわたって支障なく使用することが可能となり、ベアリングの長寿命化が実現される。 FIG. 2 is a view showing only the cage used in the bearing of the first embodiment, and the reference numerals correspond to those in FIG. FIG. 2 (1) is a view of the cage 3 as seen from the side, and FIG. 2 (2) is a view as seen from obliquely above. The ball holding portion 3B holds the ball so as to wrap the ball from both sides, but as well shown in FIG. 2 (2), the cutout portions 3C are provided on both sides of the ball holding portion 3B.
Returning to FIG. 1, when such a notch 3C is provided, the gap through which the lubricant can enter from both sides of the bearing 1 becomes wider by the amount of the notch 3C. It becomes easier to be supplied. As a result, insufficient supply of lubricant is unlikely to occur, and bearing seizure is less likely to occur. As a result, it can be used without any trouble for a long time, and the life of the bearing can be extended.

また、保持器３の重量は、切り欠いた切欠部３Ｃの分だけ従来より軽くなる。従って、回転した時に生ずる遠心力も、それに応じて小さくなる。逆に言えば、同じ大きさの遠心力を生ずる時の回転数は、従来のベアリングの場合よりも大となる。つまり、保持器３に切欠部３Ｃを設けることにより、高速回転化も併せて実現されることになる。   Further, the weight of the cage 3 is lighter than the conventional one by the cutout portion 3C. Therefore, the centrifugal force generated when rotating is also reduced accordingly. In other words, the rotational speed when the centrifugal force of the same magnitude is generated is larger than that of the conventional bearing. That is, by providing the retainer 3 with the notch 3C, high-speed rotation is also realized.

〔第２の実施形態〕
図３は、本発明の第２の実施形態のベアリングを示す図である。符号は図１のものに対応し、３Ｄは切欠部である。図３（１）は側方から見た図であり、図３（２）は、外輪１の一部を切り欠いて、斜め上方から見た図である。
構造上、図５に示す従来のベアリングと相違する点は、保持器３のボール抱持部３Ｂの外周側には切欠部３Ｃを設け、内周側には切欠部３Ｄを設けた点である。
図４は、第２の実施形態のベアリングに使用する保持器のみを示す図であり、符号は図３のものに対応している。図４（１）は保持器３を側方から見た図であり、図４（２）は斜め上方から見た図である。 [Second Embodiment]
FIG. 3 is a view showing a bearing according to a second embodiment of the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 1, and 3D is a notch. 3 (1) is a view seen from the side, and FIG. 3 (2) is a view seen from obliquely above with a part of the outer ring 1 cut away.
5 is different from the conventional bearing shown in FIG. 5 in that a notch 3C is provided on the outer peripheral side of the ball holding portion 3B of the cage 3 and a notch 3D is provided on the inner peripheral side. .
FIG. 4 is a view showing only the cage used for the bearing of the second embodiment, and the reference numerals correspond to those in FIG. FIG. 4A is a view of the cage 3 as viewed from the side, and FIG. 4B is a view of the cage 3 as viewed obliquely from above.

第２の実施形態では、切欠部３Ｃの他に切欠部３Ｄも設けられているので、ベアリング１の両側から内部への潤滑剤の供給は、第１の実施形態よりも更に容易となる。そのため、潤滑剤不足による焼付きは一層起こり難くなり、ベアリングの長寿命化が図れる。
また、保持器３の重量は、第１の実施形態のベアリングより、切欠部３Ｄで切り欠いた分だけ更に軽くなるので、或る同じ回転数で回転した場合の遠心力は、第１の実施形態のベアリングにおける遠心力よりも小となる。従って、第１の実施形態のベアリングよりも、更に高速回転化することが出来る。 In the second embodiment, since the notch 3D is also provided in addition to the notch 3C, the supply of the lubricant from both sides of the bearing 1 to the inside becomes easier than in the first embodiment. Therefore, seizure due to a lack of lubricant is less likely to occur, and the life of the bearing can be extended.
Further, since the weight of the cage 3 is further lighter than the bearing of the first embodiment by the amount notched by the notch 3D, the centrifugal force when rotating at a certain number of revolutions is the same as that of the first embodiment. It is smaller than the centrifugal force in the bearing of the form. Accordingly, it is possible to rotate at a higher speed than the bearing of the first embodiment.

〔第３の実施形態〕
図７は、本発明の第３の実施形態のベアリングを示す図である。符号は図１のものに対応し、３Ｅは穴である。図７（１）は側方から見た図であり、図７（２）は、外輪１の一部を切り欠いて、斜め上方から見た図である。
構造上、図５に示す従来のベアリングと相違する点は、保持器３のボール抱持部３Ｂの側面に、穴３Ｅを設けた点である。この穴３Ｅは、ボール抱持部３Ｂの外側から内側に貫通する穴である。
このようにすると、潤滑剤は穴３Ｅを通って内部へ供給されることになるから、潤滑剤の供給不足が改善される。また、開けた穴３Ｅの分だけ保持器３の重量は軽くなるから、それに応じて遠心力も小さくなり、高速回転化が図れる。 [Third Embodiment]
FIG. 7 is a view showing a bearing according to a third embodiment of the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 1, and 3E is a hole. FIG. 7 (1) is a view seen from the side, and FIG. 7 (2) is a view seen from obliquely above with a part of the outer ring 1 cut away.
The structure is different from the conventional bearing shown in FIG. 5 in that a hole 3E is provided on the side surface of the ball holding portion 3B of the cage 3. This hole 3E is a hole penetrating from the outside to the inside of the ball holding portion 3B.
In this case, since the lubricant is supplied to the inside through the hole 3E, insufficient supply of the lubricant is improved. Further, since the weight of the cage 3 is reduced by the amount of the hole 3E that has been opened, the centrifugal force is reduced accordingly, and high-speed rotation can be achieved.

図８は、第３の実施形態のベアリングに使用する保持器のみを示す図であり、符号は図７のものに対応している。図８（１）は保持器３を側方から見た図であり、図８（２）は斜め上方から見た図である。
なお、図７に示した例では、穴３Ｅの数はボール抱持部３Ｂの各側面に１個づつ設けているが、複数個づつ設けるようにしてもよい。
また、第１または第２の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせて、穴を設けると共に切欠部を設けるようにしてもよい。 FIG. 8 is a view showing only the cage used for the bearing of the third embodiment, and the reference numerals correspond to those in FIG. FIG. 8A is a view of the cage 3 as viewed from the side, and FIG. 8B is a view of the cage 3 as viewed obliquely from above.
In the example shown in FIG. 7, one hole 3E is provided on each side surface of the ball holding portion 3B, but a plurality of holes 3E may be provided.
Moreover, you may make it provide a notch part while providing a hole combining 1st or 2nd embodiment and 3rd Embodiment.

本発明の第１の実施形態のベアリングを示す図The figure which shows the bearing of the 1st Embodiment of this invention 第１の実施形態のベアリングに使用する保持器を示す図The figure which shows the holder | retainer used for the bearing of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態のベアリングを示す図The figure which shows the bearing of the 2nd Embodiment of this invention. 第２の実施形態のベアリングに使用する保持器を示す図The figure which shows the holder | retainer used for the bearing of 2nd Embodiment. 従来のベアリングを示す図Figure showing a conventional bearing 従来のベアリングに使用する保持器を示す図The figure which shows the cage used for the conventional bearing 本発明の第３の実施形態のベアリングを示す図The figure which shows the bearing of the 3rd Embodiment of this invention. 第３の実施形態のベアリングに使用する保持器を示す図The figure which shows the holder | retainer used for the bearing of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…ベアリング、２…外輪、３…保持器、３Ａ…連絡部、３Ｂ…ボール抱持部、３Ｃ，３Ｄ…切欠部、３Ｅ…穴、４…ボール、５…内輪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bearing, 2 ... Outer ring, 3 ... Cage, 3A ... Contact part, 3B ... Ball holding part, 3C, 3D ... Notch part, 3E ... Hole, 4 ... Ball, 5 ... Inner ring

Claims (3)

内輪と、
外輪と、
該外輪と前記内輪とに接するよう両者の間に介在される複数個のボールと、
該ボールを抱持するボール抱持部と該ボール抱持部の間をつなぐ連絡部とから成る保持器と
を具えたベアリングにおいて、
前記ボール抱持部の外周側に切欠部を設けた
ことを特徴とするベアリング。
Inner ring,
Outer ring,
A plurality of balls interposed between the outer ring and the inner ring so as to be in contact with each other;
In a bearing comprising a ball holding portion for holding the ball and a cage comprising a connecting portion connecting between the ball holding portions,
A bearing characterized in that a notch portion is provided on the outer peripheral side of the ball holding portion.
ボール抱持部の外周側および内周側にそれぞれ切欠部を設けたことを特徴とする請求項１記載のベアリング。
The bearing according to claim 1, wherein a notch portion is provided on each of an outer peripheral side and an inner peripheral side of the ball holding portion.
内輪と、
外輪と、
該外輪と前記内輪とに接するよう両者の間に介在される複数個のボールと、
該ボールを抱持するボール抱持部と該ボール抱持部の間をつなぐ連絡部とから成る保持器と
を具えたベアリングにおいて、
前記ボール抱持部の側面に穴を開けた
ことを特徴とするベアリング。
Inner ring,
Outer ring,
A plurality of balls interposed between the outer ring and the inner ring so as to be in contact with each other;
In a bearing comprising a ball holding portion for holding the ball and a cage comprising a connecting portion connecting between the ball holding portions,
A bearing having a hole formed in a side surface of the ball holding portion.
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