CN100381329C - 脚动轮式娱乐或运动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有脚板的脚动轮式娱乐和/或运动装置。该装置具有一个或两个位于两个侧板(7、8)之间的轮子(1)，其中轮子(1)的轮轴(3)固定到侧板(7、8)上。在轮子(1)轴(3)下面具有向外延伸并连接到侧板(7、8)的脚板(9、10)。在该装置的正常使用中，侧板(7、8)延伸高于装置使用者的膝盖(21)，使用者站在脚板(9、10)的任一个或两个上面。

Description

脚动轮式娱乐或运动装置

技术领域

本发明涉及一种脚动轮式娱乐(hobby)和/或运动装置以及与其一起使用的辅助结构。

技术背景

用于度过空闲时间、包含身体运动的受人喜爱的装置为各种在轮上滚动并且由腿驱动的结构，其中遍布世界数十年最广泛分布的是传统自行车，它包括坐在车座上并通过踏板使其运动。除了结构相对复杂并且很大的自行车之外，众多其它更简单并且更小的、由腿驱动的轮式娱乐装置使得有可能实现运动性娱乐活动，如固定到使用者脚上的旱冰鞋，或两轮滑板车，所述两轮滑板车有与自行车相似的手把和一个细长薄板，轮子在前面和后面与板固定，使用者用一只脚站在板上而另一只脚驱动滑板车。使用范围越来越广的是所谓的滑板，它有四个直径很小的轮子，并且使用者站在滑板上面通过与滑板车相同的运动来驱动滑板，在倾斜表面上使用者可以双脚站在滑板上并向前滚动，使用身体保持平衡。最后，我们要提到，有一种踏板驱动的运动或娱乐装置，它有一个自行车上所使用的那种简单辐条轮子，但是其使用需要个人具有常人少有的平衡技巧，因此它没能成为广泛使用的产品，甚至采用饲服电机稳定的形式也如此，这当然很大程度地增加了制造成本。

我们想联系前述滑板说明，尽管它是深受喜爱的娱乐装置，但因其四个轮子的阻力非常大，它很慢并且更不好操纵。除此之外，出于安全考虑也对滑板表示反对，因为如果使用者，例如，跌倒或者因为其它原因掉下该运动装置，该装置就失去控制，例如在倾斜的公路上它可以向前滚动更远并导致事故。

发明内容

本发明要解决的任务是提供一种脚动轮式娱乐和/或运动装置，它使得与滑板相似的运动和驱动成为可能，但是，它明显更快、更容易操纵、更容易引导并且出于安全考虑而更有利。

为了解决前述技术问题，本发明提供一种轮式娱乐和/或运动装置，该装置通过不断地在固体平面上踢脚来推动，且所述装置具有可以围绕轮轴旋转的轮子，以及在所述轮轴的水平面下方、向外延伸的脚板，其中，在轮子旁边的两侧上有两个固定到轮子的轮轴上的侧板，并且所述脚板刚性地固定在所述侧板的下端范围内；并且侧板以下述方式形成：在所述装置的正常使用中，侧板向上延伸，且优选地，侧板延伸高于站在一个或两个脚板上的使用者的膝盖，从而确保对于膝盖和/或小腿的摩擦支撑作用。

本发明的基础是认识到通过使用带有自行轮子胎尺寸的橡胶轮胎的单个，例如，辐条轮子，可以创造一种与使用滑板车相似的脚动娱乐和/或运动装置，其使用者可以低速或高速前进，只要轮子由叉轭包围，其中轮轴装配在叉轭的轴承内，并且该叉轭远在轮轴下面尽量远处、接近轮子滚动的路面具有至少一个撑脚元件，优选的是从每侧各延伸一个，装置使用者用一只脚站在所述撑脚元件上面或者其中之一上面，同时用另一只脚推动该装置。此外，我们认识到，如果轮子纵向连接并且侧向装配，这种装置就可以设置两个轮子，所述轮子紧紧相邻地彼此设置，并且可以相对于彼此侧向移位，以至它们可以相对于彼此旋转。

基于该认识，提出的目标已经通过根据本发明的脚动轮式娱乐和/或运动装置得以解决，该装置具有一种脚板，并且该装置的特征包括

-它具有一个位于两个侧板之间的轮子，其轮轴固定到侧板上；

-在轮轴下面具有向外延伸并连接到侧板的脚板；

-在装置的正常使用中，使用者站在脚板的任一个或两个上面，侧板延伸高于装置使用者的膝盖。为了增加该装置的稳定性，如果侧板通过连接肋或者沿其边缘延伸的肋固定在一起成为一个叉轭就很实用。

根据另一个结构实例，轮轴的端部固定到侧板的加厚板零件中，配合于其中。

此外，如果脚板位于距轮轴最大的距离，确保该装置在有可能起作用的运行位置上的实际距地面一定距离处的理想功能，且有利的是位于相同水平。

该装置另一实施例的特征在于侧板为圆形板，其形状和尺寸基本与轮子的形状和尺寸相似，并且从外面看呈曲线、凸出的连接肋沿着侧板的边缘无间断地延伸，除了一个允许轮缘伸出的开口以外。

根据另一个发明方面，侧板形成为在轮子的侧面仅仅部分遮盖，优选为如下方式，即使得在轮子轴的附近它们的宽度最小，并且从该范围它们的宽度向下、向上增加。

如果它有一个包围轮轴的轴承室和一个带有橡胶充气轮胎的轮缘，该轮缘通过辐条连接到轴承室；此外，如果该装置有直接或间接连接到侧板的手把，这种结构形式可能很有利。

根据另一个发明方面，在装置使用者的胫的高度上有一个平行于轮轴固定到各侧板的支撑板。

另一种带有一个脚板的脚动轮式娱乐和/或运动装置也是本发明的主题之一，并且该装置的特征包括

-它有两个分隔一定距离的平行轮子，在侧视图中彼此移位设置，它们通过一个连接元件彼此连接，该元件阻止相对于彼此的纵向运动，但是允许相对于彼此旋转；

-轮轴的轴承室从轮子的平面伸出，并且支架被固定到这些伸出的轴承室部件上；

-脚板固定到支架的下部，并且在它们上面有固定到支架上的侧板，当使用该装置时这些侧板延伸高于使用者的膝盖。优选的是，从侧视图中看该装置具有倒置的V形，从上面看为Z形，连接元件具有移位的曲线支腿，所述支腿通过连接肋彼此连接并位于轮子的平面内，在一种实用情况下所述连接肋从上面看为水平的，有一个垂直销从各支腿的下端向下伸出；并且这些销配合到固定于轮轴的轴承从轮子平面向内伸出的部分上的轴承内。此外，优选的是该装置具有向上延伸到轮子上部范围的曲线支架。根据另一个发明方面，轮子相对于彼此移位至一定程度以至一个轮子的轮廓线位于另一个轮子的轮轴附近，在实用情况下分隔距离等于轮子直径的1％至5％。优选的是轮子通过一根或多根弹簧拉向彼此，以至它们可以逆着弹性力相对于彼此旋转；并且该装置具有一些挡块，防止已经通过一根或多根弹簧推回到基本位置的轮子彼此接触。这样，优选的是弹簧位于装置的下部和上部，在实用情况下侧板的上边缘通过两根弹簧连接并且一根弹簧插入脚板之间。优选的是在连接元件支腿下端的内侧有挡块，并且在容纳垂直销的轴承的外侧有挡块。

本发明的目标也涉及一种辅助结构，该结构与上述娱乐和/或运动装置一起使用，用于减小装置使用者与侧板之间的摩擦，其实质是具有一种四轮马车形结构，它可以通过一种可松开的连接固定到装置使用者的膝盖上，在朝向侧板的一侧有伸出的滚轮嵌入其中，并且与该侧相对的一侧是一个曲线配合膝盖形状的表面。辅助结构的实施例的一个特征在于如果在侧视图中该四轮马车形结构具有矩形(在所给情况中带有圆角)基座，在其拐角附近有形成于平面内的孔，滚轮的轮轴安装到这些孔中，并且其相对侧为曲线形状。优选的是，滚轮伸出朝向侧板的平面1至3mm。如果该四轮马车形结构具有由粘扣带零件构成的带子也可能很有利。

附图说明

下面将基于附图详细说明本发明，这些附图包括脚动轮式娱乐和/或运动装置的有利结构实例和一些结构的零件方案。在图中

图1以侧视图显示了该装置的一种结构形式，使用者正使用并站在上面；

图2显示了根据图1的装置通过轮轴的横截面；

图3以概要横截面单独显示了形成该装置一部分的叉轭(yoke)；

图4显示了根据图1的装置的另一种结构形式，以及该装置的一个使用者，用他/她的左脚站在装置上并用他/她的右脚推动；

图5显示了当装置使用者用他/她的右脚站在装置上并用他/她的左脚推动时根据图4的装置的使用状态；

图6以概要后视图显示了使该装置使用更容易的一种辅助结构；

图7显示了根据图6的辅助结构的一个元件的侧视图；

图8显示了沿图7中所示直线A-A的横截面；

图9以侧视图显示了该娱乐和/或运动装置的另一种结构形式，没有侧板；

图10显示了根据图9的装置，安装有侧板；

图11显示了从图9中所示方向B观看的视图；

图12显示了从图9中所示方向C观看的视图；

图13以平面图显示了根据图9的装置，没有连接轮子的连接元件；

图14显示了连接元件的侧视图；

图15显示了连接元件的前视图；

图16显示了连接元件的平面图，也用虚线显示了轮子旋转的可能性。

具体实施方式

图1和2中所示的整个娱乐和/或运动装置有一个带附图标记1指示的轮子，该轮子，例如，与传统的辐条自行车轮子相同，或者可以为与其相似的结构。据此该轮子有一个中心轮轴3和一个包围该轮轴的轴承室6，该轴承室通过虚线所示的辐条5连接到一个轮缘2a，该轮缘以一种完全公知的方式有一个安装于其上的充气橡胶轮胎2。(为了清楚起见，在图1中我们仅仅画出了几根辐条5。)轮子1的旋转几何轴线已经由参考字母x表示。

在本发明中，该装置有一个叉轭4，该叉轭远在旋转几何轴线x下面在轮子1的圆周内实现对装置使用者15的质量载荷的传递，从其横截面来看(图2)它是一个倒置的U形、盒形元件，其支腿指向下，在该结构实例中当从侧视图中观看时它具有基本上为圆形的平面侧板7、8。这里，侧板7、8仅仅“基本上”为圆形，因为在它们下端部分的中间缺少一个长度为h的扇形部分(图1)，从图3中可以看出其高度为m。由于侧板7、8通过曲线连接肋14彼此连接，当从外面看时连接肋14伸出，它沿侧板7、8的大部分圆周延伸(换句话说，它延伸到我们已经提到的“切除”扇形部分的两个端点)，由于刚性盒形叉轭4形成于具有开口11(也见图1和2)的下部，其中开口11具有长度h、宽度b并且当图1和2中所示的使用者15以正确方式使用该装置时，其边缘位于地面t(路面)上高度m。如果该装置在地面t上的总高度为H，那么轮子1的旋转几何轴线x位于地面t上高度H/2。图1和2中所示轮子1的轮轴3通过其端部刚性固定到侧板7、8的加厚板零件7a、8a内，并且如果这些加厚板零件7a、8a如此定位以至旋转几何轴线x通过它们的中点，就非常实用。轮轴3(通常情况下)可以由钢构成，并且叉轭4由玻璃纤维聚酯构成；如果其厚度尺寸足够，这种材料可以为轮轴3提供可靠的固定。

在两侧向外伸出的下脚板9、10直接连接到侧板7、8上，在实用情况下与叉轭4形成为一个元件，换句话说，它们是为一只或另一只脚提供支撑的板，装置使用者15以一只脚在其中之一上面的方式站立(靠着)，而另一只脚通过与使用滑板车相似的、对地面t间断的蹬脚运动推动该装置。在运动中支撑脚和推动脚甚至可以交换角色。由侧视图从图1中可以看到，脚板9、10位于轮子1的圆周范围内，并且尽可能远地位于旋转几何轴线x下面。侧板7、8，换句话说，叉轭4的高度选择为当他/她以正确方式使用该装置时(图1)其上边缘延伸到装置使用者15的膝盖21上面。

距离c就越大，使用过程中该装置的稳定性越大，换句话说，脚板9、10尽可能深地位于旋转轴线x下面，即充气橡胶轮胎2的表面在其上滚动的地面t和脚板9、10之间的距离m；因此通过叉轭4装置使用者15在旋转几何轴线x下面、接近轮子1的最外圆周线、几乎接触地面t的位置使轮子1的轮轴3受载。我们要提到，如果脚板9、10从开口11的纵向边缘开始，换句话说，它们垂直于旋转几何轴线x并且形成为侧板7、8向外弯曲的延续就最实用，但是，当然，它们可以更高。

这里我们要提到，根据图1至3的装置有一个基本上出于稳定的考虑的叉轭4，该装置有侧板7、8和脚板9、10，从装置运行的观点来看它们起决定性作用。使装置偏心受载的装置使用者15的脚与轮子1之间的复合动作由侧板7、8之一与胫之间产生的摩擦力产生，其是交换(或单侧)支撑-推动周期中偏心载荷力产生的力矩的水平反作用力的结果。

叉轭4也可以补充与自行车中使用的相似且具有一个低分叉端的手把13，该手把也提供运动平面内更好的稳定性以及偏心载荷的平衡，并且它使该装置使用更安全，因此需要更少的技巧，因此它仅仅主要为初学者在他们学习时需要。对于平行于旋转几何轴线的支撑板12也同样，支撑脚的胫可以在运动过程中压向支撑板12。脚板9、10的面板16用于防止脚向前滑，但是它们也不为有经验的使用者所需要。

上面详细说明的叉轭4除了开口11以外完全封闭轮子1，但是，并非必须如此。部分为了减小装置的质量并且部分为了节省材料，图4和5中所示叉轭4a的应用可能很有利，其中叉轭4a的侧板17通过将根据图1至3的侧板7、8切除一个深入部分(deep section)而形成。这样，侧板在旋转几何轴线x的直线上具有最小宽度e，并且上面和下面(沿投影)具有最大宽度f，并且从上面和下面看为凸出，而从两侧看为凹入，这些元件通过上面的连接肋18和下面的两个短连接肋19彼此固定。当然，宽度e应该选择为使得胫和侧板17之间的摩擦连接有足够的空间。

根据图1至5的娱乐和/或运动装置的使用以如下方式进行：

装置使用者15(我们已经提到)通过与使用滑板车相似的动作推动装置。一只脚(根据图4为左脚)站立在脚板9上使装置偏心受载并且右脚推动；蹬离地面t，该脚然后站立在右脚板10上(图2)，然后左脚作推动运动，我们在图5中可以看到。因此通过交替站立在脚板9、10上并蹬开而产生前进，但是，当然并非必须总是用交替脚蹬开并站立，可以用一只脚蹬几次，然后为另一侧。因推动而产生的扭曲力通过装置使用者15的脚踝在相反方向上施加的力而平衡。

在达到更高的速度之后，装置使用者15有可能连续站立在两个脚板9、10上并沿着滑板使用者的运动中所知的正弦曲线前进。这时，可以通过臀部的交替左右运动(通过转向运动)和臀部的扭动，换句话说即包括臀部推力的实际转向运动而获得前进所需的力。如果该装置也安装有手把13(图1和2)，那么轮子1在垂直平面内的转向运动和保持就由手把13和形成其一部分的连接杆保证。手把13提供了安装车闸的机会以及在运动中制动该装置的能力，这可以增加轮子1平面内的稳定性。车闸可以是用在普通自行车上的闸块式制动器，它可以安装在容纳轮子1的叉轭4的上部的前面。操作线缆可以通到属于手把13的、可以自由握在手中的手闸柄。

特别是在学习使用该装置的期间，一种由附图标记20整体表示的辅助结构(滑动嵌件)的使用可能是实用的，它用于减小推动装置时叉轭4和装置使用者15的膝盖21之间的摩擦力。辅助结构20具有一个直角形的、有利地为矩形的基座22，从外面看其接触膝盖21的内表面23具有凹入曲线，并且当使用该装置时与叉轭4接触的外表面24为直的平面。在基座22的四个角上(如图8所示这里最宽)在平面24内有孔26，其中有滚轮25，这些滚轮可以绕固定位置的z轴旋转，以至它们的表面从表面24的平面上伸出距离k，k可为几mm，实用的是为1至2mm。例如，基座22的长度h可以为10至12cm，并且其宽度s可以为4至6cm。作为上述结构的结果，辅助结构20为四轮马车形结构，它可以在叉轭4的另一表面上滚动，并且可以通过一种可松开的连接固定到使用者的膝盖21上，例如，通过粘扣(hook and loop)28带27。从图6和8中可以看到，两个带零件27a、27b在基座22短边缘的端部区域固定到各辅助结构上，它们沿膝盖21绕起来并通过粘扣28彼此固定，因此形成图6中所示的带27。

该娱乐和/或运动装置的另一种结构示于图9至16中。该装置有两个相同直径并且彼此直接相邻设置并且侧向移位的轮子31、32，它们靠近轮轴45、46彼此重叠；轮胎41、42的外表面位于距离另一轮子的轮轴为最小距离1(大约为轮子直径的1％至5％)。两个轮子31、32通过根据图14至16的连接元件33连接到一个零件上，例如，该连接元件由刚性管构成，在侧向具有倒置的V形，具有曲线支腿49a，所述支腿在平面图中相对于彼此侧向移位，如图16所示，与一个短的、水平的上肋49b连接，因此在平面图中连接元件33为z形，并且销38、39从其支腿49a的上端向下伸出，并伸向支腿49a的下端，在这里挡块54、55向内伸出；这些销和挡块的作用将在下面进行说明。连接元件33以距离轮胎41、42大约几毫米的距离包围轮子31、32，其支腿49a位于各轮子31、32的平面内，并且它们可以与轮胎一样宽。必须指出，在这里轮子31、32为自行车型轮子，但是这里轮缘41a没有通过辐条连接到轴承室47、48，而是通过实体的刚性轮子腹板43、44(图10)。

上述轴承室47、48最好由衬套管构成，其宽度和承载量大于常用的自行车轴承，并且在垂直平面图内看它在两侧从轮子31、32的平面伸过冲气轮胎41、42的侧面。从图9、11和12中可以很好地看到，一个刚性曲线支架34、35连接到轴承室47、48的各伸出端，所述支架由实体(例如金属或塑料)板或杆构成，并且在一方面，它的功能是使得有可能固定侧板40(在图10中仅仅显示一个侧板，便于更好地理解)，另一方面，一个脚板各以地面t上的最小高度m固定到它们的上端36、37上，也就是说，这里轮轴45、46下到脚板36、37的距离c最好应该尽可能大。

容纳连接元件33的向下伸出的垂直轮轴38、39的轴承52、53固定到向内伸出的各轴承室47、48(衬套管)的端部。因此，如果轮子31、32如图13所示邻接彼此放置并且在顶平面内为Z形的连接元件33通过其轮轴38、39配合到轴承52、53内，从而在轮子31、32之间形成连接，这里在侧向相对于彼此移位的纵向位置被固定，因此轮子可以紧邻彼此被推动，同时(如图16所示)它们可以相对于彼此向相反方向旋转，因此容易转向该装置并且有可能改变方向。但是，虽然装置使用者可以通过在右方压使用者的脚而使轮子31、32轻松向外转向，但是从图16所示的位置向后转向不能仅仅通过脚的压力而轻松解决，因此，根据本发明，在连接脚板36、37的底部51内置一根弹簧，并且在顶部内置两根弹簧50以连接与曲线支架34、35(它们的上边缘)重叠的李核形(plum stone shaped)(图10)侧板40，使得有可能并且更容易使轮子31、32回转到图13所示的基本位置。为了阻止两个轮子因为弹簧50、51而拉向彼此，内置了上述挡块56、57和54、55，挡块56和54以及挡块57和55适合彼此，并且它们阻止轮子31、32拉向彼此。

如上所述、根据本发明的装置的曲线支架34、35、脚板36、37、轴承室47、48和垂直轮轴38、39形成一个刚性单元，轮子31、32可以在该单元上面旋转。

根据图9至16的娱乐和/或运动装置可以被如下地使用，即使用者通过与使用滑板车相似的运动推动装置，因此，使用者可以出于平衡或改变方向的目的而转向；通过从脚踝移动脚板36、37而使转向成为可能。通过左转前轮，装置左转，通过左转后轮，装置右转。提供直线运行的基本位置(如上所述)通过拉绳50、51得以保证。

站在脚板36、37上，使用者使装置偏心受载。因为偏心载荷而在膝盖上产生水平反作用力，它确保装置和使用者的脚之间的复合动作；支撑力产生并由侧板40传递到装置上。

根据图6至8、固定到膝盖上作为支撑点的辅助结构20(一种小的四轮马车形结构)主要推荐用于学习如何使用该娱乐和/或运动装置的过程中。使用过程中该辅助结构20的位置示于图6中，这里上述结构元件由已经使用的附图标记表示。为了简明，仅仅参考图1至5所示的装置说明辅助结构20的使用，但是很显然，它们可以联系图9至16中所示的装置以相同方式使用。装置使用者站在脚板9、10上，双脚位于图6所示位置，并且通过各使用两根带27固定到使用者膝盖21的辅助结构20支撑叉轭4，使用者随轮子1滚动而运动。叉轭4与膝盖21之间通过低摩擦(滚动)的中间辅助结构20提供的支撑使得使用者可能将其身体的重心更低程度地置前或置后，这使得平衡更容易并且增加了运动时的稳定性。

本发明的优势在于该装置的阻力很低(首先因为很大的轮子直径)，显著低于其它类似的娱乐和/或运动装置，如滑板，并且它很容易通过很小的脚踝运动而转向。因为当使用者走下装置时它会立刻翻到、停止滚动并且停留在地上，它比在这种情况下自由滑行并自己滚动的滑板表现出显著更低的事故危险性。辅助结构的优势在于它使得更容易学会使用该装置。

显然本发明并不限于装置的上述结构实例，它可以在权利要求书所定义的保护范围内以多种方式构成。

Claims (10)

1.一种轮式娱乐和/或运动装置，该装置通过不断地在固体平面上踢脚来推动，且所述装置具有可以围绕轮轴(3)旋转的轮子(1)，以及在所述轮轴(3)的水平面下方、向外延伸的脚板(9、10)，其特征在于

在轮子(1)旁边的两侧上有两个固定到轮子(1)的轮轴(3)上的侧板(7、8)，并且所述脚板(9、10)刚性地固定在所述侧板(7、8)的下端范围内；并且侧板(7、8)以下述方式形成：在所述装置的正常使用中，侧板向上延伸，且侧板延伸高于站在一个或两个脚板(9、10)上的使用者的膝盖(21)，从而确保对于膝盖和/或小腿的摩擦支撑作用。

2.根据权利要求1所述的娱乐和/或运动装置，其特征在于侧板(7、8)通过连接肋(14)或者沿其边缘延伸的肋(18、19)固定在一起成为一个叉轭(4、4a)。

3.根据权利要求1或2所述的娱乐和/或运动装置，其特征在于轮子(1)的轮轴(3)的端部固定到侧板(7、8)的加厚板零件(7a、8a)中，在一种实用情况下配合于其中。

4.根据权利要求1所述的娱乐和/或运动装置，其特征在于脚板(9、10)位于距轮子(1)的轮轴(3)最大的距离(c)，确保该娱乐和/或运动装置在有可能起作用的运行位置上的实际距地面(t)一定距离(m)处的理想功能。

5.根据权利要求4所述的娱乐和/或运动装置，其特征在于，脚板(9、10)位于相同水平。

6.根据权利要求1所述的娱乐和/或运动装置，其特征在于侧板(7、8)为圆形板，其形状和尺寸基本与轮子的形状和尺寸相似，并且从外面看呈弯曲、凸出的连接肋(14)沿着侧板(7、8)的边缘无间断地延伸，除了一个允许轮缘(2a)伸出的开口(11)以外。

7.根据权利要求1所述的娱乐和/或运动装置，其特征在于侧板(7、8)形成为在轮子(1)的侧面仅仅部分遮盖。

8.根据权利要求6所述的娱乐和/或运动装置，其特征在于，所述侧板形成为如下方式，即在轮子(1)的轮轴(3)的附近它们的宽度最小，并且从该范围它们的宽度向下、向上增加。

9.根据权利要求1所述的娱乐和/或运动装置，其特征在于它有一个包围轮轴(3)的轴承室(6)和一个带有橡胶充气轮胎(2)的轮缘(2a)，该轮缘(2a)通过辐条(5)连接到轴承室(6)。

10.根据权利要求1所述的娱乐和/或运动装置，其特征在于在装置使用者(15)的胫的高度上有一个平行于轮轴(3)固定到各侧板(7、8)的支撑板(12)。

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