CN103255969A - 车门铰链机构及通过该机构开关车门的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车门同车身的连接机构。一种车门铰链机构，包括铰链座、用于同车门相连接的铰链臂和用于使车门相对于车身以侧开门方式转动的侧开门转轴，铰链座通过侧开门转轴同铰链臂转动连接在一起，所述铰链座上固接有使车门相对于车身以剪刀门方式转动的剪刀门转轴、剪刀门转轴上套设有用于同车身相连接的安装座。本发明提供了一种能同时满足汽车在侧向空间小高度空间大的场所和高度空间大侧向空间小的场所的开门需要的车门铰链机构和车门开启方法，解决了现有的车门连接机构和开门开启方法不能同时满足车辆在侧向空间小高度空间大的场所和高度空间大侧向空间小的场所的开门需求的问题。

Description

车门铰链机构及通过该机构开关车门的方法

技术领域                                                                  

    本发明涉及车门同车身的连接机构，尤其涉及一种车门铰链机构及通过该机构开关车门的方法。

背景技术

随着汽车工业的不断发展和人们物质生活的不断提高，汽车行业经历上百年的发展，各种各样的新型技术不断涌现，这种现象也充分体现在汽车车门开启方式的设计上，纵观整个汽车发展历程，车门开启方式可以分为：侧开门、剪刀门、欧翼门和滑移门等等，这些不同开启方式的车门各有优缺点。其中侧开门具有开启方便，安全性高的优点。在中国专利号为2010206962619、授权公告日为2011年8月10号、名称为“一种车门铰链机构”的专利文献中公开了一种可用于侧开门的机构，该机构中的车门铰链包括车门件（铰链臂）和车身件（铰链座），车门件和车身件通过铰轴铰接在一起。使用时将车门固定在车门件上、车身固定在车身件上，来实现车门同车身的铰接，实现侧开门。

但侧开门在开启车门时需要车门侧向具有较大的空间。

剪刀门的汽车具有停在很侧向空间狭小的区域内照样可以打开车门的优点，即能克服侧开门的不足，但是剪刀门的车子停放在高度空间低的场所时则剪刀门就无法开启。

而汽车在使用过程中既有可能停放在侧向空间较小而高度空间大的场所，也有可能停放在高度空间较小而侧向空间小的场所，而目前没有一种汽车的车门连接机构能够同时满足车在侧向空间小高度空间大的场所和高度空间大侧向空间小的场所的开门需求。

发明内容

本发明提供了一种能同时满足汽车在侧向空间小高度空间大的场所和高度空间大侧向空间小的场所的开门需要的车门铰链机构和车门开启方法，解决了现有的车门连接机构和开门开启方法不能同时满足车辆在侧向空间小高度空间大的场所和高度空间大侧向空间小的场所的开门需求的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种车门铰链机构，包括铰链座、用于同车门相连接的铰链臂和用于使车门相对于车身以侧开门方式转动的侧开门转轴，铰链座通过侧开门转轴同铰链臂转动连接在一起，所述铰链座上固接有使车门相对于车身以剪刀门方式转动的剪刀门转轴、剪刀门转轴上套设有用于同车身相连接的安装座。使用时，通过将车门固定在铰链臂上，安装座固定在车身上来实现车门同车身的连接，侧开门转轴同车身侧面基本平行，剪刀门转轴同车身侧面基本垂直；车门以侧开门转轴为轴转动时则车门相对于车身侧向开启；车门以剪刀门转轴为轴转动时则车门相对于车身以剪刀门方式开启。因此如果当车子停在侧向空间小而高度空间大的场所时，则使车门相对于车身以剪刀门转轴为轴转动的方式进行开启，使得车子在该种空间内能够将门打开；如果当车子停在侧向空间大而高度空间小的场所时，则使车门相对于车身以侧开门转轴为轴转动的方式进行开启，使得车子在该种空间内能够将门打开。

作为优选，所述剪刀门转轴上固接有第一限位块，第一限位块和安装座之间设有剪刀门开启位限位配合结构和剪刀门关闭位限位配合结构，剪刀门开启位限位配合结构包括设置在第一限位块的第一按压部和设置在安装座的同第一按压部相配合的第一承置部，所述剪刀门关闭位限位配合结构包括设置在第一限位块的第二按压部和设置在安装座的同第二按压部相配合的第二承置部。当车门以剪刀门转轴为轴转动到第一按压部抵接在第一承置部上时，则剪刀门转轴不能够相对于安装座继续转动，此时车门转动到车身的上部而同车身上的门洞错开，即车门处于开启状态；可通过车门的重力作用或其它外力使车门有继续开启的趋势来使车门保持在开启状态。当车门以剪刀门转轴为轴转动到第二按压部抵接在第二承置部上时，则剪刀门转轴不能够相对于安装座转动，此时车门转动到封闭在车身的上的门洞上，即车门处于关闭状态，可通过车门的重力作用或其它外力使车门有继续关闭的趋势来使车门保持在关闭状态。能方便地控制剪刀门的开启与开关位置。

作为优选，所述剪刀门开启位限位配合结构有两个，所述剪刀门关闭位限位配合结构有两个。限位效果好。可靠性好。

作为优选，所述安装座设有剪刀门转轴安装孔，所述剪刀门转轴穿设在所述剪刀门转轴安装孔内，所述第一限位块容置在所述剪刀门转轴安装孔内，所述剪刀门转轴安装孔内设有沿剪刀门转轴安装孔周向延伸的凹槽，所述第一承置部位于所述凹槽的沿剪刀门转轴安装孔周向的一端的端面上、所述第二承置部位于所述凹槽的沿剪刀门转轴安装孔周向的另一端的端面上，所述第一限位块设有沿剪刀门转轴安装孔周向延伸的凸块，凸块插在所述凹槽内，所述第一按压部位于所述凸块的沿剪刀门转轴安装孔周向的一端的端面上、所述第二按压部位于所述凸块的沿剪刀门转轴安装孔周向的另一端的端面上。结构紧凑性好。外观整洁性好。限位部件不容易受到外力而意外损坏，安全性好。

作为优选，所述安装座和剪刀门转轴之间设有剪刀门开启助力弹簧。简单紧凑的结构给予剪刀门开启以辅助动力。

本发明还包括侧开门限位器，所述侧开门限位器包括摆杆、第二限位块、摆杆转轴和使第二限位块同摆杆抵接在一起的限位弹簧，所述摆杆转轴同所述侧开门转轴平行，摆杆一端通过摆杆转轴转动连接在铰链座上、另一端通过限位弹簧支撑在铰链座上，摆杆同第二限位块相抵接的侧面上设有侧开门开启位限位槽和侧开门关闭位限位槽，第二限位块固接在铰链臂上。车门侧向开启时能够自动保持在关起和开启状态，安全性好。通过限位弹簧使摆杆同第二限位块抵接在一起，开关门时的平稳性好，不容易产生急停而导致的冲击。

作为优选，所述第二限位块上套有可相对第二限位块转动的滑套，所述滑套的轴线同所述摆杆转轴的轴线平行，所述第二限位块通过所述滑套抵接在所述摆杆上。第二限位块在摆杆上滑动时的磨损小，使得第二限位块能够长时间同摆杆保持良好的配合状态，使用寿命长。

作为优选，所述侧开门限位器有两个，两个侧开门限位器分布在侧开门转轴的两端。摆杆和第二限位块之间的作用力不会使侧开门转轴产生轴向弯曲变形，既提高了侧开门转动时的可靠性，又提高了侧开门定位时的可靠性。

作为优选，所述铰链座和铰链臂都为板状结构，所述侧开门转轴同铰链座所在的面以及铰链臂所在的面都平行，所述摆杆位于铰链座所在的面上，所述铰链座的侧边上设有承置块，承置块位于铰链座所在的面上，所述限位弹簧连接在所述承置块上，所述第二限位块位于铰链臂所在的面上。结构紧凑性好，能很好地适应车身的薄壁结构，便于产生安装。

作为优选，摆杆同第二限位块相抵接的侧面上设有半开门限位槽，半开门限位槽位于侧开门开启位限位槽和侧开门关闭位限位槽之间。在剪刀门开启时通过第二限位块卡在半开门限位槽内来使车门侧开到半开门状态，然后再进行剪刀门开启。能够在车门以紧凑的方式保证剪刀门开启时车门与车身不干涉。

作为优选，所述摆杆转轴同铰链座为一体结构，所述承置块同所述铰链座为一体结构，所述第二限位块同铰链臂为一体结构。铰接轴和铰链臂可通过铝材铸造成型，不但制作方便、而且可以有效降低重量、有效保证本发明自身强度。

一种通过车门铰链机构进行车门开关的方法，其特征在于，

侧开门开门步骤如下：

保持安装座同剪刀门转轴的相对位置不变，朝向车外推车门，车门带动铰链臂以侧开门转轴为轴转动，铰链臂带动第二限位块在摆杆上滑动，第二限位块滑动到侧开门开启位限位槽内、使车门保持在开门状态；

侧开门关门步骤如下：

保持安装座同剪刀门转轴的相对位置不变，朝向车外推车门，车门带动铰链臂以侧开门转轴为轴转动，铰链臂带动第二限位块在摆杆上滑动，第二限位块滑动到侧开门开启位限位槽内、使车门保持在开门状态；

剪刀门开门步骤如下：

首先保持安装座同剪刀门转轴的相对位置不变、朝向车外推车门、车门带动铰链臂以侧开门转轴为轴转动，铰链臂带动第二限位块在摆杆上滑动，第二限位块滑动到半开门限位槽内时停止外推车门、车门保持在半开门状态；

然后使剪刀门转轴相对于安装座转动、剪刀门转轴通过铰链座和铰链臂带动车门向上转动，剪刀门转轴驱动第一限位块同轴转动，第一限位块转动到第一按压部抵接到同第一承置部抵接在一起时剪刀门转轴不能够继续转动，车门保持在开门状态。

剪刀门关门步骤如下：

首先使剪刀门转轴相对于安装座转动、剪刀门转轴通过铰链座和铰链臂带动车门向下转动，剪刀门转轴驱动第一限位块同轴转动，第一限位块转动到第二按压部同第二承置部抵接到一起时剪刀门转轴不能够继续转动，车门保持同车身上的门洞对齐；

然后朝向车内推车门、车门带动铰链臂以侧开门转轴为轴转动，铰链臂带动第二限位块在摆杆上从半开门限位槽滑动到侧开门关闭位限位槽内后停止推车门，车门关闭到车身上并保持在关门状态相对于。

本发明具有下述优点，只需一个铰链就可以实现车辆的侧开门开启和剪刀门开启，使得车辆停放在侧向空间小高度空间大的场所和侧向空间大高度空间小的场所时都能够开启车门，提高了车辆对空间的适应性；结构简单、装配容易、可靠性强、实用性好、成本低、占用空间小。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剪刀门转轴的结构示意图。

图3为第一限位块安装在安装座内时的示意图。

图中：铰链臂1、车门固定孔11、铰链座2、承置块21、侧开门限位器3、摆杆31、侧开门开启位限位槽311、侧开门关闭位限位槽312、半开门限位槽313、限位弹簧32、摆杆转轴33、第二限位块34、滑套341、侧开门转轴4、剪刀门转轴5、法兰盘51、转轴固定孔52、第一限位块53、凸块531、剪刀门开启助力弹簧54、钩头541、安装座6、安装耳61、剪刀门转轴安装孔62、弹簧固定孔63、车身固定孔64、凹槽65、轴承7、剪刀门开启位限位配合结构8、第一承置部81、第一按压部82、剪刀门关闭位限位配合结构9、第二承置部91、第二按压部92。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1，一种车门铰链机构，包括铰链臂1、铰链座2、侧开门限位器3、侧开门转轴4、剪刀门转轴5和安装座6。铰链臂1为板状结构。铰链臂1的后端设有四个车门固定孔11。铰链臂1为铝铸造而成。铰链臂1的前端通过侧开门转轴4同铰链座2的前端转动连接在一起。侧开门转轴4同铰链臂1所在的面平行。侧开门转轴4沿上下方向延伸。铰链座2为板状结构。铰链座2为铝铸造而成。铰链座2所在的面同侧开门转轴4同平行。铰链座2的上侧边的前端和下侧边的前端上各设有一块承置块21（位于图1中下方的那个承置块在图1中被挡住看不见）。两个承置块21都位于铰链座2所在的面上。两个承置块21同铰链座2为一体结构。

侧开门限位器3有两个。两个侧开门限位器3分布在侧开门转轴4的两端（位于图1中下方的那个侧开门限位器3在图1中被挡住看不见）。

侧开门限位器3包括摆杆31、限位弹簧32、摆杆转轴33和第二限位块34。摆杆31的一端通过限位弹簧32支撑在承置块21上，摆杆31的另一端过摆杆转轴33转动连接在铰链座2上。摆杆转轴33同侧开门转轴4平行。摆杆转轴33位于铰链座2的侧边上。摆杆转轴33位于铰链座2所在的面上。摆杆转轴33同铰链座2为一体结构。摆杆31朝向第二限位块34的侧面上设有侧开门开启位限位槽311、半开门限位槽313和侧开门关闭位限位槽312。第二限位块34位于铰链臂1的侧边上。第二限位块34位于铰链臂1所在的面上。第二限位块34同铰链臂1为一体结构。第二限位块34上套有可相对第二限位块转动的滑套341。滑套341的轴线同摆杆转轴33的轴线平行。在限位弹簧32的作用下第二限位块34上的滑套341始终同摆杆31抵接在一起。

剪刀门转轴5的一端设有法兰盘51。剪刀门转轴5通过螺栓（螺栓在图中没有画出）穿过法兰盘51上的转轴固定孔52后固定在铰链座2上。安装座6设有4个安装耳61、剪刀门转轴安装孔62和弹簧固定孔63。弹簧固定孔63内钩接有钩头541。安装耳61设有车身固定孔64。剪刀门转轴5穿过剪刀门转轴安装孔62。安装座6通过轴承7支撑在剪刀门转轴5上。

参见图2，剪刀门转轴5上还设有第一限位块53和剪刀门开启助力弹簧54。法兰盘51、第一限位块53、剪刀门开启助力弹簧54和轴承7沿剪刀门转轴5的轴向依次分布。第一限位块53为圆形且同轴固接在剪刀门转轴5上。第一限位块53的周面上设有凸块531。剪刀门开启助力弹簧54为套设在剪刀门转轴5上的卷簧。剪刀门开启助力弹簧54的一端同剪刀门转轴5固定在一起、钩头541设置在剪刀门开启助力弹簧54的另一端上。

参见图3，剪刀门转轴安装孔62的位于安装耳61所在端上设有两条凹槽65。凹槽65沿剪刀门转轴安装孔62周向延伸。凹槽65沿剪刀门转轴安装孔周向的一端的端面上设有第一承置部81、另一端的端面上设有第二承置部91。第一限位块53容置在剪刀门转轴安装孔62内。第一限位块53上的凸块531有两个。两个凸块531一一对应地插在两个凹槽65内。凸块531沿剪刀门转轴安装孔62周向延伸。凸块531沿剪刀门转轴安装孔周向的一端的端面上设有第一按压部82、另一端端面上设有第二按压部92。一个第一按压部82和一个第一承置部81构成一个剪刀门开启位限位配合结构8。一个第二按压部92和一个第二承置部91构成一个剪刀门关闭位限位配合结构9。

参见图1，使用时，用螺栓穿过车门固定孔11后将车门同铰链臂1固定在一起，用螺栓穿过车身固定孔64将安装座6固定在车身上，从而实现通过本发明将车门安装在车身上。

参见图3，当第二按压部92抵接在第二承置部91上时车门同车身上的门洞对齐。剪刀门转轴不能够按照图中A向转动。图中A向转动是使车门相对于车身以剪刀门方式关闭的方向、也即朝下转动车门的方向。

通过本发明的车门铰链机构进行车门开关的方法为，

侧开门开门步骤如下：

参见图1，保持安装座6同剪刀门转轴5的相对位置不变，朝向车外即图中B向推车门，车门带动铰链臂1以侧开门转轴4为轴转动，铰链臂1带动第二限位块34在摆杆31上滑动，摆杆31产生摆动，第二限位块34上的滑套341滑动到侧开门开启位限位槽311内时，停止推动车门，车门保持在开门状态；

侧开门关门步骤如下：

保持安装座6同剪刀门转轴5的相对位置不变，朝向车内即同图中B向相反的方向推车门，车门带动铰链臂1以侧开门转轴4为轴转动，铰链臂1带动第二限位块34在摆杆31上滑动，第二限位块34上滑套341滑动到侧开门关闭位限位槽312内时，停止推车门，车门关闭到车身上并保持在关门状态；

剪刀门开门步骤如下：

参见图1，首先保持安装座6同剪刀门转轴5的相对位置不变、朝向车外即图中B向推车门、车门带动铰链臂1以侧开门转轴4为轴转动，铰链臂1带动第二限位块34在摆杆31上滑动，第二限位块34上的滑套341滑动到半开门限位槽313内时停止外推车门，车门保持在侧向开启方式的半开门状态。

参见图3并结合图1，然后使剪刀门转轴5相对于安装座6按照同图中A向相反的方向转动、剪刀门转轴5通过铰链座2和铰链臂1带动车门向上转动，剪刀门转轴5转动的过程中驱动第一限位块53同轴转动，第一限位块53转动到第一按压部82抵接到同第一承置部81抵接在一起时剪刀门转轴5不能够继续转动，车门保持在开门状态。在剪刀门开门的过程中，剪刀门开启助力弹簧54还起到助力作用。

剪刀门关门步骤如下：

参见图3，首先使剪刀门转轴5按照同图中A向转动、剪刀门转轴5通过铰链座2和铰链臂1带动车门向下转动，剪刀门转轴5转动的过程中,驱动第一限位块53同轴转动，第一限位块53转动到第二按压部92同第二承置部91抵接到一起时剪刀门转轴5不能够继续转动，车门保持同车身上的门洞对齐；

参见图1，然后朝向车内即同图中B向相反的方向推车门、车门带动铰链臂1以侧开门转轴4为轴转动，铰链臂1带动第二限位块34在摆杆31上从半开门限位槽313滑动到侧开门关闭位限位槽312内后停止推车门，车门关闭到车身上并保持在关门状态。

Claims (10)

1.一种车门铰链机构，包括铰链座（2）、用于同车门相连接的铰链臂（1）和用于使车门相对于车身以侧开门方式转动的侧开门转轴（4），铰链座（2）通过侧开门转轴（4）同铰链臂（1）转动连接在一起，其特征在于，所述铰链座（2）上固接有使车门相对于车身以剪刀门方式转动的剪刀门转轴（5）、剪刀门转轴（5）上套设有用于同车身相连接的安装座（6）。

2.根据权利要求1所述的车门铰链机构，其特征在于，所述剪刀门转轴（5）上固接有第一限位块（53），第一限位块和安装座之间设有剪刀门开启位限位配合结构（8）和剪刀门关闭位限位配合结构（9），剪刀门开启位限位配合结构（8）包括设置在第一限位块的第一按压部（82）和设置在安装座的同第一按压部相配合的第一承置部（81），所述剪刀门关闭位限位配合结构（9）包括设置在第一限位块的第二按压部（92）和设置在安装座的同第二按压部相配合的第二承置部（91）。

3.根据权利要求2所述的车门铰链机构，其特征在于，所述剪刀门开启位限位配合结构（8）有两个，所述剪刀门关闭位限位配合结构（9）有两个。

4.根据权利要求2或3所述的车门铰链机构，其特征在于，所述安装座（6）设有剪刀门转轴安装孔（62），所述剪刀门转轴（5）穿设在所述剪刀门转轴安装孔（62）内，所述第一限位块（53）容置在所述剪刀门转轴安装孔（62）内，所述剪刀门转轴安装孔（62）内设有沿剪刀门转轴安装孔周向延伸的凹槽（65），所述第一承置部（81）位于所述凹槽（65）的沿剪刀门转轴安装孔周向的一端的端面上、所述第二承置部（91）位于所述凹槽（65）的沿剪刀门转轴安装孔周向的另一端的端面上，所述第一限位块（53）设有沿剪刀门转轴安装孔周向延伸的凸块（531），凸块（531）插在所述凹槽（65）内，所述第一按压部（82）位于所述凸块（531）的沿剪刀门转轴安装孔周向的一端的端面上、所述第二按压部（92）位于所述凸块（531）的沿剪刀门转轴安装孔周向的另一端的端面上。

5.根据权利要求1或2或3所述的车门铰链机构，其特征在于，还包括侧开门限位器（3），所述侧开门限位器包括摆杆（31）、第二限位块（34）、摆杆转轴（33）和使第二限位块同摆杆抵接在一起的限位弹簧（32），所述摆杆转轴（33）同所述侧开门转轴平行（4），摆杆（31）一端通过摆杆转轴（33）转动连接在铰链座（2）上、另一端通过限位弹簧（32）支撑在铰链座（2）上，摆杆（31）同第二限位块相抵接的侧面上设有侧开门开启位限位槽（311）和侧开门关闭位限位槽（312），第二限位块（34）固接在铰链臂（1）上。

6.根据权利要求5所述的车门铰链机构，其特征在于，所述第二限位块（34）上套有可相对第二限位块转动的滑套（341），所述滑套（341）的轴线同所述摆杆转轴（33）的轴线平行，所述第二限位块（34）通过所述滑套（341）抵接在所述摆杆（31）上。

7.根据权利要求5所述的车门铰链机构，其特征在于，所述侧开门限位器（3）有两个，两个侧开门限位器（3）分布在侧开门转轴（4）的两端。

8.根据权利要求5所述的车门铰链机构，其特征在于，所述铰链座（2）和铰链臂（1）都为板状结构，所述侧开门转轴（4）同铰链座所在的面以及铰链臂所在的面都平行，所述摆杆（31）位于铰链座所在的面上，所述铰链座（2）的侧边上设有承置块（21），承置块（21）位于铰链座所在的面上，所述限位弹簧（32）连接在所述承置块（21）上，所述第二限位块（34）位于铰链臂所在的面上。

9.根据权利要求5所述的车门铰链机构，其特征在于，摆杆（31）同第二限位块相抵接的侧面上设有半开门限位槽（313），半开门限位槽（313）位于侧开门开启位限位槽（311）和侧开门关闭位限位槽（312）之间。

10.一种通过权利要求1所述的车门铰链机构进行车门开关的方法，其特征在于，

侧开门开门步骤如下：

保持安装座（6）同剪刀门转轴（5）的相对位置不变，朝向车外推车门，车门带动铰链臂（1）以侧开门转轴（4）为轴转动，铰链臂（1）带动第二限位块（34）在摆杆（31）上滑动，第二限位块（34）滑动到侧开门开启位限位槽（311）内、使车门保持在开门状态；

侧开门关门步骤如下：

保持安装座（6）同剪刀门转轴（5）的相对位置不变，朝向车内推车门，车门带动铰链臂（1）以侧开门转轴（4）为轴转动，铰链臂（1）带动第二限位块（34）在摆杆（31）上滑动，第二限位块（34）滑动到侧开门关闭位限位槽（312）内、使车门关闭到车身上并保持在关门状态；

剪刀门开门步骤如下：

首先保持安装座（6）同剪刀门转轴（5）的相对位置不变、朝向车外推车门、车门带动铰链臂（1）以侧开门转轴（4）为轴转动，铰链臂（1）带动第二限位块（34）在摆杆（31）上滑动，第二限位块（34）滑动到半开门限位槽（313）内时停止外推车门、车门保持在半开门状态；

然后使剪刀门转轴（5）相对于安装座（6）转动、剪刀门转轴（5）通过铰链座（2）和铰链臂（1）带动车门向上转动，剪刀门转轴（5）驱动第一限位块（53）同轴转动，第一限位块（53）转动到第一按压部（82）抵接到同第一承置部（81）抵接在一起时剪刀门转轴（5）不能够继续转动，车门保持在开门状态；

剪刀门关门步骤如下：

首先使剪刀门转轴（5）相对于安装座（6）转动、剪刀门转轴（5）通过铰链座（2）和铰链臂（1）带动车门向下转动，剪刀门转轴（5）驱动第一限位块（53）同轴转动，第一限位块（53）转动到第二按压部(92)同第二承置部(91)抵接到一起时剪刀门转轴(5)不能够继续转动，车门保持同车身上的门洞对齐；

然后朝向车内推车门、车门带动铰链臂（1）以侧开门转轴（4）为轴转动，铰链臂（1）带动第二限位块（34）在摆杆（31）上从半开门限位槽（313）滑动到侧开门关闭位限位槽（312）内后停止推车门，车门关闭到车身上并保持在关门状态相对于。

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