CN103738421B - 卡车用可自动调节的导流罩 - Google Patents

卡车用可自动调节的导流罩 Download PDF

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Abstract

卡车用可自动调节的导流罩属汽车零部件技术领域，本发明中二自锁结构对称固接于导流罩上部，二推杆支座结构固接于驾驶室顶部，二推杆支座结构分别与二自锁结构的滑道空腔活动连接；导流罩上部与驾驶室顶部前端活动连接；二导流罩下部分别与驾驶室顶部两端固接；电控装置包括内部电路板和外部的档位式调节器、自动控制开关、电源开关，采用车载电源供电；传感器、二电动推杆与电控装置连接；本发明结构简单，操作方便、安全可靠，可根据卡车所载集装箱不同高度或是否空载等不同工况，快速、方便地自动调节导流罩高度，实现好的减阻效果，节约燃油；在部分场合还可任意控制高度，增加装置的适应性；还可针对不同车型进行修正性设计，车型适应面广。

Description

卡车用可自动调节的导流罩
技术领域
本发明属汽车零部件技术领域，具体涉及一种卡车（载货汽车，尤其是集装箱卡车）用可以自动调节高度的导流罩。
背景技术
卡车在行驶中，燃油产生的动力有一部分用来克服空气阻力做功；空气阻力与卡车速度的平方成正比，对于通常在高速行驶状态的集装箱卡车而言，导流罩的效果直接影响卡车的油耗以及经济效益。现有集装箱卡车导流罩一般在安装后呈固定位置使用状态，一般只针对一种高度的集装箱具有较好的减阻效果。但是由于实际需要的不同，卡车所载集装箱高度会发生变化或者是有卡车空载现象，对于这些情况现有导流罩的减阻效果将会大大降低。
虽然现有一些种类的可调节导流罩，但是由于均属于人工手动调节，调节导流罩需要花费较多的人工成本。在实际使用中，使用者往往不会因集装箱高度变化而花费时间和精力去调节导流罩高度，最后导致即使是可调节导流罩往往也被用作固定式导流罩使用，其减阻效果并未体现，有些情况甚至增加了气动阻力。
发明内容
为了克服现有导流罩调节的不便，以及减阻节能效果的不足，本发明提出了一种导流罩，这种导流罩可以根据集装箱高度，由驾驶员或者控制模块自动控制，实现自身的电动调节，可以实现针对卡车所载集装箱的不同高度或空载等不同工况实现较好的导流和减阻效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明由自锁结构Ⅰ1、导流罩上部2、推杆支座结构Ⅰ3、导流罩下部Ⅰ4、铰链Ⅰ5、铰链Ⅱ6、推杆支座结构Ⅱ7、导流罩下部Ⅱ8、自锁结构Ⅱ9、传感器10和电控装置组成，其中自锁结构Ⅰ1和自锁结构Ⅱ9对称固接于导流罩上部2的中心线两侧；推杆支座结构Ⅰ3经其下部的电动推杆底座Ⅰ11和支座Ⅰ16的支座固定板Ⅰ14固接于驾驶室顶部中心线左侧：推杆支座结构Ⅰ3经其双头螺纹连杆Ⅰ24一端的滚动轴承Ⅰ25和滚动轴承Ⅱ28与自锁结构Ⅰ1的滑道空腔Ⅰ34活动连接；推杆支座结构Ⅱ7经其下部的电动推杆底座Ⅱ35和支座Ⅱ40的支座固定板Ⅱ38固接于驾驶室顶部中心线右侧；推杆支座结构Ⅱ7经其双头螺纹连杆Ⅱ48一端的滚动轴承Ⅲ49和滚动轴承Ⅳ52与自锁结构Ⅱ9的滑道空腔Ⅱ58活动连接；导流罩上部2经下边沿的铰链Ⅰ5和铰链Ⅱ6与驾驶室顶部的前端活动连接；导流罩下部Ⅰ4和导流罩下部Ⅱ8分别与驾驶室顶部左右两端固定连接；电控装置固接于驾驶室内的中控台上，电控装置包括内部电路板和外部的档位式调节器、自动控制开关、电源开关，采用车载电源供电；传感器10、电动推杆Ⅰ12、电动推杆Ⅱ36分别通过导线连接在电控装置上。
所述的推杆支座结构Ⅰ3由电动推杆底座Ⅰ11、电动推杆油缸Ⅰ12、电动推杆Ⅰ13、支座固定板Ⅰ14、支座下部孔Ⅰ15、支座Ⅰ16、销轴Ⅰ17、铰接接头下部孔Ⅰ18、铰接接头Ⅰ19、销轴Ⅱ20、转动块Ⅱ21、转动块孔Ⅱ22、铰接接头支架Ⅰ23、双头螺纹连杆Ⅰ24、滚动轴承Ⅰ25、滚动接头Ⅰ26、滚动接头孔Ⅰ27、滚动轴承Ⅱ28、转动块孔Ⅰ29、转动块Ⅰ30和支座架Ⅰ31组成，其中电动推杆Ⅰ13一端与电动推杆油缸Ⅰ12滑动连接，电动推杆Ⅰ13另一端穿过支座下部孔Ⅰ15与铰接接头Ⅰ19的转动块铰接接头下部孔Ⅰ18固接；转动块Ⅰ30经销轴Ⅰ17与支座架Ⅰ31活动连接；双头螺纹连杆Ⅰ24一端经滚动接头孔Ⅰ27与滚动接头Ⅰ26固接，滚动接头Ⅰ26两侧的突出短臂上分别固接有滚动轴承Ⅰ25和滚动轴承Ⅱ28；双头螺纹连杆Ⅰ24另一端穿过支座Ⅰ16中转动块Ⅰ30的转动块孔Ⅰ29，并经铰接接头Ⅰ19中的转动块孔Ⅱ22与转动块Ⅱ21固接；铰接接头Ⅰ19中转动块Ⅱ21经销轴Ⅱ20与铰接接头支架Ⅰ23活动连接。
所述的推杆支座结构Ⅱ7由电动推杆底座Ⅱ35、电动推杆油缸Ⅱ36、电动推杆Ⅱ37、支座固定板Ⅱ38、支座下部孔Ⅱ39、支座Ⅱ40、销轴Ⅲ41、铰接接头下部孔Ⅱ42、铰接接头Ⅱ43、销轴Ⅳ44、转动块Ⅳ45、转动块孔Ⅳ46、铰接接头支架Ⅱ47、双头螺纹连杆Ⅱ48、滚动轴承Ⅲ49、滚动接头Ⅱ50、滚动接头孔Ⅱ51、滚动轴承Ⅳ52、转动块孔Ⅲ53、转动块Ⅲ54、支座架Ⅱ55组成，其中电动推杆Ⅱ37一端与电动推杆油缸Ⅱ36滑动连接，电动推杆Ⅱ37另一端穿过支座Ⅱ40的支座下部孔Ⅱ39与铰接接头Ⅱ43的铰接接头下部孔Ⅱ42固接；转动块Ⅱ54经销轴Ⅲ41与支座架Ⅱ55活动连接；双头螺纹连杆Ⅱ48一端经滚动接头孔Ⅱ51与滚动接头Ⅱ50固接，滚动接头Ⅱ50两侧的突出短臂上分别固接有滚动轴承Ⅲ49和滚动轴承Ⅳ52；双头螺纹连杆Ⅱ48另一端穿过支座Ⅱ40中转动块Ⅲ54的转动块孔Ⅲ53，并经铰接接头Ⅱ43中的转动块孔Ⅳ46与转动块Ⅳ45固接；铰接接头Ⅱ43中转动块Ⅳ45经销轴Ⅳ44与铰接接头支架Ⅱ47活动连接。
所述的自锁结构Ⅰ1由固定件Ⅰ32和活动件Ⅰ33组成，活动件Ⅰ33经定位孔固接于固定件Ⅰ32正面，固定件Ⅰ32和活动件Ⅰ33之间设有滑道空腔Ⅰ34，滑道空腔Ⅰ34内有设有凹槽和凸台（图6中只有一对，但实际应用中并不一定只有一对，可能有多对），凹槽和凸台分布在沿滚动接头Ⅰ26运动方向的轨道上；滑道空腔Ⅰ34与推杆支座结构Ⅰ3中双头螺纹连杆Ⅰ24一端的滚动轴承Ⅰ25和滚动轴承Ⅱ28匹配，且双头螺纹连杆Ⅰ24经其一端的滚动轴承Ⅰ25和滚动轴承Ⅱ28可在自锁结构Ⅰ1的滑道空腔Ⅰ34内滑动。
所述的自锁结构Ⅱ9由固定件Ⅱ56和活动件Ⅱ57组成，活动件Ⅱ57经定位孔固接于固定件Ⅱ56正面，固定件Ⅱ56和活动件Ⅱ57之间设有滑道空腔Ⅱ58，滑道空腔Ⅱ58内设有凹槽和凸台（图11中只有一对，但实际应用中并不一定只有一对，可能有多对），凹槽和凸台分布在沿滚动接头Ⅱ50运动方向的轨道上；滑道空腔Ⅱ58与推杆支座结构Ⅱ7中双头螺纹连杆Ⅱ48一端的滚动轴承Ⅲ49和滚动轴承Ⅳ52匹配，且双头螺纹连杆Ⅱ48经其一端的滚动轴承Ⅲ49和滚动轴承Ⅳ52可在自锁结构Ⅱ1的滑道空腔Ⅱ58内滑动。
一种卡车用可自动调节的导流罩，安装于驾驶室顶部，具有传感装置及相应控制装置和运动机构。传感装置将得到的信号传回给控制电路，在电控装置的控制下，电动推杆进行推出或拉回的运动，带动连杆运动，由于连杆上部与导流罩相连，可以实现导流罩高度的调节，由于传感器的反馈作用，最终会使导流罩调节直至预定位置。在调节到预定位置时，推杆停止运动，在自锁装置的作用下，导流罩高度固定；导流罩高度调节过程中，无需调节人员进行机械操作，通过电动控装置自动完成。
本发明的自动调节导流罩结构简单，机构总质量轻，安全可靠，可根据卡车所载集装箱的不同高度或是否空载等不同工况，进行快速、方便的自动调节导流罩高度，实现较好的减阻效果，节约燃油；在部分场合还可任意控制高度，增加装置的适应性；同时还可针对不同车型进行修正性设计，适应车型面广。
附图说明
图1是卡车用可自动调节的导流罩的结构示意图
图2推杆支座结构Ⅰ示意图
图3是自锁结构Ⅰ主视图
图4是自锁结构Ⅰ俯视图
图5是自锁结构Ⅰ左视图
图6是自锁结构Ⅰ剖视图
图7是推杆支座结构Ⅱ示意图
图8是自锁结构Ⅱ主视图
图9是自锁结构Ⅱ俯视图
图10是自锁结构Ⅱ左视图
图11是自锁结构Ⅱ剖视图
图12是电控装置硬件结构框图
图13是电控装置程序流程图
其中：1.自锁结构Ⅰ2.导流罩上部3.推杆支座结构Ⅰ4.导流罩下部Ⅰ5.铰链Ⅰ6.铰链Ⅱ7.推杆支座结构Ⅱ8.导流罩下部Ⅱ9.自锁结构Ⅱ10.传感器11.电动推杆底座Ⅰ12.电动推杆Ⅰ13.推杆Ⅰ14.支座固定板Ⅰ15.支座下部孔Ⅰ16.支座Ⅰ17.销轴Ⅰ18.铰接接头下部孔Ⅰ19.铰接接头Ⅰ20.销轴Ⅱ21.转动块Ⅱ22.转动块孔Ⅱ23.铰接接头支架Ⅰ24.双头螺纹连杆Ⅰ25.滚动轴承Ⅰ26.滚动接头Ⅰ27.滚动接头孔Ⅰ28.滚动轴承Ⅱ29.转动块孔Ⅰ30.转动块Ⅰ31.支座架Ⅰ32.固定件Ⅰ33.活动件Ⅰ34.滑道空腔Ⅰ35.电动推杆底座Ⅱ36.电动推杆Ⅱ37.推杆Ⅱ38.支座固定板Ⅱ39.支座下部孔Ⅱ40.支座Ⅱ41.销轴Ⅲ42.铰接接头下部孔Ⅱ43.铰接接头Ⅱ44.销轴Ⅳ45.转动块Ⅳ46.转动块孔Ⅳ47.铰接接头支架Ⅱ48.双头螺纹连杆Ⅱ49.滚动轴承Ⅲ50.滚动接头Ⅱ51.滚动接头孔Ⅱ52.滚动轴承Ⅳ53.转动块孔Ⅲ54.转动块Ⅲ55.支座架Ⅱ56.固定件Ⅱ57.活动件Ⅱ58.滑道空腔Ⅱ
具体实施方式
依据图1，导流罩整体结构为中心对称布置，分左部分Ⅰ和右部分Ⅱ。这里仅说明左部分Ⅰ，右部分Ⅱ与左部分Ⅰ完全相同。导流罩本体包括导流罩上部2和导流罩下部Ⅰ4。导流罩上部2通过铰接固定在驾驶室顶部的前端；导流罩下部Ⅰ4通过定位孔对称固接安装在驾驶室顶部的左右两端。
依据图1和图2，推杆支座结构Ⅰ3包括电动推杆Ⅰ12、支座Ⅰ16、铰接接头Ⅰ19、转动块Ⅱ21、转动块Ⅰ30、双头螺纹连杆Ⅰ24、滚动接头Ⅰ26、滚动轴承Ⅰ25和滚动轴承Ⅱ28组成。电动推杆Ⅰ12和支座Ⅰ16通过定位孔固接在驾驶室顶部左侧，电动推杆Ⅰ12的推杆Ⅰ13穿过支座下部孔Ⅰ15与铰接接头Ⅰ19的铰接接头下部孔Ⅰ18通过螺纹连接；支座Ⅰ16和铰接接头Ⅰ19上分别设计有可以沿导流罩左右水平方向轴线转动的转动块Ⅰ30和转动块Ⅱ21，双头螺纹连杆Ⅰ24穿过转动块Ⅰ30中心的转动块孔Ⅰ29，下端与转动块Ⅰ14的转动块孔Ⅱ22通过螺纹相连，上端与滚动接头Ⅰ26的滚动接头孔Ⅰ27通过螺纹相连；滚动接头Ⅰ26左右两端设有突出短臂，分别安装上滚动轴承Ⅰ25和滚动轴承Ⅱ28。
本发明提出的可调节导流罩还包括自锁结构Ⅰ1。
依据图3、图4和图5，自锁结构Ⅰ1分为固定件Ⅰ32和活动件Ⅰ33。活动件Ⅰ33通过边缘的定位孔与固定件Ⅰ32紧固连接。
依据图1和图3-图5，自锁结构Ⅰ1安装在导流罩上部2的内侧，并保证与推杆支座结构Ⅰ3构成的平面垂直于驾驶室顶部。根据需要以及导流罩本体的材料可以将自锁结构固定件Ⅰ32焊接在导流罩上部2或者通过定位孔固接在导流罩上部2。在导流罩安装时，可以在自锁结构活动件Ⅰ33安装前，将已经安装好滚动轴承Ⅰ25和滚动轴承Ⅱ28的滚动接头Ⅰ26放入自锁结构Ⅰ1的滑道空腔Ⅰ34内，然后安装上自锁结构活动件Ⅰ33，将滚动接头Ⅰ26限制在自锁结构Ⅰ1内。
依据图6，是自锁结构Ⅰ1的剖视图。自锁结构Ⅰ1内部形成一个滑道空腔Ⅰ34，在滑道空腔Ⅰ34内有若干对儿一定深度的凹槽和凸起（图6中只有一对儿，但实际应用中并不一定只有一对儿，可能多对儿），分布在沿滚动接头Ⅰ26运动方向的轨道上。每个凹槽与调节时不同档位的导流罩高度对应。根据使用情况，导流罩电动调节完毕以后，滚动接头应落在对应凹槽内，在振动时可以实现一定的自锁功能。
图12是电控装置硬件结构框图。电控装置主要由信号采集与反馈模块和电机驱动模块两大部分组成。这里仅以基于单片机的控制为例，可以根据实际要求换用不同的控制系统。
图13是电控装置程序流程图。驾驶员可以选择自动或者手动调节导流罩高度。在选择自动调节后，系统进行初始化后，传感器采集信号，没有信号则结束，有信号则传感器将得到的信号传回给控制电路，经控制电路处理后控制电动推杆对导流罩进行调节，并对传感器的反馈信号进行检测，若导流罩调节至所需要的位置则结束，没达到位置则继续采集信号和检测信号，直至达到所需要的位置后结束。选择手动调节，程序将直接控制电动推杆，将导流罩推至预设的位置，传感器反馈将不再起作用。
这样本发明提出的电动可调节导流罩基本安装完成。

Claims (5)

1.一种卡车用可自动调节的导流罩，其特征在于由自锁结构Ⅰ(1)、导流罩上部(2)、推杆支座结构Ⅰ(3)、导流罩下部Ⅰ(4)、铰链Ⅰ(5)、铰链Ⅱ(6)、推杆支座结构Ⅱ(7)、导流罩下部Ⅱ(8)、自锁结构Ⅱ(9)、传感器(10)和电控装置组成，其中自锁结构Ⅰ(1)和自锁结构Ⅱ(9)对称固接于导流罩上部(2)的中心线两侧；推杆支座结构Ⅰ(3)经其下部的电动推杆底座Ⅰ(11)和支座Ⅰ(16)的支座固定板Ⅰ(14)固接于驾驶室顶部中心线左侧；推杆支座结构Ⅰ(3)经其双头螺纹连杆Ⅰ(24)一端的滚动轴承Ⅰ(25)和滚动轴承Ⅱ(28)与自锁结构Ⅰ(1)的滑道空腔Ⅰ(34)活动连接；推杆支座结构Ⅱ(7)经其下部的电动推杆底座Ⅱ(35)和支座Ⅱ(40)的支座固定板Ⅱ(38)固接于驾驶室顶部中心线右侧；推杆支座结构Ⅱ(7)经其双头螺纹连杆Ⅱ(48)一端的滚动轴承Ⅲ(49)和滚动轴承Ⅳ(52)与自锁结构Ⅱ(9)的滑道空腔Ⅱ(58)活动连接；导流罩上部(2)经下边沿的铰链Ⅰ(5)和铰链Ⅱ(6)与驾驶室顶部的前端活动连接；导流罩下部Ⅰ(4)和导流罩下部Ⅱ(8)分别与驾驶室顶部左右两端固定连接；电控装置固接于驾驶室内的中控台上，电控装置包括内部电路板和外部的档位式调节器、自动控制开关、电源开关，采用车载电源供电；传感器(10)、电动推杆Ⅰ(13)、电动推杆Ⅱ(37)分别通过导线连接在电控装置上。
2.按权利要求1所述的卡车用可自动调节的导流罩，其特征在于所述的推杆支座结构Ⅰ(3)由电动推杆底座Ⅰ(11)、电动推杆油缸Ⅰ(12)、电动推杆Ⅰ(13)、支座固定板Ⅰ(14)、支座下部孔Ⅰ(15)、支座Ⅰ(16)、销轴Ⅰ(17)、铰接接头下部孔Ⅰ(18)、铰接接头Ⅰ(19)、销轴Ⅱ(20)、转动块Ⅱ(21)、转动块孔Ⅱ(22)、铰接接头支架Ⅰ(23)、双头螺纹连杆Ⅰ(24)、滚动轴承Ⅰ(25)、滚动接头Ⅰ(26)、滚动接头孔Ⅰ(27)、滚动轴承Ⅱ(28)、转动块孔Ⅰ(29)、转动块Ⅰ(30)和支座架Ⅰ(31)组成，其中电动推杆Ⅰ(13)一端与电动推杆油缸Ⅰ(12)滑动连接，电动推杆Ⅰ(13)另一端穿过支座下部孔Ⅰ(15)与铰接接头Ⅰ(19)的转动块铰接接头下部孔Ⅰ(18)固接；转动块Ⅰ(30)经销轴Ⅰ(17)与支座架Ⅰ(31)活动连接；双头螺纹连杆Ⅰ(24)一端经滚动接头孔Ⅰ(27)与滚动接头Ⅰ(26)固接，滚动接头Ⅰ(26)两侧的突出短臂上分别固接有滚动轴承Ⅰ(25)和滚动轴承Ⅱ(28)；双头螺纹连杆Ⅰ(24)另一端穿过支座Ⅰ(16)中转动块Ⅰ(30)的转动块孔Ⅰ(29)，并经铰接接头Ⅰ(19)中的转动块孔Ⅱ(22)与转动块Ⅱ(21)固接；铰接接头Ⅰ(19)中转动块Ⅱ(21)经销轴Ⅱ(20)与铰接接头支架Ⅰ(23)活动连接。
3.按权利要求1所述的卡车用可自动调节的导流罩，其特征在于所述的推杆支座结构Ⅱ(7)由电动推杆底座Ⅱ(35)、电动推杆油缸Ⅱ(36)、电动推杆Ⅱ(37)、支座固定板Ⅱ(38)、支座下部孔Ⅱ(39)、支座Ⅱ(40)、销轴Ⅲ(41)、铰接接头下部孔Ⅱ(42)、铰接接头Ⅱ(43)、销轴Ⅳ(44)、转动块Ⅳ(45)、转动块孔Ⅳ(46)、铰接接头支架Ⅱ(47)、双头螺纹连杆Ⅱ(48)、滚动轴承Ⅲ(49)、滚动接头Ⅱ(50)、滚动接头孔Ⅱ(51)、滚动轴承Ⅳ(52)、转动块孔Ⅲ(53)、转动块Ⅲ(54)、支座架Ⅱ(55)组成，其中电动推杆Ⅱ(37)一端与电动推杆油缸Ⅱ(36)滑动连 接，电动推杆Ⅱ(37)另一端穿过支座Ⅱ(40)的支座下部孔Ⅱ(39)与铰接接头Ⅱ(43)的铰接接头下部孔Ⅱ(42)固接；转动块Ⅲ(54)经销轴Ⅲ(41)与支座架Ⅱ(55)活动连接；双头螺纹连杆Ⅱ(48)一端经滚动接头孔Ⅱ(51)与滚动接头Ⅱ(50)固接，滚动接头Ⅱ(50)两侧的突出短臂上分别固接有滚动轴承Ⅲ(49)和滚动轴承Ⅳ(52)；双头螺纹连杆Ⅱ(48)另一端穿过支座Ⅱ(40)中转动块Ⅲ(54)的转动块孔Ⅲ(53)，并经铰接接头Ⅱ(43)中的转动块孔Ⅳ(46)与转动块Ⅳ(45)固接；铰接接头Ⅱ(43)中转动块Ⅳ(45)经销轴Ⅳ(44)与铰接接头支架Ⅱ(47)活动连接。
4.按权利要求1所述的卡车用可自动调节的导流罩，其特征在于所述的自锁结构Ⅰ(1)由固定件Ⅰ(32)和活动件Ⅰ(33)组成，活动件Ⅰ(33)经定位孔固接于固定件Ⅰ(32)正面，固定件Ⅰ(32)和活动件Ⅰ(33)之间设有滑道空腔Ⅰ(34)，滑道空腔Ⅰ(34)内有设有凹槽和凸台，凹槽和凸台分布在沿滚动接头Ⅰ(26)运动方向的轨道上；滑道空腔Ⅰ(34)与推杆支座结构Ⅰ(3)中双头螺纹连杆Ⅰ(24)一端的滚动轴承Ⅰ(25)和滚动轴承Ⅱ(28)匹配，且双头螺纹连杆Ⅰ(24)经其一端的滚动轴承Ⅰ(25)和滚动轴承Ⅱ(28)可在自锁结构Ⅰ(1)的滑道空腔Ⅰ(34)内滑动。
5.按权利要求1所述的卡车用可自动调节的导流罩，其特征在于所述的自锁结构Ⅱ(9)由固定件Ⅱ(56)和活动件Ⅱ(57)组成，活动件Ⅱ(57)经定位孔固接于固定件Ⅱ(56)正面，固定件Ⅱ(56)和活动件Ⅱ(57)之间设有滑道空腔Ⅱ(58)，滑道空腔Ⅱ(58)内设有凹槽和凸台，凹槽和凸台分布在沿滚动接头Ⅱ(50)运动方向的轨道上；滑道空腔Ⅱ(58)与推杆支座结构Ⅱ(7)中双头螺纹连杆Ⅱ(48)一端的滚动轴承Ⅲ(49)和滚动轴承Ⅳ(52)匹配，且双头螺纹连杆Ⅱ(48)经其一端的滚动轴承Ⅲ(49)和滚动轴承Ⅳ(52)可在自锁结构Ⅱ(9)的滑道空腔Ⅱ(58)内滑动。
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