CN110831798B - 提升式门增强装置 - Google Patents

Abstract

一种提升式门结构，该提升式门结构具有结构内面板，该结构内面板具有外表面和内表面，该结构内面板具有在结构内面板的大致整个宽度上延伸的下周界表面区域。结构内面板包括形成在内表面上的雨刮器马达壳体凹部。多个支架连接至结构内面板的外表面，其中，支架中的每个支架具有至少一个友好型孔。提升式门结构还包括系绳，系绳具有2个端部，所述2个端部各自具有用于将系绳连接至雨刮器马达壳体的至少一个包覆成型的保持件，雨刮器马达壳体定位在结构内面板的雨刮器马达壳体凹部内。此外，系绳被定位成穿过多个支架的至少一个友好型孔中的每个友好型孔。

Description

提升式门增强装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月30日提交的美国临时申请No.62/527,569的权益。以上申请的公开内容通过参引并入本文中。

技术领域

本发明涉及被实施在用于汽车的提升式门中的系绳部件和制造该系绳部件的方法。

背景技术

汽车工业中的当前趋势中的一个趋势是减轻车辆重量以有助于实现更好的燃料经济性，从而有助于满足燃料经济性标准并抵消较高的燃料价格。另一趋势是车辆型号的范围更广，这进而使基于每个型号生产的车辆的量减少。提升式门传统上由重且加工成本高且易于腐蚀的冲压钢板制成。板状成型复合物(SMC)是用于提升式门的内面板和外面板的钢的替代物。使用SMC具有与材料和工艺相关的若干制造问题。钢提升式门和SMC提升式门相比于热塑性塑料在质量上不利。传统的板状金属和SMC部件还存在式样限制。

在提升式门由复合材料制成的某些应用中，由钢制成的系绳用于加强提升式门。使用钢系绳可能难以附接并且增大了组装的复杂性。因此，期望设计具有易于组装、需要更少附接点并且仍然为提升式门提供期望水平强度的系绳系统的提升式门。

因此，期望开发并提供一种具有更强的附接夹持件的新的系绳，该附接夹持件被包覆成型至系绳的纤维，使得保留了单独纤维的完整性和强度。还期望提供一种下述系绳系统，该系绳系统是柔性的且通过孔口连接至提升式门面板，从而减少了所使用的物理锚固点的数量。还期望提供一种允许所安装的系绳在每个孔口处具有松弛部分的系绳系统，该松弛部分允许系绳避免了在碰撞时对系绳的损坏。

发明内容

本发明涉及一种用于汽车的提升式门结构，该提升式门结构优选地由复合材料形成。提升式门结构包括具有外表面和内表面的结构内面板，结构内面板具有在结构内面板的大致整个宽度上延伸的下周界表面区域。在一些应用中，下周界表面区域是安装有额外的结构件比如门闩锁、窗户致动器和窗户雨刮器马达的位置。如本文中所描述的，结构内面板包括形成在内表面上的雨刮器马达壳体凹部。

结构内面板还包括多个支架，所述多个支架连接在用于向结构内面板提供额外的安装及加强结构的外表面上。此外，多个支架各自包括用于将系绳以宽松的方式结合至多个支架中的每个支架的至少一个友好型孔。

系绳具有两个端部，所述两个端部各自具有用于将系绳连接至雨刮器马达壳体的至少一个包覆成型的保持件，该雨刮器马达壳体连接至雨刮器马达壳体凹部。系绳以在邻近的友好型孔之间延伸的系绳的每个长度中存在松弛部分的方式定位成穿过多个支架中的每个支架的友好型孔中的每个友好型孔。在意外的情况下，结构内面板可能破裂成片，而松弛部分有助于捕获并保持结构内面板的位于多个支架之间的碎片。松弛部分还减小了多个支架之间的张力，该张力将在系绳不具有松弛部分的情况下存在，这在一些应用中可以致使较小的块从结构内面板破裂，因为系绳将在多个支架之间张紧并施加由于系绳被拉紧而不是松弛而引起的不必要的力。

通过下文中提供的详细描述，本发明的其他应用领域将变得明显。应当理解的是，详细描述和特定示例虽然指出本发明的优选实施方式，但是仅意在用于说明目的，而不意在限制本发明的范围。

附图说明

通过详细描述和附图将更充分地理解本发明，在附图中：

图1是提升式门的结构内面板的外表面的端视图，该提升式门具有连接在其上的系绳和支架。

图2是雨刮器马达凹部的俯视剖面图，该雨刮器马达凹部连接了雨刮器马达、支架和系绳。

图3是提升式门雨刮器马达凹部的侧视立体图，该提升式门雨刮器马达凹部连接了雨刮器马达、支架和系绳。

图4是连接至提升式门的外表面的左侧支架和系绳的端视立体图。

图5是左侧支架的友好型孔的仰视立体图，其中，系绳延伸穿过该友好型孔。

图6是左侧支架的友好型孔的俯视立体图，其中，系绳延伸穿过该友好型孔。

图7是中间的下部支架的友好型孔的俯视立体图，其中，系绳延伸穿过该友好型孔。

图8是成型机腔的下半部的俯视立体图。

图9是成型机腔的下半部的从上端观察的侧视立体示意图，其中，在注射成型之前，两个销工具被安装和定位成穿过系绳的纤维线束。

图10是系绳的替代实施方式的侧视平面横截面图，使用粘合剂和包覆成型的止挡件将系绳连接至提升式门。

图11是系绳的替代实施方式的侧视平面横截面图，通过使用支架夹紧系绳而将系绳连接至提升式门，该支架具有用于接纳凸形包覆成型止挡件的捕获凹形凸缘。

图12是提升式门的结构内面板的外表面的端视立体图，该提升式门具有根据本发明的替代实施方式的连接至支架的三个系绳。

图13是提升式门的结构内面板的外表面的端视立体图，该提升式门具有根据本发明的替代实施方式的连接至支架的三个系绳。

图14是沿着图3中的线14-14截取的横截面的侧视立体图。

具体实施方式

对优选实施方式的以下描述在本质上仅是示例性的，并且决不意在对本发明、本发明的应用或用途进行限制。

现在参照图1至图7，示出了具有结构内面板10的提升式门结构，该结构内面板10具有外表面12和内表面14。结构内面板被具有外部展示表面的一个外面板或多个外面板(未示出)覆盖。提升式门结构和结构内面板10由复合材料制成，然而，在本发明的范围内的是，使用比如铝、制成的压铸件、金属等不同的材料。结构内面板10具有在结构内面板10的大致整个宽度上延伸的下周界表面区域16。结构内面板10还包括形成在内表面14上的雨刮器马达壳体凹部18。还包括的是包括有左侧支架20、中央下部支架22和右侧支架24的多个支架。在本发明的范围内的是，根据特定应用实施更多或更少数量的支架。多个支架被连接至结构内面板10的外表面12。多个支架中的每个支架还包括一个或更多个友好型孔26，所述一个或更多个友好型孔26是穿过相应的支架的孔口，所述孔口允许系绳28穿过。如图4至图7中所示出的，友好型孔26各自具有卷曲边缘30，该卷曲边缘30产生光滑的边缘以防止系绳28材料的任何钩挂。

系绳28包括两个端部，所述两个端部各自具有用于将系绳28在雨刮器马达壳体凹部18中连接至雨刮器马达壳体34的至少一个包覆成型的保持件32。系绳28定位成穿过多个支架20、22、24中的每一者的友好型孔26中的每个友好型孔。尽管本发明的本实施方式将系绳28描述为布设穿过各种支架构件，但是在本发明的范围内的是，友好型孔26与结构内面板10一起形成，从而消除了对不同支架20、22、24的需要。此外，支架20、22、24的安置位于图1中的预定的系绳增强区A、B、C中，系绳增强区A、B、C是结构内面板10上的下述区域：所述区域被确定为提升式门的与内面板的不位于系绳增强区A、B、C中的部分相比在结构上更强的区域。系绳增强区A、B、C对用于系绳28的连接件的安置而言是最好的。结构增强区A、B、C允许系绳28跨越复合提升式门的下述区域，所述区域在结构上较弱的区域并且将收益于使横穿较弱区域的系绳28连接至提升式门的系绳增强区A、B、C。系绳增强区的位置可以根据提升式门的设计而变化。诸如提升式门的形状、材料厚度、材料组成和尺寸之类的因素可能对系绳增强区的位置有影响。将系绳28布设在每个系绳增强区A、B、C之间使得系绳28横跨提升式门的较弱区域以产生一种安全网，该安全网将在结构内面板在系绳增强区A、B、C之间的较弱区域中破裂的情况下将结构内面板保持在一起。

当组装时，系绳28具有穿过友好型孔26中的每个友好型孔的大量松弛部分，以允许系绳28在使结构内面板10破裂成若干块的碰撞的情况下弯曲并且移动。系绳28的松弛部分允许额外的力吸收。在每个系绳增强区A、B、C之间的松弛量是至少1.5cm。例如，系绳28长度的从增强区A延伸至增强区B、从增强区B延伸至增强区C以及从增强区C延伸至增强区A的部分各自在每个相应的长度中具有大于或等于1.5cm的松弛部分。

系绳28由系绳材料制成，该系绳材料具有沿着系绳的长度以平行取向延伸的长形纤维线束(在图9中示出)。长形纤维线束107通过交叉线束105(在图9中示出)保持在一起，但是长形纤维线束107能够滑动分开，这在形成包覆成型的保持件32的方法期间是有帮助的，如下面所讨论的。所使用的长形纤维线束107可以是任何类型的合适的纤维材料，并且包括但不限于玻璃纤维、碳纤维、金属线束和芳族聚酰胺纤维。还在本发明的范围内的是，系绳28具有明亮的颜色比如白色、黄色或将允许经组装的提升式门结构的视觉检查更容易的任何其他较浅的颜色。

总体上如附图中所示出的并且特别参照图14，系绳28在系绳28的每个端部处具有两个包覆成型的保持件32、35，所述两个包覆成型的保持器32、35还间隔开，从而在系绳28的相反端部处形成系绳的长度107、107’(在图9和图2中示出)。当连接至结构内面板12时，每个端部的系绳的长度107、107’将在马达壳体34的区域中叠置，从而在马达壳体34的区域中提供额外的强度，使得如果马达壳体34在意外的情况下要脱离结构内面板12，则马达壳体34将通过系绳28的一个或两个端部来保持。包覆成型的保持件中的两个包覆成型的保持件具有穿过相应的包覆成型的保持件32、35而形成的孔口40。孔口40用于接纳紧固件41的目的，紧固件41用于将系绳28连接至结构内面板10和雨刮器马达壳体34。这允许系绳28还用于防止雨刮器马达壳体34在意外的情况下脱离并飞离提升式门结构。包覆成型的保持件32中的两个保持件构造成接纳形成在包覆成型的保持件35中的其他保持件上的卡扣钩状件42。卡扣钩状件42是可选的，但是卡扣钩状件42用于使包覆成型的保持件32、35中的每一者中的孔口40对准的目的，包覆成型的保持件32、35被对准并且接纳用于连接系绳28的紧固件41。在组装期间，系绳28的一个端部保持在雨刮器马达壳体凹部18中，而系绳28的另一端部穿过友好型孔26中的每个友好型孔并且然后返回进入到雨刮器马达壳体凹部18中，其中，系绳28的第二端部上的包覆成型的保持件32、35与系绳28的第一端部的包覆成型的保持件32、35对准。因此，系绳28的两个端部在雨刮器马达壳体凹部18中被一起紧固至雨刮器马达壳体34和结构内面板10。尽管本发明的本实施方式将系绳描述为连接至雨刮器马达壳体34，但是在本发明的范围内的是，系绳被连接至其他部件而不必是雨刮器马达壳体。例如，系绳28可以连接至结构内面板10本身、支架20、22、24中的任一者或支架20、22、24，或者系绳28的端部可以连接在一起并且保持松动，而没有被紧固至组件的部件中的任何部件。

关于将保持件安置在纤维系绳上所遇到的问题中的一个问题是保持件通常被夹到或压接到系绳28上。这造成纤维的断裂，纤维的断裂削弱了系绳28的强度。根据本发明，该方法通过使用注射成型技术将保持件32、35包覆成型到系绳28上而提高了保持件32、35和系绳28的强度。使用这种方法，纤维通过熔融树脂封装，从而保持了纤维的完整性并且不会使纤维断裂，这产生了更强的系绳。现在参照图8和图9，现在将讨论将保持件包覆成型到系绳上的方法。图8示出了注射成型机100的上半部101，该上半部101是图9中所示出的上半部，注射成型机100具有用于接纳熔融树脂的成型腔102。图9示出了注射成型机100的上半部101和下半部103两者。在本发明的范围内的是，上半部101和下半部103根据特定应用被翻转。下半部103也具有与上半部101的成型腔102对准的成型腔102’。成型腔102’具有从成型腔102’的表面延伸的销工具104。图9还示出了横跨成型腔102’安置的系绳材料106，其中，销工具104滑动穿过系绳材料106的纤维。销工具104被定形状成将纤维推到旁边而不使纤维断裂。销工具104构造成在包覆成型的保持件中产生孔口，该孔口用于在将完成的系绳附接至提升式门时接纳紧固件。

参照图8和图9，该方法包括以下步骤：提供具有至少两个成型零件101、103的注射成型机100，当成型零件被定位在成型闭合位置中时，成型零件101、103形成成型腔102、102’。注射成型机可操作成使成型零件在成型打开位置与成型闭合位置之间移动。该方法还包括以下步骤：提供未示出的注射头，该注射头连接至成型腔，以用于使熔融树脂传递至成型腔。还存在形成为系绳的系绳材料，系绳具有由纤维线束制成的长形本体，其中，该本体具有两个端部，保持件在两个端部附近包覆成型。保持件在何处被包覆成型到系绳材料上将取决于特定应用；然而，如以上所描述的，保持件通常在两个端部中的每个端部附近，在系绳连接至结构内面板10期间，系绳的两个端部叠置。如以上所讨论的，成型腔102中设置有从成型腔的表面延伸的销工具。

在成型方法期间，将成型零件移动至成型打开位置的步骤允许进入成型腔。然后，在装载的步骤期间，通过将系绳的长形本体推动到多个销工具中的至少一个销工具上，系绳的两个端部中的至少一个端部被装载到成型腔中。在本发明的范围内的是，多个销工具定位在成型腔内、或者多个销工具可以定位在分开的成型腔内，所述分开的成型腔是同一注射成型机的部件。在装载系绳的步骤期间，多个销工具中的每一个销工具滑过纤维线束，使得销工具完全地延伸穿过系绳的长形本体。接下来，在将成型零件移动至成型闭合位置的步骤之后，将熔融树脂注射到成型腔中并且允许熔融树脂固化并封装纤维线束的部分。在该步骤期间，包覆成型的保持件形成到系绳上，并且多个销工具导致穿过包覆成型的保持件中的每个包覆成型的保持件的通孔的形成。最后，打开注射成型机，并且移除具有包覆成型的保持件的完成的系绳。

现在参照图10，示出了系绳128的替代实施方式，系绳128被连接在结构内面板10与结构件130之间。结构件130可以是提升式门的如先前附图中所示出的任何类型的支架、提升式门的雨刮器马达壳体或提升式门的任何类型的部件。在本发明的本实施方式中，系绳128在结构件130下方延伸并且使用粘合剂132结合至结构内面板10和结构件130。在系绳128遇到强得足以使粘合剂132的结合破坏的力的情况下，系绳128具有使用上述方法形成在系绳128上的包覆成型的止动件134。包覆成型的止动件134设计成与结构件130接触，以防止系绳128在载荷超过粘合强度时滑动离开结构件130。

现在参照图11，示出了另一替代实施方式。在该替代实施方式中，系绳136被夹在结构内面板10与结构件138之间，结构件138具有孔口140和用于接纳包覆成型的止动件144的肩部142，包覆成型的止动件144具有颈部146和肩部148。颈部146构造成滑动穿过孔口140，并且肩部148构造成与结构件138的肩部142接触。在本发明的该实施方式中，包覆成型的止动件144使用延伸穿过孔口140的颈部146而被对准并保持就位，而包覆成型的止动件144的肩部148压靠于结构件138的肩部142以防止系绳136滑动离开结构件138。结构件138与结构内面板10之间的连接可以使用包括紧固件、粘合剂等不同的技术来实现。结构件138可以是提升式门的如先前附图中所示出的任何类型的支架、或者提升式门的雨刮器马达壳体或提升式门的任何类型的部件。

图12示出了本发明的替代实施方式，其中，结构内面板10具有三个分开的系绳228、230、232。系绳228、230具有相对系绳232不同的宽度，并且系绳228、230在中央支架234与侧部支架236、238之间延伸。系绳232在侧部支架236、238之间延伸并且具有更窄的宽度。使用延伸穿过包覆成型的保持件的紧固件将每个系绳228、230、232在每个端部处连接至支架。然而，在本发明的范围内的是，系绳228、230、232的每个端部被粘附性地结合并夹在相应的支架后面。系绳228、230与系绳232之间的差异在于宽度，这导致系绳具有不同的强度。本发明的该实施方式允许在特定应用中使用不同类型的系绳，从而在结构内面板10上的不同位置处提供不同程度的强度。

图13示出了本发明的另一替代实施方式。在本发明的该特定实施方式中，结构面板10用单个系绳328来增强。单个系绳328在支架330、332、334处连接至结构内面板10。通过将系绳328夹在支架330、332、334中的每一者后面，单个系绳328被连接至结构内面板10；使用紧固件粘合剂或其他附接机构将支架330、332、334连接至结构内面板10。此外，如所示出的，系绳328还使用粘合剂336在支架330、332、334中的每一者后面的区域中结合至结构内面板10。

本发明的描述在本质上仅是示例性的，并且因此，不脱离本发明的主旨的变型意在处于本发明的范围内。这样的变型不应被视为脱离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种提升式门结构，包括：

结构内面板，所述结构内面板具有外表面和内表面，所述结构内面板具有在所述结构内面板的大致整个宽度上延伸的下周界表面区域，所述结构内面板包括形成在所述内表面上的雨刮器马达壳体凹部；

多个支架，所述多个支架连接至所述结构内面板的所述外表面，所述多个支架中的每个支架具有至少一个友好型孔；以及

系绳，所述系绳具有两个端部，所述两个端部各自具有用于将所述系绳的所述两个端部两者都连接至雨刮器马达壳体的至少一个包覆成型的保持件，所述雨刮器马达壳体连接至所述雨刮器马达壳体凹部，其中，所述系绳被定位成穿过所述多个支架中的每个支架的所述至少一个友好型孔中的每个友好型孔。

2.根据权利要求1所述的提升式门结构，其中，所述系绳具有穿过所述至少一个友好型孔中的每个友好型孔的松弛部分，所述松弛部分允许所述系绳在使所述结构内面板破裂成片的碰撞的情况下弯曲和移动。

3.根据权利要求2所述的提升式门结构，其中，所述多个支架中的每个支架位于系绳增强区中，其中，所述系绳增强区是所述结构内面板的具有比所述结构内面板的不位于所述系绳增强区中的部分的结构强度大的结构强度的区域。

4.根据权利要求1所述的提升式门结构，其中，所述系绳是白色的以允许视觉检查更容易。

5.根据权利要求1所述的提升式门结构，其中，所述系绳由沿着所述系绳的长度以平行取向延伸的长形纤维线束制成，其中，所述长形纤维线束通过交叉线束保持在一起。

6.根据权利要求5所述的提升式门结构，其中，所述长形纤维线束包括由玻璃纤维、碳纤维、金属线束和芳族聚酰胺纤维组成的组中的一者。

7.根据权利要求1所述的提升式门结构，其中，位于所述两个端部中的一个端部处的所述至少一个包覆成型的保持件中的一个包覆成型的保持件具有形成在其上的卡扣钩状件，所述卡扣钩状件抓住并保持位于所述两个端部中的另一个端部处的所述至少一个包覆成型的保持件中的其他包覆成型的保持件。

8.根据权利要求1所述的提升式门结构，其中，所述至少一个包覆成型的保持件具有穿过所述至少一个包覆成型的保持件形成的孔口，以用于接纳紧固件，所述紧固件用于将所述系绳连接至复合的所述结构内面板。

9.一种提升式门结构，包括：

结构内面板，所述结构内面板具有外表面和内表面，所述结构内面板具有在所述提升式门结构的大致整个宽度上延伸的下周界表面区域，所述结构内面板包括形成在所述内表面上的雨刮器马达壳体凹部；

多个支架，所述多个支架连接至所述结构内面板的所述外表面，所述多个支架中的每个支架通过粘合剂结合至所述结构内面板；以及

系绳，所述系绳具有两个端部，所述两个端部各自具有用于将所述系绳的所述两个端部两者都连接至雨刮器马达壳体的至少一个包覆成型的保持件，其中，所述系绳被夹在所述多个支架中的每一个支架后面并且通过粘合剂被结合在所述多个支架与所述结构内面板之间。

10.根据权利要求9所述的提升式门结构，其中，所述多个支架中的每个支架位于系绳增强区中，其中，所述系绳增强区是所述结构内面板的具有比所述结构内面板的不位于所述系绳增强区中的部分的结构强度大的结构强度的区域。

11.根据权利要求9所述的提升式门结构，其中，所述系绳是白色的以允许视觉检查更容易。

12.根据权利要求9所述的提升式门结构，其中，所述系绳由沿着所述系绳的长度以平行取向延伸的长形纤维线束制成，其中，所述长形纤维线束通过交叉线束保持在一起。

13.根据权利要求12所述的提升式门结构，其中，所述长形纤维线束包括由玻璃纤维、碳纤维、金属线束和芳族聚酰胺纤维组成的组中的一者。

14.根据权利要求9所述的提升式门结构，其中，位于所述两个端部中的一个端部处的所述至少一个包覆成型的保持件中的一个包覆成型的保持件具有形成在其上的卡扣钩状件，所述卡扣钩状件抓住并保持位于所述两个端部中的另一个端部处的所述至少一个包覆成型的保持件中的其他包覆成型的保持件。

15.根据权利要求9所述的提升式门结构，其中，所述至少一个包覆成型的保持件具有穿过所述至少一个包覆成型的保持件形成的孔口，以用于接纳紧固件，所述紧固件用于将所述系绳连接至复合的所述结构内面板。

16.一种将保持件包覆成型到纤维质系绳上的方法，包括以下步骤：

提供注射成型机，所述注射成型机具有限定成型腔的至少两个成型零件，其中，所述至少两个成型零件能够在成型打开位置与成型闭合位置之间移动；

提供注射头，所述注射头连接至成型腔，以用于将熔融树脂传递至所述成型腔；

提供系绳材料，所述系绳材料将形成为既具有由纤维线束制成的长形本体又具有两个端部的系绳；

提供多个销工具，所述多个销工具从所述成型腔的表面延伸；

将所述至少两个成型零件移动至所述成型打开位置以允许进入所述成型腔；

通过将所述系绳的所述长形本体推动到所述多个销工具中的每一个销工具上来将所述系绳的所述两个端部中的至少一个端部装载到所述成型腔中，其中，所述多个销工具中的每一个销工具滑过所述纤维线束，使得所述多个销工具中的每一个销工具完全地延伸穿过所述系绳的所述长形本体；

将所述至少两个成型零件移动至所述成型闭合位置；

将熔融树脂注射到所述成型腔中并且允许所述熔融树脂固化并封装所述纤维线束的部分，从而使第一保持件和第二保持件形成在所述系绳上，其中，所述多个销工具形成穿过所述第一保持件和所述第二保持件中的每一者的通孔；以及

将所述注射成型机打开并移除完成的系绳。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述系绳由沿着所述系绳的长度以平行取向延伸的长形纤维线束制成，其中，所述长形纤维线束通过交叉线束保持在一起。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述长形纤维线束包括由玻璃纤维、碳纤维、金属线束和芳族聚酰胺纤维组成的组中的一者。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一保持件在相对侧上具有卡扣钩状件配装件，并且所述第二保持件在相对侧上具有卡扣钩状件槽，所述系绳的所述至少两个端部中的每一个端部具有以一定距离间隔开的两个包覆成型的保持件，并且所述两个包覆成型的保持件中的一个包覆成型的保持件具有卡扣钩状件配装件，并且所述两个包覆成型的保持件中的另一包覆成型的保持件具有所述系绳的端部，并且所述系绳由沿着所述系绳的长度以平行取向延伸的长形纤维线束制成，其中，所述长形纤维线束通过交叉线束保持在一起。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述长形纤维线束包括由玻璃纤维、碳纤维、金属线束和芳族聚酰胺纤维组成的组中的一者。

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