CN114670722A - 一种座椅辅助转动装置及具有其的座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车座椅技术领域，公开了一种座椅辅助转动装置及具有其的座椅，其用于将座椅与车底板转动连接，座椅辅助转动装置包括支撑架、齿条、转轴以及依次套设于所述转轴的齿轮、扭簧和转板，所述转轴的一端可转动的安装于所述前板，另一端可转动的安装于所述后板；所述齿轮和转板跟随所述转轴转动；本发明可以在座椅翻转的过程中，实现对电动驱动机构进行扭矩补偿，减少电动驱动机构的输出扭矩，减少电动驱动机构的体积，在结构体积、结构成本、能源损耗上都有明显优势。

Description

一种座椅辅助转动装置及具有其的座椅

技术领域

本发明涉及汽车座椅技术领域，特别是涉及一种座椅辅助转动装置及具有其的座椅。

背景技术

为了进一步提高车辆内部空间的利用率，当前汽车工业在逐步将汽车座椅设计成为可以折叠收纳的形式，现有技术中的汽车折叠座椅通常采用在坐垫的一侧设置电动驱动机构，电动驱动机构配合减速箱驱动坐垫自动旋转，实现坐垫自动转到收纳盒内；电动驱动机构在转动过程中，当坐垫转到90°之前，电动驱动机构需要给予坐垫一个正向的牵引力带动坐垫旋转，而当坐垫转到90°后，需要给予坐垫一个方向的支撑力支撑坐垫缓慢折叠到收纳盒内；但是往往由于座椅质量过大，电动驱动机构需要较大的输出扭矩，进而需要将减速箱和驱动电机做的比较大，在实际与车身搭配过程中需要占用车体较大的布置空间，同时驱动组件需要更大的输入功率，对车载能源消耗也比较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种座椅辅助转动装置及具有其的座椅，可以在电动驱动机构驱动座椅旋转时，减少电动驱动机构的消耗功率，整体结构更小，减少占用空间。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种座椅辅助转动装置，其用于将座椅与车底板转动连接，包括支撑架、齿条、转轴以及依次套设于所述转轴的齿轮、扭簧和转板；所述支撑架安装于所述车底板，所述支撑架具有相对设置的前板和后板，所述后板朝所述前板的方向延伸有限位卡块；所述转轴的一端可转动的安装于所述前板，另一端可转动的安装于所述后板；所述齿轮跟随所述转轴转动；所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条在所述齿轮啮合作用下沿第一轴向滑动，所述第一轴向与所述转轴的轴线垂直；所述转板跟随所述转轴转动，所述转板设置有第一活动卡块以及与所述第一活动卡块轴对称的第二活动卡块；所述扭簧的一端延伸有与所述第一活动卡块配合的第一支臂，另一端延伸有与所述第二活动卡块配合的第二支臂。

优选地，所述扭簧包括乘坐状态、翻转状态和收纳状态；

所述扭簧位于乘坐状态时，所述第一支臂抵接于所述限位卡块，所述第二支臂抵接于所述第二活动卡块；

所述扭簧处于翻转状态时，所述第一支臂抵接于所述限位卡块或所述第一活动卡块，所述第二支臂抵接于所述第二活动卡块或所述齿条的顶部；

所述扭簧处于收纳状态时，所述第一支臂抵接于所述第一活动卡块，所述第二支臂抵接于所述第一卡位。

优选地，所述齿条的顶部靠近所述第一卡位的一端设置有第二卡位，所述扭簧处于翻转状态时，所述第一支臂抵接于所述限位卡块或所述第一活动卡块，所述第二支臂抵接于所述第二活动卡块或所述第二卡位。

优选地，还包括安装底板，所述安装底板安装于所述车底板，所述支撑架安装于所述安装底板。

优选地，还包括护罩，所述护罩罩设于所述支撑架。

优选地，所述转轴具有止转段，所述止转段垂直于所述轴线的剖面呈多边形结构，所述齿轮与所述转板具有与所述止转段配合的通孔。

优选地，所述前板开设有第一转孔，所述第一转孔设置有第一环形衬套，所述转轴的一端插设于所述第一环形衬套。

优选地，所述后板开设有第二转孔，所述第二转孔设置有第二环形衬套，所述第二环形衬套设置有紧固螺帽，所述转轴的另一端与所述紧固螺帽螺纹连接。

优选地，还包括定位套筒，所述定位套筒套设于所述转轴，所述定位套筒的一端抵接于所述转板，另一端抵接于所述齿轮。

优选地，所述滑动件包括两根位于同一水平线上的齿轴，所述齿轴的一端连接所述前板，另一端插设于所述滑道。

优选地，所述转板呈圆形结构，所述第一活动卡块和所述第二活动卡块设置于所述转板的边缘，且所述转板的边缘处延伸有弧形的连接板，所述连接板分别连接第一活动卡块和所述第二活动卡块。

优选地，所述齿条(2)垂直于所述转轴(3)的轴线；所述齿条(2)具有条体(21)和滑动件(22)，所述条体(21)开设有滑道(211)，所述条体(21)的顶部设置有啮齿，所述啮齿与所述齿轮(4)啮合连接，所述条体(21)远离所述限位卡块(121)的一端的底部延伸有第一卡位(212)；所述滑动件(22)可滑动的安装于所述滑道(211)，且所述滑动件(22)连接于所述前板(11)。

为了解决上述问题，本发明还提供一种座椅，包括坐垫板以及如上述任一项所述的座椅辅助转动装置，所述转轴的一端延伸至所述支撑架外，且与所述坐垫板连接。

本发明具有以下有益效果：

(1)现有的座椅电动驱动机构需要其输出扭矩大于座椅重力扭矩，才能使旋转座椅转动；而本发明的座椅辅助转动装置搭配电动驱动机构共同作用，大大减小了电动驱动机构的输出扭矩，如此电动驱动机构功率和尺寸上都可以变得比较小，在结构体积、结构成本、能源损耗上都有明显优势。

(2)采用本发明的座椅辅助转动装置，电动驱动机构的体积变小，因此电动驱动有足够的空间用于解决自锁问题，当电源或线路上故障时，人员照样可以手动转动座椅，使其转动到需要他位置状态。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的座椅辅助转动装置的爆炸结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的座椅辅助转动装置的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例1提供的座椅转动状态结构示意图；

图4是扭簧处于乘坐状态时的座椅辅助转动装置的结构示意图；

图5是扭簧处于平衡翻转状态时的座椅辅助转动装置的结构示意图；

图6是扭簧处于压缩翻转状态时的座椅辅助转动装置的结构示意图；

图7是扭簧处于收纳状态时的座椅辅助转动装置的结构示意图；

图8是本发明实施例2提供的座椅结构示意图；

图9是本发明实施例2提供的电动驱动机构的结构示意图。

附图标记：

1、支撑架；11、前板；111、第一环形衬套；12、后板；121、限位卡块；122、第二环形衬套；123、紧固螺帽；2、齿条；21、条体；211、滑道；212、第一卡位；213、第二卡位；22、滑动件；221、齿轴；3、转轴；31、止转段；4、齿轮；5、扭簧；51、第一支臂；52、第二支臂；6、转板；61、第一活动卡块；62、第二活动卡块；7、安装底板；8、护罩；9、定位套筒；10、坐垫板；

100、乘坐状态；200、释放翻转状态；300、平衡翻转状态；400、压缩翻转状态；500、收纳状态；

600、座椅辅助转动装置；700、座椅；800、电动驱动机构；801、安装板；802、框架；803、支撑板；804、转动轴；805、伞齿轮；806、驱动电机；900、收纳盒。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

参见图1和图2，本发明优选实施例提供一种座椅辅助转动装置，其用于将座椅与车底板转动连接，包括支撑架1、齿条2、转轴3以及依次套设于转轴3的齿轮4、扭簧5和转板6。

其中，支撑架1安装于车底板，支撑架1具有相对设置的前板11和后板12，后板12朝前板11的方向延伸有限位卡块121；转轴3的一端可转动的安装于前板11，另一端可转动的安装于后板12；齿轮4跟随转轴3转动，齿条2在所述齿轮4啮合作用下沿第一轴向滑动，所述第一轴向与所述转轴的轴线垂直。

具体的，齿条2垂直于转轴3的轴线；齿条2具有条体21和滑动件22，条体21开设有滑道211，条体21的顶部设置有啮齿，啮齿与齿轮4啮合连接，条体21远离限位卡块121的一端的底部延伸有第一卡位212；滑动件22可滑动的安装于滑道211，且滑动件22连接于前板11。

转板6跟随转轴3转动，转板6设置有第一活动卡块61以及与第一活动卡块61轴对称的第二活动卡块62；限位卡块121到转轴3的最小距离大于第一活动卡块61到转轴3的最小距离；扭簧5的一端延伸有与第一活动卡块61配合的第一支臂51，另一端延伸有与第二活动卡块62配合的第二支臂52。

座椅具有坐垫，转轴3的任意一端穿出支撑架1后与坐垫连接，当电动驱动机构带动坐垫翻转时，转轴3跟随坐垫转动，进而带动转板6和齿轮4转动，转板6转动过程中，通过扭簧5的第一支臂51在限位卡块121上和第一活动卡块61的来回切换，以及第二支臂52在第二活动卡块62、齿条2和第一卡位212的来回切换，对电动驱动机构的输出扭矩进行补偿，减少电动驱动机构的输出扭矩，进而减少电动驱动机构的占用空间。

参见图3，本发明的一些优选实施例中，扭簧5包括乘坐状态100、翻转状态和收纳状态500；坐垫向收纳盒900旋转的方向为正向，反之为反向；

参见图4，当坐垫处于水平状态，即扭簧5位于乘坐状态100时，转板6会转动到一定的角度，将第二活动卡块62抵接于第二支臂52，而由于限位卡块121抵住第一支臂51，使得扭簧5产生一个正向的扭矩，而坐垫的重力此时为反向，扭簧5此时产生的扭矩可以用于抵消坐垫的部分重力，减少电动驱动机构的输出扭矩；此时齿轮4与齿条2一端的啮齿啮合；

翻转状态包括释放翻转状态200、平衡翻转状态300和压缩翻转状态400；

参见图3，当坐垫翻转小于一定角度时，即扭簧5处于释放翻转状态200，转板6跟随坐垫旋转，所述第一支臂51抵接于所述限位卡块121，所述第二支臂52抵接于所述第二活动卡块62，第二活动卡块62跟随转板6正向旋转，扭簧5逐渐释放扭矩，克服坐垫旋转过程中的部分反向重力，减少电动驱动机构的输出扭矩；并且齿轮4跟随坐垫旋转，使得齿条2移动，此时齿轮4与齿条2的偏中部啮齿啮合；

参见图5，当坐垫翻转等于一定角度，即接近于90°时，扭簧5处于平衡翻转状态300，转板6跟随坐垫旋转，第一支臂51抵接于第一活动卡块61，第二支臂52抵接于齿条2的顶部靠近第一卡位212的一端，扭簧5已经完全释放扭矩，处于平衡状态，而坐垫的重力扭矩也处于最小阶段；此时齿条2继续移动，齿轮4与齿条2的中部啮齿啮合；

参见图6，当坐垫翻转大于一定角度时，扭簧5处于压缩翻转状态400，转板6跟随坐垫旋转，第一活动卡块61抵接并压制第一支臂51，而第二支臂52被限制在齿条2顶面，因此扭簧5会产生一个反向的扭矩，可以用于抵消正向的坐垫压力，减少电动驱动机构的输出扭矩；而此时齿条2也继续移动，使得第二支臂52与齿条2顶部的接触点向第一卡位212靠近；

参见图7，当坐垫完全折叠到收纳盒900内时，扭簧5处于收纳状态500时，第一支臂51抵接于第一活动卡块61，第二支臂52从齿条2的顶部滑落并抵接于第一卡位212，扭簧5完全释放扭矩。

进一步的，齿条2靠近第一卡位212的一端设置有弧形的滑动面，其方便第二支臂52从齿条2的底部缓慢滑落到第一卡位212。

本发明的一些优选实施例中，齿条2的顶部靠近第一卡位212的一端设置有第二卡位213，扭簧5处于翻转状态时，第一支臂51抵接于限位卡块121或第一活动卡块61，第二支臂52抵接于第二活动卡块62或第二卡位213。具体的，扭簧5在处于平衡翻转状态300和压缩翻转状态400时，第二支臂52抵接于第二卡位213上，并且随着齿条2的移动，第二支臂52在第二卡位213上不断滑动。

本发明的一些优选实施例中，还包括安装底板7，安装底板7安装于车底板，支撑架1安装于安装底板7。如此，通过安装底板7将支撑架1安装到车底板上，方便后续的拆卸或组装。

本发明的一些优选实施例中，还包括护罩8，护罩8罩设于支撑架1。如此，护罩8可以保护支撑架1的内部结构。

本发明的一些优选实施例中，转轴3具有止转段31，止转段31垂直于轴线的剖面呈多边形结构，齿轮4与转板6具有与止转段31配合的通孔。如此，可以保证齿轮4与转板6跟随转轴3转动。

进一步的，止转轴3端的最大直径小于第一转孔和第二转孔的直径。如此，可以方便后续将支撑架1内部进行拆卸组装。

本发明的一些优选实施例中，转板6和齿轮4同轴焊接在转轴3上，实现同步转动。

本发明的一些优选实施例中，前板11开设有第一转孔，第一转孔设置有第一环形衬套111，转轴3的一端插设于第一环形衬套111。如此，转轴3的一端可以在第一环形衬套111内转动，且不会磨损前板11的第一转孔。

进一步的，转轴3还包括有衬套轴段，衬套轴段垂直于轴线的剖面成圆形结构，其插设于第一环形套内。

本发明的一些优选实施例中，后板12开设有第二转孔，第二转孔设置有第二环形衬套122，第二环形衬套122设置有紧固螺帽123，转轴3的另一端与紧固螺帽123螺纹连接。如此，紧固螺帽123可以对转轴3的另一端进行保护，并且在转轴3转动时，紧固螺帽123可以跟随转轴3在第二环形衬套122内转动。

进一步的，紧固螺帽123的为环形结构，其内壁设置有螺纹，转轴3的另一端具有螺纹轴段，螺纹轴段的外表面设置有螺纹，螺纹轴段与紧固螺帽123螺纹连接。

进一步的，紧固螺帽123的一端抵接于转板6，另一端设置有卡板，卡板抵接于后板12的外壁。

本发明的一些优选实施例中，还包括定位套筒9，定位套筒9套设于转轴3，定位套筒9的一端抵接于转板6，另一端抵接于齿轮4。如此，定位套筒9可以限制转板6和齿轮4，避免转板6和齿轮4沿转轴3滑动。

本发明的一些优选实施例中，滑动件22包括两根位于同一水平线上的齿轴221，齿轴221的一端连接前板11，另一端插设于滑道211。如此，两根齿轴221，可以保证齿条2始终在水平线上移动，确保齿条2不会发生转动。

进一步的，齿轴221为圆柱型结构，前板11开设有轴孔，齿轴221沿其径向设置有两个环形槽，其中一个环形槽卡设于轴孔，另一个环形槽卡设于滑道211，且不妨碍齿条2滑动。

本发明的一些优选实施例中，转板6呈圆形结构，第一活动卡块61和第二活动卡块62设置于转板6的边缘，且转板6的边缘处延伸有弧形的连接板，连接板分别连接第一活动卡块61和第二活动卡块62。

进一步的，第一活动卡块61到前板11的距离大于第二活动卡块62到前板11的距离。

实施例2：

参见图8，本发明还提供一种座椅，包括坐垫板以及如实施例1所述的座椅辅助转动装置600，转轴的一端延伸至支撑架外，且与坐垫板连接。坐垫板设置于坐垫的底面上。

具体的，座椅700主要由坐垫、靠背和可以折叠或伸缩方式设在靠背上方的头枕构成。靠背的底部经由旋转铰链可转动的连接坐垫的后端部。该旋转铰链允许靠背折叠在坐垫的上面。

进一步的，坐垫板10开设有连接孔，转轴3的一端固定在连接孔上。

参见图，电动驱动机构800包括安装板801、固定在安装板801上的框架802、安装在框架802转轴孔上的衬套、与旋转座椅上坐垫后侧部起连接支撑作用的支撑板803、连接支撑板803的转动轴804以及安装在转动轴804止转段上的伞齿轮805和驱动伞齿轮805转动的驱动电机806组组成。其中安装板801、框架802、衬套、支撑板803、连接板罩盖、框架802罩盖、紧固螺帽装配方式与实施例的座椅辅助转动装置600相同。驱动电机806组上的伞齿同伞齿上的齿牙啮合。伞齿上的止转槽与转轴上的止转段配合，转轴上的限位面抵靠在伞齿的端面上。驱动电机806组上的安装面与框架802上的安装面和螺接固定。螺帽内螺纹与转轴上的外螺纹螺接，外轴段与衬套内径壁配合，外端面通过螺纹紧固压贴在伞齿的端面上，使伞齿、转轴、座椅支架、螺帽形成刚性连接。驱动电机806组通电转动，输出扭矩到伞齿，然后通过伞齿和伞齿之间齿啮合传递扭矩到转动轴804，再由转动轴804传递到支撑板803，再由支撑板803传递到座椅上的坐垫，使座椅绕着转动轴804转动。通过伞齿和伞齿啮合，将驱动电机806组主轴和转动轴804实现轴向交叉布置，以此带来驱动电机806组在YZ平面的任意布置。同时避免驱动电机806组主轴与转轴自锁。

综上，本发明优选实施例提供一种座椅辅助转动装置，其与现有技术相比：

(1)现有的座椅电动驱动机构需要其输出扭矩大于座椅重力扭矩，才能使旋转座椅转动；而本发明的座椅辅助转动装置搭配电动驱动机构共同作用，大大减小了电动驱动机构的输出扭矩，如此电动驱动机构功率和尺寸上都可以变得比较小，在结构体积、结构成本、能源损耗上都有明显优势。

(2)采用本发明的座椅辅助转动装置，电动驱动机构的体积变小，因此电动驱动有足够的空间用于解决自锁问题，当电源或线路上故障时，人员照样可以手动转动座椅，使其转动到需要他位置状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种座椅辅助转动装置，其用于将座椅与车底板转动连接，其特征在于，包括支撑架(1)、齿条(2)、转轴(3)以及依次套设于所述转轴(3)的齿轮(4)、扭簧(5)和转板(6)；

所述支撑架(1)安装于所述车底板，所述支撑架(1)具有相对设置的前板(11)和后板(12)，所述后板(12)朝所述前板(11)的方向延伸有限位卡块(121)；

所述转轴(3)的一端可转动的安装于所述前板(11)，另一端可转动的安装于所述后板(12)；

所述齿轮(4)跟随所述转轴(3)转动；

所述齿条(2)与所述齿轮(4)啮合，所述齿条在所述齿轮(4)啮合作用下沿第一轴向滑动，所述第一轴向与所述转轴(3)的轴线垂直；

所述转板(6)跟随所述转轴(3)转动，所述转板(6)设置有第一活动卡块(61)以及与所述第一活动卡块(61)轴对称的第二活动卡块(62)；

所述扭簧(5)的一端延伸有与所述第一活动卡块(61)配合的第一支臂(51)，另一端延伸有与所述第二活动卡块(62)配合的第二支臂(52)。

2.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：所述扭簧(5)包括乘坐状态(100)、翻转状态和收纳状态(500)；

所述扭簧(5)位于乘坐状态(100)时，所述第一支臂(51)抵接于所述限位卡块(121)，所述第二支臂(52)抵接于所述第二活动卡块(62)；

所述扭簧(5)处于翻转状态时，所述第一支臂(51)抵接于所述限位卡块(121)或所述第一活动卡块(61)，所述第二支臂(52)抵接于所述第二活动卡块(62)或所述齿条(2)的顶部；

所述扭簧(5)处于收纳状态(500)时，所述第一支臂(51)抵接于所述第一活动卡块(61)，所述第二支臂(52)抵接于所述第一卡位(212)。

3.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：所述齿条(2)的顶部靠近所述第一卡位(212)的一端设置有第二卡位(213)，所述扭簧(5)处于翻转状态时，所述第一支臂(51)抵接于所述限位卡块(121)或所述第一活动卡块(61)，所述第二支臂(52)抵接于所述第二活动卡块(62)或所述第二卡位(213)。

4.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：还包括安装底板(7)，所述安装底板(7)安装于所述车底板，所述支撑架(1)安装于所述安装底板(7)。

5.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：还包括护罩(8)，所述护罩(8)罩设于所述支撑架(1)。

6.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：所述转轴(3)具有止转段(31)，所述止转段(31)垂直于所述轴线的剖面呈多边形结构，所述齿轮(4)与所述转板(6)具有与所述止转段(31)配合的通孔。

7.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：所述前板(11)开设有第一转孔，所述第一转孔设置有第一环形衬套(111)，所述转轴(3)的一端插设于所述第一环形衬套(111)。

8.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：所述后板(12)开设有第二转孔，所述第二转孔设置有第二环形衬套(122)，所述第二环形衬套(122)设置有紧固螺帽(123)，所述转轴(3)的另一端与所述紧固螺帽(123)螺纹连接。

9.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：还包括定位套筒(9)，所述定位套筒(9)套设于所述转轴(3)，所述定位套筒(9)的一端抵接于所述转板(6)，另一端抵接于所述齿轮(4)。

10.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：所述滑动件(22)包括两根位于同一水平线上的齿轴(221)，所述齿轴(221)的一端连接所述前板(11)，另一端插设于所述滑道(211)。

11.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：所述转板(6)呈圆形结构，所述第一活动卡块(61)和所述第二活动卡块(62)设置于所述转板(6)的边缘，且所述转板(6)的边缘处延伸有弧形的连接板，所述连接板分别连接第一活动卡块(61)和所述第二活动卡块(62)。

12.如权利要求1所述的座椅辅助转动装置，其特征在于：所述齿条(2)垂直于所述转轴(3)的轴线；所述齿条(2)具有条体(21)和滑动件(22)，所述条体(21)开设有滑道(211)，所述条体(21)的顶部设置有啮齿，所述啮齿与所述齿轮(4)啮合连接，所述条体(21)远离所述限位卡块(121)的一端的底部延伸有第一卡位(212)；所述滑动件(22)可滑动的安装于所述滑道(211)，且所述滑动件(22)连接于所述前板(11)。

13.一种座椅，其特征在于：包括坐垫板(10)以及如权利要求1－12任一项所述的座椅辅助转动装置，所述转轴(3)的一端延伸至所述支撑架(1)外，且与所述坐垫板(10)连接。

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