DE2040679A1 - Safety steering column for motor vehicles - Google Patents
Safety steering column for motor vehiclesInfo
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Description
Patentanmeldung Sicherheitslenksäule für Kraftfahrzeuge Patent application for safety steering column for motor vehicles
Die Erfindung betrifft eine S!cherheitslenksäule für Kraftfahrzeuge, bei der eine die Lenkbewegung übertragende Lenkwelle von einem die Wellenlagerung aufnehmenden Rohr umgeben wird, wobei das Rohr in einem Halteteil an der Kraftfahrzeugkarosserie gelagert ist. The invention relates to an S ! Safety steering column for motor vehicles, in which a steering shaft transmitting the steering movement is surrounded by a tube receiving the shaft bearing, the tube being mounted in a holding part on the motor vehicle body.
Es sind Lenksäulen bekannt, die eine Sicherheitseinrichtung für den Fall besitzen, dass der Fahrzeuginsasse auf das Lenkrad geschleudert wird und die durch einen eingebauten Pralltopf, der zusammengedrückt wird, die dabei auftretende Energie durch Verformen des Pralltopfes, der zwischen Lenkrad und dem Befestigungspunkt der Lenksäule am Fahrzeug sitzt, aufnehmen. Diese Anordnungen sind jedoch teuer und nur schwer in die Konstruktion der Lenksäule einzuordnen.. There are steering columns known that have a safety device in the event possess that the vehicle occupant is thrown onto the steering wheel and by means of a built-in baffle, which is compressed, the resulting energy by deforming the baffle between the steering wheel and the attachment point of the steering column on the vehicle. These arrangements however, they are expensive and difficult to classify in the design of the steering column.
Dem gegenüber ist es Ziel der Erfindung, eine Sicherheitseinrichtung innerhalb einer Lenksäule vorzuschlagen, die billig und einfach in der Herstellung sowie vorteilhaft in der Anwendung auf Lenksäulen ist. Weiterhin soll sie die Eigenschaft haben, sicher und verlässlich bei Unfällen die ihr zugedachte Funktion zu erfüllen.In contrast, the aim of the invention is to propose a safety device within a steering column that is cheap and easy to manufacture as well as being advantageous for use on steering columns. Furthermore, it should have the property of being safe and reliable in the event of an accident to fulfill the intended function.
US-56 / 4. August 1970US 56 / August 4, 1970
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3Hz der Gesellschaft: Kö)n ■ Registergericht Köln,HRB 84 - Vorsitzender des Aufsichterates: Max Ueber ■ Vorstand: John A.Banniig, Vorsitzender 3Hz der Gesellschaft: Kö) n ■ Register court Cologne, HRB 84 - Chairman of the Supervisory Board: Max Ueber ■ Board of Directors: John A.Banniig, Chairman
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass bei einer Lenksäule für K aftfahrzeuge, bei der eine die Lenkbewegung übertragende Lenkwelle von einem die Wellenlagerung aufnehmenden Rohr umgeben wird, wobei das Rohr in einem Halteteil an der Kraftfahrzeugkarosserie gelagert ist, das Halteteil mit Vorsprüngen versehen ist, die in entsprechenden Nuten im Rohr eingreifen, wobei die Nuten und Vorsprünge im selben Bereich enden, wodurch bei einer Axialbewegung des Rohres relativ zum Halteteil eine plastische Verformung des Rohres durch die Vorsprünge erreichbar ist.This goal is achieved by the fact that in a steering column for motor vehicles, in which a steering shaft transmitting the steering movement is surrounded by a tube receiving the shaft bearing, the tube in a Holding part is mounted on the motor vehicle body, the holding part is provided with projections which engage in corresponding grooves in the tube, wherein the grooves and projections end in the same area, whereby a plastic deformation with an axial movement of the tube relative to the holding part of the tube can be reached through the projections.
Durch diese Anordnung wird bei einem Aufprall des Körpers des Pahrzeuginsassen auf das Lenkrad dieses zusammen mit dem Rohr in Fahrtrichtung nach vorne verschoben, wodurch die am Halteteil angeordneten Vorsprünge eine plastische Verformung des Rohres in gewissen Bereichen durchführen, so dass sich in das Rohr durch die Anordnung der Vorsprünge Nuten eingraben. Durch diese Verformung wird die auf das Lenkrad wirkende Energie in eine Energie zur Verformung des Rohres umgesetzt.With this arrangement, in the event of a collision with the body of the vehicle occupant on the steering wheel this moved forward together with the tube in the direction of travel, whereby the projections arranged on the holding part a Perform plastic deformation of the pipe in certain areas so that grooves dig into the pipe due to the arrangement of the projections. As a result of this deformation, the energy acting on the steering wheel is converted into energy to deform the tube.
Es ist vorteilhaft, die Vorsprünge und Nuten in einer Vielzahl vorzusehen und am Umfang des Rohres verteilt anzuordnen. Dadurch kann, je nach den herrschenden Verhältnissen, eine genaue Abstimmung der geforderten Daten der Ver formungsarbeit erreicht werden.It is advantageous to provide the protrusions and grooves in a plurality and to be distributed around the circumference of the pipe. This allows, depending on the prevailing conditions, a precise coordination of the required data of the Deformation work can be achieved.
Neben dem Halteteil, das die Verformungseinrichtung aufnimmt, kann ein zweites Halteteil vorgesehen sein, das, vorzugsweise durch Zwischenlage einer Buchse aus Kunststoff, eine Axialbewegung von Rohr und Halteteil erlaubt.In addition to the holding part that receives the deformation device, a A second holding part may be provided which, preferably by interposing a plastic bushing, allows the tube and holding part to move axially.
Weiterhin kann die Lenkwelle mit dem Lenkgetriebe durch ein flexibles Kabel verbunden sein. Dadurch wird es möglich, eine Drehbewegung auf das Lenkgetriebe auch dann zu übertragen, wenn die Lenksäule sich in axialer Richtung nach vorne verschoben hat. Auf diese Weise bildet das angeführte Merkmal eine willkommene Ergänzung zu der Erfindung, weil die üblicherweise für derartige Zwecke vorgesehene, teure Teleskopverbindung entfallen kann.Furthermore, the steering shaft can be connected to the steering gear through a flexible cable be connected. This makes it possible to transmit a rotary movement to the steering gear even when the steering column is in the axial direction moved forward. In this way, the cited feature forms a welcome addition to the invention because it is usually used for such purposes provided, expensive telescopic connection can be omitted.
US-56 . 4. August 1970US-56. 4th August 1970
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Bei Verwendung einer Lenkradschaltung kann zwischen der Lenkwelle und dem Rohr ein weiteres Rohr zur Übertragung der Bewegungen des an der Lenksäule befestigten Gestänges des Schalthebels zur Getriebeschaltung angeordnet sein.When using a steering wheel switch between the steering shaft and the Tube another tube to transmit the movements of the steering column attached linkage of the shift lever arranged for gear shifting be.
Es. ist vorteilhaft, sowohl das Halteteil zur Aufnahme der Verformungseinrichtung als auch das Halteteil zur Aufnahme der Plastikbuchse gemeinsam an einem an der Spritzwand des Kraftfahrzeuges befestigten Träger anzuordnen! Weiterhin kann zwischen dem Rohr und dem Halteteil eine Buchse, vorzugsweise' aus Plastikmaterial, angeordnet sein.It. is advantageous, both the holding part for receiving the deformation device as well as the holding part for receiving the plastic bushing to be arranged together on a carrier attached to the bulkhead of the motor vehicle! Furthermore, a bushing, preferably ' made of plastic material.
Gemäs's der Erfindung kann auch am unteren Ende des Halteteiles ein Sicherungsring um das Rohr angeordnet sein, dessen Zähne sich im Rohr abstützen und Λ eine Bewegung des Rohres in Richtung des Lenkrades verhindern. Dadurch wird eine vorteilhafte Festlegung der Lenksäule erreicht, ohne dass ein grosser & instruktiver Aufwand erforderlich ist.Acc Use of the invention may also include a retaining ring be disposed about the tube at the lower end of the holder member, the teeth of which are supported in the pipe and Λ prevent movement of the tube in the direction of the steering wheel. Thereby an advantageous determination of the steering column is achieved without a large expenditure is required & instructive.
Die Erfindung wird erläutert anhand eines in den Figuren dargestellten kusführungsbeispieles. The invention is explained using a kus management example shown in the figures.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Steuersäule;1 shows a side view of a control column according to the invention;
Fig. 2 eine vergrö'sserte Ansicht einer Steuersäule in Teilansicht;2 shows an enlarged view of a control column in partial view;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Anordnung gemäss Fig. 1 entlang der Linie 3-3; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Anordnung nach Fig. 1; Fig· 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Anordnung nach Fig. 2$ Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der Anordnung nach Fig. 3·3 shows a section through the arrangement according to FIG. 1 along the line 3-3; Figure 4 is a section along line 4-4 of the arrangement of Figure 1; Figure 5 is a section along line 5-5 of the arrangement of Figure 2 6 shows a section along the line 6-6 of the arrangement according to FIG.
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Aus Pig. 1 geht hervor, dass eine Lenksäule 10 an einem Träger 12 durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Halteteile 14 und 16 befestigt ist. Der Träger 12 1st an der Spritzwand 18 sowie am Instrumentenbrett 20 des Fahrzeuges befestigt.From Pig. 1 shows that a steering column 10 on a support 12 by two spaced apart holding parts 14 and 16 is attached. The carrier 12 is on the bulkhead 18 and on the instrument panel 20 of the vehicle attached.
Die Halteteile 14 und 16 sind so konstruiert, dass sie ein Rohr 21 aufnehmen, das das äussere Gehäuse der Lenksäule bildet. Ein Rohr 22 ist drehbar innerhalb des Rohres 21 angeordnet. Dieses Rohr dient zur Übertragung der Bewegungen eines Getriebeschalthebels zum Getriebe. Die Lenkwelle selbst ist mit 24 bezeichnetj sie ist drehbar innerhalb des Rohres 22 angeordnet.The holding parts 14 and 16 are designed to receive a tube 21, which forms the outer housing of the steering column. A tube 22 is rotatably disposed within the tube 21. This tube is used to transfer the movements of a gear shift lever to the gearbox. The steering shaft itself is with 24 denotes it is rotatably arranged within the tube 22.
Die Lenksäule 10 enthält ein Lenkrad 25, das am oberen Ende der Lenkwelle befestigt ist. Die Lftnkwelle 24 ist an ihrem unteren Ende mit dem Lenkgetriebe 26 durch ein flexibles Kabel 28 verbunden, das durch eine öffnung in der Spritzwand 18 hindurchtritt. Um das Kabel 28 herum ist eine Gummidichtung angeordnet, die die Durchtrittsöffnung durch die Spritzwand abdichten soll.The steering column 10 includes a steering wheel 25 which is attached to the upper end of the steering shaft. The L ft nkwelle 24 is connected at its lower end to the steering gear 26 by a flexible cable 28 which passes through an opening in the bulkhead 18th A rubber seal is arranged around the cable 28 and is intended to seal the passage opening through the bulkhead.
Das Rohr 22 ist mit einem Schalthebel 35 an seinem oberen Ende verbunden und ist an seinem unteren Ende mit einem nicht dargestellten Gestänge eines Getriebes verbunden.The tube 22 is connected to a shift lever 35 at its upper end and is connected at its lower end to a linkage, not shown, of a transmission.
Wie insbesondere aus der Fig. 4 hervorgeht, sind die Lenkwelle 24, das Rohr 22 und das Rohr 21 konzentrisch zueinander angeordnet. Eine nachgiebige Buchse 26 ist um das Rohr 21 befestigt. Ein Paar von Halteschalen JB und 4o umgeben die Buchse 36. Die Halteschalen 38 und 4o besitzen nach auswärts gelegene plansche 42 und 44 sowie 46 und 48. In ähnlicher Weise besitzt der Träger 12 seitlich angeordnete Flansche 50, die entsprechend den Flanschen 42 und 44 angeordnet sind. In ähnlicher Weise erstrecken sich Flansche 52 in den Bereich der Flansche 46 und 48 der Halteschalen 38 und 4o. Eine Schnaubverbindung 54 verbindet die Flansche 42, 44 und 50 miteinander} in ähnlicher Weise verbindet eine Schraubverbindung 56 die Flansche 46, 48 und 52.As can be seen in particular from FIG. 4, the steering shaft 24, the tube 22 and the tube 21 are arranged concentrically to one another. A resilient sleeve 26 is secured around the tube 21. A pair of brackets JB and 4o surround the socket 36. The brackets 38 and 4o have outwardly facing flanges 42 and 44 and 46 and 48. Similarly, the bracket 12 has side flanges 50 which correspond to the flanges 42 and 44 are. In a similar manner, flanges 52 extend into the region of the flanges 46 and 48 of the holding shells 38 and 4o. A screw connection 54 connects the flanges 42, 44 and 50 to one another} in a similar manner a screw connection 56 connects the flanges 46, 48 and 52.
Eine nachgiebig ausgebildete Buchse 36 umgibt das Rohr 21, das in seiner Position durch die Halteschal on 38 und 4o gehalten wird.A resilient bushing 36 surrounds the tube 21, which is in his Position is held by the holding shell on 38 and 4o.
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Dadurch wird ein Rattern verhindert und Geräusche und Vibrationen aufgefangen. Die Buchse 36 ist so ausgebildet, dass sie ein axiales Verschieben des Rohres 21 mit einem nur kleinen Widerstand erlaubt.This prevents rattling and absorbs noises and vibrations. The bushing 36 is designed so that it allows axial displacement of the tube 21 allowed with only a small resistance.
Das Halteteile 14, das unten am Rohr 21 befestigt ist, ist insbesondere in der Figur J> im Querschnitt dargestellt. Das äussere Rohr 21 wird, von einem festen schweren Halteteil 58 umschlossen, das seitliche Flansche 6O und 62 besitzt. Der Flansch 6O ist mit dem Flansch 52 des Trägers 12 durch eine Schraubverbindung 63 verbunden. In ähnlicher Weise verbindet eine Schraubverbindung 65 den Flansch 62 mit dem Flansch 50 des Trägers 12.The holding parts 14 which is fixed at the bottom of tube 21 is shown particularly in the figure J> in cross section. The outer tube 21 is enclosed by a fixed, heavy holding part 58 which has lateral flanges 6O and 62. The flange 6O is connected to the flange 52 of the carrier 12 by a screw connection 63. In a similar manner, a screw connection 65 connects the flange 62 to the flange 50 of the carrier 12.
Das Halteteil 58 hat eine ringförmige Gestalt und ist mit einer Bohrung 64 versehen, deren Durchmesser nur wenig grosser ist als der Aussendurchmesser des Rohres 21. Vier auf dem Umfang angeordnete und nach einwärts gerichtete Vorsprünge sind auf dem Innendurchmesser der Bohrung 64 angeordnet. Das untere Ende des Rohres 21 ist mit einer entsprechenden Zahl von am Umfang angeordneten und sich axial erstreckenden Nuten 68 versehen, die die Vorsprünge 66 aufnehmen. .The holding part 58 has an annular shape and is provided with a bore 64 provided, the diameter of which is only slightly larger than the outer diameter of tube 21. Four circumferentially arranged and inwardly directed Projections are arranged on the inner diameter of the bore 64. The lower The end of the tube 21 is provided with a corresponding number of circumferentially arranged and axially extending grooves 68 which receive the projections 66. .
Eine Buchse 70 aus Plastikmaterial hergestellt, hat im Querschnitt eine L-förmige Gestalt und ist über das obere Ende des Halteteiles 58, wie insbesondere aus der Fig. öhervorgeht, gestülpt. Die Buchse 70 umschliesst beweglich das Äussere des Rohres 21. Ein Sicherungsring 72 ist am unteren Ende der Anordnung am Halteteil 58 befestigt. Wie insbesondere aus den Fig. 2, 5 und 6 hervor-, geht, besitzt der Sicherungsring 72 radial angeordnete Zähne 74, die sich in die Aussenflache des Rohres 21 eingraben und den Sicherungsring dort abstützen.Der Sicherungsring 72 dient dazu, ein Heraufrutschen des Rohres 21 relativ zum Halteteil l4 während einer normalen Betätigung zu verhindern.A socket 70 made of plastic material is L-shaped in cross section Shape and is slipped over the upper end of the holding part 58, as can be seen in particular from the figure. The bushing 70 movably encloses the Exterior of the tube 21. A locking ring 72 is at the lower end of the assembly attached to the holding part 58. As can be seen in particular from FIGS. 2, 5 and 6, goes, the locking ring 72 has radially arranged teeth 74, which are in dig in the outer surface of the tube 21 and support the locking ring there Circlip 72 is used to prevent the tube 21 from sliding up to prevent relative to the holding part l4 during normal operation.
Ein Lager 76 ist mit dem unteren Ende des Rohres verbunden, wobei sich auf diesem Lager das Rohr 22 abstützt.A bearing 76 is connected to the lower end of the tube, with on the tube 22 is supported by this bearing.
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- 6 Die Punktion der Lenksäule 1st wie folgt:- 6 The puncture of the steering column is as follows:
Während der normalen Betätigung wird durch eine Drehung am Lenkrad 25 die Lenkbewegung durch die Lenkwelle 24 und das flexible Kabel 28 auf das Lenkgetriebe 26 übertragen. Die Lenksäule 10 wird in ihrer Position gehalten durch die Anordnung des Rohres 21 inner halb der Halteteile 14 und 16. Die Nuten 68 stossen an ihren Enden an die VorsprUnge 66 des Halteteiles 58. Dadurch wird eine Bewegung des Rohres 21 nach unten während der normalen Betätigung verhindert. In ähnlicher Weise verhindern die Zähne 74 des Sicherungsringes 72 eine Bewegung des Rohres nach oben. WLe aus den Fig. 2 und 6 hervorgeht, stösst der Sicherungsring 72 gegen das Halteteil 58.During normal operation, turning the steering wheel 25 turns the Steering movement through the steering shaft 24 and the flexible cable 28 on the steering gear 26 transferred. The steering column 10 is held in position by the arrangement of the tube 21 within the holding parts 14 and 16. The Grooves 68 abut at their ends against the projections 66 of the holding part 58. As a result the tube 21 is prevented from moving downward during normal operation. Similarly, the teeth 74 of the locking ring prevent 72 an upward movement of the tube. WLe emerges from FIGS. 2 and 6, the securing ring 72 abuts against the holding part 58.
Trifft eine grössere Kraft auf das Lenkrad 25 in Fahrtrichtung des Fahrzeuges gesehen auf, so wird sich die Lenksäule in Fahrtrichtung nach vorn und etwas nach unten bewegen innerhalb der Halteteile 14 und 16. Infolge der vorgesehenen nachgiebigen Buchse 36 innerhalb des Halteteiles l6 wird in diesem Bereich nur ein geringer Widerstand1der Bewegung entgegengesetzt^bestehen. Der Vorwärtsbewegung der Lenksäule 10 wird Jedoch der Widerstand innerhalb des Halteteiles 14 entgegenstehen. Die nach einwärts weisenden VorsprUnge 66 werden sich in das Rohr 21 eingraben, wenn die Lenksäule nach vorne bewegt wird. Die dadurch entstehenden neuen Nuten werden als Verlängerungen der vorgeformten Nuten 68 erscheinen. Diese plastische Deformation des Rohres 21 dient dazu, die bei dem Aufprall entstehende Energie aufzunehmen und zu absorbieren.If a greater force is applied to the steering wheel 25 in the direction of travel of the vehicle seen on, the steering column will move in the direction of travel forwards and slightly downwards within the holding parts 14 and 16. As a result of the provided compliant bushing 36 within the holding part l6 is only in this area there is a slight resistance 1 to the movement in the opposite direction. The forward movement the steering column 10 will, however, oppose the resistance within the holding part 14. The inwardly pointing protrusions 66 will turn into dig the tube 21 when the steering column is moved forward. The resulting new grooves are used as extensions of the preformed grooves 68 appear. This plastic deformation of the tube 21 serves to absorb and absorb the energy generated during the impact.
Die Buchse 70 am Halteteil 58 (siehe insbesondere Fig. 6)gestattet es, dass das Rohr 21 durch das Halteteil 58 hindurchgeschoben wird. Die Buchse 70 erlaubt es, dass die VorsprUnge 66 ihre Funktion wahrnehmen, auch dann, wenn der auf das Lenkrad wirkende Stoss nicht axial sondern in einem Winkel auftrifft. The socket 70 on the holding part 58 (see in particular FIG. 6) allows the tube 21 is pushed through the holding part 58. The socket 70 allows it is that the projections 66 perform their function, even if the impact acting on the steering wheel does not strike axially but at an angle.
Trifft Jedoch ein Stoss auf das Lenkgetriebe 26, wobei dieses nach rückwärts verschoben wird, so wird sich das Kabel 28 verbiegen. Das Verbiegen dee Kabels 28 wird Jedoch verhindern, dass die Lenkwelle 24 nach rückwärts in den Passagierraum des Fahrzeuges geschoben wird.However, if a shock hits the steering gear 26, this backwards is moved, the cable 28 will bend. The bending of the cable However, 28 will prevent the steering shaft 24 from being pushed backward into the passenger compartment of the vehicle.
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Rs soll hier erwähnt werden, dass das Rohr 21 in der Nähe des Halteteiles 14 endet· Das untere Ende der Lenkwelle 24 endet in einem beträchtlichen Abstand von der Spritzwand l8. Im Gegensatz zu bekannten Anordnungen 1st das Bohr 21 nicht durch die\ Spritzwand 18 hindurchgeführt. Auf diese Weise wird erreicht, dass eine betrachtliche Deformation der Spritzwand erfolgen kann in rückwärtiger Richtung, ohne dass eine Beeinträchtigung der Lenksäule erfolgt.It should be mentioned here that the tube 21 is in the vicinity of the holding part 14 ends · The lower end of the steering shaft 24 ends at a considerable distance from the bulkhead l8. In contrast to known arrangements, this is Bohr 21 not passed through the \ bulkhead 18. That way will achieves that a considerable deformation of the bulkhead can take place in backwards without affecting the steering column.
Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird eine Sicherheitslenksäule geschaffen, die ausgezeichnete energieabsorbierende Eigenschaften besitzt. Weiterhin besitzt die erfindungsgemässe Lenksäule das Merkmal, dass die Lenksäule relativ kurz gehalten werden kann, wodureh sich eine beträchtliche Einsparung an Herstellungkosten ergibt. The measure according to the invention creates a safety steering column, which has excellent energy absorbing properties. Still owns the inventive steering column has the feature that the steering column is relative can be kept short, resulting in a considerable saving in manufacturing costs.
Die oben beschriebene Ausführungsform stellt nur eine Möglichkeit der Verwirklichung des Erfindungsgedankens dar. Daneben sich jedoch auch andere Abwandlungen möglich, ohne dass der Erfindungsgedanke verlassen wird.The embodiment described above represents only one possibility of realizing the idea of the invention. In addition, however, other modifications are also possible without departing from the idea of the invention.
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Claims (8)
(70) vorzugsweise aus Plastikmaterial hergestellt, angeordnet ist.7. Steering column according to claim 1 to 6, characterized in that a bushing between the tube (21) and the holding part (38)
(70) is preferably made of plastic material, is arranged.
(72) um das Rohr (21) angeordnet ist, dessen Zähne (72O sich im Rohr (21) abstützen und eine Bewegung des Rohres (21) in Richtung des Lenkrades (25) verhindern. .8. Steering column according to claim 1 to 7, characterized in that a securing ring at the lower end of the holding part (58)
(72) is arranged around the pipe (21), the teeth (7 2 O) of which are supported in the pipe (21) and prevent movement of the pipe (21) in the direction of the steering wheel (25).
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