JP2000193059A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
トロイダル型無段変速機Info
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- JP2000193059A JP2000193059A JP10373170A JP37317098A JP2000193059A JP 2000193059 A JP2000193059 A JP 2000193059A JP 10373170 A JP10373170 A JP 10373170A JP 37317098 A JP37317098 A JP 37317098A JP 2000193059 A JP2000193059 A JP 2000193059A
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- Japan
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- outer ring
- trunnion
- disks
- power roller
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Abstract
持する為のラジアルニードル軸受27bの剛性を向上さ
せ、変速時の応答性を向上させる。同時に、このラジア
ルニードル軸受27bの耐久性も確保する。 【解決手段】 このラジアルニードル軸受27bを構成
する外輪35bの両端部内周面に形成した1対の鍔部3
7b、37cのうち、外側面側の鍔部37cの軸方向寸
法を小さくする。その分、外輪軌道38b及び複数本の
ニードル36b、36bの軸方向寸法を大きくし、上記
ラジアルニードル軸受27bの剛性を向上させる。これ
に対して、内側面側の鍔部37bの軸方向寸法を大きく
し、上記外輪軌道38bが、上記外輪35bを内嵌した
円孔24の開口からはみ出さない様にして、この外輪軌
道38bを全長に亙り確実にバックアップする。
Description
無段変速機は、例えば自動車用の変速機として、或は各
種産業機械用の変速機として利用する。
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究さ
れている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開
昭62−71465号公報に開示されている様に、入力
軸1と同心に入力側ディスク2を支持し、この入力軸1
と同心に配置した出力軸3の端部に出力側ディスク4を
固定している。トロイダル型無段変速機を納めたケーシ
ングの内側には、上記入力軸1並びに出力軸3に対し捻
れの位置にある枢軸5、5を中心として揺動するトラニ
オン6、6を設けている。
外れた部分に配置したこれら各トラニオン6、6は、そ
れぞれの両端部外面に上記枢軸5、5を、上記両ディス
ク2、4の中心軸の方向に対し直角方向に、且つ、互い
に同心に設けている。又、これら各トラニオン6、6の
中間部には変位軸7、7の基端部を支持し、上記枢軸
5、5を中心として上記各トラニオン6、6を揺動させ
る事により、上記各変位軸7、7の傾斜角度の調節を自
在としている。上記各トラニオン6、6に支持した変位
軸7、7の周囲には、それぞれパワーローラ8、8を回
転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ
8、8を、上記入力側、出力側両ディスク2、4の、互
いに対向する内側面2a、4a同士の間に挟持してい
る。これら各内側面2a、4aは、それぞれ断面が、上
記枢軸5を中心とする円弧を回転させて得られる凹面を
なしている。そして、球状凸面に形成した上記各パワー
ローラ8、8の周面8a、8aを、上記内側面2a、4
aに当接させている。
は、ローディングカム装置9を設け、このローディング
カム装置9によって、上記入力側ディスク2を出力側デ
ィスク4に向け弾性的に押圧しつつ、この入力側ディス
ク2を回転駆動自在としている。このローディングカム
装置9は、入力軸1と共に回転するローディングカム1
0と、保持器11により転動自在に保持した複数個(例
えば4個)のローラ12、12とから構成している。上
記ローディングカム10の片側面(図3〜4の右側面)
には、円周方向に亙る凹凸であるカム面13を形成し、
上記入力側ディスク2の外側面(図3〜4の左側面)に
も、同様の形状を有するカム面14を形成している。そ
して、上記複数個のローラ12、12を、上記入力軸1
の中心に関し放射方向の軸を中心とする回転自在に支持
している。
機の使用時、入力軸1の回転に伴ってローディングカム
10が回転すると、カム面13が複数個のローラ12、
12を、入力側ディスク2の外側面に形成したカム面1
4に押圧する。この結果、上記入力側ディスク2が、上
記複数のパワーローラ8、8に押圧されると同時に、上
記両カム面13、14と複数個のローラ12、12との
押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク2が回転
する。そして、この入力側ディスク2の回転が、上記複
数のパワーローラ8、8を介して出力側ディスク4に伝
達され、この出力側ディスク4に固定の出力軸3が回転
する。
比)を変える場合で、先ず入力軸1と出力軸3との間で
減速を行なう場合には、前記各枢軸5、5を中心として
前記各トラニオン6、6を所定方向に揺動させる。そし
て、上記各パワーローラ8、8の周面8a、8aが図3
に示す様に、入力側ディスク2の内側面2aの中心寄り
部分と出力側ディスク4の内側面4aの外周寄り部分と
にそれぞれ当接する様に、前記各変位軸7、7を傾斜さ
せる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸5、5
を中心として上記各トラニオン6、6を反対方向に揺動
させる。そして、上記各パワーローラ8、8の周面8
a、8aが図4に示す様に、入力側ディスク2の内側面
2aの外周寄り部分と出力側ディスク4の内側面4aの
中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各変位
軸7、7を傾斜させる。各変位軸7、7の傾斜角度を図
3と図4との中間にすれば、入力軸1と出力軸3との間
で、中間の変速比を得られる。
号(実開平1−173552号)のマイクロフィルムに
記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速機
の1例を示している。入力側ディスク2と出力側ディス
ク4とは円管状の入力軸15の周囲に、それぞれニード
ル軸受16、16を介して、回転自在に支持している。
即ち、上記入力側ディスク2及び出力側ディスク4の中
心部には断面形状が円形である貫通孔17、17を、そ
れぞれ上記各ディスク2、4の内側面と外側面とを軸方
向(図5の左右方向)に貫通する状態で形成している。
上記各ニードル軸受16、16は、上記各貫通孔17、
17の内周面と上記入力軸15の中間部外周面との間に
設けている。又、上記各貫通孔17、17の内側面寄り
端部内周面に形成した係止溝18、18には止め輪1
9、19を係止して、上記各ニードル軸受16、16が
上記各貫通孔17、17から、上記各ディスク2、4の
内側面2a、4a側に抜け出る事を防止している。又、
ローディングカム10は上記入力軸15の端部(図5の
左端部)外周面にスプライン係合させ、外向フランジ状
の鍔部20により上記入力側ディスク2から離れる方向
への移動を阻止している。そして、このローディングカ
ム10とローラ12、12とにより、上記入力軸15の
回転に基づいて上記入力側ディスク2を、上記出力側デ
ィスク4に向け押圧しつつ回転させるローディングカム
装置9を構成している。上記出力側ディスク4には出力
歯車21を、キー22、22により結合し、これら出力
側ディスク4と出力歯車21とが同期して回転する様に
している。
支持板23、23に、揺動並びに軸方向(図5の表裏方
向、図6の左右方向)に亙る変位自在に支持している。
そして、上記各トラニオン6、6の中間部に形成した円
孔24、24部分に、変位軸7、7を支持している。こ
れら各変位軸7、7は、互いに平行で且つ偏心した支持
軸部25、25と枢支軸部26、26とを、それぞれ有
する。このうちの各支持軸部25、25を上記各円孔2
4、24の内側に、ラジアルニードル軸受27、27を
介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部
26、26の周囲にパワーローラ8、8を、別のラジア
ルニードル軸受28、28を介して、回転自在に支持し
ている。
軸15に対して180度反対側位置に設けている。又、
これら各変位軸7、7の各枢支軸部26、26が各支持
軸部25、25に対し偏心している方向は、上記入力
側、出力側両ディスク2、4の回転方向に関し同方向
(図6で左右逆方向)としている。又、偏心方向は、上
記入力軸15の配設方向に対しほぼ直交する方向として
いる。従って、上記各パワーローラ8、8は、上記入力
軸15の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。
この結果、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる大き
な荷重に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起因し
て、上記各パワーローラ8、8が上記入力軸15の軸方
向(図5の左右方向、図6の表裏方向)に変位する傾向
となった場合でも、上記構成各部品に無理な力を加える
事なく、この変位を吸収できる。
上記各トラニオン6、6の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ8、8の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受29、29とスラストニードル軸受30、30とを設
けている。このうちのスラスト玉軸受29、29は、上
記各パワーローラ8、8に加わるスラスト方向の荷重を
支承しつつ、これら各パワーローラ8、8の回転を許容
するものである。又、上記各スラストニードル軸受3
0、30は、上記各パワーローラ8、8から上記各スラ
スト玉軸受29、29を構成する外輪31、31に加わ
るスラスト荷重を支承しつつ、前記各枢支軸部26、2
6及び上記外輪31、31が、前記支持軸部25、25
を中心に揺動する事を許容するものである。
(図6の左端部)にはそれぞれ駆動ロッド32、32を
結合し、これら各駆動ロッド32、32の中間部外周面
に駆動ピストン33、33を固設している。そして、こ
れら各駆動ピストン33、33を、それぞれ駆動シリン
ダ34、34内に油密に嵌装している。
機の場合、入力軸15の回転は、ローディングカム装置
9を介して入力側ディスク2に伝わる。そして、この入
力側ディスク2の回転が、1対のパワーローラ8、8を
介して出力側ディスク4に伝わり、更にこの出力側ディ
スク4の回転が、出力歯車21より取り出される。入力
軸15と出力歯車21との間の回転速度比を変える場合
には、上記1対の駆動ピストン33、33を互いに逆方
向に変位させる。これら各駆動ピストン33、33の変
位に伴って上記1対のトラニオン6、6が、それぞれ逆
方向に変位し、例えば図6の下側のパワーローラ8が同
図の右側に、同図の上側のパワーローラ8が同図の左側
に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーロー
ラ8、8の周面8a、8aと上記入力側ディスク2及び
出力側ディスク4の内側面2a、4aとの当接部に作用
する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力
の向きの変化に伴って上記各トラニオン6、6が、支持
板23、23に枢支された枢軸5、5を中心として、互
いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図3〜4に示
した様に、上記各パワーローラ8、8の周面8a、8a
と上記各内側面2a、4aとの当接位置が変化し、上記
入力軸15と出力歯車21との間の回転速度比が変化す
る。
1との間で回転力の伝達を行なう際には、構成各部材の
弾性変形に基づいて上記各パワーローラ8、8が、上記
入力軸15の軸方向に変位し、これら各パワーローラ
8、8を枢支している前記各変位軸7、7が、前記ラジ
アルニードル軸受27、27の働きにより、前記各支持
軸部25、25を中心として僅かに回動する。この回動
の結果、前記各スラスト玉軸受29、29の外輪31、
31の外側面と上記各トラニオン6、6の内側面とが相
対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各
スラストニードル軸受30、30が存在する為、この相
対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位
軸7、7の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済
む。
容する為の、上記各ラジアルニードル軸受27、27
は、図7に詳示する様に、円筒状の外輪35と複数本の
ニードル36、36とから成る。このうちの外輪35の
両端部内周面には、それぞれが内向フランジ状である1
対の鍔部37、37を形成している。そして、これら両
鍔部37、37の間部分を外輪軌道38としている。上
記複数本のニードル36、36は、この外輪軌道38
と、変位軸7を構成する支持軸部25の外周面に設けた
内輪軌道39との間に設けている。又、上記外輪35の
外周面により、スラストニードル軸受30の内径部を案
内支持する構造としている。そして、従来構造の場合、
上記各鍔部37、37の軸方向寸法L37を比較的大きく
して、上記外輪軌道38が、トラニオン6に形成した円
孔24の開口よりも軸方向外方に突出しない様にしてい
る。即ち、上記トラニオン6の内側面には、スラストニ
ードル軸受30を構成するレース40が添設されている
が、上記外輪軌道38は、このレース40に形成した円
孔41の内径側にまでは達していない。この理由は、上
記外輪軌道38の外径側を確実にバックアップし、この
外輪軌道38と当接する上記各ニードル36、36の転
動面に、エッヂロードに基づく過大な面圧が加わる事を
防止する為である。
の場合、各鍔部37、37の軸方向寸法L37が大きい
分、これら両鍔部37、37の間部分に存在する外輪軌
道38の軸方向寸法L38が短くなり、この外輪軌道38
と当接するニードル36、36の軸方向長さも短くな
る。この結果、ラジアルニードル軸受27による変位軸
7の支持剛性が低くなり、トロイダル型無段変速機の変
速時に於ける応答性が悪化する。
した場合には、図8に示す様に、外輪35aの両端部内
周面に形成する鍔部37a、37aの軸方向寸法L37a
を小さくし、その分、これら両鍔部37a、37aの間
部分に存在する外輪軌道38aの軸方向寸法L38a を大
きくして、ニードル36a、36aの軸方向長さを長く
すれば良い。ところが、この様な図8に示した構造を採
用した場合には、上記外輪軌道38aの端部に於いて、
この外輪軌道38aの外径側がバックアップされず、こ
の外輪軌道38aと当接する上記各ニードル36a、3
6aの転動面に、エッヂロードに基づく過大な面圧が加
わる。この結果、この転動面に早期剥離等の損傷が発生
し易くなり、ラジアルニードル軸受27aの耐久性が損
なわれる為、好ましくない。本発明のトロイダル型無段
変速機は、上述の様な事情に鑑みて発明したものであ
る。
段変速機は、前述した従来から知られているトロイダル
型無段変速機と同様に、互いの内側面同士を対向させた
状態で、互いに同心に、且つ回転自在に支持された第
一、第二のディスクと、これら第一、第二のディスクの
中心軸と交差はしないがこれら両ディスクの中心軸の方
向に対して直角方向位置である捻れの位置にある枢軸を
中心として揺動するトラニオンと、このトラニオンの中
間部に上記枢軸と直交する方向に形成された円孔と、互
いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部を有する
変位軸と、この円孔の内周面と支持軸部の外周面との間
に設けられて上記変位軸を上記トラニオンに対して回転
自在に支持するラジアルニードル軸受と、上記変位軸の
うちで上記トラニオンの内側面から突出した上記枢支軸
部の周囲に回転自在に支持された状態で、前記第一、第
二の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、この
パワーローラの外側面に添設して設けられ、このパワー
ローラに加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、この
パワーローラの回転を許容するスラスト玉軸受と、この
スラスト玉軸受を構成するスラスト玉軸受外輪の外側面
と上記トラニオンの内側面との間に設けられ、上記パワ
ーローラから上記スラスト玉軸受外輪に加わるスラスト
荷重を支承しつつ、上記枢支軸部及び上記スラスト玉軸
受外輪が上記支持軸部を中心として揺動する事を許容す
るスラスト軸受とを備える。そして、上記第一、第二の
ディスクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であ
り、パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周
面と上記両ディスクの内側面とが互いに当接している。
又、上記ラジアルニードル軸受は、1対の鍔部を両端部
内周面に、これら両鍔部の間部分に外輪軌道を、それぞ
れ有し、上記円孔に内嵌固定した外輪と、この外輪軌道
と上記支持軸部の外周面に形成した内輪軌道との間に転
動自在に設けた複数本のニードルとから成るものであ
る。特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いて
は、上記1対の鍔部のうち、上記トラニオンの内側面側
の鍔部の軸方向寸法を、このトラニオンの外側面側の鍔
部の軸方向寸法よりも大きくする事により、上記外輪軌
道を、このトラニオンの外側面側に偏らせている。
変速機により、第一、第二両ディスク同士の間で回転力
の伝達を行なわせる作用、並びにこれら両ディスク同士
の間の変速比を変化させる作用は、前述した様な従来か
ら知られているトロイダル型無段変速機の場合と同様で
ある。特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合に
は、ラジアルニードル軸受を構成する外輪の内周面に形
成した外輪軌道をトラニオンの外側面側に偏らせ、トラ
ニオンの外側面側の鍔部の軸方向寸法を小さくする分だ
け、上記外輪軌道の軸方向寸法を大きくできる。そし
て、上記ラジアルニードル軸受を構成する複数本のニー
ドルの軸方向長さを大きくしてこのラジアルニードル軸
受の剛性を向上させ、トロイダル型無段変速機の変速時
の応答性を向上させる事ができる。しかも、上記トラニ
オンの内側面側の鍔部の軸方向寸法を大きくしているの
で、上記外輪軌道が、トラニオンに形成した円孔の開口
よりも軸方向外方に突出する事はなく、この外輪軌道の
外径側を確実にバックアップして、この外輪軌道と当接
する上記各ニードルの転動面に、エッヂロードに基づく
過大な面圧が加わる事を防止できる。
の1例を示している。尚、本発明の特徴は、トラニオン
6に対して変位軸7を回動自在に支持する部分の構造に
ある。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来構
造を含め、従来から知られ、或は考えられている各種ト
ロイダル型無段変速機と同様であるから、同等部分に関
する図示及び説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本
発明の特徴部分を中心に説明する。
内に変位軸7を構成する支持軸部25を回動自在に支持
する為のラジアルニードル軸受27bは、円筒状の外輪
35bと複数本のニードル36b、36bとから成る。
このうちの外輪35bの両端部内周面には、それぞれが
内向フランジ状である1対の鍔部37b、37cを形成
している。そして、これら両鍔部37b、37cの間部
分を外輪軌道38bとしている。上記複数本のニードル
36b、36bは、この外輪軌道38bと、変位軸7を
構成する支持軸部25の外周面に設けた内輪軌道39と
の間に設けている。
場合には、上記1対の鍔部37b、37cのうち、上記
トラニオン6の内側面側(図1〜2の下側)の鍔部37
bの軸方向寸法L37b を、このトラニオン6の外側面側
(図1〜2の上側)の鍔部37cの軸方向寸法L37c よ
りも大きく(L37b >L37c )している。従って、上記
外輪軌道38bは、上記外輪35bの内周面の中央位置
よりも、上記トラニオン6の外側面側に偏った位置に存
在する。
無段変速機の場合には、上記外輪35bの両端部内周面
に形成した1対の鍔部37b、37cのうち、上記トラ
ニオン6の外側面側の鍔部37cの軸方向寸法L37c を
小さくして、上記外輪軌道38bを上記トラニオン6の
外側面側に偏らせた分だけ、この外輪軌道38bの軸方
向寸法L38b を大きくできる。そして、上記ラジアルニ
ードル軸受27bを構成する複数本のニードル36b、
36bの軸方向長さを大きくして、このラジアルニード
ル軸受27bの剛性を向上させ、トロイダル型無段変速
機の変速時の応答性を向上させる事ができる。即ち、上
記各ニードル36b、36bの軸方向長さを大きくする
と、前記変位軸7を構成する支持軸部25の中心軸と、
上記トラニオン6の中間部に形成した円孔24の中心軸
とがずれにくくなる。この結果、このトラニオン6の傾
動と上記変位軸7の傾動とが一致して、上記変速時の応
答性が向上する。
部37bの軸方向寸法L37b を大きくしているので、上
記外輪軌道38bが、上記トラニオン6の中間部に形成
した円孔24の開口よりも軸方向外方に突出する事はな
い。従って、この円孔24の内周面により上記外輪軌道
38bの外径側を確実にバックアップして、この外輪軌
道38bと当接する上記各ニードル36b、36bの転
動面に、エッヂロードに基づく過大な面圧が加わる事を
防止できる。この結果、この転動面に早期剥離等の損傷
が発生しにくくして、上記ラジアルニードル軸受27b
の耐久性を十分に確保できる。しかも、外輪35bの外
周面により、スラストニードル軸受30の内径部分を、
確実に案内支持できる。
上に述べた通り構成され作用して、変速時の応答性向上
と耐久性の確保とを両立させるので、トロイダル型無段
変速機の実用性を向上させる事ができる。
の基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。
示す断面図。
す、図2と同様の図。
機の部分構造を示す、図2と同様の図。
Claims (1)
- 【請求項1】 互いの内側面同士を対向させた状態で、
互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二の
ディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸と交
差はしないがこれら両ディスクの中心軸の方向に対して
直角方向位置である捻れの位置にある枢軸を中心として
揺動するトラニオンと、このトラニオンの中間部に上記
枢軸と直交する方向に形成された円孔と、互いに平行で
且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部を有する変位軸と、
この円孔の内周面と支持軸部の外周面との間に設けられ
て上記変位軸を上記トラニオンに対して回転自在に支持
するラジアルニードル軸受と、上記変位軸のうちで上記
トラニオンの内側面から突出した上記枢支軸部の周囲に
回転自在に支持された状態で、前記第一、第二の両ディ
スクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーロー
ラの外側面に添設して設けられ、このパワーローラに加
わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーロー
ラの回転を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉
軸受を構成するスラスト玉軸受外輪の外側面と上記トラ
ニオンの内側面との間に設けられ、上記パワーローラか
ら上記スラスト玉軸受外輪に加わるスラスト荷重を支承
しつつ、上記枢支軸部及び上記スラスト玉軸受外輪が上
記支持軸部を中心として揺動する事を許容するスラスト
軸受とを備え、上記第一、第二のディスクの内側面はそ
れぞれ断面が円弧形の凹面であり、パワーローラの周面
は球面状の凸面であり、この周面と上記両ディスクの内
側面とが互いに当接しており、上記ラジアルニードル軸
受は、1対の鍔部を両端部内周面に、これら両鍔部の間
部分に外輪軌道を、それぞれ有し、上記円孔に内嵌固定
した外輪と、この外輪軌道と上記支持軸部の外周面に形
成した内輪軌道との間に転動自在に設けた複数本のニー
ドルとから成るものであるトロイダル型無段変速機に於
いて、上記1対の鍔部のうち、上記トラニオンの内側面
側の鍔部の軸方向寸法を、このトラニオンの外側面側の
鍔部の軸方向寸法よりも大きくする事により、上記外輪
軌道を、このトラニオンの外側面側に偏らせている事を
特徴とするトロイダル型無段変速機。
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JP37317098A JP3941275B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | トロイダル型無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37317098A JP3941275B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | トロイダル型無段変速機 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000193059A true JP2000193059A (ja) | 2000-07-14 |
JP2000193059A5 JP2000193059A5 (ja) | 2005-07-21 |
JP3941275B2 JP3941275B2 (ja) | 2007-07-04 |
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---|---|---|---|
JP37317098A Expired - Fee Related JP3941275B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3941275B2 (ja) |
Citations (5)
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JPS5127386Y1 (ja) * | 1970-02-16 | 1976-07-12 | ||
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