JP2001264155A - 圧力スリーブを備えた振動検出器、及びこの振動検出器を製造するための方法 - Google Patents
圧力スリーブを備えた振動検出器、及びこの振動検出器を製造するための方法Info
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- JP2001264155A JP2001264155A JP2001049280A JP2001049280A JP2001264155A JP 2001264155 A JP2001264155 A JP 2001264155A JP 2001049280 A JP2001049280 A JP 2001049280A JP 2001049280 A JP2001049280 A JP 2001049280A JP 2001264155 A JP2001264155 A JP 2001264155A
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- vibration detector
- sensor device
- seismic mass
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- G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
- G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力スリーブを備えた振動検出器であって、
圧力スリーブ２０が、振動を生ぜしめる構成部に取り付
け可能であって、振動がセンサ装置２３，２４，２５に
よって検出可能であり、サイズモ質量体２２が設けられ
ていて、該サイズモ質量体が、圧力スリーブ２０の外外
側で軸方向のプレロードを加えながら、センサ装置２
３，２４，２５の載設面上に載っていて、それによって
センサ装置２３，２４，２５が、サイズモ質量体２２と
圧力スリーブ２０のフランジ状の縁部３との間で保持さ
れている形式のものを改良して、構成部材の数が減少さ
れ、振動検出器の構成全体は全体的に簡略化されたもの
を提供する。 【解決手段】 サイズモ質量体２２と圧力スリーブとが
一体的な構成部２０である。
圧力スリーブ２０が、振動を生ぜしめる構成部に取り付
け可能であって、振動がセンサ装置２３，２４，２５に
よって検出可能であり、サイズモ質量体２２が設けられ
ていて、該サイズモ質量体が、圧力スリーブ２０の外外
側で軸方向のプレロードを加えながら、センサ装置２
３，２４，２５の載設面上に載っていて、それによって
センサ装置２３，２４，２５が、サイズモ質量体２２と
圧力スリーブ２０のフランジ状の縁部３との間で保持さ
れている形式のものを改良して、構成部材の数が減少さ
れ、振動検出器の構成全体は全体的に簡略化されたもの
を提供する。 【解決手段】 サイズモ質量体２２と圧力スリーブとが
一体的な構成部２０である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念部に記載した、圧力スリーブを有する振動検出器及
び、この振動検出器を製造するための方法に関する。
念部に記載した、圧力スリーブを有する振動検出器及
び、この振動検出器を製造するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許公開第４４０３６
６０号明細書には、圧力スリーブを有する振動検出器に
ついて記載されており、この振動検出器は、自動車の内
燃機関の機能を監視するためのノッキングセンサ（Ｋｌ
ｏｐｆｓｅｎｓｏｒ）として用いられる。圧力スリーブ
は、載設領域を介して、振動を発生する構成部、ここで
は内燃機関のエンジンブロックに堅固に接合されてい
る。
６０号明細書には、圧力スリーブを有する振動検出器に
ついて記載されており、この振動検出器は、自動車の内
燃機関の機能を監視するためのノッキングセンサ（Ｋｌ
ｏｐｆｓｅｎｓｏｒ）として用いられる。圧力スリーブ
は、載設領域を介して、振動を発生する構成部、ここで
は内燃機関のエンジンブロックに堅固に接合されてい
る。
【０００３】この公知の装置では、検出しようとする振
動は、内燃機関の運転中のノッキング雑音である。この
ノッキング雑音は、圧力スリーブを介して、本来のセン
サエレメントとしての圧電セラミック円板に伝達され、
それによって評価可能な電気出力信号が生ぜしめられ
る。センサエレメントは、このセンサエレメント間に介
在された接触円板と絶縁円板とを備えており、これらの
円板が振動ピックアップを可能にする。
動は、内燃機関の運転中のノッキング雑音である。この
ノッキング雑音は、圧力スリーブを介して、本来のセン
サエレメントとしての圧電セラミック円板に伝達され、
それによって評価可能な電気出力信号が生ぜしめられ
る。センサエレメントは、このセンサエレメント間に介
在された接触円板と絶縁円板とを備えており、これらの
円板が振動ピックアップを可能にする。
【０００４】このセンサ装置を圧力スリーブに取り付け
る形式若しくは緊締する形式及び、振動する構成部に振
動検出器を固定することは、製造形式にもまた、運転中
に場合によっては生じるエラー測定及び妨害にも大きい
影響を与える。センサエレメントを、多数の個別部材と
共に、例えばばね及びサイズモ質量体に緊締すること
は、この公知の振動検出器においては、例えば圧力スリ
ーブに設けられた相応のねじ山に被せ嵌め可能であるこ
とによって行われる。
る形式若しくは緊締する形式及び、振動する構成部に振
動検出器を固定することは、製造形式にもまた、運転中
に場合によっては生じるエラー測定及び妨害にも大きい
影響を与える。センサエレメントを、多数の個別部材と
共に、例えばばね及びサイズモ質量体に緊締すること
は、この公知の振動検出器においては、例えば圧力スリ
ーブに設けられた相応のねじ山に被せ嵌め可能であるこ
とによって行われる。
【０００５】さらにまた、ドイツ連邦共和国特許公開第
１９５２４１４７号明細書によれば、冒頭に述べた形式
の振動検出器が公知である。この公知の振動検出器にお
いては、ねじ山付きリング及びばねが、いわゆるばねヘ
ッドナット（Ｆｅｄｅｒｋｏｐｆｍｕｔｔｅｒ）として
一体的な構成部材を成している。このばねヘッドナット
は、圧力スリーブに設けられたねじ山に被せ嵌められ、
それによってサイズモ質量体上に直接載る。
１９５２４１４７号明細書によれば、冒頭に述べた形式
の振動検出器が公知である。この公知の振動検出器にお
いては、ねじ山付きリング及びばねが、いわゆるばねヘ
ッドナット（Ｆｅｄｅｒｋｏｐｆｍｕｔｔｅｒ）として
一体的な構成部材を成している。このばねヘッドナット
は、圧力スリーブに設けられたねじ山に被せ嵌められ、
それによってサイズモ質量体上に直接載る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】冒頭に述べた形式の振
動検出器を改良して、構成部材の数が減少され、振動検
出器の構成全体は全体的に簡略化されたものを提供する
ことである。
動検出器を改良して、構成部材の数が減少され、振動検
出器の構成全体は全体的に簡略化されたものを提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明によれば、圧力スリーブを備えた振動検出器で、圧力
スリーブが、振動を生ぜしめる構成部に取り付け可能で
あって、振動がセンサ装置によって検出可能であり、サ
イズモ質量体が設けられていて、該サイズモ質量体が、
圧力スリーブの外側で軸方向のプレロードを加えなが
ら、センサ装置の載設面上に載っていて、それによって
センサ装置が、サイズモ質量体と圧力スリーブのフラン
ジ状の縁部若しくはセグメントとの間で保持されている
形式のものにおいて、サイズモ質量体と圧力スリーブと
が一体的な構成部として構成されていることを特徴とし
ている。
明によれば、圧力スリーブを備えた振動検出器で、圧力
スリーブが、振動を生ぜしめる構成部に取り付け可能で
あって、振動がセンサ装置によって検出可能であり、サ
イズモ質量体が設けられていて、該サイズモ質量体が、
圧力スリーブの外側で軸方向のプレロードを加えなが
ら、センサ装置の載設面上に載っていて、それによって
センサ装置が、サイズモ質量体と圧力スリーブのフラン
ジ状の縁部若しくはセグメントとの間で保持されている
形式のものにおいて、サイズモ質量体と圧力スリーブと
が一体的な構成部として構成されていることを特徴とし
ている。
【０００８】
【発明の効果】これによって、全体的に、構成部材の数
が減少され、振動検出器の構成全体は全体的に簡略化さ
れた。
が減少され、振動検出器の構成全体は全体的に簡略化さ
れた。
【０００９】本発明による一体的な構成部においては、
サイズモ質量体は簡単な形式で、所定の限界内でフレキ
シブルなウエブを介して圧力スリーブに結合されている
ので、サイズモ質量体（ｓｅｉｓｍｉｓｃｈｅ Ｍａｓ
ｓｅ）とフランジ状の縁部との間に環状ギャップが形成
されている。この環状ギャップは、センサ装置を組み付
ける前に、センサ装置の軸方向の幅よりもやや小さい軸
方向の開口を有している。
サイズモ質量体は簡単な形式で、所定の限界内でフレキ
シブルなウエブを介して圧力スリーブに結合されている
ので、サイズモ質量体（ｓｅｉｓｍｉｓｃｈｅ Ｍａｓ
ｓｅ）とフランジ状の縁部との間に環状ギャップが形成
されている。この環状ギャップは、センサ装置を組み付
ける前に、センサ装置の軸方向の幅よりもやや小さい軸
方向の開口を有している。
【００１０】センサ装置を簡単に取り付けることができ
るようにするために、センサ装置は、振動検出器を取り
付ける際に、圧力スリーブの外周部で環状ギャプ内に挿
入できるように、センサ装置の一方側に軸方向でスリッ
トが設けられている。この場合、有利な形式で、センサ
装置を圧力スリーブに組み付ける間、サイズモ質量体
は、軸方向でフランジ状の縁部から離れる方向に押しや
られ、それによって拡大された環状ギャプ内に、センサ
装置が押し込まれて嵌合し、組み付け後に、センサ装置
は、必要なプレロード（予圧）でフランジ状の縁部で保
持される。
るようにするために、センサ装置は、振動検出器を取り
付ける際に、圧力スリーブの外周部で環状ギャプ内に挿
入できるように、センサ装置の一方側に軸方向でスリッ
トが設けられている。この場合、有利な形式で、センサ
装置を圧力スリーブに組み付ける間、サイズモ質量体
は、軸方向でフランジ状の縁部から離れる方向に押しや
られ、それによって拡大された環状ギャプ内に、センサ
装置が押し込まれて嵌合し、組み付け後に、センサ装置
は、必要なプレロード（予圧）でフランジ状の縁部で保
持される。
【００１１】本発明のその他の特徴及び有利な実施例
は、従属請求項、実施例の説明及び図面に記載されてお
り、この場合、個別の特徴は、それぞれ単独でも、又は
互いに組み合わせた形状でも、本発明の実施例において
及びその他の分野において実現され、有利な形式で保護
されるべき実施例を成すものである。
は、従属請求項、実施例の説明及び図面に記載されてお
り、この場合、個別の特徴は、それぞれ単独でも、又は
互いに組み合わせた形状でも、本発明の実施例において
及びその他の分野において実現され、有利な形式で保護
されるべき実施例を成すものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図示の
実施例を用いて具体的に説明する。
実施例を用いて具体的に説明する。
【００１３】図１には、従来技術により公知の振動検出
器が、外側のプラスチックケーシング１を備えた内燃機
関のためのノッキングセンサを成しており、この外部の
プラスチックケーシング１内に圧力スリーブ２が配置さ
れている。圧力スリーブ２は、その下端部の領域でフラ
ンジ状の縁部若しくはセグメント３を有していて、該縁
部３を介して、圧力スリーブ２はその下側のベース面４
が、振動を検出しようとするエンジンブロック（図示せ
ず）に載せられる。
器が、外側のプラスチックケーシング１を備えた内燃機
関のためのノッキングセンサを成しており、この外部の
プラスチックケーシング１内に圧力スリーブ２が配置さ
れている。圧力スリーブ２は、その下端部の領域でフラ
ンジ状の縁部若しくはセグメント３を有していて、該縁
部３を介して、圧力スリーブ２はその下側のベース面４
が、振動を検出しようとするエンジンブロック（図示せ
ず）に載せられる。
【００１４】圧力スリーブ２の外周部には、フランジ状
の縁部３の下側の載設面から、絶縁円板５と、第１の接
触円板６と、センサ装置内の本来のセンサエレメントと
しての圧電セラミック製の円板７と、さらにその上に、
第２の接触円板６と、第２の絶縁円板５とが続いて配置
されている。このような配置上に、サイズモ質量体８が
載せられている。サイズモ質量体８上に、皿ばね９が取
り付けられており、この皿ばね９は雌ねじ山９ａを備え
ていて、圧電セラミック製の円板７の方向で圧力スリー
ブ２に被せ嵌められるようになっている。
の縁部３の下側の載設面から、絶縁円板５と、第１の接
触円板６と、センサ装置内の本来のセンサエレメントと
しての圧電セラミック製の円板７と、さらにその上に、
第２の接触円板６と、第２の絶縁円板５とが続いて配置
されている。このような配置上に、サイズモ質量体８が
載せられている。サイズモ質量体８上に、皿ばね９が取
り付けられており、この皿ばね９は雌ねじ山９ａを備え
ていて、圧電セラミック製の円板７の方向で圧力スリー
ブ２に被せ嵌められるようになっている。
【００１５】特にプラスチック射出成形法で製造された
ケーシング１の一体的な接続部１０内には、接触円板６
のための電気接続部１１が配置されている。電気接続部
１１は、２つの接触円板６に接続されていて、２つの接
触円板６を介して、圧電セラミック製の円板７の両側に
電気接続が形成され、圧電セラミック製の円板７の軸方
向の圧力負荷時に生ぜしめられる電圧が取り出される。
ケーシング１の一体的な接続部１０内には、接触円板６
のための電気接続部１１が配置されている。電気接続部
１１は、２つの接触円板６に接続されていて、２つの接
触円板６を介して、圧電セラミック製の円板７の両側に
電気接続が形成され、圧電セラミック製の円板７の軸方
向の圧力負荷時に生ぜしめられる電圧が取り出される。
【００１６】圧力スリーブ２に設けられた中央の切欠若
しくは孔１２を通って、図示されていない固定ねじをガ
イドすることができ、この固定ねじによって、ノッキン
グセンサ全体が、直接的に又は間接的に内燃機関のエン
ジンブロックに固定可能である。ノッキングセンサを組
み付ける際に、上記固定ねじによって加えられる全トル
クが、圧力スリーブ２に、下側面４を介して伝達され
る。つまり固定の際に、センサエレメントとしての圧電
セラミック製の円板７に力は作用しない。
しくは孔１２を通って、図示されていない固定ねじをガ
イドすることができ、この固定ねじによって、ノッキン
グセンサ全体が、直接的に又は間接的に内燃機関のエン
ジンブロックに固定可能である。ノッキングセンサを組
み付ける際に、上記固定ねじによって加えられる全トル
クが、圧力スリーブ２に、下側面４を介して伝達され
る。つまり固定の際に、センサエレメントとしての圧電
セラミック製の円板７に力は作用しない。
【００１７】プレロード（予圧）力は、ねじ固定された
サイズモ質量体９の圧力によって生ぜしめられる。プレ
ロード力は、圧電セラミック製の円板７に、電気信号の
残留劣化無しで耐えられる軸方向力が作用し、しかもこ
の軸方向力が熱的な伸張並びに、組み立て時に避けるこ
とのできない圧力スリーブ２の圧縮ひずみとは無関係で
あるように選定されている。サイズモ質量体８によっ
て、内燃機関の振動に比例して作用するパルスは、圧電
セラミック製の円板７で負荷パルスに変換され、この負
荷パルスは相応の装置で評価されるようになっている。
サイズモ質量体９の圧力によって生ぜしめられる。プレ
ロード力は、圧電セラミック製の円板７に、電気信号の
残留劣化無しで耐えられる軸方向力が作用し、しかもこ
の軸方向力が熱的な伸張並びに、組み立て時に避けるこ
とのできない圧力スリーブ２の圧縮ひずみとは無関係で
あるように選定されている。サイズモ質量体８によっ
て、内燃機関の振動に比例して作用するパルスは、圧電
セラミック製の円板７で負荷パルスに変換され、この負
荷パルスは相応の装置で評価されるようになっている。
【００１８】図２には、圧力スリーブと一体的に構成さ
れた構成部２０の本発明による構成が示されており、こ
の圧力スリーブは、ウエブ２１を介してサイズモ質量体
２２に結合されている。この実施例では、センサ装置
は、スリットの設けられた、圧電セラミック製の円板２
３の形状に構成されていて、この円板２３は、接触円板
２４及び絶縁円板２５と共に、サイズモ質量体２２とセ
ンサ装置若しくは圧電セラミック製の円板２３との間の
環状ギャプ内に挿入されている。
れた構成部２０の本発明による構成が示されており、こ
の圧力スリーブは、ウエブ２１を介してサイズモ質量体
２２に結合されている。この実施例では、センサ装置
は、スリットの設けられた、圧電セラミック製の円板２
３の形状に構成されていて、この円板２３は、接触円板
２４及び絶縁円板２５と共に、サイズモ質量体２２とセ
ンサ装置若しくは圧電セラミック製の円板２３との間の
環状ギャプ内に挿入されている。
【００１９】図３にはスリット２６を備えた圧電セラミ
ック製の円板２３の詳細が示されている。センサ装置つ
まり圧電セラミック製の円板２３を取り付けるために、
センサ装置は、スリット２６を用いて、振動検出器を組
み付ける際に圧力スリーブ３の外周面に設けられた環状
ギャップ内に挿入される。この場合、センサ装置若しく
は圧電セラミック製の円板２３の組み付け中に、サイズ
モ質量体２２は軸方向でフランジ状の縁部３から離れる
方向に押しやられ、それによって、増大された環状ギャ
プ内に嵌め込まれて、組み付け後に、圧電セラミック製
の円板２３はサイズモ質量体２２を介して必要なプレロ
ードでフランジ状の縁部３で保持されるようになってい
る。
ック製の円板２３の詳細が示されている。センサ装置つ
まり圧電セラミック製の円板２３を取り付けるために、
センサ装置は、スリット２６を用いて、振動検出器を組
み付ける際に圧力スリーブ３の外周面に設けられた環状
ギャップ内に挿入される。この場合、センサ装置若しく
は圧電セラミック製の円板２３の組み付け中に、サイズ
モ質量体２２は軸方向でフランジ状の縁部３から離れる
方向に押しやられ、それによって、増大された環状ギャ
プ内に嵌め込まれて、組み付け後に、圧電セラミック製
の円板２３はサイズモ質量体２２を介して必要なプレロ
ードでフランジ状の縁部３で保持されるようになってい
る。
【図１】従来技術により公知な振動検出器としてのノッ
キングセンサケーシングの断面図である。
キングセンサケーシングの断面図である。
【図２】本発明に従って圧力スリーブと一体的に構成さ
れたサイズモ質量体を有する振動検出器の部分断面図で
ある。
れたサイズモ質量体を有する振動検出器の部分断面図で
ある。
【図３】センサ装置の詳細を示す平面図である。
１ プラスチックケーシング、 ２ 圧力スリーブ、
３ フランジ状の縁部、 ４ 下側のベース面、 ５
絶縁円板、 ６ 接触円板、 ７ 圧電セラミック製の
円板、 ８ サイズモ質量体、 ９ 皿ばね、 １０
接続部、 １１電気接続部、 １２ 孔、 ２０ 構成
部、 ２１ ウエブ、 ２２ サイズモ質量体、 ２３
圧電セラミック製の円板、 ２４ 接触円板、 ２５
絶縁円板、 ２６ スリット
３ フランジ状の縁部、 ４ 下側のベース面、 ５
絶縁円板、 ６ 接触円板、 ７ 圧電セラミック製の
円板、 ８ サイズモ質量体、 ９ 皿ばね、 １０
接続部、 １１電気接続部、 １２ 孔、 ２０ 構成
部、 ２１ ウエブ、 ２２ サイズモ質量体、 ２３
圧電セラミック製の円板、 ２４ 接触円板、 ２５
絶縁円板、 ２６ スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウーヴェ コンツェルマン ドイツ連邦共和国 アスペルク シュヴァ ルベンヴェーク 14
Claims (4)
- 【請求項１】 圧力スリーブを備えた振動検出器であっ
て、 圧力スリーブ（２：２０）が、振動を生ぜしめる構成部
に取り付け可能であって、振動がセンサ装置（７；２
３，２４，２５）によって検出可能であり、 サイズモ質量体（８：２２）が設けられていて、該サイ
ズモ質量体が、圧力スリーブ（２；２０）の外側で軸方
向のプレロードを加えながら、センサ装置（７；２３，
２４，２５）の載設面上に載っていて、それによってセ
ンサ装置（７；２３，２４，２５）が、サイズモ質量体
（８；２２）と圧力スリーブ（２；２０）のフランジ状
の縁部（３）との間で保持されている形式のものにおい
て、 サイズモ質量体（２２）と圧力スリーブとが一体的な構
成部（２０）であることを特徴とする、圧力スリーブを
備えた振動検出器 - 【請求項２】 一体的な構成部（２０）において、サイ
ズモ質量体（２２）が、所定の限界内でフレキシブルな
ウエブ（２１）を介して圧力スリーブに接続されてお
り、それによって、サイズモ質量体（２２）とフランジ
状の縁部（３）との間に環状ギャップが形成され、該環
状ギャプが、センサ装置を組み付ける前に、センサ装置
（７；２３，２４，２５）の軸方向の幅よりもやや小さ
い軸方向開口を有している、請求項１記載の振動検出器 - 【請求項３】 センサ装置（７；２３，２４，２５）が
一方側で軸方向のスリットを備えており、それによって
センサ装置は、圧力スリーブ（２０）の外周部に振動検
出器を組み付ける際に、環状ギャプ内に挿入することが
できるようになっている、請求項１又は２記載の振動検
出器 - 【請求項４】 請求項３に記載した振動検出器を製造す
るための方法において、 圧力スリーブ（２０）にセンサ装置（７；２３，２４，
２５を組み付ける間、サイズモ質量体（２２）を、軸方
向で、フランジ状の縁部（３）から離れる方向に押しや
り、それによって拡大された環状ギャプ内にセンサ装置
（７；２３，２４，２５）を押し込んで嵌め込み、組み
付け後に、センサ装置（７；２３，２４，２５）が、フ
ランジ状の縁部（３）において必要なプレロードで保持
されるようになっていることを特徴とする、振動検出器
を製造するための方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10009169A DE10009169B4 (de) | 2000-02-26 | 2000-02-26 | Schwingungsaufnehmer mit einer Druckhülse |
| DE10009169.5 | 2000-02-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001264155A true JP2001264155A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=7632579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001049280A Pending JP2001264155A (ja) | 2000-02-26 | 2001-02-23 | 圧力スリーブを備えた振動検出器、及びこの振動検出器を製造するための方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6647760B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001264155A (ja) |
| DE (1) | DE10009169B4 (ja) |
| GB (1) | GB2365971B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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