JP2006256518A - Vehicle body front structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衝突時に車体前部に作用する衝突荷重を支持する車体前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body front portion structure that supports a collision load that acts on a vehicle body front portion during a collision.
従来の車体前部構造には、車体の前後方向に配置されたサイドフレームとアッパフレームを備え、このサイドフレームとアッパーフレームの前端部にバンパーを連結させたものがある。(特許文献1)
この構成では、バンパーが衝突荷重を受け、衝突荷重は、サイドフレームとアッパーフレームに分散される。
In this configuration, the bumper receives a collision load, and the collision load is distributed to the side frame and the upper frame.
このため、衝突荷重が小さい低速衝突時にでもサイドフレームとアッパーフレームの両フレームが変形してしまう。 For this reason, both the side frame and the upper frame are deformed even during a low-speed collision with a small collision load.
本発明は、上記事実に鑑み、衝突荷重が小さい低速衝突時には、クロスメンバが効率よく変形し衝突荷重を吸収する車体前部構造を提供することが目的である。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a vehicle body front structure in which a cross member is efficiently deformed and absorbs a collision load during a low-speed collision with a small collision load.
本発明の請求項1に係る車体前部構造は、車幅方向に配置され車体骨格部材に連結されて前方衝突時に衝突荷重を受ける第1クロスメンバと、前記第1クロスメンバの車両上方で車幅方向に配置され第1クロスメンバに連結されて前方衝突時に前記第1クロスメンバと共に衝突荷重を受ける第2クロスメンバと、前記第1クロスメンバの車両下方で車幅方向に配置され第1クロスメンバに連結されて前方衝突時に前記第1クロスメンバと共に衝突荷重を受ける第3クロスメンバと、を有することを特徴とする。 A vehicle body front structure according to claim 1 of the present invention includes a first cross member that is disposed in a vehicle width direction and is connected to a vehicle body skeleton member and receives a collision load at the time of a forward collision, and a vehicle above the first cross member. A second cross member disposed in the width direction and connected to the first cross member to receive a collision load together with the first cross member in a forward collision; and a first cross disposed in the vehicle width direction below the first cross member in the vehicle. And a third cross member connected to the member and receiving a collision load together with the first cross member at the time of a forward collision.
上記構成によれば、第1クロスメンバは、車体骨格部材に連結され、第2クロスメンバ及び第3クロスメンバは第1クロスメンバに連結し支持される。 According to the above configuration, the first cross member is connected to the vehicle body frame member, and the second cross member and the third cross member are connected to and supported by the first cross member.
衝突荷重が小さい低速衝突時には、車両幅方向に配置された第1クロスメンバ、第2クロスメンバ、及び第3クロスメンバが衝突荷重を受け効率よく変形し衝突荷重を吸収する。 During a low-speed collision with a small collision load, the first cross member, the second cross member, and the third cross member arranged in the vehicle width direction receive the collision load and efficiently deform to absorb the collision load.
本発明の請求項2に係る車体前部構造は、請求項1記載において、前記第1クロスメンバが連結される車体骨格部材は、前記第1クロスメンバの車両後方で車両前後方向に配置される第1サイドメンバであって、前記第2クロスメンバの車両後方には車両前後方向に配置される第2サイドメンバが配置され、前記第3クロスメンバの車両後方には車両前後方向に配置される第3サイドメンバが配置されることを特徴とする。 The vehicle body front part structure according to claim 2 of the present invention is the vehicle body front part structure according to claim 1, wherein the vehicle body skeleton member to which the first cross member is connected is disposed in the vehicle front-rear direction behind the first cross member in the vehicle. A second side member disposed in the vehicle front-rear direction is disposed behind the second cross member, and is disposed in the vehicle front-rear direction behind the third cross member. A third side member is arranged.
上記構成によれば、衝突荷重が小さい低速衝突時には、衝突荷重を受ける面積が十分確保されている3本のクロスメンバは、効率よく変形し衝突荷重を吸収し、第1クロスメンバがこの荷重を第1サイドメンバへと伝える。 According to the above configuration, at the time of low-speed collision with a small collision load, the three cross members having a sufficient area for receiving the collision load are efficiently deformed to absorb the collision load, and the first cross member absorbs this load. Tell the first side member.
また、衝突荷重が大きい高速衝突時には、クロスメンバが衝突荷重を受け、大きく車両後方へ変形し衝突荷重を吸収する。これによって、クロスメンバの車両後方に配置されている第1サイドメンバ、第2サイドメンバ、及び第3サイドメンバに衝突荷重が伝達分散され、全てのサイドメンバが変形し効率よく衝突荷重を吸収する。 Moreover, at the time of high-speed collision with a large collision load, the cross member receives the collision load and greatly deforms toward the rear of the vehicle to absorb the collision load. As a result, the collision load is transmitted and distributed to the first side member, the second side member, and the third side member arranged behind the cross member in the vehicle, and all the side members are deformed to efficiently absorb the collision load. .
本発明の請求項3に係る車体前部構造は、請求項2記載において、前記第2クロスメンバには、車両幅方向の荷重を前記第2サイドメンバへ伝達する第1伝達手段が設けられていることを特徴とする。 The vehicle body front part structure according to claim 3 of the present invention is the vehicle body front structure according to claim 2, wherein the second cross member is provided with first transmission means for transmitting a load in the vehicle width direction to the second side member. It is characterized by being.
上記構成によれば、第2クロスメンバの一側へ衝突荷重が入力されるオフセット衝突時には、第2クロスメンバの一側は車両後方に変形し、第2クロスメンバの他側は、第2クロスメンバの一側の変形に引きずられ車両幅方向内側に移動する。これによって第2クロスメンバの他側は、第1伝達手段を介して衝突荷重を他側の第2サイドメンバに伝える。他側の第2サイドメンバは、車両内側に変形し衝突荷重を吸収する。 According to the above configuration, at the time of an offset collision in which a collision load is input to one side of the second cross member, one side of the second cross member is deformed rearward of the vehicle, and the other side of the second cross member is the second cross member. It is dragged by deformation of one side of the member and moves inward in the vehicle width direction. Thus, the other side of the second cross member transmits the collision load to the second side member on the other side via the first transmission means. The second side member on the other side is deformed inside the vehicle and absorbs the collision load.
本発明の請求項4に係る車体前部構造は、請求項2又は3記載において、前記第3クロスメンバには、車両幅方向の荷重を前記第3サイドメンバへ伝達する第2伝達手段が設けられていることを特徴とする。
The vehicle body front part structure according to
上記構成によれば、第3クロスメンバの一側へ衝突荷重が入力されるオフセット衝突時には、第3クロスメンバの一側は車両後方に変形し、第3クロスメンバの他側は、第3クロスメンバの一側の変形に引きずられ車両幅方向内側に移動する。これによって第3クロスメンバの他側は、第2伝達手段を介して衝突荷重を他側の第3サイドメンバに伝える。他側の第3サイドメンバは、車両内側に変形し衝突荷重を吸収する。 According to the above configuration, at the time of an offset collision in which a collision load is input to one side of the third cross member, one side of the third cross member is deformed rearward of the vehicle, and the other side of the third cross member is the third cross member. It is dragged by deformation of one side of the member and moves inward in the vehicle width direction. As a result, the other side of the third cross member transmits the collision load to the third side member on the other side via the second transmission means. The third side member on the other side is deformed inside the vehicle and absorbs the collision load.
本発明の請求項5に係る車体前部構造は、請求項2乃至4のいずれか1項に記載において、前記第3クロスメンバと車体前方に組み付けられるバンパーとの間には、前記バンパーが受けた荷重を前記第3クロスメンバへ伝達する第3伝達手段が設けられていることを特徴とする。 The vehicle body front structure according to claim 5 of the present invention is the vehicle body front portion structure according to any one of claims 2 to 4, wherein the bumper receives between the third cross member and a bumper assembled in front of the vehicle body. A third transmission means for transmitting the load to the third cross member is provided.
上記構成によれば、車両下方に配置された第3クロスメンバの車両前方に位置するバンパーの下方部は、荷重を第3クロスメンバに伝える第3伝達手段が設けられているため、車両後方への移動が抑制される。これによって、衝突時に衝突体が歩行者である場合には、バンパーの下方部はスムーズに足払いをする。いわゆる足払い効果が得られる。 According to the above configuration, the lower part of the bumper located in front of the third cross member disposed below the vehicle is provided with the third transmission means for transmitting the load to the third cross member. Movement is suppressed. As a result, when the collision object is a pedestrian at the time of the collision, the lower part of the bumper smoothly feet. A so-called foot payment effect is obtained.
本発明の請求項6に係る車体前部構造は、請求項2乃至5のいずれか1項に記載において、前記第1クロスメンバ、前記第2クロスメンバ、及び前記第3クロスメンバの車両前方荷重受け部は、車両前後方向に略同一位置に配置されることを特徴とする。 A vehicle body front structure according to a sixth aspect of the present invention is the vehicle front load of the first cross member, the second cross member, and the third cross member according to any one of the second to fifth aspects. The receiving portions are arranged at substantially the same position in the vehicle front-rear direction.
上記構成によれば、衝突時には、ほぼ同時に全てのクロスメンバが衝突荷重を受けるため、衝突荷重が均等に全てのクロスメンバに分散し効率よく衝突荷重が吸収される。 According to the above configuration, at the time of a collision, since all the cross members receive a collision load almost simultaneously, the collision load is evenly distributed to all the cross members and the collision load is efficiently absorbed.
本発明の車体前部構造によれば、衝突荷重が小さい低速衝突時には、クロスメンバが効率よく変形し衝突荷重を吸収する。 According to the vehicle body front structure of the present invention, at the time of low-speed collision with a small collision load, the cross member is efficiently deformed to absorb the collision load.
本発明の車体前部構造の実施形態を図1〜図7に従って説明する。 An embodiment of a vehicle body front structure according to the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、図中矢印FRは車両前方方向を、矢印UPは車両上方方向を、矢印INは車両内側方向を、LHは車両幅方向左側を、RHは車両幅方向右側を示す。 In the figure, arrow FR indicates the vehicle front direction, arrow UP indicates the vehicle upward direction, arrow IN indicates the vehicle inner side direction, LH indicates the vehicle width direction left side, and RH indicates the vehicle width direction right side.
図1には、本発明が適用された車体10の前方部骨格部材が示されている。車両前方には、衝突時に衝突荷重を受けるクロスメンバ12が配置されている。このクロスメンバ12は、鋼板から打抜き加工で一体的に形成され、長手方向が車両幅方向に沿って互いに平行に配置される3本の第1クロスメンバ14、第2クロスメンバ16、及び第3クロスメンバ18を備えている。3本のクロスメンバは、図2に示されるように、開口部が車両後方に向いたハット断面形状となっている。すなわち、車両後方向に向いたコ字形断面(図6に示す第2クロスメンバ16を例にして説明すると、底面16Aと上面16B、下面16Cからなるコ字形)の端部から上下に延長部が形成されており、荷重受け部であるコ字形の底部は車両前後方向に略同一位置に配置されている。
FIG. 1 shows a front frame member of a
また、図1、7に示されるように、第1クロスメンバ14と車両上方の第2クロスメンバ16とは、両端部近くがそれぞれ連結部材13で互いに連結されている。同様に、第1クロスメンバ14と車両下方の第3クロスメンバ18は、両端部近くがそれぞれ連結部材15で互いに連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 7, the
図7に示されるように、第1クロスメンバ14は第2クロスメンバ16よりも長く、第2クロスメンバ16は第3クロスメンバ18よりも長くされている。また、第2クロスメンバ16と第3クロスメンバ18の上下寸法は略同等であり、第1クロスメンバ14の上下寸法はこれらより長くなっている。連結部材13は軸線13Aが車両上下方向でかつ上方が車幅方向外側へ向いた傾斜状態とされて上下両端が第2クロスメンバ16と第1クロスメンバ14とへ連結されている。なお、連結部材15の軸線15Bも連結部材13と同軸とされて傾いている。また、クロスメンバ12は車幅方向中央部から両端部にかけて車両後方へ至るように円弧状に屈曲しており、車幅方向中央部が最も前方の位置となっている。
As shown in FIG. 7, the
第1クロスメンバ14の両端部は、図2(B)3に示されるように左右一対の第1サイドメンバ20の前端部に連結されている。詳細には、第1サイドメンバ20は、車両前後方向に配置され、矩形状の閉断面をしており、ボルト22を車両前方より第1クロスメンバ14に形成された取付穴を挿通させ第1サイドメンバ20の前端部に配置されたナットに締め込んで、第1クロスメンバ14が第1サイドメンバ20の前端部へ連結される。
Both ends of the
一方、第1サイドメンバ20の車両上方には、矩形状の閉断面をした第2サイドメンバ24が車両前後方向に配置されている。第2サイドメンバ24の車両前方には、図2(B)に示すように、低衝撃荷重変位の吸収間隔である隙間42を設けて第2クロスメンバ16が配置されている。また、第1サイドメンバ20の車両下方には、矩形状の閉断面をした第3サイドメンバ28が車両前後方向に配置されている。第2クロスメンバ16と同様に、第3サイドメンバ28の車両前方には、図2(B)に示すように、低衝撃荷重変位の吸収間隔である隙間44を設けて第3クロスメンバ18が配置されている。
On the other hand, a
衝突荷重が小さい低速衝突時にクロスメンバ12に作用した衝突荷重は、3本のクロスメンバ12に分散する。これによって、衝突荷重を局部的に受けることなく、3本のクロスメンバ12が効率よく変形し衝突荷重を吸収する。この場合、衝突荷重が小さいため、クロスメンバ12の変形は小さく、主として第1サイドメンバ20がこの荷重を支持し、そのためクロスメンバ12と連結されることなく、隙間42を設けて配置される第2サイドメンバ24及び、隙間44を設けて配置される第3サイドメンバ28は変形しない。第2サイドメンバ24の前端部と第2クロスメンバ16との間及び、第3サイドメンバ28の前端部と第3クロスメンバ18との間には、低速衝突時に変形してこの荷重を第2サイドメンバ24及び第3サイドメンバ28へ大荷重として伝えることのない変形部材をそれぞれ介在させて通常走行時におけるクロスメンバ12の支持安定性を向上させてもよい。
The collision load applied to the
また、衝突荷重が大きい高速衝突時には、クロスメンバ12が衝突荷重を受け、大きく車両後方へ変形し衝突荷重を吸収する。これによって、クロスメンバ12の車両後方に配置されている第1サイドメンバ20、第2サイドメンバ24、及び第3サイドメンバ28に共に衝突荷重が伝達分散され全てのサイドメンバが変形し効率よく衝突荷重を吸収する。
Further, at the time of high-speed collision with a large collision load, the
図2、3に示されるように、第1サイドメンバ20は車両後方へほぼ真直に配置されているが、第2サイドメンバ24及び第3サイドメンバ28は、中間部から屈曲して車両上方及び下方へ曲がった屈曲部を介して車両後方部が水平に配置されている。第3サイドメンバ28の屈曲部からは車両後方上側へアーム28Aが立ち上り第1サイドメンバ20の中間部から車両前方下側へ延長されたアーム20Aの先端へと当っている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、図7に示されるように、第1サイドメンバ20と第3サイドメンバ28は車幅方向に同位置とされるが、第2サイドメンバ24はこれよりも外側に配置されている。
As shown in FIG. 7, the
図6に示されるように、第2クロスメンバ16の両端部には、開口部内にL字形状の第1補強パネル17が設けられて第1伝達手段とされている。第1補強パネル17は、第2クロスメンバ16の底面16Aに沿った底板17Aと端部を車両後方に向け第2クロスメンバ16の上面16Bと下面16Cに掛け渡された立板17Bとから構成されいる。さらに、底板17Aは底面16Aと、立板17Bは上面16B及び下面16Cと溶接され、第2クロスメンバ16の端部は開口部26を車両後方に向けた箱形状となっている。高速衝突でクロスメンバ12が車両後方へ大きく移動した状態で図4,5に示されるように、この立板17Bの車幅方向内側に第2サイドメンバ24の先端部が対応するようになっている。これによって車体10の一側(例えば図4に示されるように左側)へ衝突荷重が入力されるオフセット衝突時には、想像線(2点鎖線)で示すように、第2クロスメンバ16の左端部は、衝突荷重を受け車両後方に変形し、衝突を受けない第2クロスメンバ16の右端部は左端部の変形に引きずられ車両幅方向内側に移動する(図4の想像線参照)。これによって、第2クロスメンバ16の右端部に配置された第1補強パネル17は、右側の第2サイドメンバ24に車両外側から当たり衝突荷重を第2サイドメンバ24に伝え、右側の第2サイドメンバ24は車両内側に変形(図4の想像線参照)して荷重を吸収するようになっている。
As shown in FIG. 6, at both ends of the
さらに、図5、6に示されるように、第3クロスメンバ18の端部は、第2クロスメンバ16の端部と同様の構造となっており、L字形状の第2補強パネル19が設けられて第2伝達手段とされている。第2補強パネル19は、第2補強パネル19の底板19A及び立板19Bが第3クロスメンバ18の底面18A、上面18B、及び下面18Cに溶接され、第3クロスメンバ18の端部は、開口部30を車両後方に向けた箱形状となっている。高速衝突でクロスメンバ12が車両後方へ大きく移動した状態でこの立板19Bの車幅方向内側に第3サイドメンバ28の先端部が対応するようになっている(図5参照)。この構成により、車体10の一側(例えば図5で示されるように左側)へ衝突荷重が入力されるオフセット衝突時には、第3クロスメンバ18の右端部に配置された第2補強パネル19が、右側の第3サイドメンバ28に車両外側から当たり衝突荷重を伝え、図5の想像線(2点鎖線)で示すように右側の第3サイドメンバ28は車両内側に変形して荷重を吸収するようになっている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the end of the
一方、図3に示されるように、クロスメンバ12の車両前方には、主として合成樹脂材料で作成されたバンパー32が配置されており、バンパー32の上端は、図示しないボルトで車体に取付けられている。バンパー32の背面には、バンパー32と一体的に成形された第3伝達手段としての複数個(この実施形態では6個)のリブ34が車両後方に向けて突設されている。図2(B)に示されるように、リブ34の車両後方端部34Aは、図3に示す第3クロスメンバ18の前面に形成された複数個(この実施形態では6個)の係合長穴18Dへ挿入されている。また、リブ34の中間部には、第3クロスメンバ18と離れた位置に拡径部34Bがそれぞれ設けられている。バンパー32が車両後方へ移動した場合にこの拡径部34Bが第3クロスメンバ18の前面に当り、これによりバンパー32の下方部40は、第3クロスメンバ18に支持され車両後方への移動が抑制されるようになっている。これによって、衝突時に衝突体が歩行者である場合には、バンパー32の下方部は、足払い効果が得られる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, a
次に本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
本実施形態の車体前部構造では、衝突荷重が小さい低速衝突時には、クロスメンバ12の変形は小さく、そのためクロスメンバ12と連結されることなく隙間42を設けて配置される第2サイドメンバ24及び隙間44を設けて配置される第3サイドメンバは変形しない。
In the vehicle body front structure of the present embodiment, the deformation of the
また、高速衝突時には、衝突荷重を受けたクロスメンバ12が大きく車両後方に変形すると共に、クロスメンバ12の車両後方に配置されている全てのサイドメンバに衝突荷重が分散し、全てのサイドメンバが変形して効率よく衝突荷重が吸収される。
Further, at the time of high-speed collision, the
一方、図4,5で示すように、車体10の一側(例えば左側)に衝突荷重が入力されるオフセット衝突時(以下は左側へのオフセット衝突について説明)には、左側のクロスメンバが車両後方に変形し、衝突を受けない右側のクロスメンバは、左側の変形に引きずられ車両幅方向内側に移動する。これによって、第2クロスメンバ16及び第3クロスメンバ18の端部に配置された第1補強パネル17及び第2補強パネル19は、車両外側から第2サイドメンバ24及び第3サイドメンバ28に当たり、第2サイドメンバ24及び第3サイドメンバ28は、車両内側に変形し衝突荷重を吸収する。
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, at the time of an offset collision in which a collision load is input to one side (for example, the left side) of the vehicle body 10 (hereinafter, the offset collision to the left side will be described), The right cross member that is deformed rearward and is not subjected to a collision is dragged by the left deformation and moves inward in the vehicle width direction. As a result, the first reinforcing
また、衝突時に衝突体が歩行者である場合には、バンパー32の下方部40は車両後方への移動が抑制されているため、下方部40はスムーズに足払い効果が得られる。
Further, when the collision object is a pedestrian at the time of the collision, the
さらに、走行時にクロスメンバ12と路面との干渉によりクロスメンバ12が変形した場合でも、第2サイドメンバ24及び第3サイドメンバ28は、クロスメンバ12との連結がないため変形しない。
Further, even when the
従って、衝突荷重が小さい低速衝突時には、クロスメンバ12が効率よく変形し衝突荷重を吸収し、衝突荷重が大きい高速衝突時には、全てのサイドメンバを変形させることにより荷重を分散して効率よく衝突荷重を吸収する。これによって、低速衝突時には、修理費の低減及び修理作業性の向上という効果も得られる。
Therefore, when the collision load is low, the
さらに、3本のクロスメンバ12をパネルにて一体的に成形するため部品点数及び組付け工数が低減される。
Further, since the three
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、第2クロスメンバ16及び第3クロスメンバ18が車両幅方向内側に移動するときに、第2サイドメンバ24及び第3サイドメンバ28と当り荷重を伝えるため、第1補強パネル17及び第2補強パネル19を設けて、当り面を確保し剛性を上げたが、第1補強パネル17及び第2補強パネル19を設けずに、第2クロスメンバ16及び第3クロスメンバ18の端部の曲げ形状の変更等や端部の板厚等を変更して第2クロスメンバ16及び第3クロスメンバ18の端部の剛性を上げて引っかかりをよくし荷重を伝えてもよい。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It is clear to the contractor. For example, in the above-described embodiment, when the
また、第2クロスメンバ16及び第3クロスメンバ18の端部の剛性を上げるため、第1補強パネル17及び第2補強パネル19を用いて端部を箱形状としたが、射出成形等でこれらの補強パネルを一体的に成形し箱形状としてもよい。
Further, in order to increase the rigidity of the end portions of the
また、バンパー32の下方部40が受けた荷重を、リブ34を介して第3クロスメンバ18に伝達させたが、第3クロスメンバ18にブラケット等を追加して、そのブラケットをバンパー32の裏面に沿わせる形状として荷重を伝達させてもよく、バンパー32が受ける荷重を第3クロスメンバ18へ伝える手段であればよい。
Further, the load received by the
また、クロスメンバ12の断面をハット断面としたが、平板パネル等を追加して閉断面構造等としてもよい。
Moreover, although the cross section of the
10 車体
12 クロスメンバ
14 第1クロスメンバ
16 第2クロスメンバ
17 第1補強パネル(第1伝達手段)
18 第3クロスメンバ
19 第2補強パネル(第2伝達手段)
20 第1サイドメンバ
24 第2サイドメンバ
28 第3サイドメンバ
32 バンパー
34 リブ(第3伝達手段)
DESCRIPTION OF
18
20
Claims (6)
前記第1クロスメンバの車両上方で車幅方向に配置され第1クロスメンバに連結されて前方衝突時に前記第1クロスメンバと共に衝突荷重を受ける第2クロスメンバと、
前記第1クロスメンバの車両下方で車幅方向に配置され第1クロスメンバに連結されて前方衝突時に前記第1クロスメンバと共に衝突荷重を受ける第3クロスメンバと、
を備えた車体前部構造。 A first cross member disposed in the vehicle width direction and connected to the vehicle body skeleton member to receive a collision load at the time of a forward collision;
A second cross member disposed in a vehicle width direction above the first cross member and connected to the first cross member and receiving a collision load together with the first cross member at the time of a forward collision;
A third cross member disposed in the vehicle width direction below the first cross member and connected to the first cross member and receiving a collision load together with the first cross member at the time of a forward collision;
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