JP2017044334A - Reciprocating motion mechanism and wiper device using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、往復移動機構及びそれを利用したワイパー装置に関し、さらに詳しくは、往復移動する移動体による動力をロスなく伝達することが可能な往復移動機構及びこの往復移動機構を利用することによって車外に配置された自動車のドアミラーや大型車両のバックミラーの拭き取りに好適なワイパー装置に関する。 The present invention relates to a reciprocating mechanism and a wiper device using the reciprocating mechanism. More specifically, the present invention relates to a reciprocating mechanism capable of transmitting power from a reciprocating moving body without loss, and using the reciprocating mechanism to remove the vehicle. The present invention relates to a wiper device suitable for wiping off a door mirror of an automobile and a rearview mirror of a large vehicle.
自動車や大型車両の運転中には車外に取り付けられたドアミラーやバックミラーで後方の確認を幾度となく行っているが、降雨時や降雪時にはドアミラーやバックミラーの表面に雨水や雪が付着して良好な視界が妨げられる。このような状況で後方の確認に気を取られていると、今度は前方の注意が不十分となり、追突などの危険性が高まる。また、降雨時の夜間走行においては、後続車のヘッドライトの光がドアミラーやバックミラーに付着した雨水によって乱反射を越えてフラッシュ現象状態となり、ドアミラーやバックミラーの機能が失われることがある。 While driving a car or large vehicle, the back mirror and the rear-view mirror attached outside the vehicle are used to check the back and back several times. However, when raining or snowing, the surface of the door mirror or rear-view mirror is attached with rainwater and snow. Obstructing the view. If attention is paid to the confirmation of the rear in such a situation, the attention of the front is insufficient and the risk of a rear-end collision increases. In addition, when driving at night during rain, the light of the headlight of the following vehicle may be in a flash phenomenon state due to rainwater adhering to the door mirror or the rearview mirror, and the function of the door mirror or the rearview mirror may be lost.
自動車のフロントガラスには1基又は複数基のワイパー装置が取り付けられているが、ドアミラーやバックミラーにワイパー装置が設けられているものは少ない。ドアミラー用のワイパー装置として、例えば、特許文献1に開示されたドアミラー用のワイパー装置がある。
One or a plurality of wiper devices are attached to the windshield of an automobile, but few wiper devices are provided on door mirrors and rearview mirrors. As a wiper device for a door mirror, for example, there is a wiper device for a door mirror disclosed in
一方、本願発明者は、簡単な機構でありながら回転運動を往復運動に変える方法及びその装置を開発し、特許出願を行った(特許文献2)。また、回転運動を湾曲往復運動に変える方法及び装置を開発し、特許出願を行った(特許文献3)。 On the other hand, the inventor of the present application has developed a method and an apparatus for changing a rotary motion to a reciprocating motion with a simple mechanism, and applied for a patent (Patent Document 2). In addition, a method and apparatus for changing rotational motion to curved reciprocating motion were developed and a patent application was filed (Patent Document 3).
これらの方法及び装置を利用することで、例えば、高層ビルの窓ガラスの洗浄装置、自動車の洗車装置をはじめとする各種装置への応用を可能とするものであった。 By utilizing these methods and apparatuses, for example, it has been possible to apply to various apparatuses including a window glass cleaning apparatus for high-rise buildings and a car washing apparatus for automobiles.
特許文献1に示すドアミラー用のワイパー装置は、フロントガラスに設けられたワイパー装置と同様に、扇状に拭き取るものであり、扇状に拭き取りが行われた場合、拭き取りが行われる面積は、拭き取り対象面となるドアミラーの鏡面部の面積の68%〜78%前後であり、22%〜32%もの拭き残しがあり、大きな拭き残しが生じている。
The wiper device for the door mirror shown in
また、特許文献2,3の往復移動機構では、駆動体の左右の両側にワイヤを取り付け、それぞれのワイヤの先端側に自動車のドアミラーの拭き取りを行うワイパー装置を取り付けた場合、左右のワイパー装置は常に同じ方向に往復移動して拭き取りを行うことになる。
Moreover, in the reciprocating mechanism of
一方、発明者は、特許文献2,3に開示された回転運動を往復運動に変える装置における駆動体を半周分だけ往復移動させ、この駆動体にワイヤを取り付けると共に、ワイヤの他端にワイパーを取り付けることにより駆動体の往復移動に従ってワイパーを稼動させることを検討した。しかし、全てをワイヤで連結した場合には押圧時に長尺にわたるワイヤの途中部分で撓みが生じてしまい、駆動体の往復移動による動力を確実にワイパーへ伝達することができない場合があった。
On the other hand, the inventor reciprocates the driving body in the device that converts the rotational movement disclosed in
そこで、本願発明が解決しようとする課題は、例えば上記駆動体のように往復移動する駆動源からの動力をロスなく確実に伝達することが可能な往復移動機構を提供すると共に、この新たな往復移動機構を利用して自動車のドアミラーや大型車両のバックミラーなどの鏡面部の全面の100%に近い面積を拭き取ることが可能なワイパー装置を提供する。さらには左右のバックミラーに取り付けたワイパー装置の往復移動方向を互いに反対方向に往復移動して拭き取りを行うことが可能であり、しかも移動体の往復移動を確実にワイパー部材に伝達してワイパー部材を円滑に動かすことが可能なワイパー装置を提供することである。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a reciprocating mechanism capable of reliably transmitting power from a reciprocating driving source such as the above-described driving body without loss, and to provide this new reciprocating mechanism. Provided is a wiper device capable of wiping an area close to 100% of the entire surface of a mirror surface portion such as an automobile door mirror or a large vehicle rearview mirror using a moving mechanism. Further, the wiper device attached to the right and left rearview mirrors can be wiped by reciprocally moving the reciprocating directions of the wiper devices in opposite directions, and the wiper member reliably transmits the reciprocating movement of the moving body to the wiper member. It is an object to provide a wiper device that can smoothly move the device.
上記課題を解決するために請求項1に記載の本発明は、駆動手段によって往復移動可能に配置された移動体と、前記移動体に直接又は間接的に取り付けられた所定の長さを有する多関節チェーンとを備え、前記多関節チェーンは、シャフトの先端にボール部が設けられた連結部材がチェーン本体の一端側に取り付けられると共に前記チェーン本体の他端側には他のチェーン本体に取り付けられた連結部材を脱落しないように遊挿する中空部が設けられたチェーンユニットを多数連結することにより屈曲可能に形成され、当該多関節チェーンを伸長させた際には全体がフレキシブルな状態となる一方、当該多関節チェーンを押縮めた際には前記チェーン本体同士が近接することによって撓みを生じさせないようにしたことを特徴とする往復移動機構を提供する。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention described in
上記課題を解決するために請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の往復移動機構において、前記多関節チェーンは、可撓性を有する中空状のシース内に収容されて配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, according to a second aspect of the present invention, in the reciprocating mechanism according to the first aspect, the multi-joint chain is accommodated and disposed in a hollow sheath having flexibility. It is characterized by.
上記課題を解決するために請求項3に記載の本発明は、請求項1又は2に記載の往復移動機構において、前記シースは、一部が入れ子式に形成され、当該多関節チェーンの伸縮に応じて前記シースも伸縮するように形成したことを特徴とする。
In order to solve the above problem, the present invention according to
上記課題を解決するために請求項4に記載の本発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の往復移動機構において、前記シースの屈曲部を保持するカーブ曲げ保持部材を備えていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention described in
上記課題を解決するために請求項5に記載の本発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の往復移動機構を利用したワイパー装置であって、車外に取り付けられたバックミラーの所定位置まで案内された前記多関節チェーンの先端にワイパー部材を取り付けることにより前記移動体の往復移動に伴って前記ワイパー部材が前記バックミラーの鏡面部の上端、下端又は側端のいずれかに沿って往復移動して前記バックミラーの鏡面部の全面にわたって拭き取り可能に形成したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to
上記課題を解決するために請求項6に記載の本発明は、請求項5に記載の往復移動機構を利用したワイパー装置において、前記ワイパー部材は、前記多関節チェーンの前記先端に取り付けられたワイパー支持部材と、前記ワイパー支持部材を前記バックミラーの鏡面部の上端、下端又は側端のいずれかに沿って往復移動可能に案内する案内部材と、前記ワイパー支持部材に取り付けられた拭き取り部材とを備えていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to
上記課題を解決するために請求項7に記載の本発明は、請求項5又は6に記載の往復移動機構を利用したワイパー装置において、前記ワイパー部材の先端に当該ワイパー支持部材の往復移動を補助するための案内補助部材が取り付けられていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention described in
本発明に係る往復移動機構によれば、移動体の往復移動による力をロスなく確実に伝達することができるという効果がある。 According to the reciprocating mechanism according to the present invention, there is an effect that the force due to the reciprocating movement of the moving body can be reliably transmitted without loss.
また、本発明に係る往復移動機構を利用したワイパー装置によれば、往復移動する移動体をワイパーの動力源として利用すると共に、動力源となる移動体の往復移動による動力をロスなく伝達してワイパーを確実に動作させることができ、しかも自動車の車外に取り付けられたドアミラーや大型車両の車外に取り付けられたドアミラーやサイドミラー等のバックミラーの鏡面部の全面の100%に近い拭き取り面積を実現することができるという効果がある。 Further, according to the wiper device using the reciprocating mechanism according to the present invention, the reciprocating moving body is used as a power source of the wiper, and the power generated by the reciprocating movement of the moving body serving as the power source is transmitted without loss. The wiper can be operated reliably, and the wiper area close to 100% of the entire mirror surface of the rearview mirror such as a door mirror attached to the outside of a car or a door mirror or side mirror attached to the outside of a large vehicle is realized. There is an effect that can be done.
さらに、本発明に係る往復移動機構を利用したワイパー装置によれば、左右のワイパー部材をそれぞれ反対方向へ往復移動させて拭き取り動作を行うことができるという効果がある。 Furthermore, according to the wiper device using the reciprocating mechanism according to the present invention, there is an effect that the wiping operation can be performed by reciprocating the left and right wiper members in opposite directions.
以下、本発明に係る往復移動機構及びそれを利用したワイパー装置について、好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る往復移動機構の第一の実施形態を示す平面図、図2は図1に示す往復移動機構の初期状態における内部構造を示す平面図、図3は図1及び図2におけるチェーンユニットの詳細を示す一部断面正面図である。 Hereinafter, a reciprocating mechanism and a wiper device using the same according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments. FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a reciprocating mechanism according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an internal structure of the reciprocating mechanism shown in FIG. 1 in an initial state, and FIG. It is a partial cross section front view which shows the detail of the chain unit in.
[第一の実施形態]
[往復移動機構の構成]
図示された往復移動機構1は、概略として、所定の長さ及び内部空間を有する略直方体を成した本体ケース3と、このケース3に被せられる蓋体4と、このケース3内に配設された無端回転体としてのチェーン11と、ケース3内に所定の間隔を有してチェーンを巻回した状態で配設される一対のスプロケット12a,12bと、スプロケット12a,12bを回転自在に保持する回転軸13a,13bと、チェーン11の内側に長手方向に沿って内装されているローラ分離壁14と、ローラ分離壁14を本体ケース3に取り付けるためのネジ穴14b,14b(図4参照)と、チェーン11の所定位置に取り付けられた主柱16と、突出した主柱16の先端部分に抜け出ないようにして挿通されている折りピン16aと、出力軸がスプロケット12bの回転軸13bに直結または図示しない減速機を介して取り付けられた駆動源としての電動モータ5と、電動モータ5を停止させるスイッチであるリミットスイッチ17a,17bと、主柱16の先端で折りピン16aの内側に取り付けられている移動体としての略円筒状の固定具20a,20bと、固定具20a,20bにそれぞれ取り付けられたワイヤ30,30と、圧着端子67を介してワイヤ30と連結される多関節チェーン7を備えたチェーンユニット6を備えて構成されている。
[First embodiment]
[Configuration of reciprocating mechanism]
The illustrated
本体ケース3は、図2に示すように内部空間を有する細長い略直方体形状をした容器であり、その内部には一対のスプロケット12a,12bが配置され、この一対のスプロケット12a,12bに巻回されたチェーン11の内側には長手方向に沿ってローラ分離壁14が内装されている。ローラ分離壁14は、図4に示すように分離壁本体の右側にスプロケット12aが取り付けられており、反対側のスプロケット12bはローラ分離壁14には取り付けられておらず、本体ケース3に取り付けられている。そして、ローラ分離壁14を本体ケース3に取り付けるためのネジ穴14b,14bは長孔となっており、分離壁本体に取り付けられたスプロケット12aと本体ケース3に取り付けられたスプロケット12bとの間隔を調整できるようになっている。これにより、一対のスプロケット12a,12bとの間に架け渡されたチェーン11の張力を調整することが可能とされている。尚、無端回転体はチェーン11に限定されるものではなく、無端回転体であれば特に限定されるものではなく、例えばベルトのようなものであってもよい。
The
蓋体4は、図1に示すように、本体ケース3の上に重ねるようにして配置固定されており、蓋体4には固定具20a,20bが取り付けられた主柱16,16がそれぞれ往復移動可能となるように長手方向に沿って細長い開口溝4a,4bが穿設されている。これにより、固定具20a,20bは蓋体4から突出した状態で蓋体4の上を開口溝4a,4bに沿って往復移動することができる。
As shown in FIG. 1, the
また、蓋体4の左右の所定箇所、すなわち予め設定された固定具20a,20bが往復移動する範囲よりも僅かに外側の開口溝4a,4bの上にリミットスイッチ17a,17bがそれぞれ配置されている。このリミットスイッチ17a,17bは電動モータ5の停止スイッチであり、このリミットスイッチ17a,17bが押されるとスイッチオフになって電動モータ5を停止させるようになっている。かかる構成により、万一スプロケット12bが過剰回転することにより予め設定された所定の位置で固定具20a,20bの移動方向の切り替えが行われなかったような場合でも固定具20a,20bがリミットスイッチ17a,17bのいずれかと接触して電動モータ5の動作を停止する。これにより固定具20a,20bが予め設定した範囲を超えて移動することを防止し、電動モータ5の過負荷による加熱等の防止を図ることにより、安全性を確保している。尚、図1では固定具20a,20bのいずれに対してもリミットスイッチ17a,17bを備えた構成が示されているが、これは2つの固定具20a,20bのうちいずれか一方だけが設けられた構成においても安全性を確保できるようにしたものであり、2つの固定具20a,20bが配置された構成の場合にはいずれか一方側の固定具20a,20bによって動作するリミットスイッチ17a,17bの一方のみを配置すればよい。
Further,
電動モータ5は、回転軸13b及びスプロケット12bを所定方向に所定の回数だけ回転すると次には反対方向に同じ回数だけ回転するように、例えばスプロケット12bが時計方向に10回転すると固定具20a,20bが図1及び図2の左右方向に約20cm程度移動するように制御される。
For example, when the
チェーン11は、上下一対の外側プレート11a,11a及び内側プレート11b,11bを交互に組み合わせることによって構成されており、上下一対の外側プレート11a,11aは略三角形状に形成されて、その頂部を外側に突出させた膨出部を備えた一対の外側三角プレート15a,15aとされている。そして、一対の外側三角プレート15a,15aの膨出部を貫通するようにして柱状の主柱16が取り付けられており、この主柱16の先端側に固定具20a,20bが取り付けられている。尚、支柱16は、図5に示すように、外側三角プレート15a,15aを介してチェーン11の途中に配設されている。
The
固定具20a,20bは略円筒状の部材であり、一対の外側三角プレート15a,15aの膨出部に取り付けられた主柱16に装着され、突出した主柱16の先端部分に折りピン16aが挿通されて主柱16に固定されている。このように、主柱16を一対の外側三角プレート15a,15aの膨出部に取り付ける構造とすることにより、チェーン11の幅サイズに制限されることなく太く頑丈な主柱16を取り付けることが可能となる。尚、一対の内側プレートを外側三角プレート15a,15aのように形成することも可能である。固定具20a,20bには、一端側に後述する多関節チェーン7の圧着端子67が取り付けられたワイヤ30の他端側が巻回されることによってワイヤ30が固定される。尚、図16に示すように、ワイヤ30を介さずに直接固定具20a,20bに多関節チェーン7を取り付けてもよい。
The
固定具20a,20bの取り付け位置は、電動モータ5の正逆回転によって一対のスプロケット12a,12bの間に架け渡されたチェーン11の約半周部分に相当する直線部分であって一対のスプロケット12a,12bの間を互いに反対方向に往復移動可能となる位置に取り付けられている。具体的には、図2に示すように、固定具20aは、一対のスプロケット12a,12bの間に架け渡されたチェーン11の下側の直線部分を往復移動し、固定具20bはチェーン11の上側の直線部分を往復移動することができるようにして取り付けられている。そして、固定具20aにはスプロケット12a,12bの間の約半分の長さのワイヤ30が取り付けられている。また、ワイヤ30の反対側の端部には後述する多関節チェーン7を連結するための圧着端子67が取り付けられている。尚、固定具20b側も同様に構成されている。尚、圧着端子67による連結に代えて他の手段、例えばカシメ、ネジ止め等の連結手段を用いることもできる。
The mounting positions of the
多関節チェーン7は、図6(a)に示すように、全体として略卵形の形状をした玉継手61を複数連結することによって形成されている。そして、この多関節チェーン7を中空状のパイプ様で可撓性を有するシース69内に摺動自在に収納することによってチェーンユニット6が形成されている。玉継手61は、図6(b),(c)に示すように、本体部62が略卵形、あるいは、円柱体の両端を半球状にした形状を備え、その一方端側の頂部には、軸部63が形成され、軸部63の先端には球状のボール部64が形成されている。また、本体部62の他端側(図6(b)では左側)にはボール部64を回動自在に収納する球状の中空部65が設けられている。尚、玉継手61は、少なくとも直角に曲げられたシース69を自由に移動できる形状であればよく、上述した卵形等の形状に限定されるものではない。また、玉継手61の本体部62、軸部63及びボール部64は金属製材料によって形成されるが、軽量化及び摺動性を図るために最適な合成樹脂を用いることもできる。尚、多関節チェーン7は、押圧時と引っ張り時の長さの変動をできるだけ低減するために軸部63は短い方がよい。
As shown in FIG. 6A, the
また、中空部65には、軸部63を通過させる開口部66が設けられている。ボール部64の中空部65への収納は、例えば連結方向から中空部65へボール部64を強く押し込むことで嵌入させることができる。このボール部64の挿入(さらには引き抜き)を容易にするため、必要に応じて開口部66には図示しないスリット等を設けることができる。この場合、ボール部64を中空部65から取り出したいときには、ボール部64を中空部65から所定の力で引き抜けばよい。
The
また、シース69の材質は特に限定されるものではないが、可撓性を有する材料、例えば、合成樹脂で形成することが好ましい。また、配置場所の形状に合わせることを容易とするために変形が容易なアルミニウム等の材料を用いて形成することもできる。シース69は、長さ調整ができる構造となっている。すなわち、図6(a)に示すように、一端または両端のシース69を長いシース69aと一部がシース69aの端部に外嵌される入れ子式のシース69bとの組み合わせとし、シース69aに対してシース69bがスライドできる構成にしている。このようにシース69bをスライドできる構成にしたのは多関節チェーン7が押圧時と引張時で長さが変動するからである。これにより、シース69が全体として多関節チェーン7の長さの変動に対して追随すると共に玉継手61,61がシース69内に詰まったり引っ掛かったりするのを防止することできる。さらに、シース69は、その曲げ部分にカーブ曲げ保持部材68,68が取り付けられ、多関節チェーン7の押圧時又は引張時にその屈曲形状が変形することなくシース69の曲げ状態を保持できるようにしている。このカーブ曲げ保持部材68は、例えば自動車の車体等の適宜の場所にネジ止め固定される。
The material of the
[第一の実施形態に係る往復移動機構1の動作]
次に、第一の実施形態に係る往復移動機構1の動作について説明する。図7は図2に示す多関節チェーンの移動後の本体部の詳細を示す正面断面図である。まず、駆動源である電動モータ5に電源が供給されると電動モータ5が回転し、これによってその回転軸に取り付けられたスプロケット12bも回転し、それによりチェーン11が所定の方向へ回転を始める。例えば、図7に示すように固定具20aが左側端に位置するとともに固定具20bが右側端に位置する初期状態において、電動モータ5即ちスプロケット12bの左(反時計方向)回転に伴ってスプロケット12bが左(反時計方向)回転することにより固定具20aが同図の右方向へ移動し、且つ、固定具20bが同図の左方向へ移動する結果、固定具20aが右端へ至るとともに固定具20bが左端へ至る。また、電動モータ5が所定の回数だけ逆(時計方向)回転すると今度はスプロケット12bが左(時計方向)回転となり、固定具20aは右端から左方向へ移動し、固定具20bは左端から右方向へ移動する。この動作が何度も繰り返されて固定具20a,20bは図の左右方向に往復移動する。
[Operation of the
Next, the operation of the
そして、移動体としての固定具20a,20bの左右への移動を動力源として固定具20a,20bにワイヤ30,30を介してそれぞれ取り付けられた多関節チェーン7,7が押圧及び引き込みを繰り返すことになる。そして、この動力を、例えば、自動車のサイドミラーやドアミラーなどの車外に配置されたバックミラーの動力源とすることで往復移動機構1をバックミラー用ワイパー等の動力源として利用することができる。
The articulated
[第一の実施形態に係る往復移動機構の効果]
第一の実施形態に係る往復移動機構によれば、駆動源である電動モータ5の駆動力によって往復移動するチェーン11の動力をチェーンユニット6を構成する多関節チェーン7によって伝達させることとしたのでパワーロスを招くことなくその動力を確実に多関節チェーン7の先端側に伝達することができるという効果がある。
[Effect of the reciprocating mechanism according to the first embodiment]
According to the reciprocating mechanism according to the first embodiment, the power of the
[往復移動機構1を利用したワイパー装置の構成]
次に、上述した往復移動機構1を利用したワイパー装置100の好ましい一実施形態について説明する。図8(a)は左右方向に拭き取るワイパー装置の説明図、図8(b)は上下方向に拭き取るワイパー装置の説明図である。図8(a),(b)に示すように、ワイパー装置100は、概略として、上述した往復移動機構1と、一端側が往復移動機構1の一対の固定具20a,20bにワイヤ30,30を介してそれぞれに取り付けられた多関節チェーン7,7と、多関節チェーン7,7の他端側に取り付けられたワイパー部材40,40を備えて構成されている。尚、往復移動機構1は自動車の車体内部に配置され、そこから多関節チェーン7,7が自動車の左右のバックミラー200,200までそれぞれ敷設されている。
[Configuration of wiper device using reciprocating mechanism 1]
Next, a preferred embodiment of the
図9はワイパー装置100の詳細構成を示す説明図である。図示されたワイパー装置100は、図8(b)に示した縦方向に拭き取る構成であるが、図8(a)に示すように、横方向に拭き取る構成とすることももちろん可能である。図示されたワイパー装置100は、概略として、上述した構成の往復移動機構1と、固定具20a,20bの往復移動に伴って往復移動する多関節チェーン7,7によって動作し、自動車等に取り付けられている左右のバックミラー200,200の表面を清掃するワイパー部材40,40とを備えて構成されている。バックミラー200は所定範囲内を可動可能にしてヒンジ51を介して車両のドア50に取り付けられている。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of the
ワイパー部材40は、図10に示すように、多関節チェーン7の先端側に取り付けられた圧着端子67を介して取り付けられたワイパー支持部材41と、ワイパー支持部材41をバックミラー200の鏡面部の上端、下端又は左右の側端のいずれかに沿って往復移動可能に案内する案内部材42と、この案内部材42に固定される基部43を一端に有して図11に示すような着脱自在に形成された留め具47によって支持アーム46に着脱自在に取り付けられた拭き取り部材44を備えて構成されている。
As shown in FIG. 10, the
多関節チェーン7は、自動車の車内から車外に延伸されてバックミラー200の近傍の所定箇所に配置された保持具45によってシース69の端部が保持され、シース69から引き出された多関節チェーン7の先端部はワイパー支持部材41に向けて延伸され、その端部に設けられている圧着端子67がワイパー支持部材41に取り付けられている。ワイパー支持部材41にはバックミラー200の表面を摺動しながら雨水や雪あるいは汚れを拭き取るゴム材等による拭き取り部材44が交換可能に取り付けられている。さらに、バックミラー200の上端、下端又は左右の側端にはワイパー支持部材41の移動を案内するレール状の案内部材42が配置されており、多関節チェーン7の往復移動に伴ってワイパー支持部材41が案内部材42に案内されながらバックミラー200の上端、下端又は左右の側端に沿って移動できるようになっている。
The articulated
さらに、ワイパー装置100は適宜の箇所にバックミラー200に向けてウィンドウォッシャー液を吐出するウォッシャーノズルが設置され、図示しないウォッシャータンクに保持されたウィンドウォッシャー液を配管によってウォッシャーノズルに送るようにすることでガラス面に付着した汚れを除去するようにすることも可能である。
Further, the
[ワイパー装置100の動作]
次に、ワイパー装置100の動作について説明する。初期状態において往復移動機構1の固定具20a,20bは、図7に示すように、本体ケース3の端部(図7に示す左右の端部)寄りに位置しているものとする。そして、車内の図示しないワイパースイッチをオンにすると往復移動機構1の電動モータ5に通電がなされ、スプロケット12bが所定の回転数ごとに正逆回転を繰り返し、固定具20a,20bがそれぞれ往復移動を開始する。この固定具20a,20bの往復移動に伴ってチェーンユニット6,6のシース69,69内の多関節チェーン7,7もそれぞれ往復移動することにより、多関節チェーン7,7の他端に接続されたワイパー支持部材41,41が案内部材42,42に沿ってそれぞれ左右に往復移動する(その移動面積は角形や長方形になる)。この過程でバックミラー200,200の鏡面部に接触している拭き取り部材44,44が内側から外側、外側から内側、あるいは上側から下側、下側から上側への移動を繰り返すことで、鏡面部に付着している水滴や汚れを擦り取ることで鏡面部が綺麗になる。
[Operation of Wiper Device 100]
Next, the operation of the
多関節チェーン7が押圧された状態では各玉継手61,61の側端同士がしっかりと接触するので撓みが生じることがない。また、撓みが生じないのでシース69内で詰まったり引っ掛かったりすることがない。また、ボール部64が中空部65で適宜に回転するので各玉継手61,61の連結角度も適宜の姿勢を取ることができるので屈曲していても的確に動力を伝達することができる。これにより、例えば、伝達媒体をワイヤにした場合に生じやすかった撓みによる駆動パワーのロス等の移動障害を改善することができる。逆に、多関節チェーン7が引っ張られる状態になると、玉継手61,61の相互間に隙間が生じるので多関節チェーン7全体をフレキシブルな状態にすることができる。
In the state where the
[第一の実施形態に係るワイパー装置の効果]
第一の実施形態に係るワイパー装置100によれば、伝達媒体の全域に多関節チェーン7を用いたため、多関節チェーン7の経路中に例えば90°前後の曲げ箇所存在した場合であってもワイヤのような撓みによるパワーロスを生じることなくワイパー部材40を作動させることができるという効果がある。加えて、バックミラー200の鏡面部の100%に近い拭き取り面積を達成できることができるという効果がある。
[Effect of wiper device according to first embodiment]
According to the
[第二の実施形態]
次に、本発明の第二の実施形態に係る往復移動機構について説明する。図12は本発明の第二の実施形態に係る往復移動機構を示す平面図、図13は図12に示す往復移動機構の内部構造を示す平面図である。尚、チェーンユニット6の構成等、上述した第一の実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a reciprocating mechanism according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a plan view showing a reciprocating mechanism according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a plan view showing an internal structure of the reciprocating mechanism shown in FIG. Note that the description of the configuration similar to that of the first embodiment described above, such as the configuration of the
[往復移動機構101の構成]
図12に示された往復移動機構101は、概略として、本体110と、本体110の所定位置、本実施形態では本体110の略中央部分に配置され、正逆回転自在に制御された駆動手段(図示せず)の回転軸に取り付けられたピニオンギア112と、このピニオンギア112を挟んで相対する位置に互いに反対方向に往復移動してチェーンユニット6を構成する多関節チェーン7,7をそれぞれ往復動させる2つの移動体120a,120bを備えている。尚、移動体120a,120bは共に同一の形状であるので、移動体120aについて説明し、移動体120bについては重複する説明を省略する。
[Configuration of Reciprocating Mechanism 101]
The
本体110は、図12に示すように、細長い長方形状をした平板状のベース部材であり、金属やプラスチック等、強度のある適宜の材質によって形成されている。本体110の略中央部分には、本体110を貫通するようにして配置された図示しない電動モータの回転軸にピニオンギア112が取り付けられている。電動モータは、例えばリレー回路により、あるいは電子的制御によって所定方向に所定の回数だけ回転すると今度は反対方向に同じ回数だけ回転するように制御されている。例えばピニオンギア112が右方向に10回転すると移動体120a,120bが約20cm程度移動するように形成されているが、移動体120a,120bの移動距離は移動体120a,120bの長さ及び駆動手段である電動モータの回転数によって適宜設定することが可能である。尚、ピニオンギア112は駆動手段である電動モータの回転軸に直接取り付けることもできるが、図示しないギアボックスを介してピニオンギア112を取り付けて往復移動速度の調整を行うようにしてもよい。
As shown in FIG. 12, the
移動体120aは、細長の部材であり、その側面にはピニオンギア112と噛合されるラックギア123が所定の長さに設けられていると共に、その上面及び下面にはラックギア123が形成された方向(長手方向)に沿って凹溝124,124が穿設されている。そして、本体110にはこの凹溝124,124内に整合するようにして介在するスライドガイド118が配置されている。スライドガイド118は、図14に示すように、凹溝124,124内にそれぞれ装入される舌片118a,118aを備えており、ネジ118b,118bによって本体110に固定されている。これにより、移動体120aは往復移動時にスライドガイド118に案内されて安定した往復移動が実現される。尚、本実施形態とは逆に、凹溝124,124の代わりに移動体120aの表面に凸条を長手方向に設け、スライドガイド118としてこの凸条と整合する凹部を備えたスライドガイドを本体110に取り付けた構成とすることも可能である。
The
また、本体110の所定箇所、すなわち予め移動体120aが往復移動する範囲よりも僅かに外側の2箇所、具体的にはピニオンギア112の両側の近傍にはリミットスイッチ115a,115aがそれぞれ配置されており、チェーンユニット6の端部を保持する保持具136,136の近傍にはそれぞれリミットスイッチ115b,115bが配置されている。そして、移動体120aの多関節チェーン7が取り付けられた端部側にはリミットスイッチ115a,115bと必要に応じて接触するスイッチ用突起125が形成されている。リミットスイッチ115a,115bは駆動手段である図示しない電動モータの停止スイッチであり、このリミットスイッチ115a,115bが押されると電動モータが停止するようになっている。この構成により、万一、ピニオンギア112が過剰回転することにより予め設定された所定の位置で移動体120aの移動方向の切り替えが行われなかった場合に移動体120aに設けられたスイッチ用突起125がリミットスイッチ115a,115bのいずれかと接触して駆動手段である図示しない電動モータの動作を停止する。これにより移動体120aが予め設定した範囲を超えて移動することを防止し、図示しない電動モータの過負荷による加熱等の防止を図り、安全性を確保している。尚、図12、図13では移動体120bについても同様の構成が設けられているが、これは移動体120bも同様の構成を備えていることを示すためであり、移動体120a,120bを両方配置する場合には少なくともいずれか一方の側の移動体120a,120bによって動作するリミットスイッチ115a,115bが配置されていればよい。
Further,
移動体120aの一方の側の端部は取着部137とされ、この取着部137にワイヤ130の一端が取り付けられており、ワイヤ130の他端側は圧着端子67を介して図6に示した多関節チェーン7の一方側の端部が取り付けられている。そして、多関節チェーン7は保持具136によって本体110に固定された中空状で自由に屈曲するシース69内に挿通され、他端側がシース69に案内されて例えばワイパーなどの動力源として適宜の箇所へ配置される。尚、図17に示すように、ワイヤ130を介さずに直接取着部137に多関節チェーン7を取り付けた構造でもよい。
One end of the moving
また、本体110には移動体120aの往復移動を安定して行うようにガイドするガイドローラ119,119が設けられている。ガイドローラ119,119は外周が自由に回転するベアリング部材であり、図12,13ではガイドローラ119,119は移動体120aに対して2つずつ設けられているが、これに限らず1つでも或いは3つ以上設けることができる。また取り付け位置も図13に示すものに限らず移動体120aの移動をガイドすることができる位置であればよい。
The
本実施形態ではピニオンギア12を挟んで2つの移動体120a,120bをそれぞれ互いに向かい合うようにして相対する位置に配置し、ピニオンギア112の回転によって一対の移動体120a,120bを互いに反対方向に往復移動するように配置している。尚、本実施形態では移動体120a,120bを2つ配置しているが、いずれか一方の移動体120a,120bのみを配置することもできる。
In the present embodiment, the two moving
[往復移動機構101の動作]
次に、上述した往復移動機構101の動作について説明する。図12に示す状態において、ピニオンギア112は移動体120aの左側端近傍のラックギア123と噛み合っており、移動体120bは右側端近傍のラックギア123と噛み合っている。そして、図示しない電源から供給される電力によって電動モータを駆動させて回転軸に取り付けられたピニオンギア112aを右回転(時計方向)させると、ピニオンギア112aと噛み合っている移動体120aは左方向へ移動し、移動体120bは右方向に移動する。そして、ピニオンギア112が所定の回転数だけ右回転(時計方向)したら、電子的制御によって今度はピニオンギア112が反対に所定の回数だけ左回転(反時計方向)する。これにより移動体120aは右方向へ移動し、移動体120bは左方向に移動する。そして、ピニオンギア112が所定の回数だけ左回転したら再び右回転(時計方向)となり、移動体120aは左方向へ移動し、移動体120bは右方向に移動する。この動作が何度も繰り返されて移動体120a,120bは左右方向に往復移動する。
[Operation of Reciprocating Mechanism 101]
Next, the operation of the above-described
[第二の実施形態に係る往復移動機構の効果]
第二の実施形態に係る往復移動機構によれば、ピニオンギア112とラックギア123との組み合わせによって多関節チェーン7を伝達媒体として往復移動させたことにより、これを離れた場所に存在する被駆動装置、例えばバックミラー等に対し例えば直角に曲がる箇所を経由して駆動力を伝達する場合であってもパワーロスを生じることなく確実に駆動力を伝達することができるという効果がある。
[Effect of the reciprocating mechanism according to the second embodiment]
According to the reciprocating mechanism according to the second embodiment, the
[往復移動機構101を利用したワイパー装置の構成]
次に、上述した往復移動機構101を利用して構成されたワイパー装置について説明する。図15(a)は左右方向に拭き取る第二の実施形態に係るワイパー装置のワイパー装置の説明図、(b)は上下方向に拭き取る同ワイパー装置の説明図である。図15(a),(b)に示すように、ワイパー装置300は、概略として、上述した往復移動機構101と、往復移動機構101の一対の移動体120a,120bのそれぞれ取り付けられた多関節チェーン7,7と、移動体120a,120bの往復移動に伴って往復移動する多関節チェーン7,7によって動作するワイパー部材140,140とを備えて構成されている。多関節チェーン7,7は往復移動機構101と自動車の左右一対のバックミラー200,200とを連結するよう配置されている。移動体120aに取り付けられた多関節チェーン7の往復移動によってワイパー部材40が動作する。このワイパー部材40の構成は図10に示した通りであるので、ここでは説明を省略する。
[Configuration of wiper device using reciprocating mechanism 101]
Next, a wiper device configured using the above-described
第一の実施形態と同様に多関節チェーン7は自動車の車内から車外に延伸され、バックミラー200の近傍の所定箇所に配置された保持具45によって他端側が固定されている。そして、バックミラー200においては、多関節チェーン7の他端はワイパー支持部材41に取り付けられており、さらにワイパー支持部材41にはバックミラー200の鏡面部に当接してその表面上を摺動しながら雨水や雪あるいは汚れを拭き取る拭き取り部材44が取り付けられている。そしてチェーンユニット6の往復移動に伴って、ワイパー支持部材41が案内部材42に案内されながらバックミラー200の上端、下端又は側端に沿って移動可能とされている。
As in the first embodiment, the
[ワイパー装置300の動作]
次に、上述した第二の実施形態に係るワイパー装置300の動作について説明する。図15に示す左側のバックミラー200に取り付けられたワイパー部材40のワイパー支持部材41(図15には図示せず)は、図12における左側のチェーンユニット6の多関節チェーン7と接続され、同様に右側のバックミラー200のワイパー部材40は図12における右側のチェーンユニット6の多関節チェーン7と接続されており、移動体120a,120bは初期状態においては図12に示す状態になっている。尚、図15(b)に示す上下方向の拭き取りの場合は、ワイパー部材40が90°横倒した状態で配置されている。
[Operation of Wiper Device 300]
Next, the operation of the
そして、自動車内のワイパースイッチがオンにされることによって往復移動機構101の電動モータに通電がなされると、ピニオンギア112が所定の回転数ごとに正逆回転を繰り返し、ラックギア123,123及び移動体120a,120bがそれぞれ図12及び図13の左右方向に移動を開始する。この移動体120a,120bの往復移動(左右移動)に伴って多関節チェーン7,7もそれぞれ往復移動することにより、図10に示すワイパー支持部材41,41がレール状の案内部材42,42に沿ってそれぞれA方向に往復移動する(その移動面積は角形や長方形になる)。この過程でバックミラー200,200の鏡面部に接触している拭き取り部材44,44(図10参照)が鏡面部に付着している水滴や汚れを擦り取ることで鏡面部を綺麗に拭き取る。そして、左右のバックミラー200,200の拭き取り部材44,44はそれぞれ内側から外側、外側から内側への移動を繰り返すように動作する。
When the electric motor of the
[第二の実施形態に係るワイパー装置の効果]
第二の実施形態に係るワイパー装置によれば、動力の伝達媒体として多関節チェーン7を用いたため、多関節チェーン7の経路中に例えば90°前後の曲げ箇所存在してもワイヤのように撓んでパワーロスを生じることなくワイパー部材40を作動させることができるという効果がある。加えて、バックミラー200の鏡面部の100%に近い拭き取り面積を達成できることができるという効果がある。また、往復移動機構101より出力される可動の多関節チェーン7をシース69に挿通してバックミラー200に導き、バックミラー200内のワイパー部材40を上下方向(または左右方向)に駆動するようにしたので、従来の様な扇形では無く長方形などの四辺形に拭き取りが行えるという効果がある。そのため、本実施形態に係るワイパー装置によればバックミラーの鏡面部の100%に近い拭き取り面積を実現し、且つパワーロスを招くことなくワイパー部材40を駆動することができるという効果がある。
[Effect of wiper device according to second embodiment]
According to the wiper device according to the second embodiment, since the
以上のように、本発明に係る無端回転体式による往復移動機構及びそれを利用したワイパー装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る往復移動機構はワイパー装置に限らず適宜の駆動源として利用することができる。また、本発明に係る無端回転体式往復移動機構を利用したワイパー装置は、車外に配置された自動車のドアミラーや大型車両のバックミラーの他、窓ガラス、地上建物、水族館などの人がそれを通して外部を見通す拭き取り対象物の全般に採用可能である。 As described above, the reciprocating mechanism by the endless rotating body type according to the present invention and the preferred embodiment of the wiper device using the same have been described. However, the reciprocating mechanism according to the present invention is not limited to the wiper device but as an appropriate drive source. Can be used. In addition, the wiper device using the endless rotating body type reciprocating mechanism according to the present invention can be used by a person such as a window glass, a ground building, an aquarium, etc. It can be used for all objects to be wiped.
1,101 往復移動機構
3 本体ケース
4 蓋体
4a,4b 開口溝
5 電動モータ
6 チェーンユニット
7 多関節チェーン
11 チェーン
11a 外側プレート
11b 内側プレート
12 ピニオンギア
12a,12b スプロケット
13a,13b 回転軸
14 ローラ分離壁
15a,15a 外側三角プレート
16 主柱
16a 折りピン
17a,17b リミットスイッチ
20a,20b 固定具
40 ワイパー部材
41 ワイパー支持部材
42 案内部材
43 基部
44 拭き取り部材部材
45 保持具
46 支持アーム
47 留め具
61 玉継手
62 本体部
63 軸部
64 ボール部
65 中空部
66 開口部
67 圧着端子
68 保持部材
69,69a,69b シース
100,300 ワイパー装置
110 本体
112 ピニオンギア
115a,115b リミットスイッチ
118 スライドガイド
119 ガイドローラ
120a,120b 移動体
123 ラックギア
124 凹溝
125 スイッチ用突起
136 保持具
137 取着部
140 ワイパー部材
200 バックミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101
上記課題を解決するために請求項1に記載の本発明は、駆動手段によって往復移動可能に配置された移動体と、前記移動体に直接又は間接的に取り付けられた所定の長さを有する多関節チェーンとを備え、前記多関節チェーンは、玉継手を複数連結することによって形成され、前記玉継手は、本体部の一方端側の頂部に、先端にボール部が設けられた軸部が取り付けられると共に、前記本体部の他端側には中空部が設けられ、前記中空部に他の玉継手のボール部を脱落しないように遊挿することにより屈曲可能な多関節チェーンとされ、前記多関節チェーンを伸長させた際には全体がフレキシブルな状態となる一方、前記多関節チェーンを押縮めた際には各玉継手の側端同士が接触することによって撓みを生じさせないようにしたことを特徴とする往復移動機構を提供する。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention described in
上記課題を解決するために請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の往復移動機構において、前記多関節チェーンは、可撓性を有する中空状のシース内に収容したチェーンユニットとして配置されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to claim 2 is the reciprocating mechanism according to
上記課題を解決するために請求項5に記載の本発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の往復移動機構を利用したワイパー装置であって、車外に取り付けられたバックミラーの所定位置まで案内された前記多関節チェーンの先端にワイパー部材が取り付けられ、前記ワイパー部材は前記移動体の往復移動に伴って前記バックミラーの鏡面部の上端、下端又は側端のいずれかに沿って往復移動して前記バックミラーの鏡面部の全面にわたって拭き取りを行うことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to
[往復移動機構1を利用したワイパー装置の構成]
次に、上述した往復移動機構1を利用したワイパー装置100の好ましい一実施形態について説明する。図8(a)は左右方向に拭き取るワイパー装置の説明図、図8(b)は上下方向に拭き取るワイパー装置の説明図である。ワイパー装置100は、概略として、上述した往復移動機構1と、一端側が往復移動機構1の一対の固定具20a,20bにワイヤ30,30を介してそれぞれに取り付けられた多関節チェーン7,7と、多関節チェーン7,7の他端側に取り付けられたワイパー部材40,40を備えて構成されている。尚、往復移動機構1は自動車の車体内部に配置され、そこから多関節チェーン7,7が自動車の左右のバックミラー200,200までそれぞれ敷設されている。
[Configuration of wiper device using reciprocating mechanism 1]
Next, a preferred embodiment of the
第一の実施形態と同様に多関節チェーン7は自動車の車内から車外に延伸され、バックミラー200の近傍の所定箇所に配置された保持具45によって他端側が固定されている。そして、バックミラー200においては、多関節チェーン7の他端はワイパー支持部材41に取り付けられており、さらにワイパー支持部材41にはバックミラー200の鏡面部に当接してその表面上を摺動しながら雨水や雪あるいは汚れを拭き取る拭き取り部材44が取り付けられている。そして多関節チェーン7の往復移動に伴って、ワイパー支持部材41が案内部材42に案内されながらバックミラー200の上端、下端又は側端に沿って移動可能とされている。
As in the first embodiment, the
Claims (7)
前記移動体に直接又は間接的に取り付けられた所定の長さを有する多関節チェーンと、
を備え、
前記多関節チェーンは、
シャフトの先端にボール部が設けられた連結部材がチェーン本体の一端側に取り付けられると共に前記チェーン本体の他端側には他のチェーン本体に取り付けられた連結部材を脱落しないように遊挿する中空部が設けられたチェーンユニットを多数連結することにより屈曲可能に形成され、当該多関節チェーンを伸長させた際には全体がフレキシブルな状態となる一方、当該多関節チェーンを押縮めた際には前記チェーン本体同士が近接することによって撓みを生じさせないようにしたことを特徴とする往復移動機構。 A moving body arranged to be reciprocally movable by a driving means;
An articulated chain having a predetermined length directly or indirectly attached to the moving body;
With
The articulated chain is
A connecting member provided with a ball portion at the tip of the shaft is attached to one end side of the chain main body, and a hollow is inserted into the other end side of the chain main body so as not to drop the connecting member attached to another chain main body. It is formed so that it can be bent by connecting a large number of chain units provided with a portion, and when the multi-joint chain is extended, the whole is in a flexible state, while when the multi-joint chain is compressed A reciprocating mechanism characterized in that bending is not caused by the chain bodies coming close to each other.
前記多関節チェーンは、可撓性を有する中空状のシース内に収容されて配置されていることを特徴とする往復移動機構。 In the reciprocating mechanism according to claim 1,
The reciprocating mechanism is characterized in that the articulated chain is accommodated and disposed in a hollow sheath having flexibility.
前記シースは、一部が入れ子式に形成され、当該多関節チェーンの伸縮に応じて前記シースも伸縮するように形成したことを特徴とする往復移動機構。 The reciprocating mechanism according to claim 1 or 2,
A reciprocating mechanism characterized in that a part of the sheath is formed so as to be nested, and the sheath is also expanded and contracted according to expansion and contraction of the multi-joint chain.
前記シースの屈曲部を保持するカーブ曲げ保持部材を備えていることを特徴とする往復移動機構。 In the reciprocating mechanism according to any one of claims 1 to 3,
A reciprocating mechanism comprising a curve bending holding member for holding a bent portion of the sheath.
車外に取り付けられたバックミラーの所定位置まで案内された前記多関節チェーンの先端にワイパー部材を取り付けることにより前記移動体の往復移動に伴って前記ワイパー部材が前記バックミラーの鏡面部の上端、下端又は側端のいずれかに沿って往復移動して前記バックミラーの鏡面部の全面にわたって拭き取り可能に形成したことを特徴とする往復移動機構を利用したワイパー装置。 A wiper device using the reciprocating mechanism according to any one of claims 1 to 4,
By attaching a wiper member to the tip of the multi-joint chain guided to a predetermined position of a rearview mirror attached outside the vehicle, the wiper member moves to the upper and lower ends of the mirror surface portion of the rearview mirror as the movable body reciprocates. Or a wiper device using a reciprocating mechanism, wherein the wiper device is formed so as to reciprocate along either one of the side edges so as to be wiped over the entire mirror surface portion of the rearview mirror.
前記ワイパー部材は、
前記多関節チェーンの前記先端に取り付けられたワイパー支持部材と、
前記ワイパー支持部材を前記バックミラーの鏡面部の上端、下端又は側端のいずれかに沿って往復移動可能に案内する案内部材と、
前記ワイパー支持部材に取り付けられた拭き取り部材と、
を備えていることを特徴とする往復移動機構を利用したワイパー装置。 In the wiper device using the reciprocating mechanism according to claim 5,
The wiper member is
A wiper support member attached to the tip of the articulated chain;
A guide member that guides the wiper support member so as to reciprocate along any one of an upper end, a lower end, and a side end of a mirror surface portion of the rearview mirror;
A wiping member attached to the wiper support member;
A wiper device using a reciprocating mechanism characterized by comprising:
前記ワイパー部材の先端に当該ワイパー支持部材の往復移動を補助するための案内補助部材が取り付けられていることを特徴とする往復移動機構を利用したワイパー装置。 In the wiper device using the reciprocating mechanism according to claim 5 or 6,
A wiper device using a reciprocating mechanism, wherein a guide assisting member for assisting the reciprocating movement of the wiper support member is attached to the tip of the wiper member.
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Legal Events
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