JP2021139303A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気がベーパ排出口から燃料ポンプユニットに侵入することを抑制することができる技術を提供する。【解決手段】燃料供給装置は、燃料タンク内に配置されている貯留タンクと、前記燃料タンク内の燃料及び前記貯留タンク内の燃料を吸入して吐出する燃料ポンプユニットと、を備えていてもよい。前記貯留タンクは、燃料を貯留する容器部と、前記容器部を閉塞する蓋部と、前記容器部の底部に設けられている第１流出口に配置されており、前記容器部から前記第１流出口を介して流出する燃料をろ過するフィルタと、前記蓋部の一部に開口している第２流出口に配置されており、前記容器部内の圧力が所定値以下になると閉弁する弁と、を備えていてもよい。前記燃料ポンプユニットは、前記燃料ポンプユニット内で発生するベーパを排出するベーパ排出口を有していてもよい。前記ベーパ排出口は、前記容器部内に配置されていてもよい。【選択図】図１

Description

本明細書に開示する技術は、燃料供給装置に関する。

特許文献１に燃料供給装置が開示されている。特許文献１の燃料供給装置は、燃料タンク内に配置されている貯留タンクと、燃料タンク内の燃料と貯留タンク内の燃料を吸入して吐出する燃料ポンプと、を備えている。貯留タンクは、燃料を貯留する容器部と、容器部の側壁部の上端部から中心部に向かって延びる蓋部と、を備えている。容器部の底部には、燃料が容器部から流出する第１流出口が設けられている。第１流出口には、燃料ポンプに流入される燃料をろ過するフィルタが配置されている。

特開２０１２−３６８１９号公報

燃料供給装置では、燃料ポンプから燃料が吐出されている間、燃料ポンプ内にベーパが発生することがある。燃料ポンプ内で発生したベーパは、燃料ポンプのベーパ排出口から燃料ポンプの外部に排出される。従来の燃料供給装置では、燃料が燃料ポンプから吐出されなくなると、外部の空気がベーパ排出口から燃料ポンプの内部に侵入することがある。

本明細書は、空気がベーパ排出口から燃料ポンプユニットに侵入することを抑制することができる技術を提供する。

本明細書に開示する燃料供給装置は、燃料タンク内に配置されている貯留タンクと、燃料タンク内の燃料及び貯留タンク内の燃料を吸入して吐出する燃料ポンプユニットと、を備えていてもよい。貯留タンクは、燃料を貯留する容器部と、容器部を閉塞する蓋部と、容器部の底部に設けられている第１流出口に配置されており、容器部から第１流出口を介して流出する燃料をろ過するフィルタと、蓋部の一部に開口している第２流出口に配置されており、容器部内の圧力が所定値以下になると閉弁する弁と、を備えていてもよい。燃料ポンプユニットは、燃料ポンプユニット内で発生するベーパを排出するベーパ排出口を有していてもよい。ベーパ排出口は、容器部内に配置されていてもよい。

この構成によれば、ベーパ排出口は、容器部内に配置されているので、容器部に貯留されている燃料内に配置される。これにより、燃料ポンプユニットから燃料が吐出されていない場合に、ベーパ排出口は、容器部に貯留されている燃料内に配置される。このため、ベーパ排出口から燃料ポンプユニット内に空気が侵入することを抑制することができる。

燃料供給装置は、燃料ポンプユニットから吐出された燃料の一部を容器部内に排出するリターン流路をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、燃料ポンプユニットから吐出された燃料の一部は、リターン流路から排出されて容器部に貯留される。このため、ベーパ排出口が、燃料内に配置されなくなることを抑制することができる。

燃料ポンプユニットは、外側形状を形成するケーシングを備えていてもよい。ケーシングは、容器部の一部を形成してもよい。

この構成によれば、ケーシングの一部と容器部の一部を共有することができる。これにより、燃料供給装置を軽量化することができる。

弁は、容器部内の圧力により上側に移動することにより開弁し、自重により下側に移動することにより閉弁してもよい。

この構成によれば、弁は、自重により下側に移動することにより閉弁するので、弁を閉弁するための付勢部材等の別部材が必要とならない。これにより、弁の構成を簡素化することができる。

実施例の燃料供給装置が取り付けられた燃料タンクの断面図である。 実施例のリターン流路の近傍を拡大した断面図である。 図１の二点鎖線で囲まれた領域IIIの拡大図である。

（実施例）
図１から図３を参照して、実施例の燃料供給装置２を説明する。燃料供給装置２は、例えば、ガソリン自動車等の車両に搭載される。燃料供給装置２は、車両のエンジン（図示省略）に燃料（例えば、ガソリン）を供給するための装置である。

図１に示すように、燃料供給装置２は、上部部材１６と、燃料ポンプユニット２３と、を備えている。上部部材１６は、例えば、樹脂材料から成る。上部部材１６は、蓋部材１８と、流路部材２０と、連結部材２２と、を備えている。蓋部材１８と流路部材２０と連結部材２２とは、一体的に形成されている。蓋部材１８は、燃料が貯留されている燃料タンク１０の上部に固定されている。これにより、燃料供給装置２が燃料タンク１０に取り付けられる。蓋部材１８は、燃料タンク１０の上部に形成されている開口部１２を閉塞する。これにより、燃料タンク１０内の燃料が開口部１２を通り燃料タンク１０の外部に漏れ出ない。流路部材２０は、蓋部材１８に固定されている。流路部材２０は、燃料タンク１０の内外に亘って配置されている。流路部材２０には、燃料が流れる流路が形成されている。連結部材２２は、流路部材２０に固定されている。

燃料ポンプユニット２３は、燃料ポンプ２４と、ケーシング２８と、を備えている。燃料ポンプ２４は、流路部材２０に連結されている。燃料ポンプ２４は、モータ（図示省略）と、インペラ（図示省略）と、を備えている。燃料ポンプ２４のモータに電力が供給されてインペラが回転することにより、燃料が燃料ポンプ２４に吸入され吐出される。

燃料ポンプ２４は、第１ベーパ排出口２６を有している。第１ベーパ排出口２６は、燃料ポンプ２４の底部に設けられている。第１ベーパ排出口２６は、燃料ポンプ２４の内部と外部を連通している。燃料ポンプ２４が作動すると、具体的には、インペラが回転すると、燃料ポンプ２４の内部にベーパが発生するので、燃料ポンプ２４の内部に発生したベーパは、燃料ポンプ２４に吸入された燃料の一部とともに、第１ベーパ排出口２６から燃料ポンプ２４の外部に排出される。

ケーシング２８は、例えば、樹脂材料から成る。ケーシング２８は、燃料ポンプユニット２３の外側形状を形成している。ケーシング２８は、連結部材２２に連結している。ケーシング２８は、上下方向に延びている。ケーシング２８は、燃料ポンプ２４の周方向に沿って延びており、燃料ポンプ２４の外周面を覆っている。ケーシング２８の内面と燃料ポンプ２４との間には、第１空間２９が形成されている。ケーシング２８は、燃料ポンプ２４の底部と離れているので、第１ベーパ排出口２６は、ケーシング２８により塞がれていない。第１空間２９は、第１ベーパ排出口２６を介して、燃料ポンプ２４の内部に連通している。第１空間２９には、第１ベーパ排出口２６からベーパと燃料が排出される。

ケーシング２８は、第２ベーパ排出口２８ａを有している。第２ベーパ排出口２８ａは、ベーパ排出口の一例である。第２ベーパ排出口２８ａは、ケーシング２８の底部に設けられている。第２ベーパ排出口２８ａは、第１空間２９とケーシング２８の外部を連通している。第２ベーパ排出口２８ａは、燃料ポンプ２４から第１空間２９に排出されたベーパと燃料をケーシング２８の外部、即ち、燃料ポンプユニット２３の外部に排出する。

ケーシング２８は、燃料吸入部３０を備えている。燃料吸入部３０は、ケーシング２８の下部に位置している。図示省略されているが、燃料吸入部３０は、燃料ポンプ２４の吸入部（図示省略）に連結している。燃料吸入部３０には、燃料ポンプ２４に吸入される燃料が流れる流路が形成されている。

燃料供給装置２は、貯留タンク３２と、リターン流路５８（図２参照）と、をさらに備えている。貯留タンク３２は、例えば、樹脂材料から成る。貯留タンク３２は、燃料タンク１０内に配置されている。貯留タンク３２は、ケーシング２８と一体的に形成されている。

貯留タンク３２は、フィルタ部材４８と、容器部３４と、蓋部３８と、を備えている。フィルタ部材４８は、フィルタ５０と、骨部材５２と、連結部材５４と、を備えている。フィルタ５０は、上側フィルタ５０ａと、下側フィルタ５０ｂと、を備えている。フィルタ５０は、上側フィルタ５０ａと下側フィルタ５０ｂとが周縁において張り合わされた袋形状を有する。上側フィルタ５０ａは、燃料ポンプユニット２３と向かい合っている。上側フィルタ５０ａは、ケーシング２８の底部から離れている。これにより、第２ベーパ排出口２８ａは、上側フィルタ５０ａにより塞がれていない。下側フィルタ５０ｂは、燃料タンク１０の下面に向かい合っている。下側フィルタ５０ｂは、燃料タンク１０の下面から離れている。

上側フィルタ５０ａと下側フィルタ５０ｂとは、例えば、不織布から形成されている。上側フィルタ５０ａと下側フィルタ５０ｂは、各フィルタ５０ａ、５０ｂを通過する燃料をろ過する。これにより、各フィルタ５０ａ、５０ｂを通過する燃料に含まれる異物が除去される。

骨部材５２は、上側フィルタ５０ａと下側フィルタ５０ｂとの間に配置されている。骨部材５２は、上側フィルタ５０ａと下側フィルタ５０ｂとが接触することを抑制する。これにより、上側フィルタ５０ａと下側フィルタ５０ｂとの間には、燃料が通過することができる空間が形成される。

図１で図示省略されているが、連結部材５４は、骨部材５２と一体的に形成されている。連結部材５４は、上側フィルタ５０ａを貫通して、フィルタ５０の内部から外部に亘って延びている。連結部材５４は、ケーシング２８の燃料吸入部３０に連結されている。これにより、フィルタ部材４８がケーシング２８に連結される。

容器部３４は、内部に燃料を貯留する。容器部３４内の燃料は、燃料ポンプユニット２３に吸入される。容器部３４は、ケーシング２８の外周面において、ケーシング２８と一体化している。即ち、ケーシング２８は、容器部３４の一部を形成している。容器部３４は、上下方向に延びている。容器部３４は、フィルタ５０の周縁に沿って延びている。容器部３４の底部は、上側フィルタ５０ａに上側から当接している。また、上述したように、第２ベーパ排出口２８ａは、上側フィルタ５０ａにより塞がれていないので、容器部３４の内部には、第２ベーパ排出口２８ａが配置される。また、容器部３４は、第１空間２９に連通している。

蓋部３８は、上壁部４０と、周壁部４２（図２参照）と、を備えている。上壁部４０は、容器部３４の上部開口を閉塞する。上壁部４０は、容器部３４内の燃料が容器部３４の外部に流出することを抑制する。上壁部４０は、燃料タンク１０の下面に対して水平である。上壁部４０は、ケーシング２８の外周面において、ケーシング２８と一体化している。図２に示すように、周壁部４２は、上壁部４０から上側に向かって延びている。周壁部４２は、略円筒形状を有する。周壁部４２には、流入口４４が設けられている。流入口４４は、周壁部４２に内周面に対応する。流入口４４は、貯留タンク３２の内部と外部とを連通する。燃料タンク１０内の燃料の液面が周壁部４２よりも上側に位置している場合、燃料は、流入口４４から容器部３４の内部に流入する。

図３に示すように、上壁部４０には、第２流出口４０ａが設けられている。第２流出口４０ａは、上壁部４０の一部に開口している。第２流出口４０ａの断面は、略円形状を有する。第２流出口４０ａの直径は、下端部から第１位置までの間で一定であり、第１位置から上端部に向かうにつれて徐々に大きくなる。以下では、第２流出口４０ａのうちの第１位置と上端部との間の部分を、弁座部４１と呼ぶ。

貯留タンク３２は、弁７０をさらに備えている。弁７０は、第２流出口４０ａに配置されている。弁７０は、弁部７８と、連結部７６と、抜け止め部７４と、突起部７２と、を備えている。弁部７８と連結部７６と突起部７２とは、一体的に形成されている。弁部７８は、上下方向に移動可能である。弁部７８は、当接面７８ａと、受圧面７８ｂと、を有している。当接面７８ａは、上壁部４０と向かい合っている。当接面７８ａは、弁部７８が上下方向に移動することにより、弁座部４１と当接し、または、弁座部４１から離れる。通常時、当接面７８ａは、弁座部４１に当接している。これにより、弁７０が閉弁する。この場合、第２流出口４０ａを空気や燃料が通過することができない。容器部３４内の圧力が所定値よりも大きくなると、弁部７８が上側に移動し、当接面７８ａが弁座部４１から離れる。これにより、弁７０が開弁する。この場合、第２流出口４０ａを空気や燃料が通過することができる。

受圧面７８ｂは、弁部７８の上面に対応する。受圧面７８ｂは、貯留タンク３２の外部に露出している。これにより、受圧面７８ｂは、貯留タンク３２の外部の燃料から圧力を受ける。弁部７８には、上壁部４０に向かう方向に力が加わる。

連結部７６は、弁部７８から下側に延びている。連結部７６は、第２流出口４０ａの上下方向の中央近傍に配置されている抜け止め部７４に挿通されている。連結部７６は、弁部７８と突起部７２を連結する。

突起部７２は、連結部７６の下端部に配置されている。突起部７２は、抜け止め部７４を挟んで弁部７８と反対側に配置されている。突起部７２は、抜け止め部７４に当接可能である。突起部７２は、抜け止め部７４を通り抜けることができない。突起部７２は、弁部７８とともに、上下方向に移動する。突起部７２は、弁７０が閉弁している場合、抜け止め部７４よりも下側に離れて配置されている。突起部７２は、弁部７８が上方向に移動すると、上方向に移動し、抜け止め部７４に当接する。これにより、弁部７８は、さらに上方向に移動することができない。このため、一体化している弁部７８と連結部７６と突起部７２は、第２流出口４０ａから外れない。

上述したように、燃料供給装置２は、図２に示されるリターン流路５８を備えている。リターン流路５８は、樹脂材料から成る。リターン流路５８には、燃料ポンプユニット２３から吐出された燃料の一部が流れる。図２に示すように、リターン流路５８は、上壁部４０よりも上側に位置する流路部材２０の分岐流路２０ａに連結されている。リターン流路５８は、分岐流路２０ａから上壁部４０に対して水平に延び、その後、屈曲して上壁部４０に向かって下方向に延びている。リターン流路５８の先端部は、上壁部４０よりも上側に配置されている。リターン流路５８の先端部は、周壁部４２に設けられている流入口４４に挿入されている。リターン流路５８の先端部の外周面は、周壁部４２に囲まれている。リターン流路５８の先端部の外周面は、周壁部４２から僅かに離れている。

燃料供給装置２は、圧力調整装置６２をさらに備えている。圧力調整装置６２は、リターン流路５８のうちの周壁部４２に囲まれている部分に配置されている。即ち、圧力調整装置６２は、周壁部４２に囲まれている。圧力調整装置６２は、燃料ポンプユニット２３から吐出された後の燃料の圧力を調整する。圧力調整装置６２は、通常時に閉弁している。燃料ポンプユニット２３から吐出された後の燃料の圧力が所定圧力以上になった場合、スプリング６４が縮み、圧力調整装置６２は、開弁する。

次に、燃料供給装置２の動作を説明する。燃料ポンプ２４が作動すると、容器部３４内の燃料は、上側フィルタ５０ａを通過してフィルタ５０の内部に流れる。容器部３４内の燃料は、容器部３４の第１流出口３６を介して容器部３４の外部に流出する。また、燃料タンク１０内であって容器部３４の外部の燃料は、下側フィルタ５０ｂと燃料タンク１０の下面との間から下側フィルタ５０ｂを通過してフィルタ５０の内部に流れる。フィルタ５０の内部の燃料は、燃料吸入部３０から燃料ポンプ２４に吸入される。吸入された燃料は、燃料ポンプ２４から吐出され、流路部材２０を通過して車両のエンジンに供給される。また、燃料ポンプ２４から吐出される燃料の圧力が所定圧力以上である場合、圧力調整装置６２が開弁することにより、燃料は、リターン流路５８を流れ、リターン流路５８の排出口６０から流入口４４に向かって排出される。これにより、燃料が容器部３４に貯留される。

燃料ポンプ２４が作動している間、図示省略のインペラの回転により、燃料ポンプ２４の内部にベーパが発生することがある。発生したベーパは、インペラの回転により、第１ベーパ排出口２６から第１空間２９に排出される。排出されたベーパは、第２ベーパ排出口２８ａを介して容器部３４の内部に排出され、容器部３４の上部に移動する。容器部３４の内部にベーパが排出されることにより、容器部３４の内部の圧力が所定値よりも高くなると、弁部７８が上側に移動する。これにより、当接面７８ａが弁座部４１から離れ、弁７０が開弁する。この結果、容器部３４の内部のベーパが、第２流出口４０ａから容器部３４の外部（即ち、貯留タンク３２の外部）に排出される。ベーパが容器部３４の外部に排出されて容器部３４の内部の圧力が所定値以下になると、弁部７８の自重により、及び、受圧面７８ｂが受ける燃料の圧力によって弁部７８に加わる力により、弁部７８は、下側に移動する。これにより、当接面７８ａが弁座部４１に当接し、弁７０が閉弁する。この結果、容器部３４は、燃料で満たされた状態に維持される。

（効果）
以上、実施例の燃料供給装置２について説明した。燃料供給装置２は、燃料タンク１０内に配置されている貯留タンク３２と、燃料タンク１０内の燃料及び貯留タンク３２内の燃料を吸入して吐出する燃料ポンプユニット２３と、を備えている。貯留タンク３２は、燃料を貯留する容器部３４と、容器部３４を閉塞する蓋部３８と、容器部３４の底部に設けられている第１流出口３６に配置されており、容器部３４から第１流出口３６を介して流出する燃料をろ過するフィルタ５０と、蓋部３８の一部に開口している第２流出口４０ａに配置されており、容器部３４内の圧力が所定値以下になると閉弁する弁７０と、を備えている。燃料ポンプユニット２３は、燃料ポンプユニット２３内で発生するベーパを排出する第２ベーパ排出口２８ａを有している。図１に示すように、第２ベーパ排出口２８ａは、容器部３４内に配置されている。

この構成によれば、第２ベーパ排出口２８ａは、容器部３４内に配置されているので、容器部３４に貯留されている燃料内に配置される。燃料ポンプユニット２３から燃料が吐出されていない場合に、第２ベーパ排出口２８ａは、容器部３４に貯留されている燃料内に配置される。このため、第２ベーパ排出口２８ａから燃料ポンプユニット２３内に空気が侵入することを抑制することができる。

また、図２に示すように、燃料供給装置２は、燃料ポンプユニット２３から吐出された燃料の一部を容器部３４内に排出するリターン流路５８をさらに備えている。この構成によれば、燃料ポンプユニット２３から吐出された燃料の一部は、リターン流路５８から排出されて容器部３４に貯留される。このため、第２ベーパ排出口２８ａが、燃料内に配置されなくなることを抑制することができる。

また、燃料ポンプユニット２３は、外側形状を形成するケーシング２８を備えている。ケーシング２８は、容器部３４の一部を形成している。この構成によれば、ケーシング２８の一部と容器部３４の一部を共有することができる。これにより、燃料供給装置２を軽量化することができる。

また、弁７０は、容器部３４内の圧力により上側に移動することにより開弁し、自重により下側に移動することにより閉弁する。この構成によれば、弁７０は、自重により下側に移動することにより閉弁するので、弁７０を閉弁するための付勢部材等の別部材が必要とならない。これにより、弁７０の構成を簡素化することができる。

また、弁７０が閉弁している場合、空気は、第２流出口４０ａを通過し、容器部３４内に侵入しない。このため、容器部３４内の燃料が、フィルタ５０を通過し、第１流出口３６から容器部３４の外部に流出することを抑制することができる。

また、図２に示すように、圧力調整装置６２は、リターン流路５８のうちの周壁部４２に囲まれている部分に配置されている。通常、圧力調整装置６２の開弁と閉弁が繰り返されると、圧力調整装置６２から音が発生する。上記の構成によれば、圧力調整装置６２から発生した音が、貯留タンク３２の外部に漏れ出ることを抑制することができる。

また、図３に示すように、第２流出口４０ａは、上壁部４０に設けられている。通常、ベーパは、容器部３４の上部に溜まる。上記の構成によれば、容器部３４の上部に溜まったベーパを効率良く容器部３４の外部に排出することができる。

以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

（変形例）
（１）貯留タンク３２の蓋部３８は、周壁部４２を備えておらず、上壁部４０のみを備えていてもよい。この場合、流入口４４は、上壁部４０に設けられている。また、リターン流路５８は、流入口４４に挿入されていてもよい。この場合、圧力調整装置６２は、リターン流路５８のうちの容器部３４内に配置されている部分に配置されていてもよい。この構成によれば、圧力調整装置６２の開弁と閉弁が繰り返されることにより発生した音が、貯留タンク３２の外部に漏れ出ることをさらに抑制することができる。

（２）貯留タンク３２は、ケーシング２８と一体的に形成されておらず、ケーシング２８と別体であってもよい。

（３）弁７０は、付勢部材をさらに備えていてもよい。この場合、付勢部材により弁部７８が付勢されることにより、当接面７８ａが弁座部４１に当接し、弁７０が閉弁してもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２ ：燃料供給装置
１０ ：燃料タンク
１２ ：開口部
１６ ：上部部材
２３ ：燃料ポンプユニット
２４ ：燃料ポンプ
２６ ：第１ベーパ排出口
２８ ：ケーシング
２８ａ ：第２ベーパ排出口
２９ ：第１空間
３０ ：燃料吸入部
３２ ：貯留タンク
３４ ：容器部
３６ ：第１流出口
３８ ：蓋部
４０ ：上壁部
４０ａ ：第２流出口
４１ ：弁座部
４２ ：周壁部
４４ ：流入口
４８ ：フィルタ部材
５０ ：フィルタ
５０ａ ：上側フィルタ
５０ｂ ：下側フィルタ
５８ ：リターン流路
６０ ：排出口
６２ ：圧力調整装置
７０ ：弁
７２ ：突起部
７４ ：抜け止め部
７６ ：連結部
７８ ：弁部
７８ａ ：当接面
７８ｂ ：受圧面

Claims (4)

1. 燃料タンク内に配置されている貯留タンクと、
   前記燃料タンク内の燃料及び前記貯留タンク内の燃料を吸入して吐出する燃料ポンプユニットと、を備えており、
   前記貯留タンクは、
   燃料を貯留する容器部と、
   前記容器部を閉塞する蓋部と、
   前記容器部の底部に設けられている第１流出口に配置されており、前記容器部から前記第１流出口を介して流出する燃料をろ過するフィルタと、
   前記蓋部の一部に開口している第２流出口に配置されており、前記容器部内の圧力が所定値以下になると閉弁する弁と、を備えており、
   前記燃料ポンプユニットは、前記燃料ポンプユニット内で発生するベーパを排出するベーパ排出口を有しており、
   前記ベーパ排出口は、前記容器部内に配置されている、燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置であって、
   前記燃料ポンプユニットから吐出された燃料の一部を前記容器部内に排出するリターン流路をさらに備えている燃料供給装置。
3. 請求項１または２に記載の燃料供給装置であって、
   前記燃料ポンプユニットは、外側形状を形成するケーシングを備えており、
   前記ケーシングは、前記容器部の一部を形成する、燃料供給装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料供給装置であって、
   前記弁は、前記容器部内の圧力により上側に移動することにより開弁し、自重により下側に移動することにより閉弁する、燃料供給装置。

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