JP3563045B2 - 鉄道車両 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
-
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- B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
- B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両に係り、特に高速で走行する鉄道車両において車内の低騒音化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両の車内の低騒音化の目的で、車体と客室の床との間に防振ゴムを配置して、客室の振動を低減させている。または車体に制振材を貼り付けている。
【０００３】
車体の構成について説明すると、車体は、台枠と、側構体と、屋根構体と、長手方向の端部の妻構体と、からなる。床は台枠の上に設置した複数の根太に載せられている。台枠の下面には台車に連結するための部材がある。この部材は、台車枠の幅方向に設置した枕梁に設置している。枕梁の前後には中梁がある。これらの剛性は比較的大きい。また、台枠、根太の剛性は比較的大きい。台車から発生した振動は連結部材、台枠、根太、床の順で、振動が固体伝播され、室内に騒音を発生させる。この振動は一般に１００〜３００Ｈｚである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
台車からの固体伝播を検討すると、台車からの振動は台枠に伝播される。そして、この台枠に根太を介して床が固定されている。床は根太を介して台枠に強固に固定されている。台枠、根太の剛性は比較的大きい。このため、室内騒音が高くなるものである。
【０００５】
特に、台車を連結する部分は枕梁、中梁によって剛性が比較的大きい。この部分の床と台枠との関係も他の部分と同様である。このため、この部分からの騒音が比較的大きくなっている。
【０００６】
本発明の目的は、台車との連結部分の騒音を低減することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、２つの側梁と、前記２つの側梁の間に配置した床板と、前記２つの側梁の間であって前記床板の下方に配置した枕梁と、該枕梁に連結した中梁と、前記床板の上に設置した複数の根太と、該根太に載せた客室の床とからなる鉄道車両において、前記枕梁から車体の長手方向の端部の前記根太は、車体の幅方向の端部に近い前記根太はあるが、前記幅方向の中央部の前記根太は設けていないこと、によって達成できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１から図３によって説明する。図３台枠の平面図であるので、床板２３の下方に横梁２２、枕梁２５、中梁２６が有り、これらは点線で示すべきであるが、床板２３を除いて示している。後述の図５、図６、図８も図１と同様に床板２３を除いて示している。
【０００９】
車体は、台枠１１と、側構体１２と、屋根構体１３と、長手方向の端部の妻構体１４と、からなる。台枠１１は、車体の長手方向に沿って幅方向の両側に設置した側梁２１，２１と、両者を連結する複数の横梁２２と、その上に固定した床板２３等からなる。床板２３は下面に向けて突出するリブを有する押し出し形材からなる。この押し出し形材は車体の長手方向に沿っており、幅方向に沿って複数に並べている。この押し出し形材を接合して床板２３を構成している。床板２３は気密室を構成する部材である。台枠１１の剛性は比較的大きい。
【００１０】
台車に連結する台枠１１の長手方向の端部には、床板２３の下方に、車体の幅方向に沿って大きな枕簗２５がある。枕簗２５は側簗２１に連結している。枕簗２５の下面には台車に連結するための中心ピン２７が固定されている。枕簗２５の前後には２列の中簗２６がある。中簗２６は車体の長手方向に沿っている。これも比較的大きい。これらの枕簗２５、中簗２６の剛性は床板２３に比較してかなり大きい。
【００１１】
床板２３の上面には客室４３の床３１を載せる根太３３，３４を設置している。根太３３，３４は車体の長手方向に沿っている。幅方向の端部の２つの根太３３は車体の長手方向の長さと同程度の長さがある。中央の２つの根太３４は枕梁２５から長手方向の端部にはない。枕梁２５から端部の床３１は２つの根太３３で支えられて十分な強度を有する。枕梁２５から中央部の床３１は４つの根太３３，３４に固定されている。
【００１２】
枕梁２５から車体の長手方向の端部は一般に車体の側面の出入り口４１に接続する通路（一般に出入り台という。）４２になる。出入り台４２と客室４３（出入り台４２も客室４３の一部といえる。）とは仕切り板４５で仕切られる。仕切り板４５は床の骨部材４６に載せられて固定されている。骨部材４６は根太３３に固定されている。また、仕切り板４５は側構体１２、屋根構体１３に固定されている。出入り台４２の床３１と客室４３の床３１とは別部材である。
【００１３】
仕切り板４５と骨部材４６との関係を説明する。図４において、仕切り板４５の下部の骨部材４６は根太３３，３３に載っている。骨部材４６は中空形材で、下部の両側において水平方向にフランジ４６ｂが突出している。床３１，３１の長手方向の端部には中空形材の縁材３２を一体に設けている。縁材４７の上端には水平方向にフランジ４７ｂが突出している。フランジ３２ｂは緩衝材４８を介してフランジ４６ｂに載っている。この３者は締結部材３４で締結されている。
【００１４】
これら台枠１１、側構体１２、屋根構体１３、妻構体１４、側梁２１，２１、横梁２２、床板２３、枕梁２５、中梁２６、根太３３、３４、骨部材４６、縁材４７は軽合金製の押し出し形材からなる。
【００１５】
かかる構成によれば、台車から中心ピン２７、枕梁２５、中梁２６、床板２３、根太３３，３４を経由して客室や出入り台４２の床３１に伝播する振動エネルギーを低減することができる。最も大きく伝播される中心ピン２７の近傍の根太３４を除いて床３１を支えているためである。従って、床３１が振動することにより出入り台４２内及び客室内へ放射する音圧を低減することができる。よって、鉄道車両の車内の静音化を図ることができるものである。
【００１６】
つまり、振動エネルギーが集中しやすい枕梁２５の前後において根太３４を除いている。根太３４を長手方向において不連続にしている。このため、根太３４のない床３１は完全に振動を絶縁することができるので、当該部の床３１が振動することにより客室内へ放射する音圧を低減することができるものである。
【００１７】
また、仕切り板４５は床３１ではなく、両端の根太３３，３３に設置しているので、面積の大きい仕切り板４５の振動を低減でき、低騒音にできるものである。
【００１８】
床板２３と床３１との間には空調用のダクトが配置される。一般に空調ダクトは床板２３に設置するが、床３１に設置するとよい。これによれば、床の剛性が向上し、さらに床の振動を低減させることができる。
【００１９】
図５の実施例を説明する。図１から図４の実施例は枕梁２５から車端側の根太３４，３４を除いていた。図５の実施例は枕梁２５の両側の所定範囲の根太３４，３４を除いたものである。所定範囲とは振動が大きい範囲である。この範囲は実験によって定める。根太３４，３４は中心ピン２７と枕梁２５との結合位置において、車体の幅方向の端部よりも外側にある。
【００２０】
これによれば、根太３４，３４のない部分では根太３４，３４からの振動は阻止され、床３１に伝播することがない。枕梁２５に根太３４，３４が載っているが、中心ピン２７の幅方向の端部から外れたところにあるので、中心ピン２７からの振動は伝播されにくい。
【００２１】
図５の実施例において、枕簗２５から車端側の根太３４，３４を除くことができる。
【００２２】
図６と図７の実施例を説明する。枕梁２５の前後の中梁２６としての中梁２６Ａ，２６Ｂは枕梁２５の長手方向に対して傾斜している。中梁２６Ａ，２６Ｂは側梁２１の近傍の枕梁２５に連結している。枕梁２５よりも車体の端部側の中梁２６Ａの他端側２６Ａｂは台車枠１１の幅方向の中央部よりにある。他端側２６Ａｂよりもさらに車体の長手方向の端部側は車体の幅方向の端部側にあることもある。枕梁２５よりも車体の中央部側の中梁２６Ｂの他端側２６Ｂｂは台車枠１１の幅方向の中央部よりにある。中梁２６Ａ，２６Ｂの傾斜した部分は板厚が厚かったり、幅が他の部分よりも大きい。
【００２３】
床板２３の上面には客室４３の床３１を載せる根太３３，３４を設置している。根太３３，３４は車体の長手方向に沿っている。中央部の２つの根太３４，３４は中心ピン２７と枕梁２５との結合位置において、中心ピン２７の幅方向（車体の幅方向）の端部よりも外側にある。
【００２４】
かかる構成によれば、台車から中心ピン２７、枕梁２５、中梁２６Ａ，２６Ｂ、床板２３、根太３３，３４を経由して床３１に伝播する振動エネルギーを低減することができる。最も大きく伝播される中心ピン２７の近傍の根太３４を中心ピンよりも外側に配置しているので、根太３４を介して床３１に伝播する振動エネルギーを低減できるためである。また、中梁２６Ａ，２６Ｂを中心ピン２７の近傍の枕梁２５に結合しないで、車体の幅方向の端部の枕梁２５に結合している。この点からも床３１への振動エネルギーを低減できる。従って、床３１が振動することにより客室内へ放射する音圧を低減することができる。よって、鉄道車両の車内の静音化を図ることができるものである。
【００２５】
図８と図９の実施例を説明する。根太３４，３４は枕梁２５の上にはあるが、枕梁２５の両側の近傍にはない。つまり根太３４は車体の長手方向において不連続になっている。これは振動エネルギーが集中しやすい枕梁２５の前後において根太３４を不連続にしたものである。
【００２６】
これにより、根太３４のない床３１は振動を絶縁することができるので、当該部の床３１が振動することにより客室内へ放射する音圧を低減することができるものである。
【００２７】
上記それぞれの実施例では横梁２２を備えていたが、床板２３を強固な部材にすることによって、横梁を不要にすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、車内の静音化が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車体の幅方向に沿った縦断面図。
【図２】図１の中央縦断面図。
【図３】図１の台枠の平面図。
【図４】図２のＩＩＩ部分の拡大断面図。
【図５】本発明の他の実施例の台枠の平面図。
【図６】本発明の他の実施例の台枠の平面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】本発明の他の実施例の台枠の平面図。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ断面図。
【符号の説明】
１１…台枠、１２…側構体、１３…屋根構体、２１…側梁、２２…横梁、２３…床板、２５…枕梁、２６，２６Ａ，２６Ｂ…中梁、２７…中心ピン、３１…床、３３，３４…根太、４２…出入り台、４３…客室、４５…仕切り板、４６…骨部材、４７縁材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両に係り、特に高速で走行する鉄道車両において車内の低騒音化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両の車内の低騒音化の目的で、車体と客室の床との間に防振ゴムを配置して、客室の振動を低減させている。または車体に制振材を貼り付けている。
【０００３】
車体の構成について説明すると、車体は、台枠と、側構体と、屋根構体と、長手方向の端部の妻構体と、からなる。床は台枠の上に設置した複数の根太に載せられている。台枠の下面には台車に連結するための部材がある。この部材は、台車枠の幅方向に設置した枕梁に設置している。枕梁の前後には中梁がある。これらの剛性は比較的大きい。また、台枠、根太の剛性は比較的大きい。台車から発生した振動は連結部材、台枠、根太、床の順で、振動が固体伝播され、室内に騒音を発生させる。この振動は一般に１００〜３００Ｈｚである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
台車からの固体伝播を検討すると、台車からの振動は台枠に伝播される。そして、この台枠に根太を介して床が固定されている。床は根太を介して台枠に強固に固定されている。台枠、根太の剛性は比較的大きい。このため、室内騒音が高くなるものである。
【０００５】
特に、台車を連結する部分は枕梁、中梁によって剛性が比較的大きい。この部分の床と台枠との関係も他の部分と同様である。このため、この部分からの騒音が比較的大きくなっている。
【０００６】
本発明の目的は、台車との連結部分の騒音を低減することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、２つの側梁と、前記２つの側梁の間に配置した床板と、前記２つの側梁の間であって前記床板の下方に配置した枕梁と、該枕梁に連結した中梁と、前記床板の上に設置した複数の根太と、該根太に載せた客室の床とからなる鉄道車両において、前記枕梁から車体の長手方向の端部の前記根太は、車体の幅方向の端部に近い前記根太はあるが、前記幅方向の中央部の前記根太は設けていないこと、によって達成できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１から図３によって説明する。図３台枠の平面図であるので、床板２３の下方に横梁２２、枕梁２５、中梁２６が有り、これらは点線で示すべきであるが、床板２３を除いて示している。後述の図５、図６、図８も図１と同様に床板２３を除いて示している。
【０００９】
車体は、台枠１１と、側構体１２と、屋根構体１３と、長手方向の端部の妻構体１４と、からなる。台枠１１は、車体の長手方向に沿って幅方向の両側に設置した側梁２１，２１と、両者を連結する複数の横梁２２と、その上に固定した床板２３等からなる。床板２３は下面に向けて突出するリブを有する押し出し形材からなる。この押し出し形材は車体の長手方向に沿っており、幅方向に沿って複数に並べている。この押し出し形材を接合して床板２３を構成している。床板２３は気密室を構成する部材である。台枠１１の剛性は比較的大きい。
【００１０】
台車に連結する台枠１１の長手方向の端部には、床板２３の下方に、車体の幅方向に沿って大きな枕簗２５がある。枕簗２５は側簗２１に連結している。枕簗２５の下面には台車に連結するための中心ピン２７が固定されている。枕簗２５の前後には２列の中簗２６がある。中簗２６は車体の長手方向に沿っている。これも比較的大きい。これらの枕簗２５、中簗２６の剛性は床板２３に比較してかなり大きい。
【００１１】
床板２３の上面には客室４３の床３１を載せる根太３３，３４を設置している。根太３３，３４は車体の長手方向に沿っている。幅方向の端部の２つの根太３３は車体の長手方向の長さと同程度の長さがある。中央の２つの根太３４は枕梁２５から長手方向の端部にはない。枕梁２５から端部の床３１は２つの根太３３で支えられて十分な強度を有する。枕梁２５から中央部の床３１は４つの根太３３，３４に固定されている。
【００１２】
枕梁２５から車体の長手方向の端部は一般に車体の側面の出入り口４１に接続する通路（一般に出入り台という。）４２になる。出入り台４２と客室４３（出入り台４２も客室４３の一部といえる。）とは仕切り板４５で仕切られる。仕切り板４５は床の骨部材４６に載せられて固定されている。骨部材４６は根太３３に固定されている。また、仕切り板４５は側構体１２、屋根構体１３に固定されている。出入り台４２の床３１と客室４３の床３１とは別部材である。
【００１３】
仕切り板４５と骨部材４６との関係を説明する。図４において、仕切り板４５の下部の骨部材４６は根太３３，３３に載っている。骨部材４６は中空形材で、下部の両側において水平方向にフランジ４６ｂが突出している。床３１，３１の長手方向の端部には中空形材の縁材３２を一体に設けている。縁材４７の上端には水平方向にフランジ４７ｂが突出している。フランジ３２ｂは緩衝材４８を介してフランジ４６ｂに載っている。この３者は締結部材３４で締結されている。
【００１４】
これら台枠１１、側構体１２、屋根構体１３、妻構体１４、側梁２１，２１、横梁２２、床板２３、枕梁２５、中梁２６、根太３３、３４、骨部材４６、縁材４７は軽合金製の押し出し形材からなる。
【００１５】
かかる構成によれば、台車から中心ピン２７、枕梁２５、中梁２６、床板２３、根太３３，３４を経由して客室や出入り台４２の床３１に伝播する振動エネルギーを低減することができる。最も大きく伝播される中心ピン２７の近傍の根太３４を除いて床３１を支えているためである。従って、床３１が振動することにより出入り台４２内及び客室内へ放射する音圧を低減することができる。よって、鉄道車両の車内の静音化を図ることができるものである。
【００１６】
つまり、振動エネルギーが集中しやすい枕梁２５の前後において根太３４を除いている。根太３４を長手方向において不連続にしている。このため、根太３４のない床３１は完全に振動を絶縁することができるので、当該部の床３１が振動することにより客室内へ放射する音圧を低減することができるものである。
【００１７】
また、仕切り板４５は床３１ではなく、両端の根太３３，３３に設置しているので、面積の大きい仕切り板４５の振動を低減でき、低騒音にできるものである。
【００１８】
床板２３と床３１との間には空調用のダクトが配置される。一般に空調ダクトは床板２３に設置するが、床３１に設置するとよい。これによれば、床の剛性が向上し、さらに床の振動を低減させることができる。
【００１９】
図５の実施例を説明する。図１から図４の実施例は枕梁２５から車端側の根太３４，３４を除いていた。図５の実施例は枕梁２５の両側の所定範囲の根太３４，３４を除いたものである。所定範囲とは振動が大きい範囲である。この範囲は実験によって定める。根太３４，３４は中心ピン２７と枕梁２５との結合位置において、車体の幅方向の端部よりも外側にある。
【００２０】
これによれば、根太３４，３４のない部分では根太３４，３４からの振動は阻止され、床３１に伝播することがない。枕梁２５に根太３４，３４が載っているが、中心ピン２７の幅方向の端部から外れたところにあるので、中心ピン２７からの振動は伝播されにくい。
【００２１】
図５の実施例において、枕簗２５から車端側の根太３４，３４を除くことができる。
【００２２】
図６と図７の実施例を説明する。枕梁２５の前後の中梁２６としての中梁２６Ａ，２６Ｂは枕梁２５の長手方向に対して傾斜している。中梁２６Ａ，２６Ｂは側梁２１の近傍の枕梁２５に連結している。枕梁２５よりも車体の端部側の中梁２６Ａの他端側２６Ａｂは台車枠１１の幅方向の中央部よりにある。他端側２６Ａｂよりもさらに車体の長手方向の端部側は車体の幅方向の端部側にあることもある。枕梁２５よりも車体の中央部側の中梁２６Ｂの他端側２６Ｂｂは台車枠１１の幅方向の中央部よりにある。中梁２６Ａ，２６Ｂの傾斜した部分は板厚が厚かったり、幅が他の部分よりも大きい。
【００２３】
床板２３の上面には客室４３の床３１を載せる根太３３，３４を設置している。根太３３，３４は車体の長手方向に沿っている。中央部の２つの根太３４，３４は中心ピン２７と枕梁２５との結合位置において、中心ピン２７の幅方向（車体の幅方向）の端部よりも外側にある。
【００２４】
かかる構成によれば、台車から中心ピン２７、枕梁２５、中梁２６Ａ，２６Ｂ、床板２３、根太３３，３４を経由して床３１に伝播する振動エネルギーを低減することができる。最も大きく伝播される中心ピン２７の近傍の根太３４を中心ピンよりも外側に配置しているので、根太３４を介して床３１に伝播する振動エネルギーを低減できるためである。また、中梁２６Ａ，２６Ｂを中心ピン２７の近傍の枕梁２５に結合しないで、車体の幅方向の端部の枕梁２５に結合している。この点からも床３１への振動エネルギーを低減できる。従って、床３１が振動することにより客室内へ放射する音圧を低減することができる。よって、鉄道車両の車内の静音化を図ることができるものである。
【００２５】
図８と図９の実施例を説明する。根太３４，３４は枕梁２５の上にはあるが、枕梁２５の両側の近傍にはない。つまり根太３４は車体の長手方向において不連続になっている。これは振動エネルギーが集中しやすい枕梁２５の前後において根太３４を不連続にしたものである。
【００２６】
これにより、根太３４のない床３１は振動を絶縁することができるので、当該部の床３１が振動することにより客室内へ放射する音圧を低減することができるものである。
【００２７】
上記それぞれの実施例では横梁２２を備えていたが、床板２３を強固な部材にすることによって、横梁を不要にすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、車内の静音化が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車体の幅方向に沿った縦断面図。
【図２】図１の中央縦断面図。
【図３】図１の台枠の平面図。
【図４】図２のＩＩＩ部分の拡大断面図。
【図５】本発明の他の実施例の台枠の平面図。
【図６】本発明の他の実施例の台枠の平面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】本発明の他の実施例の台枠の平面図。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ断面図。
【符号の説明】
１１…台枠、１２…側構体、１３…屋根構体、２１…側梁、２２…横梁、２３…床板、２５…枕梁、２６，２６Ａ，２６Ｂ…中梁、２７…中心ピン、３１…床、３３，３４…根太、４２…出入り台、４３…客室、４５…仕切り板、４６…骨部材、４７縁材。
Claims (9)
- ２つの側梁と、前記２つの側梁の間に配置した床板と、前記２つの側梁の間であって前記床板の下方に配置した枕梁と、該枕梁の前後の位置において該枕梁に連結した中梁と、前記床板の上に設置した複数の根太と、該根太に載せた客室の床と、からなる鉄道車両において、
前記枕梁から車体の長手方向の端部の前記根太は、車体の幅方向の端部に近い前記根太はあるが、前記幅方向の中央部の前記根太は設けていないこと、
を特徴とする鉄道車両。 - 請求項１において、出入り台と客室とを仕切る仕切り板は、前記幅方向の端部の前記根太に連結した骨部材に固定していること、を特徴とする鉄道車両。
- 請求項１において、出入り台と客室とを仕切る仕切り板を境として、前記出入り口の床と前記客室の床とは別部材であること、を特徴とする鉄道車両。
- 請求項１において、前記客室の床の下面に空調ダクトを固定していること、を特徴とする鉄道車両。
- 請求項１記載の鉄道車両において、車体の長手方向に沿って配置した前記複数の根太のうち、車体の幅方向において中央部の根太は前記枕梁の前後の位置に無いこと、を特徴とする鉄道車両。
- ２つの側梁と、前記２つの側梁の間に配置した床板と、前記２つの側梁の間であって前記床板の下方に配置した枕梁と、該枕梁の前後の位置において該枕梁に連結した中梁と、前記床板の上に設置した複数の根太と、該根太に載せた客室の床と、からなる鉄道車両において、
車体の長手方向に沿って配置した前記複数の根太のうち、車体の幅方向において中央部の根太であって、前記枕梁の上面に設置した根太は、前記枕梁への中心ピンの結合位置よりも車体の幅方向において外側にあること、
を特徴とする鉄道車両。 - 請求項６記載の鉄道車両において、前記中央部の前記根太は前記枕梁の前後の位置に無いこと、を特徴とする鉄道車両。
- ２つの側梁と、前記２つの側梁の間に配置した床板と、前記２つの側梁の間であって前記床板の下方に配置した枕梁と、該枕梁の前後に連結した中梁と、前記床板の上に設置した複数の根太と、該根太に載せた客室の床とからなる鉄道車両において、
それぞれ前記中梁は前記側梁の近傍の枕梁と車体の幅方向の中央部とにかけて傾斜して配置しており、
車体の長手方向に沿って配置した前記複数の根太のうち、車体の幅方向において中央部の根太は、前記枕梁への中心ピンの結合位置よりも車体の幅方向において外側にあること、
を特徴とする鉄道車両。 - ２つの側梁と、前記２つの側梁の間に配置した床板と、前記２つの側梁の間であって前記床板の下方に配置した枕梁と、該枕梁の前後に連結した中梁と、前記床板の上に設置した複数の根太と、該根太に載せた客室の床とからなる鉄道車両において、
それぞれ前記中梁は前記側梁の近傍の枕梁と車体の幅方向の中央部とにかけて傾斜して配置しており、
前記中央部の前記根太は前記枕梁の前後の位置に無いこと、
を特徴とする鉄道車両。
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