JP4236283B2 - ブレーキ摩耗センサ - Google Patents

Description

本発明は、摩擦ライニングが、ドラムまたはディスクのような回転可能なブレーキ部材に作動するようになっている作動面を有する型式の車用ブレーキ組立体に関する。
摩耗を補償するためにブレーキ調整手段を介してブレーキ組立体内の摩擦ライニングの摩耗を検出することは公知である。
国際特許出願公開ＷＯ９５／０９９９１は、減速歯車を介する調整装置の動きにより駆動される回転電位差計を有する“調整装置内の”摩耗センサの使用を開示している。このセンサは、調整装置に一体的に取り付けられ、調整装置を組み込んだサブアンセンブリの一部としてブレーキに組立てられ、或いはブレーキから分解される。
本発明は、回転可能なブレーキ部材に作動する作動面を有する摩擦ブレーキライニングと、前記ブレーキライニングを前記ブレーキ部材に作動させる作動装置と、前記ブレーキ部材の近傍に前記ブレーキライニングを維持する目的で前記作動装置によって駆動される調整装置と、ブレーキ作動方向へのブレーキの作動運動に応答する摩耗検出装置と、を有し、前記摩耗検出装置は、直線方向の作動部材の動きによって作動されるセンサと、前記調整装置の動きに応答する回転可能な従動部材と、前記従動部材の回転運動を前記作動部材の直線方向の運動に変換する伝動機構とを有する車用ブレーキ組立体において、前記摩耗検出装置は、前記調整装置によって駆動され、前記センサは、前記調整装置の歯車により駆動され、前記センサの前記歯車の反対側の端部に電気コネクタ装置が形成され、整備時に前記摩耗検出装置はブレーキ組立体自体を分解することなしにブレーキから取外すことができる。
伝達機構の組み込みによって作動部材の直線運動によって作動可能なセンサを使用することが可能になる。これは、製造を容易にし、信頼性を改善し、再組立を容易にし、この場合、ブレーキ位置に対する摩耗検出装置のリセットの必要性を解消する。
センサは、誘導センサまたは電位差計のようなリニヤ移動装置であるのが便利である。
伝達機構は、調整可能な長さを有し、その構成部品は回転運動を直線運動に変換するために作動的に協働する。
非回転可能なリードねじが長手方向に可動であり、対応する方向に前記作動部材を移動させ、前記従動部材は、長手方向の移動を阻止された回転可能なピニオンであり、前記歯車の回転に応答した前記ピニオンの回転が、前記リードねじを長手方向に移動させる。
歯車およびピニオンの相対寸法並びにリードねじのピッチは、新しいブレーキライニングから完全に摩耗したブレーキライニングまでの所定の範囲のブレーキライニングについて前記センサへ所望の完全なスケールの入力を生じるように選択することができる。
リードねじは、長手方向の該リードねじの動きを制限することができるように拡大ヘッドを有している。これは、リードねじが伝達機構の他の部分から分離しないようにし、これによって、過剰なパッド摩耗又は、ブレーキ組立体の相対的に可動な部品のたわみを生じる不具合を防止する。この構成は、ブレーキが完全または過剰に調整されたとき、ブレーキハウジング内のタペットが外れることを防止するように使用することができ、リードねじがロックしたとき、調整装置、したがって、ブレーキが、さらに調整されることが防止される。
好ましくは、伝達機構の部品は、自由に分離可能である。これは、伝達機構の再組み立てによって自動的に再び設定される基準位置を変えることなく、摩耗センサを取外すことを可能とする。
例えば、リードねじは、作動的に係合する軸線方向に伸びる伝達部材またはロッドを介してセンサに作用することができる。
通常、上述したブレーキの整備時、調整可能なタペットのような調整装置及び作動装置の部品は、共通のブレーキハウジングから取り外すことができる。再組み立て及び交換時に、タペットと調整装置の出力歯車との間の位置関係を保証すること、したがって、摩耗検出装置のセンサへの入力を保証することはほぼ不可能か、少なくとも非常に困難である。
本発明のブレーキ組立体は、ブレーキ組立体の整備時、センサの基準位置とブレーキとの間の関係をリセットするリセット装置を含む。
リセット装置は適当な工具を使用することによって、整備センタまたはワークショップで操作されるようになっている。
好ましくは、リセット装置は、ブレーキ組立体に、新しい摩擦ブレーキライニングを組立てる際にセンサの所望の基準位置を決定するためにリードねじの有効長さを調整する装置を有する。
本発明を図面を参照して説明する。
図１は、ブレーキ摩耗センサを含むディスクブレーキ組立体の部分断面図である。
図２は、ブレーキ摩耗センサの拡大断面図である。
図３は、図２と同様であるが、極端なロック位置のブレーキ摩耗センサを示す拡大断面図である。
図４は、図２と同様であるが、変形例を示す断面図である。
図５は、他のブレーキ摩耗センサである。
図６は、変形されたブレーキ摩耗センサである。
図７は、他のブレーキ摩耗センサの断面図である。
図８は、取付け前の図７のブレーキセンサの断面図である。
図９は、ブレーキ組立体に取付けられたセンサの図面である。
図１０は、他の変形されたブレーキ摩耗センサの図面である。
図１１は、他の摩耗センサの長手方向断面図である。
図１２は、分離した位置の図１１のセンサを示す断面図である。
図１３は、図１１と同様であるが、変形例を示す断面図である。
図１４は、図１０と同様であるが、変形例を示す断面図である。
図１５ないし１８は図１４のセンサの部品を示す図面である。
添付図面の図１ないし図３に示すディスクブレーキはブレーキディスク１およびブレーキ支持部材２を有する。浮動キャリパ３は、支持部材２にまたがり、２つのブレーキパッド組立体４および５と協働し、各々のブレーキ組立体は、支持部材２上の円周方向に間隔を置いたドラッグ受承面の間を摺動するように案内される剛性のバッキングプレートと、ディスク１の隣接面と係合する摩擦材料のパッドとを有する。キャリパ３に取り付けられたブレーキ作動装置６は、摩擦パッド組立体４を押してディスク１と係合させ、ディスク１上へのディスクパッド組立体の作用は、キャリパ３を支持部材２に対して反対方向に移動させ、従って、摩擦パッド組立体５を押してディスク１の反対面に係合させる。
作動装置６は、回転部材７を有し、この回転部材７は、ケーシング１０に支持されたニードル軸受の各対とケーシングの外端のカバー１１との間に支持されてキャリパ３の開口部に取り付けられている。２つの調整可能なタペット１３が、作動装置６のケーシング１０に収容されている。これらのタペットの各々は、めねじ部材１４と、おねじ部材１５とを有する。このタペットは、対称平面の両側に、対称平面に平行にそこから離れて配置される。２つのおねじ付部材１５は、それらが回転することができないように薄い金属板１６によって相互に接続されている。この金属板１６は、同時に、おねじ部材１５と摩擦パッド組立体４との間の熱シールドとして作用する。
回転部材７は、２つの偏心器１６を有し、この２つの偏心器１６は、回転部材７の末端領域に配置され、ローラ１７を介してめねじ部材１４の各一方に作用する。回転部材７は、２つの偏心器１６の間に一対のジャナールピン１８を備えており、ジャナールピン１８は、ニードル軸受の外側リングを介してカバー１１の内側の凹部１９に支持されている。めねじ部材１４の双方は、歯車接続によって回転部材７に接続され、この歯車接続は、アングル駆動体と、連結構成部分２０とを有し、アングル駆動体は、ベベル歯２２および２３をかみあわせることによって形成される。ピニオン２４が、隣接するめねじ部材１４の外歯２５に直接係合し、中間歯車２６が従動する。中間歯車２６は、めねじ部材１４の双方の外歯２５とかみ合う。
ピニオン２４は、内側に６角孔５０が形成され、これは、戻り調整軸５２の補完的な６角形成形部分５１と協働する。
第１のスリーブ２７が、軸５２を包囲し、連結構成部分２０と第２のスリーブとの間のディスクが、その間に駆動接続を提供する。
ブレーキの作動時に、回転部材７の回転が、２つのベベル歯２２および２３によって形成された角度駆動体によって、連結構成部分２０の軸５２上に支持された第１のスリーブ２７の回転に変換される。ディスクと第２のスリーブとの間の回転空隙が克服されると、トルクが、第２のスリーブに、更に、ラップばねを介してピニオン２４に、最終的に、中間歯車２６と外歯２５を介してめねじ部材１４およびおねじ部材１５に作用する。
ブレーキ戻り空隙が上述した回転空隙によって克服され、２つのブレーキパッド組立体４および５が、ブレーキディスク１に係合した場合は、めねじ部材１４は、回転せず、ブレーキディスク１は、その結果として、その作動力に対応する反作用力を２つのねじ部材１４および１５によって形成されたタペットを通して２つの偏心器１６に伝達する。この場合の調整ねじ対１３に生じる摩擦は、連結構成部分２０が伝達することができるトルクより大きい。
ディスクと第２のスリーブとの間の回転空隙が、ブレーキの作動時に克服され、しかも、ブレーキパッド組立体４，５が、ブレーキディスクに到達しない場合は、対応する反作用力を生ぜず、第１のスリーブ２７の回転は、ディスクのスタックを介して第２のスリーブに伝達され、ラップばねを介してピニオン２４に、最後にめねじ部材１４に伝達され、これは、おねじ部材１５に対しタペットの長さを伸ばす方向に回転する。
ブレーキが解放されたとき、反対方向の回転部材７の回転運動は、第１のスリーブ２７に伝達されるが、ピニオン２４には伝達されない。この回転方向においては、ラップばねは開放し、ピニオン２４の回転運動を伴うことを防止するからである。
摩耗検出装置６０が、キャリパ３の開口部６１に収容され、カバー１１の補完的な開口部６２を通じて接近可能である。
図示されているように、摩耗検出装置６０は、ピニオン組立体１００を有し、このピニオン組立体１００は、軸線方向に伸びる伝達部材またはロッド１０２を介して、リニヤ電位差計又は誘導トランスデューサの摩耗センサ１０１に作用する。ロッド１０２は、センサ１０１に結合されているが、ピニオン組立体１００とは分離可能に協働する。
ピニオン組立体１００は、ブッシュ１０４を有し、このブシュ１０４は、例えばプレス工程によってカバー１１の開口部６１の内端でケーシング１０の穴に対して回転しないよう軸線方向に固定される。ピニオン組立体１００は、ピニオン１０６を有し、このピニオン１０６は、ブシュ１０４に回転可能に捕捉され、ピニオン２４にかみ合う。さらにピニオン組立体１００は、ブシュ１０４とピニオン１０６との間で作動するリードねじの形で、ロッド１０２が自由に分離可能に協働する細長い調整部材１０７を有する。
調整部材１０７は、ピニオン１０６のめねじと係合するおねじを有し、これは、軸線方向に伸びて直径方向に対向するキー溝１０８を備えており、この対向するキー溝１０８は、ブシュ１０４の調整部材１０７が貫通する開口部１１０の対向する補完的な突出部１０９を摺動可能に受け、従って、調整部材１０７は、回転しないようにキー留めされているが、軸線方向には自由に移動する。
作動において、ピニオン２４の回転は、ピニオン１０６へ対応する回転運動を付与する。調整部材１０７は回転しないようにキー留めされているが軸線方向には自由に移動するので、ピニオン１０６と部材１０７との間のねじ係合は、部材１０７を電位差計１０１に向かって相対的に移動させる。その結果、ロッド１０２を介して電位差計１０１へ運動が伝達される。従って、部材１０７の端部の軸線方向の位置が、パッドの与えられた摩耗条件に対する電位差計１０１の設定を決定し、部材１０７およびロッド１０２は、調整可能な長さの伝達機構を定めるために互いに協働する。
電位差計１０１の後退には、ロッド１０２の後退が伴い、調整部材１０７は、その調整位置に残る。
整備または修理の後に、電位差計１０１は、ロッド１０２が部材１０７と協働するように開口６１に再組立てされる。電位差計１０１がホーム位置に押されるとき、調整部材１０７とロッド１０２との協働は、電位差計１０１を自動的にリセットし、パッドの摩耗条件または現在のブレーキの設定条件を反映する。
図示するように、リードねじ（調整部材）１０７は、電位差計１０１の反対側の端部に拡大ヘッド１１１を支持している。ヘッド１１１は、図３に示すように電位差計１０１に向かってのリードねじ調整部材１０７の運動を制限するようにブッシュ１０４と協働する停止部として作用する。
これは、摩耗検出装置６０の他の部分からリードねじ（調整部材）１０１が分離することを防止し、ブレーキの更なる調整を防止するように作動し、過剰なパッドの摩耗またはブレーキ組立体の相対的に可動な部品のたわみによる不具合を生じる可能性を解消する。またこの特徴は、リードねじがロックするときのようにブレーキが完全にまたは過剰に調整されるとき、ブレーキハウジング内のタペットが係合しなくなることを防止するように使用され、調整器したがって、ブレーキは、さらに調整されることが防止される。
添付図面の図４に示された変形構造においては、ヘッド１１１はリードねじ１０７から省略される。これは、与えられた長さのリードねじ１０７の調整ストロークを増大し、整備時にタペットを取外し得る位置まで、ブレーキを調整することを可能とする。
添付図面の図５に示す変形構造においては、ブッシュ１０４は、省略され、リードねじ１０７は、ピニオン１０６の中央の穴１３０に摺動可能にキー止めされ、ピニオン１０６は、プラスティック材料のものである。リードねじ１０７のセンサの反対側の端部はおねじを有し、ブレーキキャリパ３のねじ穴１３１に螺合している。リードねじ１０７は、ピニオン１０６とリードねじ１０７のヘッド１３３との間に作動する圧縮ばね１３２によってピニオン１０６から離れる方向に押されロッド１０２と協動する。ロッド１０２は、安定のためにヘッド１３３内の６角形の凹部に受けられる。
動作において、タペット１３が組み立てられ、高さ調整が行われ、センサ組立体の高さに設定される。ピニオン１０６が、ブレーキに組み込まれる。リードねじ１０７が組込まれ、タペットの結合力の上方水準に対する高さに設定される。カバー１１および調整組立体２７が、所定の位置に組込まれる。調整歯車２４は、タペット歯車１４に係合し、調整器５２は必要な場合には回転される。ピニオン１０６が歯車２４に係合し、必要ならば、から動きを解消するためにピニオン１０６が回転される。
添付図面の図６に示された構造においは、ブシュが省略され、リードねじ１０７は、軸線方向の動きが阻止されたピニオン１０６にねじ係合している。このリードねじ１０７は、穴の壁の補完的なキー溝１３６で摺動するように案内される直径方向に対向する一体のキー１３５によって穴に対してキー留めされる。
図７，８および９の実施例においては、ブッシュ１０８が、直径方向の対向するラグ１３８を備えた開口部を有する。この直径方向に対向するラグ１３８は、リードねじ１０７のキー溝１３９に摺動可能に受けられる。
組立時において、リードねじ１０７は、ヘッド１１１がピニオン１０６に対してブッシュ１０８を締付けるようにねじ込まれる。この時、ブシュ１０４は、図８に示すように穴の最下部に位置する。
ブレーキの調整器および他の部品が組立てられ、タペット１３は、最大限の空隙を有するようにねじ込まれる。
リードねじ１０７に作用する組立工具を使用することによって、ブッシュ１０８は、穴に押込まれ、工具の長さは、摩耗センサのための寸法Ｘを設定する。
添付図面の図１０に示す構造においては、リードねじ１０７は、キャリパのねじ穴１４０にねじ込まれ、ピニオン１０６に形成されたキー１４１がリードねじ１０７へのキー溝１０８に摺動可能に受けらている。ピニオン１０６は、ボルト１４３によりキャリパに固定された金属ストラップまたはプレート１４２によって軸線方法の動きが阻止される。
プラグ１４４が、荷重センサの調整位置を設定するためにリードねじ１０７の自由端に圧力ばめされる。
別の例として、プラグ１４４は、リードねじ１０７の端面のねじ穴にねじ込まれる。このような構成は、ブレーキの整備時、調整の目的で駆動機構とセンサとの間の基準高さをリセットすることを可能にする。
添付図面の図１１および図１２に示した構造においては、ピニオン１０６は、軸線方向に伸びるハブ１５０によって支持され、このハブ１５０は、大径の穴部分１５１と、小径の穴部分１５２とを含むステップ型穴を有する。ピニオン１０６およびハブ１５０は、一体部品のプラスティック組立体であってもよい。小径穴部分１５２を摺動するように案内される細長いブッシュ１５３は、大径穴部分１５１に摺動可能に受けられた拡大ヘッド１５４を有する。このヘッド１５４は、平常は圧縮ばね１５７によって２つの穴部分の間の直径が変化するステップ１５６に当接した状態に維持される。この圧縮ばね１５７は、ハブ１５０の外端の当接部１５８と、回転がキー留めされて穴部分１５１に対する軸線方向の摺動を案内されるナット１６０との間で作用する。便利には、穴部分１５１およびナット１６０は、補完的な６角形の断面を有する。ロッド１０２を介して電位差計１０１を作動させるリードねじ１０７は、ナット１６０にねじ込まれ、ブッシュ１５３中で回転を阻止される。例えば、キー留めされるか同様の係合が、リードねじ１０７とブッシュ１５３との間に設けられる。
センサを組み立てるとき、ばね１５７が完全に伸長され、ピニオン１０６が歯車２４と係合するとき、添付図面の図１２に示すように、歯車２４からピニオン１０６が離脱することを可能にするのに十分な程ピニオン１０６が移動することができる距離だけハブ１５０がブレーキハウジングから離れる程度までブッシュ１５３がブレーキハウジングの穴１６に押込まれる。
センサをブレーキから取外すためには、リードねじ１０７がナット１６０を介してブシュ１５３から抜き取られる。そこでブッシュ１５３の内端と係合させるためにブシュ１５３を貫通するプラーを挿入することができる。ブシュ１５３は、プラーによってハウジングから引き抜くことができる。
ブレーキを再組立てするとき、歯車２４を含むブレーキ調整器とセンサは、上述したように穴１６１にブシュ１５３を圧入した図面に示す位置を組み立てられる。この調整器は、ピニオン１０６を駆動するように回転され、ナット１６０は、所望の基準位置にリードねじ１０７を移動させることができる。ハブ１５０と協働する適当なプランジャの使用によって、ピニオン１０６は、図１２に示すように歯車２４から離脱するように軸線方向に移動させることができる。リードねじ１０７を設定し、ピニオン１０６が分離されると、歯車２４を含む調整器は、リードねじ１０７のブレーキ設定位置に直接関連する正しい、所定の位置にブレーキタペットを移動するよう再び回転させることができる。
この位置が得られると、プランジャがブレーキから外され、ピニオン１０６はばね１５７の作用下に軸方向に動き、自動的に歯車２４と噛合うことができる。センサの基準位置とブレーキ位置との間の関係がリセットされ、整備中に生じたブレーキ構成部品およびその相対位置の変化が考慮に入れられる。
添付図面の図面１３に示す構造においては、歯車２４を含む調整機構と摩耗検出装置６０は、ブレーキハウジングの補完面１６６に対して当接する共通の取り付けプレート１６５によって支持される。ブシュ１５３は、ブレーキハウジング自体の開口部ではなくプレート１６５の補完的な開口部１６７には圧入される。
取り付けプレート１６５の設置は、整備の際に、調整機構および摩耗検出装置６０を一緒にブレーキから取外すことを可能にする。
図１３に示す実施例の構造および動作は、他の点では図１１および図１２と同じものであり、対応する参照符号は、同じ部分に対応する。
図１１ないし図１３を参照して説明した構造において、調整機構の歯車２４は、ブレーキハウジングまたは取付プレート１６５のいずれかと接触する。この接触は、歯車２４の回転に対する摩擦抵抗を増し、これは過剰なバックラッシの効果を除去し、調整器、したがってセンサ６０がブレーキの実際の調整時にのみ移動されることを保証する。
図１３の構造において、取り付けプレート１６５を設けることによって、調整歯車２４とブレーキとの間の摩擦境界面特性を最適化するように機械加工することのできる取り付けプレートの適当な材料を選択することができる。従って、バックラッシの正確で耐久性のある制御を保証することができる。これは、検出装置６０からの長期間の高品質な信号を保証する利点を有し、バックラッシが発生するリップルの効果が避けられる。
添付図面の図１４ないし図１８に示す変形構造においても、ブッシュ１５３は、プレート１６５の開口部に圧入される。しかしながら、この構造においては、ピニオン１０６は、ブッシュ１５３の外端を包囲し、その外端に添付図面の図１５に示すようなスナップリング１６８を設けることによって、ピニオン１０６のブッシュ１５３に対する軸線方向の相対的な動きをキー留めする。リードねじ１０７は、ブシュ１５３のねじ穴にねじ係合し、駆動機構１７０を介してリードねじに伝達されるピニオン１０６の回転により、軸線方向に移動する。駆動機構は駆動ディスク１７１を有し、この駆動ディスク１７１は、リードねじ１０７にキー留めされ、回転するときにリードねじ１０７を軸線方向に移動させる。ディスク１７１は、図１７および図１８に示すラチェット機構とともに作動する適当な輪郭を有し、ラチェット機構は、駆動ディスク１７１の外周の適当なスロット１７３に係合するテーパを有する輪郭の円周方向に間隔を置いたドッグ部分１７２を有する。
駆動ディスク１７１は、通常、ピニオン１０６の回転によって駆動されることができ、リードねじ１０７を上述したように軸線方向に移動させる。
再調整が必要なときは、ブレーキがタペットが既知の位置に変位した設定状態に置かれる。ピニオン１０６は、双方向ラチェットの戻り止め力に打ち勝つのに十分な適当なトルクによって回転させることができる。リードねじ１０７は正しい高さに設定され、センサ基準位置と設定されたブレーキとの間の関係が設定され、センサを、ブレーキに再組立てすることができる。

Claims (11)

1. 回転可能なブレーキ部材（１）に作動する作動面を有する摩擦ブレーキライニング（４，５）と、前記ブレーキライニングを前記ブレーキ部材に作動させる作動装置（６）と、前記ブレーキ部材の近傍に前記ブレーキライニングを維持する目的で前記作動装置によって駆動される調整装置（１３）と、ブレーキ作動方向へのブレーキの作動運動に応答する摩耗検出装置（６０）と、を有し、前記摩耗検出装置（６０）は、直線方向の作動部材（１０２）の動きによって作動されるセンサ（１０１）と、前記調整装置の動きに応答する回転可能な従動部材（１０６）と、前記従動部材の回転運動を前記作動部材の直線方向の運動に変換する伝達機構（１０４）とを有する車用ブレーキ組立体において、前記摩耗検出装置（６０）は、前記調整装置（１３）によって駆動され、前記センサ（１０１）は、前記調整装置の歯車（２４）により駆動され、前記センサの前記歯車（２４）の反対側の端部に電気コネクタ装置が形成され、整備時に、前記摩耗検出装置（６０）は、ブレーキ組立体自体を分解することなしにブレーキから取外すことができることを特徴とする車用ブレーキ組立体。
2. 前記センサ（１０１）はリニヤ移動装置である請求項１に記載のブレーキ組立体。
3. 前記移動装置は、誘導センサである請求項２に記載のブレーキ組立体。
4. 前記移動装置は、電位差計である請求項２に記載のブレーキ組立体。
5. 前記伝達機構（１０４）は、調整可能な長さを有し、その構成部品（１０７，１０２）は回転運動を直線運動に変換するために作動的に協働する請求項１ないし４に記載のブレーキ組立体。
6. 前記構成部品（１０７，１０２）は、自由に分離可能に協働する請求項５に記載のブレーキ組立体。
7. 非回転可能なリードねじ（１０７）が長手方向に可動であり、対応する方向に前記作動部材（１０２）を移動させ、前記従動部材は、長手方向の移動を阻止された回転可能なピニオン（１０６）であり、前記歯車の回転に応答した前記ピニオンの回転が、前記リードねじを長手方向に移動させる請求項１ないし６に記載のブレーキ組立体。
8. 前記リードねじ（１０７）は、長手方向の該リードねじの移動を制限するために拡大ヘッド（１３３）を有する請求項７記載のブレーキ組立体。
9. 前記リードねじ（１０７）は、該リードねじと作動的に係合し軸線方向に伸びる伝達部材またはロッド（１０２）を介して前記センサ（１０１）に作用する請求項７または請求項８に記載のブレーキ組立体。
10. ブレーキ組立体の整備時に、前記センサ（１０１）の基準位置とブレーキとの間の関係をリセットするリセット装置（１４４）を含む請求項１ないし９に記載のブレーキ組立体。
11. 前記リセット装置は、ブレーキ組立体に新しい摩擦ブレーキライニングを組立てる際に前記センサ（１０１）の所望の基準位置を決定するためにリードねじ（１０７）の有効長さを調整する装置を有する、請求項１０に記載のブレーキ組立体。

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