JP5199751B2 - 車両用空気吹出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空気吹出装置に関する。

従来、導入された空調風を吹出口より車室内に吹き出す車両用空気吹出装置として、吹出口が設けられたケースに羽根板およびダンパを回動可能に設け、羽根板を回動させて空調風の吹出し方向を調節するとともにダンパの開度を調整することで空調風の吹出風量を調節するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、ピニオンギアとダンパのレバー部材とをロッカーアームを介して連動させており、吹出口の近傍に設けたピニオンギアの操作をダンパの回動として伝達してダンパの開度を調整することにより通過風量を変化させている。
特開２００３−２３７３６１号公報

しかしながら、かかる従来の車両用空気吹出装置では、ダンパと羽根板とが直線状に配置されており、ダンパと羽根板とが干渉しないように吹出口の上流側に所要距離を確保せねばならず、ピニオンギア、ロッカーアームおよびダンパのレバー部材を直線上に配置する必要がある。そのため、車両用空気吹出装置は、吹出口開口方向寸法が大きくなり、吹出口開口方向の配置スペースが大きくなってしまう。

そこで、本発明は、吹出口開口方向の配置スペースを小さくすることのできる車両用空気吹出装置を得ることを目的とする。

請求項１の発明は、空調風が導入される通路が形成され、車室に開口する吹出口から空調風を車室内に送風する空調風吹出通路部と、当該空調風吹出通路部の前記吹出口よりも上流側に回動可能に設けられ、吹出口から吹き出す空調風の吹出し方向を変える風向変更羽根と、当該空調風吹出通路部の前記風向変更羽根よりも上流側に回動可能に取り付けられ、開度変化により空調風量を調節する風量調節板と、前記空調風吹出通路部の吹出口近傍に設けられ、前記風量調節板の開度を調節する操作部と、を備える車両用空気吹出装置において、前記空調風吹出通路部は、当該空調風吹出通路部を前記風量調節板と前記風向変更羽根との間で屈曲させた屈曲部と、当該屈曲部よりも上流側の上流側通路部と、屈曲部よりも下流側の下流側通路部と、を備え、前記操作部は、前記下流側通路部の内側の側壁部に設けた支軸に回転可能に取り付けられており、前記風量調節板は、前記上流側通路部における前記屈曲部の内側角部近傍に設けた回転軸を有するとともに、当該回転軸を軸に回転できるようになっており、前記操作部と前記風量調節板の前記回転軸とを、前記屈曲部の内側角部近傍に配置された伝達機構を介して連動させたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用空気吹出装置において、前記空調風吹出通路部を、前記下流側通路部がインストルメントパネルの車幅方向両側部で車両前後方向に延在するとともに前記上流側通路部が車幅方向に延在するように、当該インストルメントパネル内に配置したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用空気吹出装置において、前記空調風吹出通路部の上流側通路部が着脱可能に２分割されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の車両用空気吹出装置において、前記風向変更羽根は、その上流側縁辺が前記風量調節板の前記内側角部側の側縁辺の延長線よりも吹出口側に位置するように、前記下流側通路部に取り付けられていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、空調風吹出通路部を、風量調節板を設けた上流側通路部と吹出口を設けた下流側通路部との間で屈曲させ、操作部と風量調節板とを、空調風吹出通路部の屈曲部の内側角部近傍に配置された伝達機構を介して連動させているため、伝達機構による操作力伝達経路が短縮され、その分車両用空気吹出装置の吹出口開口方向寸法を小さくすることができ、以て、車両用空気吹出装置の吹出口開口方向の配置スペースを小さくすることができる。

請求項２の発明によれば、空調風吹出通路部を、下流側通路部がインストルメントパネルの車幅方向両側部で車両前後方向に延在するとともに上流側通路部が車幅方向に延在するように、当該インストルメントパネル内に配置することで、伝達機構が吹出口に対して車幅方向中央側に配置されることとなり、吹出口の車外側に余分なスペースを設ける必要がなくなるため、インストルメントパネルのスペースをより効率的に使用することができるようになる。

請求項３の発明によれば、空調風吹出通路部の上流側通路部を着脱可能に２分割することで、風量調節板を上流側通路部に容易に組み込むことができるようになる。

請求項４の発明によれば、風向変更羽根を、その上流側縁辺が風量調節板の内側角部側の側縁辺の延長線よりも吹出口側に位置するように、下流側通路部に取り付けることで、風向変更羽根と風量調節板とが干渉するのを防止することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態にかかる車両用空調装置を平面から見た概略図、図２は、図１中II部を詳細に示す拡大断面図、図３は、空調風吹出通路部の拡大斜視図、図４は、空調風吹出通路部の本体部から伝達機構を取り外した状態を示す分解斜視図、図５は、空量風吹出通路部を下方から見た分解斜視図、図６は、伝達機構を同一平面上に展開した状態を示す正面図、図７は、本実施形態の変形例にかかる伝達機構を同一平面上に展開した状態を示す正面図である。

自動車の空調装置１は、図１に示すように、インストルメントパネル２の内部に配置され、車幅方向略中央部に設けられた空調機本体３と、この空調機本体３で調和した空調風を車室内に吹き出す車両用空気吹出装置としてのセンタベンチレータ４Ｃおよびサイドベンチレータ４Ｓと、を備えている。

空調機本体３で調和した空調風は、図２に示すように、空調機本体３から左右方向に延在するダクト６を介してサイドベンチレータ４Ｓに導入され、車室に開口するサイドベンチレータ４Ｓの吹出口５から車室内に送風されるようになっている。以下、本実施形態では、車両用空気吹出装置としてサイドベンチレータ４Ｓを例に取って説明する。

本実施形態にかかるサイドベンチレータ４Ｓは、ダクト６の車外方向端部６ａに接続され、ダクト６からの空調風を導入する通路７ｂが形成された空調風吹出通路部７を備えており、この空調風吹出通路部７に吹出口５が車室に開口するように設けられている。さらに、本実施形態では、サイドベンチレータ４Ｓは、空調風吹出通路部７の吹出口５よりも上流側に回動可能に設けられ、吹出口５から吹き出す空調風の吹出し方向を変える風向変更羽根９と、空調風吹出通路部７の風向変更羽根９よりも上流側に回動可能に取り付けられ、開度変化により空調風量を調節する風量調節板８と、空調風吹出通路部７の吹出口５の近傍外側に取り付けられ、風量調節板８の開度を調節する操作ダイアル（操作部）１０と、を備えている。

空調風吹出通路部７は、図２、図３に示すように、風量調節板８と風向変更羽根９との間で屈曲する屈曲部７Ｃと、空調風の流れる方向に対して上流側となる上流側通路部７Ｕと、吹出口５を設けた下流側通路部７Ｌと、によって構成されており、その断面形状は、図３に示すように、略矩形状に形成されている。本実施形態では、空調風吹出通路部７を、上流側通路部７Ｕと下流側通路部７Ｌとが略直角となるように屈曲させている。

そして、この空調風吹出通路部７を、下流側通路部７Ｌがインストルメントパネル２の車幅方向両側部で車両前後方向（図２中上下方向）に延在するとともに上流側通路部７Ｕが車幅方向（図２中左右方向）に延在するように、インストルメントパネル２内に配置している。このとき、空調風吹出通路部７は、吹出口５が車両前後方向後方に開口するように配置されることとなる。

また、本実施形態では、上流側通路部７Ｕには、風量調節板８が設けられており、下流側通路部７Ｌには、図２に示すように、風向変更羽根９が設けられている。

風向変更羽根９は、上流側に配置した水平羽根９Ｈと、その下流側に配置した垂直羽根９Ｖと、で構成されている。なお、図３、図４に示すように、下流側通路部７Ｌには、垂直羽根９Ｖを取り付ける取付穴９Ｖａ、９Ｖｂが設けられている。また、吹出口５には図示せぬグリルが設けられている。

風量調節板８は、上流側通路部７Ｕの内側断面形状に対応した略矩形状をしており、図５に示すように、回転軸８Ｓが上流側通路部７Ｕの対向壁部７Ｕｆ、７Ｕｒに形成した支持穴７Ｕｈに挿通することで、回転軸８Ｓを軸に回転できるようにしている。

また、下流側通路部７Ｌの車幅方向内側（図２中左側）の外側であって吹出口５近傍に、風量調節板８の開度を調節する操作部としての操作ダイアル１０が設けられている。

具体的には、操作ダイアル１０は、図４に示すように、空調風吹出通路部７の下流側通路部７Ｌの車幅方向内側の側壁７ａから突設した支軸１１に回転可能に取り付けられており、サイドベンチレータ４Ｓをインストルメントパネル２に取り付けた状態で、操作ダイアル１０の車両後方側端部がインストルメントパネル２の車両後方表面２ｓ（図１参照）から突出するように取り付けられている。そして、突出部分を上下に操作することで操作ダイアル１０を回転させている。なお、操作ダイアル１０の車両後方側には操作時の滑りを抑えるための凹凸部１０ａが形成されている。

ここで、本実施形態では、図２、図３に示すように、操作ダイアル１０と風量調節板８とを、空調風吹出通路部７の屈曲部７Ｃの内側角部７Ｉ近傍に配置した伝達機構１２を介して連動させている。本実施形態では、この伝達機構１２は、空調風吹出通路部７の外側に設けられている。

また、伝達機構１２は、操作ダイアル１０の操作（回転）を風量調節板８に伝達する機構であり、図６に示すように、操作ダイアル１０に設けた第１のかさ歯車１３と、風量調節板８の回転軸８Ｓに設けた第２のかさ歯車１４と、によって構成されている。

これら第１および第２のかさ歯車１３、１４は、風量調節板８を全開から全閉まで回動させるのに必要な範囲で形成されており、第１および第２のかさ歯車１３、１４を相互に噛合させている。

第１のかさ歯車１３は、操作ダイアル１０の車両前方側に設けられており、また、第２のかさ歯車１４は、風量調節板８の回転軸８Ｓを中心とした略扇形状に形成されている。

そして、図５に示すように、回転軸８Ｓは風量調節板８の両端部に略円筒状に一体成形されており、第２のかさ歯車１４を取り付ける車両後方側の回転軸８Ｓには、当該回転軸８Ｓの内側中空部の直径方向に一体成形した板状の係合部８Ｓａと、回転軸８Ｓの内周面に形成した係合凹部８Ｓｂと、が設けられている。

第２のかさ歯車１４の取付軸１４Ｓは、風量調節板８の回転軸８Ｓの内周に嵌合されており、その取付軸１４Ｓには上述の係合部８Ｓａに挿入される溝部１４Ｓａと、上述の係合凹部８Ｓｂに係合する図外の係合突起とが設けられている。なお、車両後方側の支持穴７Ｕｈには、上記係合突起を通過させる切欠部７Ｕｈｃが形成されている。

一方、第１のかさ歯車１３が設けられた操作ダイアル１０は、略円盤状のダイアル本体部１０Ｍを備えており、ダイアル本体部１０Ｍの外周部に、上述の凹凸部１０ａを形成した第１の円弧状部品１０Ｋ１を一体に結合するとともに、第１のかさ歯車１３を形成した第２の円弧状部品１０Ｋ２を一体に結合している。

さらに、ダイアル本体部１０Ｍの第１のかさ歯車１３が設けられた部位には、図６に示すように、第１のかさ歯車１３が形成される範囲のほぼ全域に亘って円弧状開口部１５が形成され、その円弧状開口部１５が変形することにより第１のかさ歯車１３のたわみが許容されるようになっている。

したがって、空調風吹出通路部７の形成誤差や第１および第２のかさ歯車１３、１４の組付誤差等により、それら両かさ歯車１３、１４間に過剰なバックラッシュが発生した場合に、バックラッシュを円弧状開口部１５が吸収して操作ダイアル１０の円滑な回転が許容できるようになっている。なお、円弧状開口部１５には、後述するガイド板１６が挿入されており、当該ガイド板１６を挿入することで、円弧状開口部１５を操作ダイアル１０の軸方向に変形させている。このように、ガイド板１６を挿入して操作ダイアル１０の径方向へのたわみを抑制することで、操作ダイアル１０の操作力が第２のかさ歯車１４へ確実に伝達されるようにしている。

また、円弧状開口部１５の内側には、当該円弧状開口部１５の周方向両端から操作ダイアル１０の回転中心を中心とする円弧状の一対の板ばね状突起１５Ｇが突設しており、それら板ばね状突起１５Ｇの先端部には、操作ダイアル１０の中心方向に突出する係止突起１５Ｇｐが設けられている。

また、図４、図５に示すように、空調風吹出通路部７の下流側通路部７Ｌの車幅方向内側の側壁７ａには、上述の板ばね状突起１５Ｇの内周空間部１５Ｓ（図６参照）に挿入する円弧状のガイド板１６が突設されている。また、ガイド板１６の円弧部の略中央部の外側面には、板ばね状突起１５Ｇの係止突起１５Ｇｐに係脱する小突起１６ｐが突設されている。そして、操作ダイアル１０の風量増加方向または風量減少方向の回転に伴って、一対の板ばね状突起１５Ｇの係止突起１５Ｇｐが小突起１６ｐを乗り越えて風量調節板８の全開状態と全閉状態とが保持されるようにすることで、風量調節板８の全開状態および全閉状態とする際に、クリック感をもって操作ダイアル１０の操作を停止させることができるようにしている。

また、図６に示すように、第１および第２のかさ歯車１３、１４の歯部形成端部には、第１のかさ歯車１３に凹部１３Ｄが形成されているとともに、第２のかさ歯車１４に突部１４Ｐが形成されている。そして、この凹部１３Ｄと突部１４Ｐとが相互に嵌合するように第１および第２のかさ歯車１３、１４を噛合させることで、操作ダイアル１０の風量最大位置と風量調節板８の全開回動位置との位置合せを行うようにし、誤組付の防止を図っている。

また、本実施形態では、図５に示すように、空調風吹出通路部７のうち、風量調節板８を取り付ける上流側通路部７Ｕの対向壁部７Ｕｆ、７Ｕｒを、上下方向に着脱自在に２分割している。

具体的には、空調風吹出通路部７は、上流側通路部７Ｕの下部を分割部分７Ｐとして、その分割部分７Ｐを本体部分７Ｍに対して着脱可能に２分割している。さらに、本実施形態では、風量調節板８の支持穴７Ｕｈが本体部分７Ｍの分割側端部近傍に形成されるように上流側通路部７Ｕを分割している。

そして、本体部分７Ｍの分割側端部の複数箇所に係合穴７Ｍｈを形成する一方、分割部分７Ｐの分割側端部の上記係合穴７Ｍｈに対応した位置に係止突部７Ｐｓを形成し、それら係合穴７Ｍｈと係止突部７Ｐｓとを相互に係合することにより、本体部分７Ｍと分割部分７Ｐとを管状に結合させている。

なお、本実施形態では、分割部分７Ｐに空調風の流れ方向をスムーズに変更させるための整流板７Ｐｖが突設されている。

また、風向変更羽根９は、水平羽根９Ｈと垂直羽根９Ｖのうち、より上流側に配置した水平羽根９Ｈの上流側縁辺９Ｈｕを最も上流側に位置させた状態で、当該上流側縁辺９Ｈｕが、風量調節板８の内側角部７Ｉ側（伝達機構１２の配置側）の側縁辺８ａの延長線８ａＥよりも下流側（吹出口５側）に位置するように、空調風吹出通路部７の下流側通路部７Ｌに取り付けられている。

以上の本実施形態によれば、空調風吹出通路部７を、風量調節板８を設けた上流側通路部７Ｕと吹出口５を設けた下流側通路部７Ｌとの間で屈曲させ、操作ダイアル（操作部）１０と風量調節板８とを、空調風吹出通路部７の屈曲部７Ｃの内側角部７Ｉ近傍に配置された第１および第２のかさ歯車（伝達機構１２）１３，１４を介して連動させているため、伝達機構１２による操作力伝達経路を短縮することができる。その結果、サイドベンチレータ（車両用空気吹出装置）４Ｓの吹出口５の開口方向寸法（本実施形態では車両前後方向寸法）を小さくすることができ、以て、サイドベンチレータ（車両用空気吹出装置）４Ｓの吹出口５の開口方向の配置スペースを小さくすることができる。

すなわち、本実施形態のように、空調風吹出通路部７を、下流側通路部７Ｌがインストルメントパネル２の車幅方向両側部で車両前後方向に延在するとともに上流側通路部７Ｕが車幅方向に延在するように、当該インストルメントパネル２内に配置した場合には、空調風吹出通路部７の車両前後方向の小型化を達成することができ、インストルメントパネル２内のレイアウト効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、サイドベンチレータ（車両用空気吹出装置）４Ｓを、吹出口５が車両前後方向後方に開口するように配置させているため、伝達機構１２が吹出口５に対して車幅方向中央側に配置されることとなり、吹出口５の車外側に余分なスペースを設ける必要がなくなる。そのため、インストルメントパネルのスペースをより効率的に使用することができるようになる。

さらに、本実施形態のように、サイドベンチレータ（車両用空気吹出装置）４Ｓをインストルメントパネル２の車幅方向両側部に配置した場合には、吹出口５に対して車幅方向中央側に配置される操作ダイアル１０が吹出口５の乗員側に配置されることになり、操作ダイアル１０が吹出口５の車外側に配置される場合に較べ、操作ダイアル１０の操作性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、伝達機構１２を第１のかさ歯車１３および第２のかさ歯車１４で構成したため、伝達機構１２の部品点数を削減することができるとともに、伝達機構１２の構成の簡素化を図ることができる。

また、操作ダイアル１０の回転軸の内側角部７Ｉ側端部と風量調節板８の回転軸の内側角部７Ｉ側端部との間の距離が短縮化されることにより、伝達機構１２としての第１および第２のかさ歯車１３、１４を小型化することができるため、両かさ歯車１３、１４の歯車強度を高めることができる上、両かさ歯車１３、１４の組付誤差を小さくすることができるためガタ付きの発生を抑制することができるようになるという利点もある。

さらに、本実施形態によれば、空調風吹出通路部７の上流側通路部７Ｕの対向壁部７Ｕｆ、７Ｕｒを、上下方向に着脱可能に２分割しているため、風量調節板８を上流側通路部７Ｕに容易に組み込むことができるようになる。

また、上流側通路部７Ｕの対向壁部７Ｕｆ、７Ｕｒを２分割することで、屈曲部７Ｃを有する空調風吹出通路部７を成形するための金型の製作が容易になり、成形コストの削減を図ることができる。

また、本実施形態によれば、風向変更羽根９を、水平羽根９Ｈと垂直羽根９Ｖのうち、より上流側に配置した水平羽根９Ｈの上流側縁辺９Ｈｕを最も上流側に位置させた状態で、当該上流側縁辺９Ｈｕが、風量調節板８の内側角部７Ｉ側（伝達機構１２の配置側）の側縁辺８ａの延長線８ａＥよりも下流側（吹出口５側）に位置するように、空調風吹出通路部７の下流側通路部７Ｌに取り付けているため、風向変更羽根９の水平羽根９Ｈと風量調節板８とが干渉するのを防止することができる。

さらに、空調風吹出通路部７を、風量調節板８を設けた上流側通路部７Ｕと吹出口５を設けた下流側通路部７Ｌとの間で略直角に屈曲させることで、風量調節板８と水平羽根（風向変更羽根）９Ｈとを一直線上に配置した場合に比べ、風切り音などの空力的な異音が生じるのを抑制することができるようになるという利点もある。

なお、両かさ歯車１３、１４間のバックラッシュを吸収する円弧状開口部は、図７に示すように、操作ダイアル１０ではなく第２のかさ歯車１４に形成することも可能である。

すなわち、操作ダイアル１０の操作（回転）を風量調節板８に伝達する伝達機構１２Ａを、第１のかさ歯車１３および第２のかさ歯車１４によって構成するとともに、それら両かさ歯車１３、１４間のバックラッシュを吸収する円弧状開口部１５Ａを、第２のかさ歯車１４に形成するようにしてもよい。この変形例によっても、両かさ歯車１３、１４に過剰なバックラッシュが発生した場合には、バックラッシュを円弧状開口部１５Ａが吸収して操作ダイアル１０を円滑に回転させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、伝達機構を第１および第２のかさ歯車によって構成したが、かさ歯車に限ることなく、他の構成を採用することも可能である。すなわち、２つの互いに交差する軸線上に軸支された円錐面を有するローラーの当該円錐面に、ゴム層を付与して摩擦抵抗を高めた、フリクションローラーを強当てして一方のローラーから他方のローラーに駆動力を伝達させた構成とすることもできる。

また、上記実施形態では、操作部として操作ダイアルを例示したが、操作部を、他の操作構造、例えばレバー等とすることも可能である。

さらに、上記実施形態では、円弧状開口部を、第１のかさ歯車または第２のかさ歯車の一方に形成した場合を開示したが、それら第１および第２のかさ歯車の両者に円弧状開口部を形成してもよい。

本発明の一実施形態にかかる車両用空調装置を平面から見た概略構成図である。 図１中II部を詳細に示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態にかかる空調風吹出通路部の拡大斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる空調風吹出通路部の本体部から伝達機構を取り外した状態を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる空量風吹出通路部を下方から見た分解斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる伝達機構を同一平面上に展開した状態を示す正面図である。 本発明の変形例にかかる伝達機構を同一平面上に展開した状態を示す正面図である。

符号の説明

１ 空調装置
２ インストルメントパネル
４Ｓ サイドベンチレータ（車両用空気吹出装置）
５ 吹出口
７ 空調風吹出通路部
７Ｃ 屈曲部
７Ｕ 上流側通路部
７Ｕｆ、７Ｕｒ 対向壁部
７Ｉ 内側角部
７Ｌ 下流側通路部
７ｂ 通路
８ 風量調節板
８ａ 側縁辺
９Ｈ 水平羽根（風向変更羽根）
９Ｈｕ 上流側縁辺
１０ 操作ダイアル（操作部）
１２ 伝達機構

Claims (4)

1. 空調風が導入される通路が形成され、車室に開口する吹出口から空調風を車室内に送風する空調風吹出通路部と、当該空調風吹出通路部の前記吹出口よりも上流側に回動可能に設けられ、吹出口から吹き出す空調風の吹出し方向を変える風向変更羽根と、当該空調風吹出通路部の前記風向変更羽根よりも上流側に回動可能に取り付けられ、開度変化により空調風量を調節する風量調節板と、前記空調風吹出通路部の吹出口近傍に設けられ、前記風量調節板の開度を調節する操作部と、を備える車両用空気吹出装置において、
   前記空調風吹出通路部は、当該空調風吹出通路部を前記風量調節板と前記風向変更羽根との間で屈曲させた屈曲部と、当該屈曲部よりも上流側の上流側通路部と、屈曲部よりも下流側の下流側通路部と、を備え、
   前記操作部は、前記下流側通路部の内側の側壁部に設けた支軸に回転可能に取り付けられており、
   前記風量調節板は、前記上流側通路部における前記屈曲部の内側角部近傍に設けた回転軸を有するとともに、当該回転軸を軸に回転できるようになっており、
   前記操作部と前記風量調節板の前記回転軸とを、前記屈曲部の内側角部近傍に配置された伝達機構を介して連動させたことを特徴とする車両用空気吹出装置。
2. 前記空調風吹出通路部を、前記下流側通路部がインストルメントパネルの車幅方向両側部で車両前後方向に延在するとともに前記上流側通路部が車幅方向に延在するように、当該インストルメントパネル内に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用空気吹出装置。
3. 前記空調風吹出通路部の上流側通路部が着脱可能に２分割されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空気吹出装置。
4. 前記風向変更羽根は、その上流側縁辺が前記風量調節板の前記内側角部側の側縁辺の延長線よりも吹出口側に位置するように、前記下流側通路部に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の車両用空気吹出装置。

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