JP5446231B2 - サンルーフ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のルーフの開口部を開閉するサンルーフ装置で、特に開口部の前端にデフレクタを備えるものに関する。

従来、車両のルーフに設けられた開口部を開閉自在とするサンルーフ装置においては、開口部の前端にルーフ面に対して面上に展開、又は面下に格納可能となるデフレクタが設けられているものがある。デフレクタは開口部が開口されたときに車両室内に空気が流入するのを防止したり、ルーフ上の空気の流れを制御し車両走行時の騒音を防止したりするものであり、例えば意匠文献１に開示されるものが知られている。意匠文献１に示すデフレクタは全体が樹脂一体で形成されている。また意匠文献１に示すデフレクタは空気の流れを制御するための凹形状が車両車幅方向に全体に亘って上部に設けられている。
意匠登録第１１７５２２１号

しかしながら、上記の意匠文献１に示すデフレクタにおいては、凹形状が車両全体に亘って上部に設けられているため、質量及び材料費が増加してしまうという課題がある。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、低コストで軽量なデフレクタを備えたサンルーフ装置を提供するものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、車両のルーフに設けられた開口部を開閉可能に配置される可動パネルと、前記開口部の前端部に配置され、前記可動パネルの位置に対応して前記ルーフの面上に展開または、該面の下方に収納可能に配置され前記車両の幅方向に延びる本体部を有するデフレクタとを備えるサンルーフ装置において、前記デフレクタは、前記本体部の上方にあって且つ前記車両のルーフにおいて強度の低い部位の位置と対応した前記本体部の前記幅方向の一部に設けられた複数の凸部を有し、前記複数の凸部は、前記車両における前方側の幅方向に延びる傾斜部および幅方向両側の前後方向に亘って延びる縦壁部を有し、前記凸部の前記幅方向両側の前記縦壁部は、隣接する前記凸部との間の距離が、前記車両の前方から後方に向って連続的に狭くなるように形成されることである。
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記本体部の上面部に前記本体部と別部材のベース部が固定され、前記複数の凸部は、前記ベース部に一体に突設されることである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記強度の低い部位は、前記車両のルーフにおける前記開口部よりも後方に位置する前記幅方向の中央部位であることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記本体部の前記上面部は、車両走行時に前記車両のルーフの前端部から後方に流れる風を層流とすることである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記デフレクタは前記ルーフに回動可能に支持される両端の樹脂製の支持部と、前記支持部に固定される軽金属製の筒状の前記本体部と、前記本体部に固定される樹脂製の前記複数の凸部とによって構成されることである。

請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項２または請求項４において、前記ベース部は樹脂製であり、前記本体部と前記ベース部との間には外周形状が前記ベース部と同じである防水効果を備えた弾性部材が介在されることである。

上記のように構成した請求項１による発明によれば、複数の凸部がデフレクタの本体部の上方に設けられている。そのため車両のルーフ上を流れる空気流は複数の凸部によって層流状態から渦流状態にされる。この渦流の一部がルーフの低強度部に衝突して発生させる振動は層流の一部がルーフの低強度部に衝突して発生させる振動より小さい。このようにルーフ上を流れる空気流が凸部によって層流状態から渦流状態にされるので車両ルーフ上の低強度部の振動が小さくなり騒音を効果的に防止できる。また複数の凸部は、車両のルーフにおいて強度の低い位置と対応したデフレクタの本体部の車両幅方向の一部に設けられている。そのため、例えば、デフレクタの本体部において、層流の一部が車両のルーフに衝突しても騒音が発生しない高強度部に対応する位置まで不要な凸部を設ける必要がないので、凸部の質量や材料を少なくすることができ、デフレクタの低コスト化且つ軽量化が図れる。また、複数の凸部同士の間の距離が、車両の前方から後方に向って連続的に狭くなっている。これにより、車両走行時に車両ルーフ上を流れる風は、隣接する凸部同士の間の広い隙間に流入し連続的に狭くなる通路を通って流速が上げられ、凸部同士の間の狭い出口から流出し、より効果的に渦流を発生させることができる。

上記のように構成した請求項３による発明によれば、車両ルーフの強度の低い部位は、車両ルーフの構造上補強がしにくい車両ルーフの開口部後方で車両幅方向の中央部とした。よって中央部位の位置に対応して設けられた複数の凸部によって発生した渦流の一部を、低強度になりやすい中央部位に衝突させ、層流が衝突することにより発生する振動、即ち騒音を効果的に防止できる。

上記のように構成した請求項４による発明によれば、複数の凸部は、層流を流すためのデフレクタの本体部の上面部に設けられる。これにより、デフレクタの本体部の上面部を流れる層流の一部は途中から複数の凸部によって確実に渦流に転換される。そして車両ルーフ上の低強度部に層流に代わって渦流の一部が衝突することにより低強度部の振動、即ち騒音を効果的に防止できる。また複数の凸部は、本体部の上面部の一部に設けられるのでデフレクタの本体部を複数の凸部と樹脂一体で成形する必要がない、もしくは一体で成形しても本体部は小型化することができ軽量化および低コスト化を図ることができる。

上記のように構成した請求項５による発明によれば、筒状の本体部を軽金属で形成したので小型、軽量化を図ることができる。そして、この本体部の両側を支持する支持部および複数の凸部を樹脂によって軽量、低コストで作製することができる。

上記のように構成した請求項６による発明によれば、複数の凸部が突設された樹脂製のベース部が、該ベース部と外周形状が同じである防水効果を備えた弾性部材を介在して本体部に固定されるので筒状の本体部内に水が侵入することを防止でき信頼性の向上が図られるとともに、見栄え性の向上に寄与する。

以下、本発明に関るサンルーフ装置１の実施形態を図１〜図１０に従って説明する。図１は、本発明に関るサンルーフ装置１を備える車両のルーフ１０の斜視図である。サンルーフ装置１は概略水平の平面であるルーフ１０に設けられた開口部１1を開閉するように前後方向に移動可能な可動パネル３と、開口部１１の前端に設けられるデフレクタ７とによって構成される。なお図１において矢印で示す方向が車両の前方を示す。また、図１に示す前方を基準に、運転者が着座し前方を向いたときの左右をそれぞれ左方向、右方向とする。

図２に示すように、可動パネル３は、その左右でルーフ１０の内側に固定されるガイドレール２によって前後方向に移動可能に支持され、また駆動装置５にケーブルギヤ５１、ケーブル５２、５３、連結部材５４、５５を介して連結され、駆動装置５の作動によって前進および後退するように作動する構成となっている。

デフレクタ７は、可動パネル３が後方に移動して開口部１１が開放したとき、ルーフ１０の面の上方に展開し、また可動パネル３が前方に移動して開口部１１が閉じたとき、ルーフ１０の面の下側に格納される構成となっている。

デフレクタ７は図３、図５に示すように、ルーフ１０に回動可能に支持される両端の樹脂製の支持部３２と、開口部１１の前端縁部の内側に沿って車両の幅方向に延び、支持部３２に固定されるアルミ等の軽金属で形成された筒状の本体部３０と、複数（本実施形態においては３個）の凸部が樹脂製の板状のベース部２０ａの上面に一体に突設され、本体部３０の上面に固定される樹脂製の渦発生部材２０とにより構成されている。

本体部３０は、内部が空洞のパイプ状でアルミ材によって押し出し成形により形成される。本体部３０は筒状に形成され、デフレクタ７がルーフ１０の面の上方に展開し、車両が走行したときにルーフ１０上を流れる風（空気流）をデフレクタ７の上面部に流し層流として車室内に流入させないようにするための部材である。本体部３０はデフレクタ７がルーフ１０の面の上方に展開された状態を表す図６の断面図に示すように、層流が流れる上面部を含む若干前傾した上壁３０ａと、上壁３０ａよりさらに前傾した下壁３０ｂと、下壁３０ｂの前端から前方に若干上向きの角度を持って延在される接続壁３０ｃと、接続壁３０ｃの前端と上壁３０ａの前端とを接続する前壁３０ｄと、上壁３０ａの後端と下壁３０の後端とを接続する後壁３０ｅとからなる。この本体部３０の形状は、開口部１１が開放され本体部３０がルーフ１０の面の上方に展開された状態で車両が高速で走行したときに、車室内に風が入り込まないようにするとともに、強風によって変形されることがないよう所定の強度以上となるように形成される。

図５、図６に示すように本体部３０の上壁３０ａには渦発生部材２０を本体部３０の内側から固定するためのボルトが貫通される貫通孔３８が本体部３０の長手方向に平行に等間隔で３箇所設けられている。３箇所の貫通孔３８の間隔は渦発生部材２０に設けられた３箇所の凸部の間隔と略一致している。また上壁３０ａに設けられた３箇所の貫通孔３８の各中心線と下壁３０ｂとが交差した点を中心として下壁３０ｂに工具挿入孔３９がそれぞれ３箇所設けられている。

支持部３２は図７に示すように、略Ｌ字状に形成され、車両左右方向に延在する胴体部３２ｂの端部に支持突部３２ａが形成され、図４に併せ示すように車両前後方向に延在する固定部３２ｃの端部がガイドレール２に固定されたブラケット２１に枢軸７３で回転自在に取付けられる。そしてデフレクタ７がルーフ１０の上面に展開されたときのストッパとなるストッパリブ３４が胴体部３２ｂの下面から前方に突出されている。この支持部３２は例えばＰＡ等の樹脂によって樹脂型により一体成形される。

支持部３２は本体部３０の両端に支持突部３２ａで夫々固定される。即ち支持突部３２ａが本体部３０の内孔３０ｈに挿入され下壁３０ｂおよび３０ｃの一部内面に重合され、下壁３０ｂに穿設された貫通孔４０を挿通する図略のボルトが支持突部３２ａにインサートされたナット３３に螺着されることにより支持部３２は本体部３０に固定されている。このとき胴体部３２ｂと支持突部３２ａとの間の停止面３２ｇが本体部３０の端面に当接し、支持部３２の本体部３０への取付け位置を決めるとともに取付け強度を向上している。

支持突部３２ａは、所定の長さで形成され本体部３０の内孔３０ｈの内側の下壁３０ｂおよび接続壁３０ｃ部分に係合される。そのため支持突部３２ａは内孔３０ｈの下壁３０ｂおよび接続壁３０ｃの内側形状と略一致した形状の係合面３２ｄを備える。

固定部３２ｃは開口部１１の側縁部の内側に沿って延びる断面が角形状の部材でありガイドレール２のブラケット２１に取り付けられるためのボルト貫通孔４２を端部に備えている。

胴体部３２ｂの停止面３２ｇにおける外形形状は本体部３０の外形形状と同じであり、胴体部３２ｂは本体部３０の外形形状と一致した形状の端部から固定部３２ｃに向って屈曲され外形が徐変されながら固定部３２ｃと接続され形成されている。

ストッパリブ３４は舌状をなし、デフレクタ７がルーフ１０の面上に展開されたときに上面が略水平状態となって、図３に併せ示す後述するフレーム４に固定される当接部材８２と当接されてデフレクタ７の上方への移動を規制するものである。ストッパリブ３４は略Ｌ字に屈曲された胴体部３２ｂの屈曲部の外側の下方に突設され中心の孔部には当接部材８２と当接される際の緩衝材としての樹脂またはゴムによる弾性部材が嵌め込まれている。

図２、図５および図６に示すように渦発生部材２０はデフレクタ７がルーフ１０の面の上方に展開された状態において本体部３０の上方になるように本体部３０の所定の位置にボルト４４によって固定される。ここで所定の位置とは、車両のルーフ１０上において強度の低い低強度部位Ｐの位置と対応し設定される位置のことをいう。本実施形態においては低強度部位Ｐとは、開口部１１より後方のルーフ１０の車幅方向における車両中央部分である。従って渦発生部材２０の３個の凸部３５、３６、３７が低強度部位Ｐと車両左右方向において略一致する位置に固定されている。そして本体部３０への渦発生部材２０の取り付け位置は、本体部３０の後方端に配置されるのがもっとも好ましい。しかし本実施形態においては、取付け等を考慮し本体部３０の後方端から所定量前進した位置に左右方向に延在して固定している。

渦発生部材２０は図８に示すように、渦発生部材２０が本体部３０の上面部である上壁３０ａ上に固定されたとき上面部と接合する略長方形形状のベース部２０ａと、ベース部２０ａの上面に車両左右方向に等間隔で突設された３個の凸部３５、３６、３７とからなり、例えばＰＡ等の樹脂によって樹脂型により一体成形されている。３個の凸部３５、３６、３７は同様の形状である。凸部３５、３６、３７はベース部２０ａの上面２０ｂと平行な平面部３５ａ、３６ａ、３７ａと、平面部３５ａ、３６ａ、３７ａとベース部２０ａの上面２０ｂとが所定の角度を持って接続される傾斜部３５ｂ、３６ｂ、３７ｂとからなる。平面部３５ａ、３６ａ、３７ａの形状は車両左右方向に長辺をもち前側の２つの角がＲで接続された略長方形形状であって、ベース部２０ａの上面２０ｂから上方に所定の高さで配置される。なお、傾斜部３５ｂ、３６ｂ、３７ｂとベース部２０ａの上面２０ｂとのなす角度は３０度から４０度が好ましい。

このように形成された凸部３５、３６、３７のそれぞれの間の距離は、図８に示すように車両の前方から後方に向って連続的に狭くなり、凸部３５、３６、３７の各間には後方に行くほど狭くなる流路２２が形成される。従って流路２２は各凸部の前端部から流入する車両走行時に発生する風の流速を上昇させ、各凸部の後端部から排出する際に効果的に渦を発生させる。凸部３５、３６、３７の形状によってその効果は大きく異なるため凸部３５、３６、３７は実験によって最も効果的な形状が求められ決定される。

また渦発生部材２０には図６に示すように本体部３０の上壁３０ａ上面部にボルト４４によって固定されるため、ナット２３が凸部３５、３６、３７の中央３５ｃ、３６ｃ、３７ｃの下方にインサート成形されている。インサートされたナット２３は渦発生部材２０のベース部２０ａ下方からボルト４４が螺合できるようになっている。渦発生部材２０は本体部３０の上壁３０ａの上面部の前述した所定の位置にボルト４４によって固定される。

渦発生部材２０のベース部２０ａと本体部３０の上壁３０ａの上面部との間には防水効果を持つ弾性部材（たとえばアクリル等）であるパッキン４３が介在され本体部３０内への水の侵入が防止されている。パッキン４３は粘着成分を両面に塗布された所定の厚さをもつシート状部材である。またパッキン４３は渦発生部材２０のベース部２０ａの外形形状より若干小さな（好ましくはベース部２０ａ外形より約１ｍｍ小さい）外形形状を持ち、渦発生部材２０が本体部３０の上壁３０ａの上面部にボルト４４によって固定されたときに厚み方向につぶされ外形が拡大されて渦発生部材２０のベース部２０ａと略同一形状となりベース部２０ａと本体部３０の上壁３０ａの上面部との隙間を埋め、本体部内に水が侵入することを防止するとともに、見栄え性の向上に寄与する。

図３に示すように、両側ガイドレール２の先端部を連結するようにフレーム４が固定され、フレーム４とデフレクタ７の間には、デフレクタ７を持ち上げるように付勢するスプリング９が取付けられている。またフレーム４には当接部材８２が固定されている。

次に以上のように構成されたデフレクタ７を備えるサンルーフ装置１の作動について説明する。図４の実線に示す位置から、可動パネル３が開口部１１を閉じるように前方に移動すると、可動パネル３の下面部に突起する補強部３１の下面が、デフレクタ７の支持部３２の上面３２ｈと当接し、デフレクタ７をスプリング９に抗して押し下げ、図４に２点鎖線で示す格納位置にする。一方可動パネル３が、開口部１１を開放するように後方に移動すると、デフレクタ７は展開するように持ち上がりルーフ１０の面の上方に展開される。このときフレーム４に固定された当接部材８２下面とデフレクタ７の支持部３２に設けられたストッパリブ３４上面とがストッパリブ３４に嵌めこまれた弾性部材を介して当接され、展開上端位置を規制する。

そしてこの状態で車両が走行すると、図１０に示すように渦発生部材２０が固定される部分以外のデフレクタ７の本体部３０では、ルーフ１０の前端部から後方に流れる風が本体部３０の前壁３０ｄから上壁３０ａを通って層流となり車両前後方向と略並行に流れ、車室内に入り込まず開口部１１の上方を通過する。そして層流の一部が開口部１１の後方のルーフ１０上に衝突しながら後方に流れていく。このときルーフ１０上の層流に衝突される部分は左右方向において低強度な中央部の部位Ｐではなく、所定の強度が確保されている部分である。よって層流の一部が衝突しても振動は起こらず騒音が発生することはない。

次に渦発生部材２０が固定される部分においての風の挙動について説明する。渦発生部材２０が固定される部分においては、ルーフ１０の前端部から後方に流れる風が本体部３０の前壁３０ｄから上壁３０ａの途中まで層流として流れ、その後、渦発生部材２０の凸部３５、３６、３７のそれぞれの間の各流路２２に流入される。各流路２２は車両の前方から後方に向って連続的に狭い形状となっている。各流路２２に流入された風は、連続的に狭くなる通路を通って流速が上昇して、やがて各流路２２の狭い出口から流出されて、流出されるときに良好な渦流が発生される。そして発生された良好な渦流は後方に車両前後方向と略並行に流れ、車室内に入り込まず開口部１１の上方を通過し開口部１１の後方の車両の左右方向において渦発生部材２０と略同一位置にあるルーフ１０の低強度部位Ｐに到達する。しかし渦流によってはルーフ１０の低強度部位Ｐに発生する振動は抑制され騒音はほとんど発生しない。また渦発生部材２０の流路２２の入口部、即ち渦発生部材２０の凸部の車両前方側には大きなＲ部が形成されている。これにより流路２２に風が流入されるときの風切音が低減される。

上述の説明から明らかなように、本実施形態においては、デフレクタの上面部には車両のルーフにおいて騒音の発生源となる低強度部位Ｐの位置と対応して３個の凸部３５、３６、３７が左右方向（車両幅方向）において略同一位置になるよう設けられているので車両のルーフ上を流れる空気流は３個の凸部３５、３６、３７によって層流状態から渦流状態にされる。この渦流の一部がルーフの低強度部に衝突しても、渦流が発生させる振動は層流の一部がルーフの低強度部に衝突して発生させる振動より小さいので車両ルーフ上の低強度部位Ｐの振動が小さくなり騒音を効果的に防止できる。そして強度の低い部位に対応するデフレクタの部位にのみ凸部が設けられ不要な部分に凸部を形成する必要がないため低コストで対応できる。

また本実施形態においては、３個の凸部３５、３６、３７同士のそれぞれの間の距離は、車両の前方から後方に向って連続的に狭くなっているので車両走行時に車両ルーフ上を流れる層流状態の風は、凸部同士の間の広い隙間に流入し連続的に狭くなる通路を通って流速が上昇し、凸部３５、３６、３７の各間の狭い出口からより効果的に渦流となって流出される。このような凸部３５、３６、３７によって車両ルーフ上を流れる空気流をより強い渦流にすることができるので、振動による騒音を一層効果的に防止できる。

また本実施形態においては、デフレクタ７は筒状の本体部３０を軽金属で形成したので小型、軽量化を図ることができる。そして、この本体部３０の両側を支持する支持部３２およびベース部２０ａの上面に３個の凸部３５、３６、３７が突設され一体で形成される渦発生部材２０を樹脂によって軽量、低コストで作製することができる。

さらに本実施形態においては、３個の凸部３５、３６、３７が突設された樹脂製の渦発生部材２０のベース部２０ａが、ベース部２０ａと取り付けられたときの外周形状が同じである防水効果を備えた弾性部材であるパッキン４３を介在して本体部３０に固定されるので筒状の本体部３０内に水が侵入することを防止でき信頼性の向上が図られるとともに、見栄え性の向上に寄与する。

なお、本実施形態においては３個（奇数）の凸部３５、３６、３７が突設された渦発生部材２０をルーフ１０の低強度部位Ｐと車両の左右方向において略一致させて本体部３０上面部に固定し、渦流を発生させることによって騒音の発生を防止したが、これに限らず同様の位置で渦発生部材２０に４個（偶数）の凸部を突設してもよい。即ち、本実施形態では低強度部位の中央部分に対応する渦発生部材２０の中央部分が凸となっているが、中央部分が凹であってもよい。これによっても上記と同様の効果があることが発明者により確認されている。

また、本実施形態においては渦発生部材２０の流路２２の入口部、即ち渦発生部材２０の凸部の車両前方側に大きなＲが設けられているが、流路２２の入口部にＲを形成しなくても上記と同様の効果が得られる。

また、本実施形態においてはデフレクタ７の本体部３０はアルミによって形成されているが、これに限らず軽金属であるマグネシウムやチタン等を使用してもよい。これによっても上記と同様に強度の確保と軽量化が両立できる。

また、本実施形態においては、ルーフ１０の後方中央部が低強度部位Pであるが例えば後方左方向や後方右方向が低強度部位Pである場合は、デフレクタ７の対応する部位に渦発生部材２０を設ければ同様の効果が得られる。

また、本実施形態においては、渦発生部材２０が樹脂で形成されたが、アルミ等で形成されてもよい。さらに本実施形態においては、デフレクタ７の本体部３０と渦発生部材２０とが別体であるが、アルミ等で一体成形されていてもよい。

さらに、本実施形態においては、渦発生部材２０の凸部３５、３６、３７が一体の部材であるが、別体であってもよく、これによっても同様の効果が得られる。

本発明に係るサンルーフ装置を備える車両ルーフの斜視図である。 本発明に係るサンルーフ装置を備える車両ルーフの平面図である。 図1における、Ａ部分の斜視図である。 図３における、３−３部分の断面図である。 本発明に係るデフレクタの斜視図である。 本発明に係るデフレクタの本体部断面図である。 本発明に係るデフレクタの支持部斜視図である。 本発明に係るデフレクタの渦発生部材上面図である。 本発明に係るデフレクタの渦発生部材側面図である。 本発明に係るデフレクタによる空気の流れの説明図である。

符号の説明

１…サンルーフ装置、３…可動パネル、５…駆動装置、７…デフレクタ、１０…ルーフ、１１…開口部、２０…渦発生部材、２２…流路、３０…本体部、３２…支持部、３５、３６、３７…凸部、４３…弾性部材（パッキン）、Ｐ…低強度部位。

Claims (6)

1. 車両のルーフに設けられた開口部を開閉可能に配置される可動パネルと、
   前記開口部の前端部に配置され、前記可動パネルの位置に対応して前記ルーフの面上に展開または、該面の下方に収納可能に配置され前記車両の幅方向に延びる本体部を有するデフレクタと、を備えるサンルーフ装置において、
   前記デフレクタは、前記本体部の上方にあって且つ前記車両のルーフにおいて強度の低い部位の位置と対応した前記本体部の前記幅方向の一部に設けられた複数の凸部を有し、
   前記複数の凸部は、前記車両における前方側の幅方向に延びる傾斜部および幅方向両側の前後方向に亘って延びる縦壁部を有し、
   前記凸部の前記幅方向両側の前記縦壁部は、隣接する前記凸部との間の距離が、前記車両の前方から後方に向って連続的に狭くなるように形成されることを特徴とするサンルーフ装置。
2. 請求項１において、前記本体部の上面部に前記本体部と別部材のベース部が固定され、前記複数の凸部は、前記ベース部に一体に突設されることを特徴とするサンルーフ装置。
3. 請求項１または２において、前記強度の低い部位は、前記車両のルーフにおける前記開口部よりも後方に位置する前記幅方向の中央部位であることを特徴とするサンルーフ装置。
4. 請求項２において、前記本体部の前記上面部は、車両走行時に前記車両のルーフの前端部から後方に流れる風を層流とすることを特徴とするサンルーフ装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記デフレクタは前記ルーフに回動可能に支持される両端の樹脂製の支持部と、前記支持部に固定される軽金属製の筒状の前記本体部と、前記本体部に固定される樹脂製の前記複数の凸部とによって構成されることを特徴とするサンルーフ装置。
6. 請求項２または請求項４において、前記ベース部は樹脂製であり、前記本体部と前記ベース部との間には外周形状が前記ベース部と同じである防水効果を備えた弾性部材が介在されることを特徴とするサンルーフ装置。

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