JP6594691B2 - ウエザーストリップ - Google Patents

Description

本発明は、自動車用のウエザーストリップの構造に関し、特に押出成形部に連続して型成形部が形成されていて、この型成形部に芯材として機能するインサート部材が埋設されているタイプのウエザーストリップの構造に関する。

従来、この種の技術として下記特許文献１に記載されているものが提案されている。この特許文献１に記載された技術では、押出成形部に連続してインサート部材が埋設された型成形部を金型を用いたインサート成形法により成形するにあたり、成形時に金型の成形面に当接することになる複数の突起部をインサート部材に形成する一方、成形時に金型側のセットピンに嵌合することになる複数のセットピン用孔を多数の透孔とともに同じくインサート部材に形成したものである。

そして、この特許文献１に記載された技術によれば、複数の突起部やセットピン用孔による位置決め機能によって、インサート部材の位置ずれによる不具合を防止することができるとされている。

特開２００７−１９０９８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、インサート部材に複数のセットピン用孔を多数の透孔や突起部とともに形成したものであるため、インサート部材の構造が三次元的に複雑でその取り扱いが面倒になるばかりでなく、複数のセットピン用孔や多数の透孔の存在によってインサート部材が割れ易く強度の上で不利になる。また、複数のセットピン用孔は小径のものであるため、それらのセットピン用孔に嵌め合わされるセットピン径も必然的に小径のものとなり、セットピンが破損し易く金型の耐久性の面で課題を残している。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけインサート部材を簡素な構造として当該インサート部材や金型の強度の向上を図りつつ、インサート成形に際してインサート部材の位置ずれを防止できるように考慮されたウエザーストリップの構造を提供するものである。

本発明は、ゴム系弾性体により形成されて、押出成形法により成形された押出成形部と、当該押出成形部に連続し且つ金型を用いたインサート成形法により芯材として機能するインサート部材と一体に成形された型成形部と、を備えた自動車のウエザーストリップの構造である。

その上で、上記インサート部材は、平板状の本体部と、上記本体部の表面側の周縁部において当該本体部よりも一段低く形成されている保持部と、上記保持部を含む本体部の周縁部の一部を切り欠くことで形成された複数の切欠凹部と、を有している。

さらに、上記型成形部は、金型のキャビティを隔離形成している金型要素の成形面に突出形成された支持突起部に上記インサート部材の本体部の裏面側が当接・支持されることで板厚方向の位置決めがなされ、且つ上記金型要素の成形面に突出形成された位置決め突起部に上記インサート部材の切欠凹部が係合することで上記板厚方向に直交する二次元平面内での位置決めがなされた状態で、上記金型のキャビティ内にゴム系弾性体の原材料を注入することにより、上記インサート部材における本体部の表面側のうち少なくとも保持部が上記型成形部を形成するゴム系弾性体で被覆されるようにして上記押出成形部と接続成形されたものである。
また、上記インサート部材は、樹脂製で且つ略矩形状のものであって、上記保持部を含む本体部の四辺それぞれの一部を切り欠くことで、上記ゴム系弾性体と凹凸嵌合して固定保持力を高める固定用凹部が形成されている。

ここで、本発明では、ウエザーストリップとして、例えば請求項６に記載のように、エンジンルームよりも前方側の車体部材と上記エンジンルームを開閉するフードの前端部との間を封止するフードシール部材として用いられるものを想定している。この場合に、上記金型の成形面に支持突起部と位置決め突起部がそれぞれ形成されていることで、これらの支持突起部や位置決め突起部の痕跡が穴部としてインサート成形後のウエザーストリップの一部に残ることは不可避ではあるものの、上記フードシール部材のように自動車への正規組付状態において外部に露出することなく外観見栄えの上で影響を及ぼさない部位である場合には、支持突起部や位置決め突起部の痕跡が残ることは実用上何ら問題となることなく許容される。

また、請求項２に記載のように、上記固定用凹部は当該固定用凹部と凹凸嵌合するゴム系弾性体の抜け方向に対して引っ掛かりの関係となる形状に形成されていることがより望ましい。さらに具体的には、請求項３に記載のように、上記固定用凹部はゴム系弾性体とあり溝嵌合のかたちで凹凸嵌合する形状となっているものとする。

請求項１に記載の発明によれば、インサート部材の本体部の周縁部に保持部と複数の切欠凹部とを形成するだけで足り、穴の類を一切形成する必要がない簡素な構造で済むので、インサート部材の割れや強度低下を未然に防止しつつ、ゴム系弾性体の原材料の注入を伴うインサート成形時のインサート部材の位置ずれを防止することができる。また、インサート成形のために金型の成形面に形成される支持突起部はその大きさに制限がないために破損しにくく、金型の耐久性向上に寄与できる。

同じく請求項１に記載の発明によれば、インサート部材を樹脂製で且つ略矩形状のものとして、保持部を含む本体部の四辺それぞれに、ゴム系弾性体と凹凸嵌合して固定保持力を高める固定用凹部を形成したため、型成形部を形成するゴム系弾性体とインサート部材との固定保持力が一段と向上する。そして、請求項２に記載の発明のように、固定用凹部がゴム系弾性体の抜け方向に対して引っ掛かりの関係となる形状に形成されていたり、あるいは請求項３に記載の発明のように、固定用凹部がゴム系弾性体とあり溝嵌合のかたちで凹凸嵌合する形状となっていると、型成形部を形成するゴム系弾性体とインサート部材との固定保持力の向上効果が一段と顕著となる。

フードを開いた自動車のエンジンルーム内部を示す斜視図。 本発明に係るウエザーストリップの第１の実施の形態として、図１のエンジンルーム前部に適用されるフードシールの右半部の平面説明図。 図２のａ−ａ線に沿った拡大断面図。 図２のｂ−ｂ線に沿った拡大断面図。 図２に示したフードシールの型成形部の拡大斜視図。 図５に示した型成形部の平面図。 図５に示した型成形部の背面図。 図６に示したインサートプレートの詳細を示す図で、（Ａ）はインサートプレート単独での平面図、（Ｂ）はその背面図。 図６のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図。 図６のＥ−Ｅ線に沿った拡大断面図。 図６のＦ−Ｆ線に沿った拡大断面図。 図５に示した型成形部をインサート成形するための金型の要部を示す図で、図６のＤ−Ｄ線断面に相当する断面図。 図５に示した型成形部をインサート成形するための金型の要部を示す図で、図６のＦ−Ｆ線断面に相当する断面図。 本発明に係るウエザーストリップの第２の実施の形態を示す図で、図１１と同等部位の断面図。

図１〜１３は本発明に係るウエザーストリップを実施するためのより具体的な形態を示し、本実施の形態では、自動車のエンジンルームよりも前方側の車体部材に装着されていて、エンジンルームを開閉するフードの前端部との間を封止するフードシールの例を示している。

図１はフード２（図３，４参照）を開いた自動車のエンジンルーム１の内部を示していて、エンジンルーム１よりも前方側の車体部材であるフロントバンパーのバンパーフェイシア３の上面には、車幅方向に沿ってフロントフードシール（以下、単にフードシールと言う。）４が装着される。

図２は図１に示したフードシール４単体の右半部の詳細を示していて、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図を、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ示している。そして、図２に示すフードシール４は、複数のクリップ取付穴５ａ，６ａ，７ａに圧入されるクリップにより図１に示したバンパーフェイシア３の上面に固定される。

また、図２に示すフードシール４は、ＥＰＤＭに代表されるようなゴム系弾性体材料により略長尺ベルト状に形成されているもので、図３に示す断面形状をもって公知の押出成形法により押出成形された中空押出成形部５と、図４に示す断面形状をもって同じく公知の押出成形法により押出成形された非中空押出成形部６と、中空押出成形部５と非中空押出成形部６とを滑らかに接続するべく金型を用いたインサート成形法により成形されて、中空押出成形部５と非中空押出成形部６との間に介在しつつ断面形状が徐変している型成形部７と、を備えている。

そして、中空押出成形部５は、図３に示すように、プレート状の基部８の先端部に中空シールリップ９を一体に形成したものであり、他方、非中空押出成形部６は、図４に示すように、同じくプレート状の基部１０の先端部に非中空の舌片状のシールリップ１１を一体に形成したものであり、それらの中空押出成形部６と非中空押出成形部７との間に図５に示す型成形部７が介在していて両者を接合・接続している。なお、図５の１２ａ，１２ｂは、型成形部７とその両側の中空押出成形部５および非中空押出成形部６との接合線をそれぞれに示す。

図５は図２の型成形部７を拡大したものであり、同図に示すように、型成形部７は、プレート状の基部１３のうち中空押出成形部５側の端部に中空シールリップ１４をわずかに残した非中空の舌片状のシールリップ１５を有していて、このシールリップ１５のリップ長が非中空押出成形部６側に向かって漸次小さくなるように徐変している。そのため、図３，４からも明らかなように、中空押出成形部５と非中空押出成形部６とではその断面形状が異なるものの、両者の間に図５に示すように型成形部７が介在していることで、中空押出成形部５側の中空シールリップ９のシール面９ａ（図３参照）と非中空押出成形部６側のシールリップ１１のシール面１１ａ（図４参照）とが型成形部７のシールリップ１５を介して滑らかに連続していることになる。

なお、中空押出成形部５と非中空押出成形部６では、基部８，１０がゴム系弾性体として例えばＥＰＤＭのソリッド材で形成されていて、中空シールリップ９とシールリップ１１が基部８，１０よりも軟質のゴム系弾性体として例えばＥＰＤＭのスポンジ材で形成されているが、それらの材質の使い分けは本発明の本質部分と直接関係がないので、本実施の形態ではその材質の違いを図示してはいない。また、型成形部７のゴム系弾性体としては例えばＥＰＤＭのソリッド材が用いられる。

図６は図５に示した型成形部７の平面図を示していて、図７は同じく図５に示した型成形部７の背面図を示している。

図５のほか図６，７に示すように、型成形部７の基部１３には、インサート部材として大小二つのクリップ取付穴７ａを有するインサートプレート１７が埋設されていて、インサートプレート１７の上面はそのまま型成形部７の基部１３の表面に露出している。なお、インサートプレート１７は、型成形部７の材質であるＥＰＤＭに代表されるようなゴム系弾性体よりも硬質で且つ当該ゴム系弾性体と親和性の良い樹脂材料製のものであり、例えばポリプロピレン（ＰＰ）製のものが使用される。

他方、図７に示すように、型成形部７の基部１３の裏面側には、表面側まで貫通している二つのクリップ取付穴７ａとは別に、複数の微小な角穴１８と複数のスロット状の長穴１９が形成されている。これらの複数の角穴１８と複数の長穴１９は、後述するように、金型を用いたインサート成形法によりインサートプレート１７を埋設するようにして型成形部７を成形するにあたり、金型側の位置決め手段によってインサートプレート１７を位置決め支持するためにそれらの位置決め手段の痕跡として不可避的に形成されるものであって、いずれの角穴１８および長穴１９共に型成形部７における基部１３の表面側には非貫通となっている。

なお、図１，２に示したようなフードシール４の取付形態からして、型成形部７の裏面に複数の角穴１８や長穴１９が残存していたとしてもそれらが外部に露出することはないから、外観見栄えの上で何ら問題となることなく許容される。

図８は図５〜７に示した型成形部７に埋設されるインサートプレート１７単独での詳細を示していて、同図（Ａ）はその平面図を、同図（Ｂ）は背面図をそれぞれ示している。したがって、図８の（Ａ）のインサートプレート１７は図６に、図８の（Ｂ）のインサートプレート１７は図７にそれぞれ対応していることになる。

図８の（Ａ），（Ｂ）に示すように、インサートプレート１７は型成形部７ひいてはフードシール４の長手方向に沿った変形長矩形状または略長矩形状のものであって、表面側の四周の周縁部がいわゆる縁取りされるかたちで一段低く形成されていて、この表面側の一段低い部分が平面視にて大部分を占める本体部２０と区別されるかたちで保持部２１とされている。そして、後述する図９〜１１から明らかなように、インサートプレート１７が型成形部７に埋設された段階では、保持部２１は型成形部７そのものを形成しているゴム系弾性体によって被覆され、この被覆層はインサートプレート１７の本体部２０の表面と面一状態となっている。

より詳しくは、図９は図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図を、図１０は図６のＥ−Ｅ線に沿った断面図をそれぞれ示している。また、図１１は図６のＦ−Ｆ線に沿った断面図を示している。これらの図９〜１１から明らかなように、インサートプレート１７における本体部２０の周縁部に一段低く形成されている保持部２１には、型成形部７を形成しているゴム系弾性体の一部が充満することで当該保持部２１を被覆している。

また、図８に示すインサートプレート１７の周縁部のうち二つの長辺部には、対辺同士の互いに対向する位置に、保持部２１を含むそれらの長辺部の一部を略コ字状に切り欠くかたちで矩形状の切欠凹部２２を形成してある。これらの切欠凹部２２は対辺同士のものを二つで一組として合計で二組四個形成してある。そして、後述するように、インサート成形のための金型２５のキャビティ３０内に予めインサートプレート１７を配置するにあたって、各切欠凹部２２を金型側の位置決め突起部３２に係合させることで、金型２５のキャビティ３０に対するインサートプレート１７の二次元平面内での位置決めが施されるようになっている。

さらに、図８に示すインサートプレート１７の周縁部の四辺部それぞれには、保持部２１を含む各辺部の一部を切り欠くかたちで合計で五個の固定用凹部２３を形成してある。これらの固定用凹部２３はあくまで型成形部１７そのものを形成するゴム系弾性体とインサートプレート１７との固定保持力向上のために形成されているもので、インサートプレート１７が型成形部７を形成するゴム系弾性体に埋設された段階では、それぞれの固定用凹部２３は型成形部７を形成するゴム系弾性体の一部で埋められることになる。そして、これらの固定用凹部２３の形状は切欠凹部２２の形状と類似しているものの、図８の（Ａ）に拡大して示すように、固定用凹部２３に入り込んだゴム系弾性体の抜け方向に対して引っ掛かりの関係となる形状、ひいては凹部空間の奥部側の幅より入口側の幅が狭いいわゆるあり溝形状のものとして形成されている。

より詳しくは、図６のＥ−Ｅ線断面図である図１０では、図６のインサートプレート１７における対辺上の一組の固定用凹部２３を通る断面図を示していて、これらの固定用凹部２３が平面視にて図８の（Ａ）に示すようないわゆるあり溝形状のものとして形成されていることは先に述べたとおりである。そして、これらのあり溝形状の固定用凹部２３が型成形部７を形成しているゴム系弾性体の一部で埋められていて、両者の抜け止め効果が発揮されうよになっていることが図１０から理解できる。

図１２，１３はいずれも図５〜７に示した型成形部７をインサート成形するための金型２５の断面図を示していて、図１２は図６のＤ−Ｄ線断面に対応した断面図であり、図１３は図６のＦ−Ｆ線断面に対応した断面図である。図１２，１３に示すように、金型２５は分割可能な複数の金型要素２６〜２９をもって構成されていて、それら複数の金型要素２６〜２９の成形面によって型成形部７のための製品形状部空間であるキャビティ３０が形成される。

先に図７に基づいて説明したように、インサートプレート１７が埋設された型成形部７の裏面には、当該型成形部７のインサート成形に際してインサートプレート１７の位置決めに関与した金型２５側の位置決め支持手段の痕跡が、すなわち位置決め支持手段の形状を反転させたものが複数の角穴１８や複数のスロット状の長穴１９として残されている。このことは、図７の複数の角穴１８や長穴１９の配列に対応した位置決め支持手段が金型２５の成形面に形成されていることにほかならない。

そこで、図７の複数のスロット状の長穴１９に着目した場合、図１２，１３に示した金型要素２６の成形面２６ａには、複数のスロット状の長穴１９を反転した形状の位置決め支持手段として複数の支持突起部３１が突出形成されていて、それらのうち一つの支持突起部３１が図１２，１３に示されている。これらの支持突起部３１の形状は、図７に示したスロット状の長穴１９を反転した形状のものであることから、断面形状が長円形のビード状のものとして形成されている。なお、各支持突起部３１の長手方向はインサートプレート１７そのものの長手方向と一致している。

同様に、図７の複数の角穴１８に着目した場合、図１２に示した金型要素２６の成形面２６ａには、複数の支持突起部３１とは別に、複数の角穴１８を反転した形状の位置決め支持手段として複数の角ピン状の位置決め突起部３２が突出形成されていて、それらのうち二つの位置決め突起部３２が図１２に示されている。

図１２，１３に示したように、金型要素２６の成形面２６ａに複数の支持突起部３１が形成されていて、これらの各支持突起部３１の上に裏面側を接触面としてインサートプレート１７を載置することにより、インサートプレート１７の少なくとも板厚方向での位置決めを行って、インサートプレート１７を成形面２６ａから浮かせた状態でキャビティ３０内に支持させることができる。なお、本実施の形態では、図５，６に示したように、インサートプレート１７の裏面とは反対側の表面（上面）を型成形部７の外部に露出させるようにしているので、図１２，１３に示すようにインサートプレート１７を複数の支持突起部３１で位置決め支持した状態ではインサートプレート１７は金型要素２７の成形面に密着することになる。

さらに、図１２，１３に示したように、金型要素２６の成形面２６ａに複数の位置決め突起部３２が形成されていて、複数の支持突起部３１上にインサートプレート１７を位置決め載置する際に、同時に各位置決め突起部３２にインサートプレート１７側の切欠凹部２２を係合させることで、キャビティ３０の二次元平面内での位置決めがなされることになる。

このように、金型要素２６の成形面２６ａに複数の支持突起部３１や位置決め突起部３２が形成されていて、これらの支持突起部３１や位置決め突起部３２によりインサートプレート１７の位置規制がなされていることにより、結果としてキャビティ３０内においてインサートプレート１７の三次元方向での位置決めがなされていることになる。

したがって、図１２，１３に示したようなインサートプレート１７の位置決め支持状態において、金型２５のキャビティ３０内にゴム系弾性体の原材料を注入することにより、図５，６に示した中空押出成形部５と非中空押出成形部６とを接続するようにして両者の間に同図に示した型成形部７が成形され、同時にその型成形部７の内部には芯材として機能するインサートプレート１７が一体的に埋設されることになる。

その際に、図９〜１１のほか図１２，１３から明らかなように、インサートプレート１７の周縁部の一段低い保持部２１がゴム系弾性体によって被覆され、同時に図１２に示した位置決め突起部３２の上面側もゴム系弾性体によって被覆されることになる。さらに、インサートプレート１７の周縁部に形成されているあり溝形状の固定用凹部２３（図８の（Ａ）参照）もゴム系弾性体によって埋められることになる。

この場合において、インサートプレート１７は金型要素２６側の複数の支持突起部３１と他の金型要素２７の成形面との間に挟み込まれているだけでなく、インサートプレート１７側の切欠凹部２２と金型要素２６の成形面２６ａに形成された位置決め突起部３２との凹凸嵌合によって位置決めされているため、ゴム系弾性体材料の注入圧を受けたとしてもインサートプレート１７の浮き上がりや位置ずれが生ずることがない。また、型成形部７の形状よりして、キャビティ３０内に注入されたゴム系弾性体材料は型成形部７の長手方向に積極的に流動することになるが、各支持突起部３１の長手方向がインサートプレート１７ひいては型成形部７の長手方向に一致しているため、それらの各支持突起部３１によってゴム系弾性体材料の流動が阻害されることもない。

このように本実施の形態によれば、図８に示したインサートプレート１７の周縁部に予め切欠凹部２２や固定用凹部２３が形成されてはいても、内側の本体部２０にはクリップ取付穴７ａ以外の穴の類のものが形成されていないので、インサートプレート１７の割れや強度の低下を未然に防止することができる。しかも、インサートプレート１７は図８に示したような単純なプレート状のものであって、表裏両面に突起物等が存在しないので、その取り扱い性にも優れたものとなる。

また、キャビティ３０内においてインサートプレート１７を支持することになる複数の支持突起部３１はその厚みを極端に小さくする必要がなく、長手方向に一定の長さを有しているので、それ自体が破損しにくく、金型の耐久性が向上する。

その上、インサートプレート１７の表面（上面）は型成形部７の一部として外部に露出することになるものの、周縁部の一段低い保持部２１はゴム系弾性体によって被覆されているので、インサートプレート１７と型成形部７を形成しているゴム系弾性体とを確実に固定することができるとともに、保持部２１がゴム系弾性体から剥がれたり浮き上がったりして見栄えを損ねてしまうこともない。加えて、インサートプレート１７は、図７に示した角穴１８が表側に露出するのを隠蔽する機能を併せ持つため、一段と見栄えの向上を図ることができる。

さらに、インサートプレート１７の周縁部に形成されたあり溝形状の固定用凹部２３と、型成形部７を形成しているゴム系弾性体とが、実質的に抜け止め効果を発揮するように凹凸嵌合して嵌まり合った構造となっているので、両者をより確実に固定することができる。

図１４は本発明の第２の実施の形態を示す図で、図１１と同等部位の断面図を示している。この第２の実施の形態では、図１４から明らかなように、型成形部７に埋設されたインサートプレート１７を外部を露出させることなく、その表面（上面）側までもゴム系弾性体にて被覆したものである。そして、必要に応じて図１１の構造の型成形部７に代えて図１４の構造のものを採用するが可能である。

ここで、上記各実施の形態では、図１に示したように、フロントバンパーのバンパーフェイシア３の上面に装着されるフードシール４を例にとって説明したが、車体造形によってはフロントバンパー以外の例えばラジエータコアサポート等の部材の上面にフードシールが装着されることもあり、このようなタイプのフードシールにも本発明を適用することが可能である。さらに、押出成形部に連続する型成形部に芯材として機能するインサート部材が埋設されているものであれば、フードシール以外の他のウエザーストリップにも本発明を適用することができる。

４…フロントフードシール（ウエザーストリップ）
５…中空押出成形部
６…非中空押出成形部
７…型成形部
１７…インサートプレート（インサート部材）
２０…本体部
２１…保持部
２２…切欠凹部
２３…固定用凹部
２５…金型
２６…金型要素
２６ａ…成形面
３０…キャビティ
３１…支持突起部
３２…位置決め突起部

Claims (6)

1. ゴム系弾性体により形成されて、押出成形法により成形された押出成形部と、当該押出成形部に連続し且つ金型を用いたインサート成形法により芯材として機能するインサート部材と一体に成形された型成形部と、を備えた自動車のウエザーストリップにおいて、
   上記インサート部材は、平板状の本体部と、上記本体部の表面側の周縁部において当該本体部よりも一段低く形成されている保持部と、上記保持部を含む本体部の周縁部の一部を切り欠くことで形成された複数の切欠凹部と、を有していて、
   上記型成形部は、金型のキャビティを隔離形成している金型要素の成形面に突出形成された支持突起部に上記インサート部材の本体部の裏面側が当接・支持されることで板厚方向の位置決めがなされ、且つ上記金型要素の成形面に突出形成された位置決め突起部に上記インサート部材の切欠凹部が係合することで上記板厚方向に直交する二次元平面内での位置決めがなされた状態で、上記金型のキャビティ内にゴム系弾性体の原材料を注入することにより、上記インサート部材における本体部の表面側のうち少なくとも保持部が上記型成形部を形成するゴム系弾性体で被覆されるようにして上記押出成形部と接続成形され、
   上記インサート部材は、樹脂製で且つ略矩形状のものであって、上記保持部を含む本体部の四辺それぞれの一部を切り欠くことで、上記ゴム系弾性体と凹凸嵌合して固定保持力を高める固定用凹部が形成されていることを特徴とするウエザーストリップ。
2. 上記固定用凹部は当該固定用凹部と凹凸嵌合するゴム系弾性体の抜け方向に対して引っ掛かりの関係となる形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウエザーストリップ。
3. 上記固定用凹部はゴム系弾性体とあり溝嵌合のかたちで凹凸嵌合する形状となっていることを特徴とする請求項２に記載のウエザーストリップ。
4. 上記インサート部材における本体部の表面側は、ゴム系弾性体により被覆された保持部以外の部分が露出していることを特徴とする請求項３に記載のウエザーストリップ。
5. 上記支持突起部の平面形状がインサート部材の長手方向に沿った長円形状のものであることを特徴とする請求項４に記載のウエザーストリップ。
6. エンジンルームよりも前方側の車体部材と上記エンジンルームを開閉するフードの前端部との間を封止するフードシール部材として用いられるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のウエザーストリップ。

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