JP6825982B2 - Motor device and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、回転軸の回転を制御する制御基板を備えたモータ装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a motor device including a control substrate that controls rotation of a rotating shaft, and a method for manufacturing the same.
従来、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置等の駆動源には、車載バッテリ等からの駆動電流の供給により回転駆動されるモータ装置が用いられている。車両に搭載されるモータ装置は、モータ部および減速部を備え、小型でありながら大きな出力が可能となっている。つまり、減速部は、モータ部の回転を所定の回転数にまで減速して高トルク化し、高トルク化された回転を外部の駆動対象物に出力する。 Conventionally, a motor device that is rotationally driven by supplying a drive current from an in-vehicle battery or the like has been used as a drive source of a power window device or the like mounted on a vehicle such as an automobile. The motor device mounted on the vehicle is provided with a motor unit and a deceleration unit, and is capable of producing a large output despite its small size. That is, the deceleration unit decelerates the rotation of the motor unit to a predetermined rotation speed to increase the torque, and outputs the increased torque to an external drive object.
また、パワーウィンド装置等の駆動源に用いられるモータ装置には、モータ部の回転方向を制御したり、モータ部の回転状態から挟み込みを検知したりする制御基板を備えたものがある。このようなモータ装置は、所謂機電一体型のモータ装置と呼ばれ、当該機電一体型のモータ装置には、例えば、特許文献1に記載された技術がある。
Further, some motor devices used as a drive source of a power window device or the like are provided with a control board that controls the rotation direction of the motor unit and detects pinching from the rotational state of the motor unit. Such a motor device is called a so-called mechanical / electrical integrated motor device, and the mechanical / electrical integrated motor device has, for example, the technology described in
特許文献1に記載されたモータ装置は、モータ軸を回転自在に収容するヨークと、モータ軸の回転を減速する減速機構を収容するギヤケースと、を接続してなるモータ本体を備えている。モータ本体には、内部に制御基板が収容された基板ケースが接続され、この基板ケースは、ケース本体およびケースカバーを備えている。そして、ケース本体およびケースカバーは、シール部材を介して互いに密閉され、一対の雄ねじにより互いに固定されている。
The motor device described in
しかしながら、上述の特許文献1に記載されたモータ装置では、一対の雄ねじの締結方向、つまりケース本体に対するケースカバーの装着方向に沿う、ケース本体とケースカバーとの間において、シール部材を挟持している。よって、シール部材の弾性力が作用する方向と、一対の雄ねじの締結方向と、が同じ方向となっている。これにより、シール部材が熱等によって膨張および収縮を繰り返すと、このときのシール部材の弾性力が、ケース本体からケースカバーを離間させる方向に繰り返し作用する。したがって、例えば、一対の雄ねじが弛むようなことが起こり、その結果、早期にシール性能が低下する等の問題を生じ得る。
However, in the motor device described in
そこで、シール部材の弾性力を弱めるために、より柔軟性を有するブチルゴム(イソブチエン・イソプレンゴム)等をシール部材として用いることも考えられる。しかしながら、この場合には、ブチルゴムの塗布量を制御するのが難しいことに加えて、場合によってはブチルゴムがケース本体とケースカバーとの間から外部に漏れ出る虞もある。 Therefore, in order to weaken the elastic force of the sealing member, it is conceivable to use more flexible butyl rubber (isobutylene / isoprene rubber) or the like as the sealing member. However, in this case, in addition to the difficulty in controlling the coating amount of the butyl rubber, there is a possibility that the butyl rubber leaks to the outside from between the case body and the case cover in some cases.
本発明の目的は、シール部材が膨張および収縮を繰り返してその弾性力が変化しても、ケースに対するカバーの固定強度が低下しないモータ装置およびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a motor device and a method for manufacturing the same, in which the fixing strength of the cover to the case does not decrease even if the sealing member repeatedly expands and contracts and its elastic force changes.
本発明のモータ装置では、回転軸の回転を制御する制御基板を備えたモータ装置であって、前記制御基板を収容する基板ケースと、前記基板ケースの開口部を閉塞するカバー部材と、前記基板ケースと前記カバー部材とを接続する溶着部と、前記基板ケースと前記カバー部材との間を密閉するシール部材と、を有し、前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記基板ケースと前記カバー部材との間に設けられ、前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記基板ケースと前記カバー部材との間に設けられ、前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記開口部側に設けられ、前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記開口部側とは反対側に設けられている。 The motor device of the present invention is a motor device provided with a control board that controls the rotation of a rotating shaft, and includes a board case that houses the control board, a cover member that closes an opening of the board case, and the board. The substrate has a welded portion for connecting the case and the cover member, and a sealing member for sealing between the substrate case and the cover member, and the welded portion is along the depth direction of the substrate case. The sealing member is provided between the case and the cover member, the sealing member is provided between the substrate case and the cover member along a direction intersecting the depth direction of the substrate case, and the welded portion is the welding portion. The sealing member is provided on the opening side along the depth direction of the substrate case, and the sealing member is provided on the side opposite to the opening side along the depth direction of the substrate case .
本発明の他の態様では、前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記カバー部材の外側に設けられ、前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記カバー部材の内側に設けられている。 In another aspect of the present invention, the welded portion is provided on the outside of the cover member along a direction intersecting the depth direction of the substrate case, and the sealing member intersects the depth direction of the substrate case. It is provided inside the cover member along the direction.
本発明の他の態様では、前記溶着部が、前記基板ケースに設けられ、前記カバー部材に向けて突出された突起部と、前記カバー部材に設けられ、前記突起部と対向する平坦部と、から形成されている。 In another aspect of the present invention, the welded portion is provided on the substrate case and protrudes toward the cover member, and a flat portion provided on the cover member and facing the protrusion. Is formed from.
本発明のモータ装置の製造方法では、回転軸の回転を制御する制御基板を備えたモータ装置の製造方法であって、前記制御基板を収容する基板ケースを準備し、前記基板ケースを基台にセットする第1工程と、シール部材が設けられたカバー部材を準備し、前記カバー部材を前記基板ケースの開口部に装着し、前記シール部材を前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記基板ケースと前記カバー部材との間に配置する第2工程と、前記基板ケースに設けられた突起部に、前記カバー部材に設けられた平坦部を突き当てて、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記基板ケースと前記カバー部材との間に溶着部を形成する第3工程と、を有し、前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記開口部側に設けられ、前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記開口部側とは反対側に設けられている。 The method for manufacturing a motor device of the present invention is a method for manufacturing a motor device including a control board for controlling the rotation of a rotating shaft. A board case for accommodating the control board is prepared, and the board case is used as a base. The first step of setting and the cover member provided with the seal member are prepared, the cover member is attached to the opening of the substrate case, and the seal member is along the direction intersecting the depth direction of the substrate case. A second step of arranging between the substrate case and the cover member, and a flat portion provided on the cover member are abutted against a protrusion provided on the substrate case in the depth direction of the substrate case. to follow have a, a third step of forming a welded portion between the cover member and the substrate case, the welded portion is provided on the opening side along the depth direction of the substrate case, the seal member, wherein along the depth direction of the substrate case to the opening portion side that are provided on the opposite side.
本発明の他の態様では、前記第3工程では、レーザ照射装置からレーザ光線を照射して、前記突起部を溶融させて前記溶着部を形成する。 In another aspect of the present invention, in the third step, a laser beam is irradiated from a laser irradiation device to melt the protrusions to form the welded portion.
本発明の他の態様では、前記基板ケースは前記レーザ光線を吸収し、前記カバー部材は前記レーザ光線を透過する。 In another aspect of the invention, the substrate case absorbs the laser beam and the cover member transmits the laser beam.
本発明の他の態様では、前記第3工程では、前記カバー部材を前記基板ケースの深さ方向に押圧治具で押圧しつつ、前記溶着部を形成する。 In another aspect of the present invention, in the third step, the welded portion is formed while pressing the cover member in the depth direction of the substrate case with a pressing jig.
本発明の他の態様では、前記押圧治具は、前記基板ケースの深さ方向から見たときに、前記カバー部材と同じ形状に形成され、かつ前記レーザ光線を透過する。 In another aspect of the present invention, the pressing jig is formed in the same shape as the cover member when viewed from the depth direction of the substrate case, and transmits the laser beam.
本発明の他の態様では、前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記カバー部材の外側に設けられ、前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記カバー部材の内側に設けられている。 In another aspect of the present invention, the welded portion is provided on the outside of the cover member along a direction intersecting the depth direction of the substrate case, and the sealing member intersects the depth direction of the substrate case. It is provided inside the cover member along the direction.
本発明によれば、溶着部が、基板ケースの深さ方向に沿う基板ケースとカバー部材との間に設けられ、シール部材が、基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う基板ケースとカバー部材との間に設けられているので、基板ケースからカバー部材を離間させる方向に、シール部材の弾性力を作用させずに済む。これにより、シール部材が膨張および収縮を繰り返してその弾性力が変化しても、基板ケースに対するカバー部材の固定強度が低下することが無い。 According to the present invention, a welded portion is provided between the substrate case and the cover member along the depth direction of the substrate case, and the sealing member is the substrate case and the cover along the direction intersecting the depth direction of the substrate case. Since it is provided between the member and the cover member, it is not necessary to apply the elastic force of the seal member in the direction of separating the cover member from the substrate case. As a result, even if the sealing member repeatedly expands and contracts and its elastic force changes, the fixing strength of the cover member with respect to the substrate case does not decrease.
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明に係るモータ装置を示す平面図を、図2は図1の矢印A方向からハウジングの斜視図を、図3は図1のB−B線に沿う断面図を、図4は図3の破線円C部の拡大断面図をそれぞれ示している。 1 is a plan view showing a motor device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a housing from the direction of arrow A in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. The enlarged cross-sectional view of the broken line circle C part of FIG. 3 is shown respectively.
図1に示されるモータ装置10は、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置の駆動源として用いられる。モータ装置10は、ウィンドガラスを昇降させるウィンドレギュレータ(図示せず)を駆動する。モータ装置10は、小型でありながら大きな出力が可能な減速機構付きのモータ装置であり、車両のドア内に形成される幅狭のスペースに設置される。
The
モータ装置10は、モータ部20,減速部30および制御部40を備えている。そして、減速部30および制御部40は、それぞれ共通のハウジング11に設けられ、モータ部20は、ハウジング11に対して、複数の締結ねじ12(図示では2つのみ示す)により強固に固定されている。
The
モータ部20は、モータケース21を備えている。モータケース21は、磁性材料よりなる鋼板を、深絞り加工等することで有底筒状に形成されている。モータケース21の内部には、断面が略円弧形状に形成された複数のマグネット22(図示では2つのみ示す)が固定されている。また、これらのマグネット22の内側には、コイル23が巻装されたアーマチュア24が、所定の隙間を介して回転自在に収容されている。
The
アーマチュア24の回転中心には、アーマチュアシャフト(回転軸)25の軸方向基端側(図中左側)が固定されている。アーマチュアシャフト25は、モータ部20,減速部30および制御部40の全てを跨ぐようにして延在され、アーマチュアシャフト25の軸方向先端側(図中右側)は、ハウジング11の内部に配置されている。
The axial base end side (left side in the drawing) of the armature shaft (rotation shaft) 25 is fixed to the center of rotation of the
アーマチュアシャフト25の軸方向に沿う略中間部分で、かつアーマチュア24の近傍には、略円柱形状に形成されたコンミテータ26が固定されている。そして、コンミテータ26には、アーマチュア24に巻装されたコイル23の端部が電気的に接続されている。
A
コンミテータ26の外周には、複数のブラシ27(図示では2つのみ示す)が摺接されている。これらのブラシ27は、それぞれブラシばね28によってコンミテータ26に向けて所定圧で弾性接触されている。これにより、複数のブラシ27に駆動電流を供給することで、アーマチュア24に電磁力が発生し、ひいてはアーマチュアシャフト25が所定の回転方向および回転数で回転される。
A plurality of brushes 27 (only two are shown in the figure) are slidably contacted on the outer periphery of the
アーマチュアシャフト25の軸方向先端側には、ウォーム32が一体に設けられている。ウォーム32は、略円筒形状に形成され、アーマチュアシャフト25に圧入により強固に固定されている。ウォーム32には、ギヤケース31の内部に回転自在に設けられたウォームホイール33の歯部(図示せず)が噛み合わされている。これにより、ウォーム32は、ギヤケース31の内部でアーマチュアシャフト25により回転され、その回転がウォームホイール33に伝達される。ここで、ウォーム32およびウォームホイール33により、ウォーム減速機よりなる減速機構34が形成されている。
A
ここで、減速されて高トルク化されたウォームホイール33の回転力は、出力部材(図示せず)を介して外部のウィンドレギュレータに出力される。なお、出力部材は、図1の紙面奥側(ギヤケース31の裏側)に配置されている。
Here, the rotational force of the
減速部30は、ハウジング11の一部を形成するギヤケース31を備えている。ギヤケース31は、所定量のカーボンを含んだ「黒色」のPBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂を射出成形することで、所定形状に形成されている。よって、ギヤケース31は、熱安定性,寸法安定性,耐候性等に優れたものとなっている。
The
図2に示されるように、ギヤケース31は、略扁平の有底筒状に形成され、その内部には減速機構34が回転自在に収容されている。ここで、ギヤケース31の裏側に形成された開口部(図示せず)は、ギヤカバー(図示せず)により閉塞されている。また、ギヤケース31の表側には、複数の補強リブ35が形成されている。これにより、ギヤケース31の小型軽量化を図りつつ、ギヤケース31の剛性を高めている。
As shown in FIG. 2, the
また、ギヤケース31の周囲には、3つの固定脚部36が一体に設けられている。これらの固定脚部36は、車両のドア内に設けられたブラケット(図示せず)にモータ装置10を固定するためのもので、ギヤケース31の周方向に略等間隔(120度間隔)で配置されている。これにより、ウィンドレギュレータから出力部材に伝達される反力により、出力部材を回転自在に支持するギヤケース31が歪んだりすることが効果的に抑えられる。
Further, three fixed
制御部40は、ハウジング11の一部を形成する基板ケース41を備えている。基板ケース41においても、所定量のカーボンを含んだ「黒色」のPBT樹脂を射出成形することで、所定形状に形成されている。よって、基板ケース41においても、熱安定性,寸法安定性,耐候性等に優れたものとなっている。
The
基板ケース41は、有底の略直方体形状に形成され、図1に示されるように、ギヤケース31とモータケース21との間に配置されている。そして、基板ケース41の長手方向と、アーマチュアシャフト25の軸方向とは、互いに略直交する関係となっている。これにより、ギヤケース31とモータケース21との間の狭いスペースに、基板ケース41を配置することができる。よって、短いアーマチュアシャフト25を採用することができ、かつアーマチュアシャフト25を小径化できる。この点からも、小型軽量化に有利な構造となっている。
The
図3および図4に示されるように、基板ケース41は、底壁部41aと、当該底壁部41aを取り囲むようにして設けられた側壁部41bと、を備えている。そして、基板ケース41の深さ方向(図中上下方向)に沿う底壁部41a側とは反対側には、開口部41cが形成されている。ここで、開口部41cは、基板カバー45によって閉塞されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
側壁部41bには、基板ケース41の内側に向けて突出された複数の基板支持突起41dが一体に設けられている。これらの基板支持突起41dは、基板ケース41の深さ方向に延び、基板支持突起41d上には、制御基板50が載置されている。ここで、制御基板50は、底壁部41aに対して平行となっており、基板ケース41に複数の固定ねじ(図示せず)により固定されている。なお、図3では、基板支持突起41dと側壁部41bとの境界部分に、一点鎖線を記載している。
The
基板ケース41の内部には、アーマチュアシャフト25(図1参照)の回転を制御する制御基板50が収容されている。そして、制御基板50には、複数の導電部材51の一端側が電気的に接続されている。ここで、複数の導電部材51は、導電性に優れた黄銅等により形成され、その本体部分は、基板ケース41にインサート成形により埋設されている。
A
そして、複数の導電部材51のうちの一部の他端側は、基板ケース41の側壁部41bに一体に設けられたコネクタ接続部41e(図1および図2参照)の内部に露出されている。これに対し、複数の導電部材51のうちのその他の他端側は、複数のブラシ27(図1参照)に導線等を介して電気的に接続されている。なお、コネクタ接続部41eには、車両側の外部コネクタ(図示せず)が接続されるようになっている。
The other end side of a part of the plurality of
制御基板50には、CPU(図示せず)等の複数の電子部品が実装されている。制御基板50に実装されたCPUは、アーマチュアシャフト25の回転状態(回転方向や回転数等)を検知するようになっている。具体的には、アーマチュアシャフト25にはセンサマグネット(図示せず)が固定され、制御基板50にはセンサマグネットに対向されるホールセンサ(図示せず)が実装されている。
A plurality of electronic components such as a CPU (not shown) are mounted on the
これにより、アーマチュアシャフト25(センサマグネット)の回転に伴い、ホールセンサからパルス信号(矩形波)が出力される。そして、CPUは、パルス信号の出現タイミングや出現回数を見ることで、アーマチュアシャフト25の回転状態を把握する。
As a result, a pulse signal (square wave) is output from the hall sensor as the armature shaft 25 (sensor magnet) rotates. Then, the CPU grasps the rotation state of the
また、CPUは、ホールセンサからのパルス信号の状態に応じて、挟み込みも検知するようになっている。具体的には、例えば、CPUは、ウィンドガラスの上昇途中で駆動電流を供給しているにも関わらず、パルス信号のカウント値が変化しない場合を検知すると、挟み込みであると判断する。そして、コントローラは、挟み込みを検知すると、アーマチュアシャフト25を停止させたり逆回転させたりする。
The CPU also detects pinching according to the state of the pulse signal from the hall sensor. Specifically, for example, when the CPU detects a case where the count value of the pulse signal does not change even though the drive current is being supplied while the wind glass is rising, it determines that the window glass is sandwiched. Then, when the controller detects the pinching, the
ここで、CPUが挟み込みを検知していることは、外部コネクタを介して車載コントローラに送信される。これにより、車載コントローラは、例えば、インストルメントパネルに警告表示をさせたり、運転者に向けて警報音を発生させたりする。 Here, the fact that the CPU has detected the pinch is transmitted to the in-vehicle controller via the external connector. As a result, the vehicle-mounted controller causes, for example, display a warning on the instrument panel or generate an alarm sound toward the driver.
図4に示されるように、基板ケース41の深さ方向に沿う開口部41c側には、第1段差部42,第2段差部43および第3段差部44が設けられている。これらの第1,第2,第3段差部42,43,44は、側壁部41bの開口部41c側に形成され、かつ基板ケース41の開口部41c側の全周に亘って設けられている。
As shown in FIG. 4, a
第1段差部42は、基板ケース41の深さ方向と交差する方向(図中左右方向)に沿う最も外側(図中左側)に配置されている。また、第3段差部44は、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿う最も内側(図中右側)に配置されている。そして、第2段差部43は、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿う、第1段差部42と第3段差部44との間に配置されている。
The
さらに、第1段差部42は、基板ケース41の深さ方向(図中上下方向)に沿う最も開口部41c側(図中上側)に配置されている。また、第3段差部44は、基板ケース41の深さ方向に沿う最も底壁部41a側(図中下側)に配置されている。そして、第2段差部43は、基板ケース41の深さ方向に沿う、第1段差部42と第3段差部44との間に配置されている。
Further, the
すなわち、第1段差部42,第2段差部43および第3段差部44は、図4に示されるように、基板ケース41の外側から内側に向けて降りる略階段状に形成されている。
That is, as shown in FIG. 4, the
第1段差部42は、側壁部41bの端面Tに接続され、基板ケース41の内側に向けられた第1平面42aと、当該第1平面42aに接続され、基板ケース41の開口部41c側に向けられた第2平面42bと、を備えている。
The
第2平面42bには、カバー部材46のフランジ部46bに向けて突出され、断面が略三角形形状に形成された突起部42cが一体に設けられている。この突起部42cは、カバー部材46を基板ケース41に固定する際に、溶着部WP(図中網掛部分)となる部分である。なお、カバー部材46の基板ケース41への溶着手順については、後で詳述する。
The
第2段差部43は、第2平面42bに接続され、基板ケース41の内側に向けられた第3平面43aと、当該第3平面43aに接続され、基板ケース41の開口部41c側に向けられた第4平面43bと、を備えている。
The
第4平面43bの第3段差部44寄りの部分には、断面が略半円形状に形成された円弧部43cが形成されている。つまり、円弧部43cは、第4平面43bと、第3段差部44の第5平面44aとの間に設けられている。円弧部43cは、所定の曲率半径に設定され、これにより、シール部材47のリップ部47bを第3段差部44に装着する際に、リップ部47bに傷が付くことが効果的に抑えられる。よって、シール性能が製品毎にばらつくことが抑制される。
An
第3段差部44は、第4平面43bに接続され、基板ケース41の内側に向けられた第5平面44aと、当該第5平面44aに接続され、基板ケース41の開口部41c側に向けられた第6平面44bと、を備えている。
The
第5平面44aには、基板カバー45を基板ケース41に装着した状態(図4に示される状態)で、シール部材47のリップ部47bが押し付けられる。つまり、第5平面44aは、シール面としての機能を備えている。よって、第5平面44aの成形精度(表面の平滑度や垂直度等)は、高精度に保つ必要がある。そして、第5平面44aには、基板ケース41の深さ方向と交差する方向から、図中破線矢印に示されるように、リップ部47bのシール力(弾性力)SFが負荷されるようになっている。
The
基板カバー45は、PBT樹脂よりなるカバー部材46と、ゴム等の弾性材料よりなるシール部材47と、を備えている。そして、カバー部材46およびシール部材47は、それぞれ二色成形(ダブルモールド)により一体化されている。なお、カバー部材46を形成するPBT樹脂には、基板ケース41とは異なり、カーボンが含まれていない。よって、カバー部材46は「白色」となっている。
The
カバー部材46は、当該カバー部材46の殆どの部分を占めるシール固定部46aを備えている。シール固定部46aの周囲には、シール部材47が固定されている。すなわち、シール固定部46aは、シール部材47のカバー部材46に対する固定強度を十分なものにする機能を有している。
The
ここで、基板ケース41の深さ方向に沿うシール固定部46aの厚み寸法は、基板カバー45を基板ケース41に装着した状態で、その一部が第3段差部44に入り込む厚み寸法となっている。これにより、シール部材47のリップ部47bは、十分なシール力SFで、第5平面44aに押し付けられる。つまり、シール固定部46aの厚み寸法を、第3段差部44に入り込む厚み寸法とすることで、リップ部47bによる十分なシール性能が確保されている。
Here, the thickness dimension of the
また、カバー部材46は、フランジ部46bを備えており、当該フランジ部46bは、シール固定部46aの周囲に一体に設けられている。フランジ部46bは、シール固定部46aから、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に延在され、その先端側は、基板カバー45を基板ケース41に装着した状態で、第1段差部42の内部に配置されている。
Further, the
そして、フランジ部46bの先端側と、第1段差部42の第1平面42a(側壁部41b)との間には、所定のクリアランス(隙間)S1が形成されている。このクリアランスS1は、基板ケース41に対して基板カバー45を容易に装着可能とする「遊び」として機能し、かつリップ部47bの全ての部分を均等に弾性変形させる機能を有する。すなわち、クリアランスS1を設けることで、リップ部47bのシール力SFにより、基板ケース41の正規の位置に基板カバー45が自動的に位置決めされるようになっている。
A predetermined clearance (gap) S1 is formed between the tip end side of the
なお、基板ケース41の深さ方向に沿うフランジ部46bの厚み寸法は、シール固定部46aの厚み寸法の略1/3の厚み寸法となっている。つまり、フランジ部46bは、シール固定部46aよりも薄肉に設定されている。
The thickness of the
また、フランジ部46bの先端側で、かつ第1段差部42の内部に配置される部分には、基板ケース41に設けられた突起部42cに突き当てられる平坦部46cが設けられている。つまり、カバー部材46の平坦部46cは、基板ケース41の突起部42cと対向している。
Further, a
そして、基板ケース41の深さ方向に沿う、基板ケース41の突起部42cと、カバー部材46の平坦部46cとの間には、基板ケース41とカバー部材46とを接続する溶着部WPが設けられている。
Then, a welding portion WP for connecting the
溶着部WPは、レーザ光線LS(図8および図9参照)の照射による加熱で、突起部42cが溶融され、かつ当該突起部42cの溶融により平坦部46cの一部が溶融されることで形成される。具体的には、溶着部WPは、突起部42cの多くの部分と平坦部46cのごく一部分とが、レーザ光線LSの照射による加熱でそれぞれ溶融されて、組織的に一体となった部分である。すなわち、溶着部WPは、突起部42cと平坦部46cとから形成されている。
The welded portion WP is formed by melting the
シール部材47は、シール固定部46aの周囲を覆うように設けられるシール基部47aと、シール基部47aの周囲に一体に設けられるリップ部47bと、を備えている。そして、リップ部47bは、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に突出され、基板ケース41の第5平面44aに接触して弾性変形されている。つまり、リップ部47bは、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿う基板ケース41とカバー部材46との間に設けられ、両者間を密閉している。
The
ここで、図4に示されるように、基板カバー45を基板ケース41に装着した状態において、リップ部47bは、第5平面44aに押し付けられて弾性変形された状態になる。このようにリップ部47bが弾性変形されることで、リップ部47bの一部が、第2段差部43の円弧部43c側に逃げ、かつ第3段差部44の第6平面44bに近接するようにして逃げる。
Here, as shown in FIG. 4, when the
なお、リップ部47bの一部が、第3段差部44の第6平面44bに近接するようにして逃げるが、このときの膨出部分(逃げ部分)の突出高さはDとなる。そして、このときのシール部材47と第6平面44bとの間には、最も狭い部分でも十分な大きさのクリアランスS2が形成されている。すなわち、図4に示されるように、基板カバー45が基板ケース41に装着されて、リップ部47bが弾性変形された状態でも、シール部材47(リップ部47b)は第6平面44bに接触することが無い。
A part of the
したがって、リップ部47bのシール力SFが作用する方向を、基板ケース41の深さ方向と交差する方向のみにできる。つまり、リップ部47bのシール力SFは、基板ケース41の深さ方向には作用せず、基板カバー45を基板ケース41から離間させる方向(外す方向)に作用しない。
Therefore, the direction in which the sealing force SF of the
次に、以上のように形成されたモータ装置10の製造方法、特に、基板カバー45の基板ケース41への溶着手順について、図面を用いて詳細に説明する。
Next, the manufacturing method of the
図5は[ハウジングセット工程]を説明する説明図を、図6は[カバー部材セット工程]を説明する説明図を、図7(a),(b)は図6の詳細を説明する説明図を、図8は[溶着工程]を説明する説明図を、図9(a),(b)は図8の詳細を説明する説明図をそれぞれ示している。 5 is an explanatory diagram for explaining the [housing setting process], FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the [cover member setting process], and FIGS. 7 (a) and 7 (b) are explanatory views for explaining the details of FIG. 8 shows an explanatory diagram for explaining the [welding step], and FIGS. 9A and 9B show explanatory views for explaining the details of FIG.
[ハウジングセット工程]
まず、図5に示されるように、制御基板50が収容されて、基板カバー45(図3参照)を装着するのみとなった基板ケース41(ハウジング11)を準備する。次いで、矢印M1に示されるように、基板ケース41を、レーザ照射装置60を構成する基台61の凹部62にセットする。このとき、基板ケース41の開口部41cが、上方を向くようにセットする。これにより、図6に示されるように、基台61に対してがたつくこと無く基板ケース41がセットされる。これにより、ハウジングセット工程(第1工程)が終了する。
[Housing setting process]
First, as shown in FIG. 5, a substrate case 41 (housing 11) in which the
ここで、ハウジングセット工程では、レーザ照射装置60の基台61に、基板ケース41ががたつかないようにセットされる。これは、後述の[溶着工程]において、レーザ照射装置60の光源63(図8参照)を制御してレーザ光線LSを照射する際に、当該レーザ光線LSの照射位置を、振れること無く高精度で位置決めできるようにするためである。なお、レーザ照射装置60の光源63の移動は、コントローラ(図示せず)の座標制御により実行される。
Here, in the housing setting step, the
[カバー部材セット工程]
次に、図6に示されるように、別の製造工程で二色成形されてシール部材47が設けられたカバー部材46(基板カバー45)を準備する。次いで、矢印M2に示されるように、基板カバー45の厚み方向に沿うシール部材47側を、基台61にセットされた基板ケース41の開口部41cに臨ませる。ここで、基板カバー45の基板ケース41への装着作業は、作業者により手動で行っても良いし、ロボットにより自動で行っても良い。
[Cover member setting process]
Next, as shown in FIG. 6, a cover member 46 (board cover 45), which is molded in two colors and provided with a
その後、図7(a)に示されるように、基板カバー45を矢印M2の方向に継続して移動させると、シール部材47のリップ部47bの先端部分が、第2段差部43の円弧部43cに当接される。その後、図7(b)に示されるように、基板カバー45を基板ケース41に向けて所定荷重F1で真っ直ぐに押圧する。これにより、リップ部47bが、円弧部43cおよび第5平面44aに押圧されて弾性変形されつつ、第3段差部44の内部に入り込んでいく。
After that, as shown in FIG. 7A, when the
このとき、リップ部47bの先端部分は、鋭角な角部では無く、リップ部47bの先端部分と略同じ曲率半径の円弧部43cに当接されるので、リップ部47bの先端部分に傷が付くことが防止される。
At this time, the tip portion of the
その後、図7(b)に示されるように、基板ケース41に設けられた突起部42cの先端部分に、カバー部材46に設けられた平坦部46cが当接するまで、基板カバー45を基板ケース41に向けて所定荷重F1で真っ直ぐに押圧する。これにより、基板ケース41の開口部41cにカバー部材46が装着され、シール部材47のリップ部47bが、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿う基板ケース41とカバー部材46との間に配置される。よって、カバー部材セット工程(第2工程)が終了する。
After that, as shown in FIG. 7B, the
ここで、カバー部材セット工程を終えた段階は、溶着部WP(図4参照)の成形前であって、突起部42cの溶融前である。したがって、カバー部材46は、基板ケース41(側壁部41b)の端面Tよりも、高さ寸法H1の分だけ外側に出っ張った状態となっている。また、突起部42cの溶融前なので、シール部材47(リップ部47b)と第6平面44bとの間には、クリアランスS2よりも大きいクリアランスS3が形成されている(S3>S2)。
Here, the stage at which the cover member setting process is completed is before molding the welded portion WP (see FIG. 4) and before melting the protruding
[溶着工程]
次に、図8に示されるように、レーザ照射装置60を構成する押圧治具64を、カバー部材46上に載置する。ここで、押圧治具64は、カバー部材46(基板カバー45)を基板ケース41に対して傾斜させないように、所定荷重F2で基板ケース41の深さ方向に真っ直ぐに押圧するものである。そのため、押圧治具64は、基板ケース41の深さ方向から見たときに、カバー部材46と同じ形状に形成されている。また、押圧治具64は、透明のガラス製であり、レーザ光線LSを減衰させること無く透過可能となっている。
[Welding process]
Next, as shown in FIG. 8, the pressing
その後、図9(a)に示されるように、押圧治具64を所定荷重F2で押圧して、カバー部材46の平坦部46cを、基板ケース41の突起部42cに突き当てた状態とする。次いで、当該状態のもとで、レーザ照射装置60の光源63から、基板ケース41の突起部42cに向けてレーザ光線LSを照射しつつ、矢印M3(図8参照)に示されるように、光源63を移動させる。このとき、レーザ照射装置60は、光源63を、突起部42cとの間の距離を一定に保ちつつ、突起部42c上を一定の移動速度でなぞるように移動させる。
After that, as shown in FIG. 9A, the pressing
これにより、レーザ光線LSが、突起部42cの全域に均等に照射され、突起部42cの全域が同様に溶融される。ここで、レーザ光線LSは、透明な押圧治具64および白色のフランジ部46bを透過して、黒色の突起部42cに効率良く吸収される。よって、フランジ部46bが薄肉であることも相俟って、レーザ光線LSの出力をそれほど強くせずに、突起部42cを効率良く溶融させることができる。
As a result, the laser beam LS is evenly applied to the entire area of the
その後、レーザ光線LSの照射による加熱により、突起部42cが溶融されるとともに、当該突起部42cの溶融により平坦部46cの一部が溶融されて、図9(b)に示されるように、溶着部WPが形成される。より具体的には、基板ケース41の深さ方向に沿う基板ケース41とカバー部材46との間に、溶着部WPが形成される。すなわち、溶着部WPは、基板ケース41とカバー部材46とを、基板ケース41の深さ方向に沿って接続している。よって、カバー部材46の基板ケース41に対する「装着方向」は、リップ部47bのシール力SFの作用方向と交差する方向の基板ケース41の深さ方向となる。
After that, the
図9(b)に示されるように、突起部42cは、溶融されることで平坦部46cに押し潰されて、カバー部材46は、基板ケース41の端面Tから、高さ寸法H2の分だけ、内側に引っ込んだ状態になる。また、シール部材47のリップ部47bは、第3段差部44の内部に略完全に入り込んで、シール部材47(リップ部47b)と第6平面44bとの間のクリアランスがS2となる。
As shown in FIG. 9B, the
なお、溶着部WPの成形時には、レーザ光線LSの照射による加熱により、基板ケース41の突起部42cの周辺にも熱が伝達される。これに対し、溶着部WPが形成される第1段差部42と、リップ部47bが収容される第3段差部44とは、第2段差部43を挟んで互いに離間されている。しかも、第1段差部42は、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿う最も外側で、かつ基板ケース41の深さ方向に沿う最も開口部41c側に配置され、第3段差部44は、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿う最も内側で、かつ基板ケース41の深さ方向に沿う最も底壁部41a側に配置されている。
When forming the welded portion WP, heat is also transferred to the periphery of the
つまり、溶着部WPは、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿うカバー部材46の外側に設けられるとともに、基板ケース41の深さ方向に沿う開口部41c側に設けられている。また、リップ部47bについては、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿うカバー部材46の内側に設けられる、つまり図4の上方向からカバー部材46を見たときにリップ部47bはカバー部材46に対してオーバーラップして設けられるとともに、基板ケース41の深さ方向に沿う開口部41c側とは反対側の底壁部41a側に設けられている。
That is, the welded portion WP is provided on the outside of the
これにより、図4に示されるように、側壁部41bの肉厚の範囲内において、溶着部WPとリップ部47bとを可能な限り離間させつつ、第2段差部43の空間部分を「断熱部材」として機能させることができる。したがって、溶着部WPの成形時における熱が、第3段差部44の第5平面44a(シール面として機能する重要な部分)に伝達され難く、当該第5平面44aやリップ部47b等の熱による歪みが確実に抑えられる。よって、リップ部47bのシール性能の低下を確実に防止することができる。
As a result, as shown in FIG. 4, the space portion of the
このようにして、図9(b)および図4に示されるように、カバー部材46と基板ケース41との溶着作業が完了して、溶着工程(第3工程)が終了する。
In this way, as shown in FIGS. 9B and 4, the welding work between the
以上詳述したように、本実施の形態によれば、溶着部WPが、基板ケース41の深さ方向に沿う基板ケース41とカバー部材46との間に設けられ、シール部材47のリップ部47bが、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿う基板ケース41とカバー部材46との間に設けられている。
As described in detail above, according to the present embodiment, the welded portion WP is provided between the
これにより、基板ケース41からカバー部材46を離間させる方向(図9の装着方向)に、シール部材47のシール力SFを作用させずに済む。したがって、シール部材47(リップ部47b)が膨張および収縮を繰り返してそのシール力SFが変化しても、基板ケース41に対するカバー部材46の固定強度が低下することが無い。
As a result, it is not necessary to apply the sealing force SF of the sealing
また、本実施の形態によれば、溶着部WPが、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿うカバー部材46の外側で、かつ基板ケース41の深さ方向に沿う開口部41c側に設けられ、シール部材47のリップ部47bが、基板ケース41の深さ方向と交差する方向に沿うカバー部材46の内側で、かつ基板ケース41の深さ方向に沿う底壁部41a側に設けられている。
Further, according to the present embodiment, the welded portion WP is on the outside of the
これにより、溶着部WPの成形時における熱を、第3段差部44の第5平面44a、つまり、シール面として機能する重要な部分に伝達され難くして、当該第5平面44aやリップ部47b等の熱による歪みを確実に防止することができる。したがって、リップ部47bのシール性能の低下を確実に防止することができる。
This makes it difficult for heat during molding of the welded portion WP to be transferred to the
さらに、本実施の形態によれば、溶着部WPが、基板ケース41に設けられ、カバー部材46に向けて突出された突起部42cと、カバー部材46に設けられ、突起部42cと対向する平坦部46cと、から形成されている。
Further, according to the present embodiment, the welded portion WP is provided on the
これにより、溶着部WPを精度良く線状に形成することができ、基板ケース41やカバー部材46の他の部分が熱で歪むこと等を、効果的に抑えることができる。
As a result, the welded portion WP can be formed in a linear shape with high accuracy, and the
また、本実施の形態によれば、溶着工程では、レーザ照射装置60からレーザ光線LSを照射して、突起部42cを溶融させて溶着部WPを成形するので、溶着部WPを高精度で形成することができる。
Further, according to the present embodiment, in the welding step, the laser beam LS is irradiated from the
さらに、本実施の形態によれば、基板ケース41はレーザ光線LSを吸収し、カバー部材46はレーザ光線LSを透過するので、基板ケース41の内側に配置される突起部42cを溶融させて、カバー部材46の表側(表面)を溶融させずに済むので、基板ケース41の見栄えを良好に保持することができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、溶着工程では、カバー部材46を基板ケース41の深さ方向に押圧治具64で押圧しつつ溶着部WPを形成する。さらに、押圧治具64は、基板ケース41の深さ方向から見たときに、カバー部材46と同じ形状に形成され、かつレーザ光線LSを透過するガラス製となっている。
Further, according to the present embodiment, in the welding step, the welding portion WP is formed while pressing the
これにより、カバー部材46を基板ケース41に対して傾斜させないようにでき、ひいてはカバー部材46を基板ケース41に対してばらつくこと無く高精度で溶着(固定)することができる。また、溶着部WPの強度を全域において均等に高めることが可能となり、カバー部材46の基板ケース41に対する固定強度を高めることができる。
As a result, the
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態では、溶着部WPを、カバー部材46の全周に設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、カバー部材46の周囲のうちの必要とされる部分のみに、溶着部WPを設けても良い。例えば、略長方形の基板ケース41(図1参照)の四隅に、合計4箇所の溶着部WPを設けても良い。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. For example, in the above embodiment, the welding portion WP is provided on the entire circumference of the
この場合、溶着部WPが部分的に設けられ、溶着部WPが存在しない箇所から雨水等が進入し得るが、溶着部WPの内側には、全周に亘ってシール部分が存在する。そのため、基板ケース41の内部に雨水等が進入することは無い。したがって、溶着部WPを部分的に設けることは何ら問題が無く、溶着部WPをカバー部材46の全周に設けた場合に比して、モータ装置10の組み立て時間を短縮して、製造コストを削減することができる。
In this case, the welded portion WP is partially provided, and rainwater or the like can enter from a portion where the welded portion WP does not exist, but a seal portion exists inside the welded portion WP over the entire circumference. Therefore, rainwater or the like does not enter the inside of the
さらには、溶着部WPを設けるに際し、レーザ照射装置60の仕様や、カバー部材46の基板ケース41に対して必要とされる固定強度に応じて、レーザ光線LSの照射位置を、カバー部材46の周囲に沿って2周以上移動させても良い。
Further, when the welding portion WP is provided, the irradiation position of the laser beam LS is set on the
また、上記実施の形態では、モータ装置10を、パワーウィンド装置の駆動源に用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、モータ装置10を、自動車等の車両に搭載されるワイパ装置等、他の用途の駆動源に用いることもできる。
Further, in the above embodiment, the
その他、上記実施の形態における各構成要素の材質,形状,寸法,数,設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記実施の形態に限定されない。 In addition, the material, shape, dimensions, number, installation location, etc. of each component in the above embodiment are arbitrary as long as the present invention can be achieved, and are not limited to the above embodiment.
10 モータ装置
11 ハウジング
12 締結ねじ
20 モータ部
21 モータケース
22 マグネット
23 コイル
24 アーマチュア
25 アーマチュアシャフト(回転軸)
26 コンミテータ
27 ブラシ
28 ブラシばね
30 減速部
31 ギヤケース
32 ウォーム
33 ウォームホイール
34 減速機構
35 補強リブ
36 固定脚部
40 制御部
41 基板ケース
41a 底壁部
41b 側壁部
41c 開口部
41d 基板支持突起
41e コネクタ接続部
42 第1段差部
42a 第1平面
42b 第2平面
42c 突起部
43 第2段差部
43a 第3平面
43b 第4平面
43c 円弧部
44 第3段差部
44a 第5平面
44b 第6平面
45 基板カバー
46 カバー部材
46a シール固定部
46b フランジ部
46c 平坦部
47 シール部材
47a シール基部
47b リップ部
50 制御基板
51 導電部材
60 レーザ照射装置
61 基台
62 凹部
63 光源
64 押圧治具
F1,F2 所定荷重
LS レーザ光線
S1,S2,S3 クリアランス
SF シール力(弾性力)
T 端面
WP 溶着部
10
26
T end face WP welded part
Claims (9)
前記制御基板を収容する基板ケースと、
前記基板ケースの開口部を閉塞するカバー部材と、
前記基板ケースと前記カバー部材とを接続する溶着部と、
前記基板ケースと前記カバー部材との間を密閉するシール部材と、
を有し、
前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記基板ケースと前記カバー部材との間に設けられ、
前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記基板ケースと前記カバー部材との間に設けられ、
前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記開口部側に設けられ、
前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記開口部側とは反対側に設けられている、
モータ装置。 A motor device equipped with a control board that controls the rotation of the rotating shaft.
A board case for accommodating the control board and
A cover member that closes the opening of the substrate case and
A welded portion that connects the substrate case and the cover member,
A sealing member that seals between the substrate case and the cover member,
Have,
The welded portion is provided between the substrate case and the cover member along the depth direction of the substrate case.
The sealing member is provided between the substrate case and the cover member along a direction intersecting the depth direction of the substrate case .
The welded portion is provided on the opening side along the depth direction of the substrate case.
The sealing member is provided on the side opposite to the opening side along the depth direction of the substrate case .
Motor device.
前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記カバー部材の外側に設けられ、
前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記カバー部材の内側に設けられている、
モータ装置。 In the motor device according to claim 1,
The welded portion is provided on the outside of the cover member along a direction intersecting the depth direction of the substrate case.
The sealing member is provided inside the cover member along a direction intersecting the depth direction of the substrate case.
Motor device.
前記溶着部が、
前記基板ケースに設けられ、前記カバー部材に向けて突出された突起部と、
前記カバー部材に設けられ、前記突起部と対向する平坦部と、
から形成されている、
モータ装置。 In the motor device according to claim 1 or 2 .
The welded part
A protrusion provided on the substrate case and protruding toward the cover member,
A flat portion provided on the cover member and facing the protrusion,
Formed from,
Motor device.
前記制御基板を収容する基板ケースを準備し、前記基板ケースを基台にセットする第1工程と、
シール部材が設けられたカバー部材を準備し、前記カバー部材を前記基板ケースの開口部に装着し、前記シール部材を前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記基板ケースと前記カバー部材との間に配置する第2工程と、
前記基板ケースに設けられた突起部に、前記カバー部材に設けられた平坦部を突き当てて、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記基板ケースと前記カバー部材との間に溶着部を形成する第3工程と、
を有し、
前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記開口部側に設けられ、
前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向に沿う前記開口部側とは反対側に設けられている、
モータ装置の製造方法。 A method for manufacturing a motor device provided with a control board that controls the rotation of a rotating shaft.
The first step of preparing a board case for accommodating the control board and setting the board case on the base, and
A cover member provided with a seal member is prepared, the cover member is attached to an opening of the substrate case, and the substrate case and the cover member are attached along a direction intersecting the depth direction of the substrate case. The second step to be placed between and
A flat portion provided on the cover member is abutted against a protrusion provided on the substrate case to form a welded portion between the substrate case and the cover member along the depth direction of the substrate case. Third step and
Have a,
The welded portion is provided on the opening side along the depth direction of the substrate case.
Said sealing member, and the opening side along the depth direction of the substrate case that provided on the opposite side,
Manufacturing method of motor equipment.
前記第3工程では、レーザ照射装置からレーザ光線を照射して、前記突起部を溶融させて前記溶着部を形成する、
モータ装置の製造方法。 In the method for manufacturing a motor device according to claim 4 ,
In the third step, a laser beam is irradiated from the laser irradiation device to melt the protrusions to form the welded portion.
Manufacturing method of motor equipment.
前記基板ケースは前記レーザ光線を吸収し、
前記カバー部材は前記レーザ光線を透過する、
モータ装置の製造方法。 In the method for manufacturing a motor device according to claim 5 .
The substrate case absorbs the laser beam and
The cover member transmits the laser beam.
Manufacturing method of motor equipment.
前記第3工程では、前記カバー部材を前記基板ケースの深さ方向に押圧治具で押圧しつつ、前記溶着部を形成する、
モータ装置の製造方法。 In the method for manufacturing a motor device according to claim 5 or 6 .
In the third step, the welded portion is formed while pressing the cover member in the depth direction of the substrate case with a pressing jig.
Manufacturing method of motor equipment.
前記押圧治具は、前記基板ケースの深さ方向から見たときに、前記カバー部材と同じ形状に形成され、かつ前記レーザ光線を透過する、
モータ装置の製造方法。 In the method for manufacturing a motor device according to claim 7 .
The pressing jig is formed in the same shape as the cover member when viewed from the depth direction of the substrate case, and transmits the laser beam.
Manufacturing method of motor equipment.
前記溶着部が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記カバー部材の外側に設けられ、
前記シール部材が、前記基板ケースの深さ方向と交差する方向に沿う前記カバー部材の内側に設けられている、
モータ装置の製造方法。 The method for manufacturing a motor device according to any one of claims 4 to 8 .
The welded portion is provided on the outside of the cover member along a direction intersecting the depth direction of the substrate case.
The sealing member is provided inside the cover member along a direction intersecting the depth direction of the substrate case.
Manufacturing method of motor equipment.
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