JP6873029B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的の一つは、制御基板の側へのブレーキ液漏れを抑制できるブレーキ制御装置を提供することにある。
図1は実施形態1のブレーキ制御装置1の右側面図、図2はブレーキ制御装置1の縦断面図である。
ブレーキ制御装置1は、電動車両に適用されている。電動車両は、車輪を駆動する原動機としてエンジンおよびモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド車、原動機としてモータ・ジェネレータのみを備えた電気自動車等である。電動車両では、モータ・ジェネレータを含む回生制動装置により、車両の運動エネルギを発電により電気エネルギに変換することで車両を制動する回生制動を実行可能である。ブレーキ制御装置1は、車両の運動エネルギを摩擦により熱エネルギに変換することで制動力を発生させる。各車輪には、ブレーキ作動ユニットが取り付けられている。ブレーキ作動ユニットは、ホイルシリンダを含む液圧発生部である。ブレーキ作動ユニットは、例えばディスク式であり、液圧式のブレーキキャリパを有する。
ストロークシミュレータ4は、スプリングで支持されたプランジャを内蔵する。プランジャの移動により、マスタシリンダから排出されたブレーキ液の移動を吸収すると同時に、ブレーキペダルに反力を発生させる。ストロークシミュレータ4は、ハウジング2の右側面23にスクリュ41を用いて締結されている。
複数の液圧センサ8等は、マスタシリンダ液圧、プライマリおよびセカンダリのホイルシリンダ液圧、およびポンプ6の吐出圧を検出する。液圧センサ8等は、複数のセンサ収容孔2fにその一部が収容されている。各センサ収容孔2fは、X軸方向に向かって延び、ハウジング2の背面22に開口する。X軸方向から見たとき、各弁収容孔2eおよび各センサ収容孔2fは、互いに離間して配置されている。
実施形態1のブレーキ制御装置1は、電気系統の失陥への対応策として、上記のように2系統に冗長化されたモータ制御用回路およびソレノイド制御用回路を持つ。
図1に示すように、ハウジング2は、図外のインシュレータおよびブラケットBを介してモータ室のフロアFに固定されている。ブラケットBは、複数のスクリュによりフロアFと締結されている。ハウジング2は、水平なフロアFに対して回転軸線O1が角度を持つようにブラケットBに支持されている。これにより、ブレーキ制御装置1は、回転軸線O1の方向において、モータ3の側が下方に傾き、コントロールユニット5の側が上方に傾いている。
実施形態1のブレーキ制御装置1では、モータ3によって回転されるポンプシャフト61のうち、ハウジング2の背面22から外部へ突出しマグネット9a,9bが固定された突出部611が、背面22に固定された非磁性体のカバー部材10で覆われている。これにより、ポンプシャフト61の突出部611を伝うブレーキ液はカバー部材10の内部に留まるため、カム室2cから第1制御基板52および第2制御基板53の側へのブレーキ液漏れを抑制できる。この結果、第1制御基板52および第2制御基板53にブレーキ液が付着して過熱等の不具合が生じるのを抑制できる。
ポンプシャフト61は、ハウジング2の正面21から背面22へ向かって、2個のベアリング63a,63bを介して延出する。ポンプシャフト61は、カム室2cから基板収容部511aに届く長さが必要であるため、長尺化により撓みやすい。2個のベアリング63a,63bによってポンプシャフト61を支持することにより、ポンプシャフト61の撓みを抑制でき、撓みに起因する騒音や振動の発生を抑制できる。
カバー部材10は、ハウジング2の背面22にスクリュ103で固定されている。これにより、簡単な工程で確実にカバー部材10をハウジング2に固定できる。ここで、カバー部材をカシメまたは圧入によりハウジングに固定する場合には、金属製のカバー部材を用いる必要がある。これに対し、スクリュ103を用いてカバー部材10をハウジング2に固定する場合には、カバー部材10を安価な樹脂製にできる。
ポンプシャフト61は、モータ3のロータシャフト33と別体である。よって、ポンプシャフト61をロータシャフト33よりも安価な材料を用いて形成することにより、ポンプシャフト61がロータシャフト33と一体である場合と比べて、コスト低減を図れる。
実施形態2の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図5は実施形態2のカバー部材11のX軸正方向側斜視図、図6は実施形態2における図1の要部拡大図である。
カバー部材11は、アルミニウム合金を用いて形成されている。なお、ステンレス合金等の非磁性金属を用いてもよい。カバー部材11は、円筒部111および被カシメ部112を有する。円筒部111は、有底円筒状に形成されている。円筒部111は、ポンプシャフト61の突出部611を覆う。円筒部111の底部111aと反対側の端部111bは、ハウジング2の背面22に形成されたカバー部材挿入孔22bに挿入されている。カバー部材挿入孔22bは、シャフト収容孔2dと接続する。X軸方向から見たとき、カバー部材挿入孔22bの中心は回転軸線O1上にある。シャフト収容孔2dのX軸正方向端およびベアリング63bは、背面22よりもX軸負方向側へオフセットした位置にある。被カシメ部112は、円筒部111の端部111b側に位置する。被カシメ部112は、円筒部111よりも拡径され、カバー部材挿入孔22bに対してカシメ固定される。
実施形態3の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図7は実施形態3のカバー部材12のX軸正方向側斜視図、図8は実施形態3における図1の要部拡大図である。
カバー部材12は、アルミニウム合金を用いて形成されている。なお、ステンレス合金等の非磁性金属を用いてもよい。カバー部材12は、円筒部121を有する。円筒部121は、底部121aを有する有底円筒状に形成されている。円筒部121は、ポンプシャフト61の突出部611を覆う。円筒部121において、底部121aと反対側の端部121bは、ハウジング2の背面22に形成されたカバー部材圧入孔22cに圧入されている。カバー部材圧入孔22cは、シャフト収容孔2dと接続する。X軸方向から見たとき、カバー部材圧入孔22cの中心は回転軸線O1上にある。シャフト収容孔2dのX軸正方向端およびベアリング63bは、背面22よりもX軸負方向側へオフセットした位置にある。
実施形態4の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図9は実施形態4のモータ3およびポンプシャフト61の縦断面図、図10は実施形態4のロータシャフト33のX軸正方向側斜視図、図11は実施形態4のポンプシャフト61のX軸負方向側斜視図である。
実施形態4のロータシャフト33は、略円柱状に形成されている。ロータシャフト33は、カム部33aのX軸正方向側に軸部33bを有する。軸部33bの外径はポンプシャフト61の外径よりも僅かに大きい。軸部33bの端面には、所定幅の嵌合溝33cが形成されている。ポンプシャフト61は、X軸負方向端に二面幅部61cを有する。二面幅部61cは、ハウジング2にモータ3およびポンプシャフト61を組み付けたとき、嵌合溝33cに嵌め込まれる。二面幅部61cと嵌合溝33cとの嵌合により、ロータシャフト33に対するポンプシャフト61の回転が規制されるため、ポンプシャフト61はロータシャフト33と一体に回転する。
実施形態5の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図12は実施形態5のモータ3およびポンプシャフト61の縦断面図、図13は実施形態5のロータシャフト33およびポンプシャフト61のX軸正方向側斜視図である。
実施形態5のポンプシャフト61は、ロータシャフト33と一体に形成されている。ポンプシャフト61は、ロータシャフト33の回転方向に対してガタを持たないため、ポンプシャフト61がロータシャフト33と別体である場合と比べて、回転数センサによるモータ回転数の検出精度を向上できる。また、ロータシャフト33とポンプシャフト61との連通工程を削減できるため、量産コストを低減できる。
実施形態6の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図14は実施形態6のブレーキ制御装置1の縦断面図、図15は実施形態6のロータシャフト33およびポンプシャフト61の要部X軸正方向側斜視図である。
実施形態6のロータシャフト33は、略円柱状に形成されている。ロータシャフト33は、カム部33aのX軸正方向側に軸部33dを有する。軸部33dの外径はカム部33aの外径よりも小さい。軸部33dは、その先端に歯車33eを有する。ポンプシャフト61は、ハウジング2に対し回転軸線O2周りに回転可能に取り付けられている。回転軸線O2は、回転軸線O1に対して径方向にオフセットした位置にある。車両搭載時、回転軸線O2は回転軸線O1よりも重力方向上側に位置する。ポンプシャフト61は、X軸負方向端に歯車61dを有する。歯車61dは、ハウジング2にモータ3およびポンプシャフト61を組み付けたとき、ロータシャフト33の歯車33eと噛み合う。両歯車33e,61dの噛み合いにより、ロータシャフト33が回転したとき、ポンプシャフト61はロータシャフト33の回転方向と反対方向に回転する。なお、両歯車33e,61dの間に中間歯車が挿入されていてもよい。
ポンプシャフト61の回転軸線O2がロータシャフト33の回転軸線O1に対して径方向にオフセットした位置にあるため、回転軸線O2が回転軸線01と一致する場合と比べて、ポンプシャフト61のレイアウト自由度を向上できる。また、両歯車33e,61dの歯数を調整することにより、ロータシャフト33に対するポンプシャフト61の減速比を自由に設定できる。さらに、ポンプシャフト61はロータシャフト33よりも重力方向上側に位置するため、ポンプシャフト61がロータシャフト33と重力方向で同じ位置に配置されている場合と比べて、カム室2cからポンプシャフト61へのブレーキ液の伝わりを抑制できる。この結果、マグネット9a,9bをポンプシャフト61に固定する接着剤の劣化を抑制できる。
実施形態7の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図16は実施形態7における図1の要部拡大図、図17は実施形態7のカバー部材13の縦断面図である。
実施形態7は、カバー部材13の内部形状のみが実施形態3のカバー部材12と相違する。カバー部材13は、その内部に大径内周部13aおよび小径内周部13bを有する。大径内周部13aは、小径内周部13bのX軸負方向側に位置する。大径内周部13aおよび小径内周部13bは段差部13cにより接続されている。小径内周部13bの内径は、大径内周部13aの内径よりも小さく、ポンプシャフト61の外径よりも大きい。ハウジング2にモータ3およびポンプシャフト61を組み付けたとき、大径内周部13aのX軸正方向端は、第1マグネット9aよりもX軸負方向側に位置する。また、小径内周部13bのX軸負方向端は、第1マグネット9aよりもX軸負方向側に位置し、小径内周部13bのX軸正方向端は、第2マグネット9bよりもX軸正方向側に位置する。
実施形態7では、カバー部材13が大径内周部13aおよび小径内周部13bを有することにより、カバー部材13とポンプシャフト61との間に隙間の広い領域Aおよび隙間の狭い領域Bが形成されている。つまり、カバー部材13の加工により隙間の広い領域Aおよび隙間の狭い領域Bが設定されている。これにより、ポンプシャフト61を切削加工する場合と比べて、プレス加工等で両領域A,Bを設定できるため、製造の容易化および低コスト化を図れる。
大径内周部13aは、回転軸線O1の方向において、ハウジング2の背面22と第1マグネット9aとの間に配置されている。つまり、隙間の広い領域Aが第1マグネット9aよりもX軸負方向側に配置され、マグネット9a,9bに面していないため、ブレーキ液が第1マグネット9aおよび第2マグネット9bに達するのを抑制できる。
実施形態8の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図18は実施形態8における図1の要部拡大図、図19は実施形態8のカバー部材14の縦断面図である。
実施形態8は、カバー部材14の形状が実施形態3のカバー部材12と相違する。カバー部材14は、円筒部141および截頭円錐部142を有する。円筒部141の外径は一定であり、X軸方向両端は開口する。円筒部141は、ハウジング2の背面22に形成されたカバー部材圧入孔22cに圧入されている。截頭円錐部142は、円筒部141のX軸正方向端からX軸正方向側へ延びる。截頭円錐部142は、X軸負方向側からX軸正方向側へ向けて徐々に縮径する截頭円錐状に形成されている。截頭円錐部142は、X軸正方向端に底部142aを有する。截頭円錐部142は、ポンプシャフト61の突出部611を覆う。
実施形態9の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図20は実施形態9における図1の要部拡大図、図21は実施形態9のポンプシャフト61のX軸負方向側斜視図である。
実施形態9のポンプシャフト61は、大径外周部61eを有する点で実施形態4と相違する。ポンプシャフト61において、大径外周部61eを除く部分は、大径外周部61eよりも小径の小径外周部61fとなる。大径外周部61eは、シャフト収容孔2dの内部に位置し、シャフト収容孔2dの内径よりも小径である。円筒部101の内径は一定であるから、ハウジング2にモータ3およびポンプシャフト61を組み付けたとき、シャフト収容孔2dの内周とポンプシャフト61の突出部611との間には、隙間の広い領域Aと隙間の狭い領域Bとが形成される。これにより、シャフト収容孔2dの内部に侵入したブレーキ液が、シャフト収容孔2dの内周面およびポンプシャフト61の外周面を伝ってカバー部材10の内部へ移動するのを抑制できる。この結果、マグネット9a,9bをポンプシャフト61に固定する接着剤の劣化を抑制できる。
実施形態10の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図22は実施形態10における図1の要部拡大図、図23は実施形態9のポンプシャフト61のX軸負方向側斜視図である。
実施形態10のポンプシャフト61は、小径外周部61gを有する点で実施形態4と相違する。ポンプシャフト61において、小径外周部61gを除く部分は、小径外周部61gよりも大径の大径外周部61hとなる。小径外周部61gは、シャフト収容孔2dの内部に位置する。円筒部101の内径は一定であるから、ハウジング2にモータ3およびポンプシャフト61を組み付けたとき、シャフト収容孔2dの内周とポンプシャフト61の突出部611との間には、隙間の広い領域Aと隙間の狭い領域Bとが形成される。これにより、実施形態9と同様に、シャフト収容孔2dの内部に侵入したブレーキ液が、シャフト収容孔2dの内周面およびポンプシャフト61の外周面を伝ってカバー部材10の内部へ移動するのを抑制できる。この結果、マグネット9a,9bをポンプシャフト61に固定する接着剤の劣化を抑制できる。
実施形態11の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図24は実施形態11における図1の要部拡大図、図25は実施形態11のポンプシャフト61の要部X軸正方向側斜視図である。
実施形態11のポンプシャフト61は、外周面に螺旋状溝61iを有する点で実施形態1と相違する。螺旋状溝61iは、X軸方向において、カム室2cからポンプシャフト61のX軸正方向端までの範囲に形成されている。螺旋状溝61iの巻き方向は、X軸方向から見てポンプシャフト61の回転方向と反対の方向に設定されている。例えば、X軸正方向側から見たときポンプシャフト61が右回転する場合、螺旋状溝61iの巻き方向は左回転となる。
実施形態11では、ポンプシャフト61に付着したブレーキ液が螺旋状溝61iの内部に留まることにより、ブレーキ液がマグネット9a,9b側へ伝わるのを抑制できる。また、ポンプシャフト61が回転したとき、螺旋状溝61iの内部にあるブレーキ液は、螺旋状溝61iの回転に応じてX軸負方向側、すなわちマグネット9a,9bから離れる方向に押し出される。この結果、マグネット9a,9bをポンプシャフト61に固定する接着剤の劣化を抑制できる。
実施形態12の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。図26は、実施形態12における図1の要部拡大図である。
実施形態11では、シャフト収容孔2dのX軸方向両端にオイルシール105,106が設置されている点で実施形態4と相違する。オイルシール105は、ベアリング63aのX軸負方向側に隣接し、ハウジング2の正面21に面して配置されている。オイルシール106は、ベアリング63bのX軸正方向側に隣接し、ハウジング2の背面22に面して配置されている。両オイルシール105,106は、シャフト収容孔2dの内周面とポンプシャフト61の外周面との間をシールする。
実施形態12のポンプシャフト61は、ハウジング2の正面21から背面22へ向かって、オイルシール105,106を介して延出する。ポンプシャフト61の延出方向で、カバー部材10手前にオイルシール105,106が設けられているため、ブレーキ液がハウジング2からカバー部材10側に伝わるのを抑制できる。
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
制御基板部およびマグネットは1つでもよいし、冗長化する場合には3つ以上でもよい。制御基板部は2つ以上でマグネットは1つでもよい。
第1シール部材は1つでもよいし、3つ以上でもよい。
各実施形態は、矛盾が生じない範囲で任意に組み合わせ可能である。
ブレーキ制御装置は、その一つの態様において、モータと、前記モータが配置される第1の面と、前記第1の面から前記モータの回転軸線の方向に所定距離離間した第2の面と、を有するハウジングと、前記第1の面から前記第2の面へ向かって前記回転軸線の方向に延出する回転軸であって、前記モータによって回転され、前記第2の面から前記ハウジングの外部へ前記回転軸線の方向に突出する突出部を有する回転軸と、前記突出部に固定されたマグネットと、前記マグネットを含む前記突出部を覆い、前記第2の面に固定された非磁性体のカバー部材と、前記第2の面に対向して配置された制御基板部と、前記制御基板部に設けられ、前記モータの回転数を検出する検出素子と、を備える。
より好ましい態様では、上記態様において、前記カバー部材の内周と前記突出部の外周との隙間が、狭い領域と、広い領域と、を有する。
別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記カバー部材の内周は、大径内周部と、前記大径内周部よりも径の小さい小径内周部と、を有し、前記大径内周部は、前記回転軸線の方向において、前記第2の面と前記マグネットとの間に配置されている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記カバー部材の内周は、前記回転軸線の方向において、前記第2の面の側から前記マグネットの側に向けて縮径するテーパである。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記大径内周部は、前記回転軸線の方向において、前記第2の面の側にあり、前記小径内周部は、前記マグネットの側にある。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記回転軸の外周は、大径外周部と、前記大径外周部より径の小さい小径外周部と、を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記回転軸は、前記第1の面から第2の面へ向かって、第1シール部材を介して延出する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記カバー部材と前記第2の面との間には、第2シール部材が配置されている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記カバー部材は、前記第2の面にスクリュで固定されている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記カバー部材は、前記第2の面にカシメ固定されている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記カバー部材は、前記第2の面に圧入固定されている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記回転軸は、前記モータの回転シャフトと一体である。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記制御基板部は、第1制御基板と、前記第1制御基板から前記モータの回転軸線の方向に所定距離離間した第2制御基板と、を有し、前記検出素子は、前記第1制御基板に設けられた第1検出素子と、前記第2制御基板に設けられた第2検出素子と、を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、車両搭載時に、前記カバー部材の前記マグネットの側は、前記カバー部材の前記第2の面の側よりも重力方向上側に位置する。
1 ブレーキ制御装置
2 ハウジング
3 モータ
9a 第1マグネット(マグネット)
9b 第2マグネット(マグネット)
9c 第1検出部(検出素子)
9d 第2検出部(検出素子)
10 カバー部材
21 正面(第1の面)
22 背面(第2の面)
52 第1制御基板(制御基板部)
53 第2制御基板(制御基板部)
61 ポンプシャフト(回転軸)
611 突出部
Claims (17)
- モータと、
前記モータが配置される第1の面と、前記第1の面から前記モータの回転軸線の方向に所定距離離間した第2の面と、を有するハウジングと、
前記第1の面から前記第2の面へ向かって前記回転軸線の方向に延出する回転軸であって、前記モータによって回転され、前記第2の面から前記ハウジングの外部へ前記回転軸線の方向に突出する突出部を有する回転軸と、
前記突出部に固定されたマグネットと、
前記マグネットを含む前記突出部を覆い、前記第2の面に固定された非磁性体のカバー部材と、
前記カバー部材の外部に設けられ、前記第2の面に対向して配置された制御基板部と、
前記制御基板部に設けられ、前記モータの回転数を検出する検出素子と、
を備え、
前記突出部は、前記カバー部材によって前記制御基板部および前記検出素子に対して遮蔽されているブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記カバー部材の内周と前記突出部の外周との隙間が、狭い領域と、広い領域と、を有するブレーキ制御装置。 - 請求項2に記載のブレーキ制御装置において、
前記カバー部材の内周は、大径内周部と、前記大径内周部よりも径の小さい小径内周部と、を有し、
前記大径内周部は、前記回転軸線の方向において、前記第2の面と前記マグネットとの間に配置されているブレーキ制御装置。 - 請求項3に記載のブレーキ制御装置において、
前記カバー部材の内周は、前記回転軸線の方向において、前記第2の面の側が大きく、前記マグネットの側が小さいブレーキ制御装置。 - 請求項4に記載のブレーキ制御装置において、
前記カバー部材の内周は、前記回転軸線の方向において、前記第2の面の側から前記マグネットの側に向けて縮径するテーパであるブレーキ制御装置。 - 請求項4に記載のブレーキ制御装置において、
前記大径内周部は、前記回転軸線の方向において、前記第2の面の側にあり、前記小径内周部は、前記マグネットの側にあるブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記回転軸の外周は、大径外周部と、前記大径外周部より径の小さい小径外周部と、を有するブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記回転軸は、前記第1の面から第2の面へ向かって、軸受を介して延出するブレーキ制御装置。 - 請求項8に記載のブレーキ制御装置において、
前記回転軸は、前記第1の面から第2の面へ向かって、第1シール部材を介して延出するブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記カバー部材と前記第2の面との間には、第2シール部材が配置されているブレーキ制御装置。 - 請求項10に記載のブレーキ制御装置において、
前記カバー部材は、前記第2の面にスクリュで固定されているブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記カバー部材は、前記第2の面にカシメ固定されているブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記カバー部材は、前記第2の面に圧入固定されているブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記回転軸は、前記モータの回転シャフトと別体であるブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記回転軸は、前記モータの回転シャフトと一体であるブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記制御基板部は、第1制御基板と、前記第1制御基板から前記モータの回転軸線の方向に所定距離離間した第2制御基板と、を有し、
前記検出素子は、前記第1制御基板に設けられた第1検出素子と、前記第2制御基板に設けられた第2検出素子と、を有するブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
車両搭載時に、前記カバー部材の前記マグネットの側は、前記カバー部材の前記第2の面の側よりも重力方向上側に位置するブレーキ制御装置。
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