JPH0714898Y2 - Magnetic sensor - Google Patents

Magnetic sensor

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JPH0714898Y2
JPH0714898Y2 JP1988028994U JP2899488U JPH0714898Y2 JP H0714898 Y2 JPH0714898 Y2 JP H0714898Y2 JP 1988028994 U JP1988028994 U JP 1988028994U JP 2899488 U JP2899488 U JP 2899488U JP H0714898 Y2 JPH0714898 Y2 JP H0714898Y2
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JP
Japan
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magnetic
protective cover
magnetic material
output signal
detection target
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JP1988028994U
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英敏 斉藤
昌宏 粂
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、磁気センサに関し、さらに詳細にいえば、自
動車等に積載され、車輪の回転数を検出する車輪速セン
サ等に用いられる磁気センサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a magnetic sensor, and more specifically, a magnetic sensor used in a wheel speed sensor or the like that is mounted on an automobile or the like and detects the rotational speed of a wheel. Regarding

〈従来の技術〉 近年、自動車等において、ブレーキング時に、車輪の回
転数を検出し、該検出値に基づいてブレーキ力を適性に
維持することにより、車輪のロックを防止するアンチ・
ロック・ブレーキ・システムや、車両のスピンを防止す
るアンチ・スキッド・ブレーキ・システムが提供されて
いる。
<Prior Art> In recent years, in an automobile or the like, the number of rotations of a wheel is detected during braking, and the braking force is appropriately maintained based on the detected value to prevent the wheel from being locked.
A lock braking system and an anti-skid braking system to prevent vehicle spin are provided.

一般に、上記車輪の回転数の検出は、磁気抵抗素子等の
感磁素子を用いた磁気センサにより行っているが、精度
良く回転数を検出するためには、素子からの出力信号の
レベルを高くすることが必要である。そのためには、内
部の素子部と外部の検出対象(車輪)との距離をできる
だけ小さくしなければならず、磁気センサをタイヤハウ
ス内に配置することが望ましい。
Generally, the rotation speed of the wheel is detected by a magnetic sensor using a magnetic sensing element such as a magnetoresistive element, but in order to detect the rotation speed with high accuracy, the level of the output signal from the element is set high. It is necessary to. For that purpose, the distance between the internal element portion and the external detection target (wheel) must be made as small as possible, and it is desirable to dispose the magnetic sensor in the tire house.

ところが、タイヤハウス内に配置した磁気センサは、泥
水の侵入、高温度又は低温度状態、飛石の衝突、および
振動等の苛酷な環境にさらされて耐久性が低下する。
However, the magnetic sensor disposed in the tire house is exposed to a severe environment such as intrusion of muddy water, a high temperature or low temperature condition, a collision of flying stones, and a vibration, so that the durability is deteriorated.

そこで、磁気センサを非磁性体製の保護カバー内に収容
すると共に、該保護カバー内に樹脂製モールドを充填す
ることにより、耐水性、耐熱性又は耐寒性、耐衝撃性お
よび耐振性等を確保して、上記苛酷な環境から磁気セン
サを保護し、耐久性を確保している。
Therefore, by accommodating the magnetic sensor in a non-magnetic protective cover and filling a resin mold in the protective cover, water resistance, heat resistance or cold resistance, shock resistance, vibration resistance, etc. are secured. Then, the magnetic sensor is protected from the harsh environment and the durability is secured.

〈考案が解決しようとする課題〉 しかし、上記のように、磁気センサを保護カバーで覆っ
た場合、保護カバーの厚さ分だけ、素子部と検出対象と
の距離が遠ざかってしまい、高い出力信号レベルが得ら
れないという問題があった。
<Problems to be solved by the invention> However, when the magnetic sensor is covered with the protective cover as described above, the distance between the element section and the detection target is increased by the thickness of the protective cover, and a high output signal is generated. There was a problem that the level could not be obtained.

この考案は上記問題点に鑑みてなされたものであり、耐
久性が確保され、かつ、高い出力信号レベルが得られる
磁気センサを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic sensor that ensures durability and can obtain a high output signal level.

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するためのこの考案の磁気センサとして
は、磁界変化に応じて出力信号を変化させる半導体感磁
素子を、検出対象物に対向させた状態で、保護カバー内
に収容しており、検出対象物の移動に伴う感磁素子の出
力信号の変化に基づいて、検出対象物の位置或いは位置
変化を検出する磁気センサであって、保護カバーのうち
の、感磁素子と検出対象物との間の部分が、磁性体で形
成されていると共に、他の部分が非磁性体で形成されて
おり、上記磁性体で形成されている部分と上記他の部分
とは連続平板状をしていることを特徴とするものであ
る。
<Means for Solving the Problems> As a magnetic sensor of the present invention for achieving the above object, a semiconductor magnetic sensing element that changes an output signal according to a change in a magnetic field, in a state of facing a detection target, A magnetic sensor that is housed in a protective cover and detects the position or position change of the detection target based on the change of the output signal of the magnetic sensing element due to the movement of the detection target. , A portion between the magnetic sensing element and the detection target is formed of a magnetic material, and the other portion is formed of a non-magnetic material, and the portion formed of the magnetic material and the other The part is characterized by having a continuous flat plate shape.

〈作用〉 上記の構成の磁気センサによれば、保護カバーの、感磁
素子と検出対象物との間の部分を磁性体によって形成し
ているので、この部分に磁束を集中させて、感磁素子を
通過する磁束の密度を増加させることができ、これによ
り、感磁素子の出力信号のレベルを高くすることができ
る。一方、仮に、上記磁性体で形成されている部分を凸
形状として、他の部分よりも検出対象物側へ突出させた
場合には、突出させた分だけ、感磁素子と検出対象物と
の距離が遠くなり、その結果、感磁素子の出力信号レベ
ルが下がってしまう。また、凸形状として突出させると
磁界が横に逃げる傾向にあり、この点から、出力信号レ
ベルが一層下がってしまう。これに対して、本発明で
は、上記磁性体で形成されている部分と上記他の部分と
を連続平板状としたので、感磁素子と検出対象物との距
離を近づけることができ、且つ磁界が横に逃げるような
こともない。その結果、感磁素子の出力信号レベルを一
層高くすることができる。
<Operation> According to the magnetic sensor having the above-described configuration, since the portion of the protective cover between the magnetic sensing element and the detection target is formed of a magnetic material, the magnetic flux is concentrated in this portion, and The density of the magnetic flux passing through the element can be increased, which can increase the level of the output signal of the magnetic sensing element. On the other hand, if the portion formed of the magnetic material is made to have a convex shape and is made to project toward the detection target side more than other parts, only the protruding amount causes the magnetic sensing element and the detection target to be separated. The distance increases, and as a result, the output signal level of the magnetic sensing element decreases. Further, when the magnetic field is projected as a convex shape, the magnetic field tends to escape laterally, and from this point, the output signal level further decreases. On the other hand, in the present invention, since the portion formed of the magnetic material and the other portion are formed into a continuous flat plate shape, the distance between the magnetic sensing element and the detection target can be reduced, and the magnetic field can be reduced. There is no such thing as a side escape. As a result, the output signal level of the magnetic sensing element can be further increased.

〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。<Embodiment> An embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図はこの考案の一実施例を示す概略断面図であり、
感磁素子としての磁気抵抗素子(1)(2)を、それぞ
れ、検出対象物としての多極磁石体(8)に対向させた
状態で、保護カバー(3)内に収容しているものであ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention,
The magnetoresistive elements (1) and (2) as magnetic sensitive elements are housed in a protective cover (3) in a state of being opposed to a multipolar magnet body (8) as an object to be detected. is there.

上記感磁素子としての各磁気抵抗素子(1)(2)は、
磁界変化により抵抗値が変化するという半導体の磁気抵
抗効果を利用した2端子素子であり、多極磁石体(8)
と平行な方向に互いに離反した状態で、それぞれ、多極
磁石体(8)と一定間隔離して配置されている。これら
の磁気抵抗素子(1)(2)の各端子(1a)(2a)は、
それぞれ所定のリード線(9)と接続されており、該リ
ード線(9)は、各磁気抵抗素子(1)(2)の抵抗変
化に基づいて多極磁石体(8)の移動量を検出する検出
回路(図示せず)と接続している。
Each of the magnetoresistive elements (1) and (2) as the magnetic sensitive element is
A two-terminal element that utilizes the magnetoresistive effect of a semiconductor, in which the resistance value changes due to a change in the magnetic field.
In a state in which they are separated from each other in a direction parallel to, the magnets are arranged separately from the multi-pole magnet body (8) by a certain distance. The terminals (1a) (2a) of these magnetoresistive elements (1) (2) are
Each is connected to a predetermined lead wire (9), and the lead wire (9) detects the movement amount of the multi-pole magnet body (8) based on the resistance change of each magnetoresistive element (1) (2). Is connected to a detection circuit (not shown).

上記各磁気抵抗素子(1)(2)の背後に連続して、鉄
製等のヨーク(4)が配置されており、該ヨーク(4)
の背後に連続して、永久磁石(5)が配設されている。
上記ヨーク(4)は、永久磁石(5)からの磁束を、各
磁気抵抗素子(1)(2)の方向に導いて、各磁気抵抗
素子(1)(2)を通過する磁束の密度を高めるための
ものである。
A yoke (4) made of iron or the like is arranged continuously behind each of the magnetoresistive elements (1) and (2).
A permanent magnet (5) is continuously arranged behind the.
The yoke (4) guides the magnetic flux from the permanent magnet (5) in the direction of the magnetoresistive elements (1) and (2) to determine the density of the magnetic flux passing through the magnetoresistive elements (1) and (2). It is to raise it.

保護カバー(3)は、上記磁気抵抗素子(1)(2)、
ヨーク(4)、永久磁石(5)およびリード線(9)の
端部を一体的に覆った、上方の開放した容器状のもので
ある。該保護カバー(3)内には、断熱性の樹脂製モー
ルド(6)が充填されており、該モールド(6)内に、
上記磁気抵抗素子(1)(2)、ヨーク(4)、永久磁
石(5)およびリード線(9)の端部が埋設されてい
る。このため、保護カバー(3)内の磁気抵抗素子
(1)(2)等の部品は、外部からの泥水の侵入を受け
ないと共に、温度や振動の悪影響も受け難くなってい
る。
The protective cover (3) includes the magnetoresistive elements (1) (2),
It is a container having an open upper part that integrally covers the ends of the yoke (4), the permanent magnet (5) and the lead wire (9). The protective cover (3) is filled with a heat insulating resin mold (6), and the mold (6) is filled with
The ends of the magnetoresistive elements (1) and (2), the yoke (4), the permanent magnet (5) and the lead wire (9) are buried. Therefore, the parts such as the magnetoresistive elements (1) and (2) in the protective cover (3) are not affected by the intrusion of muddy water from the outside, and are less likely to be adversely affected by temperature and vibration.

また、保護カバー(3)は、各磁気抵抗素子(1)
(2)に当接する部分(31)(32)が、それぞれ、磁性
体ステンレス等の磁性体で形成されていると共に、残り
の部分(33)が非磁性体ステンレス等の非磁性体で形成
されている。上記磁性体からなる部分(31)(32)と非
磁性体からなる部分(33)とは、ろう付けにより接合さ
れている。
Further, the protective cover (3) is provided with each magnetoresistive element (1).
The parts (31) and (32) that come into contact with (2) are each formed of a magnetic material such as magnetic stainless steel, and the remaining part (33) is formed of a non-magnetic material such as non-magnetic stainless steel. ing. The portions (31) (32) made of the magnetic material and the portion (33) made of the non-magnetic material are joined by brazing.

上記検出対象物としての多極磁石体(8)は、複数のN
極およびS極を、長手方向に沿って交互に配置した長尺
状のものであり、長手方向に沿って往復動を行うもので
ある。移動中の多極磁石体(8)の複数のN極およびS
極のうち、磁性体からなる上記部分(31)(32)と近接
状態にあって互いに隣設した一対のN極(8a)およびS
極(8b)と、永久磁石(5)とは、磁性体からなる部分
(31)(32)、磁気抵抗素子(1)(2)およびヨーク
(4)を通過する磁路を形成している。そして、多極磁
石体(8)の往復動に伴って、上記磁路を通過する磁束
の密度が変化し、各磁気抵抗素子(1)(2)に抵抗変
化が生ずる。この抵抗変化に基づいて、上記検出回路が
多極磁石体(8)の移動量を検出するものである。
The multi-pole magnet body (8) as the detection target has a plurality of N
The poles and the S poles are long ones arranged alternately along the longitudinal direction, and reciprocate along the longitudinal direction. Multiple N-poles and S of a moving multi-pole magnet body (8)
Of the poles, a pair of N poles (8a) and S adjacent to each other in close proximity to the portions (31) (32) made of a magnetic material.
The pole (8b) and the permanent magnet (5) form a magnetic path that passes through the portions (31) and (32) made of a magnetic material, the magnetoresistive elements (1) and (2), and the yoke (4). . Then, with the reciprocating movement of the multi-pole magnet body (8), the density of the magnetic flux passing through the magnetic path changes, causing a resistance change in each of the magnetoresistive elements (1) and (2). The detection circuit detects the amount of movement of the multi-pole magnet body (8) based on this resistance change.

この実施例によれば、磁気抵抗素子(1)(2)等の部
品を保護カバー(3)内に収容していると共に、上記磁
気抵抗素子(1)(2)等の部品をモールド(6)内に
埋設しているので、耐水性、耐熱性又は耐寒性、耐衝突
性および耐震性等を確保でき、耐久性に優れている。
又、保護カバー(3)の、磁気抵抗素子(1)(2)と
当接する部分(31)(32)を磁性体で形成しているの
で、磁束を、これらの磁性体からなる部分(31)(32)
に集中させて、磁気抵抗素子(1)(2)を通過する磁
束の密度を増加させることができる。したがって、磁気
抵抗素子(1)(2)の抵抗変化を大きくでき、センサ
の出力信号レベルを高くすることができる。しかも、保
護カバー(3)を構成する、上記磁性体からなる部分
(31)(32)と上記非磁性体からなる部分(33)とを、
連続平板状としたので、磁気抵抗素子(1)(2)と多
極磁石体(8)との距離を近づけることができ、且つ磁
界が横に逃げるようなこともない。その結果、センサの
出力信号レベルを一層高くすることができる。
According to this embodiment, the parts such as the magnetoresistive elements (1) and (2) are housed in the protective cover (3), and the parts such as the magnetoresistive elements (1) and (2) are molded (6). ), It is possible to secure water resistance, heat resistance or cold resistance, collision resistance, earthquake resistance, etc., and it has excellent durability.
Further, since the portions (31) and (32) of the protective cover (3) that come into contact with the magnetoresistive elements (1) and (2) are made of a magnetic material, the magnetic flux generates the magnetic flux at the portion (31) (31). ) (32)
It is possible to increase the density of the magnetic flux passing through the magnetoresistive elements (1) and (2) by concentrating on the magnetic field. Therefore, the resistance change of the magnetoresistive elements (1) and (2) can be increased, and the output signal level of the sensor can be increased. Moreover, the portions (31) (32) made of the magnetic material and the portion (33) made of the non-magnetic material, which form the protective cover (3),
Since it has a continuous flat plate shape, the magnetoresistive elements (1) and (2) and the multipole magnet body (8) can be close to each other, and the magnetic field does not escape laterally. As a result, the output signal level of the sensor can be further increased.

例えば、上記実施例において、保護カバー(3)の非磁
性体からなる部分(33)を、板厚0.3mmのSUS304で形成
すると共に、磁性体からなる部分(31)(32)を板厚0.
3mmSUS430で形成し、かつ、磁性体からなる部分(31)
(32)と多極磁石体(8)との距離を1.0mmとした場合
は、他の条件を同一として保護カバー(3)全体を非磁
性体で構成したものと比較して、約1.8倍の出力信号レ
ベルを得ることができた。
For example, in the above embodiment, the part (33) of the protective cover (3) made of a non-magnetic material is made of SUS304 having a plate thickness of 0.3 mm, and the parts (31) (32) made of a magnetic material are set to a plate thickness of .
Part made of 3mm SUS430 and made of magnetic material (31)
When the distance between the (32) and the multi-pole magnet body (8) is 1.0 mm, it is about 1.8 times as large as that of the whole protective cover (3) made of non-magnetic material under the same conditions. It was possible to obtain the output signal level of.

第2図は、この考案のさらに他の実施例を示す概略断面
図であり、感磁素子としてのホール素子(100)を、多
極磁石体(8)に対向させた状態で、保護カバー(3)
内に収容していると共に、保護カバー(3)のホール素
子(100)との当接部分(31)を、磁性体で形成し、か
つ、残りの部分(33)を非磁性体で形成しているもので
ある。これら磁性体からなる部分(31)と非磁性体から
なる部分(33)とは、接着材を用いて接合することによ
り、低価格化を図っている。上記磁性体からなる部分
(31)と多極磁性体(8)との間には、一定の隙間が設
けられている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing still another embodiment of the present invention, in which a Hall element (100) as a magnetic sensing element is made to face a multipolar magnet body (8) and a protective cover ( 3)
While being housed inside, the contact portion (31) of the protective cover (3) with the Hall element (100) is made of a magnetic material, and the remaining portion (33) is made of a non-magnetic material. It is what The portion (31) made of a magnetic material and the portion (33) made of a non-magnetic material are joined together by using an adhesive to reduce the cost. A constant gap is provided between the part (31) made of the magnetic material and the multipolar magnetic material (8).

上記ホール素子(100)は、磁界変化により電圧変化を
生ずるという半導体のホール効果を利用した3端子素子
であり、ホール素子(100)の端子(100a)は、リード
線(9)を介して検出回路(図示せず)に接続されてい
る。さらに、ホール素子(100)とリード線(9)の端
部とは、保護カバー(3)内に充填した樹脂製モールド
(6)内に埋設されている。
The Hall element (100) is a three-terminal element that utilizes the Hall effect of a semiconductor in which a voltage change is caused by a magnetic field change, and the terminal (100a) of the Hall element (100) is detected via a lead wire (9). It is connected to a circuit (not shown). Furthermore, the Hall element (100) and the end of the lead wire (9) are embedded in a resin mold (6) filled in the protective cover (3).

この実施例においても、前記実施例と同様に、保護カバ
ー(3)により耐久性が確保されると共に、ホール素子
(100)に磁束を集中させて、ホール素子(100)の出力
電圧のレベルを高くすることができるという効果があ
る。また、ホール素子(100)の多極磁石体(8)との
距離を近づけることができ、且つ磁界が横に逃げるよう
なこともない。その結果、センサの出力信号レベルを一
層高くすることができるという効果もある。
Also in this embodiment, similarly to the above-mentioned embodiment, the durability is ensured by the protective cover (3), and the magnetic flux is concentrated in the hall element (100) to adjust the output voltage level of the hall element (100). The effect is that it can be raised. Further, the Hall element (100) can be brought closer to the multi-pole magnet body (8), and the magnetic field does not escape laterally. As a result, the output signal level of the sensor can be further increased.

なお、保護カバー(3)の非磁性体からなる部分(33)
を熱可塑性樹脂製とし、磁性体ステンレス等を上記樹脂
の成形型内に収容させた状態で、上記樹脂を成形する、
いわゆるインサート成形により、保護カバー(3)の磁
性体からなる部分(31)(32)を形成すること等、この
考案の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すこ
とができる。
The part (33) made of a non-magnetic material of the protective cover (3)
Is made of a thermoplastic resin, and the above-mentioned resin is molded in a state where a magnetic stainless steel or the like is housed in a molding die of the resin,
Various design changes can be made without changing the gist of the present invention, such as forming the portions (31) (32) of the protective cover (3) made of a magnetic material by so-called insert molding.

〈考案の効果〉 以上のように、この考案の磁気センサによれば、保護カ
バーにより耐久性が確保され、また、保護カバーの、感
磁素子と検出対象物との間の部分が磁性体で形成されて
いるので、該磁性体からなる部分に磁束が集中して、感
磁素子を通過する磁束の密度が増加することにより、感
磁素子の出力信号のレベルを高くすることができる。し
かも、上記磁性体で形成されている部分と上記他の部分
とを連続平板状としたので、感磁素子と検出対象物との
距離を近づけることができ、且つ磁界が横に逃げるよう
なこともない。その結果、感磁素子の出力信号レベルを
一層高くすることができる。という特有の効果を奏す
る。
<Effect of the Invention> As described above, according to the magnetic sensor of the present invention, durability is secured by the protective cover, and the portion of the protective cover between the magnetic sensing element and the detection target is made of a magnetic material. Since the magnetic field is formed, the magnetic flux concentrates on the portion made of the magnetic material, and the density of the magnetic flux passing through the magnetic sensitive element increases, so that the level of the output signal of the magnetic sensitive element can be increased. Moreover, since the portion formed of the magnetic material and the other portion are formed into a continuous flat plate, the distance between the magnetic sensitive element and the detection target can be reduced, and the magnetic field can escape laterally. Nor. As a result, the output signal level of the magnetic sensing element can be further increased. There is a unique effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの考案の一実施例を示す概略断面図、 第2図はこの考案の他の実施例を示す概略断面図。 (1)(2)……感磁素子としての磁気抵抗素子、(10
0)……感磁素子としてのホール素子、(3)……保護
カバー、(31)(32)……磁性体からなる部分、(33)
……非磁性体からなる部分、(8)……検出対象物とし
ての多極磁石体、
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view showing another embodiment of the present invention. (1) (2) ... Magnetoresistive element as a magnetic sensitive element, (10
0) ... Hall element as a magnetic sensitive element, (3) ... Protective cover, (31) (32) ... Part made of magnetic material, (33)
…… Parts made of non-magnetic material, (8) …… Multi-pole magnet body as the detection target,

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】磁界変化に応じて出力信号を変化させる半
導体感磁素子を、検出対象物に対向させた状態で、保護
カバー内に収容しており、検出対象物の移動に伴う感磁
素子の出力信号の変化に基づいて、検出対象物の位置或
いは位置変化を検出する磁気センサであって、保護カバ
ーのうちの、感磁素子と検出対象物との間の部分が、磁
性体で形成されていると共に、他の部分が非磁性体で形
成されており、上記磁性体で形成されている部分と上記
他の部分とは連続平板状をしていることを特徴とする磁
気センサ。
1. A magnetic field sensitive element which changes its output signal in response to a change in a magnetic field and is housed in a protective cover in a state of being opposed to an object to be detected, the magnetic element being associated with the movement of the object to be detected. Is a magnetic sensor for detecting the position or position change of a detection target object based on the change of the output signal of the magnetic sensor, wherein a portion of the protective cover between the magnetic sensitive element and the detection target object is formed of a magnetic material. The magnetic sensor is characterized in that the other part is formed of a non-magnetic material, and the part formed of the magnetic material and the other part have a continuous flat plate shape.
JP1988028994U 1988-03-03 1988-03-03 Magnetic sensor Expired - Lifetime JPH0714898Y2 (en)

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JPH01135366U (en) 1989-09-18

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