JPH08145657A - 移動体の位置検出装置 - Google Patents

移動体の位置検出装置

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JPH08145657A
JPH08145657A JP6288346A JP28834694A JPH08145657A JP H08145657 A JPH08145657 A JP H08145657A JP 6288346 A JP6288346 A JP 6288346A JP 28834694 A JP28834694 A JP 28834694A JP H08145657 A JPH08145657 A JP H08145657A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーウインド装置のウインドガラス等の位
置を高精度に検出できるのみならず、煩雑な調節を伴う
こと無く初期位置の設定ができ、かつこれを簡単な構造
で低コストにより実現できる移動体の位置検出装置を得
る。 【構成】 位置検出装置30では、ウインドレギュレー
タの回転軸26と共に伝動板36及びカム板42が回転
し、リミットスイッチ60が導通されて所定の回転位置
が検出される。その後の回転軸26の回転の際には、ウ
ェーブワッシャ52による歯部40と歯部46との噛み
合いが解除され、回転軸26の回転はカム板42へは伝
達されなくなる。したがって、組付け時に回転軸26
(駆動用モータ)を充分に回転させることにより、突部
48がストッパ28に当接しリミットスイッチ60が導
通した初期状態に自動的に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両ドアのウインドガ
ラスを開閉移動するパワーウインド装置やサンルーフを
開閉移動するサンルーフ装置等に用いられる移動体の位
置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、車両のウインドガラスを上下に
開閉移動させるパワーウインド装置やサンルーフを開閉
移動するサンルーフ装置には、駆動源としてモータが用
いられている。
【0003】ここで、例えばパワーウインド装置におい
ては、ウインドガラスに乗員の身体や異物が不要に挟み
込まれることを防止した所謂挟み込み防止機能を有する
ものがある。この種の挟み込み防止機能を有したパワー
ウインド装置では、ドアの所定位置にリミットスイッチ
を配置し、このリミットスイッチからの信号とモータの
ロック電流とを基にウインドガラスに異物が挟み込まれ
たか否かを判断してウインドガラスの移動すなわちモー
タの回転位置を制御する構成のものや、ホールICや特
別なコンミテータを設けることによりアーマチャの回転
数を検出しこの回転数検出信号(パルス信号のパルス数
やパルス幅)を基に前記挟み込まれたか否かを判断して
モータの回転位置を制御する構成のものがある。
【0004】ところで、このようなパワーウインド装置
(モータの回転位置検出機構)では、モータやウインド
レギュレータを組付ける際に組付け位置の煩雑な調節や
組付けた後の煩雑なリセットが不可欠である等の欠点が
あった。
【0005】すなわち、例えば、ドアに配置されたリミ
ットスイッチからの信号とモータのロック電流とを基に
前記挟み込み防止機構が構成されるものにあっては、モ
ータやウインドレギュレータを組付ける際にウインドガ
ラスの上下位置とモータ回転軸の所定の回転位置とを対
応させた状態で車体に組み付けるのみならずリミットス
イッチをウインドガラスの所定位置に対応させて取り付
ける必要があり、組付け位置の調節が煩雑で部品点数も
多くなる欠点があった。また、組付け当初にリミットス
イッチ等を最適位置に設定しても、その後の使用により
ガタが発生するとその都度再調節をする必要もある。ま
た、アーマチャの回転数検出信号(パルス信号)を基に
前記挟み込み防止機構が構成されるものにおいても、前
述と同様に、組付け当初にウインドガラスに対応させて
モータ回転軸の初期設定をしても、その後にガタ等が発
生すると再度ウインドガラスとモータ回転軸との位置関
係をリセットし直す必要がある。
【0006】このように、パワーウインド装置やサンル
ーフ装置等に用いられた従来のモータの回転位置を検出
する機構では、組付け位置の煩雑な調節や組付けた後の
煩雑なリセットが不可欠であり、また挟み込み防止機構
を構成する場合等には制御装置等の他の部品がコスト高
で精度も悪い等の欠点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、パワーウインド装置やサンルーフ装置に用いた場
合にウインドガラスやサンルーフの位置を高精度に検出
できるのみならず、煩雑な調節を伴うこと無く初期位置
の設定ができ、かつこれを簡単な構造で低コストにより
実現できる移動体の位置検出装置を得ることが目的であ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る移動体の
位置検出装置は、正逆方向に回転移動する移動体の所定
の移動位置を検出するための移動体の位置検出装置であ
って、ON/OFFすることによって前記移動体の所定
の回転位置を検出可能なスイッチ部と、前記移動体に連
結され、前記移動体から伝達された回転力によって常に
移動体に連動する伝動板と、前記スイッチ部に係合可能
なカム部が形成され、前記伝動板から伝達された回転力
によって回転し、前記移動体の所定の回転位置において
前記カム部が前記スイッチ部に係合して作動させるカム
板と、前記伝動板の回転力を前記カム板へ伝達すると共
に、前記スイッチ部が作動した状態においては前記伝動
板からカム板への正方向の回転力の伝達を遮断するクラ
ッチ機構と、を備えることを特徴としている。
【0009】請求項2に係る移動体の位置検出装置は、
請求項1記載の移動体の位置検出装置において、前記カ
ム板は歯車対を有し、前記伝動板から伝達された回転を
増速して前記カム部が回転することを特徴としている。
【0010】
【作用】請求項1記載の移動体の位置検出装置では、移
動体が正逆方向に回転すると、これに伴って伝動板が連
動され、さらに伝動板の回転に伴ってカム板が連動され
る。移動体が所定の回転位置に達すると、カム板のカム
部がスイッチ部に係合してスイッチ部が作動され、これ
により移動体の所定の回転位置が検出される。
【0011】ここで、スイッチ部が作動した状態におい
ては、クラッチ機構によって伝動板からカム板への正方
向の回転力の伝達が遮断される。すなわち、一旦スイッ
チ部が作動した後には、仮に移動体(伝動板)が正方向
に回転してもカム板は不動でスイッチ部の作動状態が維
持されたままとなる。換言すれば、移動体を正方向に一
旦充分に移動させることにより、スイッチ部が作動した
初期状態に自動的に設定される。
【0012】したがって、例えばこの位置検出装置を、
挟み込み防止機能を有する車両のパワーウインド装置に
用いた場合には、車体に組付けた時点でパワーウインド
装置の回転軸を正方向に一旦充分に回転させることによ
りスイッチ部が作動した初期状態に自動的に設定され、
組付けの際の組付け位置の煩雑な調節や組付けた後の煩
雑なリセットを伴うこと無く初期位置の設定が容易にで
きる。
【0013】また、本位置検出装置では、伝動板とカム
板による極めて簡単な構成とされるため部品点数が少な
く低コストになり、さらに、回転移動する部位であれば
何れのものにも適用することができ、適用の範囲が大幅
に拡大する。
【0014】さらに、パワーウインド装置駆動用モータ
のアーマチャの回転数をホールIC等を用いて検出して
モータ回転軸すなわちウインドガラスの移動位置を検出
する構成のものにあっては、その制御回路にカウンター
が不可欠であるが、本位置検出装置は、一度のON/O
FF信号だけで正確な位置が判別でき、制御回路にカウ
ンターが不要となり、低コストにもなる。
【0015】請求項2記載の移動体の位置検出装置で
は、伝動板から伝達された回転力は、歯車対によって増
速されてカム部が回転される。すなわち、カム部は移動
体の回転量を増幅して回転される。
【0016】したがって、カム部がスイッチ部に係合し
て作動させるタイミングの精度が更に向上し、高精度に
位置を検出することができる。
【0017】
【実施例】図3には本発明の第1実施例に係る位置検出
装置30が適用されたパワーウンンド装置のウインドレ
ギュレータ10の正面図が示されている。ウインドレギ
ュレータ10は所謂Xアーム式とされており、レギュレ
ータベース12に取り付けられた駆動用モータ14、連
結軸16によって連結支持されたアーム18、20、及
びガイドレール22、24等から構成されている。レギ
ュレータベース12とガイドレール22はドア(図示省
略)に固定され、ガイドレール24が上下に移動可能に
なっており、このガイドレール24にウインドガラス1
1が取り付けられている。位置検出装置30は、一方の
アーム18をレギュレータベース12に支持する回転軸
26に設けられている。この回転軸26は、アーム18
に一体的に連結されており、かつ、レギュレータベース
12に回転自在に支持されている。
【0018】ここで、図1にはこの位置検出装置30の
分解斜視図が示されている。位置検出装置30は、回転
軸26を中心にして構成されており、この回転軸26の
軸線方向先端部には、角柱状の嵌入部34が形成されて
おり、伝動板36が嵌まり込んでいる。伝動板36は円
板状に形成されており、中心部には矩形の嵌入孔38が
形成されている。この嵌入孔38内に回転軸26の嵌入
部34が入り込んでいる。これにより、伝動板36は、
常に回転軸26と一体に回転すると共に軸線方向には回
転軸26と相対移動可能な構成である。また、伝動板3
6の下面(回転軸26の側)には、クラッチ機構を構成
する歯部40が周方向に沿って例えばローレット等によ
り施されている。
【0019】伝動板36と回転軸26との間にはカム板
42が配置されている。カム板42は円板状に形成され
ており、中心部には透孔44が形成されている。この透
孔44に回転軸26に入り込むことにより、カム板42
が回転軸26と同軸的でかつ相対回転可能に配置される
構成である。また、透孔44の周縁部には、前記伝動板
36の歯部40に対応し同様にクラッチ機構を構成する
歯部46が周方向に沿って形成されている。このため、
歯部40と歯部46が噛み合った状態では、カム板42
は伝動板36と一体に回転される。
【0020】また、図2にも示す如く、カム板42の周
縁一部には、突部48が突出形成されている。この突部
48は、レギュレータベース12に突出形成されたスト
ッパ28に対応しており、カム板42が正方向(図2の
矢印A方向)に回転し所定の回転位置に達した時点で突
部48がストッパ28に当接し、それ以上のカム板42
の正方向の回転が阻止される構成である。また、カム板
42の突部48の側方には、この突部48の連続して、
カム部50が突出形成されている。カム部50は、レギ
ュレータベース12に配置され後に詳述するリミットス
イッチ60に係合可能である。
【0021】一方、伝動板36の上面側(歯部40と反
対側)には、クラッチ機構を構成するウェーブワッシャ
52が配置されており、回転軸26の先端部に固定され
たサークリップ54によって保持されている。このウェ
ーブワッシャ52は常に伝動板36を押圧しており、こ
のため通常は伝動板36の歯部40はカム板42の歯部
46に噛み合っている。また、カム板42の突部48が
ストッパ28に当接してそれ以上のカム板42の正方向
の回転が阻止された状態では、歯部40と歯部46との
噛み合い力(ウェーブワッシャ52による押圧保持力)
を越える伝動板36の正方向回転力が作用することで歯
部40と歯部46との噛み合いが解除され、伝動板36
とカム板42との相対回転が可能となるように構成され
ている。すなわち、ウェーブワッシャ52は、カム板4
2の突部48がストッパ28に当接した後においては、
伝動板36(回転軸26)からカム板42への正方向の
回転力の伝達を遮断することができるようになってい
る。したがって、突部48がストッパ28に当接してカ
ム板42の回転が阻止された状態においては、回転軸2
6が正方向へ回転すると、伝動板36のみが回転する構
成である。
【0022】前述したカム板42のカム部50に対応す
るリミットスイッチ60は、パワーウインド装置の制御
回路に電気的に接続されており、カム部50に押圧され
て導通状態となることにより、カム板42の回転位置、
すなわち伝動板36すなわち回転軸26の回転位置を検
出することができる構成であり、後に説明するモータ1
4の回転制御に用いられる。
【0023】ここで、本実施例においては、例えばウイ
ンドガラス11が上端停止位置から下方へ4mm離間し
た位置に達した時点で、図2に示す如く、突部48はス
トッパ28に当接する位置よりも回転角度がα度上流側
の位置に達し、さらにこの時点でカム部50がリミット
スイッチ60に係合して導通状態となり、さらに、その
後は突部48がストッパ28に当接するまでの間、この
導通状態(カム部50がリミットスイッチ60に係合し
た状態)が維持されるように、各部の寸法等が設定され
ている。
【0024】なお、前述とは逆に、ウインドガラス11
が上端停止位置から下方へ4mm離間した位置に達し突
部48がストッパ28に当接する位置よりも回転角度が
α度上流側の位置に達した時点で、リミットスイッチ6
0が非導通状態となるように構成し、これにより位置検
出を行うようにしても良い。またさらに、前述の如く導
通状態や非導通状態となった後には、必ずしもこの導通
状態や非導通状態を電気的に維持する必要はなく、リミ
ットスイッチ60が作動することによるトリガ信号を検
出することによって所定の回転位置に達したことを判別
するように構成しても良い。
【0025】次に本第1実施例の作用を、パワーウイン
ド装置の上昇スイッチが操作されてウインドガラス11
が上昇移動する際を説明する。
【0026】上記構成の位置検出装置30では、パワー
ウインド装置の上昇スイッチが操作されると、モータ1
4が作動してウインドレギュレータ10が作動されてウ
インドガラス11が上昇される。この場合、ウインドガ
ラス11の移動位置すなわちモータ14の回転位置は、
ウインドレギュレータ10の回転軸26の回転位置に対
応している。
【0027】またここで、通常(ウインドガラス11の
上昇途中)は、ウェーブワッシャ52によって伝動板3
6が押圧されて歯部40がカム板42の歯部46に噛み
合っている。したがって、回転軸26の回転力が伝動板
36を介してカム板42へ伝達され、カム板42が正方
向に次第に回転される。
【0028】次いで、モータ14の所定の回転位置すな
わちウインドガラス11が所定位置(上端停止位置から
下方へ4mm離間した位置)に達したか否かが位置検出
装置30によって検出される。
【0029】すなわち、位置検出装置30では、回転軸
26の回転力がカム板42へ伝達され、カム板42が正
方向に次第に回転されるが、ウインドガラス11が上端
停止位置から下方へ4mm離間した位置に達していなけ
れば、カム板42の突部48はストッパ28から大きく
離間しており、またカム部50はリミットスイッチ60
と非接触状態であり、リミットスイッチ60は非導通状
態である。これにより、回転軸26の回転位置(ウイン
ドガラス11が上端停止位置から下方へ4mm離間した
位置に達していないこと)が検出される。この場合に
は、モータ14の作動は続行されながら異物を挟み込ん
だか否かがモータ14のロック電流等を基に判断され
る。異物を挟み込んだことが検出されると、モータ14
が逆方向へ回転され、ウインドガラス11が降下され
る。
【0030】一方、ウインドガラス11が上端停止位置
から下方へ4mm離間した位置に達すると、図2(A)
に示す如く、カム板42の突部48はストッパ28に当
接する位置よりも回転角度がα度上流側の位置に達す
る。さらにこの時点で、カム部50がリミットスイッチ
60に接触してリミットスイッチ60が導通状態とな
り、これにより、回転軸26の回転位置(ウインドガラ
ス11が上端停止位置から下方へ4mm離間した位置に
達したこと)が検出される。
【0031】回転軸26が所定の回転位置すなわちウイ
ンドガラス11が所定位置に達したことが検出される
と、モータ14の作動が続行される。この際には、カム
板42のカム部50とリミットスイッチ60との相対接
触位置は変化するが、導通状態は維持される。
【0032】次に、ウインドガラス11が全閉したか否
かはモータ14のロック電流等を基に判断される。ウイ
ンドガラス11の全閉が検出されると、モータ14が停
止される。
【0033】このように、位置検出装置30では、回転
軸26により回転されるカム板42のカム部50がリミ
ットスイッチ60に接触することにより、回転軸26の
回転位置すなわちウインドガラス11の位置(上端停止
位置から下方へ4mm離間した位置に達したか否か)を
高精度に検出することができる。
【0034】さらにここで、位置検出装置30では、車
体に組付けた時点でモータ14を正方向に一旦充分に回
転させることにより、カム板42のカム部50がリミッ
トスイッチ60に接触した初期状態に自動的に設定する
ことができる。
【0035】すなわち、車体に組付けた時点でモータ1
4を正方向に一旦充分に回転させると、先ず、図2
(B)に示す如く、カム板42の突部48がストッパ2
8に当接してそれ以上のカム板42の正方向の回転が阻
止された状態となる。この状態においてさらにモータ1
4すなわち回転軸26が回転すると、伝動板36の歯部
40とカム板42の歯部46との噛み合い力を越える伝
動板36の回転力が作用し、ウェーブワッシャ52が伝
動板36の押圧(歯部40と歯部46との噛み合い)を
解除して、伝動板36のカム板42に対する相対回転が
可能とされる。すなわち、ウェーブワッシャ52は、カ
ム板42の突部48がストッパ28に当接した後におい
ては、伝動板36(すなわち、回転軸26)からカム板
42への正方向の回転力の伝達を遮断することができる
ため、突部48がストッパ28に当接してカム板42の
回転が阻止された状態においては、回転軸26が正方向
へ回転すると、伝動板36のみが回転する。したがっ
て、カム板42の突部48がストッパ28に当接しカム
部50がリミットスイッチ60に接触してリミットスイ
ッチ60が導通状態となった後には、仮にモータ14
(回転軸26)が正方向に回転してもカム板42は不動
でリミットスイッチ60の導通状態が維持されたままと
なる。すなわち、モータ14(回転軸26)を正方向に
一旦充分に回転させることにより、突部48がストッパ
28に当接しリミットスイッチ60が導通した初期状態
に自動的に設定される。
【0036】換言すれば、位置検出装置30では、ウイ
ンドガラス11の全閉位置(上方最大移動限)から所定
距離(本実施例では、4mm)離間した位置を、ウイン
ドガラス11が全閉位置(上方最大移動限)に達したか
否かに拘わらず機械的に記憶することができるため(前
記4mm離間した位置を基準として検出するため)、ウ
インドガラス11の移動制御を誤差なく確実に行うこと
が可能となる。例えば、従来では、モータのアーマチャ
の回転数を検出してウインドガラス11の移動位置を検
出する構成のものにおいては、ウインドガラス11の全
閉位置を基準とするようにリセットされる構成とされて
いるが、仮に、電源電圧の低下やウインドガラス11と
窓枠との摩擦抵抗の増加等の理由によりウインドガラス
11が真の上方最大移動限に達しないまま停止した場合
には、この偽りの停止位置をウインドガラス11の全閉
位置としてリセットされてしまう。したがって、この場
合には、前記偽りのウインドガラス11の全閉位置を基
準にモータの駆動制御がされるため、極めて誤差が大き
くなる。これに対し、位置検出装置30では、ウインド
ガラス11が真の全閉位置(上方最大移動限)に達しな
いまま停止した場合であっても、その後にウインドガラ
ス11が真の全閉位置から4mm離間した位置を通過す
る時点でこれが確実に検出され、したがって、ウインド
ガラス11の移動制御を誤差なく確実に行うことができ
る。
【0037】このように、位置検出装置30では、車体
に組付けた時点でモータ14を正方向に一旦充分に回転
させて回転軸26を正方向に一旦充分に回転させること
により、カム板42の突部48がストッパ28に当接し
カム部50がリミットスイッチ60に接触して導通した
初期状態に自動的に設定され、組付けの際の組付け位置
の煩雑な調節や組付けた後の煩雑なリセットを伴うこと
無く初期位置の設定が容易にでき、さらに、ウインドガ
ラス11の移動制御を誤差なく確実に行うことができ
る。
【0038】次に本発明の第2実施例を説明する。な
お、前記第1実施例と基本的に同一の部品には前記第1
実施例と同一の符号を付与しその説明を省略する。
【0039】図5には第2実施例に係る位置検出装置7
0の分解斜視図が示されている。この位置検出装置70
では、前記第1実施例におけるカム板42に代えて、カ
ム板72が配置されている。カム板72の周縁部にはギ
ヤ部74が全周に渡って形成されており、さらに増速ギ
ヤ76が噛み合っている。増速ギヤ76の歯数はカム板
72のギヤ部74の歯数よりも少なく設定されており、
このため、増速ギヤ76はカム板72の回転よりも多く
回転される。
【0040】増速ギヤ76には、前記第1実施例におけ
る突部48及びカム部50と同様に、突部78及びカム
部80が一体的に突出形成されており、それぞれストッ
パ28、リミットスイッチ60に係合可能である。
【0041】本第2実施例に係る位置検出装置70で
は、伝動板36から伝達された回転力によりカム板72
が回転し、さらにこれが増速されて増速ギヤ76が回転
する。この増速ギヤ76の回転により、カム部80がリ
ミットスイッチ60に接触して導通させ、これにより回
転軸26の回転位置すなわちウインドガラス11の位置
(上端停止位置から下方へ4mm離間した位置に達した
か否か)を高精度に検出することができる。
【0042】また、この位置検出装置70においても、
車体に組付けた時点でモータ14を正方向に一旦充分に
回転させて回転軸26を正方向に一旦充分に回転させる
ことにより、突部78がストッパ28に当接しカム部8
0がリミットスイッチ60に接触して導通した初期状態
に自動的に設定され、組付けの際の組付け位置の煩雑な
調節や組付けた後の煩雑なリセットを伴うこと無く初期
位置の設定が容易にでき、さらに、ウインドガラス11
の移動制御を誤差なく確実に行うことができる。
【0043】さらに、位置検出装置70では、カム板7
2の回転が増速されて増速ギヤ76が回転するため、す
なわち、カム部80は回転軸26の回転量を増幅して回
転される。したがって、カム部80がリミットスイッチ
60に接触して作動させるタイミングの精度が更に向上
し、高精度に位置を検出することができ、一層効果的で
ある。
【0044】なお、前述した各実施例においては、位置
検出装置30、70等を、パワーウインド装置のウイン
ドレギュレータ10に適用して説明したが、本発明はこ
れに限らず、サンルーフ装置のサンルーフの移動位置を
検出して制御する場合であっても適用可能である。
【0045】
【発明の効果】以上説明した如く本発明は、移動体の所
定の移動位置を高精度に検出でき、パワーウインド装置
やサンルーフ装置に用いた場合にはウインドガラスやサ
ンルーフの位置を高精度に検出することができて高精度
の移動制御が可能となるのみならず、組付けの際の組付
け位置の煩雑な調節や組付けた後の煩雑なリセットを伴
うこと無く初期位置の設定が容易にでき、かつこれを簡
単な構造で低コストにより実現できるという優れた効果
を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る位置検出装置の分解
斜視図である。
【図2】本発明の第1実施例に係る位置検出装置のカム
板とリミットスイッチとの対応関係を示す平面図であ
る。
【図3】本発明の第1実施例に係る位置検出装置が適用
されたパワーウインド装置のウインドレギュレータの正
面図である。
【図4】本発明の第2実施例に係る位置検出装置の分解
斜視図である。
【符号の説明】
10 ウインドレギュレータ 26 回転軸(移動体) 28 ストッパ 30 位置検出装置 36 伝動板 40 歯部(クラッチ機構) 42 カム板 46 歯部(クラッチ機構) 48 突部 50 カム部 52 ウェーブワッシャ(クラッチ機構) 60 リミットスイッチ(スイッチ部) 70 位置検出装置 72 カム板 74 ギヤ部 76 増速ギヤ 78 突部 80 カム部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正逆方向に回転移動する移動体の所定の
    移動位置を検出するための移動体の位置検出装置であっ
    て、 ON/OFFすることによって前記移動体の所定の回転
    位置を検出可能なスイッチ部と、 前記移動体に連結され、前記移動体から伝達された回転
    力によって常に移動体に連動する伝動板と、 前記スイッチ部に係合可能なカム部が形成され、前記伝
    動板から伝達された回転力によって回転し、前記移動体
    の所定の回転位置において前記カム部が前記スイッチ部
    に係合して作動させるカム板と、 前記伝動板の回転力を前記カム板へ伝達すると共に、前
    記スイッチ部が作動した状態においては前記伝動板から
    カム板への正方向の回転力の伝達を遮断するクラッチ機
    構と、 を備えることを特徴とする移動体の位置検出装置。
  2. 【請求項2】 前記カム板は歯車対を有し、前記伝動板
    から伝達された回転を増速して前記カム部が回転するこ
    とを特徴とする請求項1記載の移動体の位置検出装置。
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