JPWO2019188801A1 - 排気マフラー - Google Patents

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Abstract

排気マフラー(24)は、排ガスの流通路を形成し、管壁を貫通する連通孔(45)を有する排気管(31)と、排気管(31)に取り付けられて、排気管(31)内のガスを検知するガスセンサー(33)と、排気管(31)に取り付けられて、排気管(31)周りに連通孔(45)に連通する空間を形成し、下面視で連通孔(45)に重ならない位置に水抜き孔(46)を配置する外筒(34)とを備える。これにより、サイレンサーの前部にレゾネーターが設けられても、ガスセンサーの検出精度を確保することができる排気マフラーを提供する。

Description

本発明は、排ガスの流通路を形成し、管壁を貫通する連通孔を有する排気管と、排気管に取り付けられて、排気管内のガスを検知するガスセンサーと、排気管に取り付けられて、排気管周りに連通孔に連通する空間を形成する外筒とを備える排気マフラーに関する。
特許文献1は、サイレンサーの後部にレゾネーターを備えた排気マフラーを開示する。レゾネーター室には重力方向に下方で水抜き用の開口が形成される。レゾネーター室内で生じた例えば結露水は水抜き用の開口からレゾネーター室外に排出される。
日本特開2016−156326号公報
サイレンサーの上流には、排ガスを浄化する触媒が配置される。触媒の下流には、触媒の働きを検知するO2センサーが配置される。サイレンサーの前部にレゾネーターが設けられると、レゾネーターの水抜き孔から外気が排気管内に進入することがあり、O2センサーの検出精度に影響することがある。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、サイレンサーの前部にレゾネーターが設けられても、ガスセンサーの検出精度を確保することができる排気マフラーを提供することを目的とする。
本発明の第1側面によれば、排ガスの流通路を形成し、管壁を貫通する連通孔を有する排気管と、前記排気管に取り付けられて、前記排気管内のガスを検知するガスセンサーと、前記排気管に取り付けられて、前記排気管周りに前記連通孔に連通する空間を形成し、下面視で前記連通孔に重ならない位置に水抜き孔を配置する外筒とを備える排気マフラーが提供される。
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記ガスセンサーは連通孔よりも上流側に配置され、前記ガスセンサーと前記水抜き孔との距離は前記ガスセンサーと前記連通孔との距離よりも小さい。
第3側面によれば、第2側面の構成に加えて、前記ガスセンサーは、前記排気管に沿って前記外筒よりも上流側に配置される。
第4側面によれば、第3側面の構成に加えて、前記外筒は、前端から前記排気管に沿って下流にいくにつれて拡径する円錐形状に形成される前体を有し、当該前体は、鞍乗り型車両に搭載された際に、搭乗者の足を載せるステップよりも後方に配置される。
第5側面によれば、第4側面の構成に加えて、鞍乗り型車両に搭載された際に、前記ガスセンサーは前記ステップよりも前方に配置される。
第6側面によれば、第5側面の構成に加えて、前記外筒内には、1以上のセパレーターで複数の空間が仕切られ、前記空間の1つはレゾネーター室である。
第7側面によれば、第6側面の構成に加えて、前記レゾネーター室は前記前体内に配置される。
第8側面によれば、第7側面の構成に加えて、前記排気管は前記レゾネーター室を貫通し、前記連通孔は前記レゾネーター室に開口する。
第9側面によれば、第8側面の構成に加えて、排気マフラーは、前記ガスセンサーの上流で前記排気管に配置される触媒をさらに備える。
第10側面によれば、第9側面の構成に加えて、前記連通孔は複数であって、前記連通孔の中心位置を繋ぐ直線に下面視で重ならない位置に前記水抜き孔を配置した。
第1側面によれば、水抜き孔から進入する外気が排気管内に流入しにくく、ガスセンサーの検知精度を確保しやすい。また、外気の流入を防ぐ部材の削減が可能である。
第2側面によれば、排ガスの流通方向に連通孔よりも上流側に水抜き孔が配置されるので、下流側に水抜き孔が配置される場合に比べて、ラビリンス効果に基づき外気の流入は効果的に防止されることができる。
第3側面によれば、ガスセンサーと連通孔との距離を確保することができ、外気の流入は効果的に防止されることができる。
第4側面によれば、外筒は徐々に拡径するので、外筒に干渉せずに搭乗者の足のスペースは容易に確保されることができる。
第5側面によれば、ガスセンサーのスペースは容易に確保されることができる。
第6側面によれば、レゾネーター室の配置に基づき効果的に消音は実現されることができる。
第7側面によれば、外筒の大型化を招かずにレゾネーター室は配置されることができる。
第8側面によれば、排気管の管壁に連通孔が穿たれ、そこからレゾネーター室の空気をさらに取り込む構造なので、消音効果を発揮しつつ、逆流を防止することができる。
第9側面によれば、ガスセンサーは触媒の下流で排ガスを検知することから、ガスセンサーは触媒の劣化を検知することができる。
第10側面によれば、前後方向のみならず左右方向にも水抜き孔は連通孔からオフセットするので、排気管への外気の流入はさらに確実に防止されることができる。
図1は鞍乗り型車両の一具体例である自動二輪車の全体構成を概略的に示す側面図である。 図2は排気マフラーの全体構成を概略的に示す拡大側面図である。 図3はレゾネーター室の構成を概略的に示す外筒の拡大下面図である。 図4は他の実施形態に係るレゾネーター室の構成を概略的に示す外筒の拡大側面図である。 図5は図3に対応し、他の実施形態に係るレゾネーター室の構成を概略的に示す外筒の拡大側面図である。 図6は図2に対応し、他の実施形態に係る排気マフラーの全体構成を概略的に示す拡大側面図である。
11…鞍乗り型車両(自動二輪車)
31…排気管
32…触媒
33…ガスセンサー(O2センサー)
34…外筒
34a…前体
36…ステップ
37…第1セパレーター
38…レゾネーター室
39…第2セパレーター
42…第3セパレーター
45…連通孔
46…水抜き孔
L1…(センサーと水抜き孔との)距離
L2…(センサーと連通孔との)距離
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。ここで、車体の上下前後左右は自動二輪車に乗車した乗員の目線に基づき規定されるものとする。
図1は本発明の一実施形態に係る自動二輪車の全体構成を概略的に示す。自動二輪車11は車体フレーム12を備える。車体フレーム12の前端でヘッドパイプ13にはフロントフォーク14が操向可能に支持される。フロントフォーク14には車軸15回りで回転自在に前輪WFが支持される。フロントフォーク14にはヘッドパイプ13の上側でハンドルバー16が結合される。車体フレーム12の後側でピボットフレーム17にはスイングアーム18が車幅方向に水平に延びる支軸19回りで揺動自在に支持される。スイングアーム18の後端には車軸21回りで回転自在に後輪WRが支持される。
前輪WFおよび後輪WRの間で車体フレーム12には内燃機関23が搭載される。内燃機関23は回転軸線Rx回りで動力を生み出す。内燃機関23の動力は動力伝達装置を経て後輪WRに伝達される。なお、本説明中では既知の内燃機関と同様な構成に関し説明が割愛されることがある。
内燃機関23には、浄化機能および消音機能を果たしながら内燃機関23の排ガスを車体後方に排出する排気マフラー24が接続される。排気マフラー24は、内燃機関23の排気路に上流端で接続されて内燃機関23の下方をくぐって後方に延びる排気管ユニット25と、後輪WRの前方であってスイングアーム18の下方で排気管ユニット25の下流端に接続され、後輪WRの側方で車軸21よりも高い位置に排気口を配置するサイレンサーユニット26とを備える。サイレンサーユニット26は内燃機関23の消音機能を果たす。内燃機関23の排ガスはサイレンサーユニット26の排気口から後方に排出される。
内燃機関23の上方で車体フレーム12には燃料を貯蔵する燃料タンク27が搭載される。燃料タンク27の後方で車体フレーム12には乗員シート28が搭載される。燃料タンク27から内燃機関23の燃料噴射装置(図示されず)に燃料は供給される。自動二輪車11の運転にあたって乗員は乗員シート28を跨ぐ。
図2に示されるように、排気管ユニット25は、排ガスの流通路を形成する排気管31と、内燃機関23から下降する下降域で排気管31に組み込まれ、排ガスを浄化する触媒32と、下降域から下流に連続して水平方向に延びる水平域の前端で排気管31に取り付けられ、排気管31内の酸素濃度を検知するO2センサー33とを備える。O2センサー33で検知した酸素濃度に基づき触媒32の劣化は判定されることができる。
排気管31には、水平域から下流に連続して後上がりに延びる後上がり域で排気管31周りに空間を形成する外筒34が接続される。外筒34は、前端から排気管31に沿って下流にいくにつれて拡径する円錐形状に形成される前体34aと、前体34aの後端に結合されて、前体34a内の空間から連続する空間を形成する筒体34bとを有する。前体34aおよび筒体34bにはそれぞれ車体フレーム12に外筒34を連結するブラケット35a、35bが固定される。固定にあたって例えば溶接が用いられる。前体34aは単管で形成されるので、ブラケット35aは簡単に溶接されることができる。図1に示されるように、外筒34の前体34aは、搭乗者の足を載せるステップ36よりも後方に配置され、O2センサー33はステップ36よりも前方に配置される。O2センサー33は排気管31に沿って外筒34よりも上流側に配置される。
前体34aは前端で排気管31周りに固着され、前端から下流に離れた位置で前体34a内には第1セパレーター37が配置される。第1セパレーター37は前体34a内にレゾネーター室38を仕切る。排気管31はレゾネーター室38を貫通する。筒体34b内には筒体34bの前端から離れた位置で第2セパレーター39が配置される。第2セパレーター39は第1セパレーター37との間に膨張室41を区画する。排気管31は第1セパレーター37を貫通して膨張室41で開口する。膨張室41は二重管に基づき形成されるので、排気マフラー24の構成部品点数は削減される。
筒体34b内には筒体34bの後端に位置する第3セパレーター42が組み込まれる。第3セパレーター42は第2セパレーター39との間に膨張室41に通じる補助膨張室43を区画する。第2セパレーター39と外筒34の筒体34bとの間には膨張室41に補助膨張室43を連通する隙間が形成される。第2セパレーター39および第3セパレーター42には膨張室41に外気を接続する排出管44が支持される。
レゾネーター室38では排気管31に管壁を貫通する複数の連通孔45が穿たれる。ここでは、上下1対ずつ3対の連通孔45が配置される。連通孔45は、排気管31内の流通路とレゾネーター室38とを相互に連通する。連通孔45を通じて排気管31の内外で排ガスが行き来することで、共鳴が発生し、消音が実現される。O2センサー33は連通孔45よりも上流側に配置される。
外筒34の前体34aには、重力方向に無限遠の下方に位置する視点から観察される下面視で連通孔45に重ならない位置に水抜き孔46が配置される。O2センサー33と水抜き孔46との距離L1はO2センサー33と連通孔45との距離L2よりも小さい。図3に示されるように、連通孔45の中心位置を繋ぐ直線47に沿って連通孔45は等間隔に配列され、水抜き孔46は下面視で連通孔45の間隔Dc以上の間隔Dwで最上流の連通孔45から離れる。
次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態に係る排気マフラー24では外筒34は排気管周りに排気管31の連通孔45に連通するレゾネーター室38を形成し、下面視で連通孔45に重ならない位置に水抜き孔46は配置される。したがって、水抜き孔46から進入する外気が排気管31内に流入しにくく、O2センサー33の検知精度を確保しやすい。また、外気の流入を防ぐ部材の削減が可能である。
本実施形態では、O2センサー33は連通孔45よりも上流側に配置され、O2センサー33と水抜き孔46との距離L1はO2センサー33と連通孔45との距離L2よりも小さい。こうして排ガスの流通方向に連通孔45よりも上流側に水抜き孔46が配置されるので、下流側に水抜き孔46が配置される場合に比べて、ラビリンス効果に基づき外気の流入は効果的に防止されることができる。
O2センサー33は、排気管31に沿って外筒34よりも上流側に配置される。O2センサー33と連通孔45との距離L2を確保することができ、外気の流入は効果的に防止されることができる。
外筒34は、前端から排気管31に沿って下流にいくにつれて拡径する円錐形状に形成される前体34aを有し、当該前体34aは、排気マフラー24が自動二輪車11に搭載された際に、搭乗者の足を載せるステップ36よりも後方に配置される。外筒34は徐々に拡径するので、外筒34に干渉せずに搭乗者の足のスペースは容易に確保されることができる。
O2センサー33は、排気マフラー24が自動二輪車11に搭載された際に、O2センサー33はステップ36よりも前方に配置される。O2センサー33のスペースは容易に確保される。
外筒34内には、1以上のセパレーター37、39、42で複数の空間が仕切られ、空間の1つはレゾネーター室38である。レゾネーター室38の配置に基づき効果的に消音は実現される。
本実施形態に係る排気マフラー24ではレゾネーター室38は前体34a内に配置される。こうした配置によれば、外筒34の大型化を招かずにレゾネーター室38は配置される。
排気管31はレゾネーター室38を貫通し、連通孔45はレゾネーター室38に開口する。排気管31の管壁に連通孔45が穿たれ、そこからレゾネーター室38の空気をさらに取り込む構造なので、消音効果を発揮しつつ、逆流を防止することができる。
本実施形態に係る排気マフラー24は、O2センサー33の上流で排気管31に配置される触媒32を備える。O2センサー33は触媒32の下流で酸素濃度を検知することから、O2センサー33は触媒32の劣化を検知することができる。
なお、図4に示されるように、前述の実施形態から下方の連通孔45が省略されてもよい。連通孔45の中心位置を繋ぐ直線47に下面視で重ならない位置に水抜き孔46は配置され、水抜き孔46と連通孔45との距離はさらに遠ざかるので、排気管31内への外気の流入はさらに確実に防止される。また、図5に示されるように、連通孔45は、重力方向に直交する左右方向に開口し、排気管31の軸線回りに水抜き孔46からずれた位置に配置されてもよい。水抜き孔46は、連通孔45の中心位置を含む仮想平面から排気管31の周方向に大きくずれて配置されるので、排気管31への外気の流入は良好に防止される。その他、図6に示されるように、O2センサー33は外筒34の直前で排気管31に取り付けられてもよい。
【0002】
通孔を有する排気管と、前記排気管に取り付けられて、前記排気管内のガスを検知するガスセンサーと、前記排気管に取り付けられて、前記排気管周りに前記連通孔に連通する空間を形成し、下面視で前記連通孔に重ならない位置に水抜き孔を配置する外筒とを備え、前記連通孔は、前記排気管の長手方向に複数設けられると共に、前記外筒は、前端から前記排気管に沿って下流に行くにつれて拡径する円錐形状に形成される前体を有し、前記複数の連通孔と前記前体とによりレゾネーターが構成される排気マフラーが提供される。
[0007]
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記ガスセンサーは前記複数の連通孔よりも上流側に配置され、前記ガスセンサーと前記水抜き孔との距離は前記ガスセンサーと前記複数の連通孔との距離よりも小さい。
[0008]
第3側面によれば、第2側面の構成に加えて、前記ガスセンサーは、前記排気管に沿って前記外筒よりも上流側に配置される。
[0009]
第4側面によれば、第1〜第3側面の構成の何れかに加えて、前記前体は、鞍乗り型車両に搭載された際に、搭乗者の足を載せるステップよりも後方に配置される。
[0010]
第5側面によれば、第4側面の構成に加えて、鞍乗り型車両に搭載された際に、前記ガスセンサーは前記ステップよりも前方に配置される。
[0011]
第6側面によれば、第1〜第5側面の構成の何れかに加えて、前記外筒内には、1以上のセパレーターで複数の空間が仕切られ、前記空間の1つはレゾネーター室である。
[0012]
[0013]
[0014]
第7側面によれば、第1〜第6側面の構成に加えて、排気マフラーは、前記ガスセンサーの上流で前記排気管に配置される触媒をさらに備える。
[0015]
第8側面によれば、第1〜第7側面の構成に加えて、前記連通孔は複数であって、前記連通孔の中心位置を繋ぐ直線に下面視で重ならない位置に前記水抜き孔を配置した。
発明の効果
【0003】
[0016]
第1側面によれば、水抜き孔から進入する外気が排気管内に流入しにくく、ガスセンサーの検知精度を確保しやすい。また、外気の流入を防ぐ部材の削減が可能である。また、外筒の大型化を招かずにレゾネーター室は配置されることができる。しかも、排気管の管壁に連通孔が穿たれ、そこからレゾネーター室の空気をさらに取り込む構造なので、消音効果を発揮しつつ、逆流を防止することができる。
[0017]
第2側面によれば、排ガスの流通方向に連通孔よりも上流側に水抜き孔が配置されるので、下流側に水抜き孔が配置される場合に比べて、ラビリンス効果に基づき外気の流入は効果的に防止されることができる。
[0018]
第3側面によれば、ガスセンサーと連通孔との距離を確保することができ、外気の流入は効果的に防止されることができる。
[0019]
第4側面によれば、徐々に拡径する外筒に干渉せずに搭乗者の足のスペースは容易に確保されることができる。
[0020]
第5側面によれば、ガスセンサーのスペースは容易に確保されることができる。
[0021]
第6側面によれば、レゾネーター室の配置に基づき効果的に消音は実現されることができる。
[0022]
[0023]
[0024]
第7側面によれば、ガスセンサーは触媒の下流で排ガスを検知することから、ガスセンサーは触媒の劣化を検知することができる。
[0025]
第8側面によれば、前後方向のみならず左右方向にも水抜き孔は連通孔からオフセットするので、排気管への外気の流入はさらに確実に防止されることができる。
図面の簡単な説明
[0026]
[図1]図1は鞍乗り型車両の一具体例である自動二輪車の全体構成を概略的に示す側面図である。
[図2]図2は排気マフラーの全体構成を概略的に示す拡大側面図である。
【0002】
通孔を有する排気管と、前記排気管に取り付けられて、前記排気管内のガスを検知するガスセンサーと、前記排気管に取り付けられて、前記排気管周りに前記連通孔に連通する空間を形成し、下面視で前記連通孔に重ならない位置、且つ排ガスの流通方向で前記連通孔よりも上流側に水抜き孔を配置する外筒とを備え、前記連通孔は、前記排気管の長手方向に複数設けられ、前記水抜き孔は下面視で前記複数の連通孔の間隔以上の間隔で最上流の前記連通孔から離れており、前記外筒は、前端から前記排気管に沿って下流に行くにつれて拡径する円錐形状に形成される前体を有し、前記複数の連通孔と前記前体とによりレゾネーターが構成される排気マフラーが提供される。
[0007]
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記ガスセンサーは前記複数の連通孔よりも上流側に配置され、前記ガスセンサーと前記水抜き孔との距離は前記ガスセンサーと前記複数の連通孔との距離よりも小さい。
[0008]
第3側面によれば、第2側面の構成に加えて、前記ガスセンサーは、前記排気管に沿って前記外筒よりも上流側に配置される。
[0009]
第4側面によれば、第1〜第3側面の構成の何れかに加えて、前記前体は、鞍乗り型車両に搭載された際に、搭乗者の足を載せるステップよりも後方に配置される。
[0010]
第5側面によれば、第4側面の構成に加えて、鞍乗り型車両に搭載された際に、前記ガスセンサーは前記ステップよりも前方に配置される。
[0011]
第6側面によれば、第1〜第5側面の構成の何れかに加えて、前記外筒内には、1以上のセパレーターで複数の空間が仕切られ、前記空間の1つはレゾネーター室である。
[0012]
[0013]
[0014]
第7側面によれば、第1〜第6側面の構成に加えて、排気マフラーは、前記ガスセンサーの上流で前記排気管に配置される触媒をさらに備える。
[0015]
第8側面によれば、第1〜第7側面の構成に加えて、前記連通孔は複数であって、前記連通孔の中心位置を繋ぐ直線に下面視で重ならない位置に前記水抜き孔を配置した。
発明の効果
【0003】
[0016]
第1側面によれば、水抜き孔から進入する外気が排気管内に流入しにくく、ガスセンサーの検知精度を確保しやすい。また、外気の流入を防ぐ部材の削減が可能である。また、外筒の大型化を招かずにレゾネーター室は配置されることができる。しかも、排気管の管壁に連通孔が穿たれ、そこからレゾネーター室の空気をさらに取り込む構造なので、消音効果を発揮しつつ、逆流を防止することができる。その上、排ガスの流通方向で連通孔よりも上流側に水抜き孔46が配置されるので、下流側に水抜き孔が配置される場合に比べて、ラビリンス効果に基づき外気の流入は効果的に防止されることができる。
[0017]
第2側面によれば、排ガスの流通方向に連通孔よりも上流側に水抜き孔が配置されるので、下流側に水抜き孔が配置される場合に比べて、ラビリンス効果に基づき外気の流入は効果的に防止されることができる。
[0018]
第3側面によれば、ガスセンサーと連通孔との距離を確保することができ、外気の流入は効果的に防止されることができる。
[0019]
第4側面によれば、徐々に拡径する外筒に干渉せずに搭乗者の足のスペースは容易に確保されることができる。
[0020]
第5側面によれば、ガスセンサーのスペースは容易に確保されることができる。
[0021]
第6側面によれば、レゾネーター室の配置に基づき効果的に消音は実現されることができる。
[0022]
[0023]
[0024]
第7側面によれば、ガスセンサーは触媒の下流で排ガスを検知することから、ガスセンサーは触媒の劣化を検知することができる。
[0025]
第8側面によれば、前後方向のみならず左右方向にも水抜き孔は連通孔からオフセットするので、排気管への外気の流入はさらに確実に防止されることができる。
図面の簡単な説明
[0026]
[図1]図1は鞍乗り型車両の一具体例である自動二輪車の全体構成を概略的に示す側面図である。
[図2]図2は排気マフラーの全体構成を概略的に示す拡大側面図である。

Claims (10)

  1. 排ガスの流通路を形成し、管壁を貫通する連通孔(45)を有する排気管(31)と、
    前記排気管(31)に取り付けられて、前記排気管(31)内のガスを検知するガスセンサー(33)と、
    前記排気管(31)に取り付けられて、前記排気管(31)周りに前記連通孔(45)に連通する空間を形成し、下面視で前記連通孔(45)に重ならない位置に水抜き孔(46)を配置する外筒(34)と、
    を備えることを特徴とする排気マフラー。
  2. 請求項1に記載の排気マフラーにおいて、前記ガスセンサー(33)は連通孔(45)よりも上流側に配置され、前記ガスセンサー(33)と前記水抜き孔(46)との距離(L1)は前記ガスセンサー(33)と前記連通孔(45)との距離(L2)よりも小さいことを特徴とする排気マフラー。
  3. 請求項2に記載の排気マフラーにおいて、前記ガスセンサー(33)は、前記排気管(31)に沿って前記外筒(34)よりも上流側に配置されることを特徴とする排気マフラー。
  4. 請求項3に記載の排気マフラーにおいて、前記外筒(34)は、前端から前記排気管(31)に沿って下流にいくにつれて拡径する円錐形状に形成される前体(34a)を有し、当該前体(34a)は、鞍乗り型車両(11)に搭載された際に、搭乗者の足を載せるステップ(36)よりも後方に配置されることを特徴とする排気マフラー。
  5. 請求項4に記載の排気マフラーにおいて、鞍乗り型車両(11)に搭載された際に、前記ガスセンサー(33)は前記ステップ(36)よりも前方に配置されることを特徴とする排気マフラー。
  6. 請求項5に記載の排気マフラーにおいて、前記外筒(34)内には、1以上のセパレーター(37、39、42)で複数の空間が仕切られ、前記空間の1つはレゾネーター室(38)であることを特徴とする排気マフラー。
  7. 請求項6に記載の排気マフラーにおいて、前記レゾネーター室(38)は前記前体(34a)内に配置されることを特徴とする排気マフラー。
  8. 請求項7に記載の排気マフラーにおいて、前記排気管(31)は前記レゾネーター室(38)を貫通し、前記連通孔(45)は前記レゾネーター室(38)に開口することを特徴とする排気マフラー。
  9. 請求項8に記載の排気マフラーにおいて、前記ガスセンサー(33)の上流で前記排気管(31)に配置される触媒(32)をさらに備えることを特徴とする排気マフラー。
  10. 請求項9に記載の排気マフラーにおいて、前記連通孔(45)は複数であって、前記連通孔(45)の中心位置を繋ぐ直線(47)に下面視で重ならない位置に前記水抜き孔(46)を配置したことを特徴とする排気マフラー。
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