KR100331654B1 - Method of manufacturing actuator of anti-lock brake system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액츄에이터 내부에 형성되는 유로와 이 유로의 외부에 형성되는 액츄에이터 블럭을 플라스틱 사출물로 형성하도록 한 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator manufacturing method of an anti-lock brake system, and more particularly, to an actuator manufacturing method of an anti-lock brake system in which an actuator block formed inside the actuator and an actuator block formed outside the passage are formed of a plastic injection molded product. It is about.
일반적으로 안티록 브레이크 시스템(Antilock Brake System)은 자동차의 구동륜의 과도한 슬립을 억제하여 자동차의 방향 안정성과 구동력을 확보하는 장치로써, 자동차의 제동시 각 차륜의 휠 실린더로 가해지는 제동유압을 감압, 유지 또는 증압하여 압력을 조절하므로 적당한 코너링 포스를 확보하여 조향성을 유지하면서 동시에 제동 정지 거리를 가장 짧게 되도록 마찰계수의 가장 큰 값을 얻을 수 있는 슬립률이 되도록 제어하는 것이다.In general, the antilock brake system is a device to secure the direction stability and driving force of the vehicle by suppressing excessive slip of the driving wheel of the vehicle. The pressure is controlled by maintaining or increasing pressure, so that the proper cornering force is secured to maintain steering and at the same time control the slip rate to obtain the largest value of the friction coefficient so that the braking stop distance is the shortest.
이러한 안티록 브레이크 시스템은 휠속도 센서, 액츄에이터, 제어부 등의 장치로 구성되어 있으며, 액츄에이터에는 각각의 브레이크 휠실린더로 유압을 감압, 유지 또는 증압을 실시하여 제동력을 제어하도록 한다.The anti-lock brake system is composed of a device such as a wheel speed sensor, an actuator, a control unit, and the actuator controls the braking force by depressurizing, maintaining or increasing the hydraulic pressure with each brake wheel cylinder.
이 액츄에이터에는 오일의 공급을 제어하기 위한 유압밸브가 설치된다. 이 유압밸브는 노멀 오픈밸브(Nomal open valve)와 노멀 크로즈밸브(Nomal close valve)로 마련된다. 그리고 이 각각의 유압밸브로의 오일의 유출입을 위한 유로가 내부에 구성되어 있다The actuator is provided with a hydraulic valve for controlling the supply of oil. This hydraulic valve is provided with a normal open valve and a normal close valve. And the flow path for the outflow and outflow of oil to each hydraulic valve is comprised inside.
이러한 안티록 브레이크 시스템에서의 액츄에이터는 일반적으로 알루미늄으로 제작되는데, 그 제조는 최초 두부모양의 사각의 알루미늄 내부에 시스템의 필요한 부품을 장착하기 위한 공간 및 유로를 형성하기 위하여 가공형성하게 된다.Actuators in such anti-lock brake systems are generally made of aluminum, which is then fabricated to form spaces and flow paths for mounting the necessary parts of the system inside the initial head-shaped square aluminum.
또한 특정의 유로는 볼이나 익스펜더를 이용하여 막아주어 도 2와 같은 유로를 완성시키게 된다.In addition, a specific flow path is prevented by using a ball or an expander to complete the flow path as shown in FIG. 2.
그러나 종래의 이러한 알루니늄 재질의 액츄에이터는 알루미늄을 일일이 가공하여 부품 장착공간을 만들어야 하기 때문에 많은 사이클시간과 투자비가 필요하고 그에 따른 많은 부수적인 공정이 뒤따르게 된다.However, such an aluminum actuator of the prior art requires a large amount of cycle time and investment cost due to the processing of aluminum one by one to create a component mounting space, and a lot of additional processes are followed.
또한 알루미늄이 다른 금속에 비하여 적은 무게를 가진 금속이기 때문에 금속으로 액츄에이터를 제조할 경우 액츄에이터의 무게를 더 이상 감소시키기가 힘든 문제점이 있었다.In addition, since aluminum is a metal having a lower weight than other metals, when the actuator is manufactured from metal, it is difficult to reduce the weight of the actuator any more.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터의 재질을 플라스틱 재질로하여 안티록 브레이크 시스템의 전체 중량을 줄이고 제조공정과 시간을 개선한 안티록 브레이크 시스템의 플라스틱 재질의 액츄에이터 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to reduce the overall weight of the anti-lock brake system by improving the manufacturing process and time by the plastic material of the actuator of the anti-lock brake system, To provide a method of manufacturing a plastic actuator.
도 1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도를 보인 도면이다.1 is a view showing a hydraulic circuit diagram of a general anti-lock brake system.
도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 블럭을 보인 사시도이다.Figure 2 is a perspective view of a block of the antilock brake system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 액츄에이터 블럭 내부에 설치된 유로를 보인 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing a flow path installed inside the actuator block according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 액츄에이터의 제조단계를 보인 블럭도이다.Figure 4 is a block diagram showing a manufacturing step of the actuator according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
50...페달 51...마스터실린더50 ... pedal 51 ... master cylinder
53...저압어큐뮤레이터 54...고압어큐뮤레이터53 Low pressure accumulator 54 High pressure accumulator
55...휠속도 감지센서 56...제어부55 ... wheel speed sensor 56 ... control part
57...펌프 58...노멀 오픈형 밸브57 ... pump 58 ... normally open valve
59...노멀 크로즈형 밸브 60...액츄에이터 블럭59 ... normally closed valve 60 ... actuator block
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법은, 차량의 휠에 설치된 브레이크 장치로 공급되는 오일을 제어하는 유압밸브와 상기 유압밸브를 거친 오일이 저장되는 저압어큐뮤레이터와 상기 저압어큐뮤레이터로부터 오일을 펌핑하는 펌프와 상기 펌프에 의하여 펌핑된 고압의 오일이 저장되는 고압어큐뮤레이터가 내부에 구비되도록 유로가 형성된 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법에 있어서, 상기 유로를 플라스틱으로 사출하기 위하여 유로 사출금형을 통하여 유로를 사출성형하는 유로사출단계, 상기 유로사출단계를 거쳐서 사출성형된 유로의 상기 고압어큐뮤레이터와 저압어큐뮤레이터를 절삭하며, 상기 펌프보어와 밸브보어를 절삭가공하는 절삭가공단계, 상기 절삭가공단계를 거친 유로의 표면에 접착제를 도포하여 블럭과 유로의 접촉상태를 유지할 수 있도록 하는 접착제 도포단계, 상기 접착제 도포단계를 거친 상기 유로를 상기 액츄에이터 블럭의 사출을 위한 금형에 설치하여 플라스틱으로 상기 액츄에이터 블럭을 사출성형하는 액츄에이터 블럭 사출단계를 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the actuator manufacturing method of the anti-lock brake system of the present invention includes a hydraulic valve for controlling oil supplied to a brake device installed on a wheel of a vehicle and a low pressure accumulator for storing oil passing through the hydraulic valve. And an oil passage formed therein such that a pump for pumping oil from the low pressure accumulator and a high pressure accumulator for storing the high pressure oil pumped by the pump are provided therein. A flow path injection step of injection molding the flow path through a flow path injection mold, and cutting the high pressure accumulator and the low pressure accumulator of the injection molded flow path through the flow path injection step to inject the plastic into the plastic; The cutting step of cutting the bore, the cutting step Glue application step to maintain the contact state of the block and the flow path by applying an adhesive on the surface of the flow path, the flow path through the adhesive application step is installed in a mold for injection of the actuator block to inject the actuator block with plastic It characterized in that it has an actuator block injection step of molding.
이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 블럭을 보인 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 액츄에이터 블럭 내부에 설치된 유로를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 액츄에이터의 제조단계를 보인 블럭도이다.1 is a view showing a hydraulic circuit diagram of a general anti-lock brake system, Figure 2 is a perspective view showing a block of the anti-lock brake system according to the present invention. 3 is a perspective view showing a flow path installed inside the actuator block according to the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing a manufacturing step of the actuator according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 안티록 브레이크 시스템(Antilock Brake System)은 브레이크 페달(50)과 브레이크 페달(50)의 작동으로 브레이크장치로 오일을 공급하는 마스터 실린더(51)를 구비하고, 차량의 휠(52)에 설치된 브레이크 장치의 휠실린더로 공급되는 오일을 제어하는 유압밸브(58)(59)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the antilock brake system includes a master cylinder 51 for supplying oil to a brake device by the operation of the brake pedal 50 and the brake pedal 50. Hydraulic valves 58 and 59 for controlling the oil supplied to the wheel cylinder of the brake device provided in the 52 are provided.
이 유압밸브(58)(59)는 작동전 항시 열려있는 밸브인 노멀 오픈형 밸브(Nomal open valve)(58)와 작동전 항시 닫혀있는 밸브인 노멀 크로즈형 밸브(Nomal close valve)(59)로 마련된다.The hydraulic valves 58 and 59 are provided with a normal open valve 58, which is a valve that is always open before operation, and a normal close valve 59, which is a valve which is always closed before operation. do.
그리고 저압상태의 오일이 저장되는 저압어큐뮤레이터(53)와 저압어큐뮤레이터(53)의 오일을 펌핑하는 펌프(57) 그리고 이 펌프(57)에서 펌핑된 고압상태의 오일이 저장되는 고압어큐뮤레이터(54)가 각각 설치된다.The low pressure accumulator 53 storing the low pressure oil and the pump 57 pumping the oil of the low pressure accumulator 53 and the high pressure fish storing the high pressure oil pumped by the pump 57 are stored. The cumulator 54 is provided, respectively.
또한 자동차 휠(52)에는 휠(52)의 동작상태를 감지하는 휠 속도 감지센서(55)가 설치되고, 이러한 구성요소들의 작동을 제어하는 제어부(56)(Electronic Control Unit : ECU)가 마련된다.In addition, the wheel 52 is provided with a wheel speed sensor 55 for detecting an operation state of the wheel 52, the control unit 56 (Electronic Control Unit: ECU) for controlling the operation of these components is provided. .
이러한 저압어큐뮤레이터(53)와 고압어큐뮤레이터(54) 그리고 펌프(57)와 유압밸브(58)(59)들은 도 2에 도시된 바와 같은 액츄에이터(60)에 설치된다. 이 액츄에이터(60)는 사각의 플라스틱 재질로 형성된 블럭과 도 3에 도시된 바와 같이 블럭의 내부에 형성된 유로(61)로 마련된다.The low pressure accumulator 53, the high pressure accumulator 54, and the pump 57 and the hydraulic valves 58 and 59 are installed in the actuator 60 as shown in FIG. The actuator 60 is provided with a block formed of a square plastic material and a flow path 61 formed inside the block as shown in FIG. 3.
이와 같이 액츄에이터(60)와 유로(61)를 플라스틱으로 제조한 것은 종래의 알루미늄에 비하여 액츄에이터의 무게를 획기적으로 줄일 수 있기 때문인데, 종래의 알루미늄은 그 비중의 2,7정도인데 비하여 열경화성 수지는 1.6 - 2.1 정도로 까지 비중을 줄일 수 있으므로 알루미늄에 비하여 약 25% 정도의 무게를 줄일 수 있고, 또한 제조시간과 경비 또한 종래에 비하여 줄일 수 있다.The reason why the actuator 60 and the flow path 61 are made of plastic is that the weight of the actuator can be significantly reduced compared to the conventional aluminum, whereas the conventional aluminum is about 2,7 of the specific gravity. Since the specific gravity can be reduced to about 1.6 to 2.1, the weight can be reduced by about 25% compared to aluminum, and the manufacturing time and cost can also be reduced compared to the prior art.
본 발명에서는 액츄에이터(60) 블럭과 유로(61)를 각각 열경화성, 또는 열가소성수지로 마련할 수 있으며, 경우에 따라서는 동일한 재질로 할 수 있는데, 일반적으로 열가소성수지는 화학적 구조적으로는 선상(線狀)의 고분자이며, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드 등이 여기에 속한다. 그리고 압출성형, 사출성형에 의해 능률적으로 가공된다.In the present invention, the actuator 60 block and the flow path 61 may be provided by thermosetting or thermoplastic resin, respectively, and in some cases, may be made of the same material. Generally, the thermoplastic resin is chemically structurally linear. ), Polystyrene, polyethylene, polyamide and the like. And it is processed efficiently by extrusion molding and injection molding.
그리고 열경화성수지는 열경화성을 가지며 반응이 진행되면 열가소성의 상태에서 마침내 불용불융상태로 경화해 버리는 합성수지를 말하며, 경화한 단계에서는 망상구조로 되어 있다. 일반적으로 내열성 내용제성이 좋고 충진재를 넣어 강화한 성형물을 얻을 수 있다.In addition, thermosetting resin refers to a synthetic resin that has a thermosetting property and finally hardens to an insoluble state in a thermoplastic state when the reaction proceeds. In the curing step, the resin has a network structure. In general, moldings having good heat resistance solvent resistance and filling with filler can be obtained.
이하에서는 본 발명의 플라스틱 액츄에이터의 제조공정을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the manufacturing process of the plastic actuator of the present invention will be described with reference to FIG.
액츄에이터(60)는 전술한 바와 같이 내부에 유로(61)를 포함하여 마련되어 질 수 있는데, 이를 위하여 유로(61)와 액츄에이터(60)의 사출성형을 위한 별도의 금형이 필요하다.As described above, the actuator 60 may be provided including the flow path 61 therein, and for this purpose, a separate mold for injection molding of the flow path 61 and the actuator 60 is required.
이 두 개의 금형이 준비되면 먼저 유로(61)를 플라스틱으로 사출하기 위하여 유로 사출금형을 통하여 유로(61)를 사출성형하는 유로사출단계(S1)를 거치게 된다. 이 유로사출단계(S1)에서는 금형에 액상의 열경화성수지 또는 열가소성수지를 붇고 이를 응고 시키면 되는데, 이때 유로(61)는 완전히 성형되어 있지 않고, 도 3에서와 같이 외관의 전체적인 틀이 완성되게 된다.When the two molds are prepared, first, the flow path injection step S1 of injection molding the flow path 61 through a flow path injection mold is performed to inject the flow path 61 into plastic. In this flow path injection step (S1), a liquid thermosetting resin or a thermoplastic resin is poured into a mold and solidified. The flow path 61 is not completely molded, and the overall frame of the exterior is completed as shown in FIG. 3.
다음으로 유로사출단계(S1)를 거쳐서 사출성형된 유로(61)에는 고압어큐뮤레이터(54)와 저압어큐뮤레이터(53)를 절삭가공하고, 계속해서 펌프(57)와 밸브(58)(59)의 설치를 위한 펌프보어(64)와 밸브보어(62) 절삭가공하는 절삭가공단계(S2)를 거치게 된다.Next, the high pressure accumulator 54 and the low pressure accumulator 53 are cut into the flow path 61 injection-molded through the flow path injection step S1, and the pump 57 and the valve 58 ( The pump bore 64 and the valve bore 62 for the installation of the 59 are subjected to the cutting step (S2) of the cutting process.
이때 각각의 어큐뮤레이터(53)(54), 펌프보어(64)와 밸브보어(62)만을 절삭가공하고, 그외의 작은 유로들은 액츄에이터(60) 블럭을 사출한 후 정밀 절삭가공하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to cut only the accumulators 53 and 54, the pump bore 64 and the valve bore 62, and to cut the other small flow paths after injecting the actuator 60 block. .
그리고 절삭가공단계(S2)를 거친 유로의 표면에 접착제를 도포하여 액츄에이터(60) 블럭과 유로(61)의 접촉상태를 유지할 수 있도록 하는 접착제 도포단계(S3)를 거치게 된다. 이 접착제도포단계(S3)에서는 틀보호를 위하여 내열제를 도포할 수 도 있다.And the adhesive is applied to the surface of the flow path through the cutting step (S2) is subjected to the adhesive coating step (S3) to maintain the contact state of the actuator 60 block and the flow path (61). In this adhesive coating step (S3) it may be applied a heat-resistant agent for the frame protection.
다음으로 접착제도포단계(S3)를 거친 유로(61)를 액츄에이터(60) 블럭의 사출을 위한 금형에 설치하여 액상의 플라스틱 수지물을 부어 액츄에이터(60) 블럭을 사출성형하는 액츄에이터 블럭 사출단계(S4)를 거치게 되면 본 발명의 플라스틱 액츄에이터(60)의 외형이 거의 완료된다.Next, the actuator block injection step (S4) is installed in the mold for injection of the actuator (60) block through the adhesive coating step (S3) to pour the liquid plastic resin material and the injection molding of the actuator (60) block (S4). After passing through), the outer appearance of the plastic actuator 60 of the present invention is almost completed.
이때 사출성형이 완료된 액츄에이터(60)에는 나머지 유로를 정밀 절삭가공함으로써 최종적으로 액츄에이터(60)가 완성시키는 정밀절삭가공단계(S5)를 포함하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the injection molding actuator 60 includes a precision cutting step (S5) that the actuator 60 finally completes by precision cutting the remaining flow path.
이 정밀절삭가공단계(S5)는 전술한 절삭가공단계(S2)에는 유로(61)들을 모두 절삭가공할 수 도 있지만 보다 높은 정밀도를 확보하기 위하여 완전 사출성형 후 정밀 절삭가공하기 위한 것이다.This precision cutting step (S5) is for cutting all the flow paths 61 in the above-mentioned cutting step (S2), but for precise cutting after complete injection molding to ensure higher precision.
이하에서는 본 발명의 플라스틱 액츄에이터(60)가 구비된 안티록 브레이크 시스템의 작동을 설명하기로 한다. 시스템의 작동은 차량의 주행중 증압모드, 유지모드, 그리고 감압모드의 수행단계를 거치면서 제동기능을 수행하게 된다.Hereinafter, the operation of the anti-lock brake system provided with the plastic actuator 60 of the present invention will be described. The operation of the system is to perform the braking function through the steps of increasing, maintaining and depressurizing the vehicle while driving.
먼저, 증압모드는 운전자가 브레이크 페달(50)을 밟음으로써 마스터 실린더(51)의 오일이 노멀 오픈형 밸브(58)를 통해서 휠실린더로 전달된다. 이로 인해 브레이크 압력은 증가하게 되고, 브레이크장치의 실린더 피스톤이 밀리면서 자동차의 휠(52)이 제동되어 각 바퀴의 속도는 감소하게 된다.First, in the boost mode, the oil of the master cylinder 51 is transmitted to the wheel cylinder through the normal open valve 58 by the driver pressing the brake pedal 50. As a result, the brake pressure is increased, and the wheels 52 of the vehicle are braked as the cylinder piston of the brake device is pushed, thereby reducing the speed of each wheel.
그리고 휠속도 감지센서(55)로부터 받은 휠(52)의 속도와 차랑의 속도와의 차이, 즉 슬립율이 일정 범위를 넘으면 제어부(56)는 휠(52)의 압력을 줄이기 위해서 노멀 오픈형 밸브(58)를 닫아서 휠(52)과 마스터 실린더(51) 사이의 유로를 차단시킨다.When the difference between the speed of the wheel 52 received from the wheel speed sensor 55 and the speed of the car, that is, the slip ratio exceeds a predetermined range, the control unit 56 controls the normal open valve to reduce the pressure of the wheel 52. 58 to close the flow path between the wheel 52 and the master cylinder 51.
이로인해 더 이상의 오일의 압력은 휠(52)로 전달되지 않게 되고, 동시에 노멀 크로즈형 밸브(59)를 작동시켜서 휠(52)에 있는 액압을 저압어큐뮤레이터(53)에 받아두게 되며, 이와 동시에 펌프(57)는 오일을 펌핑하여 고압상태의 오일을 고압어큐뮤레이터(54)에 저장시키게 된다. 이러한 상태를 감압모드라 한다.As a result, the oil pressure is no longer transmitted to the wheel 52, and at the same time, the normal close valve 59 is operated to receive the hydraulic pressure in the wheel 52 in the low pressure accumulator 53. At the same time, the pump 57 pumps the oil to store the oil in the high pressure accumulator 54. This state is called a decompression mode.
한편, 감압모드로 인해 휠(52)의 속도는 다시 증속되게 된다. 이때 제어부(56)는 휠(52)의 상태를 시간을 두고 지켜 보게되는데, 이를 유지모드라고 한다. 이 유지모드에서는 노멀 오픈형 밸브(58)는 닫히고, 노멀 크로즈형 밸브(59)는 닫혀서 휠실린더로 마스터 실린더(51)로부터 전달된 오일이 들어오지도 못하고, 노멀 크로즈형 밸브(59)를 통해서 나가지도 못하게 한다.On the other hand, the speed of the wheel 52 is increased again due to the decompression mode. At this time, the controller 56 watches the state of the wheel 52 over time, which is called a maintenance mode. In this holding mode, the normally open valve 58 is closed and the normal closed valve 59 is closed so that oil delivered from the master cylinder 51 to the wheel cylinder cannot enter or exit through the normal closed valve 59. do.
그리고 휠(52)의 속도가 다시 살아나면 다시 휠(52)의 속도를 줄이게 된다. 이를 위하여 휠실린더로 압력이 전달되도록 전류를 차단하여 노멀 크로즈형 밸브(59)가 차단되도록 하고, 이에따라 휠(52)의 압력이 저압어큐뮤레이터(53)로 빠지지 못하게 됨으로써 재차 재동이 이루어지도록 한다.And if the speed of the wheel 52 is revived again, the speed of the wheel 52 is reduced again. To this end, the current is cut off so that pressure is transmitted to the wheel cylinder so that the normal close valve 59 is blocked, and thus, the pressure of the wheel 52 does not fall into the low pressure accumulator 53 so that the restart is performed again. .
이상과 같은 본 발명의 안티록 브레이크 시스템의 플라스틱 액츄에이터 제조방법에 따라 제조한 열가소성수지, 또는 열경화성수지 재질의 액츄에이터는 기존의 알류미늄으로 액츄에이터를 제조할 경우에 비하여 무게를 크게 줄일 수 있고, 또한 재료비측면에서 대략 35%정도의 가격 절감을 가져올 수 있다. 그리고 가공에 비해서 사출은 제조경비가 여러 가지의 이유로 해서 싸므로 전체적인 제품가격을 줄일 수 있으며, 기존의 알루미늄 블럭을 가공할 경우 생기게 되는 유로를 막기 위한 볼이나 익스펜더등이 불필요하므로 부품수를 상당히 줄일 수 있고, 더욱이 블럭을 더 작게 자유롭게 설계 제작할 수 있는 효과가 있다.The thermoplastic resin or the thermosetting resin actuator manufactured according to the plastic actuator manufacturing method of the anti-lock brake system of the present invention as described above can significantly reduce the weight compared to the case of manufacturing the actuator with aluminum, and also the material cost aspect Can save roughly 35% of the cost. Compared to machining, injection is cheaper for various reasons, so the overall product price can be reduced, and the number of parts is considerably reduced since balls or expanders are not needed to block the flow path generated when machining the existing aluminum block. In addition, there is an effect that can freely design the block smaller.
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