DE102004034156B4 - Active headrest for a backrest of a vehicle seat, in particular for passenger cars - Google Patents
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Abstract
Aktive Kopfstütze (13) für eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, insbesondere für Personenkraftwagen, die bei einem Heckcrash aus ihrer Normalposition in Richtung des Kopfbereiches der auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Person, eine Crashposition einnehmend, verschwenkbar ist, wobei in den Rahmen (3) der Rückenlehne eine durch Druck beanspruchbare, elastische Druckplatte integriert ist, deren oberes Ende über Lordosenlängsdrähte und/oder einen Lordosenquerdraht mit einer in den Seitenholmen (1, 2) des Rahmens (3) der Rückenlehne gelagerten Exzenterwelle (4) in Wirkverbindung steht, die zwei im Kopfblech (8) des Rahmens (3) der Rückenlehne über ein Trägerblech (8') drehbar und verschiebbar angeordnete Kopfstützrohre (9, 10) aufnimmt, in denen die Kopfstütze (13) tragende Haltestangen (11, 12) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass den Kopfstützrohren (9, 10) unmittelbar oder mittelbar über die Exzenterwelle (4) und damit der Kopfstütze (13) eine Rücklaufsperre oder eine Rücklaufbremse in Form einer federbelasteten Zahnpaarung (17), einer pneumatischen Dämpfungseinrichtung (16), einer Reibpaarung zugeordnet ist, derart, dass durch diese nach Einnahme der Crashposition der Kopfstütze (13) und der sich anschließenden Aufhebung der Druckbeanspruchung der in den Rahmen (3) der Rückenlehne integrierten elastischen Druckplatte bei weiterhin erfolgter Belastung der Kopfstütze (13) ihr Zurückschwenken in die Normalposition zeitlich verzögerbar ist.Active headrest (13) for a backrest of a vehicle seat, in particular for passenger cars, in a rear crash from its normal position in the direction of the head portion of the person on the vehicle seat person, a crash position, pivoting, wherein in the frame (3) of the backrest a pressure-absorbable, elastic pressure plate is integrated, the upper end of Lordosenlängsdrähte and / or a Lordosenquerdraht with a in the side rails (1, 2) of the frame (3) of the backrest mounted eccentric shaft (4) is in operative connection, the two in the head plate ( 8) of the frame (3) of the backrest via a support plate (8 ') rotatably and slidably arranged head support tubes (9, 10) receives, in which the headrest (13) supporting support rods (11, 12) are guided, characterized in that the Head support tubes (9, 10) directly or indirectly via the eccentric shaft (4) and thus the headrest (13) or a backstop ode a return brake in the form of a spring-loaded tooth pairing (17), a pneumatic damping device (16), a friction pair is assigned, such that by this after taking the crash position of the headrest (13) and the subsequent cancellation of the compressive stress in the frame ( 3) the backrest integrated elastic pressure plate with continued load on the headrest (13) is retarded pivoting back to the normal position.
Description
Die Erfindung betrifft eine aktive Kopfstütze für eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, insbesondere für Personenkraftwagen, mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen.The invention relates to an active headrest for a backrest of a vehicle seat, in particular for passenger cars, with the features mentioned in the preamble of
Es ist bekannt, zur Herstellung eines schnellen Kontaktes zwischen dem Kopf der auf dem Fahrzeugsitz von Kraftfahrzeugen befindlichen Person und der Kopfstütze, so auch von Personenkraftwagen, bei einem Heckcrash die Kopfstütze unabhängig von den individuellen Verhältnissen der auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Person im Wesentlichen schlagartig durch Bewegung in Richtung des Kopfbereiches von der Normalposition in die Crashposition zu bewegen, so dass der Kopf möglichst verletzungsfrei aufgefangen wird.It is known for producing a quick contact between the head of the person located on the vehicle seat of motor vehicles and the headrest, as well as passenger cars, in a rear crash, the headrest regardless of the individual circumstances of the person sitting on the vehicle seat substantially abruptly by movement to move in the direction of the head area from the normal position to the crash position, so that the head is caught as possible injury.
In der Druckschrift
So ist beispielsweise nach der
Kommt es unter Berücksichtigung dieser Kopfstützanordnung zu einem Heckcrash, so führt das durch die schlagartig auf die Rückenlehne und damit auf die elastische Druckplatte wirkende erhöhte Druckkraft zu einer Veränderung der Position der unten mit dem Rahmen der Rückenlehne fest verbundenen elastischen Druckplatte, indem diese und damit auch das obere Ende der elastischen Druckplatte verschoben wird. Das aber führt über den Lordosenquerdraht zu einer Drehung der Exzenterwelle mit ihren beiden exzentrischen Hebelarmen. Diese Drehbewegung der Exzenterwelle hat zur Folge, dass die mit der Exzenterwelle in Verbindung stehenden, im Kopfblech des Rahmens der Rückenlehne über das Trägerblech drehbar und verschiebbar angeordneten Kopfstützrohre und damit die Kopfstütze schlagartig von der Normalposition in die Crashposition verschwenkt wird. Da unmittelbar nach erfolgtem Heckcrash die auf die elastische Druckplatte wirkende erhöhte Druckkraft wieder aufgehoben wird, ist das auch wieder mit einem Verschwenken der Kopfstütze von der Crashposition in die Normalposition verbunden.If it comes under consideration of this headrest assembly to a rear crash, it will cause by the sudden on the backrest and thus on the elastic pressure plate increased pressure force to change the position of the down firmly connected to the frame of the backrest elastic pressure plate by these and thus also the upper end of the elastic pressure plate is displaced. But this leads over the Lordosenquerdraht to a rotation of the eccentric shaft with its two eccentric lever arms. This rotational movement of the eccentric shaft has the result that the eccentric shaft in connection, in the head plate of the frame of the backrest on the support plate rotatably and slidably disposed headrest tubes and thus the headrest is suddenly pivoted from the normal position to the crash position. Since immediately after the completed crash the rear shock acting on the elastic pressure plate increased pressure force is reversed, which is also associated with a pivoting of the headrest of the crash position in the normal position.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass es nicht immer den Erfordernissen entspricht, wenn unmittelbar nach erfolgtem Heckcrash, also nach dem Aufheben der erhöhten, auf die elastische Druckplatte wirkenden Druckkraft, die Kopfstütze wieder von der Crashposition in die Normalposition zurückkehrt. Vielmehr ist es zweckmäßig, wenn die Crashposition der Kopfstütze kurzzeitig auch dann noch beibehalten wird, wenn der erhöhte Druck von der elastischen Druckplatte bereits genommen ist. Das aber wird durch die bekannten Kopfstützanordnungen nicht ermöglicht.However, it has been shown that it does not always meet the requirements when immediately after the crash occurs, so after lifting the raised, acting on the elastic pressure plate pressure force, the headrest returns from the crash position to the normal position. Rather, it is expedient if the crash position of the headrest is briefly maintained even when the increased pressure of the elastic pressure plate is already taken. But this is not possible by the known headrest assemblies.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aktive Kopfstütze für eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, insbesondere für Personenkraftwagen, entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, durch die die Crashposition der Kopfstütze nach einem Heckcrash kurzzeitig auch dann noch aufrecht erhalten wird, wenn auf die elastische Druckplatte nicht mehr die aus dem Heckcrash resultierende erhöhte Druckkraft wirkt.The invention has for its object to provide an active headrest for a backrest of a vehicle seat, in particular for passenger cars, according to the preamble of
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine aktive Kopfstütze mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass den Kopfstützrohren unmittelbar, oder mittelbar über die Exzenterwelle, und damit der Kopfstütze eine Rücklaufsperre oder eine Rücklaufbremse in Form einer federbelasteten Zahnpaarung, einer pneumatischen Dämpfungseinrichtung, einer Reibpaarung zugeordnet ist, derart, dass durch diese nach Einnahme der Crashposition der Kopfstütze und der sich anschließenden Aufhebung der Druckbeanspruchung der in den Rahmen der Rückenlehne integrierten elastischen Druckplatte bei weiterhin erfolgter Belastung der Kopfstütze ihr Zurückschwenken in die Normalposition zeitlich verzögerbar ist, wird erreicht, dass bei einem Heckcrash die dabei eingenommene Crashposition der Kopfstütze auch noch dann kurzzeitig aufrecht erhalten wird, wenn auf die elastische Druckplatte die aus dem Heckcrash resultierende erhöhte Druckkraft nicht mehr wirkt.This object is achieved by an active headrest with the features mentioned in
Zur Erzielung der durch die Erfindung beabsichtigten Wirkung besteht gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung die den Kopfstützrohren und damit der Kopfstütze zugeordnete Rücklaufbremse in Form einer pneumatischen Dämpfungseinrichtung aus einem, über eine der gleichzeitig den Lordosenquerdraht aufnehmenden, in Form eines Winkelhebels ausgebildeten Endplatten an die Exzenterwelle angelenkten Pneumatikzylinder. In diesem ist ein nach Art eines Kolbens feststehender Dämpfer angeordnet, der mit der Atmosphäre in Verbindung stehende, als Einlass dienende Ansaugkanäle sowie auf seiner der Endplatte zugerichteten Seite ein einseitig wirkendes Ventil, das zweckmäßigerweise als Gummiventil ausgebildet ist, besitzt. Dabei ist dem Gummiventil eine ebenfalls mit der Atmosphäre in Verbindung stehende, als Auslass dienende Ausgleichsbohrung nachgeordnet. Die als Einlass dienenden Ansaugkanäle des feststehenden Dämpfers der pneumatischen Dämpfungseinrichtung sind als Durchgangskanäle in Form einer Nut ausgebildet und gleichmäßig verteilt am äußeren Umfang des feststehenden Dämpfers angeordnet.To achieve the effect intended by the invention according to a first preferred embodiment, the head support tubes and thus the headrest associated Recirculation brake in the form of a pneumatic damping device of a, one of the same time the Lordosenquerdraht receiving, designed in the form of an angle lever end plates hinged to the eccentric shaft pneumatic cylinder. In this a fixed in the manner of a piston damper is arranged, which is associated with the atmosphere, serving as an inlet intake ports and on its side facing the end plate a one-way valve, which is suitably designed as a rubber valve has. Here, the rubber valve is also a downstream of the atmosphere in communication, serving as an outlet compensating bore. The intake ports of the fixed damper of the pneumatic damper serving as an inlet are formed as through-holes in the form of a groove and arranged evenly distributed on the outer circumference of the fixed damper.
Ausgehend von dieser Ausbildung der pneumatischen Dämpfungseinrichtung ist diese parallel zu der die Exzenterwelle und damit die Kopfstützrohre in ihrer Normalposition haltenden Zugfeder angeordnet und gemeinsam mit der Zugfeder über die Endplatte an die Exzenterwelle angelenkt. Um bei dieser Anordnung der pneumatischen Dämpfungseinrichtung keinen zusätzlichen umbauten Raum zu beanspruchen, ist diese vorteilhaft zentrisch innerhalb der die Exzenterwelle und damit die Kopfstütze in ihrer Normalposition haltenden Zugfeder angeordnet, wobei der feststehende Dämpfer über eine Dämpferlagerung mit einem der Seitenholme des Rahmens der Rückenlehne in Verbindung steht, an der die Zugfeder ebenfalls angelenkt ist.Based on this design of the pneumatic damping device, this is arranged parallel to the eccentric shaft and thus the head support tubes in their normal position holding tension spring and articulated together with the tension spring on the end plate to the eccentric shaft. In order to claim in this arrangement of the pneumatic damping device no additional enclosed space, this is advantageously arranged centrally within the eccentric shaft and thus the headrest in its normal position holding tension spring, the fixed damper via a damper bearing with one of the side rails of the frame of the backrest in combination stands where the tension spring is also hinged.
Damit bei dieser Anordnung der pneumatischen Dämpfungseinrichtung ein störungsfreies Arbeiten sowohl der Dämpfungseinrichtung als auch der Zugfeder gewährleistet wird, ist nach dem Einhängen des Pneumatikzylinders über eine Buchse in einen mit der Endplatte kraftschlüssig verbundenen Lagerbolzen dieser Bereich, der auch die Aufhängung der Zugfeder mit einschließt, verschließbar.Thus, in this arrangement, the pneumatic damping device trouble-free operation of both the damping device and the tension spring is guaranteed, after attaching the pneumatic cylinder via a socket in a non-positively connected to the end plate bearing pin, this area, which also includes the suspension of the tension spring closable ,
Erfolgt bei Einbau dieser pneumatischen Dämpfungseinrichtung in die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes ein Heckcrash, so wird durch die dabei durch die elastische Druckplatte bewirkte Drehung der Exzenterwelle der Pneumatikzylinder schlagartig nach oben bewegt. Das hat zur Folge, dass über die Ansaugkanäle des feststehenden Dämpfers durch das entstehende Vakuum über dem Dämpfer und damit dem Gummiventil Luft aus der Atmosphäre angesaugt wird, die bei geöffnetem Gummiventil in den diesem nachgeordneten Raum innerhalb des Pneumatikzylinders gelangt und hier zu einem Druckaufbau führt, der abgeschlossen ist, wenn die Kopfstütze ihre Crashposition erreicht hat. Da zu diesem Zeitpunkt ein weiteres Ansaugen von Luft nicht mehr erfolgt, der Druck der Luft in dem Gummiventil nachgeordneten Raum jedoch größer ist als der Druck der Atmosphäre, schließt das Gummiventil. Ist dieses geschlossen, so kann die Luft über die als Auslass dienende Ausgleichsbohrung entweichen, wobei die Kopfstütze so lange in der Crashposition verbleibt, bis beim Entweichen der Luft aus dem Gummiventil nachgeordneten Raum in diesem ein derartiger Druckabfall eingetreten ist, bei dem die Kraft der Zugfeder der Kraft der auf den Pneumatikzylinder wirkenden Luft wieder überwiegt. Ist dieser Zeitpunkt erreicht, wird die Kopfstütze zurück in die Normalposition geholt.If, when installing this pneumatic damping device in the backrest of a vehicle seat, a rear crash, it will be abruptly moved upwards by the case caused by the elastic pressure plate rotation of the eccentric shaft of the pneumatic cylinder. The result of this is that air is sucked in from the atmosphere via the intake ducts of the fixed damper by the resulting vacuum over the damper and thus the rubber valve, which, when the rubber valve is open, enters the downstream space inside the pneumatic cylinder and leads to pressure build-up here, which is completed when the headrest has reached its crash position. At this time, since a further suction of air is no longer carried out, but the pressure of the air in the rubber valve downstream chamber is greater than the pressure of the atmosphere, closes the rubber valve. If this is closed, the air can escape via the outlet hole serving as an outlet, the headrest remains so long in the crash position until the air escaping from the rubber valve downstream chamber in this such a pressure drop has occurred, in which the force of the tension spring the force of the air acting on the pneumatic cylinder prevails again. When this time is reached, the headrest is brought back to the normal position.
Um die durch die Erfindung beabsichtigte Wirkung durch eine den Kopfstützrohren und damit der Kopfstütze zugeordnete Rücklaufsperre in Form einer federbelasteten Zahnpaarung zu erreichen, besteht diese gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus einer Verzahnung nach Art einer Zahnstange und aus einer mit dieser bei einem Heckcrash in Wirkverbindung stehenden Rastung. Diese besitzt mehrere Zähne und ist Bestandteil eines Rastbausteines, dem ein den Abstand zur Verzahnung nach Art einer Zahnstange haltender Federkörper zugeordnet ist, der in Form einer Blattfeder ausgebildet ist. Die Verzahnung nach Art einer Zahnstange ist bei dieser federbelasteten Zahnpaarung Bestandteil einer Rastplatte, die unmittelbar oder mittelbar gemeinsam mit der Rastung mit den Kopfstützrohren in Wirkverbindung steht.In order to achieve the effect intended by the invention by a headrest tubes and thus the headrest associated backstop in the form of a spring-loaded tooth pair, this consists according to a further advantageous embodiment of the invention of a toothing in the manner of a rack and one with this in a rear crash in Active connection standing detent. This has several teeth and is part of a locking block, which is associated with a distance to the toothing in the manner of a rack-holding spring body, which is in the form of a leaf spring. The toothing in the manner of a rack is in this spring-loaded tooth pairing part of a detent plate, which is directly or indirectly together with the detent with the head support tubes in operative connection.
Bei dieser federbelasteten Zahnpaarung besitzen sowohl die Rastung als auch die Verzahnung nach Art einer Zahnstange eine ausschließlich entgegen der Rückstellbewegung der Kopfstütze wirkende Zahnstellung. Dabei verläuft sowohl die der Exzenterwelle zugerichtete Flanke der Zähne der Verzahnung nach Art einer Zahnstange, als auch die der Kopfstütze zugerichtete Flanke der Zähne der Rastung vorzugsweise horizontal.In this spring-loaded tooth pairing, both the detent and the toothing in the manner of a rack have a tooth position acting exclusively against the return movement of the headrest. In this case, both the eccentric edge-facing flank of the teeth of the toothing in the manner of a toothed rack, as well as the flank of the teeth of the detent, which is prepared for the headrest, preferably extend horizontally.
Ist diese den Kopfstützrohren und damit der Kopfstütze zugeordnete Rücklaufsperre in Form einer federbelasteten Zahnpaarung für den Einbau in die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes vorgesehen, so ist diese in das die drehbar und verschiebbar angeordneten Kopfstützrohre über das Trägerblech aufnehmende Kopfblech integriert.Is this the head support tubes and thus the headrest associated backstop provided in the form of a spring-loaded tooth pairing for installation in the backrest of a vehicle seat, it is integrated into the rotatably and slidably mounted head support tubes on the support plate receiving head plate.
Kommt es bei Anwendung dieser federbelasteten Zahnpaarung in der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes zu einem Heckcrash, so wird durch das Verschwenken der Kopfstützrohre und damit des Kopfbleches die die Verzahnung nach Art einer Zahnstange tragende Rastplatte mitgenommen, indem sie nicht nur nach oben bewegt wird, sondern auch eine Schwenkbewegung ausführt. Dabei greifen die Zähne der Verrastung in die der Rastung ein, so dass eine Arretierung der Kopfstütze in ihrer Crashposition erfolgt. Diese Arretierung wird so lange aufrecht erhalten, bis nach Aufhebung des auf die elastische Druckplatte wirkenden Druckes die Zähne der Verzahnung nach Art einer Zahnstange aus den Lücken der Zähne der Rastung herausgelaufen sind und somit der Weg freigegeben wird, damit die Kopfstütze wieder in die Normalposition zurückgeführt werden kann. Dabei ist in Abhängigkeit von der Höhe der Zähne sowohl der Rastung als auch der Verzahnung nach Art einer Zahnstange nach dem Aufheben der aus dem bei einem Heckcrash auf die elastische Druckplatte ausgeübten Druck resultierenden Kraft die Zeitverzögerung der Entfernung der Zähne der Verzahnung aus den Lücken der Zähne der Rastung und damit der Übergang der Kopfstütze von der Crashposition bis zum Einnehmen der Normalposition bestimmbar.If it comes with the application of this spring-loaded tooth pairing in the backrest of a vehicle seat to a rear crash, it is driven by the pivoting of the head support tubes and thus the head plate, the teeth in the manner of a rack-bearing detent plate by being moved not only up, but also a Performs pivoting movement. The teeth of the latch engage in the detent, so that a locking of the headrest in their Crash position occurs. This lock is maintained until the teeth of the toothing have come out after the lifting of the pressure acting on the elastic pressure plate in the manner of a rack from the gaps of the teeth of the detent and thus the way is released, so that the headrest returned to the normal position can be. In this case, depending on the height of the teeth of both the detent and the teeth in the manner of a rack after canceling the force resulting from the force exerted in a rear crash on the elastic pressure plate force the time delay of the removal of the teeth of the teeth from the gaps of the teeth the catch and thus the transition of the headrest from the crash position to the adoption of the normal position determinable.
Selbstverständlich ist die durch die Erfindung beabsichtigte Wirkung unabhängig von der jeweiligen Ausbildung auch durch jede andere in den Rahmen der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes integrierte Rücklaufsperre oder Rücklaufbremse erreichbar, indem beispielsweise eine Reibpaarung zur Anwendung kommt, die nach dem Prinzip der an sich bekannten Reibungskupplungen ausgebildet ist. Diese Ausbildungen schließt die Erfindung beim Einbau in die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes ebenso ein, wie die Anwendung der Erfindung bei einer Anordnung der Kopfstützrohre, bei der diese unmittelbar mit der Exzenterwelle in Verbindung stehen.Of course, the intended by the invention effect regardless of the particular training by any other in the frame of the backrest of a vehicle seat integrated backstop or return brake can be achieved by, for example, a friction pair is used, which is designed according to the principle of friction clutches known per se. These embodiments include the invention when installed in the backrest of a vehicle seat as well as the application of the invention in an arrangement of the head support tubes, in which they are directly related to the eccentric shaft.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.
Die Erfindung wird nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: Show it:
Wie die
Die als pneumatische Dämpfungseinrichtung
Insbesondere der
Die als Rücklaufsperre ausgebildete, federbelastete Zahnpaarung
Wie sowohl die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Seitenholmeside rails
- 22
- Seitenholmeside rails
- 33
- Rahmenframe
- 44
- Exzenterwelleeccentric shaft
- 55
- Endplattenendplates
- 66
- Endplattenendplates
- 77
- horizontal verlaufender Abschnitthorizontally extending section
- 88th
- Kopfblechhead plate
- 8'8th'
- Trägerblechsupport plate
- 99
- KopfstützrohreStanchion tubes
- 1010
- KopfstützrohreStanchion tubes
- 1111
- HaltestangenHandrails
- 1212
- HaltestangenHandrails
- 1313
- Kopfstützeheadrest
- 1414
- Zugfedermainspring
- 1515
- Dämpferlagerungdamper storage
- 1616
- pneumatische Dämpfungseinrichtungpneumatic damping device
- 1717
- federbelastete Zahnpaarungspring-loaded tooth pairing
- 1818
- Pneumatikzylinderpneumatic cylinder
- 1919
- feststehender Dämpferfixed damper
- 2020
- Ansaugkanäleintake ports
- 2121
- einseitig wirkendes Ventilsingle-acting valve
- 2222
- Raumroom
- 2323
- Ausgleichsbohrungcompensating bore
- 2424
- BuchseRifle
- 2525
- Lagerbolzenbearing bolt
- 2626
- Ausnehmungrecess
- 2727
- Bohrungendrilling
- 2828
- Bohrungendrilling
- 2929
- Verzahnung nach Art einer ZahnstangeToothing in the manner of a rack
- 3030
- Zähneteeth
- 3131
- Rastunglatching
- 3232
- Rastplattedetent plate
- 3333
- RastbausteinRest block
- 3434
- Federkörperspring body
- 3535
- Bausteinbuilding block
- 3636
- Zähneteeth
- 3737
- LückenGaps
- 3838
- Flankenflanks
- 3939
- Flankenflanks
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Effective date: 20110429 |
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R016 | Response to examination communication | ||
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R079 | Amendment of ipc main class |
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