DE102016208367A1 - Brake pressure control device - Google Patents

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DE102016208367A1 DE102016208367.8A DE102016208367A DE102016208367A1 DE 102016208367 A1 DE102016208367 A1 DE 102016208367A1 DE 102016208367 A DE102016208367 A DE 102016208367A DE 102016208367 A1 DE102016208367 A1 DE 102016208367A1
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Theo Baukholt
Pierre Schmitt
Johannes Görlach
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Continental Teves AG and Co OHG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremsdrucksteuergerät für eine Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem Elektromotor, dessen rotatorische Bewegung mittels eines Kugelgewindetriebs in eine translatorische Bewegung eines über eine Spindel (5) angetriebenen Kolbens (6) transformiert wird, um unabhängig von der Betätigung eines Hauptbremszylinders einen definierten Bremsdruck in einer Radbremse aufbauen zu können. Zur Vermeidung von Geräuschen sieht die Erfindung vor, dass der Kugelgewindetrieb mit einem elastisch verformbaren Vorspannelement (7) versehen ist, das unabhängig von der Drehrichtung die Spindel (5) in Axialrichtung spielfrei an einem Anschlag (8) positioniert.The invention relates to a brake pressure control device for a motor vehicle brake system, with an electric motor, whose rotational movement is transformed by means of a ball screw in a translational movement of a piston (6) driven by a spindle (5) to a defined brake pressure in one independently of the operation of a master cylinder To build wheel brake. To avoid noise, the invention provides that the ball screw is provided with an elastically deformable biasing member (7), regardless of the direction of rotation, the spindle (5) in the axial direction without play on a stop (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremsdrucksteuergerät für eine Kraftfahrzeugbremsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a brake pressure control device for a motor vehicle brake system according to the preamble of patent claim 1.

Ein Bremsdrucksteuergerät für eine Kraftfahrzeugbremsanlage der angegebenen Art ist aus DE 10 2013 223 859 A1 bekannt. Das Bremsdrucksteuergerät weist einen Elektromotor auf, dessen rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung eines Kolbens transformiert wird, um unabhängig von der Betätigung eines Hauptbremszylinders einen definierten Bremsdruck in einer Radbremse aufbauen zu können.A brake pressure control device for a motor vehicle brake system of the type specified is off DE 10 2013 223 859 A1 known. The brake pressure control device has an electric motor whose rotational movement is transformed into a translational movement of a piston in order to be able to build up a defined brake pressure in a wheel brake independently of the actuation of a master brake cylinder.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Bremsdrucksteuergerät der angegebenen Art mit möglichst einfachen konstruktiven Mitteln besonders kompakt, zuverlässig und geräuscharm zu gestalten. It is the object of the invention to make a brake pressure control device of the specified type with the simplest possible design means particularly compact, reliable and quiet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Bremsdrucksteuergerät der genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved for a brake pressure control device of the type mentioned by the features of claim 1.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den einzelnen Patentansprüchen als auch aus der Beschreibung des Erfindungsgegenstandes anhand mehrerer Zeichnungen zu entnehmen.Further features of the invention can be taken from the individual claims as well as from the description of the subject invention with reference to several drawings.

Es zeigen:Show it:

1 einen schematischen Gesamtaufbau des erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuergeräts im Längsschnitt, 1 a schematic overall construction of the brake pressure control device according to the invention in longitudinal section,

2 in schematischer Darstellung die wesentliche Elemente zur axialen Vorspannung einer Spindel, 2 a schematic representation of the essential elements for the axial prestressing of a spindle,

3a, b ausgehend von 2 die Montage eines Sicherungsrings in einem Rotorrohr zur Fixierung des Kugelgewindetriebs, 3a , b starting from 2 the mounting of a securing ring in a rotor tube for fixing the ball screw,

4 erfindungswesentliche Konstruktionselemente des Kugelgewindetriebs in einer Explosionsdarstellung, 4 Invention-essential construction elements of the ball screw in an exploded view,

5 ausgehend von 4 die Ausbildung einer Rändel und einer Ringnut an der Spindel zur Fixierung eines Kraftübertragungssegments, 5 starting from 4 the formation of a knurl and an annular groove on the spindle for fixing a power transmission segment,

6 ausgehend von 4 in einer Perspektivansicht den Kugelgewindetrieb in Verbindung mit dem Sicherungsring. 6 starting from 4 in a perspective view of the ball screw in conjunction with the retaining ring.

Im Einzelnen zeigt die 1 einen schematischen Gesamtaufbau des erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuergeräts im Längsschnitt, mit einem Elektromotor, dessen rotatorische Bewegung mittels eines Kugelgewindetriebs in eine translatorische Bewegung eines Kolbens 6 transformiert wird, um unabhängig von der Betätigung eines Hauptbremszylinders einen definierten Bremsdruck in einer Radbremse aufbauen zu können.In detail, the shows 1 a schematic overall construction of the brake pressure control device according to the invention in longitudinal section, with an electric motor whose rotational movement by means of a ball screw in a translational movement of a piston 6 is transformed to independently of the operation of a master cylinder to build a defined brake pressure in a wheel can.

Der Elektromotor ist in einem ersten Gehäuse 1 und der Kolben 6 in einem zweiten Gehäuse 2 aufgenommen, wozu das zweite Gehäuse 2 diametral zum ersten Gehäuse 1 angeordnet ist, wobei zwischen dem ersten und zweiten Gehäuse 1, 2 ein drittes Gehäuse 3 mit zwei diametralen Stirnflächen angeordnet ist, an denen das erste und zweite Gehäuse 1, 2 fixiert sind. Das dritte Gehäuse 3 übernimmt somit die Funktion eines Zentralgehäuses, an dem sämtliche weiteren, noch näher zu erläuternden Komponenten des Bremsdrucksteuergeräts angeordnet sind.The electric motor is in a first housing 1 and the piston 6 in a second housing 2 added, including the second housing 2 diametrically to the first housing 1 is arranged, wherein between the first and second housing 1 . 2 a third case 3 is arranged with two diametrical faces on which the first and second housings 1 . 2 are fixed. The third case 3 thus assumes the function of a central housing to which all other components of the brake pressure control device, which are still to be explained in more detail, are arranged.

Wie weiterhin aus der 1 zu entnehmen ist, weist das als Zentralgehäuse ausgeführte dritte Gehäuse 3 eine Durchgangsbohrung 4 zum Hindurchführen einer für den Kugelgewindetrieb vorgesehenen Spindel 5 auf, sodass in Verbindung mit dem im zweiten Gehäuse 2 angeordneten Kolben 6 die Funktion eines Linearaktuators durch eine besonders kompakte Bauweise des Bremsdrucksteuergeräts gewährleistet ist. As continues from the 1 can be seen, has the third housing designed as a central housing 3 a through hole 4 for passing a spindle provided for the ball screw 5 on, so in conjunction with that in the second housing 2 arranged piston 6 the function of a linear actuator is ensured by a particularly compact design of the brake pressure control device.

Die 2 zeigt in einer schematischen Abbildung die wesentlichen Elemente zur axialen Vorspannung der Spindel 5 (beachte den punktiert dargestellten Kraftverlauf zur axialen Vorspannung), wozu der mittels eines Sicherungsrings 11 in einem Rotorrohr 10 fixierte Kugelgewindetrieb mit einem elastisch verformbaren Vorspannelement 7 versehen ist, das unabhängig von der Spindeldrehrichtung die Spindel 5 in Axialrichtung spielfrei an einem Anschlag 8 positioniert. Auf das offene Ende des Rotorrohrs 10 ist eine Außenhülse 12 aufgesetzt, deren Innenstirnfläche als Anschlag 8 ausgebildet ist, an dem sich die Spindel 5 unter der Wirkung des Vorspannelements 7 dauerhaft abstützt. Das Vorspannelement 7 ist im Wesentlichen ringscheibenförmig ausgebildet und mit der Spindel 5 verbunden. The 2 shows a schematic illustration of the essential elements for the axial prestressing of the spindle 5 (Note the force curve shown in dotted lines for the axial preload), to which the means of a locking ring 11 in a rotor tube 10 fixed ball screw with an elastically deformable biasing element 7 is provided, regardless of the direction of spindle rotation, the spindle 5 in the axial direction without play on a stop 8th positioned. On the open end of the rotor tube 10 is an outer sleeve 12 fitted, the inner end face as a stop 8th is formed, on which the spindle 5 under the action of the biasing element 7 permanently supported. The biasing element 7 is essentially annular disc-shaped and with the spindle 5 connected.

Die 3a und 3b zeigen ausgehend von 2 die Montage des Sicherungsrings 11 im Rotorrohr 10 zur Fixierung des Kugelgewindetriebs, wozu in dem Rotorrohr 10 eine Innennut (9) vorgesehen ist, in die der Sicherungsring 11 mittels einer Montagehülse 13 eingesetzt wird. The 3a and 3b show starting from 2 the mounting of the circlip 11 in the rotor tube 10 for fixing the ball screw, including in the rotor tube 10 an internal groove ( 9 ) is provided, in which the retaining ring 11 by means of a mounting sleeve 13 is used.

Im Einzelnen zeigt hierzu die 3a den Sicherungsring 11 vor dem Einrasten in der ringförmigen Innennut 9, wozu die Montagehülse 13 mittels einer definierten Einpresskraft entgegen der Wirkung des Vorspannelements 7 in Richtung der Innennut 9 im Rotorrohr 10 verschoben wird, bis sich gemäß der 3b der Sicherungsring 11 in Überdeckung mit der Innennut 9 befindet, wodurch sich der Sicherungsring 11 unter der Wirkung seiner radialen Vorspannkraft aufweiten kann und in die Innennut 9 einschnappt. Nachdem der Sicherungsring 11 in der Innennut 9 eingerastet ist, reduziert sich der zum Einfügen des Sicherungsring 11 in die Innennut 9 ursprünglich erforderliche Kraftaufwand erheblich auf einen zum Herausziehen der Montagehülse 13 aus dem Rotorrohr 10 minimal erforderlichen Kraftaufwand, da der Sicherungsring 11 beim Zurückziehen der Montagehülse 13 unter der Wirkung des Vorspannelements 7 an der Nutflanke der Innennut 9 zur Anlage gelangt, sodass anhand einer kraft- als auch wegüberwachten Montage des Sicherungsrings 11 eindeutig die korrekte Fixierung des Sicherungsrings 11 in der Innennut 9 festgestellt werden kann. In detail, this shows the 3a the circlip 11 before snapping into the annular inner groove 9 What the mounting sleeve 13 by means of a defined press-in force against the action of the biasing element 7 in the direction of the inner groove 9 in the rotor tube 10 is postponed until according to the 3b the circlip 11 in Cover with the inner groove 9 is located, causing the circlip 11 can expand under the action of its radial biasing force and into the inner groove 9 snaps. After the circlip 11 in the inner groove 9 is engaged, reduces the to insert the retaining ring 11 in the inner groove 9 originally required force considerably on a to pull out the mounting sleeve 13 from the rotor tube 10 minimal required effort, since the circlip 11 when retracting the mounting sleeve 13 under the action of the biasing element 7 on the groove flank of the inner groove 9 to the plant, so that on the basis of a force as well as supervised mounting of the circlip 11 clearly the correct fixation of the circlip 11 in the inner groove 9 can be determined.

Die 4 zeigt die erfindungswesentlichen Konstruktionselemente des Kugelgewindetriebs in einer Explosionsdarstellung. Der Kugelgewindetrieb besteht aus einem Profilrohr 19, das die Spindel 5, eine Mutter 20 und den Kolben 6 aufnimmt, dem zur Fixierung des Kugelgewindetriebs im Rotorrohr 10 erforderlichen Sicherungsring 11, einem Kraftübertragungselement 17, das auf dem aus dem Profilrohr 19 hervorstehenden Ende der Spindel 5 fixiert wird, einem als ringförmiger Gummipuffer ausgeführten Vorspannelement 7, das an die Kontur des sternförmigen Kraftübertragungselements 17 angepasst und auf dieses aufgesetzt wird. Ferner ist ein ringförmiger, in der Außenhülse 12 angeordneten Mitnehmer 18 vorgesehen, der auf das Vorspannelement 7 aufgesetzt wird. Zur Drehmomentübertragung des Elektromotors auf die Spindel 5 wird der Mitnehmer 18 in der Außenhülse 12 formschlüssig aufgenommen, die gemäß der 2 das den Kugelgewindetrieb aufnehmende Rotorrohr 10 überkragt. The 4 shows the invention essential construction elements of the ball screw in an exploded view. The ball screw consists of a profile tube 19 that the spindle 5 , A mother 20 and the piston 6 receives, for fixing the ball screw in the rotor tube 10 required circlip 11 , a power transmission element 17 on the out of the profile tube 19 protruding end of the spindle 5 is fixed, designed as a ring-shaped rubber buffer biasing element 7 connected to the contour of the star-shaped transmission element 17 adapted and put on this. Further, an annular, in the outer sleeve 12 arranged driver 18 provided on the biasing element 7 is put on. For torque transmission of the electric motor to the spindle 5 becomes the driver 18 in the outer sleeve 12 positively received, according to the 2 the ball screw receiving rotor tube 10 overhangs.

Somit wird infolge des elastischen Vorspannelements 7 eine direkte starre Verbindung zwischen der Spindel 5 und dem den Kugelgewindetrieb betätigenden Elektromotor bewusst vermieden, sodass eventuell bestehende Ungenauigkeiten hinsichtlich der koaxialen Ausrichtung und Lagerung des Kugelgewindetriebs in den Gehäusen 1, 2, 3 des Bremsdrucksteuergeräts ohne Klemmgefahr toleriert werden können. Thus, due to the elastic biasing element 7 a direct rigid connection between the spindle 5 and the ball screw actuated electric motor deliberately avoided, so that any existing inaccuracies in the coaxial alignment and storage of the ball screw in the housings 1 . 2 . 3 the brake pressure control unit without clamping danger can be tolerated.

Die 5 zeigt ausgehend von 4 in vergrößerter Ansicht die Ausbildung einer Rändel 15 und einer Ringnut 16 zur Fixierung des Kraftübertragungssegments 17, das an dem Ende der Spindel 5 aufgesetzt ist, das dem Elektromotor zugewandt ist. Das Kraftübertragungselement 17 ist bevorzugt als sternförmiges Ringsegment zur Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor und der Spindel 5 ausgebildet. Zur unlösbaren Fixierung des Kraftübertragungselements 17 auf der Spindel 5 ist das Ringsegment plastischen radial nach innen in Richtung der im Anschluss an die Rändel vorgesehenen Ringnut 16 verformt. Durch diese Verbindung lässt sich das zu übertragende Motordrehmoment mittels des Kraftübertragungselements 17 auf fertigungstechnisch einfache und zuverlässige Weise erreichen, wozu das Kraftübertragungselement aus einem plastisch sehr einfach verformbaren Leichtmetall hergestellt ist. The 5 shows starting from 4 in an enlarged view the formation of a knurl 15 and an annular groove 16 for fixing the power transmission segment 17 at the end of the spindle 5 is placed, which faces the electric motor. The power transmission element 17 is preferred as a star-shaped ring segment for torque transmission between the electric motor and the spindle 5 educated. For permanent fixation of the power transmission element 17 on the spindle 5 the ring segment is plastic radially inward in the direction of the annular groove provided following the knurl 16 deformed. By this connection, the engine torque to be transmitted by means of the power transmission element can be 17 achieve manufacturing technology simple and reliable manner, including the power transmission element is made of a plastically very easily deformable light metal.

Das Antriebsmoment des Elektromotors wirkt bekanntlich auf die Spindel 5 des Kugelgewindetriebs, wobei über die Mutter 20 des Kugelgewindetriebs das Reaktionsmoment abgestützt und die Axialkraft zum Kolben 6 übertragen werden muss. Beides wird durch das Profilrohr 19 erreicht, dass die Mutter 20 mit der Spindel 5 aufnimmt, an deren von der Außenhülse 12 abgewandten Ende, der Kolben 6 fixiert ist.The drive torque of the electric motor is known to act on the spindle 5 of the ball screw, wherein over the nut 20 the ball screw the reaction torque supported and the axial force to the piston 6 must be transferred. Both are through the profile tube 19 that reaches the mother 20 with the spindle 5 receives, on whose from the outer sleeve 12 opposite end, the piston 6 is fixed.

Schließlich zeigt die 6 ausgehend von den Darstellungen in 4 und 5 in einer Perspektivansicht den Kugelgewindetrieb in Verbindung mit dem aus 2 bekannten Sicherungsring 11, der aus einem radial federnden Flachdraht in mehreren Lagen gewickelt ist, der vorzugsweise an den beiden Drahtenden eine Anphasung 14 im Sinne einer sog. Ausbauschräge aufweist, um bei Bedarf eine möglichst einfache Demontage des Kugelgewindetriebs aus dem Rotorrohr 10 zu ermöglichen.Finally, the shows 6 starting from the representations in 4 and 5 in a perspective view of the ball screw in conjunction with the 2 known retaining ring 11 , which is wound from a radially resilient flat wire in several layers, preferably at the two wire ends a phasing 14 in the sense of a so-called. Ausauschräge has to as simple as possible disassembly of the ball screw from the rotor tube 10 to enable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gehäuse casing
22
Gehäuse casing
33
Gehäuse casing
44
Durchgangsbohrung Through Hole
55
Spindel spindle
66
Kolben piston
77
Vorspannelement biasing member
88th
Anschlag attack
99
Innennut inner groove
1010
Rotorrohr rotor tube
1111
Sicherungsring circlip
1212
Außenhülse outer sleeve
1313
Montagehülse mounting sleeve
1414
Anphasung chamfer
1515
Rändel knurled
1616
Ringnut ring groove
1717
Kraftübertragungselement Power transmission element
1818
Mitnehmer takeaway
1919
Profilrohr section tube
2020
Mutter mother

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013223859 A1 [0002] DE 102013223859 A1 [0002]

Claims (9)

Bremsdrucksteuergerät für eine Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem Elektromotor, dessen rotatorische Bewegung mittels eines Kugelgewindetriebs in eine translatorische Bewegung eines über eine Spindel angetriebenen Kolbens transformiert wird, um unabhängig von der Betätigung eines Hauptbremszylinders einen definierten Bremsdruck in einer Radbremse aufbauen zu können, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelgewindetrieb mit einem elastisch verformbaren Vorspannelement (7) versehen ist, das unabhängig von der Spindeldrehrichtung die Spindel (5) in Axialrichtung spielfrei an einem Anschlag (8) positioniert. Brake pressure control device for a motor vehicle brake system, comprising an electric motor, the rotational movement is transformed by means of a ball screw in a translational movement of a piston driven via a spindle to independently of the operation of a master cylinder to build a defined brake pressure in a wheel brake, characterized in that Ball screw with an elastically deformable biasing element ( 7 ), regardless of the direction of spindle rotation, the spindle ( 5 ) in the axial direction without play on a stop ( 8th ). Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelgewindetrieb mittels eines in einer Innennut (9) eines Rotorrohrs (10) eingesetzten Sicherungsrings (11) fixiert ist. Brake pressure control device according to claim 1, characterized in that the ball screw by means of a in an inner groove ( 9 ) of a rotor tube ( 10 ) inserted safety ring ( 11 ) is fixed. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf das offene Ende des Rotorrohrs (10) eine Außenhülse (12) aufgesetzt ist, deren Innenstirnfläche als Anschlag (8) ausgebildet ist, an dem sich die Spindel (5) unter der Wirkung des Vorspannelements (7) dauerhaft abstützt.Brake pressure control device according to claim 2, characterized in that on the open end of the rotor tube ( 10 ) an outer sleeve ( 12 ) is placed, the inner end face as a stop ( 8th ) is formed, on which the spindle ( 5 ) under the action of the biasing element ( 7 ) permanently supported. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (7) im Wesentlichen ringscheibenförmig ausgebildet ist, das an einem Endabschnitt der Spindel (5) fixiert ist. Brake pressure control device according to claim 1, characterized in that the biasing element ( 7 ) is substantially annular disc-shaped, which at one end portion of the spindle ( 5 ) is fixed. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (11) mittels einer in das Rotorrohr (10) einführbaren Montagehülse (13) in der Innennut (9) positioniert ist.Brake pressure control device according to claim 2, characterized in that the retaining ring ( 11 ) by means of a in the rotor tube ( 10 ) insertable mounting sleeve ( 13 ) in the inner groove ( 9 ) is positioned. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (11) aus Flachdraht gewickelt ist, der an den beiden Drahtenden eine Anphasung (14) aufweist.Brake pressure control device according to claim 2, characterized in that the retaining ring ( 11 ) is wound from flat wire, which at the two wire ends a phasing ( 14 ) having. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Elektromotor zugewandte Ende der Spindel (5) mit einer Rändel (15) und einer Ringnut (16) versehen ist, und dass bevorzugt ein sternförmiges Ringsegment (17) zur Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor und der Spindel (5) auf der Rändel (15) aufgesetzt, das mittels einer plastischen Radialverformung des Ringsegments (17) in Richtung der Ringnut (16) auf der Spindel (5) fixiert ist.Brake pressure control device according to claim 1, characterized in that the electric motor facing the end of the spindle ( 5 ) with a knurl ( 15 ) and an annular groove ( 16 ), and that preferably a star-shaped ring segment ( 17 ) for torque transmission between the electric motor and the spindle ( 5 ) on the knurl ( 15 ), which by means of a plastic radial deformation of the ring segment ( 17 ) in the direction of the annular groove ( 16 ) on the spindle ( 5 ) is fixed. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringsegment (17) aus einem plastisch verformbaren Leichtmetall hergestellt ist.Brake pressure control device according to claim 7, characterized in that the ring segment ( 17 ) is made of a plastically deformable light metal. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Ringsegment (17) als Vorspannelement (7) ein ringförmiger Gummipuffer aufgesetzt ist, der mit einem Mitnehmer (18) zusammenwirkt, welcher zur Drehmomentübertragung des Elektromotors auf die Spindel (5) in einer Außenhülse (12) formschlüssig aufgenommen ist, die ein den Kugelgewindetrieb aufnehmendes Rotorrohr (10) überkragt.Brake pressure control device according to claim 7, characterized in that on the ring segment ( 17 ) as biasing element ( 7 ) an annular rubber buffer is placed, which with a driver ( 18 ), which for torque transmission of the electric motor to the spindle ( 5 ) in an outer sleeve ( 12 ) is received positively, which is a ball screw receiving rotor tube ( 10 ) overhangs.
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