JP2009035019A - 車両用バンパ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バンパフェイス部材の裏面に衝撃吸収用のリブを一体成形したときのバンパフェイス部材表面でのヒケの露出を防止しつつ、リブによる衝撃吸収機能を充分発揮できるようにする。
【解決手段】衝撃吸収リブ１５をバンパフェイス部材１と一体成形する際に、フェイス部材本体５と上下のフェイス部材取付部７，９との連設部１１，１３に対応する位置にてフェイス部材本体５の裏面との一体成形による接続部１７，１９を設定した。また、バンパフェイス部材１表面の段部５ａに対応する位置および、プレート取付部５ｂに対応する位置に、フェイス部材本体５の裏面と衝撃吸収リブ１５とを一体成形する際の接続部２１，２３をそれぞれ設定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、バンパフェイス部材の裏面に衝撃吸収リブを一体成形した車両用バンパ構造に関する。

車両用バンパとして、バンパレインフォースの前方を覆うバンパフェイス部材内に、車両前方から衝撃を受けた際に潰れることで衝撃を吸収する衝撃吸収部材を、バンパフェイス部材とは別体に設けたものがある。

ところが、この場合には衝撃吸収部材をバンパフェイス部材とは別体に設けているので、部品点数がその分増加して、組み付け作業性および作業コストの悪化を招くとともに、通常ポリプロピレン系樹脂などからなる発泡体を使用していることから衝撃吸収時の潰れ代が不充分となって衝撃吸収機能が不充分となる虞がある。

これに対して、下記特許文献１には、バンパフェイス部材の裏面に衝撃吸収用のリブを一体化したものが開示されている。
特開平８−２３５１号公報(段落００１５，００１８，００１９)

ところで、上記した従来の車両用バンパにあっては、バンパフェイス部材の裏面とリブとの間に空隙を設けることで、バンパフェイス部材の裏面に衝撃吸収用のリブを一体成形したときのヒケがバンパフェイス部材に発生しないようにしている。

しかしながら、バンパフェイス部材とリブとは、互いに一体成形するのであるから必ずどこかに接続する部分が発生するので、この接続部分の位置によってはヒケが表面に露出することになり、このような接続部分の位置設定については、上記した引用文献１に記載の車両用バンパでは特に考慮しておらず、改善が望まれている。

そこで、本発明は、バンパフェイス部材の裏面に衝撃吸収用のリブを一体成形したときのバンパフェイス部材表面でのヒケの露出を防止することを目的としている。

本発明は、バンパフェイス部材の裏面に衝撃吸収リブを一体成形した車両用バンパ構造において、前記衝撃吸収リブを、車両上下方向および車両前後方向にそれぞれ延設させ、前記バンパフェイス部材は、車幅方向に延びるフェイス部材本体と、その上下の少なくとも一方に位置し車幅方向に延設されて車体への取付部を有するフェイス部材取付部と、このフェイス部材取付部と前記フェイス部材本体とを連設する連設部とをそれぞれ備え、前記衝撃吸収リブの前記バンパフェイス部材の裏面との一体成形による接続部を、前記連設部を設けた位置に設定したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、衝撃吸収リブとバンパフェイス部材の裏面との一体成形による接続部を、フェイス部材本体とフェイス部材取付部とを連設する連設部に対応する位置に設定することで、バンパフェイス部材と衝撃吸収リブとを一体成形する際のバンパフェイス部材表面でのヒケの露出を防止して外観品質を向上できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態を示す車両用バンパの側面断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面に相当する断面図であり、図１，２中で矢印ＦＲ方向が車両前方である。この車両用バンパは、車両前部に設定してあるフロントバンパであり、該フロントバンパは外部に露出して車幅方向に延設される樹脂製のバンパフェイス部材１と、バンパフェイス部材１の車両後方側にて車幅方向に延設される金属製のバンパレインフォース３とを備えている。

バンパフェイス部材１は、図１に示すように、車両上下方向ほぼ中央に位置するフェイス部材本体５と、フェイス部材本体５の上下両側に位置して車幅方向に延設されるフェイス部材取付部７，９とをそれぞれ備えている。上部に位置するフェイス部材取付部７の車両後方側の上部および、下部に位置するフェイス部材取付部９の車両後方側の下部には、バンパフェイス部材１を車体本体に取り付けるための取付部７ａおよび９ａをそれぞれ設けている。

上記したフェイス部材本体５とフェイス部材取付部７，９とは、それぞれ連設部１１，１３によって連設されてこれらは一体成形されている。この上下の各連設部１１，１３は、車幅方向に沿ってほぼ等間隔に複数それぞれ設けてある。

そして、フェイス部材本体５の裏面には、衝撃吸収用のリブである衝撃吸収リブ１５（図２では１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとして区別して示している）をフェイス部材本体５と一体成形している。衝撃吸収リブ１５は、車両上下方向および車両前後方向にそれぞれ延設されて板状に形成され、図２に示すように車幅方向に沿ってほぼ等間隔に複数設けており、それぞれの後端１５Ｔはバンパレインフォース３の前面３ａに対して離間している。

このような衝撃吸収リブ１５の上下両端部は、前記した上下の各連設部１１，１３に対応した位置に設定してバンパフェイス部材１と一体成形している。すなわち、衝撃吸収リブ１５のバンパフェイス部材１の裏面との一体成形による接続部１７，１９を、連設部１１，１３を設けた位置に設定したことになる。

また、フェイス部材本体５の表面には造形上の理由などにより、上部よりも下部を車両後方に凹ませるために段部５ａを設けてあり、この段部５ａの裏面に、衝撃吸収リブ１５とバンパフェイス部材１の裏面との一体成形による接続部２１を設定している。

さらに、上記した段部５ａよりも下部における車幅方向中央には、ライセンスプレート（ナンバープレート）を取り付ける部品取付部となるプレート取付部５ｂを凹部として設けている。このプレート取付部５ｂの裏面にも、衝撃吸収リブ１５とバンパフェイス部材１の裏面との一体成形による接続部２３を設定している。

以上より、本実施形態では、プレート取付部５ｂに対応する位置にある中央２個の衝撃吸収リブ１５（１５ａ）については、バンパフェイス部材１の裏面に対し、上下２つの接続部１７，１９と、車両前端部側の２つの接続部２１，２３の全部で４箇所について一体成形により接続している。したがって、これら各接続部１７，１９，２１，２３相互間には、バンパフェイス部材１の裏面と衝撃吸収リブ１５との間に隙間２５，２７，２９がそれぞれ形成されるが、該隙間２５，２７，２９は従来公知のスライド型を用いて成形する。

また、上記したプレート取付部５ｂから外れた位置にある衝撃吸収リブ１５（１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）については、図３に示すように、バンパフェイス部材１の裏面に対し、上下２つの接続部１７，１９と、車両前端部側の２つの接続部２１の全部で３箇所について一体成形により接続している。したがって、これら各接続部１７，１９，２１相互間には、バンパフェイス部材１の裏面と衝撃吸収リブ１５との間に隙間２５，３１がそれぞれ形成されるが、該隙間２５，３１は従来公知のスライド型を用いて成形する。

バンパレインフォース３は、中空の金属材で構成しており、その車両後端面３ｂを、例えば図２に示すように、車両前後方向に延設される車体骨格部材であるフロンドサイドメンバ３３の前端に固定する。

上記した車両用バンパ構造を備えた車両が前面衝突するなどして、本車両用バンパが車両前方から荷重Ｆを受けると、バンパフェイス部材１が後退してその裏面に設けてある衝撃吸収リブ１５がバンパレインフォース３に当接し、図４（ａ）に示すように、衝撃吸収リブ１５が座屈することで衝撃エネルギを吸収する。

上記図４（ａ）の状態からバンパフェイス部材１がさらに後退すると、図４（ｃ）に示すように、衝撃吸収リブ１５の座屈が進行して潰れ、そのときの潰れ残りは、衝撃吸収リブ１５のほぼ板厚分程度となる。このため、衝撃吸収リブ１５として衝撃吸収機能が充分に発揮され、衝撃吸収用のスペースも有効活用されることになる。

このとき、衝撃吸収リブ１５は、上下の接続部１７，１９および前部の接続部２１，２３により、バンパフェイス部材１の裏面と一体成形しているので、バンパフェイス部材１に入力した衝撃エネルギが、これら接続部１７，１９，２１，２３を介して効率よく衝撃吸収リブ１５に伝達され、したがって衝撃吸収機能が充分に発揮されることになる。

図５は、衝撃吸収リブ１５を車幅方向に沿って複数設けた場合の衝撃荷重Ｆに対する本車両用バンパの反力Ｔの変化を示している。本実施形態では、複数の衝撃吸収リブ１５を、車幅方向（図２中で上下方向）中央部を境にして車幅方向両側が互いに対称となるよう設けている。

そして、車幅方向中央に前記した衝撃荷重Ｆが作用した場合には、まず中央２個の衝撃吸収リブ１５ａが時間Ｓ１でバンパレインフォース３に接触して座屈することで衝撃エネルギが吸収されて反力Ｔが低下し、その後の反力がやや上昇して時間Ｓ２で、上記衝撃吸収リブ１５ａの外側の２個の衝撃吸収リブ１５ｂがバンパレインフォース３に接触して座屈することで衝撃エネルギが吸収されて反力Ｔが再度低下する。

その後さらに、反力Ｔがやや上昇して時間Ｓ３で、上記衝撃吸収リブ１５ｂのさらに外側の２個の衝撃吸収リブ１５ｃがバンパレインフォース３に接触して座屈することで衝撃エネルギが吸収されて反力Ｔが再度低下する。同様にしてその後の時間Ｓ４では、さらに外側の２個の衝撃吸収リブ１５ｄがバンパレインフォース３に接触して座屈することで衝撃エネルギが吸収されて反力Ｔがさらに低下する。そして、時間Ｓ５で図４（ｂ）と同様の状態となって衝撃荷重Ｆがバンパレインフォース３に直接作用して反力Ｔが急上昇するに至る。

これに対して破線で示す曲線は、衝撃吸収部材をバンパフェイス部材とは別体のポリプロピレン系樹脂の発泡体として設けた例であり、この場合には反力Ｔが当初から低く、本実施形態のほうが反力Ｔを高く維持していることがわかる。

また、図５中の二点鎖線で示す反力特性は、図２における複数の衝撃吸収リブ１５の間隔を広くしてその数を少なくした場合に対応しており、この場合には、反力Ｔが図２の構造よりも低くなってしまう、したがって、衝撃吸収しつつ反力Ｔを高く維持するためには、複数の衝撃吸収リブ１５の間隔を狭くしてその数を多くすることが有効である。

図６は、車両前方の車両上下方向に長い障害物３４にバンパフェイス部材１が衝突した場合の動作を示している。この場合、図６（ａ）に示すように障害物３４にバンパフェイス部材１が接触後、同図（ｂ）のように衝撃吸収リブ１５の後端１５Ｔがバンパレインフォース３の前面３ａに当接するが、この際、衝撃吸収リブ３４はバンパフェイス部材１内にて上下方向のほぼ全域に配置されているので、障害物３４は、バンパレインフォース３の上下方向の長さに依存することなくバンパフェイス部材１に対して面受けするような状態となり、障害物３４の曲げモーメント発生を抑えて衝撃をより小さく抑えることが可能となる。

上記した本実施形態の車両用バンパにおける衝撃吸収リブ１５は、バンパフェイス部材１の裏面との一体成形による上下の接続部１７，１９が、上下の連設部１１，１３に対応する位置にあるので、バンパフェイス部材１の裏面に衝撃吸収リブ１５を一体成形したときのバンパフェイス部材１の表面におけるヒケの発生を防止できる。

また、衝撃吸収リブ１５は、バンパフェイス部材１の裏面との一体成形による前部の接続部２１が、段部５ａに対応する位置にあるので、バンパフェイス部材１の裏面に衝撃吸収リブ１５を一体成形したときのバンパフェイス部材１の表面におけるヒケの発生を目立たなくすることができる。

さらに、衝撃吸収リブ１５は、バンパフェイス部材１の裏面との一体成形による前部の接続部２３が、プレート取付部５ｂに対応する位置にあるので、バンパフェイス部材１の裏面に衝撃吸収リブ１５を一体成形したときのバンパフェイス部材１の表面に発生するヒケを、プレート取付部５ｂに取り付けたライセンスプレートによって隠すことができる。

以上によって、衝撃吸収リブ１５をバンパフェイス部材１の裏面と一体成形するときに、バンパフェイス部材１の表面でのヒケの露出を防止して、車両両バンパとして外観品質を向上させることができる。

図７（ａ）は、第２の実施形態に係わるもので、図２の車幅方向左側（図２中で下部側）のＢ部に対応する部分を示している。この実施形態は、バンパレインフォース３の車幅方向両端部が車両後方に向けて屈曲した傾斜面領域３ｃを有しており、この傾斜面領域３ｃの衝撃吸収リブ１５ｃ，１５ｄに対向する面に切り起こし部３ｄを形成し、この切り起こし部３ｄの前面を、衝撃吸収リブ１５ｃ，１５ｄの車両内側の端部である後端１５Ｔに対して直角な当接面３ｅとしている。

なお、上記した傾斜面領域３ｃは、車両前後方向に対する垂直面に対して傾斜するものである。

このように、衝撃吸収リブ１５ｃ，１５ｄに対向する部分のバンパレインフォース３の当接面３ｅを衝撃吸収リブ１５ｃ，１５ｄに対して直角としているので、バンパフェイス部材１が前記した衝撃荷重Ｆを受けたときに、衝撃吸収リブ１５ｃ，１５ｄの後方に前面３ｅを形成せずに傾斜面領域３ｃのままとなっている場合に比較して、バンパレインフォース３へのエネルギ伝達効率が高まり、衝撃吸収機能が向上する。衝撃吸収リブ１５ｃ，１５ｄの後端１５Ｔが、傾斜面領域３ｃのままとなっているバンパレインフォース３に当接したときには、該傾斜面領域３ｃによって後端１５Ｔが滑り、荷重伝達が効率よくなされない。

また、上記した衝撃吸収リブ１５ｃ，１５ｄに対して直角となる当接面３ｅは、衝撃吸収リブ１５ｃ，１５ｄと一体の切り起こし部３ｄによって形成しているので、別部材を設ける場合に比較して構造を簡素化でき、組み付け作業性も簡素化できる。

なお、この場合上記した図２におけるＢ部と車幅方向左右対称の右側についても同様の構造とする。

図７（ｂ）は、第３の実施形態に係わるもので、図２における衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの後端１５Ｔ近傍に対応する部分を示している。この実施形態は、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂに対向するバンパレインフォース３の当接面３ａは、これら衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂに対してほぼ直角となっており、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの車両内側の端部である後端１５Ｔに対向する位置の車幅方向両側に突起３ｆを形成している。

突起３ｆを形成することで、バンパレインフォース３における衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの車両内側の端部に対向する面に、凹部３ｇを設けたことになる。突起３ｆは、前記した図７（ａ）の当接面３ｅと同様に、切り起こしによってバンパレインフォース３と一体とすることができる。

第３の実施形態では、バンパフェイス部材１が前記した衝撃荷重Ｆを受けたときに、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの後端１５Ｔがその前方（車両後方）に位置する凹部３ｇに入り込み、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの後端１５Ｔの左右方向への変位が突起３ｆによって阻止されるので、バンパレインフォース３へのエネルギ伝達が確実になされ、衝撃吸収機能を高めることができる。

図７（ｃ）は、第４の実施形態に係わるもので、図２における衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの後端１５Ｔ近傍に対応する部分を示している。この実施形態は、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの先端部を、二股状に分岐させて膨大部となる分岐部３５，３７を設けている。この分岐部３５，３７は、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの車両上下方向の全長にわたり設けてもよく、また一部に設けてもよい。

これにより、バンパフェイス部材１が前記した衝撃荷重Ｆを受けたときに、図２の場合に比較して衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの先端部がバンパレインフォース３に当接したときに安定して荷重受け動作がなされ、バンパレインフォース３へのエネルギ伝達が確実になされ、衝撃吸収機能を高めることができる。

図７（ｄ）は、第５の実施形態に係わるもので、図２における衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの後端１５Ｔ近傍に対応する部分を示している。この実施形態は、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの先端部に、凸曲面部３８を車両上下方向の全長にわたり設けている。

この場合には、バンパフェイス部材１に対し車両斜め前方から衝撃荷重が作用した場合であっても、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの凸曲面状の先端部は、バンパレインフォース３に対し衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂのより中心側で当接することになり、バンパレインフォース３へのエネルギ伝達が確実になされ、衝撃吸収機能を高めることができる。衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの先端部を平坦面とした場合には、上記斜めからの荷重入力時には、先端の角部でバンパレインフォース３に接触することになり、バンパレインフォース３へのエネルギ伝達が不充分となる。

図８は、第６の実施形態に係わる、前記図１に対応する断面図、図９は同斜視断面図である。この実施形態は、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂの後端１５Ｔにバンパレインフォース３に向けて突出するガイド突起３９を設け、これに対応してバンパレインフォース３の前面３ａには、ガイド突起３９が挿入されるガイド孔３ｈを設けている。

この場合には、バンパフェイス部材１に車両前方から衝撃荷重Ｆが作用したときに、衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂは、ガイド孔３ｈに挿入された状態のガイド突起３９がガイド孔３ｈにガイドされて後方へ移動し、これにより後端１５Ｔがバンパレインフォース３の前面３ａに当接するときには、該前面３ａに対して衝撃吸収リブ１５ａもしくは１５ｂは垂直状態を維持しつつ衝撃吸収することができる。

なお、前記した衝撃吸収リブ１５は、その板厚を変化させることで、衝撃荷重Ｆを受けたときの初期剛性を変化させることができる。また、このようにして初期剛性を設定した後、衝撃吸収リブ１５の適宜位置にノッチ（切り込み）を入れることで、最大荷重（衝撃吸収量）を制御することができる。

本発明の第１の実施形態を示す車両用バンパの側面断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面に相当する断面図である。 プレート取付部から外れた位置にある衝撃吸収リブを含む側面断面図である。 図１の車両用バンパ構造による衝撃荷重入力時での作用説明図である。 衝撃吸収リブを車幅方向に沿って複数設けた場合の衝撃荷重に対する反力の変化特性図である。 車両前方の車両上下方向に長い障害物にバンパフェイス部材が衝突した場合の動作を示す説明図である。 （ａ）は、図２の車幅方向左側のＢ部に対応する部分の第２の実施形態を示す断面図、（ｂ）は、図２における衝撃吸収リブの先端部付近に対応する部分の第３の実施形態を示す断面図、（ｃ）は、図２における衝撃吸収リブの先端部付近に対応する部分の第４の実施形態を示す断面図、（ｄ）は、図２における衝撃吸収リブの先端部付近に対応する部分の第５の実施形態を示す断面図である。 第６の実施形態を示す、図１に対応する断面図である。 図８に対応する部位の斜視断面図である。

符号の説明

１ バンパフェイス部材
３ バンパレインフォース
３ｃ バンパレインフォースの傾斜面領域
３ｄ 傾斜面領域における切り起こし部
３ｅ 当接面（衝撃吸収リブに対して直角としたバンパレインフォースの面）
３ｇ 衝撃吸収リブに対向する面に設けたバンパレインフォースの凹部
３ｈ バンパレインフォースに設けたガイド孔
５ フェイス部材本体
５ａ フェイス部材本体の段部
５ｂ プレート取付部（部品取付部）
７，９ フェイス部材取付部
１１，１３ フェイス部材本体とフェイス部材取付部とを連設する連設部
１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ） 衝撃吸収リブ
１７，１９，２１，２３ 衝撃吸収リブとバンパフェイス部材の裏面との一体成形による接続部
３５，３７ 衝撃吸収リブの先端部を二股状に分岐させた分岐部（膨大部）
３８ 衝撃吸収リブの先端に設けた凸曲面部（膨大部）
３９ 衝撃吸収リブの先端に設けたガイド突起

Claims (10)

1. バンパフェイス部材の裏面に衝撃吸収リブを一体成形した車両用バンパ構造において、前記衝撃吸収リブを、車両上下方向および車両前後方向にそれぞれ延設させ、前記バンパフェイス部材は、車幅方向に延びるフェイス部材本体と、その上下の少なくとも一方に位置し車幅方向に延設されて車体への取付部を有するフェイス部材取付部と、このフェイス部材取付部と前記フェイス部材本体とを連設する連設部とをそれぞれ備え、前記衝撃吸収リブの前記バンパフェイス部材の裏面との一体成形による接続部を、前記連設部を設けた位置に設定したことを特徴とする車両用バンパ構造。
2. バンパフェイス部材の裏面に衝撃吸収リブを一体成形した車両用バンパ構造において、前記衝撃吸収リブを、車両上下方向および車両前後方向にそれぞれ延設させ、前記バンパフェイス部材は車両外部に露出する表面に段部を備え、前記衝撃吸収リブの前記バンパフェイス部材の裏面との一体成形による接続部を、前記段部に対応するバンパフェイス部材の裏面に位置させたことを特徴とする車両用バンパ構造。
3. バンパフェイス部材の裏面に衝撃吸収リブを一体成形した車両用バンパ構造において、前記衝撃吸収リブを、車両上下方向および車両前後方向にそれぞれ延設させ、前記バンパフェイス部材は車両外部に露出する表面に部品取付部を備え、前記衝撃吸収リブの前記バンパフェイス部材の裏面との一体成形による接続部を、前記部品取付部に対応するバンパフェイス部材の裏面に位置させたことを特徴とする車両用バンパ構造。
4. 前記衝撃吸収リブの前記バンパフェイス部材と反対の車両内側に、車幅方向に延設されるバンパレインフォースを設け、このバンパレインフォースは、前記衝撃吸収リブに対して傾斜する傾斜面領域を有し、この傾斜面領域における前記衝撃吸収リブの車両内側の端部に対向する面を、前記衝撃吸収リブに対して直角としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用バンパ構造。
5. 前記衝撃吸収リブに対して直角とした面は、前記バンパレインフォースの一部を切り起こして形成したことを特徴とする請求項４に記載の車両用バンパ構造。
6. 前記衝撃吸収リブの前記バンパフェイス部材と反対の車両内側に、車幅方向に延設されるバンパレインフォースを設け、このバンパレインフォースにおける前記衝撃吸収リブの車両内側の端部に対向する面に、凹部を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用バンパ構造。
7. 前記衝撃吸収リブの前記バンパフェイス部材と反対の車両内側に、車幅方向に延設されるバンパレインフォースを設け、このバンパレインフォースにおける前記衝撃吸収リブの車両内側の端部に膨大部を設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車両用バンパ構造。
8. 前記膨大部は、先端を複数に分岐させた構造であることを特徴とする請求項７に記載の車両用バンパ構造。
9. 前記膨大部は、先端に凸曲面部を有する構造であることを特徴とする請求項７に記載の車両用バンパ構造。
10. 前記衝撃吸収リブの前記バンパフェイス部材と反対の車両内側に、車幅方向に延設されるバンパレインフォースを設け、前記衝撃吸収リブの車両内側の端部に、車両内側に向けて突出するガイド突起を設け、このガイド突起を前記バンパレインフォースに設けたガイド孔に挿入したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用バンパ構造。

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