JP2012111380A - ドア構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】側面衝突の衝撃(荷重)に対してドアの下部の変形を抑制し、側面衝突の荷重を下部補強部材から車体の下枠部(サイドシル)により確実に伝えるドア構造を提供する。
【解決手段】ドア構造では、後ドア14の下部補強部材62は、後ドア14の下縁63に沿って設けられているとともに、車体のドア開口部の下枠部に重ねて配置されている。ドアビーム61は、前後に延びるビーム本体65と、ビーム本体65から下部補強部材62に達するまで延びて重なっているビーム延出部66と、からなる。ビーム延出部66は、第1延出部73と、第2延出部74と、下部補強部材62に重なる延出交差端部75と、からなる。
【選択図】図2

Description

本発明は、側面衝突したときのドアの変形を抑制するドア構造に関するものである。
ドア構造には、ドア内に前後に延びるドアビームをX字形に設けたものがある。
この構造は、前ドア内及び後ドア内でそれぞれ第1ドアビームと第2ドアビームとを交差させて、前ドア内の第1ドアビームの後端及び後ドア内の第2ドアビームの前端を、センタピラと下部のサイドシルとの結合部に重なる前ドアの後角、後ドアの前角にそれぞれ設けている(例えば、特許文献1参照)。
また、ドアのドアインナパネルの下部に沿って補強部材を設けたものがある(例えば、特許文献2参照)。
しかし、従来技術(特許文献1)では、ドアビームの端を後ドアの前角(下部コーナ)に配置した場合、側面衝突時にドアビームに入力される荷重を、後ドアの下部コーナに対向する結合部(車体のドア開口部下部(サイドシル))の一部分のみで受けることになるので、ドア開口部下部の一部分のみに局所的に荷重が入力され、その一部分の荷重が高まってしまう。
また、特許文献1は、後ドアの下部コーナと車体のサイドシルはラップしているが、側面衝突でドアに衝撃が入力されたときに、衝撃(荷重)で下部コーナがサイドシルから車室の内方へ向かって外れてしまうことがある。外れるとドアビームに入力された荷重を車体のサイドシルに伝えることができない。つまり、車室の内方へ向かって変形するドアの変形量が大きくなる。
特許文献2では、補強部材によってドアの下部の強度はより高まるが、側面衝突時のドアの変形を抑制し難い。
特開平10−100674号公報 特開平8−11535号公報
本発明は、側面衝突の衝撃(荷重)に対してドアの下部の変形を抑制し、ドアビームに入力された側面衝突の荷重を下部補強部材から車体の下枠部(サイドシル)により確実に伝え、ドアビームの配置の自由度を向上させたドア構造を提供することを課題とする。
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、車室の側壁をなすサイドボデーのドア開口部に取付けたドアの内部にドアビームを設けたドア構造において、ドアの内部に下部補強部材を有し、下部補強部材は、ドアの下縁に沿って設けられているとともに、ドア開口部の下枠部に、車両側面視で、重ねて配置され、ドアビームは、前後に延びるビーム本体と、ビーム本体から下部補強部材に達するまで延びて重なっているビーム延出部と、からなることを特徴とする。
請求項2に係る発明では、ビーム延出部は、下部補強部材より車両の外側に設けられていることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、ビーム延出部と下部補強部材を重ねた重なり部を配置するドアの下部にドアストッパが設けられて、ドアを閉じた状態で下枠部に当接することを特徴とする。
請求項4に係る発明では、ビーム延出部は、ビーム本体から延出した第1延出部と、第1延出部の先端へ向かってビーム本体から延出した第2延出部と、第1延出部と第2延出部の先端同士を一体に連続させた延出交差端部と、からなり、延出交差端部が、下部補強部材に重なっていることを特徴とする。
請求項5に係る発明では、第1延出部は、車両側面視、ドア開口部の下枠部に重なり、第2延出部は、車両側面視、ドア開口部の下枠部に連なる縦枠部に重なり、延出交差端部は、先端同士で形成された角を曲線状に連続させて、下枠部と縦枠部で形成された角を曲線状に形成した縦枠連接部に、車体側面視、重なっていることを特徴とする。
請求項6に係る発明では、ビーム本体は、その一端が、下部補強部材の前後方向の一端に重なり、ビーム延出部は、下部補強部材の前後方向の他端に重なっていることを特徴とする。
請求項7に係る発明では、ドアは、アウタパネルとインナパネルとで閉断面形状を形成し、ビーム延出部は、インナパネルの周縁部とアウタパネルの周縁部とで挟持されていることを特徴とする。
請求項8に係る発明では、ビーム延出部は、断面がハット形状で、開口を車室へ向け、開口の一方の縁に連ねて一方のフランジ部を形成し、開口の他方の縁に連ねて他方のフランジ部を形成し、一方のフランジ部及び他方のフランジ部が下部補強部材に接合されていることを特徴とする。
請求項1に係る発明では、ドアの内部の下部補強部材は、ドアの下縁に沿って設けられているとともに、ドア開口部の下枠部に、重ねて配置され、ドアビームは、ビーム本体と、ビーム本体から下部補強部材に達するまで延びて重なっているビーム延出部と、からなるので、下部補強部材によってドアのドア下部の強度が高まり、側面衝突時のドア下部の変形を抑制することができる。これによって、側面衝突時にドア下部とドア開口部の下枠部との重なりを維持することができる。
つまり、車室内へ押し込まれる量を抑制することができる。
ビーム延出部と下部補強部材が重なることから、側面衝突時にビーム本体に伝わる衝撃(荷重)をビーム延出部から下部補強部材に伝え、この下部補強部材からドア開口部の下枠部に荷重を伝えることができる。
従って、局所的に荷重が高まってドアビームが下枠部から外れるということを抑制することができる。
下部補強部材にビーム延出部を重ねているので、ビーム本体を下方の下部補強部材に直接重ねた場合に比べ、ビーム本体のレイアウトの自由度が向上する。
請求項2に係る発明では、ビーム延出部は、下部補強部材より車両の外側に設けられているので、側面衝突時にビーム延出部が押されると、下部補強部材を直接押して下部補強部材に荷重を伝える。従って、確実に荷重を伝えることができる。
請求項3に係る発明では、ビーム延出部と下部補強部材を重ねた重なり部を配置するドアの下部にドアストッパが設けられて、ドアを閉じた状態で下枠部に当接するので、重なり部によってドアストッパを設けるストッパ取付け部は強度が大きくなり、この強度の大きいストッパ取付け部にドアストッパを取付けることによって、ドアストッパの取付け精度、言い換えると、ドアとサイドボデーとの隙間の精度が高まるという利点がある。
ドアを閉じるとドアストッパによってドアが常に下枠部(サイドボデーのサイドシル)に当接している。従って、側面衝突した場合、衝撃(荷重)はドアビームから重なり部に伝わり、重なり部からドアストッパを介して下枠部(サイドボデー(車体))に短時間で荷重を伝えることができる。
請求項4に係る発明では、ビーム延出部は、ビーム本体から延出した第1延出部と、第2延出部と、これらを一体に連続させた延出交差端部と、からなり、延出交差端部が、下部補強部材に重なっているので、延出部が複数(第1延出部、第2延出部)設けられると、側面衝突時に荷重はビーム本体から第1延出部、第2延出部に分散されて、ビーム本体に入力された荷重をより確実に下部補強部材に伝えることができる。
延出交差端部は第1延出部及び第2延出部によって強度が大きく、この強度の大きい延出交差端部に側面衝突時の荷重が伝わると、下部補強部材により確実に荷重を伝えることができる。
請求項5に係る発明では、第1延出部は、ドア開口部の下枠部に重なり、第2延出部は、ドア開口部の縦枠部に重なり、延出交差端部は、角を曲線状に連続させて、曲線状に形成した縦枠連接部に重なっているので、側面衝突時にドアビームに伝わった荷重をドアビームからドア開口部の下枠部及び縦枠部の両方に伝えることができる。
延出交差端部は曲線形状なので、ドア開口部の下枠部と縦枠部との間の縦枠連接部に一致し、下枠部及び縦枠部により確実に側面衝突時の荷重を伝えることができる。
延出交差端部は曲線形状なので、第1延出部と第2延出部の先端をなす延出交差端部に側面衝突時の荷重が集中し難く、荷重を滑らかにドア開口部の縦枠連接部に伝えることができる。
請求項6に係る発明では、ビーム本体は、その一端が、下部補強部材の前後方向の一端に重なり、ビーム延出部は、下部補強部材の前後方向の他端に重なっているので、ビーム本体及びビーム延出部で下部補強部材の両端に荷重を伝えることができ、下部補強部材全体を下枠部に押し付けることができる。従って、下枠部に確実に側面衝突時の荷重を伝えることができる。
請求項7に係る発明では、ドアは、アウタパネルとインナパネルとで閉断面形状を形成し、ビーム延出部は、インナパネルの周縁部とアウタパネルの周縁部とで挟持されているので、アウタパネルとインナパネルの縁同士を接合(例えば、ヘミング)するときに、ビーム延出部を挟めて同時に接合することができ、ビーム延出部の組立て作業は容易になる。
また、アウタパネルとインナパネルでビーム延出部を挟持しているので、ビーム延出部を支持する強度が高まる。
さらに、アウタパネルとインナパネルが最も近づく部位にドアビームを配置することができるので、ドアビームをアウタパネルに沿って配置することができる。
請求項8に係る発明では、ビーム延出部は、ハット形状で、一方のフランジ部及び他方のフランジ部が下部補強部材に接合されているので、側面衝突時の荷重がビーム延出部に曲げ荷重として入力されると、ハット形状によって荷重を分散する。従って、ビーム延出部の強度を高めることができる。
また、一方のフランジ部並びに他方のフランジ部が下部補強部材に接合されるので、側面衝突時にドアビームに入力された荷重を下部補強部材に確実に伝えることができ、かつ、ビーム延出部の開口の幅が広がるのを抑制することができる。
本発明の実施例に係るドア構造を採用した車両の後部の側面図である。 実施例に係るドア構造の側面図である。 図1の3−3線断面図である。 図2の4−4線断面図である。 図2の5−5線断面図である。 図2の6−6線断面図である。 実施例に係るドア構造を採用したドアを内側から見た斜視図である。 ドア構造の側面衝突時の衝撃を分散する機構を説明する図である。
以下、本発明の実施の形態について、実施例で詳細に説明する。
「前」「後」は車両基準とし、「前」は前進側、「後」はその逆で後進側をいい、「左」「右」は車両基準とし、車両の運転席に座った運転者から見た方向とする。
車両11は、図1に示すように、4ドアで、車体12に取付けた前ドア13、後ドア14を有し、この後ドア14に実施例に係るドア構造を採用している。
車体12は、図1、図8に示すように、車室18の側壁をなすサイドボデー21と、床をなすアンダボデー22と、ルーフ23と、を有する。
サイドボデー21は、アンダボデー22に連続するサイドシル25と、このサイドシル25の中央に立設しルーフ23を支持したセンタピラ26と、サイドシル25の後端27に立設しルーフ23を支持したリヤピラ28と、を備える。
また、サイドシル25、センタピラ26、リヤピラ28、ルーフ23で乗員が乗降する後ドア開口部31を形成している。
後ドア開口部31は、具体的には、後下枠部33、後上枠部34、センタ後縦枠部35、リア縦枠部36で形成されている。
後下枠部33は、サイドシル25のうちサイドシル後部38である。
後上枠部34は、ルーフサイドレール41のうちルーフサイドレール後部42である。
センタ後縦枠部35は、センタピラ26のうち後ドア14に沿う後側の部位とする。
リア縦枠部36は、リヤピラ28に含まれ、後ドア14に沿う部位とする。そして、後ドア14の開閉を固定するドアロック装置44のストライカ45が取付けられている。
後ドア14は、図1、図3に示す通り、センタピラ26に開閉自在に支持されるドアパネル47と、このドアパネル47内に昇降自在に設けられたドアガラス48と、このドアガラス48を支持するドアガラスラン51と、ドアパネル47に取付けた内装部材52と、を有する。
ドアパネル47は、インナパネル54と、アウタパネル55と、からなる。
次に、実施例に係るドア構造の主要構成を図1〜図8で説明する。
図3は、ドアの断面図であるが、主要な構成のみを示している。
ドア構造は、車室18の側壁をなすサイドボデー21のドア開口部(後ドア開口部31)に取付けたドア(後ドア14)の内部にドアビーム61を設けた。
また、ドア(後ドア14)の内部に下部補強部材62を有し、下部補強部材62は、ドア(後ドア14)の下縁63に沿って設けられているとともに、ドア開口部31の下枠部(後下枠部33)に、車両11側面視(図1の視点)で、重ねて配置されている。重ねた量をラップ量とし、ラップ量B(図3)だけ重ねた。
ドアビーム61は、前後に延びるビーム本体65と、ビーム本体65から下部補強部材62に達するまで延びて重なっているビーム延出部66と、からなる。
ビーム本体65は、ドア14の前後方向のドア14の前部111からドア14の後部112まで延びている。そして、ビーム本体65の一端81がドア開口部(後ドア開口部31)のセンタ後縦枠部35まで延び、ビーム本体65の他端65aドア開口部(後ドア開口部31)のリア縦枠部36まで延びている。
ビーム延出部66は、下部補強部材62より車両11の外側に設けられている(図3、図5、図6)。
ビーム延出部66と下部補強部材62を重ねた重なり部67を配置するドア(後ドア14)の下部68(図7)にドアストッパ71が設けられて、ドア(後ドア14)を閉じた状態で下枠部(後下枠部33)に当接する(図3)。
また、図2に示す通り、ビーム延出部66は、ビーム本体65から延出した第1延出部73と、第1延出部73の先端へ向かってビーム本体65から延出した第2延出部74と、第1延出部73と第2延出部74の先端同士を一体に連続させた延出交差端部75と、からなる。
延出交差端部75が、下部補強部材62に重なっている。
延出交差端部75は重なり部67に含まれる。
第1延出部73は、車両11側面視、ドア開口部31の下枠部(後下枠部33)に重なる(図8)。
第2延出部74は、車両11側面視、ドア開口部31の下枠部(後下枠部33)に連なる縦枠部(リア縦枠部36)に重なる(図8)。
延出交差端部75は、図2、図8に示す通り、先端同士で形成された角76を曲線状に連続させて、下枠部(後下枠部33)と縦枠部(リア縦枠部36)で形成された角を曲線状に形成した縦枠連接部77に、車体12側面視、重なっている。
また、ビーム本体65は、その一端81が、下部補強部材62の前後方向の一端82に重なる。
さらに、ビーム延出部66は、下部補強部材62の前後方向の他端85に重なっている。
さらに、ビーム本体65は、その一端81が、下部補強部材62の一端82のうち車両11の外側へ向く外面83(図4)に重なる。84は下部補強部材62の内面である。
その上、ビーム延出部66は、下部補強部材62の他端85の外面83に重なっている。その結果、ビーム本体及びビーム延出部で下部補強部材の両端の外面に荷重を伝えることができ、下部補強部材全体を下枠部に押し付けることができる。従って、下枠部に確実に側面衝突時の荷重を伝えることができる。
ビーム本体65の一端81は、ドア開口部(後ドア開口部31)のセンタ後縦枠部35と下枠部(後下枠部33)とで形成されるコーナ部35a(図8)まで延びている。
ドア(後ドア14)は、図3に示すように、アウタパネル55とインナパネル54とで閉断面形状を形成している。
ビーム延出部66(図3、図6)は、インナパネル54の周縁部87とアウタパネル55の周縁部88とで挟持されている。
加えて、ビーム延出部66は、断面がハット形状で、開口91を車室18へ向け、開口91の一方の縁92に連ねて一方のフランジ部93を形成し、開口91の他方の縁95に連ねて他方のフランジ部96を形成し、一方のフランジ部93及び他方のフランジ部96が下部補強部材62に接合されている(図6)。
次に、ドア構造を詳しく説明していく。
ドア構造では、既に述べたドアビーム61はビーム本体65と、ビーム延出部66と、からなる。
ビーム本体65は、第1溝部101、第2溝部102を平行に連ねて塑性加工し、一端81が第1溝部101、第2溝部102を形成していない平板である。
ビーム延出部66は、一端81からビーム本体65の全長の30%程度の位置に設けた第1分岐部104から縦枠連接部77まで、又は近傍まで第1延出部73を延ばした。
また、一端81からビーム本体65の全長の60%程度の位置に設けた第2分岐部105から縦枠連接部77まで第2延出部74を延ばした。
第1延出部73は、図5に示すように、ハット形状を第1壁部106、第2壁部107、第3壁部108で形成している。
第2延出部74のハット形状も同様である。
これらの第2延出部74と第1延出部73に一体に延出交差端部75を形成した。
延出交差端部75は、詳しくは、ほぼハット形状で一方のフランジ部93をドア(後ドア14)の下縁63まで延ばしている。
そして、一方のフランジ部93がアウタパネル55の縁とインナパネル54の縁に挟まれて、アウタパネル55の縁を折り曲げる(ヘミング)ことによって接合されている。
一方のフランジ部93及び他方のフランジ部96が下部補強部材62に接合している。
下部補強部材62は、後ドア(後ドア)14の前部111から後部112まで延びて、インナパネル54とで中空(閉断面形状)を形成している(図3〜図6)。113は中空の空間である。
下部補強部材62は、詳しくは、鋼板を塑性加工したもので、インナパネル54のインナ本体壁部115に重ねた重ね接合代部116が形成され、重ね接合代部116に連ねて補強本体117がほぼ直角に折り曲げて形成されている。補強本体117に連ねて重ね接合代部118が形成されて、インナ本体壁部115に連続するインナ底部121に接合する。
インナ底部121には、ドアストッパ71を取り付けるために、凹状にストッパ取付け部122(図7)が形成されている。
ドアストッパ71は、ゴムであり、ほぼ長方形に形成されて、面積の大きい面をサイドシル25に当接させている。その結果、ドア構造では後部ドア14及びサイドシル25(後下枠部33)との接触面積が大きくなるので、サイドシル25(後下枠部33)に側面衝突の衝撃(荷重)をより確実に伝えることができる。
次に、ドア構造の作用を説明する。
ドア構造の側面衝突時の衝撃を分散する機構を説明する。図8や特定する図で説明していく。
図8は、後部ドア14のうちドア構造のドアビーム61のみを示している。
ドア構造では、図3、図8に示すように、後部ドア14に別の車両125が矢印a1のように衝突すると、ドアビーム61のビーム本体65に荷重が入力される。荷重を入力されたビーム本体65は、ビーム延出部66に衝撃(荷重)を矢印a2のように伝え、ビーム延出部66は荷重を下部補強部材62に矢印a3のように伝えるので、後部ドア14の下部の変形を抑制することができる。
また、側面衝突の衝撃(荷重)がビーム本体65に入力されると、ビーム本体65に伝わる衝撃(荷重)をビーム延出部66から下部補強部材62に伝え、下部補強部材62は荷重を矢印a3(図2参照)のように分散する。その結果、分散した荷重をインナパネル54に矢印a4のように伝え、インナパネル54から変形して接触したドア開口部31の下枠部(後下枠部33)に荷重を矢印a5のように伝えることができる。
従って、局所的に荷重が高まって、ドアビーム61が下枠部(後下枠部33)から車室18の内方へ向かって外れるということを抑制することができる。
さらに、車両製造時において、重なり部67によってストッパ取付け部122は強度が大きくなり、この強度の大きいストッパ取付け部122にドアストッパ71を取付けることによって、ドアストッパ71の取付け精度、言い換えると、ドア(後ドア14)とサイドボデー21との隙間の精度が高まるという利点がある。
ドア構造では、側面衝突時にビーム本体65に伝わる衝撃(荷重)をビーム本体65から第1延出部73及び第2延出部74に伝えるので、例えば、第1延出部73のみ又は第2延出部74のみの場合に比べ、第1延出部73及び第2延出部74の荷重(応力)を小さくすることができ、第1延出部73及び第2延出部74の変形を抑制して、側面衝突時にビーム本体65に入力された荷重をより確実に下部補強部材62に伝えることができる。
また、ドア構造では、図3、図8に示す通り、側面衝突時にドアビーム61に伝わった荷重をドアビーム61のビーム延出部66から下部補強部材62、インナパネル54を介してドア開口部31の下枠部(後下枠部33)に矢印a5のように伝え、縦枠部(リア縦枠部36)に矢印a6のように伝えることができる。
さらに、ドア構造では、側面衝突時の荷重がビーム延出部66に曲げ荷重として入力されると、ビーム延出部66(延出交差端部75)は、図3に示す通り、ハット形状によって荷重を矢印b1のように分散する。従って、ビーム延出部66の強度を高めることができる。
また、ビーム延出部66(延出交差端部75)は、図3に示す通り、一方のフランジ部93及び他方のフランジ部96が下部補強部材62に接合されるので、側面衝突時にドアビーム61に入力された荷重を矢印b1のように下部補強部材62に確実に伝えることができ、かつ、ビーム延出部66の開口91の幅が広がるのを抑制することができる。
尚、本発明のドア構造は、実施の形態では後ドアに採用されているが、車両の前ドアにも採用可能である。
本発明のドア構造は、車両の後ドアに好適である。
14…ドア(後ドア)、18…車室、21…サイドボデー、31…ドア開口部(後ドア開口部)、33…ドア開口部の下枠部(後下枠部)、36…縦枠部(リア縦枠部)、54…インナパネル、55…アウタパネル、61…ドアビーム、62…下部補強部材、63…ドアの下縁、65…ビーム本体、66…ビーム延出部、67…重なり部、68…ドアの下部、71…ドアストッパ、73…第1延出部、74…第2延出部、75…延出交差端部、77…縦枠連接部、81…ビーム本体の一端、82…下部補強部材の一端、85…下部補強部材の他端、87…インナパネルの周縁部、88…アウタパネルの周縁部、91…ビーム延出部の開口、92…開口一方の縁、93…一方のフランジ部、95…開口の他方の縁、96…他方のフランジ部、B…ラップ量。

Claims (8)

  1. 車室の側壁をなすサイドボデーのドア開口部に取付けたドアの内部にドアビームを設けたドア構造において、
    前記ドアの前記内部に下部補強部材を有し、
    前記下部補強部材は、前記ドアの下縁に沿って設けられているとともに、前記ドア開口部の下枠部に、車両側面視で、重ねて配置され、
    前記ドアビームは、前後に延びるビーム本体と、該ビーム本体から前記下部補強部材に達するまで延びて重なっているビーム延出部と、からなることを特徴とするドア構造。
  2. 前記ビーム延出部は、前記下部補強部材より車両の外側に設けられていることを特徴とする請求項1記載のドア構造。
  3. 前記ビーム延出部と前記下部補強部材を重ねた重なり部を配置する前記ドアの下部にドアストッパが設けられて、前記ドアを閉じた状態で前記下枠部に当接することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のドア構造。
  4. 前記ビーム延出部は、前記ビーム本体から延出した第1延出部と、前記第1延出部の先端へ向かって前記ビーム本体から延出した第2延出部と、前記第1延出部と前記第2延出部の先端同士を一体に連続させた延出交差端部と、からなり、
    前記延出交差端部が、前記下部補強部材に重なっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のドア構造。
  5. 前記第1延出部は、車両側面視で、前記ドア開口部の前記下枠部に重なり、
    前記第2延出部は、車両側面視で、前記ドア開口部の前記下枠部に連なる縦枠部に重なり、
    前記延出交差端部は、前記先端同士で形成された角を曲線状に連続させて、前記下枠部と前記縦枠部で形成された角を曲線状に形成した縦枠連接部に、車体側面視で、重なっていることを特徴とする請求項4記載のドア構造。
  6. 前記ビーム本体は、その一端が、前記下部補強部材の前後方向の一端に重なり、
    前記ビーム延出部は、前記下部補強部材の前後方向の他端に重なっていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のドア構造。
  7. 前記ドアは、アウタパネルとインナパネルとで閉断面形状を形成し、
    前記ビーム延出部は、前記インナパネルの周縁部と前記アウタパネルの周縁部とで挟持されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載のドア構造。
  8. 前記ビーム延出部は、断面がハット形状で、開口を前記車室へ向け、前記開口の一方の縁に連ねて一方のフランジ部を形成し、前記開口の他方の縁に連ねて他方のフランジ部を形成し、
    前記一方のフランジ部及び前記他方のフランジ部が前記下部補強部材に接合されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載のドア構造。
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