JP3160645U - 電動自転車用ブレーキレバー - Google Patents

Abstract

【課題】アシスト自転車の駆動力補助操作用の操作スイッチを操作しやすくするブレーキレバーを提供する。【解決手段】左ブレーキレバー１６ｒは、モータで駆動力を補助するアシスト自転車用のものである。左ブレーキレバー１６ｒは、取付ブラケット３０と、レバー部材３１と、複数の操作スイッチとしての第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅと、を備えている。取付ブラケット３０は、自転車のハンドルバー１１５に装着可能な装着部４１、及び装着部４１に連結されたブラケット部４２、を有する。レバー部材３１は、ブラケット部４２に揺動可能に装着されている。第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅは、ブラケット部４２に配置され、駆動力補助操作用のスイッチである。【選択図】図２

Description

本考案は、ブレーキレバー、特に、人力による駆動をモータにより補助する電動自転車のハンドルバーに装着可能な電動自転車用ブレーキレバーに関する。

自転車のブレーキレバーは、ブレーキ装置と、ケーブル、リンク及び油圧配管等の連結部材により連結され、ブレーキ装置を制動操作するものである。ブレーキレバーは、通常、ハンドルバーに装着される取付ブラケットと、取付ブラケットに揺動可能に装着されたレバー部材と、を備えている。取付ブラケットは、ハンドルバーに装着される装着部と、装着部に連結されたブラケット部と、を有している。装着部は、例えばハンドルバーにクランプ可能に筒状に形成されている。ブラケット部は、レバー部材を揺動自在に装着する。

この種のブレーキレバーにおいて、ハンドルバーに装着される装着部に複数の操作スイッチが設けられたものが従来知られている（例えば、特許文献１参照）。従来のブレーキレバーでは、変速装置を変速操作するための操作スイッチがブレーキレバーの装着部に設けられている。ブラケット部には、操作結果や車速等を表示するための表示部が設けられている。このため、レバー部材を操作する手の親指に近い位置に操作スイッチが配置されるため、頻繁な変速操作を行いやすくなる。

特許第３４８７８４０号明細書

前記従来の構成では、ハンドルバーに装着される装着部に複数のスイッチが配置されている。このため、操作スイッチを指で操作しやすくなる。しかし、装着部は通常は筒状に形成されているため、複数の操作スイッチを配置すると、一つ一つの操作スイッチの大きさは、小さいものになり、操作しにくくなるおそれがある。特に、一般の人が使用するアシスト自転車等の電動自転車の場合、操作スイッチが小さいと駆動力補助操作を行いにくい。

本考案の課題は、電動自転車のブレーキレバーに配置される駆動力補助操作用の操作スイッチを操作しやすくすることにある。

考案１に係る電動自転車用ブレーキレバーは、モータで駆動力を補助する電動自転車用のブレーキレバーである。ブレーキレバーは、取付ブラケットと、レバー部材と、操作スイッチと、を備えている。取付ブラケットは、自転車のハンドルバーに装着可能な装着部、及び装着部に連結されたブラケット部、を有する。レバー部材は、ブラケット部に揺動可能に装着されている。複数の操作スイッチは、ブラケット部に配置され、駆動力補助操作用のスイッチである。

このブレーキレバーでは、通常は筒状に形成されるハンドルバーへの装着部ではなく、ブラケット部に電動自転車操作用の複数の操作スイッチが配置されている。このため、装着部に比べて配置面積が大きくなり、複数の大きな操作スイッチを配置することができる。ここでは、駆動力補助操作用の複数の操作スイッチを装着部ではなくブラケット部に配置することにより、複数の操作スイッチの大きさを大きくすることができる。このため、電動自転車用ブレーキレバーに配置される駆動力補助操作用の操作スイッチを操作しやすくなる。

考案２に係る電動自転車用ブレーキレバーは、考案１に記載のレバーにおいて、ブラケット部は、レバー部材の揺動軸と交差する装着平面を有し、複数の操作スイッチは、装着平面に配置された押しボタンスイッチである。この場合には、装着平面が揺動軸と交差して配置されているので、レバー部材を握る手の人差し指や中指で押しボタンスイッチを操作しやすくなる。

考案３に係る電動自転車用ブレーキレバーは、考案１又は２に記載のレバーにおいて、複数の操作スイッチは、電動自転車の駆動力補助モード切換用のスイッチである。この場合には、駆動力補助モードの切り換えを複数の操作スイッチにより行えるので、駆動力補助モードを容易に切り換えできる。

本考案によれば、複数の操作スイッチを装着部ではなくブラケット部に配置することにより、複数の操作スイッチの大きさを大きくすることができる。このため、電動自転車用ブレーキレバーに配置される駆動力補助操作用の操作スイッチを操作しやすくなる。

本考案の一実施形態が採用された自転車の右側面図。 その上方から見たブレーキレバーの平面図。 ブレーキレバーの分解斜視図。 ブレーキレバーの断面図。

図１において、本考案の一実施形態を採用した自転車は人力よる駆動をモータ１０により補助するアシスト自転車である。自転車は、ダブルループ形のフレーム体１０２とフロントフォーク１０３とを有するフレーム１０１と、ハンドル部１０４と、駆動部１０５と、前輪１０６ｆと、後輪１０６ｒと、フロントブレーキ装置１０８ｆ及びリアブレーキ装置１０８ｒと、ヘッドライト１１６と、を備えている。フロントフォーク１０３は、フレーム体１０２の前部に斜めの軸回りに揺動自在に装着されている。

フレーム１０１には、サドル１１１やハンドル部１０４を含む各部が取り付けられている。駆動部１０５は、フレーム体１０２のハンガ部に設けられた左クランク１１８ａ及びギアクランク１１８ｂと、ギアクランク１１８ｂに掛け渡されたチェーン１１９と、を有している。前輪１０６ｆの中心には、前輪１０６ｆの駆動補助用のモータ１０が装着されている。フレーム体１０２のハンガ部の後部には、乗り手の踏力を検出するためのトルクセンサが搭載されたアシスト装置１２が装着されている。フレーム体１０２のシートチューブ１０２ａの後部には、モータ１０、アシスト装置１２及びヘッドライト１１６の電源となる、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を用いた蓄電池１４が着脱可能に搭載されている。

アシスト装置１２は、乗り手の踏力の最大で２倍のアシスト力が発生するようにモータ１０を制御可能である。アシスト装置１２は、アシスト制御装置１３（自転車用回生制動制御装置の一例）を内部に有している。アシスト制御装置１３については後述する。複数の回生制動モードと複数のアシストモードとで動作する。具体的には、アシスト装置１２は、アシストモードでは、踏力の２倍のアシスト力で補助する手動アシスト１モード、１．５倍のアシスト力で補助する手動アシスト２モード、等倍のアシスト力で補助する手動アシスト３モード、及び０．５倍のアシスト力で補助する手動アシスト４モードの４つの手動アシストモードと、踏力に応じてアシスト量を変化させる自動アシストモードと、で動作する。また、回生制動モードでは、最大回生制動力で回生制動する手動回生制動１モードおよび最大制動力の半分の制動力で制動する手動回生制動２モードとの２つの手動回生制動モードと、制動開始までは後述する右ブレーキレバー１６ｆの移動位置に応じて回生制動による制動力を変化させ、制動開始すると最大制動力で回生制動する自動回生制動モードの３つの回生制動モードで動作する。自動回生制動モードでは、後述する右ブレーキレバー１６ｆの移動位置（後述するレバー部材３１の移動位置）に応じて、発電機として機能させたモータ１０による前輪１０６ｆの制動力を制御する。回生制動モードでは、モータ１０から発生する電力を蓄電池１４に蓄えつつ前輪１０６ｆを制動するようにしている。

ハンドル部１０４は、フロントフォーク１０３の上部に固定されたハンドルステム１１４と、ハンドルステム１１４に固定されたバーハンドル型のハンドルバー１１５とを有している。ハンドルバー１１５の両端には、自転車のハンドル部１０４を上方から見た図２に示すように、右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒと、グリップ１７とが装着されている。ハンドルバーの中央部の横には、表示装置１８が固定されている。表示装置１８は、液晶ディスプレイ画面１８ａを有している。液晶ディスプレイ画面１８ａは、例えば、アシストモードの画面を表示するアシスト画面と、回生制動モードの画面を表示する回生制動画面とに切り換え可能である。なお、ここで自転車の左右は、通常、自転車を後方から見たときに右にあるのを右とし、左にあるのを左と規定している。

＜ブレーキレバーの構成＞
右ブレーキレバー１６ｆは、フロントブレーキケーブル２５ｆによりフロントブレーキ装置１０８ｆに接続されている。左ブレーキレバー１６ｒは、リアブレーキケーブル２５ｒによりリアブレーキ装置１０８ｒに接続されている。フロントブレーキケーブル２５ｆ及びリアブレーキケーブル２５ｒは、筒状のアウターケーシング２５ａとアウターケーシング２５ａに移動自在に装着されたインナーケーブル２５ｂとを有している。

右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒは、ハンドルバー１１５に着脱自在に装着される取付ブラケット３０と、取付ブラケット３０に揺動軸４０回りに揺動自在に装着されたレバー部材３１と、をそれぞれ備えている。

＜取付ブラケットの構成＞
取付ブラケット３０は、図２、図３及び図４に示すように、ハンドルバー１１５に装着可能に図２上部に配置された装着部４１と、装着部４１に連結されたブラケット部４２と、アウター係止部４３と、を有している。装着部４１は、図３に示すように、スリット４１ａを有する筒状の部材であり、スリット４１ａと交差して配置された固定ボルト４５を締め付けることにより取付ブラケット３０をハンドルバー１１５に固定できる。

ブラケット部４２は、揺動軸４０によりレバー部材３１を揺動可能に装着するものであり、その前面に例えば平面で構成された装着面４２ａを有している。右ブレーキレバー１６ｆの装着面４２ａには、複数の操作スイッチとしてのライトスイッチ４４ａと、画面切換スイッチ４４ｂとが左右に並べて配置されている。画面切換スイッチ４４ｂは、表示装置１８の液晶ディスプレイ画面１８ａをアシスト画面と回生制動画面とに切り換えるためのスイッチである。ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂは、この実施形態では、大小２つの菱形の押しボタンスイッチである。ライトスイッチ４４ａを押圧操作する都度、ヘッドライト１１６がオンオフする。また、画面切換スイッチ４４ｂを押圧操作する都度、表示装置１８の液晶ディスプレイ画面１８ａがアシスト画面と回生制動画面とに切り換わる。

左ブレーキレバー１６ｒの装着面４２ａには、複数の操作スイッチとしての第１モード切換スイッチ４４ｃと、第２モード切換スイッチ４４ｄと、電源スイッチ４４ｅとが配置されている。第１モード切換スイッチ４４ｃと第２モード切換スイッチ４４ｄとは、大小２つの菱形の押しボタンスイッチであり、左右に並べて配置されている。第１モード切換スイッチ４４ｃは、複数の回生制動モード又は複数のアシストモードを第１方向に順に選択するスイッチである。第２モード切換スイッチ４４ｄは、複数の回生制動モード又は複数のアシストモードを第１方向と逆の第２方向に順に選択するスイッチである。電源スイッチ４４ｅは、第２モード切換スイッチ４４ｄの下方に配置された円形の押しボタンスイッチであり、アシスト装置１２の電源をオンオフするスイッチである。第１モード切換スイッチ４４ｃを押圧する都度、回生制動モード又はアシストモードを選択するためのカーソルが第１方向に順に移動する。移動が停止するとそのモードが選択される。第２モード切換スイッチ４４ｄは、同様に第２方向に順にカーソルが移動する。電源スイッチ４４ｅは、押圧操作の都度、アシスト装置１２の電源がオンオフされる。

ライトスイッチ４４ａと、第１モード切換スイッチ４４ｃとは概ね同じ大きさである。画面切換スイッチ４４ｂと、第２モード切換スイッチ４４ｄとは概ね同じ大きさであり、ライトスイッチ４４ａ及び第１モード切換スイッチ４４ｃと相似形で僅かに小さい。これにより、ライトスイッチ４４ａと画面切換スイッチ４４ｂ、及び第１モード切換スイッチ４４ｃと第２モード切換スイッチ４４ｄとを目視しなくても識別しやすくなる。

ライトスイッチ４４ａ、画面切換スイッチ４４ｂ、第１モード切換スイッチ４４ｃ及び第２モード切換スイッチ４４ｄの外周部は、装着面４２ａより突出しかつ各スイッチ４４ａ〜４４ｄより凹んで形成された縁部４２ｂにより囲まれている。これにより、各スイッチ４４ａ〜４４ｄの誤操作を防止しやすくなる。

次に、ブラケット部４２の内部の構造について説明する。なお、右ブレーキレバー１６ｆと左ブレーキレバー１６ｒとの内部構造は、鏡像の関係にある同じ構造ある。このため、以下の説明では、左ブレーキレバー１６ｒの構成について説明し、右ブレーキレバー１６ｆの構成についての説明は省略する。

図３に示すように、ブラケット部４２の内部には、レバー部材３１を揺動自在に装着するためのレバー装着空間４２ｃが形成されている。レバー装着空間４２ｃは、レバー部材３１が図３に実線で示す初期位置から二点鎖線で示す最大揺動位置の間で揺動可能な形状である。このレバー装着空間４２ｃの上部に揺動軸４０が配置されている。

左ブレーキレバー１６ｒは、ブラケット部４２の内部に配置された初期位置調整部５０と、移動位置検出部５３と、をさらに備えている。初期位置調整部５０は、レバー部材３１の初期位置を調整するためのものである。初期位置調整部５０は、調整ボルト５１と、ブラケット部４２に形成されたネジ孔５２と、を有している。調整ボルト５１は、例えば、丸頭ねじである。ネジ孔５２は、アウター係止部４３の上方でレバー部材３１に接触可能にブラケット部４２が外側面からレバー装着空間４２ｃに向けて形成されている。調整ボルト５１を、ネジ孔５２にネジが締まる方向にねじ込むことにより、レバー部材３１の初期位置が最大揺動位置側に揺動する。これにより、手の小さい乗り手でもレバー部材３１を握りやすくなる。

移動位置検出部５３は、レバー部材３１の初期位置からの揺動ストロークを検出するものである。移動位置検出部５３は、ブラケット部４２の初期位置調整部５０の上方に配置されている。移動位置検出部５３に対向して磁石５４がレバー部材３１に埋め込まれている。移動位置検出部５３は、例えば、磁石５４の磁界の大きさに応じたアナログ電流を出力して磁石５４との距離を計測可能なリニアホール素子５５を有している。したがって、リニアホール素子５５からの出力により磁石５４との距離を検出でき、レバー部材３１の揺動ストロークを検出できる。このため、初期位置調整部５０によりレバー部材３１の初期位置が調整されても、調整された初期位置をリニアホール素子５５からの出力により特定することにより、初期位置からのストロークを確実に検出できる。この検出されたレバー部材３１のストロークにより、回生制動モード時のモータ１０による制動力が制御される。

ブラケット部４２と装着部４１との境界部分には、各スイッチ４４ａ〜４４ｅ及びリニアホール素子５５とモータ１０及びアシスト装置１２とを電気的に接続するための電気配線６０が取り出されている。

アウター係止部４３は、ブラケット部４２のレバー部材３１の突出側と逆側の端部に形成された装着ネジ部４２ｄにねじ込まれている。アウター係止部４３は、装着ネジ部４２ｄにねじ込まれる係止部本体４７と、係止部本体４７の回り止めするロックナット４８と、を有している。係止部本体４７は、リアブレーキケーブル２５ｒのアウターケーシング２５ａを係止可能であり、かつその長手方向の係止位置を変更可能である。この係止位置の変更によりリアブレーキ装置１０８ｒの遊びを調整できる。

＜レバー部材の構成＞
レバー部材３１は、前述したように図３に実線で示す初期位置から二点鎖線で示す最大揺動位置との間でブラケット部４２に揺動自在に装着されている。レバー部材３１は、一端に揺動軸４０が装着され他端にインナー係止部５６が装着された軸支部５７と、軸支部５７の他端から折れ曲がって湾曲してハンドルバー１１５外方に延びるブレーキ操作部５８とを有している。軸支部５７の他端には、レバー部材３１のレバー比を２つの値に変更可能なレバー比変更溝５７ａがＬ字状に形成されている。レバー比変更溝５７ａには、埋込部材５９が着脱自在に埋め込まれており、レバー比変更溝５７ａの両端部のいずれかにインナー係止部が移動することなく揺動するようになっている。インナー係止部５６は、軸支部５７の他端のレバー比変更溝５７ａのいずれかの端部に揺動自在に連結されている。インナー係止部５６にインナーケーブル２５ｂの端部に固着されたタイコ２５ｃが係止されている。レバー部材３１は、図示しない付勢部材により初期位置側に付勢されている。

このように構成された左ブレーキレバー１６ｒ及び右ブレーキレバー１６ｆでは、複数の操作スイッチである各スイッチ４４ａ〜４４ｅがブラケット部４２の装着面４２ａに配置されている。このため、レバー部材３１を握る手の人差し指や中指で各スイッチ４４ａ〜４４ｅを操作しやすくなる。

また、レバー部材３１の初期位置からのストロークを移動位置検出部５３により検出できるので、回生制動モードの際に、制動制御を細かく行え、制動力の急変を抑えることができる。

＜特徴＞
（Ａ）左ブレーキレバー１６ｒ（又は、右ブレーキレバー１６ｆ）は、人力による駆動をモータ１０により補助するアシスト自転車用のものである。左ブレーキレバー１６ｒ（又は、右ブレーキレバー１６ｆ）は、ブレーキレバー取付ブラケット３０と、レバー部材３１と、複数の操作スイッチとしてのアシストモード操作用の第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅ（又は、ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂ）と、を備えている。取付ブラケット３０は、自転車のハンドルバー１１５に装着可能な装着部４１、及び装着部４１に連結されたブラケット部４２、を有する。レバー部材３１は、ブラケット部４２に揺動可能に装着されている。第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅ（又は、ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂ）は、ブラケット部４２に配置されている。

この左ブレーキレバー１６ｒ（又は、右ブレーキレバー１６ｆ）では、通常は筒状に形成されるハンドルバー１１５への装着部４１ではなく、ブラケット部４２に第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅ（又は、ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂ）が配置されている。このため、装着部４１に比べて配置面積が大きくなり、大きな第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅ（又は、ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂ）を配置することができる。ここでは、第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅ（又は、ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂ）を装着部４１ではなくブラケット部４２に配置することにより、第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅ（又は、ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂ）の大きさを大きくすることができる。このため、左ブレーキレバー１６ｒ（又は、右ブレーキレバー１６ｆ）に配置される第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅ（又は、ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂ）を操作しやすくなる。

（Ｂ）左ブレーキレバー１６ｒ（又は、右ブレーキレバー１６ｆ）において、ブラケット部４２は、レバー部材３１の揺動軸４０と交差する装着平面４２ａを有し、第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅ（又は、ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂ）は、装着平面４２ａに配置されている。この場合には、装着平面４２ａが揺動軸４０と交差して配置されているので、レバー部材３１を握る手の人差し指や中指で第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄ及び電源スイッチ４４ｅ（又は、ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂ）を操作しやすくなる。

（Ｃ）第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄは、アシスト自転車のアシストモード切換用のスイッチである。この場合には、アシストモードの切り換えを第１モード切換スイッチ４４ｃ、第２モード切換スイッチ４４ｄにより行えるので、アシストモードを容易に切り換えできる。

＜他の実施形態＞
以上、本考案の一実施形態について説明したが、本考案は上記実施形態に限定されるものではなく、考案の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（ａ）前記実施形態では、バーハンドルの形態のハンドルバー１１５に装着されるブレーキレバーを例に本考案を説明した。しかし、本考案はこれに限定されず、ドロップハンドル型のハンドルバーに装着されるブレーキレバーにも適用できる。

（ｂ）前記実施形態では、装着面が平面であったが曲面であってもよい。

（ｃ）前記実施形態では、各操作スイッチの形状を異なるものにして、触感で各操作スイッチを認識可能にしたが、形状が同じであってもよい。この場合、例えば凹凸等で各操作スイッチを識別可能にしてもよい。

（ｄ）前記実施形態では、ブレーキレバー内部にレバー部材を初期位置に配置するための付勢部材を配置した。しかし、付勢部材を配置せずに、ブレーキケーブルによりレバー部材が初期位置に付勢されていてもよい。

（ｅ）前記実施形態では、制動操作を行う自転車用ブレーキレバーを開示したが、本考案はこれに限定されない。たとえば、制動操作に加えて変速操作を行えるブレーキレバーにも本考案を適用できる。

（ｆ）前記実施形態では、ブレーキケーブルによりブレーキ装置と連結された自転車用ブレーキレバーを開示したが、本考案はこれに限定されない。たとえば、油圧配管やリンク機構によりブレーキ装置と連結されるブレーキレバーにも本考案を適用できる。

（ｇ）画面切換スイッチ４４ｂにより切り換えられる画面は回生制動情報画面とアシスト情報画面に限定されず、自転車の走行速度や走行距離等を表示する走行情報表示画面に切り換えるようにしても良い。また、表示装置１８がテレビ機能やナビゲーション機能を有する場合は、それらの画像を表示するモードに切り換えられるようにしても良い。

１０ モータ
１２ アシスト装置
１６ｆ 右ブレーキレバー
１６ｒ 左ブレーキレバー
３０ 取付ブラケット
３１ レバー部材
４０ 揺動軸
４１ 装着部
４２ａ 装着面
４４ａ ライトスイッチ
４４ｂ 画面切換スイッチ
４４ｃ 第１モード切換スイッチ
４４ｄ 第２モード切換スイッチ
４４ｅ 電源スイッチ
５０ 初期位置調整部
５３ 移動位置検出部
５４ 磁石
５５ リニアホール素子
１０８ｆ フロントブレーキ装置
１０８ｒ リアブレーキ装置

Claims (3)

1. 人力による駆動をモータにより補助する電動自転車用ブレーキレバーであって、
   自転車のハンドルバーに装着可能な装着部、及び前記装着部に連結されたブラケット部、を有する取付ブラケットと、
   前記ブラケット部に揺動可能に装着されたレバー部材と、
   前記ブラケット部に配置され、駆動力補助操作用の複数の操作スイッチと、
   を備えた電動自転車用ブレーキレバー。
2. 前記ブラケット部は、前記レバー部材の揺動軸と交差する装着平面を有し、
   前記複数の操作スイッチは、前記装着平面に配置された押しボタンスイッチである、請求項１に記載の電動自転車用ブレーキレバー。
3. 前記複数の操作スイッチは、前記電動自転車の駆動力補助モード切換用のスイッチである、請求項１又は２に記載の電動自転車用ブレーキレバー。

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