JP6401645B2 - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Description

本発明はテレスコピック操作が可能なステアリングコラム装置に関する。

この種のステアリングコラム装置として、図７に示すように、特許文献１のステアリングコラム装置１０１では、筒形状を有し、車体側に固定されるアウターコラム１０３と、アウターコラム１０３内に軸方向に移動可能に挿通され、筒形状を有するインナーコラム１０４とを備えている。

アウターコラム１０３には、筒壁を軸方向に沿って貫通するスリット１３１と、スリット１３１に沿って一対のクランプ部１３２とが立設されるとともに、クランプ部１３２を介して、スリット１３１の間隔を狭めことで、アウターコラム１０３を縮径する締付手段１０５が設けられている。締付手段１０５は、一対のクランプ部１３２を貫通する操作軸１５１と、クランプ部１３２の外側に位置する操作軸１５１上に配置されるカム手段１５２とを備えている。カム手段１５２は、固定カム１５２ａと移動カム１５２ｂとからなり、操作軸１５１を軸周りに回動操作することで、移動カム１５２ｂのカム山が固定カム１５２ａのカム山に乗上げて、操作軸１５１が引っ張られてスリット１３１の間隔が狭まり、アウターコラム１０３が縮径する。そして、締付手段１０５によって、アウターコラム１０３を縮径することで、アウターコラム１０３とインナーコラム１０４を圧接し、アウターコラム１０３との間の摩擦力でインナーコラム１０４を任意の位置に保持、締結している。

特許第５５４５３５５号

ところで、このような締付手段１０５では、アウターコラム１０３に対してインナーコラム１０４をより強固に締結させる場合、締付手段１０５の操作力も大きくなってしまうという問題を抱えている。

そこで、本願発明は上記事情を考慮し、小さな操作力でインナーコラムをアウターコラムに対して強力に締結することができるステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、筒形状を有し、車両前後方向に沿って配設されるアウターコラムと、該アウターコラムの筒壁を筒軸方向に沿って貫通するスリットと、該スリットの筒軸方向に沿った両縁部に立設された一対のクランプ部と、筒形状を有し、該アウターコラム内に筒軸方向に移動可能に挿入されるインナーコラムと、軸形状を有し、一端を一方のクランプ部の外面に係合させつつ、該一対のクランプ部を貫通して配置され、該一対のクランプ部間に位置する部位に、該一方のクランプ部側が該他方のクランプ部側よりも大径に設定された段部を備える操作軸と、他方のクランプ部の外面側に位置する該操作軸上に配置された操作レバーを軸周りに締結方向へ回動操作することで、操作軸方向の寸法が増大して、該クランプ部間が狭まり、該アウターコラムを縮径して、該インナーコラムに圧接するカム手段と、板状部材からなり、該インナーコラムに配設される可動側摩擦板と、板状部材からなり、該アウターコラムに配設される固定側摩擦板とを積層した積層体からなり、該クランプ部間における該操作軸上の該段部よりも小径側の部位が積層体を積層方向に貫通し、該カム手段の操作軸方向の寸法が増大して操作軸がカム手段側に移動することによって、該段部と該他方のクランプ部の内面との間で、該可動側摩擦板と該固定側摩擦板が圧接される摩擦ロック手段とを備えることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載のステアリングコラム装置において、前記スリット
は、前記アウターコラムの後端縁から、該アウターコラムの後端から挿入され、テレスコ位置調整範囲における中間位置に位置する前記インナーコラムの前端に対応する該アウターコラムの部位まで切込んでいることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１、または請求項２に記載のステアリングコラム装置において、前記スリット内に位置する前記インナーコラムの外周面上の部位に配置され、前記可動側摩擦板の一端を貫通する支持ピンを支持する支持部材を備えることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項３に記載のステアリングコラム装置において、前記スリットの後端側に前記一対のクランプ部が位置し、該一対のクランプ部の前端から該スリットの前端部まで該スリットに沿って一対の突出部が延設されていることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項４に記載のステアリングコラム装置において、一方の前記突出部に前記アウターコラムの筒軸方向に沿って開口し、前記支持ピンが該筒軸方向に沿って移動可能に貫通するテレスコ長孔を備えることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項５に記載のステアリングコラム装置において、他方の前記突出部に、前記支持ピンの端面よりも大径に開口する組付孔を備えることを特徴としている。

請求項１の発明において、摩擦ロック手段を設けることによって、アウターコラムとインナーコラムとの間の摩擦力を増大することができるため、アウターコラムにインナーコラムを小さな操作力で締結力を強くすることができる。

また、締結解除持には、アウターコラムが弾性復元して、一対のクランプ部材の間隔が拡がると同時に、可動側摩擦板と固定側摩擦板との間の隙間が確保される。これにより、締結を解除し、インナーコラムのテレスコ位置調整を行なう際に生じる摩擦抵抗を抑制し、優れた操作性を発揮することができる。

請求項２の発明において、スリットが、テレスコ位置調整範囲における中間位置に位置するインナーコラムの前端に対応する部位まで切込んでいることで、インナーコラムが筒軸方向に移動する際に十分な剛性をアウターコラムが備えつつ、小さな操作力でアウターコラムを縮径することができる。

請求項３の発明において、支持部材をスリット内に配置することで、インナーコラムの軸周り方向に対する回り止め部材を別途設けることなく、回り止めを行なうことができる。

請求項４の発明において、突出部をスリットに沿ってクランプ部から延設することで、縮径の容易さを損なうことなくアウターコラムの剛性を高めることができる。

請求項５の発明において、テレスコ長孔を一方の突出部に設け、支持軸をテレスコ長孔内を移動可能に貫通させることで、別途部材を設けることなく、テレスコ位置調整範囲を設定することができる。

請求項６の発明において、組付孔を他方の突出部に設けることで、支持ピンの組付作業を容易に行なうことができる。

本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態を示す左側面図である。 本発明の一実施形態を示す右側面図である。 本発明の一実施形態を示す底面図である。 図２のV-V線に沿った断面図である。 図２のVI-VI線に沿った断面図である。 従来技術を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６に示すように、本実施形態は、手動式のステアリングコラム装置１である。また、本実施形態のステアリングコラム装置１は、車体に固定するための取付ブラケット２と、車両上下方向に揺動可能（チルト位置調整可能）に取付ブラケット２に支持されるアウターコラム３と、車両前後方向に移動可能（テレスコ位置調整可能）にアウターコラム３に支持されるインナーコラム４と、取付ブラケット２とアウターコラム３とインナーコラム４を一体に締結する締結手段５とを備えている。

取付ブラケット２は、図１〜図３に示すように、車体の天井面（図示せず）に固定される上固定部２１と、上固定部２１の左右測縁部から垂下する一対の垂下部２２とを備えている。取付ブラケット２は、その前端部分に、車体に横方向から図示しないボルトで固定する下固定部２１ａとアウターコラム３を揺動可能に軸支する軸支部２３を備えている。一対の垂下部２２には、車両上下方向（チルト方向）に沿ったチルト位置調整範囲を規定するチルト長孔２４が開口している。チルト長孔２４は、軸支部２３を中心とする円弧状の長孔で構成されている。

アウターコラム３は、筒形状を有し、一対の垂下部２２の間に、車両前後方向に沿って配設される。アウターコラム３は、前端側上縁部分に軸支受部３０を備えており、軸支受部３０が、取付ブラケット２の軸支部２３にボルト２３ａを介して軸支されることで、アウターコラム３の後端側が車両上下方向に揺動する。

また、アウターコラム３には、図４〜図６に示すように、筒壁３ａの下面を貫通しつつ、後端縁から筒軸方向に沿って延びるスリット３１が設けられている。スリット３１の筒軸方向の寸法は、アウターコラム３の後端から挿入されたインナーコラム４が、車両前後方向に沿ったテレスコ位置調整範囲における中間位置に位置した状態で、インナーコラム４の前端に対応するアウターコラム３の部位まで切込むように設定されている。

また、スリット３１の筒軸方向に沿った両縁部には、一対のクランプ部３２と一対の突出部３３が連続して立設されている。クランプ部３２は、スリット３１の後端側に位置し、垂下部２２に対向する部位に車両上下方向に沿って立設されている。突出部３３は、各クランプ部３２の前端からスリット３１の前端部までスリット３１に沿って延設されている。一方の突出部３３である左側突出部３３Ｌには、図２に示すように、筒軸方向に沿って延びつつ、車幅方向に貫通するテレスコ長孔３３ａが開口している。なお、テレスコ長孔３３ａの筒軸方向の寸法によって、テレスコ位置調整範囲が規定されている。また、テレスコ長孔３３ａには、後述する支持ピン３３ｂが長手方向に移動自在に挿通される。他方の突出部３３である右側突出部３３Ｒには、図３に示すように、支持ピン３３ｂの端面よりも大径に開口する組付孔３３ｃが車幅方向に貫通している。なお、組付孔３３ｃは、支持ピン３３ｂを後述する支持部材４１に組付ける際に用いられる。

インナーコラム４は、筒形状を有し、アウターコラム３の筒内を筒軸方向に移動可能に挿入される。なお、インナーコラム４とアウターコラム３の筒内には、ステアリングシャフト１１が軸支されている。ステアリングシャフト１１は、アウターコラム３内に軸支されるロアシャフト１１Ｌと、インナーコラム４内に軸支されるアッパーシャフト１１Ｕとで構成されている。アッパーシャフト１１Ｕとロアシャフト１１Ｌとをスプライン連結することで、軸周りにはアッパーシャフト１１Ｕとロアシャフト１１Ｌが一体に回転し、軸方向にはアッパーシャフト１１Ｕがロアシャフト１１Ｌに対して移動可能に構成されている。

締結手段５は、操作軸５１と、カム手段５２と、摩擦ロック手段５３とを備えている。

操作軸５１は、段部５１ａによって、一端側が他端側よりも大径に設定された段付きの軸形状を備えている。また、操作軸５１は、車幅方向に沿って配設され、一対の垂下部２２のチルト長孔２４と、アウターコラム３の一対のクランプ部３２を貫通するとともに、軸周りに回動しないように、大径側が異形（ここでは四角形）に形成され、右側クランプ部３２Ｒの異形孔と嵌合している。操作軸５１は、その一端側端部には、右側垂下部２２Ｒの外面に係合するワッシャーがナットにより固定され、他端側端部は、左側垂下部２２Ｌの外面側に突出し、カム手段５２と操作レバー５４が設置される。つまり、操作軸５１の一端側端部が、右側垂下部２２Ｒを介して、一方のクランプ部３２である右側クランプ部３２Ｒの外面に係合する。また、操作レバー５４と左側垂下部２２Ｌとの間に位置する操作軸５１上の部位には、カム手段５２が配置されている。つまり、カム手段５２は、他方のクランプ部３２である左側クランプ部３２Ｌの外面側に配置されている。

カム手段５２は、固定カム５２ａと回転カム５２ｂとで構成されている。

固定カム５２ａは、その中心を操作軸５１が貫通する幅広の円環形状を備え、固定カム面が操作レバー５４側に面して配置されている。また、固定カム５２ａは、固定カム面の裏面側がチルト長孔２４内に嵌め込まれ、操作軸５１周りに回転せず、且つチルト長孔２４内を上下に移動可能に配置されている。固定カム面には、その周方向に山部と谷部が交互に形成されている。

回転カム５２ｂは、操作レバー５４と一体結合されるとともに、その中心を操作軸５１が貫通する幅広の円環形状を備え、回転カム面が固定カム面に面するように配置されている。また、回転カム５２ｂを貫通する操作軸５１の端部にナットが螺着されて、操作軸５１周りに回転するように操作軸５１に組付けられている。回転カム面には、その周方向に山部と谷部が交互に形成されている。なお、操作軸５１の両端に螺着したナットには、緩み止め構造が設けられている。

そして、カム手段５２は、固定カム５２ａの山部と回転カム５２ｂの山部が重なることで、固定カム５２ａと回転カム５２ｂの軸方向寸法が拡がる。これによって、一対の垂下部２２Ｌ，２２Ｒの間隔が狭まることで、アウターコラム３が縮径し、アウターコラム３の内周面がインナーコラム４の外周面に圧接、締結される。また、カム手段５２は、固定カム５２ａの山部と回転カム５２ｂの谷部が重なることで、カム手段５２の軸方向寸法が狭まる。これによって、一対の垂下部２２Ｌ，２２Ｒの間隔が拡がることで、アウターコラム３に対してインナーコラム４が筒軸方向に移動可能となる。

摩擦ロック手段５３は、共に板状部材からなる固定側摩擦板５３ａと可動側摩擦板５３ｂとを交互に積層した積層体５３ｓで構成される。また、摩擦ロック手段５３は、操作軸５１上の段部５１ａよりも小径側の部位が、積層体５３ｓを積層方向に貫通するように、クランプ部３２間のスリット３１に対応する部位に配設される。なお、積層体５３ｓの一番外側には固定側摩擦板５３ａがそれぞれ積層されている。また、可動側摩擦板５３ｂと固定側摩擦板５３ａの各枚数は、設定される操作レバーの操作力と、締結手段５によるインナーコラム４とアウターコラム３との間に設定される締結力に応じて設定される。

固定側摩擦板５３ａは、座金状の幅広の円環形状を備えた薄板材からなり、中心孔には後述する操作軸５１が貫通し、操作軸５１を介してアウターコラム３に配置される。

可動側摩擦板５３ｂは、車両前後方向に長い長方形の枠形状を備えた薄板材からなり、筒軸方向に沿って開口するテレスコ用長孔５３ｃには操作軸５１が、長手方向に移動可能に貫通する。また、可動側摩擦板５３ｂは、その前側短辺枠部５３ｄに取付孔を有し、取付孔を貫通する支持ピン３３ｂを介して、支持部材４１に支持される。支持部材４１は、スリット３１内に位置し、インナーコラム４の外周面上の部位である下縁部分から下方に立設している。つまり、可動側摩擦板５３ｂは、支持部材４１を介して、インナーコラム４に配置されている。なお、テレスコ用長孔５３ｃの筒軸方向に沿った方向の寸法は、テレスコ長孔３３ａによって設定されるテレスコ位置調整範囲の全域に重なりつつ、テレスコ位置調整範囲よりも僅かに広くなるように設定されている。

次に、本実施形態のステアリングコラム装置１の組立手順を説明する。まず、インナーコラム４の支持部材４１をアウターコラム３のスリット３１に挿入しながら、アウターコラム３の筒内にインナーコラム４挿入する。アウターコラム３とインナーコラム４の間には、樹脂カラー３ａが介在されている。樹脂カラー３ａは、アウターコラム３の内面に係止しておく。

次に、取付ブラケット２の垂下部２２間にアウターコラム３を配設し、アウターコラム３の軸支受部３０を取付ブラケット２の軸支部２３に支持しつつ、懸架バネ１４を用いてアウターコラム３を取付ブラケット２に懸架する。

また、可動側摩擦板５３ｂと固定側摩擦板５３ａを積層して、摩擦ロック手段５３を組立て、組立てた摩擦ロック手段５３をクランプ部３２間に配置し、操作軸５１を摩擦ロック手段５３に貫通させつつ、取付ブラケット２とアウターコラム３とに組付ける。操作軸５１は、右側垂下部２２Ｒのチルト長孔２４、右側クランプ部３２Ｒ、摩擦ロック手段５３（可動側摩擦板５３ｂのテレスコ用長孔５３ｃ）、左側クランプ部３２Ｌ、左側垂下部２２Ｌのチルト長孔２４の順に貫通し、さらに左側垂下部２２Ｌの外側にカム手段５２と操作レバー５４を組付ける。操作軸５１の端部にそれぞれナットが螺着されて、必要な軸力を出すとともに、緩み止め部材により固定する。

次に、可動側摩擦板５３ｂの前側短辺枠部５３ｄを支持部材４１に配置した状態で、右側突出部３３Ｒの組付孔３３ｃから支持ピン３３ｂを挿入して、支持部材４１と前側短辺枠部５３ｄの取付孔に貫通させつつ、支持ピン３３ｂの先端部分を右側突出部３３Ｒのテレスコ長孔３３ａに貫通させる。そして、支持ピン３３ｂの先端部分にカラー５１ｂを挿嵌し、Ｃ字形状のクリップ５１ｃで抜け止めを行なう。そして、ロアシャフト１１Ｌにアッパーシャフト１１Ｕをスプライン連結した状態でアウターコラム３の前端側から挿入し、アウター軸受１２を介して、アウターコラム３の筒内にロアシャフト１１Ｌを軸支するとともに、２つのインナー軸受１３を介して、インナーコラム４の筒内にアッパーシャフト１１Ｕを軸支する。

次に、本実施形態のステアリングコラム装置１の操作手順を説明する。インナーコラム４を所望の位置に固定するには、まず、インナーコラム４をチルト方向（車両上下方向）とテレスコ方向（車両前後方向）に移動させて、操作レバー５４を上方に揺動操作する。次に、操作レバー５４を上方に揺動操作することによって、操作レバー５４と一体に設けられたカム手段５２の回転カム５２ｂが回転して、固定カム５２ａの山部と回転カム５２ｂの山部が重なり、操作軸方向の寸法が増大して、操作軸５１が、図５における左側に引っ張られる。操作軸５１が左側に引っ張られることで、一対の垂下部２２の間の寸法が狭まるとともに、一対のクランプ部３２間の寸法が狭まり、アウターコラム３を縮径する。そして、アウターコラム３が縮径することで、アウターコラム３の内周面がインナーコラム４の外周面に圧接される。

また、摩擦ロック手段５３では、カム手段５２を介して、操作軸５１が、図５における左側に引っ張られることで、操作軸５１の段部５１ａが左側クランプ部３２Ｌ（他方のクランプ部３２）側に移動する。これにより、段部５１ａと左側クランプ部３２Ｌの内面との間で、可動側摩擦板５３ｂと固定側摩擦板５３ａが圧接される。

アウターコラム３の内周面がインナーコラム４の外周面に圧接されるとともに、可動側摩擦板５３ｂと固定側摩擦板５３ａが圧接されることで、インナーコラム４がアウターコラム３に締結される。

また、インナーコラム４の位置調整を行なうには、インナーコラム４とアウターコラム３の締結を解除する。このためには、まず、操作レバー５４を下方に揺動操作する。操作レバー５４を下方に揺動操作することによって、操作レバー５４と一体に設けられたカム手段５２の回転カム５２ｂが回転して、固定カム５２ａの山部と回転カム５２ｂの谷部が重なり、操作軸方向の寸法が収縮し、操作軸５１が緩む。これにより、アウターコラム３が弾性復元して、一対のクランプ部３２間の間隔が拡がり、アウターコラム３の内周面とインナーコラム４の外周面との間の締結が解除される。

また、操作軸５１が緩み、一対のクランプ部３２が弾性復元することで、操作軸５１が図５における右側へ引っ張られるため、摩擦ロック手段５３では、可動側摩擦板５３ｂと固定側摩擦板５３ａの間の圧接が解除されるとともに、可動側摩擦板５３ｂと固定側摩擦板５３ａとの間の隙間が確保される。

アウターコラム３の内周面とインナーコラム４の外周面との圧接が解除されるとともに、可動側摩擦板５３ｂと固定側摩擦板５３ａが離間することで、インナーコラム４のチルト方向、およびテレスコ方向の位置調整を容易に行なうことができる。

以上、上記実施形態によれば、摩擦ロック手段５３を設けることによって、アウターコラム３とインナーコラム４との間の摩擦力を増大することができるため、アウターコラム３にインナーコラム４を小さな操作力で締結することができる。

また、締結解除持には、アウターコラム３が弾性復元して、一対のクランプ部３２の間隔が拡がると同時に、可動側摩擦板５３ｂと固定側摩擦板５３ａとの間の隙間が確保される。これにより、締結を解除し、インナーコラム４の位置調整を行なう際に生じる摩擦抵抗を抑制し、優れた操作性を発揮することができる。また、操作軸５１を解除方向（図５における右側）に付勢する手段を別途設ける必要がないため、部品点数を削減することができる。

スリット３１が、テレスコ位置調整範囲における中間位置に位置するインナーコラム４の前端に対応する部位まで切込んでいることで、インナーコラム４が筒軸方向に移動する際に十分な剛性をアウターコラム３が備えつつ、小さな操作力でアウターコラム３を縮径することができる。

支持部材４１をスリット３１内に配置することで、インナーコラム４の軸周り方向に対する回り止め部材を別途設けることなく、回り止めを行なうことができる。

突出部３３をスリット３１に沿ってクランプ部３２から延設することで、縮径の容易さを損なうことなくアウターコラム３の剛性を高めることができる。

テレスコ長孔３３ａを左側突出部３３Ｌに設け、支持ピン３３ｂをテレスコ長孔３３ａ内を移動可能に貫通させることで、別途部材を設けることなく、テレスコ位置調整範囲を設定することができる。

組付孔３３ｃを右側突出部３３Ｒに設けることで、支持ピン３３ｂの組付作業を容易に行なうことができる。

なお、上記実施の形態において、インナーコラム４は、２つの筒状部材を圧入して構成されており、乗員の二次衝突で互いに軸方向へ収縮可能としているが、１つの筒状部材としても良い。

１…ステアリングコラム装置
３…アウターコラム
３ａ…筒壁
４…インナーコラム
３１…スリット
３２…クランプ部
３３…突出部
３３ａ…テレスコ長孔
３３ｂ…支持ピン
３３ｃ…組付孔
５１…操作軸
５１ａ…段部
５２…カム手段
５３…摩擦ロック手段
５３ａ…固定側摩擦板
５３ｂ…可動側摩擦板
５３ｓ…積層体
５５…支持部材

Claims (6)

1. 筒形状を有し、車両前後方向に沿って配設されるアウターコラムと、
   該アウターコラムの筒壁を筒軸方向に沿って貫通するスリットと、
   該スリットの筒軸方向に沿った両縁部に立設された一対のクランプ部と、
   筒形状を有し、該アウターコラム内に筒軸方向に移動可能に挿入されるインナーコラムと、
   軸形状を有し、一端を一方のクランプ部の外面に係合させつつ、該一対のクランプ部を貫通して配置され、該一対のクランプ部間に位置する部位に、該一方のクランプ部側が該他方のクランプ部側よりも大径に設定された段部を備える操作軸と、
   該他方のクランプ部の外面側に位置する該操作軸上に配置された操作レバーを軸周りに締結方向に回動操作することで、操作軸方向の寸法が増大して、該クランプ部間が狭まり、該アウターコラムを縮径して、該インナーコラムに圧接するカム手段と、
   板状部材からなり、該インナーコラムに配設される可動側摩擦板と、板状部材からなり、該アウターコラムに配設される固定側摩擦板とを積層した積層体からなり、該クランプ部間における該操作軸上の該段部よりも小径側の部位が該積層体を積層方向に貫通し、該カム手段の操作軸方向の寸法が増大して、該操作軸がカム手段側に移動することによって、該段部と該他方のクランプ部の内面との間で、該可動側摩擦板と該固定側摩擦板が圧接される摩擦ロック手段とを備えることを特徴とするステアリングコラム装置。
2. 請求項１に記載のステアリングコラム装置において、
   前記スリットは、
   前記アウターコラムの後端縁から、
   該アウターコラムの後端から挿入され、テレスコ位置調整範囲における中間位置に位置する前記インナーコラムの前端に対応する該アウターコラムの部位まで切込んでいることを特徴とするステアリングコラム装置。
3. 請求項１、または請求項２に記載のステアリングコラム装置において、
   前記スリット内に位置する前記インナーコラムの外周面上の部位に配置され、前記可動側摩擦板の一端を貫通する支持ピンを支持する支持部材を備えることを特徴とするステアリングコラム装置。
4. 請求項３に記載のステアリングコラム装置において、
   前記スリットの後端側に前記一対のクランプ部が位置し、
   該一対のクランプ部の前端から該スリットの前端部まで該スリットに沿って一対の突出部が延設されていることを特徴とするステアリングコラム装置。
5. 請求項４に記載のステアリングコラム装置において、
   一方の前記突出部に前記アウターコラムの筒軸方向に沿って開口し、前記支持ピンが該筒軸方向に沿って移動可能に貫通するテレスコ長孔を備えることを特徴とするステアリングコラム装置。
6. 請求項５に記載のステアリングコラム装置において、
   前記他方の突出部に、前記支持ピンの端面よりも大径に開口する組付孔を備えることを特徴とするステアリングコラム装置。

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