KR102485535B1 - 상용차용 디스크 브레이크 - Google Patents

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필립 아담치크
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크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
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Abstract

본 발명은 상용차용 디스크 브레이크에 관한 것으로, 한편으로는 적어도 하나의 브레이크 피스톤을 지지하는 브리지에 그리고 다른 한편으로 캘리퍼 헤드(11)를 형성하는 브레이크 캘리퍼의 벽에 지지되는 선회 가능한 브레이크 레버(1)를 포함하는 체결 장치가 배치된 수용 챔버를 가지며 브레이크 디스크를 포함하는 브레이크 캘리퍼를 갖고, 이 경우 캘리퍼 헤드(11)에 또는 브리지에 브레이크 레버(1)의 지지를 위해 피봇 베어링이 제공되며, 상기 피봇 베어링은 원호 형태의 횡단면을 갖는 수용부(5) 및 이 수용부에 삽입되어 이 수용부에 대해 선회 가능한 피보팅 바디를 포함하며, 이 경우 고정 부재(8)가 이에 대해 축방향으로 양측면으로 연장되는 피보팅 바디의 영역에 배치됨으로써, 브레이크 레버(1)는 적어도 하나의 고정 부재(8)에 의해 브레이크 레버(1)의 선회 방향에 대해 횡방향으로 이동 불가능하게 지지되고, 이 경우 고정 부재(8)는 피보팅 바디에 대해 적어도 부분적으로 방사방향으로 돌출되며, 브레이크 레버(1)의 선회 방향으로 캘리퍼 헤드(11) 또는 브리지의 원호 형태의 슬롯(9)에 결합된다.

Description

상용차용 디스크 브레이크{DISK BRAKE FOR A UTILITY VEHICLE}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 상용차용 디스크 브레이크 및 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼에 관한 것이다.
이러한 디스크 브레이크는 충분히 공개되어 있다. 예를 들어 DE 195 15 063 C1 호에 일반적인 축방향 디스크 브레이크가 기술되고, 상기 축방향 디스크 브레이크의 경우에 제동 시 서로 평행하게 이격 배치되고 각각 가압 피스를 포함하는 2개의 브레이크 피스톤이 지지되는 브리지에 체결 장치의 브레이크 레버가 작용한다. 브레이크 레버의 레버 암은 이 경우 브레이크 캘리퍼에 일체로 형성된 돔 내로 돌출한다.
가압 피스에 접촉하는 브레이크 패드는 제동 시 브레이크 디스크에 가압되고, 이를 위해 브레이크 레버는 공압식으로 또는 전기 기계식으로 작동 가능한 태핏에 의해 선회되므로, 브레이크 레버에 연결되며 브리지에 지지되는 편심기에 의해 브리지는 가압 피스톤과 함께 브레이크 디스크의 방향으로 이동된다.
반대편에서 브레이크 레버는 슬라이딩 베어링 내에서 지지되고, 상기 슬라이딩 베어링은 브레이크 캘리퍼의 벽의 내측면에서 캘리퍼 헤드를 형성하도록 제공되고, 이 경우 벽은 체결 장치를 위한 수용 챔버를 형성하고, 상기 체결 장치는 벽에 대향되는 조립 개구를 통해 삽입된다. 체결 장치에 대해 횡방향으로 연장되는 브레이크 레버의 레버 암이 돌출하는 돔은 주철로 이루어진 일체형 브레이크 캘리퍼에 일체로 형성된다.
벽쪽의 슬라이딩 베어링은 수용부를 갖고, 상기 수용부는 홈 형태로 그리고 원호 형태의 횡단면을 갖도록 형성되며, 선회 방향에 대해 횡방향으로 연장된다.
바람직하게 베어링 셸로 라이닝(lining)된 상기 수용부 내에 피보팅 바디가 위치 설정되고, 상기 피보팅 바디는 별도의 롤러로서 형성될 수 있거나 브레이크 레버에 일체로 형성된 비드(bead)로서 형성될 수 있고, 상기 비드는 적어도 피보팅 영역에 의해, 수용부의 곡률에 상응하게 원호 형태로 형성된다.
수용부는 이 경우 캘리퍼 헤드 내에 삽입되고, 이를 위해 브레이크 캘리퍼 내에 측면 가공 개구가 제공되고, 상기 측면 가공 개구를 통해 가공 공구, 예를 들어 밀링 커터가 삽입될 수 있다.
브리지의 정확한 위치 이동을 위해 브레이크 레버의 정확한 위치 설정이 필요하지만, 이는 지금까지 공개된 구조에서는 보장되지 않고, 기껏해야 우연적이고 비지속적이다.
물론 이로 인해 체결 장치의 작동 안전성과 관련해서 문제가 될 수 있는데, 그 이유는 선회 방향에 대해 횡방향으로 브레이크 레버가 약간 이동하면 브리지에 대한 변경된 작용이 야기되고, 이는 브리지의 작동 거동에 바람직하지 않게 작용하기 때문이다.
또한, 최종적으로 내구성에 영향을 미치는 관련 부품들의 조절되지 않은 응력의 위험이 있고, 즉, 내구성은 지속적인 정확한 안내에 비해 감소한다.
DE 10 2012 108 689 A1호에는 방사방향 디스크 브레이크가 제시되고, 상기 디스크 브레이크의 경우에 브레이크 레버의 레버 암은 브레이크 디스크의 회전축에 대해 거의 평행하게 연장된다. 브레이크 레버의 이동 방지를 위해 롤러로서 형성된 피보팅 바디의 양 측면에 고정 부재들이 고정되고, 상기 고정 부재들 중 하나의 고정 부재는 시프트 포크로서 형성되고, 상기 시프트 포크는 조정 장치에 작용 가능하게 연결되는 한편, 다른 고정 부재는 지지 박판으로 형성된다.
2개의 고정 부재들이 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 헤드 및 브레이크 레버에 지지되므로, 말하자면 피보팅 바디 및 브레이크 레버가 고정된다. 그러나, 이 경우 바람직하지 않게, 2개의 고정 부재의 비교적 큰 지지면이 캘리퍼 헤드에 접촉하고, 따라서 브레이크 레버의 선회 시 해당하는 마찰력이 극복되어야 한다.
DE 10 2012 108 670 A1호에 브레이크 레버의 이동 방지를 위해 브레이크 캘리퍼측 베어링의 외부에서 브레이크 레버의 레버 암에 접촉하는 정렬 핀을 제공하는 것이 공개되어 있고, 상기 정렬 핀 사이에 레버 암이 안내된다.
본 발명의 과제는, 구조적으로 그리고 제조 기술적으로 낮은 복잡성으로 디스크 브레이크의 기능 안정성 및 작동 안전성이 개선되도록 전술한 방식의 디스크 브레이크 및 브레이크 캘리퍼를 개선하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 디스크 브레이크, 독립 청구항 제 15 항의 대상 및 청구항 제 16 항의 특징을 포함하는 브레이크 캘리퍼에 의해 해결된다.
본 발명에 의해, 브레이크 레버가 지속적으로 규정된 위치를 취하는 것, 즉 선회 방향에 대해 횡방향으로의 이동이 배제되는 것이 보장된다.
물론, 이러한 강제 안내는, 체결 장치의 작동 거동의 저하가 더 이상 발생할 수 없게 하고, 이는 기능 안전성의 확실한 개선을 의미한다.
특히 브리지는, 브레이크 레버의 해당하는 비조절식 이동이 원인일 수 있는 측면 틸팅이 발생할 수 없는 경우 하중을 받지 않는다. 따라서 관련 부품들의 내구성의 확실한 향상이 이루어진다.
레버 고정부는 레버의 회전 중심에 매우 가깝게 지지되므로, 양호한 히스테리시스가 촉진된다. 또한, 본 발명에 따른 고정 부재만이 추가 부품으로서 설치될 수 있는 한편, 공개된 형태의 나머지 기능부들은, 고정 부재의 수용부를 위한 상응하는 형상들이 제공되어야 하는 한, 변경되어서만 사용될 수 있다.
또한, 피보팅 바디의 지지를 위해 브레이크 레버에 그리고 캘리퍼 헤드의 수용부에 각각 슬롯이 제공되고, 상기 슬롯에 고정 부재가 결합된다. 또한, 적어도 하나의 베어링 블록(bearing block) 내에 수용부를 제공하는 것이 고려될 수도 있고, 상기 베어링 블록은 별도의 부품으로서 브레이크 캘리퍼의 벽에 연결되고, 이 경우 베어링 블록 내에 슬롯이 형성된다. 나란히 배치된 2개의 베어링 블록에서 슬롯은 2개의 베어링 블록 사이의 선택된 간격에 의해 형성될 수 있다.
이러한 고정 부재는 디스크, 키(key) 또는 링 디스크로서 형성될 수 있고, 상기 디스크는 거기에 맞게 조정된 슬롯에 결합되며, 이 경우 변형 실시예에 따라 링 디스크는 롤러로서 형성된 피보팅 바디에 고정되고, 다른 변형예에 따라 피보팅 바디를 형성하며 브레이크 레버에 일체로 형성된 비드 내로 삽입되고, 이 경우 상기 디스크는 각각 캘리퍼 헤드 또는 브레이크 레버의 슬롯 내로 돌출한다.
원형이 아닌 형태를 가질 수도 있는 디스크는 매우 간단하게 제조될 수 있고, 특히, 상기 디스크가 경화 강으로 이루어지는 경우에 마모성이 매우 낮다.
별도의 고정 부재 대신 이는 핀 또는 디스크 형태로 비드 또는 롤러에 일체로 형성될 수 있다.
대향되는 슬롯들의 경로는 바람직하게 원호 형태이고, 이 경우 가상의 회전점은 피보팅 바디 또는 수용부의 회전점에 상응한다.
따라서 캘리퍼 백의 매우 간단한 가공이 가능한데, 그 이유는 브레이크 캘리퍼의 측면 가공 개구를 통해서만 디스크 밀링 커터가 삽입되면 되기 때문이다.
수용부의, 즉 상기 수용부의 곡률 반경 및 슬롯의 곡률 반경의 치수 설계는 비교적 작게 유지될 수 있으므로, 측면 가공 개구도 거기에 맞게 조정되어, 직경은 상응하게 작게 유지될 수 있다.
이는 특히 브레이크 캘리퍼의 안정성에 이용되는데, 그 이유는 가공 개구가 기본적으로, 허용 가능한 정도로 감소한 강성 약화부를 형성하기 때문이다.
또한, 고정 부재와 캘리퍼 헤드 및 브레이크 레버 내 리세스들, 즉 상기 슬롯들의 폭 또는 두께는, 고정 부재가 거의 유격 없이 삽입되지만, 문제 없이 간단하게 삽입될 수 있도록 치수 설계된다.
또한, 필요 시 다수의 고정 부재들이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예들은 종속 청구항에 특징지워진다.
본 발명의 실시예들은 계속해서 첨부된 도면을 참고로 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 일부를 절단하여 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 따른 부분을 절단하여 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 라인 Ⅲ-Ⅲ을 따른 디스크 브레이크의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 세부 사항을 개략적으로 도시한 사시도.
도 5는 도 4에 상응하는, 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.
도면에서 축방향 디스크 브레이크의 체결 장치의 부분으로서 브레이크 레버(1)가 도시되고, 상기 브레이크 레버는 레버 암(2)과 이 레버 암에 연결된 편심기(4)를 가진다. 또한, 체결 장치에 대해 횡방향으로 연장되는 레버 암(2)은 주조된 브레이크 캘리퍼(12)의 일체로 형성된 돔(15) 내로 돌출한다.
레버 암(2)은 편심기(4)로부터 멀리에 있는 단부에 반구형 리세스(3)를 갖고, 상기 리세스에는 바람직하게 공압 작동식 브레이크 실린더의 도시되지 않은 태핏이 결합된다.
편심기(4)는 도시되지 않은 브리지에 접촉하고, 상기 브리지는 브레이크 캘리퍼(12)의 수용 챔버(13) 내에 이동 불가능하게 지지되며, 적어도 하나의 브레이크 피스톤을 지지하고, 상기 브레이크 피스톤은 제동 시 브레이크 슈에 대해 가압할 수 있고, 이를 위해 브레이크 레버(1)는 선회될 수 있으므로, 편심기(4)의 행정은 브리지의 이동 거리를 결정한다.
다른 한편으로 브레이크 레버(1)는 브레이크 캘리퍼(12)의 벽의 내측면에 의해 형성된 캘리퍼 헤드(11)에 지지되고, 상기 캘리퍼 헤드는 수용 챔버(13)를 제한하고, 상기 캘리퍼 헤드의 반대편에 조립 개구(14)가 제공되며, 상기 조립 개구를 통해 브리지 및 브레이크 레버(1)와 같은 기능부들이 수용 챔버(13) 내로 삽입될 수 있다. 도 4 및 도 5에서 캘리퍼 헤드(11)는 개략적으로만 도시된다.
캘리퍼 헤드(11)에 대한 브레이크 레버(1)의 지지 영역에 슬라이딩 베어링으로서 형성된 피봇 베어링이 제공되고, 상기 피봇 베어링은 캘리퍼 헤드(11) 내의 원호 형태의 수용부(5) 및 피보팅 바디를 포함하고, 상기 피보팅 바디는 도 1 및 도 4에 따른 실시예에서 롤러(7)로 이루어진다. 이러한 변형예에서 롤러(7)는 브레이크 레버(1)의 수용부(5) 내에서 캘리퍼 헤드(11)에 대향되고, 상기 수용부는 캘리퍼 헤드(11)의 수용부(5)와 마찬가지로 베어링 셸(6)로 라이닝되고, 상기 베어링 셸은, 선회 시 작은 슬라이딩 마찰만이 발생하도록 마련된다.
본 발명에 따라 브레이크 레버(1)의 회전 방지를 위해 상기 브레이크 레버와 캘리퍼 헤드(11) 사이에 고정 부재가 제공되고, 상기 고정 부재는 한편으로는 브레이크 레버(1)에 그리고 다른 한편으로는 캘리퍼 헤드(11)에 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 결합된다. 또한, 고정 부재는 이에 대해 축방향으로 양측면으로 연장되는 피보팅 바디의 영역에 배치되고, 상기 피보팅 바디에 대해 적어도 부분적으로 방사방향으로 돌출된다.
실시예에서 고정 부재는 링 디스크(8)로서 형성되고, 상기 링 디스크는 롤러(7) 위에 지지되며, 슬롯(9)에 결합되고, 상기 슬롯은 수용부(5)와 마찬가지로 원호 형태로 형성되고, 이 경우 수용부(5), 롤러(7), 슬롯(9) 및 링 디스크(8)는 각각 동일한 중심점을 갖는다.
슬롯(9)의 반경은 바람직하게 링 디스크(8)의 외경에 상응하지만, 약간 더 클 수도 있다. 그러나, 링 디스크(8)의 두께와 슬롯(9)의 폭은 거의 동일하다.
특히 도 1 및 도 3에, 브레이크 캘리퍼측 슬롯(9)이 브레이크 캘리퍼의 벽의 내측면에 삽입되고, 상기 슬롯은 조립 개구(14)에 대향되는 것이 명확하게 도시되며, 이 경우 슬롯(9)은 선회 방향으로, 즉 돔(15)을 향해 연장된다. 또한, 조립 개구(14)는 기능부들의 조립 후에, 선행 기술에 공개된 바와 같이 폐쇄 커버에 의해 폐쇄된다.
도 4에 따른 실시예에서 링 디스크(8)는 롤러(7) 위로만 슬라이딩되고, 롤러에 고정되지 않는다. 그러나 링 디스크(8)를 롤러(7)에 고정 연결하는 것이 고려될 수도 있다. 바람직하게 링 디스크(8)는 틈새 끼워 맞춤에 의해 롤러(7) 위에서 안내된다.
도 4에 따른 변형예와 달리 도 5에 도시된 실시예에서 피보팅 바디는 횡단면이 원호 형태로 형성되며 브레이크 레버(1)에 일체형으로 형성된 비드(10)로서 형성되고, 상기 비드는 또한, 선회 방향에 대해 횡방향으로 연장되며, 이 경우 슬롯(9)은 상기 비드(10)를 통해서, 브레이크 레버(1)의 인접하는 영역 내에까지 안내된다.
링 디스크(8) 대신 고정 부재가 방사방향으로 돌출하여 캘리퍼 헤드측 슬롯(9)에 결합하도록 비드(10)에 일체형으로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 고정 부재는 링 디스크(8)와 다른 형상으로 제공될 수 있다. 브레이크 레버(1)와 캘리퍼 헤드(11)가 브레이크 레버(1)의 선회 방향에 대해 횡방향으로 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 서로 결합하는 것이 중요하다.

Claims (16)

  1. 상용차용 디스크 브레이크로서,
    제1 측면에서 적어도 하나의 브레이크 피스톤을 지지하는 브리지에 그리고 제2 측면에서 캘리퍼 헤드(11)를 형성하는 브레이크 캘리퍼(12)의 벽에 지지되는 선회 가능한 브레이크 레버(1)를 포함하는 체결 장치가 배치된 수용 챔버(13)를 가지며 브레이크 디스크를 포함하는 브레이크 캘리퍼(12)를 갖고, 상기 캘리퍼 헤드(11)에 또는 상기 브리지에 상기 브레이크 레버(1)의 지지를 위해 피봇 베어링이 제공되고, 상기 피봇 베어링은 원호 형태의 횡단면을 갖는 수용부(5) 및 상기 수용부에 삽입되어 상기 수용부에 대해 선회 가능한 피보팅 바디를 포함하며, 상기 브레이크 레버(1)는, 적어도 하나의 고정 부재에 의해 상기 브레이크 레버(1)의 상기 선회 방향에 대해 횡방향으로 이동 불가능하게 지지되는 것인 디스크 브레이크에 있어서,
    상기 고정 부재는 상기 고정 부재의 양측면에서 축방향으로 연장되는 피보팅 바디의 영역에 배치되고, 상기 고정 부재는 피보팅 바디에 대해 적어도 부분적으로 방사방향으로 돌출되며, 상기 브레이크 레버(1)의 선회 방향으로 상기 캘리퍼 헤드(11)의 원호 형태의 슬롯(9)에 결합되고,
    상기 고정 부재는 임의의 윤곽의 디스크(8) 또는 키(key)로 형성될 수 있고, 상기 디스크는 상기 제2 측면에서 상기 브레이크 레버(1) 및 상기 캘리퍼 헤드(11)의 슬롯(9)에 결합되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 브레이크 레버(1), 및 상기 캘리퍼 헤드(11)에 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 레버(1)의 수용부(5) 및 상기 캘리퍼 헤드(11)의 수용부(5)에 삽입되는 롤러(7)로서 피보팅 바디를 형성할 때 상기 디스크(8)는 상기 롤러(7) 위에서 안내되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 디스크(8)는 상기 롤러(7)에 느슨하게 지지되거나 또는 고정 지지되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정 부재는 디스크(8)로서 형성되고, 상기 브레이크 레버(1)의 선회 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 일체로 형성된, 원호 형태의 횡단면을 갖는 비드(10)로서 피보팅 바디를 형성할 때 상기 비드(10)를 통해 안내되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 고정 부재는 일체로 형성된 상기 비드(10)에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 브레이크 레버(1)와 상기 캘리퍼 헤드(11)는 서로를 향한 측면들에 각각 슬롯(9)을 갖고, 상기 슬롯 내로 고정 부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 캘리퍼 헤드(11)는 상기 수용부(5)를 가진 적어도 하나의 베어링 블록을 포함하고 상기 베어링 블록 내에 슬롯(9)이 형성되거나, 또는 상기 캘리퍼 헤드(11)는 나란히 배치된 2개의 베어링 블록을 포함하고 상기 슬롯(9)은 2개의 베어링 블록의 상호 간격에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 슬롯(9)은 원호 형태로 연장되고, 상기 피보팅 바디, 상기 수용부(5) 및 상기 슬롯(9)의 회전축은 동일한 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  11. 제 1 항에 있어서, 공차 범위에서 상기 디스크(8)의 두께는 상기 슬롯(9)의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 슬롯(9)의 곡률 반경은 적어도 상기 디스크(8)의 외부 반경과 동일한 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 디스크(8)는 경화 강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  14. 상용차용 디스크 브레이크로서, 제1 측면에서 적어도 하나의 브레이크 피스톤을 지지하는 브리지에 그리고 제2 측면에서 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 헤드(11)에 지지되는 선회 가능한 브레이크 레버(1)를 포함하는 체결 장치가 배치되며 브레이크 디스크를 포함하는 브레이크 캘리퍼를 갖고, 상기 캘리퍼 헤드(11)에 또는 상기 브리지에 상기 브레이크 레버(1)의 지지를 위해 피봇 베어링이 제공되고, 상기 피봇 베어링은 횡단면이 원호 형태인 수용부(5) 및 상기 수용부에 삽입되며 상기 수용부에 대해 선회 가능한 피보팅 바디를 가지며, 상기 브레이크 레버(1)는 적어도 하나의 고정 부재에 의해 상기 브레이크 레버(1)의 선회 방향에 대해 횡방향으로 이동 불가능하게 지지되는 것인 디스크 브레이크에 있어서,
    상기 고정 부재는 임의의 윤곽의 디스크(8) 또는 키(key)로 형성되고, 상기 디스크는 상기 제2 측면에서 상기 브레이크 레버(1) 및 상기 캘리퍼 헤드(11)의 슬롯(9)에 결합되고, 상기 브레이크 레버(1)의 수용부(5) 및 상기 캘리퍼 헤드(11)의 수용부(5)에 삽입되는 롤러(7)로서 피보팅 바디를 형성할 때 상기 디스크(8)는 상기 롤러(7) 위에서 안내되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  15. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 14 항에 있어서,
    디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼는 조립 개구(14)를 가진 수용 챔버(13)를 포함하고, 상기 수용 챔버에 일체로 형성된 돔(15)이 연결되고, 상기 수용 챔버(13)는 상기 조립 개구(14)에 대향되는 측면에서 캘리퍼 헤드(11)를 형성하는 벽에 의해 제한되고,
    상기 수용 챔버(13)를 향하는 상기 캘리퍼 헤드(11)의 내측면은 상기 돔(15)의 방향으로 연장되는 적어도 하나의 슬롯(9)을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  16. 삭제
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