车辆液压装置 |
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| 申请号 | CN201610814253.1 | 申请日 | 2016-09-09 | 公开(公告)号 | CN106968946A | 公开(公告)日 | 2017-07-21 |
| 申请人 | 丰田自动车株式会社; 爱信艾达株式会社; | 发明人 | 水野嘉博; 森山修司; 曾我吉伸; 稻垣贵文; 二谷啓允; 武田光博; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种车辆液压装置。所设置的单向 阀 (90)使得通过在 叶片 泵 (14)停止的同时保持 叶片泵 (14)内的背压油路(35、36)中的油压而即使在叶片泵(14)起动时仍能够顺畅地操作叶片泵(14)。当从叶片泵(14)供应有 工作 流体 的油压控制装置(12)已填充工作流体且与油压控制装置(12)连通的排放油路(30、31)中的油压已升高并超过背压油路(35、36)中的油压的时间点， 单向阀 (90)打开。因此，防止了单向阀(90)重复地 开关 ，以便提高单向阀(90)的耐久性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种车辆液压装置，其包括叶片泵和油压控制回路，所述叶片泵由发动机驱动而旋转，所述叶片泵包括泵壳、多个叶片以及转子，所述泵壳具有椭圆形截面形状的内周凸轮面，所述多个叶片设置在所述泵壳内，并且所述转子设置有叶片容纳槽，所述叶片容纳槽容纳所述多个叶片以便能够在所述转子的径向上移动；并且 |
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| 说明书全文 | 车辆液压装置技术领域背景技术[0002] 由发动机驱动的叶片泵在具有大致椭圆形的内周凸轮面的泵壳内具有，例如，由装配在旋转轴上的转子和沿径向装配至形成在转子中的叶片容纳槽中的多个叶片限定的多个可变容积的泵室。随着叶片在被压靠泵壳的内周面的同时而旋转，各泵室的容积改变，且排放力被施加至工作流体。 [0003] 用于将叶片压靠泵壳的内周面的力从旋转离心力以及将叶片压靠在转子内的泵壳的内周面的背压得到，且从叶片泵排放的工作流体用来获得该背压。然而，如果在叶片泵起动时转子的转速低，则即使将旋转叶片的离心力和由从叶片泵排放的工作流体产生的背压结合，将叶片压靠泵壳的内周面的力对泵而言可能太小而不能顺畅地起动。 [0004] 为了解决该问题，日本专利申请公开第10-196557号公开了一种用于防止叶片泵内的背压在叶片泵停止时减小的技术。具体地，在该叶片泵中，设置在转子内的叶片容纳槽与将从叶片泵排放的工作流体供应至油压控制装置的排放油路通过背压油路彼此连通。仅在叶片泵侧的压力等于或高于预定值时打开的单向阀设置在连通点的下游侧，即，油压控制回路的接收并消耗来自叶片泵的油压供应的一侧。因此，所提出的叶片泵即使在起动时仍顺畅地操作。 [0005] 在JP10-196557A的叶片泵中，当从叶片泵排放至阀门的工作流体的压力变得等于或高于预定值时，设置在从叶片泵延伸至油压控制回路的排放油路中的单向阀从关闭状态转换至打开状态。然而，当油压因阀门的打开而降低时，单向阀再次关闭。因而，由于单向阀重复地开关，单向阀的耐久性可能下降。 发明内容[0006] 已在上述情形的背景下进行了构思，本发明提供了一种包括叶片泵的车辆液压装置，其中，单向阀设置成允许叶片泵即使在起动时仍顺畅地操作，且改进了单向阀的耐久性。 [0007] 根据本发明的一个方案，提供了一种车辆液压装置，其包括叶片泵和油压控制回路，所述车辆液压装置还包括单向阀。所述叶片泵由发动机驱动而旋转。所述叶片泵包括泵壳、多个叶片以及转子。所述泵壳具有椭圆形截面形状的内周凸轮面。所述多个叶片设置在所述泵壳内。所述转子设置有叶片容纳槽，所述叶片容纳槽容纳所述多个叶片以使之能够在所述转子的径向上移动。所述油压控制回路具有背压油路以及排放油路。所述背压油路被构造成将背压供应至所述叶片容纳槽内的所述多个叶片。所述排放油路被构造成：(i)导引从所述叶片泵排放的工作流体，并且(ii)将所述工作流体供应至除了所述车辆液压装置之外的装置。所述单向阀设置在所述背压油路和所述排放油路之间。所述单向阀被构造成：(i)在从所述叶片泵排放的所述排放油路中的所述工作流体的油压高于所述背压油路中的油压时打开，并且(ii)在从所述叶片泵排放的所述排放油路中的所述工作流体的所述油压等于或低于所述背压油路中的所述油压时阻止所述工作流体的流动。 [0008] 根据本发明的另一方案，提供了一种包括叶片泵和油压控制回路的车辆液压装置。所述叶片泵由发动机驱动而旋转。所述叶片泵包括泵壳、多个叶片、转子以及单向阀。所述泵壳具有椭圆形截面形状的内周凸轮面。所述多个叶片设置在所述泵壳内。所述转子设置有叶片容纳槽，所述叶片容纳槽容纳所述多个叶片以便能够在所述转子的径向上移动。所述单向阀被构造成打开以允许工作流体的流动以及关闭以切断所述工作流体的所述流动。所述油压控制回路具有背压油路、排放油路以及单向阀。所述背压油路被构造成将背压供应至所述叶片容纳槽内的所述多个叶片。所述排放油路被构造成：(i)导引从所述叶片泵排放的所述工作流体，并且(ii)通过所述排放油路将所述工作流体供应至除了所述车辆液压装置之外的装置。所述单向阀介于所述背压油路和所述排放油路之间。所述单向阀被构造成：(i)在从所述叶片泵排放的所述排放油路中的所述工作流体的油压高于所述背压油路中的油压时打开，并且(ii)在从所述叶片泵排放的所述排放油路中的所述工作流体的所述油压等于或低于所述背压油路中的所述油压时阻止所述工作流体的所述流动。 [0009] 如果采用了这种构造，则在从叶片泵向其供应工作流体的油压控制回路已填充工作流体并且与油压控制回路连通的排放油路中的油压已升高并超过背压油路中的油压的时间点，单向阀打开。因而，防止单向阀重复地开关，以便提高单向阀的耐久度。附图说明 [0010] 下面将参照附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的标号标记相同的元件，且其中： [0011] 图1是示出了本发明的第一实施例的车辆液压装置的主要部分的构造的示意图。 [0012] 图2是图1的车辆液压装置的叶片泵的移除了其盖的正视图； [0013] 图3是本发明的第二实施例的叶片泵的凹部内的主要部分的截面图； [0014] 图4是图3的盖的正视图； [0015] 图5是图3的第一侧板的正视图； [0016] 图6是图3的第一侧板的后视图； [0017] 图7是图3的第二侧板的正视图； [0018] 图8是图3的第二侧板的后视图； [0019] 图9是图3的第三侧板的后视图； [0020] 图10是图3的体的正视图； [0021] 图11是本发明的第二实施例的主要部分的截面图，其示出了包括第一单向阀的第二侧板、第三侧板以及所述体。 [0022] 图12A是如从所述体的侧面所见的、组成图11的第一单向阀的一部分的保持架(retainer)的正视图； [0023] 图12B是如从泵体的侧面所见的、组成图11的第一单向阀的一部分的板簧的正视图；以及 [0024] 图12C是如从泵体的侧面所见的、组成图11的第一单向阀的一部分的薄板的正视图。 具体实施方式[0025] 在下文中，将参照附图来详细描述本发明的车辆液压装置的第一实施例。 [0026] 图1是示出了本发明的车辆液压装置的构造的示意图。车辆液压装置10包括单向阀90以及将工作流体供应至油压控制装置12的叶片泵14，油压控制装置12用作消耗工作流体的油压控制回路，诸如自动变速器(A/T)或无极变速器(CVT)的滑轮(sheave)的液压缸等。 [0027] 叶片泵14由发动机15的旋转而驱动。叶片泵14具有第一吸入口22和第二吸入口24以及第一排放口26和第二排放口28，存储在油底壳(oil pan)18中的工作流体经由滤油器(oil strainer)20通过第一吸入口22和第二吸入口24吸入，所吸入的工作流体通过第一排放口26和第二排放口28排放至泵外。叶片泵14进一步具有将背压供应至吸入和排放工作流体的多个叶片81的第一背压槽62和第二背压槽64。工作流体通过由叶片81形成的泵室P从吸入口22、24被送至排放口26、28。 [0028] 各自用作排放油路的第一排放油路30和第二排放油路31分别连接至第一排放口26和第二排放口28。第一排放油路30和第二排放油路31进一步连接至排放油路29，并用作通向油压控制装置12的工作流体供应通道，从第一排放口26和第二排放口28排放的工作流体经过所述工作流体供应通道被泵送至油压控制装置12。 [0029] 各自对应于背压油路的第一背压油路35和第二背压油路36分别连接至第一背压槽62和第二背压槽64。单向阀90设置在第一排放油路30和第二排放油路31与第一背压油路35和第二背压油路36之间。 [0030] 吸入油路34经由滤油器20将叶片泵14的第一吸入口22和第二吸入口24与油底壳18彼此连接，使得存储在油底壳18中的工作流体被吸入到第一吸入口22和第二吸入口24中。返回油路32将油压控制装置12的工作流体返回至叶片泵14的吸入油路34。 [0031] 图2是示出了车辆液压装置10的叶片泵14的移除了泵盖的正视图。叶片泵14由以下部件构成：体44，其具有形成在其中的大致圆柱形的凹部16；对应于泵壳的大致圆筒形的凸轮环70，其装配在凹部16内以便相对于体44不能旋转；盘形的侧板37，其安装成以便介于体44的凹部16的底壁表面与凸轮环70之间，其中侧板37的一个平坦表面和其他平坦表面分别与凹部16的底壁表面和凸轮环70的大致圆形的一端表面接触；圆柱形的转子74，其被容纳使得外周面以其与凸轮环70的内周凸轮面78之间具有小空隙的方式面向凸轮环70的内周凸轮面78，并且使得在旋转轴方向的一端表面能够与侧板37的其他平坦表面滑动接触；泵轴76，其与转子74的旋转轴线共轴地固定至转子74并可旋转地支撑在体44上，并根据诸如发动机15的驱动源的驱动沿图2中标示的箭头的方向，即，沿顺时针方向，旋转转子74；以及泵盖(未示出)，其紧固至体44以便与凸轮环70的大致圆形的其他端表面接触，并在能够与转子74的轴向的其他端表面滑动接触的同时，覆盖凹部16的开口。 [0032] 凸轮环70具有内周凸轮面78，所述内周凸轮面78为具有大致椭圆形的截面形状的内周面。转子74包括：相当于于叶片容纳槽的多个狭缝80，所述多个狭缝80径向地从径向的中央部朝外周面以圆周方向上的均匀间隔在外周面的整个轴向长度上形成；以及装配至狭缝80中的多个矩形板状的叶片81。由于狭缝80容纳叶片，因此狭缝80也被称为叶片容纳槽。叶片81插入至狭缝80使得叶片81在转子74的圆周方向上的侧表面能够沿转子74的径向在狭缝80的面向叶片81的内壁上滑动；使得轴向上的侧表面与侧板37的其他端表面和泵盖的内壁表面分别滑动接触；并使得叶片81的径向外端表面能够在凸轮环70的内周凸轮面78上滑动。 [0033] 当转子74被驱动而旋转时，叶片81在来自第一背压槽62和第二背压槽64的背压作用下从狭缝80的内壁朝转子74的径向外侧推出，使得叶片81的径向外端表面压靠凸轮环70的内周凸轮面78，并且以该状态沿转子74的旋转方向在内周凸轮面78上滑动。因此，由在圆周方向上面向彼此的相邻的叶片81的侧表面、内周凸轮面78、转子74的外周面、侧板37的其他端表面以及泵盖的内壁表面限定多个泵室P。由于内周凸轮面78具有大致椭圆形的形状，因此当转子74旋转一圈时，叶片81在狭缝80内沿转子74的径向往复运动两次，以便泵室P的容积增大和减小两次。 [0034] 在侧板37和体44中，与根据转子74的旋转而增大容积的泵室P连通的一对第一吸入口22和第二吸入口24横越泵轴76而形成，以便横跨侧板37和泵体44两者。在侧板37和体44中，与根据转子74的旋转而减小容积的泵室P连通的一对第一排放口26和第二排放口28横越泵轴76而形成，以便横跨侧板37和体44两者。第一排放口26相对于第一吸入口22位于转子74的旋转方向上的前侧。第二排放口28相对于第二吸入口24位于转子74的旋转方向上的前侧。代替形成这些端口以便横跨侧板37和体44两者，还能够仅在侧板37中形成端口22、 24、26和28。 [0035] 侧板37在第一吸入口22与第一排放口26之间与装配有限定泵室P的叶片81的狭缝80的内周端连通。供应用于将叶片81压靠内周凸轮面78的背压的第一背压槽62和第二背压槽64在侧板37的圆周方向上形成为半圆环形。第一背压槽62和第二背压槽64分别与第一背压油路35和第二背压油路36连通。 [0036] 当叶片泵14根据发动机15的驱动而起动并且转子74沿图2中的顺时针方向旋转时，油底壳18中的工作流体通过吸入油路34被吸入至第一吸入口22和第二吸入口24，并输送至叶片泵14的随着转子74旋转而逐渐增大容积的每个泵室P。随着转子74旋转且泵室P的容积相应地减小时，吸入至泵室P的工作流体分别通过第一排放口26和第二排放口28被排放至第一排放油路30和第二排放油路31。第一背压油路35和第二背压油路36中的油压作为用于将限定泵室P的叶片81的径向外端表面压靠凸轮环70的内周凸轮面78的背压来供应。 [0037] 单向阀90设置在将第一背压油路35和第二背压油路36与第一排放油路30和第二排放油路31彼此连接的油路中。当从叶片泵14排放的排放油路30、31中的工作流体的油压高于背压油路35、36中的油压时，单向阀90打开，而当从叶片泵14排放的排放油路30、31中的工作流体的油压等于或低于背压油路35、36中的油压时，单向阀90关闭并阻止工作流体的流动。以这种方式，保持了用于将叶片泵14的限定泵室P的叶片81的径向外端表面压靠凸轮环70的内周凸轮面78的背压。 [0038] 因此，单向阀90设置在第一实施例的车辆液压装置10中，使得通过在叶片泵14停止的同时保持连接至叶片泵的背压油路35、36中的油压，即使在叶片泵14起动时仍能够顺畅地操作叶片泵14。当从叶片泵14排放的排放油路30、31中的工作流体的油压高于背压油路35、36中的油压时，单向阀90打开，而当从叶片泵排放的排放油路30、31中的工作流体的油压等于或低于背压油路35、36中的油压时，单向阀90关闭并切断工作流体的流动。利用设置在背压油路35、36与排放油路30、31之间的这种单向阀90，从叶片泵14供应有工作流体的油压控制装置12被填充了工作流体。然后，在与油压控制装置12连通的排放油路30、31中的油压已升高并超过背压油路中的油压的时间点，单向阀90打开。因此，防止了单向阀90重复地开关，以便提高单向阀90的耐久性。 [0039] 此外，在第一实施例中，单向阀90设置在以较低流率供应有工作流体的背压油路35、36中，使得相比于单向阀90设置在以较高流率供应有工作流体的排放油路29中时，能够在叶片泵14的高速旋转期间尤其能够减小叶片泵14的扭矩损失。 [0040] 接下来，将描述本发明的第二实施例。在以下第二实施例中，具有与第一实施例大致相同的功能的那些部件将由相同的参考标记来标注，并且将省略其详细描述。第二实施例的车辆液压装置10与第一实施例的不同在于，单向阀90内置在第二侧板40内，且采用了具有伴随单向阀的油路的多个侧板：第一侧板38、第二侧板40以及第三侧板42。因此，将利用图3至图11仅详细描述这种构造差异。 [0041] 图3是叶片泵14的截面图。体44设置有与凹部16的内部连通的第一排放开口54和第二排放开口56。第三侧板42和第二侧板40装配在体44的凹部16的内部，以便相对于体44不能够旋转。凸轮环70被装配以便相对于体44不能够旋转，且将多个叶片81径向地容纳在内部的转子74安装在体44的凹部16内。第一侧板38装配在体44的凹部16的内部，以便相对于体44不能够旋转。泵盖72安装为以便覆盖体44的凹部16的开口，且泵盖72设置有第一吸入开口46、第二吸入开口48以及泵轴76所穿过的泵轴插孔77。 [0042] 将省略与第一实施例中所描述的相同的容纳在凸轮环70内的多个叶片81和转子74的结构和功能的描述。将以从工作流体的吸入至排放的顺序，即，以泵盖72、第一侧板38、第二侧板40、第三侧板42以及体44的顺序来描述叶片泵14内的油路以及各自用作单向阀的第一单向阀98和第二单向阀99。 [0043] 图4是泵盖72的正视图。所述泵盖设置有连接至吸入油路34的第一吸入开口46和第二吸入开口48以及处于泵盖的中央的泵轴插孔77。由于泵轴插孔77还设置在第一侧板38、第二侧板40、第三侧板42和体44中的每个中，因此，将从后续描述中省略泵轴插孔77的描述。图5是如从泵盖72的侧面所见的第一侧板38的正视图。第一侧板38具有连接至第一吸入开口46的第一吸入开口46a以及连接至第二吸入开口48的第二吸入开口48a。 [0044] 由于工作流体经过图4的泵盖72的第一吸入开口46以及第一侧板38的第一吸入开口46a被送至泵室P，因此这些开口相当于第一实施例的第一吸入口22。由于工作流体经过泵盖72的第二吸入开口48以及第一侧板38的第二吸入开口48a被送至泵室P，因此这些开口相当于第一实施例的第二吸入口24。 [0045] 图6是第一侧板38的后视图。在第一侧板38的后侧，各自用作背压油路的第一背压槽63a和第二背压槽65a在绕泵轴插孔77的圆周方向上形成为半圆环形。第一背压槽63a和第二背压槽65a供应待施加至叶片81的背压。 [0046] 图7是如从泵盖72的侧面所见的第二侧板40的正视图。第二侧板40具有各自用作背压油路的第一背压槽63b和第二背压槽65b，第一背压槽63b和第二背压槽65b在绕泵轴插孔77的圆周方向上形成为半圆环形的槽。背压槽63b、65b供应待施加至叶片81的背压。用作背压油路的图8的第一背压槽63b和第一旁路通道82b的开口部分重叠并彼此连通，同时用作背压油路的图8的第二背压槽65b和第二旁路通道84b的开口部分重合并彼此连通。第一排放槽50b以与图9的第三侧板42的第一排放槽50c相同的形状开口并处于相同的位置，并且与体的第一排放开口54连通，同时第二排放槽52b以与图9的第三侧板42的第二排放槽52c相同的形状开口并处于相同的位置，并与体的第二排放开口56连通。由于第一排放槽和第二排放槽运送来自泵室P的工作流体，因此这些槽相当于第一实施例的第一排放口26和第二排放口28。第一吸入槽58和第二吸入槽60在对应于横越转子74而设置在第一侧板38中的第一吸入开口46a和第二吸入开口48a的位置处形成，且由于第一吸入槽58和第二吸入槽 60具有宽开口，因此供应了由叶片81限定的泵室P所需的工作流体的量。 [0047] 图8是第二侧板40的后视图。在第二侧板40的后侧，第一排放槽50b和第二排放槽52b完全开口，且设置了保持第一单向阀98的第一旁路通道82b和保持第二单向阀99的第二旁路通道84b。由于图8的第一旁路通道82b和第二旁路通道84b部分开口，因此这些旁通通道分别与第一背压槽63b和第二背压槽65b部分连通。 [0048] 图9是第三侧板42的后视图。在第三侧板42的后侧，第一排放槽50c和第二排放槽52c完全开口，且形成了第一旁路通道82c和第二旁路通道84c。第一旁路通道82c和第二旁路通道84c各自由两个半圆形贯通槽形成。 [0049] 图10是体的正视图。具有在体44的外中央部中形成的一端处开口的圆形凹部16，体44具有一端封闭的圆筒形。连接至第一排放油路30的第一排放开口54形成为以便穿透体44的底壁。类似地，连接至第二排放油路31的第二排放开口56形成为以便穿透体44的底壁。 所述底壁进一步具有由环形槽以及提供了所述环形槽与第一排放开口54之间的连通的槽形成的第一旁通槽86，所述环形槽在对应于第二侧板40的第一旁路通道82b的位置处形成。 而且，所述底壁具有由环形槽以及提供了所述环形槽与第二排放开口56之间的连通的槽形成的第二旁通槽88，所述环形槽在对应于第二侧板40的第二旁路通道84b的位置处形成。 [0050] 图11是主要部分的截面图，示出了包括第一单向阀98和第二单向阀99之一的第二侧板40、第三侧板42、以及体44。第一单向阀98和第二单向阀99分别保持在第二侧板40的第一旁路通道82b和第二旁路通道84b内，并且类似地，由三个构件，即保持架92、板簧94和薄板96组成。在下文中，将作为代表来描述第一单向阀98，同时省略第二单向阀99的描述。 [0051] 图12A、图12B和图12C是如从体44的侧面所见的组成第一单向阀98的保持架92、板簧94和薄板96的正视图。保持架92和板簧94具有环形。薄板96具有中央处带有圆形开口的盘形。保持架92将板簧94保持在第一旁路通道82b和第二旁路通道84b内。板簧94施加用于将薄板96压靠设置在第三侧板42的旁路通道82c的中央的柱形部件的力。在板簧94的力的作用下，薄板96的中央处的圆形开口与第三侧板42的表面接触，以便薄板96的开口封闭并阻止工作流体的流动。因此，组成第一单向阀98的一部分的薄板96具有与排放开口侧的工作流体接触的一个侧表面以及与背压槽侧的工作流体接触的另一侧表面。因此，当从叶片泵14排放的第一排放开口54处的工作流体的油压高于转子74、第一侧板38和第二侧板40的背压槽中的油压时，油路打开，而当所述油压等于或低于背压槽中的油压时，油路关闭且阻止工作流体的流动。以这种方式，保持了用于将叶片泵14的限定泵室P的叶片81的径向外端表面压靠凸轮环70的内周凸轮面78的背压。尽管在第二实施例中已将组成第一单向阀98的构件描述成在正视图中具有圆形，但是，这些构件不必特别为圆形，且作为替代，可以具有例如方形或多边形的形状。 [0052] 因此，第二实施例的车辆液压装置10设置有第一单向阀98和第二单向阀99，其使得通过在叶片泵14停止时保持叶片泵的转子74内的第一背压槽62和第二背压槽64中的油压，从而即使在叶片泵14起动时仍能够顺畅地操作叶片泵14。 [0053] 在从叶片泵14通过第一单向阀98和第二单向阀99供应有工作流体的油压控制装置12已填充了工作流体，且与油压控制装置12连通的排放油路30、31中的油压升高并超过背压油路35、36中的油压的时间点，第一单向阀98和第二单向阀99打开。因此，防止了第一单向阀98和第二单向阀99重复地开关，以便提高第一单向阀98和第二单向阀99的耐久性。 [0054] 而且，相比于当单向阀90设置在以较高流率供应有工作流体的排放油路29中时，当第一单向阀98和第二单向阀99设置在以较低流率供应有工作流体的第一旁路通道82b和第二旁路通道84b中时，能够尤其减小叶片泵14的高速旋转期间的叶片泵14的扭矩损失。 [0055] 尽管上文参照附图详细地描述了本发明，但本发明还能够以其他实施例实施，且可在本发明的范围内添加各种改进。 [0056] 例如，在第一实施例和第二实施例的叶片泵14中，具有内周凸轮面78的凸轮环70装配在泵体44的凹部16中。然而，本发明不限于此，且例如可以通过直接在体44的凹部16的内周面上形成面对转子74的外周面的内周凸轮面78来省略凸轮环。 [0057] 尽管第二实施例的叶片泵设置有两个单向阀98、99，但是本发明不限于此，且单向阀的数目可以为一个或两个以上。 [0058] 尽管已利用三种类型的侧板描述了第二实施例的叶片泵，但是本发明不限于此。例如，还能够通过在盖72中加工出第一侧板的背压槽63a、65a来省略第一侧板，或通过代替如在上述实施例的体的表面上，而在所述体内加工出旁通槽来省略第三侧板42并减少侧板的数目。可替代地，可以增加侧板的数目来使油路的加工更容易。 |
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