(57)【要約】【課題】エアバッグ等の作動を妨げることがなく、また簡単に装着および取り外しができる乗物の操舵方向表示装置を提供する。【解決手段】ステアリングホイール側に取り付けられた駆動磁石１２と、固定側のステアリングコラムに水平面内で回転するように取付られた被動体２３を備えている。この被動体の周部には複数の被動磁石２６ａ〜２６ｅが所定の間隔で配置され、ステアリングホイールの回転とともに駆動磁石１２が被動体２３の近傍を右または左方向に通過すると、被動磁石２６ｃが磁力により右または左方向に引っ張られ被動体２３はステアリングホイールの回転方向に対応して左又は右に回動する。この被動体２３の回動を表示機構により反転させて表示する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイール側に取り付けられた駆動子と、乗物の本体側の固定側部材に取り付けられた表示装置本体とを備え、上記の駆動子には永久磁石または磁性体からなる駆動部材が設けられており、また上記の表示装置本体には、上記のステアリングホイールと共に回転する上記の駆動子の移動軌跡に近接して配置された被動体が設けられており、この被動体は上記の駆動子の移動軌跡の一部を含む面内で回転自在に支承されており、またこの被動体の周部には永久磁石または磁性体からなる複数の被動部材が所定の間隔で配置されており、上記の駆動子の駆動部材と上記の被動体の被動部材とは互いに磁力により吸引され上記のステアリングホイールの回転に伴い上記の駆動子が上記の被動体の近傍を通過する毎にこの被動体を所定角度回動させ、また上記の表示装置本体には少なくとも上記の被動体の回動方向を表示する表示機構が設けられていることを特徴とする乗物の操舵方向表示装置。
【請求項２】
前記の表示機構は、前記の被動体の回転方向を反転させるカム機構または歯車機構を備えており、またこれらカム機構または歯車機構により回動され操舵方向を表示する表示体とを備えていることを特徴とする請求項１の乗物の操舵方向表示装置。
【請求項３】
前記の表示機構は、前記の被動体の回動方向を表示する表示体と、この表示体の回動方向を反転させて表示する光学的な反射鏡部材とを備えていることを特徴とする請求項１の乗物の操舵方向表示装置。
【請求項４】
前記の表示機構は、前記の被動体を覆うカバー部材を備え、このカバー部材には上記の被動体の一部のみが見えるような表示窓が形成され、また上記の被動体の左側部分には、右方向を示す色の着色がなされ、また右側部分には、左方向を示す色の着色がなされていることを特徴とする請求項１の乗物の操舵方向表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、小型船舶、フォークリフト等の乗物の操舵方向を表示する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗物、たとえば自動車では、ステアリングホイールは通常左右それぞれ２回転程度回転するように構成されている。したがって、車庫入れや駐車等の際に、何回かステアリングホイールの切り返しを行うと操向輪の方向すなわち操舵方向が分からなくなることがあり、車両の操作に支障を来たすことがある。
【０００３】
このため、従来からこの操舵方向や操舵角度を表示する各種の装置が提案されている。これらの装置は各種のものがあるが、大別すると、車体内に取り付けられるものと、ステアリングホイールのホーンボタンに取り付けられるものとがある。前者の代表的なものは、ステアリングホイール軸の３６０度を超える回転角度をロータリーエンコーダや歯車機構等を用いて検出し、これを計器盤等に設けた表示器に表示させるものである。また、後者の代表的なものは、重錘を備えた正立板をステアリングホイール軸と同軸状に回転自在に支承し、ステアリングホイールが回転しても常にこの正立板が重力によって正立するようにし、この正立板とステアリングホイールとの相対的な回転角度を歯車機構等によって検出し、これを正立板上の表示器に表示させものである。
【０００４】
しかし、前者のものは、予め車体内に装置を組み込む必要があり、また構造が複雑であるためコストが高くなる不具合がある。また、後者のものは、ステアリングホイールに簡単に着脱でき、簡便であるが、ホーンボタンの前面中心部に取り付けなければならず、このホーンボタン内にはエアバッグが収納されており、その膨張を妨げるので、エアバッグが備えられていない一部の車種にしか使用できないという不具合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の事情に基づいてなされたもので、ステアリングホイールに簡単に着脱でき、またエアバッグが装着されている車種にも取り付けることができ、さらに構造が簡単な操舵方向の表示装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明の操舵方向表示装置は、ステアリングホイール側に取り付けられた駆動子と、乗物の本体側の固定側部材に取り付けられた表示装置本体とから構成されている。この駆動子には永久磁石または磁性体からなる駆動部材が設けられており、また上記の表示装置本体には、上記のステアリングホイールと共に回転する上記の駆動子の移動軌跡に近接して配置された被動体が設けられている。この被動体は上記の駆動子の移動軌跡の一部を含む面内で回転自在に支承されており、またこの被動体の周部には永久磁石または磁性体からなる複数の被動部材が所定の間隔で配置されており、上記の駆動子の駆動部材と上記の被動体の被動部材とは互いに磁力により吸引されるようになっている。また上記の表示装置本体には少なくとも上記の被動体の回動方向を表示する表示機構が設けられている。
【０００７】
従って、このステアリングホイールが回転すると、上記の駆動子が表示装置本体の被動体の近傍を右または左方向に通過する。この駆動子の通過の際、被動体の被動部材の一つが磁力により右または左方向に引っ張られ被動体はステアリングホイールの回転方向に対応して左又は右に回動する。磁力による吸引力は、距離の２乗に反比例するので、駆動子が被動体を所定角度回転させた後その被動部材から離れると、吸引力が急激に低下し、この結果被動体は所定角度回動した後その位置で停止する。この状態からさらにステアリングホイールがもう１回転して再び駆動子が被動体に近接してくると、上記の被動部材に隣接した次の被動部材を吸引してこの被動体をさらに所定角度だけ回動させる。
【０００８】
よって、ステアリングホイールが複数回転しても、駆動子が被動部材の近傍を通過する毎に、この被動体がステアリングホイールの回転方向に対応した方向（ステアリングホイールの回転方向とは逆の方向）に所定角度ずつ回動して停止する。よって、この被動体の回動方向を表示機構により表示すれば、ステアリングホイールが左右どちらの方向に何回転したかを表示でき、よって操舵方向や操舵角度の概略を表示することができる。
【０００９】
また、この装置は、ステアリングホイール側の部材と車体側の部材の境界の隙間を挟んで近接して配置されるから、ステアリングホイールのホーンボタンの前面に取り付ける必要はなく、エアバッグの作動を妨げることがないので、車種を問わず簡単に装着および取り外しができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の本発明の表示装置は、前記の表示機構は前記の被動体の回転方向を反転させるカム機構または歯車機構を備えており、またこれらカム機構または歯車機構により回動され操舵方向を表示する表示体とを備えているものである。
【００１１】
上記の被動体は、ステアリングホイールの回転方向と逆方向に回動するので、この被動体の回動をそのまま表示すると、ステアリングホイールの回転方向とは逆方向の表示がなされ、明瞭な表示ができないことがあるが、上記のカム機構または歯車機構によりこの被動体の回動方向が反転されるので、たとえば車輪を模した表示体をステアリングホイールの回転方向と同じ方向に回動させて表示することができ、その表示が明瞭となる。
【００１２】
また、請求項３に記載の本発明の表示装置は、前記の表示機構は、前記の被動体の回動方向を表示する表示体と、この表示体の回動方向を反転させて表示する光学的な反射鏡部材とを備えている。
【００１３】
従って、たとえば被動体の上面に表示体として矢印形の絵を描いておき、これを反射鏡部材で左右反転して表示すれば、この矢印形の表示体の回動方向がステアリングホイールの回転方向と同じとなり、その表示が明瞭となるとともに、カムや歯車等の機械的な部品が不要となり、構造が簡単となる。
【００１４】
また、請求項４に記載の本発明の表示装置は、前記の表示機構は、前記の被動体を覆うカバー部材を備え、このカバー部材には上記の被動体の一部のみが見えるような表示窓が形成され、また上記の被動体の左側部分には、右方向を示す色の着色がなされ、また右側部分には、左方向を示す色の着色がなされている。
【００１５】
従って、ステアリングホイールが右方向に回転された場合には被動体が左方向に回動され、表示窓には右方向を示す色が表示され、またステアリングホイールが左方向に回転された場合には、被動体が右方向に回動され、表示窓には左方向を示す色が表示される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。図１ないし図５は本発明の第１の実施形態を示し、この実施形態のものは、被動体の回動方向を反転させるカム機構を備えたものである。図中の１はステアリングホイールであって、その中心部のボス部２の前面にはカバー状のホーンボタン３が設けられ、内部にはエアバッグ（図示せず）が収納されている。また、４はステアリングコラムであって、このステアリングコラム４は車体側の固定側部材である。そして、このステアリングホイール１のボス部２とステアリングコラム４との間には、両方の部材の境界の隙間５が形成されており、このステアリングホイールが回転する際に、これらの部材が干渉するのを防止する。また、この実施形態では、上記のステアリングホイール１のボス部２の上面と、ステアリングコラム４の上面とは略同一面状となっている。
【００１７】
そして、上記のボス部２の上面中央部およびステアリングコラム４の上面中央部には、上記の隙間５を挟んでボス部２側に駆動子１０、ステアリングコラム４側に表示装置本体２０とが取り付けられている。なお、これら駆動子１０および表示装置本体２０とは、好ましくは上記の隙間５以上の間隔をもって離れて配置され、ステアリングホイール１を回転した場合に両者が干渉しないように構成されている。
【００１８】
上記の駆動子１０は、たとえば合成樹脂材料からなる支持部材１１を備え、この支持部材１１には駆動部材としてたとえば永久磁石からなる駆動磁石１２が取付られている。また、この支持部材１１の底面には、たとえば粘着剤層１３が貼り付けられ、これによってこの駆動子１０がステアリングホイール１のボス部２の上面に取り付けられている。
【００１９】
また、上記の表示装置本体２０は、たとえば合成樹脂材料から形成されたケース部材２１を備えており、その底面には同様に粘着剤層２２が設けられ、これによってステアリングコラム４の上面に取付られている。そして、このケース部材２１には、被動体２３が設けられている。
【００２０】
この被動体２３は、たとえば円盤状をなし、上記の駆動子１０に近接して配置されている。そしてこの被動体２３は、ケース部材２１から突設された軸２４に支承される軸受部２５により、上記のステアリングホイール１が回転された場合に駆動子１０が描く軌跡の一部を含む面内、この実施形態の場合は略水平の面内で回転自在に支承されている。
【００２１】
そして、この被動体２３の周部には、複数の被動部材として、たとえば永久磁石からなる５個の被動磁石２６ａ〜２６ｅが設けられている。これらの被動磁石２６ａ〜２６ｅは、前記の駆動子１０の駆動磁石１２と対向した場合に、互いに吸引するように、この駆動磁石１２と反対の磁極が対向するように配置されている。これらの被動磁石２６ａ〜２６ｅの配置間隔は、駆動磁石や被動磁石の磁束密度や被動体２３の直径、駆動子１０と被動体２３との間隔などに対応した最適な間隔に設定される。この実施形態の場合、上記の被動体２３の直径が２４ミリメートルの場合、間隔は６０°が適当である。
【００２２】
また、この表示装置本体２０には、表示機構３０が設けられている。この表示機構３０は、反転カム板３１を備えており、この反転カム板３１は軸３２と軸受部３３とにより、水平面内で回転自在に支承されている。この反転カム板３１には、左右一対のカム溝３４ａ、３４ｂが形成され、上記の被動体２３の上面から突出された左右一対のピン２７ａ、２７ｂがそれぞれこれらのカム溝３４ａ、３４ｂ内に嵌合している。この反転カム板３１は、上記の被動体２３によってこれとはと逆の方向に回動するように構成されているとともに、上記のカム溝３４ａ、３４ｂにより、被動体２３と反転カム板３１との回動角度が後述するように非線形の関係となるように設定されている。
【００２３】
また、この反転カム板３１の上面中心部から上方に向けて表示体３５が突設されている。この表示体３５は、たとえば車輪を模した形状のもので、発泡スチロール樹脂等の軽量の材料で形成されている。また、この車輪を模した表示体３５の側面には、表示をより明瞭にするために右側は緑、左側は赤等、方向を示す着色がなされている。この表示体３５は、ケース部材２１の上面から突出しており、全方向から視認できるように構成されている。また、ケース部材２１の上面には、この表示体３５を覆って透明な合成樹脂材料からなるドーム状のカバー３６が取付られ、この表示体３５を保護している。
【００２４】
次に、この第１の実施形態の作用を説明する。まず、操舵角度が中立の場合には、図３に示すように、被動体２３の被動磁石のうちの中央の被動磁石２６ｃがステアリングホイール１の駆動子１１の駆動磁石１２に対向し、互いに磁力により吸引されている。この状態では、被動体２３、反転カム板３１、指示体３５は中立で、この車輪を模した表示体３５は真っ直ぐ前方を向いている。
【００２５】
次に、このステアリングホイール１をたとえば右方向に回転させると、図４に示すように、駆動子１１が右方向に移動し、これに引かれて被動磁石２６ｃが右方向に移動し、被動体２３は逆に左方向に回動する。そして、この被動体２３が回動するに従って、被動磁石２６ｃと駆動磁石１２との距離が離れてゆく。磁力による吸引力は、距離の２乗に反比例するので、距離が大きくなるとその吸引力は急激に低下し、被動体２３の回動が停止し、駆動磁石１２は離れてゆく。この場合の回動停止角度は、駆動磁石や被動磁石の磁束密度や間隔、被動体の直径、被動体の回動抵抗等によって決まるが、この実施形態の装置では、被動体２３が略３０°回動して停止するように設定されている。そして、この状態では図４  に示すように６０°の間隔で配置された次の被動磁石２６ｂが中心位置に対して左に３０°偏倚した位置に来る。
【００２６】
次に、ステアリングホイール１がさらに回転されて１回転すると、図５に示すように、駆動子１１が左側から被動体２３に近接し、右側に移動し通過してゆく。この場合には、駆動子１１の駆動磁石１２がこの次の被動磁石２６ｂを吸引し、これを右側に移動させ、前記と同様に右に３０°偏倚した位置で離れ、これによって被動体２３はさらに左方向に６０°回動される。なお、ステアリングホイール１が中立位置まで戻される場合は、上記と逆に被動体２３は６０°、３０°ずつ回動して中立位置まで戻る。また、ステアリングホイール１が左方向に回転された場合も上記と同様に作動する。
【００２７】
よって、この被動体２３は、ステアリングホイール１が１回転未満の範囲で左右に回転された場合には中立位置から左右に３０°、１回転以上回転された場合にはさらに６０°回動され中立位置から左右に９０°回動される。
【００２８】
なお、多くの乗用車では、ステアリングホイールの回転角度は左右２回転よりやや小さい角度である。この場合には、ステアリングホイール１を一杯に回転させても、再度駆動子１１が被動体２３に近接して来ることはないので、被動磁石２６ａ、２６ｅは本来は必要ではない。しかし、万一ステアリングホイールの最大回転角度が２回転以上の場合には、これを一杯に回転させると上記の図５の状態から再度駆動子１１が被動体２３に近接し、通過することになる。この場合、この駆動子１１の駆動磁石１２が被動磁石２６ｂを吸引し、ステアリングホイール１を戻す際に、この被動磁石２６ｂを左に６０°移動させてしまうので、中立位置がずれてしまう。しかし、この実施形態のように、さらに６０°の間隔で被動磁石２６ａ、２６ｅを配置しておくと、上記のような場合に、駆動磁石１２は被動磁石２６ａを吸引してこの被動体２３をさらに回転させるので、上記のような不具合はない。なお、実際の装置では、このような場合に被動体２３を実際にさらに回動させる必要はなく、ストッパー等によりこの被動体２３の回動を左右９０°で規制してもよい。
【００２９】
次に、前記の表示機構３０について説明する。前述のように被動体２３はステアリングホイール１とは逆の方向に回動する。従って、この被動体２３上に直接表示体を取り付けると、この表示体はステアリングホイールの回転方向とは逆の方向を示してしまう。このため、この表示機構３０では、反転カム板３１によって被動体２３の回転方向を反転させ、この反転カム板３１の上の表示体３５がステアリングホイール１の回転方向と同じ方向を指向し、かつ２段階ではあるがステアリングホイールの回転角度に対応して表示体３５の角度も変化するので、操舵状態が明瞭に把握できる。
【００３０】
なお、実際の製品では、この操舵方向表示装置の寸法には制限があり、被動体２３の直径は２０〜３０ミリメートルの範囲となる。この範囲で設計すると、この被動体の回動角度は、実際には中立から左右に約３０°、９０°前後となる。上記の表示体として矢印形等前後の区別のあるものであれば、これが９０°回動されても操舵方向は識別できるが、この表示体の形状としては、操向状態を直感的に把握できるように車輪を模した形状のものが好ましい。しかし、この車輪の形状は前後の区別がないので、これが略９０°回動されてしまうと操舵方向の判別ができなくなる。
【００３１】
したがって、この表示機構３０としては、被動体２３の回転を減速して表示体３５を回動させ、被動体２３が９０°回動してもこの表示体３５が９０°以下となるようにすることが好ましい。しかし、歯車機構等を使用してたとえば被動体２３の回動角度を２／３に減速すると、被動体が９０°の場合に表示体３５の角度が６０°となって都合が良いが、被動体２３の回動角度が３０°の場合には表示体３５の角度が２０°となり、部品の遊び等を考慮すると、表示が明確ではなくなる可能性がある。
【００３２】
この問題を解決するために、この実施形態の表示機構３０では、反転カム板３１に左右一対の特殊な形状のカム溝３４ａ、３４ｂを形成してある。被動体２３および反転カム板３１が中立の状態では、これらのカム溝３４ａ、３４ｂの末端部に被動体２３の左右一対のピン２７ａ、２７ｂがそれぞれ嵌合している。そして、被動体２３が左右どちらかに回動すると、一方のピン２７ａ、２７ｂがカム溝から外れ、他方のピンが他方のカム溝内をその先端部まで移動する。そして、これらのカム溝３４ａ、３４ｂは、被動体２３と反転カム板３１との減速比が順次大きくなるような非線形の特性を備えており、この実施例では、被動体２３が３０°回動した場合に反転カム板３１が３０°、被動体２３が９０°回動した場合に反転カム板３１が６０°回動するように構成されている。従って、車輪の形状を模した表示体３５は、ステアリングホイール１の回転角度に応じて３０°、６０°の適切な角度で回動するので、操舵状態を容易かつ明瞭に視認、把握することができる。
【００３３】
また、図６ないし図７には、本発明の第２の実施態様を示す。このものは、前記の機械的な反転機構の代わりに、光学的な反転機構を備えたものである。すなわち、この実施態様では、被動体２３の上面に矢印形等の方向を示す図形の表示体４１が描かれている。そして、この被動体２３の上部にはカバー部４２が設けられ運転者からはこの被動体２３上の表示体４１が直接は見えないように構成されている。そして、この被動体２３の前方には斜めに反射鏡部材４３が設けられている。
【００３４】
このものは、被動体２３上の表示体４１はこの反射鏡部材４３に反射し、図  ７に示すように左右が逆、すなわちステアリングホイール１の回転方向と同じ方向となって運転者に視認されるように構成されている。この実施形態のものは、前記の第１の実施形態のものと比較して構造が簡単で可動部品が少ない。
【００３５】
また、図８ないし図９には本発明の第３の実施形態の操舵方向指示装置を示す。このものは、被動体２３がカバー部材５１により覆われ、このカバー部材５１の正面部には、この被動体２３の一部のみが見えるような表示窓５２が形成されている。また、この被動体２３は、たとえばその左側半分５３Ｌが右方向を示す色である緑色に、右側半分５３Ｒが左方向を示す色である赤色に着色されている。なお、この被動体２３の中央部５３Ｎは、中立を示す白色に着色されている。
【００３６】
このものは、ステアリングホイール１が中立で被動体２３も中立である場合には、表示窓５２からは白色が見える。またこのステアリングホイール１を右に回転させると表示窓５２には右方向を示す色である緑色が表示され、またステアリングホイール１を左に回転させた場合には表示窓５２には左方向を示す赤色が表示される。この実施形態のものは、構造が簡単である。
なお、本発明は前述の実施形態のものには限定されず、各種の形態のものが可能である。たとえば、表示機構は前述の各実施形態のものには限定されず、カムまたは歯車、リンク機構等による機械的なもの、または光学的等の各種の機構が可能である。また、前記の実施形態では、ステアリングホイール側の駆動部材および被動体の被動部材の両方に永久磁石からなる駆動磁石および被動磁石を設けたが、必ずしも両方が永久磁石である必要はなく、一方を鉄片等の磁性体材料で形成しても良い。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明の操舵方向表示装置は、ステアリングホイールが複数回転しても、駆動子が被動体の近傍を通過する毎に、この被動体がステアリングホイールの回転方向に対応した方向（ステアリングホイールの回転方向とは逆の方向）に所定角度ずつ回動して停止する。よって、この被動部材の回動方向とを表示機構により表示すれば、ステアリングホイールが左右どちらの方向に回転したかを表示でき、よって操舵方向や操舵角度の概略を表示することができる。
【００３８】
また、この装置は、ステアリングホイール側の部材と車体側の部材の境界の隙間を挟んで近接して配置されるから、ステアリングホイールのホーンボタンの前面に取り付ける必要はなく、エアバッグの作動を妨げることがないので、車種を問わず簡単に装着および取り外しができる。
【００３９】
また、請求項２に記載の本発明の表示装置は、カム機構または歯車機構によりこの被動体の回動方向が反転されるので、たとえば車輪を模した表示体をステアリングホイールの回転方向と同じ方向に回動させて表示することができ、その表示が明瞭となる。
【００４０】
また、請求項３に記載の本発明の表示装置は、たとえば被動体の上面に表示体として矢印形の絵を描いておき、これを反射鏡部材で左右反転して表示すれば、この矢印形の表示体の回動方向がステアリングホイールの回転方向と同じとなり、その表示が明瞭となるとともに、カムや歯車等の機械的な部品が不要となり、構造が簡単となる。
【００４１】
また、請求項４に記載の本発明の表示装置は、ステアリングホイールが右方向に回転された場合には被動体が左方向に回動され、表示窓には右方向を示す色が表示され、またステアリングホイールが左方向に回転された場合には、被動体が右方向に回動され、表示窓には左方向を示す色が表示される。そして、このものは構造が簡単で低コストで製造でき、また小型化も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の取付状態を示す斜視図。
【図２】図１の２−２線に沿う縦断面図。
【図３】図２の３−３線に沿う平面図。
【図４】作動状態を示す概略的な平面図。
【図５】別の作動状態を示す概略的な平面図。
【図６】本発明の第２の実施形態の装置の縦断面図。
【図７】図６の７−７線に沿う概略的な平面図。
【図８】本発明の第３の実施形態の装置の縦断面図。
【図９】図８の９−９線に沿う平面図。
【符号の説明】
１  ステアリングホイール
２  ボス部
４  ステアリングコラム
１０  駆動子
１２  駆動磁石
２０  表示装置本体
２３  被動体
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ  被動磁石
２７ａ、２７ｂ  ピン
３０  表示機構
３１  反転カム板
３４ａ、３４ｂ  カム溝
３５  表示体
４１  表示体
４３  反射鏡部材
５１  カバー部材
５２  表示窓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004314862.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004314862.tif 000008
【図７】
2004314862.tif 000009
【図８】
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【図９】
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