(57)【要約】【課題】オペレータがブレーキスイッチの操作を忘れて運転式から離れた場合に車両状態が不安定となることを防止する。【解決手段】操作部材６の操作に応じて作業用アクチュエータ５の駆動を許容または禁止する作業制御手段３と、作業制御手段３による作業用アクチュエータ５の駆動禁止状態を検出する作業検出手段３１と、車両の走行停止を検出する停車検出手段３４と、作業検出手段３１により作業用アクチュエータ５の駆動禁止状態が検出され、かつ、停車検出手段３４により車両停止が検出されると、走行用アクチュエータ５の駆動を禁止する走行制御手段２５とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材の操作に応じて作業用アクチュエータの駆動を許容または禁止する作業制御手段と、
前記作業制御手段による作業用アクチュエータの駆動禁止状態を検出する作業検出手段と、
車両の走行停止を検出する停車検出手段と、
前記作業検出手段により作業用アクチュエータの駆動禁止状態が検出され、かつ、前記停車検出手段により車両停止が検出されると、走行用アクチュエータの駆動を禁止する走行制御手段とを備えることを特徴とする作業車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業車両の制御装置において、
前記走行用アクチュエータは油圧モータであり、油圧ポンプからこの油圧モータへの圧油の流れを制御する制御弁を有し、
前記走行制御手段は、前記作業検出手段により作業用アクチュエータの駆動禁止状態が検出され、かつ、前記停車検出手段により走行停止が検出されると、前記油圧モータへの圧油の供給を阻止する中立位置に前記制御弁を制御することを特徴とする作業車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の作業車両の制御装置において、
車両を制動する制動手段を有し、
前記走行制御手段は、前記作業検出手段により作業用アクチュエータの駆動禁止状態が検出され、かつ、前記停車検出手段により走行停止が検出されると、前記制動手段を作動させることを特徴とする作業車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の作業車両の制御装置において、
前記制動手段は、駐車ブレーキであることを特徴とする作業車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業車両の制御装置において、
前記操作部材は、運転室へ乗員が乗降する経路にあって、乗員の乗降を妨げる解除位置と、乗員の乗降を許容するロック位置とに操作されるゲートロックレバーであり、
前記作業制御手段は、前記ゲートロックレバーが解除位置に操作されると作業用アクチュエータの駆動を許容し、ロック位置に操作されると作業用アクチュエータの駆動を禁止することを特徴とする作業車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の作業車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、運転室への乗降経路に突出したロック解除位置と、乗降経路から後退したロック位置との間で操作可能なゲートロックレバーを設け、このロックレバーがロック解除位置に操作されると作業用アクチュエータの駆動を許容し、ロック位置に操作されると作業用アクチュエータの駆動を禁止するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置によれば、オペレータが運転室から離れる際にはロックレバーがロック位置に操作されるため、オペレータが不在の状態で作業用アクチュエータが作動することを防止できる。この場合、走行系はブレーキスイッチの操作によりブレーキ作動状態とする。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７４１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、オペレータがブレーキスイッチの操作を忘れて運転室から離れるおそれがあり、その場合には車両状態が不安定となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による作業車両の制御装置は、操作部材の操作に応じて作業用アクチュエータの駆動を許容または禁止する作業制御手段と、作業制御手段による作業用アクチュエータの駆動禁止状態を検出する作業検出手段と、車両の走行停止を検出する停車検出手段と、作業検出手段により作業用アクチュエータの駆動禁止状態が検出され、かつ、停車検出手段により車両停止が検出されると、走行用アクチュエータの駆動を禁止する走行制御手段とを備えることを特徴とする。
走行用アクチュエータを油圧モータとして構成するとともに、油圧ポンプからこの油圧モータへの圧油の流れを制御する制御弁を有し、作業検出手段により作業用アクチュエータの駆動禁止状態が検出され、かつ、停車検出手段により走行停止が検出されると、油圧モータへの圧油の供給を阻止する中立位置に制御弁を制御するようにしてもよい。
車両を制動する制動手段を有し、作業検出手段により作業用アクチュエータの駆動禁止状態が検出され、かつ、停車検出手段により走行停止が検出されると、制動手段を作動させることもできる。この場合、駐車ブレーキを制動手段とすることが好ましい。
操作部材を、運転室へ乗員が乗降する経路にあって、乗員の乗降を妨げる解除位置と、乗員の乗降を許容するロック位置とに操作されるゲートロックレバーとして構成し、ゲートロックレバーが解除位置に操作されると作業用アクチュエータの駆動を許容し、ロック位置に操作されると作業用アクチュエータの駆動を禁止するようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、操作部材の操作に応じた作業用アクチュエータの駆動禁止状態が検出され、かつ、車両停止が検出されると、走行用アクチュエータの駆動を禁止するようにしたので、オペレータが運転室から離れる際に車両状態を安定化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
−第１の実施の形態−
以下、図１〜図４を参照して本発明による作業車両の制御装置の第１の実施の形態について説明する。
図１は、本発明が適用されるホイール式油圧ショベルの側面図（一部断面図）である。図１に示す油圧ショベルは、下部走行体８１と、旋回装置８２を介して下部走行体８１の上部に旋回可能に連結された上部旋回体８３とを有する。上部旋回体８３にはブーム８４Ａ、アーム８４Ｂ、バケット８４Ｃからなる作業用フロント８４と運転室８５とが設けられている。運転室８５の入口には、乗降経路に突出した解除位置（Ａ位置）と、乗降経路から後退したロック位置（Ｂ位置）との間で操作可能なゲートロックレバー６が設けられている。下部走行体８１には走行用の油圧モータ１２が設けられ、油圧モータ１２の駆動によりタイヤ８６が回転する。
【０００８】
図２は油圧ショベルに搭載される作業用アクチュエータの駆動油圧回路図である。エンジン１によって駆動される油圧ポンプ２からの圧油はロックバルブ３、制御弁４を介して作業用アクチュエータ５に供給される。作業用アクチュエータ５は、例えば作業用フロント８４を駆動する油圧シリンダや旋回体８３を旋回する油圧モータなどである。
【０００９】
ロックバルブ３は油圧ポンプ２からの圧油を制御弁４に導く連通位置と制御弁４への圧油の供給を阻止する遮断位置とに切り換え可能な２位置切換弁であり、ゲートロックレバー６の操作によって切り換えられる。すなわち、ゲートロックレバー６が解除位置に操作されるとロックバルブ３が連通位置に切り換えられ、ゲートロックレバー６がロック位置に操作されるとロックバルブ３が遮断位置に切り換えられる。
【００１０】
制御弁４は操作レバー７の操作によって切り換えられ、ロックバルブ３から油圧アクチュエータ５への圧油の流れを制御する。なお、油圧回路の構成は図２のものに限らない。例えば制御弁４を油圧パイロット式切換弁として構成し、操作レバー７の操作量に応じたパイロット圧を発生するパイロット回路を設け、操作レバー７の操作量に応じたパイロット圧により制御弁４を切り換えるようにしてもよい。この場合、ロックバルブ３をパイロット回路に配置し、操作レバー７の操作を禁止するようにしてもよい。
【００１１】
図３は、第１の実施の形態に係る油圧ショベルの走行用油圧回路図である。この油圧回路は、エンジン１により駆動される油圧ポンプ１１と、油圧ポンプ１１からの圧油により駆動する油圧モータ１２と、油圧ポンプ１１から油圧モータ１２への圧油の流れを制御する走行用制御弁１３と、制御弁１３を操作するパイロット油圧回路２０とを備える。
【００１２】
パイロット油圧回路２０は、パイロット油圧源２１と、アクセルペダル２２ａの操作量に応じたパイロット圧を発生させるパイロット弁２２と、図示しない前後進切換スイッチの操作により前進位置、後進位置、中立位置に切り換えられる前後進切換弁２３と、制御弁１３へのパイロット圧の供給を許容または禁止する電磁弁２５とを備える。電磁弁２５はオン信号により位置ａ（遮断位置）に切り換わり、オフ信号により位置ｂ（連通位置）に切り換わる。
【００１３】
図３において、電磁弁２５が位置ｂに切り換わった状態で、前後進切換スイッチの操作により前後進切換弁２３を前進位置または後進位置に切り換え、アクセルペダル２２ａを操作すると、その操作量に応じたパイロット圧が制御弁１３に作用し、制御弁１３が図示の中立位置から走行位置に切り換わる。これにより油圧ポンプ１１から油圧モータ１２に圧油が供給されて油圧モータ１２が駆動し、車両が走行する。電磁弁２５が位置ａに切り換わった状態では、アクセルペダル２２ａの操作に拘わらず制御弁１３にパイロット圧は作用せず、油圧モータ１２の駆動が阻止される。なお、図示は省略するが、油圧ショベルにはブレーキスイッチの操作により作動するブレーキ装置が設けられている。
【００１４】
図４は第１の実施の形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。ゲートロックレバー６にはリミットスイッチなどの検出器３１が設けられている。検出器３１はゲートロックレバー６の位置を検出するためのものであり、ゲートロックレバー６が解除位置にあるとロー信号（０）を出力し、ロック位置にあるとハイ信号（１）を出力する。検出器３１は切換回路３２のｂ端子に接続され、切換回路３２のａ端子にはロー信号を発生する信号発生回路３３が接続されている。
【００１５】
車速センサ３４は油圧ショベルの走行速度ｖを検出し、車速センサ３４の信号は信号発生回路３５に入力される。信号発生回路３５は車速ｖが予め設定した所定値ｖ０を越えたときにロー信号を出力し、所定値ｖ０以下のときにハイ信号を出力する。所定値ｖ０は例えば０ｋｍ／ｈに設定され、信号発生回路３５からの信号により油圧ショベルの走行停止を検出する。信号発生回路３５からロー信号が出力されると切換回路３２はａ端子側に切り換わり、ハイ信号が出力されるとｂ端子側に切り換わる。
【００１６】
切換回路３６のａ端子にはオフ信号を出力する信号発生回路３７が接続され、ｂ端子にはオン信号を出力する信号発生回路３８が接続されている。切換回路３２からロー信号が出力されると切換回路３６はａ端子側に切り換わる。これにより電磁弁２５にオフ信号が出力され、電磁弁２５は連通位置に切り換わる。切換回路３２からハイ信号が出力されると切換回路３６は端子ｂ側に切り換わる。これにより電磁弁２５にオン信号が出力され、電磁弁２５は遮断位置に切り換わる。
【００１７】
第１の実施の形態に係る制御装置の主要な動作を説明する。
油圧ショベルの停車時にオペレータが運転室８５から離れる際は、乗降経路を開放するロック位置にゲートロックレバー６を操作する。これによりロックバルブ３が遮断位置に切り換えられ、作業用アクチュエータ５の駆動が禁止される。また、検出器３１からハイ信号が出力されるとともに、停車中であるため切換回路３２はｂ端子側に切り換えられ、切換回路３６がｂ端子側に切り換えられる。その結果、切換回路３６からオン信号が出力されて電磁弁２５が遮断位置に切り換えられ、制御弁１３が中立位置に保持されて、走行操作系がロックされる。すなわち車両停車時にゲートロックレバー６をロック位置に操作することにより、作業用アクチュエータ５の駆動を防止でき、かつ走行モータ１２の駆動を防止できる。
【００１８】
一方、オペレータが運転室８５に乗車した後は、乗降経路を妨げる解除位置にゲートロックレバー６を操作する。これによりロックバルブ３が連通位置に切り換えられ、操作レバー７の操作による作業用アクチュエータ５の駆動が可能となる。また、検出器３１からロー信号が出力され、切換回路３２からロー信号が出力されて、切換回路３６がａ端子側に切り換えられる。その結果、切換回路３６からオフ信号が出力され、電磁切換弁２５が連通位置に切り換えられ、アクセルペダル２２ａの操作による車両走行が可能となる。
【００１９】
第１の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両停車時にゲートロックレバー６がロック位置に操作されると、作業用アクチュエータ５の駆動を禁止するとともに、制御弁１３を中立位置に保持し、走行用油圧モータ１２の駆動を禁止するようにした。これによりオペレータが例えばエンジン１をかけたままの状態で運転室８５から離れる際に、運転室内のブレーキスイッチの操作を忘れたとしても、車両は安定した停止状態にあり、不所望に車両が動くことを防止できる。
（２）ゲートロックレバー６のロック位置への操作だけでなく、車両の走行停止を条件として油圧モータ１２の駆動を禁止するので、オペレータが運転室８５から離れるときのみ油圧モータ１２の駆動を禁止することができる。したがって、走行中にゲートロックレバー６がロック位置に操作されたとしても車両が急停車することはない。この場合には作業用アクチュエータ５のみ駆動を禁止することができる。
（３）オペレータが運転室８５から離れる際に必然的に行う操作である、ゲートロックレバー６のロック位置への操作により油圧モータ１２の駆動を禁止するので、無意識に車両を安定状態とすることができる。
【００２０】
−第２の実施の形態−
図５を参照して本発明による制御装置の第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態では、走行停止時にゲートロックレバー６がロック位置に操作されると走行操作系をロックするようにしたが、第２の実施の形態ではタイヤ８６をロックする。以下では第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００２１】
第２の実施の形態では、図５に示すようにサービスブレーキ用油圧回路が構成される。なお、走行用油圧回路は、電磁弁２５を有しない通常の回路として構成される。図５において、油圧源４１とブレーキシリンダ４５の間には、シャトル弁４４を介してブレーキバルブ４２と電磁切換弁４３とが並列に接続されている。シャトル弁４４は、ブレーキペダル４２ａの操作量に応じたブレーキ圧と電磁切換弁４３の切換に応じたブレーキ圧を高圧選択し、ブレーキシリンダ４５に導く。ブレーキシリンダ４５に油圧源４１からのブレーキ圧が作用すると、ブレーキピストン４５ａが伸長し、ブレーキディスク４６が押圧され、サービスブレーキ（油圧ブレーキ）が作動する。ブレーキシリンダ４５にタンク圧が作用すると、サービスブレーキが解除される。
【００２２】
第２の実施の形態に係る制御装置のブロック図は、図４の電磁弁２５を電磁切換弁４３に変更したものであり、電磁切換弁４３は電磁弁２５と同様に切り換えられる。すなわち車両停車時にゲートロックレバー６がロック位置に操作されると電磁切換弁４３にオン信号が出力され、電磁切換弁４３は位置ａに切り換わる。一方、ゲートロックレバー６が解除位置に操作されたとき、あるいは車両走行時には、電磁切換弁４３にオフ信号が出力され、電磁切換弁４３は位置ｂに切り換わる。
【００２３】
第２の実施の形態に係る制御装置の主要な動作を説明する。
油圧ショベルの停車時にオペレータが運転室８５から離れる際、ゲートロックレバー６をロック位置に操作すると、ロックバルブ３が遮断位置に切り換えられ、作業用アクチュエータ５の駆動が禁止される。このとき電磁切換弁４３は位置ａに切り換えられ、電磁切換弁４３を介して油圧源４１からのブレーキ圧がブレーキシリンダ４５に作用する。これによりブレーキピストン４５ａが伸長し、サービスブレーキが作動して、車両に制動力が作用する。したがって、作業用アクチュエータ５の駆動を防止するだけでなく、オペレータが不在の状態で車両が動き出すことを防止できる。
【００２４】
一方、オペレータが運転室８５に乗車した後、ゲートロックレバー６を解除位置に操作すると、ロックバルブ３が連通位置に切り換えられ、操作レバー７の操作による作業用アクチュエータ５の駆動が可能となる。このとき電磁切換弁４３は位置ｂに切り換えられ、電磁切換弁４３を介した油圧源２１からのブレーキ圧の作用が停止し、サービスブレーキが解除される。この状態で、ブレーキペダル４２ａを操作すると、その操作量に応じたブレーキ圧がブレーキシリンダ４５に作用し、サービスブレーキを作動することができる。
【００２５】
第２の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両停車時にゲートロックレバー６がロック位置に操作されると、作業用アクチュエータ５の駆動を禁止するとともに、油圧力によりブレーキピストン４５ａを伸長し、サービスブレーキを作動するようにした。これにより坂道などでオペレータが運転室８５から離れる際に、ブレーキスイッチの操作を忘れたとしても、不所望に車両が動くことを防止できる。
（２）ゲートロックレバー６のロック位置への操作だけでなく、走行停止を条件としてサービスブレーキを作動するので、オペレータが運転室８５から離れるときのみサービスブレーキを作動することができる。したがって、走行中にゲートロックレバー６がロック位置に操作されたとしても車両が急停車することはない。この場合には作業用アクチュエータ５のみ駆動を禁止することができる。
【００２６】
−第３の実施の形態−
図６，７を参照して本発明による制御装置の第３の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態では、車両停車時にゲートロックレバー６がロック位置に操作されるとサービスブレーキを作動するようにしたが、第３の実施の形態では駐車ブレーキを作動する。以下では第２の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００２７】
第３の実施の形態では、図６に示すように駐車ブレーキ用油圧回路が構成される。なお、サービスブレーキ用油圧回路は、電磁切換弁４３を有しない通常の回路として構成される。図６において、油圧源５１とブレーキシリンダ５３の間には電磁切換弁５２が介装され、電磁切換弁５２の切換に応じてブレーキシリンダ５３にタンク圧、または油圧源５１からのブレーキ圧が作用する。ブレーキシリンダ５３にタンク圧が作用すると、ばね５３ｂの付勢力によりブレーキピストン５３ａが伸長し、ブレーキディスク５４が押圧され、駐車ブレーキ（ネガティブブレーキ）が作動する。ブレーキシリンダ５３に油圧源５１からのブレーキ圧が作用すると、ばね５３ｂの付勢力に抗してブレーキピストン５３ａが縮退し、駐車ブレーキが解除される。
【００２８】
図７は第３の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。なお、図４と同一の箇所には同一の符号を付し、その相違点を主に説明する。切換回路３６のａ端子には駐車ブレーキスイッチ５５が、ｂ端子にはオフ信号を出力する信号発生回路３７がそれぞれ接続され、切換回路３６からの信号は電磁切換弁５２に出力される。駐車ブレーキスイッチ５５は運転室８５に設けられ、スイッチ５５をオン操作すると駐車ブレーキの解除指令（オン信号）を出力し、オフ操作すると駐車ブレーキの作動指令（オフ信号）を出力する。
【００２９】
第３の実施の形態に係る制御装置の主要な動作を説明する。
油圧ショベルの停車時にオペレータが運転室８５から離れる際、ゲートロックレバー６をロック位置に操作すると、ロックバルブ３が遮断位置に切り換えられ、作業用アクチュエータ５の駆動が禁止される。このとき電磁切換弁５２には信号発生回路３７からオフ信号が出力されて電磁切換弁５２は位置ａに切り換えられ、ブレーキシリンダ５３にタンク圧が作用する。これによりブレーキピストン５３ａがばね５３ｂの付勢力により伸長し、駐車ブレーキが作動して、車両に制動力が作用する。したがって、作業用アクチュエータ５の駆動を防止するだけでなく、ブレーキスイッチ５５のオフ操作を忘れた場合に、車両が動き出すことを防止できる。
【００３０】
一方、オペレータが運転室８５に乗車した後、ゲートロックレバー６を解除位置に操作すると、ロックバルブ３が連通位置に切り換えられ、操作レバー７の操作による作業用アクチュエータ５の駆動が可能となる。このとき電磁切換弁５２には駐車ブレーキスイッチ５５の操作に応じたオン信号またはオフ信号が出力される。したがって、スイッチ５５のオン操作により駐車ブレーキを解除し、オフ操作により駐車ブレーキを作動することができる。
【００３１】
第３の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両停車時にゲートロックレバー６がロック位置に操作されると、作業用アクチュエータ５の駆動を禁止するとともに、バネ力によりブレーキピストン５３ａを伸長し、駐車ブレーキを作動するようにした。これによりオペレータが運転室８５から離れる際に、ブレーキスイッチ５５の操作を忘れたとしても、不所望に車両が動き出すことを防止できる。
（２）ゲートロックレバー６のロック位置への操作だけでなく、走行停止を条件として駐車ブレーキを作動するので、走行中にゲートロックレバー６がロック位置に操作されたとしても車両が急停車することはない。この場合には作業用アクチュエータ５のみ駆動を禁止することができる。
【００３２】
以上では、走行停止時にゲートロックレバー６をロック位置に操作することにより油圧モータ１２の駆動を禁止するようにした。これによりオペレータが運転室８５から離れる際の煩雑なブレーキ操作自体を不要とすることもでき、ブレーキスイッチの操作忘れの問題を解消できる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、ゲートロックレバー６の操作に応じてロックバルブ３を切り換え、作業用アクチュエータ５の駆動を許容または禁止するようにしたが、他の操作部材の操作に応じてロックバルブ３を切り換えてもよい。また、ロックバルブ以外の他の作業制御手段を用いて作業用アクチュエータ５の駆動を許容または禁止するようにしてもよい。検出器３１により作業用アクチュエータ５の駆動禁止状態を検出するようにしたが、作業検出手段の構成はこれに限らない。車速センサ３４からの信号により走行停止を検出したが、他の停車検出手段を用いてもよい。
【００３４】
上記実施の形態では、走行停止時にゲートロックレバー６がロック状態のときに、電磁弁２５の切換により制御弁１３を中立位置に保持し（第１の実施の形態）、あるいは電磁切換弁４３，５２の切換により制動手段としてのサービスブレーキ（第２の実施の形態）又は駐車ブレーキ（第３の実施の形態）を作動するようにしたが、走行制御手段の構成はこれに限らない。また、上記実施の形態は、ホイール式油圧ショベルに適用したが、ホイールローダやフォークリフト等の他のホイール式作業車両にも適用でき、クローラ式油圧ショベル等にも適用できる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の作業車両の制御装置に限定されない。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が適用されるホイール式油圧ショベルの側面図。
【図２】図１の油圧ショベルに搭載された作業用アクチュエータの駆動油圧回路図。
【図３】第１の実施の形態に係る制御装置の構成を示す走行用油圧回路図。
【図４】第１の実施の形態に係る制御装置の構成を示すブロック図。
【図５】第２の実施の形態に係る制御装置の構成を示すサービスブレーキ用油圧回路図。
【図６】第３の実施の形態に係る制御装置の構成を示す駐車ブレーキ用油圧回路図。
【図７】第３の実施の形態に係る制御装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３６】
３  ロックバルブ
５  作業用アクチュエータ
６  ゲートロックレバー
１１  制御弁
１２  油圧モータ
２５  電磁弁
３１  検出器
３４  車速センサ
４３，５２  電磁切換弁
【図１】
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【図２】
2007051652.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007051652.tif 000007
【図６】
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【図７】
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