JP5180725B2 - 回転型摺動子連結体及び回転式電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、複数の摺動子をリング状に連結してなる回転式電子部品用の回転型摺動子連結体、及びこの回転型摺動子連結体を用いて構成される回転式電子部品に関するものである。

従来、回転式電子部品に用いる摺動子の中には、特許文献１に示すように、一対の摺動冊子（ブラシ）（５２），（５３）を有する摺動子を３組円周状に配置し、各組の摺動子の全ての一方の摺動冊子（５２）をスイッチ基板（６０）に設けたコモンスイッチ接点（６８ａ）に摺接し、各組の摺動子の全ての他方の摺動冊子（５３）をスイッチ基板（６０）に設けたオンオフスイッチ接点（６３ａ）に摺接させる構造の回転式スイッチ（１）がある。

この回転式スイッチ（１）は、スイッチ基板（６０）に対して複数の摺動子を連結した回転型摺動子連結体（５０）を回転することで各オンオフスイッチ接点（６３ａ）に対する３つの摺動冊子（５３）のオンオフタイミングを検出し、これらのオンオフタイミングのずれによって回転型摺動子連結体（５０）の回転方向を検出するものである。

ところで上記回転式スイッチ（１）において、例えばスイッチ基板（６０）の中央に押圧スイッチを設置して押圧スイッチ付きの回転式スイッチを構成しようとした場合、スイッチ基板（６０）の底面中央に押圧スイッチ用パターンを形成する他に、回転型摺動子連結体（５０）の中央に設けている開口部を大きくしてその内部に押圧スイッチ用の部品を設置するスペースを設ける必要が生じる。

つまり例えば本願図面の図６に示すように、３組の摺動子５０１を連結部５０３で連結した回転型摺動子連結体５００の中央に設ける開口（以下「他部品挿通部」という）５０５の内径を大きくしてその他部品挿通部５０５内に他の部品（例えば押圧スイッチ用の可動接点板）を収納できるスペースを形成する必要がある。

しかしながら上記回転型摺動子連結体５００においては、連結部５０３を各摺動子５０１の内側にリング状に設けているので、他部品挿通部５０５の内径の大型化には限界があり、回転型摺動子連結体５００全体の外径を大きくしない以上、さらなる他部品挿通部５０５の内径の大型化の要求には応えられなかった。
特開２００５−７８８４４号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、中央の開口の大径化が図れ、例えばこの開口内に他部品をより容易に挿通すること等ができる回転型摺動子連結体及び回転式電子部品を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、複数の摺動子を複数の連結部によってリング状に連結して構成される回転型摺動子連結体であって、前記各摺動子はそれぞれ、基部とこの基部から同一回転方向を向いて並列に突出する少なくとも一対の摺動冊子とを具備しており、一方前記各連結部は１つの摺動子の一対の摺動冊子の間の基部の部分と、この摺動子に回転方向で隣接する別の摺動子の基部との間をリング状に連結し、これによって中央に開口を形成する構造とされ、さらに各摺動子及び各連結部は、これら各摺動子及び各連結部によってこの回転型摺動子連結体が１つのリングを形成するように、何れもこのリングの円弧の一部の形状に形成されていることを特徴とする回転型摺動子連結体にある。
また本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転型摺動子連結体であって、前記複数の摺動子のそれぞれ内側の摺動冊子をコモンパターン摺接用のコモン用摺動冊子、それぞれ外側の摺動冊子をオンオフパターン摺接用のオンオフ用摺動冊子としたことを特徴とする回転型摺動子連結体にある。

本願請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の回転型摺動子連結体と、回転型摺動子連結体の各摺動子の一方の摺動冊子が摺接するリング形状の第１摺接パターンと各摺動子の他方の摺動冊子が摺接するリング形状の第２摺接パターンとを具備し、前記連結部は前記第１，第２摺接パターンの間のスペース上に配置され、前記第１，第２摺接パターンに対して相対的に前記回転型摺動子連結体を回転することで第１，第２摺接パターン間の電気的出力を変化させることを特徴とする回転式電子部品にある。
また本願請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の回転式電子部品であって、前記第１，第２摺接パターン間の隙間の寸法は両者がショートしないために必要とされる寸法よりも大きい寸法であり、且つ前記連結部は前記隙間の上部のみに設置されていることを特徴とする回転式電子部品にある。

請求項１に記載の発明によれば、各摺動子の一対の摺動冊子の間の隙間スペースを利用してこの隙間スペースに連結部を配置したので、摺動子と連結部を合わせた幅寸法を小さくできる。これによって中央の開口の大径化が図れ、例えばこの開口内へ他部品を容易に挿通（設置）すること等が可能になる。なお開口内には必ずしも他部品を挿通（設置）しなくてもよい。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の回転型摺動子連結体を用いて回転式電子部品を構成したので、第１，第２摺接パターンと回転型摺動子連結体を合わせた全体の幅寸法を小さくすることができる。これによって例えば回転式電子部品中央部分への他部品の設置が容易に行えるようになる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の１実施形態を用いて構成された回転式電子部品（以下「回転式スイッチ」という）１の分解斜視図、図２は回転式スイッチ１の概略断面図である。両図に示すように回転式スイッチ１は、ケース１２０に収納部１２１を設け、この収納部１２１の底面に露出するようにスイッチ基板１００を設置（インサート成形）し、回転型摺動子連結体（以下単に「摺動子連結体」という）７０をその下面に取り付けた回転体６０とつまみ４０の下部とを収納部１２１内に収納し、その上にクリックバネ部材２０とカバー１０とを被せ、これら各部材を一体化して構成されている。以下各構成部品について説明する。なお以下の説明において、「上」とはスイッチ基板１００から摺動子連結体７０側を向く方向をいい、「下」とはその反対側を向く方向をいうものとする。

カバー１０は金属板製であり、中央につまみ４０が貫通する貫通部１１を設け、貫通部１１の周囲に筒状の軸支部１３を立設し、またカバー１０の上面に下記するケース１２０の取付部１２７を貫通する開口からなる２つの挿入取付部１５を設け、またカバー１０の一対の対向する両側辺の中央部分から下方向に向かって折り曲げられる脚１７と、脚１７の両側から下方向に向かって折り曲げられる一対の脚１９とを設けて構成されている。脚１９はケース１２０を抱え込んで一体に固定するためのものであり、脚１７は図示しない基板等に回転式スイッチ１を固定するためのものである。

クリックバネ部材２０は弾性金属板製であり、カバー１０の外形寸法形状とほぼ同じ外形寸法形状に形成された枠状の固定部２１の内部にリング状のクリックバネ２３を設置して構成されている。固定部２１には下記するケース１２０の取付部１２７を貫通する開口からなる挿通部２５が設けられている。固定部２１とクリックバネ２３とは、対向する位置に設けた一対の接続部２７によって接続されている。クリックバネ２３は接続部２７を挟む両側のアーム部２９がそれぞれ根元部分で斜め下方向に折り曲げられており、各アーム部２９の中央に下方向に突出するように湾曲する弾接部３１が設けられている。

つまみ４０は合成樹脂を略円柱状に成形して構成されており、その下部外周には外方に張り出すリング形状のつば部４１が設けられ、またその下面中央からは小突起状の押圧部４３が突出され、さらにつまみ４０の下面の押圧部４３の左右両側位置には一対の円形の凹部からなるガイド受部４５が設けられている。

回転体６０は合成樹脂を略円板状に成形して構成されており、その上面中央には円形の凹部からなり前記つまみ４０の下部（つば部４１の部分）を上下動自在に挿入する内径寸法のつまみ挿入部６１が設けられ、またつまみ挿入部６１の中央には前記つまみ４０の押圧部４３を上下動自在に挿入する貫通孔からなる押圧部挿通部６３が設けられ、またつまみ挿入部６１の内底面の前記つまみ４０のガイド受部４５に対向する位置には上方向に突出してガイド受部４５に上下動自在に挿入される小突起からなるつまみガイド部６５が設けられ、さらに回転体６０上面のつまみ挿入部６１の周囲の面にはリング状の凹凸からなるクリック係合部６７が設けられている。また回転体６０の下面には、図示はしないが下記する摺動子連結体７０の各取付穴８７にぴったり挿入される３つの小突起からなる取付突起が設けられている。

図３は摺動子連結体７０の拡大平面図である。同図及び図１，図２に示すように摺動子連結体７０は弾性金属板製であり、複数（３枚）の摺動子８０を複数（３本）の連結部７５によってリング状に互いに連結することで構成されている。各摺動子８０は同一形状であり、取付穴８７を有する基部８１と、この基部８１から同一回転方向を向いて並列に突出する一対の摺動冊子８３，８５とを具備して構成されており、この例では内側の摺動冊子８３をコモン用摺動冊子、外側の摺動冊子８５をオンオフ用摺動冊子としている。各摺動子８０は、摺動子連結体７０が１つのリングを形成するように、その円弧の一部の形状に形成されている。両摺動冊子８３，８５の先端近傍には摺接部８９，９１が設けられ、また両摺動冊子８３，８５は基部８１に接続される根元部分で折り曲げられて全体が下方向に向かって少し傾き、これによって摺接部８９，９１は基部８１の面から下降している。

一方各連結部７５は何れも同一形状の細帯状で、前記１つのリングを形成する円弧の一部の形状に形成されている。連結部７５は１つの摺動子８０の一対の摺動冊子８３，８５の間の基部８１の部分ａ１と、この摺動子８０に回転方向で隣接する別の摺動子８０の基部８１との間をリング状に連結する構造であり、これによって中央に略円形の開口（以下「他部品挿通部」という）９３を形成している。

スイッチ基板１００は図１，図２に示すように、可撓性を有する合成樹脂フイルム（この実施形態ではポリエチレンテレフタレートフイルムを用いているが、他の各種合成樹脂フイルムであっても良い）上に、一対の第１，第２摺接パターン１０１，１０３と、一対のスイッチ接点用パターン１０５，１０７とを設けて構成されている。第１摺接パターン１０１はスイッチ基板１００上面の最も外側に配置されるパターンであり、その外周に設けた円弧状の連結パターン部１０１ａから内側に向けて櫛歯状のオンオフパターン部１０１ｂを突出して構成されている。第１摺接パターン１０１は同一円周上に２本設けられ、各第１摺接パターン１０１は第１摺接パターン１０１が形成する円周を３分割した３つの範囲（中心から見て約１２０°の範囲）の内の２つの範囲に設けられている。一方第２摺接パターン１０３はコモンパターンであり、円形リング状に形成されている。

第２摺接パターン１０３の内側には図２に示すようにリング形状のスイッチ接点用パターン１０５が形成され、さらにスイッチ接点用パターン１０５の中央には点状のスイッチ接点用パターン１０７が形成されている。これら一対のスイッチ接点用パターン１０５，１０７の上部には弾性金属板を上方向に凸となるようにドーム形状に形成してなる反転板（この例では可動接点板）１０９が設置され、その際反転板１０９の外周部分をスイッチ接点用パターン１０５に当接し、反転板１０９の下面中央をスイッチ接点用パターン１０７から所定距離離間して配置し、これによって押圧スイッチを構成している。

そして前記２本の第１摺接パターン１０１と、１本の第２摺接パターン１０３は、それらから引き出したパターンの端部に金属製の３本の端子板１１１の一端をそれぞれ下記するケース１２０内で当接・接続している。同様に一対のスイッチ接点用パターン１０５，１０７もそれらから引き出したパターンの端部に金属製の２本の端子板１１３の一端をそれぞれ下記するケース１２０内で当接・接続している。各端子板１１１，１１３はケース１２０の外周側壁から外部に突出している。

ケース１２０は合成樹脂の成形品であり、その上面中央に前記回転体６０を回転自在に収納する円形凹部からなる収納部１２１を設け、この収納部１２１の底面に前記スイッチ基板１００の上面が露出するようにスイッチ基板１００をインサート成形して構成されている。その際同時に前記各端子板１１１，１１３もその先端側を外部に突出し且つその根元側をスイッチ基板１００の前記した各パターンに当接した状態でスイッチ基板１００と共にインサート成形される。収納部１２１の底面に露出しているスイッチ基板１００の第２摺接パターン１０３とスイッチ接点用パターン１０５の間の位置には、スイッチ基板１００上にリング状に突出する仕切り部１２３が設けられている。仕切り部１２３はスイッチ基板１００に設けた図示しない小孔を介してスイッチ基板１００の下面側のケース１２０を構成する合成樹脂と一体に成形されている。一方ケース１２０上面の前記カバー１０の各挿入取付部１５に対向する位置にはこれら挿入取付部１５をぴったり挿入する外形形状の小突起からなる一対の取付部１２７が設けられている。

次に回転式スイッチ１の組立方法を説明する。図１においてまず予め回転体６０の下面に摺動子連結体７０を配置し、その際回転体６０下面に設けた図示しない取付突起を摺動子連結体７０の各取付穴８７に挿入し、摺動子連結体７０の下面に突出する取付突起の先端を熱かしめして両者を一体に取り付ける。次に回転体６０上面のつまみ挿入部６１につまみ４０の下部（つば部４１の部分）を挿入し、その際回転体６０の各つまみガイド部６５をつまみ４０のガイド受部４５に上下動自在に挿入する。そしてケース１２０の仕切り部１２３の内側に反転板１０９を収納して押圧スイッチを構成し、次にケース１２０の収納部１２１内に前記摺動子連結体７０とつまみ４０を取り付けた回転体６０を回転自在に収納し、その上にクリックバネ部材２０とカバー１０とを載置する。その際ケース１２０の取付部１２７をクリックバネ部材２０の挿通部２５とカバー１０の挿入取付部１５に挿入して位置決めし、またつまみ４０の上部をカバー１０の貫通部１１から上方に回動自在に突出する。そしてカバー１０の脚１９をケース１２０の下面に折り曲げれば、回転式スイッチ１が完成する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

以上のようにして組み立てられた回転式スイッチ１において、つまみ４０を回転するとこれと一体に回転体６０及び摺動子連結体７０が回転し、各摺動子８０の摺接部８９が第２摺接パターン１０３上を摺動すると同時に摺接部９１が第１摺接パターン１０１（オンオフパターン部１０１ｂ）上を摺動し、第１，第２摺接パターン１０１，１０３間で所望のオンオフ出力が得られ、３本の端子板１１１からこのオンオフ出力が外部に取り出される。同時につまみ４０が回転することでクリックバネ部材２０の弾接部３１が回転体６０のクリック係合部６７に弾接しながら移動することでクリック感覚を生じる。

一方つまみ４０を図２に示す矢印Ａ方向に押圧すると、回転体６０に対してつまみ４０のみが下降し、つまみ４０の押圧部４３が反転板１０９を押圧してこれを反転し、反転板１０９の下面がスイッチ接点用パターン１０７に当接し、両スイッチ接点用パターン１０５，１０７間がオンすることで２本の端子板１１３からこのオン出力が外部に取り出される。前記つまみ４０への押圧を解除すると、反転板１０９の弾性復帰力によってつまみ４０は元の位置に上昇し、両スイッチ接点用パターン１０５，１０７間はオフする。

ところで上記回転式スイッチ１に用いた摺動子連結体７０によれば、その外径寸法を大きくすることなく、その中央の他部品挿通部９３の内径寸法を、前記図６に示す従来の摺動子連結体５００の他部品挿通部５０５の内径寸法に比べて大きくすることができ、この回転式スイッチ１の中央位置への押圧スイッチ（他部品）の設置を容易に行うことが可能となる。以下その理由を説明する。

図４は本発明に係る摺動子連結体７０中の１つの摺動子８０と第１，第２摺接パターン１０１，１０３との位置関係を示す概略図、図５は前記図６に示す従来の摺動子連結体５００中の１つの摺動子５０１とこの摺動子５０１を摺接させる第１，第２摺接パターン６０１，６０３との位置関係を示す概略図である。

図５に示すように従来の摺動子連結体５００の場合、第１，第２摺接パターン６０１，６０３にそれぞれ摺接する一対の摺動冊子５０９，５０７の内の内側の摺動冊子５０７のさらに内側に連結部５０３を設置しているので、摺動子連結体５００の幅寸法Ｗ２及び第１，第２摺接パターン６０１，６０３と摺動子連結体５００を合わせた全体の幅寸法Ｌ２が何れも大きかった。そこで本願発明者は、第１，第２摺接パターン６０１，６０３間の隙間寸法Ｒ２がショートさせないために必要とされる寸法だけ離されていることに鑑み、この隙間寸法Ｒ２の上部を利用してその位置近傍に連結部を設置する構造とすることで、前記幅寸法Ｗ２，Ｌ２を小さくすることを発明した。即ち図５では第１，第２摺接パターン６０１，６０３の間にショート防止のための隙間寸法Ｒ２が必要であり、このため一対の摺動冊子５０７，５０９の間の離間距離を大きくしている。これに対して図４に示す摺動子連結体７０の場合、一対の摺動冊子８３，８５の間に連結部７５を設置し、第１，第２摺接パターン１０１，１０３間の隙間の上部を有効利用し、これによって摺動子連結体７０自体の幅寸法Ｗ１及び第１，第２摺接パターン１０１，１０３と摺動子連結体７０を合わせた全体の幅寸法Ｌ１の両者をそれぞれ前記図５に示す幅寸法Ｗ２，Ｌ２よりも小さくした。即ち本実施形態においては一対の摺動冊子８３，８５の間に連結部７５を設置するので、一対の摺動冊子８３，８５間の間隔は図５に示す従来例よりも大きくなり、同時に第１，第２摺接パターン１０１，１０３間の隙間寸法Ｒ１も図５に示す隙間寸法Ｒ２よりも大きくなるが、図５に示す従来例のように連結部５０３が第２摺接パターン６０３の側部から外方に大きくはみ出して設置されることはない。つまり本発明はショート防止のために元々必要な第１，第２摺接パターン１０１，１０３間の隙間寸法を利用してその部分の上部に連結部７５を設置したので、従来のように第１，第２摺接パターン６０１，６０３間の隙間寸法Ｒ２を有する上にさらに両摺動冊子５０７，５０９の外部に連結部５０３を設置する場合に比べ、幅寸法Ｗ１，Ｌ１を何れも小さくできたのである。従って摺動子連結体７０の外径寸法を同一にした場合、従来に比べて他部品挿通部９３の内径寸法の大径化が図れ、この他部品挿通部９３内に他部品をより容易に挿通・設置することができる。逆に他部品挿通部９３を大きくしなくても良い場合は外径寸法の小型化が図れ、何れにしても電子部品１の小型化に容易に対応できる。

以上説明したように本実施形態に係る摺動子連結体７０は、連結部７５によって複数の摺動子８０をリング状に連結する構成であって、前記各摺動子８０はそれぞれ、基部８１とこの基部８１から同一回転方向を向いて並列に突出する少なくとも一対の摺動冊子８３，８５とを具備し、前記連結部７５は前記一対の摺動冊子８３，８５間に配置される構造に構成されている。このように各摺動子８０の一対の摺動冊子８３，８５の間の隙間スペースを利用してこの隙間スペースに連結部７５を配置したので、摺動子８０と連結部７５を合わせた幅寸法Ｗ１を小さくできる。これによって中央の開口である他部品挿通部９３の大径化が図れ、例えばこの他部品挿通部９３内へ他部品を容易に挿通（設置）することが可能になる。

また本実施形態に係る回転式スイッチ１は、前記構成の摺動子連結体７０と、摺動子連結体７０の各摺動子８０の一方の摺動冊子８５が摺接するリング形状の第１摺接パターン１０１と各摺動子８０の他方の摺動冊子８３が摺接するリング形状の第２摺接パターン１０３とを具備し、連結部７５は第１，第２摺接パターン１０１，１０３の間のスペース上に配置され、第１，第２摺接パターン１０１，１０３に対して相対的に摺動子連結体７０を回転することで第１，第２摺接パターン１０１，１０３間の電気的出力を変化させるように構成している。これによって第１，第２摺接パターン１０１，１０３と摺動子連結体７０とを合わせた全体の幅寸法Ｌ１を小さくすることができる。これによって例えば回転式スイッチ１中央部分への他部品の設置が容易に行えるようになる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記実施形態では連結部７５及び摺動子８０の数を３つずつとしたが、これらはそれぞれ２以上の複数個であればよい。また摺動冊子８３，８５の数も３本以上であってもよい。また上記実施形態では連結部７５と摺動子８０によってエンドレスのリングを形成したが、エンドレスの形状でなく途中が切れていても良い。また上記実施形態では回転式電子部品として回転式スイッチ１を示したが、第１，第２摺接パターンの形状・材質などを変更することで他の各種機能を有する回転式電子部品（例えば回転式可変抵抗器等）としても良い。また他部品挿通部９３の内側に挿通（設置）する電子部品は押圧スイッチ以外の各種電子部品（例えば別の回転式スイッチ等）であっても良い。また他部品挿通部９３内には電子部品を設置する代わりに、例えばつまみ４０を挿通させるだけでも良い。また他部品挿通部９３を構成する開口内には必ずしも他部品を設置しなくても良い。また上記実施形態ではフレキシブル回路基板１００を用いたが、それに代えて硬質基板を用いても良く、また基板を用いずケース１２０自体に金属板等からなる摺接パターンをインサート成形等によって収納部１２１の底面に設置しても良い。

回転式スイッチ１の分解斜視図である。 回転式スイッチ１の概略断面図である。 摺動子連結体７０の拡大平面図である。 摺動子８０と第１，第２摺接パターン１０１，１０３との位置関係を示す概略図である。 従来の摺動子５０１と第１，第２摺接パターン６０１，６０３との位置関係を示す概略図である。 従来の摺動子連結体５００の拡大平面図である。

符号の説明

１ 回転式スイッチ（回転式電子部品）
１０ カバー
２０ クリックバネ部材
４０ つまみ
６０ 回転体
７０ 回転型摺動子連結体（摺動子連結体）
７５ 連結部
８０ 摺動子
８１ 基部
８３，８５ 摺動冊子
８９，９１ 摺接部
９３ 開口（他部品挿通部）
１００ スイッチ基板
１０１ 第１摺接パターン
１０３ 第２摺接パターン
１２０ ケース
１２１ 収納部

Claims (4)

1. 複数の摺動子を複数の連結部によってリング状に連結して構成される回転型摺動子連結体であって、
   前記各摺動子はそれぞれ、基部とこの基部から同一回転方向を向いて並列に突出する少なくとも一対の摺動冊子とを具備しており、
   一方前記各連結部は１つの摺動子の一対の摺動冊子の間の基部の部分と、この摺動子に回転方向で隣接する別の摺動子の基部との間をリング状に連結し、これによって中央に開口を形成する構造とされ、
   さらに各摺動子及び各連結部は、これら各摺動子及び各連結部によってこの回転型摺動子連結体が１つのリングを形成するように、何れもこのリングの円弧の一部の形状に形成されていることを特徴とする回転型摺動子連結体。
2. 請求項１に記載の回転型摺動子連結体であって、
   前記複数の摺動子のそれぞれ内側の摺動冊子をコモンパターン摺接用のコモン用摺動冊子、それぞれ外側の摺動冊子をオンオフパターン摺接用のオンオフ用摺動冊子としたことを特徴とする回転型摺動子連結体。
3. 請求項１に記載の回転型摺動子連結体と、回転型摺動子連結体の各摺動子の一方の摺動冊子が摺接するリング形状の第１摺接パターンと各摺動子の他方の摺動冊子が摺接するリング形状の第２摺接パターンとを具備し、
   前記連結部は前記第１，第２摺接パターンの間のスペース上に配置され、
   前記第１，第２摺接パターンに対して相対的に前記回転型摺動子連結体を回転することで第１，第２摺接パターン間の電気的出力を変化させることを特徴とする回転式電子部品。
4. 請求項３に記載の回転式電子部品であって、
   前記第１，第２摺接パターン間の隙間の寸法は両者がショートしないために必要とされる寸法よりも大きい寸法であり、
   且つ前記連結部は前記隙間の上部のみに設置されていることを特徴とする回転式電子部品。

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