JP2006229522A - スピーカー装置用のフレーム及びスピーカー装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 スピーカー装置において、クッション部材を介さずに取付パネルと対向しているフレームの部分において共振音の発生を防止する。
【解決手段】 スピーカー装置用のフレームは、環状の外周部を備える。外周部は、例えば車両のインナーパネルなどの取付パネルに対してフレームを取り付ける場合の取付部位として機能する。外周部は同心円上に形成された複数の壁部を有し、外周部の外周側の壁部の端面は取付パネルに取り付けられる。外周部の内周側の壁部の端面は、外周部の外周側の壁部の端面より、外周部の中心軸方向に引っ込んだ位置に形成されており、取付パネルから所定距離離れて取付パネルと対向する。よって、スピーカー装置の駆動時にフレームが振動しても、外周部の内周側壁部の端面が取付パネルに接触することはなく、取付パネルに振動が伝わることがない。取付パネルが振動することにより共振音などが発生することが防止できる。
【選択図】 図7

Description

本発明は、スピーカー装置におけるフレームの構造に関する。
従来より、フレーム及び振動板等を有する振動系と、ヨーク、マグネット及びプレートを有する磁気回路系とを備えるスピーカー装置が知られている。このようなスピーカー装置は車載用のスピーカー装置として好適に用いられる。
そのような車載用のスピーカー装置では、フレームの外周部の外周側部分にクッション性を有するクッション部材が貼り付けられている。このようなスピーカー装置を車両のドアのインナーパネル等の取付パネル(被取付部)に取り付けるには、フレームを、そのクッション部材を介して被取付部に取り付ける。このような構成を有するスピーカー装置の一例が、特許文献1に記載されている。
特開2001−352590号公報
しかしながら、上記のスピーカー装置では、フレームの外周部のにクッション部材が貼り付けられていない部分が存在する。よって、スピーカーの駆動によりフレームが振動したときに、クッション部材が取り付けられていない部分が取付パネルに接触して取付パネルに振動を伝達してしまい、共振音が発生してしまうという問題がある。
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、クッション部材を介さずに取付パネルと対向しているフレームの部分において共振音の発生を防止することが可能なスピーカー装置用のフレーム及びそのフレームを用いたスピーカー装置を提供することを課題とする。
請求項1に記載の発明は、スピーカー装置用のフレームであって、環状の形状をなす外周部を備え、前記外周部は、同心円状に形成された複数の壁部を有し、前記外周部の内周側の壁部の端面は、前記外周部の中心軸方向において外周側の壁部の端面より引っ込んだ位置に形成されていることを特徴とする。
本発明の1つの実施形態では、スピーカー装置用のフレームは、環状の形状をなす外周部を備え、前記外周部は、同心円状に形成された複数の壁部を有し、前記外周部の内周側の壁部の端面は、前記外周部の中心軸方向において外周側の壁部の端面より引っ込んだ位置に形成されている。
上記のスピーカー装置用のフレームは、例えば車載用スピーカー装置などに好適に適用され、環状の外周部を備える。外周部は、例えば車両のインナーパネルなどの取付パネルに対してフレームを取り付ける場合の取付部位として機能する。具体的には、外周部は同心円上に形成された複数の壁部を有し、外周部の外周側の壁部の端面は取付パネルに取り付けられる。一方、外周部の内周側の壁部の端面は、外周部の外周側の壁部の端面より、外周部の中心軸方向に引っ込んだ位置に形成されており、取付パネルから所定距離離れて取付パネルと対向する。よって、スピーカー装置の駆動時にフレームが振動しても、外周部の内周側の壁部の端面が取付パネルに接触することはなく、取付パネルに振動が伝わることがない。これにより、取付パネルの振動により共振音などが発生することが防止できる。
上記のスピーカー装置用のフレームの好適な例では、前記端面は前記スピーカー装置の放音側と逆側の端面とされる。また、他の好適な例では、前記スピーカー装置が取り付けられる取付パネルに対向する側の端面とされる。即ち、スピーカー装置は、放音側と逆側、即ち背面側の外周部において取付パネルに取り付けられる。
上記のスピーカー装置用のフレームの一態様では、前記外周側の壁部の端面には、前記取付パネルに当接するクッション部材が取り付けられる。この態様では、外周部の外周側の壁部の端面はクッション部材などを介して取付パネルに取り付けられる。スピーカー装置を駆動するとフレームに振動が発生することがあるが、外周部の外周側の壁部はクッション部材などを介して取付パネルに取り付けられるので、フレームの振動が取付パネルに伝達されることはない。
上記のスピーカー装置用のフレームの好適な例では、前記外周側の壁部の端面と、前記内周側の壁部の端面とは、前記中心軸方向に段差を有する。この段差を十分な大きさに設定することにより、外周部の内周側壁部と取付パネルとの接触を確実に防止することができる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
[スピーカー装置の構成]
まず、図1乃至図5を参照して、本発明の実施例に係るスピーカー装置100の構成等について説明する。
図1は、本発明の実施例に係るスピーカー装置100を、その放音側から見たときのスピーカー装置100の斜視図を示す。図2は、スピーカー装置100を、その放音側と逆側、即ち背面側から見たときのスピーカー装置100の斜視図を示す。図3は、スピーカー装置100を、その放音側から見たときのスピーカー装置100の正面図を示す。図4は、スピーカー装置100を、その放音側と逆側、即ち背面側から見たときのスピーカー装置100の背面図を示す。図5は、スピーカー装置100(又はフレーム1)の中心軸L1に対して紙面右側にスピーカー装置100の断面図を、その中心軸L1に対して紙面左側にスピーカー装置100の側面図を夫々示す。また、図5に示される片側断面図は、図3におけるスピーカー装置100の切断線X1−X2に沿った断面図である。図5に示される片側側面図は、図3において、スピーカー装置100の中心軸L1を通る平面S1と、その中心軸L1を通り平面S1に垂直な平面S2との間におけるスピーカー装置100の側面部分E1に対応している。
本実施例のスピーカー装置100は、車載用スピーカー装置として好適に用いることができる。スピーカー装置100は、スピーカーユニット50を、フレーム1に取り付けることにより構成される。
スピーカーユニット50は、ヨーク2、マグネット3及びプレート4を有する磁気回路系20と、ボイスコイルボビン5、ボイスコイル6、ダンパー7、振動板8、エッジ9及びキャップ10を有する振動系30と、を備えている。
まず、磁気回路系20の各構成要素について説明する。
磁気回路系20は、内磁型の磁気回路として構成されている。
ヨーク2は、略壺状の形状をなしている。ヨーク2は、円板状のマグネット3を載置するための第1平坦部2aと、その第1平坦部2aの略中心に形成された開口2bと、その第1平坦部2aの外周部と連結された第1円筒部2cと、その第1円筒部2cの下端部と連結された第2平坦部2dと、その第2平坦部2dの外周部と連結された第2円筒部2eと、その第2円筒部2eの上端部と連結され当該上端部から外側に延在するフランジ部2fとを有し、それらの各要素は一体的に形成されている。
第1平坦部2aの上面は平坦性を有している。開口2bは、磁気回路系20で発生した熱を外部へ放熱する機能を有している。第1円筒部2cは、円筒状の形状をなしている。図5において、第1円筒部2cを矢印Y1方向に所定の長さを有するように形成することにより、振動系30の要素と、マグネット3及びプレート4との相対的な位置関係を調整することができる。第2平坦部2dの下面は平坦性を有している。第2平坦部2dは、第1円筒部2cと第2円筒部2eとの間に一定の間隙を形成する役割を担う。第2円筒部2eは、円筒状の形状をなし、第1円筒部2cの外側に配置されている。第2円筒部2eは、当該第2円筒部2eの内周壁と、マグネット3及びプレート4の各外周壁との間に磁気ギャップ12を形成する機能を有している。フランジ部2fは、フレーム1の要素である磁気回路収容部1aに固定される部位である。フランジ部2fを磁気回路収容部1aに取り付けることにより、磁気回路系20を磁気回路収容部1a内に収容することができる。
マグネット3は、円板状の形状をなし、ヨーク2の第1平坦部2a上に取り付けられている。マグネット3上には、当該マグネット3と略同一の径を有する、円板状のプレート4が取り付けられている。
このような構成を有する磁気回路系20では、マグネット3及びプレート4等により磁気回路を構成し、プレート4の外周壁と第2円筒部2eの内周壁との間に形成される磁気ギャップ12にマグネット3の磁束を集中させている。
次に、振動系30の各構成要素について説明する。
ボイスコイルボビン5は、略円筒状の形状をなしている。ボイスコイルボビン5の外周壁の下端部近傍には、後述するボイスコイル6が巻かれている。ボイスコイルボビン5の内周壁の下端部近傍は、マグネット3及びプレート4の各外周壁と一定の間隔をおいて対向している。一方、ボイスコイルボビン5の外周壁の下端部近傍は、ヨーク2の要素である第2円筒部2eの内周壁の上端部近傍と一定の間隔をおいて対向している。そして、第2円筒部2eの内周壁と、プレート4等の外周壁との間に空隙(磁気ギャップ12)が形成されている。
ボイスコイル6は、1つの配線からなり、図4に示すように、プラスのリード線6a及びマイナスのリード線6bを夫々有している。プラス側のリード線6aはL(又はR)チャンネル信号の入力配線であり、マイナス側のリード線6bはグランド(GND:接地)信号の入力配線である。リード線6a、6bは、フレーム1に設けられた端子部1dに電気的に接続されている。また、端子部1dは、図示しないアンプ側の出力側の配線にも電気的に接続される。これにより、ボイスコイル6には、端子部1d並びにリード線6a及び6bを介してアンプ側から1チャンネル分の信号や電力が入力される。
ダンパー7は、環状の形状をなし、同心円状に波型が形成された弾性部を有している。ダンパー7の内周縁部は、ボイスコイルボビン5の外周壁の上端部近傍に取り付けられている。一方、ダンパー7の外周縁部は、磁気回路収容部1aの外周部に取り付けられている。
振動板8には、各種の用途に応じ、紙系、高分子系、金属系などの各種の材料を適用することができる。振動板8は、コーン状の形状をなしている。振動板8の内周縁部は、ボイスコイルボビン5の外周壁の上端部近傍に且つダンパー7の上側に取り付けられている。一方、振動板8の外周縁部は、環状の形状をなすエッジ9の内周縁部に取り付けられている。エッジ9の外周縁部は、フレーム1の外周部1c上に取り付けられている。なお、本例では、振動板8とエッジ9を夫々独立に形成するようにしているが、これに限らず、本発明では、振動板8とエッジ9を一体的に形成するようにしても構わない。
キャップ10は、略ドーム状の形状をなし、ボイスコイルボビン5の上面を閉塞するように、当該ボイスコイルボビン5の外周壁に取り付けられている。これにより、粉塵や異物などがスピーカーユニット50の内部へ侵入するのを防止する機能を有している。
フレーム1は、金属や樹脂などの各種の材料にて形成される。スピーカー装置100の軽量化を図る場合には、フレーム1は樹脂材料にて形成するのが好ましい。フレーム1は、主として、磁気回路収容部1aと、その磁気回路収容部1aの外側に且つ上側に配置された外周部1cと、磁気回路収容部1aと外周部1cを連結する複数のアーム部1bと、磁気回路収容部1aの外周部付近に設けられた端子部1dとを有し、それらの各要素は一体的に形成されている。また、フレーム1において、磁気回路収容部1aと外周部1cの間には開口1fが形成されている。
磁気回路収容部1aは、略椀状の形状をなし、開口1aa、切り欠き部1ab及び複数の固定部1acを有している。開口1aaの径は、ヨーク2の第2円筒部2eの外径と略同一になっている。開口1aaは、図5においてスピーカー装置100の中心軸L1方向を縦方向としたときに、磁気回路収容部1aの縦方向の略中心に対応する位置に形成されている。各切り欠き部1abは、磁気回路収容部1aの外周壁の一部を除去することにより形成され、その外周壁付近に且つ適宜の間隔をおいて形成されている。各固定部1acは、開口1aa付近に且つ切り欠き部1abに対応する位置に形成されている。また、固定部1acの各々は、その開口1aaの周方向に沿って且つ適宜の間隔をおいて形成されている。
各アーム部1bの一端は、磁気回路収容部1aの外周壁に取り付けられていると共に、各アーム部1bの他端側は、外周部1cの内周壁に取り付けられている。
外周部1cは、略環状の形状をなし、磁気回路収容部1a及び複数のアーム部1bの外側に設けられている。外周部1cには、エッジ9の外周部やクッション部材40、41等が取り付けられる。外周部1cは、スピーカー装置100を、例えば車両ドアのインナーパネルなどの被取付部に取り付けるための取り付け部1ca、1cbを有している。
取り付け部1caは、ボルトを挿入するための挿入口であり、外周部1cにおいて端子部1dと逆側の位置に設けられている。取り付け部1cbは、爪状の形状をなし、外周部1cの下面側において取り付け部1caと逆側の位置に且つ端子部1d付近に複数設けられている。また、1つの取り付け部1cbと、他の取り付け部1cbとは一定の間隔をおいて外周部1cの下面側に設けられている。
外周部1cの上面、及び、外周部1cの下面の一部分には、クッション性を有し、棒状の形状を有するクッション部材40が略円形形状に変形された状態で貼り付けられている。クッション部材40としては、例えば、スポンジやウレタンなどの弾性を有する部材が好ましい。また、複数の取り付け部1cb側の外周部1cの下面の他の一部分には、クッション部材40と同一の材料からなり且つ図示の形状を有するクッション部材41が貼り付けられている。クッション部材40及び41の一方の面には、粘着性のあるシールが印刷、若しくは接着剤が塗布されている。
以上に述べたスピーカーユニット50は、次のようにしてフレーム1に取り付けられている。図5において、振動系30の要素であるボイスコイルボビン5及びキャップ10が、磁気回路収容部1aの開口1aaに矢印Y1方向から挿入され、そのボイスコイルボビン5の上端部及びキャップ10が振動板8の放音側の面の上方に配置された状態で、ヨーク2の要素であるフランジ部2fが、磁気回路収容部1aに設けられた複数の固定部1acに固定されている。こうして、スピーカーユニット50は、フレーム1の適切な位置に取り付けられ、スピーカー装置100が構成されている。
以上の構成を有するスピーカー装置100において、アンプ側から出力された信号や電力は、端子部1d、及びボイスコイル6のリード線6a、6bを介して、ボイスコイル6へ入力される。これにより、磁気ギャップ12内でボイスコイル6に駆動力が発生し、図5において振動板8等をスピーカー装置100の中心軸L1方向に振動させる。こうして、スピーカー装置100は、図5の矢印Y1方向に音波を放射する。
(フレームの構造)
次に、図6乃至図9を参照して、本発明の特徴をなすフレーム1の構造について説明する。本発明に係る実施例は、車両のインナーパネルなどの取付パネルに取り付けられるフレーム1の外周部1cの構造に特徴を有している。このため、以下では、この点を中心に説明する。
図6はフレーム1の正面図を示す。図7は、図6における切断線B−B’に沿ったフレーム1の断面図を示す。なお、図7では、外周部1cに貼り付けられるクッション部材40、及び、フレーム1が取り付けられる取付パネル(被取付部)も示す。図8は、フレーム1の背面図を示す。
フレーム1の基本的な構成は上記した通りである。フレーム1の外周部1cは、上面60、下面61、及び上面60と下面61を連結する連結部(壁部)62を備え、それらの各要素は一体的に形成されている。なお、以下で説明するフレーム1の外周部1cの下面61の構成は、図8において領域E2を除く外周部1cの下面の部分の構成に対応している。ここで、領域E2に対応するフレーム1の外周部1cの下面側、及び、領域E2を除く外周部1cの下面側は、クッション部材40及び/又はクッション部材41等を介して、取付パネル(被取付部)に取り付けられる領域となっている。
上面60は、略環状の形状をなし、平坦性を有する複数の平坦面、即ち平坦面60a、平坦面60b及び平坦面60cを備えている。図7等に示すように、平坦面60aは、外周部1cの内周壁側に形成されている。平坦面60a上にはエッジ9の外周縁部が取り付けられ、その平坦面60aはエッジ9を支持する役割を担う。平坦面60bは、平坦面60aの外側に形成されている。平坦面60bの一部上には、紙面上側に突出し環状の形状をなす環状突出部60baが形成されている。環状突出部60baは、クッション部材40を外周部1cの上面60の適切な位置に位置決めする役割を担う。好適な例では、環状突出部60baの高さは、クッション部材40の厚さと同じ大きさにすることができる。平坦面60cは、平坦面60bと一定の間隔をおいて且つ当該平坦面60bの外側に形成されている。即ち、平坦面60cは、外周部1cの外周壁側に形成されている。平坦面60a、平坦面60b及び平坦面60cは同一面上にある。複数の平坦面のうち平坦面60b及び平坦面60cの上には、図7に示すように、クッション部材40(破線部分)が貼り付けられる。
一方、下面61は、略環状の形状をなし、平坦性を有する複数の平坦面、即ち平坦面61a、平坦面61b及び平坦面61cを備えている。図7等に示すように、平坦面61aは、外周部1cの内周壁側に且つ平坦面60aの一部と重なる位置に形成されている。平坦面61bは、平坦面61aと一定の間隔をおいて且つ当該平坦面61aの外側に形成されている。平坦面61cは、平坦面61bと一定の間隔をおいて且つ当該平坦面61bの外側に且つ平坦面60cの一部と重なる位置に形成されている。平坦面61b及び平坦面61cは同一面上にある。平坦面61aは、平坦面61b及び平坦面61cより上側の位置にある。つまり、平坦面61aと平坦面61b及び平坦面61cとの間には段差がある。下面61の要素のうち平坦面61b及び平坦面61cは、図7に示すように、クッション部材40(破線部分)が貼り付けられる。
連結部62は、環状の形状をなし、複数の連結部、即ち連結部62a、連結部62b、連結部62c、連結部62dを有している。その連結部62の要素である各連結部は、上面60及び下面61と交差する方向に延在するように形成されている。連結部62aは外周部1cの内周側の壁部を構成し、連結部62b〜62dは外周部1cの外周側の壁部を構成する。
連結部62aは、図7に示すように、下面61の要素である平坦面61aから上面60の要素である平坦面60aの一端まで延在してなり、当該平坦面61aと当該平坦面60aとを連結している。連結部62aの内周壁は、外周部1cの内周壁に対応している。連結部62bは、上面60の要素である平坦面60bの一端から下面61の要素である平坦面61bの一端まで延在してなり、当該平坦面60bと当該平坦面61bとを連結している。連結部62cは、下面61の要素である平坦面61bの他端から上面60の要素である平坦面60cの一端まで延在してなり、当該平坦面61bと当該平坦面60cとを連結している。連結部62dは、上面60の要素である平坦面60cの他端から下面61の要素である平坦面61cまで延在してなり、当該平坦面60cと当該平坦面61cとを連結している。連結部62dの外周壁は、外周部1cの外周壁に対応している。
以上の構成を有するフレーム1の外周部1cは、図7に示すように、アコーディオン状若しくは蛇腹状の断面形状となるように形成されている。そして、本実施例では、外周部1cの外周壁の外側ではなく、その外周壁の内側、即ち外周部1cの内周壁(連結部62a)と外周部1cの外周壁(連結部62d)の間に、クッション部材40を貼り付けるための平坦面61b及び平坦面60cを夫々設けるようにしている。
また、かかるフレーム1の外周部1cでは、上記したように、棒状のクッション部材40が、上面60の要素である複数の平坦面のうち、平坦面60b及び平坦面60cに貼り付けられると共に、下面61の要素である複数の平坦面のうち、平坦面61b及び平坦面61cに貼り付けられる。棒状のクッション部材40が略円形形状に変形され、上記の各平坦面に貼り付けられた状態が図1乃至図5に示されている。なお、図1乃至図5では、便宜上、外周部1cの各要素の符号は省略する。このため、クッション部材40と外周部1cの各要素との位置関係については、図6乃至図8と合わせて参照されたい。
図7に示すように、フレーム1の外周部1cは、クッション部材40を介して取り付けパネル90に取り付けられる。なお、フレーム1は前述の取り付け部1ca、1cbにより取付パネル90に固定される。ここで、本実施例では、外周部1cの内周側の壁部である連結部62aの下端面61aが、外周部1cの外周側の壁部である連結部61b〜62dの下端面61b及び61cよりも、外周部1cの中心軸L1方向において引っ込んだ位置(図7においては上側)に形成されている。言い換えれば、下端面61aは下端面61b及び61cより、取付パネル90から離隔した位置に形成されている。これにより、図7及び図8に示すように、外周部1cの内周側の連結部62aの下端面61aと、外周部1cの外周側の連結部62b〜62dの下端部61b及び61cとの間には段差d1が形成されている。
図7に示すように、フレーム1が取付パネル90に取り付けられた状態では、外周部1cの内周側の壁部である連結部62aの下端面61aは、段差d1と取付パネル90へ取り付けられた状態におけるクッション部材40の厚さとの和に相当する距離d2だけ取付パネル90から離間している。ここで、フレーム1の外周部1cの外周側の連結部62b〜62dはクッション部材40を介して取付パネル90に取り付けられているが、フレーム1の外周部1cの内周側の連結部62aはクッション部材40を介さずに取付パネル90と対向している。よって、内周側の連結部62の下端部61aと取付パネル90との距離d2が小さいと、スピーカー装置100の駆動時にフレーム1と取付パネル90が接触してフレーム1の振動が取付パネル90に伝わり、フレーム1の振動と取付パネル90の振動とが共振して共振音を発生してしまうという問題が生じうる。例えば、図9に示す比較例のように、外周部1cの内周側の壁部62aの下端部61aを、外周側の壁部62b〜62dの下端部61b及び61cと面一となる(即ち、中心軸L1方向において同一平面上に位置する)ようにフレーム1を形成すると、内周側の壁部62aの下端部61aと取付パネル90との距離d3が小さくなるため、上記の共振音が発生しやすくなる。
これに対し、本実施例では、図7及び図8に示すように、外周部1cの内周側の壁部である連結部62aの下端部61aは、外周部1cの外周側の壁部である連結部62b〜62dの下端部61b及び61cより引っ込んだ位置に、十分な距離の段差d1を有するように形成されているので、上記のようにフレームと取付パネルの振動により共振音が発生することを防止することができる。
本発明の実施例に係るスピーカー装置を放音側から見たときの、スピーカー装置の斜視図を示す。 本実施例に係るスピーカー装置を放音側と逆側から見たときの、スピーカー装置の斜視図を示す。 本実施例に係るスピーカー装置の正面図を示す。 本実施例に係るスピーカー装置の背面図を示す。 本実施例に係るスピーカー装置の片側断面図及び片側側面図を示す。 本発明の実施例に係るフレームの正面図を示す。 図6における切断線B−B’に沿ったフレームの断面図を示す。 図2に対応するスピーカー装置の斜視図である。 比較例に係るスピーカー装置の断面図である。
符号の説明
1 フレーム
1b アーム部
1c 外周部
1cb 取り付け部
60a、60b、60c、61a、61b、61c、1g 平坦面
62a、62b、62c、62d 連結部
1f 開口
2 ヨーク
3 マグネット
4 プレート
5 ボイスコイルボビン
6 ボイスコイル
7 ダンパー
8 振動板
9 エッジ
20 磁気回路系
30 振動系
40、41 クッション部材
50 スピーカーユニット
60 上面
61 下面
100 スピーカー装置

Claims (6)

  1. 環状の形状をなす外周部を備え、
    前記外周部は、同心円状に形成された複数の壁部を有し、
    前記外周部の内周側の壁部の端面は、前記外周部の中心軸方向において外周側の壁部の端面より引っ込んだ位置に形成されていることを特徴とするスピーカー装置用のフレーム。
  2. 前記端面は、前記スピーカー装置の放音側と逆側の端面であることを特徴とする請求項1に記載のスピーカー装置用のフレーム。
  3. 前記端面は、前記スピーカー装置が取り付けられる取付パネルに対向する側の端面であることを特徴とする請求項1に記載のスピーカー装置用のフレーム。
  4. 前記外周側の壁部の端面には、前記取付パネルに当接するクッション部材が取り付けられていることを特徴とする請求項3に記載のスピーカー装置用のフレーム。
  5. 前記外周側の壁部の端面と、前記内周側の壁部の端面とは、前記中心軸方向に段差を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のスピーカー装置用のフレーム。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のスピーカー装置用のフレームを備えるスピーカー装置。
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