JP2008505451A - ウォールボックス取り付けディマーのためのプルアウト空気ギャップスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーに空気ギャップスイッチの作動状態または位置が明らかであり、更に、デバイスの表のプレートに対して連続的で、スムーズな外側表面部分を有するウォールボックスディマーを提供する。
【解決手段】 平面状の表の表面を有するウォールボックディマーの表面パターン内にプッシュプルスイッチ制御装置が組み込まれている。このスイッチ制御装置は、指の爪で操作されるもので、指の爪のための溝を有し、この溝は、オペレータの底部表面で、アクセス可能であり、開位置へ引き出すことができる。オペレータを引き出すと、スイッチ位置インデックスは露出する。ノッチは、人の指の爪の断面の曲率でカーブしている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ウォールボックス取り付けディマー（減光器）に関し、より詳細には、容易に操作でき、ディマーのためのスムーズで、かつ連続した外側フェースプレートの外観を乱さない空気ギャップスイッチに関する。

ウォールボックスディマーは、周知であり、トライアック、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、照明負荷に、可変電力を送るように作動し、かつ導電度を制御できる任意の半導体構造を有することが多い。

この導電度を制御できる装置には、ディマーの正面に取り付けられ、この正面から操作できるオン／オフ制御アクチュエータと、ディマーレベル制御アクチュエータとが設けられることが多い。導電度を制御できるパワーデバイスのオフ時間とは独立して、照明負荷から交流（ＡＣ）電力を明確に切断するために、デバイスの正面に設けることができ、かつこの正面から操作できる空気ギャップスイッチアクチュエータを提供することも望ましいことである。

容易に操作することができ、操作をユーザーに自動的に教えながら、魅力的で、スムーズで、乱雑でない外観を有するように、ディマーの正面に、上記制御アクチュエータを設けることは、極めて望ましい。

このような制御アクチュエータを備えるウォールボックスディマーとしては、多数のものが周知となっている。

その１つのデバイスは、商標「MAESTRO」の下で、ルートロン・エレクトロニクス社によって販売されいる。このデバイスでは、ウォールボックスディマーのフェースプレートは、比較的平らな面となっている。

半導体制御デバイス（すなわち導電度を制御できるデバイス）のオン／オフ作動を制御するよう、フェースプレート表面のほとんどを、大きな長方形のオン／オフアクチュエータが占めている。タップスイッチの一方のサイド上の狭い垂直方向に細長い領域は、半導体デバイスを適当に制御することにより、接続された照明負荷のディミングレベルを制御するための極めて狭いディミング制御ロッカーアクチュエータを備えている。

オン／オフアクチュエータの反対側の別の狭い領域は、ディミング制御ロッカーアクチュエータが設定したディミングレベルを表示するように、順次点灯する、１列の離間した発光ダイオード（ＬＥＤ）、または同等物を支持している。

最後に、オン／オフアクチュエータの下方には、空気ギャップスイッチアクチュエータが設けられる。この空気ギャップスイッチアクチュエータは、薄く横方向に移動できる制御装置であって、この制御装置は、入力ＡＣ電力を、照明負荷から確実に切断できる内部空気ギャップスイッチを作動させるよう、左から右に延びる軸線に沿って移動する。

従って、ユーザーは、負荷回路をより安全に維持できるよう、照明負荷がＡＣ電力から切断することを保証するべく、（オン／オフアクチュエータの操作によって）非導通状態とするべき半導体デバイスに依存する必要はない。この空気ギャップスイッチアクチュエータは、ディマーの密閉体、またはハウジング内に位置するそれぞれの接点を支持する２つのリーフスプリングの間で、広いカム表面を有する細長いシャフトを移動させる。

カムシャフトが開位置に移動しているとき、このカムシャフトは、リーフスプリングを押圧するので、スプリングの接点は離間し、内部の空気ギャップスイッチを開にする。

オン／オフアクチュエータと、ディミング制御ロッカーアクチュエータと、空気ギャップスイッチアクチュエータとは、制御装置がほぼ同一平面上にある平坦な面を形成するように構成されている。（アクチュエータは、ディマーの密閉体内のそれぞれのスイッチを操作するために、それらの平面状表面からほとんど運動を必要とせず、アクチュエータは、フェース（表の）プレートの表面から、ごくわずかしか突出していない。）

しかし、空気ギャップスイッチアクチュエータは、左側位置と右側位置との間で、横方向に移動しなければならないので、その設定に応じて、空気ギャップスイッチアクチュエータの左または右に、空気ギャップが必ず存在する。この空気ギャップは、フェースの連続的な表面上では、目につかないギャップとなっている。

更に、空気ギャップスイッチアクチュエータは、その表面が隣接するフェースプレート表面と同一面にあるので、操作するのが困難であり、内部空気ギャップスイッチが開になっていること、すなわち、照明負荷にＡＣ電力が送られていないことをユーザーに明瞭にディスプレイすることが困難である。

空気ギャップスイッチが、スムーズかつ連続的にフェースプレートの表面を満たし、そのオフ位置が容易に分かり、かつユーザーによって、スイッチを容易に操作できるように、MAESTROディマーの空気ギャップスイッチを配置することは、極めて望ましいことである。

ルートロン・エレクトロニクス社によって製造されている別のウォールボックスディマーとして、商標「FAEDRA」のもとで販売されているデバイスがある。このデバイスは、「MAESTRO」デバイスとは異なるが、（「MAESTRO」ディマーの横方向運動とは対照的に）プッシュプル（またはプッシュアウト）運動をする空気ギャップスイッチアクチュエータを有する。

「MAESTRO」ディマーの場合のように、プッシュプル制御装置も、細長いカムを支持するシャフトを移動させ、このシャフトは、１対のリーフスプリームとカム運動し、リーフスプリングは、プッシュプル操作部材が内部空気ギャップスイッチを開ける位置に移動したときに、接点を開にするための接点を有している。

米国特許第6,734,381号および同第6,727,446号には、かかるディマーが示されている。このディマーは、突出する比較的高い楕円表面を有するオン／オフ操作のための垂直方向に細長い楕円接点を支持する表面を有し、この表面は、フェースプレートの主要部分を占めている。

楕円オフ／オフアクチュエータの表面に沿って、比較的高いディマーロッカーアクチュエータが延びている。ディマーロッカーアクチュエータの周辺を越えて、楕円制御ボタンが突出しているので、フェースプレートに対し、平面状構造から離脱している。

次に、プッシュプル空気ギャップスイッチ制御装置は、半導体デバイスを制御するよう、楕円オフ／オフアクチュエータの下へ延びている。

内部空気ギャップスイッチを制御するために、空気ギャップスイッチアクチュエータの底部表面に溝が設けられており、このアクチュエータは、ユーザーの指または指の爪によって操作できる。しかし、頂部から空気ギャップスイッチアクチュエータにアクセスすることはできない。また、ユーザーには、空気ギャップスイッチの作動状態または位置は明らかではない。更に、デバイスフェースプレートに対する連続的でスムーズな外側表面部分はない。

本発明によれば、「MAESTRO」タイプのウォールボックスディマーの表面パターン内に、新規なプッシュプル空気ギャップスイッチアクチュエータが組み込まれている。このプッシュプル空気ギャップスイッチアクチュエータは、単一のリーフスプリングを作動させるカムレバーを有し、リーフスプリングは、固定された協動接点に対して、ディマーの密閉体内に位置する単一接点を支持し、空気ギャップスイッチを作動させるのに必要な操作力を小さくすることを可能にしている。

更に、空気ギャップスイッチを閉じると、スイッチの外側のオペレータは、空気ギャップスイッチアクチュエータの面、オン／オフアクチュエータの面、およびディミング制御ロッカーアクチュエータの平らな表面と同一面となるので、ディマーの正面の平らなスムーズな外観の完全性を維持できる。

空気ギャップスイッチアクチュエータは、２つの作動する溝（または指の爪のキャッチ）を有し、一方の溝は、空気ギャップスイッチアクチュエータのオペレータ端部にある頂部表面に設けられ、他方は、底部表面に設けられている。これらの溝は、底部から外側に向かって、テーパがついていることが好ましい。底部の溝には、ユーザーの指の爪を容易に係合することができる。

重要なことは、アクチュエータのオペレータ端部の頂部表面も溝を有し、この溝には、空気ギャップオペレータの頂部表面に隣接するオン／オフアクチュエータの頂部に設けられた面取りされた表面が到達できる。この面取り部は、シャドーマスクとして働くので、制御装置が閉じられているとき、頂部溝を見ることはできず、頂部溝は同一面にあり、表のプレートの表面と外観が連続した状態となる。

更に、内部空気ギャップスイッチを開けるためにアクチュエータを引くと、ユーザーに対し、アクチュエータの頂部の広い領域が現れる。この領域には、オフ位置を示す「ＯＦＦ」、またはカラーコードなどの表示がなされているので、ユーザーは、空気ギャップスイッチが開となっていることを容易に知ることができる。

更に、プラスチックを成形した空気ギャップスイッチアクチュエータの薄い横断面のオペレータ端部の強度を増すために、頂部溝または底部溝の端部を閉じることができる。しかし、密閉体内の接点を閉じるために、オン／オフアクチュエータのオペレータを押すと、その表面は、表のプレートの外側表面の平らな外観と連続した状態となる。

空気ギャップスイッチアクチュエータのオペレータ端部の頂部および底部における溝は、大部分のユーザーの指の爪を快適に受けるような寸法とされている。従って、底部の溝は約０．９４ｍｍ（約０.０３７”）の幅と深さにすることができ、測定された集団のうちの少なくとも９５％の指の爪を収めることができる。

同様に、オペレータの頂部表面における約０．８１ｍｍ（約０.０３２”）幅の溝は、測定された集団のうちの９５％の人によって、容易に操作することができる。これらの値は、重要でない寸法である。

溝の外側の壁とオペレータの表の表面との間に、約０．５１ｍｍ（約０.０２０”）のウェブを残すと、プラスチック成形アクチュエータの強度を十分として、この部分の破壊が防止されることが分かった。更に、この位置におけるアクチュエータの破壊を防止するには、頂部溝の底部と底部溝の底部との間に、約０．８５ｍｍ（約０.０３５”）の厚さのウェブを保持することが好ましい。

まず、図１〜図８を参照する。これら図には、任意の適当な成形プラスチックから製造されたベゼル３１を有し、密閉体３３内の半導体制御デバイス（図示せず）をオフ／オフするための成形されたオン／オフアクチュエータ３２を収容するウォールボックスディマー３０が示されている。

ベゼル３１も、ディマー３０によって制御される照明負荷のディミングレベルを制御するための成形されたディミング制御ロッカーアクチュエータ３４と、密閉体３３内の内部空気ギャップスイッチ（図示せず）を制御するための空気ギャップスイッチオペレータ３５とを収容している。本発明は、空気ギャップスイッチアクチュエータおよびオペレータ３５の構造に関するものである。

ロッカーアクチュエータ３４が設定したディミングレベルを示すように、１列のＬＥＤデバイス３６が、ベゼル３１を貫通している。

ベゼル３１は、取り付けプレート４０内の開口部を貫通しており、取り付けプレート４０には、装飾フェースプレート４１がスナップ止めされている。これらの部品のすべては、プラスチック成形品であり、空気ギャップスイッチオペレータ３５を除けば、ルートロン・エレクトロニクス社の「MAESTRO」ウォールボックスディマーの部品と類似している。

空気ギャップスイッチが閉じた状態にある図１、図２、図７および図８に示され、更に空気ギャップスイッチが、プルアウト、すなわち、開状態にある図３〜図６に示されているように、オペレータ３５は、ベゼル３１と、フェースプレート４１と、オフ／オフアクチュエータ３２と、ロッカーアクチュエータ３４と同一面となっている。

重要なことは、空気ギャップスイッチオペレータ３５がオン位置にあり、内部空気ギャップスイッチが閉状態にあるアセンブリ全体の正面の全体の外観は、実質的に平坦な、込み入っていない表面の外観となっていることである。（例えば図１、図２、図７および図８における実質的に複数の正面を参照されたい。）

更に、図１〜図４に示すように、オフ／オフアクチュエータ３２のエッジの周辺は、ベベル４５となるように面取りされており、オペレータ３５の端部の頂部表面の上に、小さいギャップを形成している。このギャップは、シャドー効果のためにディマーの３０の正面からは、容易に見ることができないが、後に理解できるように、オペレータ３５の頂部表面に容易にアクセスできる。

図９〜図１４は、オペレータ３５を備えた正面セクションを有する空気ギャップスイッチアクチュエータ５０の構造の詳細を示している。

空気ギャップスイッチアクチュエータ５０は、カムセクション５１を有する成形部品であり、カムセクション５１は、後述するように、図３に示された位置までアクチュエータ５０が引かれると、密閉体３３内の内部空気ギャップスイッチを開放する。

重要なことは、アクチュエータ５０のオペレータ３５の底部表面は、図９、図１１、図１２および図１４で示すように、底部溝５２を有し、アクチュエータ５０のオペレータ３５の頂部表面は、図１０、図１３および図１４で示すように、頂部溝５３を有することである。頂部溝５３は機械的強度のために閉じた端部を有することに留意されたい。

頂部溝５３は、頂部溝５３と隣接し、その内部に、成形されたラベル「ＯＦＦ」を有し、この記号は、アクチュエータ５０が図４に示すように、開位置まで引かれると、可視状態となる。

底部溝５２の幅は、約０．９４ｍｍ±０．１３ｍｍ（約０.０３７”±０.００５”）であり、同様な深さ（クリティカルでない）であることが好ましい。

溝５２の底部からその頂部まで開口する、わずかなテーパが設けられている。この溝５２は、アクチュエータ５０のオペレータ３５から約０．５１ｍｍ（約０.０２０”）である。このような幾何学的形状の全体は、図１２の拡大図に示されている。

頂部溝５３と底部溝５２の相互のずれに注目されたい。頂部溝５３は、全体として底部溝５２と整合しており、頂部溝５３は、約０．８１ｍｍ±０．１３ｍｍ（約０.０３２”±０.００５”）の幅（クリティカルでない）を有し、オペレータ３５から約０．５１ｍｍ（約０.０２０”）である。

頂部溝５３にも、その底部から頂部までテーパがつけられている。頂部溝５３の深さも、約０．８１ｍｍ（約０.０３２”）である。底部溝５２の底部と頂部溝５３の底部との間の距離は、作動中のブレークダウンに耐えるのに十分な強度を有するように、約０．８９ｍｍ（約０.０３５”）であることに留意されたい（図１２参照）。

図１５は、底部溝５２および頂部溝５３に対する最小の溝の深さを決定するのに、選択されたグループの人の指の爪の厚さの測定値を示す。集団サンプルのうちの９５％が、約０．９４ｍｍ（０.０３７”）の幅の溝を使用できると判断された。

アクチュエータ５０は、ベゼル３１内の成形されたガイド内に、スライド可能に取り付けられており、固定位置と閉位置との間を移動するようになっている。

図１６〜図１９は、アクチュエータ５０がどのようにして、内部空気ギャップスイッチ接点を作動させるかを示している。単一リーフスプリング６０は、そのベース６１において固定された構造体、例えば密閉体３３（図示せず）に取り付けられており、このスプリングは、その自由端に可動接点６２を支持している。この可動接点６２は、スプリング６０により、固定された接点６３に接続するように、手で押圧される。

次に、固定接点６３はネジターミナル６４に接続される。このターミナルは、ディマー３０の入力ＡＣ回路内にある。当然ながら、これらの部材は、図４〜図８に示すように、ディマー３０の密閉体３３内に設けられている。

これらの部品は、ベゼル３１から、オペレータ３５が引き出されることにより、アクチュエータ５０が、スイッチ開位置に移動し、カムセクション５１が、リーフスプリング６０の自由端および可動接点６２を押圧して、固定接点６３を離間させるように取り付けられている（図１７参照）。

しかし、オペレータ３５がベゼル３１と同一面となる、フルに押された位置に、アクチュエータ５０が位置すると、スプリング６０は、カムセクション５１の前方において、押圧された状態に後退し、接点６２および６３を閉じることを可能にする。

図２０〜図２３は、本発明の異なるバージョンの新規なアクチュエータ５０を操作する人の指８０、および指の爪８１を示す斜視略図である。

図２０は、底部溝５２だけを有するアクチュエータ５０を示す。

図２１は、頂部溝５３を有する、図２０に類似する図である。

図２２は、弧状スロット５２ａとしての底部溝５２を示す、図２１に類似する図である。

図２３は、図２２に類似する図であるが、底部溝５２に、弧状の壁５２ｂ、および直線状の壁５２ｃを設けることができることを示す。

以上で、本発明の特定の実施例に関連して、本発明について説明したが、当業者には、他の多くの変形例および変更例、およびその他の用途が明らかであると思う。従って、本発明は、本明細書に記載した特定の開示によって限定されるものでなく、特許請求の範囲のみによって定められるものである。

閉位置（すなわちオン位置）にある、新規なプッシュプル空気ギャップスイッチアクチュエータを示す、（装飾フェースプレートが点線で示されている）ウォールボックスディマーの斜視図である。 図１の正面図である。 プッシュプル空気ギャップスイッチアクチュエータが開位置（すなわちプルアウトまたはオフ位置）にある、図１および図２のウォールボックスディマーの斜視図である。 オフ／オフ空気ギャップスイッチアクチュエータの、延びている表面の頂部およびディマーの密閉体を示す、図３の頂面図である。 開位置にある空気ギャップスイッチアクチュエータの底部およびディマーの密閉体を示す、図３の底面図である。 開位置にある空気ギャップスイッチアクチュエータおよびディマーの密閉体を示す、図３の側面図である。 閉じた面一位置にある空気ギャップスイッチアクチュエータを示す、図２の頂面図である。 閉じた面一位置にある空気ギャップスイッチアクチュエータを示す、図２の側面図である。 上記した図におけるプラスチック成形プッシュプル空気ギャップスイッチアクチュエータの側面図である。 図９の頂面図である。 図９の底面図である。 図１０における線Ａ−Ａにおける断面図である。 図９を左側から見た側面図である。 図１２における線Ｂ−Ｂにおける断面図である。 上記した図における空気ギャップスイッチアクチュエータに対する溝の幅を選択するための根拠を示すための、限られた集団サンプルでの指の爪の厚さの分布を示す図である。 図９〜図１４のアクチュエータが、空気ギャップスイッチ接点を操作する態様を示す斜視図である。 図１６の端面図である。 図１６の頂面図である。 図１６の側面図である。 底部溝だけによる空気ギャップスイッチアクチュエータの作動を示す略図である。 頂部溝および底部溝を示す、図２０に類似した図である。 底部溝を弧状にできることを示す、図２０に類似した図である。 底部溝の壁は、１つの弧状表面、および１つの平らな表面を有することができることを示す、図２１に類似した図である。

符号の説明

３０ ディマー
３１ ベゼル
３２ アクチュエータ
３３ 密閉体
３４ 制御ロッカーアクチュエータ
３５ 空気ギャップスイッチオペレータ
３６ ＬＥＤデバイス
４０ 取り付けプレート
４１ 装飾フェースプレート
４５ ベベル
５０ 空気ギャップスイッチアクチュエータ
５１ カムセクション
５２ 底部溝
５３ 頂部溝
６０ リーフスプリング
６２ 可動接点
６３ 固定接点
６４ ネジターミナル

Claims (14)

1. 概ね平面状の表のプレートと、この表のプレート内の開口部を通って突出する、概ね平面状のベゼルとを有するウォールボックを備え、このウォールボックスは、内部に１対の協動する空気ギャップ接点、および前記接点の対と機械的に協動可能であり、前記接点の対の開閉を生じさせる第１位置と第２位置との間を移動自在な細長い空気ギャップスイッチオペレータを有し、前記細長い空気ギャップスイッチオペレータの１つの端部は、前記ベゼルのエッジ部分に隣接し、かつ平行に配置されており、前記空気ギャップ接点が閉じられたときの、前記ベゼルと同一面になる位置から、前記空気ギャップ接点が開となったときの、前記ベゼルの平面より上の位置まで移動自在であり、前記ベゼルの前記エッジ部分から離間した前記空気ギャップスイッチオペレータの外側底部エッジ部分は、前記空気ギャップスイッチを開放するために、前記オペレータを容易に操作するための指の爪の収納ノッチを有し、電子オン／オフ回路と、前記電子オン／オフに結合され、前記ベゼル内に配置された平面状のオン／オフオペレータとを備え、前記オン／オフオペレータは、前記空気ギャップスイッチオペレータの前記一端の部分の頂部エッジと、前記面取りされたエッジとの間に、ギャップを設ける面取りされたエッジを有し、前記ギャップは、シャドー効果によって隠されているが、前記空気ギャップスイッチオペレータの前記一端の頂部エッジにアクセスできるようにし、もって、前記一端の頂部エッジだけでなく、前記指の爪を受けるノッチにアクセスすることによって、前記空気ギャップスイッチをマニュアルで操作できるようになっている、ウォールボックス照明制御装置。
2. 前記ノッチは、人の指の爪の断面の曲率に対応する、少なくとも１つの断面の曲率表面を有する、請求項１記載の照明制御装置。
3. 前記ノッチには、その底部から外側に、テーパがつけられている、請求項１記載の照明制御装置。
4. 前記ノッチは、前記オペレータの実質的に全幅にわたって延びているが、ノッチの両端は、頑丈にするために閉じている、請求項１記載の照明制御装置。
5. 前記オペレータの外側エッジ部分は、オペレータが前記空気ギャップスイッチを開放し、前記ベゼルの平面より上方の位置まで移動すると、前記ベゼルの平面に垂直となる、露出した表面を有し、前記露出した表面は、その上部に、視覚的な作動位置インデックスを有する、請求項１記載の照明制御装置。
6. 前記ウォールボックス内に配置されたディマー回路と、前記ベゼル内に設けられ、前記ディマー回路に接続された、全体として細長いディマーオペレータとを更に備え、全体細長いディマーオペレータは、更に、前記オン／オフオペレータ、および前記空気ギャップスイッチオペレータと共に、壊れていない平面状の外観を呈するようになっている、請求項１記載の照明制御装置。
7. 前記ノッチは、人の指の爪の横断面の曲率に対する、少なくとも１つの断面の曲率表面を有する、請求項６記載の照明制御装置。
8. 前記ノッチには、その底部から外側に、テーパがつけられている、請求項７記載の照明制御装置。
9. 前記ノッチは、前記オペレータの実質的に全幅にわたって延びているが、ノッチの両端は、頑丈にするために閉じている、請求項８記載の照明制御装置。
10. 前記オペレータの外側エッジ部分は、オペレータが前記空気ギャップスイッチを開放し、前記ベゼルの平面より上方の前記位置まで移動すると、前記ベゼルの平面に垂直な、露出した表面を有し、この露出した表面は、その上部に視覚的な作動位置インデックスを有する、請求項６記載の照明制御装置。
11. 前記オペレータの外側エッジ部分は、オペレータが前記空気ギャップスイッチを開放し、前記ベゼルの平面よりも上方の前記位置まで移動すると、前記ベゼルの平面に垂直な、露出した表面を有し、この露出した表面は、その上部に、視覚的な作動位置インデックスを有する、請求項９記載の照明制御装置。
12. １対の相対的に移動自在な接点と、前記接点に作動的に結合された細長いスイッチオペレータと、前記接点を囲み、前記細長いスイッチを収容する密閉ハウジングとを備え、前記細長いスイッチオペレータは、前記接点を開閉するためのスイッチ開位置と、スイッチ閉位置との間で移動自在であり、前記細長いスイッチオペレータの一端は、前記ハウジングの表面より若干上方に突出するとともに、前記接点を開放するための全ハウジングの表面より上方の、更に引き込まれた位置へ移動することができ、前記ハウジングの表面に垂直であり、かつ前記接点が閉じられたときに露出する前記オペレータの表面は、前記オペレータと指の爪とを係合させ、オペレータが前記スイッチの開位置へ引き出すための指の爪ノッチと、前記指の爪ノッチと反対の、ユーザーがアクセスできる第２ノッチとを有し、指の爪で操作されるスイッチ。
13. 前記指の爪のノッチは、人の指の爪の曲率に対応する横断曲率を有する、請求項１２記載のスイッチ。
14. 前記対の接点のうちの１つは、前記ハウジングに対して固定されており、他方の接点は、前記ハウジングに対して取り付けられたスプリング上に屈曲自在に支持されており、前記固定された接点と接触するように押圧されており、前記オペレータは、このオペレータが前記スイッチ開放位置まで引き込まれたときに、前記固定された接点との係合が外れるように、前記接点を移動させるよう、前記他方の接点と作動的に係合するカム表面を有する、請求項１２記載のスイッチ。

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