JP2010011963A - 継手及びこれを備える内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スコープと光源装置との接続不良を防止しつつ、既存のスコープにも対応可能な継手及びこれを備える内視鏡装置を提供することを目的とする。
【解決手段】円柱状のプラグ５と、プラグ５を挿入させて接続するソケット１０とを備え、プラグ５に、その外周面から半径方向に出没する係合突起６が設けられ、ソケット１０が、プラグ５の先端面７を突き当てる接続面１２と、プラグ５の外径よりも若干大きな貫通穴を有する押止部材１３と、押止部材１３をプラグ５の挿入方向に沿って接続面１２の方向に付勢するコイルスプリング１４と、係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越えるまで押止部材１３を接続面１２に向う方向とは反対方向へ押し下げるように係止する係止部材１５とを有し、係止部材１５は、係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越えた後に、押止部材１３の押し下げを解除する継手１を採用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラグとソケットとを接続する継手及びこれを備える内視鏡装置に関するものである。

例えば、内視鏡装置においてスコープと光源装置とを接続するにあたり、スコープの寸法公差等により、スコープと光源装置との接続部にガタつきが生じてしまい、光源からスコープ入射部の光路長が変化してしまうことによって、スコープ先端から照射される照明光の光量が不安定になるという問題があった。これに対して、従来、プラグ側とソケット側の両方にコイルばねを設けた継手により、スコープと光源装置とを接続する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３７９８４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術によれば、全てのスコープにコイルばねを設けたプラグまたはソケットが必要となり、当該ソケットを備える光源装置に既存のスコープを接続することができないという不都合がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スコープと光源装置との接続不良を防止しつつ、既存のスコープにも対応可能な継手及びこれを備える内視鏡装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、円柱状のプラグと、該プラグを挿入させて接続するソケットとを備え、前記プラグに、その外周面から半径方向に出没する係合突起が設けられ、前記ソケットが、前記プラグの先端面を突き当てる接続面と、前記プラグの外径よりも若干大きな貫通穴を有する押止部材と、該押止部材を前記プラグの挿入方向に沿って前記接続面の方向に付勢する付勢部材と、前記係合突起が前記押止部材の貫通穴を乗り越えるまで、前記プラグを前記ソケットに挿入する動作に応じて、前記押止部材を前記接続面に向う方向とは反対方向へ押し下げるように係止する係止部材とを有し、前記係止部材は、前記係合突起が前記押止部材の貫通穴を乗り越えた後に、前記押止部材の押し下げを解除し、押し下げを解除された前記押止部材は、前記係合突起を介して前記プラグを前記接続面に向う方向に付勢する継手を採用する。

上記の継手によれば、プラグがソケットに挿入されると、プラグの外周面に設けられた係合突起がソケットに設けられた押止部材の貫通穴を乗り越えるまで、押止部材の接続面の方向への移動が係止部材により係止される。これにより、押止部材によりプラグの外周面に設けられた係合突起をプラグの半径方向内方に押し込んで、プラグをソケットに容易に挿入することができる。また、係合突起が押止部材の貫通穴を乗り越えた後に、係止部材による押止部材の係止状態が解除され、付勢部材により付勢された押止部材がプラグの挿入方向に沿って接続面の方向に移動させられる。押止部材の貫通穴を乗り越えた係合突起は、プラグの半径方向外方に突出して押止部材に係合し、押止部材により付勢される。このようにして係合突起に加えられた付勢力はプラグに伝達され、この付勢力によりプラグが接続面の方向に移動させられる。これにより、プラグの先端面がソケットの接続面に押し当てられる。
すなわち、上記の継手によれば、プラグとソケットとの接続を容易にするとともに、プラグの先端面をソケットの接続面に確実に押し当てることができる。この継手を、例えば、内視鏡装置のスコープと光源装置との接続部に適用することより、光源装置とスコープとを容易に且つ確実に接続することができると共に、光源からスコープ入射部までの光路長を規制することができるために、安定した照明光を観察部位に照射することが可能となる。

上記の継手において、前記係止部材は、前記プラグの挿入方向に交差する方向に移動可能に設けられると共に、前記プラグの挿入方向に交差する方向に沿う内方に向かって前記接続面に近接する方向に傾斜し、前記プラグの先端を接触させる傾斜面を有し、前記先端面のエッジ部は、前記プラグが前記ソケットに挿入されると自らの前記対向する傾斜面が押し広げられることで、前記係止部材を前記プラグの挿入方向に交差する方向に移動させ、前記対向する傾斜面が押し広げられることによって、前記押止部材は、前記付勢部材の付勢力よりも大きな力で前記接続面に向う方向とは反対方向に付勢されることとしてもよい。
このようにすることで、プラグをソケットに挿入することにより、プラグの先端を係止部材に設けられた傾斜面に接触させ、プラグの挿入方向に交差する方向に移動可能に設けられた係止部材を外方に移動させて、係止部材による押止部材の係止状態を解除することができる。

上記の継手において、前記係止部材を前記プラグの挿入方向に交差する方向内方に付勢する他の付勢手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、プラグをソケットから抜いた後に、他の付勢手段により係止部材をプラグの挿入方向に交差する方向内方に移動させ、押止部材の接続面の方向への移動を係止する位置に復帰させることができる。

上記の継手において、前記押止部材および前記係止部材は、前記係合突起が前記貫通穴を乗り越える前から、前記プラグの先端が前記係止部材の傾斜面に接触する位置に配置され、前記押止部材には、前記貫通穴の半径方向外方に向かって前記接続面に近接する方向に傾斜し、前記係止部材の傾斜面のエッジ部を接触させるテーパ内面が設けられていることとしてもよい。
このようにすることで、係合突起が貫通穴を乗り越える前において、プラグをソケットに挿入することにより、係止部材をプラグの挿入方向に交差する方向外方に移動させて、係止部材の傾斜面のエッジ部を押止部材のテーパ内面に接触させ、押止部材をプラグの挿入方向と逆方向に移動させることができる。これにより、プラグの挿入力を高めることができ、プラグをソケットに容易に挿入することができる。

本発明は、上記のいずれかに記載の継手と、照明光を射出する光源装置と、該光源装置と脱着可能に設けられ、前記光源装置からの照明光を観察領域に導光するスコープとを備え、前記プラグが前記スコープに設けられた導光部材であり、前記ソケットが前記光源装置に設けられ、前記接続面が前記光源装置からの照明光の射出面であり、前記プラグの先端面が前記導光部材の入射面である内視鏡装置を採用する。
上記の内視鏡装置によれば、スコープと光源装置とを容易に接続可能にするとともに、スコープに設けられた導光部材の入射面を光源装置からの照明光の射出面に確実に押し当てることができると共に、光源からスコープ入射部までの光路長を規制することができるために、安定した照明光を観察領域に照射することが可能となる。また、光源装置側にソケットを設けることにより、既存のスコープとの接続も可能となる。

本発明によれば、スコープと光源装置との接続不良を防止しつつ、既存のスコープにも対応できるという効果を奏する。

以下、本発明の一実施形態に係る継手について図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る継手１は、円柱状のプラグ５と、プラグ５を挿入させて接続するソケット１０とを備えている。
プラグ５には、その外周面から半径方向に出没可能に設けられ、図示しないバネにより半径方向外方に付勢された係合突起６が周方向に間隔を空けて複数設けられている。
ソケット１０は、プラグ５を挿入する挿入穴２１が設けられたハウジング１１と、プラグ５を貫通させる貫通穴を有し、該貫通穴の中心が挿入穴２１の中心軸上に配置された押止部材１３と、挿入穴２１が設けられたハウジング１１内面と押止部材１３との間に配置されたコイルスプリング（付勢部材）１４と、プラグ５の挿入方向に交差する方向に移動可能に設けられた係止部材１５と、ハウジング１１内周面と係止部材１５との間に配置されたコイルスプリング（他の付勢手段）１６とを備えている。

ハウジング１１は、例えば円筒形状の箱体であり、内部に前述の押止部材１３、コイルスプリング１４、係止部材１５、およびコイルスプリング１６を収容している。また、挿入穴２１が設けられたハウジング１１内面と対向するハウジング１１内面には、プラグ５の先端面７を突き当てる接続面１２が設けられている。

押止部材１３は、プラグ５の外径よりも若干大きく、且つ、突出した状態の係合突起６の先端に外接する円よりも若干小さな口径の貫通穴を有する円環状の部材である。係合突起６をプラグ５の半径方向内方に押し込むことにより、プラグ５が押止部材１３の貫通穴を通過できるようになっている。また、係合突起６を半径方向外方に突出することにより、係合突起６と押止部材１３とが係合するようになっている。また、押止部材１３は、貫通穴の半径方向外方に向かって接続面１２に近接する方向に傾斜し、係止部材１５を接触させるテーパ内面２２を有している。

係止部材１５は、例えば棒状または板状の部材であり、係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越えるまで押止部材１３を突き当てて、押止部材１３が接続面１２の方向へ移動することを係止するようになっている。また、係止部材１５は、プラグ５の挿入方向に直交する方向に沿う内方、すなわち、ハウジング１１の半径方向内方に向かって接続面１２に近接する方向に傾斜し、プラグ５の先端を接触させる傾斜面２３を有している。さらに、係止部材１５は、コイルスプリング１６によって半径方向内方に付勢されることで、係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越える前から、プラグ５の先端が係止部材１５の傾斜面２３に接触する位置に配置されている。
すなわち、係止部材１５は、プラグ５をソケット１０に挿入することで、プラグ５の先端により係止部材１５に設けられた傾斜面２３が押圧され、半径方向外方に移動させられるようになっている。そして、係止部材１５は、半径方向外方に移動することで、係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越えた後に、押止部材１３の外周よりも半径方向外方に移動させられて、プラグ５の挿入方向の動きを係止していた押止部材１３を解放するようになっている。

コイルスプリング１４は、押止部材１３をプラグ５の挿入方向に沿って接続面１２の方向に付勢するようになっている。
コイルスプリング１６は、係止部材１５を半径方向内方に付勢するようになっている。

上記構成を有する継手１において、プラグ５をソケット１０に挿入する際の作用について、図２から図５を用いて以下に説明する。
図２から図４は、プラグ５をソケット１０に挿入する途中の状態を示した図であって、図２は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越える前の状態、図３は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を通過中の状態、図４は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越えた後の状態を示している。図５は、プラグ５のソケット１０への接続が完了した状態を示している。

まず、図２に示すように、プラグ５をソケット１０に挿入すると、プラグ５の先端が係止部材１５の傾斜面２３に接触し、係止部材１５がハウジング１１の半径方向外方、すなわち、矢印３１に示す方向に移動させられる。

次に、図３に示すように、プラグ５をソケット１０に深く挿入すると、係止部材１５が矢印３１に示す方向にさらに移動させられるので、係止部材１５が押止部材１３のテーパ内面２２上で滑り、押止部材１３がプラグ５の挿入方向と逆方向、すなわち、矢印３２に示す方向に移動させられる。これにより、プラグ５の挿入力を高め、押止部材１３によりプラグ５の外周面に設けられた係合突起６をプラグ５の半径方向内方に押し込んで、プラグ５をソケット１０に容易に挿入することが可能となる。

次に、図４に示すように、プラグ５をソケット１０にさらに深く挿入すると、係止部材１５が矢印３１に示す方向にさらに移動させられるとともに、係合突起６が押止部材１３の貫通穴を通過するまで移動させられる。この際、係止部材１５を押止部材１３と接触しない位置まで矢印３１に示す方向に移動させることで、係止部材１５による押止部材１３の係止状態が解除される。また、プラグ５の外周面に設けられた係合突起６は、押止部材１３の貫通穴を乗り越えることで、プラグ５の半径方向外方に突出して、押止部材１３に係合する。

そして、図５に示すように、係止部材１５による押止部材１３の係止状態が解除されることで、コイルスプリング１４により、押止部材１３がプラグ５の挿入方向に沿って接続面１２の方向、すなわち、矢印３３に示す方向に移動させられる。
コイルスプリング１４の付勢力は、押止部材１３および係合突起６を介してプラグ５に伝達され、この付勢力によりプラグ５が接続面１２の方向に移動させられる。これにより、プラグ５の先端面７がソケット１０の接続面１２に押し当てられる。

また、係止部材１５は、コイルスプリング１６によりプラグ５の半径方向内方、すなわち、矢印３４に示す方向に付勢されている。係止部材１５を複数設け、プラグ５の半径方向内方に均等にプラグ５を付勢することで、プラグ５の先端面７とソケット１０の接続面１２との位置合わせが行われる。

次に、上記構成を有する継手１において、プラグ５をソケット１０から抜き出す際の作用について、図６から図８を用いて以下に説明する。
図６から図８は、プラグ５をソケット１０から抜き出す途中の状態を示した図であって、図６は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越える前の状態、図７は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を通過中の状態、図８は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越えた後の状態を示している。

まず、図６に示すように、プラグ５をソケット１０から抜き出すことで、係合突起６により、押止部材１３をプラグ５の抜き出す方向、すなわち、矢印３５に示す方向に移動させる。

次に、図７に示すように、プラグ５をソケット１０からさらに抜き出すことで、押止部材１３により、プラグ５の外周面に設けられた係合突起６をプラグ５の半径方向内方に押し込まれる。

次に、図８に示すように、プラグ５をソケット１０からさらに抜き出して、押止部材１３および係止部材１５とプラグ５との接触を無くすことで、押止部材１３および係止部材１５を、それぞれコイルスプリング１４およびコイルスプリング１６の付勢力によって、矢印３４および矢印３５に示すように、プラグ５をソケット１０に挿入する前の状態、すなわち、押止部材１３が接続面１２の方向へ移動することを係止する位置に復帰させることができる。

以上のように、本実施形態に係る継手１によれば、プラグ５とソケット１０とを容易に脱着することができるとともに、プラグ５とソケット１０とを接続した場合に、プラグ５の先端面７をソケット１０の接続面１２に確実に押し当てることができる。

〔適用例〕
以下に、本実施形態に係る継手１を内視鏡装置に適用した例について説明する。
図１０は、本適用例に係る内視鏡装置２の概略構成図である。
図１０に示すように、内視鏡装置２は、前述の継手１と、照明光を射出する光源装置３と、光源装置３と脱着可能に設けられ、光源装置３からの照明光を観察領域に導光するスコープ４とを備えている。

継手１のソケット１０は光源装置３に設けられ、継手１のプラグ５はスコープ４に設けられた光ファイバ（導光部材）である。ソケット１０の接続面１２は光源装置３からの照明光の射出面であり、プラグ５の先端面７はスコープ４の入射面である。

図９に光源装置３の主要部についての模式図を示す。
図９および図１０に示すように、光源装置３は、略円筒状に形成された放熱器４１と、放熱器４１内側の周方向に間隔をあけて複数配置され、放熱器４１の半径方向内方に照明光を射出する光源４２と、光源４２から出射された照明光を導光する導光ロッド４３と、導光ロッド４３に導光された照明光を放熱器４１の軸線方向に反射する反射部材４４と、反射部材４４により反射された照明光を導光する照明ロッド４５と、導光ロッド４３、反射部材４４、および照明ロッド４５を回転駆動するモータ４６と、モータ４６を固定するモータベース４７とを備えている。

放熱器４１は、光源４２から発生した熱を外部に放熱するようになっている。
光源４２は、例えばＬＥＤ（半導体光源）であり、放熱器４１の軸線に光軸を向けて円環状に複数配置されている。また、光源４２は、順次パルス点灯をさせることにより瞬間的に高輝度の照明光を出射するようになっている。

モータ４６は、光源４２の点灯周期と回転周期とを同期させることにより、光源４２から出射された照明光を導光ロッド４３に入射させるようになっている。このようにすることで、各光源４２がパルス点灯して射出した高輝度の照明光を、放熱器４１の軸線方向に連続的に照射するようになっている。

上記構成を有する内視鏡装置２において、光源装置３とスコープ４とを接続する際の作用について、図１０から図１３を用いて以下に説明する。
図１０から図１３は、光源装置３とスコープ４とを接続する途中の状態を示した図であって、図１０は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越える前の状態、図１１は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を通過中の状態、図１２は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越えた後の状態を示している。図１３は、光源装置３とスコープ４との接続が完了した状態を示している。

まず、図１０に示すように、スコープ４に設けられたプラグ５を光源装置３に設けられたソケット１０に挿入することで、係止部材１５を半径方向外方に移動させる。
次に、図１１に示すように、プラグ５をソケット１０に深く挿入することで、係止部材１５により押止部材１３の移動を係止させる。

次に、図１２に示すように、プラグ５をソケット１０にさらに深く挿入することで、係合突起６に対して押止部材１３の貫通穴を通過させる。
そして、図１３に示すように、係止部材１５による押止部材１３の係止状態が解除され、コイルスプリング１４の付勢力が、押止部材１３および係合突起６を介してプラグ５に伝達されて、プラグ５の先端面７がソケット１０の接続面１２に押し当てられる。

次に、上記構成を有する継手１において、光源装置３とスコープ４とを分離する際の作用について、図１４から図１６を用いて以下に説明する。
図１４から図１６は、光源装置３とスコープ４とを分離する途中の状態を示した図であって、図１４は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越える前の状態、図１５は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を通過中の状態、図１６は係合突起６が押止部材１３の貫通穴を乗り越えた後の状態を示している。

まず、図１４に示すように、スコープ４に設けられたプラグ５を光源装置３に設けられたソケット１０から抜き出すことで、係合突起６により押止部材１３をプラグ５の抜き出し方向に移動させる。

次に、図１５に示すように、プラグ５をソケット１０からさらに抜き出すことで、係合突起６が、押止部材１３によりプラグ５の半径方向内方に押し込まれる。

次に、図１６に示すように、プラグ５をソケット１０からさらに抜き出すことで、押止部材１３および係止部材１５が、それぞれコイルスプリング１４およびコイルスプリング１６の付勢力により、プラグ５をソケット１０に挿入する前の状態に戻される。

以上のように、本適用例に係る内視鏡装置２によれば、スコープ４と光源装置３とを容易に脱着可能にするとともに、スコープ４の入射面７を光源装置３からの照明光の射出面１２に確実に押し当てることができ、安定した照明光を観察領域に照射することが可能となる。また、光源装置３側にソケット１０を設けることにより、既存のスコープとの接続も可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、係止部材１５は、プラグ５の挿入方向と交差する方向に移動可能に設けられていることとして説明したが、プラグ５の挿入方向と直交する方向に移動可能に設けることとしてもよいのはもちろんである。
また、押止部材１３は、貫通穴を有する円環状の部材であるとして説明したが、これに代えて、板状または棒状の部材として係合突起６を円環状に形成することとしてもよい。

また、係止部材１５は、棒状または板状の部材であるとして説明したが、これに代えて、円環状の部材としてもよい。
また、係止部材１５は複数の部材で構成されているが、プラグ５がソケットに挿入されていない状態で、この複数の部材の傾斜面の先端部同士が接するようにすれば、係止部材１５を光源装置３から外部に光を出さないためのシャッタとして機能させることができる。
また、押止部材１３および係止部材１５の付勢手段はコイルスプリング１４およびコイルスプリング１６であるとして説明したが、これに代えて、板ばね等の弾性体としてもよい。

本発明の一実施形態に係る継手の概略構成図である。 図１の継手のプラグをソケットに挿入する際の状態を説明する図である。 図１の継手のプラグをソケットに挿入する際の状態を説明する図である。 図１の継手のプラグをソケットに挿入する際の状態を説明する図である。 図１の継手のプラグをソケットに接続完了した状態を説明する図である。 図１の継手のプラグをソケットから抜き出す際の状態を説明する図である。 図１の継手のプラグをソケットから抜き出す際の状態を説明する図である。 図１の継手のプラグをソケットから抜き出す際の状態を説明する図である。 図１０に示す光源装置の構成を説明する模式図である。 本発明の適用例に係る内視鏡装置の概略構成図である。 図１０の内視鏡装置のプラグをソケットに挿入する際の状態を説明する図である。 図１０の内視鏡装置のプラグをソケットに挿入する際の状態を説明する図である。 図１０の内視鏡装置のプラグをソケットに接続完了した状態を説明する図である。 図１０の内視鏡装置のプラグをソケットから抜き出す際の状態を説明する図である。 図１０の内視鏡装置のプラグをソケットから抜き出す際の状態を説明する図である。 図１０の内視鏡装置のプラグをソケットから抜き出す際の状態を説明する図である。

符号の説明

１ 継手
２ 内視鏡装置
３ 光源装置
４ スコープ
５ プラグ
６ 係合突起
７ 先端面
１０ ソケット
１１ ハウジング
１２ 接続面
１３ 押止部材
１４ コイルスプリング
１５ 係止部材
１６ コイルスプリング
２１ 挿入穴
２２ テーパ内面
２３ 傾斜面

Claims (5)

1. 円柱状のプラグと、該プラグを挿入させて接続するソケットとを備え、
   前記プラグに、その外周面から半径方向に出没する係合突起が設けられ、
   前記ソケットが、
   前記プラグの先端面を突き当てる接続面と、
   前記プラグの外径よりも若干大きな貫通穴を有する押止部材と、
   該押止部材を前記プラグの挿入方向に沿って前記接続面の方向に付勢する付勢部材と、
   前記係合突起が前記押止部材の貫通穴を乗り越えるまで、前記プラグを前記ソケットに挿入する動作に応じて、前記押止部材を前記接続面に向う方向とは反対方向へ押し下げるように係止する係止部材とを有し、
   前記係止部材は、前記係合突起が前記押止部材の貫通穴を乗り越えた後に、前記押止部材の押し下げを解除し、押し下げを解除された前記押止部材は、前記係合突起を介して前記プラグを前記接続面に向う方向に付勢することを特徴とする継手。
2. 前記係止部材は、前記プラグの挿入方向に交差する方向に移動可能に設けられると共に、前記プラグの挿入方向に交差する方向に沿う内方に向かって前記接続面に近接する方向に傾斜し、前記プラグの先端を接触させる傾斜面を有し、
   前記先端面のエッジ部は、前記プラグが前記ソケットに挿入されると自らの前記対向する傾斜面が押し広げられることで、前記係止部材を前記プラグの挿入方向に交差する方向に移動させ、
   前記対向する傾斜面が押し広げられることによって、前記押止部材は、前記付勢部材の付勢力よりも大きな力で前記接続面に向う方向とは反対方向に付勢されることを特徴とする請求項１に記載の継手。
3. 前記係止部材を前記プラグの挿入方向に交差する方向内方に付勢する他の付勢手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の継手。
4. 前記押止部材および前記係止部材は、前記係合突起が前記貫通穴を乗り越える前から、前記プラグの先端が前記係止部材の傾斜面に接触する位置に配置され、
   前記押止部材には、前記貫通穴の半径方向外方に向かって前記接続面に近接する方向に傾斜し、前記係止部材の傾斜面のエッジ部を接触させるテーパ内面が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の継手。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の継手と、
   照明光を射出する光源装置と、
   該光源装置と脱着可能に設けられ、前記光源装置からの照明光を観察領域に導光するスコープとを備え、
   前記プラグが前記スコープに設けられた導光部材であり、前記ソケットが前記光源装置に設けられ、前記接続面が前記光源装置からの照明光の射出面であり、前記プラグの先端面が前記導光部材の入射面であることを特徴とする内視鏡装置。

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