JP2011228117A - 発光ユニットを交換可能な発光ダイオード(led)ランプ構造体 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来技術のLEDランプ構造体では、ダイオードが故障したときには、ランプ構造体本体ともに破棄しなければならず、環境破壊の問題を増進し、同時に資源および費用の無駄を招いてしまう。
【解決手段】放熱ハウジングと、口金と、駆動回路板と、発光ユニット板と、パッドと、レンズカバーとを備えた発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体である。前記放熱ハウジングは一方の端には開口部を有し、他方の端には取付け口を有している。前記口金は前記放熱ハウジングの取付け口に配設されている。前記駆動回路板は前記放熱ハウジングの内部に配設されて、前記口金に電気的に接続されている。前記発光ユニット板および前記パッドは前記開口部内に配設されて、前記発光ユニット板は前記駆動回路板に電気的に接続される。前記レンズカバーは前記開口部内に配設される。前記構成要素の間の組付け関係により、LED発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体を実現することができる。
【選択図】図1A

Description

本発明はランプに関し、とりわけランプ器具に取付け可能なうえ、発光ユニットを交換可能なランプに関する。
従来の発光ダイオード(LED、light emitting diode)は小型で、消費電力も少なく、寿命も長いことから、徐々に従来の白熱球の代わりとして、交通信号機、自動車のターンランプ、懐中電灯、携帯電話機、ランプ器具および大型の屋外サインランプなどに広く使用されるようになっている。
したがって、現在、例えば台湾特許証書番号M354691、M356067、M356852、M358239、M371846、M372427、M372798、M373439、M374538号などにおいて、多くの場合、発光ダイオードが回路板または基板上に実装され、さらに基板を放熱性のハウジング内部に取付け、そして放熱性のハウジングの前端にレンズカバーを取付けることで、ランプ器具に装着して使用可能なランプ構造体を構成している。
これら公開登録されているLEDランプ構造体において、多くのLEDランプ構造体内部における発光ダイオード(LED)ユニット上の発光ダイオード(LED)が故障したときには、新しい発光ダイオードランプ構造体に直に交換して、故障した発光ダイオードランプ構造体は破棄するというものであり、使用者が発光ダイオードの発光ユニットのみを交換するということはできない。このように発光ダイオードランプ構造体を破棄するということは環境破壊の問題を増進し、同時に資源および費用の無駄を招いてしまう。
したがって、本発明の主な目的は、上記した従来の発光ダイオード(LED)ランプ構造体の問題を解決すべく、発光ダイオード(LED)発光ユニットを交換可能な発光ダイオード(LED)ランプ構造体を提供するところにある。
上記目的を達成するために、本発明では、
外面に複数のリング状である放熱フィンを備えており、一方の端には開口部を有し、他方の端には取付け口を有しており、前記開口部内には貫通穴を有しているセパレータとねじ溝部とが備えられており、また、内部には前記貫通穴および前記取付け口に連通している収容空間を備えている放熱ハウジングと、
前記取付け口に配設され、その上には螺接部と、螺接部に絶縁的に組付けられている中心電極とを備えている口金と、
収容空間内に配設され、その上には二本の電力導入線と二本の電力出力線とが設けられており、このうちの一方の電力導入線が螺接部に電気的に接続され、他方の電力導入線が前記中心電極に電気的に接続され、また二本の電力出力線がコネクタに接続されている駆動回路板と、
薄板状のアルミニウム材質の台座を備えており、前記台座の一方の面には台座とは絶縁されている回路基板を備えており、前記回路基板には少なくとも一つの発光素子が電気的に接続されており、前記回路基板上には二本の電力リード線を電気的に接続するハンダ付け面をさらに備えており、また前記台座および回路基板上には二本の電力リード線を挿通させる挿通穴が設けられており、前記二本の電力リード線には、前記駆動回路板の二本の電力出力線のコネクタに挿接されるコネクタが設けられていることで、駆動回路板が駆動信号を発光ユニット板に送出する発光ユニット板と、
前記台座の片側の面上に配設されているパッドと、
前記開口部上に配設され、前記開口部内のねじ溝部に螺合するねじ溝面を表面に有している接合部を備えているレンズカバーと、を具備している。
このように、発光ユニットを交換することで、ランプは本体ごと破棄することなくランプを繰り返し使用可能となり、環境保護および費用を節減できる目的を達成することができる。
本発明の第1の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解概略図である。 図1Aの側面断面概略図である。 本発明の第2の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解概略図である。 それぞれ図2Aのレンズカバーおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 それぞれ図2Aのレンズカバーおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 それぞれ図2Aのレンズカバーおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 本発明の第3の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解概略図。 図3Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 図3Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 図3Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 図3Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 本発明の第4の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解概略図である。 図4Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 図4Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 図4Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 図4Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 図4Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。 本発明の第5の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解概略図である。 図5Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である。
本発明の詳細な説明および技術内容に関して、ここに図面を合わせて以下のとおり説明する。
本発明の第1の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解および図1Aの側面断面概略図である図1A、Bを参照されたい。図示するように、本発明の発光ユニットを交換可能な発光ダイオード(LED)ランプ構造体は、放熱ハウジング1と、口金2と、駆動回路板3と、発光ユニット板4と、パッド5と、レンズカバー6とを備えている。
放熱ハウジング1は放熱性の金属材質(アルミニウム)でカップ状に作製するものであって、その外面にリング状である複数の放熱フィン11を備えており、前記放熱ハウジング1の一方の端には開口部12を有しており、他方の端には取付け口13を有しており、前記開口部12内には貫通穴16を有しているセパレータ14とねじ溝部15とを備えている。また、放熱ハウジング1内部には前記貫通穴16および前記取付け口13に連通している収容空間17を備えている。
前記口金2は前記放熱ハウジング1の取付け口13に配設され、その上にはリング状である螺接部21と螺接部21に絶縁的に組付けられている中心電極22とを備えている。前記口金2は従来技術であるので、ここでは別段説明しない。
前記駆動回路板3は前記放熱ハウジング1内部の収容空間17内に配設され、その上には二本の電力導入線31、31’と二本の二本の電力出力線32とを備えており、このうちの一本の電力導入線31が螺接部21に電気的に接続され、他方の電力導入線31’が前記中心電極22に電気的に接続され、また二本の電力出力線32がコネクタ33に接続されている。
発光ユニット板4は薄板状のアルミニウム材質の台座41を備えており、前記台座41の一方の面には台座41とは絶縁されている回路基板42を備えており、前記回路基板42には少なくとも一つの発光素子43が電気的に接続されており、前記回路基板42上には二本の電力リード線45を電気的に接続するハンダ付け面421をさらに備えている。また前記台座41および回路基板2上には二本の電力リード線45を挿通させる挿通穴44が設けられており、前記二本の電力リード線45には、前記駆動回路板3の二本の電力出力線32のコネクタ33に挿接されるコネクタ46が設けられていることで、駆動回路板3が駆動信号を発光ユニット板4に送出して、発光素子43を点灯させる。本図においては、前記発光素子43は発光ダイオードである。
前記パッド5はリング状の合成樹脂またはラバー材質製であり、前記パッド5は前記台座41の片側の面上に配設されている。
前記レンズカバー6は透明の合成樹脂製であり、その上には前記開口部12内のねじ溝部15に螺合するねじ溝面62を表面に有している接合部61を備えている。同時に、前記台座41を前記開口部12内に安定的に組付けるために、前記接合部61の底部は台座41の片方の面に押し当てられている。
図1Aの断面概略図である図1Bを参照されたい。図示するように、前記口金2、駆動回路板3、発光ユニット板4、パッド5およびレンズカバー6の前記放熱ハウジング1への組付けが完了した後、口金2が従来のランプソケット(図示しない)に取付けられたとき、この外部の電力は直ちにソケット、口金2を介して、電力導入線31、31’を経由して、前記駆動回路板3に供給され、さらに前記駆動回路板3が前記発光ユニット板4上の発光素子43を点灯する。前記発光素子43により発生した光はレンズカバー6を通じて外部に照射される。
発光ユニット板4上の発光素子43が故障したときには、使用者はレンズカバー6と開口部12との螺合設計により、前記レンズカバー6を回転させて開口部12から開けて、パッド5を取り外して、さらに台座41の二本の電力リード線45上のコネクタ46と前記二本の電力出力線32のコネクタとを抜離した後、発光ユニット板4を交換することができる。これによりランプは本体ごと破棄することなくランプを繰り返し使用可能となり、環境保護および費用を節減できる目的を達成することができる。
本発明の第2の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解概略図である図2Aを参照されたい。図示するように、本実施例は上記図1、2に開示する構造と略同じであるが、相違点はレンズカバー6の接合部61上のねじ溝面62が係止ツメ63に、前記放熱ハウジング1の開口部12内部のねじ溝部15が嵌合溝18に変更され、前記嵌合溝18がL字状をなし、入口181とスライド溝182とを備えている点である。
図2Aのレンズカバーおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である図2BないしDを参照されたい。図示するように、前記口金2、駆動回路板3、発光ユニット板4、パッド5の前記放熱ハウジング1への組付けが完了した後、レンズカバー6の係止ツメ63が嵌合溝18の入口181から進入し、レンズカバー6を回転させて、前記係止ツメ63を前記スライド溝182にてスライドさせることで、前記レンズカバー6と前記放熱ハウジング1の開口部12との組付けを迅速に行うことができる。
本発明の第3の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解概略図である図3Aを参照されたい。図示するように、本実施例は上記図3、4に開示する構造と略同じであるが、相違点は台座41が複数の位置決め溝47を備え、前記放熱ハウジング1内のセパレータ14上に、前記開口部12内壁とで隙間19を有する複数の位置決め突起141が凸設されている点である。
図3Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である図3BないしEを参照されたい。図示するように、前記口金2、駆動回路板3、発光ユニット板4、パッド5の前記放熱ハウジング1への組付けが完了した後、レンズカバー6の接合部61がまず位置決め突起141と前記開口部12の内壁とで形成されている隙間19内に組付けられるとともに、同時にレンズカバー6の係止ツメ63が嵌合溝18の入口181に位置合せされて進入した後、レンズカバー6を回転させて、前記係止ツメ63を前記スライド溝182にてスライドさせることで、前記レンズカバー6と前記放熱ハウジング1の開口部12との組付けを迅速に行うことができる。
本発明の第4の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解概略図である図4Aを参照されたい。図示するように、放熱ハウジング1のセパレータ14上における位置決め突起141を、弾性を有する押し当て手段10に変更している。前記押し当て手段10は前記セパレータ14上に、スプリング102および押し当て板103が枢設された突起101を備えており、前記押し当て板103は断面が四角形をなすとともに、両突片1031がわずかに反り上がっている。同時に、押し当て手段10の方向転換設計に対応させるべく、前記台座41上における位置決め溝47は内径が大きくなっている。
図4Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である図4BないしFを参照されたい。図示するように、前記口金2、駆動回路板3の前記放熱ハウジング1への組付けが完了した後、押し当て板103を方向転換させて、前記押し当て板103の両突片1031と前記位置決め溝47とが同一方向となったとき、前記位置決め溝47と押し当て板103とが位置合せされて通過するとともに台座41をセパレータ14上に配置させて、さらに押し当て板103を回転することで、前記押し当て板103の両突片1031が前記台座41上に押し当てられる。その後、レンズカバー6の接合部61がまず押し当て手段10と前記開口部12の内壁とで形成されている隙間19内に組付けられるとともに、同時にレンズカバー6の係止ツメ63が嵌合溝18の入口181に位置合せされて進入した後、レンズカバー6を回転させて、前記係止ツメ63を前記スライド溝182にてスライドさせることで、前記レンズカバー6と前記放熱ハウジング1の開口部12との組付けを迅速に行うことができる。
本発明の第5の実施例における発光ダイオードランプ構造体の分解概略図である図5Aを参照されたい。図示するように、本実施例は上記図1、2に開示する構造と略同じであるが、相違点は前記台座41の他方の面上に、内部が前記挿通穴44に連通している中空状の円柱体48が設けられており、前記円柱体48の底部には、前記台座41の二本の電力リード線45に電気的に接続されている二つの電極端子49が備えられ、外面が螺接部40を備えている点である。また、放熱ハウジング1の貫通穴16内壁上には、前記円柱体48の螺接部40に螺合するためのねじ溝面161を有している。
図5Aのレンズカバー、発光ユニットおよび放熱ハウジングを組付ける動作の概略図である図5Bを参照されたい。図示するように、前記口金2、駆動回路板3の前記放熱ハウジング1への組付けが完了した後、台座41の円柱体48を放熱ハウジング1の貫通穴16に位置合せして、円柱体48上の螺接部40と前記貫通穴16内のねじ溝面161との螺合により、同時に二つの電極端子49と前記駆動回路板3上の二つの導電端子とを接触させた後、レンズカバー6を前記放熱ハウジング1の開口部12上に螺着する。外部電力が入力されると、口金2を介して二本の電力導入線31、31’に供給され、さらに駆動回路板3を介して発光素子43を点灯させる。
上記は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するためのものではない。本発明の特許請求の範囲に基づき行われる均等の変化および付加は、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれるものである。
1 放熱ハウジング
11 放熱フィン
12 開口部
13 取付け口
14 セパレータ
141 位置決め突起
15 ねじ溝部
16 貫通穴
161 ねじ溝面
17 収容空間
18 嵌合溝
181 入口
182 スライド溝
19 隙間
10 押し当て手段
101 突起
102 スプリング
103 押し当て板
1031 両突片
2 口金
21 螺接部
22 中心電極
3 駆動回路板
31 電力導入線
32 二本の電力出力線
33 コネクタ
34 導電端子
4 発光ユニット板
41 台座
42 回路基板
421 ハンダ付け面
43 発光素子
44 挿通穴
45 電力リード線
46 コネクタ
47 位置決め溝
48 円柱体
49 電極端子
40 螺接部
5 パッド
6 レンズカバー
61 接合部
62 ねじ溝面
63 係止ツメ

Claims (14)

  1. 一方の端には開口部を有し、他方の端には取付け口を有しており、前記開口部内には貫通穴を有しているセパレータと内壁上にねじ溝部とが備えられており、また、内部には前記貫通穴および前記取付け口に連通している収容空間を備えている放熱ハウジングと、
    前記取付け口に配設され、その上には螺接部と、前記螺接部に絶縁的に組付けられている中心電極とを備えている口金と、
    前記収容空間内に配設され、その上には二本の電力導入線と二本の電力出力線とが設けられており、このうちの一方の電力導入線が螺接部に電気的に接続され、他方の電力導入線が前記中心電極に電気的に接続され、また前記二本の電力出力線がコネクタに接続されている駆動回路板と、
    台座を備えており、前記台座の一方の面には台座とは絶縁されている回路基板を備えており、前記回路基板には少なくとも一つの発光素子が電気的に接続されており、前記回路基板上には二本の電力リード線を電気的に接続するハンダ付け面をさらに備えている発光ユニット板と、
    前記開口部上に配設され、前記ねじ溝部に螺合するねじ溝面を表面に有している接合部をその上に備えているレンズカバーと、
    前記レンズカバーと前記発光ユニットとの間に配設されているパッドと、
    を具備したことを特徴とする発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  2. 前記放熱ハウジングが、金属材質でカップ状に作製するものであって、前記放熱ハウジングの外面にリング状である複数の放熱フィンを備えたことを特徴とする請求項1に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  3. 前記台座が薄板状のアルミニウム材質製であり、前記台座および回路基板上には二本の電力リード線を挿通させる挿通穴が設けられており、前記二本の電力リード線には、前記駆動回路板の二本の電力出力線に接続されるコネクタに挿接されるコネクタが設けられていることで、発光ダイオードである発光素子を点灯させることを特徴とする請求項1に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  4. 一方の端には開口部を有し、他方の端には取付け口を有しており、前記開口部内には貫通穴を有しているセパレータと内壁上に複数の嵌合溝とが備えられており、また、内部には前記貫通穴および前記取付け口に連通している収容空間を備えている放熱ハウジングと、
    前記取付け口に配設され、その上には螺接部と、前記螺接部に絶縁的に組付けられている中心電極とを備えている口金と、
    前記収容空間内に配設され、その上には二本の電力導入線と二本の電力出力線とが設けられており、このうちの一方の電力導入線が螺接部に電気的に接続され、他方の電力導入線が前記中心電極に電気的に接続され、また前記二本の電力出力線がコネクタに接続されている駆動回路板と、
    台座を備えており、前記台座の一方の面には台座とは絶縁されている回路基板を備えており、前記回路基板には少なくとも一つの発光素子が電気的に接続されており、前記回路基板上には二本の電力リード線を電気的に接続するハンダ付け面をさらに備えている発光ユニット板と、
    前記開口部上に配設され、前記嵌合溝内に係合する複数の係止ツメを備えた接合部をその上に備えているレンズカバーと、
    前記レンズカバーと前記発光ユニットとの間に配設されているパッドと、
    を具備したことを特徴とする発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  5. 前記放熱ハウジングが、金属材質でカップ状に作製するものであって、前記放熱ハウジングの外面にリング状である複数の放熱フィンを備えており、前記放熱ハウジングの嵌合溝がL字状をなし、入口とスライド溝とを備えていることを特徴とする請求項4に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  6. 前記台座が薄板状のアルミニウム材質製であり、前記台座および回路基板上には二本の電力リード線を挿通させる挿通穴が設けられており、前記二本の電力リード線には、前記駆動回路板の二本の電力出力線に接続されるコネクタに挿接されるコネクタが設けられていることで、発光ダイオードである発光素子を点灯させることを特徴とする請求項4に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  7. 前記セパレータ上には前記開口部の内壁とで隙間を有する複数の位置決め突起をさらに備えており、前記台座上には前記位置決め突起に対応する複数の位置決め溝をさらに備えていることを特徴とする請求項4に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  8. 一方の端には開口部を有し、他方の端には取付け口を有しており、前記開口部内には貫通穴および複数の押し当て手段を有しているセパレータと複数の嵌合溝とが備えられており、前記押し当て手段と前記開口部の内壁との間には隙間を有しており、また、内部には前記貫通穴および前記取付け口に連通している収容空間を備えている放熱ハウジングと、
    前記取付け口に配設され、その上には螺接部と、前記螺接部に絶縁的に組付けられている中心電極とを備えている口金と、
    前記収容空間内に配設され、その上には二本の電力導入線と二本の電力出力線とが設けられており、このうちの一方の電力導入線が螺接部に電気的に接続され、他方の電力導入線が前記中心電極に電気的に接続され、また前記二本の電力出力線がコネクタに接続されている駆動回路板と、
    台座を備えており、前記台座の一方の面には台座とは絶縁されている回路基板を備えており、前記回路基板には少なくとも一つの発光素子が電気的に接続されており、前記回路基板上には二本の電力リード線を電気的に接続するハンダ付け面をさらに備えており、また前記台座の外周上には複数の位置決め溝を備えている発光ユニット板と、
    前記開口部上に配設され、前記嵌合溝内に係合する複数の係止ツメを備えた接合部をその上に備えているレンズカバーと、
    を具備したことを特徴とする発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  9. 前記放熱ハウジングが、金属材質でカップ状に作製するものであって、前記放熱ハウジングの外面にリング状である複数の放熱フィンを備えており、前記放熱ハウジングの嵌合溝がL字状をなし、入口とスライド溝とを備えていることを特徴とする請求項8に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  10. 前記押し当て手段が前記セパレータ上に、スプリングおよび押し当て板が枢設された突起を備えており、前記押し当て板は断面が四角形をなすとともに、両突片がわずかに反り上がっていることを特徴とする請求項8に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  11. 前記台座が薄板状のアルミニウム材質製であり、前記台座および回路基板上には二本の電力リード線を挿通させる挿通穴が設けられており、前記二本の電力リード線には、前記駆動回路板の二本の電力出力線に接続されるコネクタに挿接されるコネクタが設けられていることで、発光ダイオードである発光素子を点灯させることを特徴とする請求項4に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  12. 一方の端には開口部を有し、他方の端には取付け口を有しており、前記開口部内には貫通穴を有し内壁にねじ溝面を有するセパレータとねじ溝部とが備えられており、また、内部には前記貫通穴および前記取付け口に連通している収容空間を備えている放熱ハウジングと、
    前記取付け口に配設され、その上には螺接部と、前記螺接部に絶縁的に組付けられている中心電極とを備えている口金と、
    収容空間内に配設され、その上には二本の電力導入線と二つの導電端子とが設けられており、このうちの一方の電力導入線が螺接部に電気的に接続され、他方の電力導入線が前記中心電極に電気的に接続されている駆動回路板と、
    台座を備えており、前記台座の一方の面には台座とは絶縁されている回路基板を備えており、前記回路基板には少なくとも一つの発光素子が電気的に接続されており、前記回路基板上には二本の電力リード線を電気的に接続するハンダ付け面をさらに備えており、また、前記台座の他方の面上に中空状の円柱体を備えており、前記円柱体の底部には、前記導電端子に電気的に接続されている二つの電極端子を備え、前記円柱体の外面は貫通穴のねじ溝面に螺合する螺接部を備えており、また前記二つの電極端子は前記台座の二本の電力リード線に電気的に接続されている発光ユニット板と、
    前記開口部上に配設され、前記ねじ溝部に螺合するねじ溝面を表面に備えた接合部をその上に備えているレンズカバーと、
    を具備したことを特徴とする発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  13. 前記放熱ハウジングが、金属材質でカップ状に作製するものであって、前記放熱ハウジングの外面にリング状である複数の放熱フィンを備えたことを特徴とする請求項12に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
  14. 前記台座が薄板状のアルミニウム材質製であり、前記台座および回路基板上には二本の電力リード線を挿通させる挿通穴が設けられており、前記二本の電力リード線には、前記駆動回路板の二本の電力出力線に接続されるコネクタに挿接されるコネクタが設けられていることで、発光ダイオードである発光素子を点灯させることを特徴とする請求項12に記載の発光ユニットを交換可能な発光ダイオードランプ構造体。
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