JP2014033598A - ワイヤレス充電伝送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】防塵機能と防水機能を有するワイヤレス充電伝送装置を提供する。
【解決手段】回路基板、放熱板、閉鎖式伝送コイル及び封止層を含む。閉鎖式伝送コイルは放熱板の上に設けられ、放熱板は回路基板上に設けられ、封止層は回路基板、放熱板及び閉鎖式伝送コイルをその中に被覆し、封止層に隙間がないようにさせ、ほこり及び外から来る液体が封止層内に入ることを防ぐ。一方、放熱板の一部は封止層から伸び出し、封止層の外に露呈し、ワイヤレス充電伝送装置の放熱効果を高める。
【選択図】図3

Description

本発明は、充電伝送装置に関し、より詳しくは、ワイヤレス充電技術を利用したワイヤレス充電伝送装置に関する。
各種電子装置は電源供給に接続して電力を獲得する必要があり、一般的に言えば、電子装置はどれも電源コードを利用して、電源(たとえば、電源ソケット)に挿入し、電力を獲得する。科学技術の発展に伴い、各種電子装置はユーザーのニーズに応じて軽量・薄型化しており、携帯に便利である。この電子装置に携帯性を有するという特性を具えさせるため、電子装置はいつでも電源コードに頼り電力を獲得することができず、したがって、電子装置内には電池を設ける必要があり、これにより電力を電子装置に提供し、前記電池は充電電池である。
電子装置内の充電電池の電力量が不足するとき、ユーザーは充電装置を使用して電子装置の充電電池に対して充電を行う。周知の充電伝送装置は接続コードを有し、ユーザーは前記接続コードを電子装置に挿入し、周知の充電伝送装置を電源に挿入し、周知の充電伝送装置は接続コードによって電源の電力が電子装置中に伝送されるようにさせる。しかしながら、周知の充電伝送装置は長時間の反復充電を経て、その接続コードを電子装置に挿入するコネクターは反復的な抜き差しの動作によって容易に消耗してしまい、その接続コードの充電効率の低下が引き起こされ、コネクターの消耗が深刻な場合、その接続コードは充電することができない。
この接続コードの有線充電方式によってもたらされる困難を鑑みて、この充電技術は日増しに進歩しており、現在すでにワイヤレス充電(Wireless Charging)を行えるワイヤレス充電伝送装置が開発され、市場に出ている。図1を参照すると、これは周知のワイヤレス充電伝送装置の分解構造概略図である。周知のワイヤレス充電伝送装置1はケース10、電源コード11、回路基板12及び閉鎖式伝送コイル13を含む。周知のワイヤレス充電伝送装置1では、電源コード11はケース10の外に露呈し、電源(図中では未表示)に接続され、前記電源は電源ソケットである。回路基板12はケース10の内部に設けられると共に電源コード11に接続され、電源からくる電流を電源コード11によって回路基板12に伝送させる。閉鎖式伝送コイル13は回路基板12上に設けられ、電源からくる電流を電源コード11と回路基板12によって閉鎖式伝送コイル13を通過するようにさせ、電磁効果を発生させ、閉鎖式伝送コイル13が電磁効果によって発生させる磁束に応じて対応する電力を出力する。
図2は周知のワイヤレス充電伝送装置とポータブル式電子装置の構造概略図である。周知の電子装置2は電子装置ケース20、閉鎖式受信コイル21及び充電電池(図中では未表示)を含む。周知の電子装置2では、閉鎖式受信コイル21は電子装置ケース20内に設けられ、閉鎖式伝送コイル13からくる電力を受信し、充電電池は閉鎖式受信コイル21に接続され、これは閉鎖式受信コイル21によって受信される前記電力を保存し、使用するために用いられる。
周知の電子装置2の電力装置ケース20と周知のワイヤレス充電伝送装置1のケース10が接触するとき、閉鎖式伝送コイル13は電力を出力し、且つ、閉鎖式受信コイル21は閉鎖式伝送コイル13に近づいて前記電力を受信し、前記電力を充電電池に伝送させ、ワイヤレス充電を行う。周知のワイヤレス充電伝送装置1は電力を周知の電子装置2に伝送させる過程で、ユーザーはわざわざ周知の電子装置2内部の閉鎖式受信コイル21を周知のワイヤレス充電伝送装置1の閉鎖式伝送コイル13に近づけさせる必要があり、閉鎖式伝送コイル13が閉鎖式受信コイル21に対して照準が合っているときにだけ、閉鎖式受信コイル21はこの電力を受信することができる。上述が周知のワイヤレス充電伝送装置1の構造と運用状況である。
しかしながら、前述した従来の技術では、図1からわかるように、周知のワイヤレス充電伝送装置1のケース10はプラスチック材料によって製造され、前記ケース10はそれぞれ上蓋101と台座102であり、このケース10は上蓋101によって台座102上を被覆し、蓋をする。上蓋101と台座102の間は粘着剤やその他固定構造を利用して前記両者の間の結合を強化するが、上蓋101と台座102の間にはやはり細かい隙間が存在し、ほこりや外から来る液体は前期隙間を通してケース10内部に入り、その内部の電子部材がほこりや外から来る液体によって正常に作動できないといったことが引き起こされる。したがって、防塵機能と防水機能を有するワイヤレス充電伝送装置が必要とされている。
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、防塵機能と防水機能を有するワイヤレス充電伝送装置を提供することを主目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、好ましい実施例では、本発明に係るワイヤレス充電伝送装置は電力を電子装置の閉鎖式受信コイルへ伝送させるために用いられ、
回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、前記回路基板が発生させる熱エネルギーを解放するために用いられる放熱板と、
前記放熱板に設けられると共に前記回路基板に接続され、前記回路基板を通過する電流に応じて電磁効果を発生させるために用いられ、前記電磁効果に応じて発生される前記電力が伝送される閉鎖式伝送コイルと、
前記回路基板、前記放熱板及び前記閉鎖式伝送コイルを被覆すると共に直方体を形成するために用いられる封止層とを含み、
ここでは、前記放熱板の一部は前記封止層の外に露呈することを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
好ましい実施形態では、さらに第1端が前記回路基板に接続される電源コードを含み、前記電源コードは前記封止層を貫通し、前記電源コードの第2端が電源に接続されるようにし、前記電源からくる前記電流を前記閉鎖式伝送コイルに伝送することを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
好ましい実施形態では、前記電源コードは前記封止層を貫通すると共に前記封止層の下層や側表面に垂直であることを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
好ましい実施形態では、前記封止層は熱硬化性樹脂(Thermosetting Resin)によって製造されることを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
好ましい実施形態では、前記放熱板は
前記回路基板上に設けられる本体と、
前記本体から延長形成される少なくとも1つの延伸部とを含み、
前記少なくとも1つの延伸部は前記回路基板の外に伸び出し、前記少なくとも1つの延伸部の先端表面を前記ケース体の側表面の外に露呈させることを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
好ましい実施形態では、前記本体及び前記少なくとも1つの延伸部は前記放熱板と一体形成されることを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
好ましい実施形態では、前記閉鎖式伝送コイルは粘着剤によって前記放熱板上に設けられ、前記放熱板は別の粘着剤によって前記回路基板上に設けられることを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
好ましい実施形態では、前記電子装置はさらに、
前記閉鎖式受信コイルをその中に収納させるために用いられる電子装置ケース体と、
前記電子装置ケース体内に設けられると共に、前記閉鎖式受信コイルに接続され、前記閉鎖式受信コイルからくる前記電力を保存するために用いられる充電電池とを含み、
前記電子装置ケースが前記封止層に近づく時や前記封止層と接触する時、前記電子装置ケース内に位置する前記閉鎖式受信コイルは前記閉鎖式伝送コイルからくる前記電力を受信することを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
好ましい実施形態では、前記電子装置はさらに
電子装置ケースと、
前記電子装置ケース体に被せられ、前記閉鎖式受信コイルを内に設け、前記電子装置ケースを保護するために用いられる保護カバーと、
前記電子装置ケース内に設けられると共に前記保護カバーによって前記閉鎖式受信コイルに接続され、前記閉鎖式受信コイルからくる前記電力を保存するために用いられる充電電池とを含み、
ここでは、前記保護ケースが前記封止層と近づく時や前記封止層と接触する時、前記保護カバー内に位置する前記閉鎖式受信コイルは前記閉鎖式伝送コイルからくる前記電力を受信することを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
好ましい実施形態では、さらに前記封止層を固定させるために用いられる固定構造を含み、前記固定構造は前記封止層をその中に収容させるために用いられる収納溝を有し、ここでは、前記封止層が前記収納溝内に収納される時、前記封止層の側表面と前記収納溝の内表面は接触し、前記封止層は前記収納溝内に固定されることを特徴とするワイヤレス充電伝送装置。
本発明によれば、防塵機能と防水機能を有するワイヤレス充電伝送装置が得られる。
周知のワイヤレス充電伝送装置による分解構造概略図である。 周知のワイヤレス充電伝送装置とポータブル式電子装置による構造概略図である。 本発明のワイヤレス充電伝送装置と電子装置の好ましい実施形態に係わる外観構造概略図である。 本発明のワイヤレス充電伝送装置の好ましい実施形態に係わる構造分解概略図である。 本発明のワイヤレス充電伝送装置を好ましい実施形態において組み立てる過程を示す構造概略図である。 本発明のワイヤレス充電伝送装置を好ましい実施形態において組み立てる過程を示す構造概略図である。 本発明のワイヤレス充電伝送装置を好ましい実施形態において組み立てる過程を示す構造概略図である。 本発明のワイヤレス充電伝送装置と固定構造の好ましい実施形態に係わる外観構造概略図である。 本発明のワイヤレス充電伝送装置と固定構造の別の好ましい実施形態に係わる外観構造概略図である。
以下に図面を参照して本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
[第1実施形態]
まず、本発明のワイヤレス充電伝送装置の第1実施形態について説明する。
本発明の第1実施形態の構成を図3から図4に示す。図3は本発明のワイヤレス充電伝送装置と電子装置の好ましい実施形態に係わる外観構造概略図であり、図4は本発明のワイヤレス充電伝送装置の好ましい実施形態に係わる構造分解概略図である。ワイヤレス充電伝送装置3は回路基板30、放熱板31、閉鎖式伝送コイル32、封止層33及び電源コード34を含み、電子装置4は電子装置ケース40、閉鎖式受信コイル41及び充電電池を含む。ワイヤレス充電伝送装置3は電力を電子装置4へ伝送させるために用いられ、電子装置4に対してワイヤレス充電を行う。
ワイヤレス充電伝送装置3では、放熱板31は回路基板30上に設けられ、放熱板31は本体311と複数の延伸部312を含み、この本体311は回路基板30上に設けられ、複数の延伸部312は本体311から延長形成され、複数の延伸部312の一部は回路基板30の外に伸び出す。電源コード34の第1端341は回路基板30に接続され、電源コード34は封止層33を貫通し、電源コード34の第2端(図中では未表示)が電源(図中では未表示)に接続されるようにし、電源からくる電流を伝送させるために用いられる。図3では、電源コード34は封止層33を貫通すると共に封止層33の下層331に垂直である。閉鎖式伝送コイル32は放熱板31上に設けられると共に回路基板30に接続され、回路基板30を通過する前記電流に応じて電磁効果を発生させ、電磁効果に応じて発生する電力を電子装置4の閉鎖式受信コイル41に伝送させる。本好ましい実施形態では、本体311と複数の延伸部312は放熱板31と一体形成され、閉鎖式伝送コイル32のワイヤーラップ方式は円形であり、電子装置4は携帯電話であり、閉鎖式受信コイル41のワイヤーラップ方式は円形である。
封止層33は回路基板30、放熱板31及び閉鎖式伝送コイル32を緊密に被覆すると共に直方体を形成し、ここでは放熱板31の一部は封止層33の外に露呈し、つまり、放熱板31の複数の延伸部312の一部は封止層33から伸び出し、複数の延伸部312の先端表面3121は封止層33の側表面332の外に露呈し、図3に示すとおりである。本好ましい実施形態では、封止層33は熱硬化性樹脂(Thermosetting Resin)によって製造される。放熱板31は閉鎖式伝送コイル32と回路基板30の間に設けられるため、この放熱板31の本体311は閉鎖式伝送コイル32の作動、回路基板30の作動及び回路基板30上の電子部材(図中では未表示)の作動によって発生される熱エネルギーを吸収でき、一部が封止層33の外に露呈される複数の延伸部312によって熱エネルギーを封止層33の外に解放させる。
図3上の電子装置4では、電子装置ケース40は閉鎖式受信コイル32を収納するために用いられ、電子装置ケース40が封止層33に近づくときや封止層33と接触するとき、電子装置ケース40内に位置する閉鎖式受信コイル41は閉鎖式伝送コイル32からくる前記電力を受信する。また、充電電池は電子装置ケース40内に設けられると共に閉鎖式受信コイル41に接続され、閉鎖式受信コイル41からくる前記電力を保存するために用いられ、前記電力を電子装置4に提供する。
[第2実施形態]
次は、本発明のワイヤレス充電伝送装置の第2実施形態について説明する。
図5A〜図5Cは本発明のワイヤレス充電伝送装置を好ましい実施形態において組み立てる過程を示す構造概略図である。まず、閉鎖式伝送コイル32を放熱板31上に設けると共に粘着剤35によって放熱板31上に設け、図5Aに示すとおりである。次に、閉鎖式伝送コイル32の放熱板31を回路基板30上に固定設置し、放熱板31は別の粘着剤(図中では未表示)によって回路基板30上に設けられ、図5Bに示すとおりである。放熱板31と回路基板30が結合された後、電線(図中では未表示)によって閉鎖式伝送コイル32と回路基板30に接続され、閉鎖式伝送コイル32と回路基板30の間の電気的接続が確立される。同時に、閉鎖式伝送コイル32と回路基板30はどれも構造が比較的強い放熱板31上に固定され、構造が比較的脆弱な閉鎖式伝送コイル32と回路基板30は放熱板31の本体311によって支持され、ワイヤレス充電伝送装置3内部の構造強度が強化される。
最後に、閉鎖式伝送コイル32、放熱板31及び回路基板30の外には熱を受けて軟化する液状の熱硬化性樹脂を満たし、熱硬化性樹脂が冷却され凝固するのを待ち、これが直方体外観の封止層33を形成するようにさせ、放熱板31の複数の延伸部312の構造により、封止層33が複数の延伸部312を被覆せず、複数の延伸部312の先端表面3121が封止層33の側表面332に露呈するようにさせ、図5Cに示すとおりであり、ここでは内部部材を表示させるため、封止層33は点線で表示されている。
ちなみに、満たされる熱硬化性樹脂は液状であるため、この熱硬化性樹脂は閉鎖式伝送コイル32、放熱板31及び回路基板30の間の隙間を満たす。熱硬化性樹脂が冷却され凝固し、閉鎖式伝送コイル32、放熱板31及び回路基板30を被覆する封止層33を形成するとき、閉鎖式伝送コイル32、放熱板31及び回路基板30の間の隙間はどれも熱硬化性樹脂によって満たされるため、外から来る液体とほこりは封止層33内に入ることができず、ワイヤレス充電伝送装置3は防水と防塵の機能を有する。これ以外に、同様の理由に基づき、封止層33中で閉鎖式伝送コイル32、放熱板31及び回路基板30の外の空間がどれも熱硬化性樹脂によって満たされる以外に、ワイヤレス充電伝送装置3は防振の機能を有する。
上述の部材以外に、ワイヤレス充電伝送装置3はさらに固定構造36を含む。図6を参照すると、これは本発明のワイヤレス充電伝送装置と固定構造の好ましい実施形態に係わる外観構造概略図である。固定構造36は収納溝361を有し、収納溝361は封止層33をその中に収納するために用いられると共に開穴部3611を有し、前記収納溝361の底部に設けられる。封止層33が収納溝361内に収納されるとき、封止層33の側表面332と収納溝361の内表面3612は接触し、封止層33は収納溝361内に固定され、ワイヤレス充電伝送装置3の電源コード34はその開穴部3611を貫通し、電源と接続される。本好ましい実施形態では、固定構造36は自動車内の操作プラットフォームであり、収納溝361は前記操作プラットフォーム上の凹部である。その他の好ましい実施形態では、固定構造はその他構造を採用してもよく、例えば、卓上に適した固定フレームである。
図7は本発明のワイヤレス充電伝送装置と固定構造の別の好ましい実施形態に係わる外観構造概略図である。ワイヤレス充電伝送装置5は上述の好ましい実施形態と同様に回路基板(図中では未表示)、放熱板51、閉鎖式伝送コイル(図中では未表示)、封止層53及び電源コード54を含み、回路基板、放熱板51、閉鎖式伝送コイル及び封止層53の構造と機能は上述の好ましい実施形態とほぼ相同であるため、無駄な記載を省略する。本好ましい実施形態のワイヤレス充電伝送装置5と上述の好ましい実施形態のワイヤレス充電伝送装置3の異なる点は、電源コード54は封止層53を貫通すると共に封止層53の側表面531に垂直であり、図7に示すとおりである。電源コード54は封止層53の側表面531を貫通するので、ワイヤレス充電伝送装置5は直接卓上やその他平面上に置くことができる。
一方、電子装置6は電子装置ケース60、保護カバー61及び充電電池(図中では未表示)を含む。保護カバー61は電子装置ケース60に被せられ、これは電子装置ケース60を保護するために用いられ、保護カバー61は閉鎖式受信コイル611と伝送インターフェース612を有し、閉鎖式受信コイル611は保護カバー61内に設けられ、電子装置ケース60内に設けられるわけではなく、伝送インターフェース612は電子装置ケース60に接続し、保護カバー61と電子装置6の間の電気的接続を確立させるために用いられる。これからわかるように、保護カバー61内に位置する閉鎖式受信コイル611はその伝送インターフェース612によって電子装置ケース60内に位置する充電電池に接続される。本好ましい実施形態では伝送インターフェース612はUSB(Universal Series Bus)インターフェースであり、その他の好ましい実施形態では、伝送インターフェースはミニUSB(Mini Universal Series Bus)インターフェースやその他インターフェースを採用してもよい。特に説明すべき点は、保護カバー61は軟性材料か可撓性材料によって製造され、保護カバー61を湾曲させることを容易にし、伝送インターフェース612と電子装置ケース60を接続させる。本好ましい実施形態あのワイヤレス充電伝送装置5の作動状況と上述の好ましい実施形態のワイヤレス充電伝送装置3はほぼ相同であるため、無駄な説明を省略する。
上述の2つの好ましい実施形態からわかるように、本発明のワイヤレス充電伝送装置は封止層をワイヤレス充電伝送装置の外ケースとして採用しており、封止層はその内部部材を緊密に被覆し、外から来る液体とほこりはその中に入ることができないため、本発明のワイヤレス充電伝送装置は防水と防塵機能を有する。同時に、本発明のワイヤレス充電伝送装置は防振機能も有する。一方、その放熱板部分は封止層から伸び出し、一部は封止層の外に露呈されるため、本発明のワイヤレス充電伝送装置は比較的好ましい放熱効果を有する。これ以外に、ワイヤレス充電伝送装置は封止層を採用し、周知のプラスチックケースではないため、その組み立て過程で材料コストと組み立ての人件費を減らすことができる。
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。
1、3、5 ワイヤレス充電伝送装置
2、4、6 電子装置
10 ケース
11、34、54 電源コード
12、30 回路基板
13、32 閉鎖式伝送コイル
20、40、60 電子装置ケース
21、41、611 閉鎖式受信コイル
31、51 放熱板
33、53 封止層
35 粘着剤
36 固定構造
61 保護カバー
101 上蓋
102 台座
311 本体
312 延伸部
331 封止層の下層
332、531 封止層の側表面
341 電源コードの第1端
361 収納溝
612 伝送インターフェース
3121 延伸部の先端表面
3611 開穴部
3612 収納溝の内表面

Claims (10)

  1. 電力を電子装置の閉鎖式受信コイルへ伝送させるために用いられるワイヤレス充電伝送装置であって、
    回路基板と、
    前記回路基板上に設けられ、前記回路基板が発生させる熱エネルギーを解放するために用いられる放熱板と、
    前記放熱板に設けられると共に前記回路基板に接続され、前記回路基板を通過する電流に応じて電磁効果を発生させるために用いられ、前記電磁効果に応じて発生される前記電力が伝送される閉鎖式伝送コイルと、
    前記回路基板、前記放熱板及び前記閉鎖式伝送コイルを被覆すると共に直方体を形成するために用いられる封止層とを含み、
    ここでは、前記放熱板の一部は前記封止層の外に露呈することを特徴とする、ワイヤレス充電伝送装置。
  2. さらに第1端が前記回路基板に接続される電源コードを含み、前記電源コードは前記封止層を貫通し、前記電源コードの第2端が電源に接続されるようにし、前記電源からくる前記電流を前記閉鎖式伝送コイルに伝送することを特徴とする、請求項1に記載のワイヤレス充電伝送装置。
  3. 前記電源コードは前記封止層を貫通すると共に前記封止層の下層や側表面に垂直であることを特徴とする、請求項2に記載のワイヤレス充電伝送装置。
  4. 前記封止層は熱硬化性樹脂(Thermosetting Resin)によって製造されることを特徴とする、請求項1に記載のワイヤレス充電伝送装置。
  5. 前記放熱板は
    前記回路基板上に設けられる本体と、
    前記本体から延長形成される少なくとも1つの延伸部とを含み、
    前記少なくとも1つの延伸部は前記回路基板の外に伸び出し、前記少なくとも1つの延伸部の先端表面を前記ケース体の側表面の外に露呈させることを特徴とする、請求項1に記載のワイヤレス充電伝送装置。
  6. 前記本体及び前記少なくとも1つの延伸部は前記放熱板と一体形成されることを特徴とする、請求項5に記載のワイヤレス充電伝送装置。
  7. 前記閉鎖式伝送コイルは粘着剤によって前記放熱板上に設けられ、前記放熱板は別の粘着剤によって前記回路基板上に設けられることを特徴とする、請求項1に記載のワイヤレス充電伝送装置。
  8. 前記電子装置はさらに、
    前記閉鎖式受信コイルをその中に収納させるために用いられる電子装置ケース体と、
    前記電子装置ケース体内に設けられると共に、前記閉鎖式受信コイルに接続され、前記閉鎖式受信コイルからくる前記電力を保存するために用いられる充電電池とを含み、
    前記電子装置ケースが前記封止層に近づく時や前記封止層と接触する時、前記電子装置ケース内に位置する前記閉鎖式受信コイルは前記閉鎖式伝送コイルからくる前記電力を受信することを特徴とする、請求項1に記載のワイヤレス充電伝送装置。
  9. 前記電子装置はさらに
    電子装置ケースと、
    前記電子装置ケース体に被せられ、前記閉鎖式受信コイルを内に設け、前記電子装置ケースを保護するために用いられる保護カバーと、
    前記電子装置ケース内に設けられると共に前記保護カバーによって前記閉鎖式受信コイルに接続され、前記閉鎖式受信コイルからくる前記電力を保存するために用いられる充電電池とを含み、
    ここでは、前記保護ケースが前記封止層と近づく時や前記封止層と接触する時、前記保護カバー内に位置する前記閉鎖式受信コイルは前記閉鎖式伝送コイルからくる前記電力を受信することを特徴とする、請求項1に記載のワイヤレス充電伝送装置。
  10. さらに前記封止層を固定させるために用いられる固定構造を含み、前記固定構造は前記封止層をその中に収容させるために用いられる収納溝を有し、ここでは、前記封止層が前記収納溝内に収納される時、前記封止層の側表面と前記収納溝の内表面は接触し、前記封止層は前記収納溝内に固定されることを特徴とする、請求項1に記載のワイヤレス充電伝送装置。
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