JP3388175B2 - ギャップ付きインダクタンス素子 - Google Patents
ギャップ付きインダクタンス素子Info
- Publication number
- JP3388175B2 JP3388175B2 JP07536898A JP7536898A JP3388175B2 JP 3388175 B2 JP3388175 B2 JP 3388175B2 JP 07536898 A JP07536898 A JP 07536898A JP 7536898 A JP7536898 A JP 7536898A JP 3388175 B2 JP3388175 B2 JP 3388175B2
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- JP
- Japan
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- coil
- bobbin
- shield
- winding
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチングレギ
ュレータに用いられるギャップ付きスイッチング電源用
トランス及びインダクターに係り、特に分割型ボビンを
用いるものに関する。
ュレータに用いられるギャップ付きスイッチング電源用
トランス及びインダクターに係り、特に分割型ボビンを
用いるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種のスイッチング電源用トラン
ス及びインダクターに於いては、インダクタンスの調整
や、コアの磁気飽和を防ぐ為に、例えばＥＥ型のコアで
あれば、中央磁脚の突き合わせ部にエアギャップを設け
ているが、トランス及びインダクターの動作中にはこの
エアギャップからの漏れ磁束により、この近傍周辺に巻
かれているコイルが渦電流損失により発熱したり、トラ
ンス外部に電磁障害をおよぼすことが知られている。図
１０特開平７−３０２７２０においては、トランス用ボ
ビンのエアギャップ周辺部に凸部を設け、巻線を施さな
い構造とすることにより前記渦電流損失によるコイルの
発熱を低減させる方法が開示されている。一方外部への
漏れ磁束をシールドする為には図９に示される様な、コ
アの外周を介してトランスの周囲に銅板によるシールド
リングを設ける方法が一般的に行われているが、図１１
実用新案登録第２５１８２５０号、図１２実用新案登録
第２５１８２４１号においては、図９の様な銅板シール
ドリングを用いずにワイヤを使用してシールドリングを
構成し、前記銅板シールドリングと同様なシールド効果
を得ることを目的とした方法も開示されている。
ス及びインダクターに於いては、インダクタンスの調整
や、コアの磁気飽和を防ぐ為に、例えばＥＥ型のコアで
あれば、中央磁脚の突き合わせ部にエアギャップを設け
ているが、トランス及びインダクターの動作中にはこの
エアギャップからの漏れ磁束により、この近傍周辺に巻
かれているコイルが渦電流損失により発熱したり、トラ
ンス外部に電磁障害をおよぼすことが知られている。図
１０特開平７−３０２７２０においては、トランス用ボ
ビンのエアギャップ周辺部に凸部を設け、巻線を施さな
い構造とすることにより前記渦電流損失によるコイルの
発熱を低減させる方法が開示されている。一方外部への
漏れ磁束をシールドする為には図９に示される様な、コ
アの外周を介してトランスの周囲に銅板によるシールド
リングを設ける方法が一般的に行われているが、図１１
実用新案登録第２５１８２５０号、図１２実用新案登録
第２５１８２４１号においては、図９の様な銅板シール
ドリングを用いずにワイヤを使用してシールドリングを
構成し、前記銅板シールドリングと同様なシールド効果
を得ることを目的とした方法も開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来のもの
に於いては、次の様な課題があった。
に於いては、次の様な課題があった。
【０００４】（課題１） トランス及びインダクターの
製造の自動化はかなりの割合で行われているが、図９に
示される様な、トランス及びインダクターの側面に銅板
のシールドリングを設ける為の製造方法は、依然として
手作業による装着と半田付が主流となっており、製造工
数がかかり工程の簡素化又は自動化の妨げとなってい
る。
製造の自動化はかなりの割合で行われているが、図９に
示される様な、トランス及びインダクターの側面に銅板
のシールドリングを設ける為の製造方法は、依然として
手作業による装着と半田付が主流となっており、製造工
数がかかり工程の簡素化又は自動化の妨げとなってい
る。
【０００５】（課題２）図１０特開平７−３０２７２０
に於いては、ボビンのエアギャップ周辺部には凸部が形
成され、この部分にコイルが巻線されていない為、漏れ
磁束による渦電流損失は極端に低減されるが、エアギャ
ップからの漏れ磁束が空気中へ伝播して外部に障害を及
ぼす。これを防ぐ為には図９様な銅板によるシールド対
策が一般的に必要となる。
に於いては、ボビンのエアギャップ周辺部には凸部が形
成され、この部分にコイルが巻線されていない為、漏れ
磁束による渦電流損失は極端に低減されるが、エアギャ
ップからの漏れ磁束が空気中へ伝播して外部に障害を及
ぼす。これを防ぐ為には図９様な銅板によるシールド対
策が一般的に必要となる。
【０００６】（課題３）図１１に於いては、銅板シール
ドリングの代りにボビン上鍔部７０の周囲に巻枠を設
け、ワイヤによりシールドコイル７４を形成する方法が
提案されているが、該シールドコイルの巻始めと巻終わ
りが、ボビン上鍔部７０に埋め込まれた端子７１に接続
されてショートリングを構成する構造となっていること
から、該端子７１の半田揚げ処理が必要となり、トラン
スを完成させる為には、反対側のボビン端子７９を含め
二度の半田揚げ処理を行うこととなる。従って製造工程
が増加することになり好ましくない。一方図１２に於い
ては、ワイヤによりショートリング状のシールドコイル
８４を成形し、コアとボビンが組み合された後、ボビン
上鍔部８０に形成された二個所のシールドコイル受部８
１に装着する構成となっていることより、該シールドコ
イル８４の安定性に問題があり更にシールドコイルの製
造工程も別途必要となることから好ましくない。
ドリングの代りにボビン上鍔部７０の周囲に巻枠を設
け、ワイヤによりシールドコイル７４を形成する方法が
提案されているが、該シールドコイルの巻始めと巻終わ
りが、ボビン上鍔部７０に埋め込まれた端子７１に接続
されてショートリングを構成する構造となっていること
から、該端子７１の半田揚げ処理が必要となり、トラン
スを完成させる為には、反対側のボビン端子７９を含め
二度の半田揚げ処理を行うこととなる。従って製造工程
が増加することになり好ましくない。一方図１２に於い
ては、ワイヤによりショートリング状のシールドコイル
８４を成形し、コアとボビンが組み合された後、ボビン
上鍔部８０に形成された二個所のシールドコイル受部８
１に装着する構成となっていることより、該シールドコ
イル８４の安定性に問題があり更にシールドコイルの製
造工程も別途必要となることから好ましくない。
【０００７】（課題４）上記の様なワイヤによるシール
ド方法は、シールド可能な漏れ磁束の方向がトランス及
びインダクターの主磁束と並行する方向のみであり、こ
れと直交する成分を含むコアのエアギャップからの漏れ
磁束に対しては効果が得られなかった。
ド方法は、シールド可能な漏れ磁束の方向がトランス及
びインダクターの主磁束と並行する方向のみであり、こ
れと直交する成分を含むコアのエアギャップからの漏れ
磁束に対しては効果が得られなかった。
【０００８】本発明は、この様な従来の課題であるエア
ギャップからの漏れ磁束による渦電流損失の発熱を低減
させると共に、トランス外部への電磁障害も低減させる
シールド効果を持たせたインダクタンス素子を提供する
事にある。
ギャップからの漏れ磁束による渦電流損失の発熱を低減
させると共に、トランス外部への電磁障害も低減させる
シールド効果を持たせたインダクタンス素子を提供する
事にある。
【０００９】
【００１０】
【構成】すなわち本発明は、コア中央磁脚突き合わせ部
にエアギャップを有するＥＥ型フェライトコアと、少な
くとも３つの巻枠を有し、該フェライトコアを載置する
ボビンと、該ボビンに埋設された端子とを備え、これら
の巻枠にコイルが巻回されているインダクタンス素子に
おいて、第一の構成として、前記エアギャップの周辺部
を覆う巻枠内に、鍔または凸部によって分割された２つ
の巻枠を備え一方の巻枠にコイルの半数を巻回すと共
に、他方の巻枠に残りの半数を、前記半数のコイルとは
逆方向に続けて巻回し形成されたシールド用コイルを設
け、該コイルの端末を前記ボビンに埋設された端子に接
続した構成とし、該端子間をショートするか又は、トラ
ンスを所要のプリント基板へ装着後、前記端子同志を基
板面においてショートすることにより、前記課題が達成
される。第二の構成として、前記シールドコイル４は次
の様に構成しても良い。前記鍔または凸部によって分割
された２つの巻枠のそれぞれに、同じ巻数のコイルを巻
回すと共に、該コイル端末を前記ボビンに埋設された端
子に接続した構成とし、該端子の巻始め同志及び巻終り
同志をそれぞれショートするか、又は所要のプリント基
板へ装着後、前記端子の巻始め同志及び巻終わり同志を
基板面においてショートすることにより同様の効果が達
成される。
にエアギャップを有するＥＥ型フェライトコアと、少な
くとも３つの巻枠を有し、該フェライトコアを載置する
ボビンと、該ボビンに埋設された端子とを備え、これら
の巻枠にコイルが巻回されているインダクタンス素子に
おいて、第一の構成として、前記エアギャップの周辺部
を覆う巻枠内に、鍔または凸部によって分割された２つ
の巻枠を備え一方の巻枠にコイルの半数を巻回すと共
に、他方の巻枠に残りの半数を、前記半数のコイルとは
逆方向に続けて巻回し形成されたシールド用コイルを設
け、該コイルの端末を前記ボビンに埋設された端子に接
続した構成とし、該端子間をショートするか又は、トラ
ンスを所要のプリント基板へ装着後、前記端子同志を基
板面においてショートすることにより、前記課題が達成
される。第二の構成として、前記シールドコイル４は次
の様に構成しても良い。前記鍔または凸部によって分割
された２つの巻枠のそれぞれに、同じ巻数のコイルを巻
回すと共に、該コイル端末を前記ボビンに埋設された端
子に接続した構成とし、該端子の巻始め同志及び巻終り
同志をそれぞれショートするか、又は所要のプリント基
板へ装着後、前記端子の巻始め同志及び巻終わり同志を
基板面においてショートすることにより同様の効果が達
成される。
【００１１】
【作用】上記の構成に基く本発明の作用を図６乃至図８
にて説明する。
にて説明する。
【００１２】前記構成のスイッチング電源用トランス及
びインダクターをスイッチングレギュレータに使用した
場合、従来はエアギャップの近傍に巻かれているコイル
に、漏れ磁束による渦電流損失が発生したが、本発明の
トランスに於いては、エアギャップ近傍に主たるコイル
は無く、数ターン巻回されたシールドコイルがあるのみ
である為、エアギャップからの漏れ磁束による渦電流損
失発熱は極端に低く、トランス全体の温度上昇に及ぼす
影響は少ない。一方外部への電磁障害の低減に関して
は、図６に示す様な銅板によるシールドリングを用いた
シールド効果の原理を達成すべく、図７は前記第一の構
成におけるシールドコイル４を図示したものであり、図
６における銅板によるシールドリングとほぼ同様の形態
をワイヤにより構成したものである。また図８はこれと
同等の構成を得るべく、２つのコイルを並列に接続する
ことにより達成したものであり、それぞれのコイルに誘
起される電圧はほぼ等しくかつ、同極性にて接続される
ことからコイル内にはほとんど電流が流れず、これによ
る発熱は無視できる。これらのシールドコイルと他のコ
イルは、一連の工程においてボビン内に巻回され、ボビ
ン端子に接続される為、別にシールド取り付けの工程を
設ける必要もなく、トランスの製造工程を簡略化するこ
とができる。
びインダクターをスイッチングレギュレータに使用した
場合、従来はエアギャップの近傍に巻かれているコイル
に、漏れ磁束による渦電流損失が発生したが、本発明の
トランスに於いては、エアギャップ近傍に主たるコイル
は無く、数ターン巻回されたシールドコイルがあるのみ
である為、エアギャップからの漏れ磁束による渦電流損
失発熱は極端に低く、トランス全体の温度上昇に及ぼす
影響は少ない。一方外部への電磁障害の低減に関して
は、図６に示す様な銅板によるシールドリングを用いた
シールド効果の原理を達成すべく、図７は前記第一の構
成におけるシールドコイル４を図示したものであり、図
６における銅板によるシールドリングとほぼ同様の形態
をワイヤにより構成したものである。また図８はこれと
同等の構成を得るべく、２つのコイルを並列に接続する
ことにより達成したものであり、それぞれのコイルに誘
起される電圧はほぼ等しくかつ、同極性にて接続される
ことからコイル内にはほとんど電流が流れず、これによ
る発熱は無視できる。これらのシールドコイルと他のコ
イルは、一連の工程においてボビン内に巻回され、ボビ
ン端子に接続される為、別にシールド取り付けの工程を
設ける必要もなく、トランスの製造工程を簡略化するこ
とができる。
【００１３】
【発明の実施形態】以下本発明の実施形態を図１乃至図
５に基いて説明する。
５に基いて説明する。
【００１４】図１は、本発明のスイッチング電源用トラ
ンスにおける実施例の斜視図であり、１はフェライトコ
ア、３はボビンであり、ほぼ中央にエアギャップ周辺部
を覆う巻枠５ｂを備えている。該巻枠５ｂは鍔又は凸部
１０により二分割され、シールドコイル４が巻回され、
ボビン端子９へ接続されている。図２は正面図であり、
シールドコイル４がエアギャップ周辺部を覆う巻枠５ｂ
−１と５ｂ−２内に巻回されており、該シールドコイル
４の端末がボビン３の端子９へ接続されている。図３は
同断面図である。図４は側面図であり、ボビン３は上下
両端に鍔を有し、それらに挟まれた巻枠、５ａ−１乃至
５ａ−５、５ｂ−１、５ｂ−２、５ｃ−１乃至５ｃ−４
の計１１個を備え、中央磁脚８のほぼ中央にエアギャッ
プ６（図示せず）を有するＥＥ型のフェライトコア１が
載置された構成となっている。該ボビン３のほぼ中央の
巻枠５ｂ−１、５ｂ−２には、シールドコイル４が巻回
され、該巻枠より上側の巻枠には、一次補助コイル２ａ
−１、二次コイル２ａ−２、一次主コイル２ａ−３、二
次コイル２ａ−４、一次主コイル２ａ−５が巻回され、
かつ巻枠５ｂ−１、５ｂ−２より下側の巻枠には、二次
コイル２ｂ−１、一次主コイル２ｂ−２、二次コイル２
ｂ−３、一次主コイル２ｂ−４が巻回されている。これ
らのコイルは、ボビン端子側の巻枠５ｃ−４より順次巻
線を行い、ほぼ中央の巻枠５ｂ−２には本発明のシール
ドコイル４の半分の巻数を巻回し、残りの巻数は次の巻
枠５ｂ−１に、前記巻枠５ｂ−２とは逆の方向に続けて
巻回される。その後、更に残りのコイルが巻回される。
これらのコイル端はすべてボビン端子９に導かれ、一度
の半田付け工程にて作製される。図５は同断面図であ
る。この様に本発明の特徴であるシールドコイル４は、
トランスの他のコイルも含めて一連の工程にて、トラン
ス全体を完成させることが出来る為、図９に示される様
な銅板によるシールドリングを用いた従来のトランスに
比べ、製造工程が大幅に簡略化される利点を有す。以上
トランスを例にとって説明したが、本発明はトランス以
外でも磁束変化の大きい用途、例えばアクテイブフィル
ター用のインダクター等としても応用出来る。
ンスにおける実施例の斜視図であり、１はフェライトコ
ア、３はボビンであり、ほぼ中央にエアギャップ周辺部
を覆う巻枠５ｂを備えている。該巻枠５ｂは鍔又は凸部
１０により二分割され、シールドコイル４が巻回され、
ボビン端子９へ接続されている。図２は正面図であり、
シールドコイル４がエアギャップ周辺部を覆う巻枠５ｂ
−１と５ｂ−２内に巻回されており、該シールドコイル
４の端末がボビン３の端子９へ接続されている。図３は
同断面図である。図４は側面図であり、ボビン３は上下
両端に鍔を有し、それらに挟まれた巻枠、５ａ−１乃至
５ａ−５、５ｂ−１、５ｂ−２、５ｃ−１乃至５ｃ−４
の計１１個を備え、中央磁脚８のほぼ中央にエアギャッ
プ６（図示せず）を有するＥＥ型のフェライトコア１が
載置された構成となっている。該ボビン３のほぼ中央の
巻枠５ｂ−１、５ｂ−２には、シールドコイル４が巻回
され、該巻枠より上側の巻枠には、一次補助コイル２ａ
−１、二次コイル２ａ−２、一次主コイル２ａ−３、二
次コイル２ａ−４、一次主コイル２ａ−５が巻回され、
かつ巻枠５ｂ−１、５ｂ−２より下側の巻枠には、二次
コイル２ｂ−１、一次主コイル２ｂ−２、二次コイル２
ｂ−３、一次主コイル２ｂ−４が巻回されている。これ
らのコイルは、ボビン端子側の巻枠５ｃ−４より順次巻
線を行い、ほぼ中央の巻枠５ｂ−２には本発明のシール
ドコイル４の半分の巻数を巻回し、残りの巻数は次の巻
枠５ｂ−１に、前記巻枠５ｂ−２とは逆の方向に続けて
巻回される。その後、更に残りのコイルが巻回される。
これらのコイル端はすべてボビン端子９に導かれ、一度
の半田付け工程にて作製される。図５は同断面図であ
る。この様に本発明の特徴であるシールドコイル４は、
トランスの他のコイルも含めて一連の工程にて、トラン
ス全体を完成させることが出来る為、図９に示される様
な銅板によるシールドリングを用いた従来のトランスに
比べ、製造工程が大幅に簡略化される利点を有す。以上
トランスを例にとって説明したが、本発明はトランス以
外でも磁束変化の大きい用途、例えばアクテイブフィル
ター用のインダクター等としても応用出来る。
【００１５】以下にトランス実装時に於けるシールド効
果の評価データを記載する。
果の評価データを記載する。
【００１６】評価方法
サーチコイルを使用して、シールドコイル４の有る場合
と、無い場合に於けるトランス周辺部の誘起電圧の差異
を比較する。
と、無い場合に於けるトランス周辺部の誘起電圧の差異
を比較する。
【００１７】
【表１】
【００１８】漏れ磁束によりサーチコイルに誘起された
電圧の比較
電圧の比較
【００１９】
【表２】
【００２０】測定条件
【００２１】
【発明の効果】以上の結果から、本発明であるエアギャ
ップ近傍周辺部にワイヤによるシールドコイルを巻回す
ことにより、トランス外部に及ぼす漏れ磁束による電磁
障害が略２０％低減されていることが分かる。また該シ
ールドコイルは、他の一次、二次コイルと一連の巻線工
程にて巻線されかつ、１回の半田揚げ工程で作製できる
為、従来の手作業による銅板又はワイヤによるショート
リング取り付け作業が不要となり、トランス及びインダ
クターの製造工程が大幅に簡略化できる。更にシールド
コイルをボビン枠内に一体化したことにより、シールド
コイルの固定状態が安定する利点がある。
ップ近傍周辺部にワイヤによるシールドコイルを巻回す
ことにより、トランス外部に及ぼす漏れ磁束による電磁
障害が略２０％低減されていることが分かる。また該シ
ールドコイルは、他の一次、二次コイルと一連の巻線工
程にて巻線されかつ、１回の半田揚げ工程で作製できる
為、従来の手作業による銅板又はワイヤによるショート
リング取り付け作業が不要となり、トランス及びインダ
クターの製造工程が大幅に簡略化できる。更にシールド
コイルをボビン枠内に一体化したことにより、シールド
コイルの固定状態が安定する利点がある。
【図１】本発明のトランス実施例の斜視図
【図２】実施例の正面図
【図３】同断面図
【図４】実施例の側面図
【図５】同断面図
【図６】シールドコイルの原理図
【図７】１つのコイルで構成したシールドコイル図
【図８】２つのコイルで構成したシールドコイル図
【図９】銅板シールドリングを用いた従来のトランス
【図１０】エアギャップ周辺部に凸部を設けたボビン構
造例
造例
【図１１】ワイヤを用いた従来のシールドリング例１
【図１２】ワイヤを用いた従来のシールドリング例２
１ フェライトコア
２ コイル
３ ボビン
４、７４、８４ シールドコイル
５ 巻枠
６ コア中脚エアギャップ
７ａ，７ｂ コア外脚突き合わせ部
８ コア中央磁脚
９、７９、８９ ボビン端子
１０ 鍔又は凸部
７０、８０ ボビン上鍔
７１ シールドコイル用端子
８１ シールドコイル受部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｆ 31/00 Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】コア中央磁脚突き合わせ部にエアギャップ
を有するＥＥ型フェライトコアと、少なくとも３つの巻
枠を有し、該フェライトコアを載置するボビンと、該ボ
ビンに埋設された端子とを備え、これらの巻枠にコイル
が巻回されているインダクタンス素子において、前記エ
アギャップの周辺部を覆う巻枠内に、鍔または凸部によ
って分割された２つの巻枠を備え一方の巻枠にコイルの
半数を巻回すと共に、他方の巻枠に残りの半数を、前記
半数のコイルとは逆方向に続けて巻回し形成されたシー
ルド用コイルを設け、該コイルの端末を前記ボビンに埋
設された端子に接続したことを特徴とするインダクタン
ス素子。 - 【請求項２】前記鍔または凸部によって分割された２つ
の巻枠のそれぞれに、同じ巻数のコイルを巻回すと共
に、該コイル端末を前記ボビンに埋設された端子に接続
したシールド用コイルを有することを特徴とする請求項
１記載のインダクタンス素子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07536898A JP3388175B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | ギャップ付きインダクタンス素子 |
| EP98116476A EP0901136B1 (en) | 1997-09-04 | 1998-09-01 | Inductance device with gap |
| US09/144,987 US6002319A (en) | 1997-09-04 | 1998-09-01 | Inductance device with gap |
| DE69815771T DE69815771D1 (de) | 1997-09-04 | 1998-09-01 | Induktanz-Vorrichtung mit Luftspalt |
| MYPI98004010A MY133010A (en) | 1997-09-04 | 1998-09-02 | Inductance device with gap |
| TW087114609A TW396352B (en) | 1997-09-04 | 1998-09-03 | Inductance device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07536898A JP3388175B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | ギャップ付きインダクタンス素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273974A JPH11273974A (ja) | 1999-10-08 |
| JP3388175B2 true JP3388175B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=13574218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07536898A Expired - Fee Related JP3388175B2 (ja) | 1997-09-04 | 1998-03-24 | ギャップ付きインダクタンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388175B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104183373A (zh) | 2013-05-24 | 2014-12-03 | 台达电子工业股份有限公司 | 变压器 |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP07536898A patent/JP3388175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11273974A (ja) | 1999-10-08 |
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