JP3621603B2 - モーター駆動付回転型電子機器 - Google Patents

モーター駆動付回転型電子機器 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響機器等に用いられるモーター駆動及び手動操作可能な遠隔操作に適したモーター駆動付回転型電子機器に関し、特に可変抵抗器のモーター駆動に最適な機器であるモーター駆動可変抵抗器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のモーター駆動可変抵抗器110は、図13に示すように、回転可能なモーター軸112aを備えたモーター112と、このモーター112をリモートコントロールによりオン・オフ制御するモーター制御回路111と、モーター112のモーター軸112aに取付けられた小ギヤ112bと、この小ギヤ112bと噛み合い、回転可能なギヤ部113と、このギヤ部113の軸として機能し、一方に操作軸118aを、他方に放射状に形成された複数の溝部117を有する円板体118と、この溝部117に圧接して、その溝部117の面に係合した弾性をもったスプリング120を一端に取付けた操作軸114aを有する可変抵抗器114と、この操作軸114aの他端に取付けたつまみ116とから構成されている。
【0003】
このように構成されたモーター駆動可変抵抗器110では、手動の場合、つまみ116を回動させると、連結した可変抵抗器114の操作軸114aを同時に回動させるので、可変抵抗器114は所定の抵抗値に調整される。このとき、スプリング120の先端が円板体118の溝部117を空転してギヤ部113を回転させないので、モーター112への影響は生じない。
また、リモートコントロールの場合、外部からモーター制御回路111制御信号が入力され、その信号に対応して、モーター112が駆動する。モーター112のモーター軸112aに取付けられた小ギヤ112b、ギヤ部113を介して、モーター112の回転力が伝達されて、円板体118の操作軸118aが回転する。それに合わせて、円板体118の溝部117に係合するスプリング120が回転し、スプリング120を取付けた可変抵抗器114の操作軸114aを回転させる。このようにして、可変抵抗器114はモーター112によって所定の抵抗値に駆動調整される。
よって、可変抵抗器114を所定の抵抗値に調整することにより、例えば、音響機器における音量の大きさを調整可能とする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の音響機器等においては、薄型化・小型化に対応して、その機器に使用される電子部品の収納スペースが少なくなる傾向にあり、その収納スペースに納まるように設計しなければならなく、電子部品の薄型化・小型化が要求されている。
【0005】
上記モーター駆動可変抵抗器110では、つまみ116の奥側に順に可変抵抗器114、円板体118、ギヤ部113等のギヤ機構、モーター等がその大きさに相当する奥行きスペース(高さ寸法)を占有しており、そのまま音響機器に使用した場合、機器そのものが大きな厚みを持ったものになってしまうという問題が生ずる。
【0006】
また、モーター駆動可変抵抗器110を組み立てる際に、モーター112を保持して、そのモーター軸112aと操作軸118aとの位置決めを正確に行なって、モーター112の駆動力を無駄無く可変抵抗器114側に伝達する必要がある。
そのため、治具などによって、モーター軸112aと操作軸118aとを正確に位置決めしておこなうため、手間がかかり、組み立て作業が難しいという問題が生じる。
本発明の目的は、リモートコントロール及び手動の両方によって操作可能であって、組み立て性が良く、さらに薄型化・小型化を図ったモーター駆動付回転型電子機器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題の少なくとも1つを解決するための第1の解決手段として、ケースと、ケースの開放側に取付けられた蓋体と、ケースに一端を軸支し、他端を蓋体に挿通して回転可能な操作軸と、ケースの開放端に、蓋体と対向して設けられた取付板とを備え、モーターを操作軸と並設するように蓋体の内側面に取付け、操作軸とモーターのモーター軸とを蓋体の外側に突出させて、モーター軸の回転と操作軸の回転とをギヤを介して互いに伝達させるとともに、取付板に操作軸の回転に合わせて出力値を調整させた回転型電子部品を位置決め固定し、回転型電子部品の回転体に操作軸の他端を軸支して取付けたものである。
【0008】
また、第2の解決手段として、ケースの外壁部に切り込み部を設けて、切り込み部の縁部に蓋体の舌片を当接させるとともに、舌片を取付板で押え込んで保持したものである。
【0009】
また、第3の解決手段として、軸受け部を有するケースと、ケースの開放側から、軸受け部に一端を嵌入した回転可能な操作軸と、モーター軸を備えたモーターを一体に取付し、中央部に孔部を有する蓋体と、ケースの開放側にこの蓋体を取付け、ケース内で、軸受け部と孔部間に操作軸を回動可能に軸支し、この操作軸にモーターを並設し、蓋体から外方に突き出たモーター軸に取付けられた星型ギヤと操作軸に取付けられた内歯ギヤとを噛み合い係合し、さらに、操作軸に回転型電子部品を結合してなり、モーターのモーター軸の回転に対応して、星型ギヤを介して回転する内歯ギヤにより操作軸を回転し、回転型電子部品を駆動するようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明のモーター駆動付回転型電子機器の一実施形態であるモーター駆動可変抵抗器10を、図1乃至図12に基づいて説明する。
図1乃至図3、図5に示すように、合成樹脂製のケース11は、前方に設けた前板部11cと、この前板部11cと一体に繋がり、後方に延びた筒状の外壁部11fとからなり、外壁部11fの開放端は、後方に向けた開口部11eとなっている。
前板部11cは、その中央に前方に向けて突出した円筒状の突出部11aと、この突出部11aに貫通形成した軸受け部11bとを有する。また、前板部11cの周縁部には、僅かに凹ませて矩形状に切り欠いた一対の切り溝11dがそれぞれ形成されている。
外壁部11fは、ケース11の開口部11eから前板部11c側に向けて、切り溝11dに対向し、僅かに凹ませて矩形状に切り欠いた段部11hと、これら段部11hの開口部11e端をそれぞれ切り欠いた一対の切り込み部11gとを設けている。そして、段部11hと切り溝11dとの間の壁部に、段部11hから切り溝11dにかけて、矩形の小さな孔部11iが2個ずつ貫通形成されている。
ケース11内には、図5に示すように、外壁部11fの内壁面11pと一体に形成された3つの係止部11jが等間隔で形成されていて、その係止部11jの開口部11e側の端部には、小さなピン状の係合凸部11kがそれぞれ形成されている。
また、ケース11の前板部11cの内壁面には、後述するモーターを保持するように、僅かに凹ませた矩形状のくぼみ部11lが設けられている。
【0012】
図1に示すように、金属製の丸棒からなる操作軸であるシャフト12は、その一端に断面が半月状をした第1のDカット部12aと、その他端に外径寸法を小さくし、同じように断面が半月状をした第2のDカット部12bとを有する。
シャフト12の略中央には、その外径寸法を僅かに大きくして、リング状に形成された環状部12cが一体に設けられている。
シャフト12の第2のDカット部12bの先端には、軸支部12dが僅かに突出して形成されている。
【0013】
多角形状をした剛性の高い金属板からなる内蓋17は、内壁面と外壁面とからなり、外周縁には外方に延びた一対の矩形状をした舌片17aと、その中央に、貫通形成された孔部17bと、この孔部17bに面する周縁部を外壁面から一部切り起こし略直角に折り曲げ形成した突片部17cとを設けている。
さらに、内蓋17には、上記孔部17bの他に、1つの取付孔17dと、複数の嵌合孔17eとが設けられている。そして、嵌合孔17eにはケース11の係合凸部11kが嵌着されるようになっている。
【0014】
ストッパ部材20は、内蓋17と同じ金属板からなり、中央部に半月状をした孔部20aを形成した円盤部20bと、この円盤部20bの一部から外方に突出した扇形状をした突部20cとから構成されている。そして、このストッパ部材20は、シャフト12の第2のDカット部12bに嵌着して、シャフト12の軸方向の抜け止めとなるとともに、軸中心の回転方向の動きを規制するようになっている。
【0015】
モーター21は、その外形の大きさが薄型、且つ小型化が図られたものとなっている。そして、その前面の中央部には金属製のモーター軸21aが設けられ、回動可能となっている。モーター軸21aの反対側には、図示しない電極部が設けられている。
【0016】
リード部22は、一端を折り曲げてL字状にした絶縁性の板材からなり、外側の面には帯状をした導出線22aが2本平行に張り付けられている。そして、リード部22の折り曲げた側の導出線22a先端をモーター21の図示しない電極部に半田等によって、半田付け固定するとともに、他端側の導出線22aを外部から、又は導出線22aから外部へ信号を入出力するようにしている。
星型ギヤ15は、樹脂製からなり、外側を歯車状にして、その中央に挿通孔15aを有している。この星型ギヤ15をモーター軸21aの先端に嵌め込むようになっている。
【0017】
内歯ギヤ24は、合成樹脂製の略円筒形状からなり、平坦な平板部24aと、この平板部24aから前方に向けて立設した外側部24bと、外側部24bから前方に広がる開口部24cと、中央に外側部24bと対向するように円柱状に突出した内側部24dと、内側部24dの中央を半月状に貫通形成したD型孔部24eとから構成されている。また、外側部24bの内側壁には、歯車形状となった内歯部24fが設けられていて、この内歯部24fが上記星型ギヤ15と噛み合うようになっている。
【0018】
次に、図6及び図7に示すように、回転型電子部品である可変抵抗器25は、合成樹脂からなる平板状の基板26と、基板26上に設けられた図示しない抵抗体及び集電体と、基板26に一部が埋設された端子27,28と、基板26の下面に、僅かに下方に突出形成された係止部26bとを有している。基板26の中央には孔26aが貫通形成されている。
【0019】
可変抵抗器25の合成樹脂からなるカバー29は、平面壁29aと、平面壁29aの周囲から下方に延びる側壁29bと、側壁29bの下端から下方に延びる複数個の係止部29cと、平面壁29aの中央部に設けられた孔29dとを有する。
カバー29は、抵抗体と集電体とを覆うように基板26の上面に被せられ、係止部29cを基板26の側縁に掛け止めして、基板26に取付けられている。
【0020】
また、合成樹脂からなる筒状の回転体30は、D字形状の孔30aを有し、この回転体30には、接触部31a,31bを有する摺動子31が埋設されている。
回転体30は、基板26の孔26aとカバー29の孔29dとに挿入、支持されて、基板26とカバー29に回転可能に取付けられている。
可変抵抗器25は、回転体30を回転することにより、摺動子31の接触部31a,31bが集電体と抵抗体上を摺動して、抵抗値を調整するようになっている。
【0021】
次に、図1に示すように、1枚の金属薄板からなる外蓋32は、略矩形状をした基部32aと、基部32aの両端から略直角に折り曲げられた一対の脚部32bとからなる。
基部32aには、その中央部に貫通形成された軸受け孔32cと、この軸受け孔32cの周辺に形成された複数個の取付孔32dと、矩形状に切り欠き形成された窓部32eとが設けられている。
各脚部32bは、その先端に突出した2つの係合片32fをそれぞれ設けていて、脚部32bの中央部には矩形に切り欠いた矩形孔32gがそれぞれ設けられている。
そして、図2及び図3に示すように、外蓋32をケース11に取付けたとき、矩形孔32gに面した縁の一部と内蓋17の舌片17aとが当接するとともに、各孔部11iにこれら係合片32fが嵌入され、その先端が折り曲げられている。
【0022】
次に、モーター駆動可変抵抗器10における、内蓋17へのモーター21の組み込みを図1と図8に基づいて説明する。
先ず、モーター21にリード部22を取付けるには、リード部22の導出線22aの一端をモーター21の図示しない電極部に半田付けして取付け固定する。次に、リード部22を一体に取付けたモーター21のモーター軸21aを内蓋17の内壁面側の取付孔17dに挿通して、ネジなどでモーター21の筐体を内蓋17に取付け固定する。そして、モーター軸21aの先端に星型ギヤ15を嵌め込む。
このようにして、図8に示す内蓋17とモーター21とを一体化した半製品の組み込みが完成する。
【0023】
次に、本発明のモーター駆動可変抵抗器10の組み立てについて、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、ケース11の軸受け部11bに後方からシャフト12の第1のDカット部12aを差し込み、前板部11cの内壁面にシャフト12の環状部12cを突き当てる。
次に、図8に示した半製品である、モーター21を一体に取付けた内蓋17を準備し、図10Aに示すように、モーター21を配置した内蓋17の内壁面部分がケース11の開口部11e内となるように、ケース11に後方(図中の右側)から内蓋17を差し込むとともに、シャフト12の第2のDカット部12bを内蓋17の孔部17bに遊嵌して挿通させる。
そして、ケース11の各係止部11jに内蓋17の内壁面を押し当てて、係合凸部11kに内蓋17の嵌合孔17eをそれぞれ嵌着させて、ケース11の段部11hの切り込み部11gに内蓋17の舌片17aを当接させる。
このとき、ケース11のくぼみ部11lに、モーター21が当接し、前板部11cと内蓋17とでモーター21を挟み込み、ケース11の内壁面11pにはリード部22を這わせる。
次に、シャフト12の第2のDカット部12bにストッパ部材20の孔部20aを嵌め込む。
このように、図11に示すような後方側から見たモーター駆動可変抵抗器10(内歯ギヤ24、可変抵抗器25、外蓋32を外した状態)が組み立てられる。
【0024】
次に、図1に示すように、ケース11内でシャフト12の第2のDカット部12bに内歯ギヤ24のD型孔部24eを後方から嵌入する。内歯ギヤ24の内歯部24fに星型ギヤ15が噛み合う。
このように、図12に示すような後方側から見たモーター駆動可変抵抗器10(可変抵抗器25、外蓋32を外した状態)が組み立てられる。
次に、図9に示すように、シャフト12の第2のDカット部12bに内歯ギヤ24を嵌め込んだ後、第2のDカット部12bと可変抵抗器25の回転体30の孔30aとが嵌合するように、シャフト12に可変抵抗器25を挿入する。
そして、内歯ギヤ24の平板部24aの表面に可変抵抗器25の基部29aの一部を摺接させる。
【0025】
次に、図10Bに示すように、リード部22の先端側の導出線22aと、可変抵抗器25の端子部27,28とを対向配置させて、外蓋32をケース11の開口部11eを覆うように被せ、脚部32b間を僅かに広げて、窓部32eからこれら端子部27,28を突出させ、軸受け孔32cにシャフト12の軸支部12dを遊嵌し、取付孔32dに可変抵抗器25の係止部26bをガタ無く嵌め込む。
このとき、内蓋17の各舌片17aはそれぞれ外蓋32の脚部32bの矩形孔32gに面した縁部に当接する。
また、図10Cに示すように、各脚部32bの係合片32fをケース11の孔部11iにそれぞれ挿通して、その後、ケース11の切り溝11dに向けて折り曲げ、外蓋32をケース11に確実に取り付ける。
このようにして、ケース11内で軸受け部11bと回転体30の孔30aの2点間でシャフト12は回動可能に軸支される。
よって、このようにして、モーター駆動可変抵抗器10が完成される。
このように、本発明のモーター駆動可変抵抗器10では、一方向から部品を組み込むことができ、作業効率が大変良いものとなる。
【0026】
次に、このように構成され、組み立てられたモーター駆動可変抵抗器10の動作を、図面にに基づいて説明する。
先ず、手動で操作する場合、図4に示すように、ケース11の軸受け部11bから突出したシャフト12の第1のDカット部12aに図示しないつまみを取付け固定して、そのつまみを回転させると、そのシャフト12の第2のDカット部12bに嵌合したストッパ部材20及び内歯ギヤ24、可変抵抗器25の回転体30も同時に回転する。
図11に示すように、内歯ギヤ24がシャフト12を中心に回転すると、内歯部24fと噛み合う星型ギヤ15も回転し、モーター21のモーター軸21aを回転させる。また、シャフト12に嵌合する可変抵抗器25の回転体30も同じ回転量だけ回転すると、この回転により摺動子31の接触部31a,31bが集電体と抵抗体上を摺動して、抵抗値を可変させ、可変抵抗器25の端子27,28から所定の抵抗値の出力が得られる。
ここで、可変抵抗器25は、その基部29aの係止部26bを外蓋32の取付孔32d内に組み込んでいるので、可変抵抗器25の回転体30のみが回転する。
シャフト12を回転し続けると、図12に示すように、ストッパ部材20の突部20cが内蓋17の突起部17cに突き当たり、それ以上の回転動作を阻止する。したがって、回転の初期では可変抵抗器25の端子27,28間の抵抗値を小さくして、回転の後半ではその抵抗値を大きくする、またはその逆となるように設定してある。
【0027】
次に、リモートコントロールで遠隔操作する場合、外部に接続されたリード部22の導出線22aの一端からオン・オフの信号を入力させると、その信号に応じてモーター21が駆動する。
モーター21の駆動により、モーター軸21aが回転して、このモーター軸21aに嵌着した星型ギヤ15を回転させ、この星型ギヤ15と噛み合う内歯ギヤ24の内歯部24fもシャフト12を軸中心に回転する。よって、シャフト12の先端に取付け固定したつまみを回転させて、つまみに表示した、例えば矢印が所定の目盛りの位置を示すようになる。また、シャフト12の回転により、可変抵抗器25の回転体30も所定の回転量だけ回転されると、この回転により摺動子31の接触部31a,31bが集電体と抵抗体上を摺動して、抵抗値の可変を行ない、可変抵抗器25の端子27,28から所定の抵抗値の出力が得られる。シャフト12の回転が内蓋17の突起部17cによって、阻止されることは前述の通りである。
そして、手動、リモートコントロール等に係わらず、つまみを回転することにより、可変抵抗器25の抵抗値に応じた、例えば、音響機器の音量の大きさを調整する事ができる。
なお、本発明の実施形態では、可変抵抗器25を例にして説明したが、上記構成に限定されず、例えば、エンコーダなどの他の回転検出素子に、さらにはバリアブルコンデンサ等の回転体を備えた回転型電子部品全てに適用できるものである。
【0028】
本発明の実施形態では、シャフト12は軸受け部11bと可変抵抗器25の回転体30との間で軸支する構成であり、距離を離して2点支持できるので、シャフトガタを抑える事ができ、また3ヶ所以上の部分で軸支されないので、寸法のバラツキがあってもトルクムラ等は生ぜず、さらにはシャフト12と回転軸30との間にはガタがないので、回転方向等による出力のバラツキもない。なお、シャフト12は軸受け部11bと孔部17bあるいは軸受け孔32c間で軸支してもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上のように本発明のモーター駆動付回転型電子機器は、ケースと、このケースの開放側に取付けられた蓋体と、ケースに一端を軸支し、他端を蓋体に挿通して回転可能な操作軸とを備え、モーターを操作軸と並設するように蓋体の内側面に取付け、操作軸とモーターのモーター軸を蓋体の外側に突出させて、モーター軸の回転と操作軸の回転とをギヤを介して互いに伝達させるとともに、操作軸には該操作軸の回転に合わせて出力値を調整させた回転型電子部品を取付けてなることにより、ケース内の空間にこれら操作軸とモーターとがコンパクトに収納されるので、ケースの外形寸法を小さく抑える事ができ、薄型化・小型化を図ることができる。特に、ケースの奥行きの薄型化を達成することができる。また、モーターは内蓋に予め取付け固定されていて、ケースの開放側から、部材を一方向から組み込む構成となっているので、組立てを容易に行なう事ができる。
【0030】
また、ケースの開放端に、蓋体と対向して取付板を設けるとともに、この取付板に回転型電子部品を位置決め固定し、回転型電子部品の回転体に操作軸の他端を軸支したことにより、操作軸を確実に軸支することができるとともに、回転型電子部品の出力値を回転角度に応じて精度良く出力させることができる。
【0031】
また、ケースの外壁部に切り込み部を設けて、切り込み部の縁部に蓋体の舌片を当接させるとともに、舌片を取付板で押え込んで保持したことにより、蓋体をケースに確実に取付け固定することができるとともに、モーターを同時にケース内で確実に保持させることができる。
【0032】
また、軸受け部を有するケースと、このケースの解放側から、軸受け部に一端を嵌入した回転可能な操作軸と、モーター軸を備えたモーターを一体に取付し、中央部に孔部を有する蓋体と、ケースの開放側にこの蓋体を取付け、ケース内で、軸受け部と孔部間に操作軸を回動可能に軸支し、この操作軸にモーターを並設し、蓋体から外方に突き出たモーター軸に取付けられた星型ギヤと操作軸に取付けられた内歯ギヤとを噛み合い係合し、さらに、操作軸に回転型電子部品を結合してなり、モーターのモーター軸の回転に対応して、星型ギヤを介して回転する内歯ギヤにより操作軸を回転し、回転型電子部品を駆動するようにしたことにより、ケースに一方向から構成部材を順次組み込みができ、組み立て性を向上させることができる。また、内歯ギヤを採用し、限られたケースのスペースでギヤ比をかせぐことができ、薄型化・小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるモーター駆動可変抵抗器を示す分解斜視図である。
【図2】該モーター駆動可変抵抗器の平面図である。
【図3】該モーター駆動可変抵抗器の正面図である。
【図4】該モーター駆動可変抵抗器の断面図である。
【図5】該モーター駆動可変抵抗器におけるケースの背面図である。
【図6】該モーター駆動可変抵抗器における可変抵抗器の斜視図である。
【図7】図6における可変抵抗器の断面図である。
【図8】該モーター駆動可変抵抗器において、モーターの組み込みを説明するための説明図である。
【図9】該モーター駆動可変抵抗器において、内歯ギヤと可変抵抗器の組み込みを説明するための説明図である。
【図10】図10は、該モーター駆動可変抵抗器における組み立てを説明するためのものであり、図10Aは、ケースに内蓋を組み込むことを説明するための説明図、図10Bは、内蓋を取付けたケースに外蓋を組み込むことを説明するための説明図、図10Cは、ケースへの組み込みを終了した状態を示す説明図である。
【図11】該モーター駆動可変抵抗器において、シャフトの回転動作を説明するための動作説明図である。
【図12】該モーター駆動可変抵抗器において、内歯ギヤの回転動作を説明するための動作説明図である。
【図13】従来のモーター駆動可変抵抗器を示す概略説明図である。
【符号の説明】
11 ケース
11b 軸受け部
11f 外壁部
11g 切り込み部
12 シャフト(操作軸)
15 星型ギヤ(ギヤ)
17 内蓋(蓋体)
17a 舌片
17b 孔部
21 モーター
21a モーター軸
24 内歯ギヤ(ギヤ)
25 可変抵抗器(回転型電子部品)
32 外蓋(取付板)

Claims (3)

  1. ケースと、このケースの開放側に取付けられた蓋体と、前記ケースに一端を軸支し、他端を前記蓋体挿通して回転可能な操作軸と、前記ケースの開放端に、前記蓋体と対向して設けられた取付板とを備え、モーターを前記操作軸と並設するように前記蓋体の内側面に取付け、前記操作軸と前記モーターのモーター軸とを前記蓋体の外側に突出させて、前記モーター軸の回転と前記操作軸の回転とをギヤを介して互いに伝達させるとともに、前記取付板に前記操作軸の回転に合わせて出力値を調整させた回転型電子部品を位置決め固定し、該回転型電子部品の回転体に前記操作軸の他端を軸支して取付けことを特徴とするモーター駆動付回転型電子機器。
  2. 前記ケースの外壁部に切り込み部を設けて、該切り込み部の縁部に前記蓋体の舌片を当接させるとともに、該舌片を前記取付板で押え込んで保持したことを特徴とする請求項1記載のモーター駆動付回転型電子機器。
  3. 軸受け部を有するケースと、このケースの開放側から、前記軸受け部に一端を嵌入した回転可能な操作軸と、モーター軸を備えたモーターを一体に取付し、中央部に孔部を有する蓋体と、前記ケースの開放側に該蓋体を取付け、前記ケース内で、前記軸受け部と前記孔部間に前記操作軸を回動可能に軸支し、この操作軸に前記モーターを並設し、前記蓋体から外方に突き出た前記モーター軸に取付けられた星型ギヤと前記操作軸に取付けられた内歯ギヤとを噛み合い係合し、さらに、前記操作軸に回転型電子部品を結合してなり、前記モーターの前記モーター軸の回転に対応して、前記星型ギヤを介して回転する内歯ギヤにより前記操作軸を回転し、前記回転型電子部品を駆動するようにしたことを特徴とするモーター駆動付回転型電子機器。
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