JP4159249B2 - 地震用固定具クランプ - Google Patents

Description

【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は、固定具を吊天井システムの横木に固定するための地震用固定具クランプに関する。より詳しくは、本発明は、照明固定具及びそれと同様なものを吊天井システムのＴ字形棒材にしっかりと取り付け、地震によって吊天井システムに震動が生じた場合に、照明固定具がＴ字形棒材から確実に離れないようにする新規な地震用固定具クランプに関する。
【０００２】
発明の背景
現在、カリフォルニア州、オレゴン州、ワシントン州、及びカナダのブリティッシュコロンビア州等の地震発生地域では、建築基準により、照明固定具が丈夫な金属ワイヤ又は金属鎖によって天井の梁（はり）等に固定されることで、照明固定具が「耐震性」となっている必要がある。ブリティッシュコロンビア州の建築基準によれば、照明固定具は、吊天井に関して最大１２インチ（３０ｃｍ）の落下が許可されている。吊天井へ照明固定具を固定するためにワイヤ及び鎖を取り付ける作業は、費用もかかるし、時間もかかる。また、多くの場合、ワイヤや鎖を固定する天井の梁が数十センチメートル（数フィート）も離れているため、ワイヤや鎖の取り付けは困難である。場合によっては、ワイヤや鎖を固定可能な固体が全く存在しないこともある。
【０００３】
多年にわたり、強風や地震活動等に抗して種々の物体を固定するのに使用される腕木、ダンパ、枠等を開示した多くの特許が発行されている。
米国特許番号 発明者
４，５８３，３４０ サウアー（Ｓａｕｅｒ）
４，７２０，９４４ ロイク（Ｌｏｉｃｑ）
４，０７３，１０７ ルソー（Ｒｏｕｓｓｅａｕ）
４，４７２，９１６ クレブズ（Ｋｒｅｂｓ）
４，５３１，３３４ ナイランダー（Ｎｙｌａｎｄｅｒ）等
５，１６３，２５６ フクモト（Ｆｕｋｕｍｏｔｏ）等
５，３８３，７２３ マイアー（Ｍｅｙｅｒ）
これらのうち、サウアーは吊天井グリッドシステムと共に使用される固定具の支持クリップについて開示している。ルソーは建物の中のカーテンウォールに利用される腕木について開示している。この腕木は強風等によって生じた力を補正する。ナイランダー等は耐震性の建築腕木について開示している。フクモト等は建造物用の地震用ダンパについて開示している。マイヤーは耐震性の電子装置枠について開示している。
【０００４】
発明の概要
本発明は、主に、照明固定具を既存の一般的な吊天井システムのＴ字形棒材及び吊りワイヤシステムに固定する簡単で安価な方法を提供する。また、本発明は、Ｔ字形棒材の枠組全体の構造上の強度を増加させる。本発明は、取り付けが容易かつ迅速にでき、取り付けにかかる手間を低減可能にするクランプを含む。また、このシステムは、固定具を鎖等により天井の構造物へ接続できないような状況で使用することが可能である。
【０００５】
本発明は、固定具を吊天井システムのＴ字形棒材に固定する際に使用される地震用固定具クランプに関し、同クランプは、（ａ）第１の前方翼、（ｂ）第１の前方翼と接続されると共に第１の前方翼に対して直角に延びる第２の前方翼、（ｃ）第１の前方翼と接続されると共に第１の前方翼とは離間した第１の後方翼、（ｄ）第２の前方翼と接続されると共に第１の後方翼とは離間した第２の後方翼であって、第１の前方翼及び第１の後方翼から直角に延びる第２の後方翼、（ｅ）第１の前方翼の基部と接続され、直角の内側へ第２の前方翼の方向へ向かって内方へ延びる第１の支持リップ、及び（ｆ）第２の前方翼の基部と接続され、直角の内側へ第１の前方翼の方向へ向かって内方へ延びる第２の支持リップを備える。
【０００６】
第２の支持リップの高さは第１の支持リップの高さよりも上であり得る。第１の前方翼と第１の後方翼とは、逆「Ｕ」字形をなすように共に接続可能である。第２の前方翼と第２の後方翼とは、逆「Ｕ」字形をなすように共に接続可能である。
【０００７】
第１の支持リップは第２の支持リップよりも上の高さに配置されて、第１の支持リップと第２の支持リップとの間に空間を形成し得る。第１の前方翼は第１の後方翼と平行にされ得る。第２の前方翼は第２の後方翼と平行にされ得る。
【０００８】
第１の前方翼及び第１の後方翼と、第２の前方翼及び第２の後方翼とには、整列した（例えば一直線上に配列した）孔が存在し得る。第１の前方翼及び第１の後方翼と、第２の前方翼及び第２の後方翼との少なくともいずれか一方には、整列した（例えば一直線上に配列した）安定ワイヤの孔が存在し得る。
【０００９】
第２の実施形態において、クランプは、第１及び第２の後方翼と、一対の対向してかつ垂直に延びる第１及び第２の前方翼とを備えた「Ｔ字形」を有し得る。
【００１０】
発明の特定の実施形態の詳細な説明
図面は、発明の特定の実施形態を示すものであるが、本発明の精神や範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
図面を参照すると、図１は、ワイヤで吊されたＴ字形棒材の交差グリッド上に保持された照明固定具の４つの角の位置に、４個の地震用固定具クランプが設置された状態を示す典型的な吊天井システムの等角図を示す。特に、図１は、直角に交差する長手方向に延びる逆Ｔ字形棒材４と横方向に延びる逆Ｔ字形棒材６とから成る方形のグリッドに構成された、吊天井システム２の等角図を示す。複数の長手方向Ｔ字形棒材４及び横方向Ｔ字形棒材６は一般にグリッド様のパターンに離間され、標準サイズの照明固定具及び他の従来の吊天井装置の寸法に適合する。典型的な蛍光灯固定具８は、交差する長手方向Ｔ字形棒材４及び横方向Ｔ字形棒材６によって形成される方形のうちの１つの中に配置される。典型的な蛍光灯固定具の寸法は、１フィート×４フィート（３０ｃｍ×１２０ｃｍ）又は２フィート×４フィート（約６０ｃｍ×約１２０ｃｍ）である。交差する長手方向Ｔ字形棒材４及び横方向Ｔ字形棒材６によって形成されるグリッド建造物は、一連の吊りワイヤ１０によって、動かないように固定された天井（図示しない）から吊り下げられる。吊りワイヤ１０は、長手方向Ｔ字形棒材４及び横方向Ｔ字形棒材６の直立ステムに開けられた孔にねじ入れて固定される。ワイヤ１０は一般にＴ字形棒材４及び６に対して、長手方向Ｔ字形棒材４と横方向Ｔ字形棒材６とによって形成される直交部分からは距離をおいて固定される。図１に示されるように、４個の地震用固定具クランプ１２は方形の照明固定具８の４つの角の位置に配置される。
【００１１】
図２は地震用固定具クランプの拡大略等角図を示す。クランプ１２は直角形状に形成され、逆Ｔ字形棒材システムの直交部分の直立するステム上に嵌合される２つの逆「Ｕ」字形の翼１４及び１６を有する。地震用固定具クランプ１２の背面の角は、交差Ｔ字形棒材上に嵌合されるように開けられている。
【００１２】
地震用固定具クランプ１２の２つの翼１４及び１６の各々の基部は、直角をなして内方へ延びる水平リップ２２及び２４を有する。一方の翼１４の基部に位置する長いリップ２４は一般的な照明固定具８（図６の縁３２を参照）の角の平坦な縁上に嵌合される。他方の翼１６の基部に位置する短いリップ２２は照明固定具８の角の平坦な縁に隣接して縁の下に嵌め合わされる。各翼１４，１６の孔２５は、金属ねじ（図６のねじ３４を参照）が、逆の字の翼１４，１６，１８及び２０の壁を通過すると同時に２つの壁を共に引き寄せて、Ｔ字形棒材を固定するのを許容する。ねじ３４が照明固定具８を貫通したり、照明固定具８を固定したりすることはない。
【００１３】
図２は、特に、第１の前方翼１４、第１の前方翼１４に対して直角に配置された第２の前方翼１６、第１の前方翼１４と平行な第１の後方翼１８、及び第２の前方翼１６と平行な第２の後方翼２０から形成された直角形状の地震用固定具クランプ１２の等角図を示す。第１の前方翼１４の基部から水平方向かつ内方に延びる第１の前方リップ２４と、第２の前方翼１６から水平方向かつ内方に延びる第２のリップ２２とは、標準的な照明固定具８の枠を成す縁３０と嵌め合わされ、縁３０を固定するように適合される（図１を参照）。これについては、図６に関して以下により詳細に説明する。第１の前方翼１４と第１の後方翼１８との間の空間、すなわち距離は、吊天井システムの標準的Ｔ字形棒材４の直立するステムの上に嵌められるような寸法に決定される（図１を参照）。同様に、第２の後方翼２０は、標準的な吊天井システムの直交するＴ字形棒材の直立するステムの上に嵌められるように、第２の前方翼１６と離間される。
【００１４】
図２は、安定ワイヤ（図示しない）を設置するために利用可能な、第２の前方翼１６に設けられたワイヤ孔３６をも示す。安定ワイヤについては図７に関して以下に詳細に説明する。
【００１５】
図３及び４は、各々、地震用固定具クランプ１２の端面図及び平面図を示す。図３は、第１の後方翼１８が第１の前方翼１４と平行にかつ離間され、それらが逆「Ｕ」字形の形状を形成する様子を示す。この形状は、吊天井システムの標準的なＴ字形棒材の直立ステムの上に嵌められるように適合される（図６を参照）。図３はまた、第１のリップ２４が第１の前方翼１４の基部から図面右方向へ、水平かつ内方に延びる様式を示す。第２の前方翼１６の面はその基部において、第２のリップ２２を有し、この第２のリップ２２も第１のリップ２４と同様に直角の内部に内方へ向かって延びる。第１のリップ２４の高さは、第２のリップ２２の高さよりも上に配置され、第２のリップ２２の高さから上に離間されることに注意することが重要である。リップ２２とリップ２４との間の高さの差は、図６に関して更に以下に示すと共に論じるように、標準的な照明固定具８の枠を成している縁３２の厚さと適合する寸法に合わせられる。ねじ孔２５は図３にも示されている。
【００１６】
図４は地震用固定具クランプ１２の平面図を示す。図４に示すように、第１の前方翼１４及び第１の後方翼１８と、第２の前方翼１６及び第２の後方翼２０とのの間の交差部分の後方の外側の角は、破断されている。これによって、地震用固定具クランプ１２は、図１に示すように、長手方向Ｔ字形棒材及び横方向Ｔ字形棒材のステムをそれらのＴ字形棒材の交差部分位置で収容できると共に、同ステムの上に嵌まるのが可能となる。図４にやはり示すように、第１のリップ２４は第１の前方翼１４の基部から内部へ向かって内方へかつ右側（図４に示した場合）へ延びる一方、第２のリップ２２は第２の前方翼１６の基部から内部へ向かってかつ下方（図４に示した場合）へ延びる。ねじ孔２５は、２つの翼１４及び１６中に、点線の形で示している。
【００１７】
図３及び４に示したような地震用固定具クランプ１２の形状を逆にして、特定の状況に合わせるために右側の形状の代わりに左側の形状を提供できることは勿論である。
【００１８】
図５は、一側（図５において左側）で天井パネル２８の縁を保持すると共に、他側（図５において右側）で照明固定具８の枠縁３２を保持する典型的なＴ字形棒材４の端部断面図を示す。図５に特に示すように、長手方向に延びる逆Ｔ字形棒材４のステムは吊りワイヤ１０によって吊り下げられ、ワイヤ１０の下端２６は逆Ｔ字形棒材４のステム中の孔に引っ掛けて通され、Ｔ字形棒材４のステムよりも上方でひねってワイヤ１０に締め付けられる。ステムの基部に位置する水平方向の横木３０のうち左側部分は、標準的な天井タイル２８をその上面で支持する。図５に示すように、横木３０の右側の水平部分の上面は、標準的な照明固定具８の枠を成す照明縁３２を支持する。この配置は、大部分の吊天井システムにおいて一般的である。
【００１９】
図６は図５と同様であり、一側（右側）で天井パネル２８の縁を保持すると共に、他側（右側）で照明固定具８の縁３２を保持する逆Ｔ字形棒材４の端部断面図を示す。設置された地震用固定具クランプ１２はクロスハッチングで示している。図５（この図は、本発明の固定具クランプ１２が存在しない既存の吊天井システムを示す）と図６を比較すると、地震用固定具クランプ１２（点線で示す）が照明固定具８とその枠を成す照明縁３２とを長手方向に延びる逆Ｔ字形棒材４に固定して、照明固定具８を耐震性にする方法が明らかとなる。図６に示すように、第１の前方翼１４及び第１の後方翼１８によって形成された逆「Ｕ」字は、長手方向に延びる逆Ｔ字形棒材４の直立するステム上にぴったりと嵌め込まれる。第１のリップ２４は照明固定具８の照明縁３２の縁部の上で適合する一方、第２のリップ２２は照明縁３２の下で適合する。第１のリップ及び第２のリップ２４，２２の組合せにより、照明固定具８の縁３２が把持され、照明固定具８がＴ字形棒材４に関して上又は下に移動するのが防止される。地震用固定具クランプ１２をＴ字形棒材４に対してさらにしっかりと固定するには、金属ねじ３４がクランプ１２の前方翼１４及び後方翼１８の孔２５の中にねじ込まれる。
【００２０】
典型的な吊天井システムでは、図１に示すように、４個の地震用固定具クランプ１２が、方形の従来の照明固定具８を包囲するＴ字形棒材４の４つの交差部分の位置に取り付けられる。各照明固定具８に対して４個のクランプ１２が存在し、しかもクランプ１２のリップ２２，２４が４つの異なる箇所において照明固定具の縁３２の周囲と嵌合するため、照明固定具８は、Ｔ字形棒材の枠組から離れて移動したり分離したりするのが防止される。各固定具８につき４個のクランプ１２を固定ねじ３４と共に組み合わせると、Ｔ字形棒材がねじれたり広がったりするのが防止され、故に固定具が開放されて床へ落下するのを防止することができる。
【００２１】
図７は、ワイヤで吊されたＴ字形棒材の交差グリッド上に一対の十文字の安定ワイヤによって保持された方形の照明固定具の４つの角の位置に、４個の固定具クランプが設置された状態の等角図を示す。多くの改装の状況において、照明固定具の下部周囲に伸びる照明縁を有さない方形の照明固定具は、旧式のデザインである。換言すれば、図５及び図６に示した照明縁３２が存在しない。旧式の固定具の本体を逆Ｔ字形棒材に当接する。このような状況において、第２のリップ２４が照明固定具を把持するのは不可能である。リップ２４は折って取り去られなければならない。その代わりに、旧式の照明固定具をＴ字形棒材のグリッド製作物に固定するためには、一対の十文字の安定ワイヤ３８が旧式の照明固定具８の上部を横切って設置される。安定ワイヤ３８の端部は図７に示すように各固定具クランプのワイヤ孔３６に通して留められる。
【００２２】
図８は本発明の第２の実施形態の等角図を示す。第２の実施形態とはすなわち、第１の前方翼１４、第１の前方翼１４に対して直角に配置された第２の前方翼１６、第１の前方翼１４と平行な第１の後方翼１８、第２の前方翼１６と平行な第２の後方翼２０、及び第１の前方翼１４と対向する後方翼１６の同じ端部から伸びる第３の前方翼４４とから形成されたＴ字形の地震用固定具クランプ４０である。第３の後方翼４８は第３の前方翼４４と平行に延びる。第３のリップ４６は第３の前方翼４４の基部から延びる。孔４７が、第３の前方翼４４及び後方翼４８を貫通している。第１の前方翼１４の基部から水平かつ内方に延びる第１の前方リップ２４と、第２の前方翼１６の基部から水平かつ内方に延びる第２のリップ２２と、第３の前方翼４４から延びる第３のリップ４６とは、隣接する照明固定具８の枠を成す縁と嵌まり合うと共に、縁を固定するように適合される。第１の前方翼１４と第１の後方翼１８との間の空間、すなわち距離は、吊天井システムの標準的Ｔ字形棒材４の直立するステムの上に嵌められるような寸法に決定される。同様に、標準的な吊天井システムの直交するＴ字形棒材の直立するステムの上に嵌められるように、第２の前方翼１６は第２の後方翼２０と、第３の前方翼４４は第３の後方翼４８と、離間される。
【００２３】
Ｔ字形クランプ４０は、複数の互いに隣接する方形の照明固定具が存在する場合を取り扱うように設計される。
図８は、第２のリップ２２の自由端に形成された直立タブ４２をも示す。このタブ４２、すなわちつまみは、吊天井システムに設置された場合、リップ２２と整列するように折り下げられる。しかしながら、タブ４２が折り下げられない場合、タブ４２は照明固定具の縁を持ち上げるため、検査人は下から見て、クランプ４０が正しく設置されなかったことをすぐに理解することができる。
【００２４】
図９はＴ字形地震用固定具クランプ４０の平面図を示す。図９に示すように、第１の前方翼１４及び第１の後方翼１８と、第２の前方翼１６及び第２の後方翼２０と、第３の前方翼４４及び第３の後方翼４８との間の交差部分の後方の外側の角は、破断されている。これによって、地震用固定具クランプ４０は、図１に示すように、長手方向Ｔ字形棒材及び横方向Ｔ字形棒材のステムをそれらのＴ字形棒材の交差部分位置で収容できると共に、同ステムの上に嵌まるのが可能となる。図４にもやはり示したように、第１のリップ２４は第１の前方翼１４の基部から内部へ向かって内方へかつ右側（図９に示した場合）へ延びる一方、第２のリップ２２は第２の前方翼１６の基部から内部へ向かってかつ下方（図９に示した場合）へ延び、第３のリップ４６は第３の前方翼４４から右側へ延びる。ねじ孔２５及び４７は、２つの翼１４及び１６中に、点線の形で示している。
【００２５】
図８及び９に示したようなＴ字形の地震用固定具クランプ１２の形状を逆にして、特定の状況に合わせるために右側の形状の代わりに左側の形状を提供できることは勿論である。
【００２６】
実施例
本発明の地震用固定具クランプの試作品を作成した。特に、４個のクランプの試作品をねじで従来の展示型の吊天井システムの４つの交差する角に固定した。この吊天井システムは、横方向及び長手方向のＴ字形棒材と、標準的な１フィート×４フィート（３０ｃｍ×１２０ｃｍ）の蛍光灯固定具とを備えていた。照明固定具を備えたこの吊天井システムと４個の試作品の地震用固定具クランプとを、地震の状況をシミュレートするために、標準的な振動装置の上に配置した。振動装置を次に作動し、システムを強く振動させた。リヒタースケールでマグニチュード７の地震の衝撃と同様な力を加えた場合でも、４個の固定具クランプ及びねじは照明固定具を定位置にしっかりと固定し、照明固定具が長手方向及び横方向の交差するＴ字形棒材から分離することはなかった。また、Ｔ字形棒材が互いに分離することもなかった。従って、地震用固定具クランプが実際に使用された場合、Ｔ字形棒材がねじれたり分離したりすることはない。また、照明固定具が吊天井システムから分離したり、床に落下したりすることもなく、潜在的に人に深刻な損害を与えることはない。
【００２７】
吊天井システム全体が振動されて落下した場合にのみ、照明固定具が吊天井と共に落下するであろう。地震コードワイヤや鎖が使用された場合でも、これと同じ状況は起こるであろう。
【００２８】
実際、照明固定具を天井に固定する従来の地震用の認可されたワイヤ及び鎖についても同様な条件下で試験をしたが、注目すべきことに、それらのワイヤ及び鎖は実際、吊っていたＴ字形棒材構造の破壊に寄与した。その理由は、照明固定具と交差Ｔ字形棒材とが独立して動いたからである。それゆえ、本発明の地震用固定具クランプは地震建築基準により認可されたワイヤ及び鎖と同様に信頼性があることが証明された。本発明の地震用固定具クランプは、困難なく、建築基準の地震の力の基準値を通過する。
【００２９】
以上の開示に照らして、当業者には明らかなように、本発明を実施する場合には本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、多くの変更及び修正が可能である。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定義された内容によって解釈されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ワイヤで吊されたＴ字形棒材の交差グリッド上に保持された方形の照明固定具の４つの角の位置に、４個の本発明の地震用固定具クランプが設置された状態を示す典型的な吊天井システムの等角図。
【図２】 地震用固定具クランプを示す拡大等角図。クランプは直角形状に形成され、Ｔ字形棒材システムの直交する棒材上に嵌合される２つの逆「Ｕ」字形のアームを有する。
【図３】 地震用クランプを示す端面図。
【図４】 地震用クランプを示す平面図。
【図５】 隣接する天井パネルの縁を保持する典型的なＴ字形棒材を示す端部断面図。
【図６】 一側で天井パネルの縁を保持すると共に、他側で照明固定具の縁を保持するＴ字形棒材を示す端部断面図。設置された地震用クランプはクロスハッチングで示している。
【図７】 ワイヤで吊されたＴ字形棒材の交差グリッド上に一対の十文字の安定ワイヤによって保持された方形の照明固定具の４つの角の位置に、４個の固定具クランプが設置された状態を示す等角図。
【図８】 地震固定用クランプの別の「Ｔ字形」の実施形態を示す等角図。
【図９】 「Ｔ字形」の地震用固定具クランプを示す平面図。

Claims (12)

1. 固定具を吊天井システム（２）のＴ字形棒材（４，６）に固定する際に使用される地震用固定具クランプ（１２）であって、
   （ａ）第１の前方翼（１４）と、
   （ｂ）第１の前方翼（１４）と接続されると共に第１の前方翼（１４）に対して直角に延びる第２の前方翼（１６）と、
   （ｃ）第１の前方翼（１４）と接続されると共に第１の前方翼（１４）とは離間した第１の後方翼（１８）と、
   （ｄ）第２の前方翼（１６）と接続されると共に第２の前方翼（１６）とは離間した第２の後方翼（２０）であって、第１の前方翼（１４）及び第１の後方翼（１８）から直角に延びている第２の後方翼（２０）と、
   （ｅ）第１の前方翼（１４）の基部と接続され、直角の内側へ第２の前方翼（１６）の方向へ向かって内方へ延びる第１の支持リップ（２４）と、
   （ｆ）第２の前方翼（１６）の基部と接続され、直角の内側へ第１の前方翼（１４）の方向へ向かって内方へ延びる第２の支持リップ（２２）と
   を備える地震用固定具クランプ（１２）。
2. 第１の支持リップ（２４）の高さは第２の支持リップ（２２）の高さよりも上にある請求項１に記載の地震用固定具クランプ（１２）。
3. 第１の前方翼（１４）及び第１の後方翼（１８）が共に接続されて逆「Ｕ」字形を形成する請求項１に記載の地震用固定具クランプ（１２）。
4. 第２の前方翼（１６）及び第２の後方翼（２０）が共に接続されて逆「Ｕ」字形を形成する請求項３に記載の地震用固定具クランプ（１２）。
5. 第１の支持リップ（２４）が第２の支持リップ（２２）よりも上の高さに配置され、第１の支持リップ（２４）及び第２の支持リップ（２２）の間に空間が形成される請求項２に記載の地震用固定具クランプ（１２）。
6. 第１の前方翼（１４）が第１の後方翼（１８）と平行であり、第２の前方翼（１６）が第２の後方翼（２０）と平行である請求項４に記載の地震用固定具クランプ（１２）。
7. 第１の前方翼（１４）及び第１の後方翼（１８）と、第２の前方翼（１６）及び第２の後方翼（２０）とに整列したねじ孔（２５）が存在する請求項４に記載の地震用固定具クランプ（１２）。
8. 第２の前方翼（１６）及び第２の後方翼（２０）に存在する、整列した安定ワイヤ孔（３６）を備えた請求項４に記載の地震用固定具クランプ。
9. 第１の前方翼（１４）、第１の後方翼（１８）、第２の前方翼（１６）、又は第２の後方翼（２０）に接続される第３の前方翼（４４）及び第３の後方翼（４８）を有する請求項１に記載の地震用固定具クランプ（１２）。
10. クランプ（１２）がＴ字形をしている請求項９に記載の地震用固定具クランプ（１２）。
11. 第３の前方翼（４４）又は第３の後方翼（４８）に取り付けられた第３の支持リップ（４６）を有する請求項９に記載の地震用固定具クランプ（１２）。
12. 第２の支持リップ（２２）に形成された直立タブ（４２）を有する請求項１に記載の地震用固定具クランプ（１２）。

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