JP4542568B2 - 接続部材 - Google Patents

Description

本発明は、両端が封止された管部の封止端部から外へ延びている端子部とを含む接続対象物と接続する接続部材に属する。

先行技術１としては、放電ガスが注入されたランプチューブと、ランプチューブの内面に形成された蛍光層と、ランプチューブの両端部の内部に配置された内部電極と、内部電極と連結され、ランプチューブの外部に引き出されたリードワイヤーと、ランプチューブの両端部に結合され、リードワイヤーと電気的に連結される導電キャップとを有する冷陰極蛍光ランプが知られている。

リードワイヤーと導電キャップとの間には、導電性接着剤が配置されている（例えば、特許文献１を参照）。

先行技術２としては、両端が封止されたガラスバルブの端部外周面に導電層で形成された外部電極を備える蛍光ランプであって、外部電極の外周面を包囲して接続されたキャップ状またはスリーブ状の金属部材と、外部電極を外気と遮断する遮断層とを設けた蛍光ランプが知られている。

金属部材は、長手方向にスリットを形成して金属部材の弾性力により外部電極に接続されている。外部電極の導電層は、銀ペースト、ニッケルペーストなどの導電性ペーストを用いて形成されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００６−３５１５２９号公報 特開２００６−１４００３６号公報

特許文献１の冷陰極蛍光ランプは、導電キャップとランプチューブとの間に導電性接着剤を配置し、ランプチューブとの固定及びリードワイヤーとの電気的接続を行っているため接着剤を用いなければならす、接着剤を塗布する工数が多くなってしまい組立性に劣るという問題がある。

また、リードワイヤーは、導電キャップによって覆われているため、接続後に接続状態を確認することが困難であることから、接続の安定性を満足できなくなるという問題がある。

また、ランプチューブを導電キャップに挿入する際には、リードワイヤーの先端の振れによりリードワイヤーが座屈する恐れがあるという問題がある。

さらに、導電キャップとランプチューブとの間が密着しているため、導電キャップを通して熱が放熱してしまう。例えば、水銀のような放電ガスを用いる場合には、水銀の特性上、高温から低温に移動するため、内部電極の方向に集まり、内部電極より端に移動した水銀は水銀凝縮の起因となることからランプチューブによる発光量が減少してしまうという問題がある。

特許文献２の蛍光ランプは、外部電極との接続を目的とした導電性ペースト上に設けているため、導電性ペーストを用いなければならず、導電性ペーストを塗布する工数が多くなってしまうことから組立性に劣るという問題がある。

それ故に、本発明の課題は、接続部材と接続する接続対象物の破損及び振動音を防止することができ、組立性を向上でき、さらに接続信頼性に優れた接続部材を提供することにある。

本発明の一態様による接続部材は、両端が封止された管部と、該管部の封止端部から外へ延びている端子部とを含む接続対象物と接続する接続部材において、有底筒状の本体部と、前記端子部と接続する接続部とを有し、前記本体部は筒部と、前記筒部の一端側の底部と、前記筒部に形成した複数のスリットとを有し、前記底部には前記端子部と接続する前記接続部が形成されており、前記筒部には前記管部と弾性接触するよう前記スリットにより複数の弾性片が形成されており、前記筒部に前記スリットを形成することにより、前記筒部自体が弾性変位して前記接続対象物の前記管部と弾性接触するものとされ、前記筒部は、円筒形状であり、前記管部を挿入する他端側の開口端側の内周直径が前記管部の外周直径よりも大きく拡大している第１の誘い部と、前記管部を挿入した際に接触するよう前記第１の誘い部に隣接した部分が前記管部の前記外周直径よりも小さい内周直径となっている、前記筒部の内周直径において最も小さい内周直径となる部分である第１の押え部とを有してなり、前記筒部には、前記開口端から前記底部の近傍にまで前記スリットが形成されていることを特徴とする。
本発明の他の態様による接続部材は、両端が封止された管部と、該管部の封止端部から外へ延びている端子部とを含む接続対象物と接続する接続部材において、有底筒状の本体部と、前記端子部と接続する接続部とを有し、前記本体部は筒部と、前記筒部の一端側の底部と、前記筒部に形成した複数のスリットとを有し、前記底部には前記端子部と接続する前記接続部が形成されており、前記筒部には前記管部と弾性接触するよう前記スリットにより複数の弾性片が形成されており、前記筒部に前記スリットを形成することにより、前記筒部自体が弾性変位して前記接続対象物の前記管部と弾性接触するものとされ、前記筒部は、円筒形状であり、前記筒部の内周直径が前記管部の前記外周直径よりも大きくかつ前記管部を挿入する他端側の開口端の近傍の内面から内側へ突出している第２の押え部を有することを特徴とする。

本発明の接続部材によれば、接続部材が複数の弾性片を有することからバネ構造となり、さらに接続部材の弾性片が接続対象物の管部に弾性接触し、接続対象物の端子部が接続部と固着するように構成したことにより、接続部材と接続対象物の管部とが接触することで接続対象物の破損及び振動音を防止することができる。

また、接続部材は、接続対象物と接続する際に、弾性片によって接続対象物の管部に弾性接触させ、接続対象物の端子部と接続部とを接続するだけでよいので、組立性に優れたものとなる。

本発明の接続部材は、両端が封止された管部と、該管部の封止端部から外へ延びている端子部とを含む接続対象物と接続する接続部材において、有底筒状の本体部と、前記端子部と接続する接続部とを有し、前記本体部は筒部と、前記筒部の一端側の底部と、前記筒部に形成した複数のスリットとを有し、前記底部には前記端子部と接続する前記接続部が形成されており、前記筒部には前記管部と弾性接触するよう前記スリットにより複数の弾性片が形成されており、前記筒部に前記スリットを形成することにより、前記筒部自体が弾性変位して前記接続対象物の前記管部と弾性接触することにより実現した。

図１は、本発明の接続部材の実施例１を示している。図２は、図１に示した接続部材を右端側の側面から見た図である。図３は、図２に示した接続部材のIII−III線の縦側断面を示している。

図１乃至図３を参照して、接続部材１１は、有底筒状の本体部１３と、本体部１３と接続している接続部１５とを有する。

本体部１３は、円筒状の筒部１６ａと、筒部１６ａの一軸Ｘ方向（図１を参照）における一端側に設けられた底部１６ｂと、筒部１６ａの一軸Ｘ回りの所定位置でかつ一軸Ｘ方向へ細長に形成されている複数のスリット１７とを有する。

筒部１６ａには、スリット１７を形成したことにより、複数の弾性片１９が形成されている。なお、実施例１における本体部１３には、筒部１６ａに形成されている二つのスリット１７により一軸Ｘと直交する方向の断面において半円状となる二つの弾性片１９が形成されている。

接続部１５は、一軸Ｘ方向で底部１６ｂから外側へ筒形状に突出している突出部分である。接続部１５には、一軸Ｘ方向で接続部１５及び底部１６ｂを貫通している貫通孔１５ａが形成されている。スリット１７は、一軸Ｘ方向で底部１６ｂとは反対側の筒部１６ａの開口端から底部１６ｂの近傍にまで延びている。

弾性片１９を有する筒部１６ａは、底部１６ｂと反対側となる一軸Ｘ方向における開口端側に形成されている第１の誘い部２２と、第１の誘い部２２に隣接している第１の押え部２３とを有する。

底部１６ｂと接続部１５との接続部分は、底部１６ｂの内面と貫通孔１５ａの内面が湾曲面になるように形成した第２の誘い部２８となっている。なお、第２の誘い部２８の役目については、後述する接続対象物との関係において説明することにする。

複数の弾性片１９は、一軸Ｘ方向において底部１６ｂ側の近傍から第１の誘い部２２に隣接する部分の内周直径が次第に小さくなる形状となっている。内周直径は、複数の弾性片１９において一軸Ｘと直交する内周面の直径である。

第１の押え部２３は、第１の押え部２３の隣接部分から次第に内周直径が大きくなる形状となっている。第１の誘い部２２の開口端は、筒部１６ａの内周直径において最も大きい内周直径となる部分である。また、第１の押え部２３は、筒部１６ａの内周直径において最も小さい内周直径となる部分である。

接続部材１１は、金属又は合金である。なお、接続部材１１は、ステンレス又は洋銀（一般に、洋白とも呼ばれている）を採用することが望ましい。また、接続部材は、コネクタのような相手接続部材のソケット部と接続する際に、接続部材１１が摺動することにより磨耗することを考慮すると、接続部材１１にメッキ処理を行わないことが好ましい。

図４は、接続部材１１と、この接続部材１１と接続する接続対象物５１とを示している。接続部材１１は、接続対象物５１の一軸Ｘ方向の両端部に接続される。図４においては接続対象物５１の一軸Ｘ方向における一端部のみに接続部材１１を図示した。

なお、接続部材１１は、接続対象物５１の一軸Ｘ方向における他端部に接続する同じ形状のもう一つの接続部材１１を接続するが、もう一つの接続部材１１については図示を省略している。

実施例１における接続対象物５１はランプである。接続対象物５１は、両端が封止された細長い円筒形状の管部５３と、管部５３の内面に形成された蛍光層（図示せず）と、管部５３の両端部分の封止端部５３ａから一軸Ｘ方向で外へ延びている一対の端子部５５と、端子部５５に接続し管部５３内に設けられている内部電極５６を有する。

端子部５５は、内部電極５６にランプ駆動電源を駆動するために、一端が内部電極５６と連結され、他端が管部５３の封止端部５３ａから外部へ引き出されている。なお、管部５３は、実施例１に示した形状に限らず、Ｌ字又はＵ字形状を有しているものもある。

蛍光層は、管部５３の内部でプラズマ放電を通じて発生された紫外線によって励起され可視光を放出する。内部電極５６は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）などのような仕事関数の低い金属である。

管部５３は、内部で発生された可視光が透過できるように透明なガラス材質からなる。管部５３の内部には、冷陰極蛍光ランプの放電を助けるための多様な種類の放電ガスが注入されている。例えば、放電ガスは、水銀（Ｈｇ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）などのガスを含む。

図５は、接続対象物５１を一軸Ｘ方向における挿入方向Ｘ１で接続部材１１に挿入する直前の状態を示している。図５に示すように、接続部材１１には、筒部１６ａの開口端から、接続対象物５１の一方の端子部５５を筒部１６ａ内へ挿入方向Ｘ１で挿入される。

接続対象物５１を接続部材１１へ挿入する際には、第１の誘い部２２の開口端を管部５３の外周直径よりも大きい直径に設定しておくことによって、管部５３の封止端部５３ａを含む両端部を第１の誘い部２２の開口端へ誘い込むことができる。管部５３の外周直径は、一軸Ｘと直交する方向における管部２３の外周面の直径である。

さらに、接続対象物５１の一方の端子部５５を筒部１６ａ内へ挿入方向Ｘ１で挿入していくと、筒部１６ａの第１の押え部２３の内面に管部５３の封止端部５３ａから管部５３の外周面が順次に接触する。このとき、弾性片１９の一部である第１の押え部２３とは、スリット１７により分割されているので、複数の弾性片１９を弾性変位させる。

なお、第１の押え部２３の内周直径は、管部５３の外周直径よりも小さく設定することによって、第１の押え部２３の内面に管部５３の外周面と接触させることができる。

さらに、筒部１６ａには接続対象物５１の一方の端子部５５を挿入方向Ｘ１で挿入していくと、端子部５５が接続部１５の貫通孔１５ａに入り込む。このとき、管部５３の外周面が第１の押え部２３と摺動しつつ挿入される。

したがって、筒部１６ａの弾性片１９は、管部５３の外周面が第１の押え部２３を押圧するので内周直径が大きくなる方向へ弾性変位する。接続対象物５１と接続部材１１とが接続された後は、接続部１５から突き出している端子部５５を切り取る。そして、接続部１５と切り取った後に貫通孔１５ａに位置している端子部５５とを接続する。接続部１５と端子部５５とは、半田、レーザ溶接、圧着、圧接などの方法によって接続することで、接続部材１１と端子部５５との電気的及び機械的な接続を行う。

そして、図６及び図７に示すように、接続対象物５１と接続部材１１とが接続される。この際、接続対象物５１の封止端部５３ａの端面は、底部１６ｂの内面と当接する。

なお、底部１６ｂ側の筒部１６ａの内周直径は、管部５３の外周直径よりも大きく設定することにより、図７に示したように、筒部１６ａの第１の誘い部２２及び第１の押え部２３を除く弾性片１９が管部５３の外周面と略平行に近い状態に変形する。

したがって、管部５３の一部と第１の押え部２３とは、これらが隙間なく当接しており、端子部５５が接続部１５と固着されているので、振動時において管部５３の破損及び接触時の振動音の発生を防止することができる。

また、図７に示したように、第１の押え部２３によって当接している以外の筒部１６ａの内周面と管部５３の外周面との間には、空気層である隙間ができるので、例えば、水銀のような放電ガスが注入された管部５３内における水銀の凝縮を防止できる構成となる。

図８は、接続対象物５１の端子部５５が接続部材１１の一軸Ｘからずれて挿入された途中の状態を示している。図８に示したように、端子部５５は、一軸Ｘと交差する方向へ振られて、一軸Ｘに対してずれて接続部材１１に挿入されることが想定される。このときには、端子部５５の先端が接続部１５の貫通孔１５ａに対してずれてしまうので貫通孔１５ａに端子部５５を挿入できない恐れがある。

しかしながら、第２の誘い部２８は、底部１６ｂと貫通孔１５ａとの接続部分の内面が湾曲面であるので、図８に示したように、挿入時において端子部５５の先端が第２の誘い部２８に当り、接続部１５の貫通孔１５ａへ誘い込み導くことができる。 図９は、本体部１３の筒部１６ａに位置決め部２５を形成した変形例を示している。位置決め部２５は、底部１６ｂの近傍にかつ筒部１６ａの内面から一軸Ｘと交差する方向へ突出している。位置決め部２５には、接続部材１１に接続対象物５１を挿入した際に、接続対象物５１の管部５３の封止端部５３ａが当接する。

したがって、接続対象物５１は、接続部材１１の筒部１６ａに形成した位置決め部２５に当接することで挿入方向Ｘ１の所定位置に位置決めできるので、接続対象物５１と接続部材１１との位置のばらつきがない接続が可能となる。即ち、位置決め部２５は、接続部材１１と接続対象物５１との一軸Ｘ方向における接続における寸法のばらつきを低減させることができる。

図１０及び図１１は、接続部材の実施例２を示している。図１０及び図１１を参照して、接続部材１１１は、有底筒状の本体部１１３と、本体部１１３と接続している接続部１１５とを有する。

本体部１１３は、円筒状の筒部１１６ａと、筒部１１６ａの一軸Ｘ方向（図１０を参照）における一端側に設けられた底部１１６ｂと、筒部１１６ａの一軸Ｘ回りの所定位置でかつ一軸Ｘ方向へ細長に形成されている複数のスリット１１７とを有する。

筒部１１６ａには、スリット１１７を形成したことにより複数の弾性片１１９が形成されている。なお、実施例２における本体部１１３には、本体部１１３に形成されている三つのスリット１１７により三つの弾性片１１９が形成されている。

接続部１１５は、一軸Ｘ方向で底部１１６ｂから外側へ筒形状に突出している突出部分である。接続部１１５には、一軸Ｘ方向で接続部１１５及び底部１１６ｂを貫通している貫通孔１１５ａが形成されている。スリット１１７は、一軸Ｘ方向で底部１１６ｂとは反対側の筒部１１６ａの開口端から底部１１６ｂの近傍にまでへ延びている。

筒部１１６ａの弾性片１１９のそれぞれには、底部１１６ｂと反対側となる一軸Ｘ方向における開口端側に第２の押え部１２３が形成されている。第２の押え部１２３は、弾性片１１９の内面から一軸Ｘと交差する方向へ突出している。また、底部１１６と貫通孔１１５ａとの接続部分は、底部１１６ｂと貫通孔１１５ａとの内面が湾曲面となるように形成した第２の誘い部１２８となっている。筒部１１６ａは、一軸Ｘ方向のいずれにおいても一軸Ｘと直交する方向の内周直径が同じ直径となっている。

図１２は、接続部材１１１と、この接続部材１１１と接続する接続対象物５１とを示している。図１２では、接続対象物５１を一軸Ｘ方向で接続部材１１１に挿入する前の状態を示している。実施例２における接続対象物５１は、実施例１によって説明したランプと同じものである。

接続部材１１１は、接続対象物５１の一軸Ｘ方向の両端部に接続される。図１２においては接続対象物５１の一軸Ｘ方向における一端部のみに接続部材１１１を図示した。なお、接続部材１１１は、接続対象物５１の一軸Ｘ方向における他端部に接続する別な接続部材１１１を接続するが、別な接続部材１１１を省略している。 図１２に示すように、接続部材１１１には、筒部１１６ａの開口端から、接続対象物５１の一方の端子部５５を筒部１１６ａ内へ挿入する。このとき、筒部１１６ａの内周直径は、管部５３の外周直径よりも大きい内周直径に設定することにより、管部５３の封止端部５３ａを筒部１１６ａの開口端に誘い込むことができる。

さらに、接続対象物５１の一方の端子部５５を筒部１１６ａ内へ挿入すると、筒部１１６ａの弾性片１１９に形成されている第２の押え部１２３に管部５３の封止端部５３ａにつづき管部５３の外周面が接触する。

なお、複数の第２の押え部１２３は、湾曲状に形成されており、３つの第２の押え部１２３の頂部のそれぞれで囲まれた内周直径を管部５３の外周直径よりも小さく設定することにより、第２の押え部１２３に管部５３の外周面を３点で接触させることができる。

さらにまた、接続対象物５１の一方の端子部５５を筒部１１６ａ内へ挿入方向Ｘ１で挿入すると、端子部５５が接続部１１５の貫通孔１１５ａに入り込む。このとき、管部５３は、管部５３の外周面が第２の押え部１２３と当接し摺動しつつ挿入される。

したがって、弾性片１１９は、管部５３の外周面が第２の押え部１２３を押圧するので内周直径が少し大きくなるように弾性変位して接触する。そして、図１３及び図１４に示すように、接続対象物５１と接続部材１１１とが接続される。このとき、接続対象物５１の封止端部５３ａの端面は、底部１１６ｂの内面と当接する。 接続対象物５１と接続部材１１１とが接続された後は、接続部１１５と貫通孔１１５ａに位置している端子部５５とを接続する。

接続部１１５と端子部５５との接続方法については、実施例１によって説明した接続部１１５と端子部５５と同じ接続方法によって行われる。

接続が完了した後においては、管部５３と第２の押え部１２３とは隙間なく当接しており、端子部５５が接続部１１５と固着されているので、振動時において管部５３の破損及び接触時の振動音の発生を防止することができる。

また、底部１１６ｂ側の筒部１１６ａの内周直径は、管部５３の外周直径よりも大きく設定しておくことにより、図１４に示したように、第２の押え部１２３を含む弾性片１１９の部分が管部５３の外周面により押されて弾性変位した状態となり、筒部１１６ａの内周面と管部５３の外周面との間に隙間ができる。

したがって、筒部１１６ａの内周面と管部５３の外周面との間には、空気層である隙間ができるので、例えば、水銀のような放電ガスが注入された管部５３内の水銀の凝縮を防止できる構成となる。

また、接続対象物５１が接続部材１１１の一軸Ｘからずれて挿入されたときには、図８によって説明したように、接続対象物５１が接続部材１１１に一軸Ｘからずれて挿入された際、第２の誘い部２８は、底部１１６ｂと貫通孔１１５ａとの接続部分の内面が湾曲面になっているので、端子部５５の先端は第２の誘い部２８と当接して挿入方向Ｘ１で接続部１５の貫通孔１１５ａへ誘い込み導くことができる。

さらに、実施例２における接続部材１１１では、接続部材１１１に接続対象物５１を挿入した際に、接続対象物５１の管部５３の封止端部５３ａが当接するように本体部１１３の筒部１１６ａに図９によって示した位置決め部２５と同様な位置決め部を形成するようにしてもよい。

本発明は、液晶表示装置のバックライトアセンブリ、ファクシミリや複写機などのＯＡ機器に使用される冷陰極蛍光ランプ、複数灯を１つの高周波電子安定器により点灯できる誘電体バリア放電ランプとしての用途にも適用できる。

本発明に係る接続部材の実施例１を示す斜視図である。 図１に示した接続部材を右端側から見た側面図である。 図２のIII-III線の縦断面図である。 図１に示した接続部材と、接続部材と接続する接続対象物とを接続前の状態で示した斜視図である。 図４に示した接続部材と接続対象物との接続途中を示しており、図３に示した接続部材の断面図を拡大して示した縦断面図である。 図４に示した接続部材と接続対象物との接続後の状態を示した斜視図である。 図６に示した接続後における接続部材の断面と接続対象物とを示した縦断面図である。 図５に示した接続部材に対して接続対象物の端子部がずれて挿入された状態を示した縦断面図である。 実施例１において図５に示した接続部材の変形例を接続対象物とともに示した縦断面図である。 本発明に係る接続部材の実施例２を示す斜視図である。 図１０に示した接続部材を一軸方向で反転した状態を示した斜視図である。 図１０に示した接続部材と、接続部材と接続する接続対象物とを接続前の状態で示した斜視図である。 図１２に示した接続部材と接続対象物との接続後の状態を示した斜視図である。 図１３に示した接続部材と接続対象物とのXIII-XIII線断面で拡大して示した断面図である。

符号の説明

１１，１１１ 接続部材
１３，１１３ 本体部
１５，１１５ 接続部
１５ａ，１１５ａ 貫通孔
１６ａ，１１６ａ 筒部
１６ｂ，１１６ｂ 底部
１７，１１７ スリット
１９，１１９ 弾性片
２２ 第１の誘い部
２３ 第１の押え部
２８ 第２の誘い部
５１ 接続対象物
５３ 管部
５３ａ 封止端部
５５ 端子部
５６ 内部電極
１２３ 第２の押え部
Ｘ 一軸
Ｘ１ 挿入方向

Claims (5)

1. 両端が封止された管部と、該管部の封止端部から外へ延びている端子部とを含む接続対象物と接続する接続部材において、
   有底筒状の本体部と、前記端子部と接続する接続部とを有し、
   前記本体部は筒部と、前記筒部の一端側の底部と、前記筒部に形成した複数のスリットとを有し、
   前記底部には前記端子部と接続する前記接続部が形成されており、
   前記筒部には前記管部と弾性接触するよう前記スリットにより複数の弾性片が形成されており、
   前記筒部に前記スリットを形成することにより、前記筒部自体が弾性変位して前記接続対象物の前記管部と弾性接触するものとされ、
   前記筒部は、円筒形状であり、前記管部を挿入する他端側の開口端側の内周直径が前記管部の外周直径よりも大きく拡大している第１の誘い部と、前記管部を挿入した際に接触するよう前記第１の誘い部に隣接した部分が前記管部の前記外周直径よりも小さい内周直径となっている、前記筒部の内周直径において最も小さい内周直径となる部分である第１の押え部とを有してなり、
   前記筒部には、前記開口端から前記底部の近傍にまで前記スリットが形成されていることを特徴とする接続部材。
2. 両端が封止された管部と、該管部の封止端部から外へ延びている端子部とを含む接続対象物と接続する接続部材において、
   有底筒状の本体部と、前記端子部と接続する接続部とを有し、
   前記本体部は筒部と、前記筒部の一端側の底部と、前記筒部に形成した複数のスリットとを有し、
   前記底部には前記端子部と接続する前記接続部が形成されており、
   前記筒部には前記管部と弾性接触するよう前記スリットにより複数の弾性片が形成されており、
   前記筒部に前記スリットを形成することにより、前記筒部自体が弾性変位して前記接続対象物の前記管部と弾性接触するものとされ、
   前記筒部は、円筒形状であり、前記筒部の内周直径が前記管部の前記外周直径よりも大きくかつ前記管部を挿入する他端側の開口端の近傍の内面から内側へ突出している第２の押え部を有することを特徴とする接続部材。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の接続部材において、前記筒部は、前記管部の前記封止端部と当接するよう前記本体部の内方へ突出している位置決め部を有することを特徴とする接続部材。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接続部材において、前記接続部は、前記底部から外側へ突出しており、前記接続部には前記端子部を挿入する貫通孔が形成されていることを特徴とする接続部材。
5. 請求項４記載の接続部材において、前記筒部は、前記底部と前記貫通孔との接続部分の内面を湾曲面とした第２の誘い部を有することを特徴とする接続部材。

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