JP5171546B2 - ラッチ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、第1部材(例えば、箱状基体)に第2部材(例えば、蓋等の可動体)を着脱可能に係止するようなときに用いられるラッチ装置のうち、特に最初の押し操作により第2部材側の被係脱部材を係止し、次の押し操作により係止解除するプッシュ・プッシュ係止機構(これはプッシュロック・プッシュオープン機構と称されたり、プッシュ式と略称されることもある、以下、同じ)に好適なラッチ装置に関するものである。
図9は特許文献1に開示のプッシュ式のラッチ装置を示している。この構造では、ハウジング2と、被係脱部材であるストライカー62と当接する突当部32及びカム溝5を有し、ハウジング2内に配置されてばね部材45の付勢力に抗して押圧移動される摺動体30と、先端側の爪部39及び基端側の凸部38cを有して摺動体30に枢支されている係合体37と、トレース用のピン部材6とを備えている。このうち、係合体37は、摺動体30の対応軸穴部に対し両側に設けられた軸部37aを嵌合した状態で枢支されて、摺動体30の位置移動により、同(b)のごとく爪部39を突当部32上に突出してストライカー62を係止する係止位置と、同(a)のごとく爪部39を突当部32上から退行する係止解除位置とに切り換えられる。係止解除位置では、摺動体30がばね部材45の付勢力でハウジング2の入口側に移動され、係合体37がハウジング2内に設けられた張出部28に凸部38cを乗り上げることでその状態を保つ。係止位置では、摺動体30がストライカー62の押し力でばね部材45の付勢力に抗して奥側に移動され、該移動後の位置にカム溝5及びピン部材6の係合を介し保持され、係合体37が凸部38cを張出部28から低くなった部分に移動し、かつ傾動して爪部39を摺動体側の開口33内から突出する。
換言すると、以上のラッチ装置は、摺動体30に対するストライカー62の押し力により係合体37を係止解除位置から係止位置に切り換え、かつ、摺動体30に対するストライカー62の次の押し力により係止位置から係止解除位置に切り換える。その際、ばね部材45は、上側が係合体37の下側中間に設けられた突片部に係止されており、摺動体30が奥へ押圧移動される過程で付勢力を蓄積しながら、係合体37を軸部37aを支点として同図の逆時計回りへ回動し係止解除位置から係止位置方向へ切換可能とする。使用形態としては、本体側にラッチ装置を取り付け、扉側にストライカー62を設けた場合だと、図9(b)が扉を本体に保持(ロック)した状態となり、扉側のストライカー62が本体側のラッチ装置を構成している係合体37により係止される。この係止は、扉が再び本体側へ押されることで、ピン部材6がカム溝5の係止溝から外れて同(a)のごとく係止解除される。このような構造は特許文献2や3のラッチ装置でも同様である。
特開2004−137725号公報 特開2001−262915号公報 特開2006−22543号公報
上記したラッチ装置では、扉の閉状態で扉を開こうとする外力(扉を本体から離間する方向の外力)が作用すると、係合体37がストライカー62の引き抜き方向の応力を受けて摺動体30の対応部(開口33を区画している枠部の内面)に圧接される。この構造では、そのときに生じる摩擦力により係合体37とストライカー62との間に高い係止力が得られるようにし、扉が不用意に開くという事態を防止している。また、扉に対し更に過大な外力が作用した場合には、係合体37が爪部39を突当部32上から退行するよう回転、つまり係止位置から係止解除位置に切り換えられるようにして破損を回避している。そのときの引き抜き力は無理抜き強度と称されている。すなわち、従来構造では、係合体37が係止位置において、爪部39aが軸部37a、つまり係合体37の回転中心線上から外れるよう設けられ、かつストライカー62の引き抜き方向の応力を受けると、軸部37aを支点とした回転モーメントが発生する構成である。
ところが、この回転モーメントは、ばね部材45としての付勢荷重ないしはスプリング荷重に比例し、例えば、スプリング荷重を弱く設定すると無理抜き強度も低下する。このため、従来構造だと、無理抜き強度と切り離して、ラッチ操作力などを任意に設定し難く、その点から設計自由度が制約されていた。また、従来構造では、上述したごとく爪部39を摺動体30の対応部に圧接したり摩擦接触させることで前記回転モーメントに抗して目的の無理抜き強度を確保する。そのようにして爪部39が摺動体30の対応部に摩擦接触する構造だと、例えば、使用環境が低温になると、露結により圧接抵抗や摩擦抵抗が大きくなって係合体の回転が損なわれ、作動不良の要因となる。しかも、無理抜き強度がばらついたり圧接や摩擦に起因した摺動音が発生し易くなる。なお、特許文献3の技術は、そのような作動不良を解消したものであるが、微細加工を必須としているため小型化すると実施が困難となる。
そこで、本発明の目的は、上記した回転モーメントに起因した不具合を解消したり緩和し、それによりラッチ操作力等の設計自由度を拡大したり、作動不良を確実に解消したり、摺動音の発生を解消して、品質を向上することにある。
上記目的を達成するため本発明は、ハウジングと、被係脱部材と当接する突当部及びカム溝を有して前記ハウジングに対し進退可能に配置された摺動体と、前記摺動体を前記ハウジングから突出する方向へ付勢しているばね部材と、前記摺動体に対し枢支部を介し回転自在に支持されて、先端側の爪部を前記突当部の上に突出して被係脱部材を係止可能にする係止位置及び前記突当部の上から退行する係止解除位置に切り換えられる係合体と、前記カム溝をトレースするピン部材とを備え、前記摺動体が押圧されて前記ばね部材の付勢力に抗して移動されると、その移動後の位置に前記カム溝及びピン部材を介して保持され、かつ前記係合体が係止解除位置から係止位置に切り換えられるラッチ装置において、前記係合体は、前記摺動体に対し、前記係合体の前記枢支部を支点とした回転中心と、前記係合体が前記係止位置に切り換えられた状態での前記爪部とが前記被係脱部材の抜き出し方向に対向するよう支持されていることを特徴としている。
請求項2の発明は、以上の発明において、前記係合体が前板部及び前記前板部から後方向へ突設した後片部とからなり、前記前板部が前記爪部、及び前記爪部と所定隙間を保ちかつ該爪部と同方向に突設されて枢支部用軸部又は軸穴付きの突出部を有していると共に、前記後片部が側面に設けられた凸部を有し、前記凸部が前記ハウジングの内側に設けられた張出部に乗り上げることで前記係止位置から前記係止解除位置に切り換えられることを特徴としている。
請求項1の発明では、係合体を摺動体に対し、係合体の回転中心と、係止位置にある係合体の爪部とが被係脱部材の抜き出し方向に対向するよう枢支されているため、例えば図4(a)の場合だと、扉の閉状態(係合体が係止位置)で扉を開こうとする外力、つまり同図の右矢印方向の外力が作用しても、爪部と被係脱部材とが平行に当接係合される限り、従来品のごとく係合体に回転モーメント(係合体を係止解除する方向へ回転しようとする応力)がかからない。従って、従来品に比べて次のような利点を有している。
(ア)上記した無理抜き強度は、ばね部材のスプリング荷重にほとんど影響されず、爪部と被係脱部材との当接形状により設定できる。例えば、無理抜き対応のラッチ装置では、被係脱部材に対する爪部の当接面又は/及び爪部に対する被係脱部材の当接面に無理抜き度合いに応じて抜け易くなる方向の勾配を設定する(図5(c)を参照)。無理抜き否対応のラッチ装置では、互いの当接面を引き抜き方向と直角となるよう設定する。
(イ)よって、この構造では、無理抜き強度を確保するため従来のごとく爪部を摺動体の対応部(開口を区画している枠部の内面)に圧接したり摩擦接触する必要がなくなるため、低温時においても安定した作動を維持でき、圧接や摩擦に起因した摺動音の問題を解消できる。
請求項2の発明では、従来品に比べて、特に係合体を構成している前板部が爪部、及び爪部と所定隙間を保ちかつ爪部と同方向に突出された軸部又は軸穴付きの突出部を有した構成により本発明を容易に実施可能にする。
以下、本発明の最良形態を図1〜図8を参照しながら説明する。なお、図面では図6〜図8の部品図を除いて細部を簡略化ている。以下の説明では、装置構造、組立、作動の順に詳述する。
(装置構造)形態のラッチ装置は、一端側を開口したハウジング1と、ストライカー9と当接する突当部22及びカム溝27を有してハウジング1に対し進退可能に配置された摺動体2と、摺動体2に対し回転自在に支持されて、爪部32を突当部22の上に突出してストライカー9を係止可能にする係止位置及び突当部22の上から退行する係止解除位置に切り換えられる係合体3と、摺動体2をハウジング1から突出する方向へ付勢しているばね部材4と、カム溝27をトレースするピン部材5とを備え、摺動体2が押圧されてばね部材4の付勢力に抗して移動されると、その移動後の位置にカム溝27及びピン部材5を介して保持され、かつ係合体3が係止解除位置から係止位置に切り換えられるプッシュ・プッシュ係止機構からなる。
また、このラッチ装置は、例えば、図1(b)の一点鎖線に示した機器類の本体7側に設けられた取付枠7aに取り付けられ、図4(a)の一点鎖線に示した扉8に取り付けられたストライカー9を係脱する使用例だと、扉8が不図示の付勢手段の付勢力に抗して閉位置方向へ押されると、該扉8をストライカー9を介して係止し、更に扉8が同方向へ押されると、ストライカー9に対する係止を解除する。勿論、使用方法としては、ラッチ装置を扉等の可動体側に取り付けて、機器類の本体側に取り付けられる被係脱部材を係脱する構成でもよい。また、材質は、ハウジング1、摺動体2、係合体3は樹脂成形品であるが、樹脂以外でも差し支えない。
ここで、ハウジング1は、図3及び図6のごとく内部が上下壁10,11と、両側壁12と、底壁13とで区画形成され、一端側を開口した有底筒形となっている。また、ハウジング1は、両側壁12の一端側を構成している外面15が一段張り出していて図1(b)のごとく本体側の取付枠7aに抜け止め可能に挿入される。このうち、上壁10の内面には、ピン規制用縦リブ14がピン部材5のU形に対応して対に突設されている。各縦リブ14は、底壁13から前側に延び、かつ、後側が一段大きく張り出した状態に設けられて、図4(a)のごとくピン部材5のU形両側部5bを位置規制する。下壁11には、前後中間に位置して摺動体2の移動範囲を規制する貫通されたガイド溝11aと、一端側からガイド溝11aに連通している浅い導入溝11bと、内面両側に突設されて係合体3を係止解除方向へ回転可能にする張出部16とが設けられている。両側壁12には、コ形スリット12aで区画されて先端側を外へ張り出している取付用の弾性係止爪17と、矩形の4箇所の角部のうち対向壁の一方側の各角部を前後略中間部から外面15の手前まで切り欠いたテーパー10aと、テーパー10aより後側に設けられた切欠部12bとが設けられている。両側壁12の一端側内面には、逃げ凹部12cがそれぞれ対向して設けられている。逃げ凹部12cは、弾性係止爪17などを形成するための成形型用の逃げである。
底壁13には、下両側に貫通された型抜き穴13aと、上両側に貫通された略L形のピン挿通穴13bと、両ピン挿通穴13bの間に小スリット13cを介し区画形成された弾性挟持片13d,13eと、内面に突出されたばね用支持軸18などが設けられている。各ピン挿通穴13bは、ピン部材5の線径よりも若干大きな穴幅からなり、略U形のピン部材5をこの穴からケース内へ挿入可能にする。弾性挟持片13d,13eは、小隙間を介し対向配置され、ピン部材5のU形中間部5aが図1(d)のごとく前後方向より所定の挟持力で保持可能にする。支持軸18は、左右中間に突設されている。そして、弾性挟持片13d,13eには、ピン部材5が枢支され、支持軸18にはばね部材4が保持される。ばね部材4はコイルばねであり、下側が支持軸18に軸装され、上側が後述する摺動体2の筒部26内から係合体3の突片部34に係止される。
摺動体2は、図3及び図7のごとくハウジング1の出入口側に配置される本体20と、本体20の後方に突設されて本体20より幅細になっている後延長部21とからなる。本体20は、前端面の上側端面が突当部22に設定されており、該前端面の下側より前方へ突出されて開口23aを形成している枠部23と、突当部22の後方側に設けられて上面20a及び両側面20bで区画された空洞部24と、両側面20bに同軸線上に設けられている枢支部用の軸穴24aとを有している。空洞部24は、下側を開口していると共に、突当部22と対向する後面側のうち、後延長部21を突出している部分の両側に通し穴20dを介して後外側にも開口している。
後延長部21は、両側にハート形のカム溝27を形成している上側部分25と、その上側部分25と同方向に延びる下側の筒部26で構成されている。両側のカム溝27は、図7(d)のごとく略同形であり、凸状カム島28の周りに設けられて、後側から前下側へ延びる誘導溝27aと、誘導溝27aの前側に位置して上下に別れている係止用誘導溝27b及び解除用誘導溝27dと、誘導溝27b,27dの間でかつ後側に位置した凹状係止溝27cと、誘導溝27dから後側へ延びる復帰溝27eなどで構成されている。これに対し、筒部26は、筒内が上記した支持軸18及びばね部材4の上側を遊嵌可能な筒孔を形成しており、前下側に突設されて上記ガイド溝11aと嵌合される突起26aと、後上側で両側に向けて突設されているガイド用小翼29とを有している。
ピン部材5は、従来と同様に、図3のごとくU形の中間部5aと、両側部5bと、各側部5bの自由端側を内側に折り曲げた先端5cとからなり、U形の上幅寸法が下幅寸法よりも若干大きく形成されている。下幅寸法は、ハウジング1内にあって、両側壁21の内面間の幅寸法にほぼ一致している。
係合体3は、図3と図8のごとく前板部30と、前板部30から後方向へ突設した後片部と31,31とからなる。前板部30には、上側に突出した爪部32と、爪部32と所定隙間を保ちかつ該爪部と同方向に突出された突出部33と、後端面の左右中間に突出されて前記した筒部26の筒内に入る突片部34とが設けられている。爪部32は、摺動体側の開口23aに自在に進入されたり退行される大きさとなっている。両突出部33には、枢支用軸部35が同軸線上に突出形成されている。両後片部31の後外側面には凸部36がそれぞれ設けられている。
(組立)以上の各部材は、例えば、係合体3がまず摺動体2に組み付けられる。この作業では、図3の状態から両側の軸部35を摺動体2の空洞部内から軸穴24aに押し込める。すると、係合体3は、軸部35を支点として、所定範囲だけ回転自在に枢支され、爪部32が図2(b)及び図4(c)のごとく開口23a内に収まった係止解除位置と、図2(a)及び図4(a)のごとく開口23aから突出されてストライカー9の凸部又は爪9aを上から押さえる係止位置とに切換可能となる。また、以上の係合体3は、摺動体側本体20に対し軸穴24aと軸部35の嵌合を介して枢支されて、爪部32が開口23aから突当部22上に突出された係止位置に配置された状態で、爪部32と突出部33との間に突当部22を位置させ、爪部32が開口23a内に退行して係止解除位置に配置された状態で後延長部21の細くなった逃げ部に対応部を逃がす。
次に、以上の係合体3付きの摺動体2はハウジング1内に組み付けられる。この作業では、例えば、予めばね部材4を支持軸18に軸装し、ピン部材5を底壁13に揺動可能に保持した状態にしてそれぞれハウジング1内に配置しておく。ピン部材5は、両側の先端5cを各ピン挿通穴13bからハウジング内に挿入してから、U形中間部5aを弾性挟持片13d,13e側に強制的に移動することにより、その両挟持片の間に挟持される。この挟持状態では、ピン部材5がハウジング1内に起立保持され、U形両側部5bが規制用縦リブ14と対応内側面との間に位置規制される。また、係合体3付きの摺動体2は、ハウジング1内に押し入れられると、突起26aが導入溝11bからガイド溝11aに落ち込んで嵌合されたときに、ハウジング1に対し抜け止めされて組み付けられる。この押し入れ過程では、ばね部材4の上側が筒部26内に入り、係合体3の突片部34に当接する。そして、ばね部材4は、摺動体2が奥へ押圧移動される過程で付勢力を増大し、該付勢力によって係合体3を軸部35を支点として係止位置方向へ回転可能にする。また、ピン部材5の両先端5cは、対応するカム溝27の溝入口に入る。
(作動)完成されたラッチ装置は、使用態様として、例えば、図4(a)のごとく扉8に取り付けられたストライカー9に対応して、図1(b)のごとく機器類側本体7に設けられた取付枠7aに挿入され弾性係止爪17等を介し取り付けられる。取付状態において、ラッチ装置は、通常、図2(b)のごとく摺動体2がばね部材4により突出方向へ付勢移動(この移動は突起26aがガイド溝11aの前端面に当たることで規制される)されると共に、爪部32が摺動体側開口23a内に入る方向へ回転(この回転は凸部36が張出部16の最も高くなった箇所に乗り上げる)されている。この状態が「係合体3の係止解除位置」である。そして、扉8が閉方向である図4(a)の左矢印方向に押し操作されると、摺動体2はストライカー9によりばね部材4の付勢力に抗してハウジング内に没する方向へ押圧移動される。その移動過程では係合体3が軸部35を支点として係止位置方向へ回転される。すると、係合体3は、凸部36が張出部16の低い側へ弾性的に移行し、同時にストライカーの爪9aを爪部32を介して抜け止めする。このとき、係合体3は、図4(a)のごとくピン部材5の各先端5cが摺動体2及び係合体3の後方移動によって上記した誘導溝27aから係止用誘導溝27bに入り、左矢印方向の押圧力を解放したときに、係止溝27cに係止される。この係止により、扉8が閉状態に保持(ロック)される。
以上の扉保持状態から図4(c)の解除状態に切り換えるときは、図4(b)のごとく扉を閉じ方向へ押した後、該押し力を解放する。すると、ピン部材5の両先端5cは、上記した係止溝27cから上記した解除用誘導溝27d、復帰溝27eを経て再び誘導溝27aから溝入口に戻り、同時に、係合体3が当初の解除位置に切り換えられる。このラッチ装置は、以上のような通常の作動において従来と同様であるが、次の点で改良されている。
すなわち、従来のラッチ装置では、課題に述べたごとく寒冷地等の過酷な環境下で用いられると、係合体が係止位置においてその爪部を摺動体の開口内面に摩擦接触しているため、回転し難くなって正常な係止作動、つまり係止解除位置から係止位置に切り換えられなくなる虞があった。しかし、以上の構造では、係合体3を摺動体2に対し、係合体3が軸部35及び軸穴24aの嵌合ないしは枢支部を支点として回転するときの回転中心線と、係合体3が係止位置に切り換えられた状態での係合体の爪部30とがストライカー9の抜き出し方向に対向するよう枢支されている。このため、このラッチ装置では、図5(a),(c)のごとく、上記した扉8の閉状態(係合体3が係止位置)で該扉を開こうとする外力、つまり同図の右矢印方向の外力が作用したとき、例えば爪部32とストライカーの爪9aとが平行に当接係合される限り、従来品のごとく係合体3に回転モーメント(係合体3を係止解除する方向へ回転しようとする応力)がかからない。これにより、このラッチ装置では従来品に比べて次のような展開が可能となる。
この構造では、課題で述べた無理抜き強度(これは図5(a)のごとく係合体3の係止位置において、上記した扉に対し扉開方向である同図の右矢印方向に過大な外力が作用したとき、係合体3が爪部32を突当部22上から退行するよう回転、つまり係止解除位置に切り換えられるようにして破損を回避する、そのときの強度)として、摺動体側開口23aの内面に対する係合体の爪部32の摩擦接触をなくし(これは図5(c)の拡大図のごとく開口23aと爪部32との間に隙間を設定しているためである)、ばね部材4のスプリング荷重にほとんど影響されず、係合体3の爪部32とストライカー9の爪9aとの当接形状により設定できる。
すなわち、無理抜き対応のラッチ装置として構成する場合は、ストライカー9(の爪9a等)に対する爪部32の当接面又は/及び爪部32に対するストライカー9の当接面に無理抜き度合いに応じて抜け易くなる方向の勾配を設定する。図5(c)はその一例として、ストライカー9に対する爪部32の当接面を微小角xだけ傾斜した構成を示している。逆に、無理抜き否対応のラッチ装置として構成する場合は、互いの当接面を引き抜き方向と直角となるよう設定する。このようにして、この構造では、無理抜き強度を確保するため従来のごとく爪部を摺動体の対応部(開口を区画している枠部の内面)に圧接したり摩擦接触する必要がなくなるため、低温時においても安定した作動を維持でき、圧接や摩擦に起因した摺動音の問題を簡易に解消できる。
なお、本発明は以上の形態に何ら制約されることなく、請求項で特定される要件を備えておれば、必要に応じて種々変更可能なものである。その一例として、係合体3を摺動体2に枢支する構造としては、摺動体2には軸穴24aに代えて軸部を設け、係合体3には軸部35に代えて軸穴を設けて、係合体3を摺動体2に対しそれら軸部及び軸穴の嵌合を介して枢支するようにしたり、更に摺動体2及び係合体3に共に軸穴を設けて、係合体3を摺動体2に対しそれら軸穴同士に挿通されるシャフトを介して枢支する構成でもよい。
本発明形態のラッチ装置を係合体の係止位置で示し、(a)は正面図、(b)は上面図、(c)は側面図、(d)は背面図である。 (a)は図1のラッチ装置を示す概略斜視図、(b)は上記係合体を係止解除位置に切り換えた状態での概略斜視図である。 上記ラッチ装置の部材同士の関係を示す概略分解図である。 上記ラッチ装置の通常作動を図1のA−A線断面図で示し、(a)は上記係合体を係止位置に切り換えた状態での図、(b)は上記係合体を係止解除するときの状態での図、(c)は上記係合体を係止解除位置に切り換えた状態での図である。 上記ラッチ装置の無理抜き作動を図1のA−A線断面図で示し、(a)はストライカーが引き抜き方向の外力を受けた状態での図、(b)は無理抜きしたときの状態での図、(c)は(a)のA部を拡大した図である。 上記ラッチ装置のハウジング単品を示し、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は(a)B−B線断面図、(d)は(b)C−C線断面図である。 上記ラッチ装置の摺動体単品を示し、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は下面図、(d)は背面図、(e)は(d)D−D線断面図である。 上記ラッチ装置の係合体単品を示し、(a)は上面図、(b)は背面図、(c)は側面図、(d)は正面図、(e)は下面図である。 (a),(b)従来のラッチ装置を係止解除位置及び係止位置で示す作動図である。
符号の説明
1…ハウジング(11aはカイド溝、13は底壁、16は張出部、18は支持軸)
2…摺動体(20は本体、22は突当部、23は枠部、24aは軸穴)
3…係合体(30は前板部、31は後片部、32は爪部、33は突出部)
4…ばね部材
5…ピン部材(5aは中間部、5bは側部、5cは先端)
7…本体(7aは取付枠)
8…扉(9は被係脱部材であるストライカー)
21…後延長部(25は上側部分、26は筒部)
27…カム溝(27cは係止溝)
35…軸部

Claims (2)

  1. ハウジングと、被係脱部材と当接する突当部及びカム溝を有して前記ハウジングに対し進退可能に配置された摺動体と、前記摺動体を前記ハウジングから突出する方向へ付勢しているばね部材と、前記摺動体に対し枢支部を介し回転自在に支持されて、先端側の爪部を前記突当部の上に突出して被係脱部材を係止可能にする係止位置及び前記突当部の上から退行する係止解除位置に切り換えられる係合体と、前記カム溝をトレースするピン部材とを備え、前記摺動体が押圧されて前記ばね部材の付勢力に抗して移動されると、その移動後の位置に前記カム溝及びピン部材を介して保持され、かつ前記係合体が係止解除位置から係止位置に切り換えられるラッチ装置において、
    前記係合体は、前記摺動体に対し、前記係合体の前記枢支部を支点とした回転中心と、前記係合体が前記係止位置に切り換えられた状態での前記爪部とが前記被係脱部材の抜き出し方向に対向するよう支持されていることを特徴とするラッチ装置。
  2. 前記係合体は、前板部及び前記前板部から後方向へ突設した後片部とからなり、前記前板部が前記爪部、及び前記爪部と所定隙間を保ちかつ該爪部と同方向に突設されて枢支部用軸部又は軸穴付きの突出部を有していると共に、前記後片部が側面に設けられた凸部を有し、前記凸部が前記ハウジングの内側に設けられた張出部に乗り上げることで前記係止位置から前記係止解除位置に切り換えられることを特徴とする請求項1に記載のラッチ装置。
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