JP5975757B2 - マルチメータ - Google Patents

Description

本発明は、測定機能を選択するロータリースイッチの回転に伴い、テストプローブのコネクタが差し込まれる複数の選択端子孔が選択的に開口するマルチメータに関するものである。

電圧測定、電流測定、抵抗測定等の複数の測定機能を有する測定器であるマルチメータ（テスターとも呼ばれている）が種々の測定現場で使用されている。マルチメータは、黒色のテストプローブを差し込むための共通端子孔、及び赤色のテストプローブのコネクタを差し込むための複数の選択端子孔を有している。測定者は、ロータリースイッチを回転させて所望の測定機能を選択すると共に、選択した測定機能に対応する選択端子孔に赤色のテストプローブを差し込み、共通端子孔に黒色のテストプローブを差し込んで測定を行う。

ところが、測定者が誤った選択端子孔にテストプローブを差し込んで使用した場合、マルチメータの内部回路やヒューズを破損させてしまう場合がある。例えば、電流測定用の選択端子孔には流せる最大電流の規定があるため、他の測定機能時に、誤って電流測定用の選択端子孔を使用してしまうと、過大な電流が流れてヒューズが破損してしまう場合がある。そのため、例えば特許文献１に示されるように、ロータリースイッチの回転でシャッター板を移動させて、測定機能に対応する選択端子孔を開口させるようにした誤挿入防止機構付きマルチメータが知られている。

特許第３５２２０３０号公報

特許文献１の図１に示されたマルチメータでは、ロータリースイッチの回転を、従動車や歯車機構を介してシャッター板に伝達させているため、構造的に複雑であり、広いスペースが必要である。同文献の図１２に示されたマルチメータでは、従動車等を用いておらず構造的に簡便であるが、シャッター板に形成された丸孔が選択端子孔に合うようにシャッター板を回転させるため、丸孔よりも大きなシャッター板が必要であり、構造的に広いスペースが必要である。

マルチメータの携帯性を高めるために小型化したり、高機能化による内部回路の複雑化に対応したり、デザイン性を高めたりするために、シャッター板等の誤挿入防止機構を省スペースなものにしたいという課題がある。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、省スペースで構造的に簡便なシャッター板等の誤挿入防止機構を備えるマルチメータを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載されたマルチメータは、測定機能を選択するためのロータリースイッチと、テストプローブのコネクタが差し込まれる共通端子孔と、他のテストプローブのコネクタが選択的に差し込まれる複数の選択端子孔と、該ロータリースイッチの回転で駆動されて該選択端子孔を選択的に開口するシャッター板とを備えるマルチメータであって、該ロータリースイッチが、その回転軸心と同心に形成された円弧状壁と、前記円弧状壁の回転と共に移動する一つの凸部とを有しており、該シャッター板が、該共通端子孔に対応する孔を有して該共通端子孔の中心を回転軸心として回転可能なベース板と、該ロータリースイッチの該凸部に係合可能に該ベース板に形成された一つの凹部と、該ベース板に設けられた第一の遮蔽腕及び第二の遮蔽腕とを備え、該ロータリースイッチの正回転及び逆回転による該凸部の移動で該凹部が移動して、該第一の遮蔽腕が少なくとも一つの該選択端子孔を開口して該第二の遮蔽腕が残りの該選択端子孔を遮蔽する第一の位置、及び、該第一の遮蔽腕が該少なくとも一つの選択端子孔を遮蔽して該第二の遮蔽腕が該残りの選択端子孔を開口する第二の位置のいずれかの位置になるように該ベース板が回転可能であり、前記凸部と前記凹部とが係合しないとき、前記シャッター板に回転する外力が作用しても、該シャッター板を前記第一の位置及び／又は前記第二の位置に保持する位置保持機構として、前記ベース板に、該円弧状壁と略同じ円弧径で形成されて、該円弧状壁に摺動可能な位置保持壁を有し、 前記円弧状壁には、前記シャッター板の回転を妨げないように、該シャッター板の回転に伴い前記位置保持壁から押圧される位置に切欠き部を有していることを特徴とする。

請求項２に記載されたマルチメータは、請求項１に記載のもので、前記位置保持壁を、前記ベース板の前記凹部の両側に有し、前記シャッター板の回転を妨げないように、前記凸部の両側に前記切欠き部を有することを特徴とする。

請求項３に記載されたマルチメータは、請求項１に記載のもので、前記位置保持機構として、前記シャッター板に設けられた弾性腕と、前記ロータリースイッチ及び該シャッター板が取り付けられた筐体箱に設けられ、該シャッター板の回転とともに該弾性腕の先端が摺動して移動する位置決め壁とを有していることを特徴とする。

請求項４に記載されたマルチメータは、請求項３に記載のもので、前記位置決め壁には、前記シャッター板が前記第一の位置にあるとき、前記弾性腕の先端が嵌る第一の窪み部と、前記シャッター板が前記第二の位置にあるとき、前記弾性腕の先端が嵌る第二の窪み部とを有していることを特徴とする。

本発明のマルチメータは、構造的に簡便であり、省スペースである。シャッター板は前記の第一の位置と第二の位置との２つの位置に移動するが、例えば電流測定機能と他の測定機能とで選択端子孔を選択的に開口させることで、他の測定機能時に誤って電流測定機能用の選択端子孔を使用してしまうことが防止できる。

シャッター板を第一の位置及び／又は第二の位置に保持する位置保持機構を備える場合、振動等でシャッター板が動くことを防止できる。ロータリースイッチに円弧状壁を設けると共に、ベース板に円弧状壁と略同じ円弧径で円弧状壁に摺動可能な位置保持壁を設ける場合、位置保持機構を簡便で省スペースな構造で実現することができる。この場合、円弧状壁に切欠き部を設けることで、シャッター板がスムーズに回転する。

本発明を適用するマルチメータの一部を切り欠いて構造の概要を示す正面図である。 図１のシャッター板の動きを説明するために要部を示す正面図である。 シャッター板の位置保持機構の他の例の要部を示す正面図である。

以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。

本発明を適用するマルチメータ１を図１に示す。マルチメータ１は、一例として携帯型のデジタルマルチメータであり、筐体箱２、ロータリースイッチ３、シャッター板４、化粧パネル５、共通端子孔３０、複数の選択端子孔３１，３２，３３、及び測定結果を表示する表示パネル６を備えている。

筐体箱２の正面側（図の観察面側）に、ロータリースイッチ３、及びシャッター板４が取り付けられていて、ロータリースイッチ３の基部（鍔部１４、外周の凸部１５、切欠き部１６）やシャッター板４が化粧パネル５によって覆われて隠されている。同図では、誤挿入防止機構となるロータリースイッチ３やシャッター板４の構造が判るように、その部分の化粧パネル５を切り欠いて図示している。

筐体箱２は、測定者が片手で持ちやすい大きさに形成された絶縁樹脂製の中空ケースである。同図では、筐体箱２の両側に、衝撃保護用のクッション部材４１が取り付けられている例を示している。筐体箱２は、図示しないが例えば上箱と下箱の２つに分割可能になっており、その内部に測定用の電気回路基板や電池が配置されている。

この筐体箱２には、テストプローブのコネクタ（図示せず）を差し込むための共通端子孔３０、及び、他のテストプローブのコネクタ（図示せず）を選択的に差し込むための複数の選択端子孔３１，３２，３３が形成されている。共通端子孔３０や選択端子孔３１，３２，３３の奥には、テストプローブとの接続用の円筒状のコネクタＣが配置されている。

筐体箱２には、共通端子孔３０の穴縁に正面側に突出するように、シャッター板４を回転可能に嵌めるための円筒壁３５が形成されている。円筒壁３５は、共通端子孔３０の中心と同心に形成されており、その内壁が共通端子孔３０になっている。又、筐体箱２には、円筒状のストッパー３６が形成されている。これら円筒壁３５及びストッパー３６は、樹脂製であり、筐体箱２と一体的に成形することが好ましい。

ロータリースイッチ３は、測定機能を選択するためのものである。ロータリースイッチ３のノブ１１の先端の位置で、測定機能が選択される。又、この例では、ロータリースイッチ３は電源スイッチも兼ねている。同図に示すように、ロータリースイッチ３は、一例として、電源オフの位置１２ａから時計回りの順で、交流電圧測定機能（位置１２ｂ）、直流電圧測定機能、導通測定機能、ダイオード極性測定機能、抵抗測定機能、容量測定機能（位置１２ｃ）、μＡレベルの電流測定機能（位置１２ｄ）、ｍＡレベルの電流測定機能（位置１２ｅ）、Ａレベルの電流測定機能（位置１２ｆ）を選択できるようになっている。ロータリースイッチ３は、電源オフの位置１２ａ〜Ａレベルの電流測定機能の位置１２ｆの範囲内で回転可能なように、回転範囲を規制する回転範囲規制機構（図示せず）を備えている。

ロータリースイッチ３で選択された測定機能により、交流電圧測定機能（位置１２ｂ）〜容量測定機能（位置１２ｃ）では、選択端子孔３１を使用する。μＡレベルの電流測定機能（位置１２ｄ）及びｍＡレベルの電流測定機能（位置１２ｅ）では、選択端子孔３２を使用する。Ａレベルの電流測定機能（位置１２ｆ）では、選択端子孔３３を使用する。図示しないが、化粧パネル５にも選択端子孔３１〜３３や共通端子孔３０が形成されていて、選択端子孔３１〜３３の近くには、対応する測定機能を示す文字、記号、マーク等が表示されており、共通端子孔３０の近くには、共通端子であることを示す文字等（例えば「ＣＯＭ」）が表示されている。

このようにマルチメータ１では、一つの選択端子孔３１を共通して使用する電流測定機能以外の測定機能（交流電圧測定機能〜容量測定機能）のグループを、ロータリースイッチ３の回転範囲の開始端側（位置１２ａ（ｂ）側）から順に選択できるように、測定機能の選択位置を順に配置する。そして、選択端子孔３１を共通端子孔３０の一方側（図では一例として右側）に配置する。さらに、電流測定機能（μＡレベルの電流測定機能、ｍＡレベルの電流測定機能、Ａレベルの電流測定機能）のグループを、ロータリースイッチ３の回転範囲の終端側で選択できるように、回転範囲の最後に順に選択位置を配置する。そして、電流測定機能に使用する選択端子孔３２，３３を、共通端子孔３０の他方側（図では一例として左側）に並べて配置する。

ロータリースイッチ３は、その基部に円盤状の鍔部１４を有している。この鍔部１４は、ロータリースイッチ３の回転軸心と同心の円形となるように、ロータリースイッチ３と一体的に形成されている。この鍔部１４の円盤の板厚は、後述するシャッター板４の板厚と同じかそれよりも厚い板厚で形成されている。この鍔部１４の側面が、本発明における円弧状壁になり、後述するようにシャッター板４と摺動する。

さらに、鍔部１４には、その円盤の半径方向外側に突出するように一つの凸部１５が一体的に形成されている。凸部１５は、電流測定機能以外の測定機能（位置１２ｃ）から電流測定機能（位置１２ｄ）に切り替わるとき、及び、電流測定機能（位置１２ｄ）から電流測定機能以外の測定機能（位置１２ｃ）に切り替わるときに、後述するシャッター板４の凹部２５と係合する位置関係で鍔部１４（ロータリースイッチ３）に形成されている。又、鍔部１４には、後述する位置保持壁２６ａが摺動する側の凸部１５のすぐ横に切欠き部１６が形成されている。この切欠き部１６は、シャッター板４の回転を妨げないようにクリアランスを確保するために設けている。切欠き部１６は、シャッター板４の回転時に位置保持壁２６ａから鍔部１４が押圧される範囲を切り欠いた形状で形成する。

シャッター板４は、ベース板２４に、第一の遮蔽腕２２及び第二の遮蔽腕２３が一体的に設けられて、全体的に平らな一枚の板体に形成されている。ベース板２４は、共通端子孔３０に対応する孔２１を有している。この孔２１は、筐体箱２の円筒壁３５にちょうど嵌って、円筒壁３５に摺動する大きさに形成されている。円筒壁３５に孔２１が嵌まることで、ベース板２４が共通端子孔３０の中心を回転軸心として回転可能になっている。

このベース板２４には、ロータリースイッチ３の凸部１５に係合可能な一つの凹部２５が形成されている。ロータリースイッチ３の正回転及び逆回転による凸部１５の移動で、凹部２５に凸部１５が係合してベース板２４が往復するように回転可能になっている。このベース板２４の往復的な回転で、シャッター板４はシーソーのように動き、図１に示すように、第一の遮蔽腕２２が選択端子孔３１を開口して第二の遮蔽腕２３が残りの選択端子孔３２，３３を遮蔽する第一の位置、及び、図２に示すように、第一の遮蔽腕２２が選択端子孔３１を遮蔽して第二の遮蔽腕２３が残りの選択端子孔３２，３３を開口する第二の位置のいずれかの位置になる位置関係で、凸部１５、ベース板２４、凹部２５、第一及び第二の遮蔽腕２２，２３が形成されている。

さらに、シャッター板４は、凹部２５よりも第二の遮蔽腕２３側のベース板２４に、鍔部１４と略同じ円弧径で形成されて、鍔部１４に摺動可能な位置保持壁２６ａを有することが好ましい。この位置保持壁２６ａは、図１に示す第一の位置のときに、ロータリースイッチ３（鍔部１４）と同心になるようにベース板２４に形成されている。さらに位置保持壁２６ａは、図１に示す第一の位置のときに、ロータリースイッチ３の回転中心と共通端子孔３０の中心とを結ぶ仮想直線（図示せず）を僅かでも横切る位置になるようにベース板２４に形成されている。

又、シャッター板４は、凹部２５よりも第一の遮蔽腕２２側のベース板２４に、図２に示す第二の位置のときに、鍔部１４に摺動可能な摺動壁２６ｂを有している。同図では、摺動壁２６ｂは、なだらかに盛り上がる曲線状の形状に形成された例を示している。

筐体箱２、ロータリースイッチ３やシャッター板４は、互いに摺動し合うため、摺動性や耐久性の良い、例えば、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）で成形することが好ましい。

以下、マルチメータ１の動作について、図１、図２を参照しつつ具体的に説明する。

測定者が、ノブ１１を抓んでロータリースイッチ３を回転させると、凸部１５も共にロータリースイッチ３の外周を周回するように移動する。

ロータリースイッチ３（ノブ１１）が電源オフ（位置１２ａ）から容量測定機能（位置１２ｃ）の範囲を回転するときには、凸部１５が凹部２５に係合しないため、シャッター板４は動かない。そのため、シャッター板４は、図１に示すように、第一の遮蔽腕２２が選択端子孔３１を開口して、第二の遮蔽腕２３が残りの選択端子孔３２，３３を遮蔽する第一の位置を維持する。

シャッター板４に、振動等で図２に示す第二の位置に回転させようとする外力が作用したとしても、円弧状の位置保持壁２６ａの凹部２５側の端部が鍔部１４に押し当たるため、シャッター板４の回転が阻止されて、第一の位置の状態が保持される。

ロータリースイッチ３を、図１に示す容量測定機能（位置１２ｃ）に位置している状態から、時計回りに回転させてμＡレベルの電流測定機能（位置１２ｄ）に切り替えるときに、凸部１５が凹部２５に係合する。凸部１５は、ロータリースイッチ３の回転と共に移動して、係合した凹部２５の内壁を回転方向に押すため、シャッター板４が円筒壁３５（共通端子孔３０）を軸として回転する。このシャッター板４の回転で、ロータリースイッチ３がμＡレベルの電流測定機能（位置１２ｄ）になった時には、図２に示すように、第一の遮蔽腕２２が選択端子孔３１を遮蔽して第二の遮蔽腕２３が残りの選択端子孔３２，３３を開口する第二の位置になる。シャッター板４は、ベース板の摺動壁２６ｂがロータリースイッチ３の鍔部１４の側壁に当たると共に、筐体箱２のストッパー３６に当たって止まる。

このシャッター板４の回転時に、位置保持壁２６ａの凹部２５側の端部は、鍔部１４に押し当たらずに切欠き部１６を通るため、シャッター板４の回転は阻止されず、シャッター板４はスムーズに回転する。

ロータリースイッチ３を、μＡレベルの電流測定機能（位置１２ｄ）からｍＡレベルの電流測定機能（位置１２ｅ）、Ａレベルの電流測定機能（位置１２ｆ）に回転させても、凸部１５は、凹部２５に係合しないので、シャッター板４は動かない。そのため、シャッター板４は、図２に示す第二の位置を維持する。

ロータリースイッチ３を、図２に示すμＡレベルの電流測定機能（位置１２ｄ）から容量測定機能（位置１２ｃ）に回転させたときには、凸部１５が凹部２５に係合し、シャッター板４が回転して図１に示す第一の位置になる。

このように、本発明を適用するマルチメータ１では、電流測定機能時に、電流測定用の全ての選択端子孔３２，３３が開口し、他の測定機能時に、電流測定用の全ての選択端子孔３２，３３が閉口する。このため、他の測定機能時に誤って電流測定機能用の選択端子孔３２，３３を使用してしまうことが防止できる。

スペース等の制約で、シャッター板４の回転角度を大きく取れない場合には、図１、図２に示すように、第一の遮蔽腕２２が選択端子孔３１を完全に開口するように、第一の遮蔽腕２２に円弧状の逃げ部２７を形成し、第二の遮蔽腕２３が選択端子孔３２を完全に開口するように、第二の遮蔽腕２３に円弧状の逃げ部２８を形成する。このように逃げ部２７や逃げ部２８を形成した場合、選択端子孔３１や選択端子孔３２が完全に遮蔽されず部分的な遮蔽になるが、そうであってもテストプローブのコネクタを挿入することができなくなるので、誤挿入防止機能としての機能が果たされ問題ない。

なお、このマルチメータ１の例の場合、シャッター板４が第二の位置にあるときはその位置が保持されないので、振動等の外力の作用で、シャッター板４が動いてしまう可能性がある。そのため、シャッター板４を振動等で動き難くするために、ベース板２４、第一及び第二の遮蔽腕２２，２３の重量バランスを配分して、共通端子孔３０が重心となるようにしたり、第二の遮蔽腕２３側を重くして動き難くしたりしてもよい。

又、摺動壁２６ｂを、位置保持壁２６ａのように鍔部１４と略同じ円弧径で形成して、図２に示す第二の位置のときに、ロータリースイッチ３の回転軸心と共通端子孔３０の中心とを結ぶ仮想直線（図示せず）を横切る位置に形成してもよい。この場合、摺動壁２６ｂの摺動する側の凸部１５のすぐ横にも切欠き部を形成する。

又、図３に示すように、シャッター板４の位置保持機構として、シャッター板４に弾性腕５１を設け、筐体箱２に位置決め壁５２を設けてもよい。弾性腕５１は、シャッター板４の回転とともに位置決め壁５２に摺動しつつ移動する。シャッター板４は、図３に示すように第二の位置で弾性腕５１が第二の窪み部５４に嵌り位置が保持される。又、図示しないが、図１のようにシャッター板４が第一の位置のときに、弾性腕５１が第一の窪み部５３に嵌り位置が保持される。シャッター板の位置保持機構は、これら例に限られず、爪や突起などで保持するようにしてもよいし、公知の種々の位置保持用の機構を備えてもよい。又、位置の切り替えを歯切れ良くする構造を追加してもよい。このように位置保持機構を別に備えた場合には、位置保持壁２６ａや切欠き部１６は設けなくてもよい。

又、切欠き部１６を設けずに、シャッター板４の位置保持壁２６ａを、弾性や撓み性を有するように形成して、位置保持壁２６ａの変形でシャッター板４が第一の位置から第二の位置に回転するようにしてもよい。

又、共通端子孔３０の右側に電圧測定機能等で使用する選択端子孔３１を配置し、共通端子孔３０の左側に電流測定機能で使用する選択端子孔３２，３３を配置した例について説明したが、逆の配置として、共通端子孔３０の左側に選択端子孔３１を配置し、共通端子孔３０の右側に選択端子孔３２，３３を配置してもよい。この場合、各端子孔３０〜３３の位置や開閉状態に対応させて、凸部１５の位置やベース板２４の形状、凹部２５の位置、並びに第一及び第二の遮蔽腕２２，２３の形状や角度等を適宜変更する。

又、第一の遮蔽腕２２が一つの選択端子孔３１を遮蔽する例について説明したが、第一の遮蔽腕２２で１つ以上の選択端子孔を遮蔽するようにしてもよい。又、各端子孔３０〜３３を、一直線に並べて配置した例を図示しているが、適宜形状を変形した第一及び第二の遮蔽腕２２，２３で遮蔽できる配置であれば、曲線状に並べて配置してもよく、その配置は任意である。

シャッター板４を平らな一枚の板体に形成した例について説明したが、ベース板２４を厚い板体で形成し、第一及び第二の遮蔽腕２２，２３を薄い板体で形成してもよい。シャッター板４の形状、板厚等は適宜変更してもよい。又、筐体箱２に回転軸用の円筒壁３５を形成した例について説明したが、ベース板２４の裏面側に円筒壁を形成して、この円筒壁を共通端子孔３０に嵌めてベース板２４を回転可能にしてもよい。このようにベース板２４の回転軸の構成は、適宜変更してもよい。

１はマルチメータ、２は筐体箱、３はロータリースイッチ、４はシャッター板、５は化粧パネル、６は表示パネル、１１はノブ、１２ａ〜１２ｆは位置、１４は鍔部、１５は凸部、１６は切欠き部、２１は孔、２２は第一の遮蔽腕、２３は第二の遮蔽腕、２４はベース板、２５は凹部、２６ａは位置保持壁、２６ｂは摺動壁、２７・２８は逃げ部、３０は共通端子孔、３１・３２・３３は選択端子孔、３５は円筒壁、３６はストッパー、４１はクッション部材、５１は弾性腕、５２は位置決め壁、５３は第一の窪み部、５４は第二の窪み部、Ｃはコネクタである。

Claims (4)

1. 測定機能を選択するためのロータリースイッチと、テストプローブのコネクタが差し込まれる共通端子孔と、他のテストプローブのコネクタが選択的に差し込まれる複数の選択端子孔と、該ロータリースイッチの回転で駆動されて該選択端子孔を選択的に開口するシャッター板とを備えるマルチメータであって、
   該ロータリースイッチが、その回転軸心と同心に形成された円弧状壁と、前記円弧状壁の回転と共に移動する一つの凸部とを有しており、
   該シャッター板が、該共通端子孔に対応する孔を有して該共通端子孔の中心を回転軸心として回転可能なベース板と、該ロータリースイッチの該凸部に係合可能に該ベース板に形成された一つの凹部と、該ベース板に設けられた第一の遮蔽腕及び第二の遮蔽腕とを備え、
   該ロータリースイッチの正回転及び逆回転による該凸部の移動で該凹部が移動して、該第一の遮蔽腕が少なくとも一つの該選択端子孔を開口して該第二の遮蔽腕が残りの該選択端子孔を遮蔽する第一の位置、及び、該第一の遮蔽腕が該少なくとも一つの選択端子孔を遮蔽して該第二の遮蔽腕が該残りの選択端子孔を開口する第二の位置のいずれかの位置になるように該ベース板が回転可能であり、
   前記凸部と前記凹部とが係合しないとき、前記シャッター板に回転する外力が作用しても、該シャッター板を前記第一の位置及び／又は前記第二の位置に保持する位置保持機構として、前記ベース板に、該円弧状壁と略同じ円弧径で形成されて、該円弧状壁に摺動可能な位置保持壁を有し、
   前記円弧状壁には、前記シャッター板の回転を妨げないように、該シャッター板の回転に伴い前記位置保持壁から押圧される位置に切欠き部を有していることを特徴とするマルチメータ。
2. 前記位置保持壁を、前記ベース板の前記凹部の両側に有し、前記シャッター板の回転を妨げないように、前記凸部の両側に前記切欠き部を有することを特徴とする請求項１に記載のマルチメータ。
3. 前記位置保持機構として、前記シャッター板に設けられた弾性腕と、前記ロータリースイッチ及び該シャッター板が取り付けられた筐体箱に設けられ、該シャッター板の回転とともに該弾性腕の先端が摺動して移動する位置決め壁とを有していることを特徴とする請求項１に記載のマルチメータ。
4. 前記位置決め壁には、前記シャッター板が前記第一の位置にあるとき、前記弾性腕の先端が嵌る第一の窪み部と、前記シャッター板が前記第二の位置にあるとき、前記弾性腕の先端が嵌る第二の窪み部とを有していることを特徴とする請求項３に記載のマルチメータ。

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