JP7034234B2 - 角度的ロック機能付き衝撃吸収デバイス - Google Patents

Description

本発明は、マイクロメカニカルデバイス、特に、計時器用ムーブメント、の車セットのアーバーのための衝撃吸収デバイスに関する。本発明は、特に、衝撃吸収デバイスのばねの回転をロックする手段を備える衝撃吸収デバイスに関する。

衝撃吸収デバイスは、「衝撃吸収ベアリング」や「耐衝撃システム」とも呼ばれており、機械式の携行型時計（例、腕時計、懐中時計）の製造業者によって長年知られている。このような衝撃吸収デバイスの目的は、衝撃、特に、横方向の衝撃、によって発生するエネルギーをアーバーが吸収することを可能にすることである。これは、アーバーを一時的にその載置位置から動かし、その後に、この載置位置に弾性戻し力の影響下で戻すことを可能にすることによって達成する。一般的に、マイクロメカニカル機構、特に、計時器用ムーブメント、において、ほとんどのアーバーは、このようなマイクロメカニカル機構ないし計時器用ムーブメントが延在している平面に対して垂直に延在していることを理解することができる。このように、計時器用ムーブメントは、本質的に、携行型時計が面上にほぼ面と面が合わさるように落ちたときの軸方向の衝撃と、携行型時計のケースミドル部の側面にて落ちたときの横方向の衝撃との２つのタイプの衝撃を受ける可能性がある。これらの２つのタイプの衝撃のうち、横方向の衝撃が最も害を与える。実際に、軸方向の衝撃を受けたときに発生する力は、携行型時計の裏部に実質的に垂直に作用し、したがって、計時器用ムーブメントのアーバーが延在している方向に対してほぼ平行に作用する。したがって、これらのアーバーが離脱したり損傷してしまうリスクは比較的限定されている。しかし、横方向の衝撃を受けたときに発生する力は、アーバーに対してほぼ垂直な方向に作用し、その結果、アーバーがそのハウジングを離脱すること及び／又は損傷を受けることのリスクは大きい。

この課題を解決するために、機械式携行型時計及び他のマイクロメカニカル機構の製造業者は、いくつもの衝撃吸収デバイスを提案してきた。要約すると、このような衝撃吸収デバイスは支持体を備え、その支持体の基部には底部がなく、アーバーが通り抜けてピボットシャンク内まで達することを可能にする。この支持体は、全体として環状である部品であるセッティングを収容し、このセッティングは、アーバーのピボットシャンクによって横断されるジュエルホールと、エンドストーンとを担持し、これらが重なり合っている。このセッティング、ジュエルホール及びエンドストーンによって形成されるアセンブリーは、ばね要素によって支持体内にて弾性的に保持され、このばね要素は、支持体上にて取り外し可能にマウントされ、エンドストーンに弾性的な押圧力を与える。このような衝撃吸収デバイスは市販されており、特に、Incabloc（登録商標）のブランド名のものが知られている。ばね要素については、黄銅によって、又はPhynox(C) KLのブランド名で市販されているオーステナイト系コバルトクロム級のばね鋼によって作ることができ、伝統的な切削技術によって得られる。

軸方向の衝撃を受けたときに、ジュエルホール、エンドストーン及びアーバーは、アセンブリー全体を載置位置に戻すばね要素の弾性戻し力に対抗するように、携行型時計の裏部カバーに対して実質的に垂直に動く。

横方向の衝撃を受けたときに、アーバーは、アライメント状態から外れ、支持体の基部と衝突し、これによって、ジュエルホール、そしてこれに伴って、セッティングとエンドストーンが、中心から外れる。この場合においても、ばね要素はすべての要素を平衡状態に戻す。

図１Ａ及び１Ｂは、支持体３に固定されるばね要素２を備えるこのような衝撃吸収デバイス１を示している。ばねリングの形態であるばね要素２には、等間隔に離間する３つのアーム４があり、これらのアーム４は、ピボットモジュール５を支持体のハウジング内に押し込む。ばねリングは、差し込み式取り付けを用いて支持体にマウントされる。このために、支持体３には、支持体３のリム７から支持体３の中心の方へと延在している周縁肩部６がある。周縁肩部６と係合するために、ばねリング２には、その外周に、ばねリング２の中心から離れるように半径方向に延在している３つの等間隔離間する突起８が形成されている。これらの３つの突起８は、周縁肩部６の内径よりも大きい外径をばねリング２に与える。この結果、ばねリング２を支持体３に組み付けることができるようにするために、周縁肩部６に３つのノッチ９が設けられる。したがって、ばねリング２を支持体３に取り付けるためには、単純に、３つの突起８が対応する３つのノッチ９内にて係合し、そして、ばねリング２を回転させて、突起８が周縁肩部６の下にて摺動することを可能にするように、ばねリング２をポジショニングすることが必要である。

上述したように、衝撃吸収デバイスは、例えば計時器用ムーブメント内に収容される、マイクロメカニカルアーバーが、破損せずに、衝撃、特に、横方向の衝撃、が発生するエネルギーを吸収することを可能にするように意図されている。これは、衝撃の影響下でアーバーが一時的に動き、その後でアーバーをその載置位置に弾性的に戻すことを可能にすることによる。それにもかかわらず、ばねリングは、衝撃の強さ及び衝撃が与えられる方向に応じて、自転する可能性が高く、ばねリングは、３つの突起が対応する３つのノッチの位置にある状況となる可能性も高い。このような状況では、ばねリングが支持体から離脱してしまうこともある。この場合、アーバーは、衝撃吸収デバイスによって保持されなくなり、このことによって、必然的に、この衝撃吸収デバイスが設置される、機械的デバイス、例えば、携行型時計のデバイス、の動作不良が発生してしまう。このようなリスクは、特に携行型時計製造の分野では衝撃吸収デバイスのほとんどが市場における高級セグメントに属する携行型時計に取り付けられることを考えると、なおさら受け入れがたい。

この課題を克服するために、欧州特許文献ＥＰ３２２２０２１１は、連続する２つのノッチの間に位置する領域において周縁肩部をスポット対向させることが提案されている。「スポット対向（spot-facing）」という用語は、回転ブレードを用いて材料を除去することによって周縁肩部の下面を調整する行為を意味する。したがって、２つの連続するノッチの間に間隙が形成され、この間隙内に突起が収容される。

この手法は、完全に満足できるものではなかった。まず、衝撃を受けたときに、特に、横方向の衝撃を受けたときに、ばねリングの角度的回転を十分に防ぐためには、突起を収容する間隙の深さが不十分であり、その周縁の高さが不十分であることがわかった。また、ミリングカッター、典型的にはＴ型カッター、を用いることによって、間隙を加工して形成することには、極めて多くの時間がかかり、退屈であり、予測不能な結果しか得られないことがわかった。特に、加工操作の際には、周縁肩部の内径を切らないように注意する必要がある。Ｔ型カッターの送り速度は低く、ミリング工具においては振動が発生する。最後に、ミリング操作において注意を払ったとしても、間隙にバリが残ることは珍しくない。

欧州特許文献ＥＰ３４７０９３４において別の手法が提案されている。この手法は、周縁肩部の第１のノッチだけでなく、突起が係合する第２のノッチを機械加工して、リングの角度的固定を確実にすることを伴う。この手法は満足できるものであるが、支持体内のばねの回転運動の後に、衝撃吸収デバイスが偶発的に分解されることを避ける手法の必要性が依然としてある。

本発明は、軸方向又は横方向の衝撃を受けたときに様々なコンポーネントが離脱してしまうリスクが相当に低減されたりなくなったりするような衝撃吸収デバイスを提案することを目的とする。

より正確には、本発明は、衝撃吸収デバイスの支持体に対して、仮配置位置と取り付け位置となることができるばねリングを備える衝撃吸収デバイスに関する。ばねリングは、ばねリングに圧力を加え、ばねリングに回転運動を与えることによって、仮配置位置から取り付け位置に、そして逆に、動く。このばねリングは、その外周上に、タブと呼ばれるタブを備え、タブの数を上回る凹みがある衝撃吸収デバイスの支持体の周縁肩部と係合する。本発明によると、これらの凹みは、支持体にばねリングを仮配置し、そして、取り付けることを意図されている。好ましくは、それらの凹みは、タブと同様な形及び寸法構成を有する。

本発明は、取り付け位置において、支持体の周縁肩部の下にいくつかのタブのみが配置され、残りのタブは、一又は複数のタブであり、ロック用タブと呼ばれ、支持体のロック用凹みと呼ばれる追加の一又は複数の凹み内に収容される。取り付け位置では、ロック用凹み内に収容されている少なくとも１つのロック用タブは、周縁肩部の下に配置されたタブによって挟まれる。これらのタブは、支持体の周縁肩部の下に位置し、周縁肩部によって加えられる力を受ける。この力を加えると、この力を加えた２点の間に配置されたばねリングの区画における湾曲変形を発生させる。この変形の後に、この区画に配置されたロック用タブは形をわずかに変えて、ロック用凹み内におけるそのロック用タブが固定させ、これによって、支持体に対するばねリングのいずれの回転も防ぐ。

従来技術では、すべてのタブが支持体の周縁肩部の下に配置され、その結果、ばねリングは、取り付け位置にあるときに（衝撃がないときに）、同じ平面内に保持される。本発明によると、ばねリングは、取り付け位置にあるときに、その特定の区画にて湾曲しており、このことによって、取り付け位置におけるばねリングのロックの改善が確実になる。

図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって、本発明の他の特徴及び利点を理解することができる。

図１Ａは、従来技術のものであって既に言及しており、衝撃を受けたときに角運動が可能なばねリングを備える衝撃吸収デバイスについての概略斜視図である。図１Ｂは、この同じ衝撃吸収デバイスのまっすくに切られた断面図である。 図２Ａ及び２Ｂは、３つのロック用タブがある本発明の実施形態の１つに係る衝撃吸収デバイスを上から見た概略図である。図２Ａは、仮配置時の支持体上におけるばねリングの配置を示しており、図２Ｂは、取り付け時のばねリングの配置を示している。 ３つのロック用タブがある実施形態の斜視図である。 図４Ａは、３つのロック用タブがある前記実施形態を上から見た図であり、これは、ばねリングのアームがロック用タブに対して角度的にオフセットしているという点で図２Ａ及び２Ｂのものとは異なる。 図４Ｂは、図４Ａの平面Ａ－Ａに沿った断面の図である。 図４Ｃは、ばねリングのロック用タブを上から見た図であり、連続線で仮配置時のもの、そして、点線でロック後のものを示している。 図５Ａ及び５Ｂは、１つのロック用タブがある、本発明の実施形態の１つに係る衝撃吸収デバイスを上から見た概略図である。図５Ａは、仮配置時の支持体上のばねリングの配置を示しており、図５Ｂは、取り付け時のばねリングの配置を示している。

本発明は、衝撃吸収デバイスに関する。図１Ａ及び１Ｂに示しているように、衝撃吸収デバイス１は、知られている形態で、特に、カップ状要素１０の形態である支持体３を備え、このカップ状要素１０の基部１１は開いており、このカップ状要素１０は、その周部にて第１のリム７によって境界が定められている。支持体３には、第１のリム７から支持体の中心の方へと延在している周縁肩部６がある。

リム７とカップ１０は、ピボットモジュール５が挿入されるハウジング１３を形成する。このピボットモジュール５には、セッティング１５、すなわち、環状の中央オリフィスがある部品と、及び外側側壁１８と内側側壁１９によって境界が定められる第２のリム１７がある。ジュエルホール２０の直径は、環状の中央オリフィス１６の直径に対応し、このジュエルホール２０は、環状の中央オリフィス１６内に挿入される。セッティング１５の内側側壁１９には、肩部２１があり、この肩部２１上にエンドストーン２２が配置される。

このように構成するピボットモジュール５は、支持体３のハウジング１３内に配置され、そして、これによって得られるアセンブリーは、例えば、計時器の底プレートのオリフィス内に又は計時器用ムーブメントのバー又はブリッジのうちのいずれか内に、挿入される。ピボットモジュール５は、アーバー２４のピボットシャンク２３と連係するように構成している。

衝撃吸収デバイス１は、さらに、弾性手段２を備え、これは、ピボットモジュール５と連係して、衝撃を減衰させ、衝撃によって誘起される力が消失するときに、ピボットモジュール５をその載置位置に戻すように構成している。この弾性手段２は、支持体３に差し込み式（バヨネット式）にて取り付けられ、好ましくは、ピボットモジュール５とも接触している。

本発明に係る図２Ａに示しているように、弾性手段２は、好ましいことに、平らなタイプのばねリングの形態であり、すなわち、幅が厚みよりも十分に大きいような細長材ないしリボンの形態になるように切断される。このばねリングの形は環状であり、点Ｃを中心としている。このばねリングは、好ましくは、結晶性金属材料、特に、鋼、によって作られる。また、アモルファス金属合金又はプラスチック材料によって作ることもできる。

ばね２には、例えば、ばねリング２の中心Ｃの方へと半径方向に延在している３つの等間隔に配置されたアーム４がある。これらの３つのアーム４は、ばねリング２がピボットモジュール５を支持体３のハウジング１３内へと押し込むことを可能にする。また、最低数の２つのアームがあるばねリングを作ることも考えられる。

本発明に係るばねリング２には、その外周部に、中心Ｃから半径方向に離れるように延在している複数のタブ８がある。タブ８は、支持体３の周縁肩部６の内径よりも大きい外径をばねリング２に与える。好ましいことに、タブの形は、部分円状の耳の形である。三角形、長方形のような他の形も考えられる。タブの数は、少なくとも３つでなければならない。しかし、ばねリングに２つのアームしかない場合には、３つのタブしかないこの構成がより適している。好ましいことに、それらは、図５Ａ及び５Ｂの実施形態におけるように、少なくとも４個である。好ましくは、それらのタブの数は、図２Ａ及び２Ｂの実施形態におけるように、６つである。これらのタブは、好ましくは、好ましい実施形態についての図２Ａ及び２Ｂに示しているように、ばねリングの外周にわたって規則的な間隔にて分布している。図面においてロック用タブ８'として示しているタブ８のうちの少なくとも１つは、支持体に取り付けられた後に、ばねリングをその角位置にロックするように用いられる。

アーム４は、図２Ａに示しているように、タブ８に対向するように構成していることができ、６つのタブ８があり、１つのアームが他のすべてのタブに対向するように構成している。４つのタブがある図５Ａの実施形態において、アーム４は、２つのタブ８の間に配置されているか、又はタブ８に対向するように配置されているかのいずれかである。

本発明によると、支持体３の周縁肩部６には、ピボットモジュールを収容する支持体のハウジング内へと開いているいくつかの凹み２５がある。これらの凹みは、仮配置時にタブ８が対応する凹み２５内にて係合することができるように、タブの寸法構成と少なくとも同じ寸法（幅と深さ）を有する。好ましくは、図２Ａ及び５Ａに示しているように、これらの凹み２５はそれぞれ、タブ８と同様の形状と寸法を有する。これらの例において、タブと凹みは、部分円状の耳の形と同様な形と寸法を有する。また、凹みの１つの寸法（幅又は深さ）がタブの寸法と実質的に等しく、凹みの他の寸法がより大きな大きさを有するようにすることを考えることもできる。

本発明によると、凹みの数は、タブの数よりも少なくとも１つ多い。凹みの数は、ばねリングを支持体に仮配置できるようにするために、タブの数と少なくとも同じでなければならない。これらの仮配置用凹みの角度的分布は、前記仮配置を可能にするために、タブのものと同様である。また、図面においてロック用凹み２５'と呼ばれる少なくとも１つの追加の凹みがなければならず、取り付け時に、この凹み内にロック用タブ８'が収容される。好ましくは、このロック用凹み２５'は、少なくとも１つの仮配置用凹み２５の隣にある。図２Ａ及び２Ｂに示している好ましい実施形態において、タブ８の数は６であり、凹み２５の数は９である。これら６つのタブ８のうち、３つはいわゆるロック用タブ８'であり、これらのロック用タブ８'は、取り付け時に３つのロック用凹み２５'に収容される。図５Ａ及び５Ｂに示している実施形態において、タブ８の数は４であり、凹み２５の数は５であり、１つのロック用タブ８'は、取り付け時に１つのロック用凹み２５'内に収容される。

好ましくは、図２Ａ及び５Ａに示しているように、凹み２５は、周縁肩部６の少なくとも１つの角度的部分に、一連の３つの凹み２５が並んで配置されるようにして、形成される。このように３つの凹みの群がある場合では、端にある２つの凹み２５によって、仮配置時にそれぞれ１つのタブ８を係合させることが可能になり、中央の凹みは、取り付け時にロック用タブ８'を収容するためのロック用凹み２５'を形成する。好ましくは、支持体３は、１２０°の角度互いに離間した３つの凹み２５の３つの群を備える。

本発明によると、タブと凹みは、取り付け位置においてロック用タブが周縁肩部の下に位置するタブによって挟まれるように構成している。周縁肩部は、その周縁肩部の下に位置するタブに力Ｆを加える。この力によって、周縁肩部の下に配置された２つのタブの間に配置されたばねリングの区画が変形する。図４Ｂは、２つの力Ｆの付与点の間のばねリング２の曲がりのまっすぐな断面の図を示している。この曲がりは図３にも示されている。この変形によって、図４Ｃに示しているように、ロック用タブ８'の形が変化し、このことによって、ロック用タブ８'の不動化を確実にすることができる。ここで、ロック用凹み２５'内にてわずかな角度的な遊びがあることができる。この変形の影響下において、ロック用タブはわずかに伸び、ロック用凹みから離脱するような自由な状態ではなくなり、その結果、ばねリングが角度的にロックされる。なお、タブの初期形状に応じて、ロック用タブとロック用凹みの間の接触とその後の変形が、横方向側面のタブの基部にて又はタブの先端にて発生し得る。

図示したすべての実施形態において、タブ上に力Ｆの付与箇所が３つある。図２Ａ～４Ｂの好ましい実施形態において、力の付与箇所のそれぞれの間に１つのロック用タブ８'がある。図５Ａ～５Ｂの実施形態において、付与された力の影響下で変形することが自由であって、したがって、ばねリングの回転ロックを確実にするように自由なタブ８'は１つのみである。図５Ｂに、曲がるばねリングの区画を二重矢印で示している。なお、タブと凹みが対称的に分布しているような図２Ａ～４Ｂの実施形態が、ばねリングの減衰特性が最適であることを確実にするために好ましい。

図示していない他の実施形態において、衝撃吸収デバイスのロック用タブの数は、２つ、４つ、５つ又はそれよりも多い数であることができる。

最後に、ばねリングに圧力を加え、そのばねリングを回転させて、凹みの前に各タブをポジショニングすることによって、ばねリングを分解することができる。

１：衝撃吸収デバイス又は耐衝撃システム
２：弾性手段、ばね要素、又はばねリング
３：支持体
４：アーム
５：ピボットモジュール
６：周縁肩部
７：リム又は第１のリム
８：タブ又は突起
８'：ロック用タブ又はロック用突起
９：ノッチ
１０：カップ状要素
１１：基部
１３：ハウジング
１５：セッティング
１６：環状の中央オリフィス
１７：第２のリム
１８：外側側壁
１９：内側側壁
２０：ジュエルホール
２１：肩部
２２：エンドストーン
２３：ピボットシャンク
２４：アーバー
２５：凹み
２５'：ロック用凹み
Ｆ：力又は応力
Ｃ：中心

Claims (11)

1. マイクロメカニカルデバイスの車セットのアーバー（２４）のための衝撃吸収デバイス（１）であって、
   当該衝撃吸収デバイス（１）は、
   ピボットモジュール（５）と、
   前記ピボットモジュール（５）を収容するハウジング（１３）が形成されている支持体（３）と、及び
   前記支持体（３）に対して仮配置位置と取り付け位置となることができるばねリング（２）と
   を備え、
   前記支持体（３）の上部には、前記ハウジング（１３）のリム（７）から当該支持体（３）の中心（Ｃ）の方へと延在している周縁肩部（６）があり、
   前記周縁肩部（６）には、前記ハウジング（１３）へと開いている複数の凹み（２５）があり、前記凹み（２５）のうちの少なくとも１つは、ロック用凹み（２５’）を形成し、
   前記ばねリング（２）は、前記ばねリング（２）が取り付け位置にあるときに前記ピボットモジュール（５）に弾性力を与えるように前記周縁肩部（６）と前記ピボットモジュール（５）の間に配置され、
   前記ばねリング（２）の外周には、複数のタブ（８）があり、
   前記タブ（８）のうちの少なくとも１つは、ロック用タブ（８’）を形成し、
   前記複数のタブ（８）は、前記支持体（３）の中心（Ｃ）から半径方向にて離れる方向に延在し、前記ばねリング（２）の外径は、前記周縁肩部（６）の内径よりも大きく、
   前記複数のタブ（８）は、前記支持体（３）への前記ばねリング（２）の仮配置と差し込み式取り付けの際に周縁肩部（６）と連係し、
   前記支持体（３）の前記凹み（２５）は、仮配置の際に対応する凹み（２５）内における前記タブ（８）の取り付けを可能にするように前記タブ（８）の寸法と少なくとも同じ寸法を有し、
   当該衝撃吸収デバイス（１）においては、
   前記凹み（２５）の数は、タブ（８）の数よりも、前記ロック用凹み（２５’）を形成する少なくとも１つの追加の凹み（２５）の分多く、
   取り付け位置においては、前記タブ（８）の一部が前記周縁肩部（６）の下に配置され、少なくとも前記ロック用タブ（８’）を含む前記タブ（８）の別の一部は前記ロック用凹み（２５’）内に配置され、
   前記ロック用タブ（８’）は、両側にて前記周縁肩部（６）の下に配置されたタブ（８）によって挟まれ、
   前記周縁肩部（６）の下に位置する各タブ（８）には、前記周縁肩部（６）によって力（Ｆ）が与えられ、
   この力（Ｆ）によって、前記周縁肩部（６）の下に位置する少なくとも２つのタブ（８）の間にて延在している前記ばねリング（２）の区画が湾曲変形し、
   前記区画上に配置される前記ロック用タブ（８’）の変形によって、前記ばねリング（２）が取り付け位置にロックされることが可能になる
   ことを特徴とする衝撃吸収デバイス（１）。
2. 前記凹み（２５）は、前記周縁肩部（６）の少なくとも１つの角度的部分に、一連の３つの凹み（２５）が並んで配置され、
   角度的部分の両端にある２つの凹み（２５）はそれぞれ、前記ばねリング（２）が仮配置位置にあるときには、前記ばねリング（２）の２つのタブ（８）が係合することを可能にし、また、前記ばねリング（２）が取り付け位置にあるときには、一連の３つの凹み（２５）の中央に位置する凹み（２５）が前記ロック用タブ（８’）を収容するための前記ロック用凹み（２５’）を形成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収デバイス（１）。
3. 前記凹み（２５）は、前記タブ（８）と同様の形状と寸法構成を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の衝撃吸収デバイス（１）。
4. 前記凹み（２５）についての幅又は深さから選択される一方の寸法は、前記タブ（８）の対応する寸法と実質的に等しく、幅又は深さから選択される他方の寸法は、前記一方の寸法よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の衝撃吸収デバイス（１）。
5. 前記タブ（８）は部分円状の耳の形である
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の衝撃吸収デバイス（１）。
6. 前記凹み（２５）のすべてと前記タブ（８）のすべては、形と寸法が同じである
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の衝撃吸収デバイス（１）。
7. 前記ばねリング（２）には、１、２、３、４又は５つのロック用タブ（８’）がある
   ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の衝撃吸収デバイス（１）。
8. 前記タブ（８）の数は４つであり、前記凹み（２５）の数は５つである
   ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の衝撃吸収デバイス（１）。
9. 前記タブ（８）の数は６つであり、前記凹み（２５）の数は９つである
   ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の衝撃吸収デバイス（１）。
10. 前記支持体（３）には、１２０°の角度互いに離間する一連の３つの凹み（２５）が３つある
    ことを特徴とする請求項９に記載の衝撃吸収デバイス（１）。
11. 前記ばねリング（２）には、その内周に、前記ばねリング（２）が取り付け位置にあるときに、前記ピボットモジュール（５）に弾性力を与えるように意図された３つの等間隔離間するアーム（４）がある
    ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の衝撃吸収デバイス（１）。

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