KR101330108B1 - 차량용 공조시스템의 제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 공조시스템의 제어장치에 관한 것으로서, 광원의 개수를 증가시키거나 광원의 빛을 가이드 하는 광가이드 없이도 심볼을 밝게 표시할 수 있는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 콘트롤 커버에 설치되는 차량용 공조시스템의 제어장치에 있어서, 콘트롤 커버의 내부에 설치되며, 인가되는 스위칭 신호를 처리하여 공조시스템을 제어하는 메인 인쇄회로기판과; 메인 인쇄회로기판에 회전가능하게 설치되며, 사용자의 회전조작에 따라 가변 스위칭신호를 발생시키는 로터리 노브와; 로터리 노브의 내경부에 배치된 상태에서, 메인 인쇄회로기판에 고정적으로 설치되는 지지링과; 지지링에 슬라이드 이동가능하게 설치되며, 사용자의 누름조작에 따라 온(ON) 또는 오프(OFF) 스위칭 신호를 발생시키는 푸시 노브와; 푸시 노브의 온, 오프 여부 및 로터리 노브의 선택 대상을 표시할 수 있도록 푸시 노브에 형성된 심볼들과; 심볼을 조명하기 위한 심볼 조명수단을 포함하며, 심볼 조명수단은, 심볼을 조명하는 다수의 광원이 장착됨과 아울러 광원들을 심볼에 근접한 위치에 지지시키도록 메인 인쇄회로기판과 이격되게 설치된 서브 인쇄회로기판과, 광원에 전원을 제공하도록 서브 인쇄회로기판과 메인 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 커넥터수단을 구비한다.
Description
도 1은 종래의 공조시스템 제어용 콘트롤러 및 이에 설치되는 스위치 장치를 개략적으로 나타내는 정면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도로서, 스위치 장치의 구성을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 제어장치의 구성을 나타내는 분해 사시도,
도 4는 도 3의 결합상태를 나타내는 단면도이다.
♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣
1: 콘트롤 커버(Control Cover) 20: 메인 인쇄회로기판
30: 로터리 노브(Rotary Knob) 40: 지지링
46a: 지지홀더(Holder) 50: 푸시 노브(Push Knob)
52: 눌림 표면부 60: 택트 스위치(Tact Switch)
70: 서브 인쇄회로기판 80: 제 1커넥터(Connector)
82: 제 2커넥터(Connector) 90: 심볼(Symbol)
92: 광원
본 발명은 차량용 공조시스템의 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 광원의 개수를 증가시키거나 광원의 빛을 가이드 하는 별도의 광가이드 없이도 심볼을 밝게 표시할 수 있는 차량용 공조시스템의 제어장치에 관한 것이다.
자동차는 공조시스템을 조절하기 위한 콘트롤러(Controller)를 구비한다. 콘트롤러는 운전석 전방의 센터 페시아 패널(Center Facia Panel)에 설치되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 콘트롤 커버(1)와, 콘트롤 커버(1)에 설치되는 복수의 복합식 스위치(Combination Type Switch) 장치(3)를 구비한다.
복합식 스위치 장치(3)는, 로터리 타입 스위치(Rotary Type Switch)와 푸시 타입 스위치(Push Type Switch)가 일체화된 스위치로서, 로터리 타입의 온도 조절 스위치(5a)와 푸시 타입의 에어컨 스위치(5b)가 일체화된 스위치 장치(5) 및, 로터리 타입의 풍량 조절 스위치(6a)와 푸시 타입의 열선 스위치(6b)가 일체화된 스위치 장치(6)(이하, "스위치 장치"라 통칭함)를 포함한다.
도 2에는 스위치 장치(3)의 구성을 나타내는 단면도가 도시되어 있다. 이를 살펴보면, 스위치 장치(3)는, 눌림 운동가능하게 설치되는 푸시 노브(Push Knob)(7)와, 푸시 노브(7)의 둘레에 회전가능하게 설치되는 로터리 노브(Rotary Knob)(8)를 구비한다.
푸시 노브(7)는, 운전자에 의해 눌림에 따라 운동하면서 인쇄회로기판(9)에 설치된 택트 스위치(Tact Switch)(9a)를 눌러서 온/오프시킨다. 따라서, 택트 스위 치(9a)와 연결된 에어컨 또는 열선을 온/오프시킨다.(도 1참조)
로터리 노브(8)는, 운전자의 회전조작에 의해 회전운동하면서 인쇄회로기판(9)에 설치된 가변저항스위치(도시하지 않음)를 작동시킨다. 따라서, 가변저항스위치와 연결된 온도 조절도어(도시하지 않음) 또는 풍량 조절도어(도시하지 않음)를 제어하며, 이에 따라 실내로 공급되는 공기의 풍량과 온도를 조절한다.(도 1참조)
그리고 도 2를 참조하면, 스위치 장치(3)는, 심볼 표시장치(10)를 갖는다. 심볼 표시장치(10)는 스위치 장치(3)의 온/오프 여부 및 스위치 장치(3)의 선택 대상을 표시하기 위한 것으로, 푸시 노브(7)에 형성된 심볼(12)들과, 심볼(12)을 조명하도록 인쇄회로기판(9)에 설치되는 다수의 광원(14)들로 구성된다.
심볼(12)은, 푸시 노브(7)의 표면을 스프레이(Spray)로 불투명하게 도포한 다음, 레이저(Laser)가공 등을 통해 심볼의 모양을 투명하게 각인함으로써 형성된다.
광원(14)은, 인쇄회로기판(9)에 설치되는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)로서, 인가되는 전원에 의해 발광하고, 발광된 빛을 심볼(12)의 후면에 조사한다.
한편, 심볼 표시장치(10)는, 광원(14)의 빛을 심볼(12)에 가이드 하는 광가이드(Light Guide)(15)를 더 구비한다. 광가이드(15)는, 광원(14)에서 조사된 빛을 심볼(90)의 후면까지 가이드함으로써, 광원(20)의 빛이 먼거리의 심볼(12)까지 효율좋게 도달할 수 있게 한다.
그런데, 이러한 종래의 스위치 장치(3)는, 심볼 표시장치(10)의 심볼(12)과 광원(14)의 사이가 너무 먼 구조이므로, 심볼(12)까지 도달되는 광원(14)의 빛이 매우 적다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 광원(14)의 개수를 증가시키거나 또는 별도의 광가이드(15)를 설치해야 한다는 문제점이 있다.
즉, 심볼 표시장치(10)의 심볼(12)과 광원(14)은, 푸시 노브(7)의 표면과 인쇄회로기판(9)에 각각 설치되므로, 상대적으로 먼거리(L)를 유지한다. 따라서, 적은 량의 광원(14)의 빛만이 심볼(12)까지 도달된다는 단점이 있다.
한편, 이러한 단점을 해소하기 위해, 광원(14)의 설치 개수를 늘려서 광량을 증가시키거나 또는 광원(14)의 빛을 심볼(12)까지 가이드 하기 위해 별도의 광가이드(15)를 설치하기도 하지만, 이러한 경우, 광원(14)의 개수를 증가하는 데에 따른 비용증가 및 광가이드(15)를 설치하는 데에 따른 비용증가가 필수적으로 요구된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 광원의 개수를 증가시키거나 광가이드를 설치하지 않고서도 광원의 빛을 심볼까지 효율좋게 전달할 수 있는 차량용 공조시스템의 제어장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 콘트롤 커버에 설치되는 차량용 공조시스템의 제어장치에 있어서, 상기 콘트롤 커버의 내부에 설치되며, 인가되는 스위칭 신호를 처리하여 상기 공조시스템을 제어하는 메인 인쇄회로기판과; 상기 메인 인쇄회로기판에 회전가능하게 설치되며, 사용자의 회전조작에 따라 가변 스위칭신호를 발생시키는 로터리 노브와; 상기 로터리 노브의 내경부에 배치된 상태에서, 상기 메인 인쇄회로기판에 고정적으로 설치되는 지지링과; 상기 지지링에 슬라이드 이동가능하게 설치되며, 사용자의 누름조작에 따라 온(ON) 또는 오프(OFF) 스위칭 신호를 발생시키는 푸시 노브와; 상기 푸시 노브의 온, 오프 여부 및 상기 로터리 노브의 선택 대상을 표시할 수 있도록 상기 푸시 노브에 형성된 심볼들과; 상기 심볼을 조명하기 위한 심볼 조명수단을 포함하며, 상기 심볼 조명수단은, 상기 심볼을 조명하는 다수의 광원이 장착됨과 아울러 상기 광원들을 상기 심볼에 근접한 위치에 지지시키도록 상기 메인 인쇄회로기판과 이격되게 설치된 서브 인쇄회로기판과, 상기 광원에 전원을 제공하도록 상기 서브 인쇄회로기판과 상기 메인 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 커넥터수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 커넥터수단은, 상기 메인 인쇄회로기판에 돌출되게 설치되는 제 1커넥터와, 상기 제 1커넥터와 접속되도록 상기 서브 인쇄회로기판에 설치되는 제 2커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 서브 인쇄회로기판은, 상기 다수의 광원을 지지한 상태에서 상기 심볼에 근접한 상기 지지링의 일측부분에 고정되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 푸시 노브의 눌림에 의해 온(ON) 또는 오프(OFF) 스위칭 신호를 발생시키는 택트 스위치를 더 포함하며, 상기 택트 스위치는 상기 서브 인쇄회로기판에 설치되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 제어장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 제어장치를 나타내는 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 결합상태를 나타내는 단면도이다.
먼저, 본 발명의 제어장치는, 콘트롤 커버(1)의 내부에 설치되는 메인 인쇄회로기판(20)을 구비한다.
메인 인쇄회로기판(20)은, 각종 전기 부품이 설치되고, 이들 전기 부품들을 서로 연결하기 위한 회로가 인쇄되는 것으로, 입력되는 스위칭 신호를 처리하여 공조시스템을 제어한다. 그리고 후술하는 심볼 표시수단에 전원을 제공하기도 한다.
그리고 본 발명의 제어장치는, 메인 인쇄회로기판(20)에 회전가능하게 설치되는 원통형 로터리 노브(30)를 구비한다.
원통형 로터리 노브(30)는, 제 1몸체부(32)와 제 2몸체부(34)로 구성되며, 이들 제 1 및 제 2몸체부(32, 34)는 서로 결합된 상태에서 메인 인쇄회로기판(20)에 설치된 가이드 링(32a)에 회전가능하게 설치된다. 특히, 제 1몸체(32)가 상기 가이드 링(32a)에 회전가능하게 설치된다.
이러한 로터리 노브(30)는, 차량의 운전자가 회전 조작함에 따라 회전운동하면서 공조시스템을 제어한다. 특히, 온도 조절도어(도시하지 않음) 또는 풍량 조절도어(도시하지 않음)를 제어하여 실내로 공급되는 공기의 풍량과 온도를 조절한다.
여기서, 로터리 노브(30)와 가이드 링(32)의 사이에는 가변저항스위치(도시 하지 않음)가 설치된다. 따라서, 차량의 운전자가 로터리 노브(30)를 회전 조작하면, 이에 대응하는 가변 저항을 발생시켜 공조시스템을 제어한다.
다시, 도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 제어장치는, 로터리 노브(30)의 내경부에 배치되는 지지링(40)을 구비한다.
지지링(40)은, 절연재질로 구성되며, 일측의 소직경부(42)와, 타측의 대직경부(44) 및, 이들 소직경부(42)와 대직경부(44)를 연결하는 연결부(46)로 구성된다.
소직경부(42)는 메인 인쇄회로기판(20)에 고정되며, 대직경부(44)는 로터리 노브(30)의 트인 전방을 향해 연장되어 있다.
한편, 지지링(40)의 대직경부(44)에는, 푸시 노브(50)가 슬라이드 운동가능하게 설치된다. 푸시 노브(50)는, 눌림 표면부(52)를 구비하는 것으로, 상기 눌림 표면부(52)가 대직경부(44)의 트인 전방으로 향하도록 설치된다.
이러한 푸시 노브(50)는, 차량의 운전자가 눌림 표면부(52)를 눌러서 가압함에 따라 대직경부(44)의 내부를 향해 눌림운동한다.
다시, 도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 제어장치는, 푸시 노브(50)가 눌림운동함에 따라 스위칭 신호를 발생시키는 스위칭신호 발생수단을 구비한다.
스위칭신호 발생수단은, 눌림운동하는 푸시 노브(50)의 푸시 로드(54)에 눌려지면서 온(ON) 또는 오프(OFF)되는 택트 스위치(60)와, 택트 스위치(60)를 지지함과 동시에 상기 택트 스위치(60)의 온,오프 신호를 처리하는 서브 인쇄회로기판(70)을 포함한다.
특히, 서브 인쇄회로기판(70)은, 지지링(40)의 연결부(46)에 지지되는데, 이 때, 지지링(40)의 연결부(46)에는 서브 인쇄회로기판(70)을 지지하기 위한 지지홀더(46a)가 형성되어 있다.
그리고, 스위칭신호 발생수단은, 서브 인쇄회로기판(70)에서 처리된 신호를 메인 인쇄회로기판(20)에 전달하기 위한 커넥터수단을 더 구비한다.
커넥터수단은, 메인 인쇄회로기판(20)에 돌출되게 설치되는 제 1커넥터(80)와, 제 1커넥터(80)와 접속되도록 서브 인쇄회로기판(70)의 후면에 설치되는 제 2커넥터(82)로 구성된다.
이러한 커넥터수단에 의하면, 서브 인쇄회로기판(70)에서 처리된 푸시 노브(50)의 스위칭신호를 메인 인쇄회로기판(20)에 전달하며, 따라서, 상기 메인 인쇄회로기판(20)으로 하여금 푸시 노브(50)의 신호에 따라 공조시스템을 제어할 수 있게 한다. 특히, 공조시스템의 에어컨 또는 열선을 온/오프시킨다.(도 1참조)
한편, 커넥터수단은, 메인 인쇄회로기판(20)과 제 1커넥터(80)를 연결하는 전원 연결 와이어(80a)와 신호 전달 와이어(80b)를 구비한다.
전원 연결 와이어(80a)는, 메인 인쇄회로기판(20)의 전원을 제 1커넥터(80)에 제공하여, 서브 인쇄회로기판(70)의 광원(92)에 전원을 공급한다.
신호 전달 와이어(80b)는, 서브 인쇄회로기판(70)에 설치된 택트 스위치(60)의 스위칭 신호를 메인 인쇄회로기판(20)으로 전달한다.
여기서, 전원 연결 와이어(80a)와 신호 전달 와이어(80b)는, 휨변형이 적은 재질로 구성된다. 따라서, 메인 인쇄회로기판(20)과 제 1커넥터(80)를 전기적으로 연결하기도 하지만, 이와 동시에 제 1커넥터(80)를 메인 인쇄회로기판(20)에 지지 시키는 기능도 한다.
다시, 도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 제어장치는, 푸시 노브(50)의 온, 오프 여부 및 로터리 노브(30)의 선택 대상을 표시하기 위한 심볼 표시수단을 갖는다.
심볼 표시수단은, 푸시 노브(50)에 형성된 심볼(90)들과, 심볼(90)을 조명하기 위한 심볼 조명수단을 구비한다. 특히 심볼 조명수단은, 심볼(90)을 조명하는 다수의 광원(92)들 및, 상기 광원(92)들을 심볼(90)에 근접한 위치에 지지시키는 상기 서브 인쇄회로기판(70)과, 상기 광원(92)에 전원을 제공하도록 서브 인쇄회로기판(70)과 메인 인쇄회로기판(20)을 전기적으로 연결하는 상기 커넥터수단을 구비한다.
심볼(90)은, 푸시 노브(50)의 눌림 표면부(52)를 스프레이로 불투명하게 도포한 다음, 레이저가공 등을 통해 심볼의 모양을 투명하게 각인함으로써 형성된다.
광원(92)은, 발광 다이오드로 구성되며, 인가되는 전원에 의해 발광하고, 발광된 빛을 심볼(90)의 후면에 조사한다.
서브 인쇄회로기판(70)은, 메인 인쇄회로기판(20)과 이격되게 설치되는 것으로, 복수의 광원(92)을 지지한 상태에서 지지링(40)의 지지홀더(46a)에 고정된다. 따라서, 전면부에 설치된 광원(92)을 심볼(90)의 후면 가까이에 근접시킨다. 여기서, 지지링(40)의 지지홀더(46a)는, 가능한 심볼(90)의 근접한 부분에 형성된다. 이는 서브 인쇄회로기판(70)을 가능한 한 심볼(90)에 근접 고정시키기 위함이다.
커넥터수단은, 상술한 바와 같이, 메인 인쇄회로기판(20)의 제 1커넥터(80) 와, 서브 인쇄회로기판(70)의 제 2커넥터(82)로 구성되는 것으로, 메인 인쇄회로기판(20)의 전원을 서브 인쇄회로기판(70)에 전달한다. 따라서, 서브 인쇄회로기판(70)의 광원(92)들이 전원을 제공받으면서 발광할 수 있게 한다.
이러한 심볼 표시수단에 의하면, 광원(92)의 빛을 심볼(90)의 후면에 조사함으로써, 푸시 노브(50)의 심볼(90)들이 표시될 수 있게 한다. 특히, 푸시 노브(50)의 온, 오프 여부 및 로터리 노브(30)의 선택 대상이 표시될 수 있게 한다.
또한, 광원(92)의 위치를 심볼(90)의 후면에 매우 가까운 거리(ℓ)까지 근접시키는 구조이므로, 많은 양의 광원(92)의 빛이 심볼(90)에 조사될 수 있게 한다. 따라서, 심볼(90)이 매우 밝게 표시될 수 있게 하며, 이에 따라, 종래와 같이, 광량을 증가시키기 위해서 광원(92)의 개수를 증가시킬 필요가 없고, 광원(92)의 빛을 심볼(90)까지 가이드 하기 위한 별도의 광가이드(15)가 필요없게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 제어장치에 의하면, 광원의 위치를 심볼에 매우 가깝게 배치시키는 구조이므로, 많은 량의 광원의 빛이 심볼에 조사될 수 있게 하며, 따라서, 심볼이 매우 밝게 표시될 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 광원의 개수를 증가시키거나 광원의 빛을 심볼까지 가이드 하기 위한 별도의 광가이드 없이도 심볼을 밝게 표시할 수 있으므로, 제조원가를 대폭적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
Claims (8)
- 삭제
- 콘트롤 커버(1)의 내부에 설치되며, 인가되는 스위칭 신호를 처리하여 상기 공조시스템을 제어하는 메인 인쇄회로기판(20)과;상기 메인 인쇄회로기판(20)에 회전가능하게 설치되며, 사용자의 회전조작에 따라 가변 스위칭신호를 발생시키는 로터리 노브(30)와;상기 로터리 노브(30)의 내경부에 배치된 상태에서, 상기 메인 인쇄회로기판(20)에 고정적으로 설치되는 지지링(40)과;상기 지지링(40)에 슬라이드 이동가능하게 설치되며, 사용자의 누름조작에 따라 온(ON) 또는 오프(OFF) 스위칭 신호를 발생시키는 푸시 노브(50)와;상기 푸시 노브(50)의 온, 오프 여부 및 상기 로터리 노브(30)의 선택 대상을 표시할 수 있도록 상기 푸시 노브(50)에 형성된 심볼(90)들과;상기 심볼(90)을 조명하기 위한 심볼 조명수단을 포함하여 이루어지고,상기 심볼 조명수단은, 상기 심볼(90)을 조명하는 다수의 광원(92)이 장착됨과 아울러 상기 광원(92)들을 상기 심볼(90)에 근접한 위치에 지지시키도록 상기 메인 인쇄회로기판(20)과 이격되게 설치된 서브 인쇄회로기판(70)과, 상기 광원(92)에 전원을 제공하도록 상기 서브 인쇄회로기판(70)과 상기 메인 인쇄회로기판(20)을 전기적으로 연결하는 커넥터수단을 포함하는 차량용 공조시스템의 제어장치에 있어서,상기 커넥터수단은,상기 메인 인쇄회로기판(20)에 돌출되게 설치되는 제 1커넥터(80)와, 상기 제 1커넥터(80)와 접속되도록 상기 서브 인쇄회로기판(70)에 설치되는 제 2커넥터(82)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 제어장치.
- 제 2항에 있어서,상기 서브 인쇄회로기판(70)은, 상기 다수의 광원(92)을 지지한 상태에서 상기 심볼(90)에 근접한 상기 지지링(40)의 일측부분에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 제어장치.
- 제 2항 또는 제 3항에 있어서,상기 푸시 노브(50)의 눌림에 의해 온(ON) 또는 오프(OFF) 스위칭 신호를 발생시키는 택트 스위치(60)를 더 포함하며,상기 택트 스위치(60)는 상기 서브 인쇄회로기판(70)에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 제어장치.
- 제 2항 또는 제 3항에 있어서,상기 지지링(40)은,상기 메인 인쇄회로기판(20)에 고정되는 일측의 소직경부(42)와, 상기 로터리 노브(30)의 트인 전방을 향해 연장되는 타측의 대직경부(44) 및, 이들 소직경부(42)와 대직경부(44)를 연결하는 연결부(46)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 제어장치.
- 제 2항 또는 제 3항에 있어서,상기 로터리 노브(30)는,상기 메인 인쇄회로기판(20)에 회전가능하게 설치되는 제 1몸체부(32)와, 상기 제 1몸체부(32)에 결합되는 제 2몸체부(34)로 구성되며,상기 메인 인쇄회로기판(20)에는 상기 제 1몸체부(32)를 회전가능하게 지지하기 위한 가이드 링(32a)이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 제어장치.
- 제 2항에 있어서,상기 커넥터수단은,상기 메인 인쇄회로기판(20)의 전원을 상기 서브 인쇄회로기판(70)에 제공하기 위한 전원 연결 와이어(80a)와, 상기 서브 인쇄회로기판(70)의 택트 스위치(60)의 스위칭 신호를 상기 메인 인쇄회로기판(20)으로 전달하기 위한 신호 전달 와이어(80b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 제어장치.
- 제 5항에 있어서,상기 대직경부(44)에는 상기 푸시 노브(50)가 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 상기 연결부(46)에는 상기 서브 인쇄회로기판(70)을 지지하기 위한 지지홀더(46a)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 제어장치.
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Patent Citations (2)
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