KR101555062B1 - 모터의 고정자권선 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 고정자에 연결된 리드와이어(Lead Wire)를 전원을 인가하기 위해서 터미널 단자와 하우징과의 결합하는 경우에 있어서, 터미널 단자가 하우징의 내부에 안정적으로 고정되지 못하여서 상대 터미널 단자와의 결합시 뒤로 밀려서 불안정한 접촉으로 인한 문제점을 해결하기 위한 모터의 고정자권선 연결장치에 관한 것이다.

이를 위해서 본 발명에 의한 모터의 고정자권선 연결장치는 고정자권선에 연결된 리드와이어의 터미널이 수용되는 복수의 터미널수용부에 터미널의 이탈 방지를 위한 걸림턱이 형성되어 있는 하우징과; 상기 하우징에 형성된 각 터미널수용부에 수용되고 이탈을 방지를 위한 고정걸림부가 형성된 터미널; 그리고, 터미널의 이탈을 방지하는 고정돌기가 형성되있고, 상기 하우징과 결합하는 하우징 캡을 포함해서 구성된다.

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Description

모터의 고정자권선 연결장치 { Connecting Device of Stator Lead Wire for Motor }

본 발명은 모터의 고정자권선과 전원을 인가하기 위해서 터미널 단자와 하우징간의 결합하는 구조에 있어서, 고정자권선을 결선한 터미널 단자와 상대 터미널 단자와의 결합시 발생하는 터미널단자의 뒤로 밀리는 현상으로 인해서 상대 터미널과의 불안정한 접촉으로 인해서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 모터의 고정자권선의 연결장치에 관한 것이다.

모터(Motor)라고 하는 것은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전동력을 얻는 장치로서, 이러한 모터는 그 인가되는 전원의 종류에 따라서 교류모터와 직류모터로 구별되며, 일반적으로 모터는 에어컨,냉장고 등의 가전제품의 구동을 위하여 많이 사용되고 있다.

이러한 모터는 고정자 (Stator,이하 스테이터)와 회전자

(Rotor 또는 Armature, 이하 로터)를 포함해서 이루어지며, 스테이터의 권선(Coil)에 전류가 흐를 때 발생하는 회전 자기장(Rotating Magnetic Field)에 의해서 로터 에 회전 토크(Torque)가 발생하는 원리로 작동하며, 상기 토크에 의해 로터가 회전하는 힘을 회전동력으로 이용하게 된다.

그 중에서도 리니어 모터는 입체적인 구조를 갖는 모터의 자장을 평판의 형상으로 변형시킨 것으로서, 이 평면 형상의 가동자가 역시 평면 형상의 고정자 상측에 얹혀져 그 고정자의 자기장의 변화에 따라서 직선적으로 움직이는 모터의 한 종류이다.

최근 들어서는 상기 고정자가 인너 스테이터(Inner-Stator)와 아우터 스테이터(Outer-Stator)를 갖는 원통형으로 형성되고, 그 인너 스테이터와 아우터 스테이터 중에서 어느 한 쪽에 유도자기를 발생시키기 위한 마그넷 코일이 권취,장착되며, 상기 인너 스테이터와 아우터 스테이터 사이에 마그네트(Magnet)가 게재되고 그 마그네트의 극성이 고정자의 축방향으로 배열되도록 하여 가동자를 배치시킨 압축기용 리니어 모터가 소개되고 있다.

대표적으로, 대한민국 등록특허 제 10-0793804호에는 고정자가 원통형의 인너 스테이터와 아우터 스테이터를 가지고, 보빈에 마그넷 코일이 권취된 후 그 외부면을 사출물로 감싸서 구성하는 리니어 모터의 구조가 개시되어 있다.

그리고, 대한민국 등록특허 제10-0529935호에는 리니어 모터의 보빈의 형상과 아우터 스테이터의 조립구조에 관해서 개시되어 있다.

이렇게 구성된, 리니어 모터의 리드 와이어가 결선된 터미널 단자를 포함한 하우징을 상대 하우징과의 연결시에 하우징 내에서 제대로 터미널 단자가 고정되지 못함으로써 연결시 뒤로 밀리는 문제가 발생한다.

상기와 같은 문제점으로 인해서 상대 터미널 단자와의 접촉에 문제가 발생하게 되고 통전이 원활하게 이루어지지 못함으로 인해서 전기적 성능 불량 등이 발생하는 문제점이 대두되었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 모터의 고정자권선의 연결장치의 구조와 관련해서, 본 발명의 실시예에 따른 터미널단자 이탈방지 구조를 가진 하우징과 터미널단자 그리고, 하우징 캡을 제공함으로써 전원을 연결하기 위한 상대 터미널단자와의 결합시 밀림현상에 따른 상대 터미널단자와의 접촉불량 등을 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 모터의 고정자권선의 연결장치는, 고정자권선에 연결된 리드와이어의 터미널단자가 수용되는 복수의 터미널단자 수용부에 터미널단자의 이탈 방지를 위한 걸림턱이 형성되어 있는 하우징과; 상기 하우징에 형성된 각 터미널단자 수용부에 수용되고 이탈을 방지를 위한 고정걸림부가 형성된 터미널단자; 그리고, 상기 터미널단자의 이탈을 방지하는 고정돌기가 구비되고, 상기 하우징과 결합하는 하우징 캡을 포함해서 구성된다.

그리고, 상기 하우징은 상기 수용된 터미널단자와 면접촉해서 상기 터미널단자의 이탈 방지를 위해 상기 터미널단자 수용부 내부에 단차진 형상을 가진 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 해서 구성된다.

그리고, 상기 하우징에 형성된 걸림턱은 상기 터미널단자에 형성된 리드와이어 피복 고정부와 접하는 걸림턱과 상기 터미널단자에 형성된 고정걸림부와 접하도 록 이중으로 단차진 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 해서 구성된다.

그리고, 상기 하우징 캡의 일측에는 상기 하우징과 결합,고정을 위한 리브가 형성되 있는 것을 특징으로 해서 구성된다.

그리고, 상기 하우징의 일측에는 상기 하우징 캡에 형성된 리브와 결합해서 고정을 위한 리브 수용홈이 형성된 것을 특징으로 해서 구성된다.

그리고, 상기 하우징의 터미널단자 수용홈과 수직방향의 상,하 양측면의 좌우 양측에는 결합을 위한 후크가 형성된 것을 특징으로 해서 구성된다.

그리고, 상기 하우징 캡의 상,하 양측면의 좌우 양측에는 상기 후크와 대응되는 위치에 후크 수용부가 형성된 것을 특징으로 해서 구성된다.

그리고, 상기 터미널단자는 고정자권선에 연결된 리드와이어의 심선부를 고정시키는 심선고정부와 리드와이어의 피복을 고정시키는 피복고정부, 그리고 돌기형상의 고정걸림부가 형성된 것을 특징으로 해서 구성된다.

그리고, 상기 하우징 캡의 내벽면에는 결합시 상기 터미널단자의 전후 유동과 이탈을 방지하기 위해서 하나 이상의 고정돌기가 형성된 것을 특징으로 해서 구성된다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 고정자권선 연결장치에 따르면, 터미널단자가 수용되는 터미널단자 수용부내에 터미널단자의 이탈을 방지하는 걸림턱이 형성돼 있고, 터미널단자에도 이탈 및 유동방지를 위한 고 정걸림부가 형성돼 있으며, 상기 하우징과 일측에서 결합하는 하우징 캡의 내부에 상기 터미널단자의 이탈을 방지하고 고정시키기 위한 고정돌기가 형성되어 있는 구조를 채용함으로써, 본 발명에 따른 하우징과 전원연결을 위한 상대 하우징또는 상대 터미널단자와의 결합시 하우징내의 터미널단자가 뒤로 밀려나면서 불완정한 면접촉으로 인한 문제점을 해결하는 효과를 가진다.

따라서, 본 발명에 의할때 상기와 같은 구조의 모터의 고정자권선 연결장치를 이용함으로써, 모터에 안정적인 전원을 공급하게 되어서 모터 및 적용제품의 품질을 안정화하는 효과가 있다.

이하에서는, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가,변경,삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 이해와 설명의 편의를 위해서 리니어 모터(1)에 대해서 설명하고 있으나, 다른 종류의 모터에 관해서도 모두 적용 가능함을 미리 밝혀 둔다.

도 1은 리니어 모터(1)의 구성 상태를 나타내는 구성 부품들의 전개도이다.

도면을 참조하면, 압축기용 리니어 모터(1)는 대략 원통형 형상으로 형성되며, 이러한 리니어 모터(1)는 속이 빈 원통형 형상을 가진 아우터 스테이터 (100) 와 상기 아우터 스테이터(100)의 비어있는 내부 공간에는 원통형의 인너 스테이터(200)가 구비된다.

상기 아우터 스테이터(100)와 인너 스테이터(200) 사이에는 일정한 공극이 존재하고, 상기의 공극에 가동자(300)가 개재되어서 그 외형이 형성된다.

보다 상세하게는, 상기 아우터 스테이터(100)의 속이 빈 원통형의 양끝단에 일정 크기의 원판형의 가이드부(122)가 형성되어 있는 보빈(120)(도 2 도시)이 구비된다. 상기 보빈(120)(도 2 도시)의 양 끝단의 가이드부(122)의 안쪽 외주면에는 고속의 와인딩 머쉰(Winding Machine)을 이용해서 마그넷 코일(128)(도 2 도시)이 권취되어 구비된다.

이렇게 권취된 마그넷 코일(128)(도 2도시)이 장착된 보빈(120)(도2 도시)의 외주면에 대해서 사출물을 이용한 사출작업을 통해서 상기 아우터 스테이터(100)가 구비된다.

상기 아우터 스테이터(100)의 외주면에는 이후 작업을 통해서 'ㄷ'자 형상을 가진 다수개의 금속 재질의 코어(150)(도 2 도시)가 일정한 이격거리를 두고 방사상으로 고정,장착되게 된다.

상기 아우터 스테이터(100)의 상하 양측의 외주면에는 상기한 다수개의 코어(150)(도 2 도시)가 위치하도록 형성된 다수개의 코어 안착부(124)(도 2 도시)가 구비되고, 상기 코어 안착부(124)의 양측에는 장착된 코어(150)(도 2 도시)의 유동을 방지하기 위한 다수개의 코어 가이드부(126)(도 2 도시)가 상기 아우터 스테이터 (100)의 몸통 부위에 방사상으로 구비된다.

다음으로는, 상기 아우터 스테이터(100)의 내측에는 유도자기의 경로를 형성하는 원통형 형상을 가진 인너 스테이터(200)가 구비된다.

상기 인너 스테이터(200)는 상기 아우터 스테이터(100)에 권취된 마그넷 코일(128)(도2 도시)에 전류가 흘러 발생하는 유도 자기의 경로를 형성시키고, 상기한 유도 자기에 의해서 자석(미도시)이 부착된 가동자(300)가 상하 직선방향으로 움직이도록 하는 역할을 수행하게 된다.

다음으로는, 상기 아우터 스테이터(100)와 상기 인너 스테이터(200) 사이에는 일정한 공극이 존재한다. 이러한 공극 사이에 개재되어 상기한 유도자기에 의해서 직선 왕복운동을 하는 가동자(300)가 구비된다.

상기 가동자(300)는 일단은 완전히 개구되고 타단은 다수개의 통풍구가 구비된, 원통형의 형상으로 구비된다.

그리고 상기의 통풍구가 구비된 일단측의 외주면에는 일정한 크기를 가진 다각형 내지는 원형의 통풍구가 방사상으로 구비된다.

그리고, 상기 가동자(300)의 외주면상에는 다수개의 마그네트(Magnet,자석)가 방사상으로 구비된다. 이렇게 구비된 다수개의 마그네트에 의해서 상기 아우터 스테이터 (100)와 상기 인너 스테이터(200)의 사이의 공극에서 패러데이의 유도법칙 (Faraday's law of induction)의 적용을 받아서 형성된 유도 자기에 대해서 상하 90도 방향의 힘을 받아서 직선 왕복운동을 하는 힘을 발생시킨다.

그리고 상기 가동자(300)는 글라스 화이버(Glass Fiber) 재질로 구성되고, 사출성형을 통해서 제조된다.

이와 같이 구성된 리니어 모터(1)의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 아우터 스테이터(100)에 권취된 마그넷 코일(128)(도 2 도시)에 전류가 인가되면, 그 인가된 전류에 의해서 상기 아우터 스테이터(100)에 유도 자기가 발생되고, 이 유도자기가 상기 인너 스테이터(200)와의 사이에서 자기장을 형성시키게 된다.

이렇게 형성된 자기장은 상기 가동자(300)의 외주면에 장착된 마그네트(미도시)를 패러데이의 유도법칙에 따라서 끌어당겨서 상기 가동자(300)를 한쪽 방향으로 운동하게 만든다.

이후, 상기 스테이터 코일에 인가되었던 전류가 끊김과 동시에 반대 방향에서 전류가 인가되면 이전에 발생했던 자기장과 반대 방향의 유도 자기장이 발생하게 되어서 패러데이의 유도법칙에 의해서 상기 가동자(300)는 반대 방향으로 운동하게 된다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 고정자권선 연결장치의 구성을 나타낸 단면도이다.

도면을 살펴보면, 하우징(400)의 일측에는 리드와이어에 형성된 터미널단자가 분리 수용될 수 있도록 다수개의 터미널단자 수용부(480)가 형성되어 있고, 타측에는 상기 터미널 단자가 관통해서 상대방 터미널단자와 결합할 수 있도록 안내하는 연장부가 형성되어 있다.

한편, 상기 하우징(400)의 양측 판면의 좌우 양측에는 상기 하우징 캡(600)과 결합을 위해서 돌기형상의 후크(460)가 각각 형성되어 있다.

그리고, 상기 하우징 캡(600)의 일측에는 상기 하우징(400)과 결합,고정을 위한 리브(660)가 형성되어 있다. 상기 리브(660)는 상기 터미널단자 수용부(480)에 수용될 수 있다.

다음으로, 상기 하우징(400)에 형성된 상기 터미널단자 수용부(480)을 살펴보면, 상기 터미널단자(500)에 형성된 리드와이어 피복 고정부와 고정걸림부(580)와 면접촉을 통해서 이탈방지를 위한 걸림턱(440)이 형성되어있다.

한편, 본 발명에 따른 터미널단자(500)를 살펴보면, 상기 터미널 단자의 일측단에는 상대 터미널단자와 결합에서 통전을 위한 금속도체 소재의 단자가 형성되어 있고, 타측에는 결선되는 리드와이어의 심선(542)부를 고정시키는 심선고정부(540)와 상기 리드와이어의 피복(562)을 감싸서 압착고정하는 피복고정부(560)가 형성되어있다.

그리고, 상기 터미널단자(500)와 수직방향으로 위치하며 상기 하우징(400)에 형성된 걸림턱(440)과 결합해서 면접촉하게 되는 고정걸림부(580)가 형성된다.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 하우징(400)의 수직단면도이다.

살펴보면, 도면의 좌측에는 상대 하우징(400)과 상대 터미널단자와 결합,수용하기 위한 결합 수용부(420)가 형성되어있다.

그리고, 상기 하우징(400)의 중앙에는 우측에 형성된 터미널단자 수용부(480)와 상기 결합 수용부(420)를 구획하는 구획벽면이 형성되어 있고 상기 구획변면의 중앙부에는 상기 터미널단자(500)가 관통하도록 형성된 터미널단자홈이 형성되어있다.

그리고, 우측에는 터미널단자 수용부(480)가 형성되어있다.

한편, 상기 터미널단자 수용부(480)의 상하 양측에는 하우징 캡(600)과의 결합을 위해서 돌기형상의 후트가 각각 형성되어있다.

도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 터미널단자(500)의 단면도이다.

상기 터미널단자(500)는 통전이 가능한 도체금속으로 구성되어있다.

상기 터미널단자(500)의 좌측은 우선 상대 터미널단자와 결합을 위한 포크형상의 결합부(520)가 형성되어있고, 이에 우측으로 연장되어서 리드와이어의 끝단에 형성된 심선(542)부와 결합을 위한 심선고정부(540)가 형성되어있다.

상기 심선고정부(540)의 우측에는 리드와이어의 피복(562)을 감싸서 고정시키기 위한 피복고정부(560)가 형성된다.

그리고, 상기 피복고정부(560)의 우측에는 상기 하우징(400)의 터미널수용부에 형성된 걸림턱(440)과 면접촉을 통해서 이탈방지를 위한 걸림고정부가 형성되어있다.

도 5 는 본발명의 실시예에 따른 터미널단자(500)와 리드와이어의 결합상태를 나타낸 수평단면도이다.

도면을 살펴보면, 도면의 우측에는 포크(Folk)형상의 결합부(520)가 형성되어있고, 우측으로는 상기 심선고정부(540)가 내측으로 절곡되어서 리드와이어의 끝단에 노출된 심선(542)을 압착고정하고 있다.

그리고, 상기 심선고정부(540)의 우측에는 리드와이어의 피복(562)을 압착고정하기 위해서 피복고정부(560)가 내측으로 절곡되어있다.

다음으로, 상기 피복고정부(560)의 우측에는 고정걸림부(580)가 형성되어있 다.

도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 캡(600)의 사시도이다.

상세하게는, 상기 하우징 캡(600)의 상,하측의 평판면의 좌,우측에는 상기 하우징(400)에 형성된 돌기형상의 후크(460)와 결합해서 상기 하우징(400)과 상기 하우징 캡(600)을 결합,고정시키기 위한 후크 수용부(620)가 형성된다.

상기 후크 수용부(620)는 상기 하우징 캡(600)의 상,하측의 평판면의 좌,우에 각각 위치하면서, 상기 하우징 캡(600)의 두께방향으로 절개되어 있으나, 상기 하우징(400)의 개구부측으로는 일정 두께만큼 막혀있다.

이렇게 형성된 상기 후크 수용부(620)는 상기 하우징(400)에 형성된 후크(460)와 결합해서 상기 하우징(400)과 하우징 캡(600)사이에 터미널 단자를 수용한 채로 결합해서 고정된다.

한편, 상기 하우징 캡(600)의 내부 벽면에는, 그 벽면과 수직방향으로 형성된 복수개의 판형상의 상기 터미널단자(500)가 상대 터미널단자와 결합시 뒤로 밀려나지 않도록 이탈을 방지하기 위한 고정돌기(640)가 형성된다.

그리고, 상기 하우징 캡(600)의 좌,우 어느 일측에는 상기 리드와이어가 관통하게되는 리드와이어 게이트가 형성된다.

상기 리드와이어 게이트는 상기 하우징 캡(600)의 좌,우 어느 일측 벽면에 절개되고 개구되어서 형성되고, 상기 리드와이어 게이트는 후벽면까지 연장되고 그 끝단은 라운드(Round)지게 형성된다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 모터 고정자권선의 연결장치의 결합상태를 나타낸 단면도이다.

살펴보면, 우선 상기 터미널단자(500)는 각 터미널단자 수용부(480)에 수용되고, 상기 터미널단자(500)의 결합부(520)는 상기 터미널단자 수용부(480)의 벽면에 형성된 상기 터미널단자홈을 관통해서 상기 결합 수용부(420)로 위치하게 된다.

이렇게 위치한 상기 심선고정부(540)나 피복고정부(560)에 형성된 단부는 상기 터미널단자 수용부(480)내에 형성된 걸림턱(440)중에서 상측 걸림턱(440)에 면접촉을 하게된다.

다음으로, 상기 고정돌기(640)는 상기 터미널단자 수용부(480)내에 형성된 걸림턱(440)중에서 하측 걸림턱(440)에 면접촉을 함으로써, 그 위치가 고정된다.

그리고, 상기 하우징(400)의 우측에는 상기 하우징 캡(600)이 위치한다. 상기 하우징 캡(600)은 상기 하우징(400)에 형성된 후크(460)와 후크 수용부(620)가 상호 결합함으로써, 위치하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 고정자권선의 연결장치에 의할때, 상기 하우징(400)과 터미널단자(500)에 형성된 걸림턱(440)과 고정걸림부(580)간의 결합상태를 상기 하우징 캡(600)에 형성된 고정돌기(640)가 공고히 하는 역할을 수행하게 된다.

따라서, 본 발명의 구성에 의해서 전원측의 상대 터미널단자를 수용한 상대 하우징(400)과의 결합시 밀려나는 현상으로 인해서 접촉불량 등의 문제점을 해결할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 모터의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 고정자권선 연결장치의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터미널단자의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터미널단자의 결합상태를 나터낸 수평단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 캡의 사시도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 결합상태를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 리니어 모터 100 아우터 스테이터

200 인너 스테이터 300 가동자

400 하우징 420 결합 수용부

440 걸림턱 460 후크

480 터미널단자 수용부

500 터미널단자 520 결합부

540 심선고정부 542 심선

560 피복고정부 562 피복

580 고정걸림부

600 하우징 캡 620 후크 수용부

640 고정돌기 660 리브

Claims (9)

1. 고정자권선에 연결된 리드와이어의 터미널단자;

   상기 터미널단자가 수용되는 터미널단자 수용부 및 상기 터미널단자 수용부 내부에 구비되는 걸림턱을 포함하는 하우징; 및

   상기 하우징과 결합하고, 상기 터미널단자의 이탈을 방지하기 위한 고정돌기가 구비되는 하우징 캡을 포함하고,

   상기 고정돌기는 상기 하우징 캡의 내부 벽면으로부터 돌출 형성되어 상기 터미널단자와 접촉하고,

   상기 터미널단자는 상기 리드와이어의 피복을 고정하는 피복고정부와, 상기 터미널단자로부터 돌출되어 형성되는 고정걸림부를 포함하고,

   상기 걸림턱은 상기 피복고정부와 접하는 상측 걸림턱 및 상기 고정걸림부와 접하는 하측 걸림턱을 포함하도록 이중으로 단차진 형상으로 이루어진 모터의 고정자권선 연결장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징 캡의 일측에는 상기 하우징과 결합,고정을 위한 리브가 형성되 있는 것을 특징으로 하는 모터의 고정자권선 연결장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 하우징 캡에 형성된 리브는 상기 터미널단자 수용부에 삽입되는 모터의 고정자권선 연결장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징에는 상기 하우징 캡과 결합하기 위한 후크가 구비되는 모터의 고정자권선 연결장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 하우징 캡에는 상기 후크와 대응되는 위치에 후크 수용부가 형성되는 모터의 고정자권선 연결장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 터미널단자는 고정자권선에 연결된 리드와이어의 심선을 고정시키는 심선고정부를 더 포함하는 모터의 고정자권선 연결장치.
9. 삭제

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