KR102148292B1 - 차량용 출몰형 스피커 - Google Patents

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Abstract

차량용 출몰형 스피커가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커는 소리를 배출하는 스피커그릴; 스피커그릴을 지지 가능하게 마련되는 지지프레임; 스피커그릴과 지지프레임 사이에 마련되는 한 쌍의 전자석; 및 스피커그릴을 탄성 지지하는 탄성부재;를 포함하여 제공될 수 있다.

Description

차량용 출몰형 스피커{POP-UP SPEAKER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 출몰형 스피커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스피커에서 음악 재생 시 스피커가 돌출되고, 음악 정지 시 스피커가 복귀하며, 전자석을 이용해 설계 공간을 최소화할 수 있는 차량용 출몰형 스피커에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 탑승자들의 무료함을 달래 주기 위해 오디오 기기 및 비디오 기기로부터 연결되어 음향을 출력시키는 스피커가 장착된다. 또한, 탑승자들의 편의성을 증대시키고 좀 더 향상된 스테레오 사운드를 제공하기 위해 대부분의 차량의 도어에 스피커를 장착한다.
도어에는 도어트림이 마련되며, 도어트림에는 스피커를 통해 발생하는 소리를 배출하기 위한 스피커그릴 등이 형성된다. 또한, 스피커는 효과적인 소리 배출 및 심미성을 위해 평상 시에는 도어에 내장되어 있고 스피커 재생 시에는 돌출되는 출몰형 스피커로 제작될 수 있다.
기존의 출몰형 스피커는 모터 및 기어를 이용하여 모터를 정방향 회전시키면 스피커를 돌출시키고, 역방향으로 회전시키면 스피커를 복귀시키는 방식과 같이 기계적인 원리를 이용하였다. 다만, 이러한 기계적인 원리를 이용한 출몰형 스피커는 내부 구조가 복잡해지고, 공간을 많이 차지하며, 부품 수가 증가하여 공간 및 비용적인 측면에서 비효율적인 문제점이 있다.
대한민국 공개실용신안공보 제20-1998-0052458호 (1998. 10. 07)
본 실시 예는 구조를 단순화하고 설계공간을 최소화하며 내부공간을 확보 가능한 차량용 출몰형 스피커를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 부품 수 최소화에 따라 원가를 절감할 수 있는 차량용 출몰형 스피커를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 디자인을 다양하게 할 수 있어 심미성을 증대시키는 차량용 출몰형 스피커를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 소리를 배출하는 스피커그릴; 상기 스피커그릴을 지지 가능하게 마련되는 지지프레임; 상기 스피커그릴과 상기 지지프레임 사이에 마련되는 한 쌍의 전자석; 및 상기 스피커그릴을 탄성 지지하는 탄성부재;를 포함하는 차량용 출몰형 스피커가 제공될 수 있다.
상기 한 쌍의 전자석은 상기 스피커그릴 내측의 테두리부와, 상기 지지프레임의 에지부에 각각 마련되는 차량용 출몰형 스피커가 제공될 수 있다.
상기 스피커그릴의 동작을 안내하는 가이드부를 더 포함하는 출몰형 스피커가 제공될 수 있다.
상기 가이드부는 상기 지지프레임에 돌출 형성되는 돌기와, 상기 스피커그릴에 돌출 형성되어 상기 돌기와 대응되는 형상으로 마련되는 가이드홈을 포함하는 차량용 출몰형 스피커가 제공될 수 있다.
상기 한 쌍의 전자석은 상기 스피커그릴과 상기 지지프레임 사이에 척력을 발생시키는 차량용 출몰형 스피커가 제공될 수 있다.
상기 탄성부재는 상기 스피커그릴과 상기 지지프레임 사이에 인력을 발생시키는 차량용 출몰형 스피커가 제공될 수 있다.
상기 한 쌍의 전자석은 상기 스피커그릴과 상기 지지프레임 사이에 인력을 발생시키는 차량용 출몰형 스피커가 제공될 수 있다.
상기 탄성부재는 상기 스피커그릴과 상기 지지프레임 사이에 척력을 발생시키는 차량용 출몰형 스피커가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커는 구조를 단순화하고 설계공간 최소화 및 내부공간 확보 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커는 부품 수 최소화에 따른 원가 절감 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커는 디자인을 다양하게 할 수 있어 심미성을 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커의 평상 시 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커의 돌출 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커를 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커의 결합부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커의 돌출 동작을 나타내는 동작도이다.
도 6는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커의 결합부분의 확대도이다.
도 7는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커의 돌출 동작을 나타내는 동작도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커(10)의 평상 시 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커(10)의 재생 시 상태를 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량의 도어(1)에는 도어트림(40)이 마련되며, 도어트림(40)에는 탑승자가 팔을 걸칠 수 있게 돌출 형성되는 암레스트(20), 차량문을 개폐하는 손잡이 및 스피커(10)를 통해 발생하는 소리를 배출하기 위한 스피커그릴(100) 등이 형성된다.
스피커(10)는 효과적인 소리 배출 및 스피커(10)의 심미성을 위해 평상 시에는 도어트림(40)에 내장되어 있고 스피커(10)의 재생 시에는 돌출되는 출몰형 스피커(10)로 제작될 수 있다. 본 실시 예에서는 도어트림(40)에 스피커(10)를 내장하고 있으나, 이에 한정되지 않고 차량 내에 스피커(10)가 설치될 수 있는 곳이면 전면 판넬이나 후면 판넬 등에도 동일하게 적용되어야 한다.
기존의 출몰형 스피커는 모터 및 기어를 이용하여 모터를 정방향 회전시키면 스피커를 돌출시키고, 역방향으로 회전시키면 스피커를 복귀시키는 방식과 같이 기계적인 원리를 이용하였다. 다만, 이러한 기계적인 원리를 이용한 출몰형 스피커는 내부 구조가 복잡하고, 공간을 많이 차지하며, 부품 수가 증가하여 공간 및 비용적인 측면에서 비효율적인 문제점이 존재하였다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커(10)를 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커(10)의 결합부분의 확대도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 차량용 출몰형 스피커(10)는 소리를 배출하는 스피커그릴(100), 스피커그릴(100)을 지지 가능하게 마련되는 지지프레임, 스피커그릴(100)과 지지프레임(400) 사이에 마련되는 한 쌍의 전자석(200), 스피커그릴(100)을 탄성 지지하는 탄성부재(300)를 포함할 수 있다.
스피커그릴(100)은 스피커(10)의 전방에 마련되어 스피커(10)를 보호하고 외관을 장식하는 역할을 한다. 본 실시 예에 의한 스피커그릴(100)은 원형으로 마련되어 있으나 이에 한정되지 않고 삼각형, 사각형 등 다양한 변형이 가능하다.
스피커그릴(100)의 테두리부(103)는 도어트림(40) 또는 지지 가능한 지지프레임(400)과 결합될 수 있고, 스피커그릴(100)의 중심부에는 스피커(10)의 외부와 내부를 관통하는 음향배출부(101)가 마련될 수 있다. 또한, 음향배출부(101)는 다수의 관통공으로 형성될 수 있다. 본 실시 예에서는 관통공이 다수의 원형홀 형태로 마련되어 있으나 이에 한정되지 않고 음향을 배출할 수 있다면 삼각형, 사각형 및 메쉬 등 다양한 형태로 변형이 가능하며 동일하게 이해되어야 한다.
스피커그릴(100)에는 한 쌍의 전자석(200) 중 하나의 전자석(200)이 마련될 수 있다. 보다 자세하게는, 스피커그릴(100) 내측의 테두리부(103)에 한 쌍의 전자석(200) 중 하나가 마련될 수 있다. 즉, 한 쌍의 전자석(200) 간의 척력을 이용하여 스피커그릴(100)의 돌출 동작을 수행하기 위해 한 쌍의 전자석(200) 중 하나를 스피커그릴(100)의 테두리부(103)에, 나머지 하나를 지지프레임(400)의 에지부(403)에 마련할 수 있다.
스피커그릴(100)은 탄성부재(300)의 일측이 연결될 수 있다. 보다 자세하게는, 탄성부재(300)가 일측은 스피커그릴(100)에, 타측은 도어트림(40) 또는 지지프레임(400)에 연결되어 스피커그릴(100)을 탄성 지지할 수 있다. 더 자세하게는, 스피커그릴(100)은 스피커(10)의 재생 시 한 쌍의 전자석(200)에 전기적 신호가 가해지고 전자석(200) 간에 척력이 발생하여 스피커그릴(100)이 지지프레임(400)으로부터 돌출하게 되고, 탄성부재(300)는 스피커그릴(100)이 과도하게 돌출하지 않도록 스피커그릴(100)을 탄성 지지한다. 또한, 스피커(10) 재생이 정지하면 한 쌍의 전자석(200)에 전기적 신호가 끊기게 되고 탄성부재(300)의 탄성력 의해 스피커그릴(100)과 지지프레임(400) 사이에 인력이 발생하여 스피커그릴(100)이 돌출 전 위치로 원상 복귀하게 된다.
지지프레임(400)은 스피커그릴(100)을 지지 가능하게 마련될 수 있다. 보다 자세하게는, 스피커(10)의 전방에 마련되는 스피커그릴(100)을 지지하기 위해 지지프레임(400)이 도어트림(40) 내부에 마련될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 지지프레임(400)이 도어트림(40)과 별도의 구성으로 존재하지만 이에 한정되지 않고, 도어트림(40)에 지지프레임(400)이 형성될 수 있으며 동일하게 이해되어야 한다.
지지프레임(400)은 중공형으로 형성되어 내부 공간을 마련하는 중공부(401)를 포함할 수 있다. 보다 자세하게는, 지지프레임(400)은 가운데가 관통 형성되는 중공부(401)를 포함하고, 중공부(401)에는 소리를 발생시키는 스피커본체(미도시)가 구비될 수 있다.
지지프레임(400)은 스피커그릴(100)을 지지 가능하게 마련되는 에지부(403)를 포함할 수 있다. 보다 자세하게는, 에지부(403)는 스피커그릴(100) 방향으로 돌출 형성되는 돌기(502)를 포함할 수 있고, 스피커그릴(100)의 테두리부(103)에 돌기(502)와 대응되는 형상으로 마련되는 가이드홈(501)과 연계하여 스피커그릴(100)의 동작을 안내할 수 있다.
지지프레임(400)에는 한 쌍의 전자석(200) 중 하나의 전자석(200)이 마련될 수 있다. 보다 자세하게는, 지지프레임(400)의 에지부(403)에는 한 쌍의 전자석(200) 중 하나가 마련될 수 있다. 즉, 한 쌍의 전자석(200) 간의 척력을 이용하여 스피커그릴(100)의 돌출 동작을 수행하기 위해 한 쌍의 전자석(200) 중 하나는 스피커그릴(100)의 테두리부(103)에, 나머지 하나를 지지프레임(400)의 에지부(403)에 마련될 수 있다.
한 쌍의 전자석(200)은 스피커그릴(100)과 지지프레임(400) 사이에 마련될 수 있다. 보다 자세하게는, 한 쌍의 전자석(200)이 각각 스피커그릴(100) 내측의 테두리부(103)와, 지지프레임(400)의 에지부(403)에 마련되어 전자석(200) 간의 척력으로 스피커그릴(100)의 돌출 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 전자석(200)은 솔레노이드 등으로 구성될 수 있고, 척력을 발생시켜야 하므로 한 쌍의 전자석(200)이 마주보는 방향으로 동일한 극을 마련해야 한다.
탄성부재(300)는 스피커그릴(100)을 탄성 지지하도록 마련될 수 있다. 보다 자세하게는, 탄성부재(300)는 스피커그릴(100)과 지지프레임(400) 사이에 마련되어 일측이 스피커그릴(100)에, 타측이 지지프레임(400)에 연결될 수 있다.
또한, 탄성부재(300)는 전자석(200)에 전기적 신호가 가해졌다가 끊어지는 경우, 돌출된 스피커그릴(100)을 지지프레임(400) 방향으로 복귀시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시 예에 의한 탄성부재(300)는 늘어나면 인력을 발생시키는 고리스프링 등으로 마련될 수 있다. 고리스프링은 스피커그릴(100) 및 지지프레임(400)에 마련된 걸림쇠(미도시)에 고리를 걸 수 있다.
이 때, 탄성부재(300)의 인력은 전자석(200) 간 척력보다 약해야 스피커(10)의 출몰 동작이 가능하고, 탄성부재(300)의 인력이 너무 약하면 스피커(10)의 돌출 동작을 탄성 지지하지 못하므로 탄성부재(300)의 탄성계수는 적절하게 선택되어야 한다.
가이드부(500)는 스피커그릴(100)의 동작을 안내할 수 있다. 보다 자세하게는, 지지프레임(400)에 돌출 형성되는 돌기(502)와, 스피커그릴(100)에 돌출 형성되어 돌기(502)와 대응되는 형상으로 마련되는 가이드홈(501)을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커(10)의 돌출 동작을 나타내는 동작도이다.
먼저, 도 5를 참조하여 차량용 출몰형 스피커(10)의 돌출 동작을 설명하면, 한 쌍의 전자석(200)에 전기적 신호가 가해지면 한 쌍의 전자석(200)은 같은 극이 마주보도록 자기장이 형성되어 전자석(200) 간 척력을 발생시킨다.
이에 따라, 스피커그릴(100)은 지지프레임(400)으로부터 돌출하게 되고, 가이드부(500)의 안내에 의해 전자석(200) 간 척력이 작용하는 방향으로 동작하게 된다.
이와 동시에, 탄성부재(300)는 스피커그릴(100)을 탄성 지지하여 인력을 발생시키고, 전자석(200) 간의 척력과 탄성부재(300)의 인력의 합력이 0이 되는 순간 스피커그릴(100)의 돌출 동작은 돌출 상태에서 정지한다.
다음으로, 도 4를 참조하여 차량용 출몰형 스피커(10)의 복귀 동작을 설명하면, 한 쌍의 전자석(200)에 전기적 신호가 끊어지면 한 쌍의 전자석(200)에 더 이상 자기장이 형성되지 않고 전자석(200) 간 척력이 작용하지 않는다.
이에 따라, 탄성부재(300)는 스피커그릴(100)을 탄성 지지하므로 인력을 발생시키고, 스피커그릴(100)은 지지프레임(400) 방향으로 동작하게 되며, 가이드부(500)의 안내에 의해 스피커(10)의 돌출 전 위치로 복귀하게 된다.
다음으로 본 발명의 제2 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커(10)에 대해 설명한다.
도 6는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커(10)의 결합부분의 확대도이다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커(10)의 스피커그릴(100), 지지프레임(400), 가이드부(500)는 제1 실시 예와 동일하므로 설명을 생략한다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 한 쌍의 전자석(200a,200b)은 스피커그릴(100)과 지지프레임(400) 사이에 마련될 수 있다. 보다 자세하게는, 한 쌍의 전자석(200a,200b)이 각각 스피커그릴(100) 내측의 테두리부(103)와, 지지프레임(400)의 에지부(403)에 마련되어 전자석(200a,200b) 간의 인력으로 스피커그릴(100)의 복귀 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 한 쌍의 전자석(200)은 솔레노이드 등으로 구성될 수 있고, 인력을 발생시켜야 하므로 한 쌍의 전자석(200a,200b)이 마주보는 방향으로 서로 다른 극을 마련해야 한다. 즉, 일측의 전자석(200a)은 오른쪽이 N극, 타측의 전자석(200b)은 왼쪽이 S극을 형성하여 인력이 작용할 수 있다.
또한, 제1 실시 예의 한 쌍의 전자석(200) 중 하나의 전자석(200b)만 전류 방향을 반대로 하면 그 전자석(200b)은 제1 실시 예의 전자석(200)과 극을 반대로 형성하게 될 것이므로 전자석(200a,200b) 간에는 인력이 작용하게 될 것이다.
탄성부재(300a)는 스피커그릴(100)을 탄성 지지하도록 마련될 수 있다. 보다 자세하게는, 탄성부재(300a)는 스피커그릴(100)과 지지프레임(400) 사이에 마련되어 일측이 스피커그릴(100)에, 타측이 지지프레임(400)에 연결될 수 있다.
또한, 탄성부재(300a)는 전자석(200a,200b)에 전기적 신호가 가해졌다가 끊어지는 경우, 지지프레임(400) 방향으로 복귀된 스피커그릴(100)을 돌출시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시 예에 의한 탄성부재(300a)는 평상 시에 척력을 발생시켜 스피커그릴(100)을 돌출시키는 압축스프링 등으로 마련될 수 있다. 또한, 압축스프링은 스피커그릴(100) 및 지지프레임(400)에 마련된 돌기(미도시)에 고정될 수 있다.
이 때, 탄성부재(300a)의 척력은 전자석(200a,200b) 간 인력보다 약해야 스피커(10)의 출몰 동작이 가능하므로 탄성부재(300a)의 탄성계수는 적절하게 선택되어야 한다.
도 7는 본 발명의 제2실시 예에 의한 차량용 출몰형 스피커(10)의 돌출 동작을 나타내는 동작도이다.
도 7을 참조하여 차량용 출몰형 스피커(10)의 돌출 동작을 설명하면, 한 쌍의 전자석(200a,200b)에 전기적 신호가 끊어지면 한 쌍의 전자석(200a,200b)에 생긴 자기장이 해제되어 전자석(200a,200b) 간 인력을 받지 않는다.
이에 따라, 탄성부재(300a)는 스피커그릴(100)을 탄성 지지하여 척력을 발생시키고, 스피커그릴(100)은 지지프레임(400)으로부터 돌출하게 되며, 가이드부(500)의 안내에 의해 척력이 작용하는 방향으로 동작하게 된다.
다시 말해, 본 발명의 제1 실시 예는 전류가 흐르지 않을 때 스피커(10)가 원위치에 있고, 전류가 흐를 때 스피커(10)가 돌출되는 반면, 제2 실시 예는 전류가 흐르지 않을 때 스피커(10)가 돌출되어 있고, 전류가 흐를 때 스피커(10)가 원위치로 복귀한다.
따라서, 전류가 흐르지 않을 때 스피커(10)가 원위치에 있는 제1 실시 예가 전기 효율상 더 바람직할 것이지만, 스피커(10)의 재생 빈도가 높은 경우라면 제2 실시 예가 더 바람직할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 기존의 기어 및 모터를 이용한 차량용 출몰형 스피커(10)와 비교하면, 전자석(200) 및 탄성부재(300)를 이용하여 내부 구조가 간단하고, 부품 수가 최소화되며, 그에 따른 원가 절감도 가능하다. 나아가, 내부에 차지하는 공간 또한 적어지므로 공간적인 측면에서도 유리하며 디자인 제약 또한 줄어든다.
위에서 본 차량용 출몰형 스피커(10)는 도어트림(40)에 한정되지 않고, 전면패널 및 후면패널 등 스피커가 설치될 수 있는 곳이면 적용 가능하며 동일하게 이해되어야 한다.
지금까지 본 발명의 차량용 출몰형 스피커(10)에 관한 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시 예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허등록 청구범위뿐만 아니라 이 특허등록 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허등록 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허등록 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 도어 10: 차량용 출몰형 스피커
20: 암레스트 30: 손잡이
40: 도어트림 100: 스피커그릴
101: 음향배출부 103: 테두리부
200: 전자석 200a: 전자석
200b: 전자석 300: 탄성부재
300a: 탄성부재 400: 지지프레임
401: 중공부 403: 에지부
500: 가이드부 501: 가이드홈
502: 돌기

Claims (8)

  1. 차량에 내에 설치되는 차량용 출몰형 스피커에 있어서,
    소리를 배출하는 스피커그릴;
    상기 스피커그릴을 지지 가능하게 마련되는 지지프레임;
    상기 스피커그릴과 상기 지지프레임 사이에 마련되는 한 쌍의 전자석; 및
    상기 스피커그릴을 탄성 지지하는 탄성부재;를 포함하고,
    상기 탄성부재는
    일단부가 상기 스피커그릴에 고정되고, 타단부가 상기 지지프레임에 고정되어 상기 스피커그릴과 상기 지지프레임 사이에 탄성력을 제공하며,
    상기 한 쌍의 전자석은
    상기 스피커그릴 내측의 테두리부와 상기 지지프레임의 에지부에 각각 마련되어, 전류 인가 시 상기 스피커그릴과 상기 지지프레임 사이에 척력을 제공하는 차량용 출몰형 스피커.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스피커그릴의 동작을 안내하는 가이드부를 더 포함하는 차량용 출몰형 스피커.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 지지프레임에 돌출 형성되는 돌기와, 상기 스피커그릴에 돌출 형성되어 상기 돌기와 대응되는 형상으로 마련되는 가이드홈을 포함하는 차량용 출몰형 스피커.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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