KR102324646B1 - 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축부에 형성되는 나사산에 적어도 한 부분 이상이 브이("V") 컷팅 형태로 단락된 부분이 형성되되, 나사결합 고정시에는 원활하게 회전되면서 반대로 회전시에는 회전을 제지시켜 1차적으로 풀림을 방지함과 동시에 나사산과 헤드 사이의 축부에 2차적인 풀림 방지가 이루어질 수 있도록 헤드; 밑면에 풀림 방지 세레이션이 형성되는 플랜지; 상기 플랜지의 하부에 형성되는 축부; 상기 축부에 제1 나사산과, 제2 나사산이 형성되되, 상기 제1,2 나사산에 적이도 한 부분 이상이 브이 컷팅 형태로 단락된 부분인 제1 풀림 방지부; 및 상기 제1 나사산의 상부와 플랜지 하부 사이의 축부에 헬리컬 기어 형태의 제3 나사산이 형성되는 제2 풀림 방지부;를 포함하는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트를 제공한다.
그에 따라 나사결합 후 높은 고정력을 가짐은 물론 제품에 대한 높은 신뢰성 또한 확보할 수 있는 효과를 가진다.

Description

풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트{Tapping screw bolt with anti-loosening function}

본 발명은 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트에 관한 것으로, 더 상세하게는 축부에 형성되는 나사산에 적어도 한 부분 이상이 브이("V") 컷팅 형태로 단락된 부분이 형성되되, 나사결합 고정시에는 원활하게 회전되면서 반대로 회전시에는 회전을 제지시켜 1차적으로 풀림을 방지함과 동시에 나사산과 헤드 사이의 축부에 2차적인 풀림 방지가 이루어질 수 있도록 한 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 콘크리트에 각 내장재 또는 외장재를 고정하거나 목재 또는 경량 철판 등과 고정대상물을 고정하기 위해서는 다양한 형태의 스크류나 셋트 앵커 또는 볼트 등을 사용하고 있다.

아울러, 도로시설물 또는 철로를 설치하기 위한 받침목 등을 바닥면인 콘크리트 또는 아스팔트 등에 고정하기 위해서도 셋트 앵커나 볼트, 스크류 등을 이용하여 고정하고 있다.

특히, 중량이 무거운 대상물을 고정하거나 혹은 충격이나 충돌 등에 의해 쉽게 빠지지 않도록 고정하는 용도로는 대부분이 셋트 앵커를 사용하여 고정하는 것이 통상적이다.

그러나 셋트 앵커는 고정할 위치에 홀 가공 후 캡이 씌워진 앵커 볼트를 고정한 다음 고정대상물을 삽입한 후 다시 너트 등을 이용하여 고정해야 함으로 인해 작업이 상당히 번거롭고 불편한 단점을 가진다.

아울러, 셋트 앵커는 소정 깊이를 확보해야 함으로 인한 얇은 목재나 경량 철판 등에 직접 고정할 수 없는 단점 또한 가진다.

이러한 문제점을 해결하고자 종래에도 하나의 고정수단인 나사결합방식에 의해 고정할 수 있는 콘크리트 스크류나 콘크리트 볼트, 콘크리트 앵커 볼트 등이 사용되고 있는바, 다음과 같은 포탈 사이트에서 검색 가능하다.

포탈 사이트 네이트:

https://shopping.nate.com/#!search/%EC%BD%98%ED%81%AC%EB%A6%AC%ED%8A%B8%20%EB%B3%BC%ED%8A%B8/&srchhow:Cexpo&docid:Y6524113888

포탈 사이트 네이버:

https://search.naver.com/search.naver?sm=top_hty&fbm=1&ie=utf8&query=%EC%BD%98%ED%81%AC%EB%A6%AC%ED%8A%B8+%EB%B3%BC%ED%8A%B8

등에 게시된 바 있다.

상기와 같이 하나의 고정수단인 나사 결합방식에 의해 고정하는 종래의 선행기술에는 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0013375호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 콘크리트 벽면에 단열재와 마감재를 시공함에 있어 나사산의 지름이 서로 다른 이중구조의 나사산을 가지는 스크류 피스를 이용하여 시공토록 구성함으로써 작업이 간편하고 용이한 등 작업성의 향상과 더불어 시공 후에는 나사산의 이중구조로 인하여 체결력을 월등히 향상시키도록 한 콘크리트 벽면의 단열재 시공용 스크류 피스와 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1154194호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 콘크리트용 파스너류(나사못, 볼트)의 첨단부에 형성된 다수개의 침(多針)과, 첨단부와 몸통부에 형성된 침홈과 나사홈을 통해 콘크리트에 파스너를 체결 시 예비구멍을 뚫는 공정 없이 한 번의 공정으로 체결되며, 파쇄된 콘크리트가 외부로 용이하게 배출되도록 한 콘크리트용 다침 파스너와 같은 기술도 제안된 바 있다.

또, 대한민국 등록특허공보 제10-1933865호(이하 '선행기술문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 작업 대상에 볼트 체결 시, 수직직립 할 수 있는 구조를 확보하여, 작업시 수직하여 볼트가 삽입되도록 함으로써, 볼트의 비틀어짐이나, 이로 인한 파단, 접합 불량의 문제점을 해소할 수 있도록 하는 태핑 스크류 볼트와 같은 기술도 제안된 바 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0013375호 대한민국 등록특허공보 제10-1154194호 대한민국 등록특허공보 제10-1933865호

그러나 선행기술문헌 1 내지 3은 다 같이 원활하게 삽입되어 고정될 수 있으나, 고정 후 충격 등에 의한 약간의 유동성을 가짐은 물론 특히, 고정하는 회전 방향의 반대 방향으로의 회전에 의해 쉽게 풀림이 발생하는 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결과제는 축부에 형성되는 나사산에 적어도 한 부분 이상이 브이("V") 컷팅 형태로 단락된 부분이 형성되되, 나사결합 고정시에는 원활하게 회전되면서 반대로 회전시에는 회전을 제지시켜 1차적으로 풀림을 방지함과 동시에 나사산과 헤드 사이의 축부에 2차적인 풀림 방지가 이루어질 수 있도록 한 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 기술적 해결과제는 나사결합 고정 후에는 더욱더 높은 고정력과 풀림을 원천적으로 방지할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 구체적인 기술적 해결과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결수단은 수동공구 또는 전동공구의 회전수단과 결합되어 회전력을 전달하도록 형성되는 헤드; 상기 헤드의 하부에 그 헤드의 지름 보다 큰 지름으로 형성되어 밑면에 풀림 방지 세레이션이 형성되는 플랜지; 상기 플랜지의 하부에 가공방식에 의해 축 방향으로 형성되는 축부; 상기 플랜지와 소정 간격을 두고 이격 된 축부에 나사가공방식에 의해 서로 다른 지름을 갖도록 한 줄의 칼날 형태의 제1 나사산과, 상기 제1 나사산 사이에 적어도 한 줄 이상의 제2 나사산이 형성되되, 상기 제1,2 나사산에는 나사결합 고정시 원활하게 회전되면서 반대로 회전시에는 회전을 제지시켜 풀림을 방지하도록 적어도 한 부분 이상이 브이 컷팅 형태로 단락된 부분인 제1 풀림 방지부; 및 상기 제1 나사산의 상부와 플랜지 하부 사이의 축부에 헬리컬 기어 형태의 제3 나사산이 형성되는 제2 풀림 방지부;를 포함한다.

상기 제1 풀림 방지부는 나사결합 되는 방향의 컷팅 부분은 축부와 직각의 수직면으로 형성되고, 그 반대 측 컷팅된 부분은 축부로부터 예각 범위 내의 경사면으로 형성된다.

상기 제2 풀림 방지부의 제3 나사산은 상부 우측으로부터 하부 좌측으로 경사진 형태로 형성된다.

상기 풀림 방지 세레이션은 다각형 축부로부터 플랜지의 외경까지 방사상의 요철 형태로 형성되되, 나사 결합되는 반대 방향으로 경사지게 형성된다.

상기 축부는 원통형 또는 다각형 형태로 가공되는 것 중의 어느 하나이다.

본 발명은 축부에 형성되는 나사산에 적어도 한 부분 이상이 브이("V") 컷팅 형태로 단락된 부분이 형성되되, 나사결합 고정시에는 원활하게 회전되면서 반대로 회전시에는 회전을 제지시켜 1차적으로 풀림을 방지함과 동시에 나사산과 헤드 사이의 축부에 2차적인 풀림 방지가 이루어질 수 있도록 함으로써, 나사결합 후 높은 고정력을 가짐은 물론 제품에 대한 높은 신뢰성 또한 확보할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 나사결합 고정 후에는 더욱더 높은 고정력과 풀림을 원천적으로 방지할 수 있도록 함으로써, 나사결합에 따른 고정 후에는 더욱더 높은 고정력을 가짐과 아울러 제품에 대한 신뢰성을 더욱더 높일 수 있는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 저면 사시도,
도 2는 도 1에 따른 정면도,
도 3은 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 저면 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 정면도이고, 도 3은 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이 통상적인 건축물의 콘크리트에 각 내장재 또는 외장재를 고정하거나 목재 또는 경량 철판 등으로 고정대상물을 고정하거나, 특히 중량물이나 도로시설물 또는 철로를 설치하기 위한 받침목 등을 고정하기 위해서는 통상적인 셋트 앵커 등을 사용하여 고정하고 있는 실정이다.

허 나, 셋트 앵커는 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 바와 같이 작업이 번거롭고 복잡한 단점을 가진다. 그에 따라 종래에도 이러한 복잡한 기술적 구성이 아닌 하나의 고정수단인 나사 결합방식에 의해 고정할 수 있는 통상적인 콘크리트 스크류나 콘크리트 볼트, 콘크리트 앵커 볼트 등이 사용되고 있다.

그러나 상기 나사결합방식에 의해 고정되는 종래의 콘크리트 스크류나 콘크리트 볼트, 콘크리트 앵커 볼트 등은 고정작업의 편리성을 제공하나, 홀 가공된 부분으로 나사 결합시 그 가공된 홀과 일부 유동이 발생하는 단점은 물론 나사 결합 방향의 반대 반향에 대하여 풀림이 쉽게 이루어지는 단점을 가진다.

본 발명은 축부에 형성되는 나사산에 적어도 한 부분 이상이 브이("V") 컷팅 형태로 단락된 부분이 형성되되, 나사결합 고정시에는 원활하게 회전되면서 반대로 회전시에는 회전을 제지시켜 1차적으로 풀림을 방지함과 동시에 나사산과 헤드 사이의 축부에 2차적인 풀림 방지가 이루어질 수 있도록 한 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트(1)는 헤드(10), 플랜지(20), 축부(30), 상기 축부(30)에 형성되는 제1,2 나사산(30A)(30B), 상기 제1,2 나사산(30A)(30B)에 형성되는 제1 풀림 방지부(40), 상기 축부(30)에 형성되는 제2 풀림 방지부(50)를 포함하는 기술적 구성을 가진다.

헤드(10)는 통상적인 작업자가 통상적인 수동 공구를 사용하여 수작업에 의해 회전력을 전달하거나 통상적인 전동 공구의 회전수단과 결합되어 회전력이 전달되도록 하는 기술적 구성을 가진다.

상기한 헤드는 도시된 바와 같이 통상적인 볼트 헤드와 같은 형태는 물론 렌지 볼트의 헤드 형태나, 혹은 통상적인 공구가 삽입되는 홈 등이 형성될 수 있다.

플랜지(20)는 상기 헤드(10)의 하부에 일체로 그 헤드(10)의 지름 보다 큰 지름으로 형성되어 밑면에 나사 결합 후 고정대상물의 표면과 맞물려 풀림을 방지하도록 풀림 방지 세레이션(22)이 형성되는 기술적 구성을 가진다.

상기에서, 풀림 방지 세레이션(22)은 축부(30)로부터 플랜지(20)의 외경까지 방사상의 요철 형태로 형성되되, 나사 결합되는 반대 방향으로 경사지게 형성된다.

다시 말해서, 상기 풀림 방지 세레이션(22)은 통상적인 톱니 형태로, 나사 결합되는 반대 방향으로 경사지게 형성됨에 따라 나사결합 후 고정된 상태에서는 그 풀림 방지 세레이션이 고정대상물의 표면과 맞물림으로써, 풀림을 방지한다.

특히, 풀림 방지 세레이션은 나사결합 되는 반대 방향으로 경사지게 형성됨으로써, 나사결합 되는 반대 방향으로 압력이 가해질 경우 그 고정대상물의 표면과 맞물림에 따라 풀림을 방지할 수 있는 것이다.

상기한 풀림 방지 세레이션(22)은 상기 방사상으로 형성되는 것뿐만 아니라 고정대상물의 표면으로 맞물리거나 박힐 수 있는 도시하지 않은 통상적인 도트(dot) 형태나 스크래치(scratch) 형태로 형성하여도 무방하다.

축부(30)는 상기 플랜지(20)의 하부에 통상적인 가공방식에 의해 축 방향으로 형성되는 기술적 구성을 가진다.

다시 말해서, 축부(30)는 통사적인 롤링 가공방식이나 인발 가공방식, 포밍 가공방식 등과 같은 공지된 가공방식에 의해 원통형 또는 다각형 형태로 가공하는 것이 바람직하다.

특히, 축부(30)는 통상적이 원형으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라 를 도시하지 않은 다각형 형태로 가공시에는 나사결합방식에 의해 고정대상물의 홀로 나사결합 되어 고정된 상태에서는 각 모서리 진 각진 부분이 홀의 내면에 맞물려 박히듯이 고정됨으로써, 나사결합 되는 반대 방향으로 압력이 가해질 경우에 플랜지와 함께 풀림을 방지할 수 있는 역할을 이중적으로 한다.

그로 인해 홀로 나사결합 된 후에는 플랜지와 다각형 형태의 축부에 의해 그 나사결합 되는 반대 방향으로 압력이 가해지더라도 풀림을 원천적으로 방지할 수 있는 조건을 가짐으로써, 더욱더 높은 고정력과 함께 제품에 대한 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 조건을 가진다.

제1,2 나사산(30A)(30B)은 상기 플랜지(20)와 소정 간격을 두고 이격 된 축부(30)에 통상적인 바이스가공 또는 롤링 다이스(Rolling Dies) 등에 의한 나사가공방식에 의해 서로 다른 지름을 갖도록 한 줄의 칼날 형태의 제1 나사산(30A)과, 상기 제1 나사산(30A) 사이에 적어도 한 줄 이상의 제2 나사산(30B)이 형성된다.

상기에서, 제1 나사산은 칼날 형태로 제2 나사산의 지름 보다 넓은 지름을 가지며, 제1,2 나사산의 각 단면은 이등변 삼각형 형태이다. 상기 제1,2 나사산은 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 포탈 사이트에 게시된 통상적인 콘크리트 앙카 볼트와 같은 형태이다. 상기 제2 나산은 이등변 삼각형 형태는 물론 도시하지 않은 산 부분이 평면 또는 곡면, 상기 평면 또는 곡면의 산 보다 작은 폭의 산 형태 중의 어느 하나의 형태로 형성할 수 있다.

이러한 제1,2 나사산은 나사결합에 따른 회전에 의해 고정대상물의 홀 내면을 직접적으로 파고들어면서 나사결합에 의해 고정된다.

제1,2 나사산(30A)(30B)에 형성되는 제1 풀림 방지부(40)는 나사결합 고정시 원활하게 회전되면서 반대로 회전시에는 회전을 제지시켜 풀림을 방지하도록 적어도 한 부분 이상이 브이 컷팅 형태로 단락되게 형성된다. 상기 제1 풀림 방지부(40)인 브이 컷팅은 통상적인 컷팅기를 사용하여 제1,2 나사산에 형성하거나 또는 롤링 다이스로 제1,2 나사산을 형성시 제1 풀림 방지부가 위치한 롤링 다이스에 브이 컷팅과 동일한 형태의 홈을 형성한 후 가공함에 따라 간단하게 형성할 수 있다.

또한, 제1 풀림 방지부인 브이 컷팅은 각 제1,2 나사산에 축부를 기준하여 수직 선상의 동일 선상이 아닌 서로 다른 선상에 형성되는 것이 바람직하다.

상기에서, 제1 풀림 방지부(40)는 나사결합 되는 방향의 컷팅 부분은 축부(30)와 직각의 수직면(42)으로 형성되고, 그 반대 측 컷팅된 부분은 축부(30)로부터 예각 범위 내의 경사면(44)으로 형성된다.

다시 말해서, 나사결합시에는 정방향으로 회전됨으로 인해 수직면은 고정대상물의 홀 내면과 간섭됨 없이 원활하게 회전됨과 동시에 경사면 또한 회전되는 방향으로 경사지게 형성됨에 따라 나사결합에 따른 고정대상물의 홀 상에서 원활하게 회전되어 고정될 수 있다.

반면에, 나사결합에 의해 고정된 후, 반대 방향으로 회전, 즉 정방향이 아닌 역방향으로 회전시에는 브이 컷팅된 수직면이 고정대상물의 홀 내면과 맞물려 회전을 저지하게 된다.

즉, 제1,2 나사산은 수평 상태가 아니라 각 피치가 나선을 이루는 경사진 형태로, 나사결합 후 고정된 상태에서는 수직면이 홀의 내면에 박히듯이 고정됨에 따라 나사결합 되는 반대 방향으로의 역회전시에는 회전을 저지하게 됨으로써, 풀림을 1차적으로 방지할 수 있는 것이다.

더욱이, 제1 풀림 방지부는 제1,2 나사선에 각각 소정 간격을 두고 복수 개로 형성됨에 따라 나사결합 되는 반대 방향의 역회전시에는 높은 고정력으로 인해 풀림을 원천적으로 방지할 수 있는 것이다.

그로 인해 나사결합 하여 고정된 후에는 제1,2 나사산에 형성되는 제1 풀림 방지부에 의하여 풀림을 방지함에 따라 우수한 고정력은 가지게 됨은 물론 제품에 대한 높은 신뢰성도 확보할 수 있다.

제2 풀림 방지부(50)는 상기 제1 나사산(30A)의 상부와 플랜지(20) 하부 사이의 축부(30)에, 즉 플랜지(20)의 하부 제1 나사산(30A) 사이의 소정 간격으로 이격 된 부분의 축부(30)에 통상적인 바이스가공 또는 롤링 다이스(Rolling Dies) 등에 의한 헬리컬 기어 형태의 제3 나사산(52)이 형성된다. 상기 헬리컬 기어 형태인 제3 나사산(52)은 축부(30)를 기준하여 예각 범위 내에 형성하는 것이 바람직하다. 즉 수평선이 아닌 수직 선상에 가깝도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기에서, 제2 풀림 방지부(50)의 제3 나사산(52)은 나사결합 시에 원활하게 회전되어 가공대상물의 홀로 삽입되고 삽입된 후에는 풀림을 방지하기 위해 상부 우측으로부터 하부 좌측으로 경사진 형태로 형성된다.

다시 말해서, 제2 풀림 방지부인 제3 나사산을 헬리컬 기어 형태로 형성하는 것은 나사결합시 고정대상물의 홀로 회전시켜 삽입시에는 원활하게 회전되어 파고들어가면서 고정된 후에는 그 헬리컬 기어 형태의 제3 나사산이 홀의 내면을 파고들어간 상태로 고정된 상태이므로 회전 자체가 이루어지지 않게 됨은 물론 진동에도 회전을 방지함으로써, 풀림을 2차적으로 방지한다.

이로써, 본 발명은 플랜지에 형성되는 풀림 방지 세레이션, 제1,2 나사산에 형성되는 제1 풀림 방지부 및 플랜지와 제1 나사산 사이에 형성되는 제2 풀림 방지부에 의해 고정대상물의 홀에 나사결합시에는 원활하게 회전되어 고정될 수 있음은 물론 고정된 후에는 상기 3개의 부분에서 풀림을 방지함으로써, 높은 고정력을 가짐은 물론 외력이나 충돌, 충격 또는 진동에 의해서도 풀림을 원천적으로 방지함으로 인해 신뢰성 또한 높은 조건을 가진다.

1 : 탭핑 스크류 볼트
10 : 헤드 20 : 플랜지
22 : 풀림 방지 세레이션 30 : 축부
30A : 제1 나사산 30B : 제2 나사산
40 : 제1 풀림 방지부 42 : 수직면
44 : 경사면 50 : 제2 풀림 방지부
52 : 제3 나사산

Claims (5)

1. 수동공구 또는 전동공구의 회전수단과 결합되어 회전력을 전달하도록 형성되는 헤드;
   상기 헤드의 하부에 그 헤드의 지름 보다 큰 지름으로 형성되어 밑면에 나사결합 후 고정된 상태에서 고정대상물의 표면과 맞물리도록 나사 결합되는 반대 방향으로 경사진 방사상의 요철 형태의 풀림 방지 세레이션이 형성되는 플랜지;
   상기 플랜지의 하부에 가공방식에 의해 축 방향으로 형성되는 축부;
   상기 플랜지와 소정 간격을 두고 이격 된 축부에 나사가공방식에 의해 서로 다른 지름을 갖도록 한 줄의 칼날 형태의 제1 나사산과, 상기 제1 나사산 사이에 적어도 한 줄 이상의 제2 나사산이 형성되되, 상기 제1,2 나사산에는 나사결합 고정시 원활하게 회전되면서 반대로 회전시에는 회전을 제지시켜 풀림을 1차적으로 방지하도록 적어도 한 부분 이상이 브이 컷팅 형태로 단락된 부분인 제1 풀림 방지부; 및
   상기 제1 나사산의 상부와 플랜지 하부 사이의 축부에 그 축부를 기준하여 예각 범위 내의 헬리컬 기어 형태의 제3 나사산이 형성되어 풀림을 2차적으로 방지하는 제2 풀림 방지부;를 포함하되,
   상기 제1 풀림 방지부는 나사결합 되는 방향의 컷팅 부분은 축부와 직각의 수직면으로 형성되고, 그 반대 측 컷팅된 부분은 축부로부터 예각 범위 내의 경사면으로 형성되며,
   상기 제2 풀림 방지부의 제3 나사산은 상부 우측으로부터 하부 좌측으로 경사진 형태로 형성되는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어,
   상기 풀림 방지 세레이션은 다각형 축부로부터 플랜지의 외경까지 방사상의 요철 형태로 형성되되, 나사 결합되는 반대 방향으로 경사지게 형성되는 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트.
5. 제1항에 있어,
   상기 축부는 원통형 또는 다각형 형태로 가공되는 것 중의 어느 하나인 풀림 방지 기능을 갖는 탭핑 스크류 볼트.
   

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