KR20130066447A - 방수커넥터 및 그 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커넥터 내부로 수분이 유입되는 것을 방지하기 위한 방수용 씰이 갖추어져 있는 방수커넥터 및 그 조립방법에 관한 것이다.
본 발명은 커넥터 하우징의 와이어 삽입구에 방수용 씰의 정위치를 잡아줄 수 있는 수단을 마련하여, 작업자가 방수용 씰을 정확한 위치에 간단히 삽입 장착할 수 있는 새로운 형태의 방수용 씰 정위치 이탈 방지구조를 구현함으로써, 방수용 씰의 조립불량에 의한 수밀문제를 완전히 배제할 수 있는 등 제품의 신뢰성 및 품질을 확보할 수 있는 방수커넥터 및 그 조립방법을 제공한다.

Description

방수커넥터 및 그 조립방법{Waterproof connector and assembling method therefor}

본 발명은 방수커넥터 및 그 조립방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 커넥터 내부로 수분이 유입되는 것을 방지하기 위한 방수용 씰이 갖추어져 있는 방수커넥터 및 그 조립방법에 관한 것이다.

일반적으로 커넥터는 전기 기구와 코드, 또는 코드와 코드를 연결하여 전기 회로를 구성하기 위한 접속 기구로서, 자동차의 배선이나 전자장비 등의 다양한 분야에서 사용되고 있다.

예를 들면, 자동차에는 많은 전자장치들이 있으며 이들은 케이블이나 와이어를 통해 다른 전자장치나 전원 등과 전기적으로 접속된다.

이때, 케이블이나 와이어를 전자장치나 다른 전원 및 기기에 직접 접속하는 경우, 작업이 번잡할 뿐만 아니라 많은 시간이 소요되기 때문에 보통 커넥터를 이용하여 접속하게 된다.

이러한 커넥터는 커넥터의 외관 및 골격을 이루는 하우징과, 하우징 내부에 단자가 설치되는 단자수용실을 포함하는 형태로 이루어지며, 단자가 연결된 와이어는 하우징의 뒷쪽으로부터 삽입되어 하우징 내부의 단자수용실에 고정되는 구조로 조립된다.

그리고, 이렇게 와이어가 결속되어 있는 커넥터는 다른 커넥터 또는 기기에 상호 체결되므로서, 전기적인 접속이 이루어지게 된다.

이때, 상기 커넥터에는 수분 또는 전자파로 인한 기기의 오작동 및 사고 방지를 위해 방수 및 차폐 부품들이 장착된다.

예를 들면, 자동차에 사용되는 커넥터의 경우, 수분에 취약한 환경에 많이 노출되는 관계로 대부분 커넥터의 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하기 위한 방수타입의 커넥터가 사용되고 있다.

이를 위하여, 상기 방수타입의 커넥터에는 내부로 물이 유입되는 것을 막아줄 수 있는 와어어 씰이나 더미 씰 등과 같은 방수용 씰이 갖추어져 있으며, 따라서 방수용 씰에 의해서 커넥터 내부의 단자가 수분 등으로부터 보호될 수 있게 된다.

이와 같은 방수타입의 커넥터는 국내 공개특허 10-2004-0106001호, 공개특허 10-2008-0014463호, 등록실용신안 20-0338443호, 등록실용신안 20-0420773호 등에 다양한 형태의 것들이 개시되어 있다.

그러나, 기존 방수타입의 커넥터들은 방수용 씰과 하우징 간의 결속부위에 대한 기밀성 측면에서 취약한 면을 보이는 등 품질 문제를 일으키는 단점이 있다.

예를 들면, 도 1a 및 1b에 도시한 바와 같이, 기존의 방수타입 커넥터의 하우징(10)에는 수밀을 위하여 뒷쪽으로 형성되어 있는 와이어 삽입구(11)에 와이어 씰이나 더미 씰과 같은 방수용 씰(12)이 장착되는데, 이때의 방수용 씰(12)을 설계자가 요구하는 정위치에 고정시킬 수 있는 장치가 없기 때문에 와이어링 조립자가 임의로 위치시키게 되고, 이로 인해 와이어(13)가 커넥터에 조립되는 과정에서 와이어 씰, 혹은 더미 씰이 커넥터의 정위치에 조립되지 못하고 과하게 삽입되거나, 돌출된 상태, 혹은 일그러진 상태로 조립되어 수밀 관련 품질 문제가 종종 발생되고 있다.

여기서, 도 1a에서는 와이어 씰이 정위치보다 밀려나 화살표와 같이 커넥터 안으로 수분이 유입되는 것을 보여주고 있고, 도 1b에서는 와이어 씰이 정위치보다 과하게 삽입되어 씰의 형태가 일그러지면서 화살표와 같이 커넥터 안으로 수분이 유입되는 것을 보여주고 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 커넥터 하우징의 와이어 삽입구에 방수용 씰의 정위치를 잡아줄 수 있는 수단을 마련하여, 작업자가 방수용 씰을 정확한 위치에 간단히 삽입 장착할 수 있는 새로운 형태의 방수용 씰 정위치 이탈 방지구조를 구현함으로써, 방수용 씰의 조립불량에 의한 수밀문제를 완전히 배제할 수 있는 등 제품의 신뢰성 및 품질을 확보할 수 있는 방수커넥터 및 그 조립방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 방수커넥터는 다음과 같은 특징이 있다.

와이어 삽입구가 형성된 하우징을 포함하는 방수커넥터에 있어서, 상기 와이어 삽입구의 내부에 내부 벽면으로부터 돌출 형성되어, 와이어 삽입구 내부로 삽입되는 방수용 씰이 와이어 삽입구 내에 정위치로 고정될 수 있도록 유도하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방수용 씰은 외주면 둘레를 따라 형성된 홈부가 상기 스토퍼에 걸려지면서 정위치에 고정되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 방수커넥터의 와이어 삽입구에 구비되는 스토퍼는 삽입구 내주 벽면을 따라 형성되는 링 모양의 돌출 구조를 가지는 걸림턱 형태로 구성하여, 방수용 씰과의 긴밀한 결속관계를 유지할 수 있도록 하고, 또한 스토퍼의 구조를 반원형의 단면을 갖도록 하여 방수용 씰 삽입시 방향성에 관계없이 손쉽게 끼울 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 와이어 삽입구의 내부에 끼워지는 방수용 씰의 경우에는 스토퍼에 의해 정위치가 고정된 상태에서 그 후단이 와이어 삽입구의 끝과 동일한 수직면상에 위치되면서 끼워질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방수용 씰은 와이어와 함께 와이어 삽입구에 조립되는 와이어 씰 또는 와이어가 조립되지 않는 빈 와이어 삽입구에 조립되는 더미 씰인 것을 특징으로 한다.

한편, 상술한 방수커넥터를 이용한 방수커넥터의 조립방법은 다음과 같은 특징이 있다.

방수용 씰을 커넥터 하우징의 와이어 삽입구에 밀착되는 단계와, 상기 방수용 씰을 와이어 삽입구에 삽입되는 단계와, 방수용 씰의 외주면 둘레에 형성된 홈부가 와이어 삽입구의 스토퍼에 걸려지는 단계, 및 방수용 씰의 홈부가 스토퍼에 걸려지면서 방수용 씰이 와이어 삽입구 내에 정위치로 조립이 완료되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 방수커넥터 및 그 조립방법은 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 커넥터 하우징의 와이어 삽입구에 방수용 씰을 정위치에 고정시켜줄 수 있는 둥근 링 모양의 스토퍼를 형성함으로써, 방수용 씰 조립시 작업자가 간단하게 방수용 씰을 정위치에 조립할 수 있으며, 따라서 방수용 씰의 이상위치에 의한 부식 등의 수밀문제를 방지할 수 있는 등 제품의 신뢰성과 품질을 확보할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 커넥터 하우징에 방수용 씰을 조립한 후에도 진동이나 간섭 등에 의한 밀림이 방지되므로서, 완벽한 수밀상태를 그대로 유지할 수 있는 등 제품의 성능을 지속적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 커넥터의 구조나 형상 변경없이 단순히 걸림턱 형상의 스토퍼만 형성하면 되므로, 와이어 씰, 더미 씰을 수정 혹은 신규로 개발할 필요가 없는 등 신규 제품 및 기존 제품에 모두 적용이 가능한 호환성을 갖는 장점이 있다.

넷째, 커넥터에 와이어 조립시 작업자가 방수용 씰의 정위치 구간을 간단하게 인식하여 끼울 수 있으므로, 조립작업을 빠르고 간편하게 수행할 수 있는 등 작업성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

도 1a 및 1b는 종래의 방수커넥터에서 와이어 씰의 조립위치 불량 상태를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수커넥터를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수커넥터에서 와이어 씰의 조립상태를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수커넥터에서 더미 씰의 조립상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수커넥터의 조립방법을 나타내는 순서도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 명세서 전반에 걸쳐서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수커넥터를 나타내는 사시도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 방수커넥터는 와이어 하우징(10)의 와이어 삽입구(11)에 스토퍼(15)를 구비하고, 이 스토퍼(15)를 이용하여 와이어(10)와 함께 끼워지는 방수용 씰(12)을 정위치에 조립할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위하여, 기기측 또는 타 커넥터측에 연결되는 절연성 재질의 하우징(10)이 마련되고, 이러한 하우징(10)은 전면을 통해 기기측이나 타 커넥터측에 체결되는 구조를 갖게 되며, 이때의 체결구조는 보통의 커넥터와 동일한 구조로 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 상기 하우징(10)의 후면쪽에는 와이어(13)를 삽입할 수 있는 원형관 형태로 이루어진 다수의 와이어 삽입구(11)가 형성되며, 이때의 와이어 삽입구(11)는 1열 또는 2열 이상으로 나란한 배치 형태를 취하게 된다.

다만, 본 발명에서는 이해를 돕기 위해 2열로 배치된 와이어 삽입구를 도 2에 도시하였다.

이때, 상기 와이어(13)는 전선, 케이블 등과 같이 자동차의 와이어링에 사용되는 각종 배선을 의미한다. 이러한 와이어(13)는 커넥터의 단자(미도시)와 압착공정을 거쳐 서로 연결된 후 하우징(10)의 와이어 삽입구(11)로 삽입되어 하우징(10) 내부에 고정된다.

여기서, 상기 하우징(10)의 와이어 삽입구(11)에는 필요에 따라 적절한 수의 와이어(13)가 방수용 씰(12)과 함께 끼워져 결속될 수 있게 되는데, 각각의 와이어 삽입구(11) 중에서 와이어(13)가 끼워지는 곳에는 방수용 씰(12)로서 와이어 씰(Wire seal)이 함께 끼워지게 되고, 와이어(13)가 끼워지지 않는 곳에는 방수용 씰(12)로써 더미 씰(Dummy seal)이 끼워지게 된다.

즉, 상기 와이어 씰은 와이어를 방수커넥터에 결합시킬 때 생기는 공간을 메우기 위한 것이고, 상기 더미 씰은 방수커넥터에 와이어가 들어가지 않을 때 생기는 빈 공간을 메우기 위한 것이다.

그리고, 와이어 씰이나 더미 씰과 같은 방수용 씰(12)은 탄력변형이 가능한 러버 재질 등의 원통형 몸체를 갖게 되고, 이때의 몸체 바깥면에는 외주 둘레를 따라가면서 연속해서 파인 형태의 홈부(14)가 형성되어 있으며, 이에 따라 방수용 씰(12)은 홈부(14)를 이용하여 스토퍼(15)에 걸려지면서 정위치에 고정될 수 있게 된다.

여기서, 상기 방수용 씰(12)로써 와이어 씰의 경우에는 보통 1개 정도의 홈부(14)를 가지면서 와이어(13)의 둘레면에 동심원상으로 일체 결합되어 커넥터측에 조립될 수 있게 되며, 더미 씰의 경우에는 길이방향을 따라 일정간격을 두고 위치되는 다수 개의 홈부(14)를 가지면서 자신만이 커넥터측에 조립될 수 있게 된다.

특히, 상기 하우징(10)의 와이어 삽입구(11)에는 방수용 씰(12)의 정확한 삽입위치를 잡아주기 위한 수단으로 스토퍼(15)가 마련된다.

상기 스토퍼(15)는 방수용 씰(12)에 있는 홈부(14)와의 상호 걸림작용을 통해 와이어(13)를 포함하는 방수용 씰(12)을 정위치에 고정시켜주는 역할을 하게 되며, 와이어 삽입구(11)의 내부에서 벽면으로부터 돌출되게 성형된다.

예를 들면, 상기 스토퍼(15)는 와이어 삽입구(11)의 내주 벽면을 따라가면서 원주방향으로 연속해서 이어진 링 모양의 돌출 구조를 가지는 걸림턱 형태로 이루어질 수 있게 된다.

이때, 스토퍼(15)의 단면은 방수용 씰(12)의 몸체가 와이어 삽입구(11) 내로 진입하여 들어갈 때 자연스럽게 타고 넘어갈 수 있도록 하기 위하여 반원형의 단면으로 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 스토퍼(15)의 단면은 반원형의 단면 이외에도 방수용 씰(12)과 먼저 접촉하는 앞쪽은 경사면이나 곡면으로 이루어지고 뒷쪽은 수직의 평면으로 이루어진 대략 삼각형의 단면 등 다양한 형태가 적용될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 하우징(10)의 와이어 삽입구(11)에 와이어(13)의 방수용 씰(12)을 삽입하게 되면, 방수용 씰(12)은 선단부의 변형을 통해 스토퍼(15)를 타고 넘어가면서 재차 복원되어 와이어 삽입구(11)의 내벽면에 압착되는 상태로 끼워지게 되고, 계속해서 곧이어 위치되는 홈부(14)가 스토퍼(14)에 걸려지면서 형합되므로, 방수용 씰(12)은 정위치에 끼워진 상태로 고정될 수 있게 된다.

여기서, 상기 정위치는 일 예로서 방수용 씰(12)의 후단이 와이어 삽입구(11)의 끝을 기준으로 더 들어가지도, 덜 들어가지도 않은 위치를 의미한다.

즉, 상기 와이어 삽입구(11)의 내부에 끼워지는 방수용 씰(12)은 스토퍼(15)에 의해 정위치가 고정되고, 이 상태에서 방수용 씰(12)의 후단은 와이어 삽입구(11)의 끝과 동일한 수직면상에 위치될 수 있게 된다.

이러한 방수용 씰(12)의 정위치 조립상태는 도 3과 도 4에서 자세하게 보여주고 있다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 와이어 씰(12a)의 정위치 조립상태를 보여주고 있으며, 이때의 와이어 씰(12a)은 와이어 삽입구(11) 내에 삽입 완료된 상태에서 와이어 삽입구(11)에 있는 스토퍼(15)에 홈부(14)를 통해 걸려지면서 위치가 고정될 수 있게 된다.

그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 더미 씰(12b)의 정위치 조립상태를 보여주고 있으며, 이때의 더미 씰(12b) 또한 마찬가지로 와이어 삽입구(11) 내에 삽입 완료된 상태에서 와이어 삽입구(11)에 있는 스토퍼(15)에 홈부(14)를 통해 걸려지면서 위치가 고정될 수 있게 된다.

이와 같은 둥근 링 모양의 요철 구조는 와이어 씰(12a) 및 더미 씰(12b)이 방수커넥터의 삽입구에 인입될시 인입을 용이하게 하고, 씰의 홈 사이로 끼울 수 있는 구조로 되어 있어 와이어 씰(12a) 혹은 더미 씰(12b)이 방수커넥터에 정확하게 끼워질 수 있게 되고, 작업자 또한 조립작업을 간편하게 할 수 있는 이점을 제공한다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 방수커넥터의 조립방법에 대해 설명하기로 한다.

도 5에는 본 발명에 의한 방수커넥터의 조립방법의 바람직한 실시예가 순서도로 도시되어 있다.

이에 따르면, 먼저 작업자는 방수용 씰(12)을 커넥터 하우징(10)의 와이어 삽입구(11)를 향해 이동시킨다. 즉 방수용 씰(12)을 커넥터 하우징(10)의 와이어 삽입구(11)와 일치되도록 하면서 와이어 삽입구(11)에 밀착시키는 것이다(S100).

이와 같은 상태에서 작업자는 방수용 씰(12)을 와이어 삽입구 내부로 삽입하고, 방수용 씰(12)의 후단이 와이어 삽입구(11)의 입구단과 일치되는 상태까지 계속하여 밀어 넣는다(S200).

이때, 탄성 재질로 이루어진 방수용 씰(12)은 선단부의 변형을 통해 와이어 삽입구(11)의 내부 벽면에 돌출 형성된 스토퍼(15)를 타고 넘어가면서 재차 복원되어 와이어 삽입구(11)의 내벽면에 압착되는 상태로 삽입이 진행된다.

이 상태에서 방수용 씰(12) 후단이 와이어 삽입구(11)의 입구단과 일치되는 위치까지 삽입되면 방수용 씰(12)의 외주면에 형성된 홈부(14)가 스토퍼(15)에 협합되면서 서로 걸려진다(S300).

방수용 씰(12)이 스토퍼(15)에 걸려짐에 따라 작업자는 방수용 씰(12)이 와이어 삽입구(11) 내에 설계자가 요구하는 정위치에 끼워진 것을 인식할 수 있게 되고, 이에 따라 방수용 씰(12)을 와이어 삽입구(11) 내부로 밀어 넣는 작업을 멈춤으로써 방수용 씰의 조립 작업을 완료하게 된다(S400).

이와 같이, 커넥터 하우징에 방수용 씰 조립시 작업자 방수용 씰의 정위치 구간을 간단하게 인식하여 끼울 수 있으므로 조립작업을 간단하고 신속하게 수행할 수 있게 된다.

한편, 방수커넥터에 방수용 씰(12)을 정위치에 조립한 상태에서, 강제적으로 와이어(13) 및 방수용 씰(12)을 탈거하지 않는 한, 진동이나 충격 등이 가해지는 경우에도 스토퍼(15)와 홈부(14) 간의 걸림작용에 의해 방수용 씰(12)이 유동되지 않게 되고, 따라서 방수용 씰(12)의 정위치 조립상태를 지속적으로 유지할 수 있게 되므로, 종전과 같은 씰의 이상위치에 의한 부식 등의 수밀문제를 완전히 배제할 수 있는 등 제품의 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 방수커넥터 제작시에 돌출 구조의 스토퍼 형상만 성형하면 되기 때문에 와이어 씰이나 더미 씰을 수정한다거나 혹은 새로 개발한다거나 하는 등의 설계변경을 필요로 하지 않게 되고, 결국 기존 와이어 씰이나 더미 씰의 호환이 가능하므로, 신규 제작되는 제품은 물론 기존 제품에도 폭넓게 적용할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 방수커넥터에 방수용 씰을 위한 걸림턱 역할의 스토퍼 수단을 구현하여 방수용 씰을 정위치에 손쉽게 조립할 수 있도록 함으로써, 방수용 씰이 안으로 과하게 삽입되면서 변형되는 문제, 안으로 덜 삽입되는 문제 등을 방지할 수 있고, 따라서 커넥터 안으로 수분이 유입되는 문제를 해소하여 수밀과 관련한 품질을 확보할 수 있다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

10 : 하우징 11 : 와이어 삽입구
12 : 방수용 씰 12a : 와이어 씰
12b : 더미 씰 13 : 와이어
14 : 홈부 15 : 스토퍼

Claims (7)

1. 와이어 삽입구가 형성된 하우징을 포함하는 방수커넥터에 있어서,
   상기 와이어 삽입구의 내부에 내부 벽면으로부터 돌출 형성되어, 와이어 삽입구 내부로 삽입되는 방수용 씰이 와이어 삽입구 내에 정위치로 고정될 수 있도록 유도하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방수커넥터.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 방수용 씰은 외주면 둘레를 따라 형성된 홈부가 상기 스토퍼에 걸려지면서 정위치에 고정되는 것을 특징으로 하는 방수커넥터.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 스토퍼는 상기 와이어 삽입구 내주 벽면을 따라가면서 형성되는 링 모양의 돌출 구조를 가지는 걸림턱 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 방수커넥터.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 스토퍼는 상기 방수용 씰이 상기 와이어 삽입구 내에 용이하게 인입될 수 있도록 반원형의 단면을 갖는 걸림턱 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 방수커넥터.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 방수용 씰은 스토퍼에 의해 정위치가 고정된 상태에서 방수용 씰의 후단이 와이어 삽입구의 끝과 동일한 수직면상에 위치되는 것을 특징으로 하는 방수커넥터.
   
6. 청구항 2에 있어서, 상기 방수용 씰은 와이어와 함께 와이어 삽입구에 조립되는 와이어 씰 또는 와이어가 조립되지 않는 빈 와이어 삽입구에 조립되는 더미 씰인 것을 특징으로 하는 방수커넥터.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 한 항에 기재된 방수커넥터를 이용한 방수커넥터의 조립방법에 있어서,
   방수용 씰이 커넥터 하우징의 와이어 삽입구에 밀착되는 단계;
   상기 방수용 씰이 와이어 삽입구에 삽입되는 단계;
   상기 방수용 씰의 외주면 둘레에 형성된 홈부가 와이어 삽입구의 스토퍼에 걸려지는 단계; 및
   상기 방수용 씰의 홈부가 스토퍼에 걸려지면서 방수용 씰이 와이어 삽입구 내에 정위치로 조립이 완료되는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수커넥터의 조립방법.

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