KR20140111595A - 방수 통음 부재 - Google Patents

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KR20140111595A
KR20140111595A KR1020140024536A KR20140024536A KR20140111595A KR 20140111595 A KR20140111595 A KR 20140111595A KR 1020140024536 A KR1020140024536 A KR 1020140024536A KR 20140024536 A KR20140024536 A KR 20140024536A KR 20140111595 A KR20140111595 A KR 20140111595A
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waterproof
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유이치 아베
유키 가루베
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 의한 방수 통음 부재는, 방수 통음막과, 방수 통음막의 제1 표면 상에 배치된, 제1 점착 시트 및 제2 점착 시트를 구비하고 있다. 제1 표면에 수직인 방향을 따라 보았을 때, 제1 점착 시트는, 폐쇄된 프레임의 형상을 가지며, 제2 점착 시트는, 제1 점착 시트로부터 이격되고, 제1 점착 시트에 의하여 형성된 프레임의 내측에 설치되어 있다. 이 방수 통음 부재는, 방수 통음막의 이완에 수반하는 음질의 저하의 방지에 적합한 구조를 구비하고 있다.

Description

방수 통음 부재{WATERPROOF SOUND TRANSMITTING MEMBER}
본 발명은 마이크로폰, 스피커 등의 음향에 관계되는 부재를 구비한 전자 기기에 방수 기능을 부여하는 데 적합한 방수 통음 부재에 관한 것이며, 특히, 방수 통음막을 구비한 방수 통음 부재에 관한 것이다.
휴대 전화, 무선 전화, 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 퍼스널 컴퓨터, 전자 수첩, 디지털 카메라, 휴대용 게임 기기와 같은 휴대 운반 가능한 전자 기기는, 종종 옥외에서 사용되기 때문에, 방수 기능을 갖는 것이 요망된다. 이들 전자 기기에 있어서 음향에 관계되는 부재, 구체적으로는, 스피커, 마이크, 부저 등의 발음부 또는 수음부로서 기능하는 트랜스듀서는, 외계에 소리를 전달하거나 또는 외계로부터 소리를 도입할 필요가 있다. 이 때문에, 방수 기능을 부여하면서 통음성을 확보하기 위하여 다양한 검토가 이루어지고 있다.
방수성과 통음성의 양 기능(방수 통음 기능)을 부여하기 위하여, 방수 통음막을 전자 기기의 하우징에 형성된 개구부를 덮도록 설치하는 것이 알려져 있다. 방수 통음막으로서는, 부직포, 고분자 다공질막 및 필름이 사용되고 있다. 방수 통음막과, 방수 통음막을 고정하기 위한 고정 부재를 구비한 방수 통음 부재는, 예를 들어 특허문헌 1-3에 개시되어 있다. 특허문헌 3에는, 비트 노이즈의 억제를 위하여, 서로 강성이 다른 2층의 시트가 적층된 방수 통음막을 구비한 방수 통음 부재가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2001-148897호 공보 일본 특허 공개 제2004-83811호 공보 일본 특허 공개 제2012-165353호 공보
방수 통음막을 고정하기 위한 고정 부재로서는, 방수 대상으로 되는 개구부의 주연부와 방수 통음막의 외주부 사이에 배치되는 점착 시트 및 점착제가 알려져 있다. 그러나, 고정 부재로서 점착 시트 또는 점착제를 사용하는 경우에는, 통상, 방수 통음막이 하우징의 내측 표면에 형성된다. 이 때문에, 자중으로 이완된 방수 통음막이 트랜스듀서나 그 주위의 부재에 접촉함으로써, 소리가 왜곡되어 버리는 경우가 있다. 최근 들어, 전자 기기는 소형화의 경향이 있기 때문에, 방수 통음막의 이완이 음질을 저하시킬 우려가 증대되고 있다. 특히, 방수 통음막의 직경이 큰 경우에는, 방수 통음막이 주위의 부재에 접촉하기 쉬워진다.
따라서, 본 발명은 방수 통음막의 이완에 수반하는 음질의 저하의 방지에 적합한 구조를 구비한 방수 통음 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은
소리의 투과를 허용하고, 또한 물의 통과를 차단함과 아울러, 제1 표면과 상기 제1 표면의 반대측의 표면인 제2 표면을 갖는 방수 통음막과,
상기 제1 표면 상에 배치된, 제1 점착 시트 및 제2 점착 시트
를 구비하고,
상기 제1 표면에 수직인 방향을 따라 보았을 때,
상기 제1 점착 시트는, 폐쇄된 프레임의 형상을 가지며,
상기 제2 점착 시트는, 상기 제1 점착 시트로부터 이격되고, 상기 제1 점착 시트에 의하여 형성된 상기 프레임의 내측에 설치되어 있는, 방수 통음 부재를 제공한다.
본 발명의 방수 통음 부재에서는, 방수 통음막과 제1 점착 시트에 의하여, 방수해야 할 개구부로부터의 물의 통과가 차단된다. 방수 통음막 상에는, 제1 점착 시트와 동일한 표면 상에 제2 점착 시트도 배치되어 있다. 제2 점착 시트는, 방수 통음막의 이완을 방지하면서 양호한 통음성을 확보하는 것을 가능하게 한다.
도 1은, 본 발명의 방수 통음 부재의 일 실시 형태를 도시하는 상면도이다.
도 2는, 본 발명의 방수 통음 부재의 다른 실시 형태를 도시하는 상면도이다.
도 3은, 도 1 또는 도 2의 방수 통음 부재의 X-X 선을 따른 단면도의 일례이다.
도 4는, 방수 통음 부재의 단면도의 또 다른 예이다.
도 5는, 방수 통음 부재를 구비한 음향 부재의 일 실시 형태를 도시하는 상면도이다.
도 6은, 도 5의 음향 부재의 X-X 선을 따른 단면도이다.
도 7은, 도 4의 방수 통음 부재를 구비한 음향 부재를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이하의 설명으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명 및 도면으로부터 밝혀지는 바와 같이, 본 명세서에 있어서, 「주면」이란, 막 또는 시트의 두께 방향에 직교하는 방향으로 넓어지는 표면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 방수 통음 부재(100)를 방수 통음막(10)의 주면에 수직인 방향을 따라 상방에서 본 도면이다. 도 3은 방수 통음 부재(100)의 X-X선 단면도이다. 방수 통음 부재(100)는 소리의 투과를 허용하고, 액체의 통과를 차단하는 방수 통음막(10)과, 방수 통음막(10)의 두 주면으로부터 선택되는 하나의 주면인 제1 표면 상에 배치된, 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)를 구비하고 있다. 방수 통기막(10)의 다른 한쪽 주면인 제2 표면 상에는 점착 시트는 배치되어 있지 않다. 예를 들어, 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)는 양면에 점착성을 갖는 점착 시트, 즉 양면 점착 테이프이다. 방수 통음막(10)은 그 주면의 외주가 원형인 막 부재이다. 제1 점착 시트(11)는 원판 형상의 시트의 내측을 원판 형상의 창부로서 절결함으로써 형성된, 폐쇄된 프레임체이다. 보다 구체적으로는, 제1 점착 시트(11)는 외주가 방수 통음막(10)의 외주를 따라 일치하도록 배치된 링 형상의 부재이다. 제2 점착 시트(12)는 방수 통음막(10)의 제1 표면에 수직인 방향에서 보았을 때, 제1 점착 시트(11)로부터 이격된 상태에서, 제1 점착 시트(11)에 의하여 형성된 프레임의 내측, 즉 제1 점착 시트(11)의 내주(15)에 의하여 둘러싸인 영역 내에 배치되어 있다. 또한, 제1 표면에 수직인 방향에서 보았을 때, 제2 점착 시트(12)는 내주(15)에 의하여 둘러싸인 원형의 영역보다도 작은 원의 형상을 갖는다. 이렇게 하여, 방수 통음막(10)의 제1 표면은, 그 외주측으로부터, 제1 점착 시트(11)에 의하여 덮인 링 형상의 영역과, 제1 점착 시트(11)와 제2 점착 시트(12) 사이에 있어서 방수 통음막(10)이 노출되어 있는 링 형상의 영역과, 제2 점착 시트(12)에 의하여 덮인 원형의 영역으로 분할된다. 방수 통음막(10)의 주면의 면적은, 제1 점착 시트(11)의 주면의 면적과, 제2 점착 시트(12)의 주면의 면적의 합계보다도 크다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태인 방수 통음 부재(200)를 도시하는 상면도이다. 방수 통음 부재(200)는 방수 통음막(20)의 제1 표면에 수직인 방향을 따라 상방에서 보았을 때의 방수 통음막(20), 제1 점착 시트(21) 및 제2 점착 시트(22)의 형상을 제외하고, 도 1에서 도시한 방수 통음 부재(100)와 동일하며, 그 X-X선 단면도는 도 3에 의하여 도시된다. 방수 통음막(20)은 그 주면의 외주가 직사각형인 막 부재이다. 제1 점착 시트(21)는 직사각형의 시트의 내측을 직사각형의 창부로서 절결함으로써 형성된, 폐쇄된 프레임의 형상을 갖는다. 보다 구체적으로는, 제1 점착 시트(21)는 외주가 방수 통음막(20)의 외주를 따라 일치하도록 배치된 직사각형의 프레임의 형상을 갖는 부재이다. 제2 점착 시트(22)는 방수 통음막(20)의 제1 표면에 수직인 방향에서 보았을 때, 제1 점착 시트(21)로부터 이격된 상태에서, 제1 점착 시트(21)에 의하여 형성된 프레임의 내측, 즉 제1 점착 시트(11)의 내주(25)에 의하여 둘러싸인 영역 내에 배치되어 있다. 또한, 제1 표면에 수직인 방향에서 보았을 때, 제2 점착 시트(22)는 제1 점착 시트(21)의 내주(25)에 의하여 둘러싸인 직사각형의 영역보다도 작은 직사각형의 형상을 갖는다. 이렇게 하여, 방수 통음막(20)의 제1 표면은, 그 외주측으로부터, 제1 점착 시트(21)에 의하여 덮인 직사각형의 프레임의 형상을 갖는 영역과, 제1 점착 시트(21)와 제2 점착 시트(22) 사이에 있어서 방수 통음막(20)이 노출되어 있는 직사각형의 프레임의 형상을 갖는 영역과, 제2 점착 시트(22)에 의하여 덮인 직사각형의 영역으로 분할된다. 방수 통음막(20)의 주면의 면적은, 제1 점착 시트(21)의 주면의 면적과 제2 점착 시트(22)의 주면의 면적의 합계보다도 크다.
제2 점착 시트(12(22))의 면적은, 방수 통음막(10(20))의 제1 표면에 수직인 방향에서 보았을 때, 제1 점착 시트(11(21))에 의하여 형성된 프레임의 내주(15(25))로 둘러싸인 영역의 면적의 1/2배 이하인 것이 바람직하다. 제2 점착 시트(12(22))의 면적이 상기 조건을 만족시키는 경우, 방수 통음막(10(20))의 이완을 방지하면서 방수 통음 부재(100(200))의 양호한 통음성을 확보하는 것이 더욱 용이해진다. 제2 점착 시트(12(22))의 면적의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 방수 통음막(10(20))의 제1 표면에 수직인 방향에서 보았을 때, 예를 들어 제1 점착 시트(11(21))에 의하여 형성된 프레임의 내주(15(25))로 둘러싸인 영역의 면적의 1/10배 이상이다.
도 5는 방수 통음 부재(100)를 구비한 음향 부재(300)의 일 실시 형태를 도시하는 상면도이며, 도 6은 도 5에 도시하는 음향 부재(300)의 X-X선 단면도이다. 음향 부재(300)에서는, 수납 케이스(31)와 그 개구를 막는 유공판(32)에 의하여 하우징이 형성되어 있다. 수납 케이스(31) 내에는, 도시를 생략하는 트랜스듀서(예를 들어, 스피커, 마이크, 부저)가 배치되어 있다. 유공판(32)에는, 외부와 하우징의 내부 사이에서 소리를 통과시키기 위한 개구부(33)가 형성되어 있다. 도 5 중의 파선(34)은 제1 점착 시트(11) 및 방수 통음막(10)의 외주의 위치를 나타내고, 파선(35)은 제1 점착 시트(11)의 내주의 위치를 나타내며, 파선(36)은 제2 점착 시트(12)의 외주의 위치를 나타낸다. 방수 통음 부재(100)는 방수 통음막(10)이 개구부(33)를 덮도록, 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)에 의하여 유공판(32)의 내측 표면에 고정되어 있다. 방수 통음막(10)의 제1 표면에 수직인 방향에서 관찰했을 때, 개구부(33)는 제1 점착 시트(11)의 내주의 위치(35)보다도 내측이고 제2 점착 시트(12)의 외주의 위치(36)보다도 외측(링 형상의 영역 내)에 위치하고 있다.
제1 점착 시트(11)는 방수 통음막(10)과 하우징을 일체화시키고, 또한, 하우징 내부에의 물의 침입을 방수 통음막(10)과 함께 방지함으로써, 음향 부재(300)에 방수 기능을 부여하는 역할을 갖는다. 제2 점착 시트(12)는 제1 점착 시트(11)에 의하여 둘러싸인 영역에 있어서 방수 통음막(10)과 하우징을 일체화시킴으로써, 방수 통음막(10)의 이완을 방지하는 역할을 갖는다. 방수 통음막(10)의 이완을 방지함으로써, 방수 통음막(10)이 주위의 부재에 접촉하여 소리가 왜곡되는 것을 방지할 수 있다. 제2 점착 시트(12)가 제1 점착 시트(11)로부터 이격되어 배치되어 있기 때문에, 방수 통음막(10)이 노출된 영역은, 분단되지 않고 일체로 되어 있다. 막이 분단되어 있으면, 면적이 상대적으로 작은 영역으로부터 통과하는 소리의 에너지는 막을 통과하는 소리의 합계 에너지의 증가에 충분히 기여하지 않는다. 따라서, 방수 통음막이 노출되어 있는 영역이 일체로 되어 있는 형태는, 소리의 에너지의 손실을 적게 하는 데 유리하다.
방수 통음막(10), 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)의 형상은, 유공판(32)에 있어서의 개구부(33)의 위치, 형상, 크기 등의 구조에 따라 적절히 정하면 된다. 예를 들어, 제1 점착 시트(11)의 형상은, 방수성을 부여해야 할 개구부(33)가 제1 점착 시트(11)의 내주(35)보다도 내측으로 들어갈 수 있도록 정해진다. 또한 예를 들어, 제1 점착 시트(11)의 형상은, 제1 점착 시트(11)의 외주(34)가 방수 통음막(10)의 외주와 일치하도록 정해진다.
제2 점착 시트(12)는 제1 점착 시트(11)로부터 이격되고, 제1 점착 시트(11)의 내주(35)보다도 내측에 설치된다. 예를 들어, 제2 점착 시트(12)의 형상은, 제2 점착 시트(12)가 개구부(33)가 형성되어 있는 영역 내로 일탈하지 않도록 정해진다. 방수 통음막(10)을 균일하게 진동시켜 소리의 에너지의 손실을 적게 하는 관점에서, 도 1 및 도 2에 도시하는 방수 통음 부재(100(200))와 같이, 방수 통음막(10(20))의 제1 표면에 수직인 방향에서 보았을 때, 제2 점착 시트(12(22))의 무게 중심은, 제1 점착 시트(11(21))의 내주(15(35))에 의하여 둘러싸인 영역의 무게 중심에 일치하는 것이 바람직하고, 또한 방수 통음막(10(20))의 무게 중심에도 일치하고 있는 것이 보다 바람직하다.
도 1 및 도 2에 도시하는 방수 통음 부재(100(200))에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 점착 시트(11(21), 12(22))가 방수 통음막(10(20))의 두 주면 중 한쪽 주면(제1 표면)에만 배치되어 있다. 그러나, 이것으로 한정되지 않으며, 예를 들어 도 4에 도시하는 방수 통음 부재(102)와 같이, 방수 통음막(10)의 제1 표면에 제1 점착 시트(11a) 및 제2 점착 시트(12a)가 배치되고, 제1 표면의 반대측의 주면(제2 표면)에는, 폐쇄된 프레임의 형상을 갖는 제3 점착 시트(11b)가 배치되어 있어도 된다. 제2 표면에는, 제3 점착 시트(11b) 이외의 점착 시트는 배치되어 있지 않다. 제3 점착 시트(11b)는, 제1 점착 시트(11a)와 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다.
도 4에 도시한 단면 구조를 갖는 방수 통음 부재(102)를 사용했을 경우, 예를 들어 도 7에 도시한 단면 구조를 갖는 음향 부재(301)를 얻을 수 있다. 음향 부재(301)는 수납 케이스(31)와 유공판(32)에 의하여 형성된 하우징의 내부에 트랜스듀서(38)를 구비한다. 방수 통음 부재(102)는 방수 통음막(10)의 한쪽 주면에 배치된 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)에 의하여 유공판(32)에 고정되고, 방수 통음막(10)의 다른 한쪽 주면에 배치된 점착 시트(제3 점착 시트)(11)에 의하여 트랜스듀서(38)에 고정되어 있다.
소리는, 방수 통음막(10)이 노출된 영역, 즉, 제1 점착 시트(11)의 내주와 제2 점착 시트(12)의 외주 사이의 프레임 형상의 영역을 투과함으로써 전달된다. 방수 통음막(10)의 노출 면적이 클수록, 방수 통음막(10)을 투과하는 것에 의한 소리의 에너지의 손실이 적어진다. 따라서, 방수 통음막(10)이 제3 점착 시트를 구비하는 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 방수 통음막(10)의 주면에 수직인 방향에서 관찰했을 때, 제1 점착 시트(11a) 및 제3 점착 시트(11b)는, 형상뿐만 아니라 방수 통음막(10)에 수직인 방향에서 보았을 때 위치가 동일한 것, 즉 프레임의 외주 및 내주가 방수 통기막(10)의 두께 방향을 따라 각각 일치하는 것이 바람직하다.
방수 통음막(10)의 두께는, 방수성, 강도, 통음성, 음향 부재(300)의 구성 등에 의하여 적절히 조절할 수 있으며, 예를 들어 5㎛ 내지 100㎛이다.
방수 통음막(10)은 주면이 평면으로 되고, 또한 주름이나 이완이 없는 상태에서, 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)를 개재하여 하우징에 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 설치를 용이하게 하기 위하여, 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)는 동일한 두께를 갖는 것이 바람직하다. 음향 부재(300)의 소형화의 관점에서, 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)의 두께는 얇은 편이 좋다. 그러나, 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)의 두께가 너무 얇으면, 음향 부재(300)의 구조에 따라서는, 음파에 의하여 진동한 방수 통음막(10)이 유공판(32) 등의 부재에 접촉하거나, 외부의 이물이 개구부(33)를 통하여 방수 통음막(10)에 손상을 주기 쉬워지거나 하는 경우가 있다. 제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12)의 두께는, 예를 들어 30㎛ 내지 200㎛이다.
제1 점착 시트(11)에 의하여 형성된 프레임의 폭, 즉, 제1 점착 시트(11)의 외주(34)와 내주(35) 사이의 거리는, 방수 통음 부재(100)가 설치되는 음향 부재(300)의 구조에 따라 다르기도 하지만, 방수성을 확보하는 관점에서, 예를 들어 0.5㎜ 내지 5㎜가 적합하다.
방수 통음막(10)으로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 고분자를 포함하는 고분자 필름 또는 그 다공질막, 발수 처리된 부직포, 나노파이버 막 등을 사용할 수 있다. 방수 통음막(10)은 단층의 시트이지만, 시트의 적층체이어도 된다. 방수 통음막(10)은 발수성 및 통음성이 우수하다는 관점에서, PTFE 다공질막을 포함하는 것이 바람직하다.
제1 점착 시트(11) 및 제2 점착 시트(12) 등의 점착 시트로서는, 양면 점착 테이프, 특히, 기재와, 기재의 양면에 배치된 아크릴계 또는 실리콘계의 점착제층을 구비한 시트가 적합하다.
본 발명은 직경이 큰 방수 통음막을 구비한 방수 통음 부재에 적용하면, 특히 효과가 크다. 직경이 큰 방수 통음막은 자중으로 이완되기 쉬워, 주위의 부재와의 접촉에 의하여 소리의 왜곡이 발생하기 쉽기 때문이다. 따라서, 방수 통음막의 최대 직경이 3㎜ 이상, 특히 5㎜ 이상, 예를 들어 7㎜ 내지 20㎜인 경우에 본 발명을 적용하는 것이 바람직하다. 여기서, 최대 직경이란, 방수 통음막의 주면의 무게 중심을 통과하는 당해 주면의 최대 길이를 의미한다.
본 발명의 방수 통음 부재는, 다양한 음향 장치에 있어서의 음향 부재에 설치하여 사용할 수 있다. 본 발명의 방수 통음 부재는, 방수 통음막의 이완의 방지에 적합한 구조를 구비하면서, 통음성을 확보할 수 있다. 또한, 방수 통음 부재의 설치에 필요한 하우징 내의 공간을 적게 하는 데도 적합하다. 본 발명의 방수 통음 부재는, 특히, 휴대 전화의 마이크 부분 등과 같은 소형의 전자 기기에 있어서의 음향 장치에 적절하게 사용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 소리의 투과를 허용하고, 또한 물의 통과를 차단함과 아울러, 제1 표면과 상기 제1 표면의 반대측의 표면인 제2 표면을 갖는 방수 통음막과,
    상기 제1 표면 상에 배치된 제1 점착 시트 및 제2 점착 시트
    를 구비하고,
    상기 제1 표면에 수직인 방향을 따라 보았을 때,
    상기 제1 점착 시트는 폐쇄된 프레임의 형상을 가지며,
    상기 제2 점착 시트는, 상기 제1 점착 시트로부터 이격되고, 상기 제1 점착 시트에 의하여 형성된 상기 프레임의 내측에 설치되어 있는 방수 통음 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 표면에 수직인 방향을 따라 보았을 때,
    상기 제2 점착 시트의 면적은, 상기 제1 점착 시트에 의하여 형성된 상기 프레임의 내주로 둘러싸인 영역의 면적의 1/2배 이하인 방수 통음 부재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 표면 상에는 점착 시트가 배치되어 있지 않은 방수 통음 부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 표면 상에 배치된 제3 점착 시트를 더 구비하고,
    상기 제2 표면에는 상기 제3 점착 시트를 제외하고 점착 시트가 배치되어 있지 않으며,
    상기 제3 점착 시트가, 상기 제1 점착 시트와 동일한 폐쇄된 프레임의 형상을 갖는 방수 통음 부재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방수 통음막이 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막을 포함하는 방수 통음 부재.
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