JP5971846B2 - 直管形ledランプ - Google Patents

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Description

本発明は、LED(発光ダイオード)を光源に使用した直管形LEDランプに関する。
近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたLED素子を光源に使用したLEDランプが盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、蛍光灯を使用した照明装置においても、そのまま置き換え可能な直管型LEDランプが急速に普及してきている。
一般に直管型の蛍光灯は、室内の照明として用いられたり、看板や自動販売機等の照明に用いられたりするが、LEDランプは全方向に光が発散する従来の蛍光灯と異なり、発光ダイオードの光の方向には指向性があるため、特に看板や自動販売機においては照明方向の角度を最適な角度に調整しなければならない。しかしながら、口金部が固定されており、容易に調整できる構造にはなっていないという問題があった。
このような問題に鑑みて、例えば特許文献1では、固定的に装備されるソケット、例えば蛍光灯を装着するために予め装備したソケットに直管型LEDランプを装着したとき、口金の向きを変えることなく発光部本体の向きを回転を通して変更できるようにして照明方向の角度を最適な角度に調整ができるものとした提案がなされている。
特開2009−266432号公報
特許文献1に記載の照明器具は、取り付け基板に植設したLED発光体をそれぞれカバーで被覆し、全体の形状を円筒形に形成することから直管型の蛍光灯形状とすることができ、これによって蛍光灯の代替品として照明装置を提供することができるものとしたものである。更に、発光部本体の両端に備える端子を介してソケットに装着し、セットを完了した状態においてLED発光体を内蔵する発光部本体を回転可能に支持する構造となし、取り付け基板の表面に植設されて照明の光が一定方向に特定される条件の中にあっても、上記回転を通して照射方向を任意変更することができるものとなっている。従って、自由に照射方向を選択し、蛍光灯と変わりない照明装置として利用することが可能であると共に、回転範囲、更には回転位置を決定して一定位置に止めておくことができることから安定した照明を得ることができ、看板の照明や自動販売機における商品の照明設備として有効に利用することができるものとしてある。
上述した特許文献1に係るLED発光体を内蔵した照明装置において、発光部本体は、口金が係止ホルダーを介して発光体本体に対して回転可能に組み付くことからソケットに装着した状態で回転可能となるが、この発光部本体の回転操作に当たっては、合成樹脂を材料に成形される上記係止ホルダーの外周部から周縁方向に沿って孤状に延設された弾性爪片の弾性を利用してクリック感を発生させ、且つ弾性爪片の爪が、所定の位置で回転を止めたとき、その回転位置に停止させ、自由な回転を拘束するストッパーとなっている。
上述した弾性爪片の弾性力によって口金の自由な回転を拘束する構造では、上述の口金や係止ホルダーに付設された弾性爪片の寸法精度のばらつきが、口金の自由な回転を拘束する拘束力を左右することになる。蛍光灯器具のソケット部が、挟み込み型で回転式ソケットとなっている場合、照明装置を装着する際には、先ず照明装置の両端の口金部の端子をソケット部内の中央凹部に挿入し、次に発光部本体を90度回し、端子をソケット部内の金属端子板に挟み込むようにして装着するが、上述した口金の自由な回転を拘束する拘束力が小さい場合、発光部本体を90度回動する動作を行ったときに口金が発光部本体に対して回動してしまい、ソケットへの装着ができないままランプ取り付け作業を終了してしまう虞があり、ランプが落下するという問題がある。このような問題を防ぐためにJIS C7617−1において、発光部本体に対して口金は1Nm以下のトルクでは回転しないことと定めている。
本発明は、光照射方向を任意の方向に変えることができると共に、発光部本体の脱落を防止することができ、さらには合成樹脂を材料に成形された口金部材を使用しても長寿命化を図って安定的に使用できるLED発光体を内蔵した直管形LEDランプを提供することにある。
本発明の課題は、本願請求項1ないし7に記載された各発明により達成することができる。
請求項1に記載の発明にあたっては、複数のLED素子が実装されたLED基板を収容する直管形LEDランプにおいて、前記直管形LEDランプの端部に回転口金を設けるとともに、該回転口金は、該回転口金を直管形LEDランプの軸長方向に伸縮可動とした伸縮構造と、前記直管形LEDランプの照射角度を調節可能とした角度調節構造とを備え、該回転口金が直管形LEDランプの軸長方向に伸長した状態のとき該回転口金が軸心を中心として所定回動範囲内で回動可能となることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明にあたっては、前記回転口金は、前記直管形LEDランプの端部に挿嵌された第一口金部材と、照明灯具のソケットに挿入される金属製端子を植立した第二口金部材とを備え、第一口金部材と第二口金部材とは、直管形LEDランプの軸長方向に所定距離の直動を行うことによって係脱し、回動可能または回動停止となる係合構造を備えていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明にあたっては、前記回転口金は、第二口金部材を第一口金部材の嵌挿方向に付勢する弾性部材を備えていることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明にあたっては、前記回転口金は、第一口金部材の外周壁部に備えられ、外周壁の一部を形成し、回転軸心と平行な方向で第二口金部材側に延出した複数の延出部と、第二口金部材の内周壁部に備えられ、第一口金部材の前記延出部と延出部との間隙に係合する、回転軸心に向かって突出した少なくとも1つ以上の凸部とを備えていることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明にあたっては、前記回転口金には、第一口金部材に対して第二口金部材が回転する角度を規制する回転角度拘束手段が設けられたことを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明にあたっては、前記回転口金には、第一口金部材に対する第二口金部材の直管形LEDランプの軸長方向に直動可能な距離を規制する直動距離拘束手段が設けられたことを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明にあたっては、第一口金部材および第二口金部材の外周壁に、第一口金部材に対して第二口金部材が回転した角度を示すための目盛が設けられていることを特徴とするものである。
本発明によれば、光照射方向を任意の方向に変えることができると共に、所要の回転位置に止めて置くことができるLED発光体を内蔵した直管形LEDランプを提供できる。
さらに請求項2の発明によれば、口金部材を直管形LEDランプの軸長方向に所定距離、直動させることによって回転可能となるので、蛍光灯器具のソケット部が、挟み込み型で回転式ソケットに装着する場合においても口金部材が発光部本体に対して回転することはなく、確実に装着することができ、脱落を防止できる。
さらに請求項4の発明によれば、合成樹脂を材料として口金部材と一体で成形した弾性爪片等は形成していないので、合成樹脂を材料に成形された口金部材を使用しても長寿命化を図って安定的に使用できるLED発光体を内蔵した直管形LEDランプを提供できる。
本発明の実施形態を示す回転口金付き直管形LEDランプの斜視図 発光部本体と第一口金部材の分解斜視図 支持基材に対する透光性カバーの装着状態を説明する図2におけるa部の拡大 図 第一口金部材の構成を説明する図2におけるb部の拡大図 第一口金部材の構成を説明する図2におけるc部の拡大図 発光部本体に対する第一口金部材の取付け状態を説明する斜視図 図6の発光部本体の一部を含む第一口金部材の鉛直断面図 第二口金部材の取付け状態を説明する斜視図 第一口金部材に対する第二口金部材の取付け状態を説明する斜視図 図1の回転口金の鉛直断面図 回転口金の回動可能状態を説明する鉛直断面図
以下に本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお本実施の形態は一例であり、これに限定されるものではない。
図1は、本発明直管形LEDランプの斜視図であり、このLEDランプ1は図示しないLED基板及び電源基板を搭載した支持基材3と、その一側面を被覆する透光性のカバー5と、両端に接続した回転口金4で構成されている。
支持基材3は、アルミニウムの押出成型材を使用した長尺肉薄の断面半円弧状の帯体をなし、図3に示すように、この支持基材3は透光性カバー5を装着するための溝形の係止部6a,6bを両側縁部に全長に亘って有している。
透光性カバー5は半透明の合成樹脂、例えばポリカーボネートやアクリル樹脂を材料に断面半円弧状の形状に形成してあり、両側縁部には内向きに突出する突条を全長に亘って形成した掛止め部7a,7bを有している。
図示していないが、前述の支持基材3に搭載された電源基板の一端に接続された電源コードは、回転口金4の後述する第二口金部材9に植設される端子に接続される。
上記電源コードを支持基材3の長手方向外方に臨ませた状態で、透光性カバー5に形成された掛止め部7a,7bを前記支持基材3の係止部6a,6bに係合して組み合わせる。透光性カバー5と支持基材3の長手方向両端と幅方向の位置を揃え合わせた後、透光性カバー5を上方から加圧することで掛止め部7a,7bが外方へ撓み、係止部6a,6bの上部壁を乗り越えて係止部6a,6bの溝へ嵌合される。透光性カバー5が完全に装着されたとき図1に示すように全体が円筒状となる発光部本体2が完成する。
前記回転口金4は、図1に示すように、第一口金部材8と第二口金部材9から構成されている。第一口金部材8は、照明灯具のソケットに挿入される端子が植設された第二口金部材9を発光部本体2の両端に回動可能に取り付けるための部材である。この第一口金部材8は、図2に示すように、係止ホルダー10と口金回動位置決めホルダー11とから構成されている。口金回動位置決めホルダー11は、係止ホルダー10と第二口金部材9との間に設けられ、第二口金部材9を回動可能または回動停止状態にするためのものであって、後述するように、段付きピン13と、これに装着されるコイルバネ12(図10、図11)により、第二口金部材9を第一口金部材8の嵌挿方向(軸長方向)に付勢している。
係止ホルダー10には、図4、図5に示すように、一対の透孔14が開口されている。この透孔14は、口金回動位置決めホルダー11を係止ホルダー10と一体化して発光部本体2の両端に取り付ける際の回転方向の位置決め用の孔であり、また、第一口金部材8を発光部本体2の端面に固定するための止めネジ15を通す孔でもある。
この係止ホルダー10は例えばPBT樹脂等の合成樹脂を材料に成形してあり、前記発光部本体2の端面を覆い隠す外径を有する円盤形に形成されている。また、前記口金回動位置決めホルダー11の円筒形外径部と嵌挿する内径を有し、係止ホルダー10の外面側(口金回動位置決めホルダー11側)へ向かう外周壁部16を備える。係止ホルダー10の内面側(発光部本体2の端面部側)には、前記支持基材3の半月状貫通孔17(図2、図3)と略同一形状の支持枠部18を立設し、その支持枠部18を前記支持基材3の半月状貫通孔17に嵌入させ、発光部本体2との取り付け位置決めを行う。
この支持枠部18の内面側には電源コードの挿通口22aを形成するとともに、上端中央部にテーパ状の嵌入案内傾斜部19を設けている。半円盤形の突盤部21を形成し、この突盤部21を前記透光性カバー5の端面の外周内壁20(図2、図3)に沿って嵌入させることにより、発光部本体2内部へのゴミの侵入を防ぎ、透光性カバー5の端部の外圧からの補強を為している。突盤部21に形成された方形の切り欠き部22は、後述する第二口金部材9に植設される端子ピン23に接続される前述電源コードを通すためのものである。
前記口金回動位置決めホルダー11は、全体が略キャップ形状であり、円板形をなす側面板24の中心部には、第二口金部材9を装着するための軸部25が外側面方向(第二口金部材9方向)に一体に突設している。この軸部25は円筒形に形成して側面板24を貫く貫通孔26とすると共に、図7に示すように、貫通孔26の内面部における軸方向中間部には前述段付きピン13の軸方向移動規制のためのストッパーとなる小径の段差部27を備える。
この口金回動位置決めホルダー11は例えばPBT樹脂等の合成樹脂を材料に成形してあり、側面板24の外径は前記係止ホルダー10の外周壁部16に嵌入可能な寸法となっている。側面板24から外側面方向に延設する外周壁28の端縁部には、回転軸の周方向に配列された複数の第一延出部29が突設している。また、第一延出部29と隣接する位置には、後述第二口金部材9の回動を完全に阻止する回転角度拘束手段となる第二延出部30が、第一延出部29と間隔をあけて複数突設している。第一延出部29と第二延出部30は、軸部25を中心とした対称位置に交互に一対設けている。
第一延出部29は、回転軸の軸長方向に突出しており、その先端部は湾曲した山形状を為している。また複数の第一延出部29の円周方向の両側面は回転軸心に対し平行な面と為している。第二延出部30は、前記第一延出部29よりも軸長方向に長く、かつ幅広な片板を間隔を設けて2枚配列することにより構成している。
口金回動位置決めホルダー11の側面板24における中央貫通孔26の左右対称位置には、透孔32を有する円筒形の係止部31を設けている。この係止部31は、前記係止ホルダー10の透孔14に挿入して係止ホルダー10との組み合わせ位置決めをなし、止めネジ15を側面板24の外面側から係止部透孔32に貫通させ、係止ホルダー10を含む第一口金部材8を発光部本体2の両端面に取り付けている。また、これら係止部31の中心を結んだ中心線を挟んで対称位置に電源コードを通すための貫通孔33を設けている。
図7は、上記口金回動位置決めホルダー11の前記貫通孔26に段付きピン13を挿入し、第一口金部材8を、係止ホルダー10を介して発光部本体2の端面に取り付け接合した状態を断面図で示したものである。段付きピン13は、先端部に小径部34を有しており、その小径部34に後述するストッパーネジ43の挿入孔42を形成している。この段付きピン13は、口金回動位置決めホルダー11の内面側から挿入し、段差部27から段付きピン13の小径部34を突出させた状態とする。また図4、図5に示すように、係止部31を係止ホルダー10の透孔14に係入させ、口金回動位置決めホルダー11と係止ホルダー10の位置合わせを行って組み立てた第一口金部材8を止めネジ15で前記支持基材3の挿入孔48a,48bに締め付け固定する。
発光部本体2に対してその両端に上記第一口金部材8を取り付け接合した後、図9に示すような第二口金部材9を装着することになる。図8に示すように、第二口金部材9は、例えばPBT等の合成樹脂を材料に成形されたカップ状部材37で、外面側に露出する金属製端子ピン23が圧入固定されていて、第二口金部材9の内面側から金属製平板端子36を止めネジ35によって金属性端子ピン23の端面に固定されている。
図10、図11に示すように、第二口金部材9の内側面の中心部には第一口金部材8に係合装着するための軸部38を一体に有する。この軸部38は円筒形に形成して外面側端面39を貫く貫通孔40を有している。貫通孔40は開口部側先端部分41が前記段付きピン13の小径部34の径に対応し、また第二口金部材9を第一口金部材8側に付勢するコイルバネ12の外形に対応する内径部を有している。更に第二口金部材9の外面側端面39側は上記段付きピン13の小径部34の挿入孔42にねじ込んで固定するストッパーネジ43の頭部フランジの径に対応する内径部を有している。
第二口金部材9の内周壁部44(図9)には、口金回動位置決めホルダー11の外周壁28に設けられた延出部29と延出部29の間隙、もしくは延出部29と回転角度拘束手段のための延出部30の間隙に係入するリブ状の凸部45を備える。リブ状の凸部45は図10、図11では一方のみを示しているが、一対の延出部29と対応して、同一形状のものが対象位置に一対設けられている。
第一口金部材8に第二口金部材9を取り付けるときは、上述の第二口金部材9の外側面に露出する2本の金属製端子ピン23と、第一口金部材8を支持基材3に取り付ける2本の止めネジ15が並行になる回転位置で第一口金部材8に係合装着し、コイルバネ12を第二口金部材9の外面側端面39側から貫通孔40の奥へ挿入し、段付きピン13の小径部34へ装着する。更にストッパーネジ43を前記段付きピン13の小径部34の挿入孔42にねじ込むことで回転口金4が完成する。
なお、この装着にあたっては先に係止ホルダー10の挿通口部22a及び、口金回動位置決めホルダー11の貫通孔33を通して引き出した電源コードを第二口金部材9の内側に突き出す金属製平板端子36に接続してから装着することになる。
本発明の回転口金4を装着した直管形LEDランプ1を、蛍光灯器具のソケット部に装着すると、支持基材3の表面に配置し取り付けたLED発光体の照射指向性から照明方向は支持基材3の表面方向に特定され、直付下面開放型の灯具であれば、このソケットに装着すれば照明方向は床面側となる。
しかし、例えば自動販売機での陳列商品や看板の照明用に使用した場合、直ちに適切な照明光の照射が得られないことが起きる。本発明の直管形LEDランプ1においては、両端の第二口金部材9が第一口金部材8を介して発光部本体2に対して回動可能に組み付くことから、予め両端の第二口金部材9を所望な回転角度まで回動させて固定することで、上述の自動販売機や看板での照明用に使用した場合でも直ちに適切な照明光の照射が得られることになる。
この様に構成された本発明の回転口金4の動作について、図10、図11に従って説明する。図10は、第二口金部材9が回動できない状態を示している。
第二口金部材9は通常、コイルバネ12によって第一口金部材8側に付勢しており、この状態では、第一口金部材8を構成している口金回動位置決めホルダー11の外周壁28に設けられ回転軸方向に突出した回転角度拘束手段のための延出部30と延出部29の間隙に第二口金部材9の内周壁部44に備えられたリブ状の凸部45が係合して第二口金部材9の回動は阻止されている。第二口金部材9の回動が阻止されている状態において、第二口金部材9の回動操作を行うと、前述したように、延出部29の円周方向の両側面は回転軸心に対して可能な限り平行な面となしているので、回転軸心と直交する円周方向に力のモーメントが作用し、不用意に回動されることはない。
次に第二口金部材9が回動可能な状態を図11で示す。
第二口金部材9を回動する場合には、第二口金部材9を直管形LEDランプ1の長さが伸長する方向に直動させることによって口金回動位置決めホルダー11の回転角度拘束手段のための延出部30と延出部29の間隙に係合しているリブ状の凸部45との係合状態を解除することができる。この状態で、他の延出部29側に第二口金部材9の回動が可能となり、任意の角度まで口金部材(B)9を回動して手を離せば上記コイルバネ12の付勢力によって第二口金部材9は第一口金部材8側に付勢され、口金回動位置決めホルダー11の延出部29と延出部29の間隙に第二口金部材9のリブ状の凸部45が係合して第二口金部材9の回動が阻止される。
初期の第二口金部材9の回転方向の位置から約90度回転させると、回転角度拘束手段のための延出部30によって回動は阻止される。第二口金部材9を直管形LEDランプ1の長さが伸長する方向へ移動できる距離は、第二口金9の貫通孔40内にあって小径となる段差面49が第一口金部材8の段差ピン13の挿入孔42にねじ込まれたストッパーネジ43のフランジ面に当接することで規制される。第二口金部材9を軸長方向に直動できる移動距離は第二口金部材9のリブ状の凸部45と延出部29との係合は解除するが、回転角度拘束手段のための延出部30の高さを越えて嵌合を解除することがないように設定されている。
口金回動位置決めホルダー11の延出部29と延出部29の間、もしくは延出部29と回転角度拘束手段のための延出部30の間に第二口金部材9のリブ状の凸部45がスムーズに係合するように、延出部29の先端とリブ状の凸部45の先端にはフラットな面を作らず、円周方向の幅の中心から左右どちらにも傾斜面を形成している。
当該実施の形態では第二口金部材9の回動範囲を約90度に設定し、更にその回動範囲内を均等4分割し約22.5度ずつ回動できるようにしている。現在の発光部本体2と第二口金部材9の相対角度が分かるように、発光部本体2に取り付け固定している第一口金部材8に基準目印46を付与し、回動可能な第二口金部材9の円周方向に22.5度刻みで目印47を付与している。この目印は各部材の成形時に一体で形成されているが、印刷等で後加工して付与してもよい。また、当該実施の形態では第二口金部材9の回動範囲を約90度としたが、それ以下に設定しても良いし、回転角度の刻みも約22.5度に拘るものではなく任意に設定してかまわない。
前述したように支持基材3の表面に配置し取り付けたLED発光体の照射指向性から照明方向は支持基材3の表面方向に特定されるが、当該実施の形態では、発光部本体2に対して第二口金部材9が約90度回転可能なので、相対的に支持基材3の表面方向が天井面から直下の方向であるときを0度として、天井面と平行の90度まで可変できる。本実施形態の回転口金付き直管形LEDランプを蛍光灯器具のソケット部に装着する際に回転口金付き直管形LEDランプの長手方向の左右を変えれば、天井面から直下の方向を0度として、前述とは反対側に90度照射の方向を変えられる。この角度可変範囲を具備していれば、照射方向に指向性を有する直管形LEDランプにおいても所望する部分を照射することができる。
このように形成された本発明の回転口金付き直管形LEDランプ1は、所望する部分に照射できるように、あらかじめ口金付き直管形LEDランプ1の両端にある第二口金部材9を口金付き直管形LEDランプ1の長さが伸長する方向に直動させて所望する回転角度まで回動し第二口金部材9から手を離すことで固定する。上記回転角度設定操作を片側ずつ行い、両端の第二口金部材9を同一の回転角度で固定し、蛍光灯器具のソケット部に金属製端子ピン23を装着することで使用に供される。
当該実施の形態においては、直管形LEDランプの口金を、JIS規格で定めるG13タイプで説明したが、本発明はこれに限定されるのではない。例えば、「R17d」、「RX17d」、及び「GX16t−5」の口金でもよい。
1 回転口金付き直管形LEDランプ
2 発光部本体
3 支持基材
4 回転口金
5 透光性カバー
6a,6b 係止部
7a,7b 掛止め部
8 第一口金部材
9 第二口金部材
10 係止ホルダー
11 口金回動位置決めホルダー
12 コイルバネ
13 段付きピン
14 透孔
15 止めネジ
16 外周壁部
17 半月状貫通孔
18 支持枠部
19 嵌入案内傾斜部
20 外周内壁
21 突盤部
22 切り欠き部
22a 挿通口
23 金属製端子ピン
24 側面板
25 軸部
26 貫通孔
27 段差部
28 外周壁
29 延出部
30 回転角度拘束手段のための延出部
31 係止部
32 透孔
33 貫通孔
34 小径部
35 止めネジ
36 金属製平板端子
37 カップ状部材
38 軸部
39 外面側端面
40 貫通孔
41 開口部側先端部分
42 挿入孔
43 ストッパーネジ
44 内周壁部
45 凸部
46 基準目印
47 目印
48a,48b挿入孔
49 段差部





























Claims (2)

  1. 複数のLED素子が実装されたLED基板を収容する直管形LEDランプにおいて、
    前記直管形LEDランプの端部に回転口金を設けるとともに、
    該回転口金を直管形LEDランプの軸長方向に伸縮可動とした伸縮構造と、
    前記直管形LEDランプの照射角度を調節可能とした角度調節構造と、を備え、
    前記回転口金は、前記直管形LEDランプ管体の端部に挿嵌された第一口金部材と、
    照明灯具のソケットに挿入される金属製端子を植立した第二口金部材と、
    を含み、
    前記第一口金部材と前記第二口金部材とは、直管形LEDランプの軸長方向に所定距離の直動を行うことによって係脱し、回動可能または回動停止となる係合構造を備え、
    前記回転口金が直管形LEDランプの軸長方向に伸長した状態のとき該回転口金が軸心を中心として所定回動範囲内で回動可能となり、
    前記係合構造は、
    前記第一口金部材の外周壁部に備えられ、外周壁の一部を形成し、回転軸心と平行な方向で前記第二口金部材側に延出した複数の延出部と、
    前記第二口金部材の内周壁部に設けられ、伸長した状態でないときに前記第一口金部材の隣り合う前記延出部間の間隙に係合する、回転軸心に向かって突出した少なくとも1つ以上の凸部と、でなり、
    前記第一口金部材の複数の延出部は、第一延出部及び第二延出部を有し、前記第二延出部は、前記第一延出部よりも軸長方向に長く、かつ前記回転口金の回転方向に幅広で、
    前記第二延出部は、前記第二口金部材の凸部と係合して回動を阻止することにより、前記回転口金の所定以上の角度の回動を規制することを、
    特徴とする直管形LEDランプ。
  2. 前記第一口金部材は、
    前記複数の延出部が設けられ、管軸と垂直な断面視における略中央に貫通孔が設けられ、前記貫通孔の内側に突出する段差部が形成されている係止ホルダーと、
    前記貫通孔の内側から挿入されて、前記段差部に係合し、一部が前記段差部より突出した状態となっている段付きピンとを有し、
    前記第二口金部材は、前記段付きピンと、ストッパーネジとが螺合することにより前記第一口金部材と接続されていることを、
    特徴とする請求項1に記載の直管形LEDランプ。
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