(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
躯体に一体固定される固定軸と、該固定軸に回動自在に軸承される巻取りホイールと、一端が固定軸に、他端が巻取りホイールに連結される蓄勢弾機とを備えて構成され、シャッターカーテンの閉作動で蓄勢されるバランス弾機装置において、前記蓄勢弾機を複数の分割型とし、これら分割された蓄勢弾機を連結部材を介してそれぞれ蓄勢力の異なる状態で連結し、バランス弾機の蓄勢力の変化とシャッターカーテンの自重変化とを近似させるにあたり、該連結部材は、筒状に形成されたものが、固定軸に固定される固定部材の外周面に刻設の螺子溝に外嵌状に螺合されたものであり、該連結部材が、シャッターカーテンの作動に連動して一方向へ回転することに伴い固定部材一端部側へ向けて歩進することにより、連結部材の一端部に軸方向を向いて突設された係合ピンが、固定部材の一端部に外径側を向いて突設されたストッパピンに係合して前記一方向への回転規制を受けることを、連結部材が巻締められる以前の段階で行うように構成されている建築用シャッターのバランス弾機装置。
【請求項２】
請求項１において、蓄勢弾機は少なくとも三つに分割されたものとし、予め蓄勢力を存した状態で組込まれる蓄勢弾機同志の連結は連結部材に一体連結される補助連結部材を介してなされ、該補助連結部材には、連結部材に回り止め状に仮保持される仮保持部が形成されている建築用シャッターのバランス弾機装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビルや住宅等の建物の開口部に建付けられる建築用シャッターのバランス弾機装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種建築用シャッターのシャッターカーテンは、巻取りドラム（巻胴）から繰り出されるほど、該繰り出されたカーテン部分の重さ（自重）が増し、該自重が、巻取りドラムをさらにシャッターカーテン繰り出し方向に回転させるように作用することになって、シャッターカーテンを巻取って開口させることが難しくなる。そこでこれに対処するため、巻取りドラムと該巻取りドラムが回転自在に軸支される固定軸との間に、シャッターカーテンが繰り出されるほどシャッターカーテンを巻取る方向に蓄勢するバランス弾機を介装し、これによって前記繰り出されたシャッターカーテンの自重と巻取りドラムの回転力とをバランスさせることでシャッターカーテンの巻取りができるように構成している。ところがこのようなバランス弾機の蓄勢力は直線的に変化するのに対し、繰出されたシャッターカーテンの自重の変化は、巻取りドラムに複数層に巻取られたものを巻取りドラムの回転に伴い繰り出すものであるため曲線状に変化するものとなり、蓄勢力の変化とシャッターカーテン自重変化とを一致させることが難しい。そこで例えば、実開昭６２−１４１８９８号公報、実開平１−１６８７９５号公報に示される如く、第一、第二の複数のバランス弾機を設け、シャッターカーテンの繰り出し量が少ない場合には第一弾機のみが蓄勢され、多くなった場合に第一、第二弾機を蓄勢するようにしてシャッターカーテンの自重変化に可及的に近づけるようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来のものでは、シャッターカーテンの繰り出し量が少ない状態において、第一弾機のみを蓄勢するが第二弾機の蓄勢は規制するように構成することが必要となる。そして、前者のものでは、予めシャッターカーテンの全開状態で、第二弾機の蓄勢力が第一弾機の蓄勢力よりも大きくなるよう設定し、これらの第一、第二弾機の一端部を連結した当接部材を巻取りホイールを連結する連結バーに係合せしめる構成とし、シャッターカーテンの閉作動の過程において、第一、第二弾機の蓄勢力が等しくなるまでは当接部材が連結バーと一体に回転して第二弾機が巻取りドラムと一体回動するように設定されている。これによって、予め第一弾機のみが蓄勢されるように構成し、この状態から第一、第二弾機の蓄勢力が同じになると、当接部材と連結バーとの係合が解除されて第一、第二弾機が共にバランス弾機として機能するようにしている。しかるにこの構成では、予め蓄勢された第二弾機の蓄勢力を連結バーが受ける構成となっているため、前記蓄勢力が巻取りドラムを支持する固定軸から離れた部位に偏荷重として巻取りドラムに作用するため、巻取りドラムの円滑な回動を損なうという問題がある。
一方、後者のものは、外周面に螺子溝が形成されたブラケットを固定し、該ブラケットに螺合する可動ホイールを介して第一、第二弾機を連結し、可動ホイールが一方向に回転してブラケットの一端部側に形成のストッパに押しつけられることで回動規制を受ける構成とし、これによって、予め蓄勢力を与えられた第二弾機の蓄勢を規制する（回転規制）ように構成されている。そして、シャッターカーテンの閉鎖に伴い第一、第二弾機の蓄勢力が同じになると、可動ホイールが他方向に回転を開始して第一、第二弾機が共にバランス弾機として機能するようにしている。しかるに、このものでは、可動ホイールの蓄勢力がブラケットの螺子に対して緊締方向に作用しているため、第一、第二弾機が同じ蓄勢力となって可動ホイールが逆に回転しようとしたとき、前記緊締状態が解除し難くなることが想定され、このようになると、バランス弾機の蓄勢力を円滑に変化させることができないという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、躯体に一体固定される固定軸と、該固定軸に回動自在に軸承される巻取りホイールと、一端が固定軸に、他端が巻取りホイールに連結される蓄勢弾機とを備えて構成され、シャッターカーテンの閉作動で蓄勢されるバランス弾機装置において、前記蓄勢弾機を複数の分割型とし、これら分割された蓄勢弾機を連結部材を介してそれぞれ蓄勢力の異なる状態で連結し、バランス弾機の蓄勢力の変化とシャッターカーテンの自重変化とを近似させるにあたり、該連結部材は、筒状に形成されたものが、固定軸に固定される固定部材の外周面に刻設の螺子溝に外嵌状に螺合されたものであり、該連結部材が、シャッターカーテンの作動に連動して一方向へ回転することに伴い固定部材一端部側へ向けて歩進することにより、連結部材の一端部に軸方向を向いて突設された係合ピンが、固定部材の一端部に外径側を向いて突設されたストッパピンに係合して前記一方向への回転規制を受けることを、連結部材が巻締められる以前の段階で行うように構成されている建築用シャッターのバランス弾機装置である。
このようにすることによって、ストッパピンと係合ピンとの係合−係合解除が円滑で、蓄勢弾機の蓄勢力の変化を円滑に切換えすることができる。
請求項２の発明は、請求項１において、蓄勢弾機は少なくとも三つに分割されたものとし、予め蓄勢力を存した状態で組込まれる蓄勢弾機同志の連結は連結部材に一体連結される補助連結部材を介してなされ、該補助連結部材には、連結部材に回り止め状に仮保持される仮保持部が形成されている建築用シャッターのバランス弾機装置である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次ぎに、本発明の実施の形態について図１〜図８の図面に基づいて説明する。
図中、１は手動開閉式の建築用シャッターのシャッターカーテンであって、該シャッターカーテン１は、シャッターケース２に収納される巻取りドラム３に巻装され、建物開口部の左右に設けたガイドレール４に案内されて上下開閉作動を行い開口部の開閉をするように構成されている。そして、前記巻取りドラム３は躯体側に固定される固定軸（支軸）５と、該固定軸５に回動自在に軸支される左右一対の巻取りホイール６と、これら巻取りホイール６を連結すべく周回り方向に所定間隙を存して配される複数のステー７とを備えてドラム状に形成され、これらステー７にシャッターカーテン1が連結される設定となっている。さらに、巻取りドラム３には、固定軸５と巻取りホイール６とのあいだに介装される後述する都合三種類の蓄勢弾機１４、１５、１６で構成されるバランス弾機装置が配されており、ここに本発明が実施されている。
【０００６】
前記巻取りドラム３を構成する左右の巻取りホイール６のうち、左側の巻取りホイール６の内方（右側）には、固定ホイール８が隣接状に配されているが、該固定ホイール８は固定軸５に挿通されるピン８ａを介して固定軸５に一体的に固定され、外周面には面取り状に切欠かれた弾機取付け部８ｂが形成されている。
９、１０は、固定ホイール８の右側に位置し所定間隔を存して固定軸５に固定される第一、第二固定部材であって、これら第一、第二固定部材９、１０は筒状体をしており、長手方向中間部の外周面には螺子溝９ａ、１０ａが刻設され、筒端部には周回り方向四箇所に貫通孔９ｂ、１０ｂが穿設され、これら貫通孔９ｂ、１０ｂを介して螺子９ｃ、１０ｃを螺合することにより固定軸５に一体的に固定される設定となっている。さらに第一、第二固定部材９、１０の左端側外周面には、ストッパピン９ｄ、１０ｄが径方向外方に向けて突設されているが、該ストッパピン９ｄ、１０ｄは固定軸５を貫通する状態で組込まれており、これによって、第一、第二固定部材９、１０の回り止めがさらに強固になるように設定されている。
【０００７】
また、これら第一、第二固定部材９、１０の螺子溝９ａ、１０ａには、筒状に形成された第一、第二連結部材１１、１２が外嵌状に螺合されるが、これら第一、第二連結部材１１、１２は、巻取りドラム３がシャッターカーテン１を巻取る方向（巻取り方向）に回動することに基づいて第一、第二固定部材９、１０の左端側に歩進する螺合関係に設定されており、外周面には弾機取付け部１１ａ、１２ａが切欠き状に形成されている。さらに、第一、第二連結部材１１、１２の左端側の筒端面内径側部位には、固定軸５の軸方向左端側に向けて係合ピン１１ｂ、１２ｂが突設されており、これら係合ピン１１ｂ、１２ｂが第一、第二固定部材９、１０のストッパピン９ｄ、１０ｄに対向するように設定されている。そして、第一、第二連結部材１１、１２が第一、第二固定部材９、１０に対して左側に歩進する過程において、第一、第二連結部材係合ピン１１ｂ、１２ｂと第一、第二固定部材ストッパピン９ｄ、１０ｄとが係合し、該係合をした以降では、第一、第二連結部材１１、１２の左側への歩進、つまり第一、第二連結部材１１、１２の前記巻取り方向への回転が規制される設定となっている。さらに、第一、第二連結部材１１、１２の右側端面には、面取り状の小径筒部１１ｃ、１２ｃが突出形成されている。
因みに、第一、第二固定部材９、１０の右側端部の外径は第一、第二連結部材１１、１２の内径よりも大径に形成され、第一、第二連結部材１１、１２が第一、第二固定部材９、１０から抜出ることがないようになっており、また該肉厚な大径部に固定軸５との連結用の前記貫通孔９ｂ、１０ｂが穿設されている。
【０００８】
一方、１３は前記第一連結部材１１の右端面に形成の小径筒部１１ｃに係脱自在に連結される第三連結部材（本発明の補助連結部材に相当する）であって、該第三連結部材１３の左側端面には、前記小径筒部１１ｄに外嵌されるべく内周面に面取り部１３ａが形成された大径筒部１３ｂが一体形成されており、第一固定部材１１に対し回り止め状に連結される設定となっている。さらに、第三連結部材１３の外周面には、弾機取付け部１３ｃが切欠き状に形成されている。
【０００９】
そして、固定ホイール８と第一連結部材１１とのあいだに第一弾機（本発明の分割型の蓄勢弾機に相当する）１４を介装し、第一連結部材１１の小径筒部１１ｃに第三連結部材１３の大径筒部１３ｂを嵌合させて第一連結部材１１と第三連結部材１３とを後述するように一体的に連結し、該第三連結部材１３と第二連結部材１２とのあいだに第二弾機１５を介装し、第二連結部材１２と右側巻き取りホイール６とのあいだに第三弾機１６を介装し、さらに、第二、第三弾機１５、１６とに所定の蓄勢力を付与することで本発明のバランス弾機装置が構成されている。ここで、第一、第二、第三弾機１４、１５、１６は巻方向がそれぞれ直列の関係で介装されており、シャッターカーテン１の全開状態における第一、第二、第三弾機１４、１５、１６の蓄勢力の関係は、第三弾機１６は蓄勢されていない自然状態に、第二弾機１５は巻取りドラム３の巻出し方向にｍ回蓄勢した状態に、そして第一弾機１４は巻取りドラム３の巻出し方向にｎ回蓄勢した状態にセットされている。因みに、第二弾機１５の蓄勢力は第一弾機１４の蓄勢力よりも小さい値となるように（ｎ＞ｍ）セットされている。さらに、この状態において、第一、第二連結部材１１、１２は第一、第二弾機１４、１５の蓄勢力を受けて、巻取りドラム３の巻取り方向に回転しようとするが、係合ピン１１ｂ、１２ｂが第一、第二固定部材ストッパピン９ｄ、１０ｄに対して係合して、回転規制される状態となっている。
【００１０】
これによって、全開状態のシャッターカーテン１を閉鎖する場合に、図５に示すように、閉鎖初期の閉鎖第一段階では、シャッターカーテン1の閉鎖に基づいて巻取りホイール６が回転すると、第一、第二連結部材１１、１２の両者は回動規制を受けていて第一、第二弾機１４、１５は蓄勢されることはないが、第三弾機１６は蓄勢される状態で閉作動が行われる（図６参照）。この状態から巻取りホイール６がｍ回回転し、第三弾機１６にｍ回転分の蓄勢がなされて第二弾機１４の蓄勢力と同じになると、これ以降は閉鎖第二段階となり、第一連結部材１１は回動規制状態のままで第一弾機１４への蓄勢はないが、第二連結部材１２は回動規制が解除されて巻出し方向への回転が開始される。これによって、第二連結部材１２は第二固定部材１０に対して回転して右側への歩進をしながら第二、第三弾機１５、１６が一体となって蓄勢されながらの閉作動が行われる（図７参照）。さらに巻取りホイール６が回転してシャッターカーテン1の全閉に近付き、第二、第三弾機１５、１６の蓄勢力が第一弾機１４の蓄勢力と同じになると、これ以降は閉鎖第三段階となり、第一、第二連結部材１１、１２の両者の回動規制が解除されて巻出し方向への回転が開始される。これによって、第一、第二連結部材１１、１２は第一、第二固定部材９、１０に対して回転しそれぞれ右側への歩進をしながら第一、第二、第三弾機１４、１５、１６のすべてが一体となって蓄勢されながらの閉作動が行われる（図８参照）ように設定されている。
【００１１】
これに対し、シャッターカーテン１が開放される場合には、開放初期の開放第一段階では、シャッターカーテン1は第一、第二、第三弾機１４、１５、１６の一体となった蓄勢力を受けて開放され、このとき、第一、第二連結部材１１、１２はそれぞれ第一、第二固定部材９、１０に対し巻取り方向に回転をして左端側に向けて歩進している。そして、第一連結部材１１の係合ピン１１ｂが第一固定部材９のストッパピン９ｄに係合する開放第二段階に達すると、第一連結部材１１のそれ以上の巻取り方向への回転が規制されて、第一弾機１４の蓄勢力が封じられてバランス弾機として機能しない状態となり、第二、第三弾機１５、１６がバランス弾機として機能し、これら第二、第三弾機１５、１６の蓄勢力を受ける状態で、自重が軽減された状態のシャッターカーテン２が開放する設定となっている。さらに、第二連結部材１２の係合ピン１２ｂが第二固定部材１０のストッパピン１０ｄに係合した開放第三段階に達すると、第二連結部材係合ピン１２ｂが第二固定部材ストッパピン１０ｄに係合して回転規制を受け、しかして、第二弾機１５がバランス弾機として機能しない状態となり、第三弾機１６のみがバランス弾機として機能し、第三弾機１６の蓄勢力を受ける状態でシャッターカーテン２の開放がなされる設定となっている。
【００１２】
このようにバランス弾機装置を構成することで、シャッターカーテン一の自重変化とバランス弾機装置のトルク変化とを可及的に近似させることになるが、このようなバランス弾機装置の組付けは、次のようになされている。
まず、固定軸５に固定ホイール、第一弾機、第一連結部材１１が螺合された状態の第一固定部材９を貫通セットし、第一固定部材９を所定位置に位置させて両端部を螺子９ｃを用いて四方から固定し、さらに、ストッパピン９ｄを基端部が固定軸５に貫通する状態で貫通させて固定軸５に固定する。そして、第一弾機１４の他端部を第一連結部材弾機取付け部１１ａに固定部材１４ａを用いて連結固定する一方、第一弾機１４の一端部を、固定軸５に貫通させただけの自由状態の固定ホイール８の弾機取付け部８ｂに固定部材１４ｂを用いて連結固定する。そして、自由状態の固定ホイール８を巻出し方向にｎ回回転させることで第一弾機１４に蓄勢力を付与するが、このとき、第一連結部材１１と第一固定部材９とは、係合ピン１１ｂとストッパピン９ｄとは巻取りドラム３の巻取り方向への回転を規制するように係合する位置関係となっており、第一弾機１４にシャッターカーテン１巻取り方向の蓄勢をするべく固定ホイール８を回転させることで第一連結部材１１が回転してしまうようなことはない。そしてこのようにして回転させた状態の固定ホイール８をピン８ａを用いて固定軸５に固定することで、第一弾機１４に蓄勢力が封じられた状態で固定ホイール８と第一連結部材１１とのあいだに組込まれる設定となっている。
【００１３】
続いて、固定軸５に第三連結部材１３と、第二弾機１５と、第二連結部材１２を螺合した第二固定部材１０とを挿通し、第二固定部材１０を固定軸５の所定の位置にセットして螺子１０ｃを用いて固定軸５に固定すると共に、基端部を固定軸５に貫通させる状態でストッパピン１０ｄを組込む。そして、第二連結部材１２の弾機取付け部１２ａに第二弾機１５の他端部を固定部材１５ａを用いて固定する一方、一端部を自由状態の第三連結部材１３の弾機取付け部１３ｃに固定部材１５ｂを用いて固定する。そして、この状態で第三連結部材１３を巻出し方向にｍ回回転させることで第二弾機１５に蓄勢力を付与するが、このとき、第二連結部材１２と第二固定部材１０とは係合ピン１２ｂとストッパピン１０ｄとが係合する位置関係となっており、第三連結部材１３を回転させることで第二連結部材１２が回転してしまうようなことがない。そしてこのように第二弾機１５を蓄勢した状態の第三連結部材１３は第二弾機１５の蓄勢力を受ける状態で第一連結部材１１に連結するが、このとき、第三連結部材１３の大径筒部１３ｂを予め第一連結部材１１の小径筒部１１ｃに嵌合させることで第一連結部材１１に仮保持させることができ、該仮保持状の第三連結部材大径筒部１３ｂの外周から螺合される螺子１３ｄにより第一連結部材１１と第三連結部材１３との固定を行うことで、蓄勢力が付与された第二弾機１５と第一連結部材１１との連結が容易にできるように設定されており、このようにして、第二弾機１５は蓄勢力が封じられた状態で第一連結部材１１と第二連結部材１２とのあいだに組込まれる設定となっている。
【００１４】
そしてさらに、固定軸５に第三弾機１６と右側の巻取りホイール６を挿通し、第三弾機１６の他端部を巻取りホイール６の外周部に形成された弾機取付け部６ａに固定部材１６ａを用いて固定する一方、第三弾機１６の一端部を第二連結部材１２の前記弾機取付け部１２ａとは反対側の外周面に形成された弾機取付け部１２ｄに固定部材１６ｂを用いて固定するが、このとき、第三弾機１６は予め蓄勢されることはなく自然状態のまま組込まれるので、第二弾機１５を第一連結部材１１に連結するときのように第三連結部材１３を介装することなく（介装することも勿論できるが）第三弾機１６と第二連結部材１２とを直接固定しても、何ら作業上の問題はない。
【００１５】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、シャッターカーテン１を開閉操作する場合に、前述したように、バランス弾機装置を構成する第一、第二、第三弾機１４、１５、１６はそれぞれ段階的に一体、あるいは分割された弾機として機能し、これによって、シャッターカーテン1の自重変化とバランス弾機装置の蓄勢力の変化とが近似した状態で開閉作動させることができ、開閉作動が円滑かつ軽快な操作とすることができる。そして、この場合に、第一、第二弾機１４、１５の蓄勢力がシャッターカーテン1の開閉作動に作用するバランス弾機として機能する場合と、蓄勢力が開閉作動に関与しなくなるよう蓄勢力を封じる場合との切換えは、第一、第二連結部材１１、１２が一方向に回転するのを規制することで行うが、このものにおいて、第一、第二連結部材１１、１２の回転規制は、第一、第二連結部材１１、１２の一端面内径側から固定軸５の軸方向に突出する係合ピン１１ｂ、１２ｂと、第一、第二固定部材９、１０の一端部外周面から外径方向に突出するストッパピン９ｄ、１０ｄとのそれぞれの係合で行われている。このため、回転規制を螺子端部に配したストッパ片に押しつけることにより行う従来のもののように連結部材が巻締められてしまうような不具合がなく、巻締められる以前の段階での回転規制がなされることになって、係合−係合解除の作動が円滑でスムーズな開閉作動を行うことができる。
【００１６】
しかもこのものでは、各係合ピン１１ｂ、１２ｂは第一、第二連結部材１１、１２の一端面内径側から突出していて、固定軸５外周部の近傍でストッパピン９ｄ、１０ｄとの係合がなされる構成となっている。このため、弾機の蓄勢力を受ける連結部材が巻取りホイールを連結するための連結バーに係合させて回転規制を行う従来のもののように、弾機の蓄勢力が偏荷重として巻取りドラム３に作用するような不具合がなく、巻取りドラム３がアンバランスになってしまうことを回避できて、バランスのよい弾機装置とすることができる。
【００１７】
さらにこのものにおいて、予めｍ回回転させた状態に蓄勢される第二弾機１５を第一連結部材１１に連結する場合に第三連結部材１３を介して連結するが、第三連結部材１３には大径筒部１３ｂが形成され、第一連結部材１１の小径筒部１１ｃに外嵌させることで、第三連結部材１３を第一連結部材１１に回り止め状に仮保持できるようになっている。このため、第二弾機１５に蓄勢力を付与した場合、第二弾機１５は大きな力で蓄勢力を放出しようとして第三連結部材１３を回転させようとするが、このとき、第三連結部材大径筒部１３ｂを第一連結部材１１の小径筒部１１ｃに嵌め込んでしまえば（組込んでしまえば）、回り止めがなされた状態で仮保持されることになって、この後の第三連結部材１３と第一連結部材１１との一体化の作業である螺子止め作業が容易になり、もって作業性の向上を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】建築用シャッターの概略全体正面図である。
【図２】バランス弾機装置の正面図である。
【図３】バランス弾機装置の要部を説明する分解斜視図である。
【図４】バランス弾機装置の要部を説明する分解斜視図である。
【図５】シャッターカーテンの自重変化とバランス弾機の蓄勢力との関係を示すグラフ図である。
【図６】シャッターカーテンの閉鎖第一段階を説明するバランス弾機装置の分解斜視図である。
【図７】シャッターカーテンの閉鎖第二段階を説明するバランス弾機装置の分解斜視図である。
【図８】シャッターカーテンの閉鎖第三段階を説明するバランス弾機装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
１    シャッターカーテン
３    巻取りドラム
５    固定軸
６    巻取りホイール
７    ステー
８    固定ホイール
９    第一固定部材
９ｄ    ストッパピン
１１    第一連結部材
１１ｂ    係合ピン
１３    第三連結部材
１４    第一弾機
１５    第二弾機
１６    第三弾機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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