(57)【要約】【課題】磁石の体積が大きくて電磁吸引力が大きく、小型のスピーカ装置を提供する。【解決手段】スピーカ装置ＳＰは、環状のボイスコイル４と、ボイスコイル４の全内周側に対抗する第１の壁部、前記ボイスコイルの全外周側に対抗する第２の壁部、前記第１，第２の壁部を連続させる連結部を備える磁石体Ａと、ボイスコイル４の変位に伴って振動する振動板６とを備え、磁石体Ａは複数の磁石１Ａ〜１Ｃ，２Ａ〜２Ｃからなり、各磁石１Ａ〜１Ｃ，２Ａ〜２Ｃは、磁石体Ａが発生する磁束が前記第１，第２の壁部のうちいずれか一方の壁部から前記連結部を介して他方の壁部を通ってボイスコイル４に鎖交する方向となるように、各々着磁される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のボイスコイルと、前記ボイスコイルの全内周側に対抗する環状の第１の壁部、前記ボイスコイルの全外周側に対抗する環状の第２の壁部、前記第１，第２の壁部を連続させる環状の連結部を備える磁石体と、前記ボイスコイルの変位に伴って振動する振動板とを備え、前記磁石体は複数の磁石からなり、各磁石は、前記磁石体が発生する磁束が前記第１，第２の壁部のうちいずれか一方の壁部から前記連結部を介して他方の壁部を通って前記ボイスコイルに鎖交する方向となるように、各々着磁されることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
前記磁石体は、第１の柱形磁石と、第１の柱形磁石の一端面上に第１の柱形磁石と同心に配置された第２の柱形磁石と、第２の柱形磁石の一端面上に第１の柱形磁石と同心に配置された第３の柱形磁石と、第１の柱形磁石と同心に配置されて内周面が第１の柱形磁石の外周面に当接する連結用の筒形磁石と、第１の柱形磁石と同心に配置されて内周面が連結用の筒形磁石の外周面に当接する第１の筒形磁石と、第１の筒形磁石の一端面上に第１の柱形磁石と同心に配置されて内周面が第２の柱形磁石の外周面に対向する第２の筒形磁石と、第２の筒形磁石の一端面上に第１の柱形磁石と同心に配置されて内周面が第３の柱形磁石の外周面に対向する第３の筒形磁石とで構成され、
第１の柱形磁石は、外周面と一端面とのうちいずれか一方から他方へ向かって着磁され、第２の柱形磁石は軸方向の一方向に着磁され、第３の柱形磁石および第３の筒形磁石は径方向の一方向に着磁され、第２の筒形磁石は軸方向の他方向に着磁され、第１の筒形磁石は、内周面と一端面とのうちいずれか一方から他方へ向かって着磁され、連結用の筒形磁石は径方向の他方向に着磁されることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記磁石体を貫通する挿通孔を設け、前記振動板は前記挿通穴を介して外部へ連通することを特徴とする請求項１または２記載のスピーカ装置。
【請求項４】
前記磁石体は非磁性体のケース内に収納されて、前記磁石体の環状の第２の壁部はケースの内面に当接し、該ケースで前記振動板の外縁部を支持することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のスピーカ装置。
【請求項５】
前記連結用の筒形磁石において、前記ボイスコイルと対向する箇所に凹部を設けたことを特徴とする請求項２乃至４いずれか記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石とボイスコイルとを備えたスピーカ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカの磁気回路として、図８に示すように、中心に配置した円柱形磁石１０１と、周囲に配置した円筒形磁石１０２と、円柱形磁性体１０３と、円筒形磁性体１０４と、樹脂ケース１０５とで構成されたものがあり、円柱形磁石１０１と円筒形磁石１０２とは軸方向に各々着磁されるとともに、互いの着磁方向は反対にしている。そして、ボイスコイル（図示なし）は、円柱形磁性体１０３と円筒形磁性体１０４との間に設けられたギャップ１０６内に配置される。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００２−２７５９０号公報（段落番号［００１０］〜［００１９］、図１，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図８に示す従来の磁気回路では、ボイスコイルの内周側と外周側とで別々に構成した円柱形磁石１０１と円筒形磁石１０２との間には空隙１０７が存在するため、磁石の体積が小さくなり、磁石内の磁束密度が低いものであった。したがって、ボイスコイルを配置する２つの磁石間のギャップ１０６での電磁吸引力が小さくなり、出力効率が低く、大型化の要因となっていた。
【０００４】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁石の体積が大きくて電磁吸引力が大きく、小型のスピーカ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、環状のボイスコイルと、前記ボイスコイルの全内周側に対抗する環状の第１の壁部、前記ボイスコイルの全外周側に対抗する環状の第２の壁部、前記第１，第２の壁部を連続させる環状の連結部を備える磁石体と、前記ボイスコイルの変位に伴って振動する振動板とを備え、前記磁石体は複数の磁石からなり、各磁石は、前記磁石体が発生する磁束が前記第１，第２の壁部のうちいずれか一方の壁部から前記連結部を介して他方の壁部を通って前記ボイスコイルに鎖交する方向となるように、各々着磁されることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、ボイスコイルの周囲を磁石体で囲むので、磁石の体積が大きくなって磁気エネルギーも増加し、ボイスコイルと鎖交する磁束数が増加する。したがって、ボイスコイルに作用する電磁吸引力が増加するので、出力効率が向上し、小型化を図ることができる。
【０００７】
さらに、磁石体内を通過する磁束がボイスコイルに鎖交するように各磁石を着磁させるので、磁束が効率よくボイスコイルに鎖交する。したがって、ボイスコイルに作用する電磁吸引力が増加して、出力効率のさらなる向上を実現している。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記磁石体は、第１の柱形磁石と、第１の柱形磁石の一端面上に第１の柱形磁石と同心に配置された第２の柱形磁石と、第２の柱形磁石の一端面上に第１の柱形磁石と同心に配置された第３の柱形磁石と、第１の柱形磁石と同心に配置されて内周面が第１の柱形磁石の外周面に当接する連結用の筒形磁石と、第１の柱形磁石と同心に配置されて内周面が連結用の筒形磁石の外周面に当接する第１の筒形磁石と、第１の筒形磁石の一端面上に第１の柱形磁石と同心に配置されて内周面が第２の柱形磁石の外周面に対向する第２の筒形磁石と、第２の筒形磁石の一端面上に第１の柱形磁石と同心に配置されて内周面が第３の柱形磁石の外周面に対向する第３の筒形磁石とで構成され、第１の柱形磁石は、外周面と一端面とのうちいずれか一方から他方へ向かって着磁され、第２の柱形磁石は軸方向の一方向に着磁され、第３の柱形磁石および第３の筒形磁石は径方向の一方向に着磁され、第２の筒形磁石は軸方向の他方向に着磁され、第１の筒形磁石は、内周面と一端面とのうちいずれか一方から他方へ向かって着磁され、連結用の筒形磁石は径方向の他方向に着磁されることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、ボイスコイルの周囲を磁石体で囲み、磁石体内を通過する磁束がボイスコイルに鎖交するように各磁石を着磁させるので、磁石体内の磁束密度が増加し、ボイスコイルへの電磁吸引力が増大する。したがって、出力効率が向上するので小型化を図ることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記磁石体を貫通する挿通孔を設け、前記振動板は前記挿通穴を介して外部へ連通することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、振動板の振動による空気の流れを挿通孔を介して排気でき、振動時の気圧変化による振動板のストレスを低減させている。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記磁石体は非磁性体のケース内に収納されて、前記磁石体の環状の第２の壁部はケースの内面に当接し、該ケースで前記振動板の外縁部を支持することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、磁石体の外周面からの漏れ磁束を低減できるとともに、振動板の径を大きくすることができる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２乃至４いずれかにおいて、前記連結用の筒形磁石において、前記ボイスコイルと対向する箇所に凹部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ボイスコイル変位時にボイスコイルが磁石に干渉することがない。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明では、ボイスコイルの周囲を磁石体で囲むので、磁石の体積が大きくなって磁気エネルギーも増加し、ボイスコイルと鎖交する磁束数が増加する。したがって、ボイスコイルに作用する電磁吸引力が増加するので、出力効率が向上し、小型化を図ることができる。
【００１７】
さらに、磁石体内を通過する磁束がボイスコイルに鎖交するように各磁石を着磁させるので、磁束が効率よくボイスコイルに鎖交する。したがって、ボイスコイルに作用する電磁吸引力が増加して、出力効率のさらなる向上を実現している。
【００１８】
すなわち、磁石の体積が大きくて電磁吸引力が大きく、小型のスピーカ装置を提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１，図２（ａ）は、本実施形態のスピーカ装置ＳＰの構成を示し、第１，第２，第３の円柱形磁石１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、第１，第２，第３の円筒形磁石２Ａ，２Ｂ，２Ｃと、連結用の円筒形磁石３と、ボイスコイル４と、ボビン５と、ドーム形の振動板６と、一端を開放した有底円筒状のケース７とから構成される。
【００２１】
第２の円柱形磁石１Ｂは、第１の円柱形磁石１Ａの一端面上に第１の円柱形磁石１Ａと同心に配置され、第３の円柱形磁石１Ｃは、第２の円柱形磁石１Ｂの一端面上に第１の円柱形磁石１Ａと同心に配置される。
【００２２】
連結用の円筒形磁石３は、第１の円柱形磁石１Ａと同心に配置されて内周面が第１の円柱形磁石１Ａの外周面に当接する。
【００２３】
第１の円筒形磁石２Ａは、第１の円柱形磁石１Ａと同心に配置されて内周面が連結用の円筒形磁石３の外周面に当接する。第２の円筒形磁石２Ｂは、第１の円筒形磁石２Ａの一端面上に第１の円柱形磁石１Ａと同心に配置され、第３の円筒形磁石２Ｃは、第２の円筒形磁石２Ｂの一端面上に第１の円柱形磁石１Ａと同心に配置される。
【００２４】
そして、上記第２，第３の円柱形磁石１Ｂ，１Ｃの外周面と、上記第２，第３の円筒形磁石２Ｂ，２Ｃの内周面との間には、ボイスコイル４が前後方向（軸方向）に移動自在に配置されており、ボイスコイル４は、円環状のボビン５を介して振動板６の裏面に接続している。
【００２５】
すなわち、磁石１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３で磁石体Ａを構成し、ボビン５近傍を除くボイスコイル４の周囲を磁石体Ａで囲んでいる。ここで、第２，第３の円柱形磁石１Ｂ，１Ｃがボイスコイル４の全内周側に対抗する円環状の第１の壁部に相当し、第２，第３の円筒形磁石２Ｂ，２Ｃがボイスコイル４の全外周側に対抗する円環状の第２の壁部に相当し、第１の円柱形磁石１Ａ，連結用の円筒形磁石３，第１の円筒形磁石２Ａが上記第１，第２の壁部を連続させる円環状の連結部に相当する。
【００２６】
次に、各磁石の着磁方向について説明する。図２（ａ）中の矢印は着磁方向を示しており、矢印の始端側がＳ極、終端側がＮ極となる。
【００２７】
まず、円柱形磁石１Ａは外周面から一端面へ向かって着磁され、第２の円柱形磁石１Ｂは前方向（軸方向の一方向）に着磁され、第３の円柱形磁石１Ｃは外側へ向かう径方向（径方向の一方向）に着磁される。
【００２８】
第３の円筒形磁石２Ｃは外側へ向かう径方向に着磁され、第２の円筒形磁石２Ｂは後方向（軸方向の他方向）に着磁され、第１の円筒形磁石２Ａは一端面から内周面へ向かって着磁され、連結用の筒形磁石３は内側へ向かう径方向（径方向の他方向）に着磁される。
【００２９】
そして、ボイスコイル４に音声信号を入力すると、このボイスコイル４に流れる電流と磁石１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３の磁界とにより、ボイスコイル４に電磁力が発生するため、ボビン５が振動板６を伴なって前後方向に振動させられる。このとき、振動板６から音声信号に応じた音が発せられる。すなわち、動電型のスピーカ装置ＳＰが構成される
上記磁石１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３、ボイスコイル４、ボビン５、振動板６は、アセタール樹脂等の合成樹脂からなるケース７内に収納され、第１，第２，第３の円筒形磁石２Ａ，２Ｂ，２Ｃの各外周面はケース７の内側面に当接する。ケース７は合成樹脂等の非磁性体材料で形成することで、磁性体材料で形成したケースに比べて、第１，第２，第３の円筒形磁石２Ａ，２Ｂ，２Ｃの外周面からの漏れ磁束を低減できる。
【００３０】
また、ケース７の一端側の開口周縁７ａには、振動板６の外縁部が支持されており、振動板６の径をケース７に対して最大限に設定することができる。
【００３１】
本スピーカ装置ＳＰは、ボイスコイル４の周囲を磁石１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３で構成される磁石体Ａで囲むことでボビン５近傍以外の磁路を磁石で構成し、磁石の体積が大きくなって磁気エネルギーも増加し、ボイスコイル４と鎖交する磁束数が増加する。したがって、ボイスコイル４に作用する電磁吸引力が増加するので、出力効率が向上し、同一出力であれば従来に比べて小型化を図ることができる。
【００３２】
さらに、磁石体内を通過する磁束がボイスコイル４に鎖交するように各磁石１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３を着磁させるので、磁束が効率よくボイスコイル４に鎖交する。したがって、ボイスコイル４に作用する電磁吸引力が増加して、出力効率のさらなる向上を実現している。
【００３３】
なお、図２（ｂ）に示すように、円柱形磁石１Ａを一端面から外周面へ向かって着磁し、第２の円柱形磁石１Ｂを後方向（軸方向の他方向）に着磁し、第３の円柱形磁石１Ｃを内側へ向かう径方向（径方向の他方向）に着磁し、第３の円筒形磁石２Ｃを内側へ向かう径方向に着磁し、第２の円筒形磁石２Ｂを前方向（軸方向の一方向）に着磁し、第１の円筒形磁石２Ａを内周面から一端面へ向かって着磁し、連結用の筒形磁石３は外側へ向かう径方向（径方向の一方向）に着磁してもよい。（すなわち、図２（ｂ）の各磁石の着磁方向は、図２（ａ）とは反対方向になる。）
（実施形態２）
図３，図４（ａ）は、本実施形態のスピーカ装置ＳＰの構成を示し、実施形態１の円柱形磁石１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、ケース７の径方向の各中心に、孔９ａ，孔９ｂ，孔９ｃ，孔９ｄを各々設けて、本スピーカ装置ＳＰの径方向の中心に挿通孔９を形成している。
【００３４】
振動板６の後面は挿通穴９を介して外部へ連通しており、振動板６の振動による空気の流れを挿通孔９を介して外部へ排気でき、振動時の気圧変化による振動板６のストレスを低減させている。
【００３５】
また、磁石１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３の各着磁方向は、図４（ｂ）に示すように図４（ａ）とは反対にしてもよい。
【００３６】
なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３７】
（実施形態３）
図５（ａ）は、本実施形態のスピーカ装置ＳＰの構成を示し、実施形態１の連結用の円筒形磁石３の一端面においてボイスコイル４に対向している箇所に、第１の円柱形磁石１Ａと同心に凹部１ａを設けたもので、ボイスコイル４の変位時にボイスコイル４が連結用の円筒形磁石３に干渉することを防止している。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３８】
また、円柱形磁石１Ａ、第１，２の円筒形磁石１Ｂ，１Ｃの各着磁方向は、図５（ｂ）に示すように図５（ａ）とは反対にしてもよい。
【００３９】
なお、実施形態２においても、上記同様に凹部１ａを設ければ上記同様の効果が得られる。
【００４０】
（実施形態４）
図６に示すように建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックス２２を設け、各スイッチボックス２２間に壁面内に先行配線した電力線Ｌ１と、情報線Ｌ２とを送り配線するとともに、始端のスイッチボックス２２に対しては、配線盤２１内の主幹ブレーカＭＢと分岐ブレーカＢＢとを介して屋内に引き込まれた電力線Ｌ１を導入し、また外部のインターネット網ＮＴにゲートウェイＧＷ（ルータ、ハブ内蔵）を介して接続されている情報線Ｌ２を導入して、通話機能、コンセント機能、壁スイッチ機能等の各機能を有する基本機能モジュール２５、拡張機能モジュール２６を、電力線Ｌ１、情報線Ｌ２に接続する配線システムがある。ここでスイッチボックス２２には室内の天井面のようなハイポジションＨＰに設けられるものと、壁スイッチ等で推奨される高さ位置（ミドルポジションＭＰ）に設けられるものと、足元付近（ローポジションＬＰ）に設けられるものとに区分される。
【００４１】
各スイッチボックス２２には基本機能モジュール２５を接続するゲート装置２３を取り付けてある。ゲート装置２３は、送られてきた電力線Ｌ１と電気的に接続されている接触部を備えた電力路接続口２４Ａと、送られてきた情報線Ｌ２と電気的に接続されている情報路接続口２４Ｂとを有しモジュール化した接続口２４を備えている。
【００４２】
これら接続口２４Ａ，２４Ｂは両者間の間隔及び内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化されており、このゲート装置２３のボディ前面部を覆うようにスイッチボックス２２の前面開口側に取り付ける基本機能モジュール２５の背面部に設けたコネクタ（図示なし）が各接続口２４Ａ，２４Ｂに着脱自在に結合されるようになっている。
【００４３】
さらに、基本機能モジュール２５の両側面には、拡張機能モジュール２６がコネクタ接続可能に構成され、拡張機能モジュール２６の両側面にも基本機能モジュール２５、拡張機能モジュール２６がコネクタ接続可能に構成されている。そして、各基本機能モジュール２５、拡張機能モジュール２６は、ゲート装置２３を介して電力線Ｌ１，情報線Ｌ２に接続されて電源を供給されるとともに、他の基本機能モジュール２５、拡張機能モジュール２６との間の連動制御を容易に行なうことができ、施工性、拡張性に優れたものとなる。
【００４４】
上記配線システムにおいて、例えば、室内の天井面のようなハイポジションＨＰに設けられたスイッチボックス２２のゲート装置２３には引掛栓刃接続部３０を備えた基本機能モジュール２５が接続され、この基本機能モジュール２５には例えば人感センサ３１等が設けられた拡張機能モジュール２６などが連結される。あるいは、ゲート装置２３にスピーカ装置ＳＰのみを備えた基本機能モジュール２５が接続される。
【００４５】
壁スイッチ等で推奨される室内の壁面のような高さ位置（ミドルポジションＭＰ）に設けられたスイッチボックス２２のゲート装置２３には照明器具をオン／オフする壁スイッチ３２を備える基本機能モジュール２５に、時計部３３を有する拡張機能モジュール２６や、スピーカ装置ＳＰを備える拡張機能モジュール２６が連結される。あるいはミドルポジションＭＰのスイッチボックス２２のゲート装置２３にはモニタ装置３４を備えた基本機能モジュール２５を接続している。
【００４６】
さらに床面を含む足元付近（ローポジションＬＰ）に設けられたスイッチボックス２２のゲート装置２３には電源コンセント部３５を備えた基本機能モジュール２５が接続され、更に足元灯３６を構成する拡張機能モジュール２６が連結され、あるいは、ゲート装置３にスピーカ装置ＳＰのみを備えた基本機能モジュール２５が接続されている。
【００４７】
図７は、上記スピーカ装置ＳＰを備えた拡張機能モジュール２６の配設状態を示しており、該拡張機能モジュール２６は、スピーカ装置ＳＰ、マイクロホンＭ１、通話スイッチＳＷ１、警報解除スイッチＳＷ２備えて、屋内の各部屋との間で通話を行うインターホン機能を有する通話装置を構成している。また、スピーカ装置ＳＰ、マイクロホンＭ１に対向するモジュール本体２６ａの前面には複数の音孔２６ｂが穿設されている。
【００４８】
モジュール本体２６ａの両側側面の一方側は雄型の電源用コネクタ２６Ａ、情報用コネクタ２６Ｂを設けており、連結する拡張機能モジュール２６（あるいは基本機能モジュール２５）の他方側の側面に設けた雌型の電源用コネクタ２６Ａ’、情報用コネクタ２６Ｂ’に接続する。
【００４９】
そして、実施形態１乃至３いずれか記載のスピーカ装置ＳＰは、出力効率が高くなることで、同一出力であれば従来に比べて小型化することができるので、実施形態１乃至３いずれか記載のスピーカ装置ＳＰを上記格納機能モジュール２６に搭載すれば、モジュール本体２６ａを薄型化することができ、屋内の天井面、壁面、床面等に設置しやすいものとなる。また、基本機能モジュール２５に実施形態１乃至３いずれか記載のスピーカ装置ＳＰを搭載しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態１のスピーカ装置を示す分解斜視図である。
【図２】（ａ）（ｂ）同上の側面断面図である。
【図３】実施形態２のスピーカ装置を示す分解斜視図である。
【図４】（ａ）（ｂ）同上の側面断面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）実施形態３のスピーカ装置を示す側面断面図である。
【図６】実施形態４の配線システムの構成図である。
【図７】同上の拡張機能モジュールの配設状態を示す図である。
【図８】従来のスピーカ装置を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
ＳＰ  スピーカ装置
１Ａ  第１の円柱形磁石
１Ｂ  第２の円柱形磁石
１Ｃ  第３の円柱形磁石
２Ａ  第１の円筒形磁石
２Ｂ  第２の円筒形磁石
２Ｃ  第３の円筒形磁石
３  連結用の円筒形磁石
４  ボイスコイル
５  ボビン
６  振動板
７  ケース
【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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