JP4911021B2 - 開口部装置 - Google Patents

Description

本発明は、室内側から操作する開閉装置により、枠体内に納められた障子を室内外方向へ開閉することができる開口部装置に関わり、更に詳しくは、開閉装置により障子を閉じる際に施錠状態となり、開閉装置により障子を開く際に解錠状態となるロック機構を備えた開口部装置に関するものである。

縦すべり出し窓、横すべりだし窓、開き窓又は突き出し窓等のように、室内側から操作する開閉装置（オペレータ）により枠体内に納められた障子を室内外方向へ開閉することができる開口部装置として、枠体と障子とをカム溝を設けた連結アームで連結し、開閉装置のレバー部の先端に取り付けた接触子を連結アームのカム溝に挿通し、開閉装置の操作力によるレバー部の揺動により連結アームを揺動させて障子を開閉するもの（例えば、特許文献１参照。）、開閉装置により駆動される中折れ可能な作動アームの先端と障子とを連結し、開閉装置の操作力により作動アームを揺動（伸縮）させて障子を開閉するもの（例えば、特許文献２参照。）、開閉装置の操作力による連係腕部の回転動作を、連動板を介してガイド板に沿って上下方向にスライド自在な作動板のスライド動作に変換し、縦枠に固定されたベース板に第２スライド孔及びベース板ピンを設け、連結アームの枠側端部に設けた第２アームピンを第２スライド孔に挿通して作動板に回動自在に固定し、連結アームの枠側端部に設けた第３スライド孔内にベース板ピンを挿通させ、作動板のスライド動作により連結アームを回動させて障子を開閉するもの（例えば、特許文献３参照。）等がある。

これらの開口部装置は、開閉装置により障子を閉じる際に施錠状態となり、開閉装置により障子を開く際に解錠状態となるロック機構を備えており、ロック機構の操作を行う機構を開閉装置と別に設ける必要がないため、明り取り及び換気用等、特に高所での使用に適している。
例えば、特許文献１の開口部装置は、連結アームのカム溝の上部に折曲部の切り込みを設け、該切り込みを底部の第一経路と、上部の係止点を備えた第二経路によって構成し、障子の閉鎖時に、開閉ユニット（オペレータ）により回動するレバー部先端の接触子を係止点に保持するロック機構を備えている。
また、特許文献２の開口部装置は、作動アームの先端と障子との連結部に、障子の閉鎖時又は閉鎖位置の手前で作動アームの先端の障子開閉方向と略直交する方向への移動を許容する移動許容部を設け、障子の閉鎖時に、作動アームの先端側に設けた係合部を枠体に設けた係合受部に係合させるロック機構を備えている。
さらに、特許文献３の開口部装置は、障子の閉鎖時に、連結アームに設けたロック受部（切欠）を戸先框に設けたロック部（ピン）に嵌合させ、連結アームに設けたロック係合部（切欠）をベース板の下端部に形成したロック被係合部に係合させるロック機構（以下において「連結アーム部ロック機構」という。）と、戸先框の上部に設けたロック部（ピン）を作動板の上端近傍に設けたロック受部に嵌合させるロック機構（以下において「作動板部ロック機構」という。）とを備えている。

特開２００５−３６３９８号公報（図１−５） 特開２００３−１８４４０２号公報（図１−４） 特開２００７−１００４４４号公報（図１−６）

特許文献１のロック機構では連結アームのカム溝（長孔）にレバー部先端の接触子（ピン）が引っ掛かっているだけであるため、また特許文献２のロック機構では係合受部のテーパ（傾斜）部に係合部（ピン）が当たっているだけであるため、風圧の変動や外部からの揺動の繰り返しによってガタツキが生じたり、ロック機構が外れて解錠状態となるおそれがあるとともに、ロック機構の信頼性を長期にわたって保持することは困難である。
よって、特許文献１及び特許文献２のような従来の開口部装置では、開閉装置の操作によりロック機構も操作することができるという特徴がある反面、耐風圧性能及び防犯性能については十分な性能が得られておらず、これらの性能向上の観点からは改良の余地がある。

また、特許文献３のロック機構は、前記のとおり、連結アームの枠側端部に設けた第２アームピンをベース板の第２スライド孔に挿通して作動板に回動自在に固定し、連結アームの枠側端部に設けた第３スライド孔内にベース板ピンを挿通させることにより、作動板のスライド動作により連結アームを回動させて障子を開閉する構成であるため、連結アームの第２アームピン及びベース板の第２スライド孔の間並びに連結アームの第３スライド孔及びベース板ピンの間でガタツキが生じやすく、したがって、このようなガタツキ防止のために、連結アーム部ロック機構を備える必要がある。
その上、このような連結アーム部ロック機構のみでは、風圧の変動や外部からの揺動の繰り返しによってガタツキが生じたり、ロック機構が外れて解錠状態となるおそれがあるとともに、ロック機構の信頼性を長期にわたって保持することは困難であるため、耐風圧性能及び防犯性能の向上のために、さらに作動板部ロック機構を備える必要がある。
よって、特許文献３のような従来の開口部装置では、開閉装置の操作によりロック機構も操作することができるという特徴がある反面、障子の開閉機構及びロック機構の構成が複雑であり、部品点数が多いこと及び組み付け調整作業に時間がかかることからコストが増大する。
さらに、連結アームに切欠が形成されていることから連結アームが変形しやすいこと及び構成が複雑であること等から、障子の開閉機構及びロック機構の動作の信頼性が長期間の使用により低下する場合がある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、開閉装置の操作によりロック機構も操作することができる構成でありながら、より実用的な簡素な構成により耐風圧性能及び防犯性能を向上することができ、障子の開閉機構及びロック機構の信頼性を長期にわたって保持することがきる開口部装置を提供する点にある。

本発明に係る開口部装置は、前記課題解決のために、室内側から操作する開閉装置により、左右の縦枠と上下の横枠とからなる枠体内に納められた障子を室内外方向へ開閉することができる開口部装置であって、一端が前記縦枠又は横枠に対して水平支軸又は垂直支軸まわりに揺動可能に支持され、他端が前記障子の戸先框に対して垂直方向又は水平方向にスライド可能に連結された開閉アームと、前記開閉装置の操作力により前記支軸と平行な揺動中心軸まわりに揺動する操作アームと、前記戸先框に対向する前記縦枠又は横枠に沿って取り付けられたガイド部材により支持され、該ガイド部材に沿って垂直方向又は水平方向にスライド可能なスライド体と、該スライド体に対して一端が水平支軸又は垂直支軸まわりに揺動可能に連結された連動アームと、該連動アームの他端と前記操作アームの先端とを水平支軸又は垂直支軸まわりに揺動可能に連結する連結軸と、前記戸先框及び前記スライド体に設けられた一対の掛止部材とを備え、前記開閉アームの中間部分に、前記連結軸が内挿されて相対移動するように長手方向に延びる略直線状の開閉操作用長孔と、前記障子が閉じた状態でさらに前記連結軸が室内側へ相対移動するように、該開閉操作用長孔に繋がり室内側へ屈曲する略円弧状のロック操作用長孔を形成してなり、前記開閉装置の操作力による前記操作アームの揺動に伴い、前記連結軸が前記開閉操作用長孔に沿って移動することにより前記開閉アームが揺動して前記障子が開閉し、前記障子が閉じた状態で前記連結軸が前記ロック操作用長孔に沿って室内側へ移動することにより前記連結アームが揺動して前記スライド体がスライドし、前記一対の掛止部材が掛止して施錠状態となり、この施錠状態で前記連結軸が前記ロック操作用長孔に沿って室外側へ移動することにより前記施錠状態が解除されて解錠状態となるものである。

本発明に係る開口部装置によれば、室内側から操作する開閉装置により、左右の縦枠と上下の横枠とからなる枠体内に納められた障子を室内外方向へ開閉することができる開口部装置であって、一端が前記縦枠又は横枠に対して水平支軸又は垂直支軸まわりに揺動可能に支持され、他端が前記障子の戸先框に対して垂直方向又は水平方向にスライド可能に連結された開閉アームと、前記開閉装置の操作力により前記支軸と平行な揺動中心軸まわりに揺動する操作アームと、前記戸先框に対向する前記縦枠又は横枠に沿って取り付けられたガイド部材により支持され、該ガイド部材に沿って垂直方向又は水平方向にスライド可能なスライド体と、該スライド体に対して一端が水平支軸又は垂直支軸まわりに揺動可能に連結された連動アームと、該連動アームの他端と前記操作アームの先端とを水平支軸又は垂直支軸まわりに揺動可能に連結する連結軸と、前記戸先框及び前記スライド体に設けられた一対の掛止部材とを備え、前記開閉アームの中間部分に、前記連結軸が内挿されて相対移動するように長手方向に延びる略直線状の開閉操作用長孔と、前記障子が閉じた状態でさらに前記連結軸が室内側へ相対移動するように、該開閉操作用長孔に繋がり室内側へ屈曲する略円弧状のロック操作用長孔を形成してなり、前記開閉装置の操作力による前記操作アームの揺動に伴い、前記連結軸が前記開閉操作用長孔に沿って移動することにより前記開閉アームが揺動して前記障子が開閉し、前記障子が閉じた状態で前記連結軸が前記ロック操作用長孔に沿って室内側へ移動することにより前記連結アームが揺動して前記スライド体がスライドし、前記一対の掛止部材が掛止して施錠状態となり、この施錠状態で前記連結軸が前記ロック操作用長孔に沿って室外側へ移動することにより前記施錠状態が解除されて解錠状態となるので、開閉装置（オペレータ）の操作力による操作アームの揺動により開閉アームが直接駆動されて障子を開閉する操作が行われるとともに、操作アームの揺動に伴って、操作アームの先端に枢結された連動アームが揺動し、連動アームの他端に枢結されたスライド体がガイド部材に沿ってスライドすることにより施錠・解錠の操作が行われるため、開閉装置の操作によりロック機構も操作することができる。したがって、ロック機構の操作を行う機構を開閉装置と別に設ける必要がないため、明り取り及び換気用等、特に高所での使用に適している。

また、開閉アームの開閉操作用長孔内を操作アーム先端の連結軸がスライドするため、開閉アームと操作アームとにより揺動スライダクランク機構が構成され、操作アーム及び連動アームの揺動によりスライド体がスライドするため、ガイド部材及びスライド体並びに操作アーム及び連動アームにより往復スライダクランク機構が構成され、これらのスライダクランク機構は、簡素な構成で作動誤差が少なく、強度及び剛性を高めることが容易であり、安定かつ確実に動作するものである。
よって、操作アームにより駆動される開閉機構が前記揺動スライダクランク機構により構成され、同じく操作アームにより駆動されて一対の掛止部材を掛止させるロック機構が前記往復スライダクランク機構により構成されることから、開閉機構及びロック機構の動作が安定かつ確実なものとなるとともに、その信頼性を長期にわたって保持することができる。
その上、障子が閉じた状態でさらに連結軸をロック操作用長孔に沿って室内側へ移動させることにより、前記往復スライダクランク機構を操作して一対の掛止部材を掛止させることにより施錠状態となることから、ロック機構の動作がさらに確実なものとなるとともに、一対の掛止部材により障子が閉じた状態でさらに開口部装置の枠体と障子とを引き付けて密閉度を向上することができる。
その上さらに、前記揺動スライダクランク機構を用いた開閉機構及び前記往復スライダクランク機構と一対の掛止部材とを組み合わせたロック機構の構造上、上記密閉度の向上とともに、風圧の変動や外部からの揺動の繰り返しによってもガタツキが生じたり、ロック機構が外れて解錠状態となるおそれがないことから、十分な耐風圧性能及び防犯性能を得ることができる。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、室内側から室外側へ向かう方向の前側を前、後側を後とし、左右は前方に向かっていうものとし、左方から見た図を正面図とする。

図１〜図６は本発明の実施の形態に係る開口部装置の説明図であり、図１は部分断面正面図、図２及び図３は横断平面図、図４は要部の分解斜視図、図５及び図６は障子の開閉機構及びロック機構を示す正面図であり、図１は障子を開けた状態、図５は障子を閉じた状態、図６は施錠状態を示している。

図１〜図３に示す開口部装置１は、室内側から操作する開閉装置（オペレータ）２により枠体３内に納められた障子４を前側（室外側）へ開くことができるとともに、開いた障子４を枠体３内へ納めるように閉じることができるものであり、縦すべり出し窓である場合を示している。
図１に示すように、枠体３は横枠である上枠３Ｕ及び下枠３Ｌ並びに左右の縦枠３Ｓ，３Ｓにより、障子４は横框である上框４Ｕ及び下框４Ｌ並びに左右の縦框４Ｓ，４Ｓ及び前後２枚のガラス４Ｇ，４Ｇ等により構成されており、上枠３Ｕと上框４Ｕとの間並びに下枠３Ｌ下框４Ｌとの間にそれぞれ取り付けられた上下のステー５，５により障子４は枠体３により支持されている。

また、開閉装置２は、障子４の開閉端である戸先框４Ｔに対向する縦枠３Ｓに固定され、モータ２Ｂ（図２参照。）により入力軸である回転軸２Ａを駆動することにより（例えば図１の矢印Ａ参照。）、あるいは、チェーン２Ｃを操作することによりスプロケット２Ｄ（図３参照。）を回転させて回転軸２Ａを駆動することにより（例えば図１の矢印Ａ参照。）、回転軸２Ａと同軸に固定された図示しないウォームに噛み合うウォームホイール７Ｃ（図４参照。）を前記ウォームに対して相対的に移動させ、水平の揺動中心軸７Ａまわりに操作アーム７を揺動させるものである。

図１〜図４に示すように、水平支軸である段付きピン１９の軸部を開閉アーム６の一端（枠側端部）の通孔６Ａ及び戸先框４Ｔに対向する縦枠３Ｓに取り付けられた枠側ブラケット１７の通孔１７Ａを通して軸端をかしめることにより、開閉アーム６の一端は、縦枠３Ｓに対して段付きピン１９まわりに揺動可能に支持される。
また、開閉アーム６の他端（框側端部）の水平ピン１６が、障子４の戸先框４Ｔに取り付けられた障子側ブラケット１８の上下に延びる長孔１８Ａに内挿されるため、開閉アーム６の他端は、障子４の戸先框４Ｔに対して垂直方向（上下方向）にスライド可能に連結される。
そして、開閉アーム６には、その中間部分に、長手方向に延びる略直線状の開閉操作用長孔１４及び開閉操作用長孔１４に繋がり室内側へ屈曲する略円弧状のロック操作用長孔１５が形成されている。

さらに、戸先框４Ｔに対向する縦枠３Ｓに沿ってガイド部材８が取り付けられ、ガイド部材８によりスライド体９が垂直方向にスライド可能に支持される。
そして、水平支軸である段付きピン２０の軸部をスライド体９の下端部の通孔９Ａ及び連動アーム１０の一端（枠側端部）の通孔１０Ａを通して軸端をかしめることにより、連動アーム１０の一端はスライド体９に対して段付きピン２０まわりに揺動可能に連結される。

さらにまた、連動アーム１０の他端（遊端部）には連結軸である水平ピン１１が垂設されており、水平ピン１１が操作アーム７先端部の通孔７Ｂ内に挿入されるため、連動アーム１０の他端（遊端部）と操作アーム７の先端とは、水平ピン１１まわりに揺動可能に連結される。
また、水平ピン１１はさらに開閉アーム６の開閉操作用長孔１４内にも挿入され、水平ピン１１の側面１１Ａが開閉操作用長孔１４を形成する側壁に摺接した状態で、取付けねじ２１が水平ピン１１の螺孔に螺合される。このようにして開閉アーム６の開閉操作用長孔１４に沿って相対移動可能な水平ピン１１は、障子４が閉じた状態（図５参照。）で、その側面１１Ａをロック操作用長孔１５を形成する側壁に摺接させながら、さらに室内側へ相対移動することができる。
さらに、障子４の戸先框４Ｔには掛止ピン１２が取り付けられ、縦枠３Ｓに対して垂直方向にスライドするスライド体９には鈎状掛止片１３が取り付けられ、これら掛止ピン１２及び鈎状掛止片１３が一対の掛止部材を構成する。

以上のような構成により、開閉装置２の入力軸２Ａを例えば図１の矢印Ａ方向に回転させることにより、操作アーム７が揺動中心軸７Ａまわりに揺動して水平ピン１１が開閉操作用長孔１４に沿って移動するため、例えば図１の矢印Ｂのように開閉アーム６を揺動させて障子４を閉じることができ（図５の障子４を閉じた状態参照。）、この状態からさらに開閉装置２の入力軸２Ａを同方向に回転させることにより、開閉アーム６は揺動せずに操作アーム７が室内側へ揺動して水平ピン１１がロック操作用長孔１５に沿って室内側へ移動するため、連動アーム１０を介してスライド体９とともに鈎状掛止片１３が上昇し（図５の矢印Ｃ参照。）、鈎状掛止片１３が掛止ピン１２に掛止する（図６の施錠状態参照。）。

また、この施錠状態から、開閉装置２の入力軸２Ａを図１及び図５の矢印Ａと逆方向に回転させることにより、操作アーム７が室外側へ揺動して水平ピン１１がロック操作用長孔１５に沿って室外側へ移動するため、連動アーム１０を介してスライド体９とともに鈎状掛止片１３が下降し、鈎状掛止片１３が掛止ピン１２から外れて解錠状態となり、この状態からさらに開閉装置２の入力軸２Ａを同方向に回転させることにより、操作アーム７の揺動に伴って水平ピン１１が開閉操作用長孔１４に沿って移動するため、開閉アーム６を図１の矢印Ｂと逆方向に揺動させて障子４を開くことができる。

このように、開閉装置２の操作力による操作アーム７の揺動により開閉アーム６が直接駆動されて障子４を開閉する操作が行われるとともに、操作アーム７の揺動に伴って、操作アーム７の先端に枢結された連動アーム１０が揺動し、連動アーム１０の他端に枢結されたスライド体９がガイド部材８に沿ってスライドすることにより施錠・解錠の操作が行われるため、開閉装置２の操作によりロック機構も操作することができる。したがって、ロック機構の操作を行う機構を開閉装置と別に設ける必要がないため、明り取り及び換気用等、特に高所での使用に適している。

また、開閉アーム６の開閉操作用長孔１４内を操作アーム７先端の水平ピン１１がスライドするため、開閉アーム６と操作アーム７とにより揺動スライダクランク機構が構成され、操作アーム７及び連動アーム１０の揺動によりスライド体９がスライドするため、ガイド部材８及びスライド体９並びに操作アーム７及び連動アーム１０により往復スライダクランク機構が構成され、これらのスライダクランク機構は、簡素な構成で作動誤差が少なく、強度及び剛性を高めることが容易であり、安定かつ確実に動作するものである。
よって、操作アーム７により駆動される開閉機構が前記揺動スライダクランク機構により構成され、同じく操作アーム７により駆動されて一対の掛止部材１２，１３を掛止させるロック機構が前記往復スライダクランク機構により構成されることから、開閉機構及びロック機構の動作が安定かつ確実なものとなるとともに、その信頼性を長期にわたって保持することがきる。

その上、障子４が閉じた状態でさらに水平ピン１１をロック操作用長孔１５に沿って室内側へ移動させることにより、前記往復スライダクランク機構を操作して一対の掛止部材１２，１３を掛止させることにより施錠状態となることから、ロック機構の動作がさらに確実なものとなるとともに、障子４が閉じた状態で、一対の掛止部材１２，１３によりさらに開口部装置１の枠体３と障子４とを引き付けて密閉度を向上することができる。
その上さらに、前記揺動スライダクランク機構を用いた開閉機構及び前記往復スライダクランク機構と一対の掛止部材１２，１３とを組み合わせたロック機構の構造上、例えば図６の施錠状態において、上記密閉度の向上とともに、風圧の変動や外部からの揺動の繰り返しによっても開口部装置１にガタツキが生じたり、ロック機構が外れて解錠状態となるおそれがないことから、十分な耐風圧性能及び防犯性能を得ることができる。

以上の説明においては、一対の掛止部材を、戸先框４Ｔに取り付けた掛止ピン１２とスライド体９に取り付けた鈎状掛止片１３とにより構成する場合について説明したが、例えば戸先框４Ｔに鈎状掛止片を取り付けてスライド体９に掛止ピンを取り付けてもよく、障子４が閉じた状態で開閉装置２により前記往復スライダクランク機構を操作することにより、一対の掛止部材が掛止して施錠状態となる構成であればよい。
また、以上の説明においては、開口部装置１が縦すべり出し窓である場合について説明したが、開口部装置１は、横すべりだし窓、開き窓又は突き出し窓等であってもよく、開口部装置１が例えば横すべりだし窓である場合には、開閉アーム６が水平方向に揺動するように、その枠側端部を枠体３の横枠（上枠３Ｕ又は下枠３Ｌ）に対して垂直支軸まわりに揺動可能に連結し、その框側端部を障子４の戸先框に対して水平方向にスライド可能に連結し、前記戸先框に対向する横枠に沿ってガイド部材８を取り付け、ガイド部材８に沿ってスライド体９を水平方向にスライド可能とし、操作アーム７及び連動アーム１０を垂直支軸まわりに揺動可能なものとすればよい。

本発明の実施の形態に係る開口部装置の部分断面正面図であり、障子を開けた状態を示している。 同じく横断平面図である。 同じく横断平面図である。 要部の分解斜視図である。 障子の開閉機構及びロック機構を示す正面図であり、障子を閉じた状態を示している。 同じく正面図であり、施錠状態を示している。

符号の説明

１ 開口部装置
２ 開閉装置（オペレータ）
２Ａ 回転軸（入力軸）
２Ｂ モータ
２Ｃ チェーン
２Ｄ スプロケット
３ 枠体
３Ｕ 上枠
３Ｌ 下枠
３Ｓ 縦枠
４ 障子
４Ｕ 上框
４Ｌ 下框
４Ｓ 縦框
４Ｔ 戸先框
４Ｇ ガラス
５ ステー
６ 開閉アーム
６Ａ 通孔
７ 操作アーム
７Ａ 揺動中心軸
７Ｂ 通孔
７Ｃ ウォームホイール
８ ガイド部材
９ スライド体
９Ａ 通孔
１０ 連動アーム
１０Ａ 通孔
１１ ピン（連結軸）
１１Ａ 側面
１２ 掛止ピン（掛止部材）
１３ 鈎状掛止片（掛止部材）
１４ 開閉操作用長孔
１５ ロック操作用長孔
１６ ピン
１７ 枠側ブラケット
１７Ａ 通孔
１８ 障子側ブラケット
１８Ａ 長孔
１９，２０ 段付きピン（水平支軸）
２１ 取付けねじ

Claims (1)

1. 室内側から操作する開閉装置により、左右の縦枠と上下の横枠とからなる枠体内に納められた障子を室内外方向へ開閉することができる開口部装置であって、
   一端が前記縦枠又は横枠に対して水平支軸又は垂直支軸まわりに揺動可能に支持され、他端が前記障子の戸先框に対して垂直方向又は水平方向にスライド可能に連結された開閉アームと、
   前記開閉装置の操作力により前記支軸と平行な揺動中心軸まわりに揺動する操作アームと、
   前記戸先框に対向する前記縦枠又は横枠に沿って取り付けられたガイド部材により支持され、該ガイド部材に沿って垂直方向又は水平方向にスライド可能なスライド体と、
   該スライド体に対して一端が水平支軸又は垂直支軸まわりに揺動可能に連結された連動アームと、
   該連動アームの他端と前記操作アームの先端とを水平支軸又は垂直支軸まわりに揺動可能に連結する連結軸と、
   前記戸先框及び前記スライド体に設けられた一対の掛止部材とを備え、
   前記開閉アームの中間部分に、前記連結軸が内挿されて相対移動するように長手方向に延びる略直線状の開閉操作用長孔と、前記障子が閉じた状態でさらに前記連結軸が室内側へ相対移動するように、該開閉操作用長孔に繋がり室内側へ屈曲する略円弧状のロック操作用長孔を形成してなり、
   前記開閉装置の操作力による前記操作アームの揺動に伴い、前記連結軸が前記開閉操作用長孔に沿って移動することにより前記開閉アームが揺動して前記障子が開閉し、前記障子が閉じた状態で前記連結軸が前記ロック操作用長孔に沿って室内側へ移動することにより前記連結アームが揺動して前記スライド体がスライドし、前記一対の掛止部材が掛止して施錠状態となり、この施錠状態で前記連結軸が前記ロック操作用長孔に沿って室外側へ移動することにより前記施錠状態が解除されて解錠状態となることを特徴とする開口部装置。
   

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