JP6211349B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に複数の発光素子およびリフレクタを用いた車両用灯具に関する。

従来、複数のＬＥＤと、各ＬＥＤからの光をそれぞれ反射する複数のリフレクタとから構成される車両用灯具が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−８１９７５号公報

しかしながら、複数のＬＥＤおよびリフレクタから構成される車両用灯具は、部品点数が多くなるため、構成が複雑になりがちである。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の光源およびリフレクタを用いながらも簡易な構成を有する車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、複数のリフレクタを有する第１リフレクタユニットと、複数のリフレクタを有する第２リフレクタユニットと、第１リフレクタの各リフレクタにそれぞれ光を出射する複数の光源が取り付けられた第１基板であって、第１リフレクタに支持される第１基板と、第２リフレクタの各リフレクタにそれぞれ光を出射する複数の光源が取り付けられた第２基板であって、第２リフレクタに支持される第２基板と、第１基板に取り付けられた光源からの熱を放熱する第１放熱部材であって、第１基板に支持される第１放熱部材と、第２基板に取り付けられた光源からの熱を放熱する第２放熱部材であって、第２基板に支持される第２放熱部材と、第１リフレクタユニットと第２リフレクタユニットを並べて支持する支持部材と、光軸調整のために支持部材を傾動させる傾動部材とを備える。

第２放熱部材は、第１放熱部材の一部と重なり合うように延設されていてもよい。

第２基板は、第１基板の一部と重なり合うように延設されていてもよい。

第１リフレクタユニット、第１基板および第１放熱部材は、車両内側に配置され、第２リフレクタユニット、第２基板および第２放熱部材は、車両外側に配置されてもよい。

第１リフレクタユニットは、ハイビームを照射するよう構成されたリフレクタを含んでもよい。第２リフレクタユニットは、ロービームを照射するよう構成されたリフレクタを含んでもよい。

本発明によれば、複数の光源およびリフレクタを用いながらも簡易な構成を有する車両用灯具を実現できる。

本発明の実施形態に係る車両用灯具の概略正面図である。 図１に示す車両用灯具のＡ−Ａ断面図である。 ハイビーム灯具ユニットにより形成されるハイビーム配光パターンを示す図である。 ロービーム灯具ユニットにより形成されるロービーム配光パターンを示す図である。 灯具ユニットの組み付け構造を説明するための図である。 本発明の別の実施形態に係る車両用灯具の概略正面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両用灯具について詳細に説明する。なお、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０の概略正面図である。また、図２は、図１に示す車両用灯具１０のＡ−Ａ断面図である。図１に示す車両用灯具１０は、車両前部の左右に１灯ずつ配置される前照灯であり、その構造は実質的に左右同等なので代表して車両左側に配置される車両用灯具の構造を説明する。

図１および図２に示すように、車両用灯具１０は、ランプボディ１１と、ランプボディ１１の前面開口部を覆う透明なアウターカバー１２とを備える。ランプボディ１１とアウターカバー１２は、灯室１３を形成している。アウターカバー１２は、車両のスラントノーズ形状に倣った形状とされ、車両内側から外側にかけて車両後方に傾斜している。従って、ランプボディ１１とアウターカバー１２とにより形成される灯室１３は、車両内側から外側にかけて車両後方に傾斜した空間とされている。

灯室１３内には、灯具ユニット５０が収容されている。この灯具ユニット５０は、ハイビーム配光パターンとロービーム配光パターンを照射するよう構成されている。

灯具ユニット５０は、ハイビーム用基板１４と、ロービーム用基板１５と、ハイビーム用リフレクタユニット１６と、ロービーム用リフレクタユニット１７と、ハイビーム用放熱板５１と、ロービーム用放熱板５２と、ブラケット５３とを備える。

ハイビーム用リフレクタユニット１６とロービーム用リフレクタユニット１７は、車幅方向に並んで配置されている。ハイビーム用リフレクタユニット１６は車両内側に配置され、ロービーム用リフレクタユニット１７は車両外側に配置されている。

ハイビーム用リフレクタユニット１６は、ハイビームの照射に用いられるリフレクタ群であり、ハイビーム拡散用リフレクタ１６ａと、第１ハイビーム集光用リフレクタ１６ｂと、第２ハイビーム集光用リフレクタ１６ｃの３つのパラボラ型のリフレクタから構成される。これら３つのリフレクタは、一体的に形成されている。これら３つのリフレクタの中では、ハイビーム拡散用リフレクタ１６ａが最も車両内側に設けられ、ハイビーム拡散用リフレクタ１６ａの外側に第１ハイビーム集光用リフレクタ１６ｂが設けられ、第１ハイビーム集光用リフレクタ１６ｂの外側に第２ハイビーム集光用リフレクタ１６ｃが設けられている。

ハイビーム拡散用リフレクタ１６ａ、第１ハイビーム集光用リフレクタ１６ｂおよび第２ハイビーム集光用リフレクタ１６ｃは、それぞれ、回転放物面を基準に形成された反射面１９ａ〜１９ｃを有する。各回転放物面の回転中心軸は、各リフレクタの光軸となる。各リフレクタは、光軸が車両前後方向（水平方向）を向くように配置される。

ロービーム用リフレクタユニット１７は、ロービームの照射に用いられるリフレクタ群であり、ロービーム拡散用リフレクタ１７ａと、第１ロービーム集光用リフレクタ１７ｂと、第２ロービーム集光用リフレクタ１７ｃの３つのパラボラ型のリフレクタから構成される。これら３つのリフレクタは、一体的に形成されている。これら３つのリフレクタの中では、ロービーム拡散用リフレクタ１７ａが最も車両内側に設けられ、ロービーム拡散用リフレクタ１７ａの外側に第１ロービーム集光用リフレクタ１７ｂが設けられ、第１ロービーム集光用リフレクタ１７ｂの外側に第２ロービーム集光用リフレクタ１７ｃが設けられている。

ロービーム拡散用リフレクタ１７ａ、第１ロービーム集光用リフレクタ１７ｂおよび第２ロービーム集光用リフレクタ１７ｃは、それぞれ、回転放物面を基準に形成された反射面２０ａ〜２０ｃを有する。各回転放物面の回転中心軸は、各リフレクタの光軸となる。各リフレクタは、光軸が車両前後方向（水平方向）を向くように配置される。

ハイビーム用リフレクタユニット１６およびロービーム用リフレクタユニット１７は、樹脂成形された基材の内面にアルミ蒸着を施すことにより形成される。

ハイビーム用基板１４は、ハイビーム用リフレクタユニット１６の上面上に支持されている。ハイビーム用基板１４には、３個のＬＥＤ（第１ＬＥＤ１８ａ〜第３ＬＥＤ１８ｃ）が、発光面が下方を向くようにして搭載されている。第１ＬＥＤ１８ａ〜第３ＬＥＤ１８ｃは、ハイビーム用基板１４から電流の供給を受けて発光する。第１ＬＥＤ１８ａ〜第３ＬＥＤ１８ｃは、ハイビームの照射に用いられるＬＥＤである。第１ＬＥＤ１８ａは、ハイビーム拡散用リフレクタ１６ａの反射面１９ａの焦点位置に配置されている。第２ＬＥＤ１８ｂは、第１ハイビーム集光用リフレクタ１６ｂの反射面１９ｂの焦点位置に配置されている。第３ＬＥＤ１８ｃは、第２ハイビーム集光用リフレクタ１６ｃの焦点位置に配置されている。ハイビーム用リフレクタユニット１６の上面には、各ＬＥＤからの光を各リフレクタの反射面に導くための穴が形成されている。

ロービーム用基板１５は、ロービーム用リフレクタユニット１７の上面上に支持されている。ロービーム用基板１５には、３個のＬＥＤ（第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆ）が、発光面が下方を向くようにして搭載されている。第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆは、ロービーム用基板１５から電流の供給を受けて発光する。第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆは、ロービームの照射に用いられるＬＥＤである。第４ＬＥＤ１８ｄは、ロービーム拡散用リフレクタ１７ａの反射面２０ａの焦点位置に配置されている。第５ＬＥＤ１８ｅは、第１ロービーム集光用リフレクタ１７ｂの反射面２０ｂの焦点位置に配置されている。第６ＬＥＤ１８ｆは、第２ロービーム集光用リフレクタ１７ｃの焦点位置に配置されている。ロービーム用リフレクタユニット１７の上面には、各ＬＥＤからの光を各リフレクタの反射面に導くための穴が形成されている。

ハイビーム用基板１４の裏面（部品実装面に対向する面）上には、絶縁シート５４ａを介してハイビーム用放熱板５１が支持されている。このハイビーム用放熱板５１は、例えばアルミニウム板により形成された放熱部材であり、ハイビーム用基板１４に搭載された第１ＬＥＤ１８ａ〜第３ＬＥＤ１８ｃから発生した熱を放熱する機能を有する。

ロービーム用基板１５の裏面上には、絶縁シート５４ｂを介してロービーム用放熱板５２が支持されている。このロービーム用放熱板５２もまた、例えばアルミニウム板により形成された放熱部材であり、ロービーム用基板１５に搭載された第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆから発生した熱を放熱する機能を有する。

本実施形態において、ロービーム用放熱板５２は、ハイビーム用放熱板５１の一部と重なり合うように延設されたオーバーラップ部５２ａを備える。このオーバーラップ部５２ａは、重なり合うハイビーム用放熱板５１の一部と当接していてもよい。このようなオーバーラップ部５２ａを備えることにより、ロービーム用放熱板５２の放熱面積が増加するので、第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆの放熱性を向上することができる。

ブラケット５３は、例えば樹脂材料により形成され、枠体部５３ａと、枠体部５３ａの上部から後方に延出した第１延出部５３ｂおよび第２延出部５３ｃと、枠体部５３ａの下部から後方に延出した第３延出部５３ｄとを備える。枠体部５３ａは、内部にハイビーム用リフレクタユニット１６とロービーム用リフレクタユニット１７を収容することにより、それらを車幅方向に並べた状態で支持する。枠体部５３ａは、ハイビーム用放熱板５１およびロービーム用放熱板５２の前方部分のみを覆っており、その他の部分（第１〜第３延出部に覆われる部分を除く）は露出している。これは、ハイビーム用放熱板５１およびロービーム用放熱板５２の放熱性を高めるためである。

ブラケット５３の第１延出部５３ｂには第１傾動部材５５が取り付けられており、第２延出部５３ｃには第２傾動部材５６が取り付けられており、第３延出部５３ｄには第３傾動部材５７が取り付けられている。第１傾動部材５５、第２傾動部材５６および第３傾動部材５７は、ブラケット５３をランプボディ１１に支持するとともに、光軸調整（エイミング調整）のためにブラケット５３を傾動させる機能を有する。

図２に示すように、第１傾動部材５５は、ランプボディ１１の背面部１１ａに取り付けられたエイミングスクリュー５５ａと、ブラケット５３の第１延出部５３ｂに設けられた螺合部５５ｂと、ランプボディ１１の外部に設けられた調整部５５ｃとを備える。また、第３傾動部材５７は、ランプボディ１１の背面部１１ａに取り付けられた玉継手５７ａと、玉継手５７ａのボールを保持するソケット５７ｂとを備える。ソケット５７ｂはブラケット５３の第３延出部５３ｄに設けられた穴部に挿入支持される。第２傾動部材５６も、第３傾動部材５７と同様に、ランプボディ１１の背面部１１ａに取り付けられた玉継手と、玉継手のボールを保持するソケットとを備える。このソケットはブラケット５３の第２延出部５３ｃに設けられた穴部に挿入支持される。

第１傾動部材５５の調整部５５ｃを介して、第１傾動部材５５のエイミングスクリュー５５ａを回転させると、第３傾動部材５７の玉継手５７ａのボールを支点としてランプボディ１１に対してブラケット５３が上下方向に傾動され、第２傾動部材５６の玉継手のボールを支点としてランプボディ１１に対してブラケット５３が左右方向に傾動される。このようにランプボディ１１に対してブラケット５３を上下左右に傾動することで、灯具ユニット５０の光軸調整を行うことができる。

本実施形態において、車両内側に配置されたハイビーム用リフレクタユニット１６、第１ＬＥＤ１８ａ〜第３ＬＥＤ１８ｃを搭載したハイビーム用基板１４およびハイビーム用放熱板５１は、ハイビームを照射するハイビーム灯具ユニットを構成している。図３は、ハイビーム灯具ユニットにより形成されるハイビーム配光パターン３０を示す。図３に示すハイビーム配光パターン３０は、車両用灯具１０の前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンである。図３には、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖ点を通る鉛直線Ｖ−Ｖと、Ｈ−Ｖ点を通る水平線Ｈ−Ｈとが図示されている。

第２ＬＥＤ１８ｂから出射された後、第１ハイビーム集光用リフレクタ１６ｂの反射面１９ｂで反射した光と、第３ＬＥＤ１８ｃから出射された後、第２ハイビーム集光用リフレクタ１６ｃの反射面１９ｃで反射した光とにより、Ｈ−Ｖ点周辺にハイビーム集光配光パターン３１が形成される。ハイビーム集光配光パターン３１は、「ホットゾーン」と呼ばれる高光度領域である。また、第１ＬＥＤ１８ａから出射された後、ハイビーム拡散用リフレクタ１６ａの反射面１９ａで反射した光により、ハイビーム集光配光パターン３１を覆うようにハイビーム拡散配光パターン３２が形成される。ハイビーム拡散配光パターン３２は、水平線Ｈ−Ｈ方向および鉛直線Ｖ−Ｖ方向の両方において、ハイビーム集光配光パターン３１よりも広い。ハイビーム集光配光パターン３１は、例えば水平線Ｈ−Ｈ方法に±１０°〜１５°程度、鉛直線Ｖ−Ｖ方向に±３°〜５°程度の領域であってよい。ハイビーム拡散配光パターン３２は、例えば水平線Ｈ−Ｈ方法に±２５°〜３５°程度、鉛直線Ｖ−Ｖ方向に±８°〜１０°程度の領域であってよい。ハイビーム集光配光パターン３１とハイビーム拡散配光パターン３２とが重畳されることにより、ハイビーム配光パターン３０が形成される。

また、車両外側に配置されたロービーム用リフレクタユニット１７、第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆを搭載したロービーム用基板１５およびロービーム用放熱板５２は、ロービームを照射するロービーム灯具ユニットを構成している。図４は、ロービーム灯具ユニットにより形成されるロービーム配光パターン４０を示す。ロービーム配光パターンは、所定形状のカットオフラインを有する配光パターンである。

第５ＬＥＤ１８ｅから出射された後、第１ロービーム集光用リフレクタ１７ｂの反射面２０ｂで反射した光と、第６ＬＥＤ１８ｆから出射された後、第２ロービーム集光用リフレクタ１７ｃの反射面２０ｃで反射した光とにより、Ｈ−Ｖ点周辺にロービーム集光配光パターン４１が形成される。ロービーム集光配光パターン４１は、「ホットゾーン」と呼ばれる高光度領域であり、所定形状のカットオフラインＣＬを有する。また、第４ＬＥＤ１８ｄから出射された後、ロービーム拡散用リフレクタ１７ａの反射面２０ａで反射した光により、ロービーム集光配光パターン４１を覆うようにロービーム拡散配光パターン４２が形成される。ロービーム拡散配光パターン４２は、水平線Ｈ−Ｈ方向および鉛直線Ｖ−Ｖ方向の両方において、ロービーム集光配光パターン４１よりも広い。ロービーム集光配光パターン４１は、例えば水平線Ｈ−Ｈ方法に±１０°〜１５°程度、鉛直線Ｖ−Ｖ方向に０°〜−５°程度の領域であってよい。ロービーム拡散配光パターン４２は、例えば水平線Ｈ−Ｈ方法に±２５°〜４５°程度、鉛直線Ｖ−Ｖ方向に０°〜−１０°程度の領域であってよい。ロービーム集光配光パターン４１とロービーム拡散配光パターン４２とが重畳されることにより、ロービーム配光パターン４０が形成される。

図５は、灯具ユニット５０の組み付け構造を説明するための図である。図５に示すようにハイビーム用リフレクタユニット１６の上面６０上に、ハイビーム用基板１４、絶縁シート５４ａおよびハイビーム用放熱板５１が設けられる。このとき、ハイビーム用リフレクタユニット１６の上面６０に形成されたボス部６１が、ハイビーム用基板１４、絶縁シート５４ａおよびハイビーム用放熱板５１にそれぞれ形成された穴部に挿通される。なお、ハイビーム用リフレクタユニット１６の下面上にもボス部６６が形成されている。

同様に、ロービーム用リフレクタユニット１７の上面６２上に、ハイビーム用放熱板５１、絶縁シート５４ｂおよびロービーム用放熱板５２が設けられる。このとき、ロービーム用リフレクタユニット１７の上面６２に形成されたボス部６３が、ハイビーム用放熱板５１、絶縁シート５４ｂおよびロービーム用放熱板５２にそれぞれ形成された穴部に挿通される。なお、ロービーム用リフレクタユニット１７の下面上にもボス部６７が形成されている。

ハイビーム用リフレクタユニット１６とロービーム用リフレクタユニット１７は、それぞれの側面６４，６５が当接するようにして、ブラケット５３により支持される。このとき、ロービーム用放熱板５２のオーバーラップ部５２ａは、ハイビーム用放熱板５１の一部と重なり合っている。ハイビーム用リフレクタユニット１６のボス部６１，６６およびロービーム用リフレクタユニット１７のボス部６３，６７が、ブラケット５３に設けられた４つのネジ穴にネジ止めされることにより、ハイビーム用リフレクタユニット１６およびロービーム用リフレクタユニット１７がブラケット５３に固定される。

以上のようにして組み立てられた灯具ユニット５０は、第１傾動部材５５、第２傾動部材５６および第３傾動部材５７を用いてランプボディ１１に取り付けられる。複数のＬＥＤとリフレクタを用いる場合、部品点数が多くなり、構成が複雑になりがちである。しかしながら、本実施形態に係る車両用灯具１０によれば、上記のように部品点数が少なく、且つ簡易な構成を実現することができる。

また、本実施形態では、ロービーム用放熱板５２は、ハイビーム用放熱板５１の一部と重なり合うよう延設されたオーバーラップ部５２ａを備える。一般的に、車両のスラントノーズ形状に倣った形状を有する車両用灯具の灯室は、車両内側から外側にかけて徐々に狭くなる傾向にある。また、一般的に車両外側の灯室は、車両内側よりも上方に位置する傾向があるため、熱気がこもりやすい。従って、車両外側に位置する灯具ユニットの放熱板は、面積が小さく且つ熱気にさらされるため、ＬＥＤの放熱性が低下しがちである。そこで、本実施形態に係る車両用灯具１０のように、ロービーム用放熱板５２にオーバーラップ部５２ａを設けることで、ロービーム用放熱板５２の放熱面積を増加させ、第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆの放熱性を向上させることができる。

さらに、ロービーム用放熱板５２をオーバーラップ部５２ａを重なり合うハイビーム用放熱板５１の一部と当接させれば、第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆからの熱をハイビーム用放熱板５１に逃がすことができる。ハイビーム用放熱板５１は基本的に第１ＬＥＤ１８ａ〜第３ＬＥＤ１８ｃで発生した熱を放熱する放熱部材であるが、第１ＬＥＤ１８ａ〜第３ＬＥＤ１８ｃはハイビーム用であるため、その点灯時間はロービーム用の第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆよりも短い。従って、第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆで発生した熱をハイビーム用放熱板５１に逃がすことにより、車両用灯具１０全体としての放熱性を向上することができる。

図６は、本発明の別の実施形態に係る車両用灯具１００の概略正面図である。図６に示す車両用灯具１００において、図１に示す車両用灯具１０と同一または対応する構成要素については同一の符号を付すとともに、重複する説明を適宜省略する。

本実施形態においても、ロービーム用放熱板５２は、ハイビーム用放熱板５１の一部と重なり合うように延設されたオーバーラップ部５２ａを備える。さらに本実施形態では、ロービーム用基板１５は、ハイビーム用基板１４の一部と重なり合うように延設されたオーバーラップ部１５ａを備える。ロービーム用基板１５のオーバーラップ部１５ａは、ハイビーム用放熱板５１の一部とも重なり合っている。

本実施形態のように、ロービーム用放熱板５２だけでなく、ロービーム用基板１５にもオーバーラップ部１５ａを設けることにより、第４ＬＥＤ１８ｄ〜第６ＬＥＤ１８ｆの放熱性を向上することができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば上述の実施形態では、光源としてＬＥＤを例示したが、光源はＬＥＤに限定されず、例えば半導体レーザやバルブ等であってもよい。

また、上述の実施形態では、車両内側にハイビーム用リフレクタユニット１６を設け、車両外側にロービーム用リフレクタユニット１７を設ける構成としたが、車両内側のリフレクタユニットにロービーム用リフレクタの一部が含まれてもよい。あるいは逆に、車両外側のリフレクタユニットにハイビーム用のリフレクタの一部が含まれてもよい。

１０、１００ 車両用灯具、 １１ ランプボディ、 １２ アウターカバー、 １３ 灯室、 １４ ハイビーム用基板、 １５ ロービーム用基板、 １６ ハイビーム用リフレクタユニット、 １７ ロービーム用リフレクタユニット、 ５０ 灯具ユニット、 ５１ ハイビーム用放熱板、 ５２ ロービーム用放熱板、 ５３ ブラケット、 ５５ 第１傾動部材、 ５６ 第２傾動部材、 ５７ 第３傾動部材。

Claims (4)

1. 複数のリフレクタを有する第１リフレクタユニットと、
   複数のリフレクタを有する第２リフレクタユニットと、
   前記第１リフレクタの各リフレクタにそれぞれ光を出射する複数の光源が取り付けられた第１基板であって、前記第１リフレクタに支持される第１基板と、
   前記第２リフレクタの各リフレクタにそれぞれ光を出射する複数の光源が取り付けられた第２基板であって、前記第２リフレクタに支持される第２基板と、
   前記第１基板に取り付けられた光源からの熱を放熱する第１放熱部材であって、前記第１基板に支持される第１放熱部材と、
   前記第２基板に取り付けられた光源からの熱を放熱する第２放熱部材であって、前記第２基板に支持される第２放熱部材と、
   前記第１リフレクタユニットと前記第２リフレクタユニットを並べて支持する支持部材と、
   光軸調整のために前記支持部材を傾動させる傾動部材と、
   を備え、
   前記第２放熱部材は、前記第１放熱部材の一部と重なり合うように延設されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記第２基板は、前記第１基板の一部と重なり合うように延設されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第１リフレクタユニット、前記第１基板および前記第１放熱部材は、車両内側に配置され、
   前記第２リフレクタユニット、前記第２基板および前記第２放熱部材は、車両外側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記第１リフレクタユニットは、ハイビームを照射するよう構成されたリフレクタを含み、
   前記第２リフレクタユニットは、ロービームを照射するよう構成されたリフレクタを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。

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