CN105098413B - 端子、电连接器、以及电连接器组件 - Google Patents
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Abstract
提供一种端子、包括这种端子的插座连接器以及包括这种插座连接器的电连接器组合。插座连接器包括一个壳体和至少一个端子。壳体包括：一个底部，具有大致的长方体形；以及一个环形框架，从底部的周边区域向上延伸形成，环形框架限定成一个用于接收一个插头连接器的接收部。端子包括：一个具有一个向下的开口的第一U形部和两个延伸臂。第一U形部覆盖在环形框架的一个横向框架上，并包括：一个环形延伸的基部；以及与基部相对的一个第一横向臂。两个延伸臂在基部的横向方向的两端朝向第一横向臂大致垂直地弯曲形成，并分别贴靠在环形框架的纵向框架的外部。可将端子的接触部稳定并牢固地定位在壳体上，并可提高传输电流的能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种电连接器，特别是，涉及一种用于将电路板连接至电路板的电连接器中的端子、电连接器以及具有这种电连接器的电连接器组件。
背景技术
在例如手机、打印机、数字照相机和摄像机、GPS装置、平板电脑、个人计算机等电子设备中，为便于操作，通常需要使用板对板(board to board)连接器将两个印刷电路板(PCB)进行电连接，以实现两个电路板之间的电源信号、数据信号的传输。这种电连接器传输的电流一般比较小，通常在2A(安培)左右，已经不能满足当前日益快速发展的移动通信设备传输的要求。
发明内容
为克服现有技术中的上述或者其它方面的缺陷，本发明提出一种端子、包括这种端子的插座连接器以及包括这种插座连接器的电连接器组合，端子能够牢固地定位在壳体上。
本发明进一步提出一种端子、插座连接器以及电连接器组合，可提高传输电流的能力。
根据本发明的一个方面的实施例，提供一种用于插座连接器的端子，包括：一个具有一个向下的开口的第一U形部和两个延伸臂。所述第一U形部包括：一个横向延伸的基部；以及与所述基部相对的一个第一横向臂；以及两个延伸臂，在所述基部的横向方向的两端朝向所述第一横向臂大致垂直地弯曲形成。
在上述端子中，在每个所述延伸臂的上侧弯曲形成一个具有一个向下的开口的第二U形部。
上述端子还包括第三U形部，通过向外弯曲所述第一横向臂形成，所述第三U形部具有向上的开口。
在上述端子中，所述基部在第一U形部的两端与两个延伸臂之间都设有一个通过向内弯曲形成的向下延伸的结合部。
在上述端子中，所述结合部上形成弹性突起部。
在上述端子中，所述基部的下侧向外弯曲形成平面接触部。
根据本发明进一步发明的实施例，提供一种插座连接器，用于安装在一个电路板上，包括一个壳体和至少一个端子。壳体包括：一个底部(21)，具有大致的长方体形；以及一个环形框架，从所述底部的周边区域向上延伸形成，所述环形框架限定成一个用于接收一个插头连接器的接收部。所述端子包括：一个具有一个向下的开口的第一U形部和两个延伸臂。第一U形部覆盖在所述环形框架的一个横向框架上，并包括：一个横向延伸的基部；以及与所述基部相对的一个第一横向臂。两个延伸臂在所述基部的横向方向的两端朝向所述第一横向臂大致垂直地弯曲形成，并分别贴靠在所述环形框架的纵向框架的外部。
在上述插座连接器中，在每个所述延伸臂的上侧弯曲形成一个具有一个向下的开口的第二U形部，所述第二U形部覆盖在所述环形框架的一个纵向框架上，两个所述第二U形部中位于所述延伸臂的内侧的两个第一纵向臂的彼此面对的侧面上都形成一个第一接触部。
在上述插座连接器中，所述端子还包括第三U形部，通过向外弯曲所述第一横向臂形成，所述第三U形部具有向上的开口。
在上述插座连接器中，所述第三U形部包括：所述第一横向臂；以及位于所述第一横向臂内侧的第二横向臂。所述第一横向臂和第二横向臂的两个彼此面对的侧面上都形成一个第二接触部。
第二横向臂，所述第二横向臂的自由端形成向外延伸的舌形部。
上述插座连接器进一步包括设置在所述壳体的底部中央的凸台，所述凸台的外缘与所述环形框架的内侧之间具有间隙。
在上述插座连接器中，所述凸台的纵向方向的两端都形成一个限位槽，所述舌形部可移动地设置在所述限位槽中。
在上述插座连接器中，所述基部在第一U形部的两端与两个延伸臂之间都设有一个通过弯曲形成的向下延伸的结合部，在所述横向框架中形成用于容纳所述结合部的结合槽。
在上述插座连接器中，所述结合部上形成突起部。
在上述插座连接器中，所述环形框架的纵向框架的外侧形成多个限位钩，每个所述延伸臂的一部分在所述纵向框架的外侧延伸到所述限位钩中，以阻止所述延伸臂向外偏置。
在上述插座连接器中，所述基部和两个延伸臂的下侧伸出所述底部的下表面，以形成用于与电路板焊接的焊接部。
在上述插座连接器中，所述基部的下侧向外弯曲形成平面接触部。
在上述插座连接器中，所述端子为传输电源信号的电源端子。
根据本发明更进一步的实施例，提供一种电连接器组合，包括：
上述各种实施例所述的插座连接器；以及与所述插座连接器配合的插头连接器，所述插头连接器包括与所述端子配合的配合端子。
在上述电连接器组合中，所述插头连接器包括：
一个配合壳体，包括：
一个配合底部，具有大致的长方体形；以及
一个配合环形框架，从所述配合底部的周边区域向上延伸形成，以及
一个配合端子，包括一个第四U形部，覆盖在所述配合环形框架的一个配合横向框架上，
其中，所述插头连接器插入到所述插座连接器的接收部中，并且所述第一U形部的位于横向框架内侧的第一横向臂与所述第四U形部的位于配合横向框架外侧的第一配合横向臂电接触。
在上述插座连接器中，在每个所述延伸臂的上侧弯曲形成一个具有一个向下的开口的第二U形部，所述第二U形部覆盖在所述环形框架的一个纵向框架上；在所述配合端子还包括贴靠在所述配合环形框架的纵向配合框架外侧的两个配合延伸臂，所述配合延伸臂分别与位于所述延伸臂的内侧的两个第一纵向臂电接触。
上述插座连接器还包括第三U形部，通过向外弯曲所述第一横向臂形成，所述第三U形部具有向上的开口，所述第四U形部容纳在所述第三U形部中，而且所述第四U形部的位于配合横向框架内侧的第二配合横向臂与第三U形部的第二横向臂电接触。
根据本发明的上述各种实施例的电源端子、插座连接器和电连接器组件，端子可以牢固并稳定地安装在壳体上，并且端子上可以形成多个电接触部位，提高了端子与配合端子之间的电流传输能力。
附图说明
为了使本发明的目的、特征及优点能更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，其中：
图1是示出根据本发明的一种示例性实施例的插座连接器的立体示意图；
图2是示出图1所示的插座连接器在倒置状态下的立体示意图；
图3是示出根据本发明的一种示例性实施例的与插座连接器配合的插头连接器的立体示意图；
图4是示出图3所示的插头连接器在倒置状态下的立体示意图；
图5是示出图1所示的插座连接器在移除一个端子之后的立体示意图；
图6是示出图2所示的插座连接器在移除一个端子之后的立体示意图；
图7是示出图3所示的插头连接器在移除一个配合端子之后的立体示意图；
图8是示出图4所示的插头连接器在移除一个配合端子之后的立体示意图；
图9是示出根据本发明的一种示例性实施例的配合端子的一种立体示意图；
图10是示出根据本发明的一种示例性实施例的端子的一种立体示意图；
图11是示出图9所示的配合端子的另一种立体示意图；
图12是示出图10所示的端子的另一种立体示意图；
图13是示出根据本发明的端子和配合端子结合时的一种立体示意图；
图14是示出根据本发明的端子和配合端子结合时的另一种立体示意图；以及
图15是示出根据本发明的端子和配合端子结合时从底部观察的立体示意图。
具体实施方式
虽然将参照含有本发明的较佳实施例的附图充分描述本发明，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的发明，同时获得本发明的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明所描述的示例性实施例。
如图1所示，根据本发明的一种示例性实施例的电连接器组合可应用在例如移动手机、打印机、数字照相机和摄像机、GPS装置、平板电脑、个人计算机等电子设备中。本发明的电连接器组合属于一种板对板连接器，包括分别安装在两个电路板上的插座连接器100和插头连接器200，用于将两个例如印刷电路板(PCB)之类的电路板进行电连接，以实现两个电路板之间的电源信号、数据信号的传输。
如图1、2、5和6所示，根据本发明的一种示例性实施例的插座连接器100，用于安装在一个电路板(未示出)上。该插座连接器100包括一个壳体2和安装在壳体上的1个或者两个端子。端子1用做传输电源信号的电源端子。
为便于理解，以图1所示的插座连接器100的放置状态为基准，将插座连接器的长度、宽度和高度(或者厚度)所延伸的方向分别称为纵向、横向和上下方向，并将每一部件的靠近插座连接器的中心的一侧称为内侧，远离中心的一侧称为外侧。
在一种示例性实施例中，壳体2由例如塑胶材料之类的绝缘材料制成，并包括：一个具有大致的长方体形的底部21、以及一个从所述底部的周边区域向上延伸形成的环形框架。所述环形框架限定成一个用于接收一个如图3和4所示的插头连接器200(下面将详细描述)的接收部25。
根据本发明的一种示例性实施例，如图1、5、10和12所示，每个端子1都由一个金属片例如通过剪切、冲压和弯曲工艺形成，并包括：一个具有一个向下(即朝向壳体2的底部(21))的开口的第一U形部111和两个延伸臂12。第一U形部111包括一个横向延伸的基部11；以及与基部11相对的一个第一横向臂112，第一U形部111覆盖在环形框架的一个横向框架22上，即，横向框架22容纳在第一U形部111中。两个延伸臂12在基部11的横向方向的两端第一横向臂112大致垂直地弯曲形成。
在进一步的实施例中，在每个延伸臂12的上侧弯曲形成一个具有一个向下的开口的第二U形部121，第二U形部121覆盖在环形框架的一个纵向框架23上，即，纵向框架23容纳在第二U形部121中。两个第二U形部121中位于延伸臂12的内侧的两个第一纵向臂122的彼此面对的侧面上都形成一个第一接触部1221。
如图10和12所示，端子1还包括第三U形部13，通过向外弯曲第一U形部111的位于内侧的第一横向臂112形成第三U形部13，第三U形部13具有向上的开口。也就是说，第一U形部111和第三U形部13共用第一横向臂112，并且它们的开口方向是相反的。
进一步地，第三U形部13包括：第一横向臂112、以及位于第一横向臂112内侧的第二横向臂131。第一横向臂112和第二横向臂131的两个彼此面对的侧面上都形成一个第二接触部1311。
在一种示例性实施例中，第二横向臂131的自由端形成向外延伸的舌形部132。参见图1和5，插座连接器100进一步包括设置在壳体2的底部21中央的凸台24，所述凸台24的外缘与环形框架的内侧之间具有间隙。在凸台24的纵向方向的两端都形成一个限位槽241。舌形部132可移动地设置在限位槽241中，以限定舌形部132向外移动的最大距离。
在插座连接器100的进一步的示例性实施例中，参见图1、5和12，在基部11的第一U形部111的两端与两个延伸臂12之间都设有一个通过弯曲形成的向下延伸的结合部14，在横向框架22中形成用于容纳所述结合部14的结合槽221。结合部14上形成突起部141这样，当端子1从图5所示的壳体2的上部安装到壳体2上时，第一U形部111覆盖在横向框架22上，同时结合部14插入到结合槽221中，结合部14上的突起部141可以使结合槽221的内壁的表面发生弹性变形，从而将端子1相对牢固地保持在壳体2上。
在根据本发明的插座连接器100的进一步示例性实施例中，如图1、2和5所示，环形框架的纵向框架23的外侧形成多个限位钩231，每个延伸臂12的一部分在纵向框架23的外侧延伸到限位钩231中，以阻止延伸臂12向外偏置，使得延伸臂12紧密地贴靠在纵向框架23的外部。
如图2和6所示，端子1的基部11和两个延伸臂12的下侧伸出所述底部的下表面，以形成用于与电路板(未示出)焊接的焊接部123。另外，基部11的下侧向外弯曲形成平面接触部113，以向电路板传输较大的电流。这样，延伸臂12的焊接部123可以焊接到电路板的平面接触部也可以插入到电路板的插槽中，而平面接触部113可以通过焊接的方式电连接至电路板的表面上的平面接触部。在本发明中，延伸臂的两个焊接部123以及平面接触部113组成3个可以向电路板传输电流的输出端，可以传输较大的电流，例如可以传输大约15安培的电流，从而提高了板对板连接器的电流传输能力。
下面参照图3、4、7-9、11、13-15描述本发明的与插座连接器配合的插头连接器200、及其配合端子4。
该插座连接器200包括一个配合壳体5和安装在配合壳体5上的1个或者两个配合端子4。配合端子4用做传输电源信号的电源端子。
在一种示例性实施例中，配合壳体5由例如塑胶材料之类的绝缘材料制成，并包括：一个具有大致的长方体形的配合底部51、以及一个从配合底部的周边区域向上延伸形成的配合环形框架。配合环形框架包括两个配合横向框架52和两个配合纵向框架53。配合环形框架限定一个用于接受插座连接器100的凸台24的配合接收部55。
根据本发明的一种示例性实施例，如图9和11所示，每个配合端子4都由一个金属片例如通过剪切、冲压和弯曲工艺形成，并包括一个第四U形部40，覆盖在配合环形框架的一个配合横向框架52上。进一步地，配合端子4包括：一个配合基部41、以及连接在配合基部41的两侧的第一配合横向臂42和第二配合横向臂43。插头连接器200的配合横向框架52容纳在第四U形部40中。第一配合横向臂42和第二配合横向臂43在配合基部41的横向方向的两侧大致垂直地弯曲形成。
参见图1-8以及13-15，当插头连接器200插入到插座连接器100上时，插头连接器200插入到插座连接器100的接收部25中。进一步地，插头连接器200的配合横向框架52容纳在插座连接器100的凸台24的外缘与环形框架的内侧之间具有间隙中，并且第一U形部111的位于横向框架22内侧的第一横向臂112与第四U形部40的位于配合横向框架52外侧的第一配合横向臂42电接触，这样形成一个第一电接触部位。
在进一步的实施例中，每个插座连接器100的延伸臂12包括一个具有一个向下的开口的第二U形部121，所述第二U形部121覆盖在环形框架的一个纵向框架23上。另一方面，在配合端子4还包括贴靠在配合环形框架的纵向配合框架53外侧的两个配合延伸臂44，配合延伸臂44分别与位于延伸臂12的内侧的两个第一纵向臂122电接触，这样形成两个第二电接触部位。
在进一步的示例性实施例中，端子1还包括第三U形部13，通过弯曲所述第一U形部111的位于内侧的第一横向臂112形成，第三U形部13具有向上的开口，即第三U形部与第一和第二U形部具有相反的开口方向。配合端子4的第四U形部40容纳在所述第三U形部13中，而且第四U形部40的位于配合横向框架52内侧的第二配合横向臂43与第三U形部13的第二横向臂131电接触，这样形成一个第三电接触部位。
进一步地，如图3、7和11所示，在配合横向框架52的内侧设有两个保持槽54，在配合端子4的第二配合横向臂43的两侧形成保持突起部431。保持突起部431插入到保持槽54中，引起保持槽54的内壁发生弹性变形，以将配合端子4牢固地保持在配合壳体5上。
另外，在配合端子4中，第一配合横向臂42的自由端向外弯曲形成第一保持部421，每个配合延伸臂44的自由端向外弯曲形成第二保持部441。如图13和14所示，当配合端子4安装到端子1中时，第一保持部421和第二保持部441分别抵靠在端子1的第一U形部和第二U形部的基部上，使得配合端子4与端子1形成三点机械接触，确保二者之间安装姿势的稳定性，同时机械接触的部位也可以形成电接触部位，同时，在端子1和配合端子4之间形成一个第一电接触部位、两个第二电接触部位和一个第三电接触部位，即四个电接触部位，提高了从配合端子4向端子1输送电流的能力，例如可以输送15安培(A)以上的大电流。进一步地，第一保持部421和第二保持部441可以还用做配合端子与配合电路板(未示出)电连接的焊接部。
参见图1、2、5和6，插座连接器100进一步包括多个安装在环形框架的纵向框架23上的用于传输数据信号的数据端子6。凸台24的至少一个侧部中安装多个弹性片61。弹性片61可以设置成与数据端子6电连接或者不连接。
相对应，如图3、4、7和8所示，该插头连接器200包括多个安装在配合纵向框架53上的配合数据端子7。当插头连接器200结合到插座连接器100上时，插座连接器100的凸台24容纳在插头连接器的配合容纳部55中，而插头连接器200的环形框架设置在插座连接器100的凸台24、横向框架22和纵向框架23之间，同时插座连接器的端子1和数据端子6分别与插头连接器的配合端子4和配合数据端子7电连接，从而实现安装在插座连接器100上的电路板与安装在插头连接器200上的配合电路板之间的板对板电连接。
在本发明中，端子1和配合端子4都可以由铜之类的单个导电金属片通过剪切、冲压、弯曲等工艺制成。
根据本发明的另一方面的实施例，提供一种端子1，用于安装在一个插座连接器100的一个壳体2中，端子1由金属片形成并包括一个具有一个向下的开口的第一U形部111和两个延伸臂12。第一U形部111包括一个基部11以及与所述基部11相对的一个第一横向臂112。两个延伸臂12在基部11的横向方向的两端朝向第一横向臂112大致垂直地弯曲形成。
进一步地，在端子1的一种示例性实施例中，在每个延伸臂12的上侧弯曲形成一个具有一个向下的开口的第二U形部121。端子1还包括第三U形部13，通过向外弯曲所述第一U形部111的位于内侧的第一横向臂112形成，所述第三U形部13具有向上的开口。
根据本发明的上述各种实施例的端子、插座连接器和电连接器组件，可以保持了插座连接器的端子与插头连接器的配合端子的良好电连接。进一步地，本发明的端子可以传输较大的电流，从而提高了板对板连接器的电流传输能力。
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合，从而在解决本发明的技术问题的基础上，实现更多种端子、插座连接器和电连接器组件。
在详细说明本发明的较佳实施例之后，本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本发明亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。
Claims (19)
1.一种用于插座连接器的端子，包括：
一个具有一个向下的开口的第一U形部(111)，所述第一U形部包括：
一个横向延伸的基部(11)；以及
与所述基部相对的一个第一横向臂(112)；以及
两个延伸臂(12)，在所述基部的横向方向的两端朝向所述第一横向臂大致垂直地弯曲形成；
所述端子还包括第三U形部(13)，通过向外弯曲所述第一横向臂(112)形成，所述第三U形部具有向上的开口。
2.如权利要求1所述的端子，其中，在每个所述延伸臂的上侧弯曲形成一个具有一个向下的开口的第二U形部(121)。
3.如权利要求1-2中的任一项所述的端子，其中，所述基部在第一U形部的两端与两个延伸臂之间都设有一个通过向内弯曲形成的向下延伸的结合部(14)。
4.如权利要求3所述的端子，其中，所述结合部上形成弹性突起部(141)。
5.如权利要求1、2和4中的任一项所述的端子，其中，所述基部的下侧向外弯曲形成平面接触部(113)。
6.一种插座连接器(100)，用于安装在一个电路板上，包括：
一个壳体(2)，包括：
一个底部(21)，具有大致的长方体形；以及
一个环形框架(22，23)，从所述底部的周边区域向上延伸形成，所述环形框架限定成一个用于接收一个插头连接器的接收部(25)；以及
至少一个端子，每个所述端子包括：
一个具有一个向下的开口的第一U形部(111)，覆盖在所述环形框架的一个横向框架(22)上，并包括：
一个横向延伸的基部(11)；以及
与所述基部相对的一个第一横向臂(112)；以及
两个延伸臂(12)，在所述基部的横向方向的两端朝向所述第一横向臂大致垂直地弯曲形成，并分别贴靠在所述环形框架的纵向框架的外部；
所述端子还包括第三U形部(13)，通过向外弯曲所述第一横向臂(112)形成，所述第三U形部具有向上的开口。
7.如权利要求6所述的插座连接器，其中，在每个所述延伸臂的上侧弯曲形成一个具有一个向下的开口的第二U形部(121)，所述第二U形部覆盖在所述环形框架的一个纵向框架(23)上，两个所述第二U形部中位于所述延伸臂的内侧的两个第一纵向臂(122)的彼此面对的侧面上都形成一个第一接触部(1221)。
8.如权利要求6所述的插座连接器，其中，所述第三U形部包括：
所述第一横向臂；以及
第二横向臂(131)，位于所述第一横向臂内侧；
其中，所述第一横向臂和第二横向臂的两个彼此面对的侧面上都形成一个第二接触部(1311)。
9.如权利要求8所述的插座连接器，其中，所述第二横向臂的自由端形成向外延伸的舌形部(132)。
10.如权利要求9所述的插座连接器，进一步包括设置在所述壳体的底部中央的凸台(24)，所述凸台的外缘与所述环形框架的内侧之间具有间隙。
11.如权利要求10所述的插座连接器，其中，所述凸台的纵向方向的两端都形成一个限位槽(241)，所述舌形部可移动地设置在所述限位槽中。
12.如权利要求6-7中的任一项所述的插座连接器，其中，所述基部在第一U形部的两端与两个延伸臂之间都设有一个通过弯曲形成的向下延伸的结合部(14)，在所述横向框架中形成用于容纳所述结合部的结合槽(221)。
13.如权利要求12所述的插座连接器，其中，所述结合部上形成突起部(141)。
14.如权利要求6-11、13中的任一项所述的插座连接器，其中，所述环形框架的纵向框架(23)的外侧形成多个限位钩(231)，每个所述延伸臂的一部分在所述纵向框架的外侧延伸到所述限位钩中，以阻止所述延伸臂向外偏置。
15.如权利要求6-11、13中的任一项所述的插座连接器，其中，所述基部和两个延伸臂的下侧伸出所述底部的下表面，以形成用于与电路板焊接的焊接部。
16.如权利要求15所述的插座连接器，其中，所述基部的下侧向外弯曲形成平面接触部(113)。
17.如权利要求6-11、13、16中的任一项所述的插座连接器，其中，所述端子为传输电源信号的电源端子。
18.一种电连接器组合，包括：
如权利要求6所述的插座连接器；以及
与所述插座连接器配合的插头连接器，所述插头连接器包括与所述端子配合的配合端子；
其中，所述插头连接器包括：
一个配合壳体(5)，包括：
一个配合底部(51)，具有大致的长方体形；以及
一个配合环形框架(52，53)，从所述配合底部的周边区域向上延伸形成，以及
一个配合端子，包括一个第四U形部(40)，覆盖在所述配合环形框架的一个配合横向框架(52)上，
其中，所述插头连接器插入到所述插座连接器的接收部中，并且所述第一U形部的位于横向框架内侧的第一横向臂(112)与所述第四U形部的位于配合横向框架(52)外侧的第一配合横向臂(42)电接触；
所述第四U形部容纳在所述第三U形部中，而且所述第四U形部的位于配合横向框架(52)内侧的第二配合横向臂(43)与第三U形部的第二横向臂电接触。
19.如权利要求18所述的电连接器组合，其中，在每个所述延伸臂的上侧弯曲形成一个具有一个向下的开口的第二U形部(121)，所述第二U形部覆盖在所述环形框架的一个纵向框架(23)上，
在所述配合端子还包括贴靠在所述配合环形框架的纵向配合框架外侧的两个配合延伸臂(44)，所述配合延伸臂分别与位于所述延伸臂的内侧的两个第一纵向臂(122)电接触。
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