JP2005166343A - 押しボタン装置および押しボタン装置用操作部材 - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃音の発生を抑えつつ、省スペース化が可能でツマミ部（ボタン部）をそのまま外観面とすることを可能とした押しボタン装置および押しボタン装置用操作部材を得ること。
【解決手段】押しボタン装置１は、基板１０と、基板１０に設けられたスイッチ１２と、スイッチ１２をオン・オフ動作させる操作部材１４とを有する。そして、操作部材１４は、ボタン部３２と、ボタン部３２を押圧することによってスイッチ１２を押圧するスイッチ押圧部５６と、少なくともスイッチ押圧部５６がスイッチ１２を押圧している間は、基板１０に当接している当接部５２と、ボタン部３２と当接部５２の間に設けられたヒンジ部５０とを有し、ボタン部３２の底側を支持する係止部材３４に係止されると共に、ボタン部３２が押圧されることで、係止部３２ａを回転中心としたボタン部３２の回転が許容され、その回転途中でスイッチ押圧部５６がスイッチ１２を押圧する。
【選択図】図１

Description

本発明は、音響機器や映像機器等に用いられる押しボタン装置および押しボタン装置用操作部材に関する。

スイッチを押圧して、スイッチのオン・オフの状態を切り替えることにより、装置を作動させたり停止させたりする押しボタン装置が知られている。この押しボタン装置の場合、押圧操作を容易にする観点から、スイッチを覆う操作部材を設けて、この操作部材のボタン部を操作することによって、操作部材に備えられているスイッチ押圧部でスイッチを押圧している。このような操作部材を設けた場合には、ボタンを押圧したときに、スイッチ押圧部とスイッチとの間で衝撃音が発生するため、押しボタン装置に、衝撃音の発生を抑える機能を持つ部品を有するものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の押しボタン装置は、図７に示すように、ツマミ支持体９２に、薄肉ヒンジ部９３を介して、ボタン部としてのツマミ部９４と板バネ状の当接片９５が一体成形されているツマミ機構９６を有している。このツマミ機構９６では、ツマミ部９４を押圧すると、まず当接片９５が基板９７に当接するため、操作ボス９８とスイッチ９９との衝撃が吸収され、衝撃音の発生を防いでいる。

特開平１１−１４９８４５号公報（要約書）

しかしながら、上記の特許文献１に記載されたツマミ機構９６は、ツマミ部９４を間に挟むように、一方にツマミ支持体９２および薄肉ヒンジ部９３が、他方に当接片９５が存在する。このため、ツマミ機構９６自体が大きくなってしまい、広いスペースが必要となる。また、ツマミ部９４の揺動支点が薄肉ヒンジ部９３であるため、そして、ツマミ支持体９２が固定体となっており全く上下動しないようになっているため、ツマミ部９４を大きくしたとしても、薄肉ヒンジ部９３付近までであり、ツマミ支持体９２までをツマミ部９４とすることはできない。したがって、このツマミ機構９６を外部に全面的に露出させ、露出面を操作可能なツマミ部９４とすることはできない。

また、ツマミ機構９６を装置に組み込む場合、ツマミ部９４の両側に突出しているツマミ支持体９２と当接片９５の存在によって、装置の外部に露出することとなるツマミ部９４を、装置の角部に配置することができない。また、このツマミ機構９６は、薄肉ヒンジ部９３と当接片９５の２つの部分で、操作ボス９８の動きを制御しているため、これら２つの部分の関係を、精度良く設計し、製造しなければならない。

本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、衝撃音の発生を抑えつつ、省スペース化が可能でツマミ部（ボタン部）をそのまま外観面とすることを可能とした押しボタン装置および押しボタン装置用操作部材を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は、基板と、基板に設けられたスイッチと、スイッチをオン・オフ動作させる操作部材と、を有する押しボタン装置において、操作部材は、ボタン部と、ボタン部を押圧することによってスイッチを押圧するスイッチ押圧部と、少なくともスイッチ押圧部がスイッチを押圧している間は、基板に当接している当接部と、ボタン部と当接部の間に設けられたヒンジ部と、を有し、ボタン部の底側を支持する係止部材に係止されると共に、スイッチを中心にして当接部とは反対となる位置に配置される係止部と、を有し、ボタン部が押圧されることで、係止部を回転中心としたボタン部の回転が許容され、その回転途中でスイッチ押圧部がスイッチを押圧する押しボタン装置である。

この発明では、ボタン部の底側でボタン部を支持し、その支持部を回転中心としてボタン部が回転するので、省スペース化が可能になると共に、ボタン部をそのまま外観面とすることができる。

ボタン部と、当接部と、ヒンジ部とは、一体に成形されている構成を採用することができる。この構成によって、操作部材の製造が簡易になる。

スイッチ押圧部は、ボタン部の裏側の周縁部に設けられている構成を採用することができる。この構成によって、ボタン部の押圧力が効率良くスイッチ押圧部に伝わり、確実にスイッチのオン・オフの状態の切り替えを行うことができる。また、スイッチ押圧部は、背後からボタン部に支えられているので、スイッチの反発力にも耐えることができる。

ボタン部は、裏側に爪部を有し、押しボタン装置は、爪部に係合する保持部材を有する構成を採用することができる。この構成によって、操作部材が装置に確実に支持されるため、ボタン付き装置を使用しているときに、操作部材が装置から外れるのを抑えることができる。

爪部は、孔を有し、保持部材は、突起部を有し、孔に、突起部が挿入されている構成が好ましい。この構成によって、簡易な構造で確実に操作部材を装置に支持させておくことができる。また、爪部を弾性体で形成すれば、弾性変形を利用して、容易に爪部の孔に突起部を挿入することができ、しかも、爪部が突起部から外れるのを抑えることができる。

他の発明は、ボタン部と、ボタン部を押圧することによって基板に設けられたスイッチを押圧するスイッチ押圧部と、少なくともスイッチ押圧部がスイッチを押圧している間は、基板に当接している当接部と、ボタン部と当接部の間に設けられたヒンジ部と、ボタン部の底側を支持する係止部材に係止されると共に、スイッチを中心にして当接部とは反対となる位置に配置される係止部と、を有する押しボタン装置用操作部材である。

この発明では、ボタン部がその底側で支持されるため、ボタン部の周囲には支持部材が不要になる。その結果、省スペース化が可能になると共に、ボタン部をそのまま外観面とすることができる。

ボタン部の裏側には、孔を有する爪部が設けられ、爪部は、ボタン部の裏側の周縁部につながっていると共に、複数設けられている構成を採用することができる。この構成によって、爪部の孔を利用して、操作部材を装置に取り付けることができる。また、装置に突起部を設ければ、爪部の孔に突起部を挿入して操作部材を装置に取り付けることができ、このようにして取り付けた場合には、爪部の孔を回転中心としたボタン部の回転が可能となる。

本発明によれば、衝撃音の発生を抑えつつ、省スペース化が可能でツマミ部（ボタン部）をそのまま外観面とすることを可能とした押しボタン装置および押しボタン装置用操作部材が得られる。

以下、図面を参照しながら本発明に係る押しボタン装置の実施の形態について説明する。また、本発明に係る押しボタン装置用操作部材については、押しボタン装置の構成部品として説明する。

図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係る押しボタン装置１の断面図である。この押しボタン装置１は、主に、基板１０と、基板１０に取り付けられたスイッチ１２と、スイッチ１２をオン・オフ動作させる操作部材１４と、上面パネル１６とから構成されている。

この押しボタン装置１は、さらに、前面パネル１８と、２つの側面パネル２０，２２（図２参照）とを備えている。基板１０には、電気回路等が形成されており、タクトスイッチとなるスイッチ１２の被押圧部２４を押圧することによって、電気回路の作動状態と停止状態とを交互に切り替えている。すなわち、電気回路が停止状態のときにスイッチ１２の被押圧部２４を押圧すると、電気回路が作動状態になり、電気回路が作動状態のときに、もう一度スイッチ１２の被押圧部２４を押圧すると電気回路が停止状態になる。

上面パネル１６は、押しボタン装置１の外枠となる本体部３０と、本体部３０から図１でわずかに下降して、その先で操作部材１４のボタン部３２の底側を係止する係止部材３４とから構成されている。係止部材３４の先端は、曲面形状をしており、ボタン部３２、すなわち操作部材１４が、係止部材３４によって、係止部３２ａを回転中心とした鉛直面内での回転ができるようになっている。

なお、本実施の形態に係る押しボタン装置１では、操作部材１４が上面パネル１６にぶら下がるように係止されているので、ボタン部３２が鉛直面内で回転するが、側面パネル２０または側面パネル２２の水平方向に突出した係止部材を設け、その係止部材でボタン部３２を係止し、係止部３２ａを回転中心として操作部材１４を水平面内で回転させるようにしても良い。

側面パネル２０，２２には、操作部材１４のボタン部３２の裏側に設けられた爪部３６，３８を保持する保持部材として機能する突起部４０，４２が設けられている。突起部４０，４２は、爪部３６，３８の孔４６，４８に挿入されており、操作部材１４が側面パネル２０，２２に回動自在に支持されている。なお、係止部材３４を設けず、突起部４０，４２を係止部材として機能させて、孔４６，４８を回転中心としてボタン部３２を鉛直面内で回転させるようにしても良い。

操作部材１４は、ボタン部３２と、ヒンジ部５０と、当接部５２とから構成されている。ボタン部３２は、係止部材保持部５４と、スイッチ押圧部５６と、爪部３６，３８とを有し、ヒンジ部５０は、ヒンジ頭部５８と、第１、第２連結部６０，６２とを有している。ボタン部３２と、当接部５２と、ヒンジ部５０は、別部材から形成しても良いが、一体に成形されていることが好ましい。一体に成形されていることによって、操作部材１４の製造を簡易にすることができる。

ボタン部３２は、スイッチ１２の被押圧部２４が小さい場合等、直接スイッチ１２の被押圧部２４を押圧するのが困難なときに、スイッチ１２の被押圧部２４の代わりに押圧する部品である。ボタン部３２を押圧することによって、スイッチ押圧部５６が、スイッチ１２の被押圧部２４を押圧する。ボタン部３２の底側には、係止部材保持部５４が形成されていて、ボタン部３２と係止部材保持部５４とで、係止部材３４を挟持している。ボタン部３２と係止部材保持部５４とで、係止部材３４を挟持することによって、操作部材１４が、所望の回転運動以外の動きをするのを防いでいる。

スイッチ押圧部５６の前面形状は、スイッチ１２の被押圧部２４の前面形状と略等しくなっている。なお、スイッチ押圧部５６が確実にスイッチ１２の被押圧部２４を押圧できれば、スイッチ押圧部５６の前面形状は、スイッチ１２の被押圧部２４の前面形状と略等しくなくても良い。スイッチ押圧部５６は、第１の実施の形態に係る押しボタン装置１のように、ボタン部３２の裏側の周縁部６４に設けることが好ましい。ボタン部３２の裏側の周縁部６４にスイッチ押圧部５６を設けることによって、ボタン部３２の押圧力が効率良くスイッチ押圧部５６に伝わり、確実にスイッチ１２のオン・オフの状態を切り替えることができる。また、スイッチ押圧部５６は、背後からボタン部３２に支えられているので、スイッチ１２からの反発力にも耐えることができる。

当接部５２は、弾性材料、たとえばプラスチック等から形成されていて、先端が曲面形状となっている。先端が曲面形状となっていることで、当接部５２と基板１０との接触を穏やかに行うことができる。ボタン部３２を押圧することによって、スイッチ押圧部５６がスイッチ１２の被押圧部２４に接触するが、この接触するときには、当接部５２は、基板１０に当接している。スイッチ押圧部５６が、スイッチ１２の被押圧部２４に接触するよりも先に、当接部５２が、基板１０に当接することによって、スイッチ押圧部５６とスイッチ１２との接触に伴う衝撃を緩和している。この結果、スイッチ押圧部５６とスイッチ１２との衝撃音の発生を抑えることができる。

なお、当接部５２は、スイッチ押圧部５６とスイッチ１２との衝撃音の発生を抑えるためのものであるから、スイッチ押圧部５６がスイッチ１２の被押圧部２４を押圧していない状態では、基板１０に当接していなくても良い。しかし、少なくともスイッチ押圧部５６がスイッチ１２の被押圧部２４を押圧している間は、基板１０に当接している必要がある。

ヒンジ部５０は、ボタン部３２と当接部５２の間に設けられていて、ボタン部３２を押圧してスイッチ１２の被押圧部２４を押圧しているときに、当接部５２に加わる基板１０上を動こうとする力を、自身の運動によって吸収して、当接部５２が基板１０上を動くのを抑えている。ヒンジ部５０の運動を含めた操作部材１４の動作については後述する。

第１連結部６０は、ボタン部３２とヒンジ頭部５８とを連結しており、第２連結部６２は、ヒンジ頭部５８と当接部５２とを連結している。第１、第２連結部６０，６２は、板を折り曲げたような形状を有している。第１、第２連結部６０，６２が、板を折り曲げたような形状を有しているので、ボタン部３２を押圧したとき、少なくとも各折り曲げ部６６，６７，６８の中心角が広がることによって、ヒンジ頭部５８のみに力が集中するのを防いでいる。

図２に示すように、２つの爪部３６，３８は、ボタン部３２の裏側の周縁部６４の内側につながって設けられている。爪部３６，３８が２つ存在することによって、ボタン部３２の水平方向の位置が維持されていて、ボタン付き装置１を長期に渡って使用しても、すなわち、操作部材１４のボタン部３２を押圧する回数が累積されても、ボタン部３２の位置がずれるのを抑えている。

また、２つの爪部３６，３８をそれぞれ内側方向に弾性変形できるように形成すれば、押しボタン装置１の前側（スイッチ１２の被押圧部２４が向いている方向）から操作部材１４を取り付けることができるため、押しボタン装置１の組立工程が簡易になる。

２つの爪部３６，３８がそれぞれ内側方向に弾性変形できる場合、操作部材１４が固定部材側（上面パネル１６や側面パネル２０，２２）に取り付けられる仕組みは次のようになる。すなわち、操作部材１４を側面パネル２０，２２の突起部４０，４２に向けて押して行くと、突起部４０，４２が、爪部３６，３８の孔４６，４８以外の箇所を内側に変形させる。その後、さらに操作部材１４を押し続けると、爪部３６，３８の孔４６，４８が突起部４０，４２に対応する位置まで来て、突起部４０，４２が爪部３６，３８の孔４６，４８に嵌まり込み、爪部３６，３８は外側方向に復元して最初の状態に戻る。爪部３６，３８を弾性変形できるように形成する方法には、たとえば樹脂等の柔らかい材質で爪部３６，３８を作成する方法や、爪部３６，３８自体を薄く形成する方法等がある。

なお、爪部３６，３８は２つではなく、１つであっても良いし、３つ以上であっても良い。すなわち、たとえば係止部材保持部５４の形状や構造を、係止部材３４をしっかりと保持できるものにすれば、爪部は１つでも充分であるし、また、爪部を用いて操作部材１４を固定部材側にしっかり固定したい場合には、爪部を３つ以上設けることが好ましい。

次に、操作部材１４の動作について図３を参照しながら説明する。なお、図３においては、分かりやすくするために、操作部材１４の変形を誇張してある。

まず、図３（ａ）のように、たとえば人間の手の指で、ボタン部３２を正面から押圧する（矢示Ａ）。なお、ボタン部３２の押圧方向は、矢示Ｂのように上面からでも良いし、矢示Ｃのように斜め方向からでも良い。矢示Ａの方向にボタン部３２を押圧すると、ボタン部３２は、当初、矢示Ａ方向にわずかに動く。そして、係止部材３４の先端が係止部材保持部５４の凹部５４ａに衝突する。ボタン部３２を押圧することによって、図３（ｂ）のように、係止部３２ａを支点として操作部材１４が図の反時計方向に回動する。このとき、ヒンジ頭部５８の折り曲げ部６６が、中心角θを広げながら基板１０方向に近づいて行き、スイッチ押圧部５６がスイッチ１２の被押圧部２４を押圧する。当接部５２は、基板１０に当接し始めた位置から図の下方向に移動する。

ボタン部３２を押圧している間、ヒンジ頭部５８の折り曲げ部６６は、中心角θを広げて行くが、復元力が働くため、スイッチ押圧部５６がスイッチ１２の被押圧部２４に急に接触することはなく、スイッチ押圧部５６がスイッチ１２の被押圧部２４に徐々に近づいていくこととなる。したがって、スイッチ押圧部５６とスイッチ１２との間の衝撃音の発生を防ぐことができる。なお、前述のように、第１、第２連結部６０，６２の折り曲げ部６７，６８の中心角も広がって、ヒンジ頭部５８に加わる力が集中して破損するのを防いでいる。

ヒンジ頭部５８に加わる力に対するヒンジ頭部５８の変形状態や当接部５２の動きを変更するために、ヒンジ頭部５８および第１、第２連結部６０，６２の折り曲げ部６６，６７，６８の角度を変えたり、他の折り曲げ部７１，７２，７３の角度を変えたり、ヒンジ頭部５８を肉薄にしたり、ヒンジ頭部５８を弾性の大きい材質で形成しても良い。

上述の手順で、ボタン部３２を押圧してスイッチ１２のオン・オフの状態を切り替えたら、ボタン部３２から指を離す。そうすると、操作部材１４は、ヒンジ部５０の弾性復元力により図３（ａ）の状態に戻る。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る押しボタン装置７５について、図４および図５を参照しながら説明する。

本発明の第２の実施の形態に係る押しボタン装置７５は、ボタン部３２の裏側中央に係止部材保持部５４を設け、単独で係止部材３４が保持できるように構成されている。また、この押しボタン装置７５は、上面パネル１６の本体部３０の上面３０ａとボタン部３２の上面３２ｂとを同一レベルにしている。上面パネル１６の本体部３０の上面３０ａとボタン部３２の上面３２ｂとを同一レベルにすることによって、図５に示すように、カーオーディオ７７の前面部に押しボタン装置７５を組み込んだときに、角部にボタン部３２を配置することができる。カーオーディオ７７の操作は、運転中に行うことも多いので、角部にボタン部３２を配置することによって、容易にボタン部３２の位置を手探りで探し出すことができる。なお、角部への配置は、本発明の第１の実施の形態に係る押しボタン装置１についても実施可能である。

以上に説明した実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更実施可能である。たとえば、押しボタン装置１，７５では、スイッチ押圧部５６を、ボタン部３２の裏側の周縁部６４に設けたが、ボタン部３２の裏側の周縁部６４に設けずに、第１連結部６０や第２連結部６２に設けても良い。また、押しボタン装置１では、図２に示すように、当接部５２を端に設けたが、端に設けずに、中央に設けても良い。

また、本発明の第１および第２の実施の形態に係る押しボタン装置１，７５では、上面パネル１６の端部を係止部材３４としたが、押しボタン装置の構造上、上面パネル１６の一部を係止部材３４として使用できないような場合には、図６に示す本発明の第３の実施の形態に係る押しボタン装置８０ように、基板１０に係止部材用の部品８２を設けて、この先端を係止部材８４とし、係止部材保持部８６に嵌め込んでも良い

また、爪部３６，３８の孔４６，４８に、側面パネル２０，２２の突起部４０，４２を挿入して、操作部材１４を側面パネル２０，２２に支持させたが、爪部３６，３８に孔４６，４８を設けず、側面に爪受部を設けて、この爪受部に爪部３６，３８を嵌め込んで操作部材１４を側面パネル２０，２２に支持させても良い。ただし、この場合、爪受部は、ボタン部３２の回転運動を許容する形状にする必要がある。

また、ボタン部３２は、前面（図１の左方向）から見て、四角形状の他に、三角形状、五角形状等の種々の多角形状としたり、円形、楕円形、長円等の種々の曲面形状とすることができる。また、ボタン部３２にテーパ面３２ｃを設けず、ボタン部３２の角部を断面直角形状としても良い。さらに、ボタン部３２の下方位置に、テーパ面３２ｃと対称となるように、他のテーパ面を形成しても良い。

また、本発明の各実施の形態に係る押しボタン装置１，７５，８０のヒンジ部５０は、直角に曲がる箇所を５つ有しているものとしたが、ボタン部３２から図１で斜め下方向に伸びる直線状のものとしても良い。また、基板１０に円弧状に接する形状とする等、他の形状を採用することもできる。

また、図４や図６に示すように、ボタン部３２の上下方向の中央付近に係止部材３４，８４が配置されているものの場合、係止部材３４，８４は、ボタン部３２の上下方向の中央に配置せず、ボタン部３２の上下方向の中央位置からスイッチ１２とは逆方向となる位置、すなわち、スイッチ１２から遠ざかる位置に係止部材３４，８４を配置するのが好ましい。これは、ボタン部３２を押圧したとき、ボタン部３２の係止部材３４，８４との係止部３２ａ，８６ａを支点として容易に回動が行われて、スイッチ押圧部５６が、スイッチ１２の被押圧部２４を押圧できるようにするためである。

本発明の第１の実施の形態に係る押しボタン装置の断面図であって、図２のII−II線で切断した断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る押しボタン装置の断面図であって、図１のI−I線で切断した断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る押しボタン装置の動作を説明する図であって、（ａ）はボタン部を押圧していない状態を示す要部断面図で、（ｂ）はボタン部を押圧している状態を示す要部断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る押しボタン装置を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る押しボタン装置を組み込んだカーオーディオの正面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る押しボタン装置を示す要部断面図である。 従来の押しボタン装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 押しボタン装置
１０ 基板
１２ スイッチ
１４ 操作部材
１６ 上面パネル
１８ 前面パネル
２０，２２ 側面パネル
２４ 被押圧部
３４ 係止部材
３６，３８ 爪部
４０，４２ 突起部
４６，４８ 孔
５０ ヒンジ部
５２ 当接部
５４ 係止部材保持部
５６ スイッチ押圧部
６０ 第１連結部
６２ 第２連結部
６４ 周縁部
７５ 押しボタン装置
７７ カーオーディオ
８０ 押しボタン装置

Claims (7)

1. 基板と、上記基板に設けられたスイッチと、上記スイッチをオン・オフ動作させる操作部材と、を有する押しボタン装置において、
   上記操作部材は、ボタン部と、上記ボタン部を押圧することによって上記スイッチを押圧するスイッチ押圧部と、少なくとも上記スイッチ押圧部が上記スイッチを押圧している間は、上記基板に当接している当接部と、上記ボタン部と上記当接部の間に設けられたヒンジ部と、を有し、
   上記ボタン部の底側を支持する係止部材に係止されると共に、上記スイッチを中心にして上記当接部とは反対となる位置に配置される係止部と、を有し、
   上記ボタン部が押圧されることで、上記係止部を回転中心とした上記ボタン部の回転が許容され、その回転途中で上記スイッチ押圧部が上記スイッチを押圧することを特徴とする押しボタン装置。
2. 前記ボタン部と、前記当接部と、前記ヒンジ部とは、一体に成形されていることを特徴とする請求項１記載の押しボタン装置。
3. 前記スイッチ押圧部は、前記ボタン部の裏側の周縁部に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の押しボタン装置。
4. 前記ボタン部は、その裏側に爪部を有し、前記押しボタン装置は、上記爪部に係合する保持部材を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の押しボタン装置。
5. 前記爪部は、孔を有し、前記保持部材は、突起部を有し、
   上記孔に、上記突起部が挿入されていることを特徴とする請求項４記載の押しボタン装置。
6. ボタン部と、上記ボタン部を押圧することによって基板に設けられたスイッチを押圧するスイッチ押圧部と、少なくとも上記スイッチ押圧部が上記スイッチを押圧している間は、上記基板に当接している当接部と、上記ボタン部と上記当接部の間に設けられたヒンジ部と、上記ボタン部の底側を支持する係止部材に係止されると共に、上記スイッチを中心にして上記当接部とは反対となる位置に配置される係止部と、を有することを特徴とする押しボタン装置用操作部材。
7. 前記ボタン部の裏側には、孔を有する爪部が設けられ、上記爪部は、前記ボタン部の裏側の周縁部につながっていると共に、複数設けられていることを特徴とする請求項６記載押しボタン装置用操作部材。

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