JP2011003452A - Key switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1回の押圧操作によって複数のスイッチ部を段階的に順次オンさせるキースイッチに関するものである。 The present invention relates to a key switch for sequentially turning on a plurality of switch sections step by step by a single pressing operation.
従来、この種のキースイッチとしては特許文献1に記載の多段押釦スイッチがあった。
これは、図5に示すようにキー125を押圧すると、まず1段目のスイッチ121の側壁126が撓んで可動接点128と固定接点129が接触して1段目のスイッチ121がオンとなる。更にキー125を押込むと、2段目のスイッチ122の側壁127が撓んで可動接点131と固定接点130が接触して(実際には可動基板123上の固定接点130が下降して)2段目のスイッチ122がオンとなる、というものである(特許文献1参照)。
Conventionally, as this type of key switch, there has been a multi-stage pushbutton switch described in
As shown in FIG. 5, when the
しかしながら特許文献1に記載のキースイッチでは、2段目のスイッチ(最終段のスイッチ部)の押下げ時にも1段目のスイッチ(最終段以外のスイッチ部)に負荷がかかり続け、しかも増大する。
このため、繰返し使用において、1段目のスイッチに性能劣化、具体的には1段目のスイッチを構成するラバーや接点部に変形等の不良が生じやすく、長寿命化が難しかった。
However, in the key switch described in
For this reason, in repeated use, performance deterioration of the first-stage switch, specifically, deformation such as deformation or the like in the rubber or contact portion constituting the first-stage switch easily occurs, and it is difficult to extend the life.
本発明は、上記のような実情に鑑みなされたもので、最終段スイッチ部(2段キースイッチの場合には第2段スイッチ部)に至る押圧操作において、その最終段スイッチ部以外のスイッチ部(2段キースイッチの場合には第1段スイッチ部)にかかる負荷の増大をなくし、長寿命化を可能としたキースイッチを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a pressing operation to reach the final stage switch section (second stage switch section in the case of a two-stage key switch), switch sections other than the final stage switch section. An object is to provide a key switch that eliminates an increase in load on the (first-stage switch portion in the case of a two-stage key switch) and can extend the service life.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、キーの一方向の押圧操作によって複数のスイッチ部を段階的に順次オンさせるキースイッチにおいて、前記複数のスイッチ部は最終段のスイッチ部と最終段以外のスイッチ部とを含み、前記複数のスイッチ部をオンさせる際の該スイッチ部への押圧負荷方向を、前記最終段のスイッチ部と前記最終段以外のスイッチ部とで異ならせたスイッチ機構を具備することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記スイッチ機構は、前記キーの一方向の押圧操作によって該キーの押圧方向と交差する方向に作動して前記最終段以外のスイッチ部をオンさせる第1作用体と、前記キーの一方向の更なる押圧操作によって該キーの押圧方向と同一方向に作動して前記最終段のスイッチ部をオンさせる第2作用体とを、備えてなることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記第1作用体を複数備え、各第1作用体は、前記キーの一方向の押圧操作によって段階的に順次作動して、各第1作用体に対応して設けられた最終段以外のスイッチ部を段階的に順次オンさせるように構成されたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a key switch for sequentially turning on a plurality of switch sections stepwise by a one-way pressing operation of the key, wherein the plurality of switch sections are the last stage switches. And a switch unit other than the final stage, and the direction of the pressing load applied to the switch part when turning on the plurality of switch units is different between the switch part of the final stage and the switch part other than the final stage. And a switch mechanism.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the switch mechanism is operated in a direction crossing the pressing direction of the key by a pressing operation in one direction of the key, and other than the final stage. A first action body that turns on the switch part, and a second action body that operates in the same direction as the pressing direction of the key by further pressing operation in one direction of the key to turn on the last-stage switch part, It is characterized by comprising.
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the first action body includes a plurality of first action bodies, and each first action body is sequentially operated stepwise by a one-way pressing operation of the key. The switch units other than the final stage provided corresponding to the first acting bodies are sequentially turned on step by step.
請求項1に係る発明では、キーの一方向の押圧操作によって複数のスイッチ部を段階的に順次オンさせるキースイッチにおいて、複数のスイッチ部をオンさせる際のスイッチ部への押圧負荷方向を、最終段のスイッチ部と最終段以外のスイッチ部とで異ならせた。したがって、この請求項1に係る発明によれば、キーの押圧操作方向が共通でありながら、キー押圧操作による最終段以外のスイッチ部のオンに続き、更にキーを押圧操作して最終段のスイッチ部をオンさせる場合でも、最終段以外のスイッチ部への押圧負荷を増大させることはない。これにより、繰返し使用におけるスイッチ部、特に最終段以外のスイッチ部の構成部材の性能劣化を抑えることができ、キースイッチを長寿命化できる。
請求項2に係る発明によれば、簡単かつ低コストにて請求項1のキースイッチを提供できる。
請求項3に係る発明によれば、多段(3段以上)のキースイッチを簡単かつ低コストにて提供できる。
In the invention according to
According to the invention of
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図1は、本発明の一実施形態に係るキースイッチの断面図、図2は、同キースイッチの分解斜視図である。本実施形態では、本発明を2段キースイッチに適用した場合について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shows the same or an equivalent part between each figure.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a key switch according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the key switch. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a two-stage key switch will be described.
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る2段キースイッチは、キー1の一方向、図示例では下向き垂直方向(以下、単に下方向と記す。)の押圧操作によって、第1段スイッチ部(最終段以外のスイッチ部)2及び第2段スイッチ部(最終段のスイッチ部)3を段階的に順次オンさせるキースイッチである。
この2段キースイッチは、上記第1段スイッチ部2及び第2段スイッチ部3をオンさせる際、これらスイッチ部2,3への押圧負荷がかかる方向(押圧負荷方向)を、第1段スイッチ部2と第2段スイッチ部3とで異ならせたスイッチ機構4を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the two-stage key switch according to the present embodiment has a
This two-stage key switch determines the direction in which a pressing load is applied to the
このスイッチ機構4は、第1作用体5と第2作用体6とを備えて構成されている。
第1作用体5は、キー1の下方向の押圧操作によって、同キー1の押圧方向と交差する方向、図示例ではほぼ直交する右方向に駆動(作動)して第1段スイッチ部2をオンさせる作用体である。
この第1作用体5は基台部7及びアーム部8を備えて構成されている。アーム部8は、基台部7から側方下向きに所定長延出し、先端部が上方に折り返され、接点押圧部10が右方向に突出形成されている。このアーム部8は、少なくとも延出方向(図中、左右方向)に可撓性を有する。通常は、基台部7及びアーム部8を含む第1作用体5全体が可撓性を有する合成樹脂により成形されてなる。
また第2作用体6は、上記キー1の下方向の更なる押圧操作によって、同キー1の押圧方向と同じ下方向に変形(作動)して第2段スイッチ部3をオンさせる作用体であり、ほぼ逆椀状のラバー体からなり、弾性を有する。逆椀状の椀底面に相当する第2作用体(以下、ラバー体とも記す。)6の下面ほぼ中央には、接点押圧部11が下方に向けて突設されている。
The
The first actuating
The first working
The second acting
本実施形態において、第1段スイッチ部2及び第2段スイッチ部3は、各々メンブレンスイッチからなる。このメンブレンスイッチは、可撓性を有する2枚の合成樹脂薄板が小さな間隙を挟んで対向され、各合成樹脂薄板の対向面には各々接点が設けられ、この接点対向方向からの押圧力を受けて対向する接点が接触(オン)するように構成された公知のシート状ないしフィルム状スイッチである。
図示例では、第1段スイッチ部2及び第2段スイッチ部3は単一のメンブレンスイッチ体12の内部に各々電気的に絶縁されて別個に構成されている。
In the present embodiment, the first
In the illustrated example, the first-
上記第1段スイッチ部2、第2段スイッチ部3及びスイッチ機構4(第1作用体5及び第2作用体6)は、上ケース13及び下ケース14により形成された空間内に次のように収容されている。
すなわち、下ケース14上にはバックプレート15が適宜間隔を置いて配置され、このバックプレート15上のほぼ中央には上記ラバー体6が固定され、このラバー体6の上端面にはステム16が載置されている。
このステム16は、角蓋状の下段部17と、平面視外形状が下段部17よりもやや小さく、上端面が若干内側に鍔状に延出するほぼ角筒状の上段部18とで形成され、下段部17の蓋面ほぼ中央において上記ラバー体6の上端面に載置される。
また、このステム下段部17の蓋面上面側ほぼ中央には、ポリドーム19が配置固定され、キー1の第1段スイッチ部2の操作時(ショートストローク操作時)に基台部7下面に押圧されて操作者にクリック操作感を与えるようになされている。
The first-
That is, a
The
In addition, a
ステム上段部18の右側壁内面に当接又はほぼ当接する位置には、バックプレート15上に固定されたメンブレンスイッチ体12の起立辺20の先端部がステム下段部17の蓋面を貫通し、上方に延出している。
上記第1段スイッチ部2は、このメンブレンスイッチ体12の起立辺20の先端部に内蔵され、またこの先端部の左側面には、第1作用体5のアーム部8先端の接点押圧部10が対向し、位置する。この接点押圧部10は、キー1の非操作時においてメンブレンスイッチ体12の起立辺20の上記先端部(第1段スイッチ部2を内蔵する部分)の左側面に軽く接する程度の位置で対向している。
また、バックプレート15上のラバー体6の接点押圧部11と対向する位置には、第2段スイッチ部3を内蔵するメンブレンスイッチ体12の平面部21が位置決めされている。
At the position where the right side wall of the stem
The first-
Further, the
シャーシ22は、上端面が若干内側に下端面が若干外側に、各々鍔状に延出するほぼ角筒状に形成されて上記バックプレート15上に固定されており、上記ステム16は、このシャーシ22内をテレスコピック式に上下動可能に収容されている。
このシャーシ22は、上記のようにラバー体6の上端面に載置されたステム16を収容した状態でバックプレート15上に、例えばねじ23を用いて固定されている。
The
The
上ケース13は、キー1の操作部24が挿通可能の角穴25が穿設されたほぼ角枠状に形成され、その下面の左右側には下方に延出するボス部26が突設されている。
下ケース14は、その平板部上の、上記上ケース13のボス部26対応位置にボス部27が上方に向けて突設され、上,下ケース13,14の両ボス部26,27間に連通するねじ止め用の穴にねじ28を通して上ケース13と一体化される。この際、上記バックプレート15は上,下ケース13,14の両ボス部26,27間に挟み込まれ、上,下ケース13,14間の定位置に固定される。
なお、下ケース14上面の、バックプレート15上のラバー体6対応位置には、スイッチ操作時にラバー体6にかかる押圧力を受ける円筒状の支持部29が突設されている。この支持部29の高さは、下ケース14上面に突設された上記ボス部27の高さと同一である。
The
The
A
キー1は、角蓋状の操作部24と、この操作部24の下端面から僅かに外側に鍔状に延出するストッパ部30とを備えてなる。操作部(キー操作部)24は上ケース13の角穴25に下方から挿通され、ストッパ部30は同角穴25からのキー1の抜け出しを防止する。
キー操作部24の下面ほぼ中央には、キー1の押圧操作を第1作用体5の基台部7に伝える操作連結部31が突設されている。この操作連結部31は、基台部7にキー1の操作動(上下動)を伝えればよく、アーム部8の動きを拘束しないように基台部7と連結される。基台部7はアーム部8を図中、右側に延出させた状態で操作連結部31に連結される。
また、操作連結部31には、突出部31aが形成されていて、基台部7が押圧された時に、必ずアーム部8側に力が加わる構造になっている。
The
Near the center of the lower surface of the
Further, the
コイルスプリング32は、キー1の下方向への押圧操作を、適宜の反力を与えつつ許容し、その押圧を解いた場合にはキー1を元の非操作位置に自動復帰させるための復帰力を与える弾性部材である。このコイルスプリング32は、キー操作部24下面とシャーシ22上端面の鍔状延出部33との間(左右2箇所)にボス部34,35を用いて介装される。ボス部34,35は、コイルスプリング32を位置決めし、かつその位置からの同コイルスプリング32の離脱を防止する。
キー1の押圧操作量(ストローク量)の上限値は、キー1を押圧操作してからステム下段部17の下端面がバックプレート15上面に当接するまでの距離設定値により決まる。この値は、非操作時において上ケース13上面より突出する部分のキー操作部24高さ寸法を超えることはなく、キー1を最大限に押圧操作してもキー操作部24が上ケース13の角穴25から下方に抜けて外れることはない。
The
The upper limit value of the pressing operation amount (stroke amount) of the
なお図2は、各構成部材を図1において上部に示された構成部材から順に下方に向けて示した図である。このため、図2においてキー1は上ケース13の上方に位置しているが、キー1のストッパ部30の位置を基準とすれば(上ケース13へのキー1の組込み手順に従えば)、図2においてキー1は上ケース13の下方に位置する。そして、このキー1の下方に第1作用体5が位置する。
またキー1、基台部7(第1作用体5)、上ケース13、ポリドーム19、シャーシ22、ステム16、ラバー体(第2作用体)6、バックプレート15及び下ケース14の平面視上の各中央位置が揃えられていることはいうまでもない。
Note that FIG. 2 is a diagram in which the constituent members are shown downward in order from the constituent members shown in the upper part in FIG. 1. For this reason, the
Further, the
次に、図1に示す2段キースイッチの動作について図3(a)〜図3(c)に従って説明する。
図3(a)は初期状態(非操作時)、図3(b)は第1段スイッチ部2のオン操作時、図3(c)は第2段スイッチ部3のオン操作時を示す。
いま、図3(a)に示す初期状態から、図中矢印アに示すように下方向にキー1を押圧(ショートストローク操作)すると、図3(b)に示すように、スイッチ機構4を構成する第1作用体5の右方向への押圧作用により第1段スイッチ部2がオンされる。
すなわち、キー1を押圧するとその操作連結部31によって第1作用体5の基台部7が下降し、これに伴ってアーム部8先端部が右方向に移動する。そして、アーム部8先端の接点押圧部10がメンブレンスイッチ体12の起立辺20の先端部に内蔵する対向接点を接点対向方向である右方向に押圧して相互接触、つまり第1段スイッチ部2をオンさせる。
図4は、この第1段スイッチ部2のオン動作の様子を拡大して示しており、図中の矢印イは、第1段スイッチ部2をオンする際のアーム部8先端の接点押圧部10の移動を示す。
Next, the operation of the two-stage key switch shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (c).
3A shows an initial state (when not operated), FIG. 3B shows a time when the first
Now, from the initial state shown in FIG. 3 (a), when the
That is, when the
FIG. 4 shows an enlarged view of the on-operation of the first
第1段スイッチ部2をオンさせる際のキー1の押圧操作量は小さいので、この際、第2作用体6の下方向への変形量(作動量)は小さく、その接点押圧部11の下降量も小さいので、第2段スイッチ部3をオンさせるには至らない。
第1段スイッチ部2をオンさせる際のキー1の押圧操作量は小さく、キー1への反力も小さいので、キー1の押圧操作による操作者への操作感も小さくなる。ポリドーム19は、この際、操作者にクリック操作感を与える。
Since the pressing operation amount of the key 1 when the first-
The amount of pressing operation of the key 1 when the first-
図3(b)に示す第1段スイッチ部2のオン状態から、図中矢印アに示すように下方向に更にキー1を押圧操作してゆくと、図3(c)に示すように、スイッチ機構4を構成する第2作用体6の下方向への押圧作用により第2段スイッチ部3がオンされる。
すなわち、キー1を更に押圧(フルストローク操作)すると、その操作連結部31、第1作用体5の基台部7及びポリドーム19を介してステム16が下降し、これに伴って第2作用体6全体が下方向に押し潰されるように変形(作動)する。そして、この第2作用体6の接点押圧部11がメンブレンスイッチ体12の平面部21に内蔵する対向接点を接点対向方向である下方向に押圧して相互接触、すなわち第2段スイッチ部3をオンさせる。
When the
That is, when the
第2作用体6は、その材質(ラバー)と形状(逆椀状)に基づき、かつ、その下方向への押圧力による変形によって操作者にクリック操作感を与えつつ、第2段スイッチ部3をオンさせる。第2段スイッチ部3をオンさせるのに必要なキー1のストローク量に達すると、ステム下段部17の下端面がバックプレート15上面に当接し、ステム16、換言すればキー1のそれより下方への移動が規制される。
キー1の押圧操作に伴うステム16の下方への移動は、シャーシ22内において移動中心軸回りの回転が阻止されながら行われる。
The
The downward movement of the
第2段スイッチ部3をオンさせる際、キー1は上記のように規制されるまで下方に移動し、したがってその間、第1作用体5の基台部7も下降する。しかし、図3(b)及び図3(c)から分かるように、この際、第1作用体5のアーム部8先端の更なる右方向(図4中の矢印イ)への移動は殆どなく、したがって、このアーム部8先端による第1段スイッチ部2への押圧負荷(押圧力)を増大させることはない。
このような動作は、第1段スイッチ部2及び第2段スイッチ部3への押圧負荷方向を異ならせる、図示例では90°異ならせるスイッチ機構4によって容易に実行させ得る。
なお、従来のキースイッチでは、図5から分かるように、2段目のスイッチ122の押下げ時(第2段スイッチ部3のオン時に相当)において1段目のスイッチ122(第1段スイッチ部2に相当)にかかる負荷を増大させない構成は困難である。
When the second-
Such an operation can be easily executed by the
In the conventional key switch, as can be seen from FIG. 5, when the second-
キー1は、その押圧を、第1段スイッチ部2をオンさせただけで解放した場合、あるいは第1段スイッチ部2及び第2段スイッチ部3を連続してオンさせた後に解放した場合のいずれの場合も、図3(b)に示す状態あるいは図3(c)に示す状態から元の図3(a)に示す初期状態に復帰する。第1作用体5や第2作用体6も、キー1の復帰と同様に、図3(b)に示す状態や図3(c)に示す状態から図3(a)に示す初期状態に復帰する。この初期状態への復帰動作は、ラバー体6とコイルスプリング32の復元力による。
When the
以上述べたように本実施形態によれば、1回の押圧操作によって2段のスイッチ部2,3を段階的に順次オンさせるキースイッチにおいて、第1段スイッチ部2及び第2段スイッチ部3をオンさせる際、これらスイッチ部2,3にかかる押圧負荷方向をほぼ90°異ならせた。
したがって本実施形態によれば、キー1の押圧操作方向が一方向、例えば下方向に共通でありながら、そのキー1の押圧操作による第1段スイッチ部2のオンに続き、更にキー1を押圧操作して第2段スイッチ部3をオンさせる場合でも、第1段スイッチ部2への押圧負荷を増大させることはない。〔図3(b)に示す状態において第1段スイッチ部2へかかる押圧負荷は出し切っていて、図3(c)に示す状態においても変わらない。〕
As described above, according to the present embodiment, in the key switch for sequentially turning on the two-
Therefore, according to the present embodiment, while the pressing operation direction of the
したがって、繰返し使用においても、第1段スイッチ部2を構成するメンブレンスイッチ(対向接点)や、第1段スイッチ部2の作用体5を構成するアーム部8先端の接点押圧部10等の構成部材の性能劣化、具体的には変形等の不良が生じにくくなり、キースイッチを長寿命化できる。
Therefore, even in repeated use, constituent members such as the membrane switch (opposing contact) constituting the first
第1作用体5の図示表現につき、図3(b)及び図3(c)が同じ態様であるのに対して図3(a)が異なる態様である。これは、図3(b)及び図3(c)に示す状態においては第1作用体5に変位が生じなく、特にそのアーム部先端(接点押圧部10)の左右方向の位置が変わらず、第1作用体5による第1段スイッチ部2への押圧負荷が増大していないことを示す。
3 (b) and FIG. 3 (c) are the same aspects, while FIG. This is because the
なお、本実施形態では、キー1の下方向の押圧操作によって、2つのスイッチ部を段階的に順次オンさせる2段キースイッチについて述べたが、本発明を、3つ以上のスイッチ部を段階的に順次オンさせる多段キースイッチに適用してもよい。
この場合は、例えば最終段以外のスイッチ部として、複数段のスイッチ部を設け、各スイッチ部をオンさせる各作用体のアーム部の長さや可撓性の度合い等を変え、キーの押圧操作量(ストローク量)に応じて上記複数段のスイッチ部を順次オンさせるように構成する。最終段のスイッチ部の構成は上述した実施形態と特に変わらない。
また、本実施形態では、各スイッチ部をメンブレンスイッチにより構成したが、作用体の作動(駆動、変形等)によりオンされる構成であれば、そのいずれでもよい。例えば、タクトスイッチ(商品名)を各スイッチ部に用いてもよい。
In the present embodiment, the two-stage key switch for sequentially turning on the two switch parts stepwise by the downward pressing operation of the
In this case, for example, a multi-stage switch section is provided as a switch section other than the last stage, and the length of the arm part of each operating body that turns on each switch section, the degree of flexibility, etc. The plurality of switch sections are sequentially turned on according to (stroke amount). The configuration of the last-stage switch unit is not particularly different from the above-described embodiment.
Moreover, in this embodiment, although each switch part was comprised by the membrane switch, as long as it is the structure turned on by the action | operation (driving, deformation | transformation, etc.) of an action body, any may be sufficient. For example, a tact switch (trade name) may be used for each switch unit.
1:キー、2:第1段スイッチ部(最終段以外のスイッチ部)、3:第2段スイッチ部(最終段のスイッチ部)、4:スイッチ機構、5:第1作用体、6:第2作用体(ラバー体)、7:基台、8:アーム部、10,11:接点押圧部。 1: key, 2: first-stage switch section (switch section other than final stage), 3: second-stage switch section (final stage switch section), 4: switch mechanism, 5: first acting body, 6: first 2 action bodies (rubber bodies), 7: base, 8: arm part, 10, 11: contact pressing part.
Claims (3)
前記複数のスイッチ部は最終段のスイッチ部と最終段以外のスイッチ部とを含み、
前記複数のスイッチ部をオンさせる際の該スイッチ部への押圧負荷方向を、前記最終段のスイッチ部と前記最終段以外のスイッチ部とで異ならせたスイッチ機構を具備することを特徴とするキースイッチ。 In a key switch that turns on a plurality of switch sections step by step by pressing the key in one direction,
The plurality of switch units include a switch unit at the final stage and a switch unit other than the final stage,
A key mechanism comprising: a switch mechanism in which a direction of a pressing load applied to the switch unit when the plurality of switch units are turned on is different between the switch unit at the final stage and the switch units other than the final stage. switch.
前記キーの一方向の押圧操作によって該キーの押圧方向と交差する方向に作動して前記最終段以外のスイッチ部をオンさせる第1作用体と、
前記キーの一方向の更なる押圧操作によって該キーの押圧方向と同一方向に作動して前記最終段のスイッチ部をオンさせる第2作用体とを、
備えてなることを特徴とする請求項1に記載のキースイッチ。 The switch mechanism is
A first acting body that operates in a direction crossing the pressing direction of the key by a pressing operation in one direction of the key to turn on a switch unit other than the final stage;
A second action body that is actuated in the same direction as the pressing direction of the key by further pressing operation in one direction of the key to turn on the last-stage switch unit;
The key switch according to claim 1, wherein the key switch is provided.
各第1作用体は、前記キーの一方向の押圧操作によって段階的に順次作動して、各第1作用体に対応して設けられた最終段以外のスイッチ部を段階的に順次オンさせるように構成されたことを特徴とする請求項2に記載のキースイッチ。 A plurality of the first acting bodies;
Each first operating body is sequentially operated stepwise by a one-way pressing operation of the key so as to sequentially turn on switch units other than the last stage provided corresponding to each first operating body. The key switch according to claim 2, wherein the key switch is configured as follows.
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