JP2016031835A - カードコネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】良好な操作性と適当なカード状体押出し量とを両立させた取出し機構を備えたカードコネクタの提供。
【解決手段】押出しレバー7の押出し部72は、被押込み部71側に配置され、カード状体3の後面部に始めに接触する初期作用点部723と、カード状体挿入時において初期作用点部723より先端側且つ後方に配置され、押出しレバー7の回転に伴い初期作用点部723より前側に移動し、カード状体の後面部と接触する後期作用部724とを備えている。
【選択図】図6
【解決手段】押出しレバー7の押出し部72は、被押込み部71側に配置され、カード状体3の後面部に始めに接触する初期作用点部723と、カード状体挿入時において初期作用点部723より先端側且つ後方に配置され、押出しレバー7の回転に伴い初期作用点部723より前側に移動し、カード状体の後面部と接触する後期作用部724とを備えている。
【選択図】図6
Description
本発明は、携帯電話機やスマートフォン等の電子機器にICカードやフラッシュメモリーカード等のカードを接続するためのカードコネクタであって、押出しレバーの操作によりカードトレイ等を取り出し可能なカードコネクタに関する。
従来、この種のカードコネクタにおいては、カードトレイ等のカード状体が挿入されるカード挿入部の奥側に回転可能な押出しレバーを配置し、ハウジング側部に配置された操作部材を人力で押し込み操作することで押出しレバーを回転軸回りに回転させ、押出しレバーの他端でカードトレイを押し出すようにした取出し機構付きのものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
この取出し機構は、図10に示すように、操作部材90を介して人力による押圧力F1を押出しレバー91に伝達し、それを回動軸92(回転支点)回りの回動運動に変換し、梃子の原理を利用してレバーの他端よりカードトレイ93に押出し方向の力F2を作用させる構造となっている。
従って、この種のカードコネクタにおいて、人力による押圧力F1と押出し方向の力F2との関係及び操作部材の押し込み量と押出しレバーによる押出し量(押出し力によるカード状体の移動量)との関係は、操作部材90による押し込み力F1が作用する位置と回転軸(回転支点)との距離d1(以下、被押込み部長さという)と、回転軸(回転支点)とカードトレイの後縁と接触する点までの距離d2(以下、押出し部長さという)との比dx=d1/d2(以下、レバー分割比という)により決定される。
即ち、押出しレバー全体に占める押出し部長さd2を小さくし、レバー分割比dxを相対的に大きくした場合には、小さな押圧力F1でカード状体を押し出すことができるが、操作部材の単位押込み量当たりのカード状体の押出し量が小さくなり、一方、押出しレバーの全体の距離に占める押出し部長さd2を大きくし、レバー分割比dxを相対的に小さくした場合には、操作部材の単位押込み量当たりのカード状体の押出し量が大きくなるが、カード状体を抜き出すために必要な押込み力F1が増すという関係がある。
一方、この種のカードコネクタでは、カード状体をカード挿入部に挿入した際、カード状体が容易にハウジングより抜け出さないようにロック機構を備えたものが知られており、カード状体を取り出す際には、ロック機構の保持力に勝る押出し力F2を必要とする。
従って、上述の如き従来のカードコネクタでは、カード取出し機構の性能がレバー分割比により大きく左右され、カード状体を抜き出すために必要な押込み力F1を優先してレバー分割比を決定するとカード状体の押出し量が不足してカード状体が取出し難いという問題があり、操作部材の単位押込み量当たりの押出し量を優先すると取出し動作に必要な押し込み力が増して操作性が損なわれるという問題があった。
更には、カード状体を抜き出すために必要な押込み力F1と押出し部による押出し量とが上述の如き関係を有することから、良好な操作性と適当なカード状体の押出し量とを両立させることが困難であった。
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、良好な操作性と適当なカード状体押出し量とを両立させた取出し機構を備えたカードコネクタの提供を目的としてなされたものである。
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、カード状体が挿入されるカード挿入部を有するハウジングと、前記カード挿入部内に突出するように前記ハウジングに保持された複数のコンタクトと、前記カード挿入部の奥側に回転可能に配置された押出しレバーと、該押出しレバーを操作する為の操作部材とを備え、前記押出しレバーには、一端側に前記操作部材と接触する被押込み部が、他端側に前記カード状体の後面部と接触する押出し部がそれぞれ形成され、カード状体挿入時に前記押出し部がコネクタ幅方向に向けられ、前記操作部材で前記被押込み部を押し込み、前記押出しレバーを回転させることにより、前記押出し部が前記カードトレイを押し出し方向に押圧するようにしたカードコネクタにおいて、前記押出し部は、被押込み部側に配置され、前記カード状体の後面部に始めに接触する初期作用点部と、前記カード状体挿入時において前記初期作用点部より先端側且つ後方に配置され、前記押出しレバーの回転に伴い前記初期作用点部より前側に移動し、前記カード状体の後面部と接触する後期作用部とを備えているカードコネクタにある。
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記押出し部は、前記カード状体挿入時において前記初期作用点部より先端側に先端後方に向けて傾斜した傾斜面を有し、該傾斜面が前記後期作用部を形成することにある。
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の構成に加え、前記押込みレバーは、前記被押込み部と前記押出し部とが互いに屈曲して配置されたへ字状に形成されたことにある。
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項1〜3の何れか1項の構成に加え、前記操作部材は、先端幅方向に前記被押込み部の先端側と接触する長ストローク操作部と、前記被押込み部の押出し部側と接触する短ストローク操作部とを並列に有する押し込み動作部を備え、前記短ストローク操作部を前記長ストローク操作部よりも前記押出し部側に片寄せて配置したことにある。
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項4の構成に加え、前記押し込み動作部は、前記長ストローク部と前記短ストローク部とが前後方向で段状を成すように形成されたことにある。
本発明に係るカードコネクタは、上述したように、カード状体が挿入されるカード挿入部を有するハウジングと、前記カード挿入部内に突出するように前記ハウジングに保持された複数のコンタクトと、前記カード挿入部の奥側に回転可能に配置された押出しレバーと、該押出しレバーを操作する為の操作部材とを備え、前記押出しレバーには、一端側に前記操作部材と接触する被押込み部が、他端側に前記カード状体の後面部と接触する押出し部がそれぞれ形成され、カード状体挿入時に前記押出し部がコネクタ幅方向に向けられ、前記操作部材で前記被押込み部を押し込み、前記押出しレバーを回転させることにより、前記押出し部が前記カードトレイを押し出し方向に押圧するようにしたカードコネクタにおいて、前記押出し部は、被押込み部側に配置され、前記カード状体の後面部に始めに接触する初期作用点部と、前記カード状体挿入時において前記初期作用点部より先端側且つ後方に配置され、前記押出しレバーの回転に伴い前記初期作用点部より前側に移動し、前記カード状体の後面部と接触する後期作用部とを備えていることにより、取出し作業の初期段階とその後とでレバー分割比が切り替わるので、ロックされた状態にある初期段階では小さな押込み力で最大の押出し力を得られ、その後は少ない押し込み量でカード状体の押出し量を得ることができ、良好な操作性と適当なカード状体の押出し量とを両立させることができる。
また、本発明において、前記押出し部は、前記カード状体挿入時において前記初期作用点部より先端側に先端後方に向けて傾斜した傾斜面を有し、該傾斜面が前記後期作用部を形成することにより、カード状体と接触する位置、即ち、カード状体を押し出すための力の作用点が円滑に押出し部の先端側に移動する。
更に、本発明において、前記押込みレバーは、前記被押込み部と前記押出し部とが互いに屈曲して配置されたへ字状に形成されたことにより、被押込み部における操作部材が接触する位置を好適に切り替えることができる。
また、本発明において、前記操作部材は、先端幅方向に前記被押込み部の先端側と接触する長ストローク操作部と、前記被押込み部の押出し部側と接触する短ストローク操作部とを並列に有する押し込み動作部を備え、前記短ストローク操作部を前記長ストローク操作部よりも前記押出し部側に片寄せて配置したことにより、カード状体の取出し操作の初期段階とその後とで被押込み部の操作部材が接触する位置と回転中心との間の距離を切り替えることができる。
更に、本発明において、前記押し込み動作部は、前記長ストローク部と前記短ストローク部とが前後方向で段状を成すように形成されたことにより、被押込み部と操作部材とが接触する位置を容易に移動させることができる。
次に、本発明に係るカードコネクタの実施態様を図1〜図9に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号1はICカード等のカード、符号2はカードコネクタである。また、本実施例においては、カード状体挿抜方向の手前側を前、奥側を後として説明する。
また、カード状体には、ICカードやフラッシュメモリーカード等のカード単体の他、カードトレイやアダプタを使用するものを含み、本実施例では、カード1を収容可能なカードトレイ3をカード状体とした例について説明する。
カードコネクタ2は、カードトレイ3等のカード状体が挿入されるカード挿入部41を有するハウジング4と、カード挿入部41内に突出するようにハウジング4に保持された複数のコンタクト5,5...とを備え、カード挿入部41にカードトレイ3を挿入することにより、カードトレイ3に収容されたカード1の表面に形成された各信号接続用パッド(図示せず)にそれぞれ対応するコンタクト5,5...が接触し、カード1とコネクタが実装される実装基板とを電気的に接続するようになっている。
また、このカードコネクタ2には、カード挿入部41の奥側に回転可能に配置された押出しレバー7と、押出しレバー7を操作する為の操作部材8とを備え、軸用凸部6回りに押出しレバー7を回転動作させることにより押出しレバー7の一端でカードトレイ3を押し出すことができるようにした取出し機構を備えている。
ハウジング4は、図4に示すように、絶縁性合成樹脂製の底板部421を有するハウジング本体42と、導電性金属製のシールドカバー43とを組み付けることによりカード挿入部41が前面に開口した中空箱状に形成され、前面の開口よりカードトレイ3等のカード状体を出し入れするようになっている。
ハウジング本体42は、ハウジング4の底板部を構成する底板部421と、底板部421の両側縁部より立ち上げた形状の側壁部422a,422bと、底板部421の後縁より立ち上げた形状の後壁部423とを備え、底板部421、両側壁部422a,422b及び後壁部423によって、上面側が凹んだ形状のカード挿入部41が形成され、その上面がシールドカバー43の天板部431によって覆われ、天板部431と底板部421との間にカードトレイ3が挿入されるようになっている。
このハウジング本体42の底板部421には、導電性金属板材を打ち抜き・折り曲げ加工することにより形成された複数のコンタクト5,5...がインサート成形により組み込まれ、各コンタクト5,5...の弾性接触片部51がカード挿入部41内に突出し、弾性接触片部51先端の接点511がカード1の対応するパッド部と接触するようになっている。
また、ハウジング本体42には、カード挿入部41奥側の一方に片寄せた配置にレバー収容部424を備えるとともに、一方の側壁部422aの内側に棒状の操作部材8をトレイ挿抜方向でスライド移動可能に保持する操作部材保持部425とを備え、レバー収容部424に押出しレバー7が回転動作可能に収容されるとともに、操作部材保持部425に棒状の操作部材8が前後方向で移動可能に収容されている。
押出しレバー7は、図5に示すように、一端側に操作部材8と接触する被押込み部71が、他端側にカードトレイ3の後面部36と接触する押出し部72がそれぞれ形成され、カード状体挿入時に押出し部72がコネクタ幅方向に向けられるように保持され、操作部材8を押し込み方向に動作させることにより、被押込み部71が押し込まれ、それに伴い、押出しレバー7がハウジング4の天板部431より突出した軸用凸部6の後方に当接した状態で軸用凸部6回りに回転するようになっている。
また、押出しレバー7は、被押込み部71と押出し部72とが互いに所望の角度で屈曲した形状に形成されて平面視へ字状を成し、その前面側に屈曲部73が形成され、この屈曲部73が軸用凸部6に外周面後側に当接し、回転時の支点となっている。
この押出しレバー7は、金属製板材をプレス加工することにより一体に形成され、被押込み部71及び押出し部72がそれぞれ平板状の上面板と、上面板の前側縁より垂直下向きに折り曲げた動作面板とにより構成され、上面板がへ字状を成すとともに、へ字の屈曲に整合させて動作面板に屈曲部73が形成されている。
押出し部72は、被押込み部側に配置された初期作用点部723と、カード状体挿入時において初期作用点部723より先端側且つ後方に配置された後期作用部724とを備え、初期作用点部723がカード状体挿入時のコネクタ幅方向に向けられた状態から回転動作に伴いカードトレイ3の後面部36に始めに接触し、後期作用部724が押出しレバー7の回転に伴い初期作用点部723より前側に移動し、カードトレイ3の後面部36と接触するようになっている。
この押出し部72は、カード状体挿入時においてカード状体後端面と略平行に対向する平坦面と、その平坦面の先側終端より先端後方に向けて傾斜する傾斜面とを前面側に備え、その平坦面の先側終端近傍に初期作用点部723が配置され、傾斜面が後期作用部724を形成している。尚、傾斜面は、前面側に膨出した円弧状に形成されている。
即ち、押出し部72は、回転を開始すると、図7に示すように、初めに押出し部長さd2が短い初期作用点部723がカードトレイ3の後面部36と接触してカードトレイ3を押し出す際の作用点となり、その後、図9に示すように、押出しレバー7の回転に伴い後期作用部724が初期作用点部723より前側に移動することにより、初期作用点部723がカードトレイ後面部36より離脱し、押出し部長さd2の長い後期作用部724がカードトレイ3の後面部36に接触し、後期作用部724にカードトレイ3を押し出す力の作用点が切り替わるようになっている。
また、傾斜面が後期作用部724を形成していることで当該作用点は、回転が進むにつれて後期作用部724上を先端側に向けて移動するようになっている。
被押込み部71は、押出し部72の基端より斜め前方に延出した形状を成し、カード状体挿入時において、動作面部の先端、即ち、回転中心より最も遠い端が操作部材8の先端(後端)に最も近く位置するようになっている。
尚、この押出しレバー7は、図6に示すように、押出し部72の上面板が後壁部423上に被さり、且つ、押出し部72の動作面板裏面が後壁部423内面の内側に配置された状態でレバー収容部424に収容され、屈曲部73が軸用凸部6の外周面後側に当接するようになっている。
また、押出しレバー7が回転した際には、被押込み部71の上面板が後壁部423に被さる位置まで移動することにより、後壁部423が押出しレバー7の動作を阻害しないようになっている。
また、押出しレバー7には、上面板を切り起こし加工することにより被案内突部74が形成されている。
操作部材8は、前後方向に長い棒状に形成され、前端部に外向きに折り曲げた形状の被押圧部81が一体に形成されるとともに、後端部に押出しレバー7の被押込み部71と接触する押し込み動作部82を備えている。
押し込み動作部82は、後端に被押込み部71の先端側と接触する長ストローク操作部821と、被押込み部71の押出し部側と接触する短ストローク操作部822とをコネクタ幅方向で並列に備え、短ストローク操作部822を長ストローク操作部821よりも押出し部側に片寄せて配置している。
本実施例においては、長ストローク操作部821と短ストローク操作部822とが前後方向で段状を成し、長ストローク操作部821に対し短ストローク操作部822が前方に突出させ、且つ、短ストローク操作部822を長ストローク操作部821より押出し部側に片寄せて配置、即ち、回転中心に近い側に配置している。
従って、操作部材8をカード挿抜方向で押し込むと、先ず、図7に示すように、長ストローク操作部821が被押込み部71の先端と接触し、更に操作部材8を押し込み、押出しレバー7が回転すると、図9に示すように、被押込み部71の先端が長ストローク操作部821より離脱し、短ストローク操作部822が被押込み部の押出し部側と接触するようになっている。
シールドカバー43は、導電性金属板材をプレス加工することにより一体に形成され、平板状の天板部431と、天板部431の側縁より垂直に折り曲げた形状の側板部432,432と、天板部431の後縁より垂直に折り曲げた後端板部433とを備えている。
天板部431には、後方部の前記押出しレバー7収容部と整合させた位置に下向きに突出した軸用凸部6が一体に形成され、シールドカバー43をハウジング本体42と組み付けることにより、軸用凸部6が押出しレバー7の手前側に挿入され、押出しレバー7の屈曲部73が軸用凸部6の外周面に当接するようになっている。
軸用凸部6は、天板部431を構成する金属板材を絞り加工することにより天板部431より下向きに突出した円柱状に形成され、天板部431内面から突端61面までの高さ(軸高さ)が天板部431と底板部421との間の距離、即ち、カード挿入部41高さより短く形成されている。
また、天板部431には、軸用凸部6の周囲に軸用凸部6と同心円弧状の案内溝434が形成され、この案内溝434に押出しレバー7の上面に突出した被案内突部74を案内させることにより、押出しレバー7が軸用凸部6回りの回転軌道より逸脱しないようにしている。
カードトレイ3は、図2に示すように、カード1が収容されるトレイ本体31と、トレイ本体31の前端部にフランジ状に固定された前面蓋部32とを備えている。
トレイ本体31は、絶縁性合成樹脂材により平板状に形成され、片面側よりカード1が嵌り込む板厚方向に貫通した矩形孔状のカード収容部33を備えている。
また、トレイ本体31には、ハウジング4のカード挿入部41内に挿入された際に、カード挿入部41からのトレイ本体31の抜け出しを防止する抜け出し防止手段を備えている。
抜け出し防止手段の態様は、特に限定されないが、例えば、本実施例のようにトレイ本体31の表面にトレイ本体31の厚み方向に膨出した膨出部311,311を備え、この膨出部311,311をカード挿入部41の天板部431に所望の位置で係合させることによりトレイ本体31のトレイ挿入部41に対する抜け出しを防止する。
カード収容部33は、カード1の形状に整合した矩形孔状に形成され、その底側内側縁部に内向きに張り出したカード支持部(図示せず)を備え、このカード支持部にカード1の両側縁部を支持させることにより、信号伝達用のパッド部を底側に露出させた状態にカード1を収容できるようになっている。
また、トレイ本体31には、後面部の軸用凸部6に整合させた位置に回避用凹部34が形成され、カードトレイ3(トレイ本体31)をカード挿入部41に挿入した際に軸用凸部6が回避用凹部34に回避し、ハウジング4に占める軸用凸部6のスペースとカードトレイ3のハウジング4に占めるスペースとが重複するようになっている。
前面蓋部32には、前面に開口したトレイ挿抜方向に向けたピン挿通孔324が操作部材8の位置と連続配置となるように形成され、このピン挿通孔324に操作用ピン35がトレイ挿抜方向に移動可能に収容されている。
このように構成されたカードコネクタ2では、カード状体3がハウジング4にロックされて最も力を必要とする取出し作業の初期段階において、図7に示すように、操作部材8が被押込み部71に接触する位置と回転中心との間の距離、即ち、被押込み部長さd1が最も長く、回転中心とカードトレイ3を押し出す作用点との距離、即ち、押出し部長さd2が最も短い状態にあって、レバー分割比dx=d1/d2が相対的に大きくなり、小さな押込み力F1で必要な押出し力F2を得ることができる。
一方、操作部材8を押し込み、押出しレバー7を更に回転させると、カード状体3が押出し方向に移動してハウジング4に対するロック状態から脱する。
また、押出しレバー7の回転に伴い、押出し部72のカードトレイ3に接触する位置、即ち、カードトレイ3を押し出す作用点が初期作用点部723から後期作用部724に移動し、更に、押出しレバー7の回転が進むにつれて後期作用部724の先端側に移行し、押出し部長さd2が順次長くなっていく。
即ち、カードトレイ3がハウジング4に対するロック状態より脱した後は、相対的に押出し量を確保する上で優位なレバー分割比dxに切り替わり、カードトレイ3の押し出し量を確保できる。
更には、操作部材8を押し込み、押出しレバー7が回転すると、図9に示すように、長ストローク操作部821が被押込み部71の先端より離脱し、短ストローク操作部822が被押込み部71の押出し部側と接触し、被押出し部長さd1が短くなるので、レバー分割比は、さらに小さくなり、操作部材の単位押込み量当たりの押し出しレバーによる押出し量が大きくなる。
尚、押し込み動作部82の形状は、上述の実施例に限定されず、例えば、押し込み動作部の後端をコネクタ幅方向外側から内側後方に向けて傾斜した形状とし、長ストローク操作部821と短ストローク操作部822とが斜め方向で連続するようにしてもよく、長ストローク操作部821と短ストローク操作部822とを幅方向で連続した形状とし、押出しレバーの被押込み部の押出し部側に前方に向けて突出した部分を設けるようにしてもよい。
また、本実施例においては、押出しレバーの前面側を軸用凸部に当接させ、軸用凸部回りに押出しレバーを回転させる構造のものについて説明したが、押出しレバーに軸穴を設け、回転軸に回転可能に支持させるようにしたものであってもよい。
1 カード
2 カードコネクタ
3 カードトレイ
31 トレイ本体
311 膨出部
32 前面蓋部
321 蓋本体
322 連結部
323 凸部
324 ピン挿通孔
33 カード収容部
34 回避用凹部
35 操作用ピン
4 ハウジング
41 カード挿入部
42 ハウジング本体
421 底板部
422 側壁部
423 後壁部
424 レバー収容部
425 操作部材保持部
43 シールドカバー
431 天板部
432 側板部
433 後端板部
434 案内溝
5 コンタクト
51 弾性接触片部
511 接点
6 軸用凸部
7 押出しレバー
71 被押込み部
72 押出し部
723 初期作用点部
724 後期作用部
73 屈曲部
74 被案内突部
8 操作部材
81 被押圧部
82 押し込み操作部
821 長ストローク操作部
822 短ストローク操作部
2 カードコネクタ
3 カードトレイ
31 トレイ本体
311 膨出部
32 前面蓋部
321 蓋本体
322 連結部
323 凸部
324 ピン挿通孔
33 カード収容部
34 回避用凹部
35 操作用ピン
4 ハウジング
41 カード挿入部
42 ハウジング本体
421 底板部
422 側壁部
423 後壁部
424 レバー収容部
425 操作部材保持部
43 シールドカバー
431 天板部
432 側板部
433 後端板部
434 案内溝
5 コンタクト
51 弾性接触片部
511 接点
6 軸用凸部
7 押出しレバー
71 被押込み部
72 押出し部
723 初期作用点部
724 後期作用部
73 屈曲部
74 被案内突部
8 操作部材
81 被押圧部
82 押し込み操作部
821 長ストローク操作部
822 短ストローク操作部
Claims (5)
- カード状体が挿入されるカード挿入部を有するハウジングと、前記カード挿入部内に突出するように前記ハウジングに保持された複数のコンタクトと、前記カード挿入部の奥側に回転可能に配置された押出しレバーと、該押出しレバーを操作する為の操作部材とを備え、
前記押出しレバーには、一端側に前記操作部材と接触する被押込み部が、他端側に前記カード状体の後面部と接触する押出し部がそれぞれ形成され、
カード状体挿入時に前記押出し部がコネクタ幅方向に向けられ、前記操作部材で前記被押込み部を押し込み、前記押出しレバーを回転させることにより、前記押出し部が前記カードトレイを押し出し方向に押圧するようにしたカードコネクタにおいて、
前記押出し部は、被押込み部側に配置され、前記カード状体の後面部に始めに接触する初期作用点部と、前記カード状体挿入時において前記初期作用点部より先端側且つ後方に配置され、前記押出しレバーの回転に伴い前記初期作用点部より前側に移動し、前記カード状体の後面部と接触する後期作用部とを備えていることを特徴とするカードコネクタ。 - 前記押出し部は、前記カード状体挿入時において前記初期作用点部より先端側に先端後方に向けて傾斜した傾斜面を有し、該傾斜面が前記後期作用部を形成する請求項1に記載のカードコネクタ。
- 前記押込みレバーは、前記被押込み部と前記押出し部とが互いに屈曲して配置されたへ字状に形成された請求項1又は2に記載のカードコネクタ。
- 前記操作部材は、先端幅方向に前記被押込み部の先端側と接触する長ストローク操作部と、前記被押込み部の押出し部側と接触する短ストローク操作部とを並列に有する押し込み動作部を備え、前記短ストローク操作部を前記長ストローク操作部よりも前記押出し部側に片寄せて配置した請求項1〜3の何れか1項に記載のカードコネクタ。
- 前記押し込み動作部は、前記長ストローク部と前記短ストローク部とが前後方向で段状を成すように形成された請求項4に記載のカードコネクタ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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