JP2679878B2 - コネクタ - Google Patents

コネクタ

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JP2679878B2
JP2679878B2 JP2401191A JP40119190A JP2679878B2 JP 2679878 B2 JP2679878 B2 JP 2679878B2 JP 2401191 A JP2401191 A JP 2401191A JP 40119190 A JP40119190 A JP 40119190A JP 2679878 B2 JP2679878 B2 JP 2679878B2
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エス.バワ ジャスパル
コウト ルイス
エフ.マンシニ ジアコモ
プリタノ ニコラス
エス.ザブロドスキ ジョージ
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トーマス アンド ベッツ コーポレーション
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02Details
    • H02G3/06Joints for connecting lengths of protective tubing or channels, to each other or to casings, e.g. to distribution boxes; Ensuring electrical continuity in the joint
    • H02G3/0616Joints for connecting tubing to casing
    • H02G3/0625Joints for connecting tubing to casing with means for preventing disengagement of conductors
    • H02G3/0675Joints for connecting tubing to casing with means for preventing disengagement of conductors with bolts operating in a direction parallel to the conductors

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  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の導体を有する金
属クラッドケーブルを成端するコネクタに関し、特に、
ケーブルの金属シースをコネクタ本体に機械的電気的に
固着する接地素子を有する電気コネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】金属クラッド型の電気ケーブルは、典型
的には、絶縁ジャケットを持つ外側金属シースと、コネ
クタを貫通する個々に絶縁された複数の導体を含む。外
側金属シースはケーブルの柔軟性を強化するため、全長
に渡ってらせん巻線を有することがある。この型の金属
クラッドケーブルは、中央制御部、モータ、パネル板そ
の他の電気装置、電気機械装置において電力信号または
制御信号またはその両者を送信するのに用いられる。
【0003】そのような金属グラッドケーブルを成端す
るコネクタはケーブルを電気ボックスに接続するよう構
成されている。この型のコネクタには2つの要件が必要
である。即ち、ケーブルの金属シースと電気ボックスと
の間の実効的な接地接続及びコネクタとケーブル間のシ
ールである。電気コネクタ分野では、何らかの方法で両
方の要件を満たす様々なコネクタ構成を提供してきた。
【0004】1984年12月25日発行の米国特許第
4、490、576号に開示されたジャケット付き金属
クラッドケーブル成端用コネクタにおいては、ケーブル
金属シースとの機械的電気的係合を計るため、さらに金
属シースとコネクタ自体との電気的連続性を保つために
接地リングを用いている。典型的には、この型の接地リ
ングは内部に向けて突出する複数の指を持ち、これがケ
ーブルをコネクタに挿入する際に金属シースと接触し、
こうして両者間の電気的係合を計る。接地リングの指は
ケーブル収容のためにわずかながら弾性を有し、一方、
ケーブル挿入を完璧には妨げないように充分なクリアラ
ンスを与えなければならない。従って、接地リングは与
えられた直径の金属シースを収容するためにはその大き
さを正確に定めなければならない。大直径の金属シース
を用いれば接地リングは適切であるが、ケーブルをコネ
クタに挿入するのは容易ではない。同様に、小直径の金
属シースを用いればケーブルの実効的接地は望めない。
【0005】1987年9月8日発行の米国特許第4、
692、562号は、実効的接地の必要性と、様々なサ
イズのケーブルを収容するシール材の必要性について述
べている。これに記載されたコネクタは、円錐台状の中
央ボアを有する本体、対応する形状の接地リング及びシ
ール材を含む。最初の位置では充分なクリアランスが与
えられており、金属シースが接地リングの指と係合する
ことなくケーブルがコネクタ内に挿入される。こうして
広範囲のサイズのケーブルをコネクタに収容することが
できる。挿入後はグランドナットが締め付けられ、この
ため接地リングが円錐台ボアに対して押圧され、金属シ
ースと係合する。
【0006】米国特許第4、692、562号のコネク
タは同第4、490、576号に比べて収容可能なケー
ブルのサイズ範囲が広いけれども、ケーブルを最初にコ
ネクタに挿入する際に、接地リングと金属シースとの最
初の接地接続を計ることができない。従って、グランド
ナットが不注意により締め付けられていなかったり、締
め方が接地接触を計るほどには充分ではなかった場合、
ケーブルと電気ボックスの間には接地接続がなされず、
危険をはらんだ状態が発生することになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、広範囲のサイズの金属クラッドケーブルを収容可
能な電気コネクタにおいて、挿入時にケーブルとの最初
の接地係合を与えることができない点である。
【0008】
【発明の目的】本発明の目的は、金属クラッドケーブル
を電気ボックスに機械的電気的に接続する電気コネクタ
を提供することにある。
【0009】本発明のより詳細な目的は、広範囲のサイ
ズの金属クラッドケーブルを収容可能でありながら、挿
入時にケーブルの金属シースを最初に接地することがで
きる電気ケーブルコネクタを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、金属シースを有する電気ケーブルを成端するコネク
タを提供する。細長いグランドが半径方向に広がる中央
ボアでケーブルを受容する。グランドナットがグランド
においてケーブルを固着する。コネクタはさらに、グラ
ンド内に可動状態で支持されケーブル挿入時に金属シー
スとの係合を行なうシース接地手段を有する。シース接
地手段は内側に向けて延出する複数の指を含み、この指
がケーブル挿入の最初の時点で金属シースとの電気的機
械的係合をもたらす。シース接地手段はさらに、内側を
向く複数の第2の指を含み、この指がグランドナットを
グランドに締めつける際にケーブルとの機械的電気的係
合をもたらす。
【0011】以下の実施例においてシース接地手段は中
央開口を有する体部を含む接地素子から成り、金属シー
スはこの中央開口を通して収容される。屈曲可能な複数
の細長い指が体部周辺から中央開口に向けて内側に延出
する。各指は金属シースとの係合を計るための末端部
と、末端部に向けて傾斜しグランド中央ボアの円錐台肩
部との係合を計る側壁を有する。このようにして、グラ
ンドナットをグランドに結合する際に指を金属シースと
機械的電気的に係合させる。
【0012】
【実施例】第1図に本発明のコネクタ10を示す。コネ
クタ10はグランド(コネクタ本体)12、接地素子1
4から成るシース接地手段、ブッシュ16から成るシー
ル手段、保持ワッシャ17及びグランドナット18を含
む。グランド12、接地素子14、保持ワッシャ17及
びグランドナット18は適切な導電材、好ましくはアル
ミニウムで形成される。ブッシュ16はゴムその他の適
切なエラストマーで形成される。第4図及び第5図を参
照すると、コネクタ10が金属クラッドケーブル20を
成端する様子が分かる。金属クラッドケーブル20はス
クロール型金属クラッド、または金属シース24を囲む
外側絶縁ジャケット22とケーブル内を通り個々に絶縁
された複数の導体26を含む。典型的な使用状態では絶
縁ジャケット22は剥取られて金属シース24の端部を
露出する。
【0013】グランド12は細長く概ね管状の中空部材
であり、外側にねじを切った大きなケーブル受容端30
を含み、さらにその反対側に不図示の電気ボックスとの
ねじ係合を計るために外側にねじを切った小さな導体出
口端32を含む。内部にはケーブル受容端30と導体出
口端32の間に軸33に沿って中央ボア34がある。グ
ランド12はさらに、ケーブル受容端30から導体出口
端32に向けて傾斜した円錐台肩部36を含む。円錐台
肩部36により、ケーブル受容端30と導体出口端32
の間でボア直径が減少する。
【0014】グランドナット18は概ね環状の部材で、
その外形は6角形であり、グランド12のケーブル受容
端30とのねじ係合を計るため内部にねじを切ってあ
る。後端18aは半径方向内側に向かっており、小直径
のフランジを形成する。
【0015】ブッシュ16は概ね環状の部材で、前方に
傾斜する円錐台端部38と後方に傾斜する曲状端39を
有する。円錐台端部38は、ケーブル受容端30の近傍
でグランド12の面取り端40と係合する。グランドナ
ット18とグランド12がねじ係合すると、ブッシュ1
6がグランド12の導体出口端32の方向に面取り端4
0に対して押圧され、これにより絶縁ジャケット22の
回りでブッシュ16が半径方向内側に押しやられること
になり、両者間に実効的シールが形成される。
【0016】ブッシュ16の曲状端39とグランドナッ
ト18のフランジ18aとの間にはリング状の保持ワッ
シャ17が設けられ、これで摩擦を減らすことによりブ
ッシュ16の軸方向移動と半径方向押圧が容易になる。
【0017】接地素子14はブッシュ16とグランド1
2の間に置かれ、グランドナット18がグランド12と
ねじ係合してブッシュ16が移動する際に、グランド1
2の導体出口端32に向けて移動可能である。
【0018】第2図及び第3図を参照すると接地素子1
4の構造がより詳細に分かるであろう。接地素子14は
環状体42を含み、中央開口44がこれを貫通して規定
される。同心円上に離間された3個の初期接触指46が
環状体42から中央開口44に向けて半径方向内側に延
出している。初期接触指46は細長い部材で、環状体4
2に結合された基部端48とその反対側の末端50を含
む。基部端48と末端50の間には厚さを薄くした中央
部52がある。以下に詳述するように、中央部52は金
属シース24との係合時にこの部分で初期接触指46の
曲げを容易にする。
【0019】初期接触指46の基部端48も厚さを薄く
してあり、ケーブル20をコネクタ10に挿入する際に
初期接触指46が充分に曲がるようにする。初期接触指
46の末端50は中央開口44内に延出し、ケーブル挿
入時に金属シース24との干渉係合をもたらす。基部端
48は薄くしてあるため充分に曲がり、その結果様々な
サイズの金属シースを挿入することが可能である。直径
が比較的小さい金属シースは初期接触指46をわずかに
曲げるだけであるが、直径の大きい金属シース24を有
するケーブルは初期接触指46を充分に深く曲げること
になる。いずれの場合にも、初期接触指46と金属シー
ス24の間には初期接地接触が維持される。このように
して、接地素子14により充分なサイズ範囲が得られ
る。
【0020】接地素子14はさらに、同心円上に離間さ
れた一組の永久接触指60を含む。永久接触指60は半
径方向内側に突出しており、想像上の同心円上に設けら
れた曲折末端部62を有する。各永久接触指60は環状
体42に固着された薄い基部端部64(第1図)を含
み、ここで各指は折れ曲がる。
【0021】本実施例においては、各永久接触指60は
概ね平坦な8角形をしており、末端部62は中央開口4
4に向けて内側に曲がっている。各永久接触指60の8
角形形状により末端部62に向かって傾斜する一対の傾
斜側壁66、68が与えられる。以下に詳述するよう
に、傾斜側壁66、68は接地素子14をグランド12
の導体出口端32に向けて押圧する際、中央ボア34の
円錐台肩部36と係合して、金属シース24と係合する
ように永久接触指60を曲げる。
【0022】第1図、第2図及び第3図には簡単にする
ために、中央開口44に向けて内側に曲げられた永久接
触指60を示してある。しかし、最初の状態では永久接
触指60は第4図に示すようにもっと外側に位置付けら
れる。
【0023】これまでコネクタ10の構成部分を記述し
てきたので、ここでコネクタ10におけるケーブル20
の成端につき説明する。
【0024】コネクタ10は最初第4図に示すように組
み立てられる。接地素子14はグランド12のケーブル
受容端30に挿入される。次にブッシュ16が接地素子
14の後に挿入される。保持ワッシャ17を配置し、グ
ランドナット18がグランド12に対し部分的にねじ止
めされる。こうして各部分が緩く結合される。上述のよ
うに、露出した金属シース24の端部が絶縁ジャケット
22から延出するようにしてケーブル20を用意する。
望むなら、コネクタ10は不図示の電気接続ボックスの
ねじ切り穴に接続しても良い。次に、グランドナット1
8及びグランド12のケーブル受容端30を通してケー
ブル20をコネクタ10に挿入する。挿入の際、金属シ
ース24は初期接触指46と係合しこれにわずかな弾性
曲げを生じさせ、これとの機械的電気的係合を計る。ケ
ーブル20は、金属シース24の外側端24aが導体出
口端32の内側肩部32aと突き当たるまで挿入され
る。この位置ではグランドナット18はグランド12に
対して固く締め付けられてはいないが、ケーブル20は
初期接触指46と金属シース24の摩擦係合によりコネ
クタ10内に固く保持される。さらに、初期接触指46
によりコネクタ10と金属シース24との間に適切な電
気的連続性が与えられ、これによりもし不注意によりグ
ランドナット18が固く締め付けられなくても、電気的
連続性が妨げられることはない。不図示の電気ボックス
内に実装されるデバイスと導体26が適切に電気接続さ
れた後、グランドナット18は固く締め付けられてケー
ブル20とコネクタ10の間をシールし、さらに金属シ
ース24とグランド12との間の永久接地接続を達成す
る。グランドナット18は手でまたは適切な道具を用い
て締め付けることができる。
【0025】第5図にグランドナット18とグランド1
2とのねじ係合の成果を示す。グランドナット18が移
動すると、グランド12の導体出口端32に向けてブッ
シュ16を押圧する。さらに、このような移動によりブ
ッシュ16がケーブル20の絶縁ジャケット22の回り
で半径方向に押圧され、ここにシールを形成する。ブッ
シュ16がケーブル受容端30の方へ移動すると、接地
素子14が導体出口端32に向けて押圧される。これに
より2つの動作が同時に起きる。初期接触指46の末端
50が金属シース24の中にわずかに埋め込まれるの
で、接地素子14の軸方向移動により中央部52は内側
に折れ曲がり、これにより接地素子14がさらに軸方向
に移動できるようになる。第5図に示すように、各初期
接触指46は自身の方へ折れ曲がり、これにより接地素
子14が継続して軸方向に移動できる。
【0026】さらに、永久接触指60は中央ボア34の
円錐台肩部36の方に向けて押圧され、これにより永久
接触指60は基部端部64で折れ曲がる(第1図)。永
久接触指60は半径方向内側に駆動され、これにより末
端部62は金属シース24と係合する。
【0027】永久接触指60は第4図において金属シー
ス24に対し非係合位置に置かれているので、ケーブル
20の挿入のためには充分なクリアランスが与えられ、
広範囲のサイズのケーブルが接地素子14に収容され得
る。グランド12に対してグランドナット18を継続し
て締めていくと、広範囲のサイズのケーブルの金属シー
ス24との間に適切な機械的電気的係合が達成されるま
で、継続して永久接触指60が半径方向内側に押圧され
る。
【0028】永久接触指60は、円錐台肩部36により
形成される内側傾斜面と徐々に接触して行くことにより
半径方向内側に押圧される。この永久接触指60の特定
の形状を用いると従来技術のデバイスより優れた成果が
得られる。前述のように、永久接触指60は末端部62
の方へ傾斜した一対の傾斜側壁66、68を有する。こ
の傾斜側壁は円錐台肩部36と係合し、永久接触指60
を金属シース24に向けてますます半径方向内側に移動
させる。
【0029】第6図、第7図及び第8図に平行側壁を有
する従来技術の接触指80と傾斜側壁を有する本発明の
接触指60の動作比較を示す。
【0030】第6図、第7図及び第8図は、従来技術の
接触指と比較した、特定の形状を持つ本発明の接触指の
改善した成果を示すCAD作図である。第6図、第7図
及び第8図の左側の図面は、グランド12の円錐台肩部
36に対する従来技術の接触指80の、初期静止位置か
らの移動を現わす。第6図、第7図及び第8図の右側の
図面は、本発明の接触指60の初期静止位置からの移動
を表わす。
【0031】各図において、接触指80、60は同一距
離を垂直に移動する(グランド12における接地素子1
4の軸方向移動を表わす)、第7図及び第8図から明ら
かなように、接触指80、60が同じ量だけ垂直移動し
ても、従来技術の接触指80に対して本発明の接触指6
0は水平方向の移動量(接触指の半径方向側への変位量
を示す)が大きい。
【0032】CADによる例(特に第7図及び第8図)
によれば、特別の工夫を加えた本発明の永久接触指60
では、グランド12における接地素子14の軸方向漸進
移動の際の半径方向内側への変位量が多いことが分か
る。
【0033】第8図に示す例によれば、接地素子14が
その初期位置から0.284インチ(0.72cm)だ
け軸方向に移動した時、初期位置からの半径方向内側へ
の変位量は従来技術の接触指80の場合0.158イン
チ(0.40cm)である。同じ軸方向移動量であって
も、本発明の永久接触指60の場合は半径方向内側への
変位量は0.209インチ(0.53cm)である。
【0034】本発明の永久接触指60は従来技術の接触
指80に比べて、ケーブル20の金属シース24とより
固く係合することが明らかである(第4図及び第5
図)。第9図に、本発明の永久接触指60で得られる改
善した結果をグラフにして示す。コンピュータ処理した
このグラフにおいて、X軸は接地素子14の軸方向移動
を表わし、Y軸は永久接触指60の半径方向内側変位量
を表わす。X軸に沿う各点において、本発明の永久接触
指による曲線60は、従来技術の接触指による曲線80
に対しより大きい内側変位量を示している。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気コネ
クタにおいては、広範囲のサイズの金属クラッドケーブ
ルを収容可能であるとともに、挿入時にケーブルとの初
期接地係合を与えることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気コネクタの斜視図である。
【図2】第1図の電気コネクタの接地素子の前面図であ
る。
【図3】第1図の電気コネクタの接地素子の後面図であ
る。
【図4】金属クラッドケーブルを挿入した状態で示す、
第1図のコネクタの長手方向断面図である。
【図5】コネクタを固着した状態で示す、第4図のコネ
クタ及びケーブルの長手方向断面図である。
【図6】従来技術と本発明の指の動作をコンピュータ処
理の図形表示で比較する図である。
【図7】従来技術と本発明の指の動作をコンピュータ処
理の図形表示で比較する図である。
【図8】従来技術と本発明の指の動作をコンピュータ処
理の図形表示で比較する図である。
【図9】従来技術と本発明の指の動作を比較するグラフ
を示す図である。
【符号の説明】
10 コネクタ 12 グランド 14 接地素子 16 ブッシュ 18 グランドナット 24 金属シース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルイス コウト アメリカ合衆国.ニュージャーシィ,ヒ ルサイド,コナント ストリート 253 (72)発明者 ジアコモ エフ.マンシニ アメリカ合衆国.ニュージャーシィ,ピ スカタウェイ,ラチェル テラス 40 (72)発明者 ニコラス プリタノ アメリカ合衆国.ニュージャーシィ,リ ヴィングストン,ビリングスレイ ドラ イヴ 59 (72)発明者 ジョージ エス.ザブロドスキ アメリカ合衆国.ニュージャーシィ,イ スレン,ウインディング ロード 186 (56)参考文献 特開 昭62−259368(JP,A) 実開 昭63−182071(JP,U) 実開 昭63−127083(JP,U) 実公 昭30−8829(JP,Y1) 実公 昭54−15177(JP,Y1) 米国特許4692562(US,A)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属シース(24)と複数の導体(2
    6)を有する電気ケーブル(20)を成端するコネクタ
    (10)において、 ケーブル受容端(30)と、導体出口端(32)と、該
    ケーブルを挿入、収容するために軸方向に延出する長さ
    方向の中央ボア(34)とを有する細長いグランド(1
    2)と、 該ケーブル受容端(30)の近傍位置から該導体出口端
    (32)に向けて軸方向に移動可能で、該グランド(1
    2)に対し可動的に固着可能なグランドナット(18)
    と、 該グランド(12)と該グランドナット(18)の間に
    可動的に支持され、該グランドナットの軸方向移動の際
    に、該ケーブル(20)と該グランドとの間をシールす
    るシール手段(16)と、 該グランド(12)内に該シール手段(16)の近傍に
    可動的に支持され、該グランドナット(18)の軸方向
    移動の際に、該導体出口端(32)に向けて移動可能な
    シース接地手段(14)とを含み、 該シース接地手段は、該ケーブル(20)の初期挿入の
    際、該シース(24)との機械的電気的係合を計るため
    の、半径方向内側に向けて屈曲可能な複数の初期接触指
    (46)と、該グランドナット(18)の該グランド
    (12)に対する軸方向移動の際に、該シースとの機械
    的電気的係合を計るための、半径方向内側に向けて屈曲
    可能な複数の永久接触指(60)とを有する環状体(4
    2)を含み該永久接触指は該初期接触指よりも外側に向
    けて配置されており、 該グランド(12)は該導体出口(32)に向けて傾斜
    した円錐台肩部(36)を有する実質的に円筒状の壁を
    内側に有し、 該シース接地手段(14)の環状体(42)の軸方向移
    動の際、該永久接触指(60)は該グランド(12)の
    該肩部(36)と係合し、該シース(24)との機械的
    電気的係合を計るためにさらに内側に屈曲することを特
    徴とするコネクタ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のコネクタにおいて、共同
    ねじ係合を計るため、該ケーブル受容端(30)は、外
    側に、該グランドナット(18)は内側にねじを切って
    あることを特徴とするコネクタ。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のコネクタにおいて、該共
    同ねじ係合を計る際、該グランドナット(18)は該導
    体出口端(32)に向けて軸方向に移動可能であること
    を特徴とするコネクタ。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のコネクタにおいて、該シ
    ール手段(16)は該共同ねじ係合を計る際、該導体出
    口端(32)に向けて軸方向に移動可能であり、かつ半
    径方向内側に向けて押圧可能な、環状可変部材を有し、
    もって該ケーブルとのシール係合を計ることを特徴とす
    るコネクタ。
  5. 【請求項5】 金属シース(24)と複数の導体(2
    6)を有する電気ケーブル(20)のためのコネクタ
    (10)において、 該ケーブル(20)を収容するための内部ボア(34)
    を有する細長いグランド(12)と、 該シース(24)との機械的電気的係合を計るためのシ
    ース接地手段(14)と、 該シース接地手段(14)を動かして該シース(24)
    との係合を達成する駆動手段(18)とを含み、該ボア
    (34)は該グランド(12)の導体出口端に向けて傾
    斜する円錐台肩部(36)を有し、 該シース接地手段(14)はさらに、中央開口(44)
    を有する周辺体(42)と、該周辺体から該中央開口に
    向けて内側に延出する複数の細長い屈曲可能な指(6
    0)とを含み、 各指は、末端部(62)と、該末端部に剥けて傾斜する
    側壁(66、68)を有し、該側壁は、該駆動手段(1
    8)が該指を該シースとの機械的電気的係合を計るよう
    駆動する際に、該ボア(34)の該円錐台肩部(36)
    と係合することを特徴とするコネクタ。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のコネクタにおいて、該シ
    ースは円筒状であり、該末端部は湾曲していることを特
    徴とするコネクタ。
  7. 【請求項7】 請求項6記載のコネクタにおいて、該周
    辺体は環状であり、該指は該環状体の回りに同心円上に
    離間されていることを特徴とするコネクタ。
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