JP3946493B2 - 電源ジャック及びこれを用いた電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源ジャック及びこれを使用した電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電源ジャックは特開平５−１５９８２６、実開平６−２３１７６、特開平９−６３６８９に見られるように、プラグを挿抜する開口部からなるベースと前記プラグおよび基板と接続する電極端子からなり、ジャックの電極端子を基板にはんだ付けすることで、固定していた。また、電子機器の防水をする場合、電源ジャックの開口部にゴム蓋をしたり、開口部周辺にパッキンを保持する構造が知られている。
【０００３】
さらに詳細に、従来の電源ジャックついて、図１１および図１２に示した説明する。図１１は従来例の断面図であり、図１２は図１１の平面図である。図１１と図１２に示すように、ケース１には基板１０が収納され電源ジャク１４を挿入する挿入穴１ａと本体パッキン１０を収納するパッキン溝があり、前記本体パッキン１０を介してケースをねじ１１で止められている。
電源プラグ１３を挿抜する電源ジャック１４はベース１４ａとマイナス電極１４ｂとプラス電極１４ｄとから構成される。
ベース１４ａは、基板１０の位置決め穴１０ｄに挿入する凸部１４ｇと第一のパッキン８を取り付ける溝部１４ｆがり、ベース部より露出するマイナス電極１４ｂの端部にあるマイナス接続部１４ｃおよびプラス電極１４ｄの端部にあるプラス接続部１４ｅはそれぞれ基板９のマイナス穴１０ｂとプラス穴１０ｃにはんだ付け固定されている構成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の携帯機器に使用される電源ジャックにおいては、以下の課題がある。▲１▼電源ジャックの凸部を基板の穴に挿入し電源ジャックを基板に取り付けるため、基板には電源ジャックの取り付け穴を含む電源ジャック取り付け部のスペースが必要となる。▲２▼電源ジャックの接続端子を基板にはんだ付けし接続していたため、基板に取り付けパターンが必要なる。▲３▼電源ジャック自体の防水は、接続端子をベースに貫通して密着固定（インサート成型や接着）が必要となる。
【０００５】
以上のように、ベース１４ａとマイナス電極１４ｂとプラス電極１４ｄとから構成する電源ジャック１４を、基板上に実装するため携帯機器の小型化・薄型化ができないという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電源ジャックは、固定させるとともに他の部品と導通させるための固定片に係合するための溝を外周に有する中空部材と、前記中空部材の内側にその一部を固定し、電源プラグの外周と接触する弾性を有する第１の端子と、前記電源プラグの内周と接触する第２の端子と、前記第２の端子を前記中空部材に固定させるとともに、前記第１の端子と前記第２の端子とを絶縁させる絶縁部材と、を有するものである。
【０００７】
本発明に係る電源ジャックは、前記パイプが前記パイプの外周に前記パイプと他の機器との間に液体の侵入を防ぐ第１のパッキンを有し、前記パイプの内側と前記第２の端子との間に液体の侵入を防ぐ第２のパッキンを有するものである。
【０００８】
本発明に係る電子機器は、電源ジャックと、その一端が基板に固定され、前記電源ジャックの外周を固定し、前記電源ジャックと前記基板とを導通する固定片とを有するものである。
【０００９】
ケースの穴にパッキンを介しパイプを挿入し、パイプの貫通穴にパッキンを介しピンを挿入する固定手段および防水手段と、前記パイプとピンが電源プラグより基板に導通する導通手段を有する電源ジャックとし、電源ジャックのベースを削除した。さらに、パイプおよびピンと基板の接続をばねによって着脱できる構成とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、電源プラグのプラス電極に接続されるピンと電源マイナスばねを介し電源プラグのマイナス電極に接続されるパイプの固定構造とピンおよびパイプにパッキンを装着することによる防水構造。
さらに、プラス電極とマイナス電極の接続部を有するばねによる導通構造によって、電源ジャックおよび基板の小型化・薄型化をして携帯機器のコンパクト化が可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【００１２】
＜実施例１＞
図１から図４は、本発明の電源ジャックを搭載した携帯機器の形態を示す。図１は、電源ジャックに電源プラグを挿入する前の断面図である。図２は、電源ジャックに電源プラグを挿入した後の断面図である。図３は、図１示した電源プラグの挿抜方向から見た携帯機器における電源ジャック周辺の垂直方向部分断面図である。図４は、図３に示した携帯機器における電源ジャック周辺の裏平面部分透視図である。
【００１３】
図1において、ケース1は、下側ケースと上側ケースにより構成される。下側ケースは、上側ケースを止めるねじ穴と、基板を止めるねじ穴をあけておく。また、下ケースは、上ケースと組み合わせたときに、水などの進入を防ぐためのパッキン溝を上ケースと接触する面に設けておく。一方、上ケースは、下ケースを固定するために段付きの穴をあけておく。また、上ケースは、下ケースとの接触面から段部１ｃを設けて、基板１０と接触しないようにする。さらに、上ケースは、電源ジャックを挿入するための挿入穴１ａを水平方向にあけておく。挿入穴１ａの一部には、基板１０と接続する電源ばね７を逃がすための度決め部１ｂを設ける。上ケースとしたケースは、パッキン１２を下ケースのパッキン溝に挿入後、ねじ１３によって固定される。
【００１４】
基板１０は、２つの電源ばね７と接続する。接続は、電源ばね７に設けた基板コンタクト部７ｂを基板側に折り曲げて、基板と接触させることで行う。電源ばね７は、基板１０と反対方向に伸びており、電源ジャックと接触する。ねじ１３によって、基板１０は、下ケースに固定される。
【００１５】
電源ジャックはパイプ２、ブシュ４、電源マイナスばね３、ピン５、絶縁パイプ９、第１のパッキン８及び第２のパッキン９からなる。パイプ２の内側は、電源プラグ１１が挿入される方向に第１及び第２の段部、それとは反対側に第３の段部を設けてある。第１の段部には、先端部を「く」の字に曲げた電源マイナスばね３を、ブシュ４に挿入して固定する。電源マイナスばね３は、電源プラグ１１を電源ジャックに挿入したときに、電源プラグ１１のマイナス極と接触する。第２の段部は、電源プラグ１１を電源ジャックに挿入したときに、電源マイナスばね３がたわんで変形しても、パイプ２と接触しないようにするためのものである。第３の段部には、第２のパッキン９を挿入する。第２のパッキン９を押さえるとともに、ピン５を固定するために、中空の絶縁パイプ６を電源プラグ１１が挿入される方向とは反対の方向から、パイプ２に打ち込む。ピン５を絶縁パイプ６に挿入して、ピン５を固定する。このとき、第２のパッキン９と絶縁パイプ６により、ピン５とパイプ２は導通することはない。ピン５は、その最外周に止め輪溝５ａを有している。また、パイプ２の外周には、第１のパッキン採り付け溝２ｂと止め輪溝２ａを設けてある。
【００１６】
電源ジャックは、２つの電源ばね７がピン５に設けた止め輪溝５ａとパイプ２の止め輪溝２ａはまることで固定されるとともに、基板１０と電源ジャックとが接続される。このとき、第１のパッキン溝２ｂに第１のパッキン８を挿入しておくと、パイプ２と挿入穴１ａ間からの水等の浸入を防ぐことができる。
【００１７】
図１に示すように電源プラグ１１の挿入方向にブシュ４によって、電源マイナスばね３が止め輪溝２ａと第一のパッキン８を第一のパッキン取り付け溝２ｂに装着したパイプ２に嵌合される。また、その反対方向に絶縁パイプ６と第二パッキン９を挿入した止め輪溝５ｂを有すピン５がパイプ２挿入される構成の電源ジャックがケース１の外側より挿入穴１ａに挿入される。
さらにケース内にある二つの度決め部１ｂとパイプの止め輪溝２ａとピンの止め輪溝５ａを合わせて電源リードばね７の止め輪部７ａが係合されることで電源ジャックが電源プラグ抜き方向に規制される。電源ジャックが電源プラグ押し込み方向については、ケース１の段部１ｃとピン５の隙間が詰まり規制される。
一方、ねじ１３で固定した基板１０の電源パターン１０ａに前記電源リードばね７の 基板コンタクト部７ｂと接続される。
また、前記本体パッキン１０を介してケースをねじ１１で止める構成である。
【００１８】
図２に示すように、電源プラグ１１がケース１に有する挿入部１ａに挿入されることで、前記電源プラグ１１の穴（図示せず）にピン先端部５ａが挿勘されると供にピン５は電源プラグ挿入方向に移動するが、ケース段部１ｃとピン５の隙間が詰まりピン５は停止する。また、電源プラグ１１のマイナス電極に電源マイナスばね３が係合する構成である。
【００１９】
次に電源プラグ挿抜方向の垂直方向の断面図である図３説明する。図３は、図１のＡ−Ａ´断面図である。図３に示すように、ケース１の挿入穴１ａにパイプ２と電源マイナスばね３とブシュ４とピン５と絶縁パイプ６と第一のパッキン８および第二のパッキン９で構成する（ブシュ４と絶縁パイプ６と第一のパッキン８および第二のパッキン９は図示せず。）電源ジャックが挿入される。さらに、電源ばね７の止め輪部７ａがパイプの止め輪溝２ａに支持すると供に電源ばね７の 基板コンタクト部７ｂ基板１０に接続される。また、上ケースと下ケースの間に本体パッキン１２配置される。
【００２０】
図４に示すように、電源プラグ１１の挿入方向のケースの挿入穴１ａにパイプ２と電源マイナスばね３とブシュ４とピン５と絶縁パイプ６と第一のパッキン８および第二のパッキン９で構成する電源ジャックがある。（電源マイナスばね３と絶縁パイプ６と第二のパッキン９は図示せず。）で構成する電源ジャックが挿入される。さらに、電源ばね７はパイプの止め輪溝２ａに支持すると供に基板の電源パターン１０ａに接続される。
また、もう一つの電源ばね７はピンの止め輪溝５ａに支持すると供に基板の電源パターン１０ａに接続される。
【００２１】
ここで、本発明の実施例の電源ジャック部での組み立て方法について説明する。
パイプ２の電源プラグ挿入方向の内径には、はじめから内径にブシュ４と電源マイナスばね３を嵌合されている。パイプ２の外径ある第一のパッキン取り付け溝２ｂに第一のパッキン８を取り付ける。
また、ピン５の先端部５ｂ方向より絶縁パイプ６と第二のパッキン９を挿入する。次にパイプ２の電源プラグ挿入逆方向の内径にピン５を先端部５ｂから挿入することで電源ジャックが組み立てられる。
【００２２】
さらに、ケース１の挿入穴１ａに電源ジャックを段部１ｃ近傍まで挿入することでケース１の度決め部１ｂとパイプ２の止め輪溝２ａおよび ピン５の止め輪溝５ａの挿入位置が一致する。ここで、パイプ２とピン５の止め輪溝に電源ばね７の止め輪部７ａを係合することで電源ジャックがケースに固定される。
次に、電源ジャックがケース固定されたケースと本体パッキン１２を介して基板１０がねじ１３で固定された一方のケースをねじ止めすることで電源ばね７の基板コンタクト部７ｂと基板１０の電源パターン１０ａが接続される。
以上が電源ジャック部の組み立て方法であり上記によりパイプ２とピン５が第一のパッキン８と第二のパッキン９によって封止固定されることでケース１の
挿入穴１ａとパイプ２の貫通穴からの入水がなくなる。
【００２３】
また、本発明の実施例の電源ジャックでの電気信号の導通経路について説明する。電源プラグ１１が電源ジャックの挿入部に挿入すると
電源プラグ１３のマイナス信号は電源マイナスばね３の先端部からパイプ２に導通しパイプ２の止め輪溝２ａから電源ばね７に導通し電源ばね７の先端部にある基板コンタクト部７ｂが基板１０の電源パターン１０ａに接続し電子回路に導通される。
【００２４】
一方電源プラグ１１のプラス信号は先端部５ｂからピン５に導通しピン５の 止め輪溝５ａから電源ばね７に導通し電源ばね７の先端部にある基板コンタクト部７ｂが基板１０の電源パターン１０ａに接続し電子回路に導通される。 このとき、パイプ２とパイプ２の貫通穴に挿入するピン５は絶縁パイプ６によって絶縁される。
【００２５】
＜実施例２＞
次に、本発明の他の実施例に基づき具体的に説明する。図５から図７は、本発明の電源ジャックを搭載した携帯機器の形態を示す。図５は、携帯機器に電源プラグ挿入前の断面図で図６は図５の裏ケースとねじを取り除いた平面図で図７は携帯機器に電源プラグ挿入後の断面図である。
【００２６】
図５に示すように、電源プラグ１１の穴（図示せず）にあるプラス電極に接続されるピン先端部５ａと二つの第二のパッキン９を取り付ける二つの第二パッキン取り付け溝５ｃとプラス線細工ばね１６を取り付ける止め輪溝５ａを有するピン５が第二のパッキン９を介してパイプ２の貫通穴に挿勘される。第二のパッキン９により、ピン５とパイプ２は絶縁されると供に着脱可能に封止固定される。
【００２７】
電源プラグ１１のマイナス電極に接続される先端部と止め輪部３ａからなる電源マイナスばね３を取り付ける電源マイナスばね止め輪溝２ｅと第一のパッキン８を取り付ける第一のパッキン取り付け溝２ｂとケース１に設けたパイプ挿入穴１ｃに挿入位置を係止する鍔部２ｃとマイナス線細工ばね１５を取り付ける止め輪溝２ａを有するパイプ２の外周部が第一のパッキン８を介してケース１に設けたパイプ挿入穴１ｃに挿勘される。第一のパッキン８によりパイプ２とケース１は着脱可能に封止固定される。
【００２８】
つまりパイプ２の前方は電源マイナスばね３の止め輪部３ａで着脱可能に電源プラグ挿入方向を固定し、さらにパイプ２の後方はケース１と鍔部２ｃで着脱可能に電源プラグ抜き方向を固定する。
【００２９】
さらに、電源プラグ１１を挿入する挿入穴１ａと本体パッキン１２を取り付ける裏ケースにはマイナス線細工ばね１６およびプラス線細工ばね１６を挿勘した基板１０が収納されると供にマイナス線細工ばね１５およびプラス線細工ばね１６を収納する保持溝Ａ１ｄと保持溝Ｂ１ｅを有する裏ケースがねじ１３で止められる構成である。
【００３０】
つまりピン５の止め輪溝５ａにプラス線細工ばね１６を取り付けることで、プラス線細工ばね１６は基板１０と裏ケースにある保持溝Ｂ１ｅにより着脱可能に固定されることで、ピン５の電源プラグ挿抜方向を固定する。
図６に示すように、電源プラグ１１の挿入方向には、ピン５のピン先端部があり、またその先には電源マイナスばね３が配置される。
さらにケース１に有する本体パッキン溝内にはパイプ２の鍔部２ｃとパイプ２と接続するマイナス線細工ばね１５およびピン５と接続するプラス線細工ばね１６を挿勘するマイナス穴１０ｂとプラス穴１０ｃを有する基板１０を取り囲むように本体パッキン１２が設置される構成である。
【００３１】
図７に示すように、電源プラグ１１がケース１に有する挿入穴１ａに挿入されることで、電源プラグ１１の穴（図示せず）にプラス電極にピン先端部５ａが挿勘されると供にピン５は電源プラグ挿入方向に移動するが、プラス線細工ばね１６と裏ケースにある保持溝Ｂ１ｅの隙間が詰まりピン５は停止する。また、電源プラグ１１のマイナス電極に電源マイナスばね３の先端部が係合する構成である。 次に、電源プラグ挿抜方向の垂直方向の断面図である図８から図１０について説明する。図８は図５のB−B´断面図であり、図９は図５のC−C´断面図であり、図１０は図５のD−D´断面図である。
【００３２】
図８に示すように、ケース１および裏ケースで構成する電源プラグ挿入口内部であり、電源マイナスばね３の止輪形状をした止め輪部４ａが挿入される止め輪溝２ａおよびピン５を貫通穴で支持するパイプ２がケース１にあるパイプ挿入穴１ｆによって支持される構成である。
【００３３】
図９に示すように、ピン５を貫通穴で支持するパイプ２がケース１によって支持されと供にマイナス線細工ばね１５によって支持される。
マイナス線細工ばね１５はパイプ２にある止め輪溝２ａに挿入するパイプコンタクト部１５ａと基板１０にある二つのマイナス穴１０ｂに挿入される基板マイナスコンタクト部１５ｂと裏ケースにある保持溝Ａ１ｄに支持されるマイナス線細工ばね頭部１５ｃからなる構成である。
【００３４】
図１０に示すように、ピン５がプラス線細工ばね１６によって支持される。
プラス線細工ばね１６はピン５にある止め輪溝５ａに挿入するピンコンタクト部１６ａと基板１０にある二つのプラス穴１０ｃに挿入される基板マイナスコンタクト部１６ｂと裏ケースにある保持溝Ｂ１ｅに支持されるプラス線細工ばね頭部１６ｃからなる構成である。
【００３５】
ここで、本発明の他の実施例である電源ジャック部の組み立て方法について説明する。はじめにケース１のパイプ挿入穴１ｆに第一のパッキン８を装着したパイプ２を電源プラグ抜き方向よりパイプの鍔部２ｃがケースに接触するまで挿入する。
【００３６】
次に前方のケース１のパイプ挿入穴１ｃより露出したパイプ２の電源マイナスばね止め輪溝２ｅに電源マイナスばね３の止輪形状をした止め輪部３ａを挿入する。さらにパイプ２の貫通穴に二つ第二のパッキン９を二つ装着したピン５を電源プラグ挿入方向よりピン５にある止め輪溝５ａを基板１０のプラス穴１０ｃ位置まで挿入する。
【００３７】
次に後方のケース１のパイプ挿入穴１ｃより露出したパイプ２の止め輪溝２ａ近傍にある基板１０のマイナス穴１０ｂにマイナス線細工ばね１５の基板マイナスコンタクト部１５ｃを挿入することでパイプ２の止め輪溝２ａにマイナス線細工ばね１５のパイプコンタクト部１５ａが係合される。
【００３８】
さらにパイプ２の止め輪溝２ａ後方より露出したピン５の止め輪溝５ａ近傍にある基板１０のプラス穴１０ｃにプラス線細工ばね１６の基板プラスコンタクト部１６ｂを挿入することでピン５の止め輪溝５ａにプラス線細工ばね１６のピンコンタクト部１６ａが係合される。以上が電源ジャック部の組み立て方法であり上記によりパイプ２とピン５が第一のパッキン８と第二のパッキン９によって封止固定されることでパイプ挿入穴１ｃとパイプ２の貫通穴からの入水がなくなる。
【００３９】
また、本発明の実施例の電源ジャックでの電気信号の導通経路について説明する。電源プラグ１１がケース１に有する挿入穴１ａに挿入すると電源プラグ１１のマイナス信号は電源マイナスばね３の先端部から止め輪部３ａへパイプ２の 電源マイナスばね止め輪溝２ｅからマイナス線細工ばねの止め輪溝２ａへ、さらにマイナス線細工ばね１５のパイプコンタクト部１５ａから基板マイナスコンタクト部１５ｂへ最後に基板１０のスルホールのマイナス穴１０ｂより電子回路に導通される。
【００４０】
一方電源プラグ１１のプラス信号はピン５のピン先端部５ｂからプラス線細工ばねを止める止め輪溝５ａへプラス線細工ばね１６のピンコンタクト部１６ａから基板プラスコンタクト部１６ｂへ最後に基板１０のスルホールの プラス穴１０ｃより電子回路に導通される。
【００４１】
このとき、パイプ２とパイプ２の貫通穴に挿入するピン５は二つ第二のパッキン９によって絶縁される。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、以下の効果を有する。▲１▼基板には電源ジャックの取り付け穴を含む電源ジャック取り付け部のスペースが不要であり基板を小型化できる。▲２▼電源ジャックのベースを削除することで、基板の実装高さを制限できる。▲３▼ばねで基板との導通をとることで、面倒なはんだ付け作業が不要でありはんだパターンないことで基板を小型化できる。またばねは、基板より着脱可能なため容易に電源ジャックを分解できる。▲４▼ピン外周とパイプ外周の二重パッキン構造によって、容易に電源ジャック自体の防水を提供し、接続端子をベースに貫通して密着固定（インサート成型や接着）を不要とした。
【００４３】
さらに、この発明によれば従来の電源ジャックとまったく別の構成によって、電源ジャックの防水と従来の電源ジャックのベースを削除することが可能となり小型・薄型の電源ジャックを提供し携帯機器のコンパクト化が達成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である携帯機器に電源プラグ挿入前の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例である携帯機器に電源プラグ挿入後の形態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例である電源プラグ挿抜方向より垂直方向の側面図であり、図１のＡ−Ａ´断面図である。
【図４】本発明の実施例である図３の裏平面部分透視図である。
【図５】本発明の他の実施例である携帯機器に電源プラグ挿入前の形態を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例である図５の裏ケースとねじを取り除いた平面図である。
【図７】本発明の他の実施例である携帯機器に電源プラグ挿入後の形態を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施例である図５のB−B´断面図である。
【図９】本発明の他の実施例である図５のC−C´断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例である図５のD−D´断面図である。
【図１１】従来例を示す断面図である。
【図１２】従来例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ ケース
１ａ 挿入穴
１ｂ 度決め部
１ｃ 段部
１ｄ 保持溝Ａ
１ｅ 保持溝Ｂ
１ｆ パイプ挿入穴
２ パイプ
２ａ 止め輪溝
２ｂ 第一のパッキン取り付け溝
２ｃ 鍔部
２ｅ 電源マイナスばね止め輪溝
３ 電源マイナスばね
３ａ 止め輪部
４ ブシュ
５ ピン
５ａ 止め輪溝
５ｂ 先端部
５ｃ 第二のパッキン取り付け溝
６ 絶縁パイプ
７ 電源ばね
７ａ 止め輪部
７ｂ 基板コンタクト部
８ 第一のパッキン
９ 第二のパッキン
１０ 基板
１０ａ 電源パターン
１０ｂ マイナス穴
１０ｃ プラス穴
１０ｄ 位置決め穴
１１ 電源プラグ
１２ 本体パッキン
１３ ねじ
１４ 電源ジャック
１４ａ ベース １４ｂ マイナス電極
１４ｃ マイナス接続部
１４ｄ プラス電極
１４ｅ プラス接続部
１４ｆ 溝部
１４ｇ 凸部
１５ マイナス線細工ばね
１５ａ パイプコンタクト部
１５ｂ 基板マイナスコンタクト部
１５ｃ マイナス線細工ばね頭部
１６ プラス線細工ばね
１６ａ ピンコンタクト部
１６ｂ 基板プラスコンタクト部
１６ｃ プラス線細工ばね頭部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源ジャック及びこれを使用した電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電源ジャックは特開平５−１５９８２６、実開平６−２３１７６、特開平９−６３６８９に見られるように、プラグを挿抜する開口部からなるベースと前記プラグおよび基板と接続する電極端子からなり、ジャックの電極端子を基板にはんだ付けすることで、固定していた。また、電子機器の防水をする場合、電源ジャックの開口部にゴム蓋をしたり、開口部周辺にパッキンを保持する構造が知られている。
【０００３】
さらに詳細に、従来の電源ジャックついて、図１１および図１２に示した説明する。図１１は従来例の断面図であり、図１２は図１１の平面図である。図１１と図１２に示すように、ケース１には基板１０が収納され電源ジャク１４を挿入する挿入穴１ａと本体パッキン１０を収納するパッキン溝があり、前記本体パッキン１０を介してケースをねじ１１で止められている。
電源プラグ１３を挿抜する電源ジャック１４はベース１４ａとマイナス電極１４ｂとプラス電極１４ｄとから構成される。
ベース１４ａは、基板１０の位置決め穴１０ｄに挿入する凸部１４ｇと第一のパッキン８を取り付ける溝部１４ｆがり、ベース部より露出するマイナス電極１４ｂの端部にあるマイナス接続部１４ｃおよびプラス電極１４ｄの端部にあるプラス接続部１４ｅはそれぞれ基板９のマイナス穴１０ｂとプラス穴１０ｃにはんだ付け固定されている構成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の携帯機器に使用される電源ジャックにおいては、以下の課題がある。▲１▼電源ジャックの凸部を基板の穴に挿入し電源ジャックを基板に取り付けるため、基板には電源ジャックの取り付け穴を含む電源ジャック取り付け部のスペースが必要となる。▲２▼電源ジャックの接続端子を基板にはんだ付けし接続していたため、基板に取り付けパターンが必要なる。▲３▼電源ジャック自体の防水は、接続端子をベースに貫通して密着固定（インサート成型や接着）が必要となる。
【０００５】
以上のように、ベース１４ａとマイナス電極１４ｂとプラス電極１４ｄとから構成する電源ジャック１４を、基板上に実装するため携帯機器の小型化・薄型化ができないという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電源ジャックは、固定させるとともに他の部品と導通させるための固定片に係合するための溝を外周に有する中空部材と、前記中空部材の内側にその一部を固定し、電源プラグの外周と接触する弾性を有する第１の端子と、前記電源プラグの内周と接触する第２の端子と、前記第２の端子を前記中空部材に固定させるとともに、前記第１の端子と前記第２の端子とを絶縁させる絶縁部材と、を有するものである。
【０００７】
本発明に係る電源ジャックは、前記パイプが前記パイプの外周に前記パイプと他の機器との間に液体の侵入を防ぐ第１のパッキンを有し、前記パイプの内側と前記第２の端子との間に液体の侵入を防ぐ第２のパッキンを有するものである。
【０００８】
本発明に係る電子機器は、電源ジャックと、その一端が基板に固定され、前記電源ジャックの外周を固定し、前記電源ジャックと前記基板とを導通する固定片とを有するものである。
【０００９】
ケースの穴にパッキンを介しパイプを挿入し、パイプの貫通穴にパッキンを介しピンを挿入する固定手段および防水手段と、前記パイプとピンが電源プラグより基板に導通する導通手段を有する電源ジャックとし、電源ジャックのベースを削除した。さらに、パイプおよびピンと基板の接続をばねによって着脱できる構成とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、電源プラグのプラス電極に接続されるピンと電源マイナスばねを介し電源プラグのマイナス電極に接続されるパイプの固定構造とピンおよびパイプにパッキンを装着することによる防水構造。
さらに、プラス電極とマイナス電極の接続部を有するばねによる導通構造によって、電源ジャックおよび基板の小型化・薄型化をして携帯機器のコンパクト化が可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【００１２】
＜実施例１＞
図１から図４は、本発明の電源ジャックを搭載した携帯機器の形態を示す。図１は、電源ジャックに電源プラグを挿入する前の断面図である。図２は、電源ジャックに電源プラグを挿入した後の断面図である。図３は、図１示した電源プラグの挿抜方向から見た携帯機器における電源ジャック周辺の垂直方向部分断面図である。図４は、図３に示した携帯機器における電源ジャック周辺の裏平面部分透視図である。
【００１３】
図1において、ケース1は、下側ケースと上側ケースにより構成される。下側ケースは、上側ケースを止めるねじ穴と、基板を止めるねじ穴をあけておく。また、下ケースは、上ケースと組み合わせたときに、水などの進入を防ぐためのパッキン溝を上ケースと接触する面に設けておく。一方、上ケースは、下ケースを固定するために段付きの穴をあけておく。また、上ケースは、下ケースとの接触面から段部１ｃを設けて、基板１０と接触しないようにする。さらに、上ケースは、電源ジャックを挿入するための挿入穴１ａを水平方向にあけておく。挿入穴１ａの一部には、基板１０と接続する電源ばね７を逃がすための度決め部１ｂを設ける。上ケースとしたケースは、パッキン１２を下ケースのパッキン溝に挿入後、ねじ１３によって固定される。
【００１４】
基板１０は、２つの電源ばね７と接続する。接続は、電源ばね７に設けた基板コンタクト部７ｂを基板側に折り曲げて、基板と接触させることで行う。電源ばね７は、基板１０と反対方向に伸びており、電源ジャックと接触する。ねじ１３によって、基板１０は、下ケースに固定される。
【００１５】
電源ジャックはパイプ２、ブシュ４、電源マイナスばね３、ピン５、絶縁パイプ９、第１のパッキン８及び第２のパッキン９からなる。パイプ２の内側は、電源プラグ１１が挿入される方向に第１及び第２の段部、それとは反対側に第３の段部を設けてある。第１の段部には、先端部を「く」の字に曲げた電源マイナスばね３を、ブシュ４に挿入して固定する。電源マイナスばね３は、電源プラグ１１を電源ジャックに挿入したときに、電源プラグ１１のマイナス極と接触する。第２の段部は、電源プラグ１１を電源ジャックに挿入したときに、電源マイナスばね３がたわんで変形しても、パイプ２と接触しないようにするためのものである。第３の段部には、第２のパッキン９を挿入する。第２のパッキン９を押さえるとともに、ピン５を固定するために、中空の絶縁パイプ６を電源プラグ１１が挿入される方向とは反対の方向から、パイプ２に打ち込む。ピン５を絶縁パイプ６に挿入して、ピン５を固定する。このとき、第２のパッキン９と絶縁パイプ６により、ピン５とパイプ２は導通することはない。ピン５は、その最外周に止め輪溝５ａを有している。また、パイプ２の外周には、第１のパッキン採り付け溝２ｂと止め輪溝２ａを設けてある。
【００１６】
電源ジャックは、２つの電源ばね７がピン５に設けた止め輪溝５ａとパイプ２の止め輪溝２ａはまることで固定されるとともに、基板１０と電源ジャックとが接続される。このとき、第１のパッキン溝２ｂに第１のパッキン８を挿入しておくと、パイプ２と挿入穴１ａ間からの水等の浸入を防ぐことができる。
【００１７】
図１に示すように電源プラグ１１の挿入方向にブシュ４によって、電源マイナスばね３が止め輪溝２ａと第一のパッキン８を第一のパッキン取り付け溝２ｂに装着したパイプ２に嵌合される。また、その反対方向に絶縁パイプ６と第二パッキン９を挿入した止め輪溝５ｂを有すピン５がパイプ２挿入される構成の電源ジャックがケース１の外側より挿入穴１ａに挿入される。
さらにケース内にある二つの度決め部１ｂとパイプの止め輪溝２ａとピンの止め輪溝５ａを合わせて電源リードばね７の止め輪部７ａが係合されることで電源ジャックが電源プラグ抜き方向に規制される。電源ジャックが電源プラグ押し込み方向については、ケース１の段部１ｃとピン５の隙間が詰まり規制される。
一方、ねじ１３で固定した基板１０の電源パターン１０ａに前記電源リードばね７の 基板コンタクト部７ｂと接続される。
また、前記本体パッキン１０を介してケースをねじ１１で止める構成である。
【００１８】
図２に示すように、電源プラグ１１がケース１に有する挿入部１ａに挿入されることで、前記電源プラグ１１の穴（図示せず）にピン先端部５ａが挿勘されると供にピン５は電源プラグ挿入方向に移動するが、ケース段部１ｃとピン５の隙間が詰まりピン５は停止する。また、電源プラグ１１のマイナス電極に電源マイナスばね３が係合する構成である。
【００１９】
次に電源プラグ挿抜方向の垂直方向の断面図である図３説明する。図３は、図１のＡ−Ａ´断面図である。図３に示すように、ケース１の挿入穴１ａにパイプ２と電源マイナスばね３とブシュ４とピン５と絶縁パイプ６と第一のパッキン８および第二のパッキン９で構成する（ブシュ４と絶縁パイプ６と第一のパッキン８および第二のパッキン９は図示せず。）電源ジャックが挿入される。さらに、電源ばね７の止め輪部７ａがパイプの止め輪溝２ａに支持すると供に電源ばね７の 基板コンタクト部７ｂ基板１０に接続される。また、上ケースと下ケースの間に本体パッキン１２配置される。
【００２０】
図４に示すように、電源プラグ１１の挿入方向のケースの挿入穴１ａにパイプ２と電源マイナスばね３とブシュ４とピン５と絶縁パイプ６と第一のパッキン８および第二のパッキン９で構成する電源ジャックがある。（電源マイナスばね３と絶縁パイプ６と第二のパッキン９は図示せず。）で構成する電源ジャックが挿入される。さらに、電源ばね７はパイプの止め輪溝２ａに支持すると供に基板の電源パターン１０ａに接続される。
また、もう一つの電源ばね７はピンの止め輪溝５ａに支持すると供に基板の電源パターン１０ａに接続される。
【００２１】
ここで、本発明の実施例の電源ジャック部での組み立て方法について説明する。
パイプ２の電源プラグ挿入方向の内径には、はじめから内径にブシュ４と電源マイナスばね３を嵌合されている。パイプ２の外径ある第一のパッキン取り付け溝２ｂに第一のパッキン８を取り付ける。
また、ピン５の先端部５ｂ方向より絶縁パイプ６と第二のパッキン９を挿入する。次にパイプ２の電源プラグ挿入逆方向の内径にピン５を先端部５ｂから挿入することで電源ジャックが組み立てられる。
【００２２】
さらに、ケース１の挿入穴１ａに電源ジャックを段部１ｃ近傍まで挿入することでケース１の度決め部１ｂとパイプ２の止め輪溝２ａおよび ピン５の止め輪溝５ａの挿入位置が一致する。ここで、パイプ２とピン５の止め輪溝に電源ばね７の止め輪部７ａを係合することで電源ジャックがケースに固定される。
次に、電源ジャックがケース固定されたケースと本体パッキン１２を介して基板１０がねじ１３で固定された一方のケースをねじ止めすることで電源ばね７の基板コンタクト部７ｂと基板１０の電源パターン１０ａが接続される。
以上が電源ジャック部の組み立て方法であり上記によりパイプ２とピン５が第一のパッキン８と第二のパッキン９によって封止固定されることでケース１の
挿入穴１ａとパイプ２の貫通穴からの入水がなくなる。
【００２３】
また、本発明の実施例の電源ジャックでの電気信号の導通経路について説明する。電源プラグ１１が電源ジャックの挿入部に挿入すると
電源プラグ１３のマイナス信号は電源マイナスばね３の先端部からパイプ２に導通しパイプ２の止め輪溝２ａから電源ばね７に導通し電源ばね７の先端部にある基板コンタクト部７ｂが基板１０の電源パターン１０ａに接続し電子回路に導通される。
【００２４】
一方電源プラグ１１のプラス信号は先端部５ｂからピン５に導通しピン５の 止め輪溝５ａから電源ばね７に導通し電源ばね７の先端部にある基板コンタクト部７ｂが基板１０の電源パターン１０ａに接続し電子回路に導通される。 このとき、パイプ２とパイプ２の貫通穴に挿入するピン５は絶縁パイプ６によって絶縁される。
【００２５】
＜実施例２＞
次に、本発明の他の実施例に基づき具体的に説明する。図５から図７は、本発明の電源ジャックを搭載した携帯機器の形態を示す。図５は、携帯機器に電源プラグ挿入前の断面図で図６は図５の裏ケースとねじを取り除いた平面図で図７は携帯機器に電源プラグ挿入後の断面図である。
【００２６】
図５に示すように、電源プラグ１１の穴（図示せず）にあるプラス電極に接続されるピン先端部５ａと二つの第二のパッキン９を取り付ける二つの第二パッキン取り付け溝５ｃとプラス線細工ばね１６を取り付ける止め輪溝５ａを有するピン５が第二のパッキン９を介してパイプ２の貫通穴に挿勘される。第二のパッキン９により、ピン５とパイプ２は絶縁されると供に着脱可能に封止固定される。
【００２７】
電源プラグ１１のマイナス電極に接続される先端部と止め輪部３ａからなる電源マイナスばね３を取り付ける電源マイナスばね止め輪溝２ｅと第一のパッキン８を取り付ける第一のパッキン取り付け溝２ｂとケース１に設けたパイプ挿入穴１ｃに挿入位置を係止する鍔部２ｃとマイナス線細工ばね１５を取り付ける止め輪溝２ａを有するパイプ２の外周部が第一のパッキン８を介してケース１に設けたパイプ挿入穴１ｃに挿勘される。第一のパッキン８によりパイプ２とケース１は着脱可能に封止固定される。
【００２８】
つまりパイプ２の前方は電源マイナスばね３の止め輪部３ａで着脱可能に電源プラグ挿入方向を固定し、さらにパイプ２の後方はケース１と鍔部２ｃで着脱可能に電源プラグ抜き方向を固定する。
【００２９】
さらに、電源プラグ１１を挿入する挿入穴１ａと本体パッキン１２を取り付ける裏ケースにはマイナス線細工ばね１６およびプラス線細工ばね１６を挿勘した基板１０が収納されると供にマイナス線細工ばね１５およびプラス線細工ばね１６を収納する保持溝Ａ１ｄと保持溝Ｂ１ｅを有する裏ケースがねじ１３で止められる構成である。
【００３０】
つまりピン５の止め輪溝５ａにプラス線細工ばね１６を取り付けることで、プラス線細工ばね１６は基板１０と裏ケースにある保持溝Ｂ１ｅにより着脱可能に固定されることで、ピン５の電源プラグ挿抜方向を固定する。
図６に示すように、電源プラグ１１の挿入方向には、ピン５のピン先端部があり、またその先には電源マイナスばね３が配置される。
さらにケース１に有する本体パッキン溝内にはパイプ２の鍔部２ｃとパイプ２と接続するマイナス線細工ばね１５およびピン５と接続するプラス線細工ばね１６を挿勘するマイナス穴１０ｂとプラス穴１０ｃを有する基板１０を取り囲むように本体パッキン１２が設置される構成である。
【００３１】
図７に示すように、電源プラグ１１がケース１に有する挿入穴１ａに挿入されることで、電源プラグ１１の穴（図示せず）にプラス電極にピン先端部５ａが挿勘されると供にピン５は電源プラグ挿入方向に移動するが、プラス線細工ばね１６と裏ケースにある保持溝Ｂ１ｅの隙間が詰まりピン５は停止する。また、電源プラグ１１のマイナス電極に電源マイナスばね３の先端部が係合する構成である。 次に、電源プラグ挿抜方向の垂直方向の断面図である図８から図１０について説明する。図８は図５のB−B´断面図であり、図９は図５のC−C´断面図であり、図１０は図５のD−D´断面図である。
【００３２】
図８に示すように、ケース１および裏ケースで構成する電源プラグ挿入口内部であり、電源マイナスばね３の止輪形状をした止め輪部４ａが挿入される止め輪溝２ａおよびピン５を貫通穴で支持するパイプ２がケース１にあるパイプ挿入穴１ｆによって支持される構成である。
【００３３】
図９に示すように、ピン５を貫通穴で支持するパイプ２がケース１によって支持されと供にマイナス線細工ばね１５によって支持される。
マイナス線細工ばね１５はパイプ２にある止め輪溝２ａに挿入するパイプコンタクト部１５ａと基板１０にある二つのマイナス穴１０ｂに挿入される基板マイナスコンタクト部１５ｂと裏ケースにある保持溝Ａ１ｄに支持されるマイナス線細工ばね頭部１５ｃからなる構成である。
【００３４】
図１０に示すように、ピン５がプラス線細工ばね１６によって支持される。
プラス線細工ばね１６はピン５にある止め輪溝５ａに挿入するピンコンタクト部１６ａと基板１０にある二つのプラス穴１０ｃに挿入される基板マイナスコンタクト部１６ｂと裏ケースにある保持溝Ｂ１ｅに支持されるプラス線細工ばね頭部１６ｃからなる構成である。
【００３５】
ここで、本発明の他の実施例である電源ジャック部の組み立て方法について説明する。はじめにケース１のパイプ挿入穴１ｆに第一のパッキン８を装着したパイプ２を電源プラグ抜き方向よりパイプの鍔部２ｃがケースに接触するまで挿入する。
【００３６】
次に前方のケース１のパイプ挿入穴１ｃより露出したパイプ２の電源マイナスばね止め輪溝２ｅに電源マイナスばね３の止輪形状をした止め輪部３ａを挿入する。さらにパイプ２の貫通穴に二つ第二のパッキン９を二つ装着したピン５を電源プラグ挿入方向よりピン５にある止め輪溝５ａを基板１０のプラス穴１０ｃ位置まで挿入する。
【００３７】
次に後方のケース１のパイプ挿入穴１ｃより露出したパイプ２の止め輪溝２ａ近傍にある基板１０のマイナス穴１０ｂにマイナス線細工ばね１５の基板マイナスコンタクト部１５ｃを挿入することでパイプ２の止め輪溝２ａにマイナス線細工ばね１５のパイプコンタクト部１５ａが係合される。
【００３８】
さらにパイプ２の止め輪溝２ａ後方より露出したピン５の止め輪溝５ａ近傍にある基板１０のプラス穴１０ｃにプラス線細工ばね１６の基板プラスコンタクト部１６ｂを挿入することでピン５の止め輪溝５ａにプラス線細工ばね１６のピンコンタクト部１６ａが係合される。以上が電源ジャック部の組み立て方法であり上記によりパイプ２とピン５が第一のパッキン８と第二のパッキン９によって封止固定されることでパイプ挿入穴１ｃとパイプ２の貫通穴からの入水がなくなる。
【００３９】
また、本発明の実施例の電源ジャックでの電気信号の導通経路について説明する。電源プラグ１１がケース１に有する挿入穴１ａに挿入すると電源プラグ１１のマイナス信号は電源マイナスばね３の先端部から止め輪部３ａへパイプ２の 電源マイナスばね止め輪溝２ｅからマイナス線細工ばねの止め輪溝２ａへ、さらにマイナス線細工ばね１５のパイプコンタクト部１５ａから基板マイナスコンタクト部１５ｂへ最後に基板１０のスルホールのマイナス穴１０ｂより電子回路に導通される。
【００４０】
一方電源プラグ１１のプラス信号はピン５のピン先端部５ｂからプラス線細工ばねを止める止め輪溝５ａへプラス線細工ばね１６のピンコンタクト部１６ａから基板プラスコンタクト部１６ｂへ最後に基板１０のスルホールの プラス穴１０ｃより電子回路に導通される。
【００４１】
このとき、パイプ２とパイプ２の貫通穴に挿入するピン５は二つ第二のパッキン９によって絶縁される。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、以下の効果を有する。▲１▼基板には電源ジャックの取り付け穴を含む電源ジャック取り付け部のスペースが不要であり基板を小型化できる。▲２▼電源ジャックのベースを削除することで、基板の実装高さを制限できる。▲３▼ばねで基板との導通をとることで、面倒なはんだ付け作業が不要でありはんだパターンないことで基板を小型化できる。またばねは、基板より着脱可能なため容易に電源ジャックを分解できる。▲４▼ピン外周とパイプ外周の二重パッキン構造によって、容易に電源ジャック自体の防水を提供し、接続端子をベースに貫通して密着固定（インサート成型や接着）を不要とした。
【００４３】
さらに、この発明によれば従来の電源ジャックとまったく別の構成によって、電源ジャックの防水と従来の電源ジャックのベースを削除することが可能となり小型・薄型の電源ジャックを提供し携帯機器のコンパクト化が達成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である携帯機器に電源プラグ挿入前の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例である携帯機器に電源プラグ挿入後の形態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例である電源プラグ挿抜方向より垂直方向の側面図であり、図１のＡ−Ａ´断面図である。
【図４】本発明の実施例である図３の裏平面部分透視図である。
【図５】本発明の他の実施例である携帯機器に電源プラグ挿入前の形態を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例である図５の裏ケースとねじを取り除いた平面図である。
【図７】本発明の他の実施例である携帯機器に電源プラグ挿入後の形態を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施例である図５のB−B´断面図である。
【図９】本発明の他の実施例である図５のC−C´断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例である図５のD−D´断面図である。
【図１１】従来例を示す断面図である。
【図１２】従来例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ ケース
１ａ 挿入穴
１ｂ 度決め部
１ｃ 段部
１ｄ 保持溝Ａ
１ｅ 保持溝Ｂ
１ｆ パイプ挿入穴
２ パイプ
２ａ 止め輪溝
２ｂ 第一のパッキン取り付け溝
２ｃ 鍔部
２ｅ 電源マイナスばね止め輪溝
３ 電源マイナスばね
３ａ 止め輪部
４ ブシュ
５ ピン
５ａ 止め輪溝
５ｂ 先端部
５ｃ 第二のパッキン取り付け溝
６ 絶縁パイプ
７ 電源ばね
７ａ 止め輪部
７ｂ 基板コンタクト部
８ 第一のパッキン
９ 第二のパッキン
１０ 基板
１０ａ 電源パターン
１０ｂ マイナス穴
１０ｃ プラス穴
１０ｄ 位置決め穴
１１ 電源プラグ
１２ 本体パッキン
１３ ねじ
１４ 電源ジャック
１４ａ ベース １４ｂ マイナス電極
１４ｃ マイナス接続部
１４ｄ プラス電極
１４ｅ プラス接続部
１４ｆ 溝部
１４ｇ 凸部
１５ マイナス線細工ばね
１５ａ パイプコンタクト部
１５ｂ 基板マイナスコンタクト部
１５ｃ マイナス線細工ばね頭部
１６ プラス線細工ばね
１６ａ ピンコンタクト部
１６ｂ 基板プラスコンタクト部
１６ｃ プラス線細工ばね頭部
Claims (4)
- 電子機器のケースの挿入穴に電源ジャックを固定させるとともに他の部品と導通させるための第１の固定片と、
前記第１の固定片の止め輪部に係合する溝と前記挿入穴の内面に接する第１のパッキンを挿入する溝とを外周に有する中空部材と、
前記中空部材にその一部を固定し、電源プラグの外周に係合するばねと、
前記中空部材の端部に第２のパッキンと絶縁パイプを介して固定され、前記電源プラグの内周に接触するピンと、
前記ピンの外周部に止め輪部を介して係合し、前記他の部品と導通するための第２の固定片と、
を有する電源ジャック。 - ケースと、
前記ケース内に配置され電子回路を有する基板と、
前記ケースの挿入穴に固定され、前記基板のコンタクト部と導通する第１の固定片と、前記第１の固定片の止め輪部に係合する溝と前記挿入穴の内面に接する第１のパッキンを挿入する溝とを外周に有する中空部材と、前記中空部材にその一部を固定し、電源プラグの外周に係合するばねと、前記中空部材の端部に第２のパッキンと絶縁パイプを介して固定され、前記電源プラグの内周に接触するピンと、前記ピンの外周部に止め輪部を介して係合し、前記基板の他のコンタクト部と導通するための第２の固定片からなる電源ジャックと、
を有する電子機器。 - 電子機器のケースの挿入穴に電源ジャックを固定させるとともに他の部品と導通するための第１の固定片と、
前記第１の固定片の止め輪部に係合する溝と前記挿入穴の内面に接する第１のパッキンを挿入する溝とを外周に有する中空部材と、
前記中空部材にその一部を固定し、電源プラグの外周に係合するばねと、
前記中空部材の内側に第２のパッキンと第３のパッキンを介して接続され、電源ジャックの内周に接触する先端部を有するピンと、
前記ピンの外周部に止め輪部を介して係合し、前記他の部品と導通するための第２の固定片と、
を有する電源ジャック。 - ケースと、
前記ケース内に配置され電子回路を有する基板と、
電子機器のケースの挿入穴に固定され、前記基板のコンタクト部と導通するための第１の固定片と、前記第１の固定片に止め輪部を介して係合する溝と前記挿入穴の内面に接する第１のパッキンを挿入する溝とを外周に有する中空部材と、前記中空部材にその一部を固定し、電源プラグの外周に係合するばねと、前記中空部材の内側に第２のパッキンと第３のパッキンを介して接続され、電源ジャックの内周に接触する先端部を有するピンと、前記ピンの外周部に止め輪部を介して係合し、前記基板の他のコンタクト部と導通するための第２の固定片からなる電源ジャックと、
を有する電子機器。
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