JP4277770B2 - カード用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードやＭｉｎｉ−ＵＩＣＣ（Universal Integrated Circuit Card）等、表面に端子を有するカード（以下、単にカードと称す）を装着可能なカード用コネクタに関するものである。

一般に、カードの回路を、例えば、プリント基板等の回路に接続する場合には、カード用コネクタが使用されている。

この種のカード用コネクタとしては、カード表面の電極に接触可能な接続端子を有するハウジングを備え、このハウジングに対してカバーを揺動させてこれら両者間でカードを挟持するもの（例えば、特許文献１）や、別体のカードホルダにカードを保持させた上で、当該カードホルダをハウジングに取り付けてこれら両者間でカードを挟持するもの（例えば、特許文献２）が知られている。
特許第２８６０３６２号明細書 特許第３０２００２０号明細書

しかしながら、上記各特許文献のカード用コネクタでは、ハウジングに対するカバーの揺動機構や、ハウジングに対するカバーの取り付け取付機構が必要となり、その構成が複雑であった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、構成を簡素化することができるカード用コネクタを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明は、表面に端子を有する略方形のカードを装着可能なカード用コネクタであって、上記カードの平面形状に対応して開口するとともに、カードの厚み寸法に対応した深さ寸法を有する収容凹部が形成されたベースと、上記収容凹部を閉塞するように、当該収容凹部を区画する側壁上に取り付けられたカバーとを備え、このカバーには、上記収容凹部の底部に対する垂線回りで、当該収容凹部に対して位置ずれして配置された挿入孔が上記平面形状に対応して貫通している一方、上記ベースは、上記収容凹部の底部に形成された接触端子を備えているとともに、その側壁には、上記挿入孔を通して挿入されたカードを受入可能とするとともに、受け入れたカードの上記垂線回りの回転操作を許容する受入回転許容部が上記収容凹部から拡張され、上記受入回転許容部は、上記挿入孔を通して挿抜可能な挿抜位置と、上記収容凹部に合致する接続位置との間で、カードが回転自在となるように構成されているとともに、上記接触端子は、上記接続位置に回転したカードの端子が接触するように構成されているものである。

上記カード用コネクタにおいて、上記挿入孔は、カードに形成された位置決め用の切欠きに対応する位置決め斜面を備えた形状とされている一方、上記受入回転許容部は、上記挿抜位置にあるカードについて、上記垂線回りの特定の一方向への回転操作を規制するストッパ面を備えた形状とされていることが好ましい。

上記カード用コネクタにおいて、上記接触端子は、収容凹部に挿入されたカードを上記垂線方向におけるカバー側へ付勢可能な付勢部材に形成されている一方、上記ベースに対向するカバー表面には、上記接続位置とされたカードの平面形状に対応する段差部が形成され、この段差部は、上記接続位置とされたカードが、上記付勢部材の付勢力に応じて嵌り込むように構成されていることが好ましい。

上記カード用コネクタにおいて、上記接触端子には、上記カードの回転操作に応じて回転する端子と摺動可能となるように、当該端子の軌道に沿った摺動面が形成されていることが好ましい。

上記カード用コネクタにおいて、上記収容凹部及び挿入孔は、上記カードの側面を把持可能となるように、それぞれ側方へ開放した開放部を備えた形状とされていることが好ましい。

上記カード用コネクタにおいて、上記挿入孔の開口が開閉自在となるように、上記ベースに対して揺動可能に取り付けられた蓋体をさらに備え、この蓋体は、上記挿入孔を被覆した姿勢で上記ベース又はカバーに対して係止可能とされているとともに、上記接続位置とされたカードの回転動作を規制する規制部を備えていることが好ましい。

上記カード用コネクタにおいて、上記蓋体は、上記挿入孔を被覆した姿勢において、当該挿入孔を通してカードをベース側へ押圧する押圧部を備えていることが好ましい。

上記カード用コネクタにおいて、上記蓋体は金属により形成されているとともに、上記ベースは、アース端子をさらに備え、このアース端子によって、上記挿入孔を閉塞した姿勢の蓋体がベースに対して係止されるように構成されていることが好ましい。

本発明によれば、収容凹部を有するベースに対して、挿入孔を有するカバーを取り付けることによりカード用コネクタを構成することができるので、これら両者に特別な機構を設けることなく、部品点数を可及的に低減することができる結果、その構成を簡素化することができる。

さらに、本発明では、挿入孔に挿入したカードを回転させることにより、ベースとカバーとの間で端子と接触端子とを接続することができるので、簡易的な操作でカードを装着することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るカード用コネクタ１の全体構成を示す斜視図、図２は、図１のカード用コネクタ１の分解斜視図、図３は、図１のカード用コネクタ１のベース２を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

各図を参照して、カード用コネクタ１は、表面に複数（本実施形態で８個）の端子Ｔを有する略方形のカードＣ（図５参照）を装着して、当該カードＣ内の回路と図略のプリント基板の回路とを接続するようになっている。

具体的に、カード用コネクタ１は、プリント基板上に実装される合成樹脂製のベース２と、このベース２上に取り付けられた合成樹脂製のカバー３とを備えている。

上記ベース２は、略矩形のブロック体であり、その表面には、上記カードＣの平面形状に対応して開口するとともに、カードＣの厚み寸法よりも若干大きな深さ寸法に設定された収容凹部４が形成されている。

この収容凹部４は、上記ベース２及びカードＣの長辺及び短辺が互いに平行となるように、カードＣを受入可能な開口面積とされた有底の穴であり、上記カードＣに形成された位置決め用の切欠きＣ１（図５参照）に対応する位置決め斜面４ａを備えた形状とされている。そして、収容凹部４の底部５には、当該収容凹部４内に収容されたカードＣの各端子と接続可能となるように、６枚の接触端子６が内蔵されている。

上記各接触端子６は、その先端部６ａが上記底部５を上下に貫通する６個の孔５ａ内にそれぞれ臨んでいる一方、その基端部６ｂがベース２の左右両側面からそれぞれ３枚ずつ外側に導出され、これら基端部６ｂが、プリント基板の回路と電気的に接続（例えば、半田付け）されるようになっている。

図３の（ａ）に示すように、上記各孔５ａは、左右２列前後３列に配置された略長方形の孔である。また、各孔５ａは、後述するカードＣの回転操作に伴う端子Ｔの軌道に沿って、それぞれベース２に対して傾斜して形成されている。

一方、上記各接触端子６の先端部６ａは、その長手方向が上記各孔５ａの長手方向に沿って配置されているとともに、図３の（ｂ）に示すように、上記各孔５ａ内に没し得るように上記底部５上へ弾性的に突出した状態とされている。そして、底部５上に突出した先端部６ａは、長手方向に沿って湾曲して、その上面に湾曲面６ｃが形成されている。

また、上記収容凹部４を区画する側壁７には、受入回転許容部８（図６の二点鎖線の部分）が収容凹部４を拡張するように形成されている。詳しくは後述するが、この受入回転許容部８は、カバー３を通して挿入されたカードＣを収容凹部４内に受入可能とし、かつ受け入れられたカードＣを上記底部５に対する垂線回りに回転自在となる形状とされている。また、上記受入回転許容部８は、収容凹部４内に受け入れられたカードＣが図３の（ａ）の時計回りに回転するのを規制するストッパ面８ａ、８ｂを備えている。

さらに、上記側壁７には、当該側壁７を左右の側壁７ａ、７ｂに分断する前後一対の切欠き９が形成され、この切欠き９によって、収容凹部４は、前後方向へ開放されている。つまり、上記収容凹部４は、それぞれ前後方向（側方）へ開放した開放部を備えた形状とされている。

一方、カバー３は、合成樹脂製のガイドプレート１０、１１を備えている。これらガイドプレート１０、１１は、側壁７上の四隅に立設されたボスピン１２に貫通した状態で、接着、熱着、カシメ等の手段によって、各側壁７ａ、７ｂに対して一対一対応で固定されている。

具体的に、両ガイドプレート１０、１１は、左右方向で互いに間隔Ｄ（図１参照）だけ離間した状態で配置されている。この間隔Ｄは、上記切欠き９と略同一の幅寸法に形成され、上記収容凹部４に挿入されたカードＣを側方へ開放するようになっている。

また、上記両ガイドプレート１０、１１は、互いに対向する側面間で、カードＣの平面形状に対応して上下に貫通する挿入孔１３を形成している。この挿入孔１３は、上記収容凹部４に対して上記底部５の垂線回りに角度Ｒ（図５参照：本実施形態では３０°）だけ位置ずれして形成されている。また、上記挿入孔１３は、カードＣの切欠きＣ１に対応してガイドプレート１１に形成された位置決め斜面１３ａを備えた形状とされている。

したがって、上記両ガイドプレート１０、１１間（挿入孔１３）を通してベース２側へ挿入されたカードＣは、図５に示すように、上記収容凹部４及び受入回転許容部８内に配置された挿抜位置と、この挿抜位置からベース２とカバー３との間で角度Ｒだけ回転操作され、収容凹部４と合致した姿勢とされた図６に示す接続位置との間で回転自在となる。

上記両ガイドプレート１０、１１には、図４に示すように、上記接続位置とされたカードＣの平面形状に対応して台座１４がベース２側へ突出している（図４ではガイドプレート１１については省略している）。したがって、接続位置とされたカードＣは、板ばね状とされた上記各接触端子６の付勢力により、当該各接触端子６と上記台座１４との間で挟持され、上記各端子Ｔと各接触端子６とが確実に接触される。

さらに、両ガイドプレート１０、１１には、上記カードＣを挿抜位置から接続位置へ回転させることに伴い当該カードＣをベース２側へ押し込む傾斜部１５が形成されている。この傾斜部１５は、上記台座１４との境界位置において、当該台座１４よりも突出した高さ寸法に設定されていることにより、当該境界位置には、段差部１６が形成されている。この段差部１６は、上記台座１４の略方形の平面形状における四辺についてそれぞれ形成されている（図４では、台座１４の二辺に対応するガイドプレート１０についてのみ開示している）。

そのため、上記挿抜位置から接続位置への回転操作の過程では、上記傾斜部１５によりカードＣが徐々にベース２側へ押し込まれ、カードＣが接続位置へ到達すると、上記接触端子６の付勢力によりカードＣが上記段差部１６を乗り越えて上記台座１４に密着することになる。

したがって、使用者は、上記段差部１６を乗り越えるカードＣの感触により当該カードＣが接続位置へ到達したこと認識することができる。さらに、各段差部１６を乗り越えたカードＣは、その四辺（側面）が段差部１６間で支持されるので、不意に挿抜位置へ回転することが規制される。

以下、上記カード用コネクタ１の使用方法について説明する。

まず、使用者は、図５に示すように、上記カードＣの切欠きＣ１と挿入孔１３の位置決め斜面１３ａとを位置合せした状態で、挿入孔１３を通してカードＣを挿入する（このときのカードＣの姿勢が挿抜位置となる）。この位置合せによって、カードＣは、その端子Ｔがベース２側へ向いた姿勢とされる。

次いで、使用者は、両ガイドプレート１０、１１の間、及び上記切欠き９を通してカードＣの対角をつまみ、当該カードＣをベース２とカバー３との間で矢印Ｙ１方向へ回転させる。この回転の過程では、カードＣの各端子Ｔが各接触端子６に対して摺動することになる。

このとき、各接触端子６の先端部６ａは、カードＣの回転軌道に対応して傾斜している（図３の（ａ）参照）とともに、この傾斜方向に沿った湾曲面６ｃ（図３の（ｂ）参照）を備えているので、上記摺動の際に、各端子Ｔの表面を損傷してしまうといった不具合を防止することができる。さらに、上記湾曲面６ｃは、ベース２上へ弾性的に突出する板ばねとしての作用と相俟って、摺動時に適度な力で端子Ｔ表面を払拭する、いわゆる端子Ｔのセルフクリーニング効果を発揮することになる。

そして、カードＣは、図６に示すように、上記収容凹部４に合致する接続位置（ベース２及びカードＣの各辺が平行となる姿勢）まで回転されると、側壁７に当接することによりその回転操作が規制される。これとともに、カードＣは、上記接続位置に回転する際、接触端子６の付勢力により、段差部１６を乗り越えて台座１４の内側へ入り込み（図４参照）、その回転位置が規制される。

上記接続位置とされたカードＣは、各接触端子６の付勢力によりカバー３側へ押し上げられた状態で、その四隅がベース２とカバー３との間に支持されることになる。

一方、接続位置とされたカードＣを取り外す場合には、両ガイドプレート１０、１１の間、及び上記切欠き９を通してカードＣの側部をつまみ、ベース２側へ押し込みつつ（接触端子６の付勢力に抗しつつ）、矢印Ｙ２方向へカードＣを回転操作することにより、上記段差部１６を乗り越えて上記挿抜位置へ復帰させることができる。

このとき、カードＣの側面が上記収容凹部４のストッパ面８ａ、８ｂに当接するので、カードＣの回転位置が上記挿抜位置を行き過ぎてしまうといった事態を防止することができる。

そして、挿抜位置とされたカードＣは、上記挿入孔１３を通して取り出されることになる。

以上説明したように、上記カード用コネクタ１によれば、収容凹部４を有するベース２に対して、挿入孔１３を有するカバー３を取り付けることによりカード用コネクタ１を構成することができるので、これら両者に特別な機構を設けることなく、部品点数を可及的に低減することができる結果、その構成を簡素化することができる。

さらに、上記カード用コネクタ１によれば、挿入孔１３に挿入したカードＣを回転させる（押し回す）ことにより、ベース２とカバー３との間で各端子Ｔと接触端子６とを接続することができるので、簡易的な操作でカードＣを装着することができる。そのため、使用者は、カード用コネクタ１に対してカードＣを片手で装着するといったことが可能となる。

上記挿入孔１３が位置決め斜面１３ａを備えた形状とされたカード用コネクタ１によれば、ベース２に対して適切な姿勢（各端子Ｔがベース２側へ向いた姿勢）としたカードＣのみを装着することができる。

ストッパ面８ａ、８ｂを備えたカード用コネクタ１によれば、接続位置から挿抜位置への回転操作の際に、カードＣを挿抜位置で停止させることができるので、当該回転操作の操作性をより良好にすることができる。

接続位置とされたカードＣが段差部１６に嵌り込むようにしたカード用コネクタ１によれば、当該嵌り込み時のクリック感によりカードＣが接続位置へ到達したことを使用者に報知することができるだけでなく、当該段差部１６に支持されたカードＣが不意に挿抜位置へ回転してしまうことを防止することができる。

端子Ｔの軌道に沿った湾曲面６ｃを備えたカード用コネクタ１によれば、カードＣの回転操作の際に端子Ｔと摺動する接触端子６によって、当該端子Ｔを損傷してしまうといった不具合を防止することができる。

切欠き９を備えているとともにガイドプレート１０、１１間に間隔Ｄを設けた（開放部を備えた）カード用コネクタ１によれば、収容凹部４内のカードＣの側面を把持することができるので、カードＣの回転操作をより良好にすることができる。

なお、上記カード用コネクタ１は、上記挿入孔１３を被覆する蓋体２１をさらに備えたカード用コネクタ２０とすることができる。

図７は、本発明の別の実施形態に係るカード用コネクタ２０の全体構成を示す斜視図、図８は、図７のカード用コネクタ２０の蓋体２１が開放した状態を示す斜視図、図９は、図７のカード用コネクタ２０を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。なお、以下の説明では、カード用コネクタ１に相当する個所については同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

各図を参照して、カード用コネクタ２０は、上記側壁７ａの前後双方に突出する支軸１０ａ回り揺動可能な金属製の蓋体２１を備えている。

蓋体２１は、上記各支軸１０ａのそれぞれに片持ち状に支持された前後一対のフレーム２２間に天板２３が掛け渡され、上記各フレーム２２間でベース２を挟み込んだ姿勢とすることにより天板２３が上記カードＣ上面を被覆することが可能とされている。

上記各フレーム２２は、その厚み方向で互いに対向する板状部材であり、その途中部がそれぞれ内側へ窪んだ規制部２２ａとされている。これら規制部２２ａは、蓋体２１を閉塞位置（図７の状態）へ揺動した場合に、図９の（ｃ）に示すように、収容凹部４内で接続位置とされたカードＣを前後に挟持可能な間隔に設定されている。したがって、上記蓋体２１を閉塞位置へ揺動することにより、接続位置とされたカードＣが不意に挿抜位置へ回転してしまうことをより確実に防止することができる。

上記天板２３は、蓋体２１を閉塞位置へ揺動した場合に、収容凹部４内のカードＣをベース２側へ押圧可能な押圧部２４が形成されている。この押圧部２４は、プレス加工等により上記天板２３から突出して形成されているとともに、上記挿入孔１３を通して開放されるカードＣの上面略全域を押圧可能な平面形状とされている。

したがって、上記押圧部２４を有する蓋体２１を閉塞位置へ揺動することにより、カードＣをベース２に対して押付けることができるので、カードＣと接触端子６との接続をより強固なものとすることができるとともに、上記各接触端子Ｔの付勢力によりカードＣ自体が反ってしまう等の事態を防止することができる。

さらに、上記各フレーム２２の先端部には、係止孔２２ｂが厚み方向にそれぞれ貫通している。これら係止孔２２ｂは、上記側壁７ｂに対して係合するようになっている。

具体的に、上記側壁７ｂには、係止ピン２５が前方へ突出しているとともに、アース端子２６が内蔵されている。このアース端子２６は、その先端部２６ａが側壁７ｂの後方へ突出している一方、その基端部２６ｂが側壁７ｂの右側方へ導出されている。この基端部２６ｂは、上記接触端子６の基端部６ｂと同様に、プリント基板に形成された接地回路に接続されるようになっている。

そして、上記各フレーム２２は、蓋体２１が閉塞位置へ揺動する際に、上記係止ピン２５及びアース端子２６の先端部２６ａと当接することにより、一旦互いに離間して、当該係止ピン２５及び先端部２６ａが上記係止孔２２ｂ内に入り込むことにより、再び近接するようになっている。

これにより、上記蓋体２１の姿勢を閉塞位置で固定することができるとともに、上記アース端子２６の先端部２６ａとフレーム２２（蓋体２１）とが電気的に接続される。つまり、上記蓋体２１は、上記閉塞位置とされることによってプリント基板の接地回路に接続されるので、不測の短絡等が発生した場合でも、上記アース端子２６を介して蓋体２１を接地することができる。なお、上記実施形態では、１枚のアース端子２６を備えた構成としているが、アース端子２６を２枚備えた構成とすれば、これら両アース端子２６をスイッチとして機能させることも可能である。

上記カード用コネクタ２０によれば、ベース２に対して蓋体２１を閉塞位置で係止することができるので、収容凹部４内のカードＣを被覆して、当該カードＣを保護することができる。

また、上記カード用コネクタ２０は、蓋体２１を閉鎖位置へ揺動した場合に、規制部２２ａによって、カードＣの回転動作を規制することができるので、接続位置とされたカードＣが不意に挿抜位置へ回転してしまうことを確実に防止することができる。

押圧部２４を備えたカード用コネクタ２０によれば、蓋体２１を閉塞位置とすることにより収容凹部４内のカードＣをベース２側へ押圧することができるので、上記各端子Ｔと各接触端子６との接続をより確実にすることができるとともに、挿入孔１３を通して開放されているカードＣの腹部を押圧することにより当該カードＣの反りを可及的に抑制することができる。

アース端子２６を備えたカード用コネクタ２０によれば、金属で形成して蓋体２１の強度の向上を図りつつ不測の短絡等が生じた場合であっても、当該蓋体２１を接地することができるので、強度と安全性とを両立させることができる。

さらに、上記構成によれば、アース端子２６の先端部２６ａにより蓋体２１を閉塞位置で係止するようにしているので、蓋体２１へ揺動する操作と蓋体２１を接地する作業とを並行して行うことができ、操作性をより良好にすることができる。

本発明の実施形態に係るカード用コネクタの全体構成を示す斜視図である。 図１のカード用コネクタの分解斜視図である。 図１のカード用コネクタのベースを示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図１のガイドプレートの裏面を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図１のカード用コネクタの使用方法を示す平面図であり、カードＣが挿抜位置とされた状態を示している。 図１のカード用コネクタの使用方法を示す平面図であり、カードＣが接続位置とされた状態を示している。 本発明の別の実施形態に係るカード用コネクタの全体構成を示す斜視図である。 図７のカード用コネクタの蓋体が開放した状態を示す斜視図である。 図７のカード用コネクタを示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。

符号の説明

１、２０ カード用コネクタ
２ ベース
３ カバー
４ 収容凹部
５ 底部
６ 接触端子
６ｃ 湾曲面（摺動面）
７ 側壁
８ 受入回転許容部
８ａ、８ｂ ストッパ面
９ 切欠き
１３ 挿入孔
１６ 段差部
２１ 蓋体
２４ 押圧部
２６ アース端子
Ｃ カード
Ｃ１ 切欠き

Claims (8)

1. 表面に端子を有する略方形のカードを装着可能なカード用コネクタであって、
   上記カードの平面形状に対応して開口するとともに、カードの厚み寸法に対応した深さ寸法を有する収容凹部が形成されたベースと、
   上記収容凹部を閉塞するように、当該収容凹部を区画する側壁上に取り付けられたカバーとを備え、
   このカバーには、上記収容凹部の底部に対する垂線回りで、当該収容凹部に対して位置ずれして配置された挿入孔が上記平面形状に対応して貫通している一方、
   上記ベースは、上記収容凹部の底部に形成された接触端子を備えているとともに、その側壁には、上記挿入孔を通して挿入されたカードを受入可能とするとともに、受け入れたカードの上記垂線回りの回転操作を許容する受入回転許容部が上記収容凹部から拡張され、
   上記受入回転許容部は、上記挿入孔を通して挿抜可能な挿抜位置と、上記収容凹部に合致する接続位置との間で、カードが回転自在となるように構成されているとともに、上記接触端子は、上記接続位置に回転したカードの端子が接触するように構成されていることを特徴とするカード用コネクタ。
2. 上記挿入孔は、カードに形成された位置決め用の切欠きに対応する位置決め斜面を備えた形状とされている一方、上記受入回転許容部は、上記挿抜位置にあるカードについて、上記垂線回りの特定の一方向への回転操作を規制するストッパ面を備えた形状とされていることを特徴とする請求項１に記載のカード用コネクタ。
3. 上記接触端子は、収容凹部に挿入されたカードを上記垂線方向におけるカバー側へ付勢可能な付勢部材に形成されている一方、上記ベースに対向するカバー表面には、上記接続位置とされたカードの平面形状に対応する段差部が形成され、この段差部は、上記接続位置とされたカードが、上記付勢部材の付勢力に応じて嵌り込むように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカード用コネクタ。
4. 上記接触端子には、上記カードの回転操作に応じて回転する端子と摺動可能となるように、当該端子の軌道に沿った摺動面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のカード用コネクタ。
5. 上記収容凹部及び挿入孔は、上記カードの側面を把持可能となるように、それぞれ側方へ開放した開放部を備えた形状とされていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のカード用コネクタ。
6. 上記挿入孔の開口が開閉自在となるように、上記ベースに対して揺動可能に取り付けられた蓋体をさらに備え、この蓋体は、上記挿入孔を被覆した姿勢で上記ベース又はカバーに対して係止可能とされているとともに、上記接続位置とされたカードの回転動作を規制する規制部を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のカード用コネクタ。
7. 上記蓋体は、上記挿入孔を被覆した姿勢において、当該挿入孔を通してカードをベース側へ押圧する押圧部を備えていることを特徴とする請求項６に記載のカード用コネクタ。
8. 上記蓋体は金属により形成されているとともに、上記ベースは、アース端子をさらに備え、このアース端子によって、上記挿入孔を閉塞した姿勢の蓋体がベースに対して係止されるように構成されていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のカード用コネクタ。

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