JP5040800B2 - 電気接続用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電気接続用コネクタに関する。特に、本発明は、コネクタの嵌め合わせを検知することのできる電気接続用コネクタに関する。

従来の電気接続用コネクタとして、ハウジングの外面に沿ってロックアームが設けられた第１コネクタと、第１コネクタと嵌め合わされた状態でロックアームにより第１コネクタに固定される第２コネクタと、ハウジングとロックアームとの間に、第１コネクタと第２コネクタとが適切に嵌め合わされているか否かを検知する検知部材とを備え、ロックアームの内面に検知部材を待機位置に保持する係止突起を有する電気接続用コネクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の電気接続用コネクタは、突起状の係止突起によってロックアームと検知部材とを固定するので、ロックアームの外面から内面まで貫通する開口部を係止手段として形成する場合に比べて、ロックアームの強度を保つことができる。

特開２００４−６３０９０号公報

しかし、特許文献１に係る電気接続用コネクタは、電流を導通している状態でオスコネクタからメスコネクタを引き抜くと、オスコネクタの端子とメスコネクタの端子とが開放されるまでオスコネクタの端子とメスコネクタの端子との間に電流が導通した状態が継続するので、オスコネクタの端子及びメスコネクタの端子の表面が劣化して、コネクタの通電性能が低下する。

したがって、本発明の目的は、第１のコネクタと第２のコネクタとの嵌合状態を検知して、コネクタに流れる電流を遮断することができる電気接続用コネクタを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、第１のインターロック用端子と、第１の接続端子と、第１のインターロック用端子を保持する第１のインターロック用コネクタとを有する第１のコネクタと、第１のインターロック用端子に電気的に接続する第２のインターロック用端子と、第１の接続端子と嵌め合わされる第２の接続端子とを有する第２のコネクタとを備え、第２のコネクタは、第１のインターロック用コネクタと嵌め合わされ、第２のインターロック用端子を保持する第２のインターロック用コネクタと、第２のインターロック用コネクタと連動し、第１のコネクタと第２のコネクタとの嵌合状態を検知し、ロッドを介して第２のインターロック用コネクタと連結する嵌合検知部とを有する電気接続用コネクタであって、第１のコネクタは、第１の接続端子及び第１のインターロック用コネクタを一括して収容する第１のコネクタ側ハウジングを有し、第２のコネクタは、第２の接続端子及び第２のインターロック用コネクタを一括して収容する第２のコネクタ側ハウジングを有する電気接続用コネクタが提供される。

また、第２のコネクタ側ハウジングには、貫通孔が設けられ、貫通孔には、ロッドが収容され、貫通孔内における第２のコネクタ側ハウジングとロッドとの間には、パッキンが設けられることができる。また、ロッドは、複数のロッドから構成することもできる。また、嵌合検知部は、分割されたロッドを介して第２のインターロック用コネクタと連結してもよい。更に、パッキンは、嵌合検知部と第２のインターロック用コネクタとの間に設けられてもよい。

また、本発明は、上記目的を達成するため、インターロック用メス端子と、オス端子と、インターロック用メス端子を保持するインターロック用オスコネクタとを有するオスコネクタと、インターロック用メス端子と電気的に接続するインターロック用オス端子と、オス端子と嵌め合わされるメス端子とを有するメスコネクタとを備え、メスコネクタは、インターロック用オスコネクタと嵌め合わされ、インターロック用オス端子を保持するインターロック用メスコネクタと、ロッドを介してインターロック用メスコネクタと連動し、オスコネクタとメスコネクタとの嵌合状態を検知し、ロッドを介してインターロック用メスコネクタと連結する嵌合検知部とを有する電気接続用コネクタであって、オスコネクタは、オス端子及び前記インターロック用オスコネクタを一括して収容するオスコネクタ側ハウジングを有し、メスコネクタは、メス端子及びインターロック用メスコネクタを一括して収容するメスコネクタ側ハウジングを有する電気接続用コネクタが提供される。

本発明に係る電気接続用コネクタによれば、第１のコネクタと第２のコネクタとの嵌合状態を検知して、コネクタに流れる電流を遮断することができる電気接続用コネクタを提供することができる。

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る電気接続用コネクタのオスコネクタの構成の概要を示す。また、図２は、本発明の実施の形態に係る電気接続用コネクタのメスコネクタの構成の概要を示す。

本実施の形態に係る電気接続用コネクタは、第１のコネクタとしてのオスコネクタ１０と、オスコネクタ１０の外周形状に対応した形状を有する第２のコネクタとしてのメスコネクタ２０とを備える。本実施の形態に係る電気接続用コネクタは、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが互いに嵌め合わされて概略構成される。

（オスコネクタ１０の構成）
オスコネクタ１０は、図１に示すように、第１の接続端子（主たる通電用端子の一部）としてのオス端子１００と、第１のインターロック用端子としてのインターロック用メス端子３００を保持する第１のインターロック用コネクタとしてのインターロック用オスコネクタ３０と、インターロック用メス端子３００と電気的に接続するインターロック制御用ケーブルとしての制御ケーブル５５とを有する。インターロック用オスコネクタ３０は、オスコネクタ１０のハウジングの内側に嵌め合わされて固定される。

オスコネクタ１０は、一例として、略筒状に形成されたハウジングの一端に、インターロック用オスコネクタ３０が嵌め合わされており、他端に開口を有して形成される。インターロック用オスコネクタ３０は、オスコネクタ１０の長手方向に沿って貫通する孔を有して形成され、孔の内部にインターロック用メス端子３００が設けられる。そして、孔の内部において、インターロック用メス端子３００と制御ケーブル５５とが電気的に接続される。制御ケーブル５５は、電気接続用コネクタのケーブル５０への電流の供給を制御する制御装置（図示しない）に接続される。また、オス端子１００は、メス端子２００と電気的に接続可能な部分を開口側に露出させて設けられる。

（メスコネクタ２０の構成）
メスコネクタ２０は、図２に示すように、第２の接続端子（主たる通電用端子の一部）としてのメス端子２００と、メス端子２００に圧着接続される導体５０ａを含むケーブル５０と、第２のインターロック用端子としてのインターロック用オス端子３５０を保持するインターロック用メスコネクタ３５と、インターロック用メスコネクタ３５に連結しているロッド４５と、ロッド４５と連結部４０ａを介して連結する嵌合検知部４０と、嵌合検知部４０とインターロック用メスコネクタ３５との間において、ロッド４５とメスコネクタ２０との接触部分に設けられるパッキン６０と、メスコネクタ２０のハウジングの外部に設けられる所定形状のガイド（図示しない）に沿って動作することにより、互いに嵌め合わされたオスコネクタ１０とメスコネクタ２０とを固定するレバー２１０とを有する。

メスコネクタ２０は、一例として、略筒状に形成されるハウジングを備えて形成される。ハウジングの一端には、ハウジングの他端（開口側）に向けて伸び、電気接続用コネクタの主要な通電用端子としてのメス端子２００が固定されると共に、他端の所定の部分に貫通孔が設けられる。インターロック用メスコネクタ３５はロッド４５と連結しており、ロッド４５は、当該貫通孔を介して嵌合検知部４０と連結する。なお、ロッド４５と嵌合検知部４０とは連結部４０ａにおいて連結する。また、嵌合検知部４０の突起部４０ｂは、メスコネクタ２０のハウジングの所定の位置に設けられた孔に挿入可能に設けられる。具体的に、嵌合検知部４０の突起部４０ｂは、嵌合検知部４０が有するレバー４０ｄがロッド４５の側に下がることにより当該孔の内部にスライド可能となる。係る状態において、嵌合検知部４０は、スライド可能となる。

更に、ロッド４５は、外部からの水滴等の異物の混入を防ぐことを目的として、嵌合検知部４０とインターロック用メスコネクタ３５との間の所定の位置に弾性体からなるロッド用パッキンとしてのパッキン６０を有する。例えば、ロッド４５の所定の位置にパッキン６０に対応する溝が形成され、当該溝にパッキン６０が挿入される。パッキン６０は、その外周直径がロッド４５の外周直径より実質的に大きく形成される。

インターロック用メスコネクタ３５は、メスコネクタ２０の開口方向に開口を有して形成される。インターロック用メスコネクタ３５は、ロッド４５を介して嵌合検知部４０と連結すると共に、メスコネクタ２０のハウジングに対して可動に設けられる。インターロック用メスコネクタ３５は、一例として、メスコネクタ２０のハウジングに対してメスコネクタ２０の長手方向（ケーブル５０の長手方向）に沿って嵌合検知部４０を相対的に移動させると、この移動と連動してメスコネクタ２０のハウジングに対して相対的に移動する。

オスコネクタ１０のハウジング、メスコネクタ２０のハウジング、インターロック用オスコネクタ３０、及びインターロック用メスコネクタ３５は、所定の機械的強度、所定の耐熱性等の特性を有する合成樹脂材料から形成される。同様に、嵌合検知部４０及びロッド４５も、所定の機械的強度、所定の耐熱性等の特性に優れた合成樹脂材料から形成される。

また、ケーブル５０は、電気導電性に優れた（電気抵抗が低い）銅等の金属材料からなる線材としての導体５０ａに、絶縁材料から形成されるシースが被覆されて構成される。そして、ケーブル５０は、外部の電源装置（図示しない）に接続される。更に、オス端子１００、メス端子２００、インターロック用メス端子３００、及びインターロック用オス端子３５０はそれぞれ、導電性材料としての銅合金等の金属材料から形成される。

図３は、本発明の実施の形態に係るオスコネクタとメスコネクタとが嵌め合わされた状態の概要を示す。また、図４は、本発明の実施の形態に係るオスコネクタとメスコネクタとが嵌め合わされ、インターロック用オス端子とインターロック用メス端子とが接続した状態の概要を示す。

まず、オスコネクタ１０の開口側と、メスコネクタ２０の開口側とを対向させて配置する。次に、図３に示すように、オスコネクタ１０をメスコネクタ２０に嵌め合わせる。具体的に、オスコネクタ１０をメスコネクタ２０の開口へ挿入すると、オス端子１００がメス端子２００に挿入される。また、インターロック用オスコネクタ３０が、インターロック用メスコネクタ３５に部分的に挿入される。

続いて、レバー２１０を嵌合検知部４０の側に回転させ、レバー２１０の端部を嵌合検知部４０に接触させる。ここで、レバー２１０の回転に応じてオスコネクタ１０がメスコネクタ２０の方向に移動して、オスコネクタ１０がメスコネクタ２０に挿入されることにより、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが嵌め合わされる。この状態において、オス端子１００とメス端子２００とが嵌め合わされた状態となり、オス端子１００は、ケーブル５０の導体５０ａと電気的に接続する。

この場合において、インターロック用メス端子３００に、インターロック用オス端子３５０はまだ挿入されていない。すなわち、この状態において、インターロック用メス端子３００とインターロック用オス端子３５０とは、互いに嵌め合わされておらず、インターロック用メス端子３００とインターロック用オス端子２５０とは、開放状態を維持している。したがって、この状態ではインターロック回路は開放状態であり、オス端子１００とメス端子２００との間に電流は流れない。次に、インターロック用メスコネクタ３５とインターロック用オスコネクタ３０とが嵌め合わされる方向に、嵌合検知部４０を移動させる。

ここで、嵌合検知部４０は、嵌合状態を検知する。具体的に、嵌合検知部４０は、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが嵌め合わされたか否かを検知する機能を有する。すなわち、嵌合検知部４０は、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが嵌め合わされた状態と、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが嵌め合わされていない状態との、いずれの状態（嵌合状態）であるかを検知する機能を有する。例えば、嵌合検知部４０は、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが嵌め合わされる過程では、図３に示すように、非検知位置に保持される。一方、嵌合検知部４０は、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが嵌め合わされた場合に、図４に示すように、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが嵌め合わされたことを示す検知位置に移動可能となる。非検知位置は、例えば、レバー２１０に予め設けられた開口２１０ａの外部に、嵌合検知部４０の端部４０ｃが存在する位置であり、検知位置は、例えば、レバー２１０に予め設けられた開口２１０ａに、嵌合検知部４０の端部４０ｃが収容される位置である。

ここで、嵌合検知部４０の端部４０ｃは、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが適切に嵌め合わされた状態において、レバー２１０の開口２１０ａに挿入される。すなわち、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０との嵌め合わされた状態が適切でない場合、例えば、オス端子１００とメス端子２００とが部分的に接触している一方で、オス端子１００とメス端子２００とが半嵌合（嵌め合わされていると判断される予め設定された状態でない状態）の場合、嵌合検知部４０は、検知位置に移動させることができない。

一方、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０との嵌め合わせが適切な場合、例えば、完全嵌合（嵌め合わせ状態が適切であると予め設定された状態）である場合、嵌合検知部４０は、検知位置に移動させることができる。なお、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０との嵌め合わせが適切な場合とは、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが完全に嵌め合わされた状態を含んでおり、嵌合検知部４０の検知位置への移動は、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが完全に嵌め合わされた状態においてのみ移動させることができることを含む。嵌合検知部４０とインターロック用メスコネクタ３５とは、ロッド４５を介して連動するので、嵌合検知部４０を検知位置に移動させると、この移動と共にインターロック用メスコネクタ３５がオスコネクタ１０の側に移動する。そして、インターロック用オスコネクタ３０とインターロック用メスコネクタ３５とが、図４に示すように嵌め合わされる。これにより、インターロック用メス端子３００とインターロック用オス端子３５０とが電気的に接続して、インターロック回路が閉じることとなる。

インターロック回路が閉じられた場合、インターロック用メス端子３００とインターロック用オス端子３５０とが電気的に接続したことを示す信号が、外部の制御装置に制御ケーブル５５を介して供給される。当該信号を受け取った外部の制御装置（図示しない）は、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが適切に嵌め合わされたと判断する。そして、外部の制御装置は、外部の電源装置（図示しない）に働きかけて、当該電源装置から本実施の形態に係る電気接続用コネクタへ電力の供給を開始させる。

また、互いに嵌め合わされているオスコネクタ１０とメスコネクタ２０とを分離する場合（オスコネクタ１０をメスコネクタ２０から引き抜く場合）、まず、嵌合検知部４０をオスコネクタ１０から遠ざかる方向に移動させる。これにより、インターロック用メス端子３００からインターロック用オス端子２５０が引き抜かれ、インターロック回路が電気的に開放される。インターロック回路が電気的に開放されると、制御ケーブル５５が接続されている外部の制御装置は、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが分離され得る状態にあると判断して、電気接続用コネクタへの電力の供給を遮断する。

その後、レバー１２をオスコネクタ１０の側に回転させ、オスコネクタ１０をメスコネクタ２０から引き抜くことにより、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とを分離する。本実施の形態においては、インターロック回路が電気的に開放され、導体５０ａへの電力の供給を遮断した後にオスコネクタ１０とメスコネクタ２０とを分離するので、オス端子１００とメス端子２００との間に電流が流れていない状態で、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とを分離することとなる。

（実施の形態の効果）
本発明の実施の形態に係る電気接続用コネクタは、嵌合検知部４０によりオスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが適切に嵌め合わされたことを検知した後に、インターロック回路を閉じることができる。すなわち、インターロック用メスコネクタ３５は、嵌合検知部４０と連動しているので、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが適切に嵌め合わされたことを嵌合検知部４０が検知しない限り、インターロック回路が閉じることはない。したがって、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とが適切に嵌め合わされていない状態において、外部の制御装置に制御ケーブル５５を介して所定の信号が供給されることがないので、嵌め合わせミス等によって電気接続用コネクタに電流が供給されることを防止できる。以上より、本実施の形態に係る電気接続用コネクタは、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０との接続時における作業の安全性を向上させることができる。

また、本発明の実施の形態に係る電気接続用コネクタは、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とを分離するときに、嵌合検知部４０と連動して動作するインターロック用メスコネクタ３５がインターロック用オスコネクタ３０から遠ざかる方向に移動してインターロック回路が開放される。したがって、主たる通電用端子としてのオス端子１００とメス端子２００との間の通電を、メス端子２００に対してオス端子１００が相対的に移動する前に確実に遮断できる。これにより、通電しつつオス端子１００とメス端子２００とを分離する場合に発生する異常な発熱、及びアーク放電の発生を防止できるので、オス端子１００及びメス端子２００の異常摩擦が防止され、オス端子１００及びメス端子２００の耐久性及び通電性能を維持できる。更に、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０とを分離するときにオス端子１００とメス端子２００との間の電流を遮断することができるので、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０との分離作業（引き抜き作業）の安全性を向上させることができる。

［実施の形態の変形例］
図５は、本発明の実施の形態の変形例に係るインターロック用メスコネクタの一例を示す。

本実施の形態の変形例においては、ロッドが分割されたロッドから構成されている点を除き、実施の形態と略同一の構成を備える。よって、相違点を除き、詳細な説明は省略する。したがって、図５においては、相違点のみ図示する。

本実施の形態の変形例に係るインターロック用メスコネクタ３５ａは、第１のロッド４５ａと連結しており、第１のロッド４５ａは、インターロック用メスコネクタ３５ａと連結している端部の反対側の端部において、第２のロッド４５ｂと連結している。すなわち、一本のロッドが第１のロッド４５ａと第２のロッド４５ｂとに分割されている。このように、分割したロッドで一本のロッドを構成すると、第１のロッド４５ａの長さ、及び／又は第２のロッド４５ｂの長さを適宜変更できると共に、第２のロッド４５ｂに対するパッキン６０の位置を適宜変更することができる。これにより、ロッドの全長（例えば、第１のロッド４５ａの長さと第２のロッド４５ｂの長さの合計の長さ）を短くすることができる。なお、本実施の形態の変形例においては、２本のロッドを用いて１本のロッドを分割しているが、３本以上のロッドを用いて１本のロッドを分割することもできる。

［実施の形態の他の変形例］
図６（ａ）は、本発明の実施の形態の他の変形例に係るインターロック用メスコネクタを上面からの図の一例を示し、図６（ｂ）は、本発明の実施の形態の変形例に係るインターロック用メスコネクタの図６（ａ）のＡ−Ａ線における断面図の一例を示す。

本実施の形態の他の変形例においては、複数のロッドを有して構成されている点を除き、実施の形態と略同一の構成を備える。よって、相違点を除き、詳細な説明は省略する。したがって、図６においては、相違点のみ図示する。

図６（ａ）を参照すると、本変形例においては、インターロック用メスコネクタ３５ａは、ロッド４５ｃとロッド４５ｄとを介して嵌合検知部４０と接続される。すなわち、インターロック用メスコネクタ３５ａは、複数のロッド（ロッド４５ｃ及びロッド４５ｄ）を介して嵌合検知部４０と連結する。本変形例では、インターロック用メスコネクタの幅方向の両端に複数のロッドを設置するので、インターロック用メスコネクタを安定的にスライド移動させることができる。

（他の変形例）
パッキン６０は、ロッド４５又は第２のロッド４５ｂに１つずつ設けられているが、本実施の形態の更に他の変形例においては、複数のパッキン６０を所定の間隔をおいてロッド４５又は第２のロッド４５ｂに設けることもできる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

実施の形態に係る電気接続用コネクタのオスコネクタの構成図である。 実施の形態に係る電気接続用コネクタのメスコネクタの構成図である。 実施の形態に係るオスコネクタとメスコネクタとが嵌め合わされた状態の図である。 実施の形態に係るオスコネクタとメスコネクタとが嵌め合わされ、インターロック用オス端子とインターロック用メス端子とが接続した状態の図である。 実施の形態の変形例に係るインターロック用メスコネクタの図である。 （ａ）は、実施の形態の他の変形例に係るインターロック用メスコネクタを上面からの図であり、（ｂ）は、実施の形態の変形例に係るインターロック用メスコネクタの断面図である。

符号の説明

１０ オスコネクタ
２０ メスコネクタ
３０ インターロック用オスコネクタ
３５、３５ａ インターロック用メスコネクタ
４０ 嵌合検知部
４０ａ 連結部
４０ｂ 突起部
４０ｃ 端部
４０ｄ レバー
４５、４５ｃ、４５ｄ ロッド
４５ａ 第１のロッド
４５ｂ 第２のロッド
５０ ケーブル
５０ａ 導体
５５ 制御ケーブル
６０、６０ａ、６０ｂ パッキン
１００ オス端子
２００ メス端子
２１０ レバー
２１０ａ 開口
３００ インターロック用メス端子
３５０ インターロック用オス端子

Claims (6)

1. 第１のインターロック用端子と、第１の接続端子と、前記第１のインターロック用端子を保持する第１のインターロック用コネクタとを有する第１のコネクタと、
   前記第１のインターロック用端子に電気的に接続する第２のインターロック用端子と、前記第１の接続端子と嵌め合わされる第２の接続端子とを有する第２のコネクタと
   を備え、
   前記第２のコネクタは、
   前記第１のインターロック用コネクタと嵌め合わされ、前記第２のインターロック用端子を保持する第２のインターロック用コネクタと、
   前記第２のインターロック用コネクタと連動し、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの嵌合状態を検知し、ロッドを介して前記第２のインターロック用コネクタと連結する嵌合検知部と
   を有する電気接続用コネクタであって、
   前記第１のコネクタは、前記第１の接続端子及び前記第１のインターロック用コネクタを一括して収容する第１のコネクタ側ハウジングを有し、
   前記第２のコネクタは、前記第２の接続端子及び前記第２のインターロック用コネクタを一括して収容する第２のコネクタ側ハウジングを有する
   電気接続用コネクタ。
2. 前記第２のコネクタ側ハウジングには、貫通孔が設けられ、
   前記貫通孔には、前記ロッドが収容され、
   前記貫通孔内における前記第２のコネクタ側ハウジングと前記ロッドとの間には、パッキンが設けられる
   請求項１に記載の電気接続用コネクタ。
3. 前記ロッドは、複数のロッドからなる請求項１又は２に記載の電気接続用コネクタ。
4. 前記嵌合検知部は、分割されたロッドを介して前記第２のインターロック用コネクタと連結する請求項１から３のいずれか１項に記載の電気接続用コネクタ。
5. 前記パッキンは、前記嵌合検知部と前記第２のインターロック用コネクタとの間に設けられる
   請求項２から４のいずれか１項に記載の電気接続用コネクタ。
6. インターロック用メス端子と、オス端子と、前記インターロック用メス端子を保持するインターロック用オスコネクタとを有するオスコネクタと、
   前記インターロック用メス端子と電気的に接続するインターロック用オス端子と、前記オス端子と嵌め合わされるメス端子とを有するメスコネクタと
   を備え、
   前記メスコネクタは、
   前記インターロック用オスコネクタと嵌め合わされ、前記インターロック用オス端子を保持するインターロック用メスコネクタと、
   前記ロッドを介して前記インターロック用メスコネクタと連動し、前記オスコネクタと前記メスコネクタとの嵌合状態を検知し、ロッドを介してインターロック用メスコネクタと連結する前記嵌合検知部と
   を有する電気接続用コネクタであって、
   前記オスコネクタは、前記オス端子及び前記インターロック用オスコネクタを一括して収容するオスコネクタ側ハウジングを有し、
   前記メスコネクタは、前記メス端子及び前記インターロック用メスコネクタを一括して収容するメスコネクタ側ハウジングを有する
   電気接続用コネクタ。

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