JP6004278B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

特許文献１には、ハウジングの端子収容室に挿入した端子金具を、ランスの係止作用により抜止めする保持機能の信頼性向上を図ったコネクタが開示されている。端子金具は後方から端子収容室に挿入され、ランスは、端子収容室の内壁に沿って前方へ片持ち状に延出した形態とされている。このコネクタでは、ランスの係止により抜止めされている端子金具に対し、後方への引張力が作用すると、ランスの肉薄部が屈曲することにより、ランスの延出方向に沿った長さ寸法が短くなる。そして、このランスの延出長が短かくなることにより、ランスの座屈強度を高め、ひいては、ランスの保持力を高めるようになっている。

特開２００４−０３９２７９号公報

上記のコネクタでは、ランスにおける端子金具との係止位置は、ランスの延出端面となっている。そのため、ランスが短尺化したとしても、端子金具に対する引張力が強くなるとランスが座屈し、ランスによる保持力が失われることが懸念される。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ランスによる端子金具の保持機能の信頼性向上を図ることを目的とする。

本発明のコネクタは、
内部に端子収容室が形成されたハウジングと、
後方から前記端子収容室に挿入される端子金具と、
前記端子収容室の内壁に沿って前方へ片持ち状に延出した形態であり、前記端子収容室に対する前記端子金具の挿入過程では挿入方向と交差する方向に弾性撓みし、前記端子金具が前記端子収容室に正規挿入されると自由状態に弾性復帰する合成樹脂製のランスと、
前記ランスの前端面に形成された受圧面と、
前記端子金具に形成され、前記受圧面に対して前方から係止することで前記端子金具を抜止めする係止部と、
前記ランスにおける前記端子金具との対向面に形成され、後方に向かって前記端子金具から離間するように傾斜した傾斜面と、
前記受圧面と前記係止部のうち少なくとも一方に形成され、前記係止部が前記受圧面を押圧したときに、前記ランスを前記端子金具に接近する方向へ撓ませる誘導面と、
前記ランスにおける前記受圧面よりも後方の位置に形成され、前記端子金具側に面する当接面と、
前記端子金具における前記係止部よりも後方の位置に形成され、前記ランスが弾性撓みしていない自由状態にあるときに、前記当接面に対し前記ランスの弾性撓み方向と略平行な方向に間隔を空けて対向する撓み規制部とを備えているところに特徴を有する。

受圧面に対し前方から係止部が当接すると、ランスには、当接位置から端子金具の引張り方向と平行に延ばして傾斜面に至る仮想面に沿った剪断力が生じる。本発明では、この仮想面に沿ってランスを仮想的に切断したときの断面を「剪断面」と定義し、この水平な剪断面の断面積を「剪断面積」と定義する。

端子収容室に正規挿入された端子金具は、その係止部を、自由状態に弾性復帰したランスの前端の受圧面に対して前方から係止させることによって、抜止めされる。端子金具に後方への引張力が作用すると、係止部が受圧面を押圧するので、誘導面によりランスが端子金具に接近する方向へ撓まされる。ランスが端子金具に接近する方向へ撓むのに伴い、剪断面積が大きくなるので、ランスによる端子金具の保持力が高くなる。

そして、ランスが所定位置まで撓むと、当接面が撓み規制部に当接し、それ以上のランスの撓み動作が規制される。この当接面と撓み規制部は、係止部と受圧面との当接位置よりも後方、つまり、ランスの前端よりも基端側の位置に配置されている。したがって、ランスが、その基端と前端との間で座屈変形しようとしても、撓み規制部と当接面との当接によってランスの座屈が防止される。本発明によれば、ランスの座屈変形に起因してランスによる保持力が失われる虞がないので、ランスによる端子金具の保持機能の信頼性に優れている。
また、係止部が受圧面に食い込んだときに、撓み規制部がストッパに当接することにより、ランスに対する端子金具の後方への相対変位が規制される。これにより、受圧面に対する係止部の過剰な食い込みが防止される。

実施例１のコネクタの正断面図 コネクタの側断面図 端子金具が正規挿入された状態をあらわす部分拡大正断面図 端子金具が正規挿入された状態をあらわす部分拡大側断面図 係止部が誘導面を押圧してランスが上方へ弾性撓みした状態をあらわす正断面図 係止部が誘導面を押圧してランスが上方へ弾性撓みした状態をあらわす側断面図 係止部が誘導面に食い込んで撓み規制部がストッパに当接した状態をあらわす側断面図 端子金具の底面図

（１）本発明のコネクタは、
前記ランスにおける前記端子金具との前記対向面に対して凹んだ形態であり、その凹んだ領域のうち前記端子金具と対向する面が前記当接面とされている切欠部を備えていてもよい。
ランスの弾性撓み方向における係止部と受圧面との係止代は、ランスにおける端子金具との対向面から係止部までの距離に相当する。もし、ランスにおける端子金具との対向面に当接面を設定した場合、撓み規制部と係止部との高低差が大きくなるので、端子金具の形状が複雑化することになる。その点、本発明は、当接面を、ランスにおける端子金具との対向面を凹ませた切欠部内に配置しているので、撓み規制部と係止部との高低差を小さして、端子金具の形状の簡素化を図ることが可能である。

（２）本発明のコネクタは、
前記当接面と前記撓み規制部が、前記ランスの弾性撓み方向及び前記端子金具の挿入方向の両方向に対して交差する幅方向に関して、左右対称に一対ずつ設けられていてもよい。
この構成によれば、当接面が撓み規制部に当接したときに、ランスの姿勢が左右に傾くことがないので、ランスによる端子金具の保持機能が安定する。

（３）本発明のコネクタは、
前記撓み規制部と前記ストッパが、前記ランスの弾性撓み方向及び前記端子金具の挿入方向の両方向に対して交差する幅方向に関して、左右対称に一対ずつ設けられていてもよい。
この構成によれば、撓み規制部がストッパに当接したときに、ランスの姿勢が左右に向きを変えることがないので、ランスによる端子金具の保持機能が安定する。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図８を参照して説明する。本実施例１のコネクタは、合成樹脂製のハウジング１０と、ハウジング１０に対し後方から挿入されて取り付けられる端子金具３０とを備えて構成されている。尚、以下の説明において、前後の方向は、図２，４，６〜８における左側を前側と定義する。上下の方向については、図１〜７に表れる向きを基準とする。左右の方向については、図１，３，５に表れる向きを基準とする。

ハウジング１０内には、前後方向に細長い端子収容室１１が形成されている。端子収容室１１には、ハウジング１０の後方から端子金具３０が挿入されるようになっている。ハウジング１０には、端子収容室１１の下面壁（内壁）に沿って前方へ片持ち状に延出した形態のランス１２が、一体に形成されている。ランス１２は、その後端部（基端部）を支点として上下方向（端子収容室１１に対する端子金具３０の挿入方向とほぼ直角に交差する方向）へ弾性撓みし得るようになっている。尚、以下のランス１２の形状、位置関係等に関しては、ランス１２が弾性撓みしていない自由状態を基準として説明する。

ランス１２の上面、即ち端子収容室１１に挿入された端子金具３０と上下方向に対向する対向面１３は、ランス１２の前端から前後方向略中央位置に至る水平面１４と、水平面１４の後端からランス１２の後端（基端）に至る傾斜面１５とで構成されている。水平面１４は、端子収容室１１に対する端子金具３０の挿入方向（以下、単に「挿入方向」という）と平行である。傾斜面１５は、後方に向かって次第に端子金具３０から離間するように下り勾配となるように傾斜している。

ランス１２の前端面（延出端面）は、端子金具３０の挿入方向と略直角に交差し、後述する端子金具３０の係止部３６に対し前後方向に対向、又は当接する受圧面１６となっている。図３，４に示すように、受圧面１６は、ランス１２の水平面１４の前端縁に直角に連なる第１鉛直面１７と、第１鉛直面１７の下端縁から下方へ連なるオーバーハング状の誘導面１８と、第１鉛直面１７と平行であって誘導面１８の下端縁から下方へ連なる第２鉛直面１９とから構成されている。第１鉛直面１７と誘導面１８と第２鉛直面１９は、ランス１２の弾性撓み方向に沿って上下に並んでいる。端子金具３０が適正に端子収容室１１に挿入された状態では、端子金具３０の係止部３６は、受圧面１６のうち誘導面１８に当接又は対向するようになっている。

図４に示すように、誘導面１８は、斜め下前方に面している。したがって、誘導面１８に対して前方から押圧力が付与されると、誘導面１８の傾斜により、ランス１２には、上方、即ち端子金具３０に接近する方向へ弾性撓みさせる力が作用するようになっている。また、上下方向において、誘導面１８の形成領域は、傾斜面１５の形成領域の範囲内となっている。つまり、誘導面１８の最上端は、傾斜面１５の最上端よりも少し低い高さに位置し、誘導面１８の最下端は、傾斜面１５の最下端と同じ高さに位置する。

したがって、誘導面１８から水平に後方（つまり、端子金具３０が端子収容室１１から抜き取られる方向）へ延ばした仮想水平面は、その高さが誘導面１８の形成範囲内であれば、必ず、傾斜面１５に到達する。誘導面１８に対し前方から押圧力が作用すると、ランス１２には、押圧力を受けた高さの仮想水平面に沿って剪断力が生じる。本実施例１では、この仮想水平面に沿ってランス１２を仮想的に切断したときの断面を「剪断面」と定義し、この水平な剪断面の断面積を「剪断面積」と定義する。

剪断面積は、剪断面（仮想水平面）の高さが誘導面１８の上端に近いほど小さく、先端面の高さが誘導面１８の下端に近いほど大きくなる。誘導面１８に押圧力が作用した時のランス１２の破壊強度は、剪断面積が大きいほど高くなる。ランス１２の破壊強度が高いということは、端子金具３０を抜止め状態に保持するためのランス１２の保持力が強いことを意味する。

図３に示すように、ランス１２には、対向面１３から段差状に下方へ凹んだ形態の左右対称な一対の切欠部２０が形成されいる。切欠部２０は、ランス１２の前端面（受圧面１６）及び左右両外側面に開放されている。切欠部２０の側面は、端子金具３０の挿入方向（前後方向）及びランス１２の弾性撓み方向（上下方向）の両方向に対して直角な平坦面である。図４に示すように、切欠部２０の底面は、前方に向かって下り勾配となった当接面２１となっている。当接面２１は、上方、即ち端子金具３０と対向する方向に面している。また、切欠部２０の後面は、前方に面するストッパ２２となっている。

前後方向における切欠部２０（当接面２１）の形成領域は、傾斜面１５よりも前方の領域である。つまり、切欠部２０と当接面２１は、ランス１２の前端から、水平面１４の後端より前方の位置に至る範囲に亘って形成されている。また、上下方向における切欠部２０（ストッパ２２）の形成領域は、第１鉛直面１７の全体、及び誘導面１８における上端側の領域と対応している。つまり、切欠部２０とストッパ２２は、ランス１２の上端（水平面１４）から、誘導面１８の下端よりも少し上方の位置に至る範囲に亘って形成されている。

端子金具３０は、所定形状の金属板材に曲げ加工等を施すことにより、全体として前後方向の細長い形状に成形したものである。端子金具３０は、ハウジング１０の後方から端子収容室１１内に挿入され、ランス１２の係止作用により後方への抜けが規制された状態に保持されている。図２に示すように、端子金具３０の後端部には、オープンバレル状の圧着部３１が形成され、この圧着部３１には、電線３２の前端部が接続されている。

端子金具３０の前端部には、角筒部３３が形成されている。図４，８に示すように、角筒部３３を構成する底壁部３４には、係止孔３５が形成されている。端子金具３０が端子収容室１１に正規挿入された状態において、係止孔３５はランス１２と対応するように位置する。また、底壁部３４には、係止孔３５の開口縁における前端縁に沿うように係止部３６が形成されている。係止部３６は、底壁部３４のうち係止孔３５よりも前方の略台形状の領域を下方へ叩き出した形態である。係止部３６の水平な後縁部は、ランス１２に当接される押圧縁部３７となっている。この押圧縁部３７は、底壁部３４よりも下方（つまり、ランス１２側）に位置している。左右方向において、係止部３６と押圧縁部３７は、角筒部３３（底壁部３４）の中央に位置している。

図８に示すように、底壁部３４には、左右対称な一対の撓み規制部３８が形成されている。撓み規制部３８は、係止孔３５の開口縁のうち左右両側縁部から内側へ略方形状に張り出した形態である。撓み規制部３８は、底壁部３４に対して面一状に連なっている。したがって、図４に示すように、押圧縁部３７は、撓み規制部３８よりも下方に位置している。前後方向において、撓み規制部３８は、押圧縁部３７よりも少し後方に配置されている。また、図８に示すように、左右方向において、一対の撓み規制部３８は、押圧縁部３７の左右両端よりも更に外側方の位置に配置されている。

次に、本実施例１の作用を説明する。端子収容室１１に端子金具３０を挿入する前の状態では、ランス１２は、ランス１２自体の剛性により弾性撓みしない自由状態を保つ。端子金具３０を挿入する過程では、角筒部３３の底壁部３４の前端又は係止部３６が、ランス１２の傾斜面１５に当接するので、ランス１２は下方へ弾性撓みする。この状態から更に端子金具３０の挿入が進む過程では、底壁部３４又は係止部３６が傾斜面１５と水平面１４に摺接する。

そして、端子金具３０が正規の挿入位置に到達すると、係止部３６の押圧縁部３７がランス１２の前端を通過するので、ランス１２は、その弾性復元力により上方へ弾性復帰して自由状態となる。この状態では、図４に示すように、ランス１２の水平面１４が押圧縁部３７よりも上方に位置し、押圧縁部３７が、誘導面１８の上端部に対し前後方向に僅かな隙間を空けて対向する。

また、ランス１２が自由状態に弾性復帰すると、ランス１２の上端部が係止孔３５内に進出し、ランス１２のうち左右両切欠部２０の間の部分が、左右一対の撓み規制部３８の間で非接触状態で挟まれるように位置する。このとき、撓み規制部３８と当接面２１は非接触である。つまり、撓み規制部３８の下面は、当接面２１に対し所定の空間を空けて上下に対向するように位置する。また、撓み規制部３８の後端は、ランス１２のストッパ２２に対し、僅かな隙間を空けて前後方向に対向した状態（つまり、非接触の状態）となる。

この状態から、端子金具３０に後方への引張力が作用すると、端子金具３０が僅かに後方へ変位したところで、押圧縁部３７が誘導面１８の上端部に当接し、ランス１２が、殆ど弾性撓みせずに端子金具３０に対して後方から係止した状態となる。このランス１２の係止作用により、端子金具３０は抜止め状態に保持される。この時、誘導面１８における押圧縁部３７との当接位置から後方へ延長した剪断面の剪断面積は、比較的小さいが、端子金具３０に作用する引張力が小さければ、端子金具３０は抜止め状態に保持される。

しかし、端子金具３０に作用する引張力が強い場合には、押圧縁部３７から誘導面１８に作用する前方からの押圧力も強くなるので、誘導面１８の傾斜により、ランス１２が上方（つまり、端子金具３０に接近する方向）へ弾性撓みさせられる。そして、図６に示すように、当接面２１が撓み規制部３８に対して下から当接したところで、ランス１２の上方変位が阻止される。この状態では、誘導面１８における押圧縁部３７の当接位置が、下方へ変位している。このとき、誘導面１８の下端部から後方（端子金具３０に対する引張り方向と平行な方向）に延長した剪断面Ｓａ（図６参照）の剪断面積は、誘導面１８の上端部における剪断面Ｓｂ（図４参照）の剪断面積よりも大きいので、ランス１２の剪断強度、即ち端子金具３０を抜止め状態に保持するための保持力が高まっている。

このようにランス１２が上方へ弾性撓みした状態でも、ランス１２の前端面である誘導面１８は、斜め下前方を向いている。そのため、端子金具３０に対する引張力が更に強くなった場合には、押圧縁部３７からの押圧力により、ランス１２がその上面（端子金具３０との対向面１３）を上方（端子金具３０側）へ膨らませるように座屈変形することが懸念される。しかし、本実施例１では、誘導面１８よりも後方（ランス１２の基端側）の位置に当接面２１を配置し、この当接面２１に対して端子金具３０の撓み規制部３８が上から当接しているので、ランス１２は上方へ膨らむような座屈変形を興じることはない。

このように本実施例１では、ランス１２が座屈変形しないようにしているので、端子金具３０に対する引張力が強くなったときには、図７に示すように、端子金具３０が後方へ僅かに変位しながら、押圧縁部３７が誘導面１８に食い込んでいく。そして、撓み規制部３８の後端が、ランス１２のストッパ２２に対して前方から当接する。すると、ストッパ２２に対する撓み規制部３８の当接により、それ以上の端子金具３０の後方変位と、誘導面１８に対する押圧縁部３７の食い込みが規制される。

上述のように、本実施例１のコネクタは、ランス１２の前端面に受圧面１６が形成され、端子金具３０に、受圧面１６に対して前方から係止することで端子金具３０を抜止めする係止部３６が形成され、受圧面１６に、係止部３６が受圧面１６を押圧したときにランス１２を端子金具３０に接近する方向へ撓ませる誘導面１８が形成されている。また、ランス１２における端子金具３０との対向面１３には、後方に向かって端子金具３０から離間するように傾斜した傾斜面１５が形成され、ランス１２における受圧面１６よりも後方の位置には、端子金具３０側に面する当接面２１が形成されいる。一方、端子金具３０には、係止部３６よりも後方の位置に、ランス１２が弾性撓みしていない自由状態にあるときに、当接面２１に対しランス１２の弾性撓み方向と略平行な上下方向に間隔を空けて対向する撓み規制部３８が形成されている。

この構成によれば、ランス１２の前端面（受圧面１６）に対し前方から係止部３６の押圧力が作用したときに、ランス１２が、その基端（後端）と延出端（前端）との間で上方へ座屈変形しようとしても、撓み規制部３８と当接面２１との当接によってランス１２の座屈が防止される。したがって、本実施例１によれば、ランス１２の座屈変形に起因してランス１２による保持力が失われる虞がないので、ランス１２による端子金具３０の保持機能の信頼性に優れている。

また、係止部３６の押圧縁部３７が受圧面１６の誘導面１８に食い込んだときには、撓み規制部３８がストッパ２２に対して前方から当接することにより、ランス１２に対する端子金具３０の後方への相対変位を規制している。したがって、受圧面１６に対する係止部３６の過剰な食い込みが防止されている。

また、ランス１２の弾性撓み方向（上下方向）における係止部３６（押圧縁部３７）と受圧面１６（誘導面１８）との係止代は、ランス１２における端子金具３０との対向面１３から押圧縁部３７までの距離に相当する。もし、ランス１２における端子金具３０との対向面１３に当接面２１を設定した場合、撓み規制部３８と押圧縁部３７との高低差が大きくなるので、端子金具３０の形状が複雑化することになる。この点に鑑み、本実施例１では、ランス１２に、端子金具３０との対向面１３に対して凹んだ形態の切欠部２０を形成し、この切欠部２０のうち端子金具３０と対向する面を当接面２１としている。これにより、撓み規制部３８と係止部３６との高低差が小さくなっているので、端子金具３０の形状の簡素化が実現されている。

また、当接面２１と撓み規制部３８は、ランス１２の弾性撓み方向（上下方向）及び端子金具３０の挿入方向（前後方向）の両方向に対して交差する幅方向に関して、左右対称に一対ずつ設けられている。この構成によれば、当接面２１が撓み規制部３８に当接したときに、ランス１２の姿勢が左右に傾くことがないので、ランス１２による端子金具３０の保持機能が安定する。

また、撓み規制部３８とストッパ２２は、ランス１２の弾性撓み方向及び端子金具３０の挿入方向の両方向に対して交差する幅方向に関して、左右対称に一対ずつ設けられている。この構成によれば、撓み規制部３８がストッパ２２に当接したときに、ランス１２の姿勢が左右に向きを変えることがないので、ランス１２による端子金具３０の保持機能が安定する。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１では、撓み規制部と当接面が、その後端部における狭い領域だけで上下に当接するようにしたが、撓み規制部と当接面は、前後方向に広い範囲に亘って面当たりするようにしてもよい。
（２）上記実施例１では、一対の当接面と一対の撓み規制部を左右対称な形態としたが、一対の当接面と一対の撓み規制部のうち少なくとも一方は、左右非対称な形態であってもよい。
（３）上記実施例１では、当接面と撓み規制部を一対ずつ設けたが、当接面と撓み規制部の数は、１つずつであってもよい。
（４）上記実施例１では、一対の撓み規制部と一対のストッパを左右対称な形態としたが、一対の撓み規制部と一対のストッパのうち少なくとも一方は、左右非対称な形態であってもよい。
（５）上記実施例１では、撓み規制部とストッパを一対ずつ設けたが、撓み規制部とストッパの数は、１つずつであってもよい。
（６）上記実施例１では、ランスにおける端子金具との対向面（ランスの弾性撓み方向において、係止部と受圧面の係止代の基準となる面）を凹ませた形態の切欠部を形成し、この切欠部内に当接面を設けたが、当接面は、ランスにおける端子金具との対向面に切欠部を形成せず、ランスの弾性撓み方向において係止部と受圧面の係止代の基準となる対向面に、当接面を配置してもよい。
（７）上記実施例１では、ランスが弾性撓みしない自由状態であるときに、当接面が、端子金具の挿入方向に対し前方に向かって下り勾配となるように傾斜する向きとしたが、当接面は、ランスが自由状態であるときに、端子金具の挿入方向と平行な面であってもよい。
（８）上記実施例１では、誘導面をランスの受圧面のみに形成したが、誘導面は、端子金具の係止部（押圧縁部）のみに形成してもよく、受圧面と係止部の両方に形成してもよい。
＜参考例＞
（１）上記実施例１では、係止部が受圧面に食い込んだときに、ランスに対する端子金具の後方への相対変位を規制するストッパを設けたが、このようなストッパを設けない形態とすることも考えられる。

１０…ハウジング
１１…端子収容室
１２…ランス
１３…対向面
１５…傾斜面
１６…受圧面
１８…誘導面
２０…切欠部
２１…当接面
２２…ストッパ
３０…端子金具
３６…係止部
３８…撓み規制部

Claims (4)

1. 内部に端子収容室が形成されたハウジングと、
   後方から前記端子収容室に挿入される端子金具と、
   前記端子収容室の内壁に沿って前方へ片持ち状に延出した形態であり、前記端子収容室に対する前記端子金具の挿入過程では挿入方向と交差する方向に弾性撓みし、前記端子金具が前記端子収容室に正規挿入されると自由状態に弾性復帰する合成樹脂製のランスと、
   前記ランスの前端面に形成された受圧面と、
   前記端子金具に形成され、前記受圧面に対して前方から係止することで前記端子金具を抜止めする係止部と、
   前記ランスにおける前記端子金具との対向面に形成され、後方に向かって前記端子金具から離間するように傾斜した傾斜面と、
   前記受圧面と前記係止部のうち少なくとも一方に形成され、前記係止部が前記受圧面を押圧したときに、前記ランスを前記端子金具に接近する方向へ撓ませる誘導面と、
   前記ランスにおける前記受圧面よりも後方の位置に形成され、前記端子金具側に面する当接面と、
   前記端子金具における前記係止部よりも後方の位置に形成され、前記ランスが弾性撓みしていない自由状態にあるときに、前記当接面に対し前記ランスの弾性撓み方向と略平行な方向に間隔を空けて対向する撓み規制部と、
   前記ランスに形成され、前記係止部が前記受圧面に食い込んだときに、前記撓み規制部を前方から当接させることにより、前記ランスに対する前記端子金具の後方への相対変位を規制するストッパとを備えていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記撓み規制部と前記ストッパが、前記ランスの弾性撓み方向及び前記端子金具の挿入方向の両方向に対して交差する幅方向に関して、左右対称に一対ずつ設けられていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記ランスにおける前記端子金具との前記対向面に対して凹んだ形態であり、その凹んだ領域のうち前記端子金具と対向する面が前記当接面とされている切欠部を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタ。
4. 前記当接面と前記撓み規制部が、前記ランスの弾性撓み方向及び前記端子金具の挿入方向の両方向に対して交差する幅方向に関して、左右対称に一対ずつ設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ。

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