JP6269309B2 - 雌端子 - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、雌端子に関する。

従来、板状の雄端子に接続される雌端子として、特開平７−３０７１８１号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。この雌端子は、板状の雄端子が弾性挟持される電気接続部と、電線端末に接続される電線接続部と、電気接続部を覆う保護部材とを備えて構成されている。電気接続部は、矩形断面に折り曲げられた筒状基部の上下の側壁に、一対の弾性片部が２組設けられた構成とされている。弾性片部は、側壁から前方内側に向けて傾斜しており、先端部が外側に向けて円弧状に折り曲げられている。

特開平７−３０７１８１号公報

しかしながら、上記の構成では、雄端子がローリングする等して各弾性片部に負荷がかかった場合に、各弾性片部が過度撓みすることを防止する過度撓み防止片が設けられていない。仮に、保護部材の上下の壁の一部を切り起こして過度撓み防止片を形成した場合、弾性片部が過度撓み防止片によって一箇所で支持されることになる。この結果、過度撓み防止片に対する弾性片部の着座姿勢が不安定になり、雄端子に対する接触圧が不安定になる。また、弾性片部が過度撓み防止片から受ける応力が一箇所に集中するため、弾性片部が塑性変形した場合、雄端子に対する接触圧が変動してしまう。

本明細書によって開示される雌端子は、雄端子に接続される雌端子であって、複数の周壁によって筒状に構成された筒部と、前記筒部の内部において前記周壁と対向して前後方向に延出された弾性片と、前記周壁に設けられ、前側当接部およびこの前側当接部よりも後方に配された後側当接部を有し、前記前側当接部および前記後側当接部の双方で前記弾性片に当接することで同弾性片が過度に撓むことを防止する過度撓み防止部とを備えた構成とした。

このような構成によると、過度撓み防止部の前側当接部と後側当接部との二箇所で弾性片の過度撓みを防止できるため、過度撓み防止部に対する弾性片の着座姿勢が安定する。例えば、弾性片が一箇所の当接部に当接する場合には、当該当接部の前後両側で弾性片が撓みやすくなるのに対して、弾性片が二箇所の当接部に当接する場合には、各当接部を結ぶ直線に沿うように弾性片が配され、少なくとも各当接部の間では弾性片の過度撓みが防止される。

さらに、弾性片が二箇所の当接部に当接するということは、一箇所の当接部に当接する場合よりも応力が分散するため、各当接部で弾性片が撓みにくくなり、塑性変形しにくくなる。したがって、弾性片の撓みに伴う変位量が小さくなり、雄端子に対する接触圧が安定する。よって、弾性片が塑性変形しない範囲で弾性片の性能を維持することができる。

本明細書によって開示される雌端子の構成として、以下のようにしてもよい。
前記弾性片は、前記雄端子に弾性的に接触する接点部を備え、前記前側当接部と前記後側当接部のいずれか一方は、前記接点部に対して前記雄端子とは反対側から当接する構成としてもよい。
雄端子に対する接触圧とは、弾性片の接点部が雄端子を押圧する際の圧力のことであるから、いずれか一方の当接部が接点部に当接することで、接点部の変位が抑制され、雄端子に対する接触圧がより安定することになる。

前記前側当接部と前記後側当接部のいずれか一方は、前記接点部に対して前記雄端子とは反対側から線接触状態で当接する構成としてもよい。
このような構成によると、弾性片が接点部の位置でローリングする（雄端子の挿入方向から見て弾性片の両側部がシーソー状に揺動する）ことが抑制されるため、過度撓み防止部に対する弾性片の着座姿勢がより安定する。

前記過度撓み防止部は、前記前側当接部と前記後側当接部の間に配されて前記弾性片に面接触状態で当接する当接面を備えた構成としてもよい。
このような構成によると、弾性片を過度撓み防止部に面接触状態で当接させることができるため、弾性片が過度撓み防止部から受ける応力を広く分散させることができる。

前記過度撓み防止部は、前記周壁の一部を前記弾性片側に叩き出すことで形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、叩き出しによって過度撓み防止部を形成しているため、切り起こしによって過度撓み防止部を形成する場合に比べて過度撓み防止部の剛性をより高めることができる。

前記雄端子を弾性的に挟持する一対の前記弾性片を備えた構成としてもよい。
このような構成によると、雄端子が弾性片の撓み方向に変位して一方の弾性片からの接触圧が小さくなったとしても、他方の弾性片からの接触圧が大きくなるため、雄端子の変位にかかわらず接触圧の低下を防ぐことができる。

本明細書によって開示される雌端子によれば、弾性片が塑性変形しない範囲で弾性片の性能を維持することができる。

シールドコネクタの側面図 シールドコネクタの正面図 シールドコネクタの背面図 シールドシェルを装着する前におけるシールドコネクタの側面図 シールドシェルを装着する前におけるシールドコネクタの背面図 シールドシェルを装着する前におけるシールドコネクタの平面図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 雌端子に雄端子を挿入する途中の状態を示した断面図 雌端子に雄端子を挿入した状態を示した断面図 本実施形態の作用をわかりやすく説明するため、雄端子が弾性片に対して斜め前方から接近してくる様子をデフォルメして描いた図 図１０の状態から弾性片が雄端子に押し込まれて過度撓み防止部の後側当接部に当接した状態を示した図 図１１の状態から弾性片が雄端子にさらに押し込まれて過度撓み防止部の前側当接部と後側当接部の双方に当接した状態を示した図 他の実施形態の作用をわかりやすく説明するため、弾性片が雄端子に押し込まれて過度撓み防止部の前側当接部と後側当接部の双方に対して当初から同時に当接する様子をデフォルメして描いた図

＜実施形態＞
実施形態を図１から図１２の図面を参照しつつ説明する。本実施形態におけるシールドコネクタ１０は、図１から図３に示すように、側面視Ｌ字状をなすハウジング２０と、このハウジング２０を囲むシールドシェル３０と、ハウジング２０から引き出された電線Ｗとを備えて構成されている。なお、以下において前方については図１における左方とし、上下方向については図２の上下方向を基準とし、幅方向については図２の左右方向を基準とする。

シールドコネクタ１０の前端側には、機器の筐体に形成された取付孔（図示せず）に嵌合可能なコネクタ嵌合部１１が形成され、シールドコネクタ１０の下端側には、電線Ｗが引き出された電線引出部１２が形成されている。コネクタ嵌合部１１には、フローティングハウジング２１が組み付けられている。このフローティングハウジング２１は、図７に示すように、リテーナ２２によって前方に抜け止めされた状態に保持されている。フローティングハウジング２１は、ハウジング２０の前端開口部２３に対して所定のクリアランスをもって装着されており、このクリアランスの範囲内で上下方向および左右方向に遊動可能とされている。

フローティングハウジング２１の内部には、雌端子４０が保持されている。一方、ハウジング２０の内部には、Ｌ字形状をなす中継端子５０がボルト５１によって保持されている。雌端子４０と中継端子５０は、編組線６０によって接続されている。編組線６０は金属素線を筒状に編み込んで形成されたものであって、雌端子４０と中継端子５０の間において膨出した形状をなしている。

ハウジング２０の後端開口部２４には、シール付きキャップ２５が嵌着されている。この後端開口部２４の開口部分からハウジング２０の内部に工具を入れてボルト５１をナット５２に締結する作業が行われるようになっている。そして、締結後に、シール付きキャップ２５によって後端開口部２４の開口部分がシール状態で閉止される。一方、ハウジング２０の前端開口部２３の後側には、環状をなすシールリング７０が嵌着されており、このシールリング７０が機器の取付孔の内周面とハウジング２０の外周面との間に挟持されることでハウジング２０の内部がシールされる。

シールドシェル３０は、図２に示すように、アルミダイキャスト製のアッパーシェル３１と、金属板をプレス加工してなるロアシェル３２と、ロアシェル３２の下端部にかしめられるかしめリング３３とを備えて構成されている。ロアシェル３２の下方には、複数の電線Ｗが引き出されており、これらの電線Ｗを一括してシールドする編組線（図示せず）がかしめリング３３によってロアシェル３２の下端部に圧着されて保持されるようになっている。

ハウジング２０の上面には、アッパーシェル固定部２６が形成され、アッパーシェル３１には、アッパーシェル固定部２６の左右両側に配された一対のガイドレール３４が形成されている。両ガイドレール３４の間にアッパーシェル固定部２６を進入させることによってアッパーシェル３１をハウジング２０に対して後方から取り付ける動作を案内することができる。

図５に示すように、ハウジング２０の後面には、ロアシェル固定部２７が形成され、図１に示すように、アッパーシェル３１とロアシェル３２がロアシェル固定部２７にロアボルト３６で共締めされて固定される。一方、アッパーシェル３１は、アッパーシェル固定部２６にアッパーボルト３５で単独に固定される。

次に、雌端子４０の構成について図７から図９の図面を参照しつつ説明する。雌端子４０は、金属板を所定の形状に打ち抜いた後、曲げ加工などを施すことによって形成されている。雌端子４０は、角筒状をなす角筒部４１と、この角筒部４１の後方に形成された編組線接続部４２とを備えて構成されている。この編組線接続部４２は、平板状をなし、編組線６０が抵抗溶接等によって溶接されるようになっている。

角筒部４１は、底壁４３と、底壁４３の両側縁から直角に立ち上がる一対の側壁４４と、いずれか一方の側壁４４の上縁から他方の側壁４４の上縁に向けて延びる天井壁４５とを備えて構成されている。一対の側壁４４は平行に配され、天井壁４５は、底壁４３と平行に配されている。したがって、角筒部４１を正面から見ると、角筒部４１は長方形状をなして前後方向に開口する四角筒状をなしている。

角筒部４１の内部には、複数の弾性片が配されている。これらの弾性片はほぼ直線状に延びて形成され、底壁４３側に配された下側弾性片４６と、天井壁４５側に配された上側弾性片４７とからなる。各下側弾性片４６と各上側弾性片４７は、ほぼ平行でかつ上下方向に対向して配されている。このため、雄端子８０は、上下一対の弾性片４６、４７によって弾性的に挟持される。各下側弾性片４６は、底壁４３の前縁からＵ字状に折り返されることで角筒部４１内を通って後方に延出され、各上側弾性片４７は、天井壁４５の前縁からＵ字状に折り返されることで角筒部４１内を通って後方に延出されている。

各弾性片４６、４７の後端側には、それぞれ接点部４８が形成されている。この接点部４８は、下側弾性片４６と上側弾性片４７が互いに対向する対向面４９側に叩き出すことによってドーム状に突出して形成されている。具体的には、下側弾性片４６の接点部４８は、底壁４３側から天井壁４５側に叩き出されて形成され、上側弾性片４７の接点部４８は、天井壁４５側から底壁４３側に叩き出されて形成されている。各接点部４８は、角筒部４１の後端寄りで後端から後方に突出しない位置に配されており、フローティングハウジング２１内に形成された片持ち状のランス２８が天井壁４５の後端に後方から係止した際に、ランス２８の前端と各接点部４８が前後方向においてほぼ同じ位置に配されるようになっている。

雄端子８０が角筒部４１内に前方から正規の姿勢で進入すると、各弾性片４６、４７の対向面４９に摺接しながら各接点部４８に当接する。各接点部４８間の距離は、平板状をなす雄端子８０のタブ厚よりも小さいものの、雄端子８０の先端に形成された先細り状の先端部８１が各接点部４８間に進入することで、各接点部４８を離間させる方向に各弾性片４６、４７を押し広げながら雄端子８０が後方に進入していく。そして、雄端子８０の先端部８１から後方に連なる本体部８２が各接点部４８に摺接しながら雄端子８０が図９に示す挿入完了位置に至ると、各接点部４８が雄端子８０の本体部８２に弾性的に接触した状態となる。この状態では、雄端子８０の先端部８１が天井壁４５の後端よりも後方に突出しているものの、左右一対の側壁４４から後方に延設された左右一対の保護壁４４Ａによって先端部８１が左右両側から囲まれて保護されている。なお、この保護壁４４Ａは両側壁４４の後端縁と底壁４３の両側縁との双方に連結されている。

さて、角筒部４１の内部には、各弾性片４６、４７が過度に撓んで変形することを防止する上下一対の過度撓み防止部が設けられている。このうち下側に位置する下側過度撓み防止部９０は底壁４３に設けられ、上側に位置する上側過度撓み防止部９１は天井壁４５に設けられている。下側過度撓み防止部９０は、底壁４３を天井壁４５側に叩き出すことによって形成され、上側過度撓み防止部９１は、天井壁４５を底壁４３側に叩き出すことによって形成されている。なお、下側過度撓み防止部９０と上側過度撓み防止部９１の構成は、上下対称となっているため、重複する部分については下側過度撓み防止部９０を代表として説明する。

下側過度撓み防止部９０は、前側当接部９２およびこの前側当接部９２よりも後方に配された後側当接部９３を有し、下側弾性片４６が正規の状態よりも下方に撓んだ場合に前側当接部９２および後側当接部９３の双方で下側弾性片４６に当接する。すなわち、雄端子８０が正規の挿入姿勢で雌端子４０に接続した場合には下側弾性片４６の下面と下側過度撓み防止部９０との間にわずかなクリアランスが確保され、下側弾性片４６の下面が下側過度撓み防止部９０に非接触状態で配される。前側当接部９２と後側当接部９３のいずれか一方は、接点部４８に対して雄端子８０とは反対側から当接する。本実施形態では、後側当接部９３が接点部４８に対して雄端子８０とは反対側から線接触状態で当接するように構成されている。また、前側当接部９２が下側弾性片４６における接点部４８の前方部分に対して雄端子８０とは反対側から線接触状態で当接する。さらに、下側過度撓み防止部９０は、前側当接部９２と後側当接部９３の間に配されて下側弾性片４６に面接触状態で当接する当接面９４を備えている。なお、下側過度撓み防止部９０は、底壁４３の一部を下側弾性片４６側に叩き出すことで形成されているため、切り起こしによって形成する場合よりも高い剛性を備えている。

図８に示すように、雄端子８０が正規の挿入姿勢で角筒部４１内に前方から挿入されると、先端部８１が上下一対の弾性片４６、４７の対向面４９間に進入し、接点部４８に当接することで、各弾性片４６、４７が離間する方向に撓む。図９に示すように、雄端子８０が正規の挿入位置に至ると、各弾性片４６、４７における接点部４８の裏側が上下一対の後側当接部９３に非接触状態で正規挿入状態となる。

万が一、雄端子８０が図９に示す正規挿入位置に至った後に下方へ揺動変位するという望ましくない動きをすることがあったとしても、下側弾性片４６がわずかに下方に変位して下側過度撓み防止部９０の後側当接部９３のみに線接触した状態から前側当接部９２と後側当接部９３の双方に線接触した状態になり、当接面９４に面接触した状態になるものの、接点部４８が下方に大幅に変位することはない。これとは逆に、雄端子８０の先端部８１が上方に揺動変位すると、上側弾性片４７がわずかに上方に変位して上側過度撓み防止部９１の後側当接部９３のみに線接触した状態から前側当接部９２と後側当接部９３の双方に線接触した状態になり、当接面９４に面接触した状態になるものの、接点部４８が上方に大幅に変位することはない。したがって、雄端子８０の先端部８１が上下方向に揺動変位した場合であっても、雄端子８０と各接点部４８との接触圧が大幅に変化することはない。

また、図１０から図１２においては、過度撓み防止部９０の作用をわかりやすく説明するため、雌端子の構成をデフォルメして描いており、実施形態の構成と対応する構成については、各符号に１００を加えた符号を用いている。図１０に示すように、雄端子８０の先端部８１が斜め下方を向いた挿入姿勢で下側弾性片１４６に近づくと、図１１に示すように、雄端子８０の先端部８１によって下側弾性片１４６が下方へ押し込まれる。これにより、下側弾性片１４６が後側当接部１９３のみに接触した状態になり、雄端子８０の先端部８１によって下側弾性片１４６がさらに下方へ押し込まれると、図１２に示すように、下側弾性片１４６が前側当接部１９２と後側当接部１９３の双方に線接触した状態になり、当接面１９４に面接触した状態に至る。このとき、下側弾性片１４６が当接面１９４から応力を受けることになるものの、下側弾性片１４６の一箇所に応力が集中することはなく、下側弾性片１４６における当接面１９４との接触面全体に応力が分散するため、下側弾性片１４６が当接面１９４によって塑性変形することを抑えつつ過度撓みを防止できる。また、下側弾性片１４６における当接面１９４との接触面よりも前方部分は、やや下方に変位して撓んだ状態となるものの、この下方への変位量は、下側弾性片１４６が塑性変形しない程度の変位量とされている。同様に、図示はしないものの、雄端子８０の先端部８１が斜め上方を向いた挿入姿勢で上側弾性片に近づくと、上側弾性片の一箇所に応力が集中することはなく、上側弾性片における当接面との接触面全体に応力が分散するため、上側弾性片が当接面によって塑性変形することを抑えつつ過度撓みを防止できる。

以上のように本実施形態では、過度撓み防止部９０、９１の前側当接部９２と後側当接部９３との二箇所で弾性片４６、４７の過度撓みを防止できるため、過度撓み防止部９０、９１に対する弾性片４６、４７の着座姿勢が安定する。例えば、弾性片４６、４７が一箇所の当接部に当接する場合には、当該当接部の前後両側で弾性片４６、４７が撓みやすくなるのに対して、弾性片４６、４７が二箇所の当接部９２、９３に当接する場合には、各当接部９２、９３を結ぶ直線に沿うように弾性片４６、４７が配され、少なくとも各当接部９２、９３の間では弾性片４６、４７の過度撓みが防止される。

さらに、弾性片４６、４７が二箇所の当接部９２、９３に当接するということは、一箇所の当接部に当接する場合よりも応力が分散するため、各当接部９２、９３で弾性片４６、４７が撓みにくくなり、塑性変形しにくくなる。したがって、弾性片４６、４７の撓みに伴う変位量が小さくなり、雄端子８０に対する接触圧が安定する。よって、弾性片４６、４７が塑性変形しない範囲で弾性片４６、４７の性能を維持することができる。

弾性片４６、４７は、雄端子８０に弾性的に接触する接点部４８を備え、前側当接部９２と後側当接部９３のいずれか一方は、接点部４８に対して雄端子８０とは反対側から当接する構成としてもよい。
雄端子８０に対する接触圧とは、弾性片４６、４７の接点部４８が雄端子８０を押圧する際の圧力のことであるから、いずれか一方の当接部９２、９３が接点部４８に当接することで、接点部４８の変位が抑制され、雄端子８０に対する接触圧がより安定することになる。

前側当接部９２と後側当接部９３のいずれか一方は、接点部４８に対して雄端子８０とは反対側から線接触状態で当接する構成としてもよい。
このような構成によると、弾性片４６、４７が接点部４８の位置でローリングする（雄端子８０の挿入方向から見て弾性片４６、４７の両側部がシーソー状に揺動する）ことが抑制されるため、過度撓み防止部９０、９１に対する弾性片４６、４７の着座姿勢がより安定する。

過度撓み防止部９０、９１は、前側当接部９２と後側当接部９３の間に配されて弾性片４６、４７に面接触状態で当接する当接面９４を備えた構成としてもよい。
このような構成によると、弾性片４６、４７を過度撓み防止部９０、９１に面接触状態で当接させることができるため、弾性片４６、４７が過度撓み防止部９０、９１から受ける応力を広く分散させることができる。

過度撓み防止部９０、９１は、周壁４３、４５の一部を弾性片４６、４７側に叩き出すことで形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、叩き出しによって過度撓み防止部９０、９１を形成しているため、切り起こしによって過度撓み防止部９０、９１を形成する場合に比べて過度撓み防止部９０、９１の剛性をより高めることができる。

雄端子８０を弾性的に挟持する一対の弾性片４６、４７を備えた構成としてもよい。
このような構成によると、雄端子８０が弾性片４６、４７の撓み方向に変位して一方の弾性片からの接触圧が小さくなったとしても、他方の弾性片からの接触圧が大きくなるため、雄端子８０の変位にかかわらず接触圧の低下を防ぐことができる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では筒部として四角筒状をなすものを例示しているものの、円筒状でもよいし、五角以上の筒状をなすものでもよい。

（２）上記実施形態では前側当接部９２と後側当接部９３の間に形成された当接面９４で弾性片４６、４７に面接触状態で当接する過度撓み防止部９０、９１を例示しているものの、前側当接部９２と後側当接部９３の２箇所のみで弾性片４６、４７に当接する過度撓み防止部としてもよい。

（３）上記実施形態では前側当接部９２と後側当接部９３で弾性片４６、４７に線接触状態で当接する過度撓み防止部９０、９１を例示しているものの、前側当接部と後側当接部で弾性片４６、４７に点接触状態で当接する過度撓み防止部としてもよいし、前側当接部と後側当接部の一方が弾性片４６、４７に点接触状態で当接し、他方が弾性片４６、４７に線接触状態で当接する過度撓み防止部としてもよい。

（４）上記実施形態では叩き出しによって過度撓み防止部９０、９１を形成しているものの、側壁４４の一部を切り起こすことによって過度撓み防止部を形成してもよい。

（５）上記実施形態では雄端子８０を弾性的に挟持する上下一対の弾性片４６、４７を例示しているものの、例えば上側弾性片４７を設けずに下側弾性片４６と天井壁４５の間で雄端子８０を弾性的に挟持してもよい。

（６）上記実施形態では雄端子８０が角筒部４１内に正規挿入されたときに、各後側当接部９３が各弾性片４６、４７に線接触していないものの、各後側当接部９３が各弾性片４６、４７に接触しているものでもよいし、各当接面９４が各弾性片４６、４７に面接触しているものとしてもよい。

（７）上記実施形態では雄端子８０が図１０から図１２に示すように斜め下方に挿入されるという望ましくない動きがあった場合に、まず、下側弾性片２４６が後側当接部２９３に当接し、次に、前側当接部２９２と後側当接部２９３の双方に当接するものの、図１３に示すように、下側弾性片２４６が当初から前側当接部２９２と下側当接部２９３の双方に対して同時に当接し、当接面２９４に面接触するものとしてもよい。この場合、下側弾性片２４６における当接面２９４との接触面よりも前方部分が撓まない自然状態となるため、下側弾性片２４６が塑性変形することをより確実に防止できる。なお、図１３においては、過度撓み防止部９０の作用をわかりやすく説明するため、雌端子の構成をデフォルメして描いており、実施形態の構成と対応する構成については、各符号に２００を加えた符号を用いている。

１０…シールドコネクタ
４０…雌端子
４１…角筒部（筒部）
４３…底壁（周壁）
４５…天井壁（周壁）
４６…下側弾性片（弾性片）
４７…上側弾性片（弾性片）
４８…接点部
８０…雄端子
９０…下側過度撓み防止部（過度撓み防止部）
９１…上側過度撓み防止部（過度撓み防止部）
９２…前側当接部
９３…後側当接部
９４…当接面

Claims (5)

1. 雄端子に接続される雌端子であって、
   複数の周壁によって筒状に構成された筒部と、
   前記筒部の内部において前記周壁と対向して前後方向に延出された弾性片と、
   前記周壁に設けられ、前側当接部およびこの前側当接部よりも後方に配された後側当接部を有し、前記前側当接部および前記後側当接部の双方で前記弾性片に当接することで同弾性片が過度に撓むことを防止する過度撓み防止部とを備え、
   前記弾性片は、前記雄端子が正規の挿入位置に至った状態において前記雄端子に弾性的に接触する接点部を備え、
   前記前側当接部と前記後側当接部のいずれか一方は、前記接点部に対して前記雄端子とは反対側から当接するものとされ、かつ、前記接点部と対向する配置とされており、
   前記接点部は、前記筒部の後端寄りで後方に突出しない位置に配されており、前記過度撓み防止部は、前記筒部の後端寄りに配されている雌端子。
2. 前記前側当接部と前記後側当接部のいずれか一方は、前記接点部に対して前記雄端子とは反対側から線接触状態で当接する請求項１に記載の雌端子。
3. 前記過度撓み防止部は、前記前側当接部と前記後側当接部の間に配されて前記弾性片に面接触状態で当接する当接面を備えた請求項２に記載の雌端子。
4. 前記過度撓み防止部は、前記周壁の一部を前記弾性片側に叩き出すことで形成されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の雌端子。
5. 前記雄端子を弾性的に挟持する一対の前記弾性片を備えた請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の雌端子。

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