JP6339698B2 - コネクタ及びコネクタシステム - Google Patents

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Description

改良されたコネクタ位置保障を提供するシステム及び方法が記載される。この発明は、特に電気コネクタ及びコネクタ位置保障に関連し、また、端子、メスコネクタ、及びオスコネクタを有しうるコネクタシステムにも関連する。本発明は、更に、改良された本発明のコネクタ位置保障を用いた接続のための方法にも関連する。
多くのコネクタシステム、特に電気コネクタに関連する多くのコネクタシステムが開発されてきた。オスコネクタ部及びメスコネクタ部を有しているものが一般的である。コネクタにおいて接続位置を保障するための様々なロック機構が発明されてきた。これらには一般的に、ラッチ部材が用いられる。スライディングラッチ保障システムを含めたラッチ保障方法が、今までに研究されてきた。
しかしながら、ヒンジを有するオプションは、実用的且つ高い信頼性でラッチを固定するためには今まで利用可能となっておらず、特に、ラッチストップが、ラッチを固定するためにコネクタに回動するようなコネクタハウジングに取り付けられているオプションは、利用可能となっていない。
本発明の目的は、第1及び第2のコネクタの間の係合を保障するために用いることができる、改良されたコネクタ位置保障を提供することである。
第1コネクタに設けられたラッチストップ機構は、前記第1コネクタ及び前記第2コネクタを固定するためにラッチロックが係合された後、ラッチ及び取り付けられたラッチロックの動きを選択的に規制するために用いることができる。ラッチストップ機構は、コネクタハウジングに取り付けられてもよく、ラッチストップが所定位置へ回動するのを許容する一連のヒンジを有していてもよい。ラッチストップ機構は、好ましくはラッチと係合して、ラッチ及びラッチロックの動きを規制する。
よって、ラッチ及びラッチロックは、ラッチロックが第2コネクタと係合した状態においてラッチストップによって固定される。これは、改良されたコネクタ位置保障を提供するために役立つ。
本発明は、図面及び以下の詳細な記述によって、更に詳しく説明される。
図1は、メスコネクタハウジングの上部及び下部に取り付けられたラッチストップ機構及び端子位置保障を有する、本発明に従ったメスコネクタの斜視図である。 図2a、図2b、図2cは、本発明に従った端子、メスコネクタ、及びオスコネクタの分解図であって、図2aは、本発明に従った端子の図である。 図2bは、本発明に従ったメスコネクタの図である。 図2cは、本発明に従ったオスコネクタの図である。 図3は、本発明に従ったメスコネクタに接続されたオスコネクタの斜視図であって、ラッチストップ機構がラッチに係合した状態を示す図である。 図4は、コネクタハウジングの上部及び下部に取り付けられたラッチストップ機構及び端子位置保障を有する、本発明に係るメスコネクタの側面図である。 図5は、メスコネクタハウジングに接続されたラッチストップ機構を有する、本発明に係るメスコネクタの上部の背面図である。 図6は、メスコネクタハウジングに接続されたラッチストップ機構及び端子位置保障を有する、本発明に係るメスコネクタの背面図である。 図7は、露出したラッチと、本発明に係る端子位置保障を有する、メスコネクタの斜視図である。 図8は、本発明に係るコネクタに挿入された端子の縦断面の一部を示す図である。 図9aは、ラッチストップ機構を有する、本発明に係るコネクタの上部の側面図であって、ラッチストップ機構がラッチに係合する前の図である。 図9bは、ラッチストップ機構を有する、本発明に係るコネクタの上部の側面図であって、ラッチストップ機構がラッチに係合している途中の図である。 図9cは、ラッチストップ機構を有する、本発明に係るコネクタの上部の側面図であって、ラッチストップ機構がラッチに係合した後の図である。 図10は、本発明に係るオスコネクタの正面図である。
本発明は、改良されたコネクタ位置保障機構を提供する。本発明に従ったコネクタシステムは、図1に開示される。フロント部44及びリア部42を有しているメスコネクタが図示されている。この特定の変形例は、4つのワイヤー7を有している。本発明に係る改良されたコネクタ位置保障は、コネクタの上部に取り付けられうるラッチストップ機構10によって提供される。端子位置保障30は、コネクタの下部に設けられうる。
図2bで示される本発明の一実施形態は、コネクタハウジング80と、コネクタハウジングに繋がっているラッチ50と、コネクタハウジングに繋がっているラッチストップ機構10とを備えている。図8では、ワイヤー端子3を有する2本のワイヤー、2つのピンの例が図示されている。ワイヤー7は、ワイヤー圧着部4に挿通されている。導電部は、コア圧着部6に挿通されている。端子ロック8は、図8に示すように、コネクタハウジング内において端子ロック保持部86を通過するときに撓む傾斜面を有している。接続されたとき、端子ロック8は、端子ロック保持部86によって保持される。
本発明で用いることができるコネクタは、様々なタイプのコネクタが含まれるが、特にハウジングを有するオスコネクタ及びメスコネクタが含まれる。コネクタハウジングに関しては、ハウジングのフロント部は、他方のコネクタと嵌合している表面に最も近いハウジングの部分が考えられる。
本発明は、2つのコネクタを係合させるラッチロック54を有するラッチ50を用いることができる。本発明の典型的なラッチは、図7に図示されていて、コネクタハウジングと繋がっているヒンジ52のような接続部、を有している。1又はそれ以上の梁56は、ヒンジ又はヒンジ52から延びて、ラッチロック54を支持している。ラッチは、特に梁が十分に長くラッチロック54に係合又は係合解除させるように十分に撓むようにハウジングに取り付けられていれば、必ずしもラッチヒンジを有している必要はない。ラッチロック54は、ラッチ梁56にしっかり取り付けられていてもよく、或いは直接梁56に配置されていなくてもよく、梁が上方へ動いたときにラッチロック54も上方へ動くように梁56によって支持されていてもよい。
本発明に係るラッチは、ラッチストップ面68と相互作用するラッチストップ接触面66を有していてもよい。ラッチ50は、図7に示すように、ラッチストップアーム22がラッチストップ接触面66側へ動きやすくするための凹部62を有していてもよい。ラッチストップ機構10が係合していないときには、ラッチ凹部62は、コネクタの係合又は係合解除を許容するためにラッチ50が押圧されうる空間を提供する。凹部62のいずれか側における突起は、ラッチを過大応力から保護するために提供されうる。図5に示すように、ラッチに形成されたラッチ過大応力保護面58、及びメスコネクタハウジングに形成されたラッチ過大応力保護面88は、ラッチ50が上方へ動くのを規制する。追加の過大応力保護面は、ラッチが下方へ動くのを規制する。ラッチ50には、ラッチストップロック26のロック面を保持するための保持面64が含まれていてもよい。
本発明では、1つのコネクタが、第2コネクタに設けられた対応するラッチ保障面に係合しうるラッチロック54を備えているのが好ましい。例えば、ラッチロック54が押圧されると、ラッチ梁56が撓む。第2コネクタのハウジングは、第2コネクタハウジングのラッチ保障面が所定位置になるまでラッチロック上をスライドする。それから、ラッチロック54が上昇して、ラッチ保障面と接触する。本発明の好ましい実施形態では、ラッチロック54は、第2コネクタハウジングのラッチロック窓53内に位置しうる。ラッチ窓の1又はそれ以上の側面は、ラッチ保障面として機能する。
改良された本発明に係るコネクタ位置保障は、ラッチロック54がラッチ保障面と係合した状態で維持されるのを確実にするように作用する。これは、ラッチ50及び取り付けられたラッチロック54の動きを規制するラッチストップ機構10を設けることによって達成される。ラッチストップ機構は、ラッチの動きを規制するために操作しうるように、便利なようにコネクタハウジングに取り付けられている。
本発明に係るラッチストップ機構10は、遠位部に取り付けられたラッチストップを有する一連のヒンジ及び部分を有しうる。好ましくは、ラッチストップ機構は、近位ヒンジ12と、遠位ヒンジ16と、近位ヒンジ12と遠位ヒンジ16との間の近位部14と、近位部の向こう側の遠位ヒンジ側に位置する遠位部18と、前記遠位部に配置されたラッチストップと、を備えている。
本発明に係る部分14,18は、ラッチストップアーム22を支持し且つヒンジ12,16とともに動作するのに十分に固い構造部分であるのが好ましい。この部分は、平面状、或いは他の適切な形状又は構造であってもよい。
「ヒンジ」という用語は、動作可能なジョイントという意味を意図している。本発明のヒンジは、ラッチストップ機構の所定部位がコネクタハウジングの所定部分回りに回動するのを許容する。好ましくは、ラッチストップ面68がラッチ凹部62の方へ動作してラッチのラッチストップ接触面66に到達したときに直線状に維持されるように、一平面において動作する。本発明のヒンジは、ヒンジを挟んで設けられた2つの部分を回動可能に結合する機能を果たす。従って、各ヒンジは2つの側部を有し、各側部には、そのヒンジによって結合された部分が対応して設けられている。
好ましい実施形態では、ラッチストップ機構10の1つ又はそれ以上のヒンジは、ライブヒンジ(live hinge)であってもよい。ラッチストップ機構10は、少なくとも2つのライブヒンジを有していることが好ましい。
ラッチストップ機構10のヒンジを曲げることによって、ラッチストップアーム22をラッチ凹部62の方へ配置させることが可能であり、最終的には、ラッチストップ面68を、ラッチストップ接触面66に対向させて配置させることが可能であり、これにより、ラッチ50が下方へ撓むことができなくなる。
ラッチストップ機構10は、ラッチストップ機構10の遠位部18から外側へ延びるラッチストップアーム22を含んでいてもよい。ラッチストップアーム22は、ラッチストップ面68を有していてもよく、ラッチストップ面を所定位置でロックするためのロック面28を有していてもよい。「ラッチストップ」という用語には、ラッチストップ面68と、この面が配置された構造とが含まれる。例えば、ラッチストップには、アーム、くさび、又はその両方が含まれてもよい。ラッチストップは、特にラッチストップアーム又はその付近に形成された、1又はそれ以上の傾斜面、を有していてもよい。好ましくは、ラッチストップ機構10の遠位部18から突出するくさび24がある。くさび24は、ラッチ凹部62内へ挿入することができる。くさび24は、ラッチ50の下側の面を上方へ押圧するのを助け、最終的にはラッチストップ面68とラッチのラッチストップ接触面66との間の接触を促進する。
ラッチストップ接触面66がラッチストップ面68に接触したとき、ラッチ50の動きが規制される。従って、ラッチストップ面68がラッチ凹部62から外れない限り、ラッチロック54がラッチロック窓53から外れない。更に、好ましい実施形態では、ラッチストップ面68は、ラッチストップロック面28がラッチストップ保持面64に接触している限り、ラッチ凹部62から外れない。ラッチストップのラッチストップロック26、及びラッチ50のラッチストップ保持面64の双方は、傾斜面を有していてもよい。保持面又はロック面の一方の傾斜面は、そのロックを所定位置に案内するのに役立つ。好ましくは、ラッチストップロック26は、ラッチストップアーム22に配置されている。そのロックは、ロック面28を保持面64へ案内する傾斜面を有していてもよい。その保持部は、対応する傾斜面と対応する保持面とを有していてもよい。
ラッチストップアーム22におけるラッチ凹部62に入る部分は、ラッチ凹部に入り易い形状を有していてもよい。ラッチストップアーム22の遠位部は、丸くてもよい。端部は、面取りされていてもよい。
好ましい実施形態では、ラッチストップは、ラッチストップアーム22及びラッチストップくさび24を有している。ラッチストップは、2つの近位ヒンジ、2つの近位部、及び2つの遠位ヒンジを有するヒンジ状の枠の遠位部の中心部分に設けられている。このヒンジ状の枠には、開口が形成されている。ラッチストップ機構が曲がってラッチストップがラッチストップ接触面66に対して配置されたときに、ラッチ50がその開口を介して突出する。
図2a,2b,2cは、1つの好ましい実施形態を図示している。図2aのワイヤー端子3は、図2bにおけるメスコネクタ2のワイヤーキャビティーに挿入される。図8には、端子ロック保持部86に接触している端子ロック8を有し、コネクタハウジングに挿入されてロックされた端子3が図示されている。端子3がある位置にあるとき、端子3に形成された端子位置保障保持部96は露出していて、その状態では、それが端子位置保障ロック36と係合するように露出している。
図2cに示すオスコネクタ1は、オスコネクタハウジング81がメスコネクタハウジング80の所定部分の上をスライドするように配置されている。ラッチ梁に配置されたラッチロックは押圧されることができ、これによりラッチロックは、オスコネクタハウジングの上壁51をメスコネクタのラッチ梁及びラッチロックを超えて通過させることができる。所定位置のときに、ラッチロックは、ラッチロック窓53を通過することができる。ラッチストップ機構10は、ラッチと接触することができ、これによりラッチロックの動きが規制されてそれが所定位置で固定される。端子位置保障30は、それが端子3の保持部に係合するまで回動しうる。
図4は、端子位置保障30の構造を示している。端子位置保障ヒンジ32は、メスコネクタハウジングの下部に取り付けられている。端子位置保障梁34は、この梁34がコネクタハウジングに対して回動するように、ヒンジ32に接続されている。端子位置保障ロック36は、対応するワイヤー端子の端子位置保障保持部96に接触可能なように配置されている。
図3は、対となるメスコネクタ及びオスコネクタのシステムに用いられる、本発明に係るコネクタ位置保障を示している。オスコネクタハウジング81は、メスコネクタハウジング80の外側に配置されている。ラッチロック54は、ラッチロック窓53に係合している。ラッチストップ機構10は、2セットのヒンジを用いて曲げられていて、これにより、ラッチストップアーム22がラッチ凹部62の中に配置される。
図4は、本発明の好ましい実施形態に係るラッチストップ機構を更に詳細に示した図である。この図は、ライブヒンジと、それらを接続する部分とが連続的に設けられていることを示している。ライブヒンジは、硬い部分を接続していて、それらは全て同じ射出成形材料によって形成されている。ある状態のライブヒンジでは、硬い材料がヒンジラインに沿って折れ曲がるのを許容する、薄い又は切除された部分がある。近位ライブヒンジ12は、メスコネクタハウジングの上部に配置されている。それは、近位部14と接続されていて、近位部14は、遠位ヒンジ16の回動位置を延ばすのに役立つ。コネクタハウジングにおけるラッチ50の上部に近接している近位ヒンジ12の位置と、近位部及び遠位部の長さとは、ラッチストップ機構がコネクタハウジング又はワイヤーターミナルの他の構造と干渉することなく、ラッチストップ面がラッチに接触するのを許容するように最適化される。遠位部は、ラッチストップを支持するのに役立ち、この実施形態では、ラッチストップは、ラッチストップアーム22及びラッチストップくさび24を含む。
図5及び図6における正面図は、好ましい実施形態に係るラッチストップ機構10を更に図示していて、その実施形態では、ラッチストップ機構10は、ラッチ50を収容する開口を有するヒンジ状の枠を有している。図6では、端子位置保障のアンチスクーピング機構(anti−scooping feature)38が図示されている。
図7は、コネクタ位置保障10を有さない本発明の実施形態を図示している。図7は、ラッチ構造をより明確に示しているのに加えて、キー機構82及び極性化機構84を有している。コネクタハウジングにおけるこれらの機構は、メスコネクタとオスコネクタとを直線状に揃えるのに役立つ。オスコネクタハウジングにおける対応する機構が図10に示されている。図10には、極性化機構溝57、及びキー溝83が示されている。また、補強タブ55、位置決めピン59、及びオスコネクタアンチスクーピング機構63も図示されている。図10には、更に、端子に挿入されるピン85が図示されている。図10に図示されるオスコネクタハウジングでは、4つのピンを有する例を挙げている。本発明は、適切な数のピンを有する、様々なタイプ及びサイズのコネクタに適用することができる。
図9a,9b,9cは、本発明に係るコネクタ位置保障方法の工程を説明している。ラッチストップ機構10は、最初に、コネクタハウジングから離れるように延びた状態となっている。ラッチストップ機構10は、ラッチストップ機構10の近位ヒンジが曲がり且つ遠位ヒンジが曲がることによって動く。本発明では、ヒンジを曲げる順序は、特定の順序に限定されない。ヒンジが曲がると、ラッチストップはラッチ及びラッチ凹部の方へ動く。更にヒンジが曲がると、ラッチストップがラッチに接触し、特にラッチストップ面68がラッチストップ接触面66に接触する。
好ましい実施形態では、ラッチストップは、ラッチストップ接触面66に対してくさびのように割り込ませられる。これは、必ずしも、くさび24がラッチストップ接触面66に接触していることを意味しているわけではない。ラッチストップロック26におけるラッチストップロック面28は、ラッチストップ保持面64と係合する。
好ましい実施形態では、メスコネクタ、端子、ラッチ、及びランチストップが設けられている。メスコネクタは、オスコネクタに直線状に揃えられる。メスコネクタのラッチが撓み、メスコネクタのラッチロックがオスコネクタのラッチ窓に係合させられる。ラッチロックの連結面は、ラッチ窓のラッチ保障面に接触させられ、これにより、オスコネクタ及びメスコネクタが連結される。
ここで用いられている「連結」との用語は、電気分野における技術的な定義に限定されない。むしろこの用語は、鉄道車両のような2つの物が機械的に連結されるような、一般的な意味に従って用いられる。従って、オスコネクタ及びメスコネクタは、ラッチ窓を通過したラッチロックによって連結される。
図9cに示すようなラッチストップ機構の操作により、ラッチロックが連結状態で維持されるため、ラッチ及びラッチロックの下方への動きが規制される。
本発明の多くの特徴及び利点は、上述した記載によって明らかであり、従って、添付されたクレームによって、本発明の上述のような全ての特徴及び利点がカバーされたつもりである。更に、多数の修正例及び変形例は、容易に当業者が思い浮かぶので、本発明が、図示及び記載された構造及び操作そのものに限定されることを望まない。よって、全ての適切な変形例及び均等物は、本発明の範囲内に含まれる。

Claims (16)

  1. コネクタハウジングと、
    前記コネクタハウジングに繋がっているラッチストップ機構と、
    前記コネクタハウジングに繋がっているラッチと、
    を備え、
    前記ラッチストップ機構は、
    近位ヒンジと、
    遠位ヒンジと、
    前記近位ヒンジと前記遠位ヒンジとの間の近位部と、
    前記近位部の向こう側の前記遠位ヒンジ側に位置する遠位部と、
    前記遠位部に配置されたラッチストップと、
    を有し、
    前記ラッチストップは、
    前記ラッチストップ機構の前記遠位部に配置されたアームと、
    前記アームに配置されたラッチストップロックと、
    前記ラッチストップに配置され、前記ラッチに設けられたラッチストップ保持面と係合するロック面と、
    を有し
    前記ラッチは、前記ラッチストップと接触したときに前記ラッチの動きが規制されるラッチストップ接触面を有している、コネクタ。
  2. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記遠位ヒンジ及び前記近位ヒンジの少なくとも一方は、ライブヒンジを有している、コネクタ。
  3. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチストップ機構の前記遠位部から突出するくさびを更に備えている、コネクタ。
  4. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチストップは、前記遠位部から突出するくさびに配置された前記アームを有している、コネクタ。
  5. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチは、
    ラッチ梁と、
    ラッチロック連結面を有し、前記ラッチ梁に支持されるラッチロックと、
    を有している、コネクタ。
  6. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチは、
    前記コネクタハウジングに対して弾性変形可能に一体に繋がっているラッチヒンジと、
    前記ラッチヒンジから延びるラッチ梁と、
    ラッチロック連結面を有し、前記ラッチ梁に支持されるラッチロックと、
    を有している、コネクタ。
  7. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチは、
    ラッチヒンジと、
    前記ラッチヒンジから延びるラッチ梁と、
    前記ラッチ梁に支持されるラッチロックと、
    前記ラッチストップに対応する凹部と、
    を有している、コネクタ。
  8. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチは、
    前記コネクタハウジングに繋がっているラッチヒンジと、
    前記ラッチヒンジから延びているラッチ梁と、
    ラッチロック連結面を有し、前記ラッチ梁に支持されるラッチロックと、
    を有している、コネクタ。
  9. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチは、
    ラッチ梁と、
    ラッチロック連結面を有し、前記ラッチ梁に支持されるラッチロックと、
    を有し、
    前記ラッチストップは、
    前記ラッチストップ機構の前記遠位部に配置された前記アームと、
    前記アームに配置された前記ラッチストップロックと、
    を有し、
    前記ラッチストップは、ロック状態において前記ラッチロックの動きを規制する、コネクタ。
  10. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチは、
    ラッチ梁と、
    ラッチロック連結面を有し、前記ラッチ梁に配置されたラッチロックと、
    前記ラッチストップ保持面と、
    を有し、
    前記ラッチストップは、
    前記ラッチストップ機構の前記遠位部に配置された前記アームと、
    前記アームに配置された前記ラッチストップロックと、
    前記ラッチストップロックに配置された前記ロック面と、
    を有し、
    前記ラッチストップは、前記ロック面が前記ラッチストップ保持面に接触しているときに、前記ラッチロックの動きを規制する、コネクタ。
  11. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチは、
    ラッチ梁と、
    ラッチロック連結面を有し、前記ラッチ梁に支持されるラッチロックと、
    前記ラッチストップ保持面と、
    を更に有し、
    前記ラッチストップは、
    前記ラッチストップ機構の前記遠位部に配置された前記アームと、
    前記アームに配置された前記ロック面と、
    を有し、
    前記ラッチストップは、前記ロック面が前記ラッチストップ保持面に接触しているときに、前記ラッチロック連結面の動きを規制する、コネクタ。
  12. 請求項1に記載のコネクタにおいて、
    前記ラッチストップ機構は、前記コネクタハウジングの一端側から延びる枠を備え、
    前記枠は、対称形状であって、中央部分に開口が形成され、
    前記アームは、前記枠の対称中心に配置されていることを特徴とする、コネクタ。
  13. 第1コネクタと、請求項1に記載のコネクタとして構成される第2コネクタとを備え、
    前記第1コネクタは、前記第2コネクタに接続するために使用でき、
    前記第1コネクタは、第1コネクタハウジングを有し、
    前記第2コネクタは、前記コネクタハウジングとして構成される第2コネクタハウジングを有し、
    前記ラッチストップ機構は、前記第2コネクタハウジングにおいて前記第1コネクタハウジングに挿入される側の反対側に設けられていることを特徴とする、コネクタシステム。
  14. 第1コネクタ及び第2コネクタを備え、
    前記第1コネクタは、前記第2コネクタに接続するために使用でき、
    前記第1コネクタは、ラッチ保障面を有する第1コネクタハウジングを有し、
    前記第2コネクタは、第2コネクタハウジング、ラッチストップ機構、及びラッチを有し、
    前記ラッチストップ機構は、
    近位ヒンジと、
    遠位ヒンジと、
    前記近位ヒンジと前記遠位ヒンジとの間の近位部と、
    前記近位部の向こう側の前記遠位ヒンジ側に位置する遠位部と、
    前記遠位部に配置されたラッチストップと、
    を有し、
    前記ラッチストップは、
    前記ラッチストップ機構の前記遠位部に配置されたアームと、
    前記アームに配置されたラッチストップロックと、
    前記ラッチストップに配置され、前記ラッチに設けられたラッチストップ保持面と係合するロック面と、
    を有し、
    前記ラッチストップ機構は、前記ラッチが下方へ動くのを規制できる、コネクタシステム。
  15. 請求項14に記載のコネクタシステムにおいて、
    前記ラッチは、前記ラッチストップと接触しているときに前記ラッチの動きを規制するラッチストップ接触面を有している、コネクタシステム。
  16. 請求項14に記載のコネクタシステムにおいて、
    前記ラッチストップは、前記ラッチストップ機構の前記遠位部に配置された前記アームと、
    前記アームに配置された前記ロック面と、
    を有し、
    前記ラッチは、
    ラッチ梁と、
    前記ラッチ梁に支持されたラッチロックと、
    を有し、
    前記ラッチロックが前記ラッチ保障面と接触しているときに、前記第1コネクタ及び前記第2コネクタが接続状態で固定される、コネクタシステム。
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