JPH08227756A - システム構成要素の接続構造 - Google Patents

システム構成要素の接続構造

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JPH08227756A
JPH08227756A JP7327110A JP32711095A JPH08227756A JP H08227756 A JPH08227756 A JP H08227756A JP 7327110 A JP7327110 A JP 7327110A JP 32711095 A JP32711095 A JP 32711095A JP H08227756 A JPH08227756 A JP H08227756A
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ジョン・セオドレ・ガリックスラッド
Bradley L Martin
ブラッデイ・リユイス・マーチン
Robert W Mccutcheon
ロバート・ホイトン・マクカットチョン
Jerry R Rasmussen
ジェリイ・リチャード・ラスマッセン
Gordon W Westphal
ゴードン・ウイルバー・ウエストファール
Stephen E Wheeler
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 訓練を受けていない人でも、コネクタを損傷
せずに簡単にかつ確実に接続できるブラインド式のシス
テム要素接続構造を提供すること 【解決手段】 3段階の案内と位置合せを用いる。最初
の粗位置合せは、構成要素53のレール59、60を受
け取るゲートウェイ42によって実現される。構成要素
53が接続位置に近づくとき、テーパ・ピン37及びテ
ーパ付き表面39を有する凹み38よりなる中間位置合
せ手段が、コネクタを粗位置合せ手段の最大位置合わせ
許容範囲内の位置から近似的位置合せ状態にもってく
る。中間位置合せ構造がコネクタを近似的位置合せ状態
にもってきた後、コネクタのテーパ表面よりなる微位置
合せ構造44が電気コネクタを最終位置へ案内し、電気
的接続を完了する。レール59、60は異なる長さを有
し、ゲートウェイ42と協働して構成要素の逆向きの挿
入を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の構成要素を
含むシステム用の機器格納装置に関し、具体的には、電
源用及び信号用電気端子のブラインド接続、すなわち、
挿入によって自動的に接続を完成する方式の接続、によ
りシステムの組立て中に構成要素を自己位置合せするた
めの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
【0003】指定された構成要素組立品のセンターでの
修理サービスが一般的になってきたので、セット・アッ
プ組立て手順だけでなく、選択的分解も実用的にならな
ければならない。ユーザが指定されたシステム部分を容
易かつ安全に取り外せない場合、交換可能または修理可
能な個々のシステム要素を分離し指定するのに精巧な診
断用具を使用するのは、あまり有効でない。さらに、機
器、特に最ももろいシステム要素である電気コネクタを
損傷せずに、この活動を完成しなければならない。多数
の部品が存在し、そのために許容差の累積が厳しくなる
にもかかわらず、これを完成しなければならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、訓練
を受けていない人でも、コネクタを損傷せずに簡単にか
つ確実に接続できるシステム要素接続構造を提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の構造は、ユーザ
が道具を使わずに取り付けて電気的ブラインド接続を行
なう構成要素用の3段階の案内と位置合せを含んでい
る。最初の粗位置合せは、案内通路を含むゲートウェイ
によって実現される。装置または構成要素が接続位置に
近づくとき、中間位置合せ手段が、コネクタを粗位置合
せ手段の最大位置合わせ許容範囲内の位置から近似的位
置合せ状態にもってくる。中間位置合せ構造がコネクタ
を近似的位置合せ状態にもってきた後、微位置合せ構造
が電気コネクタを最終位置へ案内し、そこで装置を動作
位置にラッチし保持すると、電気的接続が完了する。
【0006】本発明は、コネクタを有するシステム構成
要素をシステム格納装置内のコネクタに接続する構造で
あり、1つの態様では、上記構成要素の動きを制限し、
かつ上記構成要素を上記格納装置の上記コネクタとの接
続位置に向かって案内する粗位置合せ手段(42、5
9、60)と、上記粗位置合せ手段による位置合せ許容
範囲内で上記構成要素を上記接続位置と近似的に位置合
せする中間位置合せ手段(37、46、38、39)
と、上記構成要素の上記コネクタ及び上記格納装置の上
記コネクタの少なくとも一方に設けられた複数のテーパ
付き表面(44)を含み、上記構成要素を上記接続位置
において完全にブラインド接続を行なう微位置合せ手段
とを含む。上記粗位置合せ手段は、上記構成要素の対向
する側に設けられた複数のレール(59、60)と、上
記格納装置に設けられ、上記レールと協働するガイドェ
イ(42)とを有し、上記レール(59、60)は異な
る長さを持つように形成されて、上記ガイドェイと協働
して上記構成要素の逆向きの挿入を防止するように構成
されていることを特徴とする。
【0007】もう1つの態様において、本発明の構造
は、構成要素支持フレーム手段(35)と、上記フレー
ム手段に設けられ、狭く形成された入口部分とこれより
もゆるやかに形成された案内通路とを含み、上記構成要
素を上記格納装置の上記コネクタとの接続位置に向かっ
て案内する案内手段(42)と、上記構成要素及び上記
フレーム手段の一方に設けられたテーパ付きピン手段
(37、46)と、上記構成要素及び上記フレーム手段
の他方に設けられ、上記ピン手段を受け取って、上記案
内手段の位置合せ許容範囲内で上記構成要素を上記接続
位置と近似的に位置合せするピン受け開口手段(38、
39)と、上記構成要素の上記コネクタ及び上記格納装
置の上記コネクタにそれぞれ設けられ、上記ピン手段が
上記ピン受け開口手段に受け取られたとき互いに係合し
て完全な接続を形成できるようにする、協働するテーパ
付きコネクタ表面(44)とを有し、上記案内手段は、
上記構成要素の対向する側に設けられた複数のレール
(59、60)と、上記格納装置に設けられ、上記レー
ルと協働するガイドェイ(42)とを有し、上記レール
(59、60)は異なる長さを持つように形成されて、
上記ガイドェイと協働して上記構成要素の逆向きの挿入
を防止するように構成されていることを特徴とする。
【0008】構成要素を定位置にスライドさせるこうし
たブラインド接続方式を用いると、ユーザが電気的接続
を完了する責任がなくなり、コネクタの取付けが実装構
造設計者の管理下に置かれる。ユーザが、接続を手で行
なうことがなく、そのため、コネクタを手で扱うことに
よって発生し得る機械的電気的損傷が防止される。これ
により、構成部品の取付けを正しい方向で正確な箇所に
限定させる構造的制限の使用が可能となる。こうした能
力を駆使することにより、構成要素及びシステムを適正
でない取付けや電気的接続から保護することができる。
さらに、複雑になったりあいまいになったりする取扱い
指示を守らずとも取付けが制御きれるので、ユーザの満
足度を高めることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、図3〜図7に示される
論理ケージ35の接続構造に関する。図3は、システム
構成要素の装着を示すために側壁及びシャーシ部分を取
り除いた、コンピュータ・システムの側面図である。中
央のケーブル・キャリア・アセンブリ20が、構成要素
の2つのスタック相互間の空間を占めている。格納装置
は、構成要素を装着するシャーシ両端を囲む正面カバー
14と背面カバー15を有する。構成要素の取付けは、
構成要素をガイドウェイに挿入し、それをラッチされる
動作位置に移動させることによって行なう。これで、構
成要素を装着したコネクタとケーブル・キャリア上に配
置したそれと協働するコネクタの間の電気的ブラインド
接続が完了する。構成要素を挿入するだけで、構成要素
が所定の位置にラッチされ、電力母線と信号母線の電気
接続が完了する。
【0010】図に示すように、正面カバーの背後に5台
の磁気記憶装置が装着可能である。位置22に固定ディ
スク駆動機構または直接アクセス記憶装置(DASD)が
装着され、上部板16の側の一番上の位置に、ディスケ
ット駆動機構24が装着される。装置23は、第4のD
ASDでもテープ駆動機構でもよい。ディスケット駆動
機構24はカバー14中の開口を貫いて延びており、ま
た、テープ駆動機構を使用するときには、磁性媒体の挿
入及び除去のためカバーを取り除かずに両方の装置にア
クセスできるように、カバーに開口が設けられている。
【0011】背面カバーの側には、論理ケージ35(図
4)が格納装置シャーシ11に固定され、ケーブル・キ
ャリア・アセンブリ20に接続されている。回路カード
を内蔵している一連の論理ブロック53が、論理ケージ
35中に挿入され、完全に挿入されたラッチ位置で電気
的に接続される。各論理ブック53は、ブック・フレー
ムを完全に占めるブックの形をとつてもよく、また第3
図に示すように、子ブックを取り付けることができる基
本カード部分を含んでいてもよい。またシステムは、完
全に挿入されるとケーブル・キャリア・アセンブリとの
盲接続を行なう、交流電源27を含む。交流電源27
は、システムの交流入力端に接続されており、システム
に必要な直流電力レベルを出力する。正面カバー14の
側の下方に直流付加電源30が装着され、交流電源27
と組み合わされてシステムへの電気的接続を完成する。
【0012】磁気媒体設計では、顧客が手でシステムに
ケーブルをプラグ接続せずとも、ディスク・ファイル
(DASD)、テープ、ディスケットが設定可能で取付
け可能なことが必要である。それには、記憶装置を取付
ける際に、対になった信号母線及び電源コネクタが自己
位置合わせして接続されるようにする設計が必要であ
る。このような設計の制約を用いることのもう一つの利
点は、様々なベンダーの記憶装置をこの自動位置合せ式
アセンブリに取付けられるようにする共通のインターフ
ェースを有するという融通性でする。
【0013】図3に示した磁気記憶構成要素は、図2に
示すように、ケージ70に入れて運ばれる。各磁気媒体
ケージ70格納装置は、キャリア・ベース71及びカバ
ー72を含んでいる。カバー72の両側に、末端にラッ
チ用突起(図示せず)を備えた3個の弾性ラッチ要素73
が、成型カバー72の一体部分として形成されている。
ラッチ用突起は、キャリア・ベース71中のスロットに
係合してカバーを保持する。カバーは、また循環ファン
を装着する後部開口74を有し、前壁面(図示せず)に
は、ケージの全長にわたって空気を通させる一連のスロ
ット開口を有する。
【0014】キャリア・ベース71はカバー72の側面
を超えて延びてレールを形成し、このレールは格納装置
フレーム部材76を折り曲げてそれぞれU字形に形成さ
れた一対のガイドウェイ75に受け取られる。フレーム
部材76は、シャーン11の一体部分である。キャリア
・ベース71の一部として成型された3本のばねフィン
ガ77は、反対側の案内ガイドウェイ75に向けて構成
要素のケージ・アセンブリを片寄らせることにより、キ
ャリア・ベース71とフレーム部材76の間の弛みや遊
びをなくする働きをする。キャリア・ベース71は、ま
た、直立した突起78(図1)を含み、突起78には電源
コネクタ79及び信号コネクタ80が装着されており、
そしてこれらはボルトで突起78にとめられた金属板8
1によって保持されている。この電源コネクタ79は突
起78に対して固定されているが、信号コネクタ80は
位置ずれに対処できるように浮かしてある。両コネクタ
の下部には、面取りした広い表面83に囲まれたスロッ
ト開口82がある。
【0015】ケーブル・キャリア20の壁面85(図
1)が、浮動した信号コネクタ88、浮動した電源コネ
クタ89、固定したテーパ付き位置合せ突縁すなわち舌
状突起90を含む協働コネクタ・ブロック・アセンブリ
87(図1、図2)を支えている。位置合せ突縁90は、
ブロック91の一部として形成されている。信号コネク
タ88及び電源コネクタ89は、その両側に、ブロック
91に形成された成型円筒突起93を受け取る大き目の
寸法の開口を有し、これらの突起と開口の間のすきまの
範囲までコネクタ88、89とブロック91の間の相対
移動が可能になっている。
【0016】データ記憶装置は、格納装置フレーム76
上のガイドウェイ75に挿入されたキャリア・ベース7
1上に装着される。ガイドウェイ75は、キャリア・ベ
ース71の垂直走行及び水平走行を制限する。装置をガ
イドウェイ75中にさらに挿入すると、片側にある成形
ばねフィンガ77が、装置を反対側のガイドウェイ75
の位置合せ端面に押しつけて、装置の初期位置合せ、す
なわち粗位置合せを行なわせる。
【0017】キャリア・ベース71をガイドウェイ75
に沿ってさらに挿入すると、キャリア・ベース71の後
部の信号母線コネクタ及び電源コネクタの下方に位置す
るロケータ・スロット82を、(それと対になるコネク
タ・ブロック91の一部として形成された)突縁90と
整合させるように位置合せする。コネクタ・ブロック9
1はケーブル・キャリア壁面85中の、キャリア・ブロ
ックよりも寸法の大きな開口を通して装着きれヽそれが
水平方向及び垂直方向に動けるようにする。ベース位置
決めスロットとコネクタ・ブロック突縁がかみ合う(約
12mmだけ)と、中間位置合せが完了し、ベース71
とコネクタ・ブロック91の対になったコネクタが動作
位置に最終的に挿入するために正しく位置合せされる。
【0018】中間位置合せにより、協働するコネクタの
面取りされた表面すなわち傾斜面92で行なう微位置決
め、すなわち微位置合せによって接続を完了できるのに
十分な程度に、協働する電気コネクタが位置合せされ
る。キャリア板71上の信号母線コネクタ80は、装着
用ホールよりも直径の小さい装着用ピン上で浮動するま
まにされるが、電源コネクタ79は、自己装着ピンによ
って定位置に固く保持される。浮動コネクタ・ブロック
91上のコネクタは、直径がより小さいピン上に装着さ
れ、はめ込み式クランプ94によってそのピン上でコネ
クタが少し動けるようにして止められる。コネクタが合
体するとき、ケージ70が結合位置に移動するにつれ
て、この許容される移動によってハードウェアの許容差
を吸収する。
【0019】図3に示したシステムで、論理ケージ35
は、シャーシ11上に装着され、ケーブル・キャリア2
0に電気的に接続されている。ケージ35は、穴36
(図4)とシャーシ中のそれと協働する開口を貫いて延び
るボルトによってシャーシ11に結合される。論理ケー
ジ35は、上部成形部材40、下部成形部材41、1対
の側面パネル13、及び後壁面すなわち背板45から構
成されている。上部成形部材40及び下部成形部材41
は、一連の凹んだみぞ、すなわちガイドウェイ42を含
んでいる。ラッチ・バー63(図7に関して後述する)
が、上部成形部材40と下部成形部材41の前方フラン
ジ(縁部)に沿って延びている。さらに、論理ケージの
すぐ下に冷却ファンが設けられ、上部及び下部の成形部
材40、41には冷却空気を通すための開口が多数設け
られている。後壁面45は、ケーブル・キャリア・アセ
ンプリ20のシステム・ケーブルに接続されたコネクタ
部分49、及びケージ35内部の論理ブック装着位置と
位置合せされた一連のコネクタ48を有する。
【0020】論理ブック53は、それぞれ上側及び下側
のレール対を有する。レール60は、論理ブックの全長
にわたって延びている。別のレール59は、(図示して
あるように)奥行が短縮され、上部成形部材40中のガ
イドウェイ42と協働して、論理ブックが逆向きに挿入
されるのを防止する。各論理ブック53は、1つまたは
複数のコネクタ部分34(第5図)を有し、これらのコ
ネクタ部分34は、ケージ後壁面45上に装着され、論
理ブックが動作可能に装着される位置と位置合せされた
対応する協働コネクタ部分48に接続される。図5及び
図6を見るとわかるように、コネクタ部分34は、後壁
に装着されたコネクタ部分48中の対応する開口38に
受け取られるテーパ・ピン37を各端部に有する。開口
38は、それぞれその入口に、面取りした表面39を有
する。ピン・テーパ46と面取りされた開口表面39と
があいまって、ガイドウェイ許容範囲プラス累積部分許
容範囲の合計よりも大きな位置合せ能力をもたらし、コ
ネクタ部分がかみ合う前に、中間位置決め及び位置整合
を実現する。
【0021】中間位置合せが完了した後で初めて係合す
ることができるコネクタ部分34、48の面取りされた
縁部44により、微位置決めまたは位置整合という第3
段階が実現される。
【0022】図7を見るとわかるように、論理ブロック
53上に装着されたラッチ62は、弾性材料からできて
いて、ピン54のまわりで回転する。論理ブロックが完
全挿入に近づくと、ラッチ62が回転して、突起55を
突起43中の凹みとかみ合わせ、続いて、図に示すよう
に、ラッチ部分56をバー63を乗り越えてバー63の
背後のかみ合い保持位置に来させることができる。ラッ
チ62を開放したい場合は、両表面57を互いに押して
近づけて、ウェブ58を曲げ、突起56を旋回させてバ
ー63と係合した位置から外す。
【0023】論理ブックの取付け中、レール59、60
とケージ35中の溝42との界面によって、粗位置合せ
が実現される。入口で突起31は、ブック・レール5
9、60を、この挿入箇所を越えたより広いガイドウェ
イ42中よりも狭めさせる。
【0024】ガイドウェイ42は、論理ケージのコネク
タ側すなわち背面側の端部で、ケージ、背板、ブック、
コネクタ位置など、すべてのシステム許容差を補償する
寸法になっている。ケージ35のブック入口側端部で
は、コネクタ及び背板の許容差を補償する必要はない。
考慮すべきことは、論理ブック53を外観と空気流のた
めに均一に位置決めをすること、及びラッチ機能に対す
る干渉が起こらないようにすることである。これらは、
背面での位置合せ要件に比べると、わずかな制約であ
る。クリチカルな要件は、背面で最適な機能が得られる
ようにすることである。このためにヽゲートウェイ42
は、背面、すなわち後壁面45で幅が大きくなるように
テーパ状にしてある。テーバの量は、上記に挙げた背面
でのシステム許容差に適応するのに必要な自由度によっ
て決まる。ただし、自由度は中間位置合せまたは位置決
め手段の制御範囲内の許容範囲に制限される。
【0025】中間位置合せはコネクタ部分に構造を付加
して行なわれる。図5は、粗位置合せの完了後に、係合
が始まる位置にあるコネクタ部分34、48を示してい
る。
【0026】図ではコネクタ部分34は位置合せされて
いるが、ケージ床面の傾きによって論理ブック53の先
端が下がるとき、下方に旋回した姿勢で位置決めされる
ことにより、位置がずれ易い。コネクタ部分34の両端
に、端部46がピラミッド形の2個の方形ポスト37が
付加され、コネクタ部分48の両端に、それと対になる
凹み38が付加されている。テーパ状にされた端部46
により、コネクタの凹み38上の斜面39に接触したと
き、コネクタの片側部分が持ち上がり、垂直方向に自己
位置合せされる。
【0027】コネクタ部分34の表面上の斜面44がコ
ネクタ部分48の表面上のそれと対になる斜面と接触す
ると、微位置合せが行なわれる。これらの斜面付き表面
はコネクタ上の共通の形状であり、コネクタ両半体をコ
ネクタが完全にかみ合うことのできる位置に水平方向及
び垂直方向でカム動作きせる働きをする。
【0028】
【発明の効果】上記の3段階の自己位置合せシステムの
結果、いくつかの比較的大きな許容差が累積される場合
でも、コネクタが破損する可能性を完全に排除し、そし
て簡単にコネクタ・システムの自動的自己整合を実現す
ることが可能になる。本システムは、熟練していないオ
ペレータでも、簡単にかつ確実に操作できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第2図の構造のコネクタ部分の詳細図である。
【図2】磁性媒体ケージ構造、協働するフレーム及びコ
ネクタ・ブロック構造を示す図である。
【図3】本発明の教示を含むシステム格納装置の切欠側
面図である。
【図4】本発明に従う、第3図のシステムの論理ケージ
及び論理カード・ブックの分解図である。
【図5】協働する論理ブック及び論理ケージの電気コネ
クタの断面図である。
【図6】協働する論理ブック及び論理ケージの電気コネ
クタの断面図である。
【図7】論理ブックを論理ケージ内に保持するラッチ構
造の詳細図である。
【符合の説明】
11 格納装置シャーシ 14 正面カバー 15 背面カバー 20 ケーブル・キャリア・アセンブリ 22 ディスク駆動機構 23 記憶装置 24 ディスケット駆動装置 27 交流電源 30 直流電源 35 論理ケージ 37 テーパ・ピン 38 凹み 39 面取り表面 42 ガイドウェイ 44 面取り縁部 46 テーパ 53 論理ブック 59、60 レール 62 ラッチ 70 磁気記憶装置ケージ 75 ガイドウェイ 76 フレーム部材 79、89 電源コネクタ 80、88 信号コネクタ 82 開口 83、90 面取り表面 85 ケーブル・キャリア・アセンブリの壁面 87 コネクタ・ブロック・アセンブリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・セオドレ・ガリックスラッド アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスター、 ノース・ウエスト・マナー・ウッズ・コー ト4114番地 (72)発明者 ブラッデイ・リユイス・マーチン アメリカ合衆国ミネソタ州バイロン、ボッ クス120、アール・アール1番地 (72)発明者 ロバート・ホイトン・マクカットチョン アメリカ合衆国ミネソタ州パイン・アイラ ンド、ボックス247、ルート1番地 (72)発明者 ジェリイ・リチャード・ラスマッセン アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスター、 ノース・イースト・セブンス・アベニユー 1200番地 (72)発明者 ゴードン・ウイルバー・ウエストファール アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスター、 ノース・ウエスト・トゥエルブス・アヴェ ニュー2337番地 (72)発明者 エティブン・エドワード・ウイラー アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスター、 ノース・ウエスト・サーティーンス・アヴ ェニュー2228番地

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コネクタを有するシステム構成要素をシス
    テム格納装置内のコネクタに接続する構造において、 上記構成要素の動きを制限し、かつ上記構成要素を上記
    格納装置の上記コネクタとの接続位置に向かって案内す
    る粗位置合せ手段と、 上記粗位置合せ手段による位置合せ許容範囲内で上記構
    成要素を上記接続位置と近似的に位置合せする中間位置
    合せ手段と、 上記構成要素の上記コネクタ及び上記格納装置の上記コ
    ネクタの少なくとも一方に設けられた複数のテーパ付き
    表面を含み、上記構成要素を上記接続位置において完全
    にブラインド接続を行なう微位置合せ手段とを含み、 上記粗位置合せ手段は、上記構成要素の対向する側に設
    けられた複数のレールと、上記格納装置に設けられ、上
    記レールと協働するガイドェイとを有し、 上記レールは異なる長さを持つように形成されて、上記
    ガイドェイと協働して上記構成要素の逆向きの挿入を防
    止するように構成されていることを特徴とするシステム
    構成要素の接続構造。
  2. 【請求項2】コネクタを有するシステム構成要素をシス
    テム格納装置内のコネクタに接続する構造において、 構成要素支持フレーム手段と、 上記フレーム手段に設けられ、狭く形成された入口部分
    とこれよりもゆるやかに形成された案内通路とを含み、
    上記構成要素を上記格納装置の上記コネクタとの接続位
    置に向かって案内する案内手段と、 上記構成要素及び上記フレーム手段の一方に設けられた
    テーパ付きピン手段と、 上記構成要素及び上記フレーム手段の他方に設けられ、
    上記ピン手段を受け取って、上記案内手段の位置合せ許
    容範囲内で上記構成要素を上記接続位置と近似的に位置
    合せするピン受け開口手段と、 上記構成要素の上記コネクタ及び上記格納装置の上記コ
    ネクタにそれぞれ設けられ、上記ピン手段が上記ピン受
    け開口手段に受け取られたとき互いに係合して完全な接
    続を形成できるようにする、協働するテーパ付きコネク
    タ表面とを有し、 上記案内手段は、上記構成要素の対向する側に設けられ
    た複数のレールと、上記格納装置に設けられ、上記レー
    ルと協働するガイドェイとを有し、 上記レールは異なる長さを持つように形成されて、上記
    ガイドェイと協働して上記構成要素の逆向きの挿入を防
    止するように構成されていることを特徴とするシステム
    構成要素の接続構造。
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