KR20160060038A - 전자 기기 하우징 상의 플러그인 연결부를 위한 접속 시스템 - Google Patents

전자 기기 하우징 상의 플러그인 연결부를 위한 접속 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메카트로닉 구성, 예를 들어 자동차의 제어 모듈, 솔레노이드 밸브, 센서 또는 안전 기구와 접속되기 위한 전자 기기 하우징(1) 상의 플러그인 연결부을 위한 접속 시스템에 관한 것으로, 천공된 부분의 형태인 적어도 하나의 접속 요소(13)를 갖는데, 그 접속 요소는 인쇄 회로 기판(5) 상에 접속되며 하우징(2) 외부와 이어진다. 메카트로닉 구성과 분리 가능하게 접속되기 위한 목적으로, 접속의 상대적인 이동을 유연하게 보상하기 위한 목적으로, 그리고 또한 비용 효율적으로 제조하고 특별한 기술적 장치 없이 처리하기 위한 목적으로, 적어도 하나의 접속 요소(13)는 1) 삽입과 체결에 의해 상기 전자 기기 하우징(1)의 베이스 플레이트(2)에 고정되고, 2) 제1 접속 러그(14)를 통해 메카트로닉 구성의 플러그인 접속부(23)와 접속되며, 3) 제2 접속 러그(20)를 통해 상기 인쇄 회로 기판(5)과 접속되도록 설계된다.

Description

전자 기기 하우징 상의 플러그인 연결부를 위한 접속 시스템 {CONTACT SYSTEM FOR PLUG-IN CONNECTIONS ON ELECTRONICS HOUSINGS}
본 발명은 메카트로닉 구성, 예를 들어 자동차의 제어 모듈, 솔레노이드 밸브, 센서 또는 안전 기구와 접속되기 위한 전자 기기 하우징 상의 플러그인 연결부를 위한 접속 시스템에 관한 것으로, 천공된 부분의 형태인 적어도 하나의 접속 요소를 갖는데, 그 접속 요소는 인쇄 회로 기판 상에 접속되며 하우징 외부와 이어진다.
DE 195 15 622 A1은 자동차를 위한 제어 모듈을 개시한다. 제어 모듈의 트랜스미션 제어부는 예를 들어 히트 싱크의 형태인 베이스 플레이트, 베이스 플레이트에 예를 들어 접착제 결합에 의해 열적으로 그리고 기계적으로 연결되며 인쇄 회로 기판의 형태인 지지체, 지지체 상에 배열되며 캡슐화 화합물에 의해 캡슐화된 다수의 수동 및 능동 SMD 반도체 부품을 갖는 두꺼운 레이어인 회로 배열, 반도체 부품을 보호하기 위해 회로 배열을 둘러싸는 하우징 본체, 서로 나란히 그리고 겹쳐져 하우징 본체에 통합되고 예를 들어 와이어 결합을 통해 회로 배열에 연결되며 다른 수의 리드 프레임 연결부를 가질 수 있는 복수의 리드 프레임 및 트랜스미션 제어부나 제어 모듈이 연결 선에 의해 트랜스미션에 연결되도록 함으로써 제어 모듈이나 트랜스미션 제어부로부터의 출력 신호가 제어 신호로 트랜스미션에 가해지도록 하는 연결 플러그를 포함한다. 이 경우 복수의 리드 프레임은 트랜스미션 제어부의 연결 플러그를 형성하는 역할을 하며, 나머지 리드 프레임은 센서와 액추에이터를 수용하여 접속된다. 액추에이터와 트랜스미션 제어부 사이의 도전성 연결은 적절한 리드 프레임의 리드 프레임 연결부와 직접 접속됨으로써 이루어지는데, 그 리드 프레임 연결부는 그 끝단에 포크형 요소/스프링 요소를 갖는다.
이러한 배치의 경우 플러그인 힘은 불리하게도 인쇄 회로 기판에 직접적으로 전달된다. 더욱이 리드 프레임은 여러 번 굽혀져야 하고 개별적인 구성들은 고도의 자동화로 장착되어야 하기 때문에 조립체가 복잡해진다. 결국 인쇄 회로 기판과 접속되는 방식은 특정한 제조 방법, 구체적으로 접착식으로 제한된다.
이러한 배경에서 본 발명의 목적은 전자 기기 하우징 상의 플러그인 연결부를 위한 접속 시스템을 제안하는 것인데, 그 접속 시스템은 상대적인 이동의 유연한 보상을 허용하고, 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있으며, 서로 다른 장소에서 수행될 수 있는 단순한 장착을 허용한다.
이러한 목적은 메카트로닉 구성, 예를 들어 자동차의 제어 모듈, 솔레노이드 밸브, 센서 또는 안전 기구와 접속되기 위한 전자 기기 하우징 상의 플러그인 연결부를 위한 접속 시스템으로, 천공된 부분의 형태인 적어도 하나의 상기 유형의 접속 요소를 갖는데, 그 접속 요소는 인쇄 회로 기판 상에 접속되며 하우징 외부와 이어지되, 적어도 하나의 접속 요소는 1) 삽입과 체결에 의해 전자 기기 하우징의 베이스 플레이트에 고정되고, 2) 제1 접속 러그를 통해 메카트로닉 구성의 플러그인 접속부와 접속되며, 3) 제2 접속 러그를 통해 인쇄 회로 기판과 접속됨으로써 이루어진다.
유리한 실시예에 따르면 적어도 하나의 접속 요소가 적어도 하나의 연결 웹을 갖는 것, 약 90°로 꺾이며 컷아웃을 갖는 제1 접속 러그가 적어도 하나의 연결 웹과 관련하여 접속 요소 상에 형성되는 것, 컷아웃으로 돌출된 접속 돌기가 제1 접속 러그 상에 형성되는 것, 적어도 하나의 연결 웹과 관련하여 약 90°로 꺾인 적어도 하나의 제2 접속 러그가 접속 요소 상에 형성되는 것 및 두 접속 러그가 적어도 하나의 연결 웹에 의해 연결되는 것이 제공된다.
그러므로 적어도 하나의 접속 요소는 별도로 제조될 수 있고, 삽입과 체결에 의해 전자 기기 하우징의 베이스 플레이트에 체결될 수 있으며, 연결 웹에 의해 제2 접속 러그에 제1 접속 러그를 연결함으로써 플러그인 힘의 유연한 보상을 허용하는 구성이다. 이러한 유형의 접속 요소는 천공된 부분으로서 판금 패널로부터 단순한 방식으로 제조될 수 있으며, 다른 구성의 장착과 독립적으로 전자 기기 하우징 내에 장착될 수 있다.
적어도 하나의 연결 웹은 제1 접속 러그와 제2 접속 러그 사이에서 직선으로 이어지도록 설계되되, 가능한 최적인 접속 요소의 상대적인 이동을 보상하기 위한 유연성을 허용하기 위해, 바람직하게는 지그재그 방식으로 또는 파형으로 이어질 수 있다.
베이스 플레이트에 접속 요소의 효과적인 체결을 목적으로, 그 자유단을 통해 접속 돌기로부터 삐져나온 체결 돌기가 제1 접속 러그 상에 배열되는 것이 제공될 수 있다.
나아가 제2 접속러그가 90°로 꺾인 두 평행한 접속 탭으로 형성되는 것 그리고 체결 공간이 두 접속 탭 사이에 배열되는 것 및/또는 그 자유단을 통해 두 접속 탭으로부터 삐져나온 체결 돌기가 상기 두 접속 탭의 양측 상에 배열되되 상기 체결 돌기는 베이스 플레이트에 체결되기 위한 마찬가지의 역할을 하는 것이 제공될 수 있다.
예로서 적어도 한 피스의 제2 접속 러그는 압입이나 납땜에 의해 인쇄 회로 기판과 접속되도록 설계된다. 인쇄 회로 기판에 대해 접속 요소를 배향하기 위해, 포지셔닝 핀을 수용하기 위한 리세스는 접속 요소의 적어도 한 피스의 제2 접속 러그에 이웃하여 형성된다.
이와 무관하게 또는 포지셔닝 핀과 상기 포지셔닝 핀을 수용하기 위한 접속 요소 내의 리세스의 상호 작용으로, 전자 기기 하우징은 장착을 목적으로 접속 부위 내에 적절하게 형성되어 접속부를 배치하는 장치에 삽입되도록 제공될 수 있다. 인쇄 회로 기판은 그 후 위에서부터 전자 기기 하우징에 삽입되는데, 이 과정에서 장치 및/또는 전자 기기 하우징 위에 배치되며, 전자 기기 하우징 내로 압박된다.
접속 요소는 베이스 플레이트가 접속 요소의 제1 접속 러그를 수용하기 위한 접속 홀더를 갖는데, 상기 접속 홀더는 플러그인 접속부를 위한 삽입 베벨에 반대되는 베이스 플레이트의 면 상에 배열되는 것, 제1 이탈 방지 수단이 상기 접속 홀더에 이웃하여 베이스 플레이트 상에 배열되는데, 상기 이탈 방지 수단의 체결 돌기는 제1 접속 러그 상의 체결 돌기 위로 연장되는 것 및 적어도 하나의 체결 캐치를 갖는 제2 이탈 방지 수단이 접속 요소의 제2 접속 러그를 위해 베이스 플레이트 상에 형성되는데, 상기 체결 캐치는 체결 공간 및/또는 제2 접속 러그 상의 두 체결 돌기 위로 연장되는 것과 같은 방법으로 베이스 플레이트에 체결된다.
전자 기기 하우징이 설계된 방식에 따라, 제1 접속 러그와 적어도 한 피스의 제2 접속 러그는 같은 식으로 인쇄 회로 기판을 향하는 방향으로 약 90°로 꺾일 수 있으며, 또는 제1 접속 러그가 적어도 한 피스의 제2 접속 러그를 마주보는 인쇄 회로 기판에 반대되도록 약 90°로 꺾이도록 설계될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 두 예시적인 실시예를 참조하여 이하에서 더 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 접속 시스템에 따른 접속 요소의 부위에서 전자 기기 하우징을 관통한 단면도를 나타내고,
도 2는 도 1에 따른 전자 기기 하우징을 II-II 선을 따라 관통한 종단면도를 나타내며,
도 3은 제1 실시예에 따른 접속 요소의 확대 사시도이고,
도 4는 도 1 내지 3에 따른 접속 요소의 부위에서 도 1에 따른 전자 기기 하우징을 관통한 확대 부분 단면도이며,
도 5는 도 1 내지 4에 따른 접속 요소의 부위에서 도 2에 따른 전자 기기 하우징을 관통한 확대 부분 단면도를 나타내고,
도 6은 접속 요소를 갖는 전자 기기 하우징의 확대 부분 단면도를 나타내는데, 그 접속 요소는 본 발명에 따라 제2 실시예로 형성되었다.
도 1과 2에 도시된 전자 기기 하우징(1)은 다양한 전자 기기 요소(3)가 배열된 베이스 플레이트(2)를 갖고, 또한 긴밀하게 밀봉하는 방식으로 전자 기기 하우징(1)을 밀폐하는 하우징 커버(24)를 갖는다. 전자 기기 요소(3)는 접속 핀(4)에 의해 그 위에 배열된 인쇄 회로 기판(5)에 전기 전도적으로 연결되며 알려진 방식으로 납땜된다. 상세하게 도시되지는 않은 플러그 소켓(6)은 자동차의 도시되지 않은 전자 제어 시스템에 전자 기기 요소(3)나 인쇄 회로 기판(5)을 연결하는 역할을 한다. 이를 위해 플러그 소켓(6)의 접속 핀(7)은 인쇄 회로 기판(5)에 전기 전도적으로 연결된다.
접속될 메카트로닉 구성 상에 형성된 것으로 도 4 내지 6에 개략적으로 도시된 플러그인 접속부(23)를 수용하기 위한 복수의 삽입 베벨(8)은 베이스 플레이트(2)의 하면 상에 제공된다. 상기 메카트로닉 구성 그 자체는 도시하지 않았다. 접속 홀더(9)와 그에 이웃한 제1 이탈 방지 수단(10), 포지셔닝 핀(11) 및 제2 이탈 방지 수단(12)은 바람직하게는 베이스 플레이트(2)와 같은 소재로 구성되는데, 인쇄 회로 기판(5)을 마주하는 베이스 플레이트(2)의 면 상에 배열된다.
베이스 플레이트(2) 상의 제1 이탈 방지 수단(10)은 그 자유단을 통해 서로를 향해 방사상으로 바라보되 간격을 유지하고 베이스 플레이트(2) 상의 접속 요소(13)의 제1 접속 러그(14)를 고정하는 역할을 하는 체결 돌기(25, 26)를 갖는다. 베이스 플레이트(2) 상의 제2 이탈 방지 수단(12)은 천공된 부분으로서 금속으로 제조된 접속 요소(13)를 체결하고 배치하는 역할을 하는 적어도 하나의 체결 캐치(12a)를 갖는다. 특히 도 3의 사시도로부터 알 수 있는 바와 같이 상기 접속 요소(13)는 90°로 꺾이며 컷아웃(15)과 함께 제공된 제1 접속 러그(14)를 갖는데, 두 접속 돌기(16a, 16b)는 그 컷아웃(15)을 관통하여 돌출되며, 플러그인 접속부(23)는 상기 접속 돌기 사이에 전기 전도적으로 고정될 수 있다. 두 접속 돌기(16a, 16b)에 반대되는 두 체결 돌기(17a, 17b)는 제1 접속 러그(14) 상에 배열되며, 제1 이탈 방지 수단(10) 상의 체결 돌기(25, 26)는 특히 도 5에 도시된 바와 같이 상기 체결 돌기 위로 연장된다.
도 3에 도시된 접속 요소(13)의 예시적인 실시예는 서로 평행하게 배열되며 90°로 꺾인 방식으로 설계되어 접속 요소(13) 상의 제1 접속 러그(14)에 평행한 두 접속 탭(20a, 20b)으로 형성된 제2 접속 요소(20)를 나타낸다.
제1 접속 러그(14)와 두 접속 탭(20a, 20b)이 두 연결 웹(18a, 18b)에 의해 연결됨으로써, 전체적인 접속 요소(13)는 제1 접속 러그(14), 두 연결 웹(18a, 18b) 및 두 접속 탭(20a, 20b)으로 두 부분인 제2 접속 러그(20)로 형성된다. 두 연결 웹(18a, 18b)은 제1 접속 러그(14)와 제2 접속 러그(20)의 두 접속 탭(20a, 20b) 사이의 연결이 가능한 유연하도록 지그재그로 설계된다. 곧은 연결 웹을 갖는 추가 변형예는 파선을 사용하여 도시하였다. 개별적으로 원하는 정도의 유연성을 얻기 위해 굽혀지거나 파형으로 설계되는 것도 마찬가지로 가능하다.
체결 캐치(12a)를 위한 체결 공간(22)은 제2 접속 러그(20)의 연결 웹(18a, 18b) 쌍 사이에서 제2 이탈 방지 수단(12) 상에 제공된다. 또한 측 방향으로 돌출된 체결 돌기(21a, 21b)가 도시되어 있는데, 그 체결 돌기(21a, 21b)는 상응하는 이탈 방지 수단 상의 체결 캐치(12a)와 유사한 체결 캐치에 의해 도시된 제2 이탈 방지 수단(12)에 평행하도록 마찬가지로 배열될 수 있는 제1 접속 러그(14) 상의 체결 돌기(17a, 17b)와 거의 같은 방향으로 이어진다.
도 4와 5로부터 명확해지는 바와 같이 접속 요소(13)는 베이스 플레이트(2)와 체결될 수 있으며 또한 위에서부터 체결될 수 있는데, 그 과정에서 베이스 플레이트(2) 상의 포지셔닝 핀(11)에 의해 배치된다. 이를 위해 포지셔닝 핀(11)은 연결 웹(18a, 18b)에 이웃하여 형성된 포지셔닝 리세스(19)에 맞물린다(도 3). 인쇄 회로 기판(5)은 그 후 위에서부터 베이스 플레이트(2) 상에 장착되는데, 전자 기기 요소(3)의 접속 핀(4)과 접속 탭(20a, 20b)은 인쇄 회로 기판(5) 내의 상응하는 개구를 관통하여 이어지며, 압입 공정에 의해 또는 추가적인 납땜에 의해 상기 인쇄 회로 기판과 접속된다.
도 1 내지 5는 베이스 플레이트(2)의 하면으로부터 접속될 메카트로닉 구성 상의 플러그인 접속부(23)를 통해 제1 접속 러그(14)와 접속되는 것을 나타내는데, 베이스 플레이트(2)의 상면은 전자 기기 하우징(1)의 내부를 마주하며 하우징 커버(24)에 의해 덮인다. 이 실시예에서 제1 접속 러그(14)와 제2 접속 러그(20)의 접속 탭(20a, 20b) 쌍은 같은 식으로 90°로 꺾이며 서로 평행하다.
도 6은 제1 접속 러그(14)와 제2 접속 러그(20)의 접속 탭(20a, 20b) 쌍이 서로 반대를 바라보며 평행하도록 90°로 꺾인 변형예를 나타낸다. 이 경우 접속 요소(13)를 체결하기 위한 베이스 플레이트(2a)는 도 6에 도시된 방식으로 설계되는데, 이 경우 베이스 플레이트(2a)는 도시되지 않은 두 마주보는 하우징 커버 사이에 배열된다. 이 경우 제1 접속 러그(14)는 제1 접속 홀더(9a)와 제1 이탈 방지 수단(10a) 사이에서 베이스 플레이트(2a)의 상면 상에 배열된다. 두 피스로 설계된 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)는 베이스 플레이트(2a) 내의 보이지 않는 개구를 관통하여 상기 베이스 플레이트의 하면으로 이어진다. 제2 이탈 방지 수단(12b)은 베이스 플레이트(2a)의 하면 상에 배열되는데, 상기 이탈 방지 수단의 체결 캐치(12c)는 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)에 맞물린다. 이러한 설계로 인쇄 회로 기판(5)이 베이스 플레이트(2a)의 하면 상에 배치되고, 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)가 상기 하면 상에서 상기 인쇄 회로 기판과 접속되는 것을 알 수 있다.
전자 기기 하우징 상의 플러그인 연결부를 위한 본 발명에 따른 접속 시스템은 유연한 방식으로 메카트로닉 구성과 접속되도록 허용한다는 것이 분명한데, 이는 접속의 상대적인 이동의 유연한 보상을 보장하고, 제조에 비용 효율적이며, 특별한 기술적 장치 없이 서로 다른 장소에서 공정의 선택권을 보장한다.
상기 도면의 설명에서, 청구항에서 그리고 설명의 소개 부분에서 언급된 모든 특징은 개별적으로든 서로 필요한 어떠한 조합으로든 모두 사용될 수 있다. 그러므로 본 발명은 설명되고 청구된 특징들의 조합으로 제한되는 것이 아니라, 오히려 모든 특징들의 조합이 개시된 것으로 간주되어야 한다.

Claims (10)

  1. 메카트로닉 구성, 예를 들어 자동차의 제어 모듈, 솔레노이드 밸브, 센서 또는 안전 기구와 접속되기 위한 전자 기기 하우징(1) 상의 플러그인 연결부를 위한 접속 시스템으로, 천공된 부분의 형태인 적어도 하나의 접속 요소(13)를 갖는데, 그 접속 요소(13)는 인쇄 회로 기판(5) 상에 접속되며 하우징(2) 외부와 이어지되, 상기 적어도 하나의 접속 요소(13)는
    1) 삽입과 체결에 의해 상기 전자 기기 하우징(1)의 베이스 플레이트(2)에 고정되고,
    2) 제1 접속 러그(14)를 통해 메카트로닉 구성의 플러그인 접속부(23)와 접속되며,
    3) 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)를 통해 상기 인쇄 회로 기판(5)과 접속되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 접속 요소(13)가 적어도 하나의 연결 웹(18a, 18b)을 갖는 것, 약 90°로 꺾이며 컷아웃(15)을 갖는 제1 접속 러그(14)가 상기 적어도 하나의 연결 웹(18a, 18b)과 관련하여 상기 접속 요소(13) 상에 형성되는 것, 컷아웃(15)으로 돌출된 접속 돌기(16a, 16b)가 상기 제1 접속 러그(14) 상에 형성되는 것, 상기 적어도 하나의 연결 웹(18a, 18b)과 관련하여 약 90°로 꺾인 적어도 하나의 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)가 상기 접속 요소(13) 상에 형성되는 것 및 상기 두 접속 러그(14; 20; 20a, 20b)가 상기 적어도 하나의 연결 웹(18a, 18b)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 연결 웹(18a, 18b)은 상기 제1 접속 러그(14)와 상기 제2 접속 러그(20; 20a, 20b) 사이에서 지그재그 방식으로 또는 직선으로 이어지도록 배열되는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    그 자유단을 통해 상기 접속 돌기(16a, 16b)로부터 삐져나온 체결 돌기(17a, 17b)가 상기 제1 접속 러그(14) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제2 접속 러그(20)가 90°로 꺾인 두 평행한 접속 탭(20a, 20b)으로 형성되는 것, 체결 공간(22)은 상기 두 접속 탭(20a, 20b) 사이에 배열되는 것 및/또는 그 자유단을 통해 상기 두 접속 탭(20a, 20b)으로부터 삐져나온 체결 돌기(21a, 21b)가 상기 두 접속 탭의 양측 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 적어도 한 피스의 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)는 압입이나 납땜에 의해 상기 인쇄 회로 기판(5)과 접속되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 하나에 있어서,
    포지셔닝 핀(11)을 수용하기 위한 리세스(19)가 상기 적어도 한 피스의 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)에 이웃하여 상기 접속 요소(13) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 베이스 플레이트(2)가 상기 접속 요소(13)의 제1 접속 러그(14)를 수용하기 위한 접속 홀더(9)를 갖는데, 상기 접속 홀더는 플러그인 접속부(23)를 위한 삽입 베벨(8)에 반대되는 베이스 플레이트의 면 상에 배열되는 것, 제1 이탈 방지 수단(10)이 상기 접속 홀더에 이웃하여 상기 베이스 플레이트(2) 상에 배열되는데, 상기 이탈 방지 수단의 상기 체결 돌기(25, 26)는 상기 제1 접속 러그(14) 상의 상기 체결 돌기(17a, 17b) 위로 연장되는 것 및 적어도 하나의 체결 캐치(12a)를 갖는 제2 이탈 방지 수단(12)이 상기 접속 요소(13)의 상기 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)를 위해 베이스 플레이트(2) 상에 형성되는데, 상기 체결 캐치는 상기 체결 공간(22) 및/또는 상기 제2 접속 러그(20; 20a, 20b) 상의 상기 두 체결 돌기(21a, 21b) 위로 연장되는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 접속 러그(14)와 상기 적어도 한 피스의 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)는 같은 식으로 상기 인쇄 회로 기판(5)을 향하는 방향으로 약 90°로 꺾이는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 접속 러그(14)는 상기 적어도 한 피스의 제2 접속 러그(20; 20a, 20b)를 마주보는 상기 인쇄 회로 기판(5)에 반대되도록 약 90°로 꺾이는 것을 특징으로 하는 접속 시스템.
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