JP4890725B2 - 電気プラグコネクタ - Google Patents
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Description
本発明は電気プラグコネクタ、電気プラグコネクタ用のケーブル処理器、電気プラグコネクタを組み立てる方法、および電気プラグコネクタのコアを組み立ておよび接続する工具に関するものである。
【0002】
EP 0445376 B1 号は、プラグを収容する空洞部をもつハウジングをもちかつ第1と第2の組の接続素子を備えている、電気絶縁導体にプラグを接続するプラグコネクタを開示している。第1組の各接続素子は、絶縁導体を保持するためのかつそのコアと接触接続するための絶縁材−排除接点をもちかつ脚部セクションをもつ。第2組の各接続素子は接触ストリップと接触舌片をもち、第2組中の接続素子の各々は第1組の接続素子の脚部セクションに接触舌片を介して電気接続されかつ第1組から空洞部に延びていて、プラグに取り付けられた接点に電気接続するようになしており、また、第2組の接続素子は案内手段によってプラグコネクタのハウジング中のそれらの位置に固定されている。導体と絶縁材−排除接点間の接続はこの場合、既知の接続工具によってなされる。そのプロセスでは、個々の導体又はコアは絶縁材−排除接点に通されて、接続工具によって絶縁材−排除接点に押し込められなければならない。この既知のプラグコネクタの欠点はその伝送応答におけるその幅の広い公差(wide tolerances)にあり、これは高い伝送速度で主要な問題を生ずる。
【0003】
かくして、本発明はプラグ接続の伝送応答の公差を減少させる技術的問題に基づくものである。別の技術的問題は、電気プラグコネクタの組み立て方法と、プラグコネクタを組み立てるためのおよび電気プラグコネクタのコアの接続するための工具を提供することである。
【0004】
上記技術的問題は請求項1、12、18および19に記載の特徴をもつ内容によって解消される。本発明の付加的な有利な改良点は請求範囲の従属項中に見いだすことができる。
【0005】
そのために、本願発明のプラグコネクタは、ケーブル処理器を含み、これは貫通開口をもちかつ正面にコア用の案内を形成されており、前記コアは絶縁材−排除接点と接触するよう意図されており、この場合絶縁材−排除接点の領域内の案内は絶縁材−排除接点用の凹んだホルダーを形成されており、ケーブル処理器はプラグコネクタハウジングに掛止することができる。この結果、従来技術に比して幾つかの主要な、伝送応答の公差を制限するという利点が得られる。案内は接触させられるコアの長さを確実に定める。そのために、夫々のコアは開口を通され、案内中に挿入される。次にコアの突出部分はケーブル処理器の縁で切り離され、その結果、コアの長さは各プラグコネクタにおいて同じになる。更に、案内は、コアがすべてお互いに関して再現可能の位置に置かれることを意味する。これらの2つの事実は、漏話に一定の値をもたらす。付加的利点は、一旦コアがケーブル処理器に取り付けられると、それらと絶縁材−排除接点間の接触は同時に又は事実上同時にになすことができる。
【0006】
そのために、ケーブル処理器の後面は一側に傾斜部を形成されている。ケーブル処理器とプラグコネクタハウジングは、比較的高い力を加えることなしに、お互いに掛止させることができる。その下部脚部面上に、内方に向いている平行に延びる案内が配置されているブラケットに似たU形工具は、該工具の後壁に直角をなして延び、かつ脚部の内側の上部領域に斜めに延びる案内縁を形成されている。この場合、ケーブル処理器上と工具上の傾斜部はお互いに補完するよう整列しており、その結果、工具を押しつけるプロセスは進行運動を生し、その運動によってケーブル処理器はプラグコネクタハウジングの方向に動かされ、その結果、絶縁材−排除接点はコア上の絶縁材を切り通し、案内の中のホルダーに入ることになる。摺動運動(sliding movement)から進行運動(travel movement)への変換比(transfomation ratio)はこの場合、傾斜部の勾配によって変えることができる。
【0007】
案内十字材は好適にはケーブル処理器中の開口内に配置され、その結果、この十字材は上記開口内で確実に案内される。既知のRJ-45プラグ接続の場合、関連するコア対はこの場合各々案内十字材の1セグメント内を案内される。
【0008】
接触領域内の明確な漏話をできるだけ減らすために、異なった対のコアが案内されて、お互いから或る距離をおいた個所で接触させられる。
そのために、案内は例えば開口から径方向にケーブル処理器の隅部に延び入る。
【0009】
もう1つの好適実施例では、すべての案内は平行に、しかしケーブル処理器の異なったセクターにおいて延びる。
別の好適実施例では、抑え装置はケーブル処理器と印刷回路盤の間に配置され、印刷回路盤をプラグコネクタハウジングに関して固定させる。ケーブルに加わる引っ張り力はこうして吸収されるが、さもなければこの力は印刷回路盤に作用するものである。
【0010】
更に別の実施例では、案内はお互いに関して両方向に位置ずれしたレベルにあり、その結果、幾つかの十字材は異なった時間にお互いに接触する。また、この結果、必要な接触力はより良く分配され、そのためユーザーは組み立てと接続により少ない力を必要とすることになる。
ケーブル上の引っ張り力を吸収するために、ケーブル掴み具は好適にはケーブル処理器の上に配置される。
【0011】
他の好適実施例では、ケーブル掴み具は幾つかの部品から形成され、組み立て工具は同時にケーブル掴み具の一部をなす。
そのために、工具又はケーブル掴み具の第1部分は2つのジョー部分からなり、これらのジョー部分は一緒に置かれ、それらの接合撓みはばねによって制限されることができ、そのばねはジョー部分の周りに掛合し、かつ第1部分上の異なった個所に挿入されることができる。ケーブルに対する力嵌め連結は第3部分によってなされることができ、この第3部分は第1部分に及び/又はばねに掛止することができる。力嵌め連結に加えて、この多部分構成のケーブル掴み具はまた、異なった直径のケーブルを心出しさせることができ、このことは、また伝送応答に関する公差に決定的な効果をもつ。
【0012】
遮蔽材をもつケーブルの場合、ケーブル掴み具は更に、万能遮蔽接点として使用することができる。そのために、ケーブル掴み具の第1と第3の部分はダイキャスト亜鉛部品又は金属メッキプラスチック部品の形をなし、その部品はプラグコネクタハウジング中の接地プレートに接続することができる。
以下、本発明を好適実施例につき更に詳細に説明する。
【0013】
図1はプラグコネクタ1の分解図である。このプラグコネクタ1はプラグコネクタハウジング2と、印刷回路盤3と、抑え装置4、およびケーブル処理器(manager)5から成る。図示の例のプラグコネクタハウジング2は種々の掛止および挿入手段をもつソケットハウジングの形をなしている。プラグコネクタハウジング2は側面に遮蔽プレート6を形成される。印刷回路盤3はその正面に第1組の接点7を取り付けられ、その後面に第2組の絶縁材−排除接点8を取り付けられている。第1組の1つの接点7はこの場合第2組の1つの接点に接続される。印刷回路盤3は次いで、プラグコネクタハウジング2内に挿入される。このプロセスで、プラグコネクタハウジング2上の円筒形ピン9が印刷回路盤3中の孔を通過し、プラグコネクタハウジング2と印刷回路盤3はお互いに関して調節され、かつ固定されることができるようにされる。RF接点の形をなしている第1組の接点7は次いでプラグコネクタハウジングの正面からアクセス可能な開口内に突入する。抑え装置4は次いで第2組の接点8の上に押し被され、そしてプラグコネクタハウジング2に掛止される。この目的で、抑え装置4は端面に掛止タブ10を形成され、かつ絶縁材−排除接点8のための貫通開口11をもつ。さらに、抑え装置4は2つの掛止孔12を形成される。これらの掛止孔はケーブル処理器5に掛止するために使用される。この組み立てプロセスを説明する前にケーブル処理器5につき先ず図2〜4を参照してさらに詳細に説明しよう。
【0014】
ケーブル処理器5は本質的に立方形であり、中心開口13をもち、この開口の周りに円筒形の取り付け具14が配置されている。開口13は後面15から正面16まで延びている。案内十字材17が開口13内に配置され、そして開口13を4つのセグメントに細分している。後面15の半分は傾斜部18の形をなしている。、ケーブル処理器5は正面16に案内19を形成されており、この案内の内にこれと接触させられるコアを挿入することができる。各案内9は凹んだホルダー20を形成される。ホルダー20はこの場合図1の絶縁材−排除接点8と同じ位置に配置される。案内19は開口13から径方向にケーブル処理器5の縁まで(図3に示す如く)延びるか、又は夫々お互いに平行に(図4に示され如く)延びる。この場合、もし例えば既知のRJ−45プラグ接続用に必要とされる如く8つの案内19があれば、各象限にコア対の2つの案内19が割り当てられる。図3、4から分かる如く、ホルダー20、かくして種々の対の絶縁材−排除接点8はお互いに比較的遠く離れており、その結果、漏話が減少する。実際の接点−作成プロセスの準備においては、コアは案内十字材17の1セグメントにおいて後面15から正面16まで対をなして通され、そして正面16上の関連した案内19内に通される。この場合、コア対を正確なセグメントと関連させ、かつコアを正確な案内19と関連させるために、色付きのしるしを後面15と正面16の両方に使用することができる。一旦、コアが案内19内に押し込められると、それらは側縁に沿って切り離される。原則として、このときケーブル処理器5はプラグコネクタハウジング2および抑え装置4と一緒に、指圧力によってお互いに掛止することができるが、このことは僅かではない量の力を使用することを要求するだろ。かくして好適には、必要に応じてケーブル掴み具の第1部分を同時に形成することができる工具21が使用される。工具21は図5に斜視図で示されている。
【0015】
工具21は実質的に2つの側壁をもつU形をなし、この壁は脚部として作用する。内側を向いている案内23は側壁22の各々の下面に配置される。2つの案内23は平行に延び、後壁24に対して直角をなしている。同様に内側を向きかつ後ろに斜めに延びている案内縁25は、側壁22の各々の上面に配置されている。案内縁25はこの場合図2に示すケーブル処理器5上の傾斜部18を補完している。接触をなすため、工具21は次いで、側壁22の一部を図から切除している図8に示す如くケーブル処理器5上の傾斜部18上に押しつけられる。案内23はこの場合プラグコネクタハウジング2上の一縁に沿って平行に延び、その結果、2つの傾斜部18、25は、ケーブル処理器5が抑え装置4の方向に押し下げられるようになす。このプロセスでは、絶縁材−排除接点8はホルダー20内に押し込められ、かつ案内19内に置かれたコアと接触する
【0016】
更に、工具21は2つのジョー部分26をもち、これらは共同して撓みかつ基部27上に弾力的に関節結合されており、この基部は案内縁25の上面に配置されている。ジョー部分26は側面が段部の形をなしている。4つの開口28があり、これらの開口は基部27の上面の2つの側面の各々で細長い孔の形をなしている。内部領域に2つのジョー部分26はピラミッド状構体29をもつ。このとき、この工具21は、鎖錠手段として作用するばね30および、異なった直径のケーブルのために確実な力嵌めと確実な心出しをなすケーブル掴み具として作用する閉鎖素子31と一緒に使用することができる。
【0017】
図6はかかるケーブルクランプを示す。図から分かるように、2つのジョー部分26は、ばね30を挿入する開口28の対に依存して、段付き構造によって色々な限度まで押し合わされることができる。図示の実施例では、2つのジョー部分26が最大限度まで押し合わされ、そのため、構体29の領域に形成されたホルダーはその最大直径をもつことになる。閉鎖素子31実質上U形をなす。掛かりとして作用しかつ後ろに向かって斜めに延びる掛止溝33が脚部32の内側に配置されている。掛止溝33の数はこの場合開口28の数に一致する。更に、閉鎖素子31は同様に内側に形成されたピラミッド状構体35をもつ湾曲した取り付け具34をもつ。かくして、ケーブルはケーブルクランプによって確実な力嵌め・心出し手法で固定されることができる。この場合、ケーブルクランプは直径が6、7、8、又は9mmのケーブルと力嵌め連結するために使用されることが想定される。もし6mm直径のケーブルを固定することが意図されるならば、ばね30は先ず、第1開口28内に挿入されて、ジョー部分26が最大限まで押し合われる。次いで最も後ろの掛止溝33がばね30のばね脚部に嵌まって掛止するまで、案内縁25上の閉鎖素子31が基部27上に挿入される。これは図の開口28の領域で基部7の一部が切除されている図7にケーブルを除いて示されている。掛止溝33の掛かり状の形状は、構体29と35間に保持された6mm直径ケーブルが常に同じ力嵌めで固定されるという頑丈な掛止作用をもたらす結果を生ずる。
【0018】
鎖錠解除するために、開口28に挿入されているばね30のばね脚部はジョー部分26の方向に押され、閉鎖素子31又はばね30がもう一度引き出される。他方において、もし7mm 直径ケーブルを嵌着することを意図するならば、ばね30は1つの開口28だけ後ろに位置ずれさせて挿入される。これは、ジョー部分26の段付き外側は、これらのジョー部分がより少ない限度で押し合わされることができることを意味する。このプロセスで、ケーブル用の収容面積は0.5mmだけ広げられる。更に、閉鎖素子31は最後の1つの掛止溝33までのみ押し込められる。この際掛止溝33間の距離は同様に0.5mmである。かくして、増大する直径は工具21と閉鎖素子31の間で等しく分配(split)され、その結果、たとえケーブル直径が異なっても、ケーブルの中心は常に同じ位置に置かれる。それに対応する事態は複数の増大する直径に当てはまる。というのは、ばね30はそれに対応する手法で後ろに位置ずれさせられ、閉鎖素子31は各場合に、より小さい幅をもつ掛止溝33に掛止するからである。遮蔽ケーブルを用いる時、ケーブルクランプは更に、遮蔽接点として使用されることができる。そのために、工具21と閉鎖素子31は導電性であるとして形成され、その際好適には電気メッキされたプラスチック部品が使用され、この場合工具21はプラグコネクタハウジング2中の接地プレートに電気接続され又はされることができる。
【0019】
図9は完全に組み立てられたプラグコネクタ1をケーブル36と共に示す斜視図である。
図10、11はケーブル処理器5の第3実施例を示す。後面15はこの場合も円筒形取り付け具14と傾斜部18をもつように形成される。図2の実施例とは異なって、開口は案内十字材によって4つの等しいセグメントに細部されておらず、正面15から後面16まで延びるチャンネル37〜40は異なった形状をもつ。2つのチャンネル37、38は各々目形(eye-shaped)をなしている。チャンネル39は環形のセグメントの形をなしており、チャンネル40は広げられた基部をもつスロットの形をなしている。更に、このケーブル処理器は、射出成形技術の結果として、8個の開口41をもつ。図4の実施例に示す如く、案内19は各々お互いに平行に配置されていて、2つの案内が対をなして各々1象限内に配置されている。案内19はケーブル処理器5の側縁に向かって掴みリブ42を成形されている。更に、案内19は各々2つの球形素子43をチャンネル37〜40に面するそれらの端に形成されており、これらの球形素子43は開口41の領域に置かれ、コアを抑えるために使用される。その機能が詳細に後述される案内ウエブ44はチャンネル39とチャンネル40の間に配置される。チャンネル37〜40と関連する案内19間の領域は各場合に、或る半径をもって丸味付けされている。
【0020】
もしケーブル処理器5がケーブルの両側に挿入されるならば、2つのコア対は一側で鏡面対称配列のために取り換えられなければならなず、そして配線が無いので、このことはこれらの対間の漏話が不確実に増す結果となる。案内ウエブ44はこの不確実な漏話を回避するために使用される。これにつきRJ-45 配線を参照して以下で更に詳細に説明する。RJ-45ケーブルは8個のコアからなり、これらのコアは、1対をなす2つの外側コア1、2および7、8と対をなして結合される。内側コアは交差して結合され、従ってコア3、6および4、5が1対を形成する。この場合上述の如きケーブルの2つの端における鏡面対称の状態は2つの外側の対又は2つの内側の対の何れかが1端で交換されなければならないことを意味する。以下の説明では、内側の対3、6および4、5は交換されることを意図していることが想定される。この場合コア対1、2はチャンネル37内に、コア対7、8はチャンネル38内に、コア対3、6はチャンネル39内に、かつコア対4、5はチャンネル40内に配置される。上部左側象限内の案内19はこの場合、チャンネルの側とは無関係に、永続的にコア対1、2に割り当てられ、上部象限内の案内19は永続的にコア対7、8に割り当てられる。他方、コア対3、6はケーブル側に依存して、先ず、下部左側象限内の案内19に割り当てられ、第2に、下部右側象限内の案内19に割り当てられる。これに対応する状態は、しかし反対の向きにおいて、チャンネル40内のコア対4、5に当てはまる。この場合、案内ウエブ44は2つのコア対4、5および」3、6が接触するのを不可能にする。接触を検出することとは別に、案内ウエブ44の別の機能はこうして漏話を減らすために、2つのコア対4、5および3、6を確実にお互いにできるだけ遠く離れるよう案内することである。代案として、案内ウエブ44はより良い案内をなすために、半円形又はV形とし、その際、各場合に案内ウエブ44の縁はコアをキンク(kink)させないようにするため丸み付けされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 プラグコネクタの分解図である。
【図2】 後面から見たケーブル処理器の斜視図である。
【図3】 ケーブル処理器の第1実施例の正面の平面図である。
【図4】 ケーブル処理器の第2実施例の正面の平面図である。
【図5】 プラグコネクタ及び/又はケーブル掴み具の第1部品を組み立てるための工具を示す斜視図である。
【図6】 開放状態にあるケーブル掴み具の斜視図である。
【図7】 ケーブル無しの状態で、閉鎖状態にあるケーブル掴み具の斜視図である。
【図8】 第1部品又は工具を部分的に押し込んだ状態にある電気プラグコネクタの側面図である。
【図9】 ケーブル掴み具とケーブルを有する組み立てたプラグコネクタの斜視図である。
【図10】 後面から見たケーブル処理器の斜視図である。
【図11】 ケーブル処理器の第3実施例の正面の平面図である。
Claims (17)
- プラグコネクタハウジング(2)と、
2組の接点素子をもつ印刷回路盤(3)とを含み、
第1の組の接点素子(7)は印刷回路盤(3)の正面上に配置されかつプラグコネクタハウジング(2)の開口内に突入しており、
第2の組の接点素子(8)は印刷回路盤(3)の後面上に配置され、また第2組の接点素子(8)は絶縁材−排除接点として形成した電気プラグコネクタにおいて、
電気プラグコネクタ(1)はケーブル処理器(5)を含み、
この処理器(5)は後面(15)から正面(16)への貫通開口(13)をもちかつ正面(16)にコア用の案内(19)を形成されており、
前記コアは絶縁材−排除接点(8)と接触するように構成されており、
絶縁材−排除接点(8)の領域における案内(19)は絶縁材−排除接点(8)用の凹んだホルダー(20)を形成されており、
貫通開口(13)は4つのチャンネル(37,38,39,40)又はセグメントを有するように形成され、
ケーブル処理器(5)はプラグコネクタハウジング(2)に掛止することができ、
ケーブル処理器(5)の上にケーブル掴み具が配置され、
ケーブル掴み具は幾つかの部品で形成され、第1の部品(21)は共同して撓む2つのジョー部分(26)を形成され、その共同の撓みはジョー部分(26)の周りに掛合するばね(30)によって調節可能な態様で制限されるようにし、第3の部品は閉鎖素子(31)として形成され、この閉鎖素子は第1の部品及び/又はばね(30)に調節可能な態様で掛止されることができて、取り付けられるべきケーブル(36)が力嵌め方式で心出しされるようにしたことを特徴とする電気プラグコネクタ。 - ケーブル処理器(5)の開口(13)内に案内十字材(17)が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電気プラグコネクタ。
- 案内(19)は開口(13)に関して径方向に延びていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気プラグコネクタ。
- 案内(19)は平行に延び、2つの案内(19)がケーブル処理器(5)の各象限内に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気プラグコネクタ。
- ケーブル処理器(5)の後面(15)は一側に傾斜部(18)を形成されていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の電気プラグコネクタ。
- ケーブル処理器(5)と印刷回路盤(3)との間に抑え装置(4)が配置され、この抑え装置(4)は印刷回路盤(3)をプラグコネクタハウジング(2)に関して固定させるようにしたことを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の電気プラグコネクタ。
- ケーブル処理器(5)の案内(19)はお互いに位置ずれしたレベルに配置されることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の電気プラグコネクタ。
- ケーブル掴み具の第1および第3の部品は金属メッキしたプラスチック部品として形成し、これらの部品はプラグコネクタハウジング(2)における接地プレート(6)に接続することができることを特徴とする請求項1に記載の電気プラグコネクタ。
- 電気プラグコネクタ(1)はRJ−45プラグ用のソケットの形式とすることを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の電気プラグコネクタ。
- 電気プラグコネクタ用のケーブル処理器において、
該ケーブル処理器(5)が開口(13)をもち、
これらの開口は後面(15)から正面(16)まで延びかつ絶縁材−排除接点(8)と接触するようにしたコア用の案内(19)を正面(16)に形成され、
絶縁材−排除接点(8)の領域における案内(19)は絶縁材−排除接点(8)用の凹んだホルダー(20)を形成されており、
開口(13)は4つのチャンネル(37,38,39,40)又はセグメントを有するように形成され、
ケーブル処理器(5)の上にケーブル掴み具が配置され、
ケーブル掴み具は幾つかの部品で形成され、第1の部品(21)は共同して撓む2つのジョー部分(26)を形成され、その共同の撓みはジョー部分(26)の周りに掛合するばね(30)によって調節可能な態様で制限されるようにし、第3の部品は閉鎖素子(31)として形成され、この閉鎖素子は第1の部品及び/又はばね(30)に調節可能な態様で掛止されることができて、取り付けられるべきケーブル(36)が力嵌め方式で心出しされるようにしたことを特徴とするケーブル処理器。 - ケーブル処理器(5)の開口(13)内に案内十字材(17)が配置されていることを特徴とする請求項10に記載のケーブル処理器。
- ケーブル処理器(5)は後面(15)の開口(13)の領域に円筒形取り付け具(14)を形成されていることを特徴とする請求項10又は11に記載のケーブル処理器。
- 案内(19)は開口(13)に関して径方向に延びていることを特徴とする請求項10から12の何れか1項に記載のケーブル処理器。
- 案内(19)は平行に延び、2つの案内(19)がケーブル処理器(5)の各象限内に配置されていることを特徴とする請求項10から12の何れか1項に記載のケーブル処理器。
- ケーブル処理器(5)の後面(15)は一側に傾斜部(18)を形成されていることを特徴とする請求項10から14の何れか1項に記載のケーブル処理器。
- 請求項5から9の何れか1項に記載の電気プラグコネクタを組み立てる方法において、
a) 印刷回路盤(3)をプラグコネクタハウジング(2)に挿入するステップと、
b) ケーブル処理器(5)の開口(13)を通して、接触させられるケーブルのコアを後面(15)から正面(16)まで通し、その際コアは関連する案内(19)内に通されかつ側縁で切り離されるようにするステップと、
c) ケーブル処理器(5)を印刷回路盤(3)上の絶縁材−排除接点(8)に関して整列させるステップと、
d) ケーブル処理器(5)の後面(15)上の傾斜部(18)を補う案内縁(25)をもちかつプラグコネクタハウジング(2)に平行に形成された案内(23)をもつブラケット状工具(21)を押し込むことにより、摺動運動がケーブル処理器(5)とプラグコネクタハウジング(2)との互いに対する進行運動に変換されて絶縁材−排除接点(8)がコアと接触し、かつプラグコネクタ(2)とケーブル処理器(5)とが互いに掛止されるようにするステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項5から9の何れか1項に記載の電気プラグコネクタを組み立てる工具において、
当該工具(21)はU字形をなすとともに、脚部となる2つの側壁(22)を有し、
2つの側壁(22)の各々において、内側に向いている案内(23)が側壁(22)の下面に配置され、2つの案内(23)は平行に延びかつ工具(21)の後壁(24)と直角をなすようにし、
2つの側壁(22)の各々において、内側に向いておりかつ後壁(24)に斜めに延びている案内縁(25)が、側壁(22)の上面に形成され、かつ電気プラグコネクタのケーブル処理器(5)の傾斜部(18)を補うようにしたことを特徴とする工具。
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