(57)【要約】【課題】落下等による強い衝撃によりばね端子や金属板が塑性変形するおそれがなく、機器の小型化、コスト低減を可能にする携帯型電子機器のばね端子接続構造を提供する。【解決手段】金属板５を収納する第１のケース４Ａと、回路基板３とばね端子１１を収納する第２のケース４Ｂを備え、第１のケース４Ａと第２のケース４Ｂの結合により金属板５と回路基板３をばね端子１１を介して電気的に接続する。回路基板３は端子用穴１２を有し、第１のケース４Ａは金属板５を支持する支持リブ７Ａ、Ｂを有する。ばね端子１１は、回路基板５に固定される固定部１１Ａと、端子用穴１２に挿通され金属板５に接触する接触部１１Ｂと、固定部１１Ａと接触部１１Ｂを接続する弾性変形部１１Ｄと、接触部１１Ｂに延設され回路基板３に係合する係合部１１Ｃとで構成されている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を収納する第１のケースと、回路基板とばね端子を収納する第２のケースとからなるケースを備え、前記第１のケースと前記第２のケースの結合により前記金属板と前記回路基板を前記ばね端子を介して電気的に接続する携帯型電子機器のばね端子接続構造において、
前記回路基板に端子用穴を設け、
前記第１のケースに前記金属板を支持する支持リブを設け、
前記ばね端子を、ばね板材の折り曲げ加工によって形成することにより、前記回路基板に固定される固定部と、前記端子用穴に挿通され前記金属板に接触する接触部と、前記固定部と前記接触部を接続する弾性変形部とで構成し、
前記第１のケースと前記第２のケースの結合によって前記接触部と前記金属板とを押し付けると、前記弾性変形部が弾性変形し、その弾性反力により前記接触部を前記金属板に圧接する携帯型電子機器のばね端子接続構造。
【請求項２】
請求項１記載の携帯型電子機器のばね端子接続構造において、
前記ばね端子の接触部に前記回路基板に係合する係合部を延設してなり、前記係合片は弾性変形部の弾性変形により前記回路基板から離間する携帯型電子機器のばね端子接続構造。
【請求項３】
請求項２記載の携帯型電子機器のばね端子接続構造において、
前記ばね端子の固定部が回路基板の裏面に固定され、前記接触部が端子用穴に回路基板の裏面側から挿入されて表面側に突出し、前記係合部が回路基板の裏面に係合する携帯型電子機器のばね端子接続構造。
【請求項４】
請求項２または３記載の携帯型電子機器のばね端子接続構造において、
前記ばね端子の接触部を、互いに平行な２つの板部と、これらの板部の一端を連結する連結部とによって正面視Ｕ字状に形成し、一方の板部の他端を前記弾性変形部を介して前記固定部に接続し、他方の板部の他端を前記係合部に接続した携帯型電子機器のばね端子接続構造。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項記載の携帯型電子機器のばね端子接続構造において、
前記金属板がケース内に収納されたアンテナの給電端部または接地端部を構成する携帯型電子機器のばね端子接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型電話機などに用いて好適な携帯型電子機器のばね端子接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する技術の無線を備えた携帯型電子機器は、内蔵アンテナと基板回路との接続にばね端子を用いている。また近年では、無線ＬＡＮやフェリカなど複数の周波数帯用のアンテナを一つの携帯型電子機器に搭載するために、内蔵アンテナおよびばね端子の小型化が要求されてきている。また、アンテナ用としてだけではなく、グランド接続にもばね端子や金属板を用いることが多くなってきている。
【０００３】
図５は関連する技術の携帯型電子機器の内蔵アンテナ用金属板と回路基板とを電気的に接続するばね端子接続構造を示す分解斜視図であって、１００は携帯型電子機器、１０１は第１のケース１０１Ａと第２のケース１０１Ｂとからなるケース、１０２は回路基板、１０３はばね端子、１０４は内蔵アンテナ、１０５は内蔵アンテナ１０４に設けられ回路基板１０２にばね端子１０３を介して接続される金属板である。
【０００４】
ばね端子１０３としては、携帯型電子機器１００の小型化にともない、図６に示すような小型のものが用いられる。金属板１０５は、図７に示すように回路基板１０２との接続の安定性を保つために、ばね端子１０３の弾性反力により第１のケース１０１Ａに突設した支持リブ１０６に押し付けられている。言い換えれば、回路基板１０２と支持リブ１０６とでばね端子１０３を挟持している。
【０００５】
図８はハウジング付きばね端子の関連する技術を示す斜視図である。
ハウジング１０７に装着されたばね端子１０８は、強い衝撃を受けたときハウジング１０７により弾性変形限界域内で撓むように保護されている。すなわち、ばね端子１０８は、弾性変形限界域内であれば塑性変形を起こさないので、耐衝撃性に優れた接続信頼性の高い部品と言える。
【０００６】
この他、携帯型電子機器等に用いられるこの種のばね端子接続構造としては、例えば特許文献１〜４に開示されたものが知られている。
【０００７】
特許文献１は、パーソナルコンピュータや携帯電話機等の電子機器類に用いられるコイン型電池の接続機構において、コイン型電池と基板を電気的に接続するばね端子をメッキ線材によって平面視コ字状に形成し、その両端部を基板に対する取付部とし、平行な二条の直線部分に山形に屈曲する隆起部を設け、その頂部をコイン型電池の極板との接続部としている。
【０００８】
特許文献２は、携帯型無線通信機において、アンテナの給電部と回路基板との間にＳ字状に屈曲形成したばね端子を介在させている。
【０００９】
特許文献３は、携帯無線装置に使用する二次電池の充電器において、導電性とばね性および二段式山形形状を有する充電端子を筐体に設け、二次電池を筐体に装着して充電するとき、ばね端子の一段目段部を二次電池のプラスチック面に接触させ、二段目段部とプラスチック面とを非接触状態に保持して二次電池を所定の位置に収納すると、一段目段部が二次電池の凹状部に係入し、二段目段部が端子面に接触して充電するようにしている。
【００１０】
特許文献４は、携帯電話機等の内蔵アンテナ装置として用いられる逆Ｆアンテナ装置において、リアケースとフロントケースとからなるケース内にプリント基板とアンテナエレメントを配設している。アンテナエレメントは、樹脂層にメッキ層が形成され逆Ｆアンテナの放射素子を形成するもので、リアケースの内面に固定され、プリント基板に給電ばね端子と接地ばね端子とによって電気的に接続されている。これらのばね端子は、側面視Ｕ字状に形成され、一端部がプリント基板に固定され、他端部が弾性変形可能で、リアケースとフロントケースの嵌合によってアンテナエレメントが圧接されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１００７７４号公報
【特許文献２】特開２００８−１１１１６号公報
【特許文献３】特開平８−２３６１６３号公報
【特許文献４】特開平１１−１７７３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図７に示した関連技術のばね端子接続構造においては、落下などで強い衝撃がケース１０１に加わると、金属板１０５とばね端子１０３が回路基板１０２と第１のケース１０１Ａの支持リブ１０６によって挟まれて塑性変形し、金属板１０５とばね端子１０３との電気的な接続が不確実になるおそれがある。そこで、このようなばね端子１０３や金属板１０５の塑性変形を防ぐために第１のケース１０１Ａから、支持リブ１０６とは別に支え棒となるような変形防止用のリブを突設して回路基板１０２に突き当て、大きな衝撃がばね端子１０３や金属板１０５に直接加わらないようにすることが考えられる。しかしながら、その場合は回路基板１０２に変形防止用リブを突き当てるための領域を確保する必要があるため、回路基板１０２に実装される実装部品が制約を受け、携帯型電子機器の小型化に障害となる。
【００１３】
図８に示した関連技術のばね端子接続構造は、強い衝撃に耐え得るハウジング１０７を必要とするため、上記した従来のばね端子接続構造と同様に携帯型電子機器の小型化に大きな障害となるという問題があった。
【００１４】
上記した特許文献１に記載されているばね端子接続構造においては、ばね端子としてメッキ線材を用いているため、基板に対して安定した状態で取付けるために線材を平面視コ字状に折り曲げ、両端部を基板に固定する必要がある。
【００１５】
特許文献２に記載されているばね端子接続構造は、Ｓ字状に形成したばね端子を図７に示したばね端子と同様に、基板とアンテナの給電部との間に介在させた構造を採っているため、強い衝撃が加わると基板とアンテナ給電部とに挟まれて塑性変形し、断機的な接続が不確実にあるおそれがある。
【００１６】
特許文献３に記載されているばね端子接続構造は、ばね端子に一段目と二段目の段部を設ける必要があるため端子形状が複雑化する。また、二次電池側に一段目段部が係入する凹部を設ける必要がある。
【００１７】
特許文献４に記載されているばね端子接続構造は、図７に示したばね端子接続構造と同様に、リアモールド９に強い衝撃が加わると、ばね端子がプリント基板とリアモールドとによって挟まれて塑性変形し、上記特許文献２と同様、アンテナエレメントとプリント基板との電気的な接続が不確実になるおそれがある。
【００１８】
本発明は、上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、変形防止用リブやハウジング付きばね端子を必要とせずとも、強い衝撃によりばね端子や金属板が塑性変形するおそれがなく、機器の小型化、コスト低減に寄与することができる携帯型電子機器のばね端子接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために本発明は、金属板を収納する第１のケースと、回路基板とばね端子を収納する第２のケースとからなるケースを備え、前記第１のケースと前記第２のケースの結合により前記金属板と前記回路基板を前記ばね端子を介して電気的に接続する携帯型電子機器のばね端子接続構造において、前記回路基板に端子用穴を設け、前記第１のケースに前記金属板を支持する支持リブを設け、前記ばね端子を、ばね板材の折り曲げ加工によって形成することにより、前記回路基板に固定される固定部と、前記端子用穴に挿通され前記金属板に接触する接触部と、前記固定部と前記接触部を接続する弾性変形部とで構成し、前記第１のケースと前記第２のケースの結合によって前記接触部と前記金属板とを押し付けると、前記弾性変形部が弾性変形し、その弾性反力により前記接触部を前記金属板に圧接するものである。
【００２０】
また、本発明は、上記発明において、前記ばね端子の接触部に前記回路基板に係合する係合部を延設してなり、前記係合片は弾性変形部の弾性変形により前記回路基板から離間するものである。
【００２１】
また、本発明は、上記発明において、前記ばね端子の固定部が回路基板の裏面に固定され、前記接触部が端子用穴に回路基板の裏面側から挿入されて表面側に突出し、前記係合部が回路基板の裏面に係合するものである。
【００２２】
また、本発明は、上記発明において、前記ばね端子の接触部を、互いに平行な２つの板部と、これらの板部の一端を連結する連結部とによって正面視Ｕ字状に形成し、一方の板部の他端を前記弾性変形部を介して前記固定部に接続し、他方の板部の他端を前記係合部に接続したものである。
【００２３】
さらに、本発明は、上記発明において、前記金属板がケース内に収納されたアンテナの給電端部または接地端部を構成するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明において、ばね端子の接触部は、弾性変形部の弾性反力により金属板に圧接されるため、回路基板と金属板を良好に接続することができる。また、ばね端子は固定部が回路基板に固定され、接触部が弾性変形部によって片持ち支持された状態で金属板に接触する構造であるため、ケースに強い衝撃が加わり金属板が接触部を強く押圧したとき、弾性変形部の弾性変形により接触部が金属板から離間する方向に移動して衝撃を吸収する。したがって、金属板やばね端子が回路基板と支持リブとによって強く挟まれて塑性変形するおそれがなく、ばね端子による接続の信頼性を向上させることができる。さらに、衝撃によって金属板やばね端子が塑性変形しなければ、変形防止用リブをケースに突設したり、ばね端子をハウジングに収納したりする必要がなく、回路基板の小型化、ひいては携帯型電子機器自体の小型化を可能にする。
ばね端子は、回路基板に装着された状態において、係合部が回路基板に当接することにより、傾いたりすることがなく安定した状態で装着することができる。また、ばね端子は形状が比較的簡単で、容易に製作することができ、低コスト化を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るばね端子接続構造を備えた携帯型電子機器の分解斜視図である。
【図２】ばね端子の斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、回路基板の表面と裏面の要部をそれぞれ示す斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、ケースを閉じる直前と、閉じた状態におけるばね端子接続構造の断面図である。
【図５】関連する技術の携帯型電子機器の内蔵アンテナ用金属板と回路基板とを電気的に接続するばね端子接続構造を示す分解斜視図である。
【図６】小型のばね端子を示す斜視図である。
【図７】関連する技術のばね端子接続構造を示す図である。
【図８】ハウジング付きばね端子の関連する技術を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る携帯型電子機器のばね端子接続構造を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図４において、本実施例は、内蔵アンテナ方式を採用した携帯型電子機器１に適用した例を示す。携帯型電子機器１は、アンテナ２と回路基板３を収納する薄箱型のケース４を備えている。ケース４は、分割形成され一体的に結合される第１のケース４Ａおよび第２のケース４Ｂとからなり、第１のケース４Ａ内に前記アンテナ２が組み込まれ、第２のケース４Ｂ内に前記回路基板３が組み込まれている。アンテナ２には、給電端部を構成するアンテナ用金属板（以下、金属板という）５が取付けられている。
【００２７】
図４において、前記第１のケース４Ａの内面には、前記金属板５の自由端部側を２点支持する一対の支持リブ７Ａ、７Ｂが一体に突設されている。支持リブ７Ａ、７Ｂは、金属板５の長手方向に離間して設けられている。
【００２８】
金属板５は、アンテナ２とともに一端部が両面接着テープまたは係止片によって第１のケース４Ａの内面に固定され、自由端部が第１のケース４Ａの内面から離間し、前記支持リブ７Ａ、７Ｂによって２点支持されている。
【００２９】
前記回路基板３は、少なくとも給電部、アンテナ回路、無線部、制御部、グランド部等を備え、給電用のばね端子１１が前記金属板５に対応して取付けられている。
【００３０】
図２および図４において、前記ばね端子１１は、前記金属板５と回路基板３のアンテナ回路給電端部とを電気的に接続するもので、薄くて細いばね板材の折り曲げ加工によって正面視クランク状に形成されることにより、固定部１１Ａと、接触部１１Ｂと、係合部１１Ｃとを一体に備え、固定部１１Ａと接触部１１Ｂとの境部が板厚方向に弾性変形自在な弾性変形部１１Ｄを構成している。
【００３１】
固定部１１Ａは、平板な矩形に形成され、十分な強度を確保できるような大きさを有することが望ましい。固定部１１Ａの面積を大きくした場合は、安定した状態でばね端子１１を回路基板３に取付けることができるため、係合部１１Ｃを削除してもばね端子１１を傾かないように取付けることが可能である。
【００３２】
接触部１１Ｂは、正面視Ｕ字状（またはコ字状）に折り曲げ形成されることにより、互いに平行な２つの板部１１ａ、１１ｂと、これらの板部１１ａ、１１ｂの一端を連結する半円筒形の連結部１１ｃとからなり、一方の板部１１ａの他端が前記弾性変形部１１Ｄを介して前記固定部１１Ａに接続され、他方の板部１１ｂの他端に前記係合部１１Ｃが延設されている。板部１１ａ、１１ｂは、固定部１１Ａおよび係合部１１Ｃと略直交し、連結部１１ｃが弾性変形部１１Ｄの弾性反力で金属板５に圧接される部分を形成している。板部１１ｂと係合部１１Ｃの接続部１１Ｅは、弾性変形部１１Ｄと同一形状に形成されている。
【００３３】
係合部１１Ｃは、平板な矩形に形成され、固定部１１Ａと同一平面を形成している。
【００３４】
弾性変形部１１Ｄは、略９０°の範囲で円弧状に湾曲している。また、弾性変形部１１Ｄは、撓み易くするために、薄肉形成されたり、幅狭に形成されたり、あるいは接触部１１Ｂの板部１１ａにクランク形状やＳ字形状を加えることによって、撓み易い形状にすることが望ましい。また、そうすることによって、固定部１１Ａへの負担を軽減することができる。
【００３５】
このようなばね端子１１は、金属板５と対向するように回路基板３の裏面側に取付けられるもので、固定部１１Ａが回路基板３の裏面に設けた半田接続部１５（図３（ｂ））に半田付け固定され、アンテナ回路給電部に接続されている。接触部１１Ｂは、半田接続部１５に近接して回路基板３に形成した端子用穴１２に後方から挿通され、回路基板３の表面側に突出している。係合部１１Ｃは、回路基板３の裏面の端子用穴１２の周縁部で端子用穴１２を挟んで半田接続部１５とは反対側部分に係合し、これによってばね端子１１の回路基板３への搭載時における傾きを防止している。すなわち、係合部１１Ｃを備えず、または係合部１１Ｃを備えていても回路基板３の裏面に対して非接触状態でばね端子１１を回路基板３に搭載すると、ばね端子１１が回路基板３に対して傾いて不安定な状態になり、接触部１１Ｂの端子用穴１２からの突出寸法にばらつきが生じるおそれがある。これに対して、係合部１１Ｃを回路基板３の裏面に密接させておくと、ばね端子１１が回路基板３に対して傾かず、接触部１１Ｂの端子用穴１２からの突出寸法を略一定にすることができる。接触部１１Ｂの端子用穴１２からの突出寸法は、第１のケース４Ａと第２のケース４Ｂを一体的に結合した状態において、回路基板３と金属板５との間隔よりも大きくなるように設定されており、これにより図４（ｂ）に示すように弾性変形部１１Ｄが金属板５に押されて弾性変形し、接触部１１Ｂが後方に移動して係合部１１Ｃを回路基板３の裏面から離間させるようにしている。
【００３６】
ばね端子１１の弾性変形部１１Ｄは、接触部１１Ｂに第２のケース４Ｂ方向（後方）への外力が加わると、板厚方向に弾性変形して係合部１１Ｃを回路基板３から離間させるとともに、接触部１１Ｂを回路基板３の裏面側に変位させる。また、弾性変形部１１Ｄは、弾性変形によって蓄積された弾性反力によって接触部１１Ｂを元の状態に戻すように作用し、接続部１１Ｂを金属板５に圧接する。
【００３７】
回路基板３の端子用穴１２は、ばね端子１１の接触部１１Ｂが撓んでも接触しない大きさを有し、一対の支持リブ７Ａ、７Ｂの間に位置するように形成されている。言い換えれば、一対の支持リブ７Ａ、７Ｂは端子用穴１２の外側に位置するように第１のケース４Ａに突設されている。
【００３８】
次に、上記ばね端子接続構造の動作を図４を参照して説明する。 
図４（ａ）において、先ず第１のケース４Ａの内面に給電用のアンテナ２と金属板５を両面接着テープ、係止片等によって固定し、一対の支持リブ７Ａ、７Ｂによって金属板５の自由端部を支持させる。
【００３９】
アンテナ２と金属板５の取付作業が終了した後、携帯型電子機器１の動作に必要な制御、無線、アンテナ回路等を備えた回路基板３の裏面側にばね端子１１を取付ける。取付けに際しては、ばね端子１１の固定部１１Ａを回路基板３の裏面に設けた半田接続部１５に半田付けによって固定し、接触部１１Ｂを端子用穴１２から回路基板３の前面側に突出させ、係合部１１Ｃを回路基板３の裏面で端子用穴１２の周縁部に当接させる。ばね端子１１は、固定部１１が半田接続部１５に固定されることにより、回路基板３のアンテナ回路給電部に接続される。そして、回路基板３を第２のケース４Ｂ内に固定する。
【００４０】
次に、第１のケース４Ａと第２のケース４Ｂを嵌合し、係止片、ビス等によって一体的に結合する。第１のケース４Ａと第２のケース４Ｂを結合すると、金属板５は、図４（ｂ）に示すように、ばね端子１１の接触部１１Ｂを押圧する。このため、弾性変形部１１Ｄが弾性変形して接触部１１Ｂを後方に撓ませ、係合部１１Ｃを回路基板３の裏面から離間させる。また、弾性変形部１１は、弾性変形により弾性反力が蓄えられ、これにより接触部１１Ｂの連結部１１ｃを金属板５に圧接し、回路基板３と金属板５をばね端子１１を介して電気的に接続する。このとき、金属板５はばね端子１１によりテンションを受けるが、第１のケース４Ａに設けた支持リブ７Ａ、７Ｂにより抑えられているため、安定した接圧荷重を与えられる。また、支持リブ７Ａ、７Ｂは、回路基板３の端子用穴１２より外側に位置しているため、携帯型電子機器１が落下などによる強い衝撃を受けて第１のケース４Ａが第２のケース４Ｂ側に変形した場合、金属板５が回路基板３に突き当たることにより衝撃を回路基板３に逃がす。このとき、ばね端子１１の接触部１１Ｂは金属板５に押されて後方に変位するため、ばね端子１１および接触部１１Ｂに強い衝撃が伝わることがなく、さらに接触部１１Ｂを後方に逃がすことで回路基板３と支持リブ７Ａ、７Ｂに挟まれることがない構造としているため、ばね端子１１が塑性変形することがない。また金属板５が回路基板３に当たっても回路基板３が凹凸の少ない回路基板であれば、金属板５に塑性変形を起こすような力が加わることがない。
【００４１】
このように、本発明に係るばね端子接続構造は、回路基板３に端子用穴１２を設け、この端子用穴１２にばね端子１１を片持ち支持構造で配設しているので、落下などによる強い衝撃を受けても第１のケース４Ａの支持リブ７Ａ、７Ｂと回路基板３にばね端子１１と金属板５が挟まれることがなく、したがって第１のケース４Ａに回路基板３に突き当てるような変形防止用のリブを設けなくても、ばね端子１１および金属板５が回路基板３と支持リブ７Ａ、７Ｂとによって挟まれて塑性変形することがなく高い接続信頼性を確保することができる。また、変形防止用のリブを必要としないことと、さらに回路基板３の厚みを使ってばね端子１１の接触部１１Ｂの接圧に必要なストロークを取るようにしているため、携帯型電子機器１を小型化および薄型化することができる。また、ばね端子１１は上記した関連技術において用いられているばね端子と比較すると折り曲げ部が少なく簡易な形状ないし構造をしているため、低コスト化を図ることができる。
【００４２】
なお、上記した実施例では、ばね端子１１を回路基板３の裏面側に搭載したが、表面側から搭載してもばね端子１１の接触部１１Ｂが回路基板３の端子用穴１２に入るような形状にすれば、本実施例と同等の効果を得ることが可能である。
また、上記した実施例では、アンテナ２の給電部を構成する金属板５に適用した例を示したが、接地端子部を構成する金属板にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…携帯型電子機器、２…アンテナ、３…回路基板、４…ケース、４Ａ…第１のケース、４Ｂ…第２のケース、５…金属板、７Ａ、７Ｂ…支持リブ、１１…ばね端子、１１Ａ…固定部、１１Ｂ…接触部、１１Ｃ…係合部、１１Ｄ…弾性変形部、１１ａ、１１ｂ…板部、１１ｃ…連結部、１２…端子用穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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