(57)【要約】【課題】軽量化を可能とするべく、接続部にかかる面圧を上昇させるための別部材を設けることなく、接続部にかかる面圧を上昇させることが可能なコネクタを提供する。【解決手段】第１ハウジング１１内に板状の第１端子１２が収容された第１コネクタ部１３と、第２ハウジング１４内に板状の第２端子１５が収容された第２コネクタ部１６と、を有し、第１ハウジング１１と第２ハウジング１４とを嵌合させることにより、第１端子１２と第２端子１５が面接触して電気的に接続されるコネクタ１０において、第１端子１２は、第１端子１２の一部であって、嵌合方向に対して斜めに形成された傾斜部１２ａを有し、第１ハウジング１１と第２ハウジング１４とを嵌合させた際に、第２端子１５の少なくとも一部が、傾斜部１２ａに沿ってガイドされ曲げ変形を受け、傾斜部１２ａに面接触する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ハウジング内に板状の第１端子が収容された第１コネクタ部と、
第２ハウジング内に板状の第２端子が収容された第２コネクタ部と、
を有し、
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを嵌合させることにより、前記第１端子と前記第２端子が面接触して電気的に接続されるコネクタにおいて、
前記第１端子は、前記第１端子の一部であって嵌合方向に対して斜めに形成された傾斜部を有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを嵌合させた際に、前記第２端子の少なくとも一部が、前記傾斜部に沿ってガイドされ曲げ変形を受け、前記傾斜部に面接触することを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記傾斜部は、該傾斜部の曲げ変形を抑制するための絶縁スペーサに支持される請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記第２端子は、弾性を有する部材で形成される請求項１または２に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等で用いられる電力変換装置とケーブルとの接続のような振動が生じる環境下で好適なコネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車（ハイブリッド車や電気自動車）の電力ハーネスの接続部などに用いられる従来のコネクタを図７，８に示す。
【０００３】
図７，８に示すように、従来のコネクタ７０は、第１ハウジング７１内に板状の第１端子７２を収容した第１コネクタ部７３と、第２ハウジング７４内に板状の第２端子７５を収容した第２コネクタ部７６とからなる。第１端子７２と第２端子７５は、銅合金で形成されており、その表面には腐食を防ぐためにメッキ（例えば、スズメッキ）が施されている。
【０００４】
第１コネクタ部７３は、その第１ハウジング７１にフランジ７７を備えており、そのフランジ７７がインバータやモータなどの機器に固定され、第１端子７２が機器側と電気的に接続される。他方、第２端子７５は、第２ハウジング７４内に挿入された絶縁電線７８の先端部に設けられ、絶縁電線７８と電気的に接続される。つまり、コネクタ７０はインバータやモータなどの機器と絶縁電線７８を接続するものである。
【０００５】
図８（ａ），（ｂ）に示すように、コネクタ７０では、第１ハウジング７１と第２ハウジング７４を嵌合させると、第１端子７２の一方の面（図８（ａ）では下側の面）と第２端子７５の他方の面（図８（ａ）では上側の面）とが接触し電気的に接続される。第１端子７２は、絶縁スペーサ（樹脂）７９により支持されており、第１端子７２の下方の絶縁スペーサ７９には、第２端子７５を挿入するための挿入穴８２が形成されている。第２端子７５は、両ハウジング７１，７４の嵌合時に挿入穴８２に挿入・嵌合され、これにより、第１端子７２の一方の面と第２端子７５の他方の面とが所定の面圧で面接触して両端子７２，７５が電気的に接続される。第２コネクタ部７６の第２ハウジング７４には、第１ハウジング７１と第２ハウジング７４を嵌合状態で保持するためのレバー８１が備えられている。
【０００６】
従来のコネクタ７０は、自動車等、振動が多く発生する場所に設けられるため、振動による第１端子７２と第２端子７５の接続部（接点）８０における摩耗が問題となる。具体的には、例えば自動車用に従来技術のコネクタ７０を用いた場合、第１コネクタ部７３の第１ハウジング７１と第２コネクタ部７６の第２ハウジング７４が嵌合した状態では、自動車が走行するなどして振動したときに第１ハウジング７１と第２ハウジング７４が相対的に振動し、第１端子７２と第２端子７５の接続部８０にその振動が伝わってしまう。振動が伝わると、第１端子７２と第２端子７５に微摺動が発生し、第１端子７２と第２端子７５の表面に形成されたメッキが摩耗してしまう。接続部８０におけるメッキが摩耗すると、接続部８０における銅が露出し、露出した銅が空気に触れて酸化する。コネクタ７０がエンジンルーム等の高温の環境に設けられる場合、その熱によって、露出した銅は、より酸化しやすくなる。そのような環境下において、コネクタ７０に電流を通電するため、通電により発生する熱によってコネクタ７０が設けられる環境の温度は、更に高くなる。そのため、露出した銅は、更に酸化しやすくなるので、接続部８０における電気抵抗が上昇してしまう、という問題がある。
【０００７】
この問題を解決するため、ばね等の別部材によって接続部を押圧して、接続部にかかる面圧を上昇させることにより、両端子に微摺動が発生しないよう強固に両端子を保持し、電気抵抗（接触抵抗）を減少させたコネクタが提案されている（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２６２８５０号公報
【特許文献２】特開２００５−２５１７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近年著しい進歩を遂げている、例えばハイブリッド車、電気自動車等のエコカーは、省エネの性能を向上させることを目的にコネクタを含む全ての部品において軽量化が図られているため、電気抵抗を減少させるためのばね等の別部材を用いるのは望ましくない。
【００１０】
そこで、本発明は上記事情に鑑み為されたもので、軽量化を可能とするべく、接続部にかかる面圧を上昇させるための別部材（例えば、ばね等）を設けることなく、接続部にかかる面圧を上昇させることが可能なコネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、第１ハウジング内に板状の第１端子が収容された第１コネクタ部と、第２ハウジング内に板状の第２端子が収容された第２コネクタ部と、を有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを嵌合させることにより、前記第１端子と前記第２端子が面接触して電気的に接続されるコネクタにおいて、前記第１端子は、前記第１端子の一部であって嵌合方向に対して斜めに形成された傾斜部を有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを嵌合させた際に、前記第２端子の少なくとも一部が、前記傾斜部に沿ってガイドされ曲げ変形を受け、前記傾斜部に面接触するコネクタである。
【００１２】
前記傾斜部は、該傾斜部の曲げ変形を抑制するための絶縁スペーサに支持されるとよい。
【００１３】
前記第２端子は、弾性を有する部材で形成されるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、軽量化を可能とするべく、接続部にかかる面圧を上昇させるための別部材（例えば、ばね等）を設けることなく、接続部にかかる面圧を上昇させることが可能なコネクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコネクタを示す図であり、（ａ）は嵌合前、（ｂ）は嵌合後の断面図である。
【図２】図１（ｂ）のコネクタにおける接続部を示す拡大図である。
【図３】第２端子の変形量Ｘに対する、第１端子が第２端子から受ける力Ｆを示したグラフ図である。
【図４】図１（ｂ）のコネクタにおける接続部の寸法を示す拡大図である。
【図５】曲げ角度φと接続部にかかる圧力の関係を示したグラフ図である。
【図６】端子接続部の面圧と端子接続部の電気抵抗の関係を示したグラフ図である。
【図７】従来のコネクタを示す斜視図である。
【図８】従来のコネクタを示す図であり、（ａ）は嵌合前、（ｂ）は嵌合後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係るコネクタを示す図であり、（ａ）は嵌合前、（ｂ）は嵌合後の断面図である。
【００１８】
本発明の好適な一実施の形態に係るコネクタ１０は、第１ハウジング１１内に板状の第１端子１２が収容された第１コネクタ部１３と、第２ハウジング１４内に板状の第２端子１５が収容された第２コネクタ部１６と、を有し、第１ハウジング１１と第２ハウジング１４とを嵌合させることにより、第１端子１２と第２端子１５が面接触して電気的に接続されるコネクタ１０において、第１端子１２は、第１端子１２の一部であって、嵌合方向に対して斜めに形成された傾斜部１２ａを有し、第１ハウジング１１と第２ハウジング１４とを嵌合させた際に、第２端子１５の少なくとも一部が、傾斜部１２ａに沿ってガイドされ曲げ変形を受け、傾斜部１２ａに面接触若しくは面押圧し、その後、第１ハウジング１１と第２ハウジング１４との嵌合を解いた際には、第２端子１５に対する曲げ変形も解かれ、第２端子１５の形状が復元されることを特徴とするコネクタ１０である。
【００１９】
以下、詳述する。
【００２０】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るコネクタ１０は、第１ハウジング１１内に板状の第１端子１２を収容した第１コネクタ部１３と、第２ハウジング１４内に板状の第２端子１５を収容した第２コネクタ部１６とからなり、第１ハウジング１１と第２ハウジング１４を嵌合させることにより、第１端子１２と第２端子１５が面接触して電気的に接続されるものである。
【００２１】
本実施の形態では、第１ハウジング１１が嵌合時にオスとなっているもの、第２ハウジング１４が嵌合時にメスとなっているものを用いる場合を説明するが、オス・メスの関係は逆であってもよく、第１ハウジング１１をメス、第２ハウジング１４をオスとしてもよい。
【００２２】
第１コネクタ部１３の第１ハウジング１１は、横断面が略矩形状の中空の筒状体からなる。第１端子１２は、第１ハウジング１１である筒状体の他端側（図１（ａ）では左側）をふさぐように設けられた支持部材１７によって保持される。第１端子１２は、板状の銅合金で形成されており、その表面には腐食を防ぐためにメッキ（例えば、スズメッキ）が施されている。
【００２３】
支持部材１７は、第１端子１２の略中央部を支持するようにされ、第１端子１２の支持部材１７よりも一端側（図１（ａ）では右側）が第１ハウジング１１内に収容され、第１端子１２の支持部材１７よりも他端側（図１（ａ）では左側）が第１ハウジング１１から露出するようにされる。
【００２４】
第１ハウジング１１の他端側（図１（ａ）では左側）の外周には、フランジ２０が形成される。フランジ２０は、４隅に取付穴（図示せず）を有しており、取付穴にボルト（図示せず）を螺合することでインバータやモータなどの機器に固定される。
【００２５】
フランジ２０を機器に固定することで、第１コネクタ部１３が機器に固定され、第１端子１２の第１ハウジング１１から露出した部分が機器側と電気的に接続される。
【００２６】
第２コネクタ部１６の第２ハウジング１４は、横断面が略矩形状の中空の筒状体からなり、第１ハウジング１１と嵌合される筒状体の一端側（図１（ａ）では左側）が開口している。
【００２７】
第２ハウジング１４内には、第２ハウジング１４の他端側（図１（ａ）では右側）から絶縁電線２１が挿入される。絶縁電線２１は、中心導体２１ａの周囲に絶縁体２１ｂを被覆してなり、絶縁電線２１の先端部には第２端子１５が設けられる。
【００２８】
第２端子１５は、絶縁電線２１を筒状の支持部材１８によって第２ハウジング１４内に保持することにより、第２ハウジング１４内に保持される。第２端子１５は、板状の銅合金からなり、その表面には腐食を防ぐためにメッキ（例えば、スズメッキ）が施されている。
【００２９】
第２端子１５の他端側には、絶縁電線２１の中心導体２１ａをかしめるかしめ部１５ｂが形成されており、このかしめ部１５ｂを絶縁電線２１の端部から露出させた絶縁電線２１の中心導体２１ａにかしめることで、第２端子１５が絶縁電線２１の中心導体２１ａと電気的に接続される。
【００３０】
さて、本実施の形態に係るコネクタ１０では、第１端子１２は、嵌合方向（図１（ａ），（ｂ）では左右方向）に対して斜めに形成された傾斜部１２ａを有し、両ハウジング１１，１４を嵌合させた際に、第２端子１５の少なくとも一部が、傾斜部１２ａに沿ってガイドされ曲げ変形を受け、傾斜部１２ａに面接触し電気的に接続するようにされる。傾斜部１２ａは、基端部側（支持部材１７側、図１（ａ）では左側）から先端部１２ｂ側（図１（ａ）では右側）にかけて、上方に傾斜するように形成される。
【００３１】
傾斜部１２ａは、第１ハウジング１１内に収容される第１端子１２の一端部を嵌合方向（図１（ａ），（ｂ）では左右方向）に対して斜めに折り曲げて形成され、第１端子１２の第１ハウジング１１から露出する部分および支持部材１７で保持される部分、つまり、第１端子１２の傾斜部１２ａ以外の部分は嵌合方向に対して平行に配置される。
【００３２】
傾斜部１２ａは、両端子１２，１５の接続時に第２端子１５に押されて傾斜部１２ａが曲げ変形してしまうことを抑制するために、絶縁スペーサ２２により第１ハウジング１１および支持部材１７に固定されている。上側の絶縁スペーサ２２は、第１端子１２の他方の面（図１（ａ）では上側）に固定され傾斜部１２ａを支持する。また、下側の絶縁スペーサ２２は、第１端子１２の一方の面（図１（ａ）では下側）には接触しないようにされ、第１端子１２の一方の面の下方には第２端子１５が挿入されるための挿入穴１９が形成される。また、第１端子１２の先端部１２ｂには、テーパ状になったテーパ部が形成されており、第２端子１５を挿入穴１９に挿入しやすくなっている。
【００３３】
他方、第２端子１５は、第１端子１２と接続したときに曲げ変形するよう、弾性を有する部材で形成される。また、第２端子１５の先端部１５ａには、テーパ状になったテーパ部が形成されており、第２端子１５を挿入穴１９に挿入しやすくなっている。
【００３４】
第２端子１５は、両ハウジング１１，１４を嵌合させたときに、その先端部１５ａが第１端子１２の傾斜部１２ａにぶつかるように第２ハウジング１４内に配置される。具体的には、第２端子１５は、図１（ａ）の上下方向において、その先端部１５ａが傾斜部１２ａの先端部１２ｂと基端部（支持部材１７側の端部）の間に位置するように第２ハウジング１４内に配置される。本実施の形態では、第２端子１５を、その先端部１５ａが第２ハウジング１４内における上下方向（図１（ａ）における上下方向）の中心に位置するように配置した。
【００３５】
これにより、両ハウジング１１，１４を嵌合させると、第２端子１５の先端部１５ａが、挿入穴１９に挿入され、傾斜部１２ａに沿って曲げ変形を受け、傾斜部１２ａの一方の面（図１（ａ）では下側）と第２端子１５の先端部１５ａ側の他方の面（図１（ａ）では上側）とが接触し電気的に接続される。このとき、第２端子１５は、その先端部１５ａが下方に変形を受けるので、上方に戻ろうとする力が働き、その力により、第１端子１２と第２端子１５とが所定の面圧で接続される。
【００３６】
図２に示すように、両ハウジング１１，１４を嵌合させたときの第２端子１５の変形量（両ハウジング１１，１４の嵌合前と嵌合後における第２端子１５の先端部１５ａの直線移動距離）をＸ、嵌合後の接続部２３で第１端子１２が第２端子１５から受ける力をＦとすると、フックの法則より下式（１）
Ｆ＝ｋＸ      ・・・（１）
ただし、ｋ：第２端子１５の弾性定数
が成り立つ。すなわち、図３に示すように第１端子１２が第２端子１５から受ける力Ｆと第２端子１５の変形量Ｘは比例関係となる。よって、第２端子１５の変形量Ｘが大きくなると、嵌合後の接続部２３で第１端子１２が第２端子１５から受ける力Ｆ、すなわち接続部２３における面圧が大きくなることがわかる。
【００３７】
ここで、第２端子１５の変形量Ｘは、第２端子１５の曲げ角度φによって決まる。第２端子１５の曲げ角度φは、図２に示すように、第２端子１５の一方の面が、嵌合前（嵌合方向に対して平行な状態）と嵌合後（変形後）で成す角度である。
【００３８】
ここで、最適な第２端子１５の曲げ角度φについて以下に検討する。
【００３９】
ここでは、コネクタ１０における両端子１２，１５を、銅＋スズの銅合金であるＨＣＬ−１２Ｓ（登録商標）で形成した。銅＋スズの合金は純銅よりも強度が大きいため、多少大きく曲げても形状は元に戻る。ＨＣＬ−１２Ｓの引っ張り強度は定格４００ＭＰａである。
【００４０】
両端子１２，１５には、その表面の腐食を防ぐため、スズメッキを施した。
【００４１】
図４に示すように、第１端子１２の厚さおよび第２端子１５の厚さはともに１．２ｍｍとした。第１端子１２と第２端子１５の接続部２３の長さ（両端子１２，１５の長手方向における長さ）は約１０ｍｍで、接続部２３の幅は約１７ｍｍとし、接続部２３の面積が１７０ｍｍ2となるようにした。
【００４２】
第１端子１２の傾斜部１２ａの傾斜（曲げ角度φ）を変化させながら、両ハウジング１１，１４を嵌合させたときの第２端子１５の曲げ角度φと接続部２３にかかる圧力の関係を調べた。図５にその結果を示す。
【００４３】
図５に示すように、第２端子１５の曲げ角度φと接続部２３にかかる圧力の関係は、曲げ角度φが０°から１０°においてはほぼ比例しているが、曲げ角度φが１．５°を越えると接続部２３にかかる圧力が、使用したＨＣＬ−１２Ｓの定格である引っ張り強度４００ＭＰａを越えてしまうことがわかる。接続部２３にかかる圧力が使用したＨＣＬ−１２Ｓの定格を越えてしまうと形状が元に戻らなくなる可能性があるので、第２端子１５としてＨＣＬ−１２Ｓを用いる場合、第２端子１５の曲げ角度φは、１．５°以下とする必要がある。
【００４４】
図６に、両端子１２，１５の接続部２３の面圧に対する接続部２３の電気抵抗の測定結果を示す。図６に示すように、第２端子１５の曲げ変形が大きくなって接続部２３の面圧が大きくなると、電気抵抗が下がる。接続部２３の面圧としては特に電気抵抗が低下する６０ＭＰａ以上とすることが好ましい。
【００４５】
本実施の形態の作用を説明する。
【００４６】
本実施の形態に係るコネクタ１０では、第１端子１２は、嵌合方向に対して斜めに形成された傾斜部１２ａを有し、両ハウジング１１，１４を嵌合させた際に、第２端子１５の少なくとも一部が、傾斜部１２ａに沿ってガイドされ曲げ変形を受け、傾斜部１２ａに面接触するようにしている。
【００４７】
第２端子１５を、図１（ｂ）、図２のように、曲げ変形させることにより、両端子１２，１５が面接触している部分、すなわち接続部２３の面圧が大きくなるので、接続部２３における電気抵抗を小さくすることができる。
【００４８】
また、コネクタ１０ではばね等の別部材を使用していないため、従来のコネクタと比較しても、部品点数を削減できるとともに軽量なコネクタが実現できる。
【００４９】
コネクタ１０では、第１端子１２の傾斜部１２ａを絶縁スペーサ２２に支持させているため、両ハウジング１１，１４の嵌合時に傾斜部１２ａの曲げ変形を抑制できる。
【００５０】
さらに、図７，８に示した従来のコネクタ７０では、両端子７２，７５を所定の面圧で接続するために、挿入穴８２に第２端子７５を嵌合する必要があり、そのため、挿入穴８２の大きさを正確に形成する必要があった。これに対して、本実施の形態に係るコネクタ１０では、第２端子１５が曲げ変形することにより第１端子１２と面接触するので、両端子１２，１５を所定の面圧で接続することができ、挿入穴１９を正確に形成する必要がなくなる。よって、コネクタ１０の製造が容易となり、製造コストを削減できる。なお、本実施の形態では、第１端子１２に沿うようなかたちで挿入穴１９を形成したが、挿入穴１９は傾斜部１２ａの先端部１２ｂ側が解放していればよく、第１端子１２の下方（第２端子１５が接続される側）の絶縁スペーサ２２を省略することも可能である。
【００５１】
さらにまた、コネクタ１０では、第２端子１５を、その先端部１５ａが第２ハウジング１４内における上下方向（図１（ａ）における上下方向）の中心に位置するように配置しているので、第２コネクタ部１６に対して第１コネクタ部１３が上下逆（図１（ａ）において上下逆）でも両コネクタ部１３，１６を嵌合でき、使い勝手がよい。
【００５２】
上記実施の形態では、第１端子１２が傾斜部１２ａを有し、両ハウジング１１，１４を嵌合させた際に、第２端子１５の少なくとも一部が傾斜部１２ａに沿ってガイドされ曲げ変形を受けるとしたが、第１端子１２と第２端子１５の関係は逆であってもよく、第１端子１２が曲げ変形を受けるように、第１端子１２を平坦に形成するとともに第２端子１５に傾斜部を形成するようにしてもよい。
【００５３】
上記実施の形態では、傾斜部１２ａを、支持部材１７側から先端部１２ｂ側にかけて、上方に傾斜するように形成したが、傾斜部１２ａを、支持部材１７側から先端部１２ｂ側にかけて、下方に傾斜するように形成してもよい。
【００５４】
上記実施の形態では、第２端子１５を、その先端部１５ａが第２ハウジング１４内における上下方向（図１（ａ）における上下方向）の中心に位置するように配置したが、第２端子１５を、その先端部１５ａが第２ハウジング１４内における上下方向の中心でない位置になるように配置してもよい。この場合、第２コネクタ部１６に対して第１コネクタ部１３を上下逆（図１（ａ）において上下逆）にすると、第２端子１５が絶縁スペーサ２２にぶつかり両ハウジング１１，１４を嵌合できなくなるので、例えば、第２コネクタ部１６に対して第１コネクタ部１３の上下（図１（ａ）における上下）を特定する必要がある場合などには、誤挿入を防止できるという効果も得られる。
【００５５】
上記実施の形態では、第１端子１２を絶縁スペーサ２２で保持したが、両端子１２，１５の接続時に第１端子１２が曲げ変形してしまうことを抑制するために、第１端子１２を厚く形成するなどして第１端子１２をリジットに保持できる場合は、絶縁スペーサ２２を省略することも可能である。
【００５６】
また、上記実施の形態では、コネクタ１０がインバータやモータなどの機器と絶縁電線２１を接続するコネクタであるとしたが、これに限らず、本発明は絶縁電線同士を接続するコネクタにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  コネクタ
１１  第１ハウジング
１２  第１端子
１２ａ  傾斜部
１２ｂ  先端部
１３  第１コネクタ部
１４  第２ハウジング
１５  第２端子
１５ａ  先端部
１５ｂ  かしめ部
１６  第２コネクタ部
１７  支持部材
１８  筒状の支持部材
１９  挿入穴
２０  フランジ
２１  絶縁電線
２１ａ  中心導体
２１ｂ  絶縁体
２２  絶縁スペーサ（樹脂）
２３  接続部
【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】
2011165440.tif 000008
【図７】
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【図８】
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