JP5480003B2 - トレイタイプのカード用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、トレイタイプのカード用コネクタに関する。特に、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ：加入者識別モジュール）カードなどのメモリカードと電気的に接続するトレイタイプのコネクタの構造に関する。

カード型の記憶装置であるメモリカードは、記憶媒体としてフラッシュメモリを採用している。メモリカードは非常に小型であり、データの読み書きにほとんど電力を消費しないため、例えば、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）に代表される携帯型情報機器用の記録メディアとして普及している。

近年においては、携帯電話機には、情報管理用のメモリカードと記録用のメモリカードとが搭載されている。前者の情報管理用のメモリカードは、例えばＳＩＭカードであり、後者の記録用のメモリカードは、例えばＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）カードである。

ＳＩＭカードには、携帯電話会社と契約した契約者情報が記録されている。そして、ＳＩＭカードを携帯電話機に差し込むと、利用者を識別できる。つまり、ＳＩＭカードを差し替えることにより、同じ契約者扱いで機種の異なる携帯電話機を利用できる。

一般に、ＳＩＭカードの一方の面上には、複数の接続端子が露出している。そして、ＳＩＭカード用コネクタに備わるベローズ形のコンタクトがこれらの接続端子を付勢することにより、ＳＩＭカードとカード用コネクタとが電気的に接続している。

前述したカード用コネクタとしては、トレイへのカードの出し入れを容易にすると共に、カードが入っていないトレイをコネクタへ収容した時に、イジェクト機構を動作させないトレイタイプのカード用コネクタが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１によるカード用コネクタは、凹部を形成したハウジング、ハウジングの凹部を覆うカバー、カードを収容して凹部を進退可能なトレイ、及びカードを排出するイジェクト機構を備えている。そして、イジェクト機構は、トレイにカードが収容されているときのみ、カードに追従して移動可能なスライダを有している。

又、前述したカード用コネクタとしては、携帯電話機などの側面に設けた開閉蓋の内側に配設されたトレイタイプのカード用コネクタであって、カード用コネクタの小型化を図ることができると共に、トレイの出し入れの操作性に優れたトレイタイプのカード用コネクタが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２によるカード用コネクタは、携帯電話機などの側面に設けた開閉蓋の内側に配設され、カードを収容するトレイと、カードが収容されたトレイを開閉蓋が開いた状態でトレイをスライド可能に保持するコネクタ本体とを備え、トレイは、開閉蓋を開く動作に伴ってコネクタ本体から引き出されると共に、開閉蓋を閉じる動作に伴ってコネクタ本体に押し込まれるように構成されている。

特開２００６−３５１４２６号公報 特開２００９−８１０２２号公報

しかし、特許文献１によるカード用コネクタは、イジェクト機構を備えているので、外形寸法を大きなものとしている。したがって、イジェクト機構付きのカード用コネクタは、近年の携帯電話機などのように、小型化及び薄型化が求められる携帯型情報機器に搭載するには適切でない。

一方、特許文献２によるカード用コネクタは、構成が簡易であり、外形寸法を小さなものとしている。したがって、特許文献２によるカード用コネクタは、小型化及び薄型化が求められる携帯型情報機器に搭載するのに適している。

しかし、特許文献２によるカード用コネクタは、トレイを引き出すための爪を開閉蓋の内側に設ける必要があるなど、携帯型情報機器の設計の自由度が制約される、という問題がある。

更に、特許文献２によるカード用コネクタは、カードの端部の表面を指先で押さえつけて、トレイからカードを引き出す必要がある。このため、指で押え付ける領域が狭い場合や指先が乾燥している場合は、トレイからカードを取り出すことが困難である、という問題がある。

簡易な構成のトレイタイプのカード用コネクタであって、トレイからカードを取り出すことが容易なカード用コネクタが実現できれば、携帯型情報機器の小型化が図れると共に、カードの取り出しが容易になって便利である。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成のトレイタイプのカード用コネクタであって、トレイからカードを取り出すことが容易なトレイタイプのカード用コネクタを提供することを目的とする。

本発明者らは、リバースタイプのカード用コネクタにおいて、コネクタ本体からトレイを引き出したときに、コンタクトの付勢力でカードが傾斜するように、カード用コネクタを構成することにより、トレイからカードを取り出すことが容易なことを見出し、これに基づいて、以下のような新たなトレイタイプのカード用コネクタを発明するに至った。

（１） カードが載置される略方形の第１凹部を有する平板状のトレイと、プリント基板の端部に配置され、前記トレイが進退可能な第２凹部を有する平板状のハウジングと、このハウジングの第２凹部を覆うカバー板と、前記ハウジングに配列され、前記カードの一方の面に設けた接続端子と前記プリント基板とを電気的に接続する複数の片持ち状のコンタクトと、を備え、前記トレイの第１凹部は、前記トレイが前記ハウジングに進出したときに前記カードの移動を阻止する後縁と、前記トレイが前記ハウジングから後退したときに前記カードの移動を阻止する前縁と、を有し、前記コンタクトは、前記トレイが前記ハウジングから所定の位置まで引き出されたときに、前記カードの後端縁が前記第１凹部の底面から離反するように、前記カードの前端縁側を支点にして前記カードが傾動する力を前記カードの前端縁に付勢する弾性斜片を有するトレイタイプのカード用コネクタ。

（１）の発明によるトレイタイプのカード用コネクタは、平板状のトレイ、平板状のハウジング、カバー板、及び複数の片持ち状のコンタクトを備えている。トレイは、カードが載置される略方形の第１凹部を有している。ハウジングは、プリント基板の端部に配置され、トレイが進退可能な第２凹部を有している。カバー板は、ハウジングの第２凹部を覆っている。コンタクトは、ハウジングに配列され、カードの一方の面に設けた接続端子とプリント基板とを電気的に接続している。

トレイの第１凹部は、後縁と前縁を有している。後縁は、トレイがハウジングに進出したときに、カードの移動を阻止している。前縁は、ハウジングから後退したときに、カードの移動を阻止している。

コンタクトは、弾性斜片を有している。この弾性斜片は、トレイがハウジングから所定の位置まで引き出されたときに、カードの後端縁が第１凹部の底面から離反するように、カードの前端縁側を支点にしてカードが傾動する力をカードの前端縁に付勢している。

トレイは、厚さ方向に曲げ変形（たわみ）が容易な弾性部材からなってもよく、絶縁性を有する合成樹脂を成形して、所望の形状のトレイを得てもよく、導電性を有する剛体の金属板を加工して、所望の形状のトレイを得てもよい。

ハウジングは、絶縁性を有している。絶縁性のハウジングとは、非導電性の材料からなるハウジングのことであってよく、合成樹脂を成形して、所望の形状の絶縁性のハウジングを得ることができる。

ハウジングには、トレイの両側面を案内する一対の対向する側壁を設けることが好ましく、これらの側壁で囲まれた空間をトレイが進退可能な第２凹部とすることができる。トレイの前部に当接して、トレイの進出を停止させる停止壁を第２凹部に設けてもよく、この停止壁をカバー板に設けてもよい。第２凹部にトレイが進退するとは、トレイにカードを載置して、このトレイをカードと共にハウジングに進出、又はハウジングから後退できることを意味している。

プリント基板は、硬質のリジッド基板を含み、片面のみにパターンがある片面基板を含むことができ、両面にパターンがある両面基板を含むことができ、絶縁体とパターンを積み重ねた多層基板を含むことができる。

ハウジングがプリント基板の端部に配置されるとは、プリント基板に対して、このカード用コネクタとカードの結合方向が水平になるように取り付ける、水平取付形コネクタであることを意味している。水平取付形コネクタは、サイドコネクタとも呼ばれ、プリント基板への実装高さを低くできることから、薄型化が求められる携帯型情報機器に搭載するのに適している。

カバー板は、導電性の金属板からなることが好ましく、展開された金属を成形して所望の形状の導電性のカバー板を得ることができる。カバー板は、カードを包囲して不要な電磁波か防護するシールド板として機能でき、第２凹部を覆って、カード用コネクタの外殻を構成する導電性のシェルとして機能することもできる。

カードの一方の面とは、接続端子となる区画されたパターンが露出している面を示し、コンタクトに付勢されたカード及びトレイが板厚方向の移動をカバー板に規制されて、コンタクトに所定の接触圧を得させることができる。

コンタクトは導電性を有しており、導電性の金属板を打ち抜き加工又は折り曲げ加工して、所望の形状の導電性のコンタクトを得ることができる。コンタクトは加工の容易性や、ばね特性、導電性などを考慮すれば、例えば、銅合金が好ましく用いられるが、銅合金に限定される訳ではない。

コンタクトは、ベローズ形コンタクト、又はカンチレバーコンタクトと呼ばれる、片持ち状の板ばねからなっている。コンタクトは、ハウジングに固定される固定片を有し、この固定片は、ハウジングに圧入される形態を含み、この固定片は、ハウジングにモールドされる一体成形の形態を含むことができる。固定片には、プリント基板にハンダ接合されるリード部を形成することが好ましい。

弾性斜片は、固定片から上り傾斜するように延びる弾性片となっている。又、弾性斜片は、カードの接続端子に接触する接点を頂き部に設けている。トレイをハウジングに進出させると、カードに押されて弾性斜片が傾倒し、弾性斜片の反力（弾性復帰力）で接点が所定の接触圧をカードの接続端子に付与することができる。

（１）の発明によるトレイタイプのカード用コネクタは、トレイ、ハウジング、カバー板、及び複数のコンタクトを備え、構成が簡易である。又、（１）の発明によるトレイタイプのカード用コネクタは、小型化及び薄型化が求められる携帯型情報機器に搭載するのに適している。

（１）の発明によるトレイタイプのカード用コネクタは、コンタクトが弾性斜片を有し、この弾性斜片は、トレイがハウジングから所定の位置まで引き出されたときに、カードの後端縁が第１凹部の底面から離反するように、カードの前端縁側を支点にしてカードが傾動する力をカードの前端縁に付勢している。したがって、トレイからカードを取り出すことが容易である。

（２） 前記カードは、誤装着を防止するための切り欠き斜辺を後端縁側の一方の隅部に有し、前記トレイは、前記接続端子を設ける前記カードの一方の面が当該第１凹部の底面と反対側に配置されるように、前記切り欠き斜辺に係合して前記カードの装着の向きを規定する斜辺壁を前記第１凹部の後縁の隅部に有する（１）記載のトレイタイプのカード用コネクタ。

（２）の発明によるトレイタイプのカード用コネクタは、接続端子を設けるカードの一方の面がトレイの第１凹部の底面と反対側に配置される、いわゆる、リバースタイプのカード用コネクタに適している。

本発明によるトレイタイプのカード用コネクタは、構成が簡易であり、トレイを引き出すと、カードの後端縁が第１凹部の底面から離反するように、カードの前端縁側を支点にしてカードが傾動するので、カードの取り出しが容易になって便利である。

本発明の一実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの構成を示す斜視図であり、リバースタイプのカード用コネクタを示している。 前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタに備わるリバースタイプ用のトレイの外観を示す斜視図である。 前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの構成を示す斜視図であり、リバースタイプ用のトレイが引き出された状態図である。 前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの本体の構成を示す斜視分解組立図であり、トレイの図示を省略している。 前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの本体の構成を示す図であり、図５（Ａ）は、本体の平面図、図５（Ｂ）は、本体の正面図、図５（Ｃ）は、本体の右側面図、図５（Ｄ）は、本体の下面図である。 前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの縦断面図であり、図６（Ａ）は、リバースタイプ用のトレイが本体に挿入された状態図、図６（Ｂ）は、リバースタイプ用のトレイが本体から引き出されて、カードが傾動した状態図である。 前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの斜視図であり、リバースタイプ用のトレイが本体から引き出された状態図である。 前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの斜視図であり、カードが傾動した状態図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。

［トレイタイプのカード用コネクタの構成］
（カード用コネクタの全体構成）
最初に、本発明の一実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの構成を示す斜視図であり、リバースタイプのカード用コネクタを示している。

図２は、前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタに備わるリバースタイプ用のトレイの外観を示す斜視図である。図３は、前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの構成を示す斜視図であり、リバースタイプ用のトレイが引き出された状態図である。

又、図４は、前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの本体の構成を示す斜視分解組立図であり、トレイの図示を省略している。図５は、前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの本体の構成を示す図であり、図５（Ａ）は、本体の平面図、図５（Ｂ）は、本体の正面図、図５（Ｃ）は、本体の右側面図、図５（Ｄ）は、本体の下面図である。

図１から図３を参照すると、本発明の一実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタ（以下、コネクタと略称する）１０は、平板状のリバースタイプ用のトレイ３、平板状のハウジング４、及びカバー板５を備えている。

図１又は図４を参照すると、コネクタ１０は、ハウジング４の前列に配置された四つの片持ち状のコンタクト６１、及びハウジング４の後列に配置された三つの片持ち状のコンタクト６２を備えている。これらのコンタクト６１・６２は、カード１の一方の面１１に設けた接続端子１ａとプリント基板１ｐとを電気的に接続している。

図１から図４を参照すると、トレイ３は、カード１が載置される略方形の第１凹部３１を有している。ハウジング４は、プリント基板１ｐの端部に配置されている。又、ハウジング４は、トレイ３が進退可能な第２凹部４２を有している。カバー板５は、ハウジング４の第２凹部４２を覆っている。

図１から図３を参照すると、トレイ３の第１凹部３１は、部分的に形成された後縁３１ａと、離間した一対の前縁３１ｂ・３１ｂを有している。後縁３１ａは、トレイ３がハウジング４の内部に進出したときに、カード１の移動を阻止している。一対の前縁３１ｂ・３１ｂは、ハウジング４から後退したときに、カード１の移動を阻止している。

図１から図３を参照すると、カード１は、誤装着を防止するための切り欠き斜辺１ｂを後端縁１３ａ側の一方の隅部に有している。一方、トレイ３は、斜辺壁３ｂを第１凹部３１の後縁３１ａの隅部に有している。斜辺壁３ｂは、切り欠き斜辺１ｂに係合して、カード１の装着の向きを規定できる。

図１から図３を参照すると、図示されたコネクタ１０は、接続端子１ａを設けるカード１の一方の面１１がトレイ３の第１凹部３１の底面と反対側に配置される、いわゆる、リバースタイプのカード用コネクタとなっている。

図１から図３を参照すると、トレイ３は、第１凹部３１に載置されたカード１を指で持ち上げるための切り欠き部３２を後縁３１ａ側に形成している。又、トレイ３は、ハウジング４から引き出したときに、カード１の前端縁１３ｂが傾倒するための逃げ部３３を前縁３１ｂ側に形成している。更に、トレイ３の両側面には、ハウジング４の内部に進出させたときに、ハウジング４に当接して、トレイ３の押し込み深さを規定する、一対の段差３４・３４を形成している。

（カード用コネクタの本体の構成）
次に、実施形態によるコネクタ１０の本体１０Ｂの構成を説明する。図４又は図５を参照すると、本体１０Ｂは、ハウジング４、カバー板５、及び複数のコンタクト６１・６２で構成されている。

図１を参照すると、実施形態による本体１０Ｂは、プリント基板１ｐの他方の面１２ｐに実装している。本体１０Ｂは、プリント基板１ｐの一方の面１１ｐに実装することも可能である。実施形態による本体１０Ｂは、リバースタイプのカード用コネクタを示しているが、プリント基板１ｐへの実装の向きを変えることによって、ノーマルタイプのカード用コネクタとすることもできる。

図２又は図４を参照すると、ハウジング４には、トレイ３の両側面３１ｃ・３１ｃを案内する一対の対向する側壁４１・４１を設けているそして、これらの側壁４１・４１で囲まれた空間をトレイ３が進退可能な第２凹部４２とした。そして、カバー板５で囲われた開口（スロット）からカード１を載置したトレイ３を挿入できる（図１参照）。

図４又は図５を参照すると、カバー板５は、第２凹部４２と対向する面積の大きい主面板５０を有している。又、カバー板５は、主面板５０の両翼を略直角に折り曲げた一対の対向する折り曲げ片５１・５１を有している。

図４又は図５を参照すると、一対の折り曲げ片５１・５１には、一組の係止孔５１ａ・５１ａを開口している。一方、ハウジング４には、一組の係合突起４１ａ・４１ａを設けている。そして、係合突起４１ａに係止孔５１ａを係合して、カバー板５をハウジング４に係止している。

図４又は図５を参照すると、カバー板５は、対向する一対の片持ち状の板ばね片５１ｂ・５１ｂを有している。これらの板ばね片５１ｂ・５１ｂは、トレイ３の両側面３１ｃ・３１ｃを挟持している（図２参照）。

図２又は図４を参照すると、トレイ３の両側面３１ｃ・３１ｃの前縁３１ｂ側には、一対の窪み３１ｄ・３１ｄを形成している。トレイ３を本体１０Ｂから引き出して、一対の板ばね片５１ｂ・５１ｂの屈曲部が一対の窪み３１ｄ・３１ｄに陥没すると、トレイ３のそれ以上の引き出しを困難としている。

図４又は図５を参照すると、コンタクト６１は、固定片６ａ、弾性変形が可能な弾性斜片６ｂ、及び延在片６ｃを有している。同様に、コンタクト６２は、固定片６ａ、弾性変形が可能な弾性斜片６ｂ、及び延在片６ｃを有している。又、コンタクト６１の弾性斜片６ｂ及び延在片６ｃは、固定片６ａから二股に分岐している。同様に、コンタクト６２の弾性斜片６ｂ及び延在片６ｃは、固定片６ａから二股に分岐している。

図４又は図５を参照すると、コンタクト６１の固定片６ａは、ハウジング４に固定されている。コンタクト６１の固定片６ａは、その一部がハウジング４の前方に突出して、プリント基板１ｐにハンダ接合されるリード部６１ｆを形成している。

図４又は図５を参照すると、コンタクト６２の固定片６ａは、ハウジング４に固定されている。コンタクト６２の固定片６ａは、その一部がハウジング４の後方に突出して、プリント基板１ｐにハンダ接合されるリード部６２ｒを形成している。又、コンタクト６２の固定片６ａは、その一部がハウジング４の前方に突出して、プリント基板１ｐにハンダ接合されるリード部６２ｆを形成している。そして、リード部６１ｆとリード部６２ｆは、交互に一列に配置されている。

図４又は図５を参照すると、コンタクト６１とコンタクト６２とは、固定片６ａ、弾性斜片６ｂ、及び延在片６ｃで構成される本体部が同じであるので、以下、コンタクト６２を代表して説明する。

図４を参照すると、弾性斜片６ｂは、固定片６ａから上り傾斜するように延びる弾性片となっている。又、弾性斜片６ｂは、カード１の接続端子１ａに接触する接点を延在片６ｃの頂き部に設けている。トレイ３をハウジング４に進出させると、カード１に押されて弾性斜片６ｂが傾倒し、弾性斜片６ｂの反力（弾性復帰力）で接点が所定の接触圧をカード１の接続端子１ａに付与することができる。

［トレイタイプのカード用コネクタの作用］
次に、実施形態によるコネクタ１０の動作を説明しながら、コネクタ１０の作用及び効果を説明する。

図６は、前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの縦断面図であり、図６（Ａ）は、リバースタイプ用のトレイが本体に挿入された状態図、図６（Ｂ）は、リバースタイプ用のトレイが本体から引き出されて、カードが傾動した状態図である。

又、図７は、前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの斜視図であり、リバースタイプ用のトレイが本体から引き出された状態図である。図８は、前記実施形態によるトレイタイプのカード用コネクタの斜視図であり、カードが傾動した状態図である。

図６（Ａ）を参照すると、トレイ３が本体１０Ｂに挿入され、複数のコンタクト６１・６２は、カード１の一方の面１１に設けた接続端子１ａとプリント基板１ｐとを電気的に接続している。

図６（Ａ）の状態から、図７に示されるように、トレイ３を本体１０Ｂから終端（所定の位置）まで引き出すと、複数のコンタクト６１・６２とカード１の接続端子１ａとの接続が解除されている。

図６（Ｂ）又は図８に示された状態では、後列のコンタクト６２の弾性斜片６ｂは、カード１の他方の面１２の前端縁１３ｂ側を支点にして、カード１が傾動する力をカード１の一方の面１１の前端縁１３ｂに付勢している。したがって、カード１の後端縁１３ａが第１凹部３１の底面から離反するように、カード１を傾動できる。そして、トレイ３からカード１を容易に取り出すことができる。

図６（Ａ）を参照して、コンタクト６２の頂き部（接点）とプリント基板１ｐの端縁との距離Ｌは、例えば、５ｍｍ程度に短くすることが好ましい。又、図６（Ｂ）を参照して、トレイ３を本体１０Ｂから終端まで引き出した状態では、カード１の前端縁１３ｂがコンタクト６２の頂き部（接点）を僅かに超えるように、カード１とコンタクト６２の位置関係を設定しておくことが好ましい。これにより、カード１を確実に傾動できる。

以上のように、実施形態によるコネクタ１０は、トレイ３、ハウジング４、カバー板５、及び複数のコンタクト６１・６２を備え、構成が簡易である。そして、実施形態によるコネクタ１０は、小型化及び薄型化が求められる携帯型情報機器に搭載するのに適している。

又、実施形態によるコネクタ１０は、構成が簡易であり、トレイ３を引き出すと、カード１の後端縁１３ａがトレイ３の底面から離反するように、傾動するので、カードの取り出しが容易になって便利である。

１ カード
１ａ 接続端子
１ｐ プリント基板
３ トレイ
４ ハウジング
５ カバー板
６ｂ 弾性斜片
１０ コネクタ（トレイタイプのカード用コネクタ）
１３ａ 後端縁（カード１の後端縁）
１３ｂ 前端縁（カード１の前端縁）
３１ 第１凹部
３１ａ 後縁（トレイ３の後縁）
３１ｂ 前縁（トレイ３の前縁）
４２ 第２凹部
６１・６２ コンタクト

Claims (2)

1. カードが載置される略方形の第１凹部を有する平板状のトレイと、
   プリント基板の端部に配置され、前記トレイが進退可能な第２凹部を有する平板状のハウジングと、
   このハウジングの第２凹部を覆うカバー板と、
   前記ハウジングに配列され、前記カードの一方の面に設けた接続端子と前記プリント基板とを電気的に接続する複数の片持ち状のコンタクトと、を備え、
   前記トレイの第１凹部は、前記トレイが前記ハウジングに進出したときに前記カードの移動を阻止する後縁と、前記トレイが前記ハウジングから後退したときに前記カードの移動を阻止する前縁と、を有し、
   前記コンタクトは、前記トレイが前記ハウジングから所定の位置まで引き出されたときに、前記カードの後端縁が前記第１凹部の底面から離反するように、前記カードの前端縁側を支点にして前記カードが傾動する力を前記カードの前端縁に付勢する弾性斜片を有するトレイタイプのカード用コネクタ。
2. 前記カードは、誤装着を防止するための切り欠き斜辺を後端縁側の一方の隅部に有し、
   前記トレイは、前記接続端子を設ける前記カードの一方の面が当該第１凹部の底面と反対側に配置されるように、前記切り欠き斜辺に係合して前記カードの装着の向きを規定する斜辺壁を前記第１凹部の後縁の隅部に有する請求項１記載のトレイタイプのカード用コネクタ。

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