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KR20090101463A - 케이블 커넥터 - Google Patents

케이블 커넥터

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Publication number
KR20090101463A
KR20090101463A KR1020097014914A KR20097014914A KR20090101463A KR 20090101463 A KR20090101463 A KR 20090101463A KR 1020097014914 A KR1020097014914 A KR 1020097014914A KR 20097014914 A KR20097014914 A KR 20097014914A KR 20090101463 A KR20090101463 A KR 20090101463A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contact
actuator
flexible cable
flat flexible
cable
Prior art date
Application number
KR1020097014914A
Other languages
English (en)
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KR100982758B1 (ko
Inventor
카즈야 다카하시
요코 다카야스
히데유키 히라타
Original Assignee
몰렉스 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 몰렉스 인코포레이티드 filed Critical 몰렉스 인코포레이티드
Publication of KR20090101463A publication Critical patent/KR20090101463A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100982758B1 publication Critical patent/KR100982758B1/ko

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Abstract

평면 연성 케이블이 삽입될 수 있는 삽입 개구부를 가진 절연성 하우징을 포함하는 케이블 커넥터가 제공된다. 액츄에이터는 하우징상에 이동 가능하게 실장되며, 평면 연성 케이블이 삽입될 수 있는 제1 위치와 평면 연성 케이블의 접촉 패드들이 상기 커넥터의 단자들에 의해 동작 가능하게 맞물리는 제2 위치로부터 이동되도록 형성된다. 복수 개의 도전 단자들은 하우징에 실장된다. 각 단자는 평면 연성 케이블의 접촉 패드에 전기적으로 연결되도록 형성된다. 제1 군의 단자들은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 액츄에이터의 이동을 용이하게 하기 위해 상기 액츄에이터에 맞물리는 액츄에이터 홀딩암부를 포함한다. 제2 군의 단자들 각각은, 평면 연성 케이블의 접촉 패드들 중 하나와 전기적으로 연결되도록 형성된 복수 개의 별도의 캔틸레버식 탄성 접촉암부들을 포함한다.

Description

케이블 커넥터{CABLE CONNECTOR}
본 발명은 일반적으로 케이블 커넥터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 신뢰도가 개선된 단자를 포함하는 케이블 커넥터에 관한 것이다.
통상적으로, 연성 인쇄 회로(flexible printed circuit, FPC), 평면 연성 케이블(flat flexible cable, FFC) 등과 같은 연성 평면 케이블은 FPC 커넥터 또는 FFC 커넥터와 같은 케이블 커넥터를 이용하여 회로 기판에 연결된다. (예컨대 일본 특허 출원 공개(kokai) 제2000-106238호 참조).
도 10에 도시된 바와 같이, 케이블 커넥터는 합성 수지와 같은 절연성 물질로 형성된 하우징(811) 및 상기 하우징(811)에서 유지되며 금속과 같은 전도성 물질로 형성된 복수 개의 단자들(851)을 포함한다. 하우징(811)의 상부면에는, 합성 수지와 같은 절연성 물질로 형성된 액츄에이터(821)가 배치된다. 액츄에이터(821)는 하우징(811)에 선회 가능하게 부착되고, 도면에 도시된 개방 위치 및 잠금 위치(미도시) 사이에서 회전되도록 형성된다.
각 단자(851)는 평면 연성 케이블(901)의 일 표면(도 10의 하부면)과 대향되는 접촉부(852) 및 평면 연성 케이블(901)의 다른 표면(도 10의 상부면)에 대향되며 오목부(854)를 가진 피벗 숄더부(pivot shoulder portion)(853)을 포함한다.
액츄에이터(821)는 각 단자(851)의 피벗 숄더부(853)에 대응되는 위치에 형성된 샤프트부(shaft portion)(822) 및 리세스(823)를 포함한다. 피벗 숄더부(853)는, 케이블 커넥터상에 액츄에이터(821)를 실장하기 위해 리세스(823)에 삽입됨으로써, 상기 액츄에이터의 샤프트부(822)가 오목부(854)에 수용된다. 그 결과, 액츄에이터(821)는 샤프트부(822)의 둘레에서 하우징(811)에 대해 상대적으로 피벗 방식으로 회전될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(821)가 개방 위치에 있을 때, 평면 연성 케이블(901)은 개구부(812)를 통해 하우징(811)에 삽입된다. 일단 평면 연성 케이블(901)이 개구부(812)안으로 완전히 삽입되면, 액츄에이터(821)는 작업자의 손가락 등에 의해 닫힘 위치로 회전된다. 그 결과, 평면 연성 케이블(901)은 액츄에이터(821)에 의해 하측으로 가압되고, 평면 연성 케이블(901)의 하부면에 위치한 접촉 패드들(미도시)이 각 단자(851)의 접촉부(852)와 전기적으로 접촉된다.
그러나, 종래의 케이블 커넥터에서, 평면 연성 케이블(901)이 연결될 때, 상기 평면 연성 케이블(901)에 점착된 이물질이 하우징(811)의 개구부(812)에 인입될 수 있고, 평면 연성 케이블(901)의 하부면에 위치한 접촉 패드와 단자(851)의 접촉부(852) 사이에 개재된다. 이 경우, 접촉 패드는 단자(851)의 접촉부(852)에 전기적으로 연결되지 않을 것이다.
일부 커넥터들은 한 쌍의 접촉부들을 사용하여, 접촉부들 중 하나의 접촉부와 평면 연성 케이블(901)의 접촉 패드 사이에 이물질이 끼게 되더라도 전기적 연결이 지속될 수 있다. 그러나, 이물질의 크기가 큰 경우, 접촉부들 중 하나가 접촉 패드로부터 이격되며 이동될 수 있어, 다른 접촉부 역시 접촉 패드로부터 이격되며 이동된다. 그 결과, 단자와 접촉 패드 간의 전기적 접촉이 없거나, 부족하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 커넥터의 사시도로서, 액츄에이터가 닫힘 위치에 있는 경우를 도시한다.
도 2는 도 1의 케이블 커넥터의 전면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 케이블 커넥터의 사시도로서, 액츄에이터가 개방 위치에 있고, 평면 연성 케이블이 커넥터에 삽입되기 전의 경우를 도시한다.
도 4는 도 1의 케이블 커넥터의 사시도로서, 평면 연성 케이블이 케이블 커넥터에 연결된 경우를 도시한다.
도 5는 도 1의 커넥터와 함께 사용되는 평면 연성 케이블의 하부면의 사시도를 도시한다.
도 6은 도 2의 Z-Z선에 따라 일반적으로 얻어지는 단면도로서, 액츄에이터가 닫힘 위치에 있을 때 도 1의 케이블 커넥터의 내부 구조를 도시한다.
도 7은 도 6과 유사하나 액츄에이터가 개방 위치에 있는 경우의 단면도를 도시한다.
도 8은 도 6과 유사하나 평면 연성 케이블이 케이블 커넥터에 삽입되어 있는 경우의 단면도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단자의 사시도를 도시한다.
도 10은 종래 케이블 커넥터의 사시도를 도시한다.
본 발명의 목적은, 종래 케이블 커넥터에 의해 직면한 상기 문제들을 해결하고, 크기는 작으면서 내구성이 높은 케이블 커넥터를 제공하는 것이며, 본 케이블 커넥터에서 각 단자는 복수 개의 접촉암부들(contact arm portions)을 포함하고, 상기 접촉 암부들은 상호 간에 독립적으로 탄성적으로 이동될 수 있다. 각각의 접촉 암들의 각 접촉부는 평면 연성 케이블의 삽입/제거 방향으로 배열될 수 있고, 상기 접촉부들이 액츄에이터의 케이블 가압면에 대향되는 범위내에서 배치된다. 이러한 구성으로 인해, 이물질이 있는 경우라도, 평면 연성 케이블의 접촉 패드들이 접촉암들의 접촉부들에 전기적으로 확실히 연결되어, 액츄에이터의 위치가 유지되고, 상기 평면 연성 케이블이 상기 접촉부에 확실하게 연결될 수 있다.
이러한 이유로, 개시된 실시예에 따른 케이블 커넥터는, 평면 연성 케이블이 삽입되면서 통과하는 삽입 개구부를 가진 하우징 및 상기 하우징에 실장되며 평면 연성 케이블의 접촉 패드들에 전기적으로 연결될 수 있는 복수 개의 단자들을 포함한다. 액츄에이터는, 평면 연성 케이블이 삽입될 수 있는 제1 위치와 평면 연성 케이블의 접촉 패드들이 단자들에 연결되는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있다. 각 단자는 액츄에이터의 샤프트부와 맞물리는 액츄에이터 홀딩암부, 및 상기 액츄에이터 홀딩암부와 대향되며 접촉 패드들과 전기적으로 연결되도록 형성되는 복수 개의 접촉암부들을 포함한다. 액츄에이터는 샤프트부와 함께 피벗 방식으로 회전될 수 있는 가압부를 포함하고, 상기 가압부는 평면 연성 케이블을 접촉암부쪽으로 가압한다. 접촉암부들은 상호 간에 독립적인 부재들로서, 각각 단자의 베이스부에 의해 유지되는 근단, 및 접촉 패드와 접촉될 수 있도록 상기 접촉암부의 자유단에 형성된 접촉부를 포함한다. 각 접촉부들은 평면 연성 케이블의 삽입/제거 방향에 대해 서로 다른 위치에 배치된다.
다른 실시예에 따른 케이블 커넥터에서, 샤프트부의 피벗 회전 중심은 평면 연성 케이블의 삽입 방향을 따라 접촉부들 사이에 배치된다. 또 다른 실시예에 따른 케이블 커넥터에서, 평면 연성 케이블의 삽입측에 가장 가깝게 위치한 접촉부의 상단은, 상기 삽입측으로부터 더 멀리 위치한 접촉부의 상단보다 낮은 위치에 배치된다. 또 다른 실시예에 따른 케이블 커넥터에서, 액츄에이터가 제2 위치에 있을 때, 가압부의 케이블 가압면은 전방으로 하향하며 경사진다. 또 다른 실시예에 따른 케이블 커넥터에서, 각 접촉부들은 상기 접촉부의 전방에 형성되되 전방으로 하향하며 경사진 경사면을 포함한다.
케이블 커넥터에는 복수 개의 접촉암부들을 각각 포함하는 단자들이 제공되며, 상기 접촉암부들은 서로에 대해 독립적인 방식으로 탄성적으로 이동될 수 있다. 각 접촉암부들의 접촉부들은 평면 연성 케이블의 삽입/제거 방향으로 차례로 배열되며, 상기 접촉부들이 액츄에이터의 케이블 가압면에 대해 대향되는 범위 내에 배치된다. 이러한 배열을 이용하면, 이물질이 있는 경우에도, 평면 연성 케이블의 접촉 패드들은 상기 접촉 패드들과 케이블 커넥터의 단자들 간의 전기적 접촉이 확실하게 유지될 수 있도록 한다.
개시된 실시예의 다른 견지에서, 삽입 개구부를 가진 절연성 하우징을 포함하는 케이블 커넥터가 제공되고, 평면 연성 케이블은 상기 개구부를 통해 삽입될 수 있다. 액츄에이터는 하우징상에서 이동 가능하게 실장되며, 평면 연성 케이블이 삽입될 수 있는 제1 위치와 상기 평면 연성 케이블의 접촉 패드들이 커넥터의 단자들에 의해 동작 가능하게 맞물리는 제2 위치로부터 이동하도록 형성된다. 복수 개의 도전 단자들은 하우징에 실장된다. 각 단자는 평면 연성 케이블의 접촉 패드와 전기적으로 연결되도록 형성된다. 제1 군의 단자들은, 액츄에이터와 맞물려, 제1 위치와 제2 위치사이에서 상기 액츄에이터의 이동을 용이하게 하는 액츄에이터 홀딩암부를 포함한다. 제2 군의 단자들 각각은 복수 개의 별도의 캔틸레버식 탄성 접촉암부들을 포함하며, 상기 접촉암부들은 평면 연성 케이블의 접촉 패드들 중 하나와 전기적으로 연결되도록 형성된다.
필요 시, 액츄에이터는 제1과 제2 위치 사이의 회전 이동을 위해 하우징상에 회전 가능하게 실장될 수 있고, 제1 군의 단자들의 액츄에이터 홀딩암부들은 액츄에이터의 샤프트부와 맞물려 상기 액츄에이터의 회전을 용이하게 할 수 있다. 필요 시, 접촉암부들은, 단자의 베이스부에 고정된 근단 및 평면 연성 케이블의 접촉 패드들과 맞물리도록 형성된 자유단의 접촉부를 각각 포함하는 상호 간에 독립적인 부재들일 수 있다. 필요 시, 각 단자의 접촉부들은 평면 연성 케이블의 삽입 방향에 대해 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 필요 시, 액츄에이터는, 상기 액츄에이터가 제2 위치에 있을 때 접촉암과 대향되는 케이블 가압면을 포함할 수 있다.
이하, 동봉한 도면을 참조하여 바람직한 실시예들이 상세히 기술되며, 상기 도면 전체에서 동일한 참조 번호는 해당 구성 요소를 가리킨다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 케이블 커넥터는 회로 기판과 같은 회로 부재(미도시)의 표면에 실장되도록 형성되고, 평면 연성 케이블(101)을 회로 부재에 전기적으로 연결하기 위해 사용된다. 커넥터(1)의 하부면은 회로 부재의 기판 실장면과 마주한다. 평면 연성 케이블(101)은 FPC, FFC 등과 같은 연성 평면 케이블이며, 평행하게 이격된 별도의 접촉 패드들(151)을 포함하는 한, 임의 유형의 평면 케이블일 수 있다. 상기 실시예에서, 커넥터(1)의 각 부분의 구조 및 이동을 설명하기 위해 사용된 상, 하, 좌, 우, 전, 후 등과 같은 방향 표현은 절대적이지 않고, 상대적이다. 이러한 표현은, 커넥터(1)가 도면에 도시된 위치에 있는 경우 적합하다. 그러나 커넥터(1)의 위치가 달라질 경우, 상기 표현은 커넥터(1)의 위치 변화 등에 따라 달라질 수 있는 것으로 간주한다.
커넥터(1)는 합성 수지와 같은 절연성 물질로 전체가 형성된 장형(elongated) 평면 하우징(11)을 포함하고, 합성 수지와 같은 절연성 물질로 전체가 형성된 장세형(elongated, thin) 액츄에이터(21)는 하우징(11)상에 회전 가능하게 실장된다. 액츄에이터(21)는 제1 개방 위치와 제2 닫힘 위치 사이에서 피벗식으로 회전될 수 있도록 하우징(11)상에 실장된다.
하우징(11)은 하부(12), 상부(15), 좌, 우측부들(16) 및 상기 하부(12)와 상부(15) 그리고 측부들(16) 사이에 형성된 삽입 개구부(33)를 포함하고, 평면 연성 케이블(101)의 말단부는 상기 삽입 개구부 안으로 삽입되거나, 삽입 개구부로부터 제거될 수 있다. 이러한 실시예에서, 삽입 개구부(33)의 인입측(도 3 및 도 4에서 하부 좌측)은 커넥터(1)의 전면측을 가리키고, 삽입 개구부(33)의 반대측(도 3 및 도 4에서 상부 우측)은 커넥터(1)의 후측을 가리킨다.
하우징(11)은 금속 단자들(51)이 삽입되는 복수 개의 단자 수용 그루브들 또는 케비티들(14)을 포함한다. 상기 실시예에서, 단자 수용 그루브들(14)의 수는 40개이며, 상기 그루브들은 약 0.5 mm의 피치(pitch) 또는 간격을 가지고, 각 단자(51)는 상기 단자 수용 그루브들(14) 중 하나에 삽입된다. 단자(51)는 각각의 단자 수용 그루브들(14)에 삽입될 필요가 없으며, 일부의 단자들(51)은 평면 연성 케이블(101)의 접촉 패드들(151)의 배열에 따라 필요한 경우 생략될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 5를 참조하면, 평면 연성 케이블(101)은 절연성 박판 부재인 베이스판부(111)를 포함하고, 상기 베이스판부는 상기 베이스판부(111)의 일 표면에 배치된 복수 개의 길고 얇은 띠형의 도전 접촉 패드들(151)을 포함한다. 상기 도전 접촉 패드들은 예컨대 40개이다. 도 5에는, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)에 인접한 케이블(101)의 부분들만 도시되어 있다. 접촉 패드들(151)은 구리와 같은 전도성 금속으로 이루어진 호일과 같은 직사각형 영역들이며, 예컨대 0.5 mm 등과 같은 소정의 피치로 서로 간에 평행하게 배치된다. 접촉 패드들(151)의 수 및 피치는, 상기 피치가 하우징(11)내의 도전 단자들(51)의 피치에 대응되는 한, 필요 시 적합하게 변경될 수 있다.
접촉 패드들은 절연층(121)에 의해 덮인 개별 리드들 또는 와이어들(미도시)에 연결된다. 절연층(121)은, 접촉 패드들(151)의 상부 표면들이 노출되도록 전방 말단부(114)로부터 소정의 거리내에서는 평면 연성 케이블(101)의 부분에 형성되지 않는다. 전방 말단부(114)로부터 소정의 길이내에 위치한 평면 연성 케이블(101)의 부분에는, 상기 접촉 패드들(151)이 노출된 측과 반대의 측에서 보조판(112)이 결합된다. 보조판(112)은 폴리이미드와 같이 상대적으로 경도가 큰 물질로 형성되고, 접촉 패드들(151)이 노출된 측과 반대인 평면 연성 케이블(101)의 표면 부분의 전체 폭을 덮는다. 접촉 패드들(151)의 노출된 길이는 보조판(112)이 결합된 길이 내에 있는 것이 바람직하다. 보조판(112)이 결합되는 길이의 폭 방향에서 양 말단에는, 귀 또는 탭 부분들(113)이 바깥족으로 돌출되도록 형성된다.
하우징(11)의 측부(16)에서, 슬릿형(slit-shaped) 보조 브래킷 수용 리세스들(16b)은 평면 연성 케이블(101)의 삽입/제거 방향으로 배열된다. 일반적으로 소위 피팅(fitting) 또는 솔더 네일(solder nail)이라 불리는 커넥터 부착 보조 브래킷들(81)은 보조 브래킷 수용 리세스들(16b)에 삽입되고 하우징(11)에 부착된다. 커넥터 부착 보조 브래킷들(81)은, 하우징(11)을 기판에 부착하기 위해, 연결부(81a)의 하단으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 상기 연결부의 바닥면들이 납땜과 같은 고정 수단에 의해 기판 표면에 연결되도록 하는 연결 브래킷으로서 역할한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 맞물림 리세스들(16a)은, 액츄에이터(21)가 닫힘 위치에 있을 때 상기 액츄에이터(21)의 잠금부 또는 돌출부(27)에 맞물리도록, 측부(16)의 내부 표면에 위치한다. 또한, 측부(16)에 인접한 하부(12)의 상면 부분에서, 케이블 맞물림부(19)는 위쪽으로 돌출하도록 형성된다. 케이블 맞물림 리세스들(19a)은, 케이블 삽입 방향에서 보았을 때(도 3에 도시된 바와 같이 상부 우측으로) 케이블 맞물림부(19)의 뒤에 형성된다. 이러한 케이블 맞물림 리세스들(19a)은, 케이블이 커넥터(1)안으로 적합하게 완전히 삽입된 경우, 평면 연성 케이블(101)의 귀 부분(113)을 수용하고 유지한다. 이러한 배열을 이용하면, 액츄에이터(21)가 닫힘 위치에 있고, 커넥터로부터 케이블을 당기려 할 때, 귀 부분들(113)이 케이블 맞물림부들(19)과 맞물릴 것이다.
액츄에이터(21)는 실질적으로 직사각형 박판과 같은 부재인 액츄에이터 몸체(22), 상기 액츄에이터(22)의 양단으로부터 바깥쪽으로 돌출하도록 형성된 잠금부들 또는 돌출부들(27), 액츄에이터(22)의 하부면에 형성된 가압부(23), 및 구동부(28)를 포함하고, 상기 구동부는 액츄에이터 몸체(22)의 선두 모서리로부터 연장되나, 액츄에이터의 전체 폭으로 연장되지는 않는다.
가압부(23)는, 액츄에이터(21)가 닫힘 위치에 있을 때, 삽입 개구부(33)를 통해 삽입된 평면 연성 케이블(101)을 아래쪽으로, 즉 하부(12)를 향해 가압하도록 형성된다. 액츄에이터(21)가 닫힘 위치에 있을 때, 가압부(23)의 하부면은 삽입 개구부(33)를 통해 삽입된 평면 연성 케이블(101)의 상부면과 접촉하는 케이블 가압면(23a)인데, 즉 상기 케이블 가압면은 접촉 패드(151)의 측과 대향된 표면과 맞물린다.
단자들(51)의 상부 숄더빔들(55)(이하 기술됨)을 수용하기 위해, 복수 개의 수용 그루브들(24)은 구동부(28)의 반대측에서 위치한 가압부(23)의 부분들에 형성된다. 이러한 배열의 경우, 가압면(23a)은 수용 그루브들(24)이 형성되지 않은 부분들에서 단일의 연속형 평면을 형성한다. 그러나, 수용 그루브들(24)이 형성된 위치들에서 가압면(23a)은 수용 그루브들(24)에 의해 복수 개의 부분들로 나누어지되, 복수 개의 폭이 좁고 긴 칸막이벽들(23b)이 액츄에이터(21)의 길이를 따라 배열되는 빗 모양으로 형성된다. 수용 그루브들(24)의 위치는 단자 수용 그루브들(14)의 위치에 대응된다.
액츄에이터(21)가 닫힘 위치에 있을 때, 상기 액츄에이터(21)는 액츄에이터 몸체(22)의 후측에서 샤프트부(48)를 포함한다. 샤프트부(48)는 전체 길이를 따라 연장되며, 상기 수용 그루브들(24)을 통과하여 칸막이벽들(23b)을 상호 간에 연결한다. 수용 그루브들(24)내에 배치된 샤프트부(48)의 부분들은 단자들(51)의 상부 숄더빔(55)과 맞물린다. 액츄에이터 몸체(22)의 양 측면에서, 래터럴 샤프트부(49)는 전체가 래터럴 방향에서 바깥쪽으로 돌출하도록 형성된다. 래터럴 샤프트부(49)는 하우징(11)의 보조 브래킷 수용 오목부(16b)에 수용된 커넥터 부착 보조 브래킷(81)에 의해 전측 및 하측 방향으로의 이동이 제한된다. 특히, 래터럴 샤프트부(49)는 커넥터 부착 보조 브래킷(81)에 의해 전측 이동이 제한되며, 바닥측으로부터 지지된다.
커넥터(1)는 커넥터 실장면을 포함한 회로 부재(미도시)의 표면에 실장된다. 회로 부재는 예컨대 인쇄 회로 기판일 수 있으며, 커넥터(1)가 실장될 수 있는 한 임의의 부재일 수 있다. 또한, 커넥터(1)는 소위 직각 커넥터로 사용되며, 하우징(11)의 하부면(도 2의 하부면)이 상기 기판의 표면과 대향되고, 삽입 개구부들(33)이 상기 기판에 대해 평행하게 배열된 상태에서 실장된다.
커넥터 부착 보조 브래킷(81)은 납땜에 의해 기판에 연결되도록 형성되어, 바깥쪽으로 돌출한 연결부들(81a)의 바닥면들이 기판의 부착 패드의 표면과 대향된다. 또한, 단자들(51)은 남땜에 의해 기판에 연결되되, 상기 단자들(51)의 꼬리부들(58)(이하 기술됨)의 바닥면이 기판의 땜납 패드의 표면에 대향되도록 하는 구성으로 연결된다. 이러한 배열의 경우, 하우징(11)은 기판의 표면에 고정되고, 각 단자(51)는 그에 대응하는 도전 트레이스들(traces)에 전기적으로 연결됨으로써, 회로 부재상에서 트레이스들과 단자들(51) 사이의 전기적 연결이 완성된다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 단자들(51)은 판금을 동형(uniform shape)으로 펀칭 또는 블랭킹(blanking)함으로써 형성되며, 하우징(11)내에서 상기 하우징(11)의 길이(도 2의 좌-우 방향)를 따라 동형 어레이로 배열된다. 각 단자(51)는 상기 단자의 후방 말단에 배치되어 수직 방향으로 연장되는 베이스부(56), 베이스부(56)의 상단으로부터 전방(도 6 내지 도 8에서 좌측)을 향해 연장된 액츄에이터 홀딩암부로 역할하는 상부 숄더빔(55), 베이스부(56)의 하단으로부터 하측을 향해 연장된 기판 연결부로 역할하는 꼬리부(58), 및 베이스부(56)의 하단으로부터 전방을 향해 연장되는 보조 블록부(57)를 포함한다.
또한, 각 단자(51)는, 베이스부(56)의 하단으로부터 연장되며 그리고 보조 블록부(57)의 바로 윗 부분으로부터 전방을 향해 연장된 제1 접촉암부로 역할하는 전방 탄성 접촉빔(53), 및 베이스부(56)의 중간 부분부터 연장되며 그리고 상부 숄더빔(55)과 전방 접촉빔(53) 사이의 부분으로부터 전방을 향해 연장된 제2 접촉암부로 역할하는 후방 탄성 접촉빔(54)을 포함한다. 전방 접촉빔(53) 및 후방 접촉빔(54)은 상부 숄더빔(55)과 대향하도록 배치된다. 평면 연성 케이블(101)의 접촉 패드들(151)을 접촉시키기 위한 전방 접촉부(53a)는 자유단, 즉 상기 전방 접촉빔(53)의 전방 말단에 형성된다. 반면, 평면 연성 케이블(101)의 접촉 패드들(151)을 접촉시키기 위한 후방 접촉부(54a)는 자유단, 즉 상기 후방 접촉빔(54)의 전방 말단에 형성된다. 더욱이, 전방을 향해 하측으로 경사진 전방 단자 경사면(53b)은 전방 접촉빔(53)의 전방 접촉부(53a)의 전방부에 형성된다. 후방 접촉빔(54)의 후방 접촉부(54a)의 전방부도 마찬가지로, 전방을 향해 하측으로 경사진 후방 단자 경사면(54b)을 포함한다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 하우징(11) 내에서 전방 접촉빔(53)과 후방 접촉빔(54)의 수직 이동은 제한되며, 상기 빔들은 서로 독립적으로 상-하 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 이유로, 전방 접촉빔(53) 및 후방 접촉빔(54)은, 근단(즉 후방 말단)이 베이스부(56)에 고정되고 전방 말단이 자유단인, 독립적 캔틸레버식 스프링 부재로 역할한다. 또한, 전방 접촉빔(53) 및 후방 접촉빔(54)은 서로 연결되지 않고, 오히려 둘 다 베이스부(56)으로부터 연장된다.
이러한 배열의 경우, 상기 전방 접촉빔(53)과 후방 접촉빔(54)이 스프링 부재로 역할함으로써, 전방 접촉부(53a) 및 후방 접촉부(54a)는 상호 간에 독립적인 방식으로 수직으로 배치될 수 있다. 그러므로, 전방 접촉부(53a) 및 후방 접촉부(54a)는 평면 연성 케이블(101)의 동일한 접촉 패드(151)와 각각 맞물리되, 상호 간에 독립적인 방식으로 맞물린다. 이러한 구성을 통해, 전방 및 후방 접촉부들과 접촉 패드들(151) 간의 접촉이 확실히 유지될 수 있다.
동작 중에, 평면 연성 케이블(101)은, 액츄에이터(21)의 가압부(23)에 의해 인가되는 하향력(downward force) 및 전방 접촉부(53a)와 후방 접촉부(54a)에 의해 인가되는 상향력(upward force)에 의해, 액츄에이터(21)의 가압부(23)와 전방 접촉부(53a) 및 후방 접촉부(54a) 사이에 배치된다.
하우징(11)은 상기 하우징의 하부(12)와 상부(15) 사이에서 단자 수용 그루브(14)내에 배치된 단자 지지부(13)를 포함한다. 단자 지지부(13)는 단자 수용 그루브(14)의 후방 말단에 인접하여 배치된다. 케이블(101)이 삽입 개구부(33)를 통해 삽입될 때, 단자 지지부(13)의 전방 말단면(13a)은 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)와 접촉하여, 상기 평면 연성 케이블(101)의 위치가 하우징(11)의 전-후 방향에 대해 설정된다.
단자(51)가 하우징(11)의 후측으로부터 상기 단자 수용 그루브(14)로 밀리면, 단자(51)의 상부 숄더빔(55)의 하단부(55c)로부터 하측으로 돌출하는 프레스핏(press-fit) 돌출부(55b)가 단자 지지부(13)의 상부면(13b)에 맞물리거나 꺾여 들어간다. 또한, 상부 숄더빔(55)의 하단부(55c)의 프레스핏 돌출부(55b)에 인접한 부분 및 상부 말단부(55d)는 각각 단자 지지부(13)의 상부면(13b)과 상부(15)의 하부면(15a)쪽으로 가압된다. 즉, 상부 숄더빔(55)의 프레스핏 돌출부(55b)는 단자 지지부(13)의 상부면(13b)과 맞물리고, 상부 숄더빔(55)은 단자 지지부(13)와 상부(15)에 의해 상,하로부터 고정됨으로써, 단자(51)는 하우징(11)의 단자 수용 그루브(14)에 확실히 수용되고 유지된다.
상부 숄더빔(55)의 전방 말단에 근접하여, 곡선형 샤프트 맞물림부(55a)는 윗쪽으로 리세스가 형성되어, 액츄에이터(21)의 샤프트부(48)와 맞물린다. 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 수용 그루브(24)내에 배치된 샤프트부(48)의 부분은 샤프트 맞물림부(55a)내에서 피벗식으로 회전 가능하게 수용되며, 닫힘 위치와 개방 위치 사이에서 액츄에이터(21)의 위치 변화에 따라 샤프트 맞물림 오목부(55a)내에서 회전된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 샤프트부(48)의 회전 중심을 대략 "A"지점으로, 전방 접촉부(53a)의 상단을 "B"로, 후방 접촉부(54a)의 상단을 "C"로 가정하면, "A", "B", "C"의 꼭지점을 이용하여 가상의 예각 삼각형 "ABC", 즉 모든 꼭지각이 90°보다 작은 삼각형이 형성된다. 샤프트부(48)의 회전 중심 "A"는 전방 접촉부(53a)의 상단 "B"와 후방 접촉부(54a)의 상단 "C" 사이에서 하우징(11)의 전, 후 방향에 대해, 즉 평면 연성 케이블(101)의 삽입/제거 방향과 관련하여 위치된다.
이러한 배열에서, 액츄에이터(21)의 가압부(23)가 닫힘 위치에 있는 경우, 상측으로 작용하는 가압력은, 전방 접촉빔(53)과 후방 접촉빔(54)의 탄성력이 전방 접촉부(53a)와 후방 접촉부(54a)를 통해 인가된다. 그 결과, 상향의 가압력에 의해 얻어진 회전 모멘트는 샤프트부(48)의 회전 중심을 향해 인가되지 않고, 오히려 그 반대측에 인가된다. 이러한 회전 모멘트는 상호 간에 상쇄되기 쉽고, 액츄에이터(21)는, 충격 또는 진동과 같은 예기치 않은 외부 힘이 인가되더라도 닫힘 위치에 유지되는 경향이 있다. 바꾸어 말하면, 2개의 접촉점 "B" 및 "C"가 회전 중심 "A"의 반대측에 있기 때문에, 평면 연성 케이블이 삽입되고 액츄에이터(21)가 닫히면, 비록 외부의 힘이 인가되더라도 상기 액츄에이터는 닫힘 위치에 유지되기 쉬울 것이다.
평면 연성 케이블(101)의 삽입/제거 방향에 대하여 액츄에이터가 닫힘 위치에 있을 때, 삼각형 "ABC"의 변 "BC"는 액츄에이터(21)의 가압부(23)의 가압면(23a)에 반대되는 위치에 배치된다. 바꾸어 말하면, 평면 연성 케이블(101)의 삽입/제거 방향에 대하여 액츄에이터가 닫힘 위치에 있을 때, 전방 접촉부(53a)의 상단과 후방 접촉부(54a)의 상단은 액츄에이터(21)의 가압부(23)의 가압면(23a)의 범위 내에서 배치된다. 이러한 배열에서, 평면 연성 케이블(101)은 전방 접촉부(53a)와 후방 접촉부(54b) 및 가압부(23)의 가압면(23)에 의해, 상, 하로부터 고정되어 커넥터(1)내에서 케이블(101)이 확실히 유지된다.
또한, 삼각형 "ABC"의 변 "BC"는 커넥터(1)의 실장면에 대하여 전방 삽입측을 향해 약간 하향하여 경사진다는 것을 알 수 있을 것이다. 바꾸어 말하면, 전방 접촉부(53a)의 상단 "B"는 후방 접촉부(54a)의 상단 "C"보다 낮은 위치에 배치된다. 즉 전방 접촉부(53a)의 상단은 기판에 근접하여 배치된다. 상기 실시예에서 형성된 바와 같이, 변 "BC"의 경사각은 예컨대 4°이나, 필요에 따라 변경될 수 있다.
액츄에이터(21)가 닫히고, 가압면(23a)이 전방 접촉부(53a) 및 후방 접촉부(54a)와 연동하여 평면 연성 케이블(101)을 고정할 때, 액츄에이터(21)의 가압부(23)의 가압면(23a)은 변 "BC"에 대해 거의 평행하다. 따라서, 상기 변 "BC"와 유사하게, 가압면(23a)도 전방을 향해 하향하며 경사진다. 그러므로, 가압부(23)를 포함하는 액츄에이터(21)는, 상기 액츄에이터(21)가 닫힘 위치에서 유지되는 것을 돕기 위해, 전방을 향해 하향하며 경사진다.
전방 접촉부(53a)의 상단"B"는 후방 접촉부(54a)의 상단 "C"보다 낮은 위치에 배치되므로, 전방 접촉부(53a)는 후방 접촉부(54a)보다 더 작게 하부(12)의 상면(12a) 위로 돌출한다. 평면 연성 케이블(101)이 삽입 개구부(33)를 통해 삽입되면, 상기 케이블은 1차로 하부(12)의 상면(12a)을 따라 이동하고, 이어서 전방 접촉부(53a)로, 그 이후 후방 접촉부(54a)로 미끄러져 올라간다. 따라서, 도 8에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 평면 연성 케이블(101)은 전방을 향해 상향하며 경사져서, 전방 말단부(114)가 상측으로 우회하여 지향된다. 이러한 이유로, 전방 접촉부(53a)만 하부(12)의 상면(12a) 위로 약간 돌출한 경우, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)는 전방 접촉부(53a)로 원활하게 미끄러져 올라가고, 따라서, 평면 연성 케이블(101)이 삽입 개구부(33)에 원할하게 삽입될 수 있다.
꼬리부(58)는 하우징(11)의 바닥면의 후방 말단으로부터 후측으로 돌출하고, 상기 하우징의 바깥쪽으로 연장된다. 꼬리부의 하부면이 땜납 패드에 대향될 때, 꼬리부(58)는 기판 표면상의 땜납 패드에 납땜되도록 형성된다. 이러한 배열에서, 단자들(51)은 땜납 패드에 연결된 기판의 도전 트레이스에 전기적으로 연결된다.
도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 동작 시, 액츄에이터(21)는, 평면 연성 케이블(101)이 하우징(11)의 삽입 개구부(33)에 삽입될 수 있는 제1 위치 또는 개방 위치에 있다. 작업자는 하측과 대향하는 접촉 패드들(151)을 이용하여 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)를 하우징(11)의 삽입 개구부(33)에 삽입한다. 케이블이 삽입될 때, 평면 연성 케이블(101)의 귀 부분들(113)이 케이블 맞물림부들(19)을 통과하여 케이블 맞물림 리세스들(19a)로 삽입되도록 하기 위해, 상기 케이블(101)은 상향하며 경사지는 것이 필요하다. 삽입 중에, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)는, 우선, 하우징(11)의 하부(12)의 상면(12a)과 접촉하고, 이후, 하우징(11)의 후방을 향해 상기 상면(12a)을 따라 이동한다.
이후, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)는 전방 접촉부(53a)의 전면측에 형성된 전방 단자 경사면(53b)과 접촉하고, 상기 전방 접촉부는 하부(12)의 상면(12a)으로부터 상측으로 돌출한다. 전방 단자 경사면(53b)이 후방을 향해 상향하며 경사지고, 상기 전방 접촉부(53a)가 하부(12)의 상면(12a) 위로 돌출되는 높이가 작기 때문에, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)는 전방 단자 경사면(53b) 위로 원할하게 올라갈 것이다. 또한, 전방 접촉빔(53)이 스프링과 같은 방식으로 편향되어 상기 전방 접촉부(53a)가 하측으로 이동되어, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)가 올라가야 할 정도가 감소하여, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)가 더욱 원할하게 올라간다.
전방 접촉부(53a)를 통과한 후, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)는 후방 접촉부(54a)의 전방에 형성된 후방 단자 경사면(54b)과 접촉하며, 상기 후방 접촉부는 하부(12)의 상면(12a) 위로 돌출된다. 후방 단자 경사면(54b)이 후방을 향해 상향하며 경사지므로, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)는 후방 단자 경사면(54b)을 따라 원할하게 올라간다. 후방 접촉부(54a)가 상면(12a) 위로 돌출하는 높이가 전방 접촉부(53a)가 상면(12a) 위로 돌출하는 높이보다 크더라도, 이러한 증가량은 중요하지 않은데, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)가 전방 접촉부(53a)를 통과한 후 어느 정도 이미 올라와있기 때문이다. 그러므로, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)는 후방 접촉빔(54)을 통과할 때, 원할하게 계속 올라간다. 후방 접촉빔(54)은 스프링과 같은 방식으로 편향되어 후방 접촉부(54a)가 하측으로 이동되므로, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)가 올라가야 할 정도가 감소하여, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)가 더욱 원할하게 올라간다.
전방 접촉부(53a) 및 후방 접촉부(54a)를 통과한 후, 평면 연성 케이블(101)의 전방 말단부(114)는 후측으로 이동하거나, 하우징(11)안으로 더욱 이동하면서 상측으로 약간 우회하여 지향되고, 하우징내에서 케이블(101)을 정확하게 위치시키기 위해, 단자 지지부(13)의 전방 말단면(13a)과 접촉한다.
이후, 작업자는, 손가락 등을 이용하여 액츄에이터(21)의 구동부(28)로 하여금 상기 액츄에이터(21)를 개방 위치로부터 닫힘 위치로 회전시키도록 한다. 그 사이에, 액츄에이터 몸체(22)의 전방 말단은 낮아지고, 도 4에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(21)의 잠금부(27)는 하우징(11)의 측부(16)의 내부면에 형성된 맞물림 리세스(16a)와 맞물려, 액츄에이터(21)가 닫힘 위치로 잠기도록 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 가압부(23)의 가압면(23a)은 접촉 패드들(151)과 대향된 표면에서, 그리고 보조판(112)을 따라, 평면 연성 케이블(101)의 상면과 접촉함으로써, 평면 연성 케이블(101)이 하측으로 가압된다. 그 결과, 각 접촉 패드(151)는 단일 단자(51)의 전방 접촉빔(53)의 정렬 전방 접촉부(53a) 및 정렬 후방 접촉빔(54)의 후방 접촉부(54a)와 강제로 접촉된다. 이러한 배열에서, 각 접촉 패드들(151)은 그에 대응되는 단자들(51)에 전기적으로 연결되고, 단자들(51)의 꼬리부들(58)에 연결된 땜납 패드를 통해 기판의 적합한 도전 트레이스에 전기적으로 연결된다.
이러한 구성을 통해, 각 전방 접촉부(53a) 및 후방 접촉부(54a)는 상호 간에 독립적인 방식으로 평면 연성 케이블(101)의 각각의 접촉 패드(151) 쪽으로 가압되며, 따라서, 전방 접촉부(53a) 또는 후방 접촉부(54a) 중 하나와 접촉 패드(151) 사이에 파편 조각이 끼더라도, 전방 및 후방 접촉부와 접촉 패드(151) 사이의 확실한 접촉이 유지될 수 있다. 또한, 평면 연성 케이블(101)은, 액츄에이터(21)의 가압부(23)의 하향력 및 전방 접촉부(53a)와 후방 접촉부(54a)의 상향력에 의해, 액츄에이터(21)의 가압부(23)와 전방 접촉부(53a) 및 후방 접촉부(54a) 사이에 고정된다. 그러므로, 평면 연성 케이블(101)은 삽입 개구부(33) 내에서 확실하게 유지된다.
평면 연성 케이블(101)이 커넥터(1)에 연결되는 것은, 청정실과 같은 청정 환경에서 수행되어야 할 필요는 없으므로, 상기 연결은 공기 중에 떠다니는 먼지 또는 다른 예기치 않은 파편 조각과 같은 이물질이 평면 연성 케이블(101)의 접촉 패드들(151)에 점착된 상태에서 수행되는 경우도 종종 있다. 이러한 이물질이 접촉 패드(151)와 접촉부들, 즉 전방 접촉부(53a) 또는 후방 접촉부(54a) 중 하나 사이에 끼어 있어서, 그 결과, 상기 접촉 패드(151)가 전방 접촉부(53a) 또는 후방 접촉부(54a)와 전기적으로 연결되지 않는 경우, 다른 접촉부들 즉 후방 접촉부(54a) 또는 전방 접촉부(53a)와 접촉 패드(151) 사이의 접촉에 의해, 접촉 패드(151)와 각 단자(51) 사이의 전기적 연결이 계속 유지될 수 있다. 심지어 이물질이 크고, 전방 접촉부(53a) 또는 후방 접촉부(54a)의 하향 이동 정도가 마찬가지로 크더라도, 전방 접촉빔(53) 및 후방 접촉빔(54)이 서로에 대해 독립적이기 때문에, 다른 접촉부 즉 후방 접촉부(54a) 또는 후방 접촉부(53a)가 연좌 방식으로 하향하여 이동되지는 않는다. 그러므로 접촉 패드(151)에 대한 전기적 연결이 유지된다.
작업자 시, 평면 연성 케이블(101)이 삽입 개구부(33)로 삽입될 때, 접촉 패드(151)는 우선 전방 접촉부(53a)와 접촉하고, 이후 후방 접촉부(54a)와 접촉한다. 그러므로, 접촉 패드(151)에 점착된 이물질이 접촉 패드(151)과 전방 접촉부(53a) 사이에 있을 확률이 더 크다. 이러한 경우, 전방 접촉부(53a) 및 후방 접촉부(54a)는 상대적으로 큰 소정의 갭에 의해 케이블 삽입 방향에서 서로 간에 이격되어 있으므로, 이물질은 후방 접촉부(54a)에 끼이기 보단 단자의 전방 접촉부(53a)와 후방 접촉부(54a) 사이의 갭에 떨어질 수 있다. 이는, 단자(51)와 접촉 패드(151) 경계면의 신뢰성을 향상시킨다는 본 발명의 다른 견지이기도 하다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지에 근거하여 다양한 방식으로 변경될 수 있고, 이러한 변경은 본 발명의 범위로부터 제외되지 않는다. 예컨대, 접촉암부들의 수는 두 개로 기술되었으나, 접촉암부들의 수는 세 개 이상일 수 있다.

Claims (9)

  1. 평면 연성 케이블이 삽입될 수 있는 삽입 개구부를 포함하는 절연성 하우징;
    상기 하우징상에 이동 가능하게 실장되며, 상기 평면 연성 케이블이 삽입될 수 있는 제1 위치와 상기 평면 연성 케이블의 접촉 패드들이 케이블 커넥터의 단자들에 의해 동작 가능하게 맞물리는 제2 위치로부터 이동되도록 형성되는 액츄에이터; 및
    상기 하우징에 실장되어, 각각 상기 평면 연성 케이블의 접촉 패드에 전기적으로 연결되도록 형성된 복수 개의 도전성 단자들을 포함하고, 제1 군의 복수 개의 단자들은 상기 제1 과 제2 위치 사이에서 상기 액츄에이터의 이동을 용이하게 하기 위해 상기 액츄에이터에 맞물리는 액츄에이터 홀딩암부를 각각 포함하고, 제2 군의 복수 개의 단자들은 상기 평면 연성 케이블의 접촉 패드들 중 하나와 전기적으로 연결되도록 형성된 복수 개의 별도의 캔틸레버식 탄성 접촉암부들을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 커넥터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 제1 및 제2 위치 사이의 회전 이동을 위해 하우징상에서 회전 가능하게 실장되고, 상기 제1 군의 단자들의 액츄에이터 홀딩암부들은 상기 액츄에이터의 회전을 용이하게 하기 위해 상기 액츄에이터의 샤프트부와 맞물리는 것을 특징으로 하는 케이블 커넥터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 접촉암부들은 상호 간에 독립적인 부재들로서, 상기 단자의 베이스부에 고정된 근단 및 상기 평면 연성 케이블의 접촉 패드들에 맞물리도록 형성된 자유단의 접촉부를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 커넥터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 각 단자의 접촉부들은 상기 평면 연성 케이블의 삽입 방향에 대해 서로 다른 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 케이블 커넥터.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 액츄에이터는, 상기 액츄에이터가 상기 제2 위치에 있을 때 상기 접촉암부들과 대향된 케이블 가압면을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 커넥터.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 액츄에이터는, 상기 액츄에이터가 상기 제2 위치에 있을 때 상기 접촉암부들과 대향된 케이블 가압면을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 커넥터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 접촉암부들은 상호 간에 독립적인 부재들로서, 상기 단자의 베이스부에 고정된 근단 및 상기 평면 연성 케이블의 접촉 패드들에 맞물리도록 형성된 자유단의 접촉부를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 커넥터.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 각 단자의 접촉부들은 상기 평면 연성 케이블의 삽입 방향에 대하여 서로 다른 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 케이블 커넥터.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 단자들은 액츄에이터와 맞물리기 위한 액츄에이터 홀딩암부 및 상기 평면 연성 케이블의 접촉 패드들 중 하나와 전기적으로 연결되도록 형성된 복수 개의 별도의 캔틸레버식 탄성 접촉암부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 커넥터.
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