CN103987552B - 蓄电装置的搭载结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题为,当在车辆车身上形成容纳蓄电装置的凹部时,有必要确保凹部的强度。其解决方案为,蓄电装置的搭载结构具有蓄电装置、车辆车身、第一加强件(41)、和第二加强件(42)。蓄电装置输出车辆行驶用的能量。车辆车身配备有向车辆的上方开口的凹部(121),凹部容纳蓄电装置。第一加强件(41)沿着凹部的底面配置,在规定方向上延伸。第二加强件(42)沿着蓄电装置的上表面配置,在规定方向上延伸。

Description

蓄电装置的搭载结构
技术领域
本发明涉及对于车辆搭载蓄电装置的结构。
背景技术
在专利文献1~3中记载的车辆中,将电池组或电偶极子层电容器相对于车辆车身固定。在专利文献1中记载的车辆中,在车身地板上形成凹部,将电池组容纳到凹部内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-345454号公报
专利文献2:日本特开2004-243885号公报
专利文献3:日本特开2000-351329号公报
发明内容
发明所以解决的课题
如专利文献1中记载的结构那样,在把电池组容纳到形成在车身地板上的凹部内时,有必要确保凹部的强度。当凹部容易变形时,存在着会向容纳在凹部内的电池组施加冲击的担忧。
解决课题的手段
作为本发明的蓄电装置的搭载结构具有:蓄电装置、车辆车身、第一加强件、和第二加强件。蓄电装置输出用于车辆行驶的能量。车辆车身配备有向车辆的上方开口的凹部,凹部容纳蓄电装置。第一加强件沿着凹部的底面配置,在规定的方向上延伸。第二加强件沿着蓄电装置的上表面配置,在规定的方向上延伸。
根据本发明,通过使用在规定方向上延伸的第一加强件及第二加强件,可以提高凹部的强度。由于第一加强件沿着凹部的底面配置,第二加强件沿着蓄电装置的上表面配置,换句话说,沿着凹部的上部配置,所以,可以提高凹部整体的强度。通过确保凹部的强度,可以保护容纳在凹部内的蓄电装置。
第一加强件可以独立于凹部地构成,也可以和凹部成一体地形成。如果成一体地形成第一加强件及凹部,则可以减少部件的数目。在规定方向上的第二加强件的端部是车辆车身的一部分,可以配置在与在车辆的左右方向上延伸的横梁邻接的位置。当规定方向的外力作用到第二加强件上时,通过使第二加强件的端部与横梁接触,可以使作用于第二加强件上的外力释放到横梁上。
在利用紧固构件将蓄电装置紧固到凹部的底面上的结构中,可以利用导向构件将蓄电装置引导到凹部的搭载位置。所谓搭载位置,是能够利用紧固构件紧固蓄电装置及凹部的位置。在将蓄电装置紧固到凹部的底面上时,由于蓄电装置遮挡作业者的视野,作业者难以将蓄电装置配置在搭载位置。因此,通过利用导向构件,可以容易地将蓄电装置配置在搭载位置。
导向构件可以分别配置于在规定方向上夹着蓄电装置的位置。借此,可以在规定方向上将蓄电装置定位。在利用多个导向构件时,可以沿着凹部的底面配置第一导向构件,并且,沿着凹部的上部配置第二导向构件。
在蓄电装置上可以设置沿着蓄电装置的上表面或者下表面配置的第三加强件。通过使用第三加强件,可以提高蓄电装置的强度。在利用多个蓄电元件构成蓄电装置时,多个蓄电元件可以沿着第三加强件延伸的方向配置。
第三加强件可以配置成沿着与第一加强件或者第二加强件交叉的方向延伸。并且,第三加强件可以在与第一加强件或者第二加强件交叉的部分固定到第一加强件或者第二加强件上。通过将第三加强件固定到第一加强件或者第二加强件上,在第一加强件或者第二加强件延伸的方向上也可以确保蓄电装置的强度。
凹部可以设置在车辆的行李空间的下方。这里,第一加强件以及第二加强件可以沿着车辆的前后方向延伸地配置。在行李空间的下方配置凹部时,凹部变得容易受到来自于车辆的后方的冲击。如果使用在车辆的前后方向上延伸的第一加强件及第二加强件,则即使从车辆的后方向凹部施加冲击,也可以由第一加强件及第二加强件承受冲击,可以抑制凹部的变形。
附图说明
图1是表示车辆的一部分的结构的概略图。
图2是在实施例1中电池组的搭载结构的透视图。
图3是在实施例1中电池组的搭载结构的侧视图。
图4是在实施例1中电池组的搭载结构的俯视图。
图5是在实施例1的变形例中电池组的搭载结构的侧视图。
图6是在实施例2中电池组的搭载结构的侧视图。
图7是在实施例2中电池组的搭载结构的俯视图。
图8是表示在实施例3中电池组的加强件和设置在地板上的加强件的位置关系的图。
图9是在实施例3中电池组的外观图。
具体实施方式
下面,对于本发明的实施例进行说明。
实施例1
下面,对于作为本发明的实施例1的电池组(蓄电装置)的搭载结构进行说明。本实施例的电池组搭载在车辆上。作为车辆,有混合动力汽车和电动汽车。对于混合动力汽车,作为使车辆行驶的动力源,除了蓄电池之外,还配备有燃料电池或者发动机。对于电动汽车,作为使车辆行驶的动力源,只配备有电池组。
图1是表示车辆的一部分的结构的概略图。在图1中,箭头FR表示车辆前进的方向,箭头UP表示车辆的上方方向。箭头FR及箭头UP在其它的图中也是一样。
座位110配置在车室内。所谓车室,是乘坐人员乘坐的空间。座位110固定到车辆100的地板120上。地板120是车辆车身的一部分。在相对于座位110而言的车辆的后方,设置行李空间LS。行李空间LS主要是放置装载物用的空间。在本实施例的车辆100中,行李空间LS与车室相连,但是并不局限于此。具体地说,也可以利用搭载在车辆100上的构件,将行李空间LS与车室分隔开。
地板120在对应于行李空间LS的位置具有凹部121。凹部121位于行李空间LS的下方,向车辆100的上方开口,在过去的车辆中,凹部121有时用于容纳备用轮胎。在本实施例的车辆100中,在凹部121中容纳电池组10。电池组10不从凹部向行李空间LS侧突出。
电池组10的上表面被盖板20覆盖。盖板20形成平板状,用于划分出行李空间LS。位于比盖板20更靠车辆100的上方处的空间形成行李空间LS。
电池组10包括组合电池11和容纳组合电池11的壳体12。组合电池11具有串联地电连接的多个单电池。作为单电池,可以使用镍氢电池或锂离子电池等二次电池。另外,也可以代替二次电池,使用电偶极子层电容器。
单电池的形状可以是任何形状。例如,作为单电池可以使用所谓的圆筒形电池或方形电池。在圆筒形电池中,电池的外形形成圆柱的形状。在方形电池中,电池的外形形成长方体的形状。
从组合电池11输出的电能用于使车辆100行驶。具体地说,组合电池11的输出电力被供应给电动发电机。电动发电机接受组合电池11的输出电力,生成车辆行驶用的动能。电动发电机与车轮连接,电动发电机生成的动能被传动给车轮。
在使车辆100减速或者使车辆100停止时,电动发电机将车辆100的制动时产生的动能变换成电能。电动发电机生成的电力被供应给组合电池11,可以将组合电池11充电。在连接组合电池11及电动发电机的电流路径上,可以配置DC/DC变换器或者逆变器。如果使用DC/DC变换器,可以将组合电池11的输出电压升压,并且供应给电动发电机。如果使用逆变器,则作为电动发电机,可以使用交流电动机。
在组合电池11中,也可以包含有并联地电连接的多个单电池。构成组合电池11的单电池的数目,可以考虑到组合电池11的要求输出等而适当地设定。壳体12例如可以用金属形成。组合电池11可以相对于壳体12的内壁面固定。例如,通过利用螺栓的紧固,将组合电池11固定到壳体12上。壳体12被固定到凹部121的底面上。
在壳体12内,除了组合电池11之外,还可以容纳其它的设备。作为其它的设备,例如有系统主继电器、电池监视单元、电流传感器、电流断路器。系统主继电器通过在接通及切断之间进行切换,接通组合电池11及电动发电机,或者切断组合电池11及电动发电机的连接。电池监视单元可以监视组合电池11的电压,或者基于温度传感器的输出来监视组合电池11的温度。电流传感器检测将组合电池11充、放电时的电流值。电流断路器配备有插头,通过拔出插头,可以切断在组合电池11中流动的电流。
图2是电池组10的搭载结构的透视图。图3是电池组10的搭载结构的侧视图。图4是电池组10的搭载结构的俯视图。在图2及图4中,箭头RH表示面向车辆的前进方向时的右侧的方向,箭头LH表示面向车辆的前进方向时的左侧的方向。
在凹部121的底面121a上配置两个第一加强件41。第一加强件41被固定到凹部121的底面121a上。第一加强件41固定到凹部121的底面121a上即可。作为第一加强件41及凹部121(底面121a)的固定方法,例如有焊接或者利用螺栓的紧固方法。
第一加强件41在车辆100的前后方向(箭头FR的方向)上延伸,两个第一加强件41在车辆100的左右方向(箭头RH以及箭头LH的方向)上并列。第一加强件41在与车辆100的前后方向正交的面内具有开口截面结构。第一加强件41在车辆100的前后方向上的长度可以适当地设定。优选地,第一加强件41在车辆100的前后方向上从底面121a的一端一直设置到底面121a的另一端。
在本实施例中,第一加强件41由和凹部121(底面121a)不同的构件构成,但是并不局限于此。具体地说,可以成一体地形成第一加强件41及凹部121,在这种情况下,凹部121的一部分相当于第一加强件41。
电池组10(壳体12)的底面被固定到第一加强件41的上表面上。具体地说,如图3所示,利用作为紧固构件的螺栓31,将电池组10(壳体12)的底面紧固到第一加强件41上。第一加强件41以及电池组10的紧固位置或紧固部位的数目可以适当地设定。
在本实施例中,在电池组10之中的位于车辆100的前方侧的区域和位于车辆100的后方侧的区域被螺栓31紧固于凹部121。电池组10相对于各个第一加强件41在两个位置被紧固。
利用螺栓31的紧固结构可以制成与图3所示的结构不同的结构。即,只要是能够利用螺栓31将电池组100紧固于凹部121即可。例如,在本实施例中,在第一加强件41上设置有螺栓31,但是,也可以将螺栓31设置在电池组10上。
在电池组10的上表面,配置有两个第二加强件42。第二加强件42在车辆100的前后方向(箭头FR的方向)上延伸。另外,两个第二加强件42在车辆100的左右方向(箭头RH及箭头LH的方向)上并列。配置第二加强件42的位置可以适当地设定。例如,各个第二加强件42在车辆100的上下方向上可以配置在与第一加强件41对向的位置。另一方面,第二加强件42及第一加强件41在车辆100的上下方向上也可以不对向。
如图3所示,第一加强件41及第二加强件42与凹部121一起包围电池组10。第一加强件41的上表面与电池组10的底面接触。第二加强件42可以与电池组10的上表面接触,也可以离开电池组10的上表面。
第二加强件42的一端42a被固定到凹部121的侧面121b。具体地说,第二加强件42的端部42a通过采用作为紧固构件的螺栓32而被紧固到凹部121的侧面121b。侧面121b是在凹部121之中的位于车辆100的后方的侧面,从底面121a向车辆100的上方延伸。
利用螺栓32将第二加强件42以及凹部121紧固的结构,也可以制成与图3所示的结构不同的结构。只要是能够利用螺栓32将第二加强件42的一端42a紧固于凹部121即可。
第二加强件42的另一端42b被作为紧固构件的螺栓32紧固于凹部121的侧面121c。侧面121c是在凹部121之中的位于车辆100的前方的侧面,从底面121a向车辆100的上方延伸。在本实施例中,第二加强件42在凹部121的内侧配置于电池组10的上表面。在第二加强件42的上方配置盖板20。
两个侧面121b、121c在车辆100的前后方向上相互对向。利用螺栓32紧固第二加强件42及凹部121的结构,也可以是和图3所示的结构不同的结构。只要是能够利用螺栓32将第二加强件42的另一端42b紧固于凹部121即可。
在本实施例中,第一加强件41及第二加强件42在车辆100的前后方向上延伸,但是,并不局限于此。即,第一加强件41及第二加强件42只要在同一方向上延伸即可。例如,可以以第一加强件41及第二加强件42在车辆100的左右方向(箭头RH及箭头LH的方向)上延伸的方式配置第一加强件41及第二加强件42。另外,可以以第一加强件41及第二加强件42在相对于车辆100的前后方向及左右方向倾斜的方向上延伸的方式,配置第一加强件41及第二加强件42。
在本实施例中,将两个第一加强件41配置在电池组10的下表面,将两个第二加强件42配置在电池组10的上表面,但是,并不局限于此。第一加强件41的数目及第二加强件42的数目可以适当地设定。第一加强件41的数目和第二加强件42的数目可以相同,也可以相互不同。
在本实施例中,第二加强件42不被固定于电池组10的上表面,但是,也可以将第二加强件42固定于电池组10的上表面。例如,可以将第二加强件42焊接到电池组10的上表面,或者利用螺栓将第二加强件42紧固到电池组10的上表面。固定第二加强件42及电池组10的位置或固定部位的数目,可以适当地设定。
根据本实施例,通过利用第一加强件41及第二加强件42,可以提高凹部121的强度。凹部121配置在车辆100的后方,在从车辆100的后方受到了冲击时,存在着变形的担忧。在凹部121从车辆100的后方受到冲击时,可以借助第一加强件41及第二加强件42抑制凹部121的变形。
由于第一加强件41及第二加强件42配置在凹部121的内侧,并且,在车辆100的前后方向上延伸,所以,可以抑制凹部121的侧面121b、121c向凹部121的内侧变形。当从车辆100的后方向凹部121施加了冲击时,第一加强件41及第二加强件42可以抑制侧面121b向凹部121的内侧变形。
通过抑制凹部121的变形,可以保护容纳在凹部121内的电池组10。另外,由于第一加强件41被固定在电池组10的底面,所以,可以确保电池组10的强度。即,利用第一加强件41可以抑制电池组10的变形。
在本实施例中,凹部121配置在车辆100的后方,在车辆100的后部碰撞时,朝向车辆100的前方的外力容易作用到凹部121上。因此,如果采用在车辆100的前后方向上延伸的第一加强件41及第二加强件42,则能够利用第一加强件41及第二加强件42承受朝向车辆100的前方的外力,易于抑制凹部121的变形。
另一方面,如图5所示,可以将横梁51配置在与第二加强件42的端部42b邻接的位置。图5是表示作为本实施例的变形例的搭载结构的侧视图,是对应于图3的图。
如果配置有横梁51,则可以使作用到第二加强件42上的外力释放到横梁51上。横梁51是车辆车身的一部分,在车辆100的左右方向上延伸。横梁51可以和地板120成一体地形成,或者与地板120独立地设置。
在向车辆100的后部施加冲击时,可以经由第二加强件42使该冲击释放到横梁51上。从而,可以抑制向第二加强件42施加过度的负荷,可以抑制第二加强件42的变形。
另一方面,如图5所示,可以在和第二加强件42的端部42a邻接的位置设置横梁52。具体地说,可以以横梁52的一部分在车辆100的前后方向上与第二加强件42的端部42a邻接的方式配置横梁52。横梁52在车辆100的左右方向上延伸。通过使用横梁52,可以提高凹部121的强度,并且,可以将作用到横梁52上的外力传递给第二加强件42。
第一加强件41及第二加强件42的朝向,换句话说,第一加强件41及第二加强件42的长度方向根据配置凹部121的位置来决定即可。例如,在作用到车辆100的左右方向上的外力易于施加到凹部121上时,采用在车辆100的左右方向上延伸的第一加强件41及第二加强件42即可。
实施例2
下面对于作为本发明的实施例2的电池组的搭载结构进行说明。在本实施例中,除了在实施例1中说明过的搭载结构之外,还设置有电池组10相对于凹部121的定位结构。对于和在实施例1中说明的构件相同的构件,使用相同的附图标记,省略其详细说明。下面,主要对于和实施例1不同的点进行说明。
图6是本实施例的电池组的搭载结构的侧视图,是对应于图3的图,图7是本实施例的电池组的搭载结构的俯视图,是对应于图4的图。在图6及图7中,省略在实施例1中说明的第二加强件42,但是,在本实施例中,也使用第二加强件42。
利用作为紧固构件的螺栓33,将第一导向构件61固定到第一加强件41上,在凹部121的底面121a,设置有两个第一加强件41,第一导向构件61固定到各个第一加强件41上。
第一导向构件61相对于电池组10配置在车辆100的后方。第一导向构件61具有向车辆100的上方延伸的导向面61a。通过使电池组10的侧面与导向面61a接触,可以将电池组10在凹部121中定位。具体地说,在车辆100的前后方向上可以将电池组10定位。
在凹部121的上部配置有两个第二导向构件62。第二导向构件62利用作为紧固构件的螺栓34,固定到地板120中的与凹部121不同的区域,第二导向构件62具有向车辆100的下方延伸的导向面62a。导向面62a位于凹部121的内侧。第二导向构件62相对于电池组10配置在车辆100的前方。
通过导向面62a与电池组10的侧面接触,将电池组10在凹部121中定位。具体地说,可以在车辆100的前后方向上将电池组10定位。在本实施例中,通过使用第一导向构件61及第二导向构件62,可以将电池组10在车辆100的前后方向上定位。即,第一导向构件61及第二导向构件62通过在车辆100的前后方向上夹着电池组10,抑制电池组10在车辆100的前后方向上的偏移。
电池组10利用螺栓31相对于第一加强件41进行紧固。因此,在电池组10(壳体12)及第一加强件41上形成有螺栓31插入的开口部。在将电池组10固定到第一加强件41上时,有必要使电池组10的开口部和第一加强件41的开口部相一致。
在本实施例中,通过使用第一导向构件61及第二导向构件62,可以在车辆100的前后方向上,将电池组10定位。借此,可以将电池组10配置在螺栓31能够紧固的位置,可以容易地进行利用螺栓31的紧固。
在将电池组10容纳到凹部121中时,由于视野被电池组10遮挡,作业者难以确认电池组10的搭载位置。因此,通过如本实施例所述,使电池组10沿着第一导向构件61(导向面61a)及第二导向构件62(导向面62a)移动,可以将电池组10移动到规定的搭载位置。所谓规定的搭载位置,使能够利用螺栓31将电池组10紧固到第一加强件41上的位置。
在本实施例中,利用第一导向构件61及第二导向构件62将电池组10定位,但是,并不局限于此。也可以只用第一导向构件61及第二导向构件62中的一个导向构件将电池组10定位。
在本实施例中,采用两个第一导向构件61和两个第二导向构件62,但是并不局限于此。第一导向构件61的数目或第二导向构件62的数目可以适当地设定。第一导向构件61的数目和第二导向构件62的数目可以相同,也可以相互不同。对于配置第一导向构件61及第二导向构件62的位置,考虑到电池组10的搭载位置来决定即可。
在本实施例中,对于电池组10在车辆100的前后方向上分别配置第一导向构件61及第二导向构件62,但是,并不局限于此。具体地说,对于电池组10在车辆100的左右方向上分别配置导向构件。在这种情况下,可以将电池组10在车辆100的左右方向上定位。
在本实施例中,第一导向构件61配置在凹部121的底面121a,但是,也可以配置在凹部121的上部。另外,第二导向构件62配置在凹部121的上部,但是,也可以配置在凹部121的底面121a。第一导向构件61及第二导向构件62在车辆100的上下方向上的位置可以适当地设定。
实施例3
下面,对于作为本发明的第三个实施例的电池组的搭载结构进行说明。图8表示电池组10的一部分的结构与第一加强件41的位置关系。在本实施例中,对于和实施例1、2中说明的构件相同的构件,使用相同的附图标记,省略详细的说明。下面,主要对于与实施例1、2的不同点进行说明。
在电池组10(壳体12)上设置有两个加强件(相当于第三加强件)13。各个加强件13在车辆100的左右方向上延伸,两个加强件13在车辆100的前后方向上并列地配置。
如图9所示,容纳在壳体12内的组合电池11具有多个单电池(相当于蓄电元件)11a,多个单电池11a沿着加强件13的延伸方向(换句话说,车辆100的左右方向)配置。作为单电池11a,使用所谓的方形电池。两个加强件13沿着单电池11a的底面配置。也可以代替单电池11a,而使用电池组件(相当于蓄电元件)。电池组件由串联地电连接的多个单电池构成。可以将多个电池组件沿着加强件13的延伸方向配置。
两个加强件13和两个第一加强件41被作为紧固构件的螺栓相互紧固。各个加强件13与两个加强件41交叉,交叉部分成为紧固部位。
根据本实施例,通过将电池组10的加强件13紧固到第一加强件41上,可以提高电池组10的强度。由于加强件13在车辆100的左右方向上延伸,所以,在车辆100的左右方向上,可以提高电池组10的强度。另外,由于第一加强件41在车辆100的前后方向上延伸,所以,在车辆100的前后方向上可以提高电池组10的强度。
在本实施例中,电池10的加强件13在车辆100的左右方向上延伸,第一加强件41在车辆100的前后方向上延伸,但是,并不局限于此。例如,加强件13也可以在车辆100的前后方向上延伸,并且,第一加强件41在车辆100的左右方向上延伸。只要加强件13、41在包含车辆100的前后方向及左右方向的平面上相互交叉即可。
在本实施例中,在电池组10的底面配置有加强件13,但是,并不局限于此。具体地说,在本实施例的结构的基础上,或者代替本实施例的结构,可以在电池组10的上表面配置加强件。配置在电池组10的上表面上的加强件,与加强件13一样,在车辆100的左右方向上延伸。配置在电池组10的上表面上的加强件,可以利用螺栓相对于第二加强件42紧固。借此,可以提高电池组10的上表面的强度。

Claims (9)

1.一种蓄电装置的搭载结构,其特征在于,具有:
蓄电装置,所述蓄电装置输出用于车辆行驶的能量;
车辆车身,所述车辆车身配备有容纳所述蓄电装置并向所述车辆的上方开口的凹部;
第一加强件,所述第一加强件沿着所述凹部的底面固定,并且在所述车辆的前后方向上延伸;以及
第二加强件,所述第二加强件沿着所述蓄电装置的上表面配置,并且在所述前后方向上延伸,
所述第二加强件配置于所述凹部的内侧,
所述第二加强件的一端固定于所述凹部的第一侧面,并且,作为车辆车身的一部分,配置在相对于在所述车辆的左右方向上延伸的横梁在所述前后方向上相邻的位置;
所述第二加强件的另一端固定于所述凹部的在所述前后方向上与所述第一侧面对向的第二侧面。
2.如权利要求1所述的蓄电装置的搭载结构,其特征在于,所述第一加强件与所述凹部成一体地形成。
3.如权利要求1或2所述的蓄电装置的搭载结构,其特征在于,具有:
紧固构件,所述紧固构件将所述蓄电装置紧固到所述凹部的底面上;以及
导向构件,所述导向构件将所述蓄电装置导向到所述凹部的搭载位置。
4.如权利要求3所述的蓄电装置的搭载结构,其特征在于,所述导向构件分别配置于在所述前后方向上夹着所述蓄电装置的位置。
5.如权利要求3所述的蓄电装置的搭载结构,其特征在于,所述导向构件包含有:
第一导向构件,所述第一导向构件沿着所述凹部的底面配置;以 及
第二导向构件,所述第二导向构件沿着所述凹部的上部配置。
6.如权利要求4所述的蓄电装置的搭载结构,其特征在于,所述导向构件包含有:
第一导向构件,所述第一导向构件沿着所述凹部的底面配置;以及
第二导向构件,所述第二导向构件沿着所述凹部的上部配置。
7.如权利要求1或2所述的蓄电装置的搭载结构,其特征在于,所述蓄电装置具有沿着所述蓄电装置的上表面或者下表面配置的第三加强件,
所述第三加强件在与所述第一加强件或者所述第二加强件交叉的方向上延伸,在交叉部分处被固定到所述第一加强件或者所述第二加强件上。
8.如权利要求7所述的蓄电装置的搭载结构,其特征在于,所述蓄电装置具有多个蓄电元件,所述多个蓄电元件在所述第三加强件延伸的方向上并列地配置。
9.如权利要求1或2所述的蓄电装置的搭载结构,其特征在于,所述凹部位于所述车辆的行李空间的下方,
所述第一加强件及所述第二加强件在所述车辆的前后方向上延伸。
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