CN108730373B - 多功能制动钳导向销 - Google Patents

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Abstract

公开了一种与无线传输器一起使用以传输制动器磨损数据的多功能制动钳导向销。该销是制动器总成的一部分，该制动器总成包括制动钳、用于相对于盘支承制动钳的制动钳叉臂、相对的制动衬块、磨损传感器以及制动器磨损感测组件，该制动器磨损感测组件包括制动钳导向销和无线传输器系统。导向销可以是两件式或一件式设计中的任一种，并且包括传输器系统连接端和叉臂连接端。传输器系统包括用于感测制动衬块磨损的传感器和用于将感测到的磨损传输到车辆中的接收器的无线传输器。传感器可以包括连接到制动衬块的绳，或者可以包括安装到制动钳或叉臂的一个或另一个上的传输器和磁铁组件。

Description

多功能制动钳导向销
技术领域
所公开的发明构思总体上涉及用于车辆的制动系统。更具体地，所公开的发明构思涉及一种制动钳导向销装置，该制动钳导向销装置包括多功能制动钳导向销，该多功能制动钳导向销具有连接到其上的无线传输器系统。无线传输器系统能够传输由磨损传感器确定的制动衬块状况的状态。
背景技术
如今的大多数车辆，特别是大多数乘用车，都采用盘式制动装置来制动。其中，几乎所有的盘式制动装置都具有所谓的浮动钳盘式制动器。浮动钳盘式制动器的制动钳可移动地安装在固定在车轴壳体上的叉臂或支架上。根据这种装置，浮动制动钳可以在与制动盘的长轴平行的方向上滑动。制动钳保持一对位于制动盘两侧的间隔开且相对的衬块。可移动的活塞设置在制动钳中并与制动衬块中的一个可操作地相关联。
制动钳设置有一对间隔开的导向销，所述导向销穿过形成在设置在叉臂上的凸耳中的相应孔。通过这种方式，销将制动钳固定到叉臂上。与非浮动制动钳相比，浮动制动钳具有的优势在于它非常耐用并且可以容易地自行调节以承担在车辆操作中随着时间的推移的制动片上的磨损。制动器总成的部件也可以由轻质且低成本的材料形成。
由于制动衬块随着时间而磨损，因此期望提供一种将信息传输给车辆操作者的制动衬块磨损感测系统。尽管已知车辆操作者基于在衬块的表面中形成的凹槽感觉到并且在某些情况下听到磨损制动衬块，但提供了更新的电子感测制动衬块磨损的磨损传感器。传统的电子磨损传感器使用将制动衬块传感器连接到车辆上的电子模块的电线和连接器。这些有线传感器需要长的布线路线和与车轮端的灵活连接，这使得它们很昂贵且易于损坏。
作为响应，在一些车辆上提供无线磨损传感器。这是可能的，因为无线磨损传感器变得越来越便宜并且避免了许多这些故障模式。与制动系统相关的无线部件需要电池才能运行。然而，尽管是一个简单的构思，但是在执行时，电池操作的无线部件的想法受到诸如车辆产生的热量等环境因素的挑战。因此，无线部件上的电池(例如制动器磨损传感器)必须保持冷却。否则，电池会迅速退化并失去传输能力。由于制动器和车轮内的轴承产生的热量，为传输器寻找相对于车轮端部环境的可接受位置是特别困难的。
因此在工业中需要一种改进的制动衬块无线传输状况的系统。除此之外，还需要一种隔离乘客感受车辆动态性能的能力的自主驾驶车辆。如果没有这种连接性，车辆拥有者可能无法感觉到他们的制动器是否磨损，以及车辆是否需要维护。对此作出反应，越来越需要在车辆上安装电子制动衬块传感器。
因此，需要一种摆式缓冲器的新方法来解决与已知装置相关的问题。
发明内容
所公开的发明构思克服了已知制动钳导向销装置所面临的挑战。特别地，所公开的发明构思克服了这种具有磨损传感器的导向销装置所面临的挑战。
大多数浮动制动钳已经使用一件式或两件式的导向销螺栓，这些导向销螺栓允许制动钳壳体相对于制动钳锚架或叉臂滑动。当此导向销螺栓上添加了第二个螺纹构件时，它便成为无线制动衬块传感器传输单元的便利连接点。这些销的位置与制动器分开，为电子磨损传感器传输单元的安装提供了一个冷却环境。
因此，所公开的发明构思提供了一种用于轮式车辆的制动器总成，该制动器总成包括制动盘、制动钳、用于相对于盘支承制动钳的制动钳叉臂、一对相对的制动衬块、磨损传感器以及包括制动钳导向销和无线传输器的制动器磨损感测组件。磨损传感器可以通过将制动衬块电子连接到传感器的绳与制动衬块中的一个相关联地设置，或者可以是两件式装置，其中传输单元固定到制动钳中或者制动钳叉臂的一个或另一个上并且磁铁固定在制动钳或制动钳叉臂的另一个上。导向销包括传输器连接端和叉臂连接端。传输器被连接到导向销上离制动盘或其他发热制动器总成部件最远的一端。
制动钳导向销可以是两件式或一件式设计中的任一种。两件式导向销包括双端连接螺栓和制动钳导向销。双端连接螺栓的螺纹端中的一端被拧入无线传输器或磁铁。双端连接螺栓的另一端被拧入制动钳导向销。一件式导向销包括用于连接到无线传输器或磁铁的第一螺纹端和具有外螺纹部分的销端，这些端部一体地形成。一件式导向销的外螺纹部分被拧入制动钳叉臂上形成的凸耳中。
根据本发明，提供了一种用于轮式车辆的制动器总成，总成包括：
制动盘；
制动钳；
制动钳叉臂，制动钳叉臂用于相对于所述盘支撑制动钳；
一对相对的制动衬块；
与至少一个制动衬块相关联的磨损传感器；和
制动器磨损感测组件，制动器磨损感测组件包括制动钳导向销和无线传输器，导向销包括传输器连接端和叉臂连接端。
根据本发明的一个实施例，其中，制动钳导向销是两件式的。
根据本发明的一个实施例，其中，两件式导向销包括双端连接螺栓和制动钳导向销。
根据本发明的一个实施例，其中双端连接螺栓包括第一螺纹端和第二螺纹端，第一螺纹端可连接到磨损传感器，并且第二螺纹端可连接到制动钳导向销。
根据本发明的一个实施例，其中制动钳叉臂包括销支撑凸耳，并且其中双端连接螺栓的第二螺纹端穿过支撑凸耳。
根据本发明的一个实施例，其中制动钳导向销是一件式的。
根据本发明的一个实施例，其中，一件式导向销包括第一螺纹端和具有螺纹部分的销端，第一螺纹端和销端一体地形成。
根据本发明的一个实施例，其中第一螺纹端可连接至磨损传感器。
根据本发明的一个实施例，其中制动钳叉臂包括具有螺纹孔的销支撑耳，并且其中销端包括螺纹部分，螺纹部分被拧入销支撑耳的螺纹孔中。
根据本发明，提供了一种用于轮式车辆的制动器总成，总成包括：
制动盘；
制动钳；
制动钳叉臂，制动钳叉臂用于相对于盘支撑制动钳；
一对相对的制动衬块；
与至少一个制动衬块相关联的磨损传感器；和
制动器磨损感测组件，制动器磨损感测组件包括制动钳导向销和与销和传感器相关联的无线传输器。
根据本发明的一个实施例，其中制动钳导向销是两件式的。
根据本发明的一个实施例，其中，两件式导向销包括双端连接螺栓和制动钳导向销。
根据本发明的一个实施例，其中双端连接螺栓包括第一螺纹端和第二螺纹端，第一螺纹端可连接到磨损传感器，并且第二螺纹端可连接到制动钳导向销。
根据本发明的一个实施例，其中制动钳叉臂包括销支撑凸耳，并且其中双端连接螺栓的第二螺纹端穿过支撑凸耳。
根据本发明的一个实施例，其中制动钳导向销是一件式的。
根据本发明的一个实施例，其中，一件式导向销包括第一螺纹端和具有外螺纹部分的销端，第一螺纹端和销端一体地形成。
根据本发明的一个实施例，其中第一螺纹端可连接到磨损传感器。
根据本发明的一个实施例，其中制动钳叉臂包括具有螺纹孔的销支撑凸耳，并且其中销端包括螺纹部分，螺纹部分被拧入销支撑凸耳的螺纹孔中。
根据本发明，还提供了一种磨损传感器，用于感测轮式车辆的制动衬块的磨损并且用于传输与感测到的磨损有关的信息，传感器包括：
具有传感器紧固端和平滑端的可移动制动钳导向销元件；
连接到传感器紧固端的无线磨损传输器；
与制动衬块相关联的磨损传感器；和
连接无线磨损传输器和磨损传感器的电子绳。
根据本发明的一个实施例，其中可动制动钳导向销元件选自由两件式导向销和一件式导向销组成的组，两件式导向销包括双端连接螺栓和制动钳导向销，并且一件式导向销包括第一螺纹端和具有外螺纹部分的销端，第一螺纹端和销端一体地形成。
从以下结合附图对优选实施例的具体实施方式中，上述优点和其他优点和特征将容易显而易见。
附图说明
为了更完整地理解本发明，现在应该参考在附图中更详细地示出并且下面通过本发明的示例描述的实施例，其中：
图1是包含根据所公开的发明构思的多功能制动钳导向销的制动器总成的透视图；
图2是包含根据所公开的发明构思的多功能制动钳导向销的制动器总成的透视图，该透视图类似于图1所示的视图但以分解图的形式显示组件的一部分；
图3是图2的两件式制动钳导向销螺栓的侧视图，其以部分横截面示出了根据所公开的发明构思的一个实施例的安装构件；和
图4是一件式制动钳导向销螺栓的侧视图，其以部分横截面示出了根据所公开的发明构思的另一个实施例的安装构件；
图5是根据所公开的发明构思的替代实施例的分别位于制动钳销和制动钳叉臂装置上的传感器/传输器和目标磁铁装置的部分视图；
图6是图5的替代实施例的传感器/传输器和目标磁铁装置的局部顶视图；
图7是根据所公开的本发明构思的又一替代实施例的分别位于制动钳叉臂和制动钳销装置上的传感器/传输器和目标磁铁装置的部分视图；和
图8是图7的另一替代实施例的传感器/传输器和目标磁铁装置的局部顶视图。
具体实施方式
在以下附图中，相同的附图标记将用于指代相同的部件。在以下说明书中，针对不同构造的实施例描述了各种操作参数和组件。这些具体的参数和组件被包括作为示例，同时并不意味着限制。
虽然可以设想在不偏离所要求保护的本发明或本发明的精神的情况下可以开发另外的实施例，但是本文中示出了所公开的发明构思的三种可能的变型。具体地，所公开的发明构思的一个实施例在图1到4中示出，其中磨损传感器通过将制动衬块电连接到传感器的绳与制动衬块中的一个相关联地设置。所公开的发明构思的可选的两件式磨损传感器装置在图5和6中示出，其中传感器/传输单元固定在制动钳上，并且磁铁固定在制动钳叉臂上。所公开的发明构思的另外的替代性两件式磨损传感器装置在图7和8中示出，在图7和图8中，磁铁固定在制动钳上，并且传感器/传输单元固定在制动钳叉臂上。
参考图1和图2，示出了根据所公开的发明构思的包含多功能制动钳导向销的制动器总成。通常以10表示的制动器总成包括固定地连接到车轴(未示出)的制动盘12。提供一对相对的制动衬块14和14’，由此一个衬块14抵靠制动盘12的一侧定位并且另一个衬块14’抵靠制动盘12的相对侧定位。
制动钳叉臂(brake caliper yoke)16被固定地连接到车轴壳体(未示出)。可移动地连接到制动钳叉臂16的是浮动制动钳18。浮动钳制动钳18包括用于目视检查制动衬块14和14’的制动盘磨损检查孔20。
单个活塞组件22定位在形成于浮动制动钳18中的孔内。单个活塞组件22包括可移动活塞24。制动衬块14定位在单个活塞组件22的可移动活塞24与制动盘12之间。制动衬块14’定位在制动钳18的内表面(与单个活塞组件22相对)和制动盘12之间。如本领域中所理解的那样，当车辆驾驶员将压力施加在车辆的制动踏板(未示出)上时可移动活塞24提供作用力抵靠制动衬块14背面。因为制动衬块14’被固定地定位成抵靠浮动制动钳18的内表面，所以可移动活塞24抵靠制动衬块14的背面的移动导致两个制动衬块14和14’被朝向彼此拉动，从而对制动盘12施加制动压力。
应当理解的是，所示的制动盘12、制动衬块14和14’、制动钳叉臂16和浮动制动钳18的具体形状和尺寸仅仅是提示性的，并不意图作为限制。根据所公开的本发明构思的多功能制动钳导向销能够应用于多种制动器总成，而不受所示构造的限制。
浮动制动钳18包括一对间隔开的安装凸耳(ear)26和26’，用于将浮动制动钳18可移动地连接到制动钳叉臂16。浮动制动钳18相对于制动钳叉臂16的运动通过一对光滑的间隔开的制动钳安装销28和28’可以实现。制动钳安装销28通过螺栓30被固定在安装凸耳26上。制动钳安装销28’通过双端连接螺栓32固定在安装凸耳26’上。
制动钳叉臂16包括一对间隔开的销衬套34和34’。制动钳安装销28被可滑动地插入销衬套34中，并且制动钳安装销28’被可滑动地插入销衬套34’中。
所公开的发明构思的制动器总成10提供了一种用于发信号通知制动器衬块磨损的无线装置。特别地，所公开的发明构思包括无线制动衬片磨损传感器组件36。磨损传感器组件36包括无线制动衬块传输器38，无线制动衬块传输器38具有形成在其中心的螺纹孔40，螺纹孔40用于连接到双端连接螺栓32的一端(双端连接螺栓32的另一端穿过制动钳18的安装凸耳26’并且被螺纹连接到制动钳安装销28’上)。
无线制动衬片磨损传感器组件36还包括电子绳42，该电子绳42的一端连接到无线制动衬块传输器38，并且另一端连接到制动衬块磨损传感器头44。如本领域所公知的，制动衬块磨损传感器头44的一端被固定地连接到制动钳18，并且制动衬块磨损传感器头44的另一端通过例如柔性夹子(未示出)固定地连接到制动衬块14。制动衬块磨损传感器头44感测制动钳18与制动衬块14之间的距离，并且经由电子绳42将该信息传输到无线制动衬块传输器38。随后该信息被无线地传输到车辆上战略地设置的接收器(未示出)用于记录和分析。
所公开的发明构思的无线制动衬片磨损传感器组件被呈现为两个实施例，但应该理解的是，在不偏离所描述的本发明的范围或精神的情况下，其他实施例是可能的。一个这样的实施例，两件式销，在图3中示出。而另一个实施例，即一件式销，在图4中示出。
参考图3，从侧面和部分横截面示出了无线制动衬片磨损传感器组件36、双端连接螺栓32和可滑动制动钳安装销28’。该视图提供了所公开的发明构思的一个实施例的附加设计细节。特别地，可滑动制动钳安装销28’包括肩部46和形成在中心的螺纹孔48。双端连接螺栓32包括第一螺纹端50和第二螺纹端52。双端连接螺栓32进一步包括肩部54和诸如六边形主体56的紧固工具连接区域。
当组装时，第二螺纹端52被拧入无线制动衬块传送器38的螺纹孔40中，由此将两个部件固定在一起。双端连接螺栓32的第一螺纹端50穿过制动钳的凸耳并被插入螺纹孔48中，由此将双端连接螺栓32固定到制动钳安装销28’并且捕获它们之间的凸耳。
图3还示出了制动衬块磨损传感器头44。如图所示，制动衬块磨损传感器头44包括固定到制动钳的第一端58和连接到最靠近活塞组件的制动衬块的第二端60。如附图中所示的制动衬块磨损传感器头44仅仅是提示性的，因为传感器头的不偏离所公开的发明构思的其他变化是可能的。
参考图4，从侧面和部分截面图示出根据所公开的发明构思的制动钳导向销构造的替代实施例。根据该图中所示的实施例，组合紧固件和销大致示出为62。组合紧固件和销62包括用于插入连接到制动钳叉臂的衬套中的平滑销端64。组合紧固件和销62还包括用于螺纹连接到无线制动衬块传输器38的螺纹孔40中从而将两个部件固定在一起的螺纹连接端66。组合紧固件和销62还包括肩部68和诸如六边形主体70的紧固工具连接区域。
组合紧固件和销62还包括螺纹72。根据该实施例，组合紧固件和销62的螺纹72可以直接被拧入制动钳的凸耳中，由此避免了双端连接螺栓32的两部分布置。
参照图5和图6，示出了根据所公开的发明构思的替代实施例的包含多功能制动钳导向销的制动器总成。通常以80表示的制动器总成的一部分包括制动盘81和固定地连接到车辆的车轴壳体(未示出)的制动钳叉臂82。可移动地连接到制动钳叉臂82的是浮动制动钳84。制动衬块85被装配到制动盘81的一侧，并且制动衬块85’被装配到制动盘81的另一侧。浮动制动钳84包括一对间隔开的安装凸耳86和86’，用于将浮动制动钳84可移动地连接到制动钳叉臂82。
如上面关于图1到4所示以及相关讨论的导向销装置的实施例所述，浮动制动钳84相对于制动钳叉臂82的运动通过一对平滑的间隔开的制动钳安装销实现。如图5中所示，制动钳销的一种形式被示出为制动钳螺栓延伸部88，制动钳螺栓延伸部88具有连接到其上的螺栓延伸螺母90。制动钳螺栓延伸部88固定地连接到安装凸耳86，而制动钳销88’安装到安装凸耳86’。
制动钳销衬套92安装在安装凸耳86和制动钳叉臂82之间。连接在螺栓延伸螺母90和安装凸耳86之间的是感测/传输单元94。臂96从感测/传输单元94延伸，用于连接到制动钳螺栓延伸部88。目标磁铁98通过例如螺纹固定到制动钳叉臂82。感测/传输单元94与目标磁铁98一起工作，以识别浮动制动钳84和制动钳叉臂82之间的关系，并确定该关系的任何变化，这种变化标识一个或两个制动衬块85和85’的磨损。然后将该信息传输到如上面关于图1到4所示及相关讨论的实施例所述的安装在车辆上的接收器。
参考图7和图8，示出了根据所公开的发明构思的另一个替代实施例的包括多功能制动钳导向销的制动器总成。通常以100示出的制动器总成的一部分包括制动盘102和固定地连接到车辆的车轴壳体(未示出)的制动钳叉臂104。可移动地连接到制动钳叉臂104的是浮动制动钳106。制动衬块108安装到制动盘102的一侧，并且制动衬块108’安装到制动盘102的另一侧。浮动制动钳106包括一对间隔开的安装凸耳110和110’，用于将浮动制动钳106可移动地连接到制动钳叉臂104。
如上所述，浮动制动钳106相对于制动钳叉臂104的运动通过一对平滑间隔开的制动钳安装销而实现。如图7中所示，制动钳销的一种形式被示出为制动钳螺栓延伸部112，制动钳螺栓延伸部112具有连接到其上的螺栓延伸螺母114。当制动钳销112’装配到安装凸耳110’上时，制动钳螺栓延伸部112被固定地连接到安装凸耳110。
制动钳销衬套116安装在安装凸耳110和制动钳叉臂104之间。制动钳叉臂104连接有感测/传输单元118。感测/传输单元118通过机械紧固件119连接到制动钳叉臂104。目标磁铁120通过目标磁铁延伸臂122连接到制动钳螺栓延伸部112。目标磁铁120通过螺栓延伸螺母114固定到制动钳螺栓延伸部112上。感测/传输单元118与目标磁铁120一起工作以识别浮动制动钳106和制动钳叉臂104之间的关系并且确定该关系的任何变化，这种变化标识一个或两个制动衬块108和108’的磨损。然后将该信息传输到如上面关于图1到4和图5和图6所示及相关讨论的实施例所述的安装在车辆上的接收器。
如上所述的所公开的发明构思通过提供相对远离发热部件的简单且可靠的装置克服了用于确定制动器磨损的已知传感器所面临的挑战。该装置可以适用于多个制动系统中的任何一个，并且可以改装以用于现有的制动系统。
本领域技术人员将从这样的讨论以及从附图和权利要求中容易地认识到，在不脱离由以下权利要求定义的本发明的真实精神和合理范围的情况下，可以在其中进行各种改变、修改和变化。

Claims (14)

1.一种用于轮式车辆的制动器总成，所述总成包括：
制动盘；
制动钳；
制动钳叉臂，所述制动钳叉臂用于相对于所述制动盘支撑所述制动钳；
一对相对的制动衬块；
与至少一个所述制动衬块相关联的磨损传感器；和
制动器磨损感测组件，所述制动器磨损感测组件包括制动钳导向销和无线传输器，所述制动钳导向销包括安装销和连接螺栓，所述连接螺栓具有自所述连接螺栓主体沿相反方向延伸的螺纹传输器连接端和螺纹安装销连接端，所述安装销可滑动地插入所述制动钳叉臂中，所述制动钳被固定于所述连接螺栓的主体与所述安装销之间。
2.根据权利要求1所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中所述螺纹传输器连接端可连接到所述无线传输器。
3.根据权利要求2所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中所述制动钳叉臂包括销支撑凸耳，并且其中所述销支撑凸耳被固定于所述连接螺栓的主体与所述安装销之间。
4.根据权利要求1所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中所述制动钳导向销是一件式的并且包括第一螺纹端和具有螺纹部分的销端，所述第一螺纹端和所述销端一体地形成。
5.根据权利要求4所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中，所述第一螺纹端可连接至所述无线传输器。
6.根据权利要求5所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中所述制动钳叉臂包括具有螺纹孔的销支撑凸耳，并且其中所述销端包括螺纹部分，所述螺纹部分被拧入所述销支撑凸耳的所述螺纹孔中。
7.一种用于轮式车辆的制动器总成，所述总成包括：
制动盘；
制动钳；
制动钳叉臂，所述制动钳叉臂用于相对于所述制动盘支撑所述制动钳；
一对相对的制动衬块；
与至少一个所述制动衬块相关联的磨损传感器；和
制动器磨损感测组件，所述制动器磨损感测组件包括制动钳导向销和与所述制动钳导向销和所述传感器相关联的无线传输器，所述制动钳导向销包括安装销和连接螺栓，所述连接螺栓具有自所述连接螺栓主体沿相反方向延伸的螺纹传输器连接端和螺纹安装销连接端，所述安装销具有用于容纳所述螺纹安装销连接端的螺纹孔。
8.根据权利要求7所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中所述螺纹传输器连接端可连接到所述无线传输器，并且所述安装销可滑动地插入所述制动钳叉臂中。
9.根据权利要求8所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中所述制动钳叉臂包括销支撑凸耳，并且其中所述所述销支撑凸耳被固定于所述连接螺栓的主体与所述安装销之间。
10.根据权利要求7所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中，所述制动钳导向销是一件式的并且包括第一螺纹端和具有外螺纹部分的销端，所述第一螺纹端和所述销端一体地形成。
11.根据权利要求10所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中，所述第一螺纹端可连接至所述无线传输器。
12.根据权利要求10所述的用于轮式车辆的制动器总成，其中所述制动钳叉臂包括具有螺纹孔的销支撑凸耳，并且其中所述销端包括螺纹部分，所述螺纹部分被拧入所述销支撑凸耳的所述螺纹孔中。
13.一种用于感测制动衬块的磨损的磨损传感器，所述制动衬块用于轮式车辆并且所述磨损传感器用于传输与感测到的磨损相关的信息，所述传感器包括：
具有传输器紧固端和平滑端的可移动制动钳导向销元件，所述制动钳导向销元件包括安装销和连接螺栓，所述连接螺栓具有自所述连接螺栓主体沿相反方向延伸的螺纹传输器连接端和螺纹安装销连接端，所述安装销可滑动地插入制动总成的制动钳叉臂中；
连接到所述传输器紧固端的无线磨损传输器；
与所述制动衬块相关联的磨损传感器；和
连接所述无线磨损传输器和所述磨损传感器的电子绳。
14.根据权利要求13所述的用于感测制动衬块的磨损的磨损传感器，其中所述制动钳导向销元件是一件式的并且包括第一螺纹端和具有外螺纹部分的销端，所述第一螺纹端和所述销端一体地形成。
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