CN111251843B - 一种移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置 - Google Patents

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CN111251843B CN202010060224.7A CN202010060224A CN111251843B CN 111251843 B CN111251843 B CN 111251843B CN 202010060224 A CN202010060224 A CN 202010060224A CN 111251843 B CN111251843 B CN 111251843B
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Abstract

本发明提供一种移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，包括安全门体、座椅轨道系统、气动驱动装置和座椅；安全门体底部通过支撑结构转动连接在客车车体上，安全门体能绕支撑结构旋转并向车外打开；座椅底部设置有椅腿，椅腿底部设置有移动滚轮；座椅轨道系统包括设置在客车底板上的轨道滑槽和气动伸缩杆，轨道滑槽的长度方向与客车长度方向一致；气动伸缩杆的一端通过固定底座固定在客车底板上，气动伸缩杆的输出端与移动滚轮固定连接，移动滚轮滑动设置在轨道滑槽中；气动驱动装置包括气泵，气泵用于驱动气动伸缩杆动作。本发明可以将座椅进行前后移动，提供足够大的空间，方便乘客走动逃生。

Description

一种移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置
技术领域
本发明涉及一种移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，属于客车技术领域。
背景技术
近些年来人们生活水平不断提高，交通事业不断发展，人们对于出行的要求进一步提高，客车因为种种状况造成的重大安全事故对人民的性命和财产安全造成了不可挽回的损失，如何提高客车运行的安全性，降低事故中的伤亡率是亟待解决的问题。公路客车的车门尺寸与公交车相比比较小，而且大部分公路客车只有一个车门用于乘员的上下，为了保证乘客乘坐的舒适性与结构强度要求，公路客车的窗户无法打开，逃生时易出现因逃生出口较小而引起的拥挤踩踏事件，造成人员疏散困难的现象，易出现伤亡。如图1所示，客车逃生安全门的出现缓解了这一现象，但是由于客车行李舱的存在，导致公路客车的地板高度较高，打开安全门时需要向下跳跃，会给逃生人员造成很大的冲击。对于身体素质差的乘客，会造成逃生跳跃伤害，降低逃生效率。而且逃生门内侧为了给乘员逃生留有空间，座位布置较为宽松，但对乘客的紧急逃生会有一定的阻碍，宽松的座椅也同样导致客车可承载人数降低，使得客车的经济性变差，对于客车公司来说，使得成本升高，存在着种种问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，在安全门打开时，有着足够大的空间方便乘客走动逃生。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，包括安全门体、座椅轨道系统、气动驱动装置和座椅；
安全门体底部通过支撑结构转动连接在客车车体上，安全门体能绕支撑结构旋转并向车外打开；
座椅底部设置有椅腿，椅腿底部设置有移动滚轮；
座椅轨道系统包括设置在客车底板上的轨道滑槽和气动伸缩杆，轨道滑槽的长度方向与客车长度方向一致；气动伸缩杆的一端通过固定底座固定在客车底板上，气动伸缩杆的输出端与移动滚轮固定连接，移动滚轮滑动设置在轨道滑槽中；
气动驱动装置包括气泵，气泵用于驱动气动伸缩杆动作。
优选的，椅腿内设置有紧固爪气动装置，紧固爪气动装置的输出端连接传力元件，传力元件通过螺钉连接有多个紧固爪，多个紧固爪位于移动滚轮的周围且均匀分布在轨道滑槽的两侧，气泵的输出端通过电磁阀与紧固爪气动装置的进气口连接。
优选的，每个移动滚轮连接两个气动伸缩杆，沿客车长度方向，移动滚轮位于相应的两个气动伸缩杆之间。
优选的，支撑结构包括固定支撑和铰链传动装置；安全门体通过底部的固定支撑安装在客车左侧，安全门体与固定支撑通过铰链传动装置连接；安全门体内侧面的两侧均设置有固定吊耳，客车外侧相应的位置处设置有固定支点，固定吊耳与固定支点通过安全门气动伸缩杆连接。
进一步的，气泵的输出端经三位四通电磁换向阀与单向阀和气动单向阀分别连接，单向阀另一端与安全门气动伸缩杆的进气口连接，气动单向阀的另一端与安全门气动伸缩杆的出气口连接。
进一步的，气泵的输出端还设置有溢流阀。
进一步的，单向阀的两端并联有限压阀。
优选的，安全门体下端内侧安装有门轴，门轴上安装有电磁阻力块、上升棘轮和下降棘轮及位于上升棘轮和下降棘轮之间的套筒；
客车车厢内设置有电机和棘轮传动装置，电机的输出轴上设置有传动小齿轮，棘轮传动装置包括第一棘爪、第二棘爪、传动大齿轮、传动中间轴、换挡叉和气动换挡伸缩杆；第一棘爪、第二棘爪和传动大齿轮均安装在传动中间轴上，传动大齿轮与传动小齿轮啮合连接，第一棘爪和第二棘爪分别与上升棘轮和下降棘轮对应啮合连接，且上升棘轮和下降棘轮上的齿方向相反；气动换挡伸缩杆通过换挡叉与套筒连接，气动换挡伸缩杆用于控制套筒与上升棘轮或下降棘轮接合传动；电磁阻力块用于稳定安全门开启和关闭的速度。
优选的，安全门体顶部为门框止口。
优选的，座椅上设置有用于将座椅靠背与坐垫折叠在一起的座椅转轴。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明客车的逃生门与传统的不一样，采用外摆式可打开的安全门，安全门向外打开时，相当于一个滑梯，给乘客的逃生提供支撑，避免乘客从客车上跳下造成的损伤。更重要的是，座椅底部设置有移动滚轮，在气动伸缩杆的驱动下，移动滚轮在轨道滑槽中滑动，从而可以将座椅进行前后移动，提供足够大的空间，不但方便了特殊乘客的需求，而且在逃生门打开时，有着足够大的空间方便乘客走动逃生。
进一步的，座椅底部安装有气动固定爪，固定爪张开时，座椅可以进行移动，固定爪闭合时，固定爪锁紧在地板上，从而避免座椅移动，起到固定座椅的作用。
进一步的，每个移动滚轮接两个气动伸缩杆，利用两个工作方向相反的气动伸缩杆来控制座椅在轨道滑槽上的前后移动，需要移动座椅时，一个气动伸缩杆伸长，同时另外一个缩短，带动座椅底部移动滚轮运动。使用两个气动伸缩杆能够起到提高运行安全性和稳定性的作用。
进一步的，客车安全门采用气泵和电磁阀控制开关，其中安全门气动伸缩杆可以在任何位置启动或停止，通过三位四通电磁换向阀连接，能够随时切换状态。
进一步的，当气泵输出气压过大时，经溢流阀排出，控制气流稳定。
进一步的，限压阀限制安全门气动伸缩杆工作速度。
进一步的，采用特殊结构的棘爪棘轮进行动力的传输，棘爪轮轴未处于轮的中心，轮上有两个双向棘爪，当其沿着一个方向转动时，能够与棘轮配合进行安全门的单方向运动。当安全门想要反方向转动时，通过设置的离合机构将棘轮与棘爪分离切换成另外一个反向的棘轮，此时棘爪轴反向转动，即可实现安全门的运动。此种结构的优点在于棘轮棘爪传递动力稳定，不会出现滑脱现象，且能够随着动力的中断随时锁止，停留在在固定的位置，安全可靠。本发明为了保证安全门转动过程中的稳定性与安全，采用棘轮传递动力，避免了门板因重力或电流过大而加速下降的现象出现。同时，采用电磁阻力模块进行速度的控制，当电路中电流正常时，该模块提供一定的阻力保证门的匀速开启；当电流过大或过小时，阻力随之改变，在一定范围内能够维持电路中电流的稳定，保证安全门以一稳定速度打开或关闭。
进一步的，当安全门下降到最底端时，门框止口与地面接触，门框止口具有良好的防滑与减震作用，能够很好的降低门着地时的冲击与对门顶端的破坏。
进一步的，座椅靠背与坐垫的连接处使用转轴连接，能够根据乘客需求折叠一定的角度，并在特殊情况下座椅靠背与坐垫叠合起来滑动，提供足够大的空间，不但方便了特殊乘客的需求，而且在逃生门打开时，有着足够大的空间方便乘客走动逃生。
附图说明
图1是本发明的客车侧面逃生安全门位置形状图，也是未改进座椅时的传统座椅位置布局图；
图2是可移动座椅轨道和极限空间示意图；
图3是安全门打开过程中的原理示意图；
图4是安全门的正面外形示意图；
图5是安全门的俯视及门轴部分结构组成图；
图6是部分传动结构图；
图7是座椅功能展示图；
图8是安全门工作整体电路结构图；
图9是安全门气动伸缩杆运动原理图；
图10是座椅轨道系统的气动伸缩杆部件图；
图11是实现座椅移动和停止的原理图；
图12是座椅底部滚轮和气动固定爪图；
图13是座椅底部连接示意和局部放大图；
图14是座椅移动原理图；
图15是移动座椅与安全门配合图。
图中：1、安全门体；2、固定吊耳；3、固定支点；4、铰链传动装置；5、门框止口；6、安全门玻璃；7、固定支撑；8、门轴装饰罩；9、第一紧固螺钉；10、电磁阻力块；11、上升棘轮；12、下降棘轮；13、车辆双闪报警灯；14、报警喇叭；15、气动伸缩杆；15-1、进气管道；15-2、伸缩拉杆；15-3、折叠气管；15-4、第二紧固螺钉；15-5、固定底座；15-6、15-7、15-8、15-9、15-10均为电磁阀；16、电源；17、速度传感器；18、烟雾传感器；19、气泵控制模块；20、电磁阀；21、电子控制单元；22、紧急停止按钮；23、安全门开启警报器；24、电磁阻力模块；25、电机驱动模块；25-1、输入轴；25-2、中间轴；25-3、输出轴；25-4、套筒；25-5、换挡叉；25-6、气动换挡伸缩杆；26、紧急信号灯控制模块；27、第一棘爪；28、传动大齿轮；29、传动小齿轮；30、椅腿组件；30-1、移动滚轮；30-2、传力元件；30-3、紧固爪；31、座椅转轴；32、气泵；33、溢流阀；34、三位四通电磁换向阀；35、单向阀；36、限压阀；37、气动单向阀；38、安全门气动伸缩杆；38-1、安全门气动伸缩杆进气管道；38-2、安全门气动伸缩杆伸缩拉杆；38-3、安全门气动伸缩杆折叠气管。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图2、图4、图7和图15所示，本发明所述的移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，包括安全门体1、座椅轨道系统、座椅底部的椅腿组件30和座椅转轴31。
如图3和4所示，安全门体1通过底部的固定支撑7安装在客车左侧，安全门体1与固定支撑7通过铰链传动装置4连接。安全门体1安装有安全门玻璃6。如图3所示，安全门体1内侧面的两侧均设置有固定吊耳2，客车外侧相应的位置处设置有固定支点3，固定吊耳2与固定支点3通过安全门气动伸缩杆38连接。安全门体1顶部为门框止口5。
如图9和图10所示，客车上设置有气泵32，气泵32的输出端经三位四通电磁换向阀34与单向阀35和气动单向阀37分别连接，单向阀35另一端与安全门气动伸缩杆38的进气口连接，气动单向阀37的另一端与安全门气动伸缩杆38的出气口连接。气泵32的输出端还设置有溢流阀33。单向阀35的两端并联有限压阀36。气泵32输出气压，经三位四通电磁换向阀34，根据工况要求经气动单向阀37流到安全门气动伸缩杆38中(实现安全门体关闭)或经单向阀35、气动单向阀37流到安全门气动伸缩杆38中(实现安全门体打开)，限压阀36限制安全门气动伸缩杆38工作速度。安全门气动伸缩杆38由安全门气动伸缩杆进气管道38-1、安全门气动伸缩杆伸缩拉杆38-2、安全门气动伸缩杆折叠气管38-3组成。
如图5和图6所示，安全门体1下端内侧通过第一紧固螺钉9安装有门轴25-3，门轴25-3两端分别安装有门轴装饰罩8，门轴25-3上安装有电磁阻力块10、上升棘轮11、下降棘轮12及位于上升棘轮11和下降棘轮12之间的套筒25-4。客车车厢内设置有电机和棘轮传动装置，电机的输出轴25-1上设置有传动小齿轮29，棘轮传动装置包括第一棘爪27、第二棘爪、传动大齿轮28、传动中间轴25-2、套筒25-4、换挡叉25-5和气动换挡伸缩杆25-6。第一棘爪27、第二棘爪和传动大齿轮28均安装在传动中间轴25-2上，传动大齿轮28与传动小齿轮29啮合连接，第一棘爪27和第二棘爪分别与上升棘轮11和下降棘轮12对应连接，且上升棘轮11和下降棘轮12上的齿方向相反。气动换挡伸缩杆25-6通过换挡叉25-5与套筒25-4连接，用于控制套筒25-4与上升棘轮11或下降棘轮12接合传动。工作时，电机通过传动小齿轮29带动传动大齿轮28转动，进而带动传动中间轴25-2以及轴上的第一棘爪27和第二棘爪转动，此时根据电机转动方向带动上升棘轮11和下降棘轮12中的一个工作，需要打开或者关闭安全门时，利用气动换挡伸缩杆25-6让套筒25-4与上升棘轮11或下降棘轮12接合传动，实现打开或者关闭安全门的功能。
如图12、图13和图14所示，座椅底部设置有椅腿组件30，椅腿组件30包括椅腿，椅腿底部设置有移动滚轮30-1，椅腿内设置有紧固爪气动装置，紧固爪气动装置的输出端连接传力元件30-2，传力元件30-2通过螺钉连接有气动控制的多个紧固爪30-3，多个紧固爪30-4位于移动滚轮30-1的周围。气泵32的输出端通过电磁阀15-8与紧固爪气动装置的进气口连接。
如图10和图14所示，座椅轨道系统包括设置在客车底板上的轨道滑槽和气动伸缩杆15，轨道滑槽的长度方向与客车长度方向一致。气动伸缩杆15由进气管道15-1、伸缩拉杆15-2、折叠气管15-3组成。气动伸缩杆15的一端通过固定底座15-5和第二紧固螺钉15-4固定在客车底板上，气动伸缩杆15的输出端与移动滚轮30-1固定连接，每个移动滚轮30-1由两个气动伸缩杆15驱动，移动滚轮30-1位于相应的两个气动伸缩杆15之间。移动滚轮30-1滑动设置在轨道滑槽中，椅腿组件30中的多个紧固爪30-3分布在轨道滑槽两侧。
运动原理如图11所示，以一个移动滚轮30-1为例，其两侧的气动伸缩杆为第一气动伸缩杆和第二气动伸缩杆，气泵32的输出端通过电磁阀15-6与第一气动伸缩杆的进气口连接，通过电磁阀15-7与第一气动伸缩杆的出气口连接，通过电磁阀15-9与第二气动伸缩杆的出气口连接，通过电磁阀15-10与第二气动伸缩杆的出气口连接。电磁阀15-8来控制气动紧固爪30-3的张开与闭合，电磁阀15-6与电磁阀15-7控制第一气动伸缩杆的移动，电磁阀15-9与电磁阀15-10控制第二气动伸缩杆的移动。通过将电磁阀15-6、15-8与电磁阀15-9集成到同一个开关上，标志为←，将电磁阀15-7、15-8与电磁阀15-10集成到同一个开关上，标志为→，来控制相应的座椅的移动与停止。
本发明装置还包括速度传感器17、烟雾传感器18，速度传感器17、烟雾传感器18进行智能检测，了解是否着火，当前速度能否打开安全门，安全逃生。
本发明的控制模块包括气泵控制模块19、电磁阻力模块24和电机驱动模块25。在逃生门的旁边分别装有手动启动开关和电磁启动开关，保证特殊情况下安全门能够始终正常打开。司机座椅附近安装一个总控制开关，便于司机进行状况判断及逃生指挥控制，避免了因乘客的误操作和情况误判导致的安全门不必要开启情况的发生。
本发明安全门的运动原理如图3所示。将电磁阀15-6、电磁阀15-8与电磁阀15-9集成到同一个开关上，标志为←，安全门内侧的两排座椅中间共用一个固定底座15-5来固定气动伸缩杆15位置，将电磁阀15-7、电磁阀15-8与电磁阀15-10集成到同一个开关上，标志为→，分别表示为座椅向前和向后移动。当运动中的客车突发变故，需要进行乘客逃生疏散时，经座椅转轴31折叠座椅，经座椅轨道系统(此时紧固爪30-3张开，移动滚轮30-1在轨道滑槽上滚动)将前排座椅前移，后排座椅后移以增大安全门内侧空间，等座椅停止移动时，松开移动按钮，紧固爪30-3闭合，紧固爪30-3底部与客车底部上表面顶紧，使座椅能稳定可靠的停留。
具体过程为：参看图8、9，速度传感器17、烟雾传感器18接收的信息传输至电子控制单元21进行决策处理，满足要求时，车辆双闪报警灯13、报警喇叭14、安全门开启警报器23、紧急信号灯控制模块26做出反应提醒车内乘客以及周围车辆本次事故。与此同时，气泵控制模块19、电磁阻力模块24、电机驱动模块25进行启动，安全门开始打开。
参看图5、6、9，在气泵控制模块中，经气泵32输出，三位四通电磁换向阀34由驾驶员判断是否打开，若开关打开，经(单向阀)35、(气动单向阀37、安全门气动伸缩杆38，完成安全门气动伸缩杆38的伸长运动。若气泵32输出气压过大，可通过溢流阀33进行调节，保证安全门打开的过程中匀速稳定。电机驱动模块25中，动力由电机输入，通过常啮合齿轮传递动力，带动棘爪27转动，棘爪27与下降棘轮12配合，使得安全门能够稳定打开。其中棘爪27与下降棘轮12的传动满足动力传输过程中至少一个棘爪与下降棘轮12啮合，与安全门气动伸缩杆38配合，能够保证随时停止与启动。此时，电磁阻力块10开始运转，若下降速度过快，表明电路中电流变大，此时电磁阻力块10的阻力增大，对齿轮的传动有阻碍作用，从而降低棘轮的转速，稳定安全门的速度。当安全门下降到最底端时，门框止口5与地面接触，门框止口5具有良好的防滑与减震作用，能够很好的降低门着地时的冲击与对门顶端的破坏。电路中电流增大，电磁阻力块10阻力增大，电流减小，阻力从而减小，能够稳定安全门开启和关闭的速度。
参看图6、图9；当乘员疏散完毕，事故解决，需要对安全逃生门进行关闭操作。此时电机驱动模块25中，通过离合结构将棘爪27、下降棘轮12的连接断开，换至上升棘轮11、棘爪27的啮合连接，此时电机反向转动，带动铰链传动装置4转动，安全门缓缓上升。
气泵控制模块19中，切换三位四通电磁换向阀34的开关，使右侧接通，气压从气泵32输出，经三位四通电磁换向阀34、气动单向阀37、安全门气动伸缩杆38，使得安全门气动伸缩杆38缓慢的收缩，安全门体1逐渐上升。当输出气压过大时，经溢流阀33排出，控制气流稳定。当安全门彻底关闭，门框止口5回到指定位置，由速度传感器17、烟雾传感器18进行检测，信号由电子控制单元21进行决策处理，若一切正常，车辆双闪报警灯13、报警喇叭14、气泵控制模块19、安全门开启警报器23、电磁阻力模块24、电机驱动模块25、紧急信号灯控制模块26关闭，若在门的开启或关闭过程中随时需要停止，按下紧急停止按钮22即可实现功能。然后客车内部的座椅可根据乘客意愿进行选择移动与否。

Claims (9)

1.一种移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，其特征在于，包括安全门体(1)、座椅轨道系统、气动驱动装置和座椅；
安全门体(1)底部通过支撑结构转动连接在客车车体上，安全门体(1)能绕支撑结构旋转并向车外打开；
座椅底部设置有椅腿，椅腿底部设置有移动滚轮(30-1)；
座椅轨道系统包括设置在客车底板上的轨道滑槽和气动伸缩杆(15)，轨道滑槽的长度方向与客车长度方向一致；气动伸缩杆(15)的一端通过固定底座(15-5)固定在客车底板上，气动伸缩杆(15)的输出端与移动滚轮(30-1)固定连接，移动滚轮(30-1)滑动设置在轨道滑槽中；
气动驱动装置包括气泵(32)，气泵(32)用于驱动气动伸缩杆(15)动作；
安全门体(1)下端内侧安装有门轴(25-3)，门轴(25-3)上安装有电磁阻力块(10)、上升棘轮(11)和下降棘轮(12)及位于上升棘轮(11)和下降棘轮(12)之间的套筒(25-4)；
客车车厢内设置有电机和棘轮传动装置，电机的输出轴(25-1)上设置有传动小齿轮(29)，棘轮传动装置包括第一棘爪(27)、第二棘爪、传动大齿轮(28)、传动中间轴(25-2)、换挡叉(25-5)和气动换挡伸缩杆(25-6)；第一棘爪(27)、第二棘爪和传动大齿轮(28)均安装在传动中间轴(25-2)上，传动大齿轮(28)与传动小齿轮(29)啮合连接，第一棘爪(27)和第二棘爪分别与上升棘轮(11)和下降棘轮(12)对应啮合连接，且上升棘轮(11)和下降棘轮(12)上的齿方向相反；气动换挡伸缩杆(25-6)通过换挡叉(25-5)与套筒(25-4)连接，气动换挡伸缩杆(25-6)用于控制套筒(25-4)与上升棘轮(11)或下降棘轮(12)接合传动；电磁阻力块(10)用于稳定安全门开启和关闭的速度。
2.根据权利要求1所述的移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，其特征在于，椅腿内设置有紧固爪气动装置，紧固爪气动装置的输出端连接传力元件(30-2)，传力元件(30-2)通过螺钉连接有多个紧固爪(30-3)，多个紧固爪(30-3)位于移动滚轮(30-1)的周围且均匀分布在轨道滑槽的两侧，气泵(32)的输出端通过电磁阀(15-8)与紧固爪气动装置的进气口连接。
3.根据权利要求1所述的移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，其特征在于，每个移动滚轮(30-1)连接两个气动伸缩杆(15)，沿客车长度方向，移动滚轮(30-1)位于相应的两个气动伸缩杆(15)之间。
4.根据权利要求1所述的移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，其特征在于，支撑结构包括固定支撑(7)和铰链传动装置(4)；安全门体(1)通过底部的固定支撑(7)安装在客车左侧，安全门体(1)与固定支撑(7)通过铰链传动装置(4)连接；安全门体(1)内侧面的两侧均设置有固定吊耳(2)，客车外侧相应的位置处设置有固定支点(3)，固定吊耳(2)与固定支点(3)通过安全门气动伸缩杆(38)连接。
5.根据权利要求4所述的移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，其特征在于，气泵(32)的输出端经三位四通电磁换向阀(34)与单向阀(35)和气动单向阀(37)分别连接，单向阀(35)另一端与安全门气动伸缩杆(38)的进气口连接，气动单向阀(37)的另一端与安全门气动伸缩杆(38)的出气口连接。
6.根据权利要求5所述的移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，其特征在于，气泵(32)的输出端还设置有溢流阀(33)。
7.根据权利要求5所述的移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，其特征在于，单向阀(35)的两端并联有限压阀(36)。
8.根据权利要求1所述的移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，其特征在于，安全门体(1)顶部为门框止口(5)。
9.根据权利要求1所述的移动座椅与滑梯式安全门配合的客车逃生装置，其特征在于，座椅上设置有用于将座椅靠背与坐垫折叠在一起的座椅转轴(31)。
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