CN115335274A - 转向装置 - Google Patents

Abstract

转向装置(100)具备：能够沿车宽方向移动的转向轴(55)；与转向轴(55)啮合的齿轮轴(21)；收纳转向轴(55)以及齿轮轴(21)的第一壳体(52)；将驱动源(41)产生的驱动力向转向轴(55)传递的滚珠丝杠(30)；以及收纳滚珠丝杠(30)的第二壳体(53)，在第二壳体(53)的内周面(53I)具有能够容纳水的容纳部(57)，容纳部(57)的下端面(57X)至少比滚珠丝杠(30)的下端面(30L)靠下方，容纳部(57)在转向轴(55)的轴向上的第一端部(57R)位于连接滚珠丝杠(30)以及驱动源(41)的带部件(39)与驱动源(41)侧的齿条端部止动件(54R)之间。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及转向装置。

背景技术

转向装置被用于车辆的转向。作为与这样的转向装置相关的技术，例如在专利文献1中记载了一种电动式动力转向装置，其特征在于，具有：电动马达；与转向机构连结的齿条轴；以及将来自电动马达的动力向齿条轴传递的动力传递机构，动力传递机构具有：与齿条轴连结或一体化且具备外螺纹槽的螺纹轴；配置于螺纹轴的周围且具备内螺纹槽的螺母；能够在形成于外螺纹槽与内螺纹槽之间的滚行路内滚动的多个滚动体；以及具有接受从电动马达传递的动力的接受部的套筒，螺母以接受部位于滚行路的半径方向外侧的方式内插固定于套筒而一体地旋转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-069517号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的电动式动力转向装置中，水从各部件的配合面等浸入容纳滚珠丝杠等的壳体内，由于该侵入的水，连接滚珠丝杠与驱动源的带有可能浸入水中。若带浸水，则在结冰的低温环境下，带难以移动，因此存在转向装置的性能容易降低的问题。

因此，本发明的课题在于提供一种即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的转向装置。

用于解决课题的手段

本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过将积存侵入到容纳滚珠丝杠的壳体内的水的容纳部设置在比滚珠丝杠的下端面靠下方的位置，从而带不易浸水。另外，本发明者们发现，通过实施使侵入到收纳齿轮轴的壳体内的水难以向收纳滚珠丝杠的壳体移动的对策，带难以浸水。认为通过实施这些对策，即使在结冰的温度环境下，也容易维持转向装置的性能。本发明是基于这样的见解而完成的。以下对本发明进行说明。

本发明是一种转向装置，具备：转向轴，其能够沿车宽方向移动；齿轮轴，与上述转向轴啮合；第一壳体，其收纳上述转向轴以及上述齿轮轴；滚珠丝杠，将驱动源产生的驱动力向上述转向轴传递；以及第二壳体，其收纳上述滚珠丝杠，在上述第二壳体的内周面具有能够容纳水的容纳部，上述容纳部的下端面至少比滚珠丝杠的下端面靠下方，上述容纳部的在上述转向轴的轴向上的第一端部位于连接上述滚珠丝杠以及上述驱动源的带部件与上述驱动源侧的齿条端部止动件之间。

发明效果

根据本发明，能够提供一种即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的转向装置。

附图说明

图1是说明电动动力转向装置100的图。

图2是放大示出第一实施方式的容纳部57A及其周边的图。

图3是放大示出电动动力转向装置100的一部分的图。

图4是放大示出第二实施方式的容纳部57B及其周边的图。

图5是放大示出第三实施方式的容纳部57C及其周边的图。

图6是放大示出电动动力转向装置200的一部分的图。

图7是放大示出电动动力转向装置300的一部分的图。

图8是说明容纳部57的底部的形态例的图。

图9是说明容纳部57的底部的形态例的图。

图10是说明容纳部57的底部的形态例的图。

具体实施方式

以下，适当参照附图对作为本发明的转向装置的一个例子的电动动力转向装置进行说明。另外，附图所示的方式是本发明的一例，本发明并不限定于图示的方式。

1.第一实施方式

如图1所示，电动动力转向装置100具备：经由转向节120、120分别与左右的车轮110、110连结的转向拉杆球接头(tie rod end)130、130；以及与转向拉杆球接头130、130连结的齿条轴55。电动动力转向装置100将来自设置于车辆的方向盘11的转向力向齿条轴55传递。由形成于齿条轴55的齿条齿55T以及形成于齿轮轴21的齿轮齿24构成齿条齿轮机构。方向盘11以及齿轮轴21经由中间轴12连接，向中间轴12输入来自方向盘11的转向力。另外，在齿轮轴21与中间轴12之间配置有未图示的扭杆。

另外，电动动力转向装置100具有马达41和作为传递马达41的驱动力的传递单元之一的马达轴42。马达41的驱动力经由马达轴42作为转向辅助力而向齿条轴55传递。由此，辅助齿条轴55的移动。

如图1所示，电动动力转向装置100具有第一壳体52以及第二壳体53，在第二壳体53的内周面53I具有容纳部57(在以下的说明中，有时将第一实施方式的容纳部57称为“容纳部57A”)。第一壳体52容纳向远离马达41的一侧延伸的齿条轴55，第二壳体53容纳滚珠丝杠30以及带传动机构70。如图1、图2所示，容纳部57A具有设置于比滚珠丝杠30的下端面30L以及带传动机构70的下端面靠下侧的位置的下端面57AX(以下，有时将容纳部57A的下端面称为“底部57AX”)，能够在该底部57AX容纳进入到第二壳体53内的水。

滚珠丝杠30是将旋转运动转换为直线运动的转换机构的一种，将马达41产生的驱动力、即辅助扭矩向齿条轴55传递。滚珠丝杠30具有形成于齿条轴55的滚珠螺杆51、多个滚珠37、以及经由该多个滚珠37与滚珠螺杆51连结的滚珠壳体36。滚珠壳体36通过轴承32以能够旋转的方式支承于第一壳体52，以滚珠壳体36不与轴承32独立地沿齿条轴55的轴向移动的方式限制移动。该轴承32与第一壳体52的内周面52I相接合，轴承32的内圈在被螺杆31按压于滚珠壳体36的状态下固定于螺杆31与滚珠壳体36之间。如图2所示，轴承32的外圈的齿条轴55的轴向上的两端面被弹性体38夹着，弹性体38以被第一壳体52和第二壳体53的端面53S夹着的状态支承于第一壳体52以及上述端面53S。

如图1所示，带传动机构70具有：设置于马达轴42的驱动带轮45；设置于球壳体36的从动带轮35；以及挂在驱动带轮45和从动带轮35上的带部件39。

如图1、图2所示，电动动力转向装置100在第二壳体53的与第一壳体52对接的对接面侧的部位具有容纳部57A。容纳部57A的齿条轴55的轴向上的第一端部57AR配置于在马达41侧的齿条轴55的端部配置的齿条端部止动件54R与带部件39之间。另外，齿条轴55的轴向上的比上述第一端部57AR靠带部件39侧的端部即第二端部57AL是位于比齿条轴55的轴向上的带部件39的两端面靠齿轮轴21侧且在面向弹性体38的第二壳体53的端面(即，第二壳体53的第一壳体52侧的端面53S)开口的开口部。通过设为这样的方式，能够使弹性体38介于容纳部57A与轴承32之间，因此与不使弹性体38介于容纳部57A与轴承32之间的情况相比，侵入到第二壳体53内的水难以与轴承32接触。其结果是，轴承32不易生锈。

另外，第二端部57AL在第二壳体53的端面53S开口，由此在第二壳体53的铸造工序中，能够将内径部的模具向开口方向拔出。其结果是，还能够起到铸造性提高的效果。

容纳部57A的下端面是底部57AX。底部57AX设置于比滚珠丝杠30的下端面30L靠下方的位置。更具体而言，底部57AX配置于比通过滚珠丝杠30所具备的滚珠壳体36的下端面的带部件39靠下方的位置。

通过在比滚珠丝杠30的下端面30L以及带部件39的下表面靠下方的位置设置底部57AX，即使水侵入第二壳体53的内侧，也能够将该水积存于底部57AX。由此，能够防止滚珠丝杠30以及带部件39浸水，因此即使在结冰的温度环境下，也能够维持电动动力转向装置100的性能。

在容纳部57A中，配置于齿条轴55的下侧的弹性体38的上表面和底部57AX的上下方向上的位置可以是任意的上方。但是，从通过容易积存侵入到第二壳体53的内部的水而设为即使在结冰的温度环境下也容易维持电动动力转向装置100的性能的方式等观点出发，优选在比配置于齿条轴55的下侧的弹性体38的上表面靠下侧的位置配置底部57AX。

另一方面，如图1及图3所示，第一壳体52收纳齿条轴55。第一壳体52的内周面52I与齿条轴55的外周面不接触，在它们之间具有间隙。另外，电动动力转向装置100具有对施加于方向盘11的转向扭矩进行检测的扭矩传感器22。

在电动动力转向装置100中，第一壳体52的内周面52I与齿条轴55的外周面之间的距离在包围形成于齿条轴55的齿条齿55T与形成于齿轮轴21的齿轮齿24的啮合部G的部位较远，随着从该部位接近第一壳体52与第二壳体53的结合部，上述距离变近。第一壳体52在其内周面52I具有以随着接近第一壳体52与第二壳体53的结合部而变细的方式构成的倾斜部52IT。倾斜部52IT设置于内周面52I的一部分，倾斜部52IT的起点S存在于比齿条轴55的齿55T与齿轮轴21的齿24啮合的啮合部G靠马达41侧的位置。在齿轮轴21侧的齿条轴55的端部具备齿条端部止动件54L。

如图3所示，电动动力转向装置100除了倾斜部52IT之外，还在与齿条轴55对置并且位于比齿条轴55靠下侧的位置的第一壳体52的内周面52I具有上端开口且在下端具有底部的槽部52IG。通过具有这样的槽部52IG，即使水浸入到第一壳体52内，也能够将该水留在槽部52IG。并且，通过具有倾斜部52IT，即使水浸入到第一壳体52内，也能够使积存于比齿条轴55靠下侧的位置的水难以向第二壳体53侧移动。由此，能够减少从第一壳体52向第二壳体53流入的水的量，因此能够进一步防止滚珠丝杠30以及带部件39浸水。即，通过具有容纳部57A、倾斜部52IT以及槽部52IG，能够防止滚珠丝杠30以及带部件39浸水。因此，根据本发明的第一实施方式，能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置100。

在与第一实施方式相关的上述说明中，示出了齿条轴55的轴向上的第二端部57AL位于比齿条轴55的轴向上的带部件39的两端面靠齿轮轴21侧的位置，并且是在面向弹性体38的第二壳体53的端面53S开口的开口部的方式，但第一实施方式并不限定于该方式。容纳部的第二端部也可以采用其他方式。以下对该其他方式进行说明。

图4是说明与上述容纳部57A不同形态的容纳部57B的图。图4所示的容纳部57B的第一端部57BR配置于与上述第一端部57AR相同的位置，另一方面，第二端部57BL的形态与上述第二端部57AL不同。容纳部57B的第二端部57BL在齿条轴55的轴向上的位置与容纳部57B的底部57BX的、弹性体38侧的端部所具备的凸部53B的、齿条端部止动件54R侧的侧面的位置相同。换言之，在带部件39的齿轮轴21侧的侧面39S的位置与第二壳体53的齿轮轴21侧的端面53S之间配置有第二端部57BL。通过设为这样的方式，容易在容纳部57B中积存与凸部53B的高度相应的量的水。其结果是，容易防止带部件39浸水，因此即使在结冰的温度环境下，也能够维持电动动力转向装置100的性能。

图5是说明与上述容纳部57A、57B不同形态的容纳部57C的图。图5所示的容纳部57C的第一端部57CR配置于与上述第一端部57AR相同的位置，另一方面，第二端部57CL的形态与上述第二端部57AL、57BL不同。容纳部57C的第二端部57CL在齿条轴55的轴向上的位置比第二端部57BL的位置靠带部件39侧。换言之，第二端部57CL位于齿轮轴21侧的带部件39的侧面39S的下方。即，齿条轴55的轴向上的端面39S的位置与第二端部57CL的位置相同。与图4所示的容纳部57B相比，图5所示的容纳部57C的容纳部57C的底部57CX的、弹性体38侧的端部所具备的凸部53C的宽度(齿条轴55的轴向上的长度)比上述凸部53B的宽度宽。即使是这样的方式，也容易在容纳部57C中积存与凸部53C的高度相应的量的水。其结果是，容易防止带部件39浸水，因此即使在结冰的温度环境下，也能够维持电动动力转向装置100的性能。

2.第二实施方式

图6是放大示出作为本发明的第二实施方式的转向装置的一个例子的电动动力转向装置200的一部分的图。电动动力转向装置200除了不具有槽部52IG以外，与上述电动动力转向装置100同样地构成。在图6中，对与电动动力转向装置100相同的结构标注与在图3中使用的附图标记相同的附图标记，并适当省略其说明。

电动动力转向装置200具有第一壳体252来代替电动动力转向装置100所具备的第一壳体52。如图6所示，第一壳体252不具有与上述槽部52IG相当的结构，另一方面，具有与上述倾斜部52IT对应的倾斜部252IT，在比啮合部G靠第二壳体侧的位置存在倾斜部252IT的起点S’。通过具有倾斜部252IT，即使水浸入到第一壳体252内，也能够使积存于比齿条轴55靠下侧的位置的水难以向未图示的第二壳体侧移动。由此，能够减少从第一壳体252向第二壳体流入的水的量，因此能够抑制容纳于第二壳体的滚珠丝杠以及带部件浸水。因此，根据本发明的第二实施方式，能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置200。

3.第三实施方式

图7是放大示出作为本发明的第三实施方式的转向装置的一例的电动动力转向装置300的一部分的图。电动助力转向装置300除了不具有倾斜部252IT以外，与上述电动助力转向装置200同样地构成。在图7中，对与电动动力转向装置200相同的结构标注与在图6中使用的附图标记相同的附图标记，并适当省略其说明。

电动动力转向装置300具有第一壳体352来代替电动动力转向装置200所具备的第一壳体252。如图7所示，第一壳体352不具有与上述倾斜部252IT相当的结构。因此，电动动力转向装置300与上述的电动动力转向装置100、200不同，第一壳体352不具有用于使侵入到第一壳体352内的水难以向第二壳体侧移动的倾斜部、槽。即使是这样的方式，电动动力转向装置300的第二壳体(未图示)也与电动动力转向装置100、200同样地具有能够积存水的容纳部。由此，能够抑制被容纳于第二壳体的滚珠丝杠以及带部件浸水。因此，根据本发明的第三实施方式，能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置300。

在与本发明相关的上述说明中，例示了具有容纳部57A、57B、57C(以下，有时将它们统称为“容纳部57”，将容纳部57的底部称为“底部57X”)的方式。以下，参照图8～图10对底部57X能够采用的方式进行说明。

图8是示出图1的VIII-VIII向视剖面的图。容纳部57的底部57X例如能够设为图8所示的底部57X1的形态。即，底部57X通过使车辆的前后方向上的宽度小于从动带轮35的内径以及滚珠壳体36的外径，从而能够形成为向第二壳体53的下侧突出的凸部形状。通过设为这样的方式，能够在向下侧突出的容纳部57中积存水。因此，通过具有容纳部57，能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置。

图9是示出图1的IX-IX向视剖面的图。容纳部57的底部57X例如能够设为图9所示的底部57X2的形态。即，底部57X能够将车辆的前后方向上的宽度设为与第二壳体53的、收纳有从动带轮35的部位处的车辆前后方向上的宽度相同的程度。即使是这样的方式，也能够在容纳部57中积存水。因此，通过具有容纳部57，能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置。

图10是示出图1的X-X向视剖面的图。容纳部57的底部57X例如能够设为图10所示的底部57X3的形态。即，底部57X能够形成为向下凸的曲面形状。即使是这样的方式，也能够在容纳部57中积存水。因此，通过具有容纳部57，能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置。

上述电动动力转向装置100、200、300起到以下的效果。以下，有时将第一端部57AR、57BR、57CR统称为“第一端部57R”，有时将第二端部57AL、57BL、57CL统称为“第二端部57L”。

电动动力转向装置100、200、300具备：齿条轴55，其能够沿车宽方向移动；齿轮轴21，其与该齿条轴55啮合；第一壳体52，其收纳齿条轴55以及齿轮轴21；滚珠丝杠30，其将马达41产生的驱动力传递至齿条轴55；以及第二壳体53，其收纳该滚珠丝杠30，在第二壳体53的内周面53I具有能够容纳水的容纳部57，容纳部57的下端面57X至少比滚珠丝杠30的下端面30L靠下方，容纳部57的第一端部57R在齿条轴55的轴向上位于连接滚珠丝杠30以及马达41的带部件39与马达41侧的齿条端部止动件54R之间。

通过在比滚珠丝杠30的下端面30L靠下方、换言之比带部件39的下端面靠下方的位置具有容纳部57，能够将侵入到第二壳体53内的水积存于容纳部57。由此，与不具有容纳部57的情况相比，侵入到第二壳体53内的水难以与带部件39接触。通过使水难以与带部件39接触，即使在结冰的低温环境下，也容易使带部件39移动，因此能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置100、200、300。

另外，在电动动力转向装置100、200、300中，位于比第一端部57R靠带部件39侧的位置的、齿条轴55的轴向上的容纳部57的第二端部57L也可以是位于比上述轴向上的带部件39的两侧面靠齿轮轴21侧的位置且在第二壳体53的第一壳体52侧的端面53S开口的开口部。

即使是这样的方式，由于在比带部件39的下端面靠下方的位置具有容纳部57，因此侵入到第二壳体53内的水也难以与带部件39接触。因此，能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置100、200、300。

另外，在电动动力转向装置100、200、300中，位于比第一端部57R靠带部件39侧的位置的、齿条轴55的轴向上的容纳部57的第二端部57L在齿条轴55的轴向上的位置也可以与带部件39的齿轮轴21侧的侧面39S的位置相同。

即使是这样的方式，由于在比带部件39的下端面靠下方的位置具有容纳部57，因此侵入到第二壳体53内的水也难以与带部件39接触。因此，能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置100、200、300。

另外，在电动动力转向装置100、200、300中，位于比第一端部57R靠带部件39侧的位置的、齿条轴55的轴向上的容纳部57的第二端部57L在齿条轴55的轴向上的位置也可以位于带部件39的齿轮轴21侧的侧面39S的位置与第二壳体53的齿轮轴21侧的端面53S之间。

即使是这样的方式，由于在比带部件39的下端面靠下方的位置具有容纳部57，因此侵入到第二壳体53内的水也难以与带部件39接触。因此，能够提供即使在结冰的温度环境下也能够维持性能的电动动力转向装置100、200、300。

另外，在电动动力转向装置100、200中，优选第一壳体52的与齿条轴55对置的内周面52I具有随着从齿轮轴21侧接近马达41侧而内径变细的倾斜部52IT、252IT，倾斜部52IT、252IT的起点S、S’位于比齿条轴55的齿55T与齿轮轴21的齿啮合的啮合部G靠马达41侧的位置。

在这样的方式的电动动力转向装置100、200中，为了使侵入到第一壳体52、252内的水向第二壳体53侧移动，需要越过倾斜部52IT、252IT而移动。侵入到第一壳体52、252内的水积存于比齿条轴55靠下方的位置，因此相对于该水，倾斜部52IT、252IT相当于上坡。水难以越过上坡。通过第一壳体52、252具有倾斜部52IT、252IT，侵入到第一壳体52、252内的水难以向第二壳体53移动，因此能够减少侵入到第二壳体53内的水的量。由此，水更难以与带部件39接触，因此即使在结冰的低温环境下，带部件39也难以移动。因此，通过采用具有倾斜部52IT、252IT的方式，能够提供即使在结冰的温度环境下也更容易维持性能的电动动力转向装置100、200。

另外，在具有倾斜部52IT的电动动力转向装置100中，优选第一壳体52的与齿条轴55对置且至少位于比齿条轴55靠下侧的位置的内周面52I在比上述起点S靠齿轮轴21侧的位置具有上表面开口的槽52IG。

在这样的方式的电动动力转向装置100中，能够将欲越过倾斜部52IT而移动的水积存于槽52IG。通过具有槽52IG，侵入到第一壳体52内的水难以向第二壳体53移动，因此能够减少侵入到第二壳体53内的水的量。由此，水更难以与带部件39接触，因此即使在结冰的低温环境下，带部件39也难以移动。因此，通过形成为具有槽部52IG的方式，能够提供即使在结冰的温度环境下也更容易维持性能的电动动力转向装置100。

附图标记说明

啮合部

S、S’起点

11方向盘

12中间轴

21齿轮轴

22扭矩传感器

24齿轮齿

30滚珠丝杠

30L滚珠丝杠的下端面

31螺杆

32轴承

35从动带轮

36滚珠壳体

37滚珠

38弹性体

39带部件

39S带部件的侧面

41马达(驱动源)

42马达轴

45主动带轮

51滚珠螺杆

52、252、352第一壳体

52I第一壳体的内周面

52IG第一壳体的内周面槽部

52IT、252IT第一壳体的内周面锥形部(倾斜部)

53第二壳体

53B、53C凸部

53I第二壳体的内周面

53S第二壳体的端面

54L齿条端部止动件

54R齿条端部止动件(驱动源侧的齿条端部止动件)

55齿条轴(转向轴)

55T齿条齿(转向轴的齿)

57、57A、57B、57C容纳部

57AR、57BR、57CR、57R容纳部的第一端部

57AL、57BL、57CL、57L容纳部的第二端部

57X、57X1、57X2、57X3底部(容纳部的下端面)

60传动机构

70带传动机构

100、200、300电动动力转向装置(转向装置)

110车轮

120转向节

130转向拉杆球接头

Claims (6)

1.一种转向装置，其中，该转向装置具备：

转向轴，其能够沿车宽方向移动；

齿轮轴，其与所述转向轴啮合；

第一壳体，其收纳所述转向轴以及所述齿轮轴；

滚珠丝杠，其将驱动源产生的驱动力向所述转向轴传递；以及

第二壳体，其收纳所述滚珠丝杠，

在所述第二壳体的内周面具有能够容纳水的容纳部，

所述容纳部的下端面至少比所述滚珠丝杠的下端面靠下方，

所述容纳部在所述转向轴的轴向上的第一端部位于连接所述滚珠丝杠以及所述驱动源的带部件与所述驱动源侧的齿条端部止动件之间。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

位于比所述第一端部靠所述带部件侧的位置的、所述容纳部在所述转向轴的轴向上的第二端部是位于比所述带部件的所述轴向上的两侧面靠所述齿轮轴侧的位置且在所述第二壳体的所述第一壳体侧的端面开口的开口部。

3.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

位于比所述第一端部靠所述带部件侧的位置的、所述容纳部在所述转向轴的轴向上的第二端部在所述转向轴的轴向上的位置与所述带部件的位于所述齿轮轴侧的侧面的位置相同。

4.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

位于比所述第一端部靠所述带部件侧的位置的、所述容纳部在所述转向轴的轴向上的第二端部在所述转向轴的轴向上的位置位于所述带部件的所述齿轮轴侧的侧面的位置与所述第二壳体的所述齿轮轴侧的端面之间。

5.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述第一壳体的与所述转向轴对置的内周面具有随着从所述齿轮轴侧接近所述驱动源侧而内径变细的倾斜部，

所述倾斜部的起点位于比所述转向轴的齿与所述齿轮轴的齿啮合的啮合部靠所述驱动源侧的位置。

6.根据权利要求5所述的转向装置，其中，

所述第一壳体的与所述转向轴对置并且至少位于比所述转向轴靠下侧的位置的内周面在比所述起点靠所述齿轮轴侧的位置具有上表面开口的槽。

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