CN1247391C - 一种引擎的辅机安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种引擎辅机安装结构，能够降低引擎的总长，加强盖体密封表面的刚度，从而提高密封效果，还可以加强辅机的安装刚度。辅机安装结构包括安装基座(3a)，它成一体地形成于汽缸体(3)的端面上，汽缸体的端面垂直于引擎的曲轴，沿盖体密封表面(3d)延伸并且位于盖体密封表面的外部，盖体密封表面是一个与覆盖端面(3)的盖体(10)相啮合的表面，辅机(26)安装于安装基座(3a)上。

Description

一种引擎的辅机安装结构

技术领域

本发明涉及一种用于将引擎的辅机安装于引擎本体上的安装结构。

背景技术

现有一种典型的结构，其中同步皮带旋转地沿四冲程发动机的汽缸体的端面布置，以便将动力传输至阀门驱动机构，同步皮带盖固定于汽缸体的端面，以便罩住同步皮带。

图12是在日本公开专利号为特开平8-28231中公开的一个例子，其中油泵体02部分地固定于汽缸体01(端面垂直于曲轴)的端面，盖体03从汽缸体01延伸至汽缸盖以罩住同步皮带。盖体03将油泵体02的一部分罩住。

因此，液压操纵阀04作为辅机安装于在油泵体02上形成的基座表面上，不妨碍盖体03，以使沿曲轴的纵向方向上引擎的总长最小。

然而，由于液压操纵阀04是通过油泵体02安装于汽缸体01上的，因此引擎的总长由于油泵体02的宽度而仍然比较大。

为了确保用于安装液压操纵阀04的安装基座的刚度，油泵体02要求比较厚，这就进一步增加了引擎的总长。

因此，很难确保使与位于难以有足够刚度的油泵体02的安装基座附近的盖体03相啮合的盖体密封表面有足够的刚度。

另外，如果辅机是通过托架安装的话，还会增加零部件的数量，降低辅机的安装刚度。

在这些情况下，本发明的一个目的是提供一种引擎的辅机安装结构，能够降低引擎的总长，加强盖体密封表面的刚度，从而提高密封效率，以及提高辅机的安装刚度。

另外，在试图从车身的底部将动力单元提升而穿过一对车架，从而将引擎与变速器相结合的动力单元安装于车身上时，在传统的结构中，这对车架的距离必须大于动力单元本身的尺寸与安装托架的尺寸之和。因此，不可避免地要制造间距较大的车架，以便动力单元安装于其上，并且车辆宽度不可避免地会增加。另外，当动力单元安装于具有狭窄间距车架的紧凑型车身上时，使用另一种方法，它通过将其从车架之上降低来安装动力单元。然而，这种方法的不利之处在于安装动力单元的工艺需要工时。

因此，本发明的另一个目的是提供一种具有安装托架的安装设备，它允许引擎/变速器相结合的动力单元通过从底部提升而安装于具有一对间距窄于动力单元本身的尺寸与安装托架所需尺寸之和的车架的车身上，从而可以缩小车辆的尺寸。

发明内容

按照本发明，将提供一种V形引擎，具有：呈V形配置的第一组汽缸和第二组汽缸、由所述第一组汽缸和第二组汽缸共用且设置在它们之下的水平延伸的曲轴、以及安装在引擎一侧并将引擎罩住的盖，其中，所述汽缸中的一组，其汽缸体的一个端表面相对于所述曲轴垂直地延伸，并且其中，在所述罩外侧的区域中，一个安装基座成一体地设置在汽缸体的该端表面上，并且，一个辅机安装在所述安装基座上，其特征在于，所述的一组汽缸在平行于所述曲轴的方向上与另一组汽缸偏移开地设置，以便所述的一组具有一个没有任何汽缸的偏移端部；在所述一组汽缸的所述偏移开的端部形成窜缸混合气通道，在与窜缸混合气通道相邻的位置上形成所述安装基座，以便提供一个插入所述窜缸混合气通道以便部分地将该窜缸混合气通道缩窄的部分。

按照本发明，由于具有足够厚度的安装基座可以在汽缸体的端面上形成而不会增加其厚度，而且辅机能够直接安装于安装基座上，因此引擎的包括辅机长度的总长能够被缩短。

另外，由于安装基座是在汽缸体内形成，它的刚度很大，也能确保沿安装基座形成的盖体密封表面具有很大的刚度，因此提高了与盖体相结合的密封效果并且提高了辅机的安装刚度。

在如前面所述的引擎的辅机安装结构中，安装基座最好伸入在汽缸体内形成的窜缸混合气(blow-by gas)通道内。

按照这种布置，由于安装基座伸入窜缸混合气通道内，窜缸混合气通道的通道面积部分地发生变化，就会提高窜缸混合气分离成空气和液体的效率。同时，由于安装基座延伸进窜缸混合气通道内，因此它对缩小引擎的外部尺寸作出了贡献。

还有，在如前面所述的引擎的辅机安装结构中，辅机可以是一自动张紧器。

在这种布置中，由于自动张紧器能够安装于在汽缸体的端面上形成的刚度很大的安装基座之上，因此可以将用与偏置力相平衡的反力来正常加载的自动张紧器牢固地进行固定。

在如前面所述的引擎的辅机安装结构可以这样布置，即将辅机直接安装于在汽缸体内形成的安装基座上。

按照这种布置，由于辅机能够直接安装于在汽缸体内形成的安装基座上，这样就确保了引擎中辅机安装的容易和牢固性。

在如前面所述的引擎的辅机安装结构中，引擎可以是V形排列的，其中多个汽缸在曲轴的纵向方向上相互偏移，辅机可以位于由汽缸的偏移布置而形成的空间内。

按照这种布置，引擎的包括辅机长度的总长在曲轴的纵向方向上可以被缩短。

仍旧前面所述的引擎的辅机安装结构中，引擎可以是V形排列的，其中多个汽缸在曲轴的纵向方向上相互偏移，汽缸体的窜缸混合气通道可以在由汽缸的偏移布置而形成的空间内形成。

按照这种布置，由于安装基座伸入由偏移布置而形成的空间内的窜缸混合气通道内，因此引擎本身的尺寸被有效地缩小，窜缸混合气通道面积的局部变化有效地提高了将窜缸混合气分离成空气和液体的效率。

按照本发明，还提供一种动力单元安装设备，用在从底部提升并穿过车架安装动力单元时将动力单元悬挂于一个车架上的部位，其特征在于与所述动力单元相连接的安装托架由具有较短尺寸的短柱部分和与之相连接以便形成所述安装托架所需的全部长度的延伸部组成。

按照这种布置，通过将动力单元从底部和车架之间提升而安装动力单元时，当设备仅仅连接于其短柱部分并且被提升时，因为车架和动力单元之间的间隙比较大，动力单元就可以很容易地进行安装，其可操作性即被提高。

当从上面观看时，安装托架的延伸部可以安装于一个与车架相重叠的位置处。

按照这种布置，即使这对车架对于带有全尺寸的安装托架的动力装置要从下到上穿过具有太窄的间隙，仅仅安装了短安装托架的短柱部分的动力单元仍能够从下向上穿过。在动力单元通过之后，可以将延伸部分安装上，形成具有全尺寸的成整体安装托架，并可用之安装动力设备。由于即使在具有狭窄间距车架的车辆中，也可以通过提升动力设备来安装它，所以如权利要求8所述的本发明将对缩小车身的尺寸作出贡献。

汽缸体的垂直于构成动力单元一部分的引擎的曲轴的端面可以基本上平行于车架进行定向，可以在位于盖体密封表面之外的沿盖体密封表面的位置处成一体地形成辅机的安装基座，用于与覆盖汽缸体的端面的盖体相啮合，以便能够将辅机安装于安装基座上，并使安装托架连接于汽缸体的端面。

按照这种布置，辅机沿汽缸体的端面基本上平行于车架安装于安装基座上，安装托架连接于汽缸体的端面。因此，即使在辅机连接于汽缸体之后，动力单元仍可以很容易地安装到车架上。

汽缸体的垂直于引擎曲轴的端面构成动力单元的零部件，它可以基本上平行于车架进行定向，可以在位于盖体密封表面之外的沿盖体密封表面的位置处成一体地形成辅机的安装基座，用于与覆盖汽缸体的端面的盖体相啮合，以便能够将辅机安装于安装基座上，并使安装基座伸入在汽缸体内形成的窜缸混合气通道内。

按照这种布置，在能够容易地将动力单元安装于车架的安装设备中，具有很高分离效率的将窜缸混合气分离成空气与液体的窜缸混合气通道的引擎在尺寸上将会缩小。

形成动力单元的一部分的引擎可以是V形的，其中多个汽缸沿曲轴的纵向方向相互偏移地布置，汽缸体的垂直于曲轴的端面可以基本上平行于车架进行定向，安装托架可以连接于汽缸体的端面，辅机可以位于由汽缸体的偏移布置而形成的空间内。

按照这种布置，辅机能够位于引擎的汽缸体的端面上，以便它不会从端面向外突出，这样动力单元就能更容易地和更可靠地安装到车架上。

形成动力单元的一部分的引擎可以是V形的，其中多个汽缸沿曲轴的纵向方向相互偏移地布置，汽缸体的一个垂直于曲轴的端面可以基本上平行于车架进行定向，安装托架可以连接于汽缸体的所述端面，辅机可以位于由汽缸的偏移布置而形成的空间内的安装基座上。

按照这种布置，在引擎的汽缸体的一个端面上，安装基座可以在位于汽缸体内的由汽缸的偏移布置而形成的空间内形成，在将动力单元安装于车架上之后，可以将辅机安装于安装基座上，以便它不会从汽缸体的端面向外突出。因此，动力单元可以很平稳地安装于车架上。

而且，形成动力单元的一部分的引擎可以是V形的，其中多个汽缸沿曲轴的纵向方向相互偏移地布置，汽缸体的一个垂直于曲轴的端面可以基本上平行于车架进行定向，安装托架可以连接于汽缸体的所述端面，安装基座的形成可以伸入在汽缸体内由汽缸的偏移布置而形成的空间内形成的窜缸混合气通道中，辅机可以安装于安装基座之上。

按照这种布置，具有很高效率的将窜缸混合气分离成空气与液体的窜缸混合气通道和辅机安装基座能够在汽缸体的端面上形成，辅机能够安装于辅机安装基座上。

附图说明

图1是按照本发明的一个实施例的引擎的右视图；

图2是汽缸体的右视图；

图3是用于说明自动张紧器是如何安装的汽缸体的平面图；

图4是同一汽缸体的前视图；

图5是用于说明同步皮带盖或者类似物如何覆盖汽缸体的右视图；

图6是按照本发明的另一实施例的安装设备所应用的动力单元和车架的顶视图；

图7是按照本发明的一个实施例的组装好的安装设备的前视图；

图8是组装好的同一个安装设备的侧视图；

图9是组装好的同一个安装设备的顶视图；

图10是同一个安装设备的分解透视图；

图11是用于连接安装托架的短柱部分的汽缸体端面视图；

图12是传统的汽缸体的端部的横剖面图。

具体实施方式

本发明的一个最佳实施例将在下面参考图1至5来进行描述。

按照本实施例，引擎1是一六缸V形四冲程发动机，带有水平延伸的曲轴2，前侧的三个汽缸向前倾斜，后侧的三个汽缸向后倾斜以形成V形，它安装于车身内，横向延伸。

因此，汽缸体3由排成一行的三个前侧汽缸3F和排成一行的三个后侧汽缸3R沿前后方向形成V形，如图2和3所示，从连杆的位置要求来说，前侧汽缸3F和后侧汽缸在左右方向是偏移布置的，如图3所示。也就是说，前侧汽缸3F向左偏移，后侧汽缸3R向右偏移。

利用由于前侧汽缸3F的右端部向左偏移而形成的偏移空间，形成窜缸混合气通道7。

也就是说，在前侧汽缸3F的右端和右侧端面之间形成的窜缸混合气通道7沿汽缸内径具有倾角，并连通位于汽缸体的顶端啮合表面中的孔7a和开口于曲轴箱的孔7b。在汽缸体3各自的汽缸3F，3R上，汽缸盖4F，4R和汽缸前盖5F，5R相继层叠和连接在一起(看图1)。

在汽缸体3的下端部有油盘6安装于其上。

参看图5，在汽缸体3的右侧端面，油泵体8用螺栓9绕曲轴2进行固定，同步皮带盖10从其侧面看呈V形，用螺栓11沿其四周进行固定，沿前部和后部汽缸位于汽缸体3的右侧端面上，同时部分覆盖油泵体8。

在同步皮带盖10的里面，同步皮带沿汽缸体3的右侧端面进行旋转，以便将曲轴2的旋转传输至前部和后部阀门驱动机构。

如图1所示，主动皮带盘20在曲轴2的端部啮合，从同步皮带盖10向右突出，环形辅机皮带25跨过主动皮带盘20，从动皮带盘22与位于前部和后部缸前盖5F，5R之间的转向加力液压泵的旋转轴21相啮合，从动皮带盘用于驱动其他辅机，例如压缩机、交流发电机，等等。

因此，与曲轴2制成一体的主动皮带盘20的旋转使辅机皮带25进行旋转，辅机皮带25的旋转又使多个从动皮带盘22进行旋转……以驱动泵和其它辅机。

对辅助皮带25施加适当的张力的自动张紧器26连接于汽缸体3上。

在汽缸体3的向左偏移的前侧汽缸3F的右侧端面上，形成大约为圆形的安装基座3a，使其如图5所示不妨碍同步皮带盖10，安装基座3a具有一个固定螺栓部分3b，在其中心具有螺栓孔。

如图4所示，用加长的紧固螺栓27将自动张紧器26的扁平圆柱形的固定圆柱形元件28牢固地固定于安装基座3a，紧固螺栓27与紧固螺丝套部分3b螺纹配合。

如图5所示，使安装基座3a的延伸超出侧看呈V形的同步皮带盖10的前侧边缘10a。因此，汽缸体3上的、沿同步皮带盖10的前侧边缘10a而形成的盖体密封表面3d与安装基座3a呈一种紧密的关系(见图2)，从而可以保持很高的刚性和确保稳定的密封表面压力。

安装基座3a延伸得好似咬入在前侧气缸3F(见图2)的左侧端部形成的偏移空间中的窜缸混合气通道7之中，以便确保能够缩小引擎1本身的尺寸。

在由于安装基座从一侧伸入而被弯曲的一个侧壁7c处，窜缸混合气通道7沿其通道向下逐渐缩窄，这种布置提高了将窜缸混合气分离成空气和液体的效率。

由于自动张紧器26直接安装于在最适合作为安装刚体的汽缸体3中形成的安装基座上，自动张紧器26被牢固地固定位。

如图4所示，为了提高安装基座3a的刚度，很容易在安装基座3a的后表面上布置肋3b，从而确保用于安装自动张紧器26的足够的刚度。

安装于安装基座3a上的自动张紧器26用如上面所说拧在平滑的、圆柱形的固定圆柱体28上的螺栓27进行固定，固定圆柱体28用穿过延长的圆柱形螺丝套部分28a的螺栓27固定于安装基座3a上。

然后，中空的、封闭的、扁平的、可旋转的、具有相同直径以与固体圆柱体28叠加的圆柱体29由圆柱形螺丝套部分28a枢轴支承，使其可自由旋转。

在上部和下部相重叠的固定圆柱体28和旋转圆柱体29内，布置扭转弹簧30用来偏置旋转圆柱体29，使之可沿一个方向旋转(图1中的顺时针方向)。

旋转圆柱体29具有成一体的臂29a，它从外底部在离心方向延伸，空转轮33通过轴承32旋转支承于位于臂29a的顶端的支承轴31上。

因此，空转轮33距汽缸体3的右侧端面一定的距离而绕螺栓27旋转，该距离大约为固定圆柱体28和旋转圆柱体29的深度如图1所示，该空转轮由扭转弹簧30沿顺时针方向进行偏置。

这样，距离汽缸体3的右侧端面一定距离而旋转的空转轮33紧靠覆盖汽缸体3的右侧端面的同步皮带盖10的外表面，而不妨碍固定圆柱体28。

在图1中，空转轮33顺时针方向偏置，压住横跨在与曲轴2相啮合的主动皮带盘20和与转向加力液压泵的旋转轴21相啮合的从动皮带盘22之间的辅机皮带25的一部分，以便对辅助皮带25施加适当的张力防止其松动，这样驱动功率就十分可靠、平稳地传输至辅机。

这样，通过将自动张紧器26直接安装到在汽缸体3的端面(尤其是向左偏移的前侧汽缸3F的右端面，利用同一右端部分中的偏移空间)上形成的突出到同步皮带盖10之外的安装基座3a上，，辅机皮带25可以离汽缸体3更近，沿曲轴纵向的引擎1总长可以被缩短。

因为安装基座3a是在汽缸体3内形成的，它的刚度很大。因此，也可以确保紧靠安装基座3a形成的盖体密封表面3d具有很大的刚性，它与同步皮带盖10相结合，其密封效果也可以提高。

下面解释示于图6至11中的本发明的另一实施例。

图6是动力单元和车架的顶视图，图中示出的是本发明的另一实施例。在图6中，箭头F表示车头方向。标号1表示V形六缸引擎，12是变速器。引擎1和变速器12制成一体以形成动力单元13。标号14和15表示车架。一旦将动力单元13安装于车身上之后，就可以采用惯性主轴安装方案。这是一种支撑与动力单元13的惯性主轴相关的两个前部和后部支点，同时支撑引擎1的一个支点的技术。在图6中，A是前部支点，B是后部支点，在这些点处，动力单元13在它的前端和后端由下方的副车架进行弹性支撑，图中未显示。C是侧支撑点，在该支点处，动力单元13的引擎1的侧面由车架14悬挂。在侧支撑点C处，动力单元13的引擎1的侧面由位于引擎1的汽缸体的端面16和车架14之间的安装设备40弹性地支撑。

图7是按照本发明的又一实施例的装配好的安装设备40的前视图(从图6中的箭头X的方向看去)，图8是其侧视图(从图6中的箭头Y的方向看去)，图9是其顶视图。图10是设备的分解透视图，其中用点划线表示耦合关系。

安装设备40大体上由两部分组成。一部分是连接于动力单元13的安装托架41，另一部分是连接于车架14的车架一侧的支架部分42。在图7至图10中，安装托架41由安装托架短柱部分43和安装托架延伸段44组成。车架一侧的支架部分42由弹性支架构件45和臂构件46组成。

在安装动力单元13之后，在提升动力单元之前，车架一侧的支架部分42被安装到车架14上。同一支架部分的弹性支架构件45用螺栓49安装到车架14上。臂构件46枢轴地安装到弹性支架构件45上。组成的安装组件是车架一侧的支架部分42。结合了臂构件46的弹性支架构件45可安装到车架14上。虽然臂构件46最终与安装托架延伸段44相结合，但是在实际结合前，使臂构件46绕轴50进行旋转以便保持垂直状态，以便不妨碍安装托架延伸段44的安装和安装托架的位置的调整。

安装托架短柱部分43用螺栓47安装到汽缸体的端面。在将动力单元13从车身下提升至安装托架短柱部分43到达车架14上方的高度之后，将安装托架延伸段44用螺栓48安装到安装托架短柱部分43上。在将安装托架短柱部分43和安装托架延伸段44相结合的阶段，它们用作全尺寸的安装托架。

在完成安装托架延伸段44的安装，车架一侧的支架部分42的连接和动力单元13相对于车架14的位置调整之后，旋下臂构件46，并且用螺栓51连接到安装托架延伸段44上，从而完成动力单元的引擎一侧的支点C(图6)的组装。

正如上面所解释的，安装托架短柱部分43与安装托架延伸段44的结合构成全尺寸的安装托架41。从汽缸体的端面16进行测量的组装好的安装托架的尺寸是m，如图8中所示，它是安装托架的实际大小。从汽缸体的端面16单独对安装托架短柱部分43的尺寸进行测量，如图8所示，尺寸为n，它小于m。当变速器12和右侧车架15之间没有足够空间时，比如图6所示的动力单元，具有制作为整体元件的全尺寸安装托架的动力单元不能从车架14和15之间通过。然而，在本实施例的布置中，安装托架由可分的元件即短柱部分43和延伸段44组成，因为仅组装了短柱部分43的动力单元能够通过上述间隙，所以在它通过之后，才将延伸段44连接到安装托架短柱部分43，从而完成具有全尺寸m的安装托架。因此，与使用全尺寸的整体式安装托架相比动力单元能够安装到车架间距更窄的车辆上，从而允许车架距离更窄，从而减小车辆的尺寸。

图11是用于安装安装托架短柱部分43的汽缸体端面的平面示意图。在图11中，标号2表示曲轴，52和53表示阀门驱动凸轮轴，54表示安装于曲轴上的凸轮主动皮带盘54，55和56指的是固定于阀门驱动凸轮轴52，53上的从动皮带盘，57是用作变速器构件的同步皮带，它缠绕于主动皮带盘54和从动皮带盘55，56上。虽然在图11中未显示，但是每一皮带盘均带有齿，同步皮带57是一在内侧有齿的齿形带，能与皮带盘54，55，56的齿相咬合。在主动皮带盘54和从动皮带盘55之间，空转轮58作为路径改变设备与同步皮带57相啮合。在从动皮带盘55，56之间的跨度上，同步皮带57在水泵轴59的一端环绕水泵从动皮带盘60。在从动皮带盘56和主动皮带盘54之间的跨度中，张紧器皮带盘61与同步皮带57的外表面相啮合以便给它施加弹性力。

在水泵从动皮带盘60周围，汽缸体的端面的有些部分暴露在外，此处形成有三个螺栓孔62，用来用三个螺栓47(见图11)安装安装托架短柱部分43。安装安装托架短柱部分43是为了盖住水泵从动皮带盘60。

图1是用于解释将安装托架短柱部分43进行安装之后的步骤的图解图。正如上面所解释的，在将安装托架短柱部分43用螺栓连接到汽缸体的端面16之后，安装基本上呈V形的同步皮带盖10。这就盖住了同步皮带57和一些外露的皮带盘54，55，56，58，61。同步皮带盖10具有覆盖安装托架短柱部分43的左右侧部分和下部的部分63。如图9所示，密封构件64插入该部分以便密封同步皮带室。随后，如图1所示，辅机主动皮带盘20被连接到曲轴2，各从动皮带盘也被连接到辅机轴上。在这种状态下，动力单元从车身的下部被提升，当安装托架短柱部分43上升至车架13平面以上时，连接图10中的安装托架延伸段44。在图9中，空间65是同步皮带57的通道。辅助皮带25的位置用点划线显示。

Claims (6)

1.一种V形引擎，具有：呈V形配置的第一组汽缸(3F)和第二组汽缸(3R)、由所述第一组汽缸和第二组汽缸共用且设置在它们之下的水平延伸的曲轴(2)、以及安装在引擎一侧并将引擎罩住的盖(10)，其中，所述汽缸中的一组，其汽缸体(3)的一个端表面相对于所述曲轴(2)垂直地延伸，并且其中，在所述罩(10)外侧的区域中，一个安装基座(3a)成一体地设置在汽缸体(3)的该端表面上，并且，一个辅机(26)安装在所述安装基座(3a)上，其特征在于，

所述的一组汽缸(3F)在平行于所述曲轴(2)的方向上与另一组汽缸(3R)偏移开地设置，以便所述的一组具有一个没有任何汽缸的偏移端部；

在所述一组汽缸(3F)的所述偏移开的端部形成窜缸混合气通道(7)，

在与窜缸混合气通道(7)相邻的位置上形成所述安装基座(3a)，以便提供一个插入所述窜缸混合气通道(7)以便部分地将该窜缸混合气通道(7)缩窄的部分(7c)。

2.如权利要求1所述的V形引擎，其特征在于，所述辅机(26)是一个自动张紧器。

3.如权利要求1或2所述的V形引擎，其特征在于，所述辅机(26)直接安装在所述安装基座(3a)上。

4.如权利要求1所述的V形引擎，其特征在于，所述汽缸体(3)的所述端表面形成有盖体密封表面(3d)，盖(10)的侧边缘(10a)与其紧密密封接触，并且所述安装基座(3a)位于邻近盖体密封表面(3d)的位置上。

5.如权利要求1所述的V形引擎，其特征在于，该引擎(13)具有一个用于将引擎安装到车架(14)上的安装设备(40)；并且所述安装设备(40)具有一个安装托架(41)，所述安装托架(41)由柱形部分(43)和延伸部分(44)构成，所述柱形部分(43)安装在所述引擎上，所述延伸部分(44)与所述柱形部分(43)连接并且与所述车架(14)连接，以便形成安装托架(41)所需的全部长度。

6.如权利要求5所述的V形引擎，其特征在于，所述延伸部分(44)定位于在垂直方向上与所述车架(14)重叠的位置处。

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