CN1664424A - 流量控制装置 - Google Patents

Abstract

在一流量控制装置中，一流体压力从一计量孔的下游被引入到一滑阀的后室，而滑阀中的释压阀是预先组装的。一释压阀分组件的前段部分压配合入滑阀上的一孔中，并且通向滑阀的后室，以使在释压阀壳体中的一阀体的容纳室连通于一旁路。设置在一杆中的一连通路径通过释压阀分组件的外面连通到滑阀的后室。释压阀壳体被容纳在滑阀中的接收孔中，并且一在释压阀壳体和容纳室之间的圆筒形室用作连通路径的一部分。

Description

流量控制装置

与本申请有关的专利申请

本申请要求2004年3月5日提交的日本专利申请2004-062765的优先权。该日本专利申请的内容援引在此供参考。

技术领域

本发明涉及一种流量控制装置，该控制装置用于通过一计量孔把从一油泵泵出的流体油提供给一液压操作装置例如动力转向装置，并且把多余的流体通过一旁路返回该油泵。

背景技术

在流量控制装置的已有技术中，有一公布号为2002-168358的日本专利涉及到流量控制装置。此公布揭示了一种流量控制装置，它用于把从油泵中泵出来的工作流体通过一计量孔提供给一液压操作装置并通过计量孔上、下游之间的压力差把多余的流体返回给油泵。此揭示的流量控制装置包括形成在一滑阀上的一中空的杆和一形成在一连接器开口及该杆之间的计量孔，所述杆通过连接器的开口以把计量孔下游的工作流体压力通过一在杆中的连通路径引入位于滑阀的相对端的一压力室。按照此已有技术，不需要用在流量控制阀壳体中的连通路径，因为计量孔下游的流体压力通过一在杆中的连通路径而被引入到位于滑阀的相对端的一压力室中。因此，该流量控制阀壳体的尺寸可以变小，并且流量控制阀的壳体的钻孔工作以及塞进操作，例压配一球到钻孔中以密封流体的操作可以省略。结果，流量控制装置的组装效率可以提高，同时也可以提高可靠性，因为不会有工作流体泄漏到流量控制装置的外面。

这样的一种流量控制装置需要一释压机构以当液压操作装置中的液压达到一预定阈值压力时，通过降低在滑阀相对端的室中的流体压力以及缩回滑阀而保护油泵不会承受太大的负荷。

然而，在上述的已有技术中，上述释压机构需要复杂的结构，例如一环形的座阀等等，因为在计量孔的下游和在滑阀相对端的室之间提供一流体压力的连通路径的杆是沿着滑阀的中心线设置在从计量孔下游到滑阀的相对端的室的一个区域中的。此外，还不能使用预先分组装的释压阀。所以该流量控制装置的装配过程变得非常复杂，因为在组装成流量控制装置之后，必须进行释放压力的调节和设定工作，从而增加了成本。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种流量控制装置，以通过预先分组装一设置在滑阀中的释压阀以及在释压阀的轴向区域中，在释压阀之外设置一到滑阀的后室的流体压力连通路径而解决上述问题。

本发明的第二个目的是提供一流量控制装置，该装置用一圆筒形室提供一压力连通路径，该圆筒形室设置在一释压阀壳体和一在滑阀上的接收孔之间路径。该接收孔设置在滑阀的后侧，其直径大于释压阀壳体的外直径。在接收孔的底面中心提供一压配孔，释压阀壳体的前段被压配合入该压配孔中。至少一部分释压阀分组件容纳在接收孔中，并且该圆筒形室是设置在接收孔和压力阀分组件之间的。

本发明的第三个目的是提供一流量控制装置，该装置通过压配入到滑阀的压配孔中的释压阀壳体的前段的外圆周上的一连通槽而提供一到圆筒形室的压力连通路径。

本发明的第四个目的是提供一流量控制装置，该装置通过一设置在滑阀中的连通路径而提供一到圆筒形室的压力连通路径。

本发明的第五个目的是提供一流量控制装置，该装置提供一具有凹部的滑阀，凹部的外直径小于滑阀的外直径。该凹部位于轴向的至少一个区域，在那里，释压阀分组件的前段是压配合到可滑动地插入流量控制阀孔中的滑阀上的。

本发明的第六个目的提供一流量控制装置，该装置提供一释压阀壳体，它的前段的外直径小于其它段。

本发明的流量控制装置主要包括：一壳体，它提供流量控制阀孔及一形成在流量控制阀孔的轴向的中间部分并连通到流量控制阀孔的旁路；一滑阀，它可滑动地插入流量控制阀孔中以打开和关闭在连接到流量控制阀孔的一流体引入室和旁路之间的流体连通，并形成滑阀的一后室以及滑阀的一前室，在那里，工作流体从一油泵引入，并且该滑阀被推动到滑阀的前室的一侧以关闭到旁路的连通；一开孔，它与流量控制阀孔同轴地形成在一部件上，此部件在滑阀的前室侧的一侧处一体设置在壳体上，并且该开孔把滑阀的前室连通到壳体的一个出口；一与滑阀同轴地形成的杆，它以一个间隙穿过开口而在开孔和杆之间形成一计量孔；一沿轴向通过杆中的连通路径，它把滑阀的后室连通到壳体的出口；一释压机构，它通过将在滑阀后室的高压释放到旁路中去而保护油泵使它不承受太大的负荷；其中，释压机构包括一释压阀壳体及一阀体，该阀体被弹性地压到与阀座件一体形成的一阀座面上，并且该释压机构是预先作为一释压阀分组件而组装的，与释压阀壳体的阀座件的一侧相对的前段被压配入通向滑阀的后室的压配孔中，以使接受在释压阀壳体中一阀体的室与旁路路径相连通，并且该连通路径通过释压阀分组件的外面连通到滑阀的后室。

按照上述的本发明，流量控制装置的组装过程可以简化并且释压阀分组件的释放压力可以预先设定，所以流量控制装置的生产成本可以降低。此外，一连通路径通过释压阀分组件的外面被连通到滑阀的后室。所以，当释压阀分组件预先提供在释压阀壳体中时，滑阀的后室可以连通到一壳体的出口的一侧。

本发明的第二个方面是用一圆筒形室提供一压力连通路径，该圆筒形室设置在一释压阀壳体和一滑阀中的接收孔之间。该接收孔设置在滑阀的后侧，其直径大于释压阀壳体的外直径。一压配孔设置在接收孔的底面的中心且释压阀壳体的前段被压配入压配孔中。至少一部分释压阀分组件容纳在接收孔中而提供在接收孔和释压阀分组件之间的圆筒形室。所以，容纳释压阀分组件的滑阀可以缩短接收孔的长度，从而流量控制装置的尺寸可以减小。

本发明的第三个方面是，一连通路径通过一设置在一释压阀壳体的一前段的外圆周上的连通槽连通到圆筒形室。该连通槽易于形成，从而制造成本可以降低。

本发明的第四个方面是，一连通路径是通过一形成在滑阀中的连通路径连通到一圆筒形室的。连通路径的长度可以缩短，因此生产成本可以降低。

本发明的第五个方面是，一其外直径小于滑阀的其它部分的外直径的凹部设置在一滑阀的外圆周上。该凹部至少设置在一压配合到滑阀的一压配孔中的释压阀壳体的一前段的轴向区域。在把释压阀壳体的前段部分压配合到滑阀的压配孔中以后，由于压配合变形使对应于压配合部分的滑阀的外直径的增加可能发生，此外，由于滑阀的外圆周和流量控制阀孔之间的间隙的减小，有可能对滑阀的滑动产生坏的影响。然而，按照本发明，当将释压阀分组件的前段压配合时，滑阀的外直径由于凹部的功能而不会增加，因此，由于滑阀和流量控制阀孔之间的间隙的减小而对滑阀的滑动产生不利影响不可能产生，因为凹部具有比其它部分小的外直径。

本发明的第六个方面是，一释压阀壳体的前段部分的外直径小于释压阀壳体的其它段。按照本发明，释压阀壳体的前段部分压配合处的外壁厚度可以增加释压阀壳体的前段的小直径的量。所以，由于压配合变形而使滑阀的外直径的增加可以被抑制，从而使由于压配合变形而对滑阀滑动造成坏影响的可能性可以进一步减小。

附图说明

图1是一流量控制装置的第一实施例的剖视图。

图2是一流量控制装置的第二实施例的剖视图。

具体实施方式

本发明的第一实施例如图1所示。其中一流量控制装置主要包括一壳体10，一可滑动地插入一形成在壳体10中的流量控制阀孔11，以及一设置在滑阀20中的释压阀分组件40，用以保护油泵使其免受过大的负荷。壳体10形成有一油泵的壳体(未示)。长而细的细长形流量控制阀孔11形成在壳体10中，其一端是敞开的。一连接器15流体密封地拧到流量控制阀孔11开口上。在向流量控制阀孔11凸伸出的一侧，一开口16与流量控制阀孔11同轴地形成在连接器15上。一出口19在开口16的相对端设置在连接器15上。一旁路13设置在流量控制阀孔11的轴向中间部分，且该旁路连通到油泵的入口侧。设置了一流体油引入室30，它通过一在比此旁路13更远的一侧的流体油提供路径12而连通到油泵的一出口。一连通到一储液器(未示)的一流体油入口14设置在流量控制阀孔的相邻部分处的旁路13上。

该滑阀20插入流量控制阀孔11中而可在一预定的距离内滑动，以打开及关闭旁路13与流体油引入室30之间的连通。滑阀的一前室31设置在滑阀20及一提供开口16的连接器15的内侧之间。滑阀的一后室32设置在滑阀20及流体控制阀孔11的一闭合端之间。滑阀20由设置在后室32侧的流量控制阀孔11的底面和滑阀20之间的一弹簧29推向连接器15一侧。在图1所示的不工作的情况下，滑阀20通过与在一端提供开口16的连接器15的内侧相接触而被停止并关闭流体油引入室30和旁路13之间的连通。一开口17设置在连接器15的内端的与滑阀20的前段部相接触的一环形突出部上，以通过一合适的连通区域在流体油引入室30及滑阀20的前室31之间形成连通。

一接收孔21a被同轴地设置，其外径略大于在滑阀20的后室32一侧的释压分组件40的释压阀壳体41的外直径，该释压分组件在后面将加以叙述。一压配孔21设置在接收孔21a的底面的中心，一环状槽22设置在滑阀20的外圆周上在轴向比接收孔21稍狭的区域内，并且设置了一连通路径23以把接收孔21径向地连通到该环形槽22。此外，一凹部22a设置在滑动地插入流量控制阀孔11的滑阀20的外圆周上。该凹部的外直径小于滑阀20的外直径。该凹部设置在从环形槽22的一端到滑阀20的后室32在轴向上超过接收孔21a的底面的区域处。这个区域是至少释压阀壳体41的前段部41a被压配入的区域。

杆25是一根长而细的细长杆，它与滑阀20同轴突出地设置在接触连接器15的内端的滑阀20的前段上。一计量孔35设置在杆25和连接器15上的开孔16之间。该杆25在穿过连接器15的开孔16时有一间隙。在杆25的中部，提供了一锥形件26，以按照滑阀的轴向运动改变计量孔35的路径面积。在杆25内提供了一轴向的连通路径27。该连通路径27的一内端通向压配孔2 1的中心。在通向连接器15的流体出口19一侧的一相对端处，设置了一小直径的阻尼孔28。

一释压阀分组件40包括：一释压阀壳体41，后者压配入滑阀20；一阀座件42；一阀体43；以及一把阀体43推向阀座件42的阀座面42a的弹簧45。该释压阀壳体41呈带底的圆筒的形状，一前段部41a设置在该底侧。该前段部41a具有圆筒形形状，其外直径比释压阀壳体41的外直径为小。此外，该前段部41a同轴从释压阀壳体41的底侧突伸出。在前段部41a中，从底侧到轴向上的一半处设置一连通路径41b。一连通路径41c从连通路径41b的相邻部分径向地设置。一连通槽33沿轴向设置在释压阀壳体41的前段部41a的外圆周上与连通路径41c的相对侧，一连通槽33a则径向地设置在前段部41a的根部台阶部分处。

该阀座件42流体密封地压配入释压阀壳体41a的前段部41a的相对侧的内表面中。该阀座面42a设置在阀座件42的内端表面上，阀体43由一钢球构成，后者设置在释压阀壳体41中，阀体43被一弹簧45弹性地推向阀座面42a，该弹簧设置在释压阀壳体41的内底表面及弹簧座件44之间。在阀座件42的阀座面42a的相对侧设置一过滤器46以除掉工作流体中的杂质。

该释压阀分组件40协调地定位以使释压阀壳体41的连通路径41c与滑阀20的连通路径23相遇。释压阀壳体41的前段部41a被压配入滑阀20的压配孔21中。在此情况下，设置在计量孔口35的下游的连接器15的流体出口19与滑阀20的后室32通过阻尼孔28、连通路径27、连通槽33、33a以及设置在滑阀20的接收孔21a及释压阀壳体41的外圆周之间的圆筒形室41彼此相互连通。每一个连通路径或槽28、27、33、33a及47都是设置在释压阀分组件40之外。此外，在释压阀壳体41中的一容纳阀体43的室通过连通路径41b，41c，23连通到旁路13。如上所述，释压阀分组件40的内室连通到旁路13，工作流体可以被允许由推向阀座件42的阀座面的阀体43的工作而从滑阀20的后室20流到旁路。虽然杆25的连通路径27的内端是通向压配孔的中心的，但是，连通路径27及41b并不连通，因为释压阀壳体41的连通路径41b并不通过前段部41a。

下面将对上述第一实施例的工作进行说明。在不工作的情况下，滑阀20被弹簧29推动以接触连接器15的内端，关闭在连通到流量控制阀孔11的流体引入室30及旁路13之间的连通。在油泵开始操作后，从流体供应路径12引入到流体引入室30的工作流体从流体出口19，通过开口17、滑阀20的前室31及计量孔35流向一液压装置，例如动力转向装置。在计量孔35上游的流体引入室30以及滑阀20的前室31中的流体压力向着弹簧29的力的相对方向推动滑阀20。相反，液压装置的负荷压力由通过连通路径28、27、33、33a及47引入滑阀后室32的流体压力向着弹簧29的力的相同方向推动滑阀20。

当工作流体的体积随着逐步增加的油泵的转速而按比例逐步增加时，在计量孔上游和下游之间的压力差、即作用在滑阀20两侧的压力差增加。此时，滑阀20逐步逆着弹簧29的力向后退，因为将滑阀20向后室32推的力增加了。通过滑阀20的向后退，提供给液压装置的工作流体的容积随油泵的转速的增加而按比例地上升，直到流体引入室30和旁路13之间的连通被打开为止。然而，当滑阀20后退到一预定位置时，在流体引入室30和旁路13之间的连通被打开，多余的流体开始从流体引入室30通过旁路13返回到油泵，这样工作流体供应到液压装置的供应容积变成预定的容积。在此第一实施例中，有一锥形件26设置在杆25的轴向中间部分，以对应于滑阀20的后退而减小计量孔35的连通路径的面积，这样到液压装置的工作流体的容积就由锥形件26的作用而比例于油泵转速的增加而减少。

当负荷压力由于动力转向装置等的转向操作而增加并且超过一预定压力时，在滑阀20的后室32中的不正常增加的流体压力可以通过释压阀分组件而释放到旁路13中。滑阀20的后室32中的液压被降下，滑阀20克服弹簧29的力而退缩，此时，在流体引入室30和旁路13之间的连通面积增加。于是，在出口19中的不正常增加的压力被降低，从而油泵可以受到过荷保护。

按照以上描述的第一实施例，流量控制装置的组装工作得以简化，因为一设置在滑阀20中保护一油泵免受过重的负荷的一释压机构作为一个释压分组件40是预先被设置的，并且一设置在释压阀分组件40的阀座件42的相对侧的释压阀壳体41的前段是压配合入一通向滑阀20的一后室32的压配孔21中的。而且，流量控制装置的制造成本可以通过预先设定释压阀分组件的释放压力而得以降低。此外，由于一设置在杆25上的连通路径27通过释压阀分组件40的外面连通到滑阀20的后室32，当释压分组件40是预先组装并设置在滑阀中时，可以通过在一壳体10的流体出口19和滑阀20的一后室32之间的连通路径来实现对油泵的过载保护。

此外，在本发明的第一个实施例中，因为在连通路径27和一圆筒形室47之间的连通路径是通过设置在释压阀壳体41的前段部41a的外圆周上的一流体路径提供的，并且在该前段部41a的根部台阶部分上设置一连通路径33a，这样的连通路径33，33a非常容易从释压阀壳体41的外部进行机加工，因此，生产成本可以降低。

如第一实施例那样，当释压阀壳体41的前段部41a压配入滑压20的压配孔21中时，有可能对滑阀20在流量控制阀孔中的滑动产生不良影响，因为压配合的变形造成滑阀20在压配合部分处的外直径增加，使流量控制阀孔11和滑阀20的外圆周之间的间隙减小。然而，在本实施例的滑阀20上，一其外直径小于滑阀20的外直径的凹部22a设置在一个释压阀分组件40的前段部41a被压配合的轴向区域中，所以，滑阀20的外直径不会因为释压阀分组件的前段部41a的压配合而增加，并且，由于在流量控制阀孔11和滑阀20之间的间隙的减小而对滑阀20的滑动产生不利影响的情况也不会发生。

此外，在上述的实施例中，释压阀壳体41的前段部41a的外直径小于设置阀座件42及弹簧45等的部分的外直径，所以，压配孔21的外部的壁厚可以由于释压阀壳体41的前段部41a的较小外直径而增加，而且，围绕凹部22a的刚性也因此而增加。于是，因凹部22a周围的压配合变形所产生的外直径的增加可以得到抑制。另外，由于压配合变形而对滑阀20的滑动所产生的不利影响也可以进一步减少。然而本发明并不限于以上所述的应用，释压阀壳体41的前段部41a的外直径也可以与释压阀壳体41的其它部分的外直径相同。在这种情况下，设置在滑阀20的外圆周上的环形槽22要取消，并且该凹部22a必须设置在比释压阀壳体41a的前段部41a的压配合区域在轴向上宽的区域。在上述的本实施例中，一钢球被用作释压阀分组件中的阀体43，但是其它形状、例如蘑菇形的阀体也可以用作阀体，这样的阀体就不需要用弹簧座44。

在上述的本发明的实施例中叙述的是，杆25的锥形件26穿过连接器15上设置的开孔16，以按油泵转速的增加成比例地减少对动力转向装置等的流体容积的供应。但是，也可以不用具有锥形件的杆，而是使用一没有锥形件的直的杆来以恒定的流体容积提供给动力转向装置或其它装置。

此外，在上述的本发明中，为了把计量孔35下游的流体压力引入到滑阀20的后室32，在释压阀分组件40的释压阀壳体41上设置了连通路径33，33a。不用说，这样的连通路径也可以设置在滑阀20上以获得同样的效果。

下面叙述本发明的第二个实施例。在第二实施例中，使用了一释压阀分组件40A在压配时不需要与滑阀20A协调地定位以及杆25A作为一分开的部件被压配入滑阀20A的结构，此结构不同于第一实施例。所以，在下面将对此不同之处加以叙述。在本发明的第二实施例中，一设置在滑阀20A的底面的中心的压配孔21通过在压配孔22的前段处的径向的连通路径23连通到一环形槽22。一穿通的连通路径41d设置在释压阀分组件40A的释压阀壳体41A的前段部41a上，当释压阀壳体41A的前段部41a压配合入滑阀20A的压配孔21中时，在释压阀壳体41A中的阀体43的一容纳室通过一连通路径41d、压配孔21的前段及一连通路径23连通到旁路13。

一圆筒形凹入部24设置在位于连接器15A侧的滑阀20A的前端的中心上。该圆筒形凹入部24的底面通过不与设置在滑阀20A中的压配孔21相交的一连通路径34与接收孔21a的底面的径向外部区域相连通。一杆25A通过将位于杆25A根部的一圆筒形部分流体密封地压配合入圆筒形凹入部24而同轴地固定于滑阀20A。通过上述结构，在计量孔35下游的连接器15A的出口19通过阻尼孔28、连通路径27、连通路径34及圆筒形室47与滑阀20A的后室32相连通。每个连通路径都设置在释压阀分组件的外面。在图2所示的不工作的情况下，滑阀20A的前段通过接触连接器15A的内端而被止住，流体引入室30通过设置在连接器15A的内端的相邻部分上的一连通路径18而连通到滑阀20A的前室31。

在本发明的第二个实施例中，流量装置的组装过程可以简化，这是因为设置在滑阀20A之中的保护油泵免受过重负荷的释压机构是作为释压分组件40A预先设置的，并且释压阀分组件40A的释压阀壳体41A的前段部是压配入通向滑阀20A的后室32的压配孔21的。而且，通过预先设定释压阀分组件的释放压力，流量控制装置的生产成本可以降低。此外，因为设置在杆25A上的连通路径27是通过释压阀分组件40A的外面连通到滑阀20A的后室32的，当释压分组件40A预先组装并设置在滑阀20A之中时，可以通过壳体10A的流体出口49与滑阀20A的后室32之间的连通路径来实现对油泵的过载保护。此外，因为释压阀分组件40A是容纳在滑阀20A的后室侧的一接受孔21a中的，以及设置在释压阀壳体41A和接受孔21a之间的圆筒形室47是用作连通路径27和滑阀20A的后室32之间的连通路径的一部分，所以提供释压阀分组件40A的滑阀20A的总长度可以缩短，因而该流量控制装置的尺寸可以减小。

此外，在此说明书中叙述的以及在附图中所示的技术元部件可以通过种种其它组合独立地展示它们的技术用途，而不限于申请时所作的权利要求书中所述的组合。此外，在此说明书中所叙述的以及在附图中所示出的技术可以同时实现多个目的，鉴于能实现上述任一目，因而该技术在技术上是有用的。

Claims (6)

1、一种流量控制装置，它包括：

一壳体，该壳体提供一流量控制阀孔及一连通到所述流量控制阀孔的轴向的中间部分的旁路；

一滑阀，它可滑动地轴向插入所述流量控制阀孔中以打开和关闭在连通到所述流量控制阀孔的一流体引入室和所述旁路之间的连通，该滑阀提供所述的滑阀的一后室及所述滑阀的一前室，工作流体从油泵被引入该室，并且该滑阀被推向所述滑阀的所述前室侧以关闭到所述旁路的连通；

一开孔，它与流量控制阀孔同轴地设置在一部件上，该部件在所述滑阀的前室一侧一体地设置在所述壳体上，该开孔把所述滑阀的所述前室连通到所述壳体的一出口；

一与所述滑阀同轴并一体设置的杆，它以一间隙穿过所述开口，并且在所述开口和所述杆之间提供一计量孔；

一轴向通过所述杆的连通路径，它提供在所述滑阀的所述前室和所述壳体的所述出口之间的一连通路径；

一容纳在所述滑阀中的释压机构，它把所述滑阀的后室中的高压释放到所述旁路而保护所述油泵使之不受过重的负荷；

其中，所述释压机构包括一释压阀壳体及被弹性地推向设置在所述释压阀壳件上的一阀座件的阀座面；

所述释压机构预先组装成一释压阀分组件；

在所述释压阀壳体上位于阀座件的相对侧的一前段部被压配入一通向所述滑阀的所述后室的一压配孔中，以使在所述释压阀壳体中的所述阀体的一容纳室连通到所述旁路；以及

所述连通路径通过所述释压阀分组件的外部连通到所述滑阀的所述后室。

2、如权利要求1的述的流量控制装置，其特征在于：

一接收孔，其外直径大于在所述滑阀后室侧的所述释压阀壳体的外直径；

所述压配孔设置在所述接收孔的底面的中心；

一圆筒形室设置在所述接收孔和所述释压阀分组件的所述释压阀壳体之间，至少一部分所述释压阀分组件容纳在所述容纳室中；以及

所述圆筒形室用作在所述连通路径和所述滑阀的所述后室之间的一路径的一部分。

3、如权利要求2所述的流量控制装置，其特征在于：

所述连通路径和所述圆筒形室通过设置在压配合入滑阀的压配孔中的所述释压阀壳体的前段部分的外圆周上的一连通槽而相互连通。

4、如权利要求3所述的流量控制装置，其特征在于：

所述连通路径和所述圆筒形室通过一设置在所述滑阀中的一路径而相互连通。

5、如权利要求1所述的流量控制装置，其特征在于：

一其外直径小于所述滑阀外直径的凹部设置在所述滑阀的外直径上，所述滑阀在所述释压阀分组件的至少压配合的一轴向区域中可滑动地插入所述流量控制阀孔中。

6、如权利要求1所述的流量控制装置，特征在于：

所述释压阀壳体的一前段部的外直径小于所述释压阀壳体的其它部分的外直径。

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