CN217294812U - 一种齿轮传动机构、变速箱、驱动设备及自行车 - Google Patents

Abstract

本申请属于齿轮传动技术领域，公开一种齿轮传动机构、变速箱、驱动设备及自行车，齿轮传动机构包括输入轴、输入齿圈、转动架、输入齿轮、过渡齿轮、行星齿轮、固定齿圈、输出齿轮及输出件；输入齿圈连接输入轴；转动架转动套设在输入轴上，输入齿轮转动设置在转动架上，并与输入齿圈啮合；过渡齿轮与输入齿轮同轴设置；行星齿轮转动设置在转动架上，行星齿轮的第一层齿轮与过渡齿轮啮合；固定齿圈固定设置，并与行星齿轮的第二层齿轮啮合；输出齿轮转动套设在输入轴上，并与行星齿轮的第二层齿轮啮合；输出件连接输出齿轮。本申请通过固定设置固定齿圈，使得扭力分散，减小作用在输入轴上的扭力，从而减小磨损，以延长使用寿命。

Description

一种齿轮传动机构、变速箱、驱动设备及自行车

技术领域

本实用新型属于齿轮传动技术领域，特别涉及一种齿轮传动机构、变速箱、驱动设备及自行车。

背景技术

齿轮传动是指由齿轮副传递运动和动力的装置，广泛应用于现代各种设备中。发明人之前申请了一种齿轮传动结构，但是该结构以及现有的齿轮传动机构在工作时，扭力主要作用在轴上，使得轴受力过大，易磨损，缩短了使用寿命。

因此，现有技术有待改进和发展。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种齿轮传动机构、变速箱、驱动设备及自行车，通过固定设置固定齿圈，使得扭力分散到与固定齿圈连接的固定件上，减小作用在输入轴上的扭力，从而减小输入轴的磨损，以延长使用寿命。

第一方面，本申请提供一种齿轮传动机构，包括：输入轴，还包括输入齿圈、转动架、输入齿轮、过渡齿轮、行星齿轮、固定齿圈、输出齿轮及输出件；所述输入齿圈连接所述输入轴；所述转动架转动套设在所述输入轴上，所述输入齿轮转动设置在所述转动架上，并与所述输入齿圈啮合；所述过渡齿轮与所述输入齿轮同轴设置；所述行星齿轮转动设置在所述转动架上，所述行星齿轮的第一层齿轮与所述过渡齿轮啮合；所述固定齿圈固定设置，并与所述行星齿轮的第二层齿轮啮合；所述输出齿轮转动套设在所述输入轴上，并与所述行星齿轮的第二层齿轮啮合；所述输出件连接所述输出齿轮。

本申请提供的齿轮传动机构通过固定设置固定齿圈，使得作用在输入轴上的扭力分散一部分至与固定齿圈连接的固定件上，减小输入轴的磨损，以延长使用寿命。

进一步地，上述输出件转动套设在所述输入轴上，所述输出齿轮套设在所述输出件上。

本申请采用过盈配合的方式将输出齿轮套在输出件上，使得输出齿轮与输出件紧密配合，不仅可以防止连接脱落，而且可以传递大扭矩。

进一步地，上述转动架与输入轴之间、所述输入齿轮的轴与所述转动架之间、所述行星齿轮的轴与所述转动架之间以及所述输出件与所述输入轴之间均具有轴承。

本申请通过轴承对转动架、输入齿轮的轴、行星齿轮的轴及输出件进行支撑，不仅降低了齿轮传动机构运动过程中的摩擦系数，而且可以有效保证转动架、输入齿轮的轴、行星齿轮的轴及输出件的回转精度。

第二方面，本申请提供一种变速箱，包括箱体，还包括至少二个上述的齿轮传动机构，至少二个所述齿轮传动机构均设置在所述箱体内，至少二个所述齿轮传动机构依序连接。

本申请提供的变速箱通过将多个齿轮传动机构依序进行叠加，使得每个齿轮传动机构工作时作用在输入轴上的扭力都得到分散，减小了输入轴的磨损，而且，多个齿轮传动机构叠加改变了传动比，使得输出扭矩提高，相比单独的齿轮传动机构，可以承受更大的载荷。

第三方面，本申请提供一种变速箱，包括箱体，还包括多个上述的齿轮传动机构，多个所述齿轮传动机构均布设置在所述箱体内。

本申请提供的变速箱通过多个齿轮传动机构的设置，使得作用在输入轴上的扭力进一步分散，进一步减小了输入轴的磨损，而且，多个齿轮传动机构均布于箱体内，不仅保证输出的稳定性，而且提高了输出扭矩，以承受更大的载荷。

第四方面，本申请提供一种变速箱，包括箱体，还包括多个上述的齿轮传动机构，多个所述齿轮传动机构均设置在所述箱体内，多个所述齿轮传动机构分为第一变速装置及第二变速装置，所述第一变速装置包括至少一个所述齿轮传动机构，所述第二变速装置包括至少二个所述齿轮传动机构；所述第二变速装置的输入端连接所述第一变速装置的输出端。

本申请提供的变速箱通过将多个齿轮传动机构分为第一变速装置及第二变速装置的设置，使得作用在输入轴上的扭力更进一步分散，更进一步减小了输入轴的磨损，而且，多个齿轮传动机构均布于箱体内组成第二变速装置，不仅保证输出的稳定性，而且提高了输出扭矩，以承受更大的载荷。

第五方面，本申请提供一种驱动设备，包括驱动装置，还包括上述的齿轮传动机构或上述的变速箱，所述齿轮传动机构或所述变速箱的输入端连接所述驱动装置的输出端。

第六方面，本申请提供一种自行车，包括曲柄与脚踏板，还包括上述的齿轮传动机构，所述曲柄套设于所述输入轴的两端，所述脚踏板连接所述曲柄的一端。

本申请提供的自行车通过齿轮传动机构对踩动脚踏板的动力进行减速，改变传动比，使得保持同样转速的情况下，骑行更省力。

进一步地，上述自行车还包括链轮；所述链轮连接所述齿轮传动机构的所述输出齿轮。

进一步地，上述输入轴上套设有管套，管套固定设置在所述自行车的车架上，所述固定齿圈套设在所述管套上。

由上可知，本实用新型的齿轮传动机构、变速箱、驱动设备及自行车，通过固定设置固定齿圈，使得扭力分散到与固定齿圈连接的固定件上，减小作用在输入轴上的扭力，从而减小输入轴的磨损，延长使用寿命；另外，在自行车上应用齿轮传动机构可以使得骑行者在骑行时更加省力，利于长时间骑行。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种齿轮传动机构的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种齿轮传动机构的另一结构示意图。

图3为本申请实施例提供的一种齿轮传动机构的又一结构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种齿轮传动机构的剖视图。

图5为本申请实施例提供的一种变速箱的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种变速箱的剖视图。

图7为本申请实施例提供的另一种变速箱的结构示意图。

图8为本申请实施例提供的另一种变速箱的局部剖视图。

图9为本申请实施例提供的一种自行车的结构示意图。

图10为本申请实施例提供的一种自行车的剖视图。

标号说明：1、输入轴；2、输入齿圈；3、转动架；4、输入齿轮；5、过渡齿轮；6、行星齿轮；7、固定齿圈；8、输出齿轮；9、输出件；10、过渡连接盘；11、轴承；12、曲柄；13、脚踏板；14、链轮；15、转动盘；16、管套；17、限位槽；18、定位块；19、驱动轴；20、主动齿轮；21、固定盘；22、传动齿轮；23、从动齿轮；24、第一转盘；25、第一齿圈；26、第一行星齿轮；27、第一行星同步齿轮；28、第一固定齿轮；29、第一固定同步齿轮；30、第二行星齿轮；31、连接件；32、合并输出件；100、箱体；101、固定轴。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

实施例一

如图1-图4所示，本实用新型一种齿轮传动机构，包括：输入轴1、输入齿圈2、转动架3、输入齿轮4、过渡齿轮5、行星齿轮6、固定齿圈7、输出齿轮8及输出件9。输入齿圈2连接输入轴1，具体地，输入轴1上套设有过渡连接盘10，输入齿圈2连接过渡连接盘10；转动架3转动套设在输入轴1上，输入齿轮4转动设置在转动架3上，并与输入齿圈2啮合；过渡齿轮5与输入齿轮4同轴设置；行星齿轮6转动设置在转动架3上，行星齿轮6的第一层齿轮与过渡齿轮5啮合；固定齿圈7固定设置，并与行星齿轮6的第二层齿轮啮合；输出齿轮8转动套设在输入轴1上，并与行星齿轮6的第二层齿轮啮合；输出件9连接输出齿轮8。

本实施例中，输入齿轮4、过渡齿轮5及行星齿轮6的数量均为三个，三个输入齿轮4、三个过渡齿轮5及三个行星齿轮6均以输入轴1为中心均布设置在转动架3上，且三个输入齿轮4分别与三个过渡齿轮5同轴设置。具体地，转动架3的数量为两个，两个转动架3分别与输入齿轮4的轴的两端以及行星齿轮6的轴的两端连接，输入齿轮4的轴贯穿输入齿轮4，行星齿轮6的轴贯穿行星齿轮6。通过转动架3对三个输入齿轮4及三个行星齿轮6的位置进行限定，使得三个输入齿轮4及三个行星齿轮6进行旋转时始终保持相对位置不变，保证传动的稳定性。当然，输入齿轮4及行星齿轮6的数量可以根据实际需求进行适应性增加或者减少，上述仅为本实用新型的一实施方式，不应以此为限。

需要说明的是，本实施例中行星齿轮6可以是一体成型的双联齿轮，也可以是由两层半径不同的齿轮同轴组装而成。

具体应用时，转动输入轴1，输入轴1带动输入齿圈2转动，输入齿圈2带动输入齿轮4转动，输入齿轮4与过渡齿轮5同步转动，并带动转动架3转动，转动架3带动行星齿轮6转动，行星齿轮6带动输出齿轮8转动，从而带动输出件9转动。

本技术方案通过固定设置固定齿圈7，使得扭力分散到与固定齿圈7连接的固定件上，减小作用在输入轴1上的扭力，从而减小输入轴1的磨损，以延长使用寿命。

在一些优选的实施方式中，上述输出件9转动套设在输入轴1上，输出齿轮8套设在输出件9上。通过采用过盈配合的方式将输出齿轮8套在输出件9上，使得输出齿轮8与输出件9紧密配合，不仅可以防止连接脱落，而且可以传递大扭矩。

在一些优选的实施方式中，上述转动架3与输入轴1之间、输入齿轮4的轴与转动架3之间、行星齿轮6的轴与转动架3之间以及输出件9与输入轴1之间均具有轴承11。通过轴承11对转动架3、输入齿轮4的轴、行星齿轮6的轴及输出件9进行支撑，不仅降低了齿轮传动机构运动过程中的摩擦系数，而且可以有效保证转动架3、输入齿轮4的轴、行星齿轮6的轴及输出件9的回转精度。

实施例二

如图5-图6所示，本实用新型一种变速箱，包括箱体100及至少二个齿轮传动机构，至少二个齿轮传动机构均设置在箱体100内，至少二个齿轮传动机构依序连接。

本实施例中，至少二个齿轮传动机构的至少二个固定齿圈7固定设置在箱体100上。

本实施例中，齿轮传动机构的数量为两个，为便于说明，下面将两个齿轮传动机构分为第一齿轮传动机构及第二齿轮传动机构，第一齿轮传动机构及第二齿轮传动机构依序连接，第一齿轮传动机构及第二齿轮传动机构的固定齿圈7均固定设置在箱体100上，具体地，固定齿圈7可通过螺栓或螺钉连接箱体100。当然，齿轮传动机构的数量可根据实际需求进行适应性增加，上述仅为本实用新型的一实施方式，不应以此为限。

上述的依序连接指的是相邻两个齿轮传动机构的输出件9与输入轴1连接，即第一齿轮传动机构的输出件9与第二齿轮传动机构的输入轴1连接。

具体应用中，可以直接驱动第一齿轮传动机构的输入轴1对变速箱进行驱动，也可以通过驱动机构对变速箱进行驱动，当采用驱动机构驱动对变速箱进行驱动时，驱动机构包括驱动轴19、主动齿轮20、固定盘21、传动齿轮22、从动齿轮23及多个减速组件，驱动轴19转动套设在输入轴1上，主动齿轮20套设在驱动轴19上，固定盘21套设在输入轴1上，传动齿轮22转动设置在固定盘21上，并与主动齿轮20啮合，从动齿轮23转动套设在输入轴1上，并与传动齿轮22啮合，多个减速组件分别与从动齿轮23及第一齿轮传动机构的输入齿圈2连接连接，多个减速组件中相邻的两个减速组件首尾依次连接，每个减速组件包括第一转盘24、第一齿圈25、第一行星齿轮26、第一行星同步齿轮27、第一固定齿轮28、第一固定同步齿轮29及第二行星齿轮30，从动齿轮23与第一转盘24连接，第一齿圈25设置在第一转盘24上，第一行星齿轮26与第一齿圈25啮合，第一行星同步齿轮27与第一行星齿轮26同轴设置，第一固定齿轮28固定套设在输入轴1上，并与第一行星同步齿轮27啮合，第一固定同步齿轮29与第一固定齿轮28同轴设置，第二行星齿轮30分别与第一固定同步齿轮29啮合及后一个减速组件的第一齿圈25啮合。上述相邻的两个减速组件首尾依次连接，指的是前一个减速组件的第二行星齿轮30与后一个减速组件的第一齿圈25啮合。

驱动轴19带动主动齿轮20转动，主动齿轮20带动传动齿轮22转动，传动齿轮22带动从动齿轮23转动，从动齿轮23带动第一转盘24转动，第一转盘24带动第一齿圈25转动，第一齿圈25与第一固定齿轮28配合带动第一行星齿轮26及第一行星同步齿轮27转动，第二行星齿轮30在第一固定同步齿轮29的作用下带动后一个减速组件的第一齿圈25转动，后一个减速组件重复上述动作，直至动力输送给第一齿轮传动机构的输入齿圈2，输入齿圈2通过过渡连接盘10带动输入齿轮4与过渡齿轮5同步转动，并带动转动架3转动，转动架3带动行星齿轮6转动，行星齿轮6带动输出齿轮8转动，从而带动输出件9转动。

本技术方案通过将多个齿轮传动机构依序进行叠加，使得每个齿轮传动机构工作时作用在输入轴1上的扭力都得到分散，减小了输入轴1的磨损，而且，多个齿轮传动机构叠加改变了传动比，使得输出扭矩提高，相比单独的齿轮传动机构，可以承受更大的载荷。

实施例三

本实施例的变速箱与实施例二的区别在于：多个齿轮传动机构的设置方式不同。

如图7-图8所示，本实用新型一种变速箱，包括箱体100、固定轴101及多个齿轮传动机构，固定轴101贯穿箱体100，多个齿轮传动机构均布设置在固定轴101的周围。

本实施例中，多个齿轮传动机构的数量为四个，四个齿轮传动机构均布于固定轴101的周围。四个齿轮传动机构的四个输出件9均通过连接件31连接合并输出件32。连接件31为齿轮等可以进行机械传动的装置，合并输出件32可以为输出轴或齿轮。

本技术方案通过多个齿轮传动机构的设置，使得作用在输入轴上的扭力进一步分散，进一步减小了输入轴的磨损，而且，多个齿轮传动机构均布于箱体内，不仅保证输出的稳定性，而且提高了输出扭矩，以承受更大的载荷。

实施例四

本实用新型一种变速箱，包括箱体100、固定轴101及多个齿轮传动机构，多个齿轮传动机构均设置在箱体内，多个齿轮传动机构分为第一变速装置及第二变速装置，第一变速装置包括至少一个齿轮传动机构，第二变速装置包括至少二个齿轮传动机构；第一变速装置设置在固定轴101上，第二变速装置均布设置在固定轴101的周围，第二变速装置的输入端连接第一变速装置的输出端。

本实施例中，第一变速装置包括一个齿轮传动机构，第二变速装置包括四个齿轮传动机构，第一变速装置的一个齿轮传动机构设置在固定轴101上，第二变速装置的四个齿轮传动机构均布于固定轴101的周围，第一变速装置的输出件9通过连接件31与第二变速装置的四个齿轮传动机构的四个输入轴1相连，第二变速装置的四个输出件9均通过连接件31连接合并输出件32。连接件31为齿轮等可以进行机械传动的装置，合并输出件32可以为输出轴或齿轮。

具体应用中，第一变速装置及第二变速装置的结构可以与实施例二中的变速箱的结构相同，即每个变速箱由至少二个齿轮传动机构依序连接组成，第一变速装置及第二变速装置的结构也可以与实施例二中的驱动机构与变速箱组装的结构相同，第一变速装置及第二变速装置的结构还可以一个与实施例二中的变速箱的结构相同，另一个驱动机构与实施例二中的驱动机构与变速箱组装的结构相同，具体可根据实际需求进行适应性选择，上述仅为本实用新型的一实施方式，不应以此为限。

本技术方案通过在箱体100内改变多个齿轮传动机构的设置方式，使得作用在输入轴1上的扭力更进一步分散，更进一步减小了输入轴1的磨损，而且，多个变速箱均布于输入轴1的周围组成第二变速箱，不仅保证输出的稳定性，而且提高了输出扭矩，以承受更大的载荷。

实施例五

本实施例一种驱动设备，包括驱动装置，还包括上述的齿轮传动机构或变速箱，驱动装置的输出端连接齿轮传动机构或变速箱的输入端。驱动装置可以是电机，也可以是其他驱动结构。通过齿轮传动机构、变速箱或变速箱对驱动装置的驱动力进行改变，以按不同工作条件改变扭矩、转速和运动方向。

实施例六

如图9-图10所示，本实用新型一种自行车，包括曲柄12与脚踏板13，还包括齿轮传动机构，曲柄12套设于输入轴1的两端，脚踏板13连接曲柄12的一端。

具体应用时，自行车还包括链轮14；链轮14连接输出齿轮8。具体地，链轮14套设在与输出件9连接的转动盘15上，脚踩脚踏板13，脚踏板13带动曲柄12转动，曲柄12带动输入轴1转动，输入轴1带动输入齿圈2转动，输入齿圈2带动输入齿轮4转动，输入齿轮4与过渡齿轮5同步转动，并带动转动架3转动，转动架3带动行星齿轮6转动，行星齿轮6带动输出齿轮8转动，输出齿轮8带动输出件9转动，从而带动套设在与输出件9连接的转动盘15上的链轮14转动，链轮14通过链条带动自行车的后链轮转动，从而使得自行车前进。

本申请提供的自行车通过固定设置固定齿圈7，使得扭力分散到与固定齿圈7连接的固定件上，减小作用在输入轴1上的扭力，从而减小输入轴1的磨损，延长使用寿命；另外，通过齿轮传动机构对踩动脚踏板13的动力进行减速，改变传动比，使得保持同样转速的情况下，骑行更省力。

在一些优选的实施方式中，上述输入轴1上套设有管套16，管套16固定设置在自行车的车架上，固定齿圈7套设在管套16上。通过管套16对固定齿圈7进行固定，使得固定齿圈7始终保证固定状态。需要说明的是，管套16与自行车的车架可以是通过活动连接方式，如螺栓连接方式进行连接的，也可以是通过固定连接方式，如螺焊接方式进行连接的，当然，也可以一体成型的，无论采用哪种方式，其主要目的都是为了固定住固定齿圈7，即在行星齿轮6与输出齿轮8转动时，固定齿圈7始终固定不动。

在一些优选的实施方式中，上述管套16具有限位槽17，输入轴1具有定位块18。限位槽17与定位块18用于对管套16与输入轴1之间的轴承11进行限位，避免其在轴向方向发生移动，对传动造成影响。

综上，本实用新型的一种齿轮传动机构、变速箱、驱动设备及自行车，通过固定设置固定齿圈7，使得行星齿轮6带动输出齿轮8转动时，固定齿圈7提供一定的力给行星齿轮6，减小作用于在输入轴1上的扭力，从而减小输入轴1的磨损，延长使用寿命；另外，通过齿轮传动机构的设置，改变了传动比，提高输出扭矩，使得同等转速条件下，更加省力。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种齿轮传动机构，包括：输入轴，其特征在于，还包括输入齿圈、转动架、输入齿轮、过渡齿轮、行星齿轮、固定齿圈、输出齿轮及输出件；所述输入齿圈连接所述输入轴；所述转动架转动套设在所述输入轴上，所述输入齿轮转动设置在所述转动架上，并与所述输入齿圈啮合；所述过渡齿轮与所述输入齿轮同轴设置；所述行星齿轮转动设置在所述转动架上，所述行星齿轮的第一层齿轮与所述过渡齿轮啮合；所述固定齿圈固定设置，并与所述行星齿轮的第二层齿轮啮合；所述输出齿轮转动套设在所述输入轴上，并与所述行星齿轮的第二层齿轮啮合；所述输出件连接所述输出齿轮。

2.根据权利要求1所述的齿轮传动机构，其特征在于，所述输出件转动套设在所述输入轴上，所述输出齿轮套设在所述输出件上。

3.根据权利要求2所述的齿轮传动机构，其特征在于，所述转动架与输入轴之间、所述输入齿轮的轴与所述转动架之间、所述行星齿轮的轴与所述转动架之间以及所述输出件与所述输入轴之间均具有轴承。

4.一种变速箱，包括箱体，其特征在于，还包括至少二个权利要求1-3任一项所述的齿轮传动机构，至少二个所述齿轮传动机构均设置在所述箱体内，至少二个所述齿轮传动机构依序连接。

5.一种变速箱，包括箱体，其特征在于，还包括多个权利要求1-3任一项所述的齿轮传动机构，多个所述齿轮传动机构均布设置在所述箱体内。

6.一种变速箱，包括箱体，其特征在于，还包括多个权利要求1-3任一项所述的齿轮传动机构，多个所述齿轮传动机构均设置在所述箱体内，多个所述齿轮传动机构分为第一变速装置及第二变速装置，所述第一变速装置包括至少一个所述齿轮传动机构，所述第二变速装置包括至少二个所述齿轮传动机构；所述第二变速装置的输入端连接所述第一变速装置的输出端。

7.一种驱动设备，包括驱动装置，其特征在于，还包括权利要求1-3任一项所述的齿轮传动机构、权利要求4或5或6所述的变速箱，所述齿轮传动机构或所述变速箱的输入端连接所述驱动装置的输出端。

8.一种自行车，包括曲柄与脚踏板，其特征在于，还包括权利要求1-3任一项所述的齿轮传动机构，所述曲柄套设于所述输入轴的两端，所述脚踏板连接所述曲柄的一端。

9.根据权利要求8所述的自行车，其特征在于，还包括链轮；所述链轮连接所述齿轮传动机构的所述输出齿轮。

10.根据权利要求8或9所述的自行车，其特征在于，所述输入轴上套设有管套，管套固定设置在所述自行车的车架上，所述固定齿圈套设在所述管套上。

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