DE102021105632A1 - Torsional vibration damper with sealed protection chamber - Google Patents
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Abstract
Die Anmeldung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1), der als ein Zweimassenschwungrad aufgebaut, in einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs einsetzbar ist, umfassend eine Primärmasse (2) und eine Sekundärmasse (3), die gemeinsam drehbar und relativ zueinander um eine Drehachse (4) verdrehbar sind und zwischen denen eine Federdämpfereinheit (8) gekoppelt ist, deren Bogenfedern (7) in einer von der Primärmasse (2) und einem zugehörigen Deckelabschnitt (5) begrenzten Ringkammer (6) angeordnet sind und die jeweils mit einem Federende an der Primärmasse (2) und mit dem weiteren Federende an einem der Sekundärmasse (3) zugeordneten Bogenfederflansch (10) abgestützt sind, wobei eine an dem Sekundärteil (3) fixierte Tellerfedermembran (15) radial außenseitig über ein Reibelement (16) an dem Deckelabschnitt (5) abgestützt ist, die abtriebsseitig gemeinsam mit dem Deckelabschnitt (5) axial einen Schutzraum (17) begrenzen, der radial innenseitig über ein in einem Ringspalt (18) zwischen dem Deckelabschnitt (5) und einer Abtriebsnabe (13) des Sekundärteils (3) eingesetztes Dichtelement (19) abgedichtet und zumindest teilweise mit einer elastischen Dichtmasse (21) gefüllt ist.The application relates to a torsional vibration damper (1), which is constructed as a dual-mass flywheel and can be used in a drive train of a vehicle, comprising a primary mass (2) and a secondary mass (3) which can be rotated together and rotated relative to one another about an axis of rotation (4). and between which a spring damper unit (8) is coupled, the arc springs (7) of which are arranged in an annular chamber (6) delimited by the primary mass (2) and an associated cover section (5) and which each have a spring end on the primary mass (2) and are supported with the other spring end on an arc spring flange (10) assigned to the secondary mass (3), a plate spring membrane (15) fixed to the secondary part (3) being supported radially on the outside via a friction element (16) on the cover section (5), which, on the output side, together with the cover section (5), axially delimit a protective space (17), which extends radially on the inside via an annular gap (18) between the deck el section (5) and an output hub (13) of the secondary part (3) used sealing element (19) is sealed and at least partially filled with an elastic sealing compound (21).
Description
Die Anmeldung betrifft einen als Zweimassenschwungrad aufgebauten Drehschwingungsdämpfer, der in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs einsetzbar ist, umfassend eine Primärmasse und eine Sekundärmasse, die gemeinsam drehbar und relativ zueinander verdrehbar sind und zwischen denen eine Federdämpfereinheit gekoppelt ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The application relates to a torsional vibration damper constructed as a dual-mass flywheel, which can be used in a drive train of a motor vehicle, comprising a primary mass and a secondary mass, which can be rotated together and rotated relative to one another and between which a spring damper unit is coupled, according to the features of the preamble of
In Kraftfahrzeugen, die durch Brennkraftmaschinen angetrieben werden, wird der Antriebsstrang durch Drehschwingungen beaufschlagt. Auslöser der Drehschwingungen ist der periodische Verbrennungsprozess der Hubkolbenbrennkraftmaschine, der in Kombination mit der Zündfolge zu einer Drehungleichförmigkeit führt, welche sich von der Kurbelwelle in den Antriebsstrang überträgt. Zur Dämpfung von Drehschwingungen eignen sich insbesondere im Antriebsstrang der Kraftfahrzeuge eingesetzte Zweimassenschwungräder.In motor vehicles that are driven by internal combustion engines, the drive train is subjected to torsional vibrations. The torsional vibrations are triggered by the periodic combustion process of the reciprocating internal combustion engine, which, in combination with the ignition sequence, leads to a rotational non-uniformity that is transmitted from the crankshaft to the drive train. Dual-mass flywheels used in the drive train of motor vehicles are particularly suitable for damping torsional vibrations.
Beispielsweise zeigt die
Aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, einen Drehschwingungsdämpfer bereit zu stellen, der einen verbesserten Schutz vor einem Wasser- und Schmutzeintritt in den Innenraum des Zweimassenschwungrades aufweist, wobei die dazu vorgesehenen Maßnahmen einfach aufgebaut, bauraumneutral sowie kostengünstig darstellbar sind.The object of the present application is to provide a torsional vibration damper that has improved protection against water and dirt entering the interior of the dual-mass flywheel, with the measures provided for this being simple in design, space-neutral and cost-effective.
Die zuvor genannte Problemstellung wird mittels eines gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 aufgebauten Drehschwingungsdämpfers gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The aforementioned problem is solved by means of a torsional vibration damper constructed according to the features of
Es ist vorgesehen, dass der Schutzraum radial innenseitig über ein in einem Ringspalt zwischen dem Deckelabschnitt und einer Abtriebsnabe des Sekundärteils eingesetztes Dichtelement abgedichtet ist und der Schutzraum zumindest teilweise mit einer elastischen Dichtmasse gefüllt ist.It is provided that the protective space is sealed radially on the inside by a sealing element inserted in an annular gap between the cover section and an output hub of the secondary part and the protective space is at least partially filled with an elastic sealing compound.
Durch diese Gestaltung schließt das Zweimassenschwungrad einen geschlossenen Schutzraum ein, der axial von der Tellerfedermembran und dem Deckelelement begrenzt ist. Die Dichtungsanordnung des Schutzraums umfasst ein radial zwischen der Tellerfedermembran und dem Deckelabschnitt eingesetztes Reibelement sowie ein zwischen dem Deckelabschnitt und der Abtriebsnabe angeordnetes Dichtelement. Ergänzend dazu schließt die Dichtungsanordnung als Abdichtungsmittel eine innerhalb des Schutzraums integrierte, elastische Dichtmasse ein. Damit bildet das konstruktive Konzept abtriebsseitig des Zweimassenschwungrades einen hermetisch verschlossenen, optimal abgedichteten Schutzraum, mit dem eine wirksame Abdichtung zwischen dem Deckelabschnitt und der Abtriebsnabe und folglich zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse realisierbar ist.With this design, the dual-mass flywheel encloses a closed protective space that is axially delimited by the disk spring membrane and the cover element. The sealing arrangement of the protective space includes a friction element inserted radially between the plate spring membrane and the cover section and a sealing element arranged between the cover section and the output hub. In addition to this, the sealing arrangement includes an elastic sealing compound integrated within the protective space as the sealing means. The design concept thus forms a hermetically sealed, optimally sealed protective space on the output side of the dual-mass flywheel, with which an effective seal can be implemented between the cover section and the output hub and consequently between the primary mass and the secondary mass.
Mit diesem Konzept wird der Innenraum des Zweimassenschwungrades und somit die für die Federdämpfereinheit bestimmte Ringkammer effektiv und dauerhaft vor Verschmutzungsquellen bzw. Umwelteinflüssen geschützt und beispielsweise ein durch Verschmutzung verursachter Ausfall des Drehschwingungsdämpfers vermieden, der sich negativ auf den Fahrkomfort des Fahrzeugs auswirkt. Die Abdichtmaßnahmen unterbinden beispielsweise den Eintritt von Spritzwasser während des Fahrbetriebs oder in Waschanlagen durch Hochdruckreinigungsgeräte in das Zweimassenschwungrad. Außerdem können aufgewirbelte staub- oder sandhaltige Luftverwirbelungen nicht in den Schutzraum eindringen. Vorteilhaft wird weiterhin ein Luft- bzw. Sauerstoffentritt in den Schutzraum durch das Abdichtungskonzept unterbunden bzw. zumindest verringert, was eine Korrosionsbildung von Bauteilen innerhalb des Zweimassenschwungrades vermeidet. Weiterhin bietet das Abdichtungskonzept einen wirksamen Schutz gegen den Austritt von Schmierstoff bzw. Schmierfett aus dem Zweimassenschwungrad.With this concept, the interior of the dual-mass flywheel and thus the annular chamber intended for the spring damper unit is effectively and permanently protected from sources of contamination or environmental influences and, for example, a failure of the torsional vibration damper caused by contamination, which has a negative effect on the driving comfort of the vehicle, is avoided. The sealing measures prevent, for example the entry of spray water into the dual-mass flywheel while driving or in car washes from high-pressure cleaning equipment. In addition, air turbulence containing dust or sand that is thrown up cannot penetrate into the shelter. Furthermore, the sealing concept advantageously prevents or at least reduces the ingress of air or oxygen into the protective space, which prevents the formation of corrosion on components within the dual-mass flywheel. The sealing concept also offers effective protection against the escape of lubricant or lubricating grease from the dual-mass flywheel.
Aus dem Bereich der Automobilindustrie besteht die Forderung, neben einer Kostenoptimierung die Zuverlässigkeit und Funktionssicherheit von Zulieferbauteilen zu verbessern. Die beschriebene Schutzraumgestaltung reduziert entscheidend Fehlerquellen und nimmt positiven Einfluss auf die Lebensdauer des Zweimassenschwungrades, so dass die Anforderungen der Kraftfahrzeughersteller erfüllt werden.In the automotive industry, there is a demand to improve the reliability and functional safety of supplier components in addition to cost optimization. The design of the protective space described significantly reduces sources of error and has a positive influence on the service life of the dual-mass flywheel, so that the requirements of the motor vehicle manufacturers are met.
Das einfach aufgebaute und kostengünstig realisierbare Abdichtungskonzept kann vorteilhaft in unterschiedliche Zweimassenschwungrad-Applikationen integriert werden. Aufgrund der bauraumneutralen Gestaltung des abgedichteten Schutzraums ist dieser beispielsweise mit einem innerhalb des Drehschwingungsdämpfers angeordneten Fliehkraftpendels kombinierbar.The sealing concept, which has a simple structure and can be implemented cost-effectively, can be advantageously integrated into different dual-mass flywheel applications. Due to the space-neutral design of the sealed protection room, it can be combined, for example, with a centrifugal pendulum system arranged inside the torsional vibration damper.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist als Dichtmasse eine wasserdichte und ölresistente Gelfüllung vorgesehen. Bevorzugt eignet sich dazu eine aus einem Elastomer wie beispielsweise Silikon hergestellte Dichtmasse. Mit einer aus Silikongel oder Silikonkautschuk bestehenden Dichtmasse ist eine wirksame, schmutz- und feuchtigkeitsdichte und kostengünstig realisierbare Abdichtung des Schutzraums erzielbar. Vorteilhaft stellt sich bei Verwendung von Silikon als Dichtmassenwerkstoff auch bei einer Temperaturwechselbeanspruchung keine die Dichtqualität negativ beeinflussende Schwindung ein. Alternativ zu einem Elastomer, insbesondere Silikon, kann eine Gummi- oder Epoxy-Verbindung als Dichtmassenwerkstoff eingesetzt werden.According to an advantageous embodiment, a waterproof and oil-resistant gel filling is provided as the sealing compound. A sealing compound made of an elastomer such as silicone is preferably suitable for this purpose. With a sealing compound consisting of silicone gel or silicone rubber, an effective, dirt- and moisture-tight and cost-effective sealing of the protected space can be achieved. Advantageously, when silicone is used as the sealing compound material, there is no shrinkage that negatively influences the sealing quality, even in the event of thermal cycling. As an alternative to an elastomer, in particular silicone, a rubber or epoxy compound can be used as the sealing compound material.
Durch die Verwendung von Silikon, das einen Selbsthaftungseffekt besitzt, haftet die Dichtmasse stoffschlüssig an einem den Schutzraum axial begrenzenden Bauteil. Eine bevorzugte Montagefolge des Drehschwingungsdämpfers sieht vor, in einem Vormontageschritt die Dichtmasse an die Tellerfedermembran anzuspritzen, bevor das Deckelelement axial zugeführt und mit der Primärmasse verschweißt wird. Bei Bedarf kann alternativ zunächst die Dichtmasse, das Silikon, auf das Deckelelement aufgetragen werden. Zur Erzielung einer planen Kontakt- bzw. Dichtfläche wird das Silikon in einer gleichen Materialstärke aufgetragen. Die Dichtqualität verbessernd wird die Dichtmasse in einer Materialstärke aufgetragen, die einen axialen Abstand zwischen der Tellerfedermembran und dem Deckelabschnitt übertrifft, so dass die Dichtmasse im Einbauzustand vorgespannt bzw. zusammengedrückt ist.Through the use of silicone, which has a self-adhesive effect, the sealing compound adheres to a component that axially delimits the protective space. A preferred assembly sequence for the torsional vibration damper provides for the sealing compound to be injected onto the disk spring membrane in a pre-assembly step before the cover element is fed in axially and welded to the primary mass. Alternatively, if necessary, the sealing compound, the silicone, can be applied to the cover element first. To achieve a flat contact or sealing surface, the silicone is applied with the same material thickness. To improve the sealing quality, the sealing compound is applied in a material thickness that exceeds an axial distance between the cup spring membrane and the cover section, so that the sealing compound is prestressed or compressed in the installed state.
Die Anmeldung schließt weitere Ausführungsformen zur Schutzraumabdichtung ein. Vorzugsweise wird der gesamte Schutzraum mit der Dichtmasse ausgefüllt. Eine Silikon sparende Variante sieht vor, in dem Schutzraum das Silikon partiell, insbesondere ringförmig anzuordnen. Außerdem kann eine Silikonbeaufschlagung nach erfolgter Montage des Deckelelementes durch Einspritzen über eine Bohrung in den Schutzraum erfolgen.The application includes further embodiments for sealing off shelters. The entire protective space is preferably filled with the sealing compound. A silicone-saving variant provides for the silicone to be arranged partially, in particular in a ring shape, in the protective space. In addition, silicone can be applied after the cover element has been installed by injecting it through a bore into the protective space.
Das radial innenseitig in einem Ringspalt zwischen dem Deckelabschnitt und der Abtriebsnabe des Sekundärteils eingesetzte Dichtelement weist vorteilhaft ein U-förmiges Querschnittprofil auf, in das der abgewinkelte Bord des Dichtelementes formschlüssig eingreift. Diese konstruktive Anordnung gewährleistet sowohl eine gute Abdichtung als auch eine dauerhafte gesicherte Lageposition des Dichtelementes.The sealing element inserted radially on the inside in an annular gap between the cover section and the output hub of the secondary part advantageously has a U-shaped cross-sectional profile, in which the angled rim of the sealing element engages in a form-fitting manner. This constructive arrangement ensures both a good seal and a permanently secured position of the sealing element.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich das Dichtungskonzept außerdem auf den gesamten Innenraum des Zweimassenschwungrades. Zur antriebseitigen Abdichtung ist zwischen der Primärmasse und dem Bogenfederflansch der Sekundärmasse ein vorgespannt eingesetzter Dichtungsring vorgesehen, der beispielsweise auf einem mit der Primärmasse verbundenen Führungsblech radial geführt ist.According to an advantageous embodiment, the sealing concept also extends to the entire interior of the dual mass flywheel. For sealing on the drive side, a preloaded sealing ring is provided between the primary mass and the arc spring flange of the secondary mass, which is guided radially, for example, on a guide plate connected to the primary mass.
Für die eine Abdichtfunktion und gleichzeitig eine Reibelementfunktion ausübenden Bauteile, das Reibelement und/oder Dichtelement des Schutzraums sowie der antriebsseitig positionierte Dichtungsring, ist ein verschleißbeständiger, ölresistenter und reibungsarmer Werkstoff vorgesehen. Insbesondere eignen sich dazu die auch Gleitkunststoffe genannten Kunststoffe, EPDM, PU-Elastomer, PE über EVA, PP, PA und/oder TPE.A wear-resistant, oil-resistant and low-friction material is provided for the components that perform a sealing function and at the same time a friction element function, the friction element and/or sealing element of the protective space and the sealing ring positioned on the drive side. The plastics, EPDM, PU elastomer, PE via EVA, PP, PA and/or TPE, which are also known as sliding plastics, are particularly suitable for this purpose.
Der eine verbesserte, bauraumneutrale Abdichtung einschließende Drehschwingungsdämpfer eignet sich bevorzugt zur Anwendung in hybridischen Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen. Derartige auch DHT (dedicated hybrid transmission) genannte Anwendungen sind üblicherweise mit einem entsprechenden Getriebe kombiniert.The torsional vibration damper, which includes an improved, space-neutral seal, is particularly suitable for use in hybrid drive trains of motor vehicles. Such applications, also known as DHT (dedicated hybrid transmission), are usually combined with a corresponding transmission.
Nachfolgend wird der Anmeldungsgegenstand anhand von einem Ausführungsbeispiel in einer Figur näher beschrieben. Der Schutzgegenstand ist jedoch nicht auf das in der
-
1 : einen Drehschwingungsdämpfer mit einem abgedichteten Schutzraum in einem Halbschnitt.
-
1 : a torsional vibration damper with a sealed shelter in a half section.
In
Radial unterhalb der Federdämpfereinrichtung 8 ist dem Bogenfederflansch 10 eine Fliehkraftpendeleinrichtung 11 zugeordnet, die zur Aufnahme von mehreren, in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Pendelpaketen 12 bestimmt ist. Jedes Pendelpaket 12 besteht aus zwei gleich dimensionierten, axial beabstandeten Pendelmassen, die jeweils gegenüberliegend seitlich an dem Bogenfederflansch 10 beweglich angeordnet sind. Das Fliehkraftpendel 11 üblichen Aufbaus und bekannter Wirkungsweise ermöglicht im Betriebszustand bei einer von der Brennkraftmaschine ausgelösten Drehungleichförmigkeit eine Relativbewegung der Pendelpakete 12 gegenüber dem Bogenfederflansch 10. Die mehrteilige Sekundärmasse 3 ist über eine Abtriebsnabe 13 beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle (nicht gezeigt) gekoppelt, die dazu formschlüssig in eine Steckverzahnung der Abtriebsnabe 13 eingreift, welche mittels einer auch Zentralvernietung genannten Vernietung 14 mit dem Bogenfederflansch 10 verbunden ist.A
Über die Vernietung 14 ist weiterhin eine Tellerfedermembran 15 an der Sekundärmasse 3 befestigt, die vorgespannt, kraftschlüssig jeweils über ein Reibelement 16 innenseitig an dem Deckelabschnitt 5 abgestützt ist. Die Tellerfedermembran 15 erhöht die Grundreibung bzw. die Grundhysterese, die sich positiv auf das Geräuschniveau und einen Schaltvorgang auswirkt. Außerdem begrenzt die Tellerfedermembran 15 axial gemeinsam mit dem Deckelabschnitt 5 einen scheibenartig gestalteten, einen Innenraum 22 des Drehschwingungsdämpfers 1 abtriebsseitig abdichtenden Schutzraum 17. Dadurch ist der Innenraum 22 wirksam vor dem Eindringen von Wasser bzw. Feuchtigkeit und unerwünschten Partikeln geschützt. Andererseits wird ein Austritt von Schmierstoff aus der Ringkammer 6 der Federdämpfereinrichtung 8 verhindert, so dass die Funktionsfähigkeit des Drehschwingungsdämpfers 1 gesichert ist.Furthermore, a
Zur Darstellung eines geschlossenen Schutzraums 17 ist dieser radial außenseitig über das Reibelement 16 und radial innenseitig über ein in einem Ringspalt 18 zwischen dem Deckelabschnitt 5 und der Abtriebsnabe 13 angeordneten Dichtelement 19 abgedichtet. Dabei greift ein endseitig abgewinkelter Bord 20 des Deckelabschnitts 5 formschlüssig in eine U-förmige Aufnahme des Dichtelementes 19. Als ergänzende Maßnahme zur Abdichtung des sich radial zwischen dem Reibelement 16 und dem Dichtelement 19 ersteckenden Schutzraums 17 ist dieser mit einer elastischen Dichtmasse 21 gefüllt. Außerdem schließt der Drehschwingungsdämpfer 1 eine antriebsseitige Abdichtung des Innenraums 22 ein. Dazu ist ein Dichtungsring 23 vorgespannt zwischen der Primärmasse 2 und dem Bogenfederflansch 10 eingesetzt und radial auf einem Halteblech 24 geführt, das gemeinsam mit Befestigungsschrauben 25 an der Primärmasse 2 befestigt ist, mit denen gleichzeitig der Drehschwingungsdämpfer 1 an dem Kurbelwellenflansch verschraubt ist.To create a closed
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- 22
- Primärmasseprimary mass
- 33
- Sekundärmassesecondary mass
- 44
- Drehachseaxis of rotation
- 55
- Deckelabschnittcover section
- 66
- Ringkammerring chamber
- 77
- Bogenfederarc spring
- 88th
- Federdämpfereinrichtungspring damper device
- 99
- Gleitschuhsliding shoe
- 1010
- Bogenfederflanscharc spring flange
- 1111
- Fliehkraftpendeleinrichtungcentrifugal pendulum device
- 1212
- Pendelpaketpendulum package
- 1313
- Abtriebsnabeoutput hub
- 1414
- Vernietungriveting
- 1515
- Tellerfedermembrandisc spring membrane
- 1616
- Reibelementfriction element
- 1717
- Schutzraumshelter
- 1818
- Ringspaltannular gap
- 1919
- Dichtelementsealing element
- 2020
- Bordboard
- 2121
- Dichtmassesealant
- 2222
- Innenrauminner space
- 2323
- Dichtungsringsealing ring
- 2424
- Halteblechretaining plate
- 2525
- Befestigungsschraubemounting screw
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- WO 2015/172780 A1 [0004]WO 2015/172780 A1 [0004]
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DE102021105632.2A Pending DE102021105632A1 (en) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Torsional vibration damper with sealed protection chamber |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024098217A1 (en) * | 2022-11-07 | 2024-05-16 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Flywheel |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012202255A1 (en) | 2011-02-23 | 2012-08-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper for dual mass flywheel, particularly for drive train of combustion engine driven motor vehicle, comprises inlet part, outlet part with flange portion and hub portion |
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WO2015172780A1 (en) | 2014-05-15 | 2015-11-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Dual mass fly wheel |
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-
2021
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- 2021-11-19 CN CN202111375528.3A patent/CN115045956A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2015172780A1 (en) | 2014-05-15 | 2015-11-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Dual mass fly wheel |
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WO2024098217A1 (en) * | 2022-11-07 | 2024-05-16 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Flywheel |
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