DE3826933A1 - Wheel hub transmission - Google Patents

Wheel hub transmission

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DE3826933A1
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Heinrich Adolf Kordel
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KORDEL ANTRIEBSTECHNIK GMBH, 48249 DUELMEN, DE
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Kordel Getriebe & Co KG GmbH
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Abstract

The driving and running wheels used in industrial trucks are equipped with wheel hub transmissions 1, into which an electric motor 2, is also fitted. In order to obtain a cost-effective, precise and short construction a transmission and electric motor housing 3 is of integral design, the electric motor 2 being accommodated in a cylindrical part 4 projecting unsupported and the said cylindrical part 4 forming the axis for a running wheel 5. An internal bearing 6 of the second transmission stage 7 is situated with its hub 8 in the compartment for the electric motor 2. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Radnabengetriebe mit ein­ gebautem Elektromotor für ein Antriebs- und Lenkrad eines Flurfahrzeugs.The invention relates to a wheel hub transmission built electric motor for a drive and steering wheel of an industrial vehicle.

Solche Antriebs- und Lenkräder als einzige diese Funktionen ausführende Elemente eines Flurfahrzeu­ ges, wie Gabelstapler, Hubwagen oder dgl., ermög­ lichen zur Erzielung einer guten Manövrierfähigkeit einen starken Einschlagwinkelbereich - bis zu 300° - weshalb ihr benötigter Freiraum klein sein soll, damit bei den meist engen Raumverhältnissen im Flur­ fahrzeugbetrieb einem seitlichen Anstoßen an Hinder­ nisse entgegengewirkt wird, wobei bei seitlich außen an solchen Vierrad-Fahrzeugen angeordneten Antriebs- und Lenkrädern die äußere Kontur des Getriebes den Schwenkradius des Laufrades nicht überschreiten soll­ te und bei Dreiradfahrzeugen dieses dann in der Fahr­ zeugmitte liegende Rad beidseitig möglichst kurz auszuführen ist.Such drive and steering wheels as the only elements carrying out these functions of a floor vehicle, such as forklifts, pallet trucks or the like, make it possible to achieve a good maneuverability, a large steering angle range - up to 300 ° - which is why their required clearance should be small, so with the mostly narrow space in the corridor vehicle operation counteracts a side impact on obstacles, the drive and steering wheels arranged on the outside on the side of such four-wheel vehicles, the outer contour of the gearbox should not exceed the swivel radius of the impeller and then in tricycles this when driving wheel located on the center of the tool must be as short as possible on both sides.

Bekannte Radnabengetriebe dieser Art weisen aber breit bauende und/oder aufwendige und somit hoch im Preis liegende Bauarten auf, die schwer zu war­ ten und zu reparieren sind. So ist es zum Auswech­ seln der schneller verschleißenden Bandagen aus Gum­ mi erforderlich, Motoren-, Elektroinstallations- und Getriebeteile zu entfernen. Ferner sind bei diesen bekannten Getrieben stets mehrere zusammenwirkende, tragende Bauteile angewandt, so daß ihr Herstel­ lungsaufwand und das Gewicht hoch liegen sowie die Herstellungsgenauigkeit durch die Fertigungstole­ ranzen der einzelnen Bauteile leidet, oder sie ist nur mit großem Aufwand in qualitativ hohem Niveau erreichbar. Auch liegen die Wirkungsgrade solcher Getriebe durch fettgeschmierte Lagerungen nicht hoch, sie verlangen einen großen Wartungsdienst, bieten keine lange Lebensdauer und zeigen hohe Betriebs­ temperaturen.Known wheel hub transmissions of this type, however broad and / or complex and therefore high types in the price that were difficult to find and to be repaired. So it is for replacement of the faster wearing bandages made of gum mi required, motor, electrical installation and remove gear parts. Furthermore, these are known transmissions always several interacting, load-bearing components applied so that their manuf effort and the weight are high as well as the Manufacturing accuracy through the manufacturing stole satchel of the individual components suffers, or it is  only with great effort at a high quality level reachable. The efficiencies of such are also Gearbox not high due to grease-lubricated bearings they require a large maintenance service to offer not long life and show high operating temperatures.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Radnabengetriebe dieser Art zu schaffen, das durch seine Konstruk­ tionsmerkmale eine schmale Bauart aufweist, einen niedrigen Herstellungspreis bei geringem Fertigungs­ aufwand und hoher Genauigkeit ermöglicht, leicht zu warten und zu reparieren ist, eine gute Wärme­ abfuhr und einen günstigen Wirkungsgrad bietet.The object of the invention is a wheel hub gear of this kind, which through its construct tion features has a narrow design, one low manufacturing price with low manufacturing effort and high accuracy enables, easy maintenance and repair is good warmth dissipation and offers a favorable efficiency.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Getriebe- und Elektromotor-Gehäuse in ein­ stückiger, einseitig angeschlossener, freitragen­ der Bauart vorgesehen ist, das auch eine Laufrad­ achse für ein Laufrad bildet.According to the invention, this object is achieved by that a gearbox and electric motor housing in one lumpy, cantilevered, cantilevered the type is provided, which is also an impeller axis for an impeller.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung wird zur Erzielung einer in der Breite schmal auszulegenden Bauart vorgeschlagen, daß die Lagerung eines Stirn­ radritzels zum Antrieb eines Laufradkörpers in einem Freiraum des Elektromotors zwischen einer Feld­ wicklung und Polschuhen desselben liegt.In a special embodiment of the invention Achievement of a width to be interpreted narrowly Design suggested that the storage of a forehead wheel pinion for driving an impeller body in one Free space of the electric motor between a field winding and pole pieces of the same.

Für Radnabengetriebe, die seitlich außen an Vier­ radfahrzeugen angeordnet sind, wird vorgeschlagen, daß die Außenkontur einer außen liegenden Seite des Getriebes einem Schwenkradius des Laufrades gegen­ über um einen Betrag von mindestens 15 mm zurück­ steht. Hierdurch ist gewährleistet, daß das Getriebe nicht an Hindernisse im Einsatz anstößt und die Kontur dieser Außenseite auch dann noch dem Schwenk­ radius gegenüber zurücksteht, wenn die Bandage aus Gummi des Laufrades größeren Verschleiß aufweist. For wheel hub gearboxes on the outside on four wheel vehicles are arranged, it is proposed that the outer contour of an outer side of the Gear against a swivel radius of the impeller over by an amount of at least 15 mm stands. This ensures that the transmission does not hit obstacles in use and the Contour this outside even then the swivel radius stands back when the bandage is off Rubber of the impeller shows greater wear.  

Für Radnabengetriebe, die mittig des Fahrzeuges vor­ gesehen sind, ist es vorteilhaft, daß das Laufrad in der Mitte des schmal ausgeführten Radnabengetrie­ bes liegt, wobei zur Erzielung einer schmalen Bau­ art im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen wird, daß ein äußeres Lager eines Radsatzes in einem Stirnrad desselben von außen eingesetzt ist, wobei ein Innen­ ring dieses Lagers auf einem Ansatz eines Gehäuse­ deckels sitzt.For wheel hub gearboxes in the middle of the vehicle seen, it is advantageous that the impeller in the middle of the narrow wheel hub gear bes lies, being to achieve a narrow construction art within the scope of the invention it is proposed that an outer bearing of a gear set in a spur gear the same is used from the outside, with an inside ring this bearing on a neck of a housing cover sits.

Um eine Ausführung des Radnabengetriebes zu erhal­ ten, die einen günstigen Gesamtwirkungsgrad besitzt und geringe Wartung verlangt, wird eine Bauart vor­ geschlagen, bei der alle Getriebeinnenteile und La­ ger - einschließlich der Laufradlagerung - durch Öl eines einzigen Raumes geschmiert werden, wobei die Konstruktion, insbesondere die Dichtverhältnisse, die Füllung mit dünnflüssigem Getriebeöl zuläßt, so daß die Flüssigkeitsreibung gering ist.To th execution of the wheel gear to preserver that has a low overall efficiency and requires low maintenance, a type is beaten before in which all transmission internals and La ger - a single room are lubricated by oil, the construction, in particular - including the wheel bearing the sealing conditions, the filling with low-viscosity gear oil allows, so that the fluid friction is low.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Radnabengetriebe geschaf­ fen ist, bei dem wenig - insbesondere tragende - Einzelteile angewandt sind, so daß eine preiswerte, geringe Fehlerquelle bei der Herstellung und eine lange Lebensdauer aufweisende Bauart vorliegt, das Gewicht klein und der Wirkungsgrad hoch ist, wobei nur geringe Wartungs- und Reparaturarbeiten anfal­ len sowie bei einer für eine seitlich am Fahrzeug anzubringende Ausführung die Außenseite des Radna­ bengetriebes dem Schwenkradius des Laufrades gegen­ über zurücksteht, die Gesamtbreite bei Ausführun­ gen, die mittig des Fahrzeuges liegen, ebenfalls verhältnismäßig klein ist und eine niedrige Betriebs­ temperatur vorliegt.The advantages achieved with the invention exist especially in that a wheel hub gear was created fen, where little - especially load-bearing - Individual parts are applied so that an inexpensive, low manufacturing error and one the design has a long service life, that Weight is small and efficiency is high only minor maintenance and repair work len and one for one on the side of the vehicle Version to be attached to the outside of the Radna bengetriebes against the swivel radius of the impeller over back, the total width at execution conditions that are in the middle of the vehicle, too is relatively small and has a low operating temperature is present.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung dargestellt, es zeigen:
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing, in which:

Fig. 1 einen Schnitt quer zur Fahrtrichtung durch eine Ausführung, die zur Anordnung seit­ lich außen an dem Fahrzeug ausgebildet ist, Fig. 1 shows a section transverse to the direction of travel by an embodiment which is adapted to be disposed since Lich the outside of the vehicle,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1 in verklei­ nertem Maßstab, Fig. 2 is a plan view of FIG. 1 in verklei nertem scale,

Fig. 3 einen Teilschnitt gemäß der Linie A-B nach den Fig. 1 und 4, Fig. 3 is a partial section along the line AB as shown in FIGS. 1 and 4,

Fig. 4 einen Schnitt wie Fig. 1, jedoch bei einer Ausführung, bei der das Laufrad mittig liegt. Fig. 4 shows a section like Fig. 1, but in an embodiment in which the impeller is in the center.

Ein Radnabengetriebe 1 nach den Fig. 1 bis 3 wird mit einem Flansch 2 am nicht dargestellten Fahrzeug mittels der Gewindelöcher 3 angeordnet, der mittig über einem Laufrad 4 liegt. In einem Getriebe- und Elektromotoren-Gehäuse 5 ist einschließlich eines Gehäusedeckels 6 ein zweistufiges Stirnradgetriebe 7 untergebracht. Ein Stirnradritzel 9 sitzt auf einer Motorenwelle 10 und greift in ein Stirnrad 11 ein, in dessen Welle 12 ein Stirnradritzel 13 eingearbei­ tet ist, welches mit einer Innenverzahnung 14 eines Laufradkörpers 15 in Eingriff steht, auf dem das Laufrad 4 sitzt und über Schrauben 16 befestigt ist. Das Laufrad 4 besteht aus einer Laufradfelge 24 und einer auf ihm aufvulkanisierten Bandage 25. Äußere Konturen 26 des Getriebe- und Elektromotoren­ gehäuses 5 liegen einem Schwenkradius 27 des Laufrades 4 gegenüber vorzugsweise um mindestens 15 mm zurück, so daß letzteres im Außenseitenbereich, der hier die Getriebeseite ist, das am weitesten herausra­ gende Teil darstellt und somit die Getriebeteile beim Einschlag des Radnabengetriebes 1 zur Kurven­ fahrt nicht an Hindernisse anstoßen. A wheel hub gear 1 according to FIGS. 1 to 3 is arranged with a flange 2 on the vehicle, not shown, by means of the threaded holes 3 , which lies centrally over an impeller 4 . A two-stage spur gear 7 is accommodated in a gear and electric motor housing 5 , including a housing cover 6 . A spur gear pinion 9 sits on a motor shaft 10 and engages in a spur gear 11 , in the shaft 12 of which a spur gear pinion 13 is inserted, which engages with an internal toothing 14 of an impeller body 15 , on which the impeller 4 is seated and fastened by screws 16 is. The impeller 4 consists of an impeller rim 24 and a bandage 25 vulcanized thereon. Outer contours 26 of the gearbox and electric motor housing 5 are a swivel radius 27 of the impeller 4 opposite, preferably by at least 15 mm, so that the latter in the outside area, which is the gearbox side here, represents the most protruding part and thus the gearbox parts on impact the wheel hub gear 1 for cornering does not hit obstacles.

Ebenfalls ist ein Elektromotor 19 in einem freitra­ gend herausragenden Zylinderteil 20 des Getriebe- und Elektromotoren-Gehäuses 5 eingebaut, wobei der Zylinderteil 20 in seinem Anfangsbereich eine Lauf­ radachse 21 darstellt, indem auf ihm Lager 22 sit­ zen, auf denen der Laufradkörper 15 aufgezogen ist.Likewise, an electric motor 19 is installed in a freely supporting, outstanding cylinder part 20 of the gearbox and electric motor housing 5 , the cylinder part 20 in its initial region representing a wheel axle 21 by bearing on it bearing 22 on which the impeller body 15 is mounted .

Durch die gewählte Bauart sind zum Auswechseln des Laufrades 4, z. B. nach Verschleiß der Bandage 24, keine sonstigen Teile des Radnabengetriebes 1 zu entfernen, was eine Reparaturvereinfachung darstellt.Due to the design chosen to replace the impeller 4 , z. B. after wear of the bandage 24 , no other parts of the wheel hub transmission 1 , which represents a simplification of repair.

Ein Getriebeinnenraum 29 einschließlich eines Lage­ rungsraumes 30 ist nach außen und zum Elektromotor 19 durch Ölschmier-Dichtungen 18, 23, 29 abgetrennt, so daß diese Räume als ein einziges Ölbad für Ge­ triebeöl zu verwenden sind. Hierdurch sind, insbe­ sondere bei Verwendung dünnflüssigen Getriebeöls, sowohl ein günstiger Wirkungsgrad, eine verschleiß­ arme Bauart als auch wiederum eine einfache Wartung erreicht. Öleinfüll- sowie -ablaßschrauben 31 bzw. 32 liegen an gut zugängigen Stellen.A transmission interior 29 including a location approximately 30 is separated from the outside and to the electric motor 19 by oil lubrication seals 18 , 23 , 29 , so that these spaces can be used as a single oil bath for Ge transmission oil. As a result, in particular when using low-viscosity gear oil, both a favorable efficiency, a low-wear design and, in turn, simple maintenance are achieved. Oil fill and drain plugs 31 and 32 are located in easily accessible places.

Eine innere Lagerung 34 der zweiten Stirnradstufe liegt mit einer sie umgebenden Nabe 35 des Getriebe- und Elektromotorengehäuses 5 im Bereich des Elektro­ motors 19, indem, wie es die Fig. 3 deutlich zeigt, die Nabe 35 in einen Freiraum 36 zwischen einer Feld­ wicklung 37 und Polschuhen 35 einragt und die Anker­ wicklung 39 in Motorlängsrichtung ebenfalls teil­ weise unter der Nabe 14 liegt. Hierdurch ist die Gesamtbreite des Radnabengetriebes 1 um die Länge der Lagerung 34 verkürzt ausgeführt, was dem engen Einbauraum des Radnabengetriebes 1 zugute kommt.An inner bearing 34 of the second spur gear stage lies with a surrounding hub 35 of the gearbox and electric motor housing 5 in the area of the electric motor 19 , as shown in FIG. 3, the hub 35 in a space 36 between a field winding 37th and pole pieces 35 protrudes and the armature winding 39 in the longitudinal direction of the motor is also partially under the hub 14 . As a result, the overall width of the wheel hub gear 1 is shortened by the length of the bearing 34 , which benefits the narrow installation space of the wheel hub gear 1 .

Ein Radnabengetriebe 40 gemäß Fig. 4 kommt für mit­ tigen Anbau an Fahrzeugen in Betracht, es weist im wesentlichen die erfinderischen Merkmale der Aus­ führung nach den Fig. 1 bis 3 auf. A wheel hub gear 40 shown in FIG. 4 is suitable for with term attachment to vehicles, it essentially has the inventive features of the imple mentation of FIGS . 1 to 3.

Ein Stirnrad 44 der ersten Stufe ist mit einem Stirn­ radritzel 45 zum Antrieb eines Laufrades 4, das auf einem Laufradkörper 46 sitzt, zu einem Radsatz 47 vereinigt, wobei das äußere Lager 45 desselben in den Raum des Stirnrades 49 gelegt ist und ein Innen­ ring 52 auf einem Ansatz 53 eines Gehäusedeckels 51 sitzt, hierdurch ist erreicht, daß die Breite 50 dieses Radnabengetriebes 40 um die Breite des La­ gers 45 verkleinert ausgeführt werden kann.A spur gear 44 of the first stage is combined with a spur gear 45 for driving an impeller 4 , which sits on an impeller body 46 , to a gear set 47 , the outer bearing 45 of which is placed in the space of the spur gear 49 and an inner ring 52 sits on a shoulder 53 of a housing cover 51 , this ensures that the width 50 of this wheel hub gear 40 can be made smaller by the width of the La gers 45 .

Das Laufrad 4 und der Flansch 41 liegen in der Mit­ te 42 der gesamten Breite 50 des Radnabengetriebes 40, wodurch bei Schwenkausschlägen desselben der Raum­ bedarf nach beiden Seiten der gleiche ist. Ein Lauf­ radkörper 46 ist in seiner Länge entsprechend grö­ ßer ausgeführt, und die Lager 22 einer Laufradachse 55 sind weiter auseinanderliegend vorgesehen, damit der auf die Innenverzahnung 14 wirkende Zahndruck auf breiter Lagerbasis abgestützt wird.The impeller 4 and the flange 41 are in the te 42 of the entire width 50 of the wheel hub gear 40 , which means that the same space is required on both sides when swiveling. A running wheel body 46 is made correspondingly larger in length, and the bearings 22 of an impeller axis 55 are provided further apart so that the tooth pressure acting on the internal toothing 14 is supported on a broad bearing basis.

Dadurch, daß der Durchmesser 33 des Bundes der Lauf­ radfelge 24 größer ist als die Umrisse der Außen­ teile 43 des Elektromotors 19, sind auch keine Tei­ le des letzteren beim Auswechseln des Laufrades zu entfernen, auch keine Kabelanschlüsse, falls diese mit einem Steckersystem angeschlossen sind.The fact that the diameter 33 of the federal wheel rim 24 is larger than the outline of the outer parts 43 of the electric motor 19 , no Tei le of the latter to be removed when replacing the impeller, also no cable connections, if they are connected with a plug system .

Zylinderteile 20 und 57 der Getriebe- und Elektro­ motorengehäuse 5 bzw. eines solchen 56 sind bis auf die Anschlußverhältnisse der Laufradachsen 21 und 55, also die Lage einer Nut 17 für einen Sicherungs­ ring, gleich, so daß bei Ausbildung des Flansches 41 linksseitig in der strichpunktiert dargestellten Form 55 das Rohgußteil für die Getriebe- und Elek­ tromotorengehäuse 5 und 56 ebenfalls gleich sein kann.Cylinder parts 20 and 57 of the gearbox and electric motor housing 5 or such 56 are up to the connection conditions of the impeller axles 21 and 55 , that is, the position of a groove 17 for a securing ring, so that when the flange 41 is formed on the left side in the Dash-dotted form 55 the raw casting for the gearbox and elec tric motor housing 5 and 56 can also be the same.

Claims (6)

1. Radnabengetriebe mit eingebautem Elektromotor für ein Antriebs- und Lenkrad eines Flurfahr­ zeugs, dadurch gekennzeichnet, daß ein Getrie­ be- und Elektromotorengehäuse (5, 56) in ein­ stückiger Bauart vorgesehen ist, dessen auch die Laufradachse (21, 55) bildender Zylinder­ teil (20, 57) einseitig freitragend angeschlos­ sen ist.1. Wheel hub gear with built-in electric motor for a drive and steering wheel of a floor vehicle, characterized in that a gear loading and electric motor housing ( 5 , 56 ) is provided in a piece design, the impeller axis ( 21 , 55 ) forming part of the cylinder ( 20 , 57 ) is cantilevered on one side. 2. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine innere Lagerung (34) einer Welle (12) eines Stirnrades (11) und eines Stirn­ radritzels 13 bzw. die eines Radsatzes (47) je­ weils zum Antrieb eines Laufradkörpers (15, 46) mit einer zugehörigen Nabe (35) in eine Lücke (36) zwischen einer Feldwicklung (37) und Polschuhen (38) des Elektromotors (19) einragt.2. Wheel hub transmission according to claim 1, characterized in that an inner bearing ( 34 ) of a shaft ( 12 ) of a spur gear ( 11 ) and a spur gear pinion 13 or that of a wheel set ( 47 ) each for driving an impeller body ( 15 , 46 ) with an associated hub ( 35 ) protrudes into a gap ( 36 ) between a field winding ( 37 ) and pole pieces ( 38 ) of the electric motor ( 19 ). 3. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konturen (26) einer außen liegenden Seite des Stirnradgetriebes (7) einem Schwenkradius (27) des Laufrades (4) gegenüber um einen Betrag, vorzugsweise mindestens 15 mm, zurücksteht.3. Wheel hub transmission according to claim 1, characterized in that the contours ( 26 ) of an outer side of the spur gear ( 7 ) a pivot radius ( 27 ) of the impeller ( 4 ) by an amount, preferably at least 15 mm, is back. 4. Radnabengetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (4) in der Mitte desselben (40) liegt, wobei ein äußeres Lager (48) eines Radsatzes (47) in einem Stirnrad (44) des­ selben von außen eingesetzt ist und ein Innen­ ring (52) des Lagers (48) auf einem Ansatz (53) eines Gehäusedeckels (51) sitzt. 4. Wheel hub transmission according to claim 1 and 2, characterized in that the impeller ( 4 ) in the middle of the same ( 40 ), an outer bearing ( 48 ) of a wheel set ( 47 ) in a spur gear ( 44 ) of the same used from the outside is and an inner ring ( 52 ) of the bearing ( 48 ) on an extension ( 53 ) of a housing cover ( 51 ). 5. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Getriebeinnenraum (29) und ein Lagerungsraum (30) als ein zusammenhängen­ der Ölraum ausgebildet sind mit einer zugehöri­ gen Öleinfüllschraube (31) und Ölablaßschraube (32).5. Wheel hub transmission according to claim 1, characterized in that a transmission interior ( 29 ) and a storage space ( 30 ) are formed as a coherent oil space with an associated oil filler plug ( 31 ) and oil drain plug ( 32 ). 6. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Laufrad (4) mit seiner Lauf­ radfelge (24) über Schrauben (16) mit dem Lauf­ radkörper (15, 46) angeschlossen ist und ein kleinster Durchmesser (33) der Laufradfelge (24) größer ist als die Umrisse der Außenteile (43) des Elektromotors (19).6. Wheel hub transmission according to claim 1, characterized in that the impeller ( 4 ) with its running wheel rim ( 24 ) via screws ( 16 ) with the running wheel body ( 15 , 46 ) is connected and a smallest diameter ( 33 ) of the wheel rim ( 24 ) is greater than the outline of the outer parts ( 43 ) of the electric motor ( 19 ).
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