JP2001073728A - 内燃機関の補機配置構造 - Google Patents
内燃機関の補機配置構造Info
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Abstract
ランクケースの大型化を招くことなしに大容量化する。 【手段】パワーユニット4を縦置きし、クランク軸5を
進行方向と平行に配置する。クランクケース10を前方
から見て、クランク軸5の車体右側にカム軸58、バラ
ンサ軸59及びオイルポンプ62を集中配置してバラン
サ軸59とオイルポンプ62を同軸駆動し、反対側に変
速機とオイルタンクを配置する。カム軸58は一端にカ
ムスプロケット80を設けてカムチェーン60を介して
クランク軸5により駆動する。カムスプロケット80と
オイルポンプ62はバランサ軸59を挟んで反対側に配
置する。
Description
補機類の有利な配置構造に関する。
ク軸を車体の前後方向へ向けて配設したエンジン(以
下、この配置を縦置きという)が示されている。このエ
ンジンには、クランク軸を挟んで一方側にカム軸とバラ
ンサ軸及びオイルポンプを上下に配設し、他側に変速機
を配設することが示されている。これらの補機類の配置
は、前方から見て、クランク軸の外側にバランサ及びカ
ム軸が配置され、さらにバランサかカム軸のどちらかの
近傍にオイルポンプが配置され、カムを駆動するチェー
ンサイドにオイルポンプが配置されている。
片側一方に動弁系の補器と潤滑系の補器が配置され、カ
ム軸の駆動用チェーンとオイルポンプが配置されている
ので、ドライサンプ構造を採用するためにはオイルポン
プを大型化し、かつその周囲へオイルパイプを配管しな
ければならないが、このようにすると、ケースを大型化
しなければならない。また、エンジンの全高を押さえつ
つドライサンプ構造を採用する場合は、大型内蔵オイル
タンクの配設スペースを設けられないので、独立したオ
イルタンクを設置することになるが、このようにする
と、オイルタンクとオイルクーラー及びエンジンを高価
で重量のある複数のホースで結合しなければならず、重
量及びコストが増大した。本願発明は係る問題点の解決
を目的とする。
本願発明に係る内燃機関の補機配置構造は、オイルタン
ク内の潤滑油を内燃機関の各潤滑部に供給するフィード
ポンプと、前記内燃機関のケース底部に溜まった潤滑油
を前記オイルタンクに戻すスカベンジポンプとからなる
潤滑装置を有し、クランク軸の左右いずれか一方にカム
軸とバランサとオイルポンプを配置し、他側に変速機を
配した内燃機関において、前記カム軸とバランサ軸と同
軸で駆動するとともに、前記カム軸の被駆動部と前記オ
イルポンプをそれぞれバランサを挟んだ反対側に配置し
たことを特徴とする。
系と潤滑系の補機類を集中配置し、他側に変速機を配置
するとともに、カム軸とオイルポンプを同軸駆動し、か
つバランサを挟んでオイルポンプとカムスプロケットの
ようなカム軸の被駆動部とをそれぞれ反対側に配設した
ので、オイルポンプをカム軸の駆動部材と干渉せずに配
置できる。このため、クランクケース等の大型化を要さ
ずにオイルポンプを大型化してドライサンプ構造の効果
を十分に発揮できるとともに、内燃機関のコンパクト化
を実現できる。
へ適用された一実施例を説明する。まず図2により4輪
バギー車の全体構造を概説する。この4輪バギー車は、
車体フレーム1の前後へそれぞれ左右一対づつの前輪2
及び後輪3を備え、車体フレーム1の中央部にエンジン
と変速機を一体に備えたパワーユニット4が支持されて
いる。パワーユニット4はクランク軸5を車体の前後方
向へ向けて配置する縦置き形式である。
ワーユニット4の下部にクランク軸5と平行に設けられ
ている出力軸6により、前輪プロペラ軸7を介して前輪
2を駆動し、後輪プロペラ軸8を介して後輪3を駆動す
る。
ス10の前側は前ケースカバー11で覆われ、後部側は
後ケースカバー12で覆われ、これらでパワーユニット
ケースを構成している。クランクケース10はさらに前
ケース10aと後ケース10bとに前後へ分割されてい
る。また、クランクケース10の上部にはシリンダブロ
ック13、シリンダヘッド14及びシリンダヘッドカバ
ー15が取付けられ、シリンダヘッド14の吸気口へは
気化器16が接続され、さらにこの気化器16には後方
からエアクリーナー17が接続されている。シリンダヘ
ッド14の排気口には排気管18が接続されている。
ー20がその冷却面を進行方向へ向けて配置され、送り
側ホース21を介してクランクケース10に設けられた
オイルポンプと通じ、戻り側ホース22を介してクラン
クケース10内に設けられたオイルポンプと通じてい
る。図中の符号23は冷却ファン、24はハンドル、2
5は燃料タンク、26は鞍乗り型シートである。
つき、その構成各軸を結んで平行に切断した縦断面を概
略表示するものであり、パワーユニット4を構成するク
ランクケース10の前側は前ケースカバー11で覆わ
れ、後部側は後ケースカバー12で覆われ、これらでパ
ワーユニットケースを構成している。また、クランクケ
ース10の上部にはシリンダブロック13、シリンダヘ
ッド14及びシリンダヘッドカバー15が取付けられて
いる。
前ケース10aと後ケース10bからなり、これら前ケ
ース10aと後ケース10bの間にクランク軸5が支持
されている。図中の符号40はクランク軸5の一端に設
けられた公知の遠心クラッチ機構からなる発進クラッ
チ、41は他端側に設けられたACG、42はコンロッ
ド、43はピストンである。
であり、クランク軸5と平行に配設されるメイン軸45
とカウンタ軸46を備え、メイン軸45の一端に変速ク
ラッチ47を設けてクランク軸5から伝達される駆動力
をメイン軸45へ断続させるとともに、メイン軸45と
カウンタ軸46の間に常時噛み合う多数の変速ギヤ列4
8を設け、その変速出力をカウンタ軸46の一端に設け
られたファイナル駆動ギヤ49から出力軸6上のファイ
ナル被動ギヤ50へ出力するようになっている。
置関係につき前ケース10aとの合わせ面側を車体前方
から示す略図であり、クランク軸5の図中右側に変速機
44が上下方向へ配設され、この変速機44のさらに図
中右側端にオイルタンク51が設けられている。オイル
タンク51は前ケースカバー11と前ケース10aの間
及び前ケース10aと後ケース10bの間に形成され、
変速機44が収容される変速機室52側との間を隔壁5
3で仕切られる。
底部54を結んで、変速機44の側方に沿って形成さ
れ、下端部はオイルクーラー20の下方へ回り込んでい
る。このため、オイルタンク51は前面視(図1の状
態)で略三日月形をなして上下へ長く形成され、その下
端部はオイルクーラー20の下方へ回り込んでいる。
ス10a及び後ケース10b共に同様の輪郭形状をな
し、その底部54は左右側が中央側へ向かう斜面をな
し、中央部が最も低くなる下すぼまり状をなし、オイル
タンク51の底部をなす斜面部54aと中央部54bと
の接続点に隔壁53の下端も接続し、この3つの壁部の
接続点を隔壁53方向へ下方から穿設することにより、
オイルタンク51と変速機室52の双方へ連通するドレ
イン穴55が形成され、ここにドレインボルト56が取
付けられている。なお、オイルタンク51の上部にはオ
イルの注入口57が設けられている。図中の符号54c
は底部54のうち斜面部54aと反対側の斜面部となっ
ている。
には、カム軸58とバランサ軸59が上下に平行して配
設される。カム軸58はカムチェーン60を介してクラ
ンク軸5で駆動される。バランサ軸59もクランク軸5
で駆動され、クランク軸5の軸上のバランサ61をクラ
ンク軸5と同期回転する。バランサ軸59はその前端部
がオイルポンプ62の駆動軸と連結し、オイルポンプ6
2を駆動する。
フィードポンプ63とスカベンジポンプ64を備え、両
ポンプはそれぞれのローターを同一駆動軸上に設けて一
体化したものである。フィードポンプ63は、オイルタ
ンク51からオイルを吸入し、オイルフィルタ65を介
してエンジン各部の潤滑部へ給油する。スカベンジポン
プ64は底部54の中央部54b等に形成されたオイル
溜まり66からオイルを吸い上げてオイルクーラー20
へ送り、オイルクーラー20で冷却されたオイルはオイ
ルタンク51へ戻される。フィードポンプ63の吐出路
中にリリーフバルブ67が設けられ、フィードポンプ6
3の吐出圧が所定圧を越えると、スカベンジポンプ64
の吐出路へ逃がすようになっている。
す図であり、共通の駆動軸68上に、仕切り壁69を挟
んでその両側にフィードポンプ用ロータ70とスカベン
ジポンプ用ロータ71を並べて配置し、フィードポンプ
63とスカベンジポンプ64を共通のポンプハウジング
内へ一体化している。駆動軸68はバランサ軸59と同
軸上に配置され、かつ駆動軸68は前ケース10aの前
方側へ配置され、バランサ軸59は前ケース10aと後
ケース10bの間に配置され、駆動軸68とバランサ軸
59とは連結されて一体に回転する。
り、フィードポンプ63の入口73へ接続している。7
4はスカベンジポンプ64の吐出口であり、前ケースカ
バー11に形成された吐出通路75を通り、その前面に
開口する出口76にてオイルクーラー20への送り側ホ
ース21の一端が接続されている。78はバランサ軸5
9上に設けられたバランサギヤであり、クランク軸5上
に形成されたバランサ駆動ギヤ79と噛み合っている。
80はカムスプロケットであり、カム軸58の一端に設
けられクランク軸5上の駆動スプロケット(図示省略)
でカムチェーン60を介して駆動される。81はカム軸
58上のカムでありプッシュロッド82を介して、シリ
ンダヘッド14側のカムを駆動する。
図、図7は前ケースカバー11の一部を切り欠いて前ケ
ース10aを前方から示す図、図8は前ケースカバー1
1を取り付けていない前ケース10aの前ケースカバー
11との合わせ面を発進クラッチ40を除いて示す図、
図9は前ケース10aにつき後ケース10bとの合わせ
面側を示す図である。
54は下すぼまり形状をなし、オイルポンプ62のフィ
ードポンプはフィードポンプ用パイプ72を介して、オ
イルタンク51下端部に設けた吸い込み口85(図9)
から吸い上げる。吸い込み口85は出力軸6の下方まで
回り込むオイルタンク51の下端部に形成されている。
フィードポンプ用パイプ72は発進クラッチ40に重な
ってその裏側を通り、クランク軸5及び変速クラッチ4
7の下方を配管される。
7)からオイルフィルタ65(図5)へ吐出する。オイ
ルフィルタ65の吐出口87は、前ケースカバー11に
形成されたクランク軸5の軸心へ向かう油路88へ連通
する。符号84は、前ケースカバー11の上方肩部に設
けられるフィルターハウジングである。油路88はクラ
ンク軸5の軸心部で、クランク軸5の軸心方向へ形成さ
れている油路89及び前ケースカバー11に上方へ向か
って形成された油路90へ同時に接続し、油路90はク
ランク軸5以外の動弁機構や変速機44等への潤滑部へ
給油する。
られたオイル溜まり66より、吸い口91からスカベン
ジポンプ用パイプ92を介してオイルを吸い上げる。ス
カベンジポンプ用パイプ92は斜面54cに沿って斜め
に配管され、中間部をクリップ93で前ケース10aへ
ボルト止めされている。
前面左端の上下方向中間部でオイルポンプ62と重なる
位置にスカベンジポンプからのオイルの出口76が設け
られ、右端上部のオイルタンク51と重なる位置にオイ
ルクーラー20からの戻り側ホース22(図2)の戻り
口94が設けられる。オイルクーラー20から戻ったオ
イルは戻り口94からオイルタンク51のうち、前ケー
スカバー11と前ケース10aの間の部分へ入る。
イルタンク51内には後ケース10b側との仕切り壁9
5が設けられ、この仕切り壁95にはリブ95aが設け
られ、かつ出力軸6の近傍上方に達する下部には、後ケ
ース10b側との連通孔96が設けられている。前ケー
スカバー11と前ケース10aの間に入ったオイルは、
この連通孔96から前ケース10aと後ケース10bの
間に形成されたオイルタンク51へ移動し、この間に気
液分離を促進する。
り欠き97が設けられ、オイルタンク51と変速機室5
2を連通する。切り欠き97の高さは、注入口57の高
さとほぼ一致し、オイルタンク51への給油がいっぱい
になると、変速機室52内へオーバーフローするように
なっている。仕切り壁95の後ケース10b側表面にも
多数のリブ98が形成されている。図中の符号100は
メイン軸の軸受穴、101はカウンタ軸の軸受穴、10
2は出力軸の軸受穴である。
図であり、オイル溜まり66は前ケース10a及び後ケ
ース10bの中央部54bの合わせ部に形成され、この
空間内にストレーナ103が収納され、後部を後ケース
10bの壁部104で支持されている。符号105は前
ケース10aにオイル溜まり66と連通して形成された
スカベンジポンプの吸入通路であり、その先端開口部に
スカベンジポンプ用パイプ92の下端が接続されてい
る。106はシフトドラム、107はストッパアーム、
108はリターンスプリング、109はリバース切り換
え軸、110はストッパセンサーアーム、111はスト
ッパ位置検出スイッチである。
のオイルはクランクケース10の底部54へ滴下する
が、クランクケース10の左右が下すぼまり状をなすた
め、オイルがクランクケース10の最下部である中央部
54bの油溜まり66へ溜まりやすくなる。そこで油溜
まり66へ溜まったオイルをスカベンジポンプ用パイプ
92からオイルポンプ62に内蔵されているスカベンジ
ポンプ64へ吸い込み、その吐出口74から前ケースカ
バー11に形成された吐出通路75及びその出口76に
接続する送り側ホース21を介してオイルクーラー20
へ送る。オイルクーラー20で冷却されたオイルは再び
戻り側ホース22を介して前ケースカバー11の戻り口
94からオイルタンク51の上部へ戻る。
ンク51をクランクケース10の左右両側に設けたの
で、前ケース10aを覆う前ケースカバー11の上部左
右に出口76と戻り口94を設けることができ、それぞ
れとオイルクーラー20の左右両面に設けられている入
口及び出口を送り側ホース21及び戻り側ホース22で
左右別々に離して直近で接続できるため、送り側ホース
21及び戻り側ホース22を最短にでき、かつ配管を簡
潔にできる。その結果、重量及びコストを軽減でき、組
立及びメンテナンスを容易にできる。
にオイルタンク51とオイルポンプ62を配設したの
で、前ケースカバー11の前方に対面して配置されたオ
イルクーラー20の左右のうち、オイルタンク51の配
設側(車体左側)を出口として戻り側ホース22で接続
し、オイルポンプ62側(車体右側)を入口として送り
側ホース21で接続すれば、送り側ホース21と戻り側
ホース22をそれぞれ左右に分離して各最短距離で接続
できるから、送り側ホース21、戻り側ホース22を可
及的に短くし、かつ最も自然かつ簡単な配管ができる。
状をなすよう、上下方向へ長い縦長形状に形成したの
で、クランクケース10の底部が下すぼまり形状をなす
こともあいまって、最下部の吸い込み口85へオイルを
効率的に送り込めるとともに、タンク容量をクランクケ
ース10の全容量に対して半分以上となる程に充分に大
きくでき、かつ液面変化を少なくできる。しかもクラン
クケース10内へ設けることにより低重心化並びにマス
の集中を図り、液面変化による重心の変動を少なくでき
る。
り形状をなすクランクケース10の最下部である油溜ま
り66からオイルを吸い上げるため、オイルの回収率が
高く、かつ特別なオイルパンを用いる必要がないので、
車高を十分に確保できる。そのうえオイル通路を短くで
きるので、潤滑が必要な各部への給油に要する時間を短
縮できる。
ケースカバー11の戻り口94へオイルクーラー20か
らオイルを戻すため、オイルはオイルタンク51の仕切
り壁95へ突き当たってから下方へ滴下し、さらに滴下
しつつ多数のリブ95a等へ接触するので、オイル中の
空気は容易に気液分離し易くなる。そのうえ、オイルタ
ンク51内において連通孔96を通してオイルを移動さ
せるので、これによっても気液分離を促進する。
けることにより、上記気液分離を促進する効果に加え
て、オイルタンク51を囲む壁部を強固に補強でき、こ
れら壁部による振動時の共鳴を防止することもできる。
けたので、オイルタンク51はスカベンジポンプ64で
常に満たされ、過剰部分は切り欠き97から変速機室5
2へオーバーフローする。このため、この切り欠き97
の幅寸法をギア列の全幅をカバーするように設定すれ
ば、切り欠き97直下にあるギア列の噛み合い部、摺動
部、又はシフトドラムの摺動溝等に潤滑できる。しか
も、オイルタンク51が常時満たされているため、フィ
ードポンプ63は安定的にオイルを必要ヶ所へ供給でき
る。
入口57を設けたので、オイルを補給する場合は、オイ
ル注入口57から規定量を注入すれば、過剰分は切り欠
き97から変速機室52内へオーバーフローする。この
ため、オイルタンク51内の液面を常時規定位置に保つ
ことが容易になる。しかも、独立したオイルタンクを持
たない構造であるが、オーバーフローの切り欠き97を
設けたことによってオイルレベルの確認手法を通常のウ
ェットサンプ式構造と同一手順とすることができる。
と変速機室52の双方へ連通するように底部54及び隔
壁53を穿設したので、ドレイン穴55を一つだけで共
用でき、ドレイン穴55の加工工数並びにドレインボル
ト56の使用を最小にできるため部品点数を削減でき
る。オイル交換時等にはドレイン穴55から使用済みオ
イルを抜いて、注入口57から新しいオイルを注入し、
レベルゲージで確認することができる。
軸58のカムスプロケット80を後方へ、オイルポンプ
62を前方へ分離配置したので、オイルポンプ62はカ
ムスプロケット80を駆動するカムチェーン60と干渉
するおそれがなくなり、クランクケース10等の大型化
を要さずに大型化できる。そのうえオイルポンプ62近
傍においてオイルパイプ類の取り回しを発進クラッチ4
0の内側とし、カムチェーン60をバランサギア78と
ACG41の間に配置したので、これらの内蔵部品のさ
らに外側にオイルタンク51を内蔵するスペースが確保
でき、このように、補機の配置、構成を工夫し、スペー
スを効率よく使用したことによって、エンジンをコンパ
クトに設計できる。そのうえさらに、独立したオイルタ
ンクを装備する必要がないので従来のドライサンプ構造
の利点に加えて潤滑システムがシンプルな構成となる。
びに補機類の配置構造は、出力軸を装備しない4輪駆動
車用以外のエンジンにも適用可能であり、この場合、出
力軸のスペースをオイルタンクに割り当てられるため、
クランク軸より右側の全高を低く押さえることが可能と
なり、シリンダブロックはその空いたスペースを使っ
て、さらに右側に傾斜可能となる。結果としてより全高
が低く、重心位置の低いエンジンが提供できる可能性が
ある。
管は、スカベンジポンプとオイルタンク上部とを連結
し、フィードポンプとオイルタンクの下部とを連結する
ようにして接続部を上下に分けることもできる。
を前方から示す図
側面図
す図
示す図
向断面図
0:クランクケース、11:前ケースカバー、40:発
進クラッチ、44:変速機、45:メイン軸、46:カ
ウンタ軸、47:変速クラッチ、51:オイルタンク、
52:変速機室、53:隔壁、55:ドレイン穴、5
9:バランサ軸、62:オイルポンプ、63:フィード
ポンプ、64:スカベンジポンプ、66:油溜まり、7
2:フィードポンプ用パイプ、85:吸い込み口、9
2:吸入パイプ、97:オーバーフロー用の切り欠き
0)
ク軸を車体の前後方向へ向けて配設したエンジン(以
下、この配置を縦置きという)が示されている。このエ
ンジンには、クランク軸を挟んで一方側にカム軸とバラ
ンサ軸及びオイルポンプを上下に配設し、他側に変速機
を配設することが示されている。これらの補機類の配置
は、前方から見て、クランク軸の外側にバランサ及びカ
ム軸が配置され、さらにバランサかカム軸のどちらかの
近傍にオイルポンプが配置され、カムを駆動するチェー
ンサイドにオイルポンプが配置されている。
片側一方に動弁系の補器と潤滑系の補器が配置され、さ
らにカム軸の駆動用チェーンとオイルポンプが配置され
ているので、ドライサンプ構造を採用するためにはオイ
ルポンプを大型化し、かつその周囲へオイルパイプを配
管しなければならないが、このようにすると、ケースを
大型化しなければならない。また、エンジンの全高を押
さえつつドライサンプ構造を採用する場合は、大型内蔵
オイルタンクの配設スペースを設けられないので、独立
したオイルタンクを設置することになるが、このように
すると、オイルタンクとオイルクーラー及びエンジンを
高価で重量のある複数のホースで結合しなければなら
ず、重量及びコストが増大した。本願発明は係る問題点
の解決を目的とする。
本願発明に係る内燃機関の補機配置構造は、オイルタン
ク内の潤滑油を内燃機関の各潤滑部に供給するフィード
ポンプと、前記内燃機関のケース底部に溜まった潤滑油
を前記オイルタンクに戻すスカベンジポンプとからなる
潤滑装置を有し、クランク軸の左右いずれか一方にカム
軸とバランサとオイルポンプを配置し、他側に変速機を
配した内燃機関において、前記カム軸とバランサ軸を同
軸で駆動するとともに、前記カム軸の被駆動部と前記オ
イルポンプをそれぞれバランサを挟んだ反対側に配置し
たことを特徴とする。
系と潤滑系の補機類を集中配置し、他側に変速機を配置
するとともに、カム軸とオイルポンプを同軸駆動し、か
つバランサを挟んでオイルポンプとカムスプロケットの
ようなカム軸の被駆動部とをそれぞれ反対側に配設した
ので、オイルポンプをカム軸の駆動部材と干渉せずに配
置できる。このため、クランクケース等の大型化を要さ
ずにオイルポンプを大型化してドライサンプ構造の効果
を十分に発揮できるとともに、内燃機関のコンパクト化
を実現できる。
ー20がその冷却面を進行方向へ向けて配置され、送り
側ホース21を介してクランクケース10に設けられた
オイルポンプと通じ、戻り側ホース22を介してクラン
クケース10内に設けられたオイルタンクと通じてい
る。図中の符号23は冷却ファン、24はハンドル、2
5は燃料タンク、26は鞍乗り型シートである。
底部54を結んで、変速機44の側方に沿って形成さ
れ、下端部は出力軸6の下方へ回り込んでいる。このた
め、オイルタンク51は前面視(図1の状態)で略三日
月形をなして上下へ長く形成され、その下端部は出力軸
6の下方へ回り込んでいる。
り、フィードポンプ63の入口73へ接続している。7
4はスカベンジポンプ64の吐出口であり、前ケースカ
バー11に形成された吐出通路75を通り、その前面に
開口する出口76にてオイルクーラー20への送り側ホ
ース21の一端が接続されている。78はバランサ軸5
9上に設けられたバランサギヤであり、クランク軸5上
に形成されたバランサ駆動ギヤ79と噛み合っている。
80はカムスプロケットであり、カム軸58の一端に設
けられクランク軸5上の駆動スプロケット(図示省略)
でカムチェーン60を介して駆動される。81はカム軸
58上のカムでありプッシュロッド82を介して、シリ
ンダヘッド14側の動弁機構を駆動する。
8)からオイルフィルタ65(図7)へ吐出する。オイ
ルフィルタ65の吐出口87は、前ケースカバー11に
形成されたクランク軸5の軸心へ向かう油路88へ連通
する。符号84は、前ケースカバー11の上方肩部に設
けられるフィルターハウジングである。油路88はクラ
ンク軸5の軸心部で、クランク軸5の軸心方向へ形成さ
れている油路89及び前ケースカバー11に上方へ向か
って形成された油路90へ同時に接続し、油路90はク
ランク軸5以外の動弁機構や変速機44等への潤滑部へ
給油する。
Claims (1)
- 【請求項1】 オイルタンク内の潤滑油を内燃機関の各
潤滑部に供給するフィードポンプと、前記内燃機関のケ
ース底部に溜まった潤滑油を前記オイルタンクに戻すス
カベンジポンプとからなる潤滑装置を有し、クランク軸
の左右いずれか一方にカム軸とバランサとオイルポンプ
を配置し、他側に変速機を配した内燃機関において、前
記カム軸とバランサ軸と同軸で駆動するとともに、前記
カム軸の被駆動部と前記オイルポンプをそれぞれバラン
サを挟んだ反対側に配置したことを特徴とする内燃機関
の補機配置構造。
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