JP2002084621A - バスバーモジュール - Google Patents
バスバーモジュールInfo
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- JP2002084621A JP2002084621A JP2000267174A JP2000267174A JP2002084621A JP 2002084621 A JP2002084621 A JP 2002084621A JP 2000267174 A JP2000267174 A JP 2000267174A JP 2000267174 A JP2000267174 A JP 2000267174A JP 2002084621 A JP2002084621 A JP 2002084621A
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- insulating layer
- thermal expansion
- insulating layers
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G5/00—Installations of bus-bars
- H02G5/002—Joints between bus-bars for compensating thermal expansion
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Connection Or Junction Boxes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂製の絶縁層におけるクラックの発生を防
止する。 【解決手段】 バスバーモジュール１０は、金属材料か
らなるバスバー１１と樹脂製の絶縁層１２とを一体成形
してなり、バスバー１１と絶縁層１２との間の熱膨張率
の差に起因する熱膨張時の歪みを吸収する手段として、
バスバー１１の長さ方向における適宜箇所で絶縁層１２
を分断した構成の歪み吸収手段１４を備えている。熱膨
張時には、絶縁層１２が、その分断箇所である分断空間
１５において、バスバー１１との膨膨張寸法の差分だけ
余分に伸張できるので、絶縁層１２に無理な変形や過剰
な応力が生じたりする虞がない。このように歪み吸収手
段１４により、バスバー１１と絶縁層１２の熱膨張率の
差に起因する歪みが吸収され、絶縁層１２におけるクラ
ックの発生が防止される。
止する。 【解決手段】 バスバーモジュール１０は、金属材料か
らなるバスバー１１と樹脂製の絶縁層１２とを一体成形
してなり、バスバー１１と絶縁層１２との間の熱膨張率
の差に起因する熱膨張時の歪みを吸収する手段として、
バスバー１１の長さ方向における適宜箇所で絶縁層１２
を分断した構成の歪み吸収手段１４を備えている。熱膨
張時には、絶縁層１２が、その分断箇所である分断空間
１５において、バスバー１１との膨膨張寸法の差分だけ
余分に伸張できるので、絶縁層１２に無理な変形や過剰
な応力が生じたりする虞がない。このように歪み吸収手
段１４により、バスバー１１と絶縁層１２の熱膨張率の
差に起因する歪みが吸収され、絶縁層１２におけるクラ
ックの発生が防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バスバーと樹脂製
の絶縁層とを一体化したバスバーモジュールに関する。
の絶縁層とを一体化したバスバーモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】高温雰囲気中（例えば、内燃機関など）
で使用される電気回路では、耐熱性の高い金属材料（例
えば、銅合金）からなるバスバーを複数本並列させると
ともに、複数本のバスバーと耐熱性の樹脂材（例えば、
エポキシ樹脂）からなる絶縁層とをインサート成形など
により一体化させ、各バスバー間を絶縁層で絶縁するよ
うにしたバスバーモジュールが用いられる。尚、バスバ
ーよるバスバーモジュールとしては、従来、特開２００
０−１５１１４９号公報に開示されているものがある。
で使用される電気回路では、耐熱性の高い金属材料（例
えば、銅合金）からなるバスバーを複数本並列させると
ともに、複数本のバスバーと耐熱性の樹脂材（例えば、
エポキシ樹脂）からなる絶縁層とをインサート成形など
により一体化させ、各バスバー間を絶縁層で絶縁するよ
うにしたバスバーモジュールが用いられる。尚、バスバ
ーよるバスバーモジュールとしては、従来、特開２００
０−１５１１４９号公報に開示されているものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、金属と樹脂と
では、熱膨張率が大きく異なるという事情があるため、
上記のように金属製のバスバーと樹脂製の絶縁層とを一
体化させたバスバーモジュールでは、常温状態と高温に
曝された状態が繰り返されると、熱膨張率の差によって
樹脂製の絶縁層にクラックが発生する虞があった。本願
発明は上記事情に鑑みて創案され、樹脂製の絶縁層にお
けるクラックの発生を防止することを目的としている。
では、熱膨張率が大きく異なるという事情があるため、
上記のように金属製のバスバーと樹脂製の絶縁層とを一
体化させたバスバーモジュールでは、常温状態と高温に
曝された状態が繰り返されると、熱膨張率の差によって
樹脂製の絶縁層にクラックが発生する虞があった。本願
発明は上記事情に鑑みて創案され、樹脂製の絶縁層にお
けるクラックの発生を防止することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、導電
性金属材料からなるバスバーと、樹脂製の絶縁層とを一
体成形してなるバスバーモジュールにおいて、前記バス
バーと前記絶縁層との間の熱膨張率の差に起因する熱膨
張時の歪みを吸収可能な歪み吸収手段を備えている構成
とした。請求項２の発明は、請求項１の発明において、
前記歪み吸収手段が、前記バスバーの長さ方向における
適宜箇所で前記絶縁層を分断した構成とされている。
性金属材料からなるバスバーと、樹脂製の絶縁層とを一
体成形してなるバスバーモジュールにおいて、前記バス
バーと前記絶縁層との間の熱膨張率の差に起因する熱膨
張時の歪みを吸収可能な歪み吸収手段を備えている構成
とした。請求項２の発明は、請求項１の発明において、
前記歪み吸収手段が、前記バスバーの長さ方向における
適宜箇所で前記絶縁層を分断した構成とされている。
【０００５】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記バスバーの表面に絶縁コーティングが施されて
いる構成とした。
て、前記バスバーの表面に絶縁コーティングが施されて
いる構成とした。
【０００６】
【発明の作用及び効果】［請求項１の発明］歪み吸収手
段を設けたので、バスバーと絶縁層の熱膨張率の差に起
因する歪みが吸収され、ひいては、絶縁層にクラックが
発生することが防止される。 ［請求項２の発明］金属に比べて樹脂は熱膨張率が大き
いのであるが、熱膨張時には、絶縁層が、その分断箇所
において、バスバーとの膨膨張寸法の差分だけ余分に伸
張できるので、絶縁層に無理な変形や過剰な応力が生じ
たりする虞がない。
段を設けたので、バスバーと絶縁層の熱膨張率の差に起
因する歪みが吸収され、ひいては、絶縁層にクラックが
発生することが防止される。 ［請求項２の発明］金属に比べて樹脂は熱膨張率が大き
いのであるが、熱膨張時には、絶縁層が、その分断箇所
において、バスバーとの膨膨張寸法の差分だけ余分に伸
張できるので、絶縁層に無理な変形や過剰な応力が生じ
たりする虞がない。
【０００７】［請求項３の発明］絶縁層の分断箇所にお
いてはバスバーが部分的に露出するのであるが、その露
出部分の表面は絶縁コーティングで覆われているので、
バスバーは絶縁状態に保たれる。
いてはバスバーが部分的に露出するのであるが、その露
出部分の表面は絶縁コーティングで覆われているので、
バスバーは絶縁状態に保たれる。
【０００８】
【発明の実施の形態】［実施形態１］以下、本発明を具
体化した実施形態１を図１及び図２を参照して説明す
る。まず、本実施形態のバスバーモジュール１０の使用
形態を図１を参照して説明する。バスバーモジュール１
０の基端部は、耐熱性及び耐油性を有する合成樹脂材料
からなるコネクタ２０に接続されている。コネクタ２０
は、例えば内燃機関のシリンダヘッド２１内に収容され
ており、このシリンダヘッド２１の内部ではコネクタ２
０が高温に曝されるとともに飛散する油にまみれること
になる。バスバーモジュール１０は、シリンダヘッド２
１の外部へ導出され、バスバーモジュール１０の先端部
においては各バスバー１１に夫々電装部品２２が接続さ
れている。このバスバーモジュール１０が配索される配
索空間２３内はシリンダヘッド２１に近いため、その配
索空間２３内では、内燃機関の駆動に伴ってシリンダヘ
ッド２１からの放熱により高温（例えば、１４０℃）に
曝される状態と、内燃機関が停止して冷却されるのに伴
って常温に戻る状態とが交互に繰り返される。
体化した実施形態１を図１及び図２を参照して説明す
る。まず、本実施形態のバスバーモジュール１０の使用
形態を図１を参照して説明する。バスバーモジュール１
０の基端部は、耐熱性及び耐油性を有する合成樹脂材料
からなるコネクタ２０に接続されている。コネクタ２０
は、例えば内燃機関のシリンダヘッド２１内に収容され
ており、このシリンダヘッド２１の内部ではコネクタ２
０が高温に曝されるとともに飛散する油にまみれること
になる。バスバーモジュール１０は、シリンダヘッド２
１の外部へ導出され、バスバーモジュール１０の先端部
においては各バスバー１１に夫々電装部品２２が接続さ
れている。このバスバーモジュール１０が配索される配
索空間２３内はシリンダヘッド２１に近いため、その配
索空間２３内では、内燃機関の駆動に伴ってシリンダヘ
ッド２１からの放熱により高温（例えば、１４０℃）に
曝される状態と、内燃機関が停止して冷却されるのに伴
って常温に戻る状態とが交互に繰り返される。
【０００９】次に、バスバーモジュール１０について説
明する。バスバーモジュール１０は、例えば黄銅や耐熱
銅合金等の導電性を有する金属材料からなる複数本（本
実施形態では３本としたが、２本でも、４本以上でもよ
い）のバスバー１１と、例えばエポキシ樹脂やポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性を有する合成
樹脂材料からなる絶縁層１２とを、インサート成形によ
って一体化させたものである。
明する。バスバーモジュール１０は、例えば黄銅や耐熱
銅合金等の導電性を有する金属材料からなる複数本（本
実施形態では３本としたが、２本でも、４本以上でもよ
い）のバスバー１１と、例えばエポキシ樹脂やポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性を有する合成
樹脂材料からなる絶縁層１２とを、インサート成形によ
って一体化させたものである。
【００１０】バスバー１１は、直線状に延びる本体部１
１Ａと、この本体部１１Ａの基端からほぼ直角に延出す
るコネクタ２０との接続部１１Ｂと、本体部１１Ａの先
端からほぼ直角に延出する電装部品２２との接続部１１
Ｃとからなる。尚、各バスバー１１の本体部１１Ａの長
さは互いに異なっており、これにより、コネクタ２０と
の接続部１１Ｂ同士が互いに並列されるとともに、電装
部品２２との接続部１１Ｃ同士も互いに並列するように
なっている。
１Ａと、この本体部１１Ａの基端からほぼ直角に延出す
るコネクタ２０との接続部１１Ｂと、本体部１１Ａの先
端からほぼ直角に延出する電装部品２２との接続部１１
Ｃとからなる。尚、各バスバー１１の本体部１１Ａの長
さは互いに異なっており、これにより、コネクタ２０と
の接続部１１Ｂ同士が互いに並列されるとともに、電装
部品２２との接続部１１Ｃ同士も互いに並列するように
なっている。
【００１１】バスバー１１の本体部１１Ａは互いに平行
に並べられ、その隣り合う本体部１１Ａ同士の間には絶
縁層１２が介在されているとともに、並列方向両端に位
置する本体部１１Ａの外側にも絶縁層１２が配されてい
る。即ち、絶縁層１２と本体部１１Ａとが交互に重ねら
れた状態となっている。また、各バスバー１１の表面に
は、その全体（全長）に亘り、例えばエナメル塗装等の
耐熱性を有する絶縁コーティング１３が施されている。
この絶縁コーティング１３は、インサート成形する前
（バスバー１１と絶縁層１２を一体化させる前）に予め
バスバー１１に施されている。
に並べられ、その隣り合う本体部１１Ａ同士の間には絶
縁層１２が介在されているとともに、並列方向両端に位
置する本体部１１Ａの外側にも絶縁層１２が配されてい
る。即ち、絶縁層１２と本体部１１Ａとが交互に重ねら
れた状態となっている。また、各バスバー１１の表面に
は、その全体（全長）に亘り、例えばエナメル塗装等の
耐熱性を有する絶縁コーティング１３が施されている。
この絶縁コーティング１３は、インサート成形する前
（バスバー１１と絶縁層１２を一体化させる前）に予め
バスバー１１に施されている。
【００１２】上記バスバーモジュール１０には、バスバ
ー１１の材料である金属と絶縁層１２の材料である合成
樹脂との間の熱膨張率の差（合成樹脂の方が金属よりも
大きい）に起因する熱膨張時の歪みを吸収するための歪
み吸収手段１４が設けられている。この歪み吸収手段１
４は、バスバー１１の本体部１１Ａの長さ方向における
複数の適宜箇所において絶縁層１２を分断した構成とな
っている。換言すると、絶縁層１２の一部を除去した構
成となっている。この歪み吸収手段１４により、絶縁層
１２は、本体部１１Ａの長さ方向において複数の分割絶
縁層１２Ａに分割され、その分割絶縁層１２Ａの端面同
士の間に分断空間１５が確保されている。この分断空間
１５の長さ方向における寸法は、バスバー１１の材料で
ある金属の熱膨張率の値と、絶縁層１２の材料である合
成樹脂の熱膨張率の値と、各分割絶縁層１２Ａの長さ寸
法等に基づいて設定される。この設定された空間の寸法
は、バスバーモジュール１０が想定される最大温度まで
昇温したときのバスバー１１の熱膨張寸法と分割絶縁層
１２Ａの熱膨張寸法との寸法差よりも大きい寸法とされ
ており、かかる寸法設定により隣接する分割絶縁層１２
Ａ同士が熱膨張したときに干渉しないようになってい
る。尚、分割絶縁層１２Ａ間の分断空間１５において露
出した本体部１１Ａは、その表面が絶縁コーティング１
３で覆われた状態に保たれている。
ー１１の材料である金属と絶縁層１２の材料である合成
樹脂との間の熱膨張率の差（合成樹脂の方が金属よりも
大きい）に起因する熱膨張時の歪みを吸収するための歪
み吸収手段１４が設けられている。この歪み吸収手段１
４は、バスバー１１の本体部１１Ａの長さ方向における
複数の適宜箇所において絶縁層１２を分断した構成とな
っている。換言すると、絶縁層１２の一部を除去した構
成となっている。この歪み吸収手段１４により、絶縁層
１２は、本体部１１Ａの長さ方向において複数の分割絶
縁層１２Ａに分割され、その分割絶縁層１２Ａの端面同
士の間に分断空間１５が確保されている。この分断空間
１５の長さ方向における寸法は、バスバー１１の材料で
ある金属の熱膨張率の値と、絶縁層１２の材料である合
成樹脂の熱膨張率の値と、各分割絶縁層１２Ａの長さ寸
法等に基づいて設定される。この設定された空間の寸法
は、バスバーモジュール１０が想定される最大温度まで
昇温したときのバスバー１１の熱膨張寸法と分割絶縁層
１２Ａの熱膨張寸法との寸法差よりも大きい寸法とされ
ており、かかる寸法設定により隣接する分割絶縁層１２
Ａ同士が熱膨張したときに干渉しないようになってい
る。尚、分割絶縁層１２Ａ間の分断空間１５において露
出した本体部１１Ａは、その表面が絶縁コーティング１
３で覆われた状態に保たれている。
【００１３】次に、本実施形態の作用を説明する。金属
に比べて合成樹脂は熱膨張率が大きいため、熱膨張時の
伸張量も、金属製のバスバー１１の本体部１１Ａにおけ
る分割絶縁層１２に相当する領域の伸張量に比べて合成
樹脂製の分割絶縁層１２Ａの伸張量の方が大きいのであ
るが、絶縁層１２の分断箇所である分断空間１５におい
ては、このバスバー１１と分割絶縁層１２Ａの膨張寸法
の差分だけ、分割絶縁層１２Ａの端部が本体部１１Ａに
対して相対的に伸張できるので、分割絶縁層１２Ａに無
理な変形や過剰な応力が生じることがない。
に比べて合成樹脂は熱膨張率が大きいため、熱膨張時の
伸張量も、金属製のバスバー１１の本体部１１Ａにおけ
る分割絶縁層１２に相当する領域の伸張量に比べて合成
樹脂製の分割絶縁層１２Ａの伸張量の方が大きいのであ
るが、絶縁層１２の分断箇所である分断空間１５におい
ては、このバスバー１１と分割絶縁層１２Ａの膨張寸法
の差分だけ、分割絶縁層１２Ａの端部が本体部１１Ａに
対して相対的に伸張できるので、分割絶縁層１２Ａに無
理な変形や過剰な応力が生じることがない。
【００１４】上記のように本実施形態では歪み吸収手段
１４を設けたので、バスバー１１の材料である金属と絶
縁層１２の材料である合成樹脂との間の熱膨張率の差に
起因する熱膨張時の歪みを吸収し、ひいては、絶縁層１
２にクラックが発生することが防止される。また、本実
施形態では、バスバー１１の表面に絶縁コーティング１
３が施されているので、絶縁層１２の分断箇所において
部分的に露出した本体部１１Ａの表面は絶縁コーティン
グ１３で覆われることになり、絶縁状態に保たれる。
１４を設けたので、バスバー１１の材料である金属と絶
縁層１２の材料である合成樹脂との間の熱膨張率の差に
起因する熱膨張時の歪みを吸収し、ひいては、絶縁層１
２にクラックが発生することが防止される。また、本実
施形態では、バスバー１１の表面に絶縁コーティング１
３が施されているので、絶縁層１２の分断箇所において
部分的に露出した本体部１１Ａの表面は絶縁コーティン
グ１３で覆われることになり、絶縁状態に保たれる。
【００１５】［実施形態２］次に、本発明を具体化した
実施形態２を図３を参照して説明する。本実施形態のバ
スバーモジュール３０は、歪み吸収手段３３を上記実施
形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成
については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成
については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説
明は省略する。本実施形態２の歪み吸収手段３３は、バ
スバー３１の各本体部３１Ａの一部をＳ字形に屈曲させ
た構成になる。このＳ字形屈曲部３１Ｂの形状、長さ方
向における形成位置、及び曲率は、隣接する本体部３１
Ａ同士間で互いに同じとなっている。したがって、隣接
する本体部３１Ａの間に介在する絶縁層３２Ａの厚さ
（図３における上下方向の寸法）は、長さ方向に亘って
一定である。また、並列方向両端に位置する本体部３１
Ａの外側に重なる絶縁層３２Ｂの外面は、バスバー３１
の長さ方向と平行に平坦状をなしており、したがって、
その絶縁層３２ＢのＳ字形屈曲部３１Ｂと対応する領域
の厚さ寸法は、長さ方向において不均一となっている。
実施形態２を図３を参照して説明する。本実施形態のバ
スバーモジュール３０は、歪み吸収手段３３を上記実施
形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成
については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成
については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説
明は省略する。本実施形態２の歪み吸収手段３３は、バ
スバー３１の各本体部３１Ａの一部をＳ字形に屈曲させ
た構成になる。このＳ字形屈曲部３１Ｂの形状、長さ方
向における形成位置、及び曲率は、隣接する本体部３１
Ａ同士間で互いに同じとなっている。したがって、隣接
する本体部３１Ａの間に介在する絶縁層３２Ａの厚さ
（図３における上下方向の寸法）は、長さ方向に亘って
一定である。また、並列方向両端に位置する本体部３１
Ａの外側に重なる絶縁層３２Ｂの外面は、バスバー３１
の長さ方向と平行に平坦状をなしており、したがって、
その絶縁層３２ＢのＳ字形屈曲部３１Ｂと対応する領域
の厚さ寸法は、長さ方向において不均一となっている。
【図１】実施形態１のバスバーモジュールの使用状態を
あらわす概略図
あらわす概略図
【図２】バスバーモジュールの部分拡大断面図
【図３】実施形態２のバスバーモジュールの部分拡大断
面図
面図
１０…バスバーモジュール １１…バスバー １２…絶縁層 １３…絶縁コーティング １４…歪み吸収手段 １５…分断空間（分断箇所） ３０…バスバーモジュール ３１…バスバー ３２Ａ，３２Ｂ…絶縁層 ３３…歪み吸収手段
Claims (3)
- 【請求項１】 導電性金属材料からなるバスバーと、樹
脂製の絶縁層とを一体成形してなるバスバーモジュール
において、前記バスバーと前記絶縁層との間の熱膨張率
の差に起因する熱膨張時の歪みを吸収可能な歪み吸収手
段を備えていることを特徴とするバスバーモジュール。 - 【請求項２】 前記歪み吸収手段が、前記バスバーの長
さ方向における適宜箇所で前記絶縁層を分断した構成と
されていることを特徴とする請求項１記載のバスバーモ
ジュール。 - 【請求項３】 前記バスバーの表面に絶縁コーティング
が施されていることを特徴とする請求項２記載のバスバ
ーモジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000267174A JP2002084621A (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | バスバーモジュール |
| US09/945,591 US6552273B2 (en) | 2000-04-09 | 2001-09-04 | Bus bar module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000267174A JP2002084621A (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | バスバーモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002084621A true JP2002084621A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18754135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000267174A Pending JP2002084621A (ja) | 2000-04-09 | 2000-09-04 | バスバーモジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6552273B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002084621A (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009095152A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2020043031A (ja) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | 藤森工業株式会社 | バスバー用絶縁フィルム及びバスバー |
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| JP4720756B2 (ja) * | 2007-02-22 | 2011-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体電力変換装置およびその製造方法 |
| WO2012111036A1 (ja) * | 2011-02-14 | 2012-08-23 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電スタックの誤組み付け診断装置及び車両 |
| JP5821822B2 (ja) * | 2012-10-31 | 2015-11-24 | 株式会社デンソー | バスバーアセンブリの製造方法 |
| US9666968B2 (en) | 2013-01-17 | 2017-05-30 | Lear Corporation | Electrical busbar, electrical connector assembly and power converter |
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| EP3567624A1 (en) | 2018-05-07 | 2019-11-13 | Aptiv Technologies Limited | Bus bar |
| US10658819B1 (en) * | 2019-02-07 | 2020-05-19 | Hamilton Sunstrand Corporation | Alternating current bussing connector |
| DE102019214218A1 (de) * | 2019-09-18 | 2021-03-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Stromschienenanordnung für einen Stromrichter für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug |
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