JP2003166584A - 減衰力調整式油圧緩衝器 - Google Patents
減衰力調整式油圧緩衝器Info
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Abstract
整式油圧緩衝器において、ピストンロッドの伸縮行程の
反転時におけるパイロット室の過度の圧力変動を抑制し
てチャタリングを防止すると共に、減衰力を迅速に立ち
上げる。 【解決手段】 油液を封入したシリンダ2内に、ピスト
ンロッド11を連結したピストン5を摺動可能に嵌装す
る。ピストン5に、パイロット型の伸び側および縮み側
減衰力調整機構6,7を取付け、背圧室23,57(パイロット
室)の入口に逆止弁29,62を設ける。パイロット室23,57
のリリーフ弁25,59にオリフィス通路25A,59Aを設ける。
ピストンロッド11の伸縮行程が反転する際、逆止弁26,6
2によって背圧室23,57の圧力を維持し、オリフィス通路
25A,59Aを介して、背圧室23,57を適度に加圧することに
よって、シールリング22,55のチャタリングを防止する
と共に、背圧室23,57の昇圧を促進して、減衰力を迅速
に立ち上げる。
Description
装置に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関するもの
である。
油圧緩衝器には、路面状態、走行状態等に応じて、乗り
心地や操縦安定性を向上させるために、減衰力特性を適
宜調整できるようにした減衰力調整式油圧緩衝器があ
る。
を封入したシリンダ内にピストンロッドを連結したピス
トンを摺動可能に嵌装してシリンダ内を2室に画成し、
ピストン部にシリンダ内の2室を連通させる主油液通路
およびバイパス通路を設け、主油液通路にはオリフィス
およびディスクバルブ等からなる減衰力発生機構を設
け、バイパス通路にはその通路面積を調整する減衰力調
整弁を設けた構成となっている。
イパス通路を開いてシリンダ内の2室間の油液の流通抵
抗を小さくすることにより減衰力を小さくし、また、バ
イパス通路を閉じて2室間の流通抵抗を大きくすること
により減衰力を大きくする。このように、減衰力調整弁
の開閉により減衰力特性を適宜調整することができる。
の通路面積のみによって減衰力を調整するものでは、ピ
ストン速度の低速域においては、減衰力は油液通路のオ
リフィスの絞りに依存するので、減衰力特性を大きく変
化させることができるが、ピストン速度の中高速域にお
いては、減衰力が主油液通路の減衰力発生機構(ディス
クバルブ等)の開度に依存するため、減衰力特性を大き
く変化させることができない。
載されているように、伸び側および縮み側共通の主油液
通路の減衰力発生機構として、ディスクバルブの背部に
背圧室(パイロット室)を形成し、この背圧室を固定オ
リフィスを介してディスクバルブの上流側のシリンダ室
に連通させ、また、流量制御弁(パイロット制御弁)を
介してディスクバルブの下流側のシリンダ室に連通させ
てパイロット型減衰力調整弁としたものが知られてい
る。
量制御弁を開閉することにより、シリンダ内の2室間の
連通路面積を直接調整するとともに、流量制御弁で生じ
る圧力損失によって背圧室の圧力を変化させてディスク
バルブの開弁圧力を変化させることができる。このよう
にして、オリフィス特性(減衰力がピストン速度の2乗
にほぼ比例する)およびバルブ特性(減衰力がピストン
速度にほぼ比例する)を調整することができ、減衰力特
性の調整範囲を広くすることができる。
おいて、ピストンロッドの伸び行程時に油液を流通させ
る伸び側通路および縮み行程時に油液を流通させる縮み
側通路のそれぞれにパイロット型減衰力調整弁を設け、
伸び側および縮み側の減衰力をそれぞれのパイロット型
減衰力調整弁によって調整するようにした減衰力調整式
油圧緩衝器を開示している。
来の伸び側および縮み側通路のそれぞれにパイロット型
減衰力調整弁を設けた減衰力調整式油圧緩衝器では、次
のような問題がある。伸び側のパイロット型減衰力調整
弁では、パイロット室はピストンロッドの伸び行程時に
加圧され、縮み行程時に減圧される。また、縮み側のパ
イロット型減衰力調整弁では、パイロット室はピストン
ロッドの縮み行程時に加圧され、伸び行程時に減圧され
る。このため、ピストンロッドの伸縮行程が反転する
際、パイロット室内に大きな圧力変動が生じ、この圧力
変動によって弁体、シール部材等が異動して弁座部、シ
ール部等に衝突することにより、振動、騒音の発生原因
となり、さらに、チャタリングが発生して弁体、シール
部材等が損傷する虞がある。また、パイロット室が減圧
状態から加圧状態になるまで時間がかかり、減衰力の立
上りに1次遅れが生じて所望の減衰力が得にくくなる。
であり、ピストンロッドの伸縮行程の反転時におけるパ
イロット型減衰力調整弁のパイロット室の過度の圧力変
動を抑制することがきる減衰力調整式油圧緩衝器を提供
することを目的とする。
めに、請求項1の発明に係る減衰力調整式油圧緩衝器
は、油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動
可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連
結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されたピスト
ンロッドと、該ピストンロッドの伸び行程時に油液を流
通させる伸び側通路と、前記ピストンロッドの縮み行程
時に油液を流通させる縮み側通路と、前記伸び側または
縮み側通路の少なくとも一方に設けられたパイロット型
減衰力調整弁とを備え、前記パイロット型減衰力調整弁
のパイロット室の入口に、前記パイロット室側への油液
の流入を許容する逆止弁を設けたことを特徴とする。こ
のように構成したことにより、ピストンロッドの伸縮行
程が反転する際、逆止弁によってパイロット室の圧力が
維持されるので、パイロット室の過度の圧力変動を抑制
することができる。また、請求項2の発明に係る減衰力
調整式油圧緩衝器は、上記請求項1の項において、前記
パイロット型減衰力調整弁が設けられた伸び側または縮
み側通路の下流側のシリンダ室と前記パイロット室とを
連通させるオリフィス通路を設けたことを特徴とする。
このように構成したことにより、ピストンロッドの伸縮
行程が反転する際、オリフィス通路を介してパイロット
室が加圧されるので、パイロット室の圧力を迅速に昇圧
することができる。
に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、本実施
形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器1は、シリンダ2の外
側に外筒3を設けた二重筒構造となっており、シリンダ2
と外筒3との間にリザーバ4が形成されている。シリンダ
2内には、ピストン5が摺動可能に嵌装されており、この
ピストン5によってシリンダ2内がシリンダ上室2aとシリ
ンダ下室2bとの2室に画成されている。ピストン5の両端
部には、伸び側および縮み側減衰力調整機構6,7(パイロ
ット型減衰力調整弁)が設けられており、これらは、略
円筒状のピストンボルト8が挿通されてナット9によって
一体的に固定されている。
ソレノイドケース10が螺着され、ソレノイドケース10に
は、ピストンロッド11の一端部がナット12によって連結
されている。ピストンロッド11の他端側は、シリンダ上
室2aを通り、シリンダ2および外筒3の上端部に装着され
たロッドガイド(図示せず)およびオイルシール(図示せ
ず)に挿通されて、シリンダ2の外部へ延出されている。
シリンダ2の下端部には、シリンダ下室2bとリザーバ4と
を適度な流通抵抗をもって連通させるベースバルブ(図
示せず)が設けられている。そして、シリンダ2内には油
液が封入されており、リザーバ4内には油液およびガス
が封入されている。ピストン5には、シリンダ上下室2a,
2b間を連通させるための伸び側通路13および縮み側通路
14が設けられている。
の外側バルブ部材15の円筒部内に、内側バルブ部材16が
嵌合されており、外側バルブ部材15の底部の内周側に伸
び側通路13に連通する油路17が設けられ、外周側にシリ
ンダ下室2b内に開口する油路18が設けられている。外側
バルブ部材15の底部には、油路17と油路18との間に環状
のシート部19が突出されている。また、油路18の外側に
環状のシール部20が突出されている。シート部19には、
ディスクバルブ21が着座され、ディスクバルブ21の外周
部およびシール部に環状のシールリング22が重ねられ、
シールリング22の内周部の上にばね部材22Aが重ねられ
て、ディスクバルブ21およびシールリング22をシート部
19およびシール部20側へ押圧している。
側バルブ部材16によってディスクバルブ21およびシール
リング22の背面側に背圧室23(パイロット室)が形成され
ている。内側バルブ部材16には、背圧室とシリンダ下室
2bとを連通させる油路24が設けられており、油路24に
は、背圧室23内の圧力をシリンダ下室2bへリリーフする
リリーフ弁25(ディスクバルブ)が設けられている。リリ
ーフ弁25の弁座には、背圧室23とシリンダ下室2bとを常
時連通させるオリフィス通路25A(切欠)が設けられてい
る。
ブ部材16およびスペーサ26に挿通されたピストンボルト
8の円筒部の側壁には、オリフィス油路27を介して伸び
側通路13に連通するポート28、内側バルブ部材16に設け
られた逆止弁29を介して背圧室23に連通するポート30お
よびスペーサ31に設けられた逆止弁32を介してシリンダ
下室2bに連通するポート33が設けられている。
部材16の油路24の内側に突出された環状の弁座29Aおよ
びこれに着座するディスクバルブ29Bからなり、背圧室2
3の入口であるポート30から背圧室23側への油液の流入
を許容するものである。逆止弁29の弁座29Aには、背圧
室23とポート30とを常時連通させるオリフィス29C(切
欠)が設けられている。なお、オリフィス29Cの流路面積
は、リリーフ弁25のオリフィス通路25Aの流路面積より
も小さくなっている。
小径ボア34が形成され、先端側に大径ボア35が形成され
ており、この円筒部に挿入されたスライダ36が小径ボア
34に摺動可能に嵌合されている。大径ボア35の先端部に
は、プラグ37がねじ込まれ、プラグ37の一端部に形成さ
れた環状の弁座38に対向させて、スライダ36の一端部に
円筒状の弁体39が形成されている。ピストンボルト8の
ポート28とポート30との間は、大径ボア35によって常時
連通されている。ポート28,30とポート33とは、プラグ3
7に設けられた油路40を介して連通されており、弁体39
と弁座38との離着座によって連通、遮断されるようにな
っている。
弁体39側を小径とした受圧部41(段部)が形成されてい
る。スライダ36の弁体39側の端部は、プラグ37に螺着さ
れたばね受42との間に設けられた圧縮ばね43に当接さ
れ、弁体39とは反対側の端部は、ソレノイドケース10内
に設けられた比例ソレノイド44のプランジャ45に当接さ
れている。プランジャ45の後部には、圧縮ばね46が設け
られている。
よって圧力制御弁が構成されており、ばね43,46のばね
力によってスライダ36の弁体39が弁座38に押付けられ、
受圧部41に作用する大径ボア35内の油液の圧力が所定の
制御圧力を超えたとき、ばね43,46のばね力に抗して弁
体39が開弁する。ここで、比例ソレノイド44のプランジ
ャ45の推力、すなわち、コイル47への通電電流によっ
て、制御圧力を調整することができる。
の外側バルブ部材48の円筒部内に、内側バルブ部材49が
嵌合されており、外側バルブ部材48の底部の内周側に縮
み側通路14に連通する油路50が設けられ、外周側にシリ
ンダ上室2a内に開口する油路51が設けられている。外側
バルブ部材48の底部には、油路50と油路51との間に環状
のシート部52が突出されている。また、油路51の外側に
環状のシール部53が突出されている。シート部52には、
ディスクバルブ54が着座され、ディスクバルブ54の外周
部およびシール部53に環状のシールリング55が重ねら
れ、シールリング55の内周部の上にばね部材56が重ねら
れて、ディスクバルブ54およびシールリング55をシート
部52およびシール部53側へ押圧している。
側バルブ部材49によってディスクバルブ54およびシール
リング55の背面側に背圧室57(パイロット室)が形成され
ている。内側バルブ部材49には、背圧室57とシリンダ上
室2aとを連通させる油路58が設けられており、油路58に
は、背圧室57内の圧力をシリンダ上室2aへリリーフする
リリーフ弁59(ディスクバルブ)が設けられている。リリ
ーフ弁59の弁座には、背圧室57とシリンダ上室2aとを常
時連通させるオリフィス通路59A(切欠)が設けられてい
る。
バルブ部材49に挿通されたピストンボルト8の円筒部の
側壁には、オリフィス油路60を介して縮み側通路14に連
通するポート61および内側バルブ部材49に設けられた逆
止弁62を介して背圧室57に連通するポート63が設けられ
ている。
部材49の油路58の内側に突出された環状の弁座62Aおよ
びこれに着座するディスクバルブ62Bからなり、背圧室5
7の入口であるポート63から背圧室57側への油液の流入
を許容するものである。逆止弁62の弁座62Aには、背圧
室57とポート63とを常時連通させるオリフィス62C(切
欠)が設けられている。なお、オリフィス62Cの流路面積
は、リリーフ弁59のオリフィス通路59Aの流路面積より
も小さくなっている。
れたスライダ36には、ポート61,63間の流路面積を調整
するスプール64(流量制御弁)が形成されている。スプー
ル64は、スライダ36が図中、下方へ移動して弁体39が弁
座38に着座した状態では、ポート61,63間を遮断し、上
方へ所定量を超えて移動することにより、ポート61,63
間の流路を徐々に開くようにランドが配置されている。
向に沿って貫通する油路65,66が設けられ、これらの両
端に形成された油室を互いに連通させることにより、ス
ライダ36およびプランジャ45の円滑な移動を確保してい
る。比例ソレノイド44の内部は、ソレノイドケース10に
設けられた充分小さなオリフィス通路67を介してシリン
ダ上室2aに連通されており、比例ソレノイド44の内部の
エアを排出できるようになっている。また、比例ソレノ
イド44のコイル47に接続されたリード線68は、中空のピ
ストンロッド11内に挿通され、その先端部に設けられた
端子(図示せず)に接続されており、外部から通電できる
ようになっている。
ついて次に説明する。ピストンロッド11の伸び行程時に
は、シリンダ上室2a側の油液が伸び側通路13、オリフィ
ス油路27、ポート28、大径ボア35、油路40およびポート
33を通ってシリンダ下室2b側へ流れ、弁体39の制御圧力
に応じて減衰力が発生し、シリンダ上室2a側の圧力がデ
ィスクバルブ41の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ
41が開いて、油液が伸び側通路13から油路17および油路
18を通ってシリンダ下室2bへ流れ、ディスクバルブ41に
よって減衰力が発生する。また、ピストンロッド11の縮
み行程時には、シリンダ下室2b側の油液が縮み側通路1
4、油路50および油路51を通ってシリンダ上室2a側へ流
れ、ディスクバルブ54によって減衰力が発生する。
を小さくして、比例ソレノイド44の推力を小さくした場
合、スライダ36は、ばね43,46のばね力によって下方へ
移動して、弁体39を弁座38に押圧し、また、スプール64
によってポート61,63間を遮断する。この状態では、伸
び側減衰力調整機構6においては、弁体39の制御圧力が
高くなり、背圧室23の圧力が上昇してディスクバルブ21
の開弁圧力も高くなるので、伸び側の減衰力が大きく
(ハードに)なる(図2の右側参照)。なお、背圧室23の圧
力が所定のリリーフ圧に達すると、リリーフ弁25が開い
て、背圧室23内の油液がシリンダ下室2bへリリーフされ
る。
は、ポート61,63間が遮断されることにより、背圧室57
の圧力が低くなり、ディスクバルブ54の開弁圧力が低下
するので、縮み側の減衰力が小さく(ソフトに)なる(図2
の左側参照)。なお、圧力制御弁である弁体39の開弁時
の弁座38からのリフト量は0.2mm程度であるのに対し
て、流量制御弁であるスプール64の開弁時のストローク
量は、0.5mm程度となっているので、弁体39の開弁時に
おいてもスプール64の閉弁状態は維持される。
ソレノイド44の推力を大きくした場合、図3に示すよう
に、スライダ36は、ばね43,46のばね力に抗して上方へ
移動して、弁体39を弁座38から離間させ、スプール64が
ポート61,63間を連通させる。この状態では、伸び側減
衰力調整弁6においては、弁体39の制御圧力が解消さ
れ、背圧室23の圧力が低下してディスクバルブ21の開弁
圧力が低くなるので、伸び側の減衰力が小さく(ソフト
に)なる(図3の右側参照)。
は、ポート61,63間が連通されることにより、背圧室57
の圧力が高くなり、ディスクバルブ54の開弁圧力が上昇
するので、縮み側の減衰力が大きく(ハードに)なる(図3
の左側参照)。なお、背圧室57の圧力が所定のリリーフ
圧に達すると、リリーフ弁59が開いて、背圧室57内の油
液がシリンダ上室2aへリリーフされる。
ル47への通電電流によって、伸び側減衰力調整機構6の
圧力制御弁および縮み側減衰力調整機構7の流量制御弁
を制御することにより、同時に、ディスクバルブ21,54
の開弁圧力を調整することができ、減衰力の調整範囲を
大きくすることができる。1つの比例ソレノイド44によ
って、スライダ36を移動させることにより、伸び側およ
び縮み側の減衰力を同時に調整することができ、伸び側
および縮み側の減衰力を一方がハードのとき他方をソフ
トに、また、一方がソフトのとき他方をハードに調整す
ることができ、いわゆる反転特性の減衰力を得ることが
できる。
行程時には、シリンダ下室2bが加圧されるため、伸び側
減衰力調整機構6では、外側バルブ部材15の油路18から
シールリング22をシール部20からリフトさせようとする
圧力が作用する。また、縮み行程時には、シリンダ上室
2aが減圧されるので、シリンダ上室2a側に連通するポー
ト30によって背圧室23が減圧される。このとき、シール
リング22がシール部20からリフトすると、伸び行程時に
背圧室23が加圧されたとき、シールリング22がシール部
20に衝突して、振動、騒音を発生し、さらに、チャタリ
ングが発生してシールリング22が損傷する虞がある。ま
た、縮み行程時に背圧室23が減圧されると、伸び行程に
移行したとき、背圧室23の昇圧が遅れ、減衰力の立上り
に1次遅れが生じて、所望の減衰力が得にくくなる。
ト30に逆止弁29を設けたことにより、縮み行程時におい
て、背圧室23内の圧力が維持されるので、シールリング
22のリフトを抑制することができる。また、縮み行程に
おいて加圧されるシリンダ下室2bの圧力がリリーフ弁25
のオリフィス通路25Aを介して背圧室23に導入されるの
で、背圧室23を適度に加圧することができる。これによ
り、シールリング22のリフトを確実に防止することがで
き、振動、騒音およびチャタリングの発生を防止するこ
とができる。また、ピストンロッド11の伸縮行程の反転
時における背圧室23の過度の圧力変動を抑制すると共に
背圧室23の昇圧を促進し、減衰力の立上りの1次遅れを
防止して迅速に所望の減衰力を得ることができる。
たことにより、伸び行程時において、逆止弁29の開弁遅
れの影響を解消して背圧室23を迅速に昇圧することがで
きる。なお、逆止弁29のオリフィス29Cは、リリーフ弁2
5のオリフィス通路25Aに対して通路面積が充分小さいの
で、縮み行程時には背圧室23の圧力を充分に維持するこ
とができる。
は、シリンダ上室2aが加圧されるため、縮み側減衰力調
整機構7では、外側バルブ部材48の油路51からシールリ
ング55をシール部53からリフトさせようとする圧力が作
用する。また、伸び行程時には、シリンダ下室2bが減圧
されるので、シリンダ下室2b側に連通するポート63によ
って背圧室57が減圧される。このとき、シールリング55
がシール部53からリフトすると、縮み行程に移行して背
圧室57が加圧されたとき、シールリング55がシール部53
に衝突して、振動、騒音を発生し、さらに、チャタリン
グが発生してシールリング53が損傷する虞がある。ま
た、伸び行程時に背圧室57が減圧されると、縮み行程に
移行したとき、背圧室57の昇圧が遅れ、減衰力の立上り
に1次遅れが生じて、所望の減衰力が得にくくなる。
ト63に逆止弁62を設けたことにより、伸び行程時におい
て、背圧室57内の圧力が維持されるので、シールリング
55のリフトを抑制することができる。また、伸び行程に
おいて加圧されるシリンダ上室2aの圧力がリリーフ弁59
のオリフィス通路59Aを介して背圧室57に導入されるの
で、背圧室57を適度に加圧することができる。これによ
り、シールリング53のリフトを確実に防止することがで
き、振動、騒音およびチャタリングの発生を防止するこ
とができる。また、ピストンロッド11の伸縮行程の反転
時における背圧室57の過度の圧力変動を抑制すると共
に、背圧室57の昇圧を促進し、減衰力の立上りの1次遅
れを防止して迅速に所望の減衰力を得ることができる。
たことにより、縮み行程に移行したとき、逆止弁62の開
弁遅れの影響を解消して背圧室57を迅速に昇圧すること
ができる。なお、逆止弁62のオリフィス62Cは、リリー
フ弁59のオリフィス通路59Aに対して通路面積が充分小
さいので、伸び行程時に、背圧室57の圧力を充分に維持
することができる。
程の反転時におけるパイロット型減衰力調整弁のチャタ
リングを防止すると共に、パイロット室を迅速に昇圧し
て減衰力の立上りの1次遅れを防止することができるの
で、振動、騒音の発生を防止し、耐久性を高めることが
でき、また、安定した減衰力を発生させることができ
る。
び側および縮み側の両方にパイロット型減衰力調整弁を
設けた場合について説明しているが、本発明は、これに
限らず、伸び側または縮み側のいずれか一方にパイロッ
ト型減衰力調整弁を設け、他方には、通常のオリフィ
ス、ディスクバルブ等からなる減衰力調整弁を設けたも
のにも同様に適用することができる。また、上記実施形
態では、ピストン部に減衰力調整弁を内蔵したものにつ
いて説明しているが、本発明は、これに限らず、シリン
ダの外部に油液通路を設け、この油液通路にパイロット
型減衰力調整弁を設けたいわゆる横付型の減衰力調整式
油圧緩衝器にも同様に適用することができる。
係る減衰力調整式油圧緩衝器によれば、パイロット型減
衰力調整弁に逆止弁を設けたことにより、ピストンロッ
ドの伸縮行程が反転する際、逆止弁によってパイロット
室の圧力が維持されるので、パイロット室の過度の圧力
変動を抑制することができる。その結果、ピストンロッ
ドの伸縮行程の反転時におけるパイロット型減衰力調整
弁のチャタリングを抑制して、振動、騒音の発生を防止
し、耐久性を高めるるとともに、安定した減衰力を得る
ことができる。また、請求項2の発明に係る減衰力調整
式油圧緩衝器によれば、シリンダ室とパイロット室とを
連通させるオリフィス通路を設けたことにより、ピスト
ンロッドの伸縮行程が反転する際、オリフィス通路を介
してパイロット室が加圧されるので、パイロット室の圧
力を迅速に昇圧することができ、減衰力を迅速に立上げ
ることができる。
衝器の要部の縦断面図である。
フトとした場合の伸び側および縮み側の油液の流れを示
す図である。
ードとした場合の伸び側および縮み側の油液の流れを示
す図である。
構を拡大して示す図である。
弁) 7 縮み側減衰力調整弁(縮み側パイロット型減衰力調整
弁) 11 ピストンロッド 13 伸び側通路 14 縮み側通路 23,57 背圧室(パイロット室) 30,63 ポート(入口) 29,62 逆止弁25A,59A オリフィス通路
Claims (2)
- 【請求項1】 油液が封入されたシリンダと、該シリン
ダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピ
ストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ延出さ
れたピストンロッドと、該ピストンロッドの伸び行程時
に油液を流通させる伸び側通路と、前記ピストンロッド
の縮み行程時に油液を流通させる縮み側通路と、前記伸
び側または縮み側通路の少なくとも一方に設けられたパ
イロット型減衰力調整弁とを備え、前記パイロット型減
衰力調整弁のパイロット室の入口に、前記パイロット室
への油液の流入を許容する逆止弁を設けたことを特徴と
する減衰力調整式油圧緩衝器。 - 【請求項2】 前記パイロット型減衰力調整弁が設けら
れた伸び側または縮み側通路の下流側のシリンダ室と前
記パイロット室とを連通させるオリフィス通路を設けた
ことを特徴とする請求項1に記載の減衰力調整式油圧緩
衝器。
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