JP2007085209A - 往復動圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 吐出室と連通する空所をシリンダブロックに形成して、吐出室の容積を増大させた往復動圧縮機を提供する。
【解決手段】 回転軸と、回転運動を往復動に変換する運動変換機構と、運動変換機構を介して往復駆動されるピストンと、シリンダボアとセンターボアとが形成されたシリンダブロックと、吸入孔と吐出孔とが形成されると共に吸入弁と吐出弁とを有しシリンダブロックの一端に対峙する弁板と、シリンダボアに連通する吸入室と吐出室とを有し弁板に対峙するリアハウジングとを備え、シリンダボアは周方向に複数形成され、吐出室に連通する副吐出室が、センターボアよりも弁板寄りの部位に形成され、副吐出室は、センターボアに隣接する中央副吐出室と、中央副吐出室の径方向外方で周方向に互いに間隔を隔て且つシリンダボアに挟まれて配設された複数の衛星副吐出室とにより構成され、各副吐出室が弁板に形成された開口を介して吐出室に連通している。
【選択図】 図1

Description

本発明は、往復動圧縮機に関するものである。
回転軸と、回転運動を往復動に変換する運動変換機構と、運動変換機構を介して回転軸により往復駆動されるピストンと、ピストンが挿入されるシリンダボアと回転軸の一端部が挿入されるセンターボアとが形成されたシリンダブロックと、吸入孔と吐出孔とが形成されると共に吸入孔を開閉する吸入弁と吐出孔を開閉する吐出弁とを有しシリンダブロックの一端に対峙する弁板と、吸入孔と吸入弁とを介してシリンダボアに連通する吸入室と吐出弁と吐出孔とを介してシリンダボアに連通する吐出室とを有し弁板に対峙するリアハウジングとを備え、シリンダボアは周方向に互いに間隔を隔てて複数形成され、弁板に形成された開口を介して吐出室に連通する副吐出室が、シリンダブロックのセンターボアよりも弁板寄りの部位に形成された往復動圧縮機が特許文献1に開示されている。
特許文献1の圧縮機によれば、吐出室の容積が増大し、シリンダボア内のガスが吐出室へ吐出する際に発生する吐出圧脈動が低減し、圧縮機騒音が低減する。
特開平7−77157
特許文献1の圧縮機には、副吐出室がセンターボアと同軸の円形中央域と、円形中央域からシリンダボア間の隙間へ延びる放射腕域とにより構成されており、副吐出室の構成が複雑で加工し難いという問題がある。
特許文献1の圧縮機では、センターボアはシリンダブロックの長手方向の中央部までしか到達していないが、センターボアがシリンダブロックの弁板寄りの端面まで到達しており、回転軸を軸方向に位置決めする調整螺子がセンターボアに螺合した往復動圧縮機も、従来から使用されている。係る構造の往復動圧縮機に、特許文献1のシリンダブロックに副吐出室を形成する技術思想を適用すると、センターボアの調整螺子よりも弁板寄りの部位を、弁板に形成された開口を介して吐出室に連通させて、吐出室の容積を増大させることになる。しかし、センターボアの調整螺子よりも弁板寄りの部位を、弁板に形成された開口を介して吐出室に連通させると、センターボアの調整螺子よりも弁板から離隔する側の部位が調整螺子の螺子部を介してセンターボアの調整螺子よりも弁板寄りの部位に連通しているので、回転軸と運動変換機構とを収容するクランク室が、センターボアを介して吐出室と連通してしまい、圧縮機の機能が損なわれる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、吐出室と連通する空所をシリンダブロックに形成して、吐出室の容積を増大させた往復動圧縮機であって、特許文献1の問題点が解決された往復動圧縮機を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明においては、回転軸と、回転運動を往復動に変換する運動変換機構と、運動変換機構を介して回転軸により往復駆動されるピストンと、ピストンが挿入されるシリンダボアと回転軸の一端部が挿入されるセンターボアとが形成されたシリンダブロックと、吸入孔と吐出孔とが形成されると共に吸入孔を開閉する吸入弁と吐出孔を開閉する吐出弁とを有しシリンダブロックの一端に対峙する弁板と、吸入孔と吸入弁とを介してシリンダボアに連通する吸入室と吐出弁と吐出孔とを介してシリンダボアに連通する吐出室とを有し弁板に対峙するリアハウジングとを備え、シリンダボアは周方向に互いに間隔を隔てて複数形成され、弁板に形成された開口を介して吐出室に連通する副吐出室が、シリンダブロックのセンターボアよりも弁板寄りの部位に形成され、副吐出室は、センターボアに隣接する中央副吐出室と、中央副吐出室の径方向外方で周方向に互いに間隔を隔て且つシリンダボアに挟まれて配設された複数の衛星副吐出室とにより構成され、各副吐出室がそれぞれ弁板に形成された開口を介して吐出室に連通していることを特徴とする往復動圧縮機を提供する。
本発明に係る往復動圧縮機においては、副吐出室を、センターボアと同軸の円形中央域と、円形中央域からシリンダボア間の隙間へ延びる放射腕域とにより構成するのに代えて、センターボアに隣接する中央副吐出室と、中央副吐出室の径方向外方で周方向に互いに間隔を隔て且つシリンダボアに挟まれて配設された複数の衛星副吐出室とにより構成し、中央副吐出室と衛星副吐出室とを互いに独立させたので、円形中央域から連続して放射腕域を形成するのに比べて、副吐出室の構成が単純化され、加工し易くなる。
本発明においては、回転軸と、回転運動を往復動に変換する運動変換機構と、運動変換機構を介して回転軸により往復駆動されるピストンと、ピストンが挿入されるシリンダボアと回転軸の一端部が挿入されるセンターボアとが形成されたシリンダブロックと、吸入孔と吐出孔とが形成されると共に吸入孔を開閉する吸入弁と吐出孔を開閉する吐出弁とを有しシリンダブロックの一端に対峙する弁板と、吸入孔と吸入弁とを介してシリンダボアに連通する吸入室と吐出弁と吐出孔とを介してシリンダボアに連通する吐出室とを有し弁板に対峙するリアハウジングとを備え、回転軸を軸方向に位置決めする調整螺子がセンターボアに螺合し、センターボアの調整螺子よりも弁板寄りの部位が、弁板に形成された開口を介して吐出室に連通しており、調整螺子とセンターボアとの当接部をシールするシール部材が配設されていることを特徴とする往復動圧縮機を提供する。
本発明に係る往復動圧縮機においては、センターボアの調整螺子よりも弁板寄りの部位が、弁板に形成された開口を介して吐出室に連通しており、調整螺子とセンターボアとの当接部をシールするシール部材が配設されているので、センターボアの調整螺子よりも弁板から離隔する側の部位が調整螺子の螺子部を介してセンターボアの調整螺子よりも弁板寄りの部位に連通するのを阻止しつつ、ひいては回転軸と運動変換機構とを収容するクランク室がセンターボアを介して吐出室と連通するのを阻止しつつ、吐出室の容積を増大させて、シリンダボア内のガスが吐出室へ吐出する際に発生する吐出圧脈動を低減させ、圧縮機騒音を低減させることができる。
本発明の好ましい態様においては、センターボアの径方向外方で周方向に互いに間隔を隔て且つシリンダボアに挟まれて配設された複数のサテライトボアがシリンダブロックに形成され、サテライトボアは弁板に形成された開口を介して吐出室に連通している。
吐出室の容積を更に増大させ、シリンダボア内のガスが吐出室へ吐出する際に発生する吐出圧脈動を更に低減させ、圧縮機騒音を更に低減させることができる。
本発明の好ましい態様においては、吸入室と吐出室とを区画する隔壁に加えて、シリンダブロックと協働して弁板を挟持する脚部が吐出室内に形成されている。
副吐出室や、センターボアの調整螺子よりも弁板寄りの部位が、弁板に形成された開口を介して吐出室に連通すると、弁板に加わるガス圧による力のバランスが変化し、弁板をリアハウジング側へ押す力が、対向する力よりも大きくなり、弁板の中央部が吐出室側へ変形する可能性がある。吸入室と吐出室とを区画する隔壁に加えて、シリンダブロックと協働して弁板を挟持する脚部を吐出室内に形成することにより、弁板の変形を抑制することができる。
本発明により、吐出室と連通する空所をシリンダブロックに形成して、吐出室の容積を増大させた往復動圧縮機であって、特許文献1の問題点が解決された往復動圧縮機を提供される。
本発明の実施例に係る往復動圧縮機を説明する。
図1に示すように、可変容量型斜板式圧縮機Aは、回転軸10と、回転軸10に固定されたローター11と、傾角可変に回転軸10に支持された斜板12とを備えている。斜板12は、斜板12の傾角変動を許容するリンク機構13を介してローター11に連結され、ローター11ひいては回転軸10に同期して回転する。
斜板12の周縁部に摺接する一対のシュー14を介してピストン15が斜板12に係留されている。
ローター11とリンク機構13と斜板12とシュー14とは、回転軸10の回転をピストン15の往復動に変換する運動変換機構を形成している。
ピストン15は、シリンダブロック16に形成されたシリンダボア16aに挿入されている。周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダシボア16aが形成されている。
回転軸10、ローター11、リンク機構13、斜板12、シュー14を収容するクランク室17を形成する有底円筒状のフロントハウジング18が配設されている。
回転軸10の一端は、フロントハウジング18を貫通して外部へ延びている。回転軸10のフロントハウジング貫通部を密封する軸封部材19が配設されている。
回転軸10は、フロントハウジングの回転軸貫通部に圧入固定されたラジアルベアリング20と、シリンダブロック16に形成されたセンターボア16bに圧入固定されたラジアルベアリング21とにより、回転可能に支持されている。センターボア16bはシリンダブロック16の長手方向中央部まで到達している。
フロントハウジング18に取りつけられた電磁クラッチ26を介して図示しない外部駆動源から回転軸10の先端部に回転動力が伝達される。
吸入孔27aと吐出孔27bとが形成されると共に、吸入孔27aを開閉する吸入弁と吐出孔27bを開閉する吐出弁とを有し、シリンダブロック16の一端に対峙する弁板27が配設されている。
吸入孔27aと吸入弁とを介してシリンダボア16aに連通する吸入室28aと、吐出弁と吐出孔27bとを介してシリンダボア16aに連通する吐出室28bとを有し、弁板27に対峙するリアハウジング28が配設されている。吸入室28aは吸入ポート29を介して図示しない車両空調装置の蒸発器に接続し、吐出室28bは吐出ポート30を介して図示しない車両空調装置の凝縮器に接続している。
シリンダブロック16のセンターボア16bよりも弁板27寄りの部位に、センターボア16bに隣接して、円筒状の中央副吐出室16cが形成されている。中央副吐出室16cはシリンダブロック16の一端まで到達し、弁板27に形成された開口27cを介して吐出室28bに連通している。図1、2に示すように、中央副吐出室16cの径方向外方で周方向に互いに間隔を隔て、且つシリンダボア16aに挟まれて、複数の小径円筒状の衛星副吐出室16dがシリンダブロック16に形成されている。衛星副吐出室16dはシリンダブロック16の一端まで到達し、弁板27に形成された開口27dを介して吐出室28bに連通している。
吸入室28aと吐出室28bとを区画する隔壁28cに加えて、シリンダブロック16と協働して弁板27を挟持する脚部28dが吐出室28b内に形成されている
フロントハウジング18、シリンダブロック16、弁板27、リアハウジング28は、ボルト31により一体に組み付けられている。
可変容量型斜板式圧縮機Aは、吐出室28bとクランク室17とを連通させる図示しない給気通路と、給気通路を開閉する図示しない容量制御弁とを備えており、更にクランク室17と吸入室28aとを連通させる図示しない排気通路と、排気通路連に配設された図示しない絞りとを備えている。
可変容量型斜板式圧縮機Aにおいては、図示しない外部駆動源の回転動力が電磁クラッチ26を介して回転軸10に伝達され、回転軸10の回転がローター11、リンク機構13を介して斜板12に伝達される。斜板12の回転に伴う斜板12周縁部の回転軸10延在方向の往復動が、シュー14を介してピストン15に伝達され、ピストン15がボア16a内で往復動する。車両空調装置の蒸発器から還流した冷媒ガスが、吸入ポート29と吸入室28aと吸入孔27aと吸入弁とを介してボア16aへ吸入され、ボア16a内で圧縮され、吐出孔27bと吐出弁と吐出室28bと吐出ポート30とを介して車両空調装置の凝縮器へ流出する。
図示しない容量制御弁の作動により、吐出室28bとクランク室17との間の給気通路が開閉されて、吐出圧のクランク室17への導入が切り入りされ、クランク室圧力が制御されて斜板12の傾角が可変制御され、圧縮機の吐出容量が可変制御される。
シリンダボア16a内で圧縮された冷媒ガスが吐出室28bへ吐出する際に、吐出圧脈動が発生する。吐出圧脈動は吐出ポート30を介して圧縮機外へ伝播し、近傍の諸部材と共鳴して圧縮機騒音を惹起する。しかし、可変容量型斜板式圧縮機Aにおいては、シリンダブロック16に形成された中央副吐出室16cと、複数の衛星副吐出室16dとが、弁板27に形成された開口27cと開口27dとを介して吐出室28bに連通することにより、吐出室28bの容積が増大しているので、吐出室28bの膨張型消音器としての機能が向上し、吐出圧脈動の圧縮機外への伝播が抑制される。この結果、圧縮機騒音が低減する。
可変容量型斜板式圧縮機Aにおいては、副吐出室16dを、センターボアと同軸の円形中央域と、円形中央域からシリンダボア間の隙間へ延びる放射腕域とにより構成するのに代えて、センターボア16bに隣接する中央副吐出室16cと、中央副吐出室16cの径方向外方で周方向に互いに間隔を隔て且つシリンダボア16aに挟まれて配設された複数の衛星副吐出室16dとにより構成し、中央副吐出室16cと衛星副吐出室16dとを互いに独立させたので、円形中央域から連続して放射腕域を形成するのに比べて、副吐出室の構成が単純化され、加工し易くなっている。
副吐出室16c、16dが、弁板27に形成された開口27c、27dを介して吐出室28bに連通すると、弁板27に加わるガス圧による力のバランスが変化し、弁板27をリアハウジング28側へ押す力が、対向する力よりも大きくなり、弁板27の中央部が吐出室側28bへ変形する可能性がある。吸入室28aと吐出室28bとを区画する隔壁28cに加えて、シリンダブロック16と協働して弁板27を挟持する脚部28dを吐出室28b内に形成することにより、弁板27の変形を抑制することができる。
第1実施例の構成と同様の構成については、第1実施例と同一の参照番号を付して、第2実施例を説明する。
図3に示すように、可変容量型斜板式圧縮機A’は、回転軸10と、回転軸10に固定されたローター11と、傾角可変に回転軸10に支持された斜板12とを備えている。斜板12は、斜板12の傾角変動を許容するリンク機構13を介してローター11に連結され、ローター11ひいては回転軸10に同期して回転する。
斜板12の周縁部に摺接する一対のシュー14を介してピストン15が斜板12に係留されている。
ローター11とリンク機構13と斜板12とシュー14とは、回転軸10の回転をピストン15の往復動に変換する運動変換機構を形成している。
ピストン15は、シリンダブロック16に形成されたシリンダボア16aに挿入されている。シリンダボア16aはシリンダブロック16を貫通している。
回転軸10、ローター11、リンク機構13、斜板12、シュー14を収容するクランク室17を形成する有底円筒状のフロントハウジング18が配設されている。
回転軸10の一端は、フロントハウジング18を貫通して外部へ延びている。回転軸10のフロントハウジング貫通部を密封する軸封部材19が配設されている。
回転軸10は、フロントハウジングの回転軸貫通部に圧入固定されたラジアルベアリング20と、シリンダブロック16に形成されたセンターボア16bに圧入固定されたラジアルベアリング21とにより、回転可能に支持されている。センターボア16bはシリンダブロック16を貫通している。
回転軸10は、ローター11とフロントハウジング18との間に配設されたスラストベアリング22と、回転軸10の他端に隣接して配設された支持部材23とにより挟持されている。回転軸10の他端と支持部材23との間の軸方向隙間が、センターボア16bに螺合する調整螺子24によって所定値に管理されることにより、回転軸10は軸方向に位置決めされている。
調整螺子24頭部のセンターボア16bとの当接部は、Oリング25によりシールされている。
フロントハウジング18に取りつけられた電磁クラッチ26を介して図示しない外部駆動源から回転軸10の先端部に回転動力が伝達される。
吸入孔27aと吐出孔27bとが形成されると共に、吸入孔27aを開閉する吸入弁と吐出孔27bを開閉する吐出弁とを有し、シリンダブロック16の一端に対峙する弁板27が配設されている。
吸入孔27aと吸入弁とを介してシリンダボア16aに連通する吸入室28aと、吐出弁と吐出孔27bとを介してシリンダボア16aに連通する吐出室28bとを有し、弁板27に対峙するリアハウジング28が配設されている。吸入室28aは吸入ポート29を介して図示しない車両空調装置の蒸発器に接続し、吐出室28bは吐出ポート30を介して図示しない車両空調装置の凝縮器に接続している。
シリンダブロック16に形成されたセンターボア16bの、調整螺子24よりも弁板27寄りの部位が、弁板27に形成された開口27cを介して吐出室28bに連通している。
吸入室28aと吐出室28bとを区画する隔壁28cに加えて、シリンダブロック16と協働して弁板27を挟持する脚部28dが吐出室28b内に形成されている
フロントハウジング18、シリンダブロック16、弁板27、リアハウジング28は、ボルト31により一体に組み付けられている。
可変容量型斜板式圧縮機Aは、吐出室28bとクランク室17とを連通させる図示しない給気通路と、給気通路を開閉する図示しない容量制御弁とを備えており、更にクランク室17と吸入室28aとを連通させる図示しない排気通路と、排気通路連に配設された図示しない絞りとを備えている。
可変容量型斜板式圧縮機Aにおいては、図示しない外部駆動源の回転動力が電磁クラッチ26を介して回転軸10に伝達され、回転軸10の回転がローター11、リンク機構13を介して斜板12に伝達される。斜板12の回転に伴う斜板12周縁部の回転軸10延在方向の往復動が、シュー14を介してピストン15に伝達され、ピストン15がボア16a内で往復動する。車両空調装置の蒸発器から還流した冷媒ガスが、吸入ポート29と吸入室28aと吸入孔27aと吸入弁とを介してボア16aへ吸入され、ボア16a内で圧縮され、吐出孔27bと吐出弁と吐出室28bと吐出ポート30とを介して車両空調装置の凝縮器へ流出する。
図示しない容量制御弁の作動により、吐出室28bとクランク室17との間の給気通路が開閉されて、吐出圧のクランク室17への導入が切り入りされ、クランク室圧力が制御されて斜板12の傾角が可変制御され、圧縮機の吐出容量が可変制御される。
シリンダボア16a内で圧縮された冷媒ガスが吐出室28bへ吐出する際に、吐出圧脈動が発生する。吐出圧脈動は吐出ポート30を介して圧縮機外へ伝播し、近傍の諸部材と共鳴して圧縮機騒音を惹起する。しかし、可変容量型斜板式圧縮機Aにおいては、シリンダブロック16に形成されたセンターボア16bの、調整螺子24よりも弁板27寄り部位が、弁板27に形成された開口27cを介して吐出室28bに連通することにより、吐出室28bの容積が増大しているので、吐出室28bの膨張型消音器としての機能が向上し、吐出圧脈動の圧縮機外への伝播が抑制される。この結果、圧縮機騒音が低減する。
可変容量型斜板式圧縮機Aにおいては、調整螺子24の頭部とセンターボア16bとの当接部をシールするOリング25が配設されているので、センターボア16bの調整螺子24よりも弁板27から離隔する側の部位は、調整螺子24の螺子部を介してセンターボア16bの調整螺子24よりも弁板27寄りの部位に連通せず、ひいてはクランク室17はセンターボア16bを介して吐出室28bと連通しない。この結果、給気通路の開閉による吐出容量制御は、支障なく遂行される。
センターボア16bの調整螺子24よりも弁板27寄りの部位が、弁板27に形成された開口27cを介して吐出室28bに連通すると、弁板27に加わるガス圧による力のバランスが変化し、弁板27をリアハウジング28側へ押す力が、対向する力よりも大きくなり、弁板27の中央部が吐出室側28bへ変形する可能性がある。吸入室28aと吐出室28bとを区画する隔壁28cに加えて、シリンダブロック16と協働して弁板27を挟持する脚部28dを吐出室28b内に形成することにより、弁板27の変形を抑制することができる。
センターボア16bの調整螺子24よりも弁板27寄りの部位を、弁板27に形成された開口27cを介して吐出室28bに連通させるのに加えて、センターボア16bの径方向外方で周方向に互いに間隔を隔て且つシリンダボア16aに挟まれて配設された実施例1の衛星副吐出室16dと同様の複数のサテライトボアを、シリンダブロック16に形成し、開口28dと同様の開口を弁板27に形成し、前記サテライトボアを吐出室28bに連通させても良い。
吐出室28bの容積を更に増大させ、シリンダボア16a内の冷媒ガスが吐出室28bへ吐出する際に発生する吐出圧脈動を更に低減させ、圧縮機騒音を更に低減させることができる。
本発明は斜板式圧縮機、揺動板式圧縮機等の往復動圧縮機に利用可能である。
本発明の第1実施例に係る往復動圧縮機の断面図である。 図1のII−II矢視図である。 本発明の第2実施例に係る往復動圧縮機の断面図である。
符号の説明
A、A’ 可変容量型斜板式圧縮機
10 回転軸
11 ローター
12 斜板
13 リンク機構
14 シュー
15 ピストン
16 シリンダブロック
16b センターボア
16c 中央副吐出室
16d 衛星副吐出室
24 調整螺子
25 Oリング
27 弁板
27c、27d 開口
28b 吐出室
28d 脚部

Claims (4)

  1. 回転軸と、回転運動を往復動に変換する運動変換機構と、運動変換機構を介して回転軸により往復駆動されるピストンと、ピストンが挿入されるシリンダボアと回転軸の一端部が挿入されるセンターボアとが形成されたシリンダブロックと、吸入孔と吐出孔とが形成されると共に吸入孔を開閉する吸入弁と吐出孔を開閉する吐出弁とを有しシリンダブロックの一端に対峙する弁板と、吸入孔と吸入弁とを介してシリンダボアに連通する吸入室と吐出弁と吐出孔とを介してシリンダボアに連通する吐出室とを有し弁板に対峙するリアハウジングとを備え、シリンダボアは周方向に互いに間隔を隔てて複数形成され、弁板に形成された開口を介して吐出室に連通する副吐出室が、シリンダブロックのセンターボアよりも弁板寄りの部位に形成され、副吐出室は、センターボアに隣接する中央副吐出室と、中央副吐出室の径方向外方で周方向に互いに間隔を隔て且つシリンダボアに挟まれて配設された複数の衛星副吐出室とにより構成され、各副吐出室がそれぞれ弁板に形成された開口を介して吐出室に連通していることを特徴とする往復動圧縮機。
  2. 回転軸と、回転運動を往復動に変換する運動変換機構と、運動変換機構を介して回転軸により往復駆動されるピストンと、ピストンが挿入されるシリンダボアと回転軸の一端部が挿入されるセンターボアとが形成されたシリンダブロックと、吸入孔と吐出孔とが形成されると共に吸入孔を開閉する吸入弁と吐出孔を開閉する吐出弁とを有しシリンダブロックの一端に対峙する弁板と、吸入孔と吸入弁とを介してシリンダボアに連通する吸入室と吐出弁と吐出孔とを介してシリンダボアに連通する吐出室とを有し弁板に対峙するリアハウジングとを備え、回転軸を軸方向に位置決めする調整螺子がセンターボアに螺合し、センターボアの調整螺子よりも弁板寄りの部位が、弁板に形成された開口を介して吐出室に連通しており、調整螺子とセンターボアとの当接部をシールするシール部材が配設されていることを特徴とする往復動圧縮機。
  3. センターボアの径方向外方で周方向に互いに間隔を隔て且つシリンダボアに挟まれて配設された複数のサテライトボアがシリンダブロックに形成され、サテライトボアは弁板に形成された開口を介して吐出室に連通していることを特徴とする請求項2に記載の往復動圧縮機。
  4. 吸入室と吐出室とを区画する隔壁に加えて、シリンダブロックと協働して弁板を挟持する脚部が吐出室内に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1に記載の往復動圧縮機。
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