JP2008041654A - 車両用スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、車両衝突時等の衝撃吸収機能を確実に作用させることのできる車両用スイッチを提供する。
【解決手段】スイッチ素子１０と、スイッチ素子１０を囲むベース２０と、ベース２０とスイッチ素子１０とを覆うとともにスイッチ素子１０と一体に動作するホルダー４０と、ホルダー４０に支持されてホルダー４０と一体に動作する操作ノブ５０とを設けるとともに、ホルダー４０に、スイッチ素子１０に連結されるとともにベース２０と当接する内側部４１と、内側部４１の周囲に設けられて操作ノブ５０に連結される外側部４２と、内側部４１と外側部４２とを連結する破断部４３とを設け、破断部４３を、操作ノブ５０に所定以上の押圧荷重が加えられると、内側部４１のうちベース２０と当接する部分とホルダー４０の外側部４２との間に作用する剪断力によって、破断する形状とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両用パネルに設けられる車両用スイッチであって、当該車両用スイッチに所定の押圧荷重が加えられた際に、前記車両用パネルの表側に突出する部分がこの車両用パネルの裏側方向に後退することのできる車両用スイッチに関する。

自動車等の車両には、一般的に、空調装置やオーディオといった多数の車載機器が搭載されるとともに、これらの機器を操作するための多数の車両用スイッチがインストゥルメントパネルといった車両用パネルに設けられている。そして、これらの車両用スイッチには、操作性の面からその一部が前記車両用パネルの表側に突出しているものがある。ここで、この車両用パネルの表側に突出する車両用スイッチに関しては、車両の衝突時等に搭乗者が前記車両用スイッチの突出部分に接触した場合であっても、この突出部分が後退することによってその衝撃が緩和されるような工夫がなされたものが開発されている。具体的には、車両用スイッチに所定以上の押圧荷重が付与された場合に、その突出部分が車両用パネルの裏側方向に後退できるようにしたものがある。

前記のような車両用スイッチとしては、例えば特許文献１には、撓みリブやバネ部材を用いて衝撃を吸収するよう構成されたロータリスイッチが開示されている。

このロータリスイッチは、特許文献１の図２にあるように、インストゥルメントパネルの表側に突出した操作ノブと、インストゥルメントパネルの裏側に設けられたスイッチ素子部とを有し、前記操作ノブとスイッチ素子部とが協働して回転することによってスイッチ素子部の下方に設けられた接点の接触状態を変化させて信号を出力するようになっている。

ここで、前記操作ノブは、当該操作ノブまたはスイッチ素子部に取り付けられた切り欠きを有する撓みリブによってスイッチ素子部に支持されており、この撓みリブは、操作ノブに加えられた押圧荷重が所定値以上となるとインストゥルメントパネルの裏側に向けて押し潰されるように構成されている。従って、操作ノブに所定以上の押圧荷重が加えられると、撓みリブが押し潰されるので、撓みリブにより支持されていた操作ノブをインストゥルメントパネルの裏側に向けて移動させることができる。

また、前記特許文献１には、このような車両用スイッチの他の例として、前記撓みリブの代わりにバネ部材を用いたロータリスイッチが示されている。このバネ部材は、スイッチ素子部から外側に張り出した板バネからなり、表側から加えられる押圧荷重に応じてインストゥルメントパネルの裏側に向けて変位するよう構成されている。そして、前記操作ノブはこのバネ部材の表側に載置されているので、操作ノブに加えられる押圧荷重が所定以上となりバネ部材の変位量が大きくなれば、操作ノブはこのバネ部材から滑り落ちる。すなわち、操作ノブはインストゥルメントパネルの裏側に向けて後退することが可能になる。
特開２００１−１８９１１６号公報

前記のような従来の車両用スイッチでは、車両用スイッチに押圧荷重が加えられたとしても上手く作動しない場合があり、衝撃を十分に吸収できないという問題がある。

例えば、前記のようなロータリスイッチにおいて撓みリブを用いた場合では、前記押圧荷重が押し潰し方向に加えられれば、前記撓みリブを十分に押し潰すことができるが、この押圧荷重が撓みリブに対して斜め方向から加えられると、撓みリブは十分に押し潰されず、回転ノブはうまくインストゥルメントパネルの裏側方向に後退できなくなる。すなわち、車両衝突時等の衝撃を十分に吸収できなくなる。

また、前記ロータリスイッチにおいてバネ部材を用いた場合であっても、前記押圧荷重が、バネ部材がインストゥルメントパネルの裏側に変位するように加えられなければ、回転ノブをうまくインストゥルメントパネルの裏側方向に後退させることが困難になる。さらに、バネ部材を用いた場合では、操作ノブに加えられる押圧荷重に応じて、操作ノブの位置もその押圧方向に変位してしまう。すなわち、スイッチ操作時の操作力によっても操作ノブの位置が変化するので、操作性が悪くなるという問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、操作性を確保しつつ車両衝突時等の衝撃吸収機能を確実に作用させることのできる車両用スイッチ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は、車両に搭載される車両用パネルの裏側に設けられる回路基板上に設置される車両用スイッチにおいて、前記回路基板上に設けられて前記車両用パネルの表側に向けて突出するスイッチ素子と、前記回路基板上に、前記スイッチ素子を囲むように設けられたベースと、当該ベースと前記スイッチ素子とを表側から覆うとともに、当該スイッチ素子に連結されて当該スイッチ素子と一体に動作するホルダーと、当該ホルダーに連結されることによって当該ホルダーの表側に支持されるとともに、当該ホルダーと一体に動作する操作ノブとを備え、前記ホルダーが、前記スイッチ素子に連結されるとともに前記ベースと当接する内側部と、当該内側部の周囲に設けられて前記操作ノブに連結される外側部と、前記内側部と外側部との間に設けられて当該内側部と外側部とを連結する破断部とを有し、当該破断部が、前記操作ノブに所定以上の押圧荷重が加えられることにより、前記内側部のうち前記ベースと当接する部分と前記ホルダーの外側部との間に作用する剪断力によって、破断する形状を有するとともに、当該破断部が破断することで、前記ホルダーの外側部に連結される前記操作ノブが前記車両用パネルの裏側方向に後退することを特徴とする車両用スイッチを提供する。

このような構成によれば、ホルダーの外側部がその表側において前記操作ノブに連結され、ホルダーの内側部がその裏側においてスイッチ素子に連結されるとともに前記ベースと当接するので、操作ノブに押圧荷重が加えられると、ホルダーの内側部と外側部との間に設けられた破断部に剪断力が作用する。そして、操作ノブおよびホルダーの外側部は前記破断部を介してホルダーの内側部に連結されているので、前記押圧荷重が所定以上となり、前記剪断力によって破断部が破断すれば、ホルダーの外側部と操作ノブとはホルダーの内側部から前記車両用パネルの裏側に向けて脱落する。従って、衝突事故時等に、この車両用パネルより表側に突出する操作ノブを車両用パネルの裏側方向に後退させることができるので、搭乗者がこの操作ノブによって損傷を受けるのを抑止することができる。

そして、本構成によれば、ベースによるホルダーの内側部の支持と、操作ノブからホルダーの外側部にかかる押圧荷重とによって、破断部に確実に剪断力を作用させることができ、この剪断力により破断部を破断させることができる。従って、従来の撓みリブの押し潰しやバネ部材の変位を利用する場合と異なり、斜め方向から押圧荷重が加えられる場合の作動確実性を高めることができる。

また、前記ホルダーの内側部がその裏側において前記ベースと当接しており、この当接する部分を支点として、前記破断部に前記剪断力を作用させることができるので、ホルダーの外側部およびこれに連結される操作ノブが前記車両用パネルの裏側に向けて過剰に変位するのを抑制しつつ、破断部を破断させることができる。従って、操作ノブの変位に伴うスイッチの操作性の悪化を抑止することができる。

さらに、本構成では、操作ノブおよびホルダーの外側部が車両用パネルの裏側方向に後退するだけであるので、車両用スイッチを脱落させるためのスペースを新たに確保する必要がなく、省スペース化にも有利となる。

また本発明において、前記ホルダーの外側部と内側部と破断部とが全て一体に形成されるのが好ましい。

このような構成によれば、部品点数を低減できるのでコスト面で有利になるとともに、車両用スイッチの組み立てが容易になる。

前記破断部の形状としては、特に限定するものではないが、前記ホルダーの内側部および外側部よりも肉厚が小さいものが好ましい。また、前記破断部は、その周方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の連結部からなり、これらの連結部によってのみ、前記ホルダーの外側部と内側部とが連結されるのが好ましい。

このような構成によれば、簡単な構成で破断部の断面積を削減でき、破断部を破断しやすくさせることができる。

また本発明の車両用スイッチは、前記スイッチ素子が、前記回路基板に固定される本体部と、当該本体部に対して前記回路基板の法線方向の軸周りに相対回転する操作部とを有するとともに、前記ホルダーの内側部が前記操作部に連結され、前記操作ノブの回転操作に応じて、前記ホルダーの内側部および外側部と前記操作部とが一体に回転するロータリスイッチとして使用することができる。

このような構成によれば、破断部が破断する前は、操作ノブが連結されるホルダーの外側部と、前記スイッチ素子の操作部が連結されるホルダーの内側部とが一体に回転できるので、操作ノブの回転操作を確実に前記操作部に伝えることができる。一方、押圧荷重が加えられると、前記のように破断部が破断するので、ロータリスイッチの操作性を確保しつつ前記衝撃を吸収することができる。

また本発明において、前記ベースは、前記ホルダーの内側部と係合して、当該ホルダーをその回転方向に案内する案内部を有するのが好ましい。

このような構成によれば、前記ホルダーおよび操作ノブの回転動作が安定して操作性が向上する。

以上のように、本発明によれば、簡単な構成で、車両衝突時等の衝撃を吸収可能な車両用スイッチを提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る車両用スイッチ１（以下、単にスイッチ１と呼ぶ）の一例として、インストゥルメントパネルに設けられるロータリスイッチについて説明する。

図１は、本実施形態に係るスイッチ１の取り付け状態を示したものである。この図にあるように、スイッチ１はインストゥルメントパネル(車両用パネル)１００の一部に取り付けられており、その操作ノブ５０が、操作しやすいようにインストゥルメントパネル１００から表側に突出している。スイッチ１の側面図および断面図を図２および図６に、スイッチ１の分解斜視図を図３および図４に示す。

スイッチ１は、回路基板１１０上に設けられて、スイッチ素子１０とベース２０とＤスプリング３０とホルダー４０と操作ノブ５０とを備えたロータリスイッチである。回路基板１１０は、インストゥルメントパネル１００の裏側に固定されたプリント基板であり、スイッチ素子１０およびベース２０がこの回路基板１１０上に固定されている。

スイッチ素子１０は、回路基板１１０からインストゥルメントパネル１００の表側に向けて突出するロータリスイッチ素子であって、回路基板１１０に固定される本体部１１と、この本体部１１に対して、回路基板１１０の法線方向の軸周りに相対回転する操作部１２とを有しており、この操作部１２が回転することで出力が変化するものである。

ベース２０は、スイッチ素子１０を囲むように回路基板１１０上に固定される円筒状の部品であり、その中央部分にスイッチ素子１０を挿通可能な挿通孔２１を有している。また、このベース２０の表側面にはその外周に沿って案内溝２２（案内部）が形成されている。

Ｄスプリング３０は、スイッチ素子１０の操作部１２の先端に取り付けられる板ばねであり、この操作部１２とホルダー４０とを嵌合する上で、その嵌合力を高めるために設けられている。

ホルダー４０は、スイッチ素子１０とベース２０とを表側から覆うような形状を有しており、スイッチ素子１０に連結されるとともにベース２０と当接する内側部４１と、この内側部４１の周囲に設けられる外側部４２と、内側部４１と外側部４２とを連結する破断部４３とにより構成されており、この内側部４１と外側部４２と破断部４３とは全て一体に形成されている。ホルダー４０の斜視図を図５に示す。

内側部４１の中央付近には表側に向かって突出する筒状の嵌合部４１ａが設けられており、スイッチ素子１０の操作部１２がこの嵌合部４１ａに挿入される。そして、操作部１２とこの嵌合部４１ａとが前記Ｄスプリング３０を介して嵌合することにより、スイッチ素子１０の操作部１２とホルダー４０全体とが一体に回転するように連結される。また、内側部４１の裏側面には、前記ベース２０の案内溝２２と係合可能な摺動突起４１ｂがその全周に亘って設けられており、この摺動突起４１ｂが前記案内溝２２上を回転方向に摺動することで、ホルダー４０とスイッチ素子１０とがその軸回りに容易に回転できるようになっている。さらに、内側部４１には、嵌合部４１ａから、後述する破断部４３の連結部４３ａに向けて略三角形状の補助板４１ｃが設けられており、内側部４１の剛性を高めている。

図５に示すように、破断部４３は、その周方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の連結部４３ａからなっている。これらの連結部４３ａは、前記補助板４１ｃの一端から外側部４２に向けて延びる肉厚の薄いリブ状をなしている。すなわち、内側部４１や外側部４２に比べて剪断方向に破断しやすい形状を有している。本実施形態では、図５にあるように、連結部４３ａを等間隔で３つ設けて安定性を図っている。また、前記内側部４１と外側部４２とはこの連結部４３ａによってのみ連結されている。

外側部４２は、操作ノブ５０を係止するための複数の係止孔４２ａを有し、これらの係止孔４２ａは周方向に並ぶ位置に設けられている。これらの係止孔４２ａと破断部４３との間には全周に亘って表側に突出する立壁部４２ｂが設けられている。この立壁部４２ｂは外側部４２の剛性を高めるとともに、操作ノブ５０をこの立壁部４２ｂに沿って取り付けることでその取り付けを容易にするよう構成されている。

操作ノブ５０は、ホルダー４０の内側部４１および破断部４３等を外側から囲む外壁５２と、この外壁５２の表側面を覆う蓋部５３とからなり、この外壁５２と蓋部５３とは一体に形成されている。また、この外壁５２はホルダー４０の外側部４２の表側に設けられており、前記外側部４２の係止孔４２ａと対応する位置に係止突起５１が設けられている。そして、この係止突起５１が前記係止孔４２ａに嵌め込まれることによって、操作ノブ５０が外側部４２に支持されるとともに、操作ノブ５０とホルダー４０とが一体に回転する状態となる。

以上のように、操作ノブ５０はホルダー４０の外側部４２に係止され、このホルダー４０の外側部４２は破断部４３によってホルダー４０の内側部４１に連結され、このホルダー４０の内側部４１はスイッチ素子１０の操作部１２と嵌合しているので、操作ノブ５０を回転操作すると、この操作ノブ５０と一体にスイッチ素子１０の操作部１２が回転する。

特に、ベース２０上に案内溝２２を形成するとともに、ホルダー４０の内側部４１にこの案内溝２２と係合する摺動突起４１ｂを設け、摺動突起４１ｂを案内溝２２上を摺動させることで、操作ノブ５０を安定して回転動作させることができる。

次に、前記操作ノブ５０に表側から押圧荷重が加えられたときの本スイッチ１の作用を説明する。

操作ノブ５０はホルダー４０の外側部４２に係止され、当該外側部４２に支持されるとともに、この外側部４２は破断部４３および内側部４１と一体に形成されているので、操作ノブ５０に加えられた押圧荷重は外側部４２を介してホルダー４０全体に作用する。一方、内側部４１は、摺動突起４１ｂとベース２０の案内溝２２とが係合しており、このベース２０により裏側から支持されているので、前記ホルダー４０に作用した押圧荷重は、内側部４１と外側部４２との間に剪断力として作用することになる。

ここで、内側部４１と外側部４２との間には破断部４３が設けられているが、この破断部４３は前記のように内側部４１や外側部４２に比べて剛性が小さい。従って、所定以上の押圧荷重が加えられて前記剪断力が所定以上となると、この破断部４３は図７に示すように破断する。そして、破断部４３が破断すると、図８に示すように、この破断部４３により内側部４１に連結されていた外側部４２は支持を失うので、内側部４１からインストゥルメントパネル１００の裏側へと脱落する。また、この外側部４２に係止されていた操作ノブ５０も同様にインストゥルメントパネル１００の裏側に後退するので、スイッチ１のインストゥルメントパネル１００からの突出量が減少する。

外側部４２および操作ノブ５０は、外側部４２と操作ノブ５０のどちらかが回路基板１１０と当接するまで、あるいは、操作ノブ５０がホルダー４０と当接するまで裏側に後退していくが、この後退する量は、操作ノブ５０の大きさ等を調整し、操作ノブ５０のインストゥルメントパネル１００からの突出量に応じて適宜設定すればよい。本実施形態では、回路基板１１０からホルダー４０の先端までの距離と、外側部４２の裏側端面から操作ノブ５０の先端までの距離とをほぼ同等にするとともに、操作ノブ５０の外壁５２の径をホルダー４０の内側部４１の径よりも大きくしているので、操作ノブ５０は、内側部４１やベース２０やスイッチ素子１０とをその外壁５２の内側に収容しつつ、操作ノブの蓋部５３がホルダー４０の内側部４１と当接するとともにホルダー４０の外側部４２の裏側端面が回路基板１１０に当接するまでインストゥルメントパネル１００の裏側方向に後退することができる。

また、本スイッチ１では、操作ノブ５０とホルダー４０の外側部４２とが連結されており、操作ノブ５０に加えられた押圧荷重を外側部４２に確実に伝え、さらにこの押圧荷重による剪断力を破断部４３に確実に作用させることができるので、前記押圧荷重が斜め方向から加えられた場合であっても、破断部４３を破断させることができ、スイッチ１のインストゥルメントパネル１００からの突出量を減少させることができる。

以上のように、本発明によればホルダー４０に内側部４１と外側部４２と破断部４３とを設け、ベース２０によって内側部４１を裏側から支持するとともに、外側部４２と操作ノブ５０とを連結することで、操作ノブ５０に加えられた押圧荷重を、内側部４１と外側部４２とを連結する破断部４３に剪断力として作用させることができる。そして、破断部４３の剛性を相対的に小さくすることでこの破断部４３を破断させ、外側部４２と操作ノブ５０とを内側部４１からインストゥルメントパネル１００の裏側へ脱落させることができる。すなわち、衝突事故時等に、スイッチ１に衝撃荷重が加えられたとしても、スイッチ１のインストゥルメントパネル１００からの突出量を減少させることで搭乗者等が損傷を受けるのを抑止することができる。特に、前記荷重が斜め方向から加えられた場合の作動確実性を高めることができる。

特に、破断部４３の肉厚を内側部４１や外側部４２よりも薄くし、あるいは、破断部４３を所定の間隔をおいて並ぶ連結部４３ａで構成して、破断部４３の断面積を小さくしているので、破断部４３の剛性を小さくして、破断部４３を破断しやすくさせることができる。また、前記のように、内側部４１に補助板４１ｃを設け、外側部４２に立壁部４２ｂを設ければ、内側部４１と外側部４２の剛性を高め、破断部４３の剛性を相対的に小さくすることができる。

また、前記のように内側部４１と外側部４２と破断部４３とを一体に形成しておけば、押圧荷重をホルダー４０全体に作用させることができるとともに、破断部４３の形状を容易に設計することができる。すなわち、一体に形成されたものであれば、破断部４３の肉厚を薄くするだけでも、破断部４３の剛性を小さくすることができる。

また、ホルダー４０の内側部４１がその裏側においてベース２０に支持されているので、ホルダーの外側部４２がインストゥルメントパネル１００の裏側に向けて過剰に変位するのを抑止しつつ、破断部４３を破断させることができ、操作ノブ５０およびホルダー４０の外側部４２の変位に伴うスイッチ１の操作性の悪化を抑止することができる。

また、本発明によれば、前記実施形態のようにスイッチ１がロータリスイッチであっても、ホルダーの内側部４１をベース２０上で回転させることでロータリスイッチの回転動作を実現するとともに、押圧荷重が加えられた際には、外側部４２および操作ノブ５０を脱落させることでスイッチ１の突出量の減少を実現することができる。

さらに、前記のように、操作ノブ５０およびホルダー４０の外側部４２を回路基板１１０側に後退させるようにしておけば、スイッチ１の突出量を減少させるために新たにスペースを確保する必要がなく、省スペース化にも有利となる。

ここで、前記実施形態では、スイッチ１をロータリスイッチとして用いた場合について示したが、これに限らずプッシュ式スイッチ等であってもよい。

また、前記実施形態では、ベース２０の案内溝２２とホルダー４０の内側部４１の摺動突起４１ｂとが係合し、ベース２０とホルダー４０の内側部４１とが常に当接している場合について示したが、押圧荷重が加えられた際にだけ当接するものであってもよい。

また、破断部４３の形状は、前述のように破断しやすい形状であればよく、例えば肉厚の薄い板材が全周に亘って設けられているものでもよい。また破断部４３の連結部４３ａの設置位置および個数は適宜設定可能である。

本発明に係る車両用スイッチの取り付け状態を示す斜視図である。 本発明に係る車両用スイッチの側面図である。 本発明に係る車両用スイッチの表側からの分解斜視図である。 本発明に係る車両用スイッチの裏側からの分解斜視図である。 本発明に係る車両用スイッチのホルダーの斜視図である。 本発明に係る車両用スイッチの断面図である。 本発明に係る車両用スイッチの破断部が破断した時の斜視図である。 本発明に係る車両用スイッチの破断部が破断した時の断面図である。

符号の説明

１ スイッチ（車両用スイッチ）
１０ スイッチ素子
１１ 本体部
１２ 操作部
２０ ベース
２２ 案内溝（案内部）
４０ ホルダー
４１ 内側部
４１ｂ 摺動突起
４２ 外側部
４３ 破断部
４３ａ 連結部
５０ 操作ノブ
１００ インストゥルメントパネル（車両用パネル）
１１０ 回路基板

Claims (6)

1. 車両に搭載される車両用パネルの裏側に設けられる回路基板上に設置される車両用スイッチにおいて、
   前記回路基板上に設けられて前記車両用パネルの表側に向けて突出するスイッチ素子と、
   前記回路基板上に、前記スイッチ素子を囲むように設けられたベースと、
   当該ベースと前記スイッチ素子とを表側から覆うとともに、当該スイッチ素子に連結されて当該スイッチ素子と一体に動作するホルダーと、
   当該ホルダーに連結されることによって当該ホルダーの表側に支持されるとともに、当該ホルダーと一体に動作する操作ノブとを備え、
   前記ホルダーが、前記スイッチ素子に連結されるとともに前記ベースと当接する内側部と、当該内側部の周囲に設けられて前記操作ノブに連結される外側部と、前記内側部と外側部との間に設けられて当該内側部と外側部とを連結する破断部とを有し、
   当該破断部が、前記操作ノブに所定以上の押圧荷重が加えられることにより、前記内側部のうち前記ベースと当接する部分と前記ホルダーの外側部との間に作用する剪断力によって、破断する形状を有するとともに、
   当該破断部が破断することで、前記ホルダーの外側部に連結される前記操作ノブが前記車両用パネルの裏側方向に後退することを特徴とする車両用スイッチ。
2. 請求項１に記載の車両用スイッチであって、
   前記ホルダーの外側部と内側部と破断部とが全て一体に形成されることを特徴とする車両用スイッチ。
3. 請求項１または２に記載の車両用スイッチであって、
   前記破断部の肉厚が、前記ホルダーの内側部および外側部の肉厚よりも薄いことを特徴とする車両用スイッチ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の車両用スイッチであって、
   前記破断部は、その周方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の連結部からなり、
   これらの連結部によってのみ、前記ホルダーの外側部と内側部とが連結されることを特徴とする車両用スイッチ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両用スイッチであって、
   当該車両用スイッチはロータリスイッチであり、
   前記スイッチ素子は、前記回路基板に固定される本体部と、当該本体部に対して前記回路基板の法線方向の軸周りに相対回転する操作部とを有し、
   前記ホルダーの内側部は、前記操作部に連結されており、
   前記操作ノブの回転操作に応じて、前記ホルダーの内側部および外側部と前記操作部とが一体に回転することを特徴とする車両用スイッチ。
6. 請求項５に記載の車両用スイッチであって、
   前記ベースは、前記ホルダーの内側部と係合して、当該ホルダーをその回転方向に案内する案内部を有することを特徴とする車両用スイッチ。

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