JP2011212766A - Method and device for press-fitting bushing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブッシュの圧入方法、及びブッシュ圧入装置に関するものである。 The present invention relates to a bush press-fitting method and a bush press-fitting device.
従来から、被圧入部材に形成された円形の孔にラバー製のブッシュを圧入する方法として、ブッシュに高圧を付与して径方向に弾性変形させながら軸方向に押圧して孔に押し込み、その後にブッシュを逆方向に押し戻すことでブッシュの偏りを解消する方法が知られている。 Conventionally, as a method of press-fitting a rubber bush into a circular hole formed in a press-fitted member, the bush is pressed in the axial direction while being elastically deformed in the radial direction by applying a high pressure to the bush. A method for eliminating the bias of the bush by pushing the bush back in the reverse direction is known.
特許文献1には、ブッシュ及び圧入対象部品に圧入方向の低周波振動を与えることで、ブッシュを弾性変形させるために付与する圧力を低減できる振動圧入機が開示されている。
しかしながら、上記の従来の圧入方法では、ブッシュは、圧入対象部品に圧入されるときに姿勢が変化して傾くおそれがあった。 However, in the conventional press-fitting method described above, there is a risk that the bushing may change in posture when it is press-fitted into the press-fitting target part.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、被圧入部材にブッシュが圧入されるときに、被圧入部材に対するブッシュの傾きを抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to suppress the inclination of the bush with respect to the press-fit member when the bush is press-fit into the press-fit member.
本発明は、被圧入部材の円形の孔に弾性変形可能なブッシュを圧入するブッシュ圧入方法であって、前記ブッシュに圧力を付加し、当該ブッシュを径方向に弾性変形させる予備圧縮工程と、前記予備圧縮工程での弾性変形から復元した前記ブッシュを再び径方向に弾性変形させながら前記孔に圧入する圧入工程と、を備えることを特徴とする。 The present invention is a bush press-fitting method for press-fitting an elastically deformable bush into a circular hole of a press-fitted member, wherein a pre-compression step of applying pressure to the bush and elastically deforming the bush in a radial direction; A press-fitting step of press-fitting the bush restored from the elastic deformation in the pre-compression step into the hole while elastically deforming the bush again in the radial direction.
本発明では、予備圧縮工程においてブッシュを径方向に弾性変形させ、その後、弾性変形から復元したブッシュを圧入工程で再び径方向に弾性変形させながら被圧入部材の孔に圧入する。よって、予備圧縮工程での弾性変形による微小な歪がブッシュに残るため、ブッシュは圧入工程で一様に弾性変形しやすく、圧入時にブッシュに作用する力を一様に吸収できる。したがって、圧入時のブッシュの姿勢変化を抑制し、被圧入部材に対するブッシュの傾きを抑制できる。 In the present invention, the bush is elastically deformed in the radial direction in the pre-compression step, and then the bush restored from the elastic deformation is press-fitted into the hole of the press-fit member while being elastically deformed in the radial direction again in the press-fitting step. Therefore, since minute strains due to elastic deformation in the pre-compression process remain in the bush, the bush is easily elastically deformed uniformly in the press-fitting process and can uniformly absorb the force acting on the bush during press-fitting. Therefore, the change in the posture of the bush during press-fitting can be suppressed, and the inclination of the bush with respect to the press-fitted member can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、図1(a)及び(b)を参照して、ブッシュ1が圧入される被圧入部材としての緩衝器10について説明する。図1(b)では、理解を容易にするために、アイ2a,3a及び圧入されたブッシュ1を断面で示している。
First, a shock absorber 10 as a press-fit member into which the
緩衝器10は、自動車等の車両における車体と車軸との間に介装され、車体姿勢の変化を抑制する機能を有するものであり、円筒形のシリンダチューブ2と、シリンダチューブ2内に進退自在に挿入されるロッド3とを備えるシリンダ装置である。緩衝器10は、ロッド3がシリンダチューブ2内を進退するのに伴って、シリンダチューブ2内の作動流体が減衰部を通過する際に生じる抵抗によって減衰力を発揮するものである。緩衝器10の他にも、シリンダ本体に対して作動流体を給排することによってロッドに固定されたピストンを移動させ、ピストンの移動によって負荷を移動させる流体圧シリンダなどのアクチュエータであってもよい。
The
シリンダチューブ2の端部には、外部に設けられる軸(図示省略)などに連結される円筒形のアイ2aが形成される。アイ2aの内周には、円形の孔2bが形成される。
At the end of the
ロッド3の端部にもまた、外部に設けられる軸(図示省略)などに連結される円筒形のアイ3aが形成される。アイ3aの内周には、円形の孔3bが形成される。
A
シリンダチューブ2及びロッド3の各々の孔2b,3bには、弾性変形可能なブッシュ1が圧入される。
An elastically
ブッシュ1は、金属製の内筒1aと、内筒1aの外周に接着される環状のラバー部1bとを備える。内筒1aの内周には、外部に設けられる軸が挿通する孔が形成される。ブッシュ1は、剛性の高い内筒1aの外周に接着されたラバー部1bの弾性によって、外部に設けられる軸から伝達される力を吸収するものである。ブッシュ1は、内筒1aを備えずにラバー部1bのみで形成されるものであってもよい。その場合には、外部に設けられる軸は、ラバー部1bを直接挿通する。
The
一般に、ブッシュ1は、はじめて弾性変形するときには、その固体差によって圧入時のラバー部1bの変形が一様でなく偏る傾向がある。そのため、孔2b,3bに圧入されたときにブッシュ1の中心軸の傾きや位置のずれなどが発生するおそれがあった。
In general, when the
次に、図2を参照して、ブッシュ1を緩衝器10のアイ2a,3aに圧入するブッシュ圧入装置100について説明する。
Next, the bush press-
ブッシュ圧入装置100は、圧入時のブッシュ1の中心軸の傾きや位置のずれなどを抑制するものである。ここでは、シリンダチューブ2のアイ2aにブッシュ1を圧入する場合を例として説明するが、ロッド3のアイ3aにブッシュ1を圧入する場合も以下と同様である。
The bush press-
ブッシュ圧入装置100は、緩衝器10を支持する受治具11と、ブッシュ1を軸方向上下から挟持して軸方向に移動させる移動機構としての一対のプランジャ15,16と、ブッシュ1に圧力を付加して径方向に弾性変形させるための第1治具21と、第1治具21を通過したブッシュ1を再び径方向に弾性変形させながらアイ2aに圧入するための第2治具22とを備える。
The bush press-
プランジャ15は、その先端15aがブッシュ1の上部から内筒1a内に挿入される押し棒である。プランジャ15の外径は、第1治具21及び第2治具22の内径のうち最も小さい部分より小さく形成される。先端15aの外径は、ブッシュ1の内筒1aの内径と略同一に形成される。プランジャ15は、電動アクチュエータ(図示省略)によってアイ2aに向かって軸方向に付勢される。電動アクチュエータに代えて、空気圧や油圧などの流体圧で付勢してもよい。
The
プランジャ16は、プランジャ15と軸方向に対向して設けられる押し棒である。プランジャ16は、その先端16aがブッシュ1の下部から内筒1a内に挿入され、プランジャ15とともにブッシュ1を挟持する。プランジャ16の外径は、第1治具21及び第2治具22の内径のうち最も小さい部分より小さく形成される。先端16aの外径は、ブッシュ1の内筒1aの内径と略同一に形成される。
The
プランジャ16は、空気圧によってアイ2aに向かって軸方向に付勢される。プランジャ16の付勢力は、空気圧の大きさによって調整される。プランジャ16は空気圧によって付勢されるが、油圧など他の流体圧で付勢してもよく、また、電動アクチュエータなどを用いて付勢してもよい。
The
プランジャ15,16は、軸方向両端からブッシュ1を挟持しながら軸方向に移動する。ブッシュ1の内筒1aにはプランジャ15,16の先端15a,16aが挿入されているため、ブッシュ1の中心軸はプランジャ15,16の中心軸と一致している。よって、ブッシュ1がプランジャ15,16によって挟持されているときには、ブッシュ1の傾きは抑制される。
The plungers 15 and 16 move in the axial direction while sandwiching the
受治具11は、略円筒状に形成され、緩衝器10のアイ2aに臨む受面11aが形成される。受面11aには、アイ2aが、孔2bの中心軸と受治具11の中心軸とが一致するように載置される。受治具11の内周には、プランジャ16が挿通する。受治具11の上方には、第1治具21及び第2治具22が設けられる。
The
第1治具21は、軸方向に進退するプランジャ15,16が内周を挿通可能な略円筒形に形成される。第1治具21は、第2治具22と一体となって軸方向に移動可能に設けられる。
The
第1治具21の内周には、ブッシュ1が挿入される開口が形成され、一定の内径に形成される等径部21aと、等径部21aと連続して形成され、アイ2aに近付くにつれて内径が小さくなるテーパ部21bとが形成される。
An opening into which the
等径部21aは、その内径がブッシュ1の外径より若干大きく、軸方向長さがブッシュ1の軸方向長さと略同一に形成される。等径部21aには、外周と内周とを貫通する潤滑剤供給孔21cが形成され、そこには潤滑剤塗布機31が設けられる。
The equal-
潤滑剤塗布機31は、ブッシュ1の外周に潤滑剤を吐出して塗布する装置である。潤滑剤は、石鹸水、又はラバー部1bを劣化させることのないゴム加工用オイルなどである。
The
テーパ部21bは、最大内径部がブッシュ1の外径より大きく、かつ、最少内径部がブッシュ1の外径より小さく形成される。テーパ部21bは、ブッシュ1が通過するときに、ラバー部1bに径方向の圧力を付加して弾性変形させるものである。テーパ部21bを通過したブッシュ1は、弾性変形による微小な歪が一時的にラバー部1bに残る。この微小な歪が完全に復元しないうちに、プランジャ15,16によってブッシュ1は第2治具22の内周へと移送される。
The tapered
第2治具22は、軸方向に進退するプランジャ15,16が内周を挿通可能な略円筒形に形成される。第2治具22は、第1治具21の下部に配設され、緩衝器10のアイ2aの上部に載置される。つまり、第2治具22は、第1治具21とアイ2aとの間に配置される。
The
このとき、第2治具22の端部に形成されるガイド25がアイ2aの孔2bに挿入される。これにより、アイ2aは、第2治具22と受治具11とによって軸方向及び径方向に固定される。第2治具22は、第1治具21とともに軸方向に移動可能に設けられる。
At this time, the
第2治具22の内周には、ブッシュ1が挿入される開口が形成され、一定の内径に形成される等径部22aと、等径部22aと連続して形成され、アイ2aに近付くにつれて内径が小さくなるテーパ部22bとが形成される。
An opening into which the
等径部22aは、その内径がブッシュ1の外径より若干大きく、軸方向長さがブッシュ1の軸方向長さと略同一に形成される。プランジャ15,16の押圧によって移動するブッシュ1が等径部22aに位置すると、ブッシュ1のラバー部1bは、第1治具21のテーパ部21bによる弾性変形から復元する。
The equal-
等径部22aには、外周と内周とを貫通する潤滑剤供給孔22cが形成され、そこには潤滑剤塗布機32が設けられる。この潤滑剤塗布機32は、潤滑剤塗布機31と同様の構成である。
The
テーパ部22bは、テーパ部21bと同様に、最大内径部がブッシュ1の外径より大きく、かつ、最少内径部がブッシュ1の外径より小さく形成される。テーパ部22bは、プランジャ15,16の押圧によって移動するブッシュ1が通過するときに、ラバー部1bに径方向の圧力を付加して弾性変形させるものである。ブッシュ1のラバー部1bには、第1治具21のテーパ部21bを通過したときの弾性変形による微小な歪が残っている。よって、テーパ部22bを通過させることで、ラバー部1bを容易に弾性変形させることができる。この弾性変形が戻りきらないうちに、プランジャ15,16によってブッシュ1はアイ2aの孔2bへと圧入される。
The
また、第2治具22の下端には、環状の突起であるガイド25が形成される。ガイド25は、その外周が孔2bの内周と略同一に形成され、その内周がテーパ部22bの最少内径部と同じ径で連続するように形成される。
A
ガイド25は、第2治具22がアイ2aの上部に載置されたときに、下端25aが孔2bに挿入される。ガイド25の下端25aは、ブッシュ1がアイ2aに圧入された後でブッシュ1がプランジャ16によって押し戻されたときに当接して軸方向位置を規制するために、例えば1mm程度の所定の厚みをもって形成される。ガイド25の軸方向長さは、アイ2aに対するブッシュ1の軸方向位置に応じて設定される。
The
ガイド25は、第2治具22のみに形成されるが、第1治具21にもガイド25を形成して第2治具22と同一形状に形成してもよい。第1治具21及び第2治具22を同一形状に形成すれば、異なる形状に形成する場合よりもコストが削減できる。また、第1治具21及び第2治具22は別体に形成されるが、これらを一体に形成してもよい。
The
以下、図2及び図3を参照して、ブッシュ圧入装置100を用いたブッシュの圧入方法について説明する。ここでもまた、シリンダチューブ2のアイ2aにブッシュ1を圧入する場合を例として説明するが、ロッド3のアイ3aにブッシュ1を圧入する場合も以下と同様である。
Hereinafter, a bush press-fitting method using the bush press-fitting
図3では、理解を容易にするために工程ごとに分けて図示しているが、図3(a)から図3(c)の工程は、プランジャ15,16の動作が途中で停止することなく、一回の連続したストロークで行われるものである。
In FIG. 3, for ease of understanding, the process is illustrated separately for each process. However, in the processes of FIGS. 3A to 3C, the operations of the
まず、図2に示すように、緩衝器10のアイ2aを受治具11の上部に載置し、第1治具21及び第2治具22を軸方向に移動させてアイ2aを受治具11と第2治具22とで挟持して固定する。また、プランジャ16を空気圧によって軸方向に移動させ、先端16aが第1治具21の等径部21aに臨むように位置させる。この状態で、第1治具21の等径部21aにブッシュ1を挿入する。ブッシュ1は、プランジャ16の端部に載置され、プランジャ16の先端16aは、ブッシュ1の内筒1aに挿入される。
First, as shown in FIG. 2, the
次に、図3(a)に示すように、電動アクチュエータによってプランジャ15を軸方向に移動させ、その先端15aをブッシュ1の内筒1aに挿入する。この状態で、ブッシュ1はプランジャ15,16によって挟持され、中心軸が傾くことが抑制される。このとき、潤滑剤塗布機31によってブッシュ1のラバー部1bの外周に潤滑剤が塗布される。この工程が第1潤滑剤塗布工程に該当する。
Next, as shown in FIG. 3A, the
次に、図3(b)に示すように、プランジャ15を電動アクチュエータで駆動してブッシュ1を軸方向に移動させ、第1治具21のテーパ部21bを通過させる。これにより、ブッシュ1は、圧力が付加されて径方向に圧縮される。この工程が予備圧縮工程に該当する。ブッシュ1の外周には、予備圧縮工程の前に潤滑剤が塗布されているため、ブッシュ1はテーパ部21bを滑らかに通過可能である。
Next, as shown in FIG. 3B, the
このとき、プランジャ16も空気圧でプランジャ15と反対方向に付勢されている。しかしながら、このときのプランジャ16の付勢力は、プランジャ15の付勢力よりも小さいため、プランジャ16はプランジャ15によって押し戻される。
At this time, the
ブッシュ1のラバー部1bは、テーパ部21bを通過することによって、径方向に弾性変形する。ブッシュ1がテーパ部21bを通過して第2治具22の等径部22aに臨むと、ラバー部1bは、弾性変形した後で元に戻ろうとするが、ラバー部1bには、弾性変形したことによって内部に微小な歪が残っている。このとき、潤滑剤塗布機32によってブッシュ1のラバー部1bの外周に潤滑剤が塗布される。この工程が第2潤滑剤塗布工程に該当する。
The
ブッシュ1の外周には、潤滑剤塗布機31によって潤滑剤が一度塗布されているが、第1治具21のテーパ部21bを通過したときにテーパ部21bとの摺接によって掻き取られている。そのため、第2治具22のテーパ部22bを通過する前に潤滑剤塗布機32で再び潤滑剤を塗布している。
The lubricant is once applied to the outer periphery of the
次に、図3(c)に示すように、プランジャ15を電動アクチュエータで駆動してブッシュ1を軸方向に移動させ、第2治具22のテーパ部22bを通過させる。これにより、予備圧縮工程における弾性変形から復元したブッシュ1は、ラバー部1bが再び径方向に圧縮されれる。このとき、プランジャ16も空気圧で付勢されているが、プランジャ15の付勢力よりも小さいため、プランジャ16は押し戻される。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the
そのままプランジャ15を駆動して、ラバー部1bが径方向に弾性変形しているブッシュ1をアイ2aの孔2b内に圧入する。この工程が圧入工程に該当する。テーパ部22bにおけるラバー部1bの弾性変形が完全に元に戻りきらないうちにブッシュ1を孔2bに押し込むため、容易にブッシュ1を圧入することが可能である。また、ブッシュ1のラバー部1bの外周には、圧入工程の前に潤滑剤が塗布されているため、ブッシュ1はテーパ部22bを滑らかに通過して圧入される。
The
ここで、第1治具21を用いずに、第2治具22のみを用いてブッシュ1をアイ2aに圧入する場合と比較する。
Here, a comparison is made with a case where the
第2治具22のみを用いてブッシュ1をアイ2aに圧入する場合には、ブッシュ1のラバー部1bがテーパ部22bではじめて弾性変形する。そのため、ラバー部1bは、ブッシュ1がテーパ部22bを通過するときにテーパ部22bからラバー部1bに作用する力によって一様に変形しくく、変形に偏りが発生するおそれがある。ラバー部1bの弾性変形に偏りが発生した場合には、アイ2aへの圧入時にブッシュ1の中心軸が傾斜するおそれがある。このようにブッシュ1の中心軸が傾斜した場合には、それを手直しする工程が必要になる。
When the
これに対して、第1治具21及び第2治具22を用いる場合には、まず第1治具21のテーパ部21bをブッシュ1が通過することで、ラバー部1bは径方向に弾性変形する。その後、テーパ部21bにおける弾性変形から復元したブッシュ1を、第2治具22のテーパ部22bにて再びラバー部1bを径方向に弾性変形させながらアイ2aに圧入する。
On the other hand, when the
ラバー部1bは、第1治具21のテーパ部21bを通過した後に元の形状に復元しようとするが、その内部には、テーパ部21bにて一度弾性変形したことで微小な歪が残っているため、再び弾性変形しやすい。よって、第1治具21での弾性変形による微小な歪がラバー部1b内部に残っている状態でブッシュ1が第2治具22のテーパ部22bを通過することで、第2治具22における圧入時にラバー部1bが一様に弾性変形しやすい。そのため、ブッシュ1の圧入時にテーパ部22bからラバー部1bに作用する力が一様に吸収され、圧入時のブッシュ1の姿勢変化が抑制され、アイ2aに対するブッシュ1の傾きが抑制される。
The
次に、図3(d)に示すように、プランジャ16を空気圧で駆動して、圧入工程における圧入方向と反対向きにブッシュ1を押し戻す。ブッシュ1は、プランジャ16に押し戻されることで、圧入方向(軸方向)位置が調整される。このとき、プランジャ15を駆動する電動アクチュエータは、プランジャ16の移動に合わせるようにプランジャ15がアイ2aから退避する方向に駆動する。この工程が押戻工程に該当する。
Next, as shown in FIG. 3D, the
ブッシュ1は、プランジャ16に付勢されてガイド25に押しつけられる。ラバー部1bがガイド25に押しつけられることによって、ブッシュ1は、孔2bに対して圧入方向(軸方向)に正確に位置決めされ、アイ2aに対する位置ずれが抑制される。
The
以上のようにブッシュ1が緩衝器10のアイ3aに圧入された後、プランジャ15及びプランジャ16は、アイ2aから離れる方向に退避する。そして、第1治具21及び第2治具22が上方に退避し、緩衝器10は、受治具11から取り外し可能になる。
After the
以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects are obtained.
第1治具21のテーパ部21bを通過することで、ブッシュ1のラバー部1bを径方向に弾性変形させ、その後、第2治具22のテーパ部22bで再びラバー部1bを径方向に弾性変形させながらアイ2aに圧入する。よって、第1治具21での弾性変形による微小な歪がラバー部1b内部に残るため、その後の第2治具22における圧入時にラバー部1bが一様に弾性変形しやすく、圧入時にテーパ部22bからブッシュ1に作用する力を一様に吸収できる。したがって、圧入時のブッシュ1の姿勢変化を抑制し、アイ2aに対するブッシュ1の傾きを抑制できる。
The
また、ブッシュ1がアイ2aに圧入された後で、ブッシュ1は、圧入方向と反対向きに押し戻されてガイド25に押しつけられる。これにより、ブッシュ1は、孔2bに対して軸方向に正確に位置決めされ、アイ2aに対する位置ずれが抑制される。
Further, after the
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
本発明は、緩衝器や流体圧シリンダなどのシリンダ装置に限らず、ブッシュを孔に圧入する方法に適用することができる。 The present invention is not limited to a cylinder device such as a shock absorber or a fluid pressure cylinder, and can be applied to a method of press-fitting a bush into a hole.
100 ブッシュ圧入装置
1 ブッシュ
1b ラバー部
2a アイ
3a アイ
10 緩衝器
11 受治具
15 プランジャ
21 第1治具
21b テーパ部
22 第2治具
22b テーパ部
25 ガイド
31 潤滑剤塗布機
32 潤滑剤塗布機
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ブッシュに圧力を付加し、当該ブッシュを径方向に弾性変形させる予備圧縮工程と、
前記予備圧縮工程での弾性変形から復元した前記ブッシュを再び径方向に弾性変形させながら前記孔に圧入する圧入工程と、を備えることを特徴とするブッシュ圧入方法。 A bush press-in method for press-fitting an elastically deformable bush into a circular hole of a press-fit member,
A pre-compression step of applying pressure to the bush and elastically deforming the bush in a radial direction;
And a press-fitting step of press-fitting the bush restored from the elastic deformation in the preliminary compression step into the hole while elastically deforming the bush again in the radial direction.
前記圧入工程は、第2治具の内周に形成されたテーパ部を前記ブッシュが通過することで当該ブッシュを径方向に圧縮しながら前記孔に圧入することを特徴とする請求項1又は2に記載のブッシュ圧入方法。 The preliminary compression step compresses the bush in the radial direction by passing the bush through a tapered portion formed on the inner periphery of the first jig,
The said press-fitting process press-fits into the said hole, compressing the said bush to radial direction, when the said bush passes the taper part formed in the inner periphery of the 2nd jig | tool. The bush press-fitting method described in 1.
前記ブッシュを軸方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構によって移動する前記ブッシュを、当該ブッシュが通過することによって径方向に弾性変形させる第1治具と、
前記第1治具による弾性変形から復元した前記ブッシュを、当該ブッシュが通過することによって再び径方向に弾性変形させながら、前記移動機構の押圧によって前記孔に圧入するための第2治具と、を備えることを特徴とするブッシュ圧入装置。 A bush press-fitting device for press-fitting an elastically deformable bush into a circular hole of a press-fit member,
A moving mechanism for moving the bush in the axial direction;
A first jig that elastically deforms the bush moved by the moving mechanism in a radial direction by passing the bush;
A second jig for press-fitting into the hole by pressing of the moving mechanism, while the bush restored from the elastic deformation by the first jig is elastically deformed again in the radial direction by passing through the bush; A bush press-fitting device comprising:
前記移動機構は、先端が前記ブッシュの孔に挿入され軸方向に対向して前記ブッシュを挟持する一対のプランジャを備えることを特徴とする請求項4から6のいずれか一つに記載のブッシュ圧入装置。 The bush comprises a hole formed along its central axis,
The bushing press-fit according to any one of claims 4 to 6, wherein the moving mechanism includes a pair of plungers whose distal ends are inserted into holes of the bush and are opposed to each other in the axial direction so as to sandwich the bush. apparatus.
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