JP2015209924A - オイルジェットアームおよび当該オイルジェットアームを用いたチェーンスパンの潤滑方法、ならびにチェーンテンショニング装置および当該チェーンテンショニング装置を用いたチェーンスパンの潤滑方法 - Google Patents

オイルジェットアームおよび当該オイルジェットアームを用いたチェーンスパンの潤滑方法、ならびにチェーンテンショニング装置および当該チェーンテンショニング装置を用いたチェーンスパンの潤滑方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 チェーンレイアウトの自由度を損なうことなく、コストを低減させ、オイルポンプの小型化を可能にする。【解決手段】 チェーンCの弛み側スパンに緊張力を作用させつつチェーンCの張り側スパンに潤滑用オイルを供給するためのオイルジェットアーム1を構築する。オイルジェットアーム1は、枢支側部2Aと、その回りに回動自在に設けられかつ油圧テンショナ4のピストン41からの押付力が作用する先端側部2Bとを備えており、先端側部2Bには、ピストン41のオイル排出孔41aから供給されるオイルを外部に噴出させるためのオイル噴出孔22aが形成されている。オイル噴出孔22aから噴出されるオイルは、チェーンCの張り側スパンにおいてスプロケット100との噛合始め側部分Eに供給されている。【選択図】 図1

Description

本発明は、チェーンの弛み側スパンに緊張力を作用させつつチェーンの張り側スパンに潤滑用オイルを供給するためのオイルジェットアームに関する。
一般に、自動車エンジンのタイミングチェーンにおいては、チェーンの張り側スパンとクランクシャフトスプロケットとの噛合い始めの個所でチェーン摩耗が進行する傾向がある。そこで、従来より、チェーンの張り側スパンに潤滑用オイルを供給する装置が提案されている。
例えば特開2004−116510号公報に示す装置は、同公報の明細書の段落[0002]および図1に記載されているように、シリンダブロックの前面から前方に突出する突出部16を有しており、内部のメインオイルギャラリから供給されたオイルを突出部16に導入するとともに、導入されたオイルを突出部16先端の噴射孔18からタイミングチェーン10およびクランクシャフトスプロケット12間の噛合個所に噴射している。
しかしながら、上記公報に記載された装置においては、以下のような欠点がある。
(i) シリンダブロック前面に突出部16を設けなければならないことに加えて、突出部16の先端にオイル噴出用の噴射孔18を形成するための穴加工を行う必要があるため、コスト高になる。また、突出部の先端に雌ネジ加工を施して、ネジ孔にオイル噴出用のノズルを別途設けるようにしたものもあり、この場合には、下穴加工に加えて雌ネジ加工が必要になるばかりでなく、部品点数が増え、組立工程も増えることになるため、さらにコスト高になる。
(ii) 突出部16がタイミングチェーン10の弛み側スパン(テンショナアーム配設側スパン)と張り側スパン(ガイドアーム配設側スパン)の間の領域に突出するとともに、突出部16の位置が、タイミングチェーン10の弛み側スパンおよび張り側スパン間の間隔の最も狭い個所であるため、弛み側スパンの最大弛み量を考慮してチェーンのレイアウト設計を行う必要があり、レイアウト設計の自由度が阻害される。そして、チェーンの弛み側スパンの最大弛み量が十分に考慮されていなければ、運転時に弛み側スパンが突出部16に衝突してチェーンが破損するおそれがある。
(iii)オイルポンプからのオイルを油圧テンショナに供給するだけでなく、突出部16にも供給しなければならないため、オイルポンプが大形化する。
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、チェーンレイアウトの自由度を損なうことなく、コストを低減させ、またオイルポンプの小型化を可能にすることにある。
上記課題を解決するため、本発明は、チェーンの弛み側スパンに緊張力を作用させつつチェーンの張り側スパンに潤滑用オイルを供給するためのオイルジェットアームであって、枢支側部と、枢支側部の回りに回動自在に設けられ、油圧テンショナのピストンからの押付力が作用する先端側部とを備えるとともに、ピストンまたは枢支側部から導入されるオイルを外部に噴出させるためのオイル噴出孔を有している(請求項1参照)。
本発明によれば、テンショナアームとして機能するオイルジェットアームにオイル噴出孔を設け、油圧テンショナのピストンまたは枢支側部から導入されるオイルを当該オイル噴出孔から外部に噴出させることで、チェーンの張り側スパンに潤滑用オイルが供給される。
この場合には、チェーンの張り側スパンに向かってオイルを噴出させるために、シリンダブロック側に別個の部材を設けたり、当該部材に孔加工や雌ネジ加工を行ったりする必要がなくなるので、コストを低減できる。さらに、別個の部材をチェーンの弛み側スパンおよび張り側スパン間の領域に突出配置する必要もないため、チェーンのレイアウト設計の自由度が阻害されることもない。また、油圧テンショナのピストンからオイルを導入する場合には、オイルポンプから油圧テンショナに供給されるオイルを利用するだけなので、オイルポンプの小型化が可能になる。
本発明では、オイル噴出孔から噴出するオイルが、チェーンの張り側スパンにおいてスプロケットとの噛合始め側部分に供給されている(請求項2参照)。この噛合始め側部分は、チェーンおよびスプロケットの摩耗・劣化が最も進行しやすい個所であるため、当該部分にオイルを供給することで、チェーンおよびスプロケットの摩耗・劣化の進行を効率よく防止できる。
本発明では、オイル噴出孔がオイルジェットアームの先端側部または枢支側部に設けられている(請求項3参照)。この場合には、油圧テンショナのピストンまたは枢支側部から導入されたオイルは、オイルジェットアームの先端側部または枢支側部のオイル噴出孔からチェーンの張り側スパンに供給される。
本発明では、オイル噴出孔がオイルジェットアームの枢支側部に設けられるとともに、オイルジェットアームには、ピストンからオイルジェットアームの先端側部に導入されたオイルを枢支側部に給送するための油路が形成されている(請求項4参照)。この場合には、油圧テンショナのピストンから導入されたオイルは、オイルジェットアームの先端側部から油路を通って枢支側部に給送され、枢支側部のオイル噴出孔からチェーンの張り側スパンに供給される。
本発明に係るチェーンスパンの潤滑方法は、請求項1記載のオイルジェットアームを用いた潤滑方法であって(請求項5参照)、油圧テンショナのピストンまたはオイルジェットアームの枢支側部から導入されたオイルをオイルジェットアームのオイル噴出孔から外部に噴出させてチェーンの張り側スパンに供給することで、チェーンスパンが潤滑される。
本発明に係るチェーンテンショニング装置は、チェーンの弛み側スパンに配置されるテンショナアームと、記テンショナアームに押付力を作用させるためのピストンを有する油圧テンショナとを備えている。油圧テンショナのピストンの先端には、油圧テンショナに供給されるオイルを外部に排出するためのオイル排出孔が形成されている。テンショナアームには、ピストンのオイル排出孔から排出されたオイルをチェーンの張り側スパンに向かって噴出させるためのオイル噴出孔が形成されている(請求項6参照)。
本発明によれば、テンショナアームにオイル噴出孔を設け、油圧テンショナのピストン先端のオイル排出孔から排出されるオイルを当該オイル噴出孔からチェーン張り側スパンに向かって噴出させることで、チェーンの張り側スパンに潤滑用オイルが供給される。
この場合には、チェーンの張り側スパンに向かってオイルを噴出させるために、シリンダブロック側に別個の部材を設けたり、当該部材に孔加工や雌ネジ加工を行ったりする必要がなくなるので、コストを低減できる。また、別個の部材をチェーンの弛み側スパンおよび張り側スパン間の領域に突出配置する必要もないため、チェーンのレイアウト設計の自由度が阻害されることもない。さらに、オイル噴出に際し、オイルポンプから油圧テンショナに供給されるオイルを利用するだけなので、オイルポンプの小型化が可能になる。
本発明では、オイル噴出孔から噴出されるオイルが、チェーンの張り側スパンにおいてスプロケットとの噛合始め側部分に供給されている(請求項7参照)。この噛合始め側部分は、チェーンおよびスプロケットの摩耗・劣化が最も進行しやすい個所であるため、当該部分にオイルを供給することで、チェーンおよびスプロケットの摩耗・劣化の進行を効率よく防止できる。
本発明では、テンショナアームが、枢支側部と、枢支側部の回りを回動自在な先端側部とを有しており、オイル噴出孔が先端側部に設けられている(請求項8参照)。この場合には、油圧テンショナのピストンから導入されたオイルは、テンショナアームの先端側部のオイル噴出孔からチェーンの張り側スパンに供給される。
本発明では、テンショナアームが、枢支側部と、枢支側部の回りを回動自在な先端側部とを有しており、オイル噴出孔が枢支側部に設けられるとともに、ピストンのオイル排出孔から先端側部に導入されたオイルを枢支側部に給送するための油路が形成されている(請求項9参照)。この場合には、油圧テンショナのピストンから導入されたオイルは、テンショナアームの先端側部から油路を通って枢支側部に給送され、枢支側部のオイル噴出孔からチェーンの張り側スパンに供給される。
本発明に係るチェーンスパンの潤滑方法は、請求項6記載のチェーンテンショニング装置を用いた潤滑方法であって(請求項10参照)、油圧テンショナのピストン先端のオイル排出孔から排出されたオイルをテンショナアームのオイル噴出孔から外部に噴出させてチェーンの張り側スパンに供給することで、チェーンスパンが潤滑される。
以上のように、本発明によれば、オイルジェットアーム(テンショナアーム)にオイル噴出孔を設け、油圧テンショナのピストンまたはオイルジェットアームの枢支側部から導入されるオイルを当該オイル噴出孔から外部に噴出させることで、チェーンの張り側スパンに潤滑用オイルが供給される。この場合には、チェーンの張り側スパンに向かってオイルを噴出させるために、シリンダブロック側に別個の部材を設けたり、当該部材に孔加工や雌ネジ加工を行ったりする必要がなくなるので、コストを低減できる。また、別個の部材をチェーンの弛み側スパンおよび張り側スパン間の領域に突出配置する必要もないため、チェーンのレイアウト設計の自由度が阻害されることもない。さらに、油圧テンショナのピストンからオイルを導入する場合には、オイルポンプから油圧テンショナに供給されるオイルを利用するだけなので、オイルポンプの小型化が可能になる。
本発明の第1の実施例によるオイルジェットアームを備えたタイミングチェーンシステムの概略構成図である。 前記オイルジェットアーム(図1)の平面概略図である。 前記オイルジェットアーム(図1)の正面概略図である。 前記オイルジェットアーム(図1)の底面概略図である。 前記オイルジェットアーム(図1)のアーム本体の平面概略図である。 前記オイルジェットアーム(図1)のアーム本体の正面概略図である。 図6のVII-VII線断面図である。 本発明の第2の実施例によるオイルジェットアームを備えたタイミングチェーンシステムの概略構成図である。 前記オイルジェットアーム(図8)のアーム本体の正面側の斜視図である。 前記オイルジェットアーム(図8)のアーム本体の背面側の斜視図である。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
<第1の実施例>
図1ないし図7は、本発明の第1の実施例によるオイルジェットアームを説明するための図である。
本実施例によるオイルジェットアームが適用されるエンジンタイミングシステム(チェーンテンショニング装置)は、図1に示すように、クランクスプロケット100およびカムスプロケット101、102の回りに巻き掛けられるタイミングチェーンCを有している。同図中、円弧状の矢印はチェーンCの回転方向を示している。チェーンCの弛み側スパンには、チェーンCの弛みを除去しつつチェーンCに適切な緊張力を作用させるためのオイルジェットアーム1が配設されており、張り側スパンには、チェーンCの走行をガイドするためのチェーンガイド50が配設されている。
オイルジェットアーム1は、アーム本体2と、これに着脱自在に装着されるシュー3とを有しており(図2ないし図4参照)、同様に、チェーンガイド50は、ガイド本体51と、これに着脱自在に装着されるシュー52とを有している。アーム本体2およびガイド本体51は、例えば金属製の部材から構成されており、シュー3、52は、例えば樹脂製の部材から構成されている。また、アーム本体2は、エンジンのシリンダブロック側に枢支部材25を介して枢支される枢支側部2Aと、枢支側部2Aの回りを回動自在に設けられた先端側部2Bとを有している。ガイド本体51は、固定部材53、54を介してシリンダブロック側に固定されている。
アーム本体2の先端側部2Bには、油圧テンショナ4が設けられている。油圧テンショナ4は、ハウジング40と、ハウジング40内のピストン穴にスライド可能に設けられるとともに、アーム本体2の先端側部2Bに当接するピストン41とを有している。運転時には、ハウジング40内部のチャンバ40aにオイルポンプ(図示せず)からの油圧が供給されており、ピストン41からの押付力がアーム本体2の先端側部2Bを介してチェーンCの弛み側スパンに作用している。
ピストン41には、チャンバ40a内に供給されたオイルを外部に排出するための軸方向の孔(オイル排出孔)41aが貫通形成されている。オイル排出孔41aは、運転時に当該オイル排出孔41aからのオイル漏れを許容することで、チェーンCに対するテンショナ剛性を調整するためのものである。
オイルジェットアーム1のシュー3は、図1ないし図3に示すように、走行中のチェーンCが摺動するチェーン摺動面30を有している、チェーン摺動面30の両側部には、走行中のチェーンCを両側方からガイドする一対の立壁部31が形成されている。
オイルジェットアーム1のアーム本体2は、図2ないし図6に示すように、枢支側部2Aにボス孔20を有し、先端側部2Bに凹部21を有している。ボス孔20には、枢支部材25(図1)が挿入され、凹部21には、油圧テンショナ40のピストン41(図1)の先端部分が収容されるようになっている。
アーム本体2の先端側部2B内には、凹部21に連通する油路2aが形成されている。また、先端側部2Bの一側面には、当該側面から張り出すとともに、アーム本体2のシュー装着面2Cの側に立ち上がる張出部22が設けられている。油路2aは、張出部22の内部まで延設されており、張出部22には、油路2aと連通するオイル噴出孔22aが開口形成されている(図7参照)。図示した例では、張出部22においてオイル噴出孔22aが開口する面22bが、アーム本体2のシュー装着面2Cと略面一に形成されている。
次に、本実施例の作用効果について説明する。
運転時には、油圧テンショナ4内のチャンバ40aにオイルポンプ(図示せず)からの油圧が供給され、ピストン41からの押付力がオイルジェットアーム1のアーム本体2の先端側部2Bに作用している(図1参照)。
また、このとき、オイルポンプからチャンバ40a内に供給されたオイルの一部は、ピストン41のオイル排出孔41aから排出されている。オイル排出孔41aから排出されたオイルは、アーム本体2内の油路2aに導入され、油路2aを通って張出部22まで移動するとともに、張出部22のオイル噴出孔22aから外部に噴出される(図1、図3および図7参照)。
オイル噴出孔22aから噴出されるオイルは、チェーンCの張り側スパンにおいてスプロケット100との噛合始め側部分Eに供給される(図1参照)。これにより、チェーンCの噛合始め側部分Eに潤滑油を供給でき、チェーンCの張り側スパンおよびスプロケット100の摩耗および劣化を抑制できる。
このような本実施例においては、チェーンCの張り側スパンにオイルを噴出するためにシリンダブロック側に別個の部材を設けたり、当該部材に孔加工や雌ネジ加工を行ったりする必要がないので、コストを低減できる。また、別個の部材をチェーンの弛み側スパンおよび張り側スパン間の領域に突出配置する必要もないため、チェーンのレイアウト設計の自由度が阻害されることもない。さらに、オイル噴出に際し、オイルポンプから油圧テンショナ4に供給されるオイルを利用するだけなので、オイルポンプの小型化が可能になる。
<第2の実施例>
図8ないし図10は、本発明の第2の実施例によるオイルジェットアームを説明するための図である。これらの図において、前記第1の実施例と同一符号は、同一または相当部分を示している。
この第2の実施例では、オイルジェットアーム1の配置が前記実施例に示すものとは上下逆になっている(図8参照)。すなわち、オイルジェットアーム1の枢支側部2Aが下方(つまりクランクスプロケット100側)に配置され、先端側部2Bが上方(つまりカムスプロケット101側)に配置されている。
また、オイルジェットアーム1のアーム本体2およびシュー3の構成が前記実施例に示すものとは異なっている。図9および図10に示すように、アーム本体2の枢支側部2Aにおいてシュー装着面2Cには、オイル噴出孔2cが形成されている。オイル噴出孔2cは、アーム本体2の内部を通ってボス孔20の内周面まで貫通している。
アーム本体2のボス孔20に挿入される枢支部材25は、頭部25Aと、その軸部先端側に形成されかつシリンダブロック側にネジ止め固定されるネジ部25Bと、頭部25Aおよびネジ部25B間に配置された小径部25Cとを有している。枢支部材25の軸部には、軸方向に延びる盲穴25bが形成されており、小径部25Cには、盲穴25bに連通する半径方向の孔25cが貫通形成されている。また、図示していないが、盲穴25bには、オイルポンプからのオイルが供給されるようになっている。
シュー3においてアーム本体2のオイル噴出孔2cと対向する位置には、当該シュー3を厚み方向に貫通するオイル噴出孔3aが形成されている(図8参照)。
運転時には、前記第1の実施例と同様に、油圧テンショナ4内のチャンバにオイルポンプからの油圧が供給され、ピストン41からの押付力がオイルジェットアーム1のアーム本体2の先端側部2Bに作用している(図8参照)。
このとき、オイルポンプからチャンバ内に供給されたオイルの一部は、ピストン41のオイル排出孔から排出されているが、この第2の実施例では、ピストン41からの排出オイルは、チェーンCの張り側スパンの潤滑に利用されることなく、下方に排出されてオイルパンに貯留される。
一方、オイルポンプから枢支部材25の盲穴25bに供給されたオイルは、小径部25Cの半径方向の孔25cを通り、小径部25Cおよびボス孔20間の環状の間隙に流入するとともに、アーム本体2のオイル噴出孔2cを通って、シュー3のオイル噴出孔3aから外部に噴出される(図8〜図10参照)。
オイル噴出孔3aから噴出されるオイルは、チェーンCの張り側スパンにおいてスプロケット100との噛合始め側部分Eに供給される(図8参照)。これにより、チェーンCの噛合始め側部分Eに潤滑油を供給でき、チェーンCの張り側スパンおよびスプロケット100の摩耗および劣化を抑制できる。
このような第2の実施例によれば、チェーンCの張り側スパンへのオイル噴出のために、シリンダブロック側に別個の部材を設けたり、当該部材に孔加工や雌ネジ加工を行ったりする必要がないので、コストを低減できる。また、別個の部材をチェーンの弛み側スパンおよび張り側スパン間の領域に突出配置する必要もないため、チェーンのレイアウト設計の自由度が阻害されることもない。
以上、本発明に好適な実施例について説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、本発明には種々の変形例が含まれる。以下に変形例のいくつかの例を挙げておく。
<第1の変形例>
前記第1、第2の実施例では、オイルジェットアーム1が、金属製のアーム本体2と、これに着脱自在に装着されるシュー3から構成された例を示したが、本発明によるオイルジェットアームは、樹脂製のアーム本体から構成されていてもよい。この場合、別部材としてのシューを設ける必要がなく、アーム本体の一部がチェーン摺動面を構成することになるが、樹脂製のアーム本体を補強する観点から、アーム本体の内部に金属製プレート等の補強部材が設けられているのが好ましい。
<第2の変形例>
前記第1の実施例では、アーム本体2の側面に張出部22を設け、当該張出部22にオイル噴出孔22aを形成した例を示したが、オイル噴出孔22aを形成する個所は張出部22aには限定されない。
たとえば、アーム本体2の側面に張出部22よりも薄肉の隆起部を設け、当該隆起部をシュー3の立壁部31に沿って立ち上げて当該立ち上げ部の内側面にオイル溝を形成するとともに、シュー3の立壁部31の外側面において隆起部の立ち上げ部のオイル溝に対応する位置にオイル溝を形成するようにしてもよい。この場合には、隆起部の立ち上げ部の内側面に形成されたオイル溝とシュー3の立壁部31の外側面に形成されたオイル溝とにより、オイル噴出孔が構成されることになる。
あるいは、シュー3の立壁部31を厚肉にして、当該厚肉部分にオイル噴出孔およびこれに通じる油路を形成するとともに、この油路に連通する油路をアーム本体2の内部に形成するようにしてもよい。
<第3の変形例>
前記第2の実施例では、枢支部材25からオイルジェットアーム1の枢支側部2Aにオイルを導入するようにした例を示したが、枢支側部2Aに導入するオイルは、油圧テンショナ40のピストン41から供給するようにしてもよい。この場合、アーム本体2の内部には、ピストン41先端の孔41aと連通しかつアーム本体2のオイル噴出孔2cと連通するアーム長手方向の油路が形成されており、油圧テンショナ40から供給されたオイルは、当該油路を通ってアーム本体2の枢支側部2Aに給送され、オイル噴出孔2cから外部に噴出されることになる。
<他の適用例>
前記第1、第2の実施例では、本発明がエンジンのタイミングシステムに適用された例を示したが、本発明は、その他のチェーンテンショニング装置(例えばエンジンの補機駆動用チェーン等)にも同様に適用可能である。
本発明は、テンショナアームに有用であり、とくに、チェーンレイアウトの自由度を損なうことなく、コストの低減、さらにはオイルポンプの小型化を要求されるものに適している。
1: オイルジェットアーム(テンショナアーム)
2: アーム本体
22a、2c: オイル噴出孔
2A: 枢支側部
2B: 先端側部


4: 油圧テンショナ
41: ピストン
41a: 孔(オイル排出孔)

100: スプロケット

C: タイミングチェーン(チェーン)
E: 噛合始め側部分
特開2004−116510号公報(段落[0002]および図1参照)

Claims (10)

  1. チェーンの弛み側スパンに緊張力を作用させつつチェーンの張り側スパンに潤滑用オイルを供給するためのオイルジェットアームであって、
    枢支側部と、前記枢支側部の回りに回動自在に設けられ、油圧テンショナのピストンからの押付力が作用する先端側部とを備えるとともに、
    前記ピストンまたは前記枢支側部から導入されるオイルを外部に噴出させるためのオイル噴出孔を有している、
    ことを特徴とするオイルジェットアーム。
  2. 請求項1において、
    前記オイル噴出孔から噴出されるオイルが、チェーンの張り側スパンにおいてスプロケットとの噛合始め側部分に供給されている、
    ことを特徴とするオイルジェットアーム。
  3. 請求項1において、
    前記オイル噴出孔が前記先端側部または前記枢支側部に設けられている、
    ことを特徴とするオイルジェットアーム。
  4. 請求項1において、
    前記オイル噴出孔が前記枢支側部に設けられるとともに、前記ピストンから前記先端側部に導入されたオイルを前記枢支側部に給送するための油路が形成されている、
    ことを特徴とするオイルジェットアーム。
  5. 請求項1記載のオイルジェットアームを用いたチェーンスパンの潤滑方法。
  6. チェーンテンショニング装置であって、
    チェーンの弛み側スパンに配置されるテンショナアームと、
    前記テンショナアームに押付力を作用させるためのピストンを有する油圧テンショナとを備え、
    前記油圧テンショナの前記ピストンの先端には、当該油圧テンショナに供給されるオイルを外部に排出するためのオイル排出孔が形成されており、
    前記テンショナアームには、前記ピストンの前記オイル排出孔から排出されたオイルをチェーンの張り側スパンに向かって噴出させるためのオイル噴出孔が形成されている、
    ことを特徴とするチェーンテンショニング装置。
  7. 請求項6において、
    前記オイル噴出孔から噴出されるオイルが、チェーンの張り側スパンにおいてスプロケットとの噛合始め側部分に供給されている、
    ことを特徴とするオイルジェットアーム。
  8. 請求項6において、
    前記テンショナアームが、枢支側部と、前記枢支側部の回りを回動自在な先端側部とを有しており、前記オイル噴出孔が前記先端側部に設けられている、
    ことを特徴とするチェーンテンショニング装置。
  9. 請求項6において、
    前記テンショナアームが、枢支側部と、前記枢支側部の回りを回動自在な先端側部とを有しており、前記オイル噴出孔が前記枢支側部に設けられるとともに、前記ピストンの前記オイル排出孔から前記先端側部に導入されたオイルを前記枢支側部に給送するための油路が形成されている、
    ことを特徴とするチェーンテンショニング装置。
  10. 請求項6記載のチェーンテンショニング装置を用いたチェーンスパンの潤滑方法。
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