JP2016147592A - 踏面清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造の踏面清掃装置を提供する。【解決手段】踏面清掃装置１００は、研摩子受け４０と研摩子５０とを着脱自在に連結する連結機構８０と、連結機構８０を連結状態に保持するロック機構９０と、を備え、ロック機構９０は、ロックピン７２と、ロックピン７２に係合するクリップ６０と、を有し、研摩子受け４０は、ロックピン７２を保持するクリップ６０を支持するクリップ支持部４３を有し、クリップ支持部４３は、クリップ６０が収容されるクリップ収容部４４と、クリップ収容部４４に形成されクリップ６０の係止部６３が係合する係止溝４６と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、踏面清掃装置に関するものである。

一般に軌道上を走行する鉄道車両は、走行中に車輪の踏面にゴミ、砂利などが付着する。これらのゴミなどが踏面と軌道間に介在すると、軌道や車輪を損傷したり、異音を発生するおそれがある。

特許文献１には、鉄道車両の走行中に車輪の踏面に研摩子を押し当てて付着しているゴミなどを除去する踏面清掃装置が開示されている。特許文献１に記載された踏面清掃装置では、研摩子は研摩子受に連結部材によって取り付けられ、連結部材のロックピンが研摩子受に設けられたコ字形の係止部内に設けられたキャッチばねに弾性的に嵌まり込んで把持されている。これにより、連結部材が不用意には抜け出ないロック状態になっている。このロック状態では、ハンドルによって連結部材を回動させてロックピンをキャッチばねから外し出さない限り、連結部材を抜き取ることはできない。

特開２００２−３３１９３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の踏面清掃装置では、キャッチばね（クリップ）を係止部内に固定するためにねじなどの締結体が必要となる。ねじなどの締結体を用いた場合には、部品点数が増えてしまう。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構造の踏面清掃装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、研摩子受けは、クリップを支持するクリップ支持部を有し、クリップ支持部は、クリップが収容されるクリップ収容部と、クリップ収容部に形成されクリップの係止部が係合する係止溝と、を備えることを特徴とする。

第１の発明では、クリップ収容部に形成された係止溝にクリップの係止部が係合する。これにより、クリップ収容部内でクリップが係止される。

第２の発明は、クリップの係止部には、切欠きが設けられ、クリップ収容部には、切欠きに係合するリブが形成されることを特徴とする。

第２の発明では、クリップの係止部の切欠きがクリップ収容部のリブに係合する。これにより、クリップがクリップ収容部から脱落することを防止できる。

第３の発明は、クリップ支持部は、クリップ収容部を挟んで対向する位置に貫通孔を備えることを特徴とする。

第３の発明では、クリップ支持部は、クリップ収容部を挟んで対向する位置に貫通孔を備える。これにより、貫通孔から治具を差し込んでクリップを押圧して変形させることで、係止部と係止溝との係合を解除でき、クリップの交換を簡単に行うことができる。

第４の発明は、ロックピンは、クリップに係合した状態では、その先端部がクリップ収容部から突出することを特徴とする。

第４の発明では、ロックピンは、クリップに係合した状態では、その先端部がクリップ収容部から突出する。これにより、ロックピンの先端部を掴んでロックピンとクリップの係合、または、ロックピンとクリップの係合の解除を簡単に行うことできる。

本発明によれば、簡素な構造の踏面清掃装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る踏面清掃装置の正面図である。 図１のＩ−Ｉ線に沿う部分断面図である。 本発明の実施形態に係る踏面清掃装置における研摩子と研摩子受けの連結前の部分斜視図である。 本発明の実施形態に係る踏面清掃装置における研摩子と研摩子受けの連結後の部分斜視図である。 本発明の実施形態に係る踏面清掃装置におけるクリップとロックピンの係合状態を示す断面図である。

以下、図１〜図５を参照して、本発明の実施形態の踏面清掃装置１００について説明する。図１は、踏面清掃装置１００の正面図である。図２は、図１のＩ−Ｉに沿う部分断面図である。

図１に示すように、踏面清掃装置１００は、シリンダ１に設けられたブラケット３６を介して図示しない鉄道車両の台車などに取り付けられる。踏面清掃装置１００は、研摩部３を車輪の踏面に摺接させて研摩し、踏面の外面に付着したゴミ、砂利などを取り除いて清掃するものである。

図２に示すように、踏面清掃装置１００は、車両に取り付けられるシリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入され、シリンダ１内に導かれる流体圧により移動可能なトルク受ロッド２と、トルク受ロッド２の先端に取り付けられる研摩部３と、を備える。

シリンダ１は、トルク受ロッド２が摺動する円筒状のシリンダ部１ａと、シリンダ部１ａの一端側の開口を塞ぐロッド側キャップ部材１ｂと、他端側の開口を塞ぐピストン側キャップ部材１ｃと、を備える。ピストン側キャップ部材１ｃは、シリンダ１の後端部にＯリングなどを介して結合される。ピストン側キャップ部材１ｃは中空状に形成され、中空部に流体圧としての空気圧を供給するコネクタ３０が取り付けられる。なお、流体圧として、油圧を使用することもできる。

トルク受ロッド２は、外周にシリンダ１の内周面との間をシールするシール１６が設けられる円環状のピストン部２ａと、ピストン部２ａと一体に形成されロッド側キャップ部材１ｂを貫通するように伸びる中空のロッド部２ｂと、ロッド部２ｂのピストン部２ａとは反対側の開口を塞ぐ蓋部２ｃと、ロッド部２ｂの先端に蓋部２ｃを覆うように取り付けられた外端フランジ部２ｄと、を備える。ピストン部２ａの内周には、円環状のシート２４が設けられる。

シリンダ１のロッド側キャップ部材１ｂとトルク受ロッド２の外端フランジ部２ｄとの間には、ダストの侵入を防止するブーツ１４が取り付けられている。

研摩部３は、トルク受ロッド２の外端フランジ部２ｄにボルトによって着脱自在に結合された研摩子受け４０と、研摩子受け４０の端部に連結機構８０によって着脱自在に連結された研摩子５０と、を備える。

シリンダ１のピストン側キャップ部材１ｃには、トルク受ロッド２のピストン部２ａ及びロッド部２ｂの中空部分内に位置するように支持桿５が設けられる。支持桿５の端部に設けた座部１０とシート２４との間にリターンスプリング４が設けられる。リターンスプリング４は、研摩子５０が車輪の踏面から離れる方向であるトルク受ロッド２をシリンダ１内に引き込む方向にトルク受ロッド２を付勢する。

コネクタ３０からエア（空気圧）が供給されると、エアがピストン側キャップ部材１ｃ内を通してトルク受ロッド２のピストン部２ａの端面と蓋部２ｃの端面に作用する。これにより、トルク受ロッド２は、リターンスプリング４を圧縮しながらシリンダ１の外部（車輪方向）に向かって伸長する。トルク受ロッド２が伸長すると、研摩部３も車輪に向かって移動し、研摩子５０の湾曲面５３が走行中の回転する車輪に押し当てられ踏面と摺接する。これにより、車輪の踏面に付着したゴミや砂利などの異物が除去される。なお、研摩子５０が車輪に摺接すると、研摩部３には車輪の接線方向の力が作用するが、この接線方向の力は、トルク受ロッド２を介してシリンダ１によって担持される。

研摩部３によるゴミや砂利などの異物の除去が終了すると、コネクタ３０から供給されたエアが排出される。これにより、トルク受ロッド２は、リターンスプリング４の復元力によって、トルク受ロッド２と研摩部３と共に後退して元の位置（エアを供給する前の位置）に戻る。これにより、研摩子５０の湾曲面５３は車輪の踏面から離間する。

踏面清掃装置１００は、トルク受ロッド２の移動を軸方向に制限して案内する案内機構２０をさらに備える。案内機構２０は、トルク受ロッド２及び研摩部３のシリンダ１に対する軸方向周りでの回転を防止する。案内機構２０は、トルク受ロッド２の外周面に形成されロッド軸方向に延在する軸方向溝３７と、シリンダ１に取り付けられ軸方向溝３７に嵌合するピン１２と、を備える。本実施形態においては、ピン１２は円柱状に形成される。ピン１２は、ベアリング１３を介してシリンダ１に取り付けられ、ベアリング１３は、ピン１２をシリンダ１に対して回転可能に支持する。なお、ベアリング１３として、複数の円柱状のニードル（針部）１３ａを有するニードルベアリングが好ましいが、ボールベアリング、プレーンベアリングなどであってもよい。ピン１２とベアリング１３は、シリンダ１にねじ込めるボルト２５内に収容され、シリンダ１に対して着脱自在に取り付けられる。

トルク受ロッド２は外周に外周溝３８を備える。外周溝３８内には、外周に多数ののこぎり歯状の溝を備えたラッチ受け８が、トルク受ロッド２の軸方向（又はシリンダ１の軸方向）に移動自在に挿入される。ラッチ受け８ののこぎり歯状の溝は、後述するラッチ７の先端と係合する。

シリンダ１には、径方向に向けてガイド筒３９が形成され、ガイド筒３９内にはロッド状のラッチ７が移動可能に挿入される。ラッチ７は、通常、スプリング１９で付勢されてその先端がラッチ受け８と係合する。また、ラッチ７は、シリンダ１の外部に延出する外端を備えており、この外端をスプリング１９に抗すようにして引き出すと、ラッチ受け８との係合が解消されてラッチ受け８が移動することができる。

ラッチ受け８は、トルク受ロッド２の後退ストロークを規制する。例えば、研摩子５０が摩耗した場合、その摩耗した肉厚分の距離だけトルク受ロッド２とラッチ受け８は押し出される。トルク受ロッド２が一定の距離以上後退しないように、ラッチ受け８は、押し出された量に応じてトルク受ロッド２の位置を規制する。これによって研摩子５０が摩耗しても、研摩子５０と車輪の踏面との距離を常にある一定の範囲内に保持できる。

次に、図２〜図４を参照して研摩子受け４０について説明する。図３は、踏面清掃装置１００の研摩子５０と研摩子受け４０の連結前の部分斜視図である。図４は、踏面清掃装置１００の研摩子５０と研摩子受け４０の連結後の部分斜視図である。

研摩子受け４０は、平板状の本体部４１と、本体部４１から垂直方向に延びトルク受ロッド２の外端フランジ部２ｄに着脱自在に結合される一対の取付部４２と、取付部４２の一方の上部に設けられ、本体部４１及び取付部４２に対して略垂直方向に開口する溝状のクリップ収容部４４を備えたクリップ支持部４３と、を備える。本体部４１の端部には、挿通孔４９を有する凸部４５が取付部４２と平行な方向に間隔をおいて二箇所設けられる。なお、本実施形態では、取付部４２とクリップ支持部４３とが一体に形成された構成を示しているが、クリップ支持部４３を研摩子受け４０とは別体として構成し、クリップ支持部４３が研摩子受け４０に固定される構成であってもよい。

図３及び図４に示すように、クリップ収容部４４にはクリップ６０が収容される。クリップ６０は、弾性を有する板状の金属部材から構成され、図３及び図５に示すように、円弧状に形成された湾曲部６１と、湾曲部６１から互いに平行に伸びる一対の保持部６２と、一対の保持部６２から先端に向かうにつれて互いに離間する係止部６３と、係止部６３の長手方向の中央付近に設けられた切欠き６４と、を備える。対向する係止部６３どうしの間の距離Ａ（図５参照）は、クリップ収容部４４の溝の幅よりも大きく形成される。なお、クリップ６０は金属によって形成されるが、樹脂によって形成されてもよい。

クリップ収容部４４には、クリップ６０の係止部６３が係合する係止溝４６と、クリップ６０の切欠き６４に係合するリブ４７と、が形成される。係止溝４６及びリブ４７は、クリップ収容部４４の対向面のそれぞれに形成される。対向面のそれぞれに形成された係止溝４６及びリブ４７どうしは、互いに対峙するように形成される。リブ４７は、係止溝４６の長手方向における中央付近に設けられる。

クリップ６０をクリップ収容部４４に収容するには、クリップ６０の係止部６３どうしを近づけるように押圧して、クリップ６０をクリップ収容部４４に挿入する。そして、クリップ６０の係止部６３と係止溝４６が対応する位置までクリップ６０を挿入して押圧を解除すると、湾曲部６１の弾性により係止部６３が互いに離間する方向に移動し、係止部６３が係止溝４６に係止される。このようにして、クリップ６０はクリップ収容部４４内に収容され、支持される。

このとき、クリップ６０の切欠き６４とクリップ収容部４４のリブ４７も係合される。これにより、鉄道車両が走行して振動しても、クリップ６０はクリップ６０の長手方向に移動することが阻止される。したがって、クリップ６０がクリップ収容部４４から脱落することを防止できる。また、リブ４７と切欠き６４とを係合させることで、クリップ６０がクリップ収容部４４の正常な位置に取り付けられていることの視認性が向上する。このとき、リブ４７が係止溝４６の長手方向における中央付近にあると視認性がより向上する。なお、湾曲部６１の弾性によってクリップ６０をクリップ収容部４４内に十分に保持できるのであれば、クリップ６０の切欠き６４とクリップ収容部４４のリブ４７とを設けなくてもよい。

クリップ支持部４３には、クリップ６０を押圧することによってクリップ６０の係止部６３とクリップ支持部４３の係止溝４６との係合を解除する治具を挿入するための二つの貫通孔４８が、クリップ収容部４４を挟んで対向する位置に形成される。二つの貫通孔４８から治具を挿入し、治具によってクリップ６０を両側面から挟むように押圧することで、係止部６３と係止溝４６との係合は解除される。これにより、クリップ６０の交換を簡単に行うことができる。なお、貫通孔４８はゴミ抜き孔としても使用できる。

次に、研摩子５０について説明する。研摩子５０は、研摩部材が取り付けられた基部５１と、基部５１の背面に取り付けられ研摩子受け４０の本体部４１が挿入される係合金具５２と、を備える。係合金具５２は、本体部４１が挿入される開口５２ａと、研摩子受け４０の本体部４１が挿入された際に研摩子受け４０の凸部４５が挿通する一対の窓５２ｂと、を備える。係合金具５２は、板状の金属部材を曲げ加工などを施すことで形成される。

図３及び図４に示すように、踏面清掃装置１００は、連結部材７０をさらに備える。連結部材７０は、Ｌ字型の金属製の円柱状の棒であり、挿通孔４９に挿入される挿入部７１と、挿入部７１から略垂直な方向に延びるロックピン７２と、挿入部７１に設けられ凸部４５の端面に当接することで連結部材７０の移動を規制するストッパ７３と、を備える。なお、図３及び図４では、挿入部７１とロックピン７２とが一体に形成された構成を示しているが、挿入部７１とロックピン７２とは別体に構成されていてもよい。

次に、研摩子受け４０と研摩子５０とを着脱自在に連結する連結機構８０について説明する。連結機構８０は、研摩子受け４０の凸部４５と、研摩子５０の係合金具５２と、連結部材７０の挿入部７１と、を備える。

研摩子受け４０と研摩子５０を連結するには、図３に示すように、研摩子受け４０の本体部４１を凸部４５が係合金具５２の窓５２ｂに挿通されるまで係合金具５２内に挿入する。これにより、図３の仮想線で示すように、研摩子受け４０の凸部４５は、窓５２ｂから突出した状態となる。この状態で、凸部４５に設けられた挿通孔４９を挿通するように連結部材７０の挿入部７１を挿入する。挿入部７１が上下二つの挿通孔４９に挿入され、ストッパ７３が凸部４５の端面に当接すると、研摩子受け４０と研摩子５０との連結は完了する（図４）。なお、連結状態を解除するには、連結部材７０の挿入部７１を引き抜くだけでよい。このように、研摩子受け４０と研摩子５０とは、連結機構８０によって着脱自在に連結される。

踏面清掃装置１００は、連結機構８０を連結状態に保持するロック機構９０をさらに備える。ロック機構９０は、クリップ６０と、連結部材７０のロックピン７２と、を備える。図４に示す研摩子受け４０と研摩子５０とが連結された連結状態において、連結部材７０のロックピン７２を矢印で示す方向に回動させ、クリップ収容部４４内に収容されたクリップ６０に係合させる。図５に示すように、クリップ６０の一対の保持部６２の間の距離Ｂは、ロックピン７２の直径Ｒよりも小さく形成されている。このため、ロックピン７２をクリップ６０に係合させる際には、湾曲部６１の弾性力に打ち勝つようにロックピン７２を回動させる。これにより、ロックピン７２は、保持部６２を押し拡げながら湾曲部６１内に挿入される。このようにして、ロックピン７２が湾曲部６１内に挿入されると、押し拡げられた一対の保持部６２は、湾曲部６１の弾性によって元の状態に戻る。したがって、一対の保持部６２の間の距離Ｂが再びロックピン７２の直径Ｒよりも小さくなる。これにより、ロックピン７２はクリップ６０から抜け出すことができず、ロックピン７２はロック状態となる。このようにして、踏面清掃装置１００は、ロック機構９０によって連結機構８０を連結状態に保持することができる。また、このロック状態を解除するには、一対の保持部６２を押し拡げるようにしてロックピン７２をクリップ６０から外れる方向に回動させる。これにより、クリップ６０とロックピン７２との係合は解除される。

ロックピン７２は、クリップ６０に係合した状態では、その先端部７２ａがクリップ収容部４４から突出するように形成される。これにより、ロックピン７２の先端部７２ａを掴んでロックピン７２を回動することができ、ロックピン７２を操作するハンドルなどを設けずとも、ロックピン７２とクリップ６０の係合、または、ロックピン７２とクリップ６０の係合の解除を簡単に行うことできる。さらに、図２に示すように、ロックピン７２とクリップ６０とが係合した状態では、ロックピン７２は挿入部７１との接続部から研摩子受け４０の内側に向かう方向に延びるように位置する。これにより、作業者などがロックピン７２に接触してロックピン７２とクリップ６０との係合が不用意に解除されることを防止できる。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

踏面清掃装置１００では、クリップ６０は、クリップ６０の係止部６３が湾曲部６１の弾性によって研摩子受け４０のクリップ収容部４４の係止溝４６に係止されることで、クリップ収容部４４内に支持される。したがって、ねじなどの締結体を用いずともクリップ収容部４４内にクリップ６０を支持することができ、踏面清掃装置を簡素な構造とすることができる。

また、踏面清掃装置１００では、ロック機構９０によって、研摩子受け４０と研摩子５０とを連結する連結機構８０を連結状態に保持することができる。これにより、連結部材７０が不用意に外れてしまうことが防止できる。

踏面清掃装置は、台車などの振動の多い場所に設けられる。このように、振動の多い場所では、ねじなどの締結体に緩みが生じやすいため、クリップ６０が脱落してしまうおそれがある。これに対して、本実施形態の踏面清掃装置１００では、クリップ６０の湾曲部６１の弾性力によって係止部６３がクリップ収容部４４に形成された係止溝４６と係合する。したがって、クリップ６０は、湾曲部６１の弾性力によってクリップ収容部４４内に支持されるので、振動によって緩みなどが生じるおそれがなく、クリップ６０を安定してクリップ収容部４４内に支持することができる。

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

踏面清掃装置１００は、車両に取り付けられるシリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入され、シリンダ１内に導かれる流体圧により移動可能なトルク受ロッド２と、トルク受ロッド２の先端に取り付けられる研摩子受け４０と、研摩子受け４０に連結され、トルク受ロッド２が伸長することで車輪の踏面に押し当てられる研摩子５０と、研摩子受け４０と研摩子５０とを着脱自在に連結する連結機構８０と、連結機構８０を連結状態に保持するロック機構９０と、を備え、ロック機構９０は、ロックピン７２と、ロックピン７２に係合するクリップ６０と、を有し、研摩子受け４０は、ロックピン７２を保持するクリップ６０を支持するクリップ支持部４３を有し、クリップ支持部４３は、クリップ６０が収容されるクリップ収容部４４と、クリップ収容部４４に形成されクリップ６０の係止部６３が係合する係止溝４６と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、クリップ収容部４４に形成された係止溝４６にクリップ６０の係止部６３が係合する。これにより、クリップ収容部４４内でクリップ６０が係止される。したがって、ねじなどの締結体を用いずともクリップ収容部４４内にクリップ６０を支持することができ、踏面清掃装置を簡素な構造とすることができる。

また、クリップ６０の係止部６３には、切欠き６４が設けられ、クリップ収容部４４には、切欠き６４に係合するリブ４７が形成されることを特徴とする。

この構成によれば、クリップ６０の係止部６３の切欠き６４がクリップ収容部４４のリブ４７に係合する。これにより、クリップ６０がクリップ収容部４４から脱落することを防止できる。

また、クリップ支持部４３は、クリップ収容部４４を挟んで対向する位置に貫通孔４８を備えることを特徴とする。

この構成によれば、クリップ支持部４３は、クリップ収容部４４を挟んで対向する位置に貫通孔４８を備える。これにより、貫通孔４８から治具を差し込んでクリップ６０を押圧して変形させることで、係止部６３と係止溝４６との係合を解除でき、クリップ６０の交換を簡単に行うことができる。

また、ロックピン７２は、クリップ６０に係合した状態では、その先端部７２ａがクリップ収容部４４から突出することを特徴とする。

この構成によれば、ロックピン７２は、クリップ６０に係合した状態では、その先端部７２ａがクリップ収容部４４から突出する。これにより、ロックピン７２の先端部７２ａを掴んでロックピン７２とクリップ６０の係合、または、ロックピン７２とクリップ６０の係合の解除を簡単に行うことできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、クリップ支持部４３は取付部４２の上部に設けられているが、ロックピン７２と係合できる箇所であれば、どのような場所であってもよい。また、クリップ収容部４４が開口する向きも、ロックピン７２と係合できる箇所であれば、どのようなものであってもよい。さらに、凸部４５は、二箇所設けられているが、任意の数選択できる。

１・・・シリンダ、２・・・トルク受ロッド、３・・・研摩部、４・・・リターンスプリング、４０・・・研摩子受け、４１・・・本体部、４２・・・取付部、４３・・・クリップ支持部、４４・・・クリップ収容部、４５・・・凸部、４６・・・係止溝、４７・・・リブ、４８・・・貫通孔、５０・・・研摩子、５１・・・基部、５２・・・係合金具、５２ａ・・・開口、５２ｂ・・・窓、６０・・・クリップ 、６１・・・湾曲部、６２・・・保持部、６３・・・係止部、６４・・・切欠き、７０・・・連結部材、７１・・・挿入部、７２・・・ロックピン、７３・・・ストッパ、８０・・・連結機構、９０・・・ロック機構、１００・・・踏面清掃装置

Claims (4)

1. 車両に取り付けられるシリンダと、
   前記シリンダ内に摺動自在に挿入され、前記シリンダ内に導かれる流体圧により移動可能なトルク受ロッドと、
   前記トルク受ロッドの先端に取り付けられる研摩子受けと、
   前記研摩子受けに連結され、前記トルク受ロッドが伸長することで車輪の踏面に押し当てられる研摩子と、
   前記研摩子受けと前記研摩子とを着脱自在に連結する連結機構と、
   前記連結機構を連結状態に保持するロック機構と、を備え、
   前記ロック機構は、ロックピンと、前記ロックピンに係合するクリップと、を有し、
   前記研摩子受けは、前記クリップを支持するクリップ支持部を有し、
   前記クリップ支持部は、
   前記クリップが収容されるクリップ収容部と、
   前記クリップ収容部に形成され前記クリップの係止部が係合する係止溝と、を備えることを特徴とする踏面清掃装置。
2. 前記クリップの前記係止部には、切欠きが設けられ、
   前記クリップ収容部には、前記切欠きに係合するリブが形成されることを特徴とする請求項１に記載の踏面清掃装置。
3. 前記クリップ支持部は、前記クリップ収容部を挟んで対向する位置に貫通孔をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の踏面清掃装置。
4. 前記ロックピンは、前記クリップに係合した状態では、その先端部が前記クリップ収容部から突出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の踏面清掃装置。

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