JP2018103824A - 駐車ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアリークを確実に検出しつつ、駐車ブレーキ解除の応答性を確保することができる駐車ブレーキ制御装置を提供すること。【解決手段】車両に制動力を発生させる駐車ブレーキ３０と、駐車ブレーキ３０の作動を制御するブレーキチャンバ４０と、圧縮エアを供給可能なエアタンク１０と、エアタンク１０から第１チェックバルブＣＶ１を介してブレーキチャンバ４０に圧縮エアを供給可能なリレーバルブ２０と、第１チェックバルブＣＶ１とリレーバルブ２０との間に形成される第１流路Ａと、リレーバルブ２０とブレーキチャンバ４０との間に形成される第２流路Ｂと、エアタンク１０から第２チェックバルブＣＶ２を介してリレーバルブ２０に駆動源としての圧縮エアを供給可能な第３流路Ｃと、第１流路Ａと第３流路Ｃとを連通する第４流路Ｄと、第３流路Ｃを流れる圧縮エアのエア圧を検出するエアスイッチ６０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、駐車ブレーキ制御装置に関する。

中型、及び大型トラック等の商用車において、圧縮エアを利用して駐車ブレーキを制御するホイールパーキング機構が知られている。例えば、特許文献１に開示されたホイールパーキング機構では、エア流路を流れる圧縮エアの圧力でダイヤフラムを変位させる。これにより、駐車ブレーキを作動させているパワースプリングが押し縮められ、当該駐車ブレーキが解除される。

上記のようなホイールパーキング機構に用いられるエア流路の一例としては、例えば、図３に示されるように、２つのチェックバルブを備える構成が考えられる。より詳しくは、図３の構成は、圧縮エアの流通状態を切り替えることでリレーバルブ２０の開閉動作を制御する第３流路Ｃを含み、第３流路Ｃ上に第２チェックバルブＣＶ２が備えられている。また、図３の構成では、エアタンク１０に貯留された圧縮エアは、リレーバルブ２０が開状態である場合に、第１チェックバルブＣＶ１、第１流路Ａ、及び第２流路Ｂを介して、駐車ブレーキ３０を制御するブレーキチャンバ４０へ供給される。

特開２００８−２３０５００号公報

しかしながら、図３で示される構成では、例えば、リレーバルブ２０からブレーキチャンバ４０までの第２流路Ｂにおいてエアリークが生じた場合には、第２流路Ｂとは独立した第３流路Ｃにおけるエア圧が変化しない。ここで、エア圧によりエアリークを検出するためのエアスイッチ６０は、一般的には第３流路Ｃ上に設けられているため、この場合には第２流路Ｂにおけるエアリークを検出してドライバーに報知することができなくなる虞が生じる。このため、図３で示される構成では、エアリークの検出に係る安全法規を満たすことができない。

上記の課題を考慮し、図４に示されるように、エアタンク１０から供給される圧縮エアの流路の一部を共通化することでチェックバルブを１つにする構成が考えられる。この場合には、第１流路Ａと第２流路Ｂとが導通した状態において第２流路Ｂでエアリークが生じた場合であっても、第１流路Ａと導通した第３流路Ｃにおいてエアスイッチ６０が当該エアリークを検出することができる。

しかしながら、図４の構成では、駐車ブレーキ３０を解除するためにリレーバルブ２０に圧縮エアを供給してリレーバルブ２０を開状態にするときに、当該圧縮エアが第１流路Ａにも流入することになる。そのため、リレーバルブ２０を開状態にするタイミングが遅延し、駐車ブレーキ３０の解除の応答性が低下する虞が生じる。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エアリークを確実に検出しつつ、駐車ブレーキ解除の応答性を確保することができる駐車ブレーキ制御装置を提供することにある。

＜本発明の第１の態様＞
本発明の第１の態様は、車両に制動力を発生させる制動手段と、前記制動手段の作動を制御するブレーキチャンバと、第１チェックバルブと第２チェックバルブとを介して圧縮エアを供給可能なエアタンクと、前記エアタンクから前記第１チェックバルブを介して前記ブレーキチャンバに前記圧縮エアを供給可能なリレーバルブと、前記第１チェックバルブと前記リレーバルブとの間に形成される第１流路と、前記リレーバルブと前記ブレーキチャンバとの間に形成される第２流路と、前記エアタンクから前記第２チェックバルブを介して前記リレーバルブに駆動源としての圧縮エアを供給可能な第３流路と、前記第１流路と前記第３流路とを連通する第４流路と、前記第３流路を流れる圧縮エアのエア圧を検出するエア圧検出手段とを備える駐車ブレーキ制御装置である。

本発明の第１の態様によれば、駐車ブレーキ制御装置は、リレーバルブを開状態にするための第３流路とブレーキチャンバに圧縮エアを供給する第１流路とを連通する第４流路を備え、第３流路に第２チェックバルブを備え、第１流路に第１チェックバルブを備える。これにより、本発明に係る駐車ブレーキ制御装置は、リレーバルブを閉状態から開状態へ切り替えるときに、第１チェックバルブ及び第２チェックバルブの双方により圧縮エアを供給することができるため、ブレーキ解除の応答性を向上させることができる。また、本発明に係る駐車ブレーキ制御装置は、第２流路Ｂと第３流路Ｃとの間に第４流路が形成されていることから、第２流路Ｂにおけるエアリークを第３流路Ｃに設けられたエア圧検出手段により確実に検出することができる。

＜本発明の第２の態様＞
本発明の第２の態様は、上記した本発明の第１の態様において、前記第４流路は、前記第１流路から前記第３流路に圧縮エアを供給可能な第３チェックバルブを有し、前記第３チェックバルブは、前記第３流路から前記第１流路への圧縮エアの流入を許容するオリフィスを有する、駐車ブレーキ制御装置である。

本発明の第２の態様によれば、駐車ブレーキ制御装置は、リレーバルブを開状態にするときに第３流路から第１流路への圧縮エアの移動が制限されるため、第３流路におけるエア圧の低下と上昇とが瞬時に切り替わることを抑制する。これにより、エア圧検出手段が過剰応答、すなわち、瞬間的にＯＦＦ／ＯＮが切り替わることを防止することができる。ただし、第４流路は、第３チェックバルブが有するオリフィスを介して第１流路から第３流路に圧縮エアを供給可能であるため、上記した本発明の第１の態様と同様に、エアリークを確実に検出することができる。

本発明により、エアリークを確実に検出しつつ、駐車ブレーキ解除の応答性を確保することができる駐車ブレーキ制御装置を提供することができる。

本発明に係る駐車ブレーキ制御装置のリレーバルブが閉状態である場合を示した全体構成図である。 本発明に係る駐車ブレーキ制御装置のリレーバルブが開状態である場合を示した全体構成図である。 従来の駐車ブレーキ制御装置の全体構成図である。 従来の別形態の駐車ブレーキ制御装置の全体構成図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。

図１及び図２は、本発明に係る駐車ブレーキ制御装置１の全体構成図である。駐車ブレーキ制御装置１は、例えば中型又は大型トラック等の車両に搭載され、車両の駐車時に作動させる制動機構を圧縮エアにより制御する。図１では、後述するリレーバルブ２０が閉状態である場合の駐車ブレーキ制御装置１の状態を示す。また、図２では、後述するリレーバルブ２０が開状態である場合の駐車ブレーキ制御装置１の状態を示す。

駐車ブレーキ制御装置１は、エアタンク１０、リレーバルブ２０、「制動手段」としての駐車ブレーキ３０、ブレーキチャンバ４０、ハンドコントロールバルブ５０、「エア圧検出手段」としてのエアスイッチ６０、第１チェックバルブＣＶ１、第２チェックバルブＣＶ２、及び第３チェックバルブＣＶ３を備える。

また、駐車ブレーキ制御装置１は、圧縮エアの流路として、第１チェックバルブＣＶ１の下流側とリレーバルブ２０とを接続する第１流路Ａ、リレーバルブ２０とブレーキチャンバ４０とを接続する第２流路Ｂ、第２チェックバルブＣＶ２の下流側とリレーバルブ２０とをハンドコントロールバルブ５０及びエアスイッチ６０を介して接続する第３流路Ｃ、第１流路Ａと第３流路Ｃとを連通させる第４流路Ｄを含む。

第１チェックバルブＣＶ１は、所謂逆止弁であり、上流側がエアタンク１０に接続され、下流側が第１流路Ａに接続されている。そして、第１チェックバルブＣＶ１は、下流側のエア圧が上流側のエア圧よりも低下した場合には、上流側から下流側への圧縮エアの流れを許可する。また、第１チェックバルブＣＶ１は、下流側のエア圧が上流側のエア圧よりも高いか又は等しい場合には、上流側と下流側との圧縮エアの移動を禁止する。

第２チェックバルブＣＶ２は、所謂逆止弁であり、上流側がエアタンク１０に接続され、下流側が第３流路Ｃに接続されている。そして、第２チェックバルブＣＶ２は、下流側のエア圧が上流側のエア圧よりも低下した場合には、上流側から下流側への圧縮エアの流れを許可する。また第２チェックバルブＣＶ２は、下流側のエア圧が上流側のエア圧よりも高いか又は等しい場合には、上流側と下流側との圧縮エアの移動を禁止する。

第３チェックバルブＣＶ３は、所謂オリフィス付きの逆止弁であり、上流側が第１流路Ａに接続され、下流側が第３流路Ｃに接続されている。第３チェックバルブＣＶ３は、下流側のエア圧が上流側のエア圧よりも低下した場合には、上流側から下流側への圧縮エアの流れを許可する。また第３チェックバルブＣＶ３は、下流側のエア圧が上流側のエア圧よりも高いか又は等しい場合には逆止弁が閉状態となる。ただし、第３チェックバルブＣＶ３は、下流側のエア圧が上流側のエア圧よりも高い場合には、圧縮エアの流入を許容するオリフィスを通って下流側から上流側へ圧縮エアが少しずつ移動する。第３チェックバルブＣＶ３の作用については後述する。尚、本発明では、第３チェックバルブＣＶ３を備えない態様であってもよい。

エアタンク１０は、後述する駐車ブレーキ３０を制御する際に使用する圧縮エアを貯留する。また、エアタンク１０は、第１チェックバルブＣＶ１と第２チェックバルブＣＶ２とを介して圧縮エアを供給可能である。当該圧縮エアは、大気から取り込んだ空気を車両に搭載された図示しないコンプレッサによって圧縮することにより生成される。

リレーバルブ２０は、駐車ブレーキ３０の作動状態と非作動状態とを切り替えるためのバルブ機構である。より詳しくは、リレーバルブ２０は、圧力室２１及び大気室２２が形成され、圧力室２１と大気室２２とを区画する可動式のダイヤフラム２３を備える。ダイヤフラム２３は、圧力室２１の圧力状態に応じて、リレーバルブ２０内において圧力室２１側又は大気室２２側へ変位可能である。また、ダイヤフラム２３は、内部に連通流路２４及び開放流路２５が形成されている。

駐車ブレーキ３０は、駐車ブレーキ制御装置１が搭載される車両の図示しない車輪に設けられる制動機構であり、駐車時において車両に制動力を発生させる。駐車ブレーキ３０の作動状態と非作動状態との切り替えは、駐車ブレーキ３０に接続されたブレーキチャンバ４０により制御される。

ブレーキチャンバ４０は、例えば空気の圧力を機械的な往復運動に変換する機構であり、第２流路Ｂと接続されている。そして、ブレーキチャンバ４０は、圧縮エアが供給されない場合には駐車ブレーキ３０を作動させ、圧縮エアが供給される場合には駐車ブレーキ３０の制動を解除する。

ハンドコントロールバルブ５０は、第３流路Ｃ上に設けられ、第３流路Ｃにおける圧縮エアの流れを制御するバルブ機構である。駐車ブレーキ制御装置１が搭載される車両のドライバーは、ハンドコントロールバルブ５０に設けられたレバー５１によって駐車ブレーキ３０の作動状態と非作動状態とを切り替えることができる。

エアスイッチ６０は、第３流路Ｃ上に設けられ、第３流路Ｃにおけるエア圧を監視する圧力センサーである。エアスイッチ６０は、ハンドコントロールバルブ５０のレバー５１が押し下げられているにも拘らず第３流路Ｃにおけるエア圧が低下する場合には、駐車ブレーキ制御装置１でエアリークが生じていると判定し、エアリークの検出をドライバーに報知する。

以下、ドライバーがハンドコントロールバルブ５０を操作したときの第１〜第３流路Ａ〜Ｃの連通状態について説明する。図１に示すように、ハンドコントロールバルブ５０のレバー５１が引き上げられた場合には、開閉弁５３を閉じることにより、第３流路Ｃのうちハンドコントロールバルブ５０よりも第２チェックバルブＣＶ２側の流路を遮断する。このとき、ハンドコントロールバルブ５０は、第３流路Ｃのうちハンドコントロールバルブ５０よりもリレーバルブ２０側の流路における圧縮エアを、手動制御排出口５２を介して大気に開放する。

この状態では、圧力室２１に圧縮エアが供給されないため、ダイヤフラム２３は、スプリング２６により押圧付勢されて圧力室２１側へ変位する。これにより、リレーバルブ２０に接続されている第１流路Ａ及び第２流路Ｂは、ダイヤフラム２３により互いの連通が遮断される。すなわち、リレーバルブ２０は閉状態となる。また、このとき、ダイヤフラム２３に形成された開放流路２５は、第２流路Ｂと大気室２２とを連通させる。これにより、第２流路Ｂは、開放流路２５、大気室２２、及び大気室２２に設けられた大気室排出口２７を介して大気に開放される。

一方、図２に示すように、ハンドコントロールバルブ５０のレバー５１が押し下げられた場合には、第２チェックバルブＣＶ２側に設けられた開閉弁５３を開くことにより、第３流路Ｃの圧縮エアの流れを許可する。この状態では、リレーバルブ２０を開状態にするための駆動源としての圧縮エアが圧力室２１に供給されるため、ダイヤフラム２３は、スプリング２６の押圧力に抗する圧縮エアの圧力により大気室２２側へ変位する。これにより、リレーバルブ２０に接続されている第１流路Ａ及び第２流路Ｂは、ダイヤフラム２３に形成された連通流路２４により互いに連通される。すなわち、リレーバルブ２０は開状態となる。

続いて、車両の駐車時における駐車ブレーキ制御装置１の各部の状態について説明する。

図１に示すように、駐車時においては、ハンドコントロールバルブ５０のレバー５１が引き上げられているため、リレーバルブ２０の圧力室２１は、エアスイッチ６０及びハンドコントロールバルブ５０の手動制御排出口５２を介して大気に開放されている。そのため、リレーバルブ２０は、圧力室２１の内部のエア圧が大気圧と等しくなり、ダイヤフラム２３が圧力室２１側へ変位していることにより閉状態となっている。

また、図１に示す状態においては、リレーバルブ２０が閉状態であることにより、ブレーキチャンバ４０は、第２流路Ｂ、開放流路２５、大気室２２、及び大気室排出口２７を介して、大気に開放されている。そのため、ブレーキチャンバ４０は、内部のエア圧が大気圧と等しくなり、駐車ブレーキ３０を作動させることにより車両を制動状態に保持する。

さらに、図１に示す状態においては、第１流路Ａにおけるエア圧は、前回の制御でリレーバルブ２０が開状態となったときにエアタンク１０から供給された圧縮エアが閉じ込められることにより、エアタンク１０の圧力と等しい状態で保持されている。そのため、第１チェックバルブＣＶ１は、上流側と下流側との圧力差がないため閉状態である。

また、図１に示す状態においては、第３流路Ｃのうち第２チェックバルブＣＶ２から開閉弁５３までのエア圧は、第１流路Ａと同様に、前回の制御で開閉弁５３が開状態となったときにエアタンク１０から供給された圧縮エアが閉じ込められることにより、エアタンク１０の圧力と等しい状態で保持されている。そのため、第２チェックバルブＣＶ２は、上流側と下流側との圧力差がないため閉状態である。尚、このときの第４流路Ｄは、第１流路Ａと第３流路Ｃとが共にエアタンク１０の圧力と等しいことから、第３チェックバルブＣＶ３の有無に拘らず、圧縮エアの移動が生じない。

次に、車両の発進時における駐車ブレーキ制御装置１の動作、及び各部の状態について説明する。

図２に示すように、車両の発進時においては、ドライバーがハンドコントロールバルブ５０のレバー５１を押し下げることにより、車両に発生させていた制動力を解除する。レバー５１が押し下げられると、ハンドコントロールバルブ５０は、手動制御排出口５２を閉じると共に、開閉弁５３を開いて第３流路Ｃにおける圧縮エアの移動を許可する。

開閉弁５３が開くと、第２チェックバルブＣＶ２から開閉弁５３までの流路に閉じ込められていた圧縮エアは、開閉弁５３を介してエアスイッチ６０側へ移動しようとする。このとき、第３流路Ｃのエア圧が低下することで第２チェックバルブＣＶ２が開状態となり、エアタンク１０の圧縮エアが第３流路Ｃを通って、リレーバルブ２０の圧力室２１に供給される。これにより、リレーバルブ２０は、ダイヤフラム２３を大気室２２側へ変位させ、開状態となる。尚、第２チェックバルブＣＶ２は、第３流路Ｃに圧縮エアが満たされるまで開状態を維持し、第３流路Ｃとエアタンク１０とのエア圧が等しくなる時点で閉状態に切り替わる。

ここで、第４流路Ｄ上に第３チェックバルブＣＶ３を備えない場合には、第１流路Ａと第３流路Ｃとが連通していることから、第３流路Ｃのエア圧の低下に伴って、第１チェックバルブＣＶ１及び第２チェックバルブＣＶ２が共に開状態となる。このとき、第１流路Ａへの圧縮エアの供給は、エアタンク１０から第１チェックバルブＣＶ１を介する流路が担うことになる。これにより、第２チェックバルブＣＶ２を介して第３流路Ｃに供給すべき圧縮エアが第１流路Ａに供給されてしまうことを抑制することができる。従って、リレーバルブ２０の圧力室２１に圧縮エアを供給してリレーバルブ２０を開状態にするタイミングの遅延を抑制し、駐車ブレーキ３０の解除の応答性を向上させることができる。

また、第４流路Ｄ上に第３チェックバルブＣＶ３を備える場合には、第３流路Ｃのエア圧の低下に伴って第２チェックバルブＣＶ２が開状態になっても、第３流路Ｃから第１流路Ａへ圧縮エアがほとんど流れない。従って、この場合にも、リレーバルブ２０の圧力室２１に圧縮エアを供給してリレーバルブ２０を開状態にするタイミングの遅延を抑制し、駐車ブレーキ３０の解除の応答性を向上させることができる。

リレーバルブ２０が開状態になると、ダイヤフラム２３に形成された連通流路２４は、第１流路Ａと第２流路Ｂとを連通させる。このとき、第４流路Ｄ上に第３チェックバルブＣＶ３を備えない場合には、第１チェックバルブＣＶ１が既に開状態である。一方、第４流路Ｄ上に第３チェックバルブＣＶ３を備える場合には、第１流路Ａにおける圧縮エアが連通流路２４側に移動しようとして第１流路Ａのエア圧が低下することで、第１チェックバルブＣＶ１が開状態となる。

そして、第１チェックバルブＣＶ１が開状態になると、エアタンク１０の圧縮エアは、第１チェックバルブＣＶ１、第１流路Ａ、連通流路２４、及び第２流路Ｂを介して、ブレーキチャンバ４０に供給される。尚、第１チェックバルブＣＶ１は、ブレーキチャンバ４０までの当該供給路に圧縮エアが満たされるまで開状態を維持し、当該供給路とエアタンク１０とのエア圧が等しくなる時点で閉状態に切り替わる。

ここで、第４流路Ｄ上に第３チェックバルブＣＶ３を備えない場合には、第１チェックバルブＣＶ１が開状態となったときには、第１流路Ａからブレーキチャンバ４０へ圧縮エアが供給されることに加え、第３流路Ｃから第４流路Ｄを介してブレーキチャンバ４０の方向へ圧縮エアが供給される。このとき、エアスイッチ６０は、第３流路Ｃのエア圧の瞬間的な低下に伴いＯＦＦになり、第１流路Ａ、第２流路Ｂ、第３流路Ｃ、及び第４流路Ｄが圧縮エアで満たされた時点で再びＯＮになる。一方、第４流路Ｄ上に第３チェックバルブＣＶ３を備える場合には、圧縮エアが第４流路Ｄをほとんど流れないため、このようなエアスイッチ６０の過剰応答、すなわち、瞬間的なＯＦＦ／ＯＮの切り替わりを防止することができる。

そして、ブレーキチャンバ４０は、圧縮エアが供給されることにより、駐車ブレーキ３０の制動を解除して、車両の速やかな発進を可能にする。

ここで、図２に示す制動解除時において、万が一、第２流路Ｂにエアリークが生じた場合には、第１チェックバルブＣＶ１の開閉状態に拘らず、第１流路Ａ及び第２流路Ｂのエア圧がエアタンク１０のエア圧よりも低下する。このとき、第４流路Ｄ上に第３チェックバルブＣＶ３を備えない場合には、第２チェックバルブＣＶ２の開閉状態に拘らず、第３流路Ｃのエア圧がエアタンク１０のエア圧よりも低下する。また、第４流路Ｄ上に第３チェックバルブＣＶ３を備える場合にも、第３チェックバルブＣＶ３のオリフィスを介して第３流路Ｃから第１流路Ａへ圧縮エアが少しずつ流出することで、やはり第３流路Ｃのエア圧がエアタンク１０のエア圧よりも低下する。これにより、第３流路Ｃ上に設けられたエアスイッチ６０は、第２流路Ｂにおけるエアリークに伴うエア圧の低下を、第３流路Ｃのエア圧の低下として確実に検出することができる。

以上のように、本発明に係る駐車ブレーキ制御装置１によれば、リレーバルブ２０を開状態にするための第３流路Ｃと、ブレーキチャンバ４０に圧縮エアを供給する第１流路Ａとを接続する第４流路Ｄを設け、第３流路Ｃに第２チェックバルブＣＶ２を備え、第１流路Ａに第１チェックバルブＣＶ１を備える。これにより、本発明に係る駐車ブレーキ制御装置１は、リレーバルブ２０を閉状態から開状態へ切り替えるブレーキ解除の応答性を向上させることができる。

また、本発明に係る駐車ブレーキ制御装置１は、第２流路Ｂと第３流路Ｃとの間に第４流路Ｄが形成されていることから、第２流路Ｂにおけるエアリークを確実に検出することができる。さらに、本発明に係る駐車ブレーキ制御装置１は、第３チェックバルブＣＶ３を備えることにより、エアスイッチ６０の過剰応答を防止することができる。

１ 駐車ブレーキ制御装置
１０ エアタンク
２０ リレーバルブ
３０ 駐車ブレーキ
ＣＶ１ 第１チェックバルブ
ＣＶ２ 第２チェックバルブ
ＣＶ３ 第３チェックバルブ
Ａ 第１流路
Ｂ 第２流路
Ｃ 第３流路
Ｄ 第４流路

Claims (2)

1. 車両に制動力を発生させる制動手段と、
   前記制動手段の作動を制御するブレーキチャンバと、
   第１チェックバルブと第２チェックバルブとを介して圧縮エアを供給可能なエアタンクと、
   前記エアタンクから前記第１チェックバルブを介して前記ブレーキチャンバに前記圧縮エアを供給可能なリレーバルブと、
   前記第１チェックバルブと前記リレーバルブとの間に形成される第１流路と、
   前記リレーバルブと前記ブレーキチャンバとの間に形成される第２流路と、
   前記エアタンクから前記第２チェックバルブを介して前記リレーバルブに駆動源としての圧縮エアを供給可能な第３流路と、
   前記第１流路と前記第３流路とを連通する第４流路と、
   前記第３流路を流れる圧縮エアのエア圧を検出するエア圧検出手段と
   を備える駐車ブレーキ制御装置。
2. 前記第４流路は、前記第１流路から前記第３流路に圧縮エアを供給可能な第３チェックバルブを有し、
   前記第３チェックバルブは、前記第３流路から前記第１流路への圧縮エアの流入を許容するオリフィスを有する、請求項１に記載の駐車ブレーキ制御装置。

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