JP2806777B2 - 巻線機のフィルム巻付機構 - Google Patents

巻線機のフィルム巻付機構

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JP2806777B2
JP2806777B2 JP6007184A JP718494A JP2806777B2 JP 2806777 B2 JP2806777 B2 JP 2806777B2 JP 6007184 A JP6007184 A JP 6007184A JP 718494 A JP718494 A JP 718494A JP 2806777 B2 JP2806777 B2 JP 2806777B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フライバックトランス
などのコイルの巻線機に備えて、コイルボビンに絶縁フ
ィルムを巻き付けるフィルム巻付機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】フライバックトランスなどのコイルに
は、コイルボビンの巻線の上に絶縁フィルムを巻き付
け、フィルム上に巻線を行ってさらにその上に絶縁フィ
ルムを巻き付けるという具合に、巻線と絶縁フィルムの
巻き付けとを交互に行って製作するものがある。このよ
うなフィルム巻き付け方法として例えば特開平５−１０
１９６１号が知られている。
【０００３】これは、絶縁フィルムをフロントニップと
リヤニップという２基の開閉部材を用いる方法である。
この方法によれば、まずリールに巻いた絶縁フィルムの
先端をフロントニップで把持してリールからフィルムを
引き出し、フィルム先端をボビンに係止する。次に、フ
ロントニップをフィルム切断位置の近くに戻し、切断部
の前後をリヤニップとフロントニップとで把持してカッ
タでフィルムを切断し、ボビンを回転させてフィルムを
ボビンに巻き付ける。この時、リヤニップが巻き付け中
のフィルムの後端を把持して所定の張力をフィルムに加
えることで、フィルムがボビンに緩みなく巻き付けられ
るようにする。
【０００４】
【発明の課題】この巻き付け方法においては、フィルム
の先端をボビンに係止した後にフィルムを切断するた
め、フィルムの巻き付け長さはカッタとボビンとの距離
で決まってしまう。そのため、巻き付け長さを変更する
にはボビンのフィルム巻き付け位置を変更しなければな
らないが、フィルムの巻き付け作業が他の部材と干渉し
ないように配慮する必要があるため、フィルムの巻き付
け長さの調整は容易でなかった。
【０００５】また、作業効率の点からはフィルムはあら
かじめ所定の長さに切断しておき、巻線作業後は巻き付
けのみを行うことが望ましい。しかしながら、この巻き
付け方法ではフィルムの先端をボビンに係止してからフ
ィルムを切断するので、あらかじめ切断しておくことは
できず、その分作業効率が悪いという問題もあった。
【０００６】本発明は、上記問題点を解決すべくなされ
たもので、より合理的な処理方法を用いたフィルム巻付
機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を達成するための手段】本発明は、巻線用線材を
回転するコイルボビンに巻き付ける巻線機に備えてリー
ルから供給されるフィルムを回転するコイルボビンに巻
き付ける巻線機のフィルム巻付機構において、フィルム
の先端を把持するメインニップと、メインニップを所定
の方向へ移動する手段と、メインニップに引き出された
フィルムを所定位置で把持するテンションニップと、テ
ンションニップからリール側においてフィルムを切断す
るカッタと、フィルムを把持したテンションニップをメ
インニップと一体に前記所定方向へ移動する手段と、フ
ィルムを解放したテンションニップを前記所定位置に戻
す手段とを備えている。
【０００８】また、フィルムを把持したテンションニッ
プをメインニップと一体に前記所定方向へ移動する手段
をメインニップの移動手段とテンションニップを前記所
定方向へ変位自由に支持するガイドとで構成し、フィル
ムを解放したテンションニップを前記所定位置に戻す手
段をテンションニップを前記所定位置に向けて付勢する
手段と前記ガイドとで構成している。
【０００９】その場合の付勢手段は例えばエアシリンダ
と、エアシリンダへのエアの供給機構で構成される。
【００１０】あるいは、上下方向に配置された２基のプ
ーリにかけ回されたベルトと、このベルトに結合したカ
ウンタウエイトとで構成し、テンションニップをこのベ
ルトに連結している。
【００１１】本発明はまた、巻線用線材をコイルボビン
に巻き付ける巻線機に備えてリールから供給されるフィ
ルムを回転するコイルボビンに巻き付ける巻線機のフィ
ルム巻付機構において、フィルムの先端を把持するメイ
ンニップと、メインニップを所定の方向へ移動する手段
と、メインニップに引き出されたフィルムを所定位置で
把持するテンションニップと、テンションニップからリ
ール側においてフィルムを切断するカッタと、テンショ
ンニップを前記所定方向へ変位自由に支持するガイド
と、テンションニップを前記所定位置に向けて付勢する
手段と、前記ガイドの角度を調整する機構とを備えてい
る。
【００１２】本発明は、巻線用線材をコイルボビンに巻
き付ける巻線機に備えてリールから供給されるフィルム
を回転するコイルボビンに巻き付ける巻線機のフィルム
巻付機構において、フィルムの先端を把持するメインニ
ップと、メインニップを所定の方向へ移動する手段と、
メインニップに引き出されたフィルムを所定位置で把持
するテンションニップと、テンションニップからリール
側においてフィルムを切断するカッタと、フィルムを把
持したテンションニップをメインニップと一体に前記所
定方向へ移動する手段と、フィルムを解放したテンショ
ンニップを前記所定位置に戻す手段と、コイルボビンを
移動する手段とを備えている。
【００１３】
【作用】フィルムの巻き付けに先立ち、フィルムの先端
をメインニップが引き出し、テンションニップが所定位
置でフィルムを把持した状態でフィルムを切断するの
で、コイルボビンへの巻線作業と並行してフィルムの切
断を行える。
【００１４】また、メインニップによるフィルムの引き
出し長さを変えるとフィルムの切断長さが変わる。切断
後、必要に応じてメインニップを移動し、フィルム先端
をコイルボビンへの巻き付け位置に移動させるが、この
時フィルム後端を把持したテンションニップが一体に移
動し、巻き付け作業終了までフィルム後端を安定的に把
持する。
【００１５】フィルムを把持したメインニップをテンシ
ョンニップと一体に前記所定方向へ移動する手段を、メ
インニップの移動手段とテンションニップを前記所定方
向へ変位自由に支持するガイドとで構成し、フィルムを
解放したテンションニップを前記所定位置に戻す機構
を、テンションニップを前記所定位置に向けて付勢する
手段で構成することにより、独立したテンションニップ
の駆動手段が不要となり、上記作用を簡易な構成で達成
できる。
【００１６】さらに、付勢手段をエアシリンダと、エア
供給機構で構成することにより移動位置によらず一定の
力でテンションニップを付勢することができる。
【００１７】あるいは、付勢手段をベルトとカウンタウ
エイトとで構成して、テンションニップをベルトに連結
しても同様に一定の力でテンションニップを付勢するこ
とができる。
【００１８】また、ガイドの角度を若干の範囲で調整す
る機構とを備えることで、巻き付けられるフィルムのコ
イルボビンの回転軸方向のずれを補正することが可能と
なる。
【００１９】また、コイルボビンを移動する機構を備え
ることで、フィルムの巻き付けに伴うコイルボビンの外
径変化によらず、常に同一位置でフィルムをコイルボビ
ンに巻き付けることが可能となる。
【００２０】
【実施例】図１〜図５に本発明の実施例を示す。
【００２１】図１はコイルボビン１への巻線作業とフィ
ルム７の巻き付け作業とを行う自動巻線機を示す。
【００２２】この自動巻線機は、移動機構４に支持され
たスピンドル３と、線材を送り出すノズル５と、コイル
ボビン１を搬送するコンベア６とを本体１２上に備え
る。自動巻線機はコンベア６により本体１２上に搬送さ
れたコイルボビン１に対して、スピンドル３を移動機構
４により移動させることで、コイルボビン１をスピンド
ル３に装着する。そして、ノズル５から供給される線材
の端部をコイルボビン１の所定部に係止した後、スピン
ドル３を回転させてノズル５から送りだされる線材をコ
イルボビン１に巻き付ける。
【００２３】また、巻線の各層ごとにコイルボビン１に
絶縁用のフィルム７を巻き付ける。このために、自動巻
線機はフィルム７を供給するリール８を本体１２の上部
に備える。このリール８から送り出されるフィルム７に
切欠を形成するフィルムパンチ９とフィルム７に波型に
型押しをするエンボス加工部１０が本体１２に取り付け
られる。
【００２４】そして、エンボス加工部１０の下方にフィ
ルム７を把持するメインニップ１３とテンションニップ
１４及びカッタ１５が設けられる。
【００２５】メインニップ１３はエアシリンダ２０の駆
動に応じて開閉する二股の開閉部材であり、本体１２に
設けた上下方向のスピンドル１６に螺合するアーム１７
に支持され、スピンドル１６に結合したモータ１８の運
転に応じて上下に変位する。このスピンドル１６とモー
タ１８とがメインニップ１３の移動手段を構成する。メ
インニップ１３はさらに、アーム１７との間に設けたエ
アリシンダ１９の駆動に応じて所定範囲でスピンドル３
と略平行に移動する。テンションニップ１４は図３と図
４に示すように本体１２から斜め下方に向けて突出す
る、メインニップ１３と同様の部材であり、ガイド２２
に上下に変位可能に案内されるブラケット３２に取り付
けられる。このブラケット３２は付勢手段としてのエア
シリンダ２１に結合する。エアシリンダ２１は内部の圧
縮空気により収縮方向に付勢され、最も縮んだ状態でテ
ンションニップ１４を図３の実線に示すようにカッタ１
５の直下のスタート位置に保持する。エアシリンダ２１
には低圧と高圧の２種類の圧縮空気の供給機構２３が接
続される。テンションニップ１４は先端の開閉部材を開
閉するためのエアシリンダ２４を備え、この開閉部材で
メインニップ１３と反対側からフィルム７を把持する。
なお、メインニップ１３がテンションニップ１４より上
方へ上昇可能なように、メインニップ１３とテンション
ニップ１４は各々の先端が交錯しない寸法に形成され
る。
【００２６】ガイド２２は図３に示すように本体１２に
支点４０を介して回動可能に支持されたガイド台４１に
一体に構成される。ガイド台４１の上端にはガイド２２
の傾きの調整機構としてアジャスト用ねじ４２が螺合す
る。このアジャスト用ねじ４２の先端はガイド台４１を
貫通して本体１２に当接し、回転操作に応じてガイド台
４１を支点４０を中心に直立位置から前後に若干の角度
範囲で傾斜させる。
【００２７】なお、スピンドル１６とモータ１８からな
るメインニップ１３の移動手段とこのガイド２２とが、
フィルム７を把持したテンションニップ１４をメインニ
ップ１３と一体に移動する手段を構成する。
【００２８】カッタ１５はエンボス加工部１０の直下に
設けられ、２基のエアシリンダ２５の駆動に応じてフィ
ルム７を両側から挟むようにして切断する。カッタ１５
は図２に示すようにフィルム７を切断するブレード１５
Ａと、ブレード１５Ａの上方でフィルム７を押さえるス
プリング３４に付勢された押さえ部材１５とを備える。
なお、これらは図４に示すようにテンションニップ１４
の開閉部材と略平行に配置され、フィルム７を水平方向
から斜めに切断する。また、カッタ１５は開いた状態で
はメインニップ１３が通過できるだけの間隔をもつよう
に設計される。
【００２９】本体１２の下部にはメインニップ１３に保
持されたフィルム７の先端をコイルボビン１に溶着する
ための溶着ヘッド２６と、フィルム７をコイルボビン１
に押し付けるフィルム押さえ２７が設けられる。フィル
ム７の先端または終端をフィルム押さえ２７がコイルボ
ビン１の外周部に押し付け、溶着ヘッド２６がフィルム
７の要部に接触して加熱することにより、フィルム７の
要部をコイルボビン１に溶着する。溶着ヘッド２６とフ
ィルム押さえ２７はこれらの動作に必要な駆動機構を介
して本体１２に支持される。
【００３０】次に作用を説明する。
【００３１】この巻線機においては、巻線作業と並行し
てフィルムパンチ９とエンボス加工部１０によるフィル
ム７の加工と、カッタ１５によるフィルム７の切断とが
行われる。
【００３２】そのために、メインニップ１３をモータ１
８の運転によりエンボス加工部１０の直下まで上昇させ
てフィルム７の先端を把持する。この時、カッタ１５は
開いた状態に保持され、メインニップ１３はカッタ１５
の間を上昇して把持位置に至る。ここで、エアシリンダ
２０の駆動によりフィルム７を把持し、モータ１８を再
び運転してメインニップ１３を所定位置まで下降させ
る。これに伴いリール８からフィルム７が送り出され
る。
【００３３】メインニップ１３が所定位置に達したとこ
ろで、エアシリンダ２４の駆動によりテンションニップ
１４がカッタ１５の直下でフィルム７を把持し、エアシ
リンダ２５の駆動によりカッタ１５がフィルム７を切断
する。
【００３４】フィルムパンチ９とエンボス加工部１０に
よるフィルム７の加工はメインニップ１３によるフィル
ム７の引き出しに先立って行っておくが、メインニップ
１３がフィルム７を引き出す途中でメインニップ１３の
動作を停止してフィルムパンチ９とエンボス加工部１０
を駆動することも可能であり、こうすることでフィルム
７の任意の部位を加工することができる。同様に、フィ
ルム７の切断長さもメインニップ１３の停止位置を変え
ることで任意に設定することができる。
【００３５】切断されたフィルム７の先端と後端はメイ
ンニップ１３とテンションニップ１４とにそれぞれ把持
され、以後モータ１８の運転によるメインニップ１３の
移動に応じてフィルム７全体が移動する。この時、テン
ションニップ１４のエアシリンダ２１には圧縮空気供給
機構２３から低圧空気が供給され、テンションニップ１
４はフィルム７に所定の弱い張力を及ぼしつつエアシリ
ンダ２１の収縮力に抗して変位する。圧縮空気供給機構
２３がエアシリンダ２１への供給圧力を一定に保つこと
により、フィルム７の張力も変位位置によらず一定に保
持される。
【００３６】メインニップ１３はフィルム７の先端がコ
イルボビン１の側方に達したところで下降を停止する。
【００３７】ここまでの動作はすべてコイルボビン１へ
の巻線作業と並行して行われる。
【００３８】一層分の巻線作業を終えたコイルボビン１
は、移動機構４の駆動によりスピンドル３に装着した状
態で横に移動し、メインニップ１３に保持されたフィル
ム７の先端に側方から接触する。この状態でフィルム押
さえ２７がフィルム７をコイルボビン１に押さえ付け、
溶着ヘッド２６がフィルム７の上から接触部分を加熱し
てコイルボビン１の外周に溶着する。
【００３９】次にメインニップ１３を解放してスピンド
ル３を回転駆動し、先端をコイルボビン１に係止された
フィルム７をコイルボビン１に巻き付ける。フィルム７
の後端を把持するテンションニップ１４のエアシリンダ
２１は依然として低圧に保持する。これは、溶着直後の
フィルム７に過大な張力をかけないようにするためであ
り、巻き付けがある程度進んだ後にエアシリンダ２１を
高圧に切り換えてフィルム７の張力を強めることで、フ
ィルム７はコイルボビン１に緩みなく巻き付けられる。
【００４０】このように、テンションニップ１４がフィ
ルム７の後端を把持したままガイド２２に沿って下降す
るので、フィルム７は途中でずれたり蛇行したりする恐
れがなく、後端まで正確にコイルボビン１に巻き付けら
れる。
【００４１】なお、ガイド２２の傾きはアジャスト用ね
じ４２により調整することができる。アジャスト用ねじ
４２を回転操作すると、テンションニップ１４によるフ
ィルム７の把持位置が変化する。テンションニップ１４
はガイド２２に案内されて移動するが、ガイド２２の基
端は支点４０の近傍に位置しているのでその位置はアジ
ャスト用ねじ４２の操作によらずほぼ一定である。した
がって、アジャスト用ねじ４２の回転操作に応じて巻き
付け位置からテンションニップ１４に至るフィルム７と
コイルボビン３の回転軸とのなす角度が微妙に変化す
る。そこで、巻き付けが進むにつれてフィルム７がコイ
ルボビン１の一方へ偏るような場合には、アジャスト用
ねじ４２を回転操作することで、コイルボビン１に巻き
付けられるフィルム７の横方向のずれを容易に補正する
ことが可能である。
【００４２】巻き付けが完了したところで、テンション
ニップ１４を解放し、再びフィルム押さえ２７を駆動し
てフィルム７の後端をコイルボビン１に押し付け、溶着
ヘッド２６によりフィルム７の後端要部をコイルボビン
１の外周に溶着する。一方、フィルム７を解放したテン
ションニップ１４は、高圧状態のエアシリンダ２１によ
り上向きに付勢されているので、カッタ１５の直下のス
タート位置に速やかに引き上げられる。
【００４３】これによりフィルム７の巻き付けは完了
し、コイルボビン１は再び巻線位置に移動してフィルム
７の上に次の層の巻線を行う。
【００４４】このようにして、フィルム７の切断や加工
作業を巻線工程と並行して行い、フィルム巻き付け工程
では実質的な巻き付け作業のみを行うので、フィルム７
の巻き付けに要する時間が短縮され、効率良くコイルを
製作できる。
【００４５】なお、フィルム７を巻き付ける層によりコ
イルボビン１の外径が変化するが、この巻線機において
はスピンドル３が移動機構４により移動するように構成
されているので、外径の変化に応じてスピンドル３の位
置を変えることで、フィルム７の溶着位置を一定に保つ
ことができる。また、外径の異なるコイルボビンを対象
に作業を行う場合も同様にしてフィルム７の溶着位置を
一定に保つことができる。
【００４６】図５はテンションニップ１４の付勢手段に
関する別の実施例を示す。この実施例では、エアシリン
ダ２１に代えてベルト３０とカウンタウエイト３３を使
用する。
【００４７】ベルト３０は上下のプーリ３１にかけ回さ
れ、テンションニップ１４はガイドレール２２に案内さ
れるブラケット３２を介してベルト３０に取り付けられ
る。カウンタウエイト３３はテンションニップ１４とブ
ラケット３２の合計重量を若干上回るように重量設定さ
れ、テンションニップ１４の反対側においてベルト３０
に取り付けられる。カウンタウエイト３３が最も降下し
た位置がテンションニップ１４のフィルム把持位置とな
るように、カウンタウエイト３３の取り付け位置を設定
する。
【００４８】この実施例においては、切断されたフィル
ム７をメインニップ１３が把持して下降する場合に、追
随するテンションニップ１４の変位にカウンタウエイト
３３が抵抗を与えることで、フィルム７に所定の張力を
及ぼす。また、フィルム７を解放したテンションニップ
１４はカウンタウエイト３３との重量バランスにより、
自動的にカッタ１５の直下のスタート位置へと引き上げ
られる。この場合にはテンションニップ１４の付勢手段
をエアシリンダ２１と圧縮空気供給機構２３とで構成す
る場合に比べて、より簡易かつ安価に構成することがで
きる。
【００４９】なお、上記の各実施例においてはテンショ
ンニップ１４は独自の移動手段を持たず、フィルム７を
把持した状態ではガイド２２に案内されてメインニップ
１３の移動に追随し、フィルム７を解放した状態では付
勢手段により所定位置に戻るように構成されているが、
テンションニップ１４にメインニップ１３と同様の独立
した移動手段を備えて、これらの移動手段の駆動を同期
させる制御機構を設けても良い。
【００５０】
【発明の効果】以上のように本発明は、フィルムの先端
をメインニップが引き出し、テンションニップが所定位
置でフィルムを把持した状態でカッタがフィルムを切断
するので、コイルボビンへの巻線作業中にフィルムの切
断を行うことができる。そのため、フィルム巻き付け作
業の所要時間を短縮して作業効率を向上させる効果があ
る。
【００５１】また、メインニップによるフィルムの引き
出し位置を変えるのみでフィルムの切断長さを容易に変
更できる。
【００５２】さらに、テンションニップを案内するガイ
ドとガイドの角度を若干の範囲で調整する機構とを備え
ることで、巻き付けられるフィルムの横方向のずれを容
易に補正することができる。
【００５３】またさらに、コイルボビンの移動手段を備
えることにより、コイルボビンの外径変化によらず、常
に同一位置でフィルムの巻き付けを行うことができる。
【００５４】このため、簡易な構成でフィルム巻き付け
作業の作業精度と作業効率を向上させることができ、ま
た異なる仕様のコイルへの対応能力も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す自動巻線機の斜視図であ
る。
【図２】カッタ要部の拡大斜視図である。
【図３】テンションニップの拡大側面図である。
【図４】同じく拡大正面図である。
【図５】別の実施例を示すテンションニップの拡大正面
図である。
【符号の説明】
１ コイルボビン ４ 移動機構 ５ ノズル ７ フィルム ８ リール １３ メインニップ １４ テンションニップ １５ カッタ １６ スピンドル １８ モータ ２１ エアシリンダ ２２ ガイド ２３ 圧縮空気供給機構 ３０ ベルト ３１ プーリ ３３ カウンタウェイト ４２ アジャスト用ねじ

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】巻線用線材をコイルボビンに巻き付ける巻
    線機に備えてリールから供給されるフィルムを回転する
    コイルボビンに巻き付ける巻線機のフィルム巻付機構に
    おいて、フィルムの先端を所定位置で把持するメインニ
    ップと、メインニップを所定位置へ移動する手段と、メ
    インニップに引き出されたフィルムを所定位置で把持す
    るテンションニップと、テンションニップからリール側
    においてテンションニップで把持したフィルムを切断す
    るカッタと、切断されたフィルムを把持したテンション
    ニップをフィルムの他端を把持したメインニップと一体
    に所定位置へ移動する手段と、フィルムを解放したテン
    ションニップを前記所定位置に戻す手段とを備えたこと
    を特徴とする巻線機のフィルム巻付機構。
  2. 【請求項２】 フィルムを把持したテンションニップを
    メインニップと一体に前記所定方向へ移動する手段がメ
    インニップの移動手段とテンションニップを前記所定方
    向へ変位自由に支持するガイドとで構成され、フィルム
    を解放したテンションニップを前記所定位置に戻す手段
    がテンションニップを前記所定位置に向けて付勢する手
    段と前記ガイドとで構成された請求項１記載の巻線機の
    フィルム巻付機構。
  3. 【請求項３】 付勢手段がエアシリンダと、エアシリン
    ダへのエアの供給機構である請求項２記載の巻線機のフ
    ィルム巻付機構。
  4. 【請求項４】 付勢手段が上下方向に配置された２基の
    プーリにかけ回されたベルトと、このベルトに結合した
    カウンタウエイトであり、テンションニップがこのベル
    トに連結されている請求項２記載の巻線機のフィルム巻
    付機構。
  5. 【請求項５】 巻線用線材をコイルボビンに巻き付ける
    巻線機に備えてリールから供給されるフィルムを回転す
    るコイルボビンに巻き付ける巻線機のフィルム巻付機構
    において、フィルムの先端を把持するメインニップと、
    メインニップを所定の方向へ移動する手段と、メインニ
    ップに引き出されたフィルムを所定位置で把持するテン
    ションニップと、テンションニップからリール側におい
    てフィルムを切断するカッタと、テンションニップを前
    記所定方向へ変位自由に支持するガイドと、テンション
    ニップを前記所定位置に向けて付勢する手段と、前記ガ
    イドの角度を調整する機構とを備えたことを特徴とする
    巻線機のフィルム巻付機構。
  6. 【請求項６】巻線用線材をコイルボビンに巻き付ける巻
    線機に備えてリールから供給されるフィルムを回転する
    コイルボビンに巻き付ける巻線機のフィルム巻付機構に
    おいて、フィルムの先端を所定位置で把持するメインニ
    ップと、メインニップを所定位置へ移動する手段と、メ
    インニップに引き出されたフィルムを所定位置で把持す
    るテンションニップと、テンションニップからリール側
    においてテンションニップで把持したフィルムを切断す
    るカッタと、切断されたフィルムを把持したテンション
    ニップをフィルムの他端を把持したメインニップと一体
    に所定位置へ移動する手段と、フィルムを解放したテン
    ションニップを前記所定位置に戻す手段と、コイルボビ
    ンを３次元方向に移動する手段とを備えたことを特徴と
    する巻線機のフィルム巻付機構。
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