JP3874694B2 - オイルポンプ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧式パワーステアリング装置を初めとした各種油圧装置に圧油を供給するためのオイルポンプ装置に関するものであり、特に、その流量制御弁と吸入側との間に形成されるバイパス路、及びその端末部に形成される吸入作動油分配用の分流壁の、その構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧式パワーステアリング装置等に用いられるオイルポンプ装置としては、ベーンポンプが用いられるようになっている。そして、当該ベーンポンプには、パワーアシスト部に圧油を供給するように作動するポンプ機構部からの吐出油の一部を、余剰流として、上記ポンプ機構部の吸入側へ還流させ、これによって、上記パワーアシスト部へは常時所定量の圧油が供給されるように作動する流量制御弁が設けられるようになっている。また、このような構成からなるものにおいては、例えば図４に示す如く、ポンプ吸入側と流量制御弁１０との間には、余剰油の流動するバイパス路３０が吸入側の通路である吸入路２０、２０’に連なるように設けられるようになっているものである。そして更に、これらバイパス路３０の流量制御弁１０への連結部の近傍部には、リザーバにつながるリザーバ通路の開口部９０が設けられるようになっているものである。また、上記バイパス路３０は、その端末部にて、各吸入ポートにつながる左右の吸入路２０、２０’へ連結されるようになっているものである。このような構成からなるものにおいて、上記流量制御弁１０のところへは、ポンプからの吐出油が導入路５０を経由して導入されるとともに、当該吐出油は、上記流量制御弁１０のところで制御された状態で余剰油として、スプール１５０の頭部との間に形成される隙間を通ってバイパス孔３１０のところから噴射されるようになっている。ところで、この余剰油の噴射方向は、上記スプール１５０の後退方向及び導入路５０の位置等との関係から、図４に示す如く、導入路５０の流量制御弁への開口部５５０の設けられる位置とは反対の方向に偏向した状態となる。また、近年、ベーンポンプは高圧化及び高容量化が要求されるようになっている。その結果、余剰油のバイパス路３０への噴射によって生ずる影響も大きくなって来ている。具体的には、上記余剰油の噴射を受ける側のバイパス路３０の側壁面３３０は、噴射流によって損傷を受けるおそれがある。このような損傷を避けるために、上記バイパス路３０の横断面形状を横幅の方が大きくなるように形成される楕円形の形態からなるようにしたものが、例えば実用新案登録第２５７０９４６号等にて既に公表されている。ところで、この従来のものにおいては、流量制御弁１０内に存在するスプール１５０の頭部に形成される隙間から上記バイパス路３０の側壁面３３０までの距離を出来る限り長く採ることによって、上記噴射流の勢いを低下させ、これによってバイパス路３０の側壁面３３０の損傷を低減化させるようにしているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のものにおいては、例えば図４に示す如く、バイパス路３０に流動して来た作動油を、各吸入路２０、２０’へ分流させるに当たって、噴射流の勢いのある側の吸入路２０の方へ、より多くの作動油が流動して行き、左右の吸入路２０、２０’で、作動油の量に不均衡が生ずると言う問題点がある。このような各吸入路２０、２０’における単位時間当たりの吸入作動油の量の不均衡が、左右の吸入ポートにおける吸入作動油の量に不均衡をもたらし、延いては、ポンプ作動時における振動・騒音の発生等の原因となるおそれがある。このような問題点を解決するために、左右の吸入ポートにおける吸入作動油の量を均衡化させるようにしたオイルポンプ装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、ポンプからの吐出油の一部を吸入側へ還流させることによって一定量のオイルを油圧装置へ送り出すように作動する流量制御弁を有するとともに、当該流量制御弁のところに設けられるものであって当該流量制御弁からの余剰油を吐出させるバイパス孔、及び当該バイパス孔と上記ポンプ吸入側との間を連結するものであって上記余剰油等を流動させるバイパス路、更には当該バイパス路と上記バイパス孔との接続部近傍に設けられるものであってリザーバにつながるリザーバ通路の開口穴を有するオイルポンプ装置に関して、上記バイパス路の下流側端末部のところであって本オイルポンプに設けられた一対の吸入ポートにつながる吸入路への連結部のところに、作動油を上記一対の吸入ポートのそれぞれにバランス良く分配するための分流壁を設けるとともに、当該分流壁及び上記バイパス路の端末部にて形成される上記一対の吸入ポートへの各吸入路の開口部の形状を、本ポンプからの吐出油が上記流量制御弁に導入される導入路の開口部が設けられる側とは反対の側に形成されるものの横断面積の方が、上記導入路の開口部が設けられる側に形成されるものの横断面積よりも小さな値を有するように絞られた形態からなるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、左右の各吸入ポートに供給される吸入作動油の量を均衡化することができるようになる。すなわち、本発明のものにおいては、バイパス孔からバイパス路に噴射される余剰油の、その流れの勢いの強い側に形成される吸入路の開口部を、その反対側に形成される吸入路の開口部よりも絞った状態に形成させるようにしたので、上記分流壁の周りに形成される各吸入路の開口部のところを流動して行く吸入作動油の単位時間当たりの量は、両者間において略同じ値となる。その結果、各吸入ポートにおける作動油吸入量は均衡化されるようになり、一方の吸入ポートへの吸入不足が解消されるようになる。また、これによって、振動・騒音の低減化が図られるようになる。これによって、本オイルポンプ装置は円滑に作動するようになる。
【０００６】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載のオイルポンプ装置に関して、上記バイパス路の横断面形状を、その横幅の方が縦幅よりも大きな値を有するようにするとともに、上記バイパス路の縦断面形状を、上記ポンプからの吐出油が上記流量制御弁に導入される導入路の開口部が設けられる側とは反対の側に形成される側壁部の長さの方が、上記導入路の開口部が設けられる側に形成される側壁部の長さよりも長くなるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいても、上記余剰油の流れに勢いのある側に形成される吸入路開口部の面積を、上記側壁部の長さを長く採ることによって小さく絞るようにし、これによって、左右の両吸入路に吸入される作動油の単位時間当たりの量を均衡化させることができるようになる。従って、本発明のものにおいても、左右の両吸入ポートへの作動油の吸入量を均衡化させることができるようになり、これによって、本オイルポンプ装置の円滑な作動を確保することができるようになる。また、本発明のものにおいては、バイパス路の横断面形状を、その横幅の方が縦幅よりも大きな値を有するようにし、これによって、余剰油の噴射流がバイパス路の側壁面に衝突する、その衝撃力を弱めさせるようにしているので、バイパス路側壁部の損傷等を低減化することができるようになる。
【０００７】
次に、請求項３記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１または請求項２記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１または請求項２記載のオイルポンプ装置に関して、本オイルポンプ装置をベーンポンプからなるようにするとともに、上記バイパス路を、ポンプ機構部を形成するベーン、ロータ、カムリング等の収容されるハウジング側に設けるようにするとともに、上記分流壁及び当該分流壁に連続して形成されるものであって上記一対の吸入ポートに作動油を供給するそれぞれの吸入路を、上記ハウジングと対の状態で設けられるカバーのところに設けるようにした構成を採ることとした。
【０００８】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、本ベーンポンプ装置を形成する各パーツ、特に、カバーの共用化あるいは共通化を図ることができるようになり、本オイルポンプ装置全体の製造コストの低減化を図ることができるようになる。すなわち、本発明のものにおいては、上記分流壁周りに形成されるものであって各吸入路の開口部を形成する絞りの面積を、ハウジング側に形成されるバイパス路の両側壁部の長さの調整にて制御するようにしたので、バイパス孔から噴射される余剰油の方向等が、流量制御弁の仕様変更、あるいは油圧装置への作動油の送出口の位置変更等により異なるものが出現するようになった場合においても、上記吸入路の縦方向断面形状を変えることによって対応することができるようになる。その結果、カバー、特に、分流壁及び各吸入路の形成される周りの形状・構造は、左右対称形の状態に形成されたものを用意しておくことによって、全く変更を加えることなく、共通のものを利用することができるようになる。このように、部品の共用化、あるいは共通化を図ることができるようになり、オイルポンプ装置全体の製造コストの低減化を図ることができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図３を基に説明する。本発明の実施の形態に関するものの、その構成は、図１に示す如く、所定の油圧装置へ作動油（圧油）を供給するように作動するオイルポンプ１と、当該オイルポンプ１から吐出された吐出油（圧油）の一部を余剰油として上記オイルポンプ１の吸入側へ還流させ、これによって、油圧装置へは常時所定量の圧油を送り出すように作動する流量制御弁２と、からなることを基本とするものである。なお、このような基本構成からなるものにおいて、本実施の形態においては、上記オイルポンプ１としては、図１及び図３に示すようなベーンポンプ装置が採用されるようになっている。そして、このものは、本ベーンポンプ１駆動用のものであって回転運動を伝達する回転軸１８、当該回転軸１８にスプライン等により結合されるロータ１６、当該ロータ１６のスリット内で摺動運動をするベーン１７、当該ベーン１７の外側にあってポンプ室を形成するカムリング１４、これらカムリング１４等からなるポンプ機能部品を収容するハウジング９９、当該ハウジング９９と対の状態で設けられるカバー９８等からなるものである。
【００１０】
このような構成からなるものにおいて、上記流量制御弁２は、図２に示す如く、ベーンポンプ１のハウジング９９に連結されるバルブハウジング２９を有するとともに、当該バルブハウジング２９内に設けられるものであって油圧装置へ送り出される作動油の量を制御する絞り２４、当該絞り２４の前後差圧に応じて作動するスプール２２等を有する構成からなるものである。そして、このような構成からなる上記バルブハウジング２９のところであって上記絞り２４の設けられるところと上記スプール２２の頭部（スプールヘッド）の存在するところとの中間部付近のところには、余剰油をベーンポンプ１側へ還流させるためのバイパス孔２１が設けられるようになっているものである。そして、このバイパス孔２１に連続して、当該バイパス孔２１から放出された余剰油（余剰流）をベーンポンプ１に設けられた左右の吸入ポート１９９、１９９’に連なる各吸入路１９、１９’へと導くバイパス路１１が設けられるようになっているものである（図３参照）。そして更に、このような構成からなる上記バイパス孔２１とバイパス路１１との接続部近傍のところには、リザーバ５につながるリザーバ通路１５の、その開口部（開口穴）１５５が設けられるようになっているものである。また、このような構成からなる本流量制御弁２には、本ベーンポンプ１からの吐出油が導入される導入路１２が設けられるようになっており、この導入路１２は、その開口部である導入口１２２を介して上記絞り２４の付近に連結されるようになっているものである。
【００１１】
このような構成からなるものにおいて、上記バイパス路１１の端末部のところであって当該バイパス路１１の設けられるハウジング９９と向かい合わせ状に設けられるカバー９８のところには、上記バイパス路１１のところへ流動して来た作動油を、図３に示す左右の吸入ポート１９９、１９９’へ分配するための分流壁９１が設けられるようになっている。そして、このようなカバー９８のところには、上記分流壁９１を基点にして、例えば、図２及び図３に示す如く、左右対称形の状態に吸入路１９、１９’が設けられるようになっている。そして更に、このような吸入路１９、１９’は、図３に示す如く、左右の吸入ポート１９９、１９９’につながるようになっているものである。
【００１２】
このような構成からなるものにおいて、本実施の形態においては、上記バイパス路１１の横断面形状は、例えば楕円形の如く、その横幅の方が縦幅よりも、その値が大きくなるように設定されているものである。すなわち、図２に示す如く、流量制御弁２内のスプール２２の頭部と上記バイパス孔２１との間の隙間から斜め方向に余剰油が放出された場合に、この放出された余剰油の流れ（噴射流）が、上記バイパス路１１の側壁部１１１に当たるまでに、ある程度の距離を採ることができるようにしているものである。これによって、噴射流のバイパス路１１の側壁部１１１への衝突までの距離及び時間を長く採るようにし、当該側壁部１１１への噴射流による衝撃力を緩和させるようにしているものである。また、このような構成からなるバイパス路１１の両側壁部１１１、１１１’の長さは、それぞれ異ならせるようにしている。具体的には、図２に示す如く、噴射流の偏向する側、例えば流量制御弁２に設けられる導入路１２の開口部（導入口）１２２の在る側とは反対の側に形成される側壁部１１１の長さの方が、これに対向する側の側壁部１１１’の長さよりも長くなるように設定することとする。これによって、両側壁部１１１、１１１’の端末部１１９、１１９’のところに形成される両吸入路１９、１９’の開口部の面積（Ｄ，Ｄ’）を、上記噴射流の偏向する側において、より小さな値を有するように絞ることができるようになる。すなわち、Ｄ＜Ｄ’の関係式が成り立つようになる。これによって、基本的には多くの作動油が流動して来る傾向にある噴射流偏向側の吸入路１９を、より多く絞るようにして、最終的には、左右の吸入路１９、１９’を流動して行く単位時間当たりの作動油の量を均衡化させることができるようになる。
【００１３】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての、その作動態様等について説明する。すなわち、図１に示す如く、ベーンポンプ１が作動して作動油（圧油）を吐出すると、この圧油（吐出油）は、図２に示す如く、導入路１２及び導入口１２２を経由して絞り２４のところへと導かれる。そして更に、その一部はスプール２２の頭部とバイパス孔２１との間の隙間から、余剰油としてバイパス路１１のところへと放出される。また、この余剰油の噴射を基礎にして、リザーバ５から開口穴１５５を経由してバイパス路１１には作動油が吸引されることとなる。そして、これら吸入作動油を含む余剰流の噴射方向は、例えば図２の矢印方向に偏向した状態となる。従って、この吸入作動油は、上記バイパス路１１の端末部１１９、１１９’のところでは、上記噴射流の偏向した方向に勢いをもった流れを形成することとなる。しかしながら、本実施の形態のものにおいては、上記バイパス路１１の先端部及び分流壁９１の周りに形成される吸入路１９、１９’の、それぞれの開口部の面積は、図２に示す如く、噴射流の偏向する側に形成されるもの（Ｄ）の方が、これに対向する側に形成されるもの（Ｄ’）よりも小さな値を有するように絞られた形態からなるものである。その結果、バイパス路１１を流れる作動油は、開口面積の大きなＤ’側へと振り分けられるようになる。これらのことから、一方の吸入路１９’への吸入不足が解消され、最終的には左右の吸入路１９、１９’への作動油の単位時間当たりの吸入量は均衡化されるようになる。その結果、図３に示す各吸入ポート１９９、１９９’への吸入作動油の量は均衡化されるようになる。また、これによって、本ポンプ作動時の音圧を低減化することができるようになる。
【００１４】
また、上記バイパス路１１へ余剰流として放出される圧油は、図２に示す如く、噴射流となって勢い良く噴射され、この噴射流はバイパス路１１の側壁部１１１のところに激しい勢いをもって衝突することとなる。しかしながら、本実施の形態のものにおいては、バイパス路１１の横断面形状を、その横幅の方が大きな値を有する楕円形の形態からなるようにしたので、上記噴射流がバイパス路１１の側壁部１１１と衝突するまでには、比較的長い距離が存在することとなる。従って、上記バイパス孔２１から噴射された噴射流は、バイパス路１１の側壁部１１１に到達するまでの間に、広い範囲に拡散されることとなる。すなわち、噴射流による衝突エネルギーは広い範囲に分散されることとなる。その結果、キャビテーションを含む噴射流によるバイパス路１１の側壁部１１１の剥離現象等は回避され、エロージョンの発生等も防止されることとなる。また、上記吸入作動油の均衡化を、ハウジング９９側に設けられるバイパス路１１の、その側壁部１１１、１１１’の長さを制御することによって行わせるようにしたので、流量制御弁２の仕様変更等により送出口２５の方向が変わり、これによって上記バイパス孔２１からの余剰流の噴射方向が変わったような場合においても、バイパス路１１の形状を変更することによって対応することができるようになる。従って、吸入路１９、１９’の設けられるカバー９８は変更する必要がなくなり、部品の共用化及び共通化を図ることができるようになる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、ポンプからの吐出油の一部を吸入側へ還流させることによって一定量のオイルを油圧装置へ送り出すように作動する流量制御弁を有するとともに、当該流量制御弁のところに設けられるものであって当該流量制御弁からの余剰油を吐出させるバイパス孔、及び当該バイパス孔と上記ポンプ吸入側との間を連結するものであって上記余剰油等を流動させるバイパス路、更には当該バイパス路と上記バイパス孔との接続部近傍に設けられるものであってリザーバにつながるリザーバ通路の開口穴を有するオイルポンプ装置に関して、上記バイパス路の下流側端末部のところであって本オイルポンプに設けられた一対の吸入ポートにつながる吸入路への連結部のところに、作動油を上記一対の吸入ポートのそれぞれにバランス良く分配するための分流壁を設けるとともに、当該分流壁及び上記バイパス路の端末部にて形成される上記一対の吸入ポートへの各吸入路の開口部の形状を、本オイルポンプからの吐出油が上記流量制御弁に導入される導入路の開口部が設けられる側とは反対の側に形成されるものの横断面積の方が、上記導入路の開口部が設けられる側に形成されるものの横断面積よりも小さな値を有するように絞られた形態からなるようにした構成を採ることとしたので、左右の各吸入ポートに供給される吸入作動油の量を均衡化することができるようになった。すなわち、本発明のものにおいては、バイパス孔からバイパス路に噴射される余剰油の、その流れの勢いの強い側に形成される吸入路の開口部を、その反対側に形成される吸入路の開口部よりも絞った形態に形成させるようにしたので、上記分流壁の周りに形成される各吸入路の開口部のところを流動して行く吸入作動油の単位時間当たりの量は、両者間において略同じ値を有するようになった。その結果、一方の吸入ポートへの吸入不足が解消され、各吸入ポートにおける作動油の吸入量は均衡化されるようになり、本オイルポンプ装置は円滑に作動するようになった。
【００１６】
また、本発明においては、上記バイパス路の横断面形状を、その横幅の方が縦幅よりも大きな値を有するようにするとともに、上記バイパス路の縦断面形状を、上記ポンプからの吐出油が上記流量制御弁に導入される導入路の開口部が設けられる側とは反対の側に形成される側壁部の長さの方が、上記導入路の開口部が設けられる側に形成される側壁部の長さよりも長くなるようにした構成を採ることとしたので、上記余剰油の流れに勢いのある側に形成される吸入路開口部の面積を、上記側壁部の長さを長く採ることによって小さく絞るようにし、これによって、左右の両吸入路に吸入される作動油の単位時間当たりの量を均衡化させることができるようになった。その結果、本発明のものにおいては、左右の両吸入ポートへの作動油の吸入量を均衡化させることができるようになり、これによって、本オイルポンプ装置の円滑な作動を確保することができるようになった。また、本発明のものにおいては、バイパス路の横断面形状を、その横幅の方が縦幅よりも大きな値を有するようにし、これによって、余剰油の噴射流がバイパス路の側壁面に衝突する、その衝撃力を弱めさせることができるようになり、バイパス路側壁部の損傷等を低減化することができるようになった。
【００１７】
また、本発明においては、本オイルポンプ装置をベーンポンプからなるようにするとともに、上記バイパス路を、ポンプ機構部を形成するベーン、ロータ、カムリング等の収容されるハウジング側に設けるようにするとともに、上記分流壁及び当該分流壁に連続して形成されるものであって上記一対の吸入ポートに作動油を供給するそれぞれの吸入路を、上記ハウジングと対の状態で設けられるカバーのところに設けるようにした構成を採ることとしたので、本ベーンポンプ装置を形成する各パーツ、特に、カバーの共用化あるいは共通化を図ることができるようになり、本オイルポンプ装置全体の製造コストの低減化を図ることができるようになった。すなわち、本発明のものにおいては、上記分流壁周りに形成されるものであって各吸入路の開口部にて形成される絞りの面積を、ハウジング側に形成されるバイパス路の両側壁部の長さの調整にて制御するようにしたので、バイパス孔から噴射される余剰油の方向等が、流量制御弁の仕様変更、あるいは油圧装置への作動油の送出口の位置変更等により異なるものが出現するようになった場合においても、上記吸入路の縦方向断面形状を変えることによって対応することができるようになり、カバー、特に、分流壁及び各吸入路の形成される周りの形状・構造が左右対称形に形成されたものを用意しておくことによって、全く変更を加えることなく、共通のものを利用することができるようになった。その結果、部品の共用化、あるいは共通化を図ることができるようになり、オイルポンプ装置全体の製造コストの低減化を図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の主要部を成す流量制御弁及びバイパス路周りの全体構成を示す図であって図１のＡＡ断面図である。
【図３】本発明の主要部を成すベーンポンプの全体構成を示す横断面図である。
【図４】従来のものの流量制御弁及びバイパス路周りの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ オイルポンプ（ ベーンポンプ）
１１ バイパス路
１１１ 側壁部
１１１’ 側壁部
１１９ 端末部
１１９’ 端末部
１２ 導入路
１２２ 導入口（開口部）
１４ カムリング
１５ リザーバ通路
１５５ リザーバ開口穴
１６ ロータ
１７ ベーン
１８ 回転軸
１９ 吸入路
１９’ 吸入路
１９９ 吸入ポート
１９９’ 吸入ポート
２ 流量制御弁
２１ バイパス孔
２２ スプール
２４ 絞り
２５ 送出口
２９ バルブハウジング
５ リザーバ
９１ 分流壁
９８ カバー
９９ ハウジング

Claims (3)

1. ポンプからの吐出油の一部を吸入側へ還流させることによって一定量のオイルを油圧装置へ送り出すように作動する流量制御弁を有するとともに、当該流量制御弁のところに設けられるものであって当該流量制御弁からの余剰油を吐出させるバイパス孔、及び当該バイパス孔と上記ポンプ吸入側との間を連結するものであって上記余剰油等を流動させるバイパス路、更には当該バイパス路と上記バイパス孔との接続部近傍に設けられるものであってリザーバにつながるリザーバ通路の開口穴を有するオイルポンプ装置において、上記バイパス路の下流側端末部のところであって本オイルポンプに設けられた一対の吸入ポートにつながる吸入路への連結部のところに、作動油を上記一対の吸入ポートのそれぞれにバランス良く分配するための分流壁を設けるとともに、当該分流壁及び上記バイパス路の端末部にて形成される上記一対の吸入ポートへ作動油を流入させる吸入路の開口部の形状を、本ポンプからの吐出油が上記流量制御弁に導入される導入路の開口部が設けられる側とは反対の側に形成されるものの横断面積の方が、上記導入路の開口部が設けられる側に形成されるものの横断面積よりも小さな値を有するように絞られた形態からなるようにしたことを特徴とするオイルポンプ装置。
2. 請求項１記載のオイルポンプ装置において、上記バイパス路の横断面形状を、その横幅の方が縦幅よりも大きな値を有するようにするとともに、上記バイパス路の縦断面形状を、上記ポンプからの吐出油が上記流量制御弁に導入される導入路の開口部が設けられる側とは反対の側に形成される側壁部の長さの方が、上記導入路の開口部が設けられる側に形成される側壁部の長さよりも長くなるようにしたことを特徴とするオイルポンプ装置。
3. 請求項１または請求項２記載のオイルポンプ装置において、オイルポンプをベーンポンプからなるようにするとともに、上記バイパス路を、ベーンポンプを形成するベーン、ロータ、カムリング等の収容されるハウジング側に設けるとともに、上記分流壁及び当該分流壁に連続して形成されるものであって上記一対の吸入ポートに作動油を供給するそれぞれの吸入路を、上記ハウジングと対の状態で設けられるカバーのところに上記分流壁を基点にして左右対称形を成すように設けるようにしたことを特徴とするオイルポンプ装置。

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