JP4638113B2 - ヘッドライナーに取付けられた動力式リフトゲート駆動機構 - Google Patents

Description

【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、自動車のリフトゲートを開閉するための組立体に関する。更に詳細には、本発明は、自動車のリフトゲートを開位置と閉位置との間で移動させるように設計された自動式組立体に関する。
【０００２】
〔関連技術の説明〕
自動車は、普通、自動車の後部に典型的に連結されたリフトゲートを含む。これらのリフトゲートは、自動車の後部室へのアクセスを選択的に提供するために、開位置と閉位置との間を枢動する。これらのリフトゲートは、典型的には、リフトゲートを一対のヒンジを中心に開位置と閉位置との間で枢動させることによって、手動で操作される。リフトゲートを開放すること及びリフトゲートを開位置に維持することを補助する一対の液圧式又は空気圧式シリンダーが、しばしば、リフトゲートと自動車との間に連結される。
【０００３】
リフトゲートを手の補助なしに開閉する性能を自動車のオペレータに提供することが望ましい。達成すべきことが自動車の中の室へのアクセスを提供したりそれをさえぎることだけにあるならば、リフトゲートを２つの終端位置の間で移動させる仕方でリフトゲートに動力を提供するこの特徴は容易に得られる。しかしながら、達成すべきことはそれだけではない。室を開閉する性能は、自動装置に打ち勝つ追加の力を提供する必要なしにリフトゲートを手動で移動させる性能と結合されたときにだけ提供されるべきである。更に、リフトゲートを自動的に移動させる力を引き起こす組立体は軽量でなければならず、且つ、リフトゲートがアクセスを提供している室を組立体が占める容量を最小にしなければならない。
【０００４】
リフトゲートを開位置と閉位置との間で自動的に上下させる動力式リフトゲート駆動機構を製作する試みが行われている。１９９５年９月１２日にムーア(Moore)等に発行された米国特許第 5,448,856号は、動力式リフトゲート機構を開示している。この機構は、ウォームシャフトとギヤを含む組立体を使用してクランクアームを移動させるモーターを含んでいる。モーターがリフトゲートを開位置と閉位置との間で移動させる力を提供している間、リフトゲートを移動させるために、ガススプリング又は突っ張りの補助を必要とする。この動力式リフトゲートによってもたらされる機械的な利点はあまりない。従って、この特許に開示されている機構を使用する場合、リフトゲート機構を正確に作動させる前に、自動車に対する変更が必要とされる。
【０００５】
〔発明の概要〕
動力式リフトゲート駆動部組立体が自動車のリフトゲートを開位置と閉位置との間で移動させる。動力式リフトゲート駆動部組立体は、リフトゲートに隣接して自動車に取付けられるブラケットを含む。駆動機構がブラケットに固着される。駆動機構は、両方向の回転力を提供する。ギヤがブラケットに枢動可能に固着される。ギヤは、それが両方向の回転力を受入れてブラケットに対して枢動するように駆動機構に連結される。このギヤは、第１の端部と第２の端部との間に延びるスロットを含む。また、動力式リフトゲート駆動部組立体は、ギヤに連結されたストライクバーを有する。このストライクバーは、スロット内を摺動する。ガイドロッドがストライクバーをリフトゲートに連結する。また、動力式リフトゲート駆動部組立体は、ギヤに固着され且つラッチ位置と非ラッチ位置との間を作動可能なラッチを含む。このラッチがラッチ位置にあるとき、ラッチは、ストライクバーに係合する。これにより、ストライクバーがスロットに沿って移動することを阻止する。ストライクバーは、ギヤの運動を介して移動し、ギヤは、リフトゲートを開位置と閉位置との間で動力式に移動させるように移動される。ラッチが非ラッチ位置にあるとき、リフトゲートを開位置と閉位置との間を手動で移動させるために、ラッチは、ストライクバーと分離し、それにより、ストライクバーがスロットに沿って移動することを可能にする。
【０００６】
〔好ましい実施形態の詳細な説明〕
図面を通じて同様の参照符号が同様の又は対応する要素を指示している図面を参照すれば、自動車の一部分が全体的に１０で示される。特に図１を参照すれば、自動車１０は、後部アクセス開口１２を構成する後部分を含む。後部アクセス開口１２は、それにすぐ隣接した室内へのアクセスを提供する。リフトゲート、即ち、テールゲート１４が、一対のグースネック(雁首)形状のヒンジ１６によって、自動車１０の後部分に枢動的に固着されている。リフトゲート１４は、図１に示す開位置と、後部アクセス開口１２を在来の仕方で覆う閉位置との間で、ヒンジ１６を中心に枢動する。
【０００７】
図２を参照すれば、ブラケット１８が、後部アクセス開口１２に隣接した自動車１０の天井１９の一部分に取付けられている。図２に示す実施形態では、ヘッドライナー２０が、ブラケット１８及び本発明２２のその他の部分を覆っている。引続いて、ヘッドライナー２０を詳細に説明する。本発明２２を見ることができるように、ヘッドライナー２０の一部分が破断されて示されている。ヘッドライナー２０の下の天井１９に固着された本発明２２を示しているけれども、本発明をピラー又は自動車１０の天井１９以外のその他の構造エレメントに取付けても良いことを当業者は認識すべきである。
【０００８】
本発明２２は、扇形ギヤ動力式リフトゲート駆動部組立体である。扇形ギヤ動力式リフトゲート組立体２２は、全体的に２４で示すギヤを含む。直線ラックを含む任意のギヤを使用しても良いけれども、実施形態に示したギヤは、扇形ギヤ２４である。枢動軸２６が、扇形ギヤ２４を取付けブラケット１８に取付けるのに使用され、扇形ギヤ２４は、枢動軸２６の周りに枢動することを可能にする。図面に示すように、扇形ギヤ２４は、取付けブラケット１８とほぼ平行な平面内に位置決めされる。
【０００９】
扇形ギヤ２４は、枢動軸と反対側の弧状縁部にギヤ歯ラック２８を含む。扇形ギヤ２４は、スロット３０を有する。図１乃至５に示す実施形態では、スロット３０は直線に沿って延びる。図６に示す実施形態では、スロット３０は弧状である。引続いて、本実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
スロット３０は、第１の端部３２と第２の端部３４との間を弦状に延びる。スロット３０は、枢動軸２６とギヤ歯ラック２８との間にある。
【００１１】
全体的に３６で示す駆動機構が、ブラケット１８に固定されている。駆動機構３６は、扇形ギヤ２４をその２つの終端位置の間で駆動し且つ両方向に作用する回転力を提供する。駆動機構３６は、自動車(図示せず)の電気動力系から動力が付与されるモーター３８を含む。モーター３８は、リフトゲートを開くか、或いは、それを閉じるかに応じて、時計方向、或いは、反時計方向に回転する出力シャフト３９を駆動する。
【００１２】
出力シャフト３９は、歯付き駆動ギヤ４０を駆動する。歯付き駆動ギヤ４０は、ギヤ歯ラック２８と噛合い、扇形ギヤ２４をその２つの終端位置の間で駆動する。歯付き駆動ギヤ４０がギヤ歯ラック２８を移動させるとき、歯付き駆動ギヤ４０は、ピニオンとして作用する。
【００１３】
扇形ギヤ動力式リフトゲート駆動部組立体２２はまた、ストライクバー４２を含む。ストライクバー４２は、第１の端部３２と第２の端部３４との間を摺動自在にスロット３０内に保持される。
【００１４】
細長いガイドロッド４４がストライクバー４２に連結される。ガイドロッド４４は、ストライクバー４２に連結されている第１の端部４６と、第２の端部４８との間を延びる。第２の端部４８は、ヒンジ１６、よって、リフトゲート１４に連結される。従って、ストライクバー４２がリフトゲート１４のオペレータの望みによって移動されると、ガイドロッド４４は、リフトゲート１４を移動させる。更に詳細には、ヒンジ１６は、リフトゲート１４に連結されている遠位端部５０と、近位端部５２とを含む。ヒンジ１６は、後部アクセス開口１２に隣接して取付けられているブラケット１８に枢動可能に連結された第１の枢動部５４を有する。ヒンジ１６はまた、第１の枢動部に隣接し且つそれからずらして配置された第２の枢動部５６を含む。第１の枢動部５４及び第２の枢動部５６は両方とも、近位端部５２に隣接して配置される。
【００１５】
弧状のヒンジプレート５８が、ガイドロッド４４の第２の端部４８とヒンジ１６の第２の枢動部５６とを相互連結する。ヒンジプレート５８は、ヒンジ１６が第１の枢動部５４中心に枢動するように、ヒンジ１６とガイドロッド４４との間の関係を提供する。ヒンジプレート５８とガイドロッド４４の第２の端部４８とは、シャフト６０によって連結される。
【００１６】
動力式リフトゲート駆動部組立体２２は、更に、全体的に６２で示すラッチ機構を含む。ラッチ６２は、扇形ギヤ２４に固着される。ラッチ６２は、ラッチ位置と非ラッチ位置との間で作動する。ラッチ６２がラッチ位置にあるとき、ラッチ６２は、ストライクバー４２が扇形ギヤ２４に対して移動することを阻止するようにストライクバー４２に係合する。更に詳細には、ラッチ６２は、ストライクバー４２がスロット３０に沿って移動することを阻止するようにストライクバー４２に係合する。そうすることによって、扇形ギヤ２４の運動は、ストライクバー４２の運動に変換される。その結果、ガイドロッド４４、ヒンジ１６及びリフトゲート１４の運動になる。ラッチ６２を解除することによって、ストライクバー４２は、扇形ギヤ２４のスロット３０の中を自由に移動し、リフトゲート１４を手動で開閉する自由を提供する。
【００１７】
ラッチ６２は、扇形ギヤ２４に固定されたラッチブラケット６４を含む。ラッチ６２はまた、ほぼＵ字形状のラッチプレート６６を含み、このラッチプレート６６は、ラッチブラケット６４に枢動可能に連結される。ラッチプレート６６がラッチ位置にあるとき、ストライクバー４２は、ラッチプレート６６内に受入れられる。ラッチプレート６６に係合し且つそれをラッチ位置と非ラッチ位置との間で枢動させるためのラッチ爪６８が、ラッチブラケット６４に枢動可能に連結される。ラッチプレート６６を非ラッチ位置に付勢するために、コイルスプリング７０がラッチ爪６８に連結される。
【００１８】
また、アクチュエータ７２が扇形ギヤ２４に固定される。アクチュエータ７２には、ラッチプレート６６をラッチ位置と非ラッチ位置との間で移動させるための動力が付与される。図示の実施形態では、アクチュエータは、電磁駆動される。
【００１９】
プライム付きの同じ番号が図１乃至図５と同様の要素を表している図６を参照すれば、動力式リフトゲート駆動部組立体２２’が弧状スロット３０’を有するように構成されている。弧状スロット３０’は、ギヤ歯ラック２８’が延びる弧と同じ弧に沿って延びている。
【００２０】
この実施形態と第１の実施形態との間の異なる他の特徴は、電磁アクチュエータ７２’の配置である。この実施形態では、電磁アクチュエータ７２’及びソレノイド７４は、扇形ギヤ２４’から隔てられている。電磁アクチュエータ７２’及びソレノイド７４を扇形ギヤ２４から分離してそのそばに配置すれば、電磁アクチュエータ７２’及びソレノイド７４と扇形ギヤ２４とが一緒に弧状経路に沿って移動しないので、カバー、ヘッドライナー又はその他のものを長く延長させる必要はない。これにより、動力式リフトゲート駆動部組立体が室内を占める空間の量を減少させる。
【００２１】
作動の際、動力式リフトゲート駆動部組立体２２は、自動車１０の後部室への選択的なアクセスを提供するために、自動車のリフトゲートの動力式開閉と手動式開閉の両方を可能にする。最初、動力式リフトゲート駆動部組立体２２は、リフトゲート１４を開位置と閉位置との間を手動で枢動させることを可能にする。図４に、リフトゲート１４が閉位置にある動力式リフトゲート駆動部組立体２２を示す。ストライクバー４２は、ヒンジ１６に連結されたガイドロッド４４の力によって、第１の端部３２に向ってスロット３０に沿って動かされる。リフトゲート１４を手動で開くために、オペレータは、ヒンジ１６の周りにリフトゲート１４を枢動させる。ヒンジ１６は、第１の枢動部５４を中心に枢動し、かくして、ずらして配置された第２の枢動部５６を回転させる。ヒンジ１６とストライクバー４２との間に連結されているガイドロッド４４は、ストライクバー４２を図５に示す第２の端部３４から図４に示す第１の端部３２までスロット３０に沿って強制的に摺動させる。ラッチプレート６６は、ストライクバー４２から分離している非ラッチ位置に留まり、扇形ギヤ２４は、枢動軸２６を中心に回転しない。リフトゲートを閉位置に戻すようにリフトゲートをヒンジ１６の周りに手動で枢動させると、逆の運動が起こる。更に詳細には、ヒンジ１６がガイドロッド４４を引いて、ストライクバー４２を第１の端部３２から第２の端部３４までスロット３０に沿って摺動させる。
【００２２】
加えて、リフトゲート１４を動力式リフトゲート駆動部組立体２２によって開位置と閉位置との間で自動式に枢動させることができる。リフトゲート１４が開位置にある図５を参照すれば、オペレータは、ラッチ機構６２及び駆動機構３６を作動させるために、自動車１０内のスイッチ、キーフォブ又はコントローラ(図示せず)を作動させる。電磁アクチュエータ７２がラッチ爪６８に係合し、ラッチプレート６６を非ラッチ位置からラッチ位置まで枢動させ、ラッチプレート６６をストライクバー４２に係合させる。
【００２３】
次いで、モーターに動力を付与し、即ち、付勢させ、駆動ギヤ４０を駆動する。ギヤ歯ラック２８と噛合っている駆動ギヤ４０は、扇形ギヤ２４を駆動し、扇形ギヤ２４を枢動軸２６の周りに反時計方向に枢動させる。ストライクバー４２をラッチプレート６６によってスロット３０内に係止させているので、扇形ギヤ２４が回転するとき、ストライクバー４２は、ガイドロッド４４を引っ張る。ガイドロッド４４は、ずらして配置された第２の枢動部５６を引っ張り、ヒンジ１６を枢動部５４を中心に枢動させ、リフトゲート１４を閉じる。リフトゲート１４を閉位置から開くために，動力を付与してモーター３８を逆回転させると、駆動ギヤ４０は、扇形ギヤ２４を枢動軸２６の周りに時計方向に枢動させる。ストライクバー４２がラッチプレート６６との係合によってスロット３０内に係止されているので、ガイドロッド４４は、ヒンジ１６を押してヒンジ１６を第１の枢動部５４の周りに枢動させ、リフトゲート１４を開く。
【００２４】
更に、リフトゲート１４の手動操作を可能にするために、リフトゲート１４が開位置又は閉位置の何れかにあるときにラッチプレート６６を非ラッチ位置、即ち、留まり位置に戻すように、ラッチ機構６２の電磁アクチュエータ７２を制御する。駆動機構２２を手動操作から動力作動に移行させるために、モーター３８は、ストライクバー４２とラッチプレート６６との間の整列及び係合のための扇形ギヤ２４の位置を特定する位置センサとして作用するホール効果センサを含む。従って、リフトゲート１４が開位置にあっても、或いは、閉位置にあっても、扇形ギヤ２４を軸２６を中心に枢動させ、ラッチプレート６６が非ラッチ位置からラッチ位置まで作動できるようにラッチ機構６２とストライクバー４２とを一緒にさせ、リフトゲートの動力作動のためにラッチ機構６２とストライクバー４２とを係合させる。
【００２５】
通常の作動中、コンデンサが自動車のバッテリー（図示せず）の電圧まで充電され、且つ、電磁アクチュエータ７２のコイル（図示せず）と電気的に隔絶される。電磁的係合のために、特定の極性の電圧がコイルに付与される。これにより、電磁ピストンをコイルに向って引き寄せる。いったん電磁ピストンがコイルの中に完全に引込まれたら、永久磁石が電磁ピストンを適所に維持する。
【００２６】
電磁的係合を解放するために、係合のために使用した極性と逆の極性にしたソレノイドを通してコンデンサーを放電させる。機械式スプリングが解放過程を補助するのに使用されているので、コンデンサーは、永久磁石によって生じる磁場と釣り合うのに十分なだけソレノイドに電圧をかける必要があるに過ぎない。サイクルの中間で動力の不具合が生じた場合に、ソレノイドを通してコンデンサーを放電させ且つソレノイドを電磁的係合から解放させるために、コンデンサーは電気的にオンである。いったん電磁的係合を解放させたら、動力式リフトゲート駆動部組立体２２は、手動操作状態に戻される。
【００２７】
好ましい実施形態を、ルーフパネルに取付けられた動力式リフトゲート駆動部組立体２２として説明した。しかしながら、動力式リフトゲート駆動部組立体２２が自動車１０のクォーターパネルに取付けられていても良いことが当業者に明らかである。
【００２８】
本発明を例示の仕方で説明した。使用されている用語は、限定ではなく説明のための用語であることを理解すべきである。本発明の多くの変更例及び変形例が、上述の教示に照らして可能である。従って、特に説明した実施形態以外であっても、本発明を特許請求の範囲内で実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 自動車のリフトゲートを開位置にした、本発明の１つの実施形態を組込んだ自動車の一部分を省略した背面図である。
【図２】 本発明の１つの実施形態の、一部分を省略した斜視図である。
【図３】 本発明の１つの実施形態の斜視図である。
【図４】 ストライクバーを分離したときの本発明の１つの実施形態の平面図である。
【図５】 ストライクバーを係合させたときの本発明の１つの実施形態の平面図である。
【図６】 本発明の変形実施形態の平面図である。

Claims (20)

1. 自動車のリフトゲートを開位置と閉位置との間で移動させるための動力式リフトゲート駆動部組立体であって、
   リフトゲートに隣接して自動車に取付けられるブラケットと、
   このブラケットに固定され、両方向の回転力を提供する駆動機構と、
   前記両方向の回転力を受入れて前記ブラケットに対して枢動するように、前記ブラケットに枢動可能に固着され且つ前記駆動機構に連結されたギヤと、を有し、このギヤは、第１の端部と第２の端部との間に延びるスロットを含み、
   更に、前記ギヤに連結され且つ前記スロット内を摺動可能なストライクバーと、
   このストライクバーをリフトゲートに連結するガイドロッドと、
   前記ギヤに固着され、ラッチ位置と非ラッチ位置との間を作動可能なラッチと、を有し、前記ラッチがラッチ位置にあるとき、前記ラッチは、リフトゲートを開位置と閉位置との間で動力式に移動させるために、前記ストライクバーが前記スロットに沿って移動することを阻止するように前記ストライクバーに係合し、前記ラッチが非ラッチ位置にあるとき、前記ラッチは、リフトゲートを開位置と閉位置との間で手動で移動させるために、前記ストライクバーと分離し、それにより、前記ストライクバーが前記スロットに沿って移動することを可能にすることを特徴とする動力式リフトゲート駆動部組立体。
2. 前記ラッチは、前記ストライクバーが前記スロットの中を移動することを阻止するように前記ストライクバーに積極的に当接する係合面を含む、請求項１記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
3. 前記係合面は、手動による力がリフトゲートに付与された後に前記ストライクバーと前記ラッチとを分離させるリリーフ位置を含む、請求項２記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
4. 前記スロットは、前記第１の端部と前記第２の端部との間を直線で延びる、請求項３記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
5. 前記ギヤは、扇形ギヤである、請求項４記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
6. 前記駆動機構は、出力シャフトを有するモーターを含む、請求項５記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
7. 更に、前記回転力を前記モーターから前記ギヤに伝えるために、前記出力シャフトに固定され且つ前記扇形ギヤと係合可能であるピニオンギヤを有する、請求項６記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
8. 更に、前記ガイドロッドの直線運動を枢動運動に変換するように前記ガイドロッドに枢動可能に固着されたヒンジプレートを有する、請求項７記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
9. 更に、リフトゲートを支持し且つこのリフトゲートと前記ヒンジプレートとの間に連結されるヒンジを有する、請求項８記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
10. 前記ヒンジは、第１の枢動箇所と第２の枢動箇所とを有する、請求項９記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
11. 更に、前記ラッチを制御するために前記ギヤに固定されたソレノイドを有する、請求項１０記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
12. 自動車のリフトゲートを開位置と閉位置との間で移動させるための動力式リフトゲート駆動部組立体であって、
    リフトゲートに隣接して自動車に取付けられるブラケットと、
    このブラケットに固定され、両方向の回転力を提供する駆動機構と、
    前記両方向の回転力を受入れて前記ブラケットに対して枢動するように、前記ブラケットに枢動可能に固着され且つ前記駆動機構に連結されたギヤと、を有し、このギヤは、第１の端部と第２の端部との間に延びる直線状スロットを含み、
    更に、前記ギヤに連結され且つ前記スロット内を摺動可能なストライクバーと、
    このストライクバーをリフトゲートに連結するガイドロッドと、
    前記ギヤに固着され、ラッチ位置と非ラッチ位置との間を作動可能なラッチと、を有し、前記ラッチがラッチ位置にあるとき、前記ラッチは、リフトゲートを開位置と閉位置との間で動力式に移動させるために、前記ストライクバーが前記直線状スロットに沿って移動することを阻止するように前記ストライクバーに係合し、前記ラッチが非ラッチ位置にあるとき、前記ラッチは、リフトゲートを開位置と閉位置との間で手動で移動させるために、前記ストライクバーと分離し、それにより、前記ストライクバーが前記直線状スロットに沿って移動することを可能にすることを特徴とする動力式リフトゲート駆動部組立体。
13. 前記ラッチは、前記ストライクバーが前記スロットの中を移動することを阻止するように前記ストライクバーに積極的に当接する係合面を含む、請求項１２記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
14. 前記係合面は、手動による力がリフトゲートに付与された後に前記ストライクバーと前記ラッチとを分離させるリリーフ位置を含む、請求項１３記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
15. 前記ギヤは、扇形ギヤである、請求項１４記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
16. 前記駆動機構は、出力シャフトを有するモーターを含む、請求項１５記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
17. 自動車のリフトゲートを開位置と閉位置との間で移動させるための動力式リフトゲート駆動部組立体であって、
    リフトゲートに隣接して自動車に取付けられるブラケットと、
    このブラケットに固定され、両方向の回転力を提供する駆動機構と、
    前記両方向の回転力を受入れて前記ブラケットに対して枢動するように、前記ブラケットに枢動可能に固着され且つ前記駆動機構に連結されたギヤと、を有し、このギヤは、第１の端部と第２の端部との間に延びるスロットを含み、
    更に、前記ギヤに連結され且つ前記スロット内を摺動可能なストライクバーと、
    このストライクバーをリフトゲートに連結するガイドロッドと、
    前記ギヤに固着され、ラッチ位置と非ラッチ位置との間を作動可能なラッチと、を有し、前記ラッチがラッチ位置にあるとき、前記ラッチは、リフトゲートを開位置と閉位置との間で動力式に移動させるために、前記ストライクバーが前記スロットに沿って移動することを阻止するように前記ストライクバーに係合し、前記ラッチが非ラッチ位置にあるとき、前記ラッチは、リフトゲートを開位置と閉位置との間で手動で移動させるために、前記ストライクバーと分離し、それにより、前記ストライクバーが前記スロットに沿って移動することを可能にし、
    更に、前記ラッチをラッチ位置と非ラッチ位置との間で移動させるために前記ブラケットに固着可能な電磁アクチュエータを有することを特徴とする動力式リフトゲート駆動部組立体。
18. 前記ギヤは、扇形ギヤである、請求項１７記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
19. 前記ラッチは、前記ストライクバーが前記スロットの中を移動することを阻止するように前記ストライクバーに積極的に当接する係合面を含む、請求項１８記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。
20. 前記係合面は、手動による力がリフトゲートに付与された後に前記ストライクバーと前記ラッチとを分離させるリリーフ位置を含む、請求項１９記載の動力式リフトゲート駆動部組立体。

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