JP4906795B2 - Output hollow shaft reducer with oil absorption function - Google Patents
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Description
本発明は、搬送装置、エレベータ、昇降装置などの駆動源として使用される歯車減速機構と一体化された出力中空軸型減速機に関し、特に、狭い据付スペースで使用される出力中空軸型減速機に関する。 The present invention relates to an output hollow shaft type speed reducer integrated with a gear speed reduction mechanism used as a drive source for a transport device, an elevator, a lifting device, and the like, and more particularly, an output hollow shaft type speed reducer used in a narrow installation space. About.
従来、搬送装置、エレベータ、昇降装置などの駆動源として使用されるモータとして、被駆動装置の回転軸が嵌合する円筒状の出力軸、すなわち、出力中空軸を有したモータが知られている。このようなモータの一例として、一台のモータで左右に配備した被動機軸を同期させて回転させるとともに被動機軸に大きなトルクを伝達するため、モータの回転軸に直交する出力中空軸を備えた歯車減速機構(ウォームギヤなど)とモータとが一体化された減速機、いわゆる、ギヤードモータが汎用されている。
しかしながら、前述したような従来の減速機では、被動機軸の芯揺れが大きい場合、歯車減速機構の出力中空軸をシールしているオイルシールが短期間に部分摩耗したり、あるいはオイルシールのリップに損傷をきたし潤滑油が外部にしみ出す場合があるという課題が指摘されている。 However, in the conventional speed reducer as described above, when the core of the driven machine shaft is greatly shaken, the oil seal that seals the output hollow shaft of the gear speed reduction mechanism is partially worn in a short period of time, or the oil seal lip A problem has been pointed out that the lubricant may be damaged and the lubricating oil may ooze out.
また、上述したような歯車減速機構においては、出力中空軸が回転すると、歯車どうしの噛み合いにより摩耗粉が発生し、この摩耗粉が潤滑油に混入する。そして、摩耗粉の混入した潤滑油が、オイルシールのリップと出力中空軸の摺動部に到達するとオイルシールのリップを摩耗させる。その結果、オイルシールのリップと出力中空軸との摺動部が、潤滑油で適切に潤滑されなくなり、オイルシールのシール機能を低下させるという課題が指摘されている。 Further, in the gear reduction mechanism as described above, when the output hollow shaft rotates, wear powder is generated by the meshing of the gears, and this wear powder is mixed into the lubricating oil. When the lubricating oil mixed with wear powder reaches the lip of the oil seal and the sliding portion of the output hollow shaft, the lip of the oil seal is worn. As a result, it has been pointed out that the sliding portion between the lip of the oil seal and the output hollow shaft is not properly lubricated with the lubricating oil, and the sealing function of the oil seal is lowered.
また、出力中空軸が回転すると、歯車の回転により潤滑油が攪拌され歯車減速機構を内蔵した歯車箱内が高圧となる。この高圧化した潤滑油が直接オイルシールのリップに作用することによりリップが変形し、オイルシールのリップと出力回転軸との適切な接触を維持できず、この摺動部が潤滑油で適切に潤滑されなくなり、オイルシールのシール機構を低下させるという課題が指摘されている。 Further, when the output hollow shaft rotates, the lubricating oil is agitated by the rotation of the gear, and the inside of the gear box incorporating the gear reduction mechanism becomes high pressure. This high pressure lubricating oil directly acts on the lip of the oil seal, causing the lip to deform, preventing proper contact between the lip of the oil seal and the output rotating shaft. It has been pointed out that the lubricant is not lubricated and the seal mechanism of the oil seal is lowered.
上記のように潤滑油が外部にしみ出した場合、減速機の据付スペースが狭い場所では、減速機を被動機軸から簡単に外すことができないばかりか、オイルシールを支持する出力側ベアリングサポートを被動機軸から抜くことも困難であった。そのため、漏れた潤滑油がブレーキ摩擦面に付着することによるブレーキ機構の制動力低下やセンサーに付着することによる制御機構の誤動作発生などの周辺機器への影響や環境への負荷を考えると漏洩した潤滑油を飛散させることなくオイルシールの近くで吸収し保持することが必要であった。 If the lubricating oil oozes out as described above, the reduction gear cannot be easily removed from the driven shaft in places where the reduction gear installation space is small, and the output side bearing support that supports the oil seal is driven. It was also difficult to remove it from the axle. For that reason, leakage occurred when considering the impact on peripheral equipment and the environmental load, such as the braking force of the brake mechanism being reduced due to the leaked lubricant adhering to the brake friction surface and the control mechanism malfunctioning due to adhesion to the sensor. It was necessary to absorb and hold near the oil seal without splashing the lubricant.
要するに、漏洩した潤滑油が減速機の設置面に滴下する前に吸収して保持する対策が急務であった。 In short, there is an urgent need to take measures to absorb and hold leaked lubricating oil before it drops onto the installation surface of the reducer.
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、減速機の据付スペースが狭い場所であっても、減速機のオイルシール部分から漏洩した潤滑油を減速機の設置面に滴下する前に吸収し保持しかつ簡単に取替可能な油吸収機能を有した出力中空軸型減速機を提供することにある。 Therefore, the technical problem to be solved by the present invention, that is, the object of the present invention is to install lubricating oil leaked from the oil seal portion of the speed reducer even when the speed reducer installation space is narrow. An object of the present invention is to provide an output hollow shaft type speed reducer having an oil absorbing function that absorbs and holds before dropping onto a surface and can be easily replaced.
まず、本請求項1に係る発明は、歯車箱内に歯車減速機構を内蔵するとともに該歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入し、前記歯車減速機構を構成する出力中空軸と前記歯車箱との隙間から漏洩する前記潤滑油を出力側ベアリングサポートに支持されたオイルシールによりシールする出力中空軸型減速機において、前記漏洩した潤滑油を吸収する油分吸収体が、前記出力側ベアリングサポートを前記歯車箱に螺設する取付ボルトのピッチよりも短い間隔でかつ前記取付ボルトの頭部より大きな直径の取付孔を有するとともに前記取付ボルトと前記取付孔とが係合することにより前記出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることにより、前記課題を解決したものである。 First, according to the first aspect of the present invention, a gear reduction mechanism is incorporated in a gear box and a lubricating oil that lubricates the gear reduction mechanism is enclosed, and an output hollow shaft that constitutes the gear reduction mechanism, the gear box, In the output hollow shaft type speed reducer that seals the lubricating oil leaking from the clearance of the output side by the oil seal supported by the output side bearing support, the oil content absorber that absorbs the leaked lubricating oil includes the output side bearing support. The output side bearing support has a mounting hole having a diameter shorter than the pitch of the mounting bolt screwed to the gear box and a diameter larger than the head of the mounting bolt, and the mounting bolt and the mounting hole are engaged with each other. The above-mentioned problem is solved by being installed at the outer periphery lower part.
また、本請求項2に係る発明は、請求項1に係る出力中空軸型減速機において、前記油分吸収体が、断面凸形状の一体成形体あるいは多層積層体からなることにより、前記課題をさらに解決したものである。
Further, the invention according to
また、本請求項3に係る発明は、請求項2に係る出力中空軸型減速機において、前記油分吸収体が、丈の長い中央シートと該中央シートを挟持する丈の短い前シート及び後シートとを中央部を除き接着した多層積層体からなることにより、前記課題をさらに解決したものである。
The invention according to claim 3 is the output hollow shaft type speed reducer according to
本請求項1に係る発明によれば、歯車箱内に歯車減速機構を内蔵するとともに、この歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入し、歯車減速機構を構成する出力中空軸と歯車箱との隙間から漏洩する潤滑油を出力側ベアリングサポートにより支持されたオイルシールによりシールする出力中空軸型減速機において、漏洩した潤滑油を吸収する油分吸収体が、出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることにより、漏洩した潤滑油が出力中空軸型減速機の設置床面に滴下する前に油分吸収体によって吸収・保持されるため、漏洩した潤滑油による周辺機器への影響及び出力中空軸型減速機の設置環境への汚染を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, the gear reduction mechanism is built in the gear box, and the lubricating oil for lubricating the gear reduction mechanism is enclosed, and the output hollow shaft and the gear box constituting the gear reduction mechanism are In the output hollow shaft type reduction gear that seals the lubricating oil leaking from the gap with the oil seal supported by the output side bearing support, an oil absorber that absorbs the leaking lubricating oil is installed at the lower outer periphery of the output side bearing support. As a result, the leaked lubricating oil is absorbed and retained by the oil absorber before dripping onto the installation floor of the output hollow shaft speed reducer. Contamination to the installation environment of the speed reducer can be suppressed.
そして、油分吸収体が、出力側ベアリングサポートを前記歯車箱に螺設する取付ボルトのピッチよりも短い間隔でかつ取付ボルトの頭部より大きな直径の取付孔を有するとともに取付ボルトと取付孔とが係合することにより出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることにより、出力中空軸型減速機の据付スペースが狭い場合であっても、油分吸収体を簡単に取り替えることができるため、出力中空軸型減速機のメンテナンス負担が著しく軽減される。 The oil absorber has a mounting hole having a diameter shorter than the pitch of the mounting bolt for screwing the output side bearing support to the gear box and larger in diameter than the head of the mounting bolt, and the mounting bolt and the mounting hole are Because it is installed at the lower outer periphery of the output side bearing support by engaging, the oil absorber can be easily replaced even when the installation space of the output hollow shaft reducer is narrow, The maintenance burden on the hollow shaft speed reducer is significantly reduced.
しかも、漏洩した潤滑油のほとんど全てを油分吸収体が吸収保持するので、漏洩した潤滑油の再使用、すなわち、リユースがしやすくなるため、環境への負荷の少ない出力中空軸型減速機が実現できる。また、油を目一杯吸収した油分吸収体も、油を絞り出すと、再び油吸収能力が復活するので、きわめて経済的である。 In addition, since the oil absorber absorbs and retains almost all of the leaked lubricant, it is easy to reuse the leaked lubricant, that is, it can be reused. it can. In addition, an oil absorber that absorbs oil to its fullest extent is very economical because the oil absorption capacity is restored again when the oil is squeezed out.
また、本請求項2に係る発明によれば、請求項1に係る出力中空軸型減速機が奏する効果に相乗して、油分吸収体が、断面凸形状の一体成形体あるいは多層積層体からなることにより、油分吸収体の吸収量が増大するため、油分吸収体の取替インターバルが長期化しメンテナンス負担が格段に軽減される。
In addition, according to the invention according to
また、本請求項3に係る発明によれば、請求項2に係る出力中空軸型減速機が奏する効果に相乗して、油分吸収体が、丈の長い中央シートとその中央シートを挟持する丈の短い前シート及び後シートとを中央部を除き接着した多層積層体からなることにより、各シートを打ち抜き加工のみによって製作することができるため、油分吸収体の加工性が飛躍的に向上する。
Further, according to the invention of claim 3, synergistically with the effect produced by the output hollow shaft type speed reducer according to
さらに、シートを多層に貼り合わせたことによって油分吸収体の剛性が高まり、油分吸収体の浮き上がり、波打が抑制されるため、出力側ベアリングサポートへの密着性が向上する。しかも、中央部を接着しないことによって、中央シートから前シート及び後シートに油が円滑に染み渡るため、吸収容量が増大する。 Furthermore, since the rigidity of the oil absorber is increased by laminating the sheets, the oil absorber is lifted and undulation is suppressed, so that the adhesion to the output side bearing support is improved. In addition, by not adhering the central portion, the oil spreads smoothly from the central sheet to the front sheet and the rear sheet, thereby increasing the absorption capacity.
本発明の出力中空軸型減速機は、歯車箱内に歯車減速機構を内蔵するとともにその歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入し、歯車減速機構を構成する出力中空軸と歯車箱との隙間から漏洩する潤滑油を出力側ベアリングサポートにより支持されたオイルシールによりシールし、漏洩した潤滑油を吸収する油分吸収体が、出力側ベアリングサポートを歯車箱に螺設する取付ボルトのピッチよりも短い間隔でかつ取付ボルトの頭部より大きな直径の取付孔を有するとともに取付ボルトと取付孔とが係合することにより出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されているという構成を有するものであって、出力中空軸型減速機の据付スペースが狭い場所であっても、出力中空軸型減速機のオイルシール部分から漏洩した潤滑油を出力中空軸型減速機の設置面に滴下する前に吸収し保持しかつ簡単に取替可能な油吸収機能を有するものであれば、その具体的な実施の形態は、如何なるものであっても何ら構わない。 The output hollow shaft type speed reducer according to the present invention includes a gear reduction mechanism built in the gear box and a lubricating oil that lubricates the gear reduction mechanism is enclosed, and a gap between the output hollow shaft and the gear box constituting the gear reduction mechanism. The oil leaking from the oil is sealed by an oil seal supported by the output side bearing support, and the oil absorber that absorbs the leaking lubricating oil is shorter than the pitch of the mounting bolts that screw the output side bearing support into the gear box. It has a configuration in which it is installed in the lower part of the outer periphery of the output side bearing support by having a mounting hole having a larger diameter than the head of the mounting bolt at an interval and engaging the mounting bolt and the mounting hole, Even if the installation space of the output hollow shaft reducer is small, the lubricating oil leaked from the oil seal part of the output hollow shaft reducer is reduced. As long as it has absorbed held and easily replaceable oil absorption feature before dropping to the installation surface of the machine, forms of the specific implementation, may any be any one.
例えば、本発明の歯車減速機構は、直交軸形ウォームギヤであっても、直交軸形ハイポイドギヤであっても、スパイラルベベルギヤであっても油吸収機能に何ら支障はなく、さらには、本発明の潤滑油は、シリコーンなどの合成油やヒマシ油などの植物性油であっても油吸収機能に何ら支障はない。 For example, the gear reduction mechanism of the present invention has no problem in the oil absorbing function regardless of whether it is an orthogonal worm gear, an orthogonal hypoid gear, or a spiral bevel gear. Even if the oil is a synthetic oil such as silicone or a vegetable oil such as castor oil, there is no problem in the oil absorption function.
以下、本発明の一実施例を図1乃至図7に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
ここで、図1は、本実施例の出力中空軸型減速機の正面図であり、図2は、図1の矢視II方向から見た側面図であり、図3は、図1のIII−III線における断面図であり、図4は、本発明の主要構成部材である油分吸収体の正面図(下)とその分解上面図(上)であり、図5は、図4に示した油分吸収体の分解立体図(上)と組み立てられた斜視図(下)であり、図6は、図4の分解上面図を矢視VI方向から見たときの分解側面図であり、図7は、本実施例の出力中空軸型減速機の減速機のみを表した斜視図である。 Here, FIG. 1 is a front view of the output hollow shaft speed reducer of the present embodiment, FIG. 2 is a side view seen from the direction of arrow II in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line -III. FIG. 4 is a front view (bottom) and an exploded top view (top) of the oil absorber that is the main component of the present invention. FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view of the oil absorber (upper) and an assembled perspective view (lower). FIG. 6 is an exploded side view of the exploded top view of FIG. These are the perspective views showing only the reduction gear of the output hollow shaft type reduction gear of a present Example.
本実施例の出力中空軸型減速機100は、図1に示すように、歯車箱120内に歯車減速機構(図示していない)を内蔵するとともに、その歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入しており、歯車減速機構を構成する出力中空軸130と歯車箱120との隙間から漏洩する潤滑油を出力側ベアリングサポート150により支持されたオイルシール140によりシールしている。歯車箱120とモータ190とは、歯車減速機構を介して、モータ190の回転軸と出力中空軸130の向きが互いに垂直となるように接合されている。
As shown in FIG. 1, the output hollow
出力中空軸130には、キーみぞ132が設けられており、被動機軸(図示していない)とのガタのない結合を可能にしている。この出力中空軸130は、図3に示すように、転がり軸受160により出力側ベアリングサポート150に枢設されている。
The output
この転がり軸受160は、内輪162の内周面が、出力中空軸130の外周面に固定され、出力中空軸130と一緒に回転する。一方、外輪166の外周面が、出力側ベアリングサポート150の中央に設けられた円形状開口部の内周面に固定されている。そして、内輪162と外輪164との中間に転動体164がはまっていて、内外輪162、164と転動体164との間の転がり運動によって出力中空軸130が支えられている。
In this rolling
また、転がり軸受160の外側に歯車箱120内からの潤滑油の漏洩をシールするオイルシール140が出力側ベアリングサポート150により支持されている。このオイルシール140は、リップ142と、ちりよけ144と、ガータばね146を備え、ガータばね146の締め付け力によりリップ142を出力中空軸130の外周面に押し付け、リップ142と出力中空軸130の外周面との間の摺動部が適切な接触を維持するようになっている。
An
さらに、転がり軸受160とオイルシール140の間には、オイルシール140に隣接して薄板状のフィルタ170が装着されている。このフィルタ170は、歯車箱120内に内蔵された歯車減速機構により攪拌されて飛散した潤滑油中に混入している摩耗粉を濾過するものである。このフィルタ170の素材は、摩耗粉のような微粒子を濾過して潤滑油を透過できかつ潤滑油の圧力を受けても変形しない程度の保形性を備えた素材であればよいが、薄い板状の素材から打ち抜き加工などによって安価に製作できる点で、ポリエステルやポリアミドなどの不織布を用いることが好ましい。
Further, a thin plate-
そして、このリップ142と出力中空軸130との隙間から漏洩した潤滑油を吸収する断面凸形状の油分吸収体110が出力側ベアリングサポート150の外周下部に設置されている。この油分吸収体110は、ポリウレタンなどのスポンジ素材から構成されているとともに、図1に示すように、出力側ベアリングサポート150を歯車箱120に螺設する6つの取付ボルト151〜156の内、出力中空軸130の中心を通る垂直線Lに対して対称に配設された下側2つの取付ボルト151、152のピッチPよりも若干短い間隔でかつ取付ボルトの頭部よりも若干大きな直径の取付孔112a、112b(図4及び図5参照)とを有している。そして、油分吸収体110が有する弾性により、引っ張られた状態で2つの取付ボルト151、152と取付孔112a、112bが係合することにより、出力側ベアリングサポート150の外周下部に固着されている。この出力側ベアリングサポート150は、図1乃至図3及び図7に示すように、歯車箱120に密着し取付ボルト151〜156が挿通する挿通孔を有する円形状で肉薄のフランジ部150bと、出力中空軸130との間に転がり軸受160とオイルシール140を介在させるフランジ部150bの内側に同心上に位置する円形状で肉厚の肉厚部150aを有している。
An
油分吸収体110は、前述したように、フランジ部150bに突出した6つの取付ボルトの頭部のうちの下側2つの取付ボルト151、152の頭部のピッチPと2つの取付孔112a、112bの間隔との差によって生じる引っ張り力だけで十分な強度で出力側ベアリングサポート150の外周下部に固着されるが、図4及び図5に示すように中央シート112と出力側ベアリングサポート150との接合面に両面粘着テープ180を貼着することにより、固着強度が一層高まり、振動などにより油分吸収体110が外れることが防止できるとともに、油分吸収体110と出力側ベアリングサポート150のフランジ部150bとの密着性が向上するため、漏洩した潤滑油の吸収漏れを抑制することができ、その効果は甚大である。
As described above, the
なお、本実施例においては、図3に示すように、油分吸収体100の上部端面と出力側ベアリングサポート150の肉厚部150aの外周端面との間に隙間S1が存在し、油分吸収体100の歯車箱120側に位置する凸部形状の肩部上面と出力側ベアリングサポート150のフランジ部150bの外周端面との間に隙間S2が存在しているが、これらの隙間S1、S2をなくすように油分吸収体110を成形することによって、出力中空軸130とオイルシール140の隙間から漏洩し、肉厚部150aの表面を伝わって滴り落ちる潤滑油(図7の白抜き矢印参照)をもれなく吸収することができるため好ましい。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, there is a gap S <b> 1 between the upper end surface of the
この油分吸収体110は、一体成形することにより潤滑油の吸収量を油分吸収体110の体積に対して最大限にすることができるが、図4乃至図6に示したように、スポンジ素材からなるシート材を丈の長い中央シート112と、この中央シート112を挟持する丈の短い前シート114及び後シート113を打ち抜き、その後、接着剤で貼り合わせることにより加工性が飛躍的に向上する。この時、前シート114及び後シート113の全面に接着剤をつけて中央シート112に接着すると、中央シート112に染み込んだ潤滑油が円滑に前シート114及び後シート113に浸透しにくくなるので、前シート114及び後シート113の中央部には、接着剤を塗らない非接着面を設ける。中央シート112の上端面は、出力側ベアリングサポート150の肉厚部150aの外周半径と同じ半径の円弧を有しており、前シート114及び後シート113は、出力側ベアリングサポート150のフランジ部150bの外周半径と同じ半径の円弧を有している。
The
本発明による出力中空軸型減速機によれば、出力側ベアリングサポートを歯車箱に螺設する既存の取付ボルトを用いて油分吸収体を出力側ベアリングサポートの外周下部に取り付けられるため、出力中空軸型減速機に対して追加加工することなしに油分吸収体を取り付けることができ、その取り替えも工具などを要することなく狭いスペースであっても簡単に行うことができる。また、本発明の技術的思想は、出力中空軸型減速機のみならず、出力中実軸型減速機やモータなどの回転軸を有し潤滑油を使用する他の様々な装置に対して適用することができ、その産業上の利用可能性は、きわめて大きい。 According to the output hollow shaft type speed reducer according to the present invention, the oil absorber is attached to the lower part of the outer periphery of the output side bearing support using the existing mounting bolts for screwing the output side bearing support to the gear box. The oil absorber can be attached to the mold speed reducer without any additional processing, and the replacement can be easily performed even in a narrow space without requiring tools. Further, the technical idea of the present invention is applied not only to the output hollow shaft type reduction gear but also to various other devices having a rotating shaft such as an output solid shaft type reduction gear or a motor and using lubricating oil. And its industrial applicability is enormous.
100 ・・・ 出力中空軸型減速機
110 ・・・ 油分吸収体
112 ・・・ (油分吸収体の)中央シート
112a、112b ・・・ (油分吸収体の)取付孔
113 ・・・ (油分吸収体の)後シート
114 ・・・ (油分吸収体の)前シート
120 ・・・ 歯車箱
130 ・・・ 出力中空軸
132 ・・・ キーみぞ
140 ・・・ オイルシール
142 ・・・ (オイルシールの)リップ
144 ・・・ (オイルシールの)ちりよけ
142 ・・・ (オイルシールの)ガータばね
150 ・・・ 出力側ベアリングサポート
150a ・・・(出力側ベアリングサポートの)肉厚部
150b ・・・(出力側ベアリングサポートの)フランジ部
151〜156 ・・・ 取付ボルト
160 ・・・ 転がり軸受
162 ・・・ (転がり軸受の)内輪
164 ・・・ (転がり軸受の)転動輪
166 ・・・ (転がり軸受の)外輪
170 ・・・ フィルタ
180 ・・・ 両面粘着テープ
190 ・・・ モータ
100 ... Output hollow shaft
Claims (3)
前記漏洩した潤滑油を吸収する油分吸収体が、前記出力側ベアリングサポートを前記歯車箱に螺設する取付ボルトのピッチよりも短い間隔でかつ前記取付ボルトの頭部より大きな直径の取付孔を有するとともに前記取付ボルトと前記取付孔とが係合することにより前記出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることを特徴とする出力中空軸型減速機。 A gear reduction mechanism is built in the gear box, and lubricating oil for lubricating the gear reduction mechanism is enclosed, and the lubricating oil leaking from the gap between the output hollow shaft constituting the gear reduction mechanism and the gear box is output on the output side. In the output hollow shaft reducer that seals with the oil seal supported by the bearing support,
The oil absorber that absorbs the leaked lubricating oil has a mounting hole having a diameter that is shorter than the pitch of the mounting bolt for screwing the output side bearing support to the gear box and larger in diameter than the head of the mounting bolt. In addition, the output hollow shaft type speed reducer is installed at an outer peripheral lower portion of the output side bearing support by engaging the mounting bolt and the mounting hole.
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