JP5220927B2 - 電動二・三輪車における配線構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車体フレームの一部を構成して後上がりに延びる左右一対のリヤフレームの下部にピボットプレートがそれぞれ設けられ、それらのピボットプレートに支軸を介して揺動可能に支承されるスイングアームに、該スイングアームの後部に軸支される後輪を駆動する動力を発揮する電動モータが収容され、該電動モータに電力を供給する高電圧バッテリが前記車体フレームに支持されて前記支軸よりも前方に配置され、前記高電圧バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換して前記電動モータに供給するようにして前記スイングアームに配設されるパワードライブユニットに、前記高電圧バッテリが高電圧系配線を介して接続される電動二・三輪車に関し、特に配線構造の改良に関する。
電動二輪車において、スイングアームに配設されたパワードライブユニットに連なって該スイングアームの前部上面から上方に取り出し、車体フレームにスイングアームを支持する支軸の上方を通って前方に延出するようにした電動二輪車が、特許文献1で既に知られている。
日本特許第4188641号公報
ところが、上記特許文献1で開示されたものでは、スイングアームの揺動によって配線の一部(配線のスイングアームからの取り出し部)に曲げ力がかかる可能性がある。また高圧電圧系の配線は太く、かつ着色されている上に、内燃機関を搭載した車両とは異なって電動二輪車では車体の側方に排気マフラー等が存在しないので、車両の斜め後方からの視認等では配線が必要以上に目立ってしまい、他のデザインに影響を与えてしまう可能性がある。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、高電圧系配線に曲げ力がかかることを避けるととともに、車体外方から見えに難くして外観性を高めた電動二・三輪車における配線構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、車体フレームの一部を構成して後上がりに延びる左右一対のリヤフレームの下部にピボットプレートがそれぞれ設けられ、それらのピボットプレートに支軸を介して揺動可能に支承されるスイングアームに、該スイングアームの後部に軸支される後輪を駆動する動力を発揮する電動モータが収容され、該電動モータに電力を供給する高電圧バッテリが前記車体フレームに支持されて前記支軸よりも前方に配置され、前記高電圧バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換して前記電動モータに供給するようにして前記スイングアームに配設されるパワードライブユニットに、前記高電圧バッテリが高電圧系配線を介して接続される電動二・三輪車において、前記パワードライブユニットの上面から左右一対の前記リヤフレームのうち車幅方向一方のリヤフレーム側に向けて斜め上前方に延びる前記高電圧系配線が、車幅方向一方の前記リヤフレームの内側に沿って後上がりに延びてから前方の前記高電圧バッテリ側に延出されることを第1の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記パワードライブユニットに内蔵される制御ユニットに連なる低電圧系配線が、前記パワードライブユニットの上面から左右一対の前記リヤフレームのうち車幅方向他方のリヤフレームの内側に沿うように延出され、車体で支持されたメインハーネスと合わせて配置されることを第2の特徴とする。
本発明は、第1または第2の特徴の構成に加えて、前記高電圧バッテリには、前記パワードライブユニットに接続される第1の前記高電圧系配線に加えて、充電用電力を供給するための給電側接続具に接続される受電側接続具にDC−DCコンバータを介して接続される第2の高電圧系配線が接続され、第1および第2の前記高電圧系配線が、車体Bの車幅方向中心線よりも車幅方向一方側に配置されることを第3の特徴とする。
本発明は、第3の特徴の構成に加えて、前記受電側接続具が、車体Bの車幅方向一方側に配置されることを第4の特徴とする。
さらに本発明は、第1の特徴の構成に加えて、高電圧系配線が、前記車体フレームとともに車体を構成するようにして車体フレームを覆う車体カバーで覆われることを第5の特徴とする。
本発明の第1の特徴によれば、スイングアームに配設されるパワードライブユニットと、スイングアームを揺動可能に支承するための支軸よりも前方の高電圧バッテリとを結ぶ高電圧系配線が、パワードライブユニットの上面から一方のリヤフレーム側に向けて斜め上前方に延び、さらに一方のリヤフレームの内側に沿って後上がりに延びてから前方の高電圧バッテリ側に延出されるので、高電圧系電線をスイングアームの揺動時に曲げ力が作用しないようにしてスイングアームの揺動を許容するように撓ませることができ、しかも高電圧系電線を、パワードライブユニットの上面から斜め上前方に延ばすことで車両の斜め後方から前記高電圧系配線が見え難く、かつ車幅方向一方の前記リヤ一方のリヤフレームで隠すようにして車体の外方から高電圧系電線を目立ち難くすることができる。
また本発明の第2の特徴によれば、パワードライブユニットの上面から前方に延出され低電圧系配線が、左右一対のリヤフレームのうち他方のリヤフレームの内側に沿って配置されてメインハーネスと合わせて配置されるので、高電圧系電線から離隔した位置に低電圧系電線およびメインハーネスを配置し、高電圧系電線からのノイズが低電圧系電線およびメインハーネス側に及ぶことを抑制することができる。
本発明の第3の特徴によれば、パワードライブユニットに接続される第1の前記高電圧系配線に加えて、受電側接続具にDC−DCコンバータを介して接続される第2の高電圧系配線が高電圧バッテリに接続され、第1および第2の高電圧系配線が、車体の車幅方向中心線の車幅方向一方側に配置されるので、第1および第2の高電圧系電線の高電圧バッテリへの接続部を1箇所に集約してコンパクトな配置とすることができる。
本発明の第4の特徴によれば、受電側接続具が車体Bの車幅方向一方側に配置されるので、第2の高電圧系電線を短くすることができる。
さらに本発明の第5の特徴によれば、高電圧系配線が車体カバーで覆われるので、高電圧系電線を車体の外方からより見え難くすることができる。
図1は電動二輪車の側面図である。(第1実施例) 図2は車体カバーを省略した状態での電動二輪車の側面図である。(第1実施例) 図3は電気系統の概略系統図である。(第1実施例) 図4は図2の要部拡大図である。(第1実施例) 図5は図4の5矢視図である。(第1実施例) 図6はバッテリケースの後部を示す斜め前方から見た斜視図である。(第1実施例) 図7は高電圧バッテリおよびパワードライブユニット間を結ぶ高電圧系配線を図4の7矢視方向から見た図である。(第1実施例)
22・・・スイングアーム
23・・・電動モータ
29・・・リヤフレーム
30・・・ピボットプレート
32・・・支軸
36・・・高電圧バッテリ
41・・・車体カバー
71・・・パワードライブユニット
77・・・給電側接続具
78・・・受電側接続具
79・・・DC−DCコンバータ
84・・・制御ユニット
86・・・第1の高電圧系配線
87・・・第2の高電圧系配線
92・・・低電圧系配線
93・・・メインハーネス
B・・・車体
F・・・車体フレーム
WR・・・後輪
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
本発明の実施例1について図1〜図7を参照しながら説明すると、先ず図1において、この電動二輪車は、低床フロア44を有するスクータ型の電動二輪車であり、後輪WRの車軸21を後部で軸支するスイングアーム22に内蔵された電動モータ23が発揮する回転動力で、前記後輪WRが回転駆動されるように構成されている。
図2において、この電動二輪車の車体フレームFは、前輪WFを軸支するフロントフォーク24ならびに該フロントフォーク24の上部に連結された操向ハンドル25を操向可能に支承するヘッドパイプ26と、該ヘッドパイプ26から後下がりに延びるダウンフレーム27と、該ダウンフレーム27の下部に連結されて後方に延びる左右一対のアンダーフレーム28…と、それらのアンダーフレーム28…の後端に一体に連なって後上がりに延びる左右一対のリヤフレーム29…とを備える。
前記車体フレームFにおける両リヤフレーム29…の前部に設けられたピボットプレート30…には、車体Bを左側に傾けた起立状態に保持するためのサイドスタンド31が回動可能に取付けられるとともに、前記スイングアーム22の前部が支軸32を介して揺動可能に支承され、前記両リヤフレーム29…のうち左側のリヤフレーム29の後部および前記スイングアーム22の後部間にはリヤクッションユニット33が設けられる。また前記スイングアーム22の前部には、メインスタンド34が回動可能に取付けられる。
前記両アンダーフレーム28…間には、前記電動モータ23に電力を供給するためのたとえば72Vである高電圧バッテリ36を内蔵せしめたバッテリケース37が両アンダーフレーム28…で支持されるようにして配置される。すなわち高電圧バッテリ36は、前記スイングアーム22をピボットプレート30…に揺動可能に支承する支軸32…よりも前方で車体フレームFの両アンダーフレーム28…に支持される。また前記両リヤフレーム29…間には、側面視で前記スイングアーム22の上方に配置される収納ボックス38が、両リヤフレーム29…で支持されるようにして配置され、この収納ボックス38は、開閉可能な乗車用シート39で上方から覆われる。しかも収納ボックス38の後側下部には、補機たとえばヘッドライト51、テールライト52等に低電圧たとえば12Vの電力を供給するための低電圧バッテリ40を収納するバッテリ収納部38aが下方に突出するようにして一体に形成される。
前記車体フレームFは、該車体フレームFとともに車体Bを構成する合成樹脂製の車体カバー41で覆われるものであり、該車体カバー41は、前記ヘッドパイプ26を前方から覆うフロントカバー42と、前記乗車用シート39に座った乗員の脚部を前方から覆うようにして前記フロントカバー42に連なるレッグシールド43と、前記乗車用シート39に座った乗員の足を載せるようにして前記レッグシールド43の下部に連なるとともに前記バッテリケース28を上方から覆う低床フロア44と、前記両アンダーフレーム28…を両側から覆うようにして前記低床フロア44の両側から垂下される左右一対のフロアサイドカバー45…と、前記両フロアサイドカバー45…の下縁間を結ぶアンダーカバー46と、前記乗車用シート39の下方を前方から覆うようにして低床フロア44の後端から立ち上がるシート下前部カバー47と、前記乗車用シート39の下方を両側から覆うようにして前記シート下前部カバー47の両側に連なる左右一対のサイドカバー48…と、前記後輪WRを上方から覆って前記両サイドカバー48…に連なるリヤカバー49とを備え、前記バッテリケース37は、車体カバー41のうち前記低床フロア44、フロアサイドカバー45…、アンダーカバー46、シート下前部カバー47およびサイドカバー48…で覆われる。
前記フロントカバー42の前端には、前記ヘッドパイプ26に固定されたフロントステー50で支持されるようにしてヘッドライト51が配設され、前記リヤフレーム29…にはテールライト52が取付けられる。また前記フロントカバー42の下方に配置されるフロントフェンダ53が、前記前輪WFを上方から覆うようにして前記フロントフォーク24に取付けられ、前記後輪WRを後方斜め上方から覆うリヤフェンダ54が前記リヤカバー49に連設され、前記後輪WRを前方斜め上方から覆うフェンダ55が前記スイングアーム22の前部に取付けられる。また前記操向ハンドル25の中央部はハンドルカバー56で覆われており、フロントカバー42の前方に配置されるフロントキャリア57が前記フロントステー50で支持され、前記乗車用シート39の後方かつリヤカバー49の上部には荷台58が設けられ、この荷台58の上方に配置されるキャリア59が前記リヤフレーム29…に着脱可能に取付けられる。
前記両アンダーフレーム28…間には、前記バッテリケース37の前後方向略中央部を跨ぐクロス部材60が設けられており、低床フロア44は該クロス部材60で支持される。また前記両アンダーフレーム28…の前部間には、前記バッテリケース37の前側下部を前方から保護する前部保護部材61がその中央部をダウンフレーム27の下端に連結するようにして設けられ、前記両アンダーフレーム28…の後部間には、前記バッテリケース37の後側下部を後方から保護する後部保護部材62が設けられ、前後方向に延びる複数の下部保護部材63…が、前記バッテリケース37を下方から保護するようにして前部および後部保護部材61,62間に設けられる。
前記バッテリケース37の前部には、左右一対の冷却空気導入ダクト64…の下流端部が接続管65…を介して接続され、両冷却空気導入ダクト64…は、前記レッグシールド43内で前記ダウンフレーム27を両側から挟むようにして該ダウンフレーム27に沿って延びるように配置される。一方、前記ダウンフレーム27の前記ヘッドパイプ26への連結部に対応した位置で前記レッグシールド43には、前方に凹む凹部67が形成されており、該凹部67の上部を覆うリッド68がレッグシールド43に取付けられる。而してリッド68の下縁および凹部67間には空気吸入口69が形成され、前記両冷却空気導入ダクト64…の上流端は、前記空気吸入口69に通じるようにして前記レッグシールド43に接続管66…を介して接続される。
前記バッテリケース37の後部上面には冷却ファン70が取付けられており、この冷却ファン70の作動により、前記空気吸入口69から吸入された空気が、接続管66…、冷却空気導入管64…および接続管65…を介してバッテリケース37内に導入され、バッテリケース37内の高電圧バッテリ36が冷却され、バッテリケース37から前記冷却ファン70によって外部に排出される。
図3において、前記電動モータ23は、制御ユニット84(図3参照)が組み込まれたパワードライブユニット(PDU)71によって駆動されるものであり、このパワードライブユニット71は、ヒューズ72および第1リレースイッチ73を介して高電圧バッテリ36のプラス側端子に接続され、第1リレースイッチ73には、第2リレースイッチ74および抵抗76から成る直列回路が並列に接続される。ところで高電圧バッテリ36および低電圧バッテリ40には、外部電源PSに接続されることで高電圧バッテリ36と同レベルの高電圧を出力し得る充電器75から充電することが可能であり、外部電源PSに接続された前記充電器75に連なる給電側接続具77を差し込み接続可能な受電側接続具78が車両側に設けられ、該受電側接続具78がDC−DCコンバータ79に接続される。
而して前記DC−DCコンバータ79は、受電側接続具78に連なる一対のラインL1,L2の一方L1に介設される電界効果型トランジスタ80と、充電器75からの電圧を低電圧たとえば12Vに降下せしめるようにして前記両ラインL1,L2に接続される電圧降下回路部81とを備えており、このDC−DCコンバータ79の前記両ラインL1,L2は、高電圧の充電電流を高電圧バッテリ36に供給すべく、第2リレースイッチ74および抵抗76から成る直列回路と第1リレースイッチ73との並列回路を介して高電圧バッテリ36のプラス側端子に接続されるとともに高電圧バッテリ36のマイナス側端子に接続され、前記電圧降下回路部81は、低電圧バッテリ40のプラス側端子およびマイナス側端子に接続される。
前記パワードライブユニット71に内蔵された制御ユニット84には、前記低電圧バッテリ40のプラス側端子がメインスイッチ82を介して接続されるとともに前記低電圧バッテリ40のマイナス側端子が接続される。また第1および第2リレースイッチ73,74の断・接は、低電圧バッテリ40から供給される電力によってバッテリマネイジングユニット(BMU)83から出力される制御電流により切換えられるものであり、バッテリマネイジングユニット83には、前記低電圧バッテリ40のプラス側端子が前記メインスイッチ82を介して接続されるとともに、前記低電圧バッテリ40のマイナス側端子が接続される。
而してメインスイッチ82がONされると、バッテリマネイジングユニット83は、先ず第2リレースイッチ74を導通状態として高電圧バッテリ36から第2リレースイッチ74、抵抗76およびヒューズ72を介してパワードライブユニット71に電流を流し、その後で、第1リレースイッチ73を導通する。これにより、パワードライブユニット71内に設けられているコンデンサへの突入電流によって第1リレースイッチ73が溶着してしまうのが防止される。
なお第1リレースイッチ73、第2リレースイッチ74およびバッテリマネイジングユニット83は、高電圧バッテリ36を収納するバッテリケース37に収納される。
図4〜図7を併せて参照して、前記バッテリケース37の後部には上方に立ち上がる立ち上がり部37aが形成されており、この立ち上がり部37aの右側上面に、冷却ファン70が取付けられ、立ち上がり部37aの左側上面に、立ち上がり部37aに収容されるヒューズ72を上方から覆う蓋部材85が取付けられ、第1および第2リレースイッチ73,74も前記立ち上がり部73aに収容される。
ところで前記パワードライブユニット71は、前記後輪WRの前方に位置するようにして前記スイングアーム22の前部に配設されるものであり、このパワードライブユニット71および前記高電圧バッテリ36間を結ぶ第1の高電圧系電線86は、パワードライブユニット71の上面から左右一対の前記リヤフレーム29,29のうち車幅方向一方のリヤフレーム29、この実施の形態では左側のリヤフレーム29側に向けて斜め上前方に延び、左側のリヤフレーム29の内側に沿って後上がりに延びてから前方の前記高電圧バッテリ36側に延出され、バッテリケース37における立ち上がり部37aの左側面に接続される。しかも第1の高電圧系電線86は、高電圧バッテリ36側の上流部86aと、前記パワードライブユニット71側の下流部86bとが、カプラ95を介して接続されて成る。
また前記高電圧バッテリ36には、前記パワードライブユニット71に接続される第1の前記高電圧系配線86に加えて、充電用電力を供給するための給電側接続具77に接続される受電側接続具78にDC−DCコンバータ79を介して接続される第2の高電圧系配線87が接続されるものである。ところで収納ボックス38は、車体フレームFにおける両リヤフレーム29,29間に設けられる前後一対のクロスメンバー88,89上に支持されており、前記DC−DCコンバータ79は、前記両クロスメンバー88,89のうち後方のクロスメンバー89で支持されるようにして収納ボックス38の後方に配置されており、第2の高電圧系電線86は、パワードライブユニット71の上面の第1の高電圧系電線86と同一箇所から左側のリヤフレーム29側に向けて斜め上方に延び、さらに左側のリヤフレーム29から離れてDC−DCコンバータ79の左側面に接続される。しかも第1および第2の高電圧系配線86,87は、車体カバー41のアンダーカバー45およびサイドカバー48で覆われる。
前記DC−DCコンバータ79に連なる受電側接続具78は、車体Bの車幅方向一方側、この実施の形態では左側に配置されるものであり、車体カバー41のうち左側のサイドカバー48において前記乗車用シート39の左側下方に位置する部分には、開閉可能な蓋部材90で覆われる凹部91が設けられており、その凹部91内に、受電側接続具78が給電側接続具77を接続可能として固定配置される。
而して第1および第2の前記高電圧系配線86,87は、車体Bの車幅方向中心線C(図5参照)よりも車幅方向一方側、この実施の形態では左側に配置されることになる。
また前記パワードライブユニット71に内蔵される制御ユニット84に連なる低電圧系配線92…が、前記パワードライブユニット71の上面から左右一対の前記リヤフレーム29…のうち車幅方向他方のリヤフレーム29、この実施の形態では右側のリヤフレーム29の内側に沿うように延出されており、車体Bで支持されたメインハーネス93と合わせて配置される。
次にこの実施の形態の作用について説明すると、車体フレームFが備える左右一対のリヤフレーム29…の下部にピボットプレート30…がそれぞれ設けられ、それらのピボットプレート30…に支軸32…を介して揺動可能に支承されるスイングアーム22に、電動モータ23が収容され、該電動モータ23に電力を供給する高電圧バッテリ36が車体フレームFに支持されて前記支軸32…よりも前方に配置され、高電圧バッテリ36から供給される直流電流を交流電流に変換して前記電動モータ23に供給するパワードライブユニット71がスイングアーム22に配設され、高電圧バッテリ36およびパワードライブユニット71間を結ぶ第1の高電圧系配線86が、パワードライブユニット71の上面から左右一対のリヤフレーム29…のうち車幅方向一方(この実施の形態では左側)のリヤフレーム29側に向けて斜め上前方に延び、車幅方向一方の前記リヤフレームの29内側に沿って後上がりに延びてから前方の高電圧バッテリ36側に延出される。
したがって第1の高電圧系電線86をスイングアーム22の揺動時に曲げ力が作用しないようにしてスイングアーム22の揺動を許容するように撓ませることができ、しかも第1の高電圧系電線86を、パワードライブユニット71の上面から斜め上前方に延ばすことで車両の斜め後方から第1の高電圧系配線86が見え難く、かつ左側のリヤフレーム29で隠すようにして車体Bの外方から第1の高電圧系電線86を目立ち難くすることができる。
また高電圧バッテリ36には、第1の前記高電圧系配線86に加えて、充電用電力を供給するための給電側接続具77に接続される受電側接続具78にDC−DCコンバータ79を介して接続される第2の高電圧系配線87が接続されるものであり、第1および第2の高電圧系配線86,87が、車体Bの車幅方向中心線Cよりも車幅方向一方側(この実施の形態では左側)に配置されるので、第1および第2の高電圧系電線86,87の高電圧バッテリ36への接続部を1箇所に集約してコンパクトな配置とすることができる。
しかも受電側接続具78が、車体Bの車幅方向一方側(この実施の形態では左側)に配置されるので、第2の高電圧系電線87を短くすることができる。
また第1および第2の高電圧系配線86,87が、車体フレームFとともに車体Bを構成するようにして車体フレームFを覆う車体カバー41のアンダーカバー45およびサイドカバー48で覆われるので、第1および第2の高電圧系配線86,87を車体Bの外方からより見え難くすることができる。
さらにパワードライブユニット71に内蔵される制御ユニット84に連なる低電圧系配線92が、前記パワードライブユニット71の上面から左右一対の前記リヤフレーム29のうち車幅方向他方(この実施の形態では右側)のリヤフレーム29の内側に沿うように延出され、車体Bで支持されたメインハーネス93と合わせて配置されるので、第1および第2の高電圧系電線86,87から離隔した位置に低電圧系電線92およびメインハーネス93を配置し、第1および第2の高電圧系電線86,87からのノイズが低電圧系電線92およびメインハーネス93側に及ぶことを抑制することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
たとえば本発明は電動三輪車にも適用可能である。

Claims (5)

  1. 車体フレーム(F)の一部を構成して後上がりに延びる左右一対のリヤフレーム(29)の下部にピボットプレート(30)がそれぞれ設けられ、それらのピボットプレート(30)に支軸(32)を介して揺動可能に支承されるスイングアーム(22)に、該スイングアーム(22)の後部に軸支される後輪(WR)を駆動する動力を発揮する電動モータ(23)が収容され、該電動モータ(23)に電力を供給する高電圧バッテリ(36)が前記車体フレーム(F)に支持されて前記支軸(32)よりも前方に配置され、前記高電圧バッテリ(36)から供給される直流電流を交流電流に変換して前記電動モータ(23)に供給するようにして前記スイングアーム(22)に配設されるパワードライブユニット(71)に、前記高電圧バッテリ(36)が高電圧系配線(86)を介して接続される電動二・三輪車において、前記パワードライブユニット(71)の上面から左右一対の前記リヤフレーム(29)のうち車幅方向一方のリヤフレーム(29)側に向けて斜め上前方に延びる前記高電圧系配線(86)が、車幅方向一方の前記リヤフレーム(29)の内側に沿って後上がりに延びてから前方の前記高電圧バッテリ(36)側に延出されることを特徴とする電動二・三輪車における配線構造。
  2. 前記パワードライブユニット(71)に内蔵される制御ユニット(84)に連なる低電圧系配線(92)が、前記パワードライブユニット(71)の上面から左右一対の前記リヤフレーム(29)のうち車幅方向他方のリヤフレーム(29)の内側に沿うように延出され、車体(B)で支持されたメインハーネス(93)と合わせて配置されることを特徴とする請求項1記載の電動二・三輪車における配線構造。
  3. 前記高電圧バッテリ(36)には、前記パワードライブユニット(71)に接続される第1の前記高電圧系配線(86)に加えて、充電用電力を供給するための給電側接続具(77)に接続される受電側接続具(78)にDC−DCコンバータ(79)を介して接続される第2の高電圧系配線(87)が接続され、第1および第2の前記高電圧系配線(86,87)が、車体(B)の車幅方向中心線よりも車幅方向一方側に配置されることを特徴とする請求項1または2記載の電動二・三輪車における配線構造。
  4. 前記受電側接続具(78)が、車体Bの車幅方向一方側に配置されることを特徴とする請求項3記載の電動二・三輪車における配線構造。
  5. 前記高電圧系配線(86)が、前記車体フレーム(F)とともに車体(B)を構成するようにして車体フレーム(F)を覆う車体カバー(41)で覆われることを特徴とする請求項1記載の電動二・三輪車における配線構造。
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