JP5857667B2 - リフタ機構付き車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートに関し、さらに詳しくは車両内で乗員が着座するシートクッションの高さを車両床面に対して調節することができるリフタ機構を有する車両用シートに関するものである。

従来、車両用シートにおいてシート本体の高さを調節するための高さ調節装置として、図７に示すような高さ調節装置１９０が特許文献１に開示される。高さ調節装置１９０は、車両用シート１０１のシートクッション１０２を構成するサイドフレーム（ロアアーム）１０４の後部に軸回転可能に取り付けられたピニオンギア１９２と、サイドフレーム１０４に回転可能に取り付けられ、ピニオンギア１９２に噛み合うセクタギア１９３とを有する。高さ調節装置１９０はさらにリフタリンク１９１を有し、リフタリンク１９１の第一端部１９１ａはセクタギア１９３に連結され、かつ第二端部１９１ｂが車両床面側に回転可能に連結されている。

特開２０１１−１７３４９６号公報

上記のような高さ調節装置によれば、車両が後方から追突されて衝撃を受け、着座者がシート後方に押し付けられたときに、セクタギア１９３の歯とピニオンギア１９２の歯の間に大きな荷重が集中する。これにより、セクタギア１９３及び／又はピニオンギア１９２の歯が破損し、シートクッション１０２が後方に落ち込んでしまう。

また、セクタギア１９３は扇形の形状を有し、横方向に位置するピニオンギア１０２と噛合しているため、リフタリンク１９１は、該扇型の中心角の範囲でしか傾動することができず、可動範囲が狭い。リフタリンク１９１は床面に対して垂直に立ち上がる状態まで傾動することができない。

本発明が解決しようとする課題は、アンダーフレームにシートクッションがリフタ機構を介して上下移動可能に支持される車両用シートにおいて、リフタ機構を構成するリフタリンクに与えられる荷重をギア等の一部の部品に集中させずにリフタリンク全体で負担することができ、かつリフタリンクの可動範囲が広い、リフタ機構付き車両用シートを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明にかかるリフタ機構付き車両用シートは、アンダーフレームにシートクッションがリフタ機構を介して上下移動可能に支持される車両用シートにおいて、前記リフタ機構は、途中部位が屈曲形成され、前記屈曲部が前後方向に回動可能に前記シートクッションに連結された屈曲リフタリンク部材を有し、前記屈曲リフタリンク部材の両端部は、前記アンダーフレームの前後方向に相互に離れた位置に設けられる二つのガイド部材を介してそれぞれ前後方向面内に回転可能かつ長手方向に並進運動可能に取り付けられ、前記二つのガイド部材のうち一方には、前記屈曲リフタリンク部材が回動されない状態において前記屈曲リフタリンク部材の端部の運動を阻止するロック手段が設けられていることを要旨とする。

ここで、前記車両用シートは、上端部が前記シートクッション前部に回転可能に連結され、下端部が前記アンダーフレーム前部に回転可能に連結された別のリフタリンク部材をさらに有し、前記屈曲リフタリンク部材は、前記別のリフタリンク部材よりも後方に設けられ、前記ロック手段は、前記二つのガイド部材のうち後方のガイド部材に設けられるとよい。

さらに、前記屈曲リフタリンク部材の屈曲角は９０°であると良い。

また、前記ロック手段は、前記アンダーフレームに軸回転可能に取り付けられるピニオンギアと該ピニオンギアに噛合する前記屈曲リフタリンク部材の一端に一体に形成されたラックギアとを有することが好ましい。

あるいは、前記ロック手段は、軸回転可能に前記アンダーフレームに取り付けられた雌ねじと、該雌ねじに螺合する前記屈曲リフタリンク部材の一端に一体に形成された雄ねじとを有することが好ましい。

上記発明にかかるリフタ機構付き車両用シートによれば、車両が追突された場合のように、シートクッションに荷重が印加されたときに、その荷重を屈曲リフタリンク部材のリンクバーを圧縮する方向に受けて、効率的に負担することができる。これにより、衝突等により大きな衝撃を受けた際にもリフタ機構の構成部材が損傷されにくく、シートクッションの落ち込みが抑制される。

このようなリフタ機構がシートの後部に設けられ、そのリフタ機構においてロック手段が後側のガイド部材に設けられていれば、後方からの衝突を受けた時に、シートクッションに与えられる荷重をリフタリンク部材の後側リンクバーにおいて効率的に負担することができるので、荷重によるシート後方の落ち込みが防止される。

リフタリンク部材の屈曲角が９０°であれば、さらに荷重を効率的に負担することができる。

また、ピニオンギアとラックギアを使用したロック手段又は雄ねじと雌ねじを使用したロック手段を使用することで、後側ガイド部材における後側リンクバーの長手方向の並進運動及び回転運動の規制と外力によるそれらの運動の許容を簡便な構成で実現することができる。

本発明の第一の実施形態にかかるリフタ機構付き車両用シートの概略斜視図である。 本発明の第一の実施形態にかかるリフタ機構付き車両用シートの概略側面図である。 図２の屈曲リフタリンク近傍の拡大図であり、（ｂ）ではリフタリンクの回動後の状態が破線で示される。 ロック手段を備えた後側ガイド部材を示しており、（ａ）は第一の実施形態にかかる後側ガイド部材の側面図であり、（ｂ）は第二の実施形態にかかる後側ガイド部材の断面図である。 前側ガイド部材の斜視図である。 屈曲リフタリンク回動時の屈曲部の軌跡を示す模式図であり、（ａ）はθ＝９０°の場合、（ｂ）はθ＞９０°の場合、（ｃ）はθ＜９０°の場合をそれぞれ示している。 従来の車両用シートの側面図である。

以下、本発明の第一の実施形態に係るリフタ機構付き車両用シートについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１及び図２に示す車両用シート１は、シートクッション２と、その後方にシートバック３を有する。シートクッション２は左右部において前後方向に延出するロアアーム４等からなるフレームと、フレームに装着されるパッド５を有する。

ロアアーム４の下側には、スライド装置６が設けられる。スライド装置６は、車両の床面８に固定されるロアレール６２と、ロアレール６２の上にスライド可能に取り付けられるアッパーレール６１を有する。アッパーレール６１の上には、アンダーフレーム７が取り付けられる。アンダーフレーム７とロアアーム４の間には、リフタ機構９が取り付けられる。

リフタ機構９は、シートクッション２の前方の左右と後方の左右に一つずつ、計四つのリフタリンクを備える。前方リフタリンク９１は、従来用いられてきたものと同様の構成を有する傾動型リフタリンクであり、上端部９１ａがロアアーム４に回転可能に連結され、下端部９１ｂがアンダーフレーム７に回転可能に連結される。後方リフタリンク９２は、略Ｌ字形状を有する屈曲リフタリンクである。屈曲リフタリンク９２の屈曲部９２ａはピン部材９２ｄによってロアアーム４の後部に連結され、両端部がそれぞれ前側ガイド部材９３及び後側ガイド部材９４を介してアンダーフレーム７に取り付けられている。後述するように、二つのガイド部材９３、９４の協働により、屈曲リフタリンク９２が回動し、屈曲部９２ａが上下方向に移動可能である。

図３（ａ）は、屈曲リフタリンク９２が前側ガイド部材９３及び後側ガイド部材９４を介してアンダーフレーム７に取り付けられた状態を示している。屈曲リフタリンク９２は、中途部位の屈曲部９２ａにおいて所定の屈曲角に屈曲され、該屈曲部９２ａの両側に直線状のリンクバー９２ｂ、９２ｃが延出した略Ｌ字型の形状をとっている。本実施形態においては、この屈曲角θは９０°である。前側リンクバー９２ｂ及び後側リンクバー９２ｃの端部は、アンダーフレーム７に取り付けられた前側ガイド部材９３及び後側ガイド部材９４に保持された状態で、それぞれアンダーフレーム７に取り付けられている。前側ガイド部材９３と後側ガイド部材９４は、同じ高さでシート前後方向に相互に離れた位置に固定されている。両ガイド部材９３、９４に保持された状態で、両リンクバー９２ｂ、９２ｃはともに車両床面８に対して垂直な面内にある。

ガイド部材９３、９４において、リンクバー９２ｂ、９２ｃはそれぞれ長手方向に並進運動可能である。つまり、屈曲部９２ａと前側ガイド部材９３との間の前側リンクバー９２ｂの長さ及び屈曲部９２ａと後側ガイド部材９４との間の後側リンクバー９２ｃの長さを変化させることができる。また、前側ガイド部材９３と後側ガイド部材９４は、リンクバー９２ｂ、９２ｃを保持した状態で、前後方向面内つまり屈曲リフタリンク９２を含む平面内で回転可能である。これにより、リンクバー９２ｂ、９２ｃの端部がそれぞれガイド部材９３、９４の位置を中心として回転可能となっている。前側ガイド部材９３は、前側リンクバー９２ｂの並進運動および回転運動に対するロック手段を有さないが、後側ガイド部材９４は後側リンクバー９２ｃの並進運動および回転運動を規制するロック手段を有し、これらの運動を規制している。両ガイド部材９３、９４の具体的な構成については後に詳述する。

屈曲リフタリンク９２の二つのリンクバー９２ｂ、９２ｃは、それぞれガイド部材９３、９４の位置において長手方向に並進運動可能であり、かつそれぞれのガイド部材９３、９４を中心に回転可能であるが、アンダーフレーム７上におけるガイド部材９３、９４の位置が規定されており、かつ、二つのリンクバー９２ｂ、９２ｃが屈曲部９２ａにおいてなす角θが変化不能であるため、二つのリンクバー９２ｂ、９２ｃがガイド部材９３、９４の位置において独立して自由に長手方向の並進運動及び回転運動をすることは許容されない。幾何学の要請によると、固定された二点を斜辺とする直角三角形の直角の頂点は、常に該二点の中点を中心とする円弧上に存在する（図６（ａ）参照）。つまり、屈曲リフタリンク９２の屈曲部９２ａが、二つのガイド部材９３、９４の位置の中点を中心Ｃとする仮想的な円弧Ａ上にあるような長手方向の並進運動及び回転運動のみが二つのリンクバー９２ｂ、９２ｃに許容される。

図３（ｂ）に実線で示した状態において、後側ガイド部材９４のロック手段によって、後側ガイド部材９４と屈曲部９２ａとの間の後側リンクバー９２ｃの長さＬｂが固定されている。このとき、屈曲部９２ａが円弧Ａ上に存在しなければならないという条件から、両ガイド部材９３、９４を結ぶ直線と後側リンクバー９２ｃがなす角θｂ、さらに両ガイド部材９３、９４を結ぶ直線と前側リンクバー９２ｂがなす角θa及び前側ガイド部材９３と屈曲部９２ａとの間の前側リンクバー９２ｂの長さＬａは自動的に決定される。なお、図３（ｂ）においては、見やすいように前側ガイド部材９３及び後側ガイド９４の図示を省略し、それらの位置を点で示してある。

ここで、後側ガイド部材９４のロック手段による運動規制を一旦解除し、後側ガイド部材９４に保持された後側リンクバー９２ｃを長手方向に並進運動させ、下方に移動させることで後側ガイド部材９４と屈曲部９２ａとの間の後側リンクバー９２ｃの長さＬｂを短くすると、図３（ｂ）中に点線で示したように、屈曲部９２ａが円弧Ａ上の別の位置に移動する。このとき、新しい長さＬｂに応じて、新しい角度θｂ、角度θａ及び長さＬａが自動的に定まる。これらの新しい値に合致するように、後側ガイド部材９４は後側リンクバー９２ｃを長手方向に並進運動させると同時に、前後方向に回転運動を行う。さらに、前側ガイド部材９３は後側ガイド部材９４に従動し、後側ガイド部材９４と同じ角度だけ回転するとともに、前側リンクバー９２ｂが前側ガイド部材９３の中を長手方向に並進運動し、ガイド部材９３の下側から繰り出される。

この時、屈曲部９２ａは円弧Ａ上を回動するが、上下方向の位置に注目すると、上方から下方へ移動する。これにより、屈曲部９２ａに連結されたロアアーム４の位置が下降し、ロアアーム４とベースフレーム７の間の距離が近づく。アンダーフレーム７とロアアーム４との間の距離は、屈曲リフタリンク９２の後側ガイド部材９４と屈曲部９２ａとの間の後側リンクバー９２ｃの長さＬｂを唯一のパラメータとして決定される。前方リフタリンク９１はロック手段を有しておらず、後方の屈曲リフタリンク９２に従動する。このようにして、リフタ機構９によるシートの昇降動作が実現される。

ここで、前側ガイド部材９３と後側ガイド部材９４の具体的な構成を説明する。前側ガイド部材９３の構成が図５に示される。前側ガイド部材９３は貫通穴９３ａを有し、この貫通穴９３ａに前側リンクバー９２ｂの末端が挿通される。前側ガイド部材９３は、前側リフタリンク９２ｂの挿通方向と垂直な断面の形状が略コの字形であるブラケット９３ｂによって、二側面から支持されている。ブラケット９３ｂは、前側ガイド部材９３の奥側の面においてピン部材９３ｃによってアンダーフレーム７に回転可能に取り付けられている。これにより、ガイド部材９３及び挿通された前側リンクバー９２ｂは前後方向面内で回転可能となっている。前側ガイド部材９３がこのような構成を有していると、後側ガイド部材９４と屈曲部９２ａとの間の後側リンクバー９２ｃの長さＬｂを変化させたとき、それに従動して前側ガイド部材９３の回転と前側リンクバー９２ｂの長手方向の並進運動が起こる。

一方、ロック手段を有する後側ガイド部材９４の構成が図４（ａ）に示される。後側ガイド部材９４は、後側リンクバー９２ｃの末端に一体的に形成されたラックギア９４ｆと、ラックギア９４ｆに噛合し、アンダーフレーム７に軸回転可能に取り付けられたピニオンギア９４ｂとを有する。ラックギア９４ｆとピニオンギア９４ｂとの噛合がロック手段として機能し、後側リンクバー９２ｃの長手方向の並進運動を規制する。それに伴い、前後方向面内の回転運動も規制される。ピニオンギア９４ｂには軸回転駆動用のハンドル９４ｃが連結されており、ハンドル９４ｃを操作してピニオンギア９４ｂを駆動することにより、後側リンクバー９２ｃを長手方向に並進運動させることができる。これにより、長さＬｂつまりラックギア９４ｆとピニオンギア９４ｂとの噛合部と屈曲部９２ａの間の後側リンクバー９２ｃの長さが変化する。

ラックギア９４ｆは、ピン部材９４ｅによって回転可能にアンダーフレーム７に取り付けられた保持部材９４ｄによって、ラックギア９４ｂに噛合する位置に保持されている。これにより、ラックギア９４ｆを駆動して長さＬｂを変化させたときに、それに伴って角度θｂが変化することが許容される。

左右一対の後側リフタリンク９２に対応して設けられた一対のピニオンギア９４ｂは、それぞれに独立したハンドル９４ｃによって駆動することも可能であるが、図１に示されるように、それらの軸を相互に連結しておけば、片側のピニオンギア９４ｂのみにハンドル９４ｃを接続し、操作することで、両側の屈曲リフタリンク９２を同期させて回動させることができる。このとき、両ピニオンギア９４ｂ間の連結部材９４ｇがアンダーフレーム７の高さに位置する。よって、図７のセクタギアとピニオンギアを備える従来の高さ調節装置１９１をシート後部の左右両方に設けてピニオンギアの軸を連結する場合に、連結箇所がロアアーム１９７の高さとなるのと比較して、連結部材の位置を低くすることができる。なお、ピニオンギア９４ｂの駆動用に、ハンドル９４ｃの代わりにモータ等が連結されていてもよい。

ここで、二つのリンクバー９２ｂ及び９２ｃの長さと両ガイド部材９３、９４の下側の空間に十分な余裕があれば、後側リンクバー９２ｃはアンダーフレーム７に対してほぼ横になった状態から起立した状態まで回動することができる。屈曲部９２ａは円弧Ａ上を移動するので厳密には前後方向の成分を有するが、角度θａが小さい領域でしか屈曲リフタリンク９２を回動させない場合には、屈曲部９２ａの動きは上下方向に近似でき、前後方向のロアアーム４の移動は無視できる。角度θａが比較的大きくなる領域にまで屈曲リフタリンク９２を回動させる必要がある場合は、ロアアーム４の前後移動を無視することができず、前後方向位置を保持することを望むならばスライド機構６を併用するなどの措置が必要となる。

屈曲リフタリンク９２が直線状の剛体が中途部で屈曲された形状を有することで、着座者からの荷重は、二つのリンクバー９２ｂ、９２ｃの長手方向に作用する。これにより、シートクッション２が二つのリンクバー９２ｂ、９２ｃで安定に保持される。特に後方から衝突を受けて着座者がシート後方に押し付けられたとき、屈曲リフタリンク９２は屈曲部９２ａに後方下向きの大きな荷重を受けるので、後側リンクバー９２ｃは、長手方向に圧縮される方向に力を加えられ、圧縮応力を生じる。これにより、荷重が後側リンクバー９２ｃ全体で支持される。後側ガイド部材９４のロック手段のギア部分など一部の部材に荷重が集中されず、これらの部材の損傷が防止される。その結果、シート後方に位置する屈曲リフタリンク９２の後側ガイド部材９４に備えられたロック手段によって、シートクッション２後方の上下位置が保持され、シートクッション２後方の落ち込みが防止される。ここで、上方からの荷重の大部分を後側リンクバー９２ｃの圧縮により負担するためには、後側リンクバー９２ｃがなるべく起立した状態にある方が良く、角度θａが小さい領域で必要なリフト量がカバーされるように、屈曲リフタリンク９２の寸法等、シートの設計を行うことが望ましい。

本実施形態においては、屈曲リフタリンク９２の二つのリンクバー９２ｂ、９２ｃのなす角θが９０°であるが、０°超１８０°未満の任意の角度としても、同様のリフタ動作が実現される。ただし、角度θが９０°より大きい場合は、図６（ｂ）のように、屈曲部９２ａは二つのガイド部材９３、９４の中点よりも下方の点を中心Ｃとする円弧上を回転することとなり、屈曲部９２ａの回動範囲は小さくなる。一方、角度θが９０°未満の場合は、図６（ｃ）のように、屈曲部９２ａは二つのガイド部材９３、９４の中点よりも上方の点を中心Ｃとする円弧上を回転することとなり、屈曲部９２ａの回動範囲は大きくなる。シートクッション２とアンダーフレーム７との間の距離や、必要とされるのシートクッション２の最大昇降距離などに応じて、適宜θを選択すればよい。ただし、角度θが大き過ぎると、屈曲部９２ａに上から力が加えられたときに、リンクバー９２ｂ、９２ｃの長手方向のベクトル成分が小さくなり、上方からの荷重を効率的にリンクバー９２ｂ、９２ｃが圧縮される方向に受けることができない。一方、角度θが小さすぎると、シートクッション２を一本の直線状の部材で支持している状態に近くなり、シートクッション２の支持の安定性が悪くなる。よって、荷重を効率よく受け、シートクッション２を安定に支持できるという点においては、上記実施例のようにθを９０°とするのが最も好適である。

ロック手段を備えた後側ガイド部材としては、上記のようにラック‐ピニオン構造を有するものに限定されない。図４（ｂ）に第二の実施形態にかかるリフタ機構付き車両用シートの後側ガイド部材９５の構成を示す。後側ガイド部材９５以外の箇所の構成は、上記第一の実施形態にかかるものと同様である。

第二の実施形態においては、図４（ｂ）に示されるように、後側ガイド部材９５は雌ねじ溝９５ｂを有する貫通孔を備える。後側リンクバー９２ｃの末端の外周面に雄ねじ溝９６が形成され、雄ねじ溝９６が雌ねじ溝９５ｂに螺合した状態で、後側リンクバー９２ｃの末端が後側ガイド部材９５に挿通されている。後側ガイド部材９５は、螺合軸の周りに回転可能にアンダーフレーム７上に保持されている。雄ねじ溝９６と雌ねじ溝９５ｂの螺合構造がロック手段として働き、後側リンクバー９２ｃの長手方向の並進運動が阻止されており、それに伴い後側リンクバー９２ｃの前後面内回転運動も阻止されている。ハンドルやモータ等を後側ガイド部材９５に連結して雌ねじ溝９５ｂを軸回転させることにより、雄ねじ溝９５ｂを備えた後側リンクバー９２ｃが長手方向に並進運動し、後側ガイド部材９５と屈曲部９２ａとの間の後側リンクバー９２ｃの長さＬｂを変化させることができる。

ここで、後側ガイド部材９５は、前側ガイド部材９３と同様にブラケット９５ａによって保持されている。ブラケット９５ａは、後側ガイド部材９５の奥側で、図示しないピン部材によって前後方向面内で回転可能にアンダーフレーム７に取り付けられている。これにより、長さＬｂを変化させたときに、それに伴って角度θｂが変化することが許容される。ここで、雄ねじ溝９６に螺合した雌ねじ溝９５ｂを螺合軸の周りに回転させることが可能なように後側ガイド部材９５がブラケット９５ａに保持されている必要がある。図４（ｂ）に示されるように、後側ガイド部材９５を螺合軸に沿った上下方向から挟み込んで保持するようなブラケット９５ａを採用することでこれが達成される。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、前側ガイド部材及び後側ガイド部材の構成は図４及び図５に示したものに限定されない。また、上記実施形態においては、ロック手段を備えた屈曲リフタリンク９２は、シート後方に左右一対で設けられているが、片側のみで十分に荷重を支持できる場合はこのようなリフタリンクは片側のみとし、もう片側には前方リフタリンク９１と同様のロック機構を備えない傾動型のリフタリンクを設ける構成としてもよい。

２ シートクッション
４ ロアアーム
７ アンダーフレーム
９ リフタ機構
９１ 前方リフタリンク
９２ 後方フタリンク（屈曲リフタリンク）
９２ａ 屈曲部
９２ｂ 前側リンクバー
９２ｃ 後側リンクバー
９３ 前側ガイド部材
９４、９５ 後側ガイド部材
９４ａ ラックギア
９４ｂ ピニオンギア
９５ｂ 雌ねじ溝
９６ 雄ねじ溝

Claims (5)

1. アンダーフレームにシートクッションがリフタ機構を介して上下移動可能に支持される車両用シートにおいて、
   前記リフタ機構は、途中部位が屈曲形成され、屈曲部の両側に、前側リンクバーと後側リンクバーとを備え、前記屈曲部が前後方向に回動可能に前記シートクッションに連結された屈曲リフタリンク部材を有し、
   前記屈曲リフタリンク部材の前記前側リンクバーおよび後側リンクバーの端部は、それぞれ前記アンダーフレームの前後方向に相互に離れた位置に設けられる前側ガイド部材および後側ガイド部材を介してそれぞれ前後方向面内に回転可能かつ長手方向に並進運動可能に取り付けられ、
   前記後側リンクバーは、直線状の剛体よりなり、前記シートクッションに連結された前記屈曲部から後方下側に長手方向軸を向けて設けられ、前記後側リンクバーには、前記長手方向軸に沿って前記屈曲部よりも後方下側に、前記後側ガイド部材が設けられ、
   前記後側ガイド部材には、前記屈曲リフタリンク部材が回動されない状態において前記屈曲リフタリンク部材の前記後側リンクバーの回転運動および前記長手方向軸に沿った並進運動を阻止するロック手段が設けられていることを特徴とするリフタ機構付き車両用シート。
2. 前記車両用シートは、上端部が前記シートクッション前部に回転可能に連結され、下端部が前記アンダーフレーム前部に回転可能に連結された別のリフタリンク部材をさらに有し、
   前記屈曲リフタリンク部材は、前記別のリフタリンク部材よりも後方に設けられることを特徴とする請求項１に記載のリフタ機構付き車両用シート。
3. 前記屈曲リフタリンク部材の屈曲角は９０°であることを特徴とする請求項１又は２に記載のリフタ機構付き車両用シート。
4. 前記ロック手段は、前記アンダーフレームに軸回転可能に取り付けられるピニオンギアと該ピニオンギアに噛合する前記屈曲リフタリンク部材の一端に一体に形成されたラックギアとを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリフタ機構付き車両用シート。
5. 前記ロック手段は、軸回転可能に前記アンダーフレームに取り付けられた雌ねじと、該雌ねじに螺合する前記屈曲リフタリンク部材の一端に一体に形成された雄ねじとを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用シート。

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