JP6202656B2 - Ａｂｓ液圧ユニット - Google Patents

Description

本発明は、液圧ブレーキのアンチロックブレーキ制御を行うためのＡＢＳ液圧ユニットに関する。

従来、液圧ブレーキのアンチロックブレーキ制御を行うためのＡＢＳ液圧ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のＡＢＳ液圧ユニットでは、液圧回路のブレーキ液が流れる管路が形成されたブロックに、ポンプやバルブ等が組み込まれている。このため、これらポンプやバルブ等を制御するための制御基板は、ブロックとの間にバルブ等を挟むようにバルブ等に被さって配置されてバルブと電気的に接続されていた。

特開２００２−３７０６３５号公報

しかしながら、上記従来の技術によるＡＢＳ液圧ユニットでは、有している液圧回路の個数に応じてバルブの数が異なっており、例えば前輪及び後輪にアンチロックブレーキ制御を実行可能なＡＢＳ液圧ユニットは前輪のみにアンチロックブレーキ制御を実行可能なＡＢＳ液圧ユニットに比べて２倍の個数のバルブを備えていた。これにより、バルブが組み込まれるブロックはバルブの個数に応じて大きくなり、バルブ等に被さって配置される制御基板はブロックの大きさに応じて大きくする必要があった。

本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、ブロックの大きさに応じて制御基板の大きさを変更する必要のないＡＢＳ液圧ユニットを提供することにある。

本発明は、液圧ブレーキのアンチロックブレーキ制御を行うためのＡＢＳ液圧ユニットにおいて、液圧ブレーキを制動させるための液圧回路内に設けられたポンプ及びバルブと、前記ポンプを作動させるためのモータと、前記ポンプ、前記バルブ、及び前記モータが組み込まれるブロックと、前記モータ及び前記バルブを制御するための制御基板と、を備え、前記ブロックは、前記モータ及び前記バルブが組み込まれる第１の面、及び前記第１の面と交わる第２の面を有し、前記制御基板は、前記第２の面に沿って延在するとともに前記モータとの間に前記バルブが位置するように配置され、前記第１の面に沿って延びる配線を介して前記モータ及び前記バルブと電気的に接続されたことを特徴とする。

この場合において、前記ブロックは、前記液圧回路とは別個の第２の液圧回路を有し、前記第２の液圧回路内に設けられた第２のバルブは、前記制御基板との間に前記モータが位置するように、前記第１の面に組み込まれていてもよい。前記配線は複数の配線が合わさって設けられており、前記モータと前記バルブとで共用されていてもよい。前記配線は複数の配線が合わさって設けられており、前記バルブ及び前記第２のバルブとで共用されていてもよい。前記配線は、フレキシブル配線であってもよい。前記モータは、遊星歯車機構を介して前記ポンプを作動させてもよい。

本発明では、ブロックの大きさに応じて制御基板の大きさを変更する必要がないＡＢＳ液圧ユニットを実現することができる。

本実施形態に係る１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットの液圧回路示す回路図である。 ＥＣＵによる機能的構成を示すブロック図である。 １チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットを示す斜視図である。 １チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットからハウジングを取り外した状態を示す斜視図である。 １チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットからハウジングを取り外した側面図である。 遊星歯車機構近傍を示す断面図である。 ２チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットを示す斜視図である。 ２チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットからハウジングを取り外した側面図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は、前輪のみにアンチロックブレーキ制御が実行可能な１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットの液圧回路を示す回路図である。１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット１００は、液圧回路１を１系統しか有しておらず、自動二輪車に搭載されて前輪のみにＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御を実行可能になっている。以下、前輪のＡＢＳ制御を実行可能な液圧回路１について説明する。

液圧回路１は、ブレーキ液で満たされており、接続端Ａでマスタシリンダ２に接続されている。マスタシリンダ２は、ブレーキレバー３が取り付けられているとともに、リザーバ４に接続されている。これにより、ライダーが前輪のブレーキを制動させるべく、ブレーキレバー３を操作すると、マスタシリンダ２は、リザーバ４に貯留されているブレーキ液を液圧回路１に吐出するようになっている。

一方、液圧回路１は、接続端Ｂでホイールシリンダ５に接続されている。ホイールシリンダ５は、前輪のブレーキキャリパ６内に設けられており、ホイールシリンダ５内の液圧が昇圧されることによりブレーキキャリパ６を作動させ、前輪に制動力を発生させるようになっている。

マスタシリンダ２とホイールシリンダ５との間に接続された液圧回路１は、モータ１１、ポンプ１２、込め弁（バルブ）１３、弛め弁（バルブ）１４、及びアキュムレータ１５を備えている。

込め弁１３は、ソレノイドを備えた電磁弁であり、第１の管２１で接続端Ａに接続されている一方、第２の管２２で接続端Ｂ及び弛め弁１４に接続されている。なお、第２の管２２は、途中で分岐することにより込め弁１３、接続端Ｂ、及び弛め弁１４と接続されている。込め弁１３は、それぞれフィルタを介して第１の管２１及び第２の管２２と接続さている。込め弁１３は、２つのフィルタの間に逆止弁が並列に接続されており、この逆止弁は、第１の管２１から第２の管２２へはブレーキ液を流さないが、第２の管２２から第１の管２１へは込め弁１３が閉じていてもブレーキ液を流すようになっている。込め弁１３は、開閉することにより、第１の管２１から第２の管２２へのブレーキ液の流れを制御するようになっている。

弛め弁１４は、ソレノイドを備えた電磁弁であり、第２の管２２で込め弁１３及び接続端Ｂに接続されている一方、第３の管２３でアキュムレータ１５に接続されている。弛め弁１４は、フィルタを介して第２の管２２に接続されている。弛め弁１４は、開閉することにより、第２の管２２から第３の管２３へのブレーキ液の流れを制御するようになっている。

アキュムレータ１５は、第３の管２３で弛め弁１４に接続されている一方、第４の管２４でポンプ１２の吸込側に接続されている。アキュムレータ１５は、逆止弁１７を介して第４の管２４に接続されており、ブレーキ液は、所定の液圧を超えるとアキュムレータ１５から第４の管２４に流れることはできるが、第４の管２４からアキュムレータ１５に流れることは逆止弁１７を有することにより常にできないようになっている。アキュムレータ１５は、第３の管２３から流入するブレーキ液を貯留し、また、貯留していたブレーキ液を第４の管２４に流出できるようになっている。

ポンプ１２は、第４の管２４でアキュムレータ１５に接続されている一方、第５の管２５で第１の管２１に接続されている。ポンプ１２は、フィルタを介して第４の管２４に接続され、絞りを介して第５の管２５に接続されている。ポンプ１２は、ＤＣモータであるモータ１１が駆動することによって作動し、吸込側にある第４の管２４からブレーキ液を吸込み、吐出側にある第５の管２５に吸込んだブレーキ液を吐出する。

図２は、ＥＣＵによる機能的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ４０は、前輪の回転速度を検出して対応する回転速度信号を出力する速度センサ４１ｆ、及び後輪の回転速度を検出して対応する回転速度信号を出力する速度センサ４１ｒから受信した回転速度信号に基づき、モータ１１の駆動や、込め弁１３及び側弛め弁１４の開閉状態等を制御する。

ＥＣＵ４０は、通常のブレーキング状態では、モータ１１の駆動を停止し、込め弁１３を開いた状態で保持し、弛め弁１４を閉じた状態で保持している。これにより、ライダーがブレーキレバー３を操作してマスタシリンダ２（図１参照）でブレーキ液が昇圧されると、ブレーキ液の昇圧は第１の管２１（図１参照）、込め弁１３、及び第２の管２２（図１参照）を伝ってホイールシリンダ５（図１参照）に伝達される。このため、ライダーによるブレーキレバー３（図１参照）の操作に連動するようにブレーキキャリパ６（図１参照）は動作し、前輪に制動力を生じさせる。

ＥＣＵ４０は、ブレーキキャリパ６によって制動力を生じさせているブレーキング時に、速度センサ４１ｆ，４１ｒから取得した回転速度信号に基づいて前輪がロック状態にあるか否か、すなわち、前輪が路面に対して過剰に滑っているか否かを繰り返し判断している。ＥＣＵ４０は、前輪がロック状態にあると判断した場合に、込め弁１３を閉じ、弛め弁１４を開き、モータ１１を駆動させてポンプ１２を作動させ、込め弁１３及び弛め弁１４を開閉してホイールシリンダ５に伝達されるブレーキ液の液圧を下げるように制御する。これにより、ＥＣＵ４０は、ブレーキキャリパ６の制動力をアンチロックブレーキ制御し、前輪のロック状態を解消する。

図３は、１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットを示す斜視図であり、図４は、１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットからハウジングを取り外した状態を示す斜視図であり、図５は、ＡＢＳ液圧ユニットからハウジングを取り外した側面図であり、図６は、遊星歯車機構近傍を示す断面図である。

１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット１００は、図３に示すように、ＥＣＵ４０（図２参照）が格納されたハウジング４２とブロック５０とが組み合わせて構成されている。

ブロック５０は、アルミニウムで形成されている。このブロック５０は、内部に液圧回路１（図１参照）を有し、ブレーキ液が流れる第１の管２１乃至第５の管２５である管路が形成されている。ブロック５０は、ハウジング４２が取り付けられるハウジング取付面（第１の面）５１と略直交する配管接続面５２に、接続端Ａ及び接続端Ｂが形成されるとともに、ポンプ１２及びアキュムレータ１５（図１参照）が組み込まれている。

ハウジング４２は、ブロック５０のハウジング取付面５１上に取り付けられており、制御基板４３、モータ１１、込め弁１３及び弛め弁１４（図４参照）を覆っている。ハウジング４２は、ブロック５０に取り付けられた状態で、制御基板４３を外部の装置と電気的に接続するためのコネクタ４５がブロック５０から離れる方向に突出して設けられている。このコネクタ４５は、接続されるコネクタ（不図示）がコネクタ４５の外周を覆うように組み付けられるようになっている。

ハウジング４２は、モータ１１（図６参照）を覆う部分４２ａとコネクタ４５の矢印ｚで示すｚ方向の厚さが略同じに厚く形成されている一方、込め弁１３及び弛め弁１４を覆う部分４２ｂがモータ１１を覆う部分４２ａよりもブロック５０に向かうｚ方向に薄く形成されている。

ＡＢＳ液圧ユニット１００は、ハウジング４２を取り外すと、図４に示すように、モータ１１、込め弁１３、弛め弁１４、及び制御基板４３が露出するように設けられている。ブロック５０のハウジング取付面５１は、ハウジング取付面５１に垂直な方向、すなわちｚ方向に穴が形成されており、この穴にモータ１１、込め弁１３及び弛め弁１４が組み込まれている。込め弁１３及び弛め弁１４は、モータ１１と制御基板４３との間に配置されており、モータ１１、込め弁１３、及び弛め弁１４は、ブロック５０のハウジング取付面５１に対して略垂直に組み込まれている。

ブロック５０は、ハウジング取付面５１と交わる基板対向面（第２の面）５４が制御基板４３と対向するように形成されている。本実施形態では、基板対向面５４は、ハウジング取付面５１及び配管接続面５２に対して略垂直に交わるように形成されている。

制御基板４３は、ＣＰＵやメモリ等が搭載されてＥＣＵ４０を構成し、ＡＢＳ液圧ユニット１００を制御する。この制御基板４３は、ハウジング４２が取り付けられたときにコネクタ４５（図３参照）内で外部に露出するコネクタ部４３ａを有している。制御基板４３は、コネクタ部４３ａを有していることにより、ＡＢＳ液圧ユニット１００が搭載された自動二輪車の車体側のコネクタ（不図示）と接続されて、車輪速度等のさまざまな情報を車体側とやりとりできるようになっている。

制御基板４３は、図５に示すように、ブロック５０の基板対向面５４に沿って延在するとともにモータ１１との間に込め弁１３及び弛め弁１４（図４参照）が位置するように配置されている。また、制御基板４３は、モータ１１、込め弁１３、及び弛め弁１４（図４参照）がブロック５０に組み込まれるｚ方向に沿って延在するように配置されている。すなわち、制御基板４３の面内方向と、モータ１１、込め弁１３、及び弛め弁１４がブロック５０に組み込まれるｚ方向とは、略平行になっている。

制御基板４３は、柔軟性を有するフィルム状のフレキシブル配線４４を介してモータ１１、込め弁１３、及び弛め弁１４と電気的に接続されている。これにより、制御基板４３は、込め弁１３及び弛め弁１４を通電及び非通電させて、込め弁１３及び弛め弁１４の開閉を制御したり、モータ１１の回転を制御したりできるようになっている。このフレキシブル配線４４は、ハウジング取付面５１に沿って、込め弁１３、弛め弁１４、及びモータ１１の各々の頂部を通るように延びている。

フレキシブル配線４４は、複数の配線が合わさって設けられており、モータ１１、込め弁１３、及び弛め弁１４で共用されている。このフレキシブル配線４４は、制御基板４３に一端が固定されて電気的に接続されており、モータ１１、込め弁１３、及び弛め弁１４は、それぞれ接続端子１１ａ、１３ａ、１４ａがフレキシブル配線４４に刺さって引っ掛かることによりフレキシブル配線４４と電気的に接続されている。

モータ１１は、図６に示すように、モータ１１の外周に沿って取り付けられたモータカバー１１ｂを介して、ブロック５０のハウジング取付面５１に形成された穴５１ａに組み込まれている。この穴５１ａには、遊星歯車機構３０及び偏心シャフト１８が内部に組み込まれている。モータ１１の駆動力は遊星歯車機構３０で減速された後に偏心シャフト１８を駆動するようになっている。

遊星歯車機構３０は、モータ１１と偏心シャフト１８との間に連結されており、内歯車３１、遊星キャリア３２、太陽歯車３３、及び遊星歯車３４を備えている。

内歯車３１は、回り止めが形成されており、穴５１ａ内でブロック５０に固定されて回らないようになっている。内歯車３１は、リング形状に形成されて内周面に沿って配列された複数の歯が形成されている。

遊星キャリア３２は、円盤形状に形成されており、内歯車３１内に配置されるようになっている。遊星キャリア３２内には、３つの遊星歯車３４が回転可能に取り付けられている。遊星歯車３４は、内歯車３１の内周面に沿って形成された歯と常にかみ合った状態になっている。

遊星キャリア３２は、３つの遊星歯車３４の中心に太陽歯車３３が配置されている。太陽歯車３３は、遊星キャリア３２に組み込まれた状態で、３つの遊星歯車３４と常にかみあった状態になっている。

遊星キャリア３２は、軸心近傍に穴が形成されており、この穴を貫通して遊星キャリア３２内に延びるモータ１１の出力軸１１ｃに太陽歯車３３は組み付けられている。太陽歯車３３は回転できないように固定して出力軸１１ｃに取り付けられており、太陽歯車３３と出力軸１１ｃとは一体で回転するようになっている。

遊星キャリア３２は、偏心シャフト１８側の軸心近傍に穴が形成されており、この穴には偏心シャフト１８が組み付けられて固定されている。これにより、この穴に組み付けられた偏心シャフト１８は、遊星キャリア３２と一体で回転するようになっている。

偏心シャフト１８は、一端が遊星歯車機構３０で支持され、モータ１１と同軸で回転する回転軸部１８ａが軸受１９を介してブロック５０で支持されている。偏心シャフト１８の他端は、モータ１１の回転軸に対して偏心した軸である偏心部１８ｂの周りにボールベアリング２０が取り付けられており、ピストン運動をポンプ１２に滑らかに伝えられるようになっている。偏心シャフト１８が回転してポンプ１２にピストン運動を伝えることにより、ポンプ１２はピストンを往復移動させて液圧回路１の第５の管２５（図１参照）にブレーキ液を吐出させるようになっている。

遊星歯車機構３０は、以上の構成により、モータ１１の駆動力により出力軸１１ｃに組み付けられた太陽歯車３３が回転すると、太陽歯車３３とかみ合う３つの遊星歯車３４は、それぞれ太陽歯車３３とは逆方向に回転する。３つの遊星歯車３４はそれぞれ内歯車３１ともかみ合っているため、３つの遊星歯車３４は、回転することにより内歯車３１の内周面に沿って移動する。このとき、３つの遊星歯車３４は、太陽歯車３３が回転する方向と同方向に内歯車３１内を回転移動する。３つの遊星歯車３４は遊星キャリア３２に組み込まれているため、遊星キャリア３２は、３つの遊星歯車３４と一体で内歯車３１内を回転移動するようになっている。これにより、遊星キャリア３２と一体で回転する偏心シャフト１８は、太陽歯車３３と同方向に回転するようになっている。なお、本実施形態に係る遊星歯車機構３０は、モータ１１の出力軸１１ｃの回転数が約１／５になって偏心シャフト１８から出力される一方、モータ１１の出力軸１１ｃのトルクが約５倍になって偏心シャフト１８から出力されるような減速比になっている。すなわち、例えば、モータ１１が１５０００ｒｐｍ（回転／分）で回転しているときには、出力軸１１ｃは３０００ｒｐｍで回転し、モータ１１が２００００ｒｐｍで回転しているときには、出力軸１１ｃは４０００ｒｐｍで回転する。また、モータ１１の出力軸１１ｃで１０Ｎ・ｃｍであったトルクは、偏心シャフト１８では５０Ｎ・ｃｍとなる。

次に、前輪及び後輪のアンチロックブレーキ制御が可能な２チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットについて説明する。
図７は、２チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットを示す斜視図であり、図８は、２チャンネルのＡＢＳ液圧ユニットからハウジングを取り外した側面図である。２チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット２００は、液圧回路１を２系統有しているという構成が液圧回路１を１系統のみ有している１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット１００と異なっており、前輪だけでなく後輪にもＡＢＳ制御を実行可能になっている。

ＡＢＳ液圧ユニット２００は、図７に示すように、前輪側のマスタシリンダ２に接続される接続端Ａｆと、前輪側のホイールシリンダ５に接続される接続端Ｂｆと、後輪側のマスタシリンダ２に接続される接続端Ａｒと、後輪側のホイールシリンダ５に接続される接続端Ｂｒとが配管接続面５２に設けられている。これにともない、ブロック１５０は１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット１００よりもｘ方向に長く形成されており、ハウジング４２は、前輪側の込め弁１３ｆ及び弛め弁１４ｆ（図８参照）を覆う部分４２ｂと後輪側の込め弁１３ｒ（第２のバルブ）及び弛め弁１４ｒ（第２のバルブ）（図８参照）を覆う部分４２ｂとがポンプ１１を覆う部分４２ａを挟んで配置されている。

ＡＢＳ液圧ユニット２００は、図８に示すように、前輪側の込め弁１３ｆ及び弛め弁１４ｆと後輪側の込め弁１３ｒ及び弛め弁１４ｒとがポンプ１０を中心に面対象に設けられている。すなわち、込め弁１３ｒ及び弛め弁１４ｒは、制御基板４３との間にモータ１１が位置するようにハウジング取付面５１に組み込まれている。ポンプ１０、モータ１１、及び遊星歯車機構３０等は、前輪側の液圧回路１と後輪側の液圧回路１とで共用されている。

ブロック１５０は、モータ１１と、前輪側の込め弁１３ｆ及び弛め弁１４ｆと、後輪側の込め弁１３ｒ及び弛め弁１４ｒとが組み込まれたハウジング取付面５１と交わる基板対向面５４が制御基板４３と対向するように形成されている。本実施形態に係る２チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット２００の基板対向面５４は、１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット１００と同様に、ハウジング取付面５１及び配管接続面５２に対して略垂直になるように形成されている。

制御基板４３は、ブロック１５０の基板対向面５４に沿って延在するとともにモータ１１との間に込め弁１３ｆ及び弛め弁１４ｆが位置するように配置されている。

制御基板４３及びフレキシブル配線１４４は、前輪側と後輪側とで共用されている。すなわち、フレキシブル配線１４４は、複数の配線が合わさって設けられており、モータ１１、込め弁１３ｆ，１３ｒ、及び弛め弁１４ｆ，１４ｒで共用されている。

制御基板４３に接続されたフレキシブル配線１４４は、前輪側の込め弁１３ｆ及び弛め弁１４ｆの接続端子１３ａ，１４ａ、モータ１１の接続端子１１ａ、後輪側の込め弁１３ｒ及び弛め弁１４ｒの接続端子１３ａ，１４ａの順に接続されている。なお、本実施形態では、接続基板４３を前輪側の込め弁１３ｆ及び弛め弁１４ｆと隣接して配置しているが、後輪側の込め弁１３ｒ及び弛め弁１４ｒと隣接して配置してもよい。

本実施形態では、制御基板４３は、基板対向面５４に沿って延在するとともにモータ１１との間に込め弁１３，１３ｆ及び弛め弁１４，１４ｆが位置するように配置され、ハウジング取付面５１に沿って延びるフレキシブル配線４４，１４４を介してモータ１１、込め弁１３，１３ｆ，１３ｒ、及び弛め弁１４，１４ｆ，１４ｒと電気的に接続されている。これにより、１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット１００と２チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット２００とで制御基板４３を同じ大きさにすることができる。このため、ブロック５０，１５０の大きさに応じて制御基板４３の大きさを変更する必要がなく、制御基板４３を共通化できる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、実施形態では、１チャンネルのＡＢＳ液圧ユニット１００は、前輪のみにＡＢＳ制御を実行可能に設けられているが、これに限定されない。例えば、ブレーキペダルのマスタシリンダ及び後輪のホイールシリンダに接続することにより後輪のみにＡＢＳ制御を実行可能に設けられていてもよい。

Claims (6)

1. 液圧ブレーキのアンチロックブレーキ制御を行うためのＡＢＳ液圧ユニットにおいて、
   液圧ブレーキを制動させるための液圧回路内に設けられたポンプ及びバルブと、
   前記ポンプを作動させるためのモータと、
   前記ポンプ、前記バルブ、及び前記モータが組み込まれるブロックと、
   前記モータ及び前記バルブを制御するための制御基板と、を備え、
   前記ブロックは、前記モータ及び前記バルブが組み込まれる第１の面、及び前記第１の面と交わる第２の面を有し、
   前記制御基板は、前記第２の面に沿って延在するとともに前記モータとの間に前記バルブが位置するように配置され、前記第１の面に沿って延びる配線を介して前記モータ及び前記バルブと電気的に接続されたことを特徴とするＡＢＳ液圧ユニット。
2. 請求項１に記載のＡＢＳ液圧ユニットにおいて、
   前記ブロックは、前記液圧回路とは別個の第２の液圧回路を有し、前記第２の液圧回路内に設けられた第２のバルブは、前記制御基板との間に前記モータが位置するように、前記第１の面に組み込まれたことを特徴とするＡＢＳ液圧ユニット。
3. 請求項１または２に記載のＡＢＳ液圧ユニットにおいて、
   前記配線は複数の配線が合わさって設けられており、前記モータと前記バルブとで共用されたことを特徴とするＡＢＳ液圧ユニット。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＡＢＳ液圧ユニットにおいて、
   前記配線は複数の配線が合わさって設けられており、前記バルブ及び前記第２のバルブとで共用されたことを特徴とするＡＢＳ液圧ユニット。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＡＢＳ液圧ユニットにおいて、
   前記配線は、フレキシブル配線であることを特徴とするＡＢＳ液圧ユニット。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＡＢＳ液圧ユニットにおいて、
   前記モータは、遊星歯車機構を介して前記ポンプを作動させることを特徴とするＡＢＳ液圧ユニット。

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