JP6484043B2 - タンデム型負圧ブースタ - Google Patents

Description

本発明は、前部シェル半体および後部シェル半体が結合されて成るブースタシェル内が、該ブースタシェルに結合される隔壁板で前部シェル室および後部シェル室に区画され、前記前部シェル室に前後往復動可能に収容される前部ブースタピストンの後面に、前記前部シェル室内を前側の前部負圧室および後側の前部作動室に区画しつつ前記ブースタシェルに外周縁部が支持される前部ダイヤフラムが結着され、前記後部シェル室に前後往復動可能に収容される後部ブースタピストンの後面に、前記後部シェル室内を前側の後部負圧室および後側の後部作動室に区画しつつ前記ブースタシェルに外周縁部が支持される後部ダイヤフラムが結着され、前記隔壁板に支持されて前記後部ダイヤフラムを気密に貫通する筒状のスリーブに挿通されるタイロッドが、前記前部ブースタピストンおよび前記前部ダイヤフラムを気密に貫通して前記前部シェル半体および前記後部シェル半体間に固定されるタンデム型負圧ブースタに関する。

このようなタンデム型負圧ブースタは、たとえば特許文献１で既に知られている。

特開２００４−５８９５９号公報

ところが上記特許文献１で開示されたものでは、前部負圧室側でタイロッドの外周に気密に摺接するシール部が前部ダイヤフラムに一体に形成されており、前部負圧室の容積を縮小する側への前部ダイヤフラムおよびシール部の有効ストロークを確保するためには、前記タイロッドの軸線に沿う方向でのタンデム型負圧ブースタの全長が比較的大きくなってしまう。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、前部負圧室の容積を縮小する側へのシール部の有効ストロークを確保しつつ、タイロッドの軸線に沿う方向での全長を短くし得るようにしたタンデム型負圧ブースタ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、前部シェル半体および後部シェル半体が結合されて成るブースタシェル内が、該ブースタシェルに結合される隔壁板で前部シェル室および後部シェル室に区画され、前記前部シェル室に前後往復動可能に収容される前部ブースタピストンの後面に、前記前部シェル室内を前側の前部負圧室および後側の前部作動室に区画しつつ前記ブースタシェルに外周縁部が支持される前部ダイヤフラムが結着され、前記後部シェル室に前後往復動可能に収容される後部ブースタピストンの後面に、前記後部シェル室内を前側の後部負圧室および後側の後部作動室に区画しつつ前記ブースタシェルに外周縁部が支持される後部ダイヤフラムが結着され、前記隔壁板に支持されて前記後部ダイヤフラムを気密に貫通する筒状のスリーブに挿通されるタイロッドが、前記前部ブースタピストンおよび前記前部ダイヤフラムを気密に貫通して前記前部シェル半体および前記後部シェル半体間に固定されるタンデム型負圧ブースタにおいて、前記前部ダイヤフラムに、前記タイロッドが貫通する前記前部ブースタピストンの貫通孔部の内周を全周に亘って覆うと共に、前記前部ブースタピストンよりも前記前部作動室側で前記タイロッドの外周に気密に摺接する環状のシール部が一体に形成されることを第１の特徴とする。

また本発明は、前部シェル半体および後部シェル半体が結合されて成るブースタシェル内が、該ブースタシェルに結合される隔壁板で前部シェル室および後部シェル室に区画され、前記前部シェル室に前後往復動可能に収容される前部ブースタピストンの後面に、前記前部シェル室内を前側の前部負圧室および後側の前部作動室に区画しつつ前記ブースタシェルに外周縁部が支持される前部ダイヤフラムが結着され、前記後部シェル室に前後往復動可能に収容される後部ブースタピストンの後面に、前記後部シェル室内を前側の後部負圧室および後側の後部作動室に区画しつつ前記ブースタシェに外周縁部が支持される後部ダイヤフラムが結着され、前記隔壁板に支持されて前記後部ダイヤフラムを気密に貫通する筒状のスリーブに挿通されるタイロッドが、前記前部ブースタピストンおよび前記前部ダイヤフラムを気密に貫通して前記前部シェル半体および前記後部シェル半体間に固定されるタンデム型負圧ブースタにおいて、前記前部ダイヤフラムに、前記前部ブースタピストンよりも前記前部作動室側で前記タイロッドの外周に気密に摺接する環状のシール部が一体に形成され、前記シール部に、前記スリーブ内に一部が挿入されるようにした延出部分が一体に形成されることを第２の特徴とする。

さらに本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記隔壁板に、前記スリーブの前記隔壁板側の端部に気密に嵌合して該スリーブを支持する支持筒部が一体に設けられることを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、前部ダイヤフラムに一体に形成されるシール部が、タイロッドが貫通する前部ブースタピストンの貫通孔部の内周を全周に亘って覆うと共に、前部ブースタピストンよりも前部作動室側でタイロッドの外周に密接するので、前部負圧室の容積を縮小する側への前部ダイヤフラムおよびシール部の有効ストロークを確保するにあたって、非作動状態での前部ブースタピストンおよび前部シェル半体間のタイロッドの軸線に沿う方向での距離を極力短くすることができ、タイロッドの軸線に沿う方向でのタンデム型負圧ブースタの全長を短くすることを可能とし、車両への搭載性を高めることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、シール部が備える延出部分の一部がスリーブ内に入るようにすることで、シール部のタイロッドへの接触位置をより後方側に配置することができ、タイロッドの軸線に沿う方向でのタンデム型負圧ブースタの全長をより短くすることを可能とし、車両への搭載性をより高めることができる。

さらに本発明の第３の特徴によれば、隔壁板が一体に備える支持筒部がスリーブの隔壁板側の端部に気密に嵌合するようにして、スリーブの隔壁板側の端部を簡単な構造で確実に支持することができる。

タンデム型負圧ブースタの縦断面図である。 図１の２矢示部拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図１および図２を参照しながら説明すると、先ず図１において、タンデム型負圧ブースタＢのブースタシェル５の前面は、このタンデム型負圧ブースタＢによって増幅駆動されるブレーキ用マスタシリンダＭが備えるシリンダボディ６に取付けられる。

前記ブースタシェル５は、前部シェル半体７および後部シェル半体８が相互に結合されて成る。前部シェル半体７の後端部は、前記後部シェル半体８の前端部を囲繞するように形成されており、前記後部シェル半体８の前部外周に固着された第１の筒部材９が備える環状板部９ａの外周が、前部シェル半体７の後端部および前記後部シェル半体８の前端部間に生じる環状空間を後方から閉じるようにして前記前部シェル半体７の後端に結合される。

前記ブースタシェル５内は、該ブースタシェル５に結合された隔壁板１０で前部シェル室１２および後部シェル室１３に区画される。前記隔壁板１０の外周には第２の筒部材１１の前端部が固着されており、この第２の筒部材１１の後端部が前記前部シェル半体７の後端部に結合されることで前記隔壁板１０が前記ブースタシェル５に結合される。

前記前部シェル室１２には前部ブースタピストン１４が前後往復動可能に収容されており、この前部ブースタピストン１４の後面には、前記前部シェル室１２内を前側の前部負圧室１６および後側の前部作動室１７に区画する前部ダイヤフラム１５が結着される。この前部ダイヤフラム１５は、その外周縁部に環状である第１の外周ビード部１５ａを有しており、前記第２の筒部材１１の前端部外周および前記前部シェル半体７間に前記第１の外周ビード部１５ａが挟持されることで前記前部ダイヤフラム１５が前記ブースタシェル５に支持される。前記前部負圧室１６は、前記前部シェル半体７に結合された負圧導入管４を介して負圧源Ｖ（たとえば内燃機関における吸気マニホールドの内部）に接続される。

前記後部シェル室１３には後部ブースタピストン１８が前後往復動可能に収容されており、この後部ブースタピストン１８の後面には、前記後部シェル室１３内を前側の後部負圧室２０および後側の後部作動室２１に区画する後部ダイヤフラム１９が結着される。この後部ダイヤフラム１９は、その外周縁部に環状である第２の外周ビード部１９ａを有しており、前記第１の筒部材９の外周および前記第２の筒部材１１の後端部内周間に前記第２の外周ビード部１９ａが挟持されることで前記後部ダイヤフラム１９が前記ブースタシェル５に支持される。

前記前部ブースタピストン１４および前記前部ダイヤフラム１５は、前記隔壁板１０との間に環状のシール部材２２を介在させて該隔壁板１０に摺動自在に支持される円筒状のボス部２３の前端部外周に結着され、前記後部ブースタピストン１８および前記後部ダイヤフラム１９は前記ボス部２３の後端部外周に結着される。

前記後部シェル半体８の後壁中央部には、後方に延びる後方延長筒８ａの前端部が同軸にかつ一体に連設されており、その後方延長筒８ａにシール部材２６を介して摺動自在に支持される弁筒部２４の前端部が、前記ボス部２３とともにピストンボス２５を構成するようにして前記ボス部２３の後端部に同軸にかつ一体に連設され、前記ピストンボス２５は合成樹脂によって形成される。

前記弁筒部２４内には、弁ピストン２７と、該弁ピストン２７に連結される入力ロッド２８と、この入力ロッド２８の前後動に応じて前部および後部作動室１７，２１を前部および後部負圧室１６，２０と大気とに連通切換えする制御弁２９とが配設され、前記入力ロッド２８の後端にはブレーキペダルＰが連結される。

前記弁ピストン２７は、前記弁筒部２４に設けられたガイド孔３０に摺動自在に嵌合される。この弁ピストン２７の後端には半径方向外方に張り出すフランジ状の大気導入弁座３１が一体に形成される。また前記大気導入弁座３１を囲繞して同心配置される環状の負圧導入弁座３２が前記弁筒部２４に形成される。

前記弁ピストン２７には、前記大気導入弁座３１の後端面中央に開口する連結凹部３３が設けられる。前記入力ロッド２８の前端に形成されるボールジョイント２８ａが前記連結凹部３３に嵌合され、前記弁ピストン２７の一部が前記ボールジョイント２８ａに係合するようにかしめられることで、前記入力ロッド２８が前記弁ピストン２７に首振り可能に連結される。

前記弁筒部２４には、環状の弁部３４ａを有する伸縮可能な筒状の弁体３４が弁ホルダ３５により取付けられる。この弁体３４はゴム等の弾性材料によって形成されており、前記弁部３４ａには環状の補強板３６が埋設される。

前記弁部３４ａは、前記大気導入弁座３１および前記負圧導入弁座３２に着座可能に対向して配置される。前記弁部３４ａの前記補強板３６と、前記入力ロッド２８との間には、前記弁部３４ａを前記大気導入弁座３１および前記負圧導入弁座３２に着座させる側に付勢する弁ばね３７が縮設されており、前記制御弁２９は、前記大気導入弁座３１、前記負圧導入弁座３２、前記弁体３４および前記弁ばね３７で構成される。

前記弁ホルダ３５および前記入力ロッド２８間には入力戻しばね３８が縮設され、この入力戻しばね３８が発揮するばね力で、前記入力ロッド２８が後退方向に付勢されるとともに、前記弁ホルダ３５が前記弁筒部２４内の固定位置に保持される。

前記弁筒部２４には、負圧導入弁座３２を囲繞する前部環状室３９が形成され、この前部環状室３９に前記弁部３４ａの前面が臨む。前記弁部３４ａの外周は、前記前部環状室３９の後方で前記弁筒部２４の内周面に摺動可能に密接する。したがって前部環状室３９は、前記弁部３４ａが負圧導入弁座３２に着座したとき閉じられるようになっている。さらに前記弁体３４および前記弁筒部２４間には、前記前部環状室３９とは隔絶した後部環状室４０が前記弁部３４ａの背面を臨ませるようにして画成される。

前記前部環状室３９は、前記弁筒部２４に形成される第１通路４１および前記ボス部２３内を経て前部負圧室１６に連通するとともに、前記第１通路４１から分岐して前記弁筒部２４に設けられる第２通路４２を経て後部負圧室２０に連通する。また前記弁筒部２４には、前記後部作動室２１に一端を通じさせるとともに他端が前記負圧導入弁座３２および前記大気導入弁座３１間に開口するように形成される第３通路４３が設けられる。

前記ピストンボス２５の周囲の複数箇所で前記隔壁板１０には、前記ピストンボス２５と平行に延びる円筒状のスリーブ４５の前端部が支持されており、このスリーブ４５は、前記後部ダイヤフラム１９を気密に貫通し、前記前部作動室１７および前記後部作動室２１は、前記スリーブ４５を介して相互に連通する。

前記後方延長筒８ａに前端部が結合される伸縮可能のブーツ４６で前記弁筒部２４が覆われており、このブーツ４６の後端部は前記入力ロッド２８に取付けられ、このブーツ４６の後端部には、前記弁体３４の内側に連通する大気導入口４７が設けられる。

また前記弁筒部２４には、前記ガイド孔３０の軸方向中間部で該弁筒部２４の直径線に沿って延びてるキー４８が、前記弁ピストン２７の後退限を規定するようにして取付けられる。

前記弁筒部２４の前端部には、前記ガイド孔３０よりも大径にして該ガイド孔３０に同軸に連なる円形の凹部４９が形成されており、前記弁ピストン２７の前端部を当接させ得るようにして円板状に形成されるゴム等の弾性体５０が前記凹部４９内に嵌合される。一方、前記ブレーキマスタシリンダＭのピストンロッド５１に前端部が連接される出力ロッド５２の後端部が、前記弾性体５０を前記弁筒部２４との間に介在させて前記凹部４９内に挿入される。また前記弁筒部２４と、前記前部シェル半体７との間にはコイル状の弁筒部戻しばね５３が縮設される。

ところで前記ブレーキマスタシリンダＭの前記シリンダボディ６の後端部には、フランジ部６ａと、そのフランジ部６ａよりも後方に突出する円筒状突部６ｂとが一体に設けられており、前記前部シェル半体７の中央部には、前記円筒状突部６ｂを挿入するようにした挿入孔５４を形成する有底の短円筒部７ａが前記前部負圧室１６内に突入するようにして一体に設けられており、前記弁筒部戻しばね５３の前端部は前記短円筒部７ａの基部を囲むようにして前記前部シェル半体７に当接する。

このようなタンデム型負圧ブースタＢの休止状態では、ブースタピストン１４，１８および入力ロッド２８がそれぞれの後退限に位置しており、前記弁ピストン２７の後端の大気導入弁座３１は弁体３４の弁部３４ａに着座しながら、この弁部３４ａを押圧して負圧導入弁座３２からわずかに離座させている。これによって前部および後部負圧室１６，２０の負圧が前部および後部作動室１７，２１に伝達され、両室１６，２０：１７，２１は同圧となるので、前部および後部ブースタピストン１４，１８および弁筒部２４は前記弁筒部戻しばね５３の付勢力により後退位置に保持される。

車両を制動すべくブレーキペダルＰを普通の速度で踏込み、入力ロッド２８および弁ピストン２７を前進させれば、弁筒部２４は、後退位置に保持された状態の弁ピストン２７を伴なって前進する。したがって弁ばね３７の付勢力で、弁体３４は弁部３４ａを負圧導入弁座３２に着座させるように伸びることになり、それと同時に、大気導入弁座３１が弁体３４から離れることにより、大気導入口４７から弁筒部２４内に流入した大気が大気導入弁座３１を通過して前部および後部作動室１７，２１に導入され、前部および後部作動作動室１７，２１を前部および後部負圧室１６，２０より高圧にするので、それらの気圧差に基づく前方推力を得て前部および後部ブースタピストン１４，１８は、弁筒部２４、弁ピストン２７および出力ロッド５２を伴いながら前記弁筒部戻しばね５３の力に抗して前進し、出力ロッド５２によりブレーキマスタシリンダＭのピストンロッド５１が前方に押圧されるようになる。

図２を併せて参照して、前記スリーブ４５の前記隔壁板１０側の端部には、前記隔壁板１０に一体に設けられる支持筒部１０ａが嵌合されており、それによって前記スリーブ４５の前記隔壁板１０側の端部が前記隔壁板１０に支持される。しかも前記スリーブ４５の前記隔壁板１０側の端部内周および前記支持筒部１０ａの外周間には環状のシール部材５５が介装されており、前記支持筒部１０ａは前記スリーブ４５の前記隔壁板１０側の端部に気密に嵌合されることになる。

前記スリーブ４５には、前記前部ブースタピストン１４および前記前部ダイヤフラム１５を気密に貫通して前記前部シェル半体７および前記後部シェル半体８間に固定されるタイロッド５６が挿通される。

このタイロッド５６は、その前端部に雄ねじ部５７を有するとともに後端部に雄ねじ部５８を有するようにして前記前部シェル半体７および前記後部シェル半体８を貫通するものであり、前記タイロッド５６の前部寄りに一体に設けられる環状突部５６ａおよび前記前部シェル半体７間に環状のストッパ板５９が挟持されるとともに、前記タイロッド５６の後部寄りに一体に設けられるフランジ部５６ｂを前記後部シェル半体８にかしめ結合することで、前記前部シェル半体７および前記後部シェル半体８間に前記タイロッド５６が固定される。

前記タイロッド５６の前端部の前記雄ねじ部５７は、前記シリンダボディ６のフランジ部６ａに挿通され、該フランジ部６ａとの間にワッシャ６０を介在させたナット６１が前記雄ねじ部５７に螺合されることで、前記シリンダボディ６が前記前部シェル半体７すなわちブースタシェル５に取付けられる。

また前記タイロッド５６の後端部の雄ねじ部５８は、車体等の支持部Ｓに挿通され、該支持部Ｓとの間にワッシャ６２を介在させたナット６３が前記雄ねじ部５８に螺合されることで、前記後部シェル半体８すなわちブースタシェル５が前記支持部Ｓに取付けられる。

本発明に従えば、前記前部ダイヤフラム１５に、前記タイロッド５６の外周に気密に摺接する環状のシール部６４が一体に形成され、このシール部６４は、前記タイロッド５６が貫通する前記前部ブースタピストン１４の貫通孔部の内周を全周に亘って覆うと共に、
前記前部ブースタピストン１４よりも前記前部作動室１７側で前記タイロッド５６の外周に気密に摺接するように形成される。

前記シール部６４は、この実施の形態では、前記タイロッド５６の外周に気密に摺接するようにして半径方向内方に突出して軸方向に間隔をあけた２つの環状突部分６４ａ，６４ｂを一体に有して円筒状に形成されるとともに、前記スリーブ４５内に一部が挿入されるようにしつつ先端部が前記タイロッド５６の外周に気密に摺接する円筒状の延出部分６４ｃを一体に有するように形成されており、前記環状突部分６４ａ，６４ｂおよび前記延出部分６４ｃの先端部が、前記前部ブースタピストン１４よりも前記前部作動室１７側で前記タイロッド５６の外周に気密に摺接する。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、タンデム型負圧ブースタＢの前部ダイヤフラム１５に、前部ブースタピストン１４よりも前部作動室１７側でタイロッド５６の外周に気密に摺接する環状のシール部６４が一体に形成されるので、前部負圧室１６の容積を縮小する側への前部ダイヤフラム１５およびシール部６４の有効ストロークを確保するにあたって、非作動状態での前部ブースタピストン１４および前部シェル半体７間のタイロッド５６の軸線に沿う方向での距離を極力短くすることができ、タイロッド５６の軸線に沿う方向でのタンデム型負圧ブースタＢの全長を短くすることを可能とし、車両への搭載性を高めることができる。

また前記シール部６４に、隔壁板１０に支持されて後部ダイヤフラム１９を気密に貫通する筒状のスリーブ４５内に一部が挿入されるようにした延出部分６４ｃが一体に形成されるので、シール部６４のタイロッド５６への接触位置をより後方側に配置することができ、タイロッド５６の軸線に沿う方向でのタンデム型負圧ブースタＢの全長をより短くすることを可能とし、車両への搭載性をより高めることができる。

さらに隔壁板１０に、前記スリーブ４５の前記隔壁板１０側の端部に気密に嵌合して該スリーブ４５を支持する支持筒部１０ａが一体に設けられるので、スリーブ４５の隔壁板１０側の端部を簡単な構造で確実に支持することができる。

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、特許請求の範囲に記載された本発明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。

５・・・ブースタシェル
７・・・前部シェル半体
８・・・後部シェル半体
１０・・・隔壁板
１０ａ・・・支持筒部
１２・・・前部シェル室
１３・・・後部シェル室
１４・・・前部ブースタピストン
１５・・・前部ダイヤフラム
１６・・・前部負圧室
１７・・・前部作動室
１８・・・後部ブースタピストン
１９・・・後部ダイヤフラム
２０・・・後部負圧室
２１・・・後部作動室
４５・・・スリーブ
５６・・・タイロッド
６４・・・シール部
６４ｃ・・・延出部分
Ｂ・・・タンデム型負圧ブースタ

Claims (3)

1. 前部シェル半体（７）および後部シェル半体（８）が結合されて成るブースタシェル（５）内が、該ブースタシェル（５）に結合される隔壁板（１０）で前部シェル室（１２）および後部シェル室（１３）に区画され、前記前部シェル室（１２）に前後往復動可能に収容される前部ブースタピストン（１４）の後面に、前記前部シェル室（１２）内を前側の前部負圧室（１６）および後側の前部作動室（１７）に区画しつつ前記ブースタシェル（５）に外周縁部が支持される前部ダイヤフラム（１５）が結着され、前記後部シェル室（１３）に前後往復動可能に収容される後部ブースタピストン（１８）の後面に、前記後部シェル室（１３）内を前側の後部負圧室（２０）および後側の後部作動室（２１）に区画しつつ前記ブースタシェル（５）に外周縁部が支持される後部ダイヤフラム（１９）が結着され、前記隔壁板（１０）に支持されて前記後部ダイヤフラム（１９）を気密に貫通する筒状のスリーブ（４５）に挿通されるタイロッド（５６）が、前記前部ブースタピストン（１４）および前記前部ダイヤフラム（１５）を気密に貫通して前記前部シェル半体（７）および前記後部シェル半体（８）間に固定されるタンデム型負圧ブースタにおいて、
   前記前部ダイヤフラム（１５）に、前記タイロッド（５６）が貫通する前記前部ブースタピストン（１４）の貫通孔部の内周を全周に亘って覆うと共に、前記前部ブースタピストン（１４）よりも前記前部作動室（１７）側で前記タイロッド（５６）の外周に気密に摺接する環状のシール部（６４）が一体に形成されることを特徴とするタンデム型負圧ブースタ。
2. 前部シェル半体（７）および後部シェル半体（８）が結合されて成るブースタシェル（５）内が、該ブースタシェル（５）に結合される隔壁板（１０）で前部シェル室（１２）および後部シェル室（１３）に区画され、前記前部シェル室（１２）に前後往復動可能に収容される前部ブースタピストン（１４）の後面に、前記前部シェル室（１２）内を前側の前部負圧室（１６）および後側の前部作動室（１７）に区画しつつ前記ブースタシェル（５）に外周縁部が支持される前部ダイヤフラム（１５）が結着され、前記後部シェル室（１３）に前後往復動可能に収容される後部ブースタピストン（１８）の後面に、前記後部シェル室（１３）内を前側の後部負圧室（２０）および後側の後部作動室（２１）に区画しつつ前記ブースタシェル（５）に外周縁部が支持される後部ダイヤフラム（１９）が結着され、前記隔壁板（１０）に支持されて前記後部ダイヤフラム（１９）を気密に貫通する筒状のスリーブ（４５）に挿通されるタイロッド（５６）が、前記前部ブースタピストン（１４）および前記前部ダイヤフラム（１５）を気密に貫通して前記前部シェル半体（７）および前記後部シェル半体（８）間に固定されるタンデム型負圧ブースタにおいて、
   前記前部ダイヤフラム（１５）に、前記前部ブースタピストン（１４）よりも前記前部作動室（１７）側で前記タイロッド（５６）の外周に気密に摺接する環状のシール部（６４）が一体に形成され、前記シール部（６４）に、前記スリーブ（４５）内に一部が挿入されるようにした延出部分（６４ｃ）が一体に形成されることを特徴とするタンデム型負圧ブースタ。
3. 前記隔壁板（１０）に、前記スリーブ（４５）の前記隔壁板（１０）側の端部に気密に嵌合して該スリーブ（４５）を支持する支持筒部（１０ａ）が一体に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のタンデム型負圧ブースタ。
   
   

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