JP6624377B2 - マウント装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるパワーユニットを弾性支持するためのマウント装置に関する。

一般的に、車両に搭載されるパワーユニットは、マウント装置を介して、車体に取り付けられている。このように、パワーユニットをマウント装置によって弾性支持することにより、パワーユニットから車体に伝達される振動を低減させることができる。

また、マウント装置は、例えば、車体側に固定される外筒と、この外筒の径方向内側に配置され、且つ、パワーユニット側に固定された支持ブラケットの圧入軸部が圧入される内筒と、外筒と内筒との間に介在される弾性部材とから構成されている。これにより、パワーユニットにおいて発生した振動は、マウント装置の内筒に伝達された後、弾性部材の弾性変形によって減衰されることになる。

そして、このような、従来のマウント装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２０１４−６１８４３号公報

ここで、車両が、路面の段差等に乗り上げたり、急発進や急停止を行ったりすると、パワーユニットは、車体に対して、上下方向や前後方向に向けて大きく変位する。このとき、パワーユニットは重量物となるため、当該パワーユニットの変位に応じたマウント装置への入力は、非常に大きなものとなり、弾性部材に対して急激な変形を与えてしまう。これにより、弾性部材の負担が大きくなり、その耐久性に影響を与えてしまうため、従来のマウント装置においては、外筒や内筒から径方向に向けて突出する突起を、設けることにより、パワーユニットの変位量を規制している。

しかしながら、上記突起によってパワーユニットの変位量を規制すると、マウント装置に大きな入力があった場合には、パワーユニットを支持する支持ブラケットに、過大な曲げモーメントが作用してしまう。このため、従来のマウント装置においては、支持ブラケットの強度を確保するために、当該支持ブラケットの大型化を図る必要があり、製造コストや車体重量の増加を招く傾向にあった。

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、パワーユニットに過大な振動が発生した場合であっても、そのパワーユニットを支持する支持ブラケットに作用する曲げモーメントを低減することができるマウント装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係るマウント装置は、
車両に搭載されるパワーユニットを支持する支持ブラケットと、
車体側に固定される外筒と、前記外筒の径方向内側に配置され、前記支持ブラケットが貫通する内筒と、前記外筒と前記内筒との間に介在される弾性部材とを有して、前記支持ブラケットを車体側に弾性支持する弾性マウントとを備えたマウント装置において、
前記弾性マウントは、
前記内筒の軸方向長さが前記外筒の軸方向長さよりも短く形成され、
前記支持ブラケットは、
前記内筒よりも前記パワーユニット側に配置されると共に、前記外筒の内周面と径方向において当接可能に対向しており、前記内筒の外周面よりも径方向外側に向けて膨出するストッパ部を有する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係るマウント装置は、
前記弾性部材は、
前記外筒の内周面から径方向内側に向けて突出し、前記ストッパ部と径方向において対向する小突部と、
前記外筒の内周面から径方向内側に向けて前記小突部よりも突出し、前記内筒と径方向において対向する大突部とを有し、
前記ストッパ部は、
当該ストッパ部の径方向外側端面と前記小突部の径方向内側端面との間の径方向距離が、前記内筒の外周面と前記大突部の径方向内側端面との間の径方向距離よりも、長くなるよう設定されている
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係るマウント装置は、
前記外筒における前記パワーユニット側の端縁部に、径方向外側に向けて屈曲するフランジ部を設ける
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係るマウント装置は、
前記支持ブラケットは、
前記小突部と径方向において対向し、前記小突部に係止する係止部を有する
ことを特徴とする。

従って、本発明に係るマウント装置によれば、内筒よりもパワーユニット側に、その内筒よりも径方向外側に向けて膨出するストッパ部を設けることにより、支持ブラケットが、パワーユニットを支持するための支持点により近い位置で、荷重を受けることができる。これにより、パワーユニットに過大な振動が発生した場合であっても、支持ブラケットに作用する曲げモーメントを低減することができる。

本発明の一実施例に係るマウント装置を備えた車両の車体前部構造の平面図である。 本発明の一実施例に係るマウント装置の前方斜視図である。 本発明の一実施例に係るマウント装置の正面図である。 図３のＡ−Ａ矢視断面図である。 図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の一実施例に係るマウント装置の上部背面図である。

以下、本発明に係るマウント装置について、図面を用いて詳細に説明する。

図１に示すように、車両における車体１の最前部には、クロスメンバ１１が車幅方向に延設されている。また、車体１の車幅方向両側部には、左右一対のサイドメンバ１２が車両前後方向に延設されており、このサイドメンバ１２の前端は、クロスメンバ１１の後面に接続されている。更に、サイドメンバ１２の車幅方向外側には、左右一対の前輪１３が回転可能に支持されている。そして、クロスメンバ１１とサイドメンバ１２とによって囲まれた車室前方領域（エンジンルーム）１４内には、車両用走行源となるパワーユニット１５が収納されている。

パワーユニット１５は、例えば、エンジン１６とトランスミッション１７とを一体化したものであって、エンジン１６の出力部とトランスミッション１７の入力部とを直列に連結した構成となっている。即ち、車室前方領域１４の車幅方向一方側には、エンジン１６が配置される一方、車室前方領域１４の車幅方向他方側には、トランスミッション１７が配置されている。このとき、エンジン１６は、クランク軸が車幅方向に延在するような、横置きとなっている。なお、パワーユニット１５は、電動車両等の駆動用モータであっても構わない。

ここで、パワーユニット１５は、車幅方向両端部が、左右一対のマウント装置を介して、サイドメンバ１２に弾性支持されている。具体的に、パワーユニット１５の車幅方向両端部には、支持ブラケット２０が固定されており、これらの支持ブラケット２０は、弾性マウント３０を介して、サイドメンバ１２に支持されている。つまり、エンジン１６の車幅方向一端は、車幅方向一方側に配置されたサイドメンバ１２に弾性支持される一方、トランスミッション１７の車幅方向他端は、車幅方向他方側に配置されたサイドメンバ１２に弾性支持されている。

次に、本発明に係るマウント装置について、図２から図６を用いて具体的に説明する。

なお、本発明に係るマウント装置は、支持ブラケット２０及び弾性マウント３０から構成されている。そして、エンジン１６を支持する車幅方向一方側の支持ブラケット２０及び弾性マウント３０と、トランスミッション１７を支持する車幅方向他方側の支持ブラケット２０及び弾性マウント３０とは、それぞれ同じ構成をなしているため、以下の説明では、そのうち、車幅方向一方側に配置された支持ブラケット２０及び弾性マウント３０を例に挙げることとする。

先ず、弾性マウント３０の構成について説明する。図２から図６に示すように、弾性マウント３０は、マウントブラケット３１、外筒３２、内筒３３、及び、ゴムブッシュ（弾性部材）３４から構成されている。但し、図３から図６においては、ゴムブッシュ３４の表面には、ドットを付している。

マウントブラケット３１は、弾性マウント３０の本体を構成しており、その下端がサイドメンバ１２に固定されている。また、マウントブラケット３１の上部には、円筒状をなす外筒３２が固定されている。外筒３２は、その中心軸が車幅方向に延在するように配置されており、この外筒３２における車幅方向内側（パワーユニット１５側）の端縁部には、フランジ部３２ａが形成されている。このフランジ部３２ａは、外筒３２における車幅方向内側の外周縁部を、当該外筒３２の径方向外側に向けて折り曲げたような部位となっている。

そして、外筒３２の径方向内側には、円筒状をなす内筒３３が配置されている。この内筒３３は、その中心軸が、車幅方向に延在し、且つ、外筒３２の中心軸と同軸状となるように設けられている。このとき、内筒３３の軸方向長さは、外筒３２の軸方向長さよりも短くなっており、その内筒３３は、外筒３２内における車幅方向外側に位置している。

更に、外筒３２と内筒３３とは、ゴムブッシュ３４を介して、弾性的に連結されている。このゴムブッシュ３４は、外筒３２の内周面と内筒３３の外周面との間に加硫接着されており、このうち、外筒３２の内周面においては、フランジ部３２ａの車幅方向内側表面まで接着されている。

ここで、ゴムブッシュ３４は、外側円筒部４１、内側円筒部４２、連結部４３、及び、突出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄから構成されている。

外側円筒部４１は、外筒３２の内周面全域を覆っており、内側円筒部４２は、内筒３３の外周面全域を覆っている。そして、２つの連結部４３は、外筒３２内の下部に配置されており、外側円筒部４１と内側円筒部４２とを径方向に連結している。なお、外側円筒部４１の車幅方向内側部位は、フランジ部３２ａの車幅方向内側表面まで覆うよう構成されている。

また、突出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは、外側円筒部４１の内周面における上部、前部、下部、後部に配置されると共に、外側円筒部４１から径方向内側に向けて（外筒３２から径方向内側に向けて）突出するように形成されている。つまり、突出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは、車両上下方向及び車両前後方向の振動に対応する位置に形成されている。なお、下部に位置する突出部４４ｃは、連結部４３間に配置されている。

更に、突出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは、外筒３２の軸方向（車幅方向）に延設されると共に、大突部５１及び小突部５２を有している。これらの大突部５１と小突部５２とは、車幅方向において隣接して形成されている。

具体的に、大突部５１は、外筒３２内における車幅方向外側に配置され、内側円筒部４２（内筒３３）と径方向において対向しており、小突部５２よりも径方向内側に向けて突出している。即ち、大突部５１には、内側円筒部４２が径方向内側から当接可能となっており、当該大突部５１は、内筒３３が径方向外側に向けて変位した際に、内側円筒部４２と当接して、その内筒３３の振動を吸収するように構成されている。そして、大突部５１の径方向内側端面（頂面）と、内筒３３の外周面との間の径方向距離は、Ｄ１（以下、距離Ｄ１と称す）となっている。

これに対して、小突部５２は、内筒３３、内側円筒部４２、及び、大突部５１よりも車幅方向内側（パワーユニット１５側）に配置されている。即ち、小突部５２は、内筒３３及び内側円筒部４２と径方向において対向しない位置に配置されている。そして、小突部５２の径方向内側端面（頂面）は、大突部５１の径方向内側端面よりも径方向外側に配置されており、言い換えれば、小突部５２における径方向内側への突出量は、大突部５１における径方向内側への突出量よりも小さくなっている。

続いて、支持ブラケット２０の構成について説明する。図２から図６に示すように、支持ブラケット２０は、圧入軸部２１、ユニット支持部２２、及び、膨出部２３から構成されている。

圧入軸部２１は、弾性マウント３０の内筒３３内に圧入される部位となっており、内筒３３の内周面に合致するような円形断面を有して、車幅方向に延在している。

ユニット支持部２２は、パワーユニット１５を固定支持する部位となっており、車両前後方向の幅が、車幅方向内側に向かうに従って漸次狭くなるような、平板三角形状をなしている。そして、ユニット支持部２２における３つの角部には、ボルト孔２２ａが車両上下方向に貫通するように形成されており、これらのボルト孔２２ａには、ボルト（図示省略）が上方から下方に向けて挿入可能となっている。

これにより、上記ボルトを、ボルト孔２２ａを通じて、パワーユニット１５（エンジン１６）の上方から当該パワーユニット１５に締結することにより、パワーユニット１５をユニット支持部２２の下面に密着させた状態で支持することができる。即ち、ボルト孔２２ａは、支持ブラケット２０がパワーユニット１５を支持するための支持点となっている。

また、ユニット支持部２２における弾性マウント３０と対向する車幅方向外側端部は、フランジ部３２ａの車幅方向内側表面と車幅方向において対向しており、その車幅方向外側端部における車両前後方向の幅寸法は、外筒３２の直径より大きくなっている。そして、ユニット支持部２２の車幅方向外側端部におけるフランジ部３２ａと対向する面は、支持ブラケット２０の車幅方向外側への変位を規制する横ストッパ部２２ｂを構成している。この横ストッパ部２２ｂは、フランジ部３２ａの車幅方向内側表面、即ち、外側円筒部４１の車幅方向内側部位に車幅方向内側から当接可能となっている。

膨出部２３は、圧入軸部２１とユニット支持部２２との間の車幅方向中間部に配置されており、圧入軸部２１よりも径方向外側に向けて膨出している。詳細には、膨出部２３は、車両上下方向に長径となる楕円形断面を有しており、この楕円形断面は、圧入軸部２１の円形断面よりも大きくなっている。

更に、圧入軸部２１が内筒３３内に圧入されたときの膨出部２３について説明すると、その圧入時における膨出部２３は、その外周面が内側円筒部４２の外周面よりも径方向外側に位置すると共に、突出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄの小突部５２と径方向において対向している。即ち、膨出部２３は、内筒３３よりもパワーユニット１５側に配置されると共に、内筒３３の外周面よりも径方向外側に向けて膨出している。

そして、膨出部２３の下部における内筒３３よりも下方に向けて膨出した部分は、支持ブラケット２０（パワーユニット１５）の下方側への変位を規制する下ストッパ部２３ａを構成している。この下ストッパ部２３ａは、外側円筒部４１の下部に形成された突出部４４ｃの小突部５２と径方向において対向しており、その小突部５２に対して径方向内側（車両上方側）から当接可能となっている。

なお、下ストッパ部２３ａの径方向外側端面（最下面）と、小突部５２の径方向内側端面（頂面）との間の径方向距離は、Ｄ２（以下、距離Ｄ２と称す）となっている。この距離Ｄ２は、距離Ｄ１よりも長くなるように設定されている。

一方、膨出部２３の上部における内筒３３よりも上方に向けて膨出した部分は、支持ブラケット２０（パワーユニット１５）の上方側への変位を規制する上ストッパ部２３ｂを構成している。この上ストッパ部２３ｂは、外側円筒部４１の上部に形成された突出部４４ａの小突部５２と径方向において対向しており、その小突部５２に対して径方向内側（車両下方側）から当接可能となっている。

なお、上ストッパ部２３ｂの径方向外側端面（最上面）と、小突部５２の径方向内側端面（頂面）との間の径方向距離は、Ｄ３（以下、距離Ｄ３と称す）となっている。この距離Ｄ３は、距離Ｄ１よりも長くなるように設定されている。

また、膨出部２３の車両前後方向両側部における内筒３３よりも車両前方側及び車両後方側に向けて膨出した部分は、支持ブラケット２０（パワーユニット１５）の車両前方側及び車両後方側への変位を規制する前後ストッパ部２３ｃを構成している。更に、前後ストッパ部２３ｃには、凹凸状をなす係止部２３ｄが形成されている。この係止部２３ｄは、前後ストッパ部２３ｃ（膨出部２３）の外周面よりも凹んだ凹部と、この凹部よりも突出した凸部とを、車幅方向に交互に並べた構成となっている。そして、前後ストッパ部２３ｃ及び係止部２３ｄは、外側円筒部４１の前部及び後部に形成された突出部４４ｂ，４４ｄの小突部５２と径方向において対向しており、その小突部５２に対して径方向内側（車両後方側及び車両前方側）から当接（係止）可能となっている。

なお、前後ストッパ部２３ｃの径方向外側端面（前面及び後面）と、小突部５２の径方向内側端面（頂面）との間の径方向距離は、Ｄ４（以下、距離Ｄ４と称す）となっている。この距離Ｄ４は、距離Ｄ１よりも長くなるように設定されている。

つまり、支持ブラケット２０は、内筒３３よりもユニット支持部２２側の位置において、小突部５２と径方向において対向すると共に、内筒３３の外周面よりも径方向外側に向けて膨出するストッパ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃを有している。これにより、ストッパ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、支持ブラケット２０（パワーユニット１５）の車両上下方向及び車両前後方向への変位を規制することが可能となっている。

よって、上述した構成をなすことにより、車両走行時において、パワーユニット１５に振動が発生すると、その振動は、支持ブラケット２０を介して、弾性マウント３０に伝達された後、当該弾性マウント３０によって減衰される。つまり、弾性マウント３０に伝達された振動は、ゴムブッシュ３４の弾性変形によって３次元的に吸収される。更に、パワーユニット１５が大きく変位して、支持ブラケット２０に過大な振動が伝達された場合には、支持ブラケット２０のストッパ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃによって、当該支持ブラケット２０の所定以上の変位、即ち、パワーユニット１５の変位が規制される。

詳細には、通常、支持ブラケット２０から弾性マウント３０に伝達される振動は、ゴムブッシュ３４の連結部４３が弾性変形することによって吸収される。そして、パワーユニット１５が車両上下方向及び車両前後方向に大きく変位するような過大な振動が、支持ブラケット２０に伝達された場合には、支持ブラケット２０のストッパ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃが、突出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄの小突部５２に当接するため、パワーユニット１５の変位が規制される。

例えば、悪路走行時のように、車両が上下方向に大きく揺れる状況においては、パワーユニット１５が車両上下方向に大きく変位するため、支持ブラケット２０から弾性マウント３０に向けて、車両上下方向の過大な振動が伝達される。このような場合には、支持ブラケット２０のストッパ部２３ａ，２３ｂが、突出部４４ａ，４４ｃの小突部５２と当接すため、支持ブラケット２０の車両上下方向への変位が規制される。

また、急発進及び急停止時等のように、車両が前後方向に大きく揺れる状況においては、パワーユニット１５が車両前後方向に大きく変位するため、支持ブラケット２０から弾性マウント３０に向けて、車両前後方向の過大な振動が伝達される。このような場合には、支持ブラケット２０の前後ストッパ部２３ｃが、突出部４４ｂ，４４ｄの小突部５２と当接するため、支持ブラケット２０の車両前後方向への変位が規制される。

このように、車両上下方向及び車両前後方向の振動が過大となる場合には、ゴムブッシュ３４が大きく変形して圧潰される前に、ストッパ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃによって、パワーユニット１５（支持ブラケット２０）の変位を確実に規制することができる。これにより、ゴムブッシュ３４の急激な弾性変形を抑制して、ゴムブッシュ３４の負担を軽減させることができるので、ゴムブッシュ３４の耐久性を向上させることができる。

このとき、ストッパ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、内筒３３よりもパワーユニット１５側において、突出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄの小突部５２に当接するため、過大な振動によって支持ブラケット２０に作用する荷重を、支持点となるボルト孔２２ａに近い位置で受けることができる。これにより、支持ブラケット２０に作用する曲げモーメントを低減させることができるので、当該支持ブラケット２０の耐久性を向上させることができる。

言い換えれば、支持ブラケット２０の耐久性を向上させた分、当該支持ブラケット２０の小型軽量化を図ることが可能となり、この結果、マウント装置全体の小型化を図ることができる。なお、外筒３２の車幅方向内側端部は、フランジ部３２ａによって補強されているため、当該外筒３２の変形を抑制することができる。

また、突出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄを、突出量が大きい大突部５１と、これに比べて突出量の小さい小突部５２とから構成し、距離Ｄ１よりも距離Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を長くすることにより、ストッパ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃが小突部５２に当接して、支持ブラケット２０の変位が規制される前に、内側円筒部４２が大突部５１に弾性支持されるため、支持ブラケット２０への衝撃を緩和することができる。

更に、係止部２３ｄを前後ストッパ部２３に形成することにより、支持ブラケット２０の弾性マウント３０からの抜け防止を図ることができる。具体的に、車両が衝突すると、その衝撃荷重がパワーユニット１５に作用して、当該パワーユニット１５を支持する支持ブラケット２０が、車両前後方向に振られながら、車幅方向内側に向けて引っ張られることになる。これに対して、係止部２３ｄは、突出部４４ｂ，４４ｄの小突部５２に係止することで引き抜き抵抗となるため、圧入軸部２１の内筒３３からの抜け防止を図ることができる。

従って、本発明に係るマウント装置によれば、ストッパ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃを、内筒３３よりもパワーユニット１５側に設けることにより、過大振動時の支持ブラケット２０において、パワーユニット１５を支持するための支持点（ボルト孔２２ａ）により近い位置で、荷重を受けることができる。これにより、支持ブラケット２０に作用する曲げモーメントを低減することができるので、支持ブラケット２０の耐久性を向上させることができる。

即ち、支持ブラケット２０の耐久性を向上させることができた分、当該支持ブラケット２０の小型軽量化を図ることができるため、マウント装置全体の小型化を図ることができる。しかも、ゴムブッシュ３４の急激な弾性変形を抑制することができるので、当該ゴムブッシュ３４の負担を軽減させることができる。これにより、ゴムブッシュ３４の耐久性も向上させることができる。

また、突出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄを、大突部５１及び小突部５２とから構成すると共に、距離Ｄ１よりも距離Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を長くすることにより、支持ブラケット２０への衝撃を緩和することができる。更に、外筒３２の車幅方向内側端部に、フランジ部３２ａを形成することにより、外筒３２の剛性を向上させることができる。これにより、ストッパ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃが小突部５２を大きな荷重で押圧しても、外筒３２の破損を防止することができる。そして、前後ストッパ部２３ｃに、係止部２３ｄを形成することにより、車両衝突時における支持ブラケット２０の弾性マウント３０からの抜け防止を図ることができる。

本発明に係るマウント装置は、パワーユニットからマウント装置に伝達される振動を、効率的に吸収して、耐久性を向上させることができるため、自動車産業等において、極めて有益に利用することができる。

１ 車体
１５ パワーユニット
２０ 支持ブラケット
２１ 圧入軸部
２２ ユニット支持部
２２ａ ボルト孔
２２ｂ 横ストッパ部
２３ 膨出部
２３ａ 下ストッパ部
２３ｂ 上ストッパ部
２３ｃ 前後ストッパ部
２３ｄ 係止部
３０ 弾性マウント
３２ 外筒
３２ａ フランジ部
３３ 内筒
３４ ゴムブッシュ
４４ａ〜４４ｄ 突出部
５１ 大突部
５２ 小突部

Claims (4)

1. 車両に搭載されるパワーユニットを支持する支持ブラケットと、
   車体側に固定される外筒と、前記外筒の径方向内側に配置され、前記支持ブラケットが貫通する内筒と、前記外筒と前記内筒との間に介在される弾性部材とを有して、前記支持ブラケットを車体側に弾性支持する弾性マウントとを備えたマウント装置において、
   前記弾性マウントは、
   前記内筒の軸方向長さが前記外筒の軸方向長さよりも短く形成され、
   前記支持ブラケットは、
   前記内筒よりも前記パワーユニット側に配置されると共に、前記外筒の内周面と径方向において当接可能に対向しており、前記内筒の外周面よりも径方向外側に向けて膨出するストッパ部を有する
   ことを特徴とするマウント装置。
2. 請求項１に記載のマウント装置において、
   前記弾性部材は、
   前記外筒の内周面から径方向内側に向けて突出し、前記ストッパ部と径方向において対向する小突部と、
   前記外筒の内周面から径方向内側に向けて前記小突部よりも突出し、前記内筒と径方向において対向する大突部とを有し、
   前記ストッパ部は、
   当該ストッパ部の径方向外側端面と前記小突部の径方向内側端面との間の径方向距離が、前記内筒の外周面と前記大突部の径方向内側端面との間の径方向距離よりも、長くなるよう設定されている
   ことを特徴とするマウント装置。
3. 請求項１または２に記載のマウント装置において、
   前記外筒における前記パワーユニット側の端縁部に、径方向外側に向けて屈曲するフランジ部を設ける
   ことを特徴とするマウント装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のマウント装置において、
   前記支持ブラケットは、
   前記小突部と径方向において対向し、前記小突部に係止する係止部を有する
   ことを特徴とするマウント装置。

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