JP7022757B2 - 鞍乗型電動車両 - Google Patents

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Description

本発明はバッテリの充電作業を容易化する技術に関する。
電動二輪車は、電動モータと、電動モータに供給する電力を蓄えるバッテリとを有している。電動二輪車のなかには、充電インレットを有しているものがある(例えば、特許文献1)。充電インレットには、外部の充電装置から延びているケーブルのコネクタ(充電ガン)が接続される。充電インレットには、開閉可能な蓋が設けられている。蓋は、通常時は閉位置にロックされており、利用者はキー操作やボタン操作によってそのロックを解除できる。
特開2011-63074号公報
従来の電動車両では、充電インレットの蓋のロックを操作のために専用のキーシステム(例えば、キーシリンダやボタン)が用いられている。そのために、利用者が不便を感じる場合がある。例えば、専用のキーシリンダを有している車両においては、利用者は、車両のメインスイッチが設けられたキーシリンダから、充電インレットのためのキーシリンダに、キーを差し替える必要がある。
本開示の目的の一つは、バッテリの充電作業を容易化できる鞍乗型電動車両を提案することにある。
(1)鞍乗型電動車両の一形態は、駆動輪を駆動させる電動モータと前記電動モータに供給するための電力を蓄えるバッテリと、前記電動モータを制御する制御装置と、前記バッテリと電気的に接続されている充電インレットと、前記充電インレットに設けられている、開閉可能なインレット蓋と、前記インレット蓋を閉位置にロックするためのロック機構と、キーシステムとを備えている。前記キーシステムは、利用者による第1の操作に応じて、前記制御装置をオフ状態からオン状態に切り替えるスイッチを有し、且つ、前記利用者による第2の操作に応じて、前記ロック機構による前記インレット蓋のロックを解除する。
この鞍乗型電動車両によれば、制御装置のオン状態とオフ状態とを切り替えるキーシステムがロック機構によるインレット蓋のロックを解除するので、利用者は、従来よりも簡単な操作でロック機構によるロックを解除でき、バッテリの充電作業を容易化できる。
(2)(1)の鞍乗型電動車両において、前記キーシステムは、キーを差し込むためのキーシリンダを有してもよい。前記キーシリンダには、前記制御装置をオン状態とする第1の位置、前記制御装置をオフ状態とする第2の位置、及び、前記ロック機構による前記インレット蓋のロックを解除する第3の位置が規定されてもよい。
(3)(2)の鞍乗型電動車両において、前記第3の位置と前記第1の位置との間に、前記第2の位置が規定されてもよい。利用者が、インレット蓋のロックが解除される第3の位置にキーシリンダを誤って配置することを、防ぐことができる。
(4)(1)の鞍乗型電動車両は、前記充電インレットを照らすための照明装置をさらに備えてもよい。前記照明装置は、前記第2の操作に応じて又は前記インレット蓋の開動作に応じて、点灯してもよい。これによれば、暗い場所での充電作業を容易化できる。
(5)(4)の鞍乗型電動車両において、前記照明装置は自動的に消灯してもよい。これによれば、無駄な電力消費を防ぐことができる。
(6)(5)の鞍乗型電動車両において、前記照明装置は、その点灯開始から一定時間が経過後に、又は前記インレット蓋の閉動作に応じて、消灯してもよい。これによれば、無駄な電力消費を防ぐことができる。
本開示で提案する鞍乗型電動車両の一例である電動二輪車を示す側面図である。 電動二輪車の例を示すブロック図である。 充電インレットの例を示す斜視図である。 キーシリンダの概略図である。 図4に示すキーシリンダの平面図である。
以下において、本開示で提案する鞍乗型電動車両の例を説明する。鞍乗型電動車両は、例えば、電動二輪車や、電動の不整地走行車(電動の四輪車両)、電動の雪上車などである。ここでは、鞍乗型電動車両の一例として電動二輪車について説明する。
図1に示すように、電動二輪車1は前輪2と後輪3とを有している。前輪2はステアリングシャフト(不図示)を介してステアリングハンドル8と連結されており、ステアリングハンドル8の操作に応じて左右に回転する。後述するように、電動二輪車1の例では、このステアリングハンドル8の近傍、より具体的にはステアリングハンドル8の下方に、キーシリンダ40が配置されている。
図2に示すように、電動二輪車1は、駆動輪(具体的には、後輪3)を駆動させる電動モータ11と、電動モータ11のための電力を蓄えるバッテリ12とを有している。電動モータ11のトルクは、ギアやベルトなどのトルク伝達機構を介して後輪3に伝えられてもよい。電動モータ11は前輪2に設けられ、これを駆動するモータであってもよい。電動モータ11は、交流モータ(例えば磁石型同期モータ)であるが、電動モータ11の種類はこれに限られず、例えば直流モータでもよい。
バッテリ12は、例えば、リチウムイオン電池や、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池などである。図1の例では、バッテリ12はライダーが足を載せるフットボード7の下側に配置されているが、バッテリ12の配置は図1の例に限られず、適宜変更されてよい。バッテリ12は、例えばシート6の下方に配置されてもよい。また、バッテリ12の数は1つでもよいし、2つ以上でもよい。また、バッテリ12は車体から取り外し可能に構成されてもよい。すなわち、電動二輪車1はバッテリ12を収容し且つ開閉可能なバッテリケースを有してもよい。バッテリ12は、図2に示すように、バッテリセル12aと、CPUやメモリで構成される制御部12bとを有している。制御部12bは、後述する車両制御装置20と通信可能である。また、制御部12bはバッテリセル12aを監視する。制御部12bは、バッテリセル12aの状態(温度)や車両制御装置20からの指令に基づいて、バッテリセル12aの放電を許容したり、放電を規制したりする。
電動二輪車1はモータ駆動装置22を有している(図2参照)。モータ駆動装置22は、バッテリ12から電力を受けて電動モータ11にその駆動電力を供給する。より詳細には、モータ駆動装置22はインバータを含み、バッテリ12から受ける直流を交流に変換して電動モータ11に供給する。電動二輪車1は、メモリやCPUなどを含む車両制御装置20を有している(図2参照)。車両制御装置20は電動モータ11を制御する。例えば、車両制御装置20は、アクセルセンサ23で検知したアクセルグリップの操作量(アクセル操作量)と、車速センサ24で検知した車速に基づいて指令値を算出する。モータ駆動装置22は、指令値に応じた電流を電動モータ11に供給する。車両制御装置20による電動モータ11の制御の方法は、上述の例に限定されない。
図2に示すように、電動二輪車1は、車両が備えている種々の電装品に電力を供給するバッテリ21を有している。バッテリ21は、バッテリ12よりも低い出力電圧を有する(以下では、バッテリ12を「高電圧バッテリ」と称し、バッテリ21を「低電圧バッテリ」と称する。)。電装品は、例えば、車両制御装置20や、灯火器(例えば、ヘッドライト4(図1参照))などである。低電圧バッテリ21はコンバータ25を介して高電圧バッテリ12と接続されており、高電圧バッテリ12から受ける電力によって充電される。
図2に示すように、電動二輪車1は、高電圧バッテリ12を充電するための充電インレット31を有している。高電圧バッテリ12の充電時、充電インレット31には、外部の充電装置から延びているケーブルの端部(充電用コネクタB)が接続される。外部の充電装置は、例えば、道路に沿って設置されている充電ステーションが有している装置や、家庭用電源に接続されている充電装置である。充電インレット31は、高電圧バッテリ12と接続されている。すなわち、充電インレット31は充電端子を有し、これらは、高電圧バッテリ12のバッテリセル12aと電力線L10を介して繋がっている。また、充電インレット31は信号端子を有している。信号端子は、信号線L11を介して高電圧バッテリ12の制御部12bや車両制御装置20に接続されている。高電圧バッテリ12の充電時、外部の充電装置は高電圧バッテリ12の制御部12bと通信し、制御部12bから受信する指令や情報(例えば、バッテリセル12aについての情報)に基づいて、充電を開始したり、充電を停止したりする。
図1に示すように、充電インレット31には開閉可能なインレット蓋32が設けられている。インレット蓋32は、閉位置にあるとき充電インレット31を覆い、開位置にあるとき充電インレット31を露出させる。インレット蓋32は、例えばヒンジ(不図示)によって開閉可能に支持される。図1の例では、インレット蓋32及び充電インレット31はシート6の下方に位置し且つ側方に向くように配置されているが、その配置は図1の例に限られない。
電動二輪車1は、インレット蓋32を閉位置にロックするためのロック機構33(図2参照)を有している。すなわち、ロック機構33は、閉位置から開位置へのインレット蓋32の移動を規制する。ロック機構33は係合部材33a(図3参照)を有している。係合部材33aは、係合位置と非係合位置との間で動くことができる。係合部材33aは、係合位置にあるとき、インレット蓋32の被係合部32a(図3参照)に係合し、インレット蓋32を閉位置にロックする。係合部材33aが非係合位置にあるとき、係合部材33aと被係合部32aとの係合は解消され、インレット蓋32の開位置への移動が許容される。係合部材33aは、係合位置と非係合位置との間でスライド可能な部材でもよいし、係合位置と非係合位置との間で回転可能な部材であってもよい。
電動二輪車1は、車両制御装置20のオン状態とオフ状態とを切り替えるスイッチを有するキーシステムを備えている。後述するように、電動二輪車1の例では、キーシステムとしてキーシリンダ40が設けられている。オン状態とは、低電圧バッテリ21から受ける電力によって車両制御装置20が動作している状態である。車両制御装置20は、そのオン状態では、例えばセンサ23、24を通して検知したアクセル操作量や車速などに基づいて、モータ駆動装置22に出力する指令値(電流指令値)を算出する。オフ状態とは、車両制御装置20が動作していない状態である。すなわち、オフ状態では、車両制御装置20はアクセル操作量や車速に基づく指令値の算出を行わない。
キーシステムは、利用者による第1の操作に応じて車両制御装置20をオフ状態からオフ状態に切り替える。また、キーシステムは、利用者による第2の操作に応じて、ロック機構33によるインレット蓋32のロックを解除する。その結果、利用者は、インレット蓋32を開けることができる。このように、ロック機構33によるロックの解除をキーシステムで行うことが可能な電動二輪車1によると、例えばロック機構33のために専用のキーシリンダが設けられる車両に比して、ロックの解除操作を簡単化できる。すなわち、バッテリ12の充電のための作業を簡単化できる。
電動二輪車1の例では、キーシステムは、キー91を差し込むことができる回転可能なキーシリンダ40(図4参照)を有している。キーシリンダ40には、車両制御装置20のオン状態とオフ状態とを切り替えるメインスイッチ41(図2及び図4参照)が設けられている。図5に示すように、キーシリンダ40には、車両制御装置20をオン状態とする位置P1と、車両制御装置20をオフ状態とする位置P2とが規定されている(以下では、「車両制御装置20をオン状態とする位置P1」を「オン位置」と称し、「車両制御装置20をオフ状態とする位置P2」を「オフ位置」と称する。)。図2に示すように、キーシリンダ40がオン位置P1にあるとき、低電圧バッテリ21と車両制御装置20はメインスイッチ41を介して接続される。このとき、車両制御装置20はオン状態となる。一方、キーシリンダ40がオフ位置P2にあるとき、低電圧バッテリ21と車両制御装置20との接続はメインスイッチ41によって遮断される。このとき、車両制御装置20はオフ状態となる。
キーシリンダ40には、ロック機構33に接続されているロック操作機構42(図4参照)がさらに設けられている。ロック操作機構42は、利用者による第2の操作に応じて、ロック機構33によるインレット蓋32のロックを解除する。電動二輪車1の例では、キーシリンダ40には、ロック解除位置P3(図5参照)が規定されている。キーシリンダ40がロック解除位置P3に配置されるとき、ロック操作機構42は、ロック機構33によるインレット蓋32のロックを解除する。キーシリンダ40がロック解除位置P3以外の位置に配置されるとき、ロック操作機構42はロック機構33によるインレット蓋32のロックを維持する。このキーシリンダ40によれば、利用者はキー91でキーシリンダ40を操作することによってインレット蓋32を開けることができる。その結果、例えばロック機構33の操作のために専用のキーシリンダが設けられる車両に比して、高電圧バッテリ12の充電作業を簡単化できる。
図1に示すように、キーシリンダ40は、例えば、ステアリングハンドル8の近傍に配置される。一方、インレット蓋32は、キーシリンダ40から後方に大きく離れた位置に配置される。このような車両において、キーシリンダ40の操作によって、インレット蓋32のロックを解除できることは、利用者の利便性にとって特に有効である。
なお、インレット蓋32のロックを解除するとは、閉位置から開位置への移動が許容される状態にインレット蓋32がなることである。一例では、インレット蓋32のロックが解除されたときに、インレット蓋32は、例えば撥条などの弾性部材の力で、充電インレット31が露出する開位置まで移動する。他の例では、そのような弾性部材が設けられておらず、インレット蓋32のロックが解除されたときに、充電インレット31がインレット蓋32によって覆われた状態が維持されてもよい。
ロック操作機構42は、ロック機構33に機械的に連結されている。例えば、ロック操作機構42はロック機構33の係合部材33a(図3参照)に、例えばケーブル43を介して連結される。キーシリンダ40がロック解除位置に配置されると、ロック操作機構42はケーブル43を引っ張り、ロック機構33によるロックを解除する。ロック操作機構42は、例えば、ケーブル43の端部に接続している可動部材や、キーシリンダ40の回転によって可動部材を動かすカムなどによって構成される。ロック操作機構42は、キーシリンダ40の回転によってケーブル43を引っ張るレバーを含んでもよい。係合部材33aとロック操作機構42とがケーブル43を介して接続される場合、係合部材33aは、撥条などの弾性部材によって、係合位置に向けて付勢される。
図5に示すように、電動二輪車1の例では、ロック解除位置P3とオン位置P1との間に、オフ位置P2が規定されている。そのため、オフ位置P2からロック解除位置P3に向かうキーシリンダ40の回転方向は、オフ位置P2からオン位置P1に向かうキーシリンダ40の回転方向とは反対である。これによると、利用者が誤ってキーシリンダ40をロック解除位置P3に配置することを防ぐことができる。
なお、上述した「第1の操作」とは、キーシリンダ40をオフ位置P2からオン位置P1にキー91で動かすことである。上述した「第2の操作」とはオフ位置P2からロック解除位置P3にキーシリンダ40を動かすことである。第2の操作は、ここで説明する例に限られない。例えば、キーシリンダ40はその軸線方向(図4のD1方向)に動かすことができてもよい。この場合、「第2の操作」には、キーシリンダ40を回転させる操作と、キー91をキーシリンダ40に差し込んだ状態でキーシリンダ40を押し込む操作とが含まれてもよい。例えば、「第2の操作」は、キー91をキーシリンダ40に差し込んだ状態でキーシリンダ40を押し込み、その後に、キーシリンダ40をロック解除位置P3に回転させる操作であってもよい。
さらに別の例として、充電インレット31に設けられているロック機構33と、キーシリンダ40に設けられているロック操作機構42は、電気的に接続されていてもよい。例えば、ロック機構33は係合部材33aを動かすアクチュエータを有してもよい。そして、キーシリンダ40はこのアクチュエータを制御するスイッチを有してもよい。このスイッチは、キーシリンダ40がロック解除位置P3に配置されているときに、アクチュエータを駆動してロック機構33のロックを解除してもよい。
さらに他の例として、電動二輪車1は、係合部材33aを係合位置から非係合位置に動かすボタンを有してもよい。係合部材33aは、利用者がこのボタンを押したときに係合位置から非係合位置に移動してもよい。この場合、ロック機構33は、このボタンの動き(利用者によるボタンの押し操作)を規制してもよい。この構造によっても、インレット蓋32をロック機構33によって閉位置にロックできる。このようなボタンが設けられた電動二輪車1においては、キーシリンダ40がロック解除位置P3に配置されたとき、ロック操作機構42は、ロック機構33によるボタンの動きの規制を解除してもよい。
図3に示すように、電動二輪車1は、充電インレット31を照らすための照明装置35を有してもよい。照明装置35は、例えば、充電インレット31の開口を取り囲む部材に取り付けられる。照明装置35は、例えば充電インレット31の上方に配置される。照明装置35はインレット蓋32に取り付けられてもよい。照明装置35は例えばLEDによって構成される。照明装置35は、利用者によるキー操作(具体的には、上述した第2の操作)に応じて点灯する。こうすることによって、外部の充電装置が備えている充電コネクタBを暗い場所で充電インレット31に接続する場合でも、その接続作業を容易に行うことができる。
照明装置35は、自動的に消灯するのが好ましい。「自動的に消灯する」とは照明装置35を消灯するための専用の操作が必要とされないことを意味する。例えば、照明装置35は、その点灯開始から一定時間が経過したときに消灯する。こうすることによって、低電圧バッテリ21の電力が無駄に消費されることを防ぐことができる。
電動二輪車1は、図2に示すように、リレー37と、リレー37のオン/オフを制御するタイマー回路36とを有している。照明装置35はリレー37を介して低電圧バッテリ21と接続されている。タイマー回路36と低電圧バッテリ21との間にメインスイッチ41が配置されている。キーシリンダ40がロック解除位置P3に配置されると、メインスイッチ41は低電圧バッテリ21とタイマー回路36とを接続する。それによって、タイマー回路36はリレー37をオン状態(閉状態)に設定するとともに、計時を開始する。そして、計時開始から予め規定した時間が経過したとき、タイマー回路36はリレー37をオフ状態(開状態)に設定する。これによって、照明装置35は消灯する。
照明装置35を点灯するための構成や、照明装置35を自動的に消灯するための構成は、図2に示す例に限られず、適宜変更されてよい。例えば、照明装置35は、インレット蓋32の開動作に応じて点灯してもよい。例えば、電動二輪車1は、インレット蓋32が開位置に配置されたときにオン状態(閉状態)となり、インレット蓋32が閉位置に配置されたときにオフ状態(開状態)となるスイッチを有してもよい。このスイッチは、オン状態において照明装置35と低電圧バッテリ21とを接続して低電圧バッテリ21から照明装置35への電力供給を許容し、オフ状態においては照明装置35と低電圧バッテリ21との接続を遮断して低電圧バッテリ21から照明装置35への電力供給を停止する。この構成によれば、利用者がインレット蓋32を閉位置に戻すと、スイッチがオフ状態となり、照明装置35が自動的に消灯することとなる。
さらに他の例として、キーシリンダ40は、メインスイッチ41に加えて、照明装置35を点灯・消灯するための専用のスイッチを有してもよい。キーシリンダ40がロック解除位置P3に配置されたときに、このスイッチはオン状態(閉状態)となり、低電圧バッテリ21から照明装置35への電力供給を許容する。一方、キーシリンダ40がオン位置P1又はオフ位置P2に配置されたときには、このスイッチはオフ状態(開状態)となり、低電圧バッテリ21から照明装置35への電力供給を停止する。
なお、電動二輪車1は、照明装置35や、照明装置35を動かすリレー37及びタイマー回路36を有していなくてもよい。そのような電動二輪車においては、キーシリンダ40がロック解除位置P3にあるとき、メインスイッチ41はオフ状態(開状態)に設定されてよい。こうすることによって、キーシリンダ40がロック解除位置P3にあるとき、すなわち充電時には、車両制御装置20の駆動を停止できる。
(1)以上説明したように、電動二輪車1は、駆動輪(後輪3)を駆動させる電動モータ11と電動モータ11に供給するための電力を蓄える高電圧バッテリ12と、電動モータ11を制御する車両制御装置20と、高電圧バッテリ12と電気的に接続されている充電インレット31と、充電インレット31に設けられている、開閉可能なインレット蓋32と、インレット蓋32を閉位置にロックするためのロック機構33と、キーシステム(キーシリンダ40)とを備えている。キーシステムは、利用者による第1の操作(図5の例においてオフ位置P2からオン位置P1に向けた回転操作)に応じて、車両制御装置20をオフ状態からオン状態に切り替えるメインスイッチ41を有し、且つ、利用者による第2の操作(図5の例においてオフ位置P2からロック解除位置P3に向けた回転操作)に応じて、ロック機構33によるインレット蓋32のロックを解除する。この電動二輪車1によれば、車両制御装置20のオン状態とオフ状態とを切り替えるキーシステムがロック機構33によるインレット蓋32のロックを解除する。そのため、利用者は、従来よりも簡単な操作でロック機構33によるロックを解除でき、高電圧バッテリ12の充電作業を容易化できる。
(2)キーシステムは、キー91を差し込むためのキーシリンダ40を有している。そして、キーシリンダ40には、車両制御装置20をオン状態とするオン位置P1、車両制御装置20をオフ状態とするオフ位置P2、及び、ロック機構33によるインレット蓋32のロックを解除するロック解除位置P3が規定されている。
(3)そして、ロック解除位置P3とオン位置P1との間に、オフ位置P2が規定されている。これによると、利用者が、キーシリンダ40をロック解除位置P3に向けて誤って動かすことを、防ぐことができる。
(4)電動二輪車1は、充電インレット31を照らすための照明装置35を有している。照明装置35は、ロック機構33によるロックを解除するための操作(図5の例においてオフ位置P2からロック解除位置P3に向けた回転操作)に応じて、点灯する。また、電動二輪車1の他の例では、照明装置35は、インレット蓋32の開動作に応じて点灯する。これによれば、暗い場所での充電作業をより容易化できる。
(5)また、照明装置35は自動的に消灯する。これによれば、無駄な電力消費を防ぐことができる。
(6)電動二輪車1の例では、照明装置35は、その点灯開始から一定時間が経過後に、消灯する。他の例では、照明装置35は、インレット蓋32の閉動作に応じて、消灯する。これによれば、無駄な電力消費を防ぐことができる。
本開示で提案する鞍乗型電動車両は、上述した電動二輪車1の例に限られず、種々の変更がなされてよい。
例えば、電動二輪車は、キーシステムとして、所謂キーレスエントリシステムを有してもよい。すなわち、電動二輪車は、上述したキーシリンダ40に代えて、送信器を内蔵する携帯機と、携帯機から送信される識別情報に基づいて携帯機を認証する認証装置とを有するキーシステムを有してもよい。認証装置は、携帯機が適正と認められた場合に車両制御装置20をオン状態としてもよい。このような電動二輪車では、ロック機構33によるインレット蓋32のロックを解除するためのロック解除ボタンを有してもよい。携帯機が適正であると認証装置が認めた後に、利用者がロック解除ボタンを押したときに、ロック機構33によるインレット蓋32のロックが解除されてもよい。このような電動二輪車において、上述した「第1の操作」は利用者が携帯機を所持して電動二輪車に近づくことであり、上述した「第2の操作」は利用者がロック解除ボタンを押すことである。

Claims (6)

  1. 駆動輪を駆動させる電動モータと
    前記電動モータに供給するための電力を蓄えるバッテリと、
    前記電動モータを制御する制御装置と、
    外部の充電装置から伸びているケーブルの端部が接続可能であり、前記外部の充電装置から受ける電力により前記バッテリを充電するための充電インレットと、
    前記充電インレットに設けられている、開閉可能なインレット蓋と、
    前記インレット蓋を閉位置にロックするためのロック機構と、
    メインスイッチと、前記ロック機構を操作するためのロック操作機構とを有するキーシリンダを有し、前記キーシリンダに対する利用者による第1の操作に応じて、前記メインスイッチによって前記制御装置をオフ状態からオン状態に切り替え、前記キーシリンダに対する前記利用者による第2の操作に応じて、前記ロック機構による前記インレット蓋のロックを、前記ロック操作機構を通して解除するキーシステムと、を有している
    ことを特徴とする鞍乗型電動車両。
  2. 前記キーシリンダには、前記メインスイッチによって前記制御装置をオン状態とする第1の位置、前記メインスイッチによって前記制御装置をオフ状態とする第2の位置、及び、前記ロック操作機構によって前記インレット蓋のロックを解除する第3の位置が規定されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型電動車両。
  3. 前記第3の位置と前記第1の位置との間に、前記第2の位置が規定されている
    ことを特徴とする請求項2に記載の鞍乗型電動車両。
  4. 前記充電インレットを照らすための照明装置をさらに備え、
    前記照明装置は、前記第2の操作に応じて又は前記インレット蓋の開動作に応じて、点灯する
    ことを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型電動車両。
  5. 前記照明装置は自動的に消灯する
    ことを特徴とする請求項4に記載の鞍乗型電動車両。
  6. 前記照明装置は、その点灯開始から一定時間が経過後に、又は前記インレット蓋の閉動作に応じて、消灯する
    ことを特徴とする請求項5に記載の鞍乗型電動車両。
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