JPH06200716A - Rocker arm - Google Patents

Rocker arm

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JPH06200716A
JPH06200716A JP36038192A JP36038192A JPH06200716A JP H06200716 A JPH06200716 A JP H06200716A JP 36038192 A JP36038192 A JP 36038192A JP 36038192 A JP36038192 A JP 36038192A JP H06200716 A JPH06200716 A JP H06200716A
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泰伸 川上
Naoki Kamiide
直樹 上出
Taizo Kitamura
泰三 北村
Hiroichi Fukuda
博一 福田
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Abstract

PURPOSE:To provide a roller type rocker arm which can be easily manufactured, where sliding in a roller fixing portion is excellent. CONSTITUTION:A rocker arm 1 comprises a rocker arm main body 11 having, at one end thereof, a pair of arms 11a, 11a extending substantially in parallel; a shaft 13 astride the pair of arms 11a, 11a; and a roller 12 disposed in the shaft 13 in such a manner as to be interposed between the pair of arms 11a, 11a. The roller 12 is secured in the center of the shaft 13. Both ends of the shaft 13 are loosely engaged with holes 14, 14 formed on the pair of arms 11a, 11a. The rocker arm is preferably provided with the shaft 13 made of ceramics.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の動弁機構に用
いられるロッカーアームに関し、さらに詳しくは、製造
が容易で、ローラー取り付け部における摺動が良好であ
るローラー式ロッカーアームに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rocker arm used in a valve train of an internal combustion engine, and more particularly to a roller rocker arm which is easy to manufacture and has good sliding at a roller mounting portion.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、自動車等における4サイクルエンジンにおいては、
シリンダー内への混合気の吸入及び燃焼排ガスの排出
は、それぞれ吸気バルブ及び排気バルブの作動により行
われる。たとえば、広く用いられているオーバーヘッド
カムシャフト方式においては、図3に示すように、クラ
ンクシャフト6によって駆動されるカムシャフト7をシ
リンダ3の頭上に配置し、このカムシャフト7に設けら
れたカム2の回転に応じたカムリフトの変化を、カム2
と接触するロッカーアーム10を通じて吸気又は排気バル
ブ4のバルブステム41に伝える構造となっている。ここ
で、バルブ4は所要のバルブリフトまで移動してバルブ
が開き、吸気又は排気が行われる。なお、バルブ4はカ
ムの回転に応じ、バルブスプリング42の張力によって閉
じられることになる。
2. Description of the Related Art Generally, in a four-cycle engine for an automobile or the like,
The intake of the air-fuel mixture and the discharge of the combustion exhaust gas into the cylinder are performed by operating the intake valve and the exhaust valve, respectively. For example, in a widely used overhead camshaft system, as shown in FIG. 3, a camshaft 7 driven by a crankshaft 6 is arranged above a cylinder 3 and a cam 2 provided on the camshaft 7 is arranged. Change of cam lift according to the rotation of
The structure is such that it is transmitted to the valve stem 41 of the intake or exhaust valve 4 through the rocker arm 10 that comes into contact with. Here, the valve 4 moves to a required valve lift to open the valve, and intake or exhaust is performed. The valve 4 is closed by the tension of the valve spring 42 according to the rotation of the cam.

【0003】このような動弁機構に用いられるロッカー
アーム10は、エンジン内(シリンダ3内)での爆発に合
わせて高速で回転するカム2といわば常時衝突するよう
に接触することになるので、カム2との当接面(接触
面)は非常に磨耗しやすい部位となる。
The rocker arm 10 used in such a valve operating mechanism comes into contact with the cam 2 which rotates at high speed in accordance with an explosion in the engine (in the cylinder 3) so as to constantly collide with it. The contact surface (contact surface) with the cam 2 is a portion that is very easily worn.

【0004】そこで、カムとの当接部分にローラーを配
置したいわゆるローラー式のロッカーアームが提案され
実用化されている。この種のロッカーアームは、たとえ
ば図4及びそのB−B断面図である図5に示すように、
ロッカーアーム本体部11の一方の端部に一対のアーム部
11a 、11a を設け、この一対のアーム部11a 、11a 間に
シャフト13を介してローラー12を取り付けた構造となっ
ている。ここで、図5からわかるように、シャフト13の
両端部は一対のアーム部11a 、11a に設けられた穴部1
4、14に嵌入して本体部11に固定されており、一方、ロ
ーラー12はシャフト13に遊嵌して(シャフト13のまわり
を回転可能となって)いる。ローラー12はシャフト13と
焼き付けを起こすことなく回転する必要があるので、ロ
ーラー12とシャフト13との間の潤滑性を向上させるた
め、一般に、シャフト13内にオイル供給用貫通孔19を設
けている。このような貫通孔19を形成する加工には手間
がかかる。また、アーム部11a にシャフト13を確実に固
着しなければならないので、ロッカーアームの設計の自
由度が狭められる(たとえば、強度を得るためにアーム
部11a を大きくしなければならない等)欠点がある。
Therefore, a so-called roller type rocker arm in which a roller is arranged at a contact portion with a cam has been proposed and put into practical use. A rocker arm of this kind is, for example, as shown in FIG. 4 and FIG.
A pair of arm parts is provided at one end of the rocker arm body part 11.
11a and 11a are provided, and the roller 12 is attached between the pair of arm portions 11a and 11a via the shaft 13. Here, as can be seen from FIG. 5, both ends of the shaft 13 have holes 1 provided in the pair of arms 11a, 11a.
The rollers 12 are fitted in the bodies 4 and 14 and fixed to the main body 11, while the rollers 12 are loosely fitted in the shaft 13 (rotatable around the shaft 13). Since the roller 12 needs to rotate with the shaft 13 without causing seizure, an oil supply through hole 19 is generally provided in the shaft 13 in order to improve lubricity between the roller 12 and the shaft 13. . It takes time and labor to form such through holes 19. Further, since the shaft 13 must be securely fixed to the arm portion 11a, there is a drawback that the degree of freedom in designing the rocker arm is narrowed (for example, the arm portion 11a needs to be large in order to obtain strength). .

【0005】したがって本発明の目的は、製造が容易
で、ローラーの摺動が良好なローラー式ロッカーアーム
を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a roller type rocker arm which is easy to manufacture and has good sliding of rollers.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み、一端に
二股状のアーム部を有する本体部と、アーム部間にシャ
フトを介して取り付けられたローラーとからなるローラ
ー式のロッカーアームについて鋭意研究の結果、本発明
者等は、ローラーをシャフト中央部に固着するととも
に、シャフトの両端部をアーム部に設けた穴部に遊嵌さ
せた構造とすれば、特にシャフト内部に注油のための管
部を設ける必要はなく、良好な潤滑性を有するローラー
式ロッカーアームとすることができることを発見し、本
発明に想到した。
In view of the above object, a keen study on a roller type rocker arm including a main body having a forked arm at one end and a roller attached via a shaft between the arms. As a result, when the present inventors have a structure in which the roller is fixed to the central portion of the shaft and the both end portions of the shaft are loosely fitted in the holes provided in the arm portion, a pipe for lubricating oil is particularly provided inside the shaft. The present invention was discovered by discovering that it is possible to provide a roller type rocker arm having good lubricity without the need to provide a portion, and conceived the present invention.

【0007】すなわち、本発明のロッカーアームは、
(a) 一端に、実質的に平行に延出する一対のアーム部を
有するロッカーアーム本体部と、(b) 前記一対のアーム
部間に渡されたシャフトと、(c) 前記一対のアーム部間
に位置するように前記シャフトに装着されたローラーと
からなり、前記ローラーは前記シャフトの中央部に固着
しており、また前記シャフトの両端部は前記一対のアー
ム部に設けた穴部に遊嵌していることを特徴とする。
That is, the rocker arm of the present invention is
(a) a rocker arm body portion having a pair of arm portions extending substantially in parallel at one end, (b) a shaft passed between the pair of arm portions, and (c) the pair of arm portions The roller is mounted on the shaft so as to be located between the rollers, and the roller is fixed to the central portion of the shaft, and both ends of the shaft are loosely attached to the holes provided in the pair of arm portions. It is characterized by being fitted.

【0008】[0008]

【実施例及び作用】図1は本発明の一実施例によるロー
ラー式のロッカーアームを示しており、(a) はその側面
図であり、(b) はローラー取り付け部付近の上面図であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a roller type rocker arm according to an embodiment of the present invention, (a) is a side view thereof, and (b) is a top view of the vicinity of a roller mounting portion.

【0009】ロッカーアーム1は、一方の端部に一対の
アーム部11a 、11a を有する本体部11と、一対のアーム
部11a 、11a 間に設置されるローラー12と、ローラー12
を装着するシャフト13とを有する。本体部11は、ほぼ中
央部に、ロッカーアーム1をエンジンに取り付けるため
のシャフト用の穴18を有している。また、図1(b) から
わかるように、一対のアーム部11a 、11a は実質的に平
行に延びている。なお、一対のアーム部11a 、11a の形
成部位と反対側の端部16は、吸(排)気用のバルブのス
テム端部の取り付け部位となる。
The rocker arm 1 has a body portion 11 having a pair of arm portions 11a and 11a at one end thereof, a roller 12 installed between the pair of arm portions 11a and 11a, and a roller 12
And a shaft 13 for mounting. The main body portion 11 has a shaft hole 18 for attaching the rocker arm 1 to the engine at substantially the center thereof. Further, as can be seen from FIG. 1 (b), the pair of arm portions 11a, 11a extend substantially in parallel. The end 16 on the opposite side of the formation part of the pair of arms 11a 1 and 11a 2 is a mounting part of the stem end of the valve for intake (exhaust) gas.

【0010】一対のアーム部11a 、11a 間には、円柱状
のシャフト13を介して円筒状のローラー12が設けられて
いる。ローラー12の取り付け構造を図1(a) のA−A断
面図である図2を用いて説明する。まず、シャフト13の
両端部は、それぞれアーム部11a 、11a に設けた穴部1
4、14に挿入されている。ここで、シャフト13の直径R
1 は、アーム部11a に設けた穴部14の直径R2 よりわず
かに小さく(R2 −R1=2d)なっており、そのため
シャフト13は本体部11に対して回転可能となる。本体部
11の穴部14の内表面とシャフト13の表面との間のクリア
ランスdは、シャフト13の径R1 の大きさによって多少
変更するが、R1 が5〜15mmの場合、クリアランスd
は2〜15μmとするのが好ましい。
A cylindrical roller 12 is provided between the pair of arm portions 11a, 11a via a cylindrical shaft 13. The mounting structure of the roller 12 will be described with reference to FIG. 2 which is a sectional view taken along line AA of FIG. First, the both ends of the shaft 13 are provided with holes 1 provided in the arms 11a and 11a, respectively.
Inserted in 4, 14. Here, the diameter R of the shaft 13
1 is slightly smaller than the diameter R 2 of the hole 14 provided in the arm portion 11a (R 2 −R 1 = 2d), so that the shaft 13 can rotate with respect to the main body portion 11. Body
The clearance d between the inner surface of the hole 14 of 11 and the surface of the shaft 13 is slightly changed depending on the size of the diameter R 1 of the shaft 13, but when R 1 is 5 to 15 mm, the clearance d
Is preferably 2 to 15 μm.

【0011】一方、ローラー12は、シャフト13の中央部
に固着している。換言すれば、シャフト13はローラー12
の中央部に設けられた穴部に嵌入している。したがっ
て、シャフト13とローラー12とは一体的に回転すること
ができる。
On the other hand, the roller 12 is fixed to the central portion of the shaft 13. In other words, shaft 13 is roller 12
Is fitted in a hole provided in the central part of the. Therefore, the shaft 13 and the roller 12 can rotate integrally.

【0012】ローラー12の穴部にシャフト13を取り付け
るには、焼き嵌め、圧入等の方法を採用することができ
る。また、ローラー12の穴部の内表面とシャフト13との
間に接着剤を介在させ、両者を固着することもできる。
In order to mount the shaft 13 in the hole of the roller 12, it is possible to adopt a method such as shrink fitting or press fitting. Further, an adhesive may be interposed between the inner surface of the hole of the roller 12 and the shaft 13 to fix the both.

【0013】焼き嵌めや圧入でローラー12をシャフト13
に固定する場合、焼き嵌め又は圧入前のローラー12の穴
部の径は、R1 より0.03〜0.2 %程度小さくしておくの
が好ましい。また、ローラー12の抜け又は位置の変化を
防止するために、あらかじめ、ローラー12の穴部の内表
面及び/又はシャフト13の表面粗さを1〜20μm(JI
S B 0601による)としておくのが好ましい。ローラー12
及びシャフト13の少なくとも一方の表面を上記の面粗さ
としておくと、ローラー12がシャフト13上を変動した
り、抜けたりするようなことはない。ただし、シャフト
13の表面において、本体部11の穴部14内に遊嵌する部分
は、表面粗さを0.001 〜0.8 μmとするのが好ましい。
The roller 12 is shaft 13 by shrink fitting or press fitting.
In the case of fixing to, the diameter of the hole of the roller 12 before shrink fitting or press fitting is preferably smaller than R 1 by about 0.03 to 0.2%. Further, in order to prevent the roller 12 from slipping off or changing its position, the inner surface of the hole of the roller 12 and / or the surface roughness of the shaft 13 is set to 1 to 20 μm (JI
Preferably according to SB 0601). Roller 12
When at least one surface of the shaft 13 and the surface roughness is set to the above surface roughness, the roller 12 does not fluctuate on the shaft 13 or slip off. However, the shaft
On the surface of 13, the portion of the body 11 that is loosely fitted in the hole 14 preferably has a surface roughness of 0.001 to 0.8 μm.

【0014】ローラー12において、シャフト13が嵌入し
ている穴部の開口縁は、シャフト13に沿った断面(図2
がこれに相当する)において、小さな曲率半径R3 を有
する滑らかな凸曲線状となるように面取りされている。
シャフト13が嵌入するローラー12の穴部の開口縁をこの
ように滑らかな凸曲面状に面取りしておくと、両者の接
触端部におけるローラー12によるシャフト13の締めつけ
の応力が緩和される。なお、ローラー12とシャフト13と
の接触端部に形成された小さな間隙部(ローラーの穴部
の開口縁の面取り部とシャフト13との間の隙間部)はオ
イル(シャフトの回転のための潤滑油)溜めの役割を果
たすことができる。
In the roller 12, the opening edge of the hole into which the shaft 13 is fitted has a cross section along the shaft 13 (see FIG. 2).
Is equivalent to this), and is chamfered so as to form a smooth convex curve having a small radius of curvature R 3 .
If the opening edge of the hole of the roller 12 into which the shaft 13 is fitted is chamfered in such a smooth convex curved surface shape, the stress of tightening the shaft 13 by the roller 12 at the contact end portions of both is relaxed. A small gap (a gap between the chamfered portion of the opening edge of the roller hole and the shaft 13) formed at the contact end between the roller 12 and the shaft 13 is oil (lubrication for rotation of the shaft). It can play the role of oil sump.

【0015】ローラー12の穴部の開口縁における曲率半
径R3 は、ロッカーアームの大きさ(特にシャフト径R
1 )やローラー12及びシャフト13の材質等によるが、一
般に、R3 は0.2 〜0.6 mmとするのが好ましい。
The radius of curvature R 3 at the opening edge of the hole of the roller 12 is the size of the rocker arm (particularly the shaft diameter R).
1 ), the material of the roller 12 and the shaft 13, etc., but generally R 3 is preferably 0.2 to 0.6 mm.

【0016】なお、ローラー12における穴部の開口縁
を、シャフト13の軸線に沿った断面(図2)においてほ
ぼ直角となるように形成すると(すなわち、ローラー12
の穴部の開口縁をはっきりとした稜線を有する角部とす
ると)、この角部において大きな締めつけの応力が発生
する。このような大きな応力が発生すると、シャフト13
の破損を引き起こしやすい。ところが、本発明において
は、上述の通りローラー12の穴部の開口縁を滑らかな曲
面状に面取りしているので、このようなことは起こらな
い。
If the opening edge of the hole in the roller 12 is formed so as to be at a substantially right angle in the cross section (FIG. 2) along the axis of the shaft 13 (that is, the roller 12).
If the opening edge of the hole is a corner having a clear ridgeline), a large tightening stress occurs at this corner. When such a large stress occurs, the shaft 13
It is easy to cause damage. However, in the present invention, such a phenomenon does not occur because the opening edge of the hole of the roller 12 is chamfered into a smooth curved surface as described above.

【0017】本発明では、ロッカーアーム本体部11、ロ
ーラー12、及びシャフト13を共に金属から形成すること
ができる。また、ロッカーアーム本体部11及びローラー
12は金属から形成し、シャフト13のみをセラミックスか
ら形成することもできる。
In the present invention, the rocker arm body 11, the roller 12, and the shaft 13 can be made of metal. Also, the rocker arm body 11 and the roller
It is also possible that 12 is made of metal and only the shaft 13 is made of ceramics.

【0018】ロッカーアーム本体部11、ローラー12を形
成する金属としては、鋳鉄、アルミニウム合金などの鋳
造合金を用いることができる。また、チタン、鉄系の焼
結材等を用いることもできる。なお、シャフト13を金属
から形成する場合にも、上述した材料を用いることがで
きる。
As the metal forming the rocker arm main body 11 and the roller 12, a cast alloy such as cast iron or aluminum alloy can be used. Alternatively, a titanium-based or iron-based sintered material may be used. The above-mentioned materials can be used also when the shaft 13 is made of metal.

【0019】一方、シャフト13をセラミックスから形成
する場合、用いることができるセラミックスとしては、
窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭化珪素、
炭化チタン、アルミナ、ジルコニアのいずれかを主成分
とするものが挙げられる。融点が高く(したがって軟化
点が高く)、良好な靭性を有し、耐圧強度が高く、さら
に良好な機械的強度を有するものという観点からは、特
に窒化珪素を用いるのが好ましい。
On the other hand, when the shaft 13 is made of ceramics, ceramics that can be used include
Silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride, silicon carbide,
Examples thereof include those containing titanium carbide, alumina, or zirconia as a main component. From the viewpoint of having a high melting point (and thus a high softening point), good toughness, high pressure resistance, and good mechanical strength, it is particularly preferable to use silicon nitride.

【0020】このようなセラミックスからシャフト13を
形成すれば、シャフト13の磨耗は確実に防止できる。ま
た、セラミックスは一般に金属より軽量であるので、耐
磨耗性の向上のみならず、ロッカーアームの軽量化も達
成することができる。さらに、シャフト13をセラミック
スから形成すると、アーム部11a とシャフト13との間の
焼き付きを確実に防止することができる。
If the shaft 13 is formed of such ceramics, the wear of the shaft 13 can be reliably prevented. In addition, since ceramics are generally lighter than metals, not only wear resistance can be improved, but also rocker arms can be made lighter. Further, when the shaft 13 is made of ceramics, seizure between the arm portion 11a and the shaft 13 can be reliably prevented.

【0021】以上、本発明を添付図面を参照して詳細に
説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の思想
を逸脱しない限り種々の変更を施すことができる。
The present invention has been described in detail above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the idea of the present invention.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明のローラ
ー式ロッカーアームにおいては、ローラーと、それを取
り付けるシャフトとは一体化されており、シャフトの両
端部でロッカーアームの本体部に設けたアーム部に遊嵌
されている。したがって、従来のローラー式ロッカーア
ームの場合と異なり、ローラーのスムーズな回転を得る
ための注油管等をシャフト内部に形成する必要はなく、
注油機構はずっと簡単なものとなる。また、シャフトを
取り付けるアーム部をコンパクトにすることができ、設
計上大きな自由度が得られる。
As described in detail above, in the roller type rocker arm of the present invention, the roller and the shaft to which the roller is attached are integrated, and both ends of the shaft are provided in the main body of the rocker arm. It is loosely fitted to the arm. Therefore, unlike the case of the conventional roller rocker arm, it is not necessary to form an oiling pipe or the like inside the shaft to obtain smooth rotation of the roller,
The lubrication mechanism will be much simpler. Further, the arm portion for mounting the shaft can be made compact, and a great degree of freedom in design can be obtained.

【0023】特に、シャフトをセラミックスで形成する
と、その分だけ、従来の金属製のロッカーアームより軽
量とすることができる。
In particular, if the shaft is made of ceramics, it can be made lighter than the conventional rocker arm made of metal.

【0024】本発明のロッカーアームは、自動車のエン
ジンをはじめとする各種内燃機関に適用することができ
る。
The rocker arm of the present invention can be applied to various internal combustion engines including automobile engines.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例によるローラー式ロッカーア
ームを概略的に示しており、(a) は側面図であり、(b)
は部分平面図である。
FIG. 1 schematically shows a roller rocker arm according to an embodiment of the present invention, (a) is a side view, and (b) is a side view.
Is a partial plan view.

【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】内燃機関の吸排気バルブ作動システムを示す部
分概略斜視図である。
FIG. 3 is a partial schematic perspective view showing an intake / exhaust valve actuation system of an internal combustion engine.

【図4】従来のローラー式ロッカーアームの一例を示す
側面図である。
FIG. 4 is a side view showing an example of a conventional roller rocker arm.

【図5】図4のB−B断面図である。5 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、10、10a ローラー式ロッカーアーム 2 カム 3 シリンダ 4 バルブ 6 クランクシャフト 7 カムシャフト 11 ロッカーアーム本体部 11a アーム部 12 ローラー 13 シャフト 1, 10, 10a Roller-type rocker arm 2 Cam 3 Cylinder 4 Valve 6 Crankshaft 7 Camshaft 11 Rocker arm body 11a Arm 12 Roller 13 Shaft

フロントページの続き (72)発明者 福田 博一 埼玉県和光市中央一丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内Front page continuation (72) Inventor Hirokazu Fukuda 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama, Ltd. Inside Honda R & D Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a) 一端に、実質的に平行に延出する一
対のアーム部を有するロッカーアーム本体部と、(b) 前
記一対のアーム部間に渡されたシャフトと、(c) 前記一
対のアーム部間に位置するように前記シャフトに装着さ
れたローラーとからなるロッカーアームにおいて、前記
ローラーは前記シャフトの中央部に固着しており、また
前記シャフトの両端部は前記一対のアーム部に設けた穴
部に遊嵌していることを特徴とするロッカーアーム。
1. A rocker arm main body having (a) a pair of arm portions extending substantially in parallel at one end, (b) a shaft passed between the pair of arm portions, and (c) In a rocker arm including a roller mounted on the shaft so as to be located between the pair of arm portions, the roller is fixed to a central portion of the shaft, and both end portions of the shaft have the pair of arms. A rocker arm characterized by being loosely fitted in a hole provided in the section.
【請求項2】 請求項1に記載のロッカーアームにおい
て、前記シャフトの表面及び/又は前記シャフトを嵌入
する前記ローラーの穴部の内面の表面粗さが1〜20μ
mであることを特徴とするロッカーアーム。
2. The rocker arm according to claim 1, wherein the surface roughness of the surface of the shaft and / or the inner surface of the hole portion of the roller into which the shaft is fitted is 1 to 20 μm.
A rocker arm characterized by being m.
【請求項3】 請求項1又は2に記載のロッカーアーム
において、前記シャフトがセラミックスからなることを
特徴とするロッカーアーム。
3. The rocker arm according to claim 1, wherein the shaft is made of ceramics.
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