KR100646409B1 - 유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅 - Google Patents

유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플레어 튜브 피팅 조립체에 관한 것이다.
본 발명은 내부에 피스톤이 삽입되며 유압제어 밸브를 통해 공급되는 작동유를 유동시키는 작동 실린더; 상기 작동유를 상기 작동 실린더의 압력실에 선택적으로 공급하는 유압 관로; 상기 작동 실린더의 연결 부위에 구비되며, 상기 작동유의 유출을 방지하는 플레어 튜브 피팅 조립체에 있어서, 상기 유압 관로가 삽입되는 삽입공이 형성되며 하단 외주면에 홈이 형성된 플러그; 상기 플러그와 끼움 결합될 수 있도록 상부 내주면에 결합홈이 형성되며 상기 유압 관로가 삽입되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내주면에 상기 유압 관로가 안착되는 고정 돌기부가 형성된 피팅부; 및 상기 플러그가 상기 피팅부로부터 이탈되지 않도록 상기 플러그의 상기 홈에 설치되며 탄성력을 가지는 결합 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플레어 튜브 피팅 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 플러그와 피팅부의 사이에 결합 수단을 사용하여 플러그와 피팅부 간의 조립 공정을 간단하게 수행하도록 조립 구조를 단순화시켜 조립성을 향상시킴과 동시에 작동유의 유출을 방지하는 효과가 있다.
조향장치, 피팅, 튜브, 유압 호스, 플레어 튜브 피팅

Description

유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅{Flare Tube Fitting of Hydraulic Power Steering Apparatus}
도 1a는 종래 유압식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 사시도,
도 1b는 종래 유압식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 요부 단면도,
도 2는 종래 유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅을 나타낸 요부 단면도,
도 3a는 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅을 나타낸 분해 사시도,
도 3b는 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅을 나타낸 요부 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300: 플레어 튜브 피팅 305: 유압 관로
307: 주름부 310: 플러그
312: 삽입공 314: 홈
316: 돌출부 320: 결합 수단
330: 피팅부 332: 결합홈
334: 관통공 335: 걸림턱
336: 고정 돌기부 340: 오링
본 발명은 유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 플러그와 피팅부의 사이에 결합 수단을 사용하여 플러그와 피팅부 간의 조립 공정을 간단하게 수행하도록 조립 구조를 단순화시켜 조립성을 향상시킴과 동시에 작동유의 유출을 방지하는 유압식 동력 보조 조향 장치의 플레어 튜브 피팅에 관한 것이다.
일반적으로 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자가 의도하는 바에 따라 임의로 바꿀 때 조작되는 장치로, 조향 휠(Steering Wheel)을 회전시켜 조향 기어에 그 회전력을 전달함으로써 바퀴의 각도를 조정하여 차량의 진행 방향을 제어한다.
이와 같은 조향장치는 조향 상태의 안정성 및 부드럽고 편안한 조향감 등 안전과 함께 운전자의 편리성을 추구하는 방향으로 연구개발이 이루어지고 있다. 이러한 개발 추세에 따라 운전자의 조향감을 향상시키기 위한 방법으로 유압식 또는 전동식 등의 다양한 동력 보조 조향장치들이 개발되고 있는데, 유압식 동력 보조 조향장치(HPS: Hydraulic Power Steering System)는 엔진으로부터 회전력을 받아 유압 펌프를 작동시키고 유압 펌프에서 만들어진 유압을 조향 휠 혹은 조향 축의 회전에 따라 적절한 양을 적시에 구동식 피스톤에 보내어 조향장치를 움직이게 하 는 방식이고, 전동식 동력 보조 조향장치(EPS: Electrical Power Steering System)는 핸들 조타에 따른 조향 토크 및 차속을 감지하여 차량의 운행조건에 따라 ECU(Electronic Control Unit)에서 모터를 작동시켜 핸들 조타시 조향축의 회전력에 조력을 배가시킬 수 있도록 한 것이다.
도 1a는 종래 유압식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 1b는 종래 유압식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 요부 단면도이다. 도시된 바와 같이, 유압식 동력 보조 조향장치는 조향 휠(미도시)이 장착되어 있는 조향 축(미도시)의 하단부에 설치되어 조향시 작동유의 유동 방향을 제어하는 유압제어 밸브(110), 랙-피니언 기어부(120)가 구비되고 양측으로 작동 실린더(140)가 연결된 기어박스(150), 유압제어 밸브(110)를 통해 공급되는 유압으로 인해 내부의 랙바(132)가 축 방향으로 이동되어 바퀴을 조절하는 타이로드(160)에 작용력을 인가하는 작동 실린더(140)를 포함하여 구성된다.
유압 펌프(112)로부터 공급되는 작동유가 압력 호스(114)를 통해 유압제어 밸브(110)에 공급되고, 유압제어 밸브(110)는 조향시 조향 축(미도시)의 회전 방향에 따라 작동유를 유압 관로(135)를 통해 작동 실린더(140)의 피스톤(134) 좌우측 압력실(136)에 선택적으로 공급하여 조향 조작력을 보조하여 준 뒤, 유압제어 밸브(110)에서 동작을 완료한 작동유는 회수관(116)을 지나 오일 저장 탱크(118)로 되돌아와 다시 흡입 호스(118a)를 통해 유압 펌프(112)로 공급되는 유압 계통을 갖는다.
기어박스(150)는 피니언축(122)에 형성되어 있는 피니언 기어부(124)와 랙바 (132)의 외주면 일측에 형성되어 있는 랙 기어부(126)가 서로 맞물려서 형성되는 랙-피니언 기어부(120), 작동 실린더(140)의 양측으로 연장되어 타이로드(160)와 연결되는 랙바(132), 내부에 랙바(132)가 구비되며 유압 관로(135)를 통해 공급되는 작동유에 따라 압력실(136)에서 좌우로 이동하는 피스톤(134)이 설치되는 작동 실린더(130)를 포함하여 구성된다.
여기서, 작동유를 좌우측 압력실(136)에 선택적으로 공급하기 위해 작동 실린더(140)와 유압 관로(135) 사이에는 상부가 유압 관로(135)와 연결되며, 작동유의 유출을 방지하기 위한 연결 부재인 플레어 튜브 피팅(100)이 구비된다.
도 2는 종래 유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅을 나타낸 요부 단면도이다. 도시된 바와 같이, 플레어 튜브 피팅(200)은 유압 관로(202)가 삽입되는 삽입공(212)이 형성된 플레어 너트(210), 플레어 너트(210)와 볼트/너트 결합되며 하부에 오링(230)이 설치되는 피팅부(220)를 포함하여 구성된다.
플레어 너트(210)는 내주면 중앙에 유압 관로(202)가 삽입되는 삽입공(212)이 형성되며, 하부에는 수나사산(214)이 형성된다.
피팅부(220)는 플레어 너트(210)와 볼트/너트 결합 방식으로 체결될 수 있도록 상부에 암나사산(224)이 형성되며, 하부에는 실링 부재로서 오링(230)이 설치된다. 또한, 오링(230)의 상부와 암나사산(224)의 하부 사이에는 유압 관로(202)가 더욱 안정적으로 고정될 수 있도록 걸림턱(236)이 형성된다. 그리고, 피팅부(220)의 중앙으로는 삽입된 유압 관로(202)가 안정적으로 고정될 수 있도록 테이퍼가 형성된 관통공(238)이 형성된다. 여기서, 피팅부(220)의 하부에 설치되는 오링(230) 은 유압 관로(202)가 지나가는 관통공(238)의 상부에 구비되어 작동유의 유출을 방지함은 물론 걸림턱(236)과 함께 유압 관로(202)를 더욱 안정적으로 고정시키는 역할을 한다.
이와 같이 구성된 플레어 튜브 피팅(200)은 플레어 너트(210)가 구비된 유압 관로(202)를 피팅부(220)에 삽입하고 플레어 너트(210)를 조임으로써 설치된다. 이 때, 유압 관로(202)는 피팅부(220)의 관통공(238)을 지나면서 돌출된 오링(230)에 영향을 받아 유압 관로(202)의 선단부가 접히면서 주름부(204)를 형성하고, 이 주름부(204)는 걸림턱(236)의 상부에 안착됨과 동시에 플레어 너트(210)에 의해 고정되면서 유압 관로(202) 또한 고정된다.
이러한 플레어 튜브 피팅(200)은 유압 관로(202)를 작동 실린더(240)에 연결할 때, 작업자가 플레어 너트(210)를 조여 1차로 가체결한 후, 에어툴과 토크 렌치 등의 공구를 사용하여 플레어 너트(210)와 피팅부(220)의 체결을 완료한다.
하지만, 작업자가 과도한 힘을 사용하여 가체결을 하거나, 공구 사용이 미숙하여 유압 관로(202)가 손상을 입어 작동유의 유출이 발생되었다.
또한, 그 조립 작업 및 과정이 까다롭고 번거로움은 물론, 각 부품들의 상호간의 정합에 약간의 불일치만 있어도 플레어 너트(210)와 피팅부(220) 간의 완전한 결합을 이루지 못하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 플러그와 피팅부의 사이에 결합 수단을 사용하여 플러그와 피팅부 간의 조립 공정을 간단하게 수행하도록 조립 구 조를 단순화시켜 조립성을 향상시킴과 동시에 작동유의 유출을 방지하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에 피스톤이 삽입되며 유압제어 밸브를 통해 공급되는 작동유를 유동시키는 작동 실린더; 상기 작동유를 상기 작동 실린더의 압력실에 선택적으로 공급하는 유압 관로; 상기 작동 실린더의 연결 부위에 구비되며, 상기 작동유의 유출을 방지하는 플레어 튜브 피팅 조립체에 있어서, 상기 유압 관로가 삽입되는 삽입공이 형성되며 하단 외주면에 홈이 형성된 플러그; 상기 플러그와 끼움 결합될 수 있도록 상부 내주면에 결합홈이 형성되며 상기 유압 관로가 삽입되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내주면에 상기 유압 관로가 안착되는 고정 돌기부가 형성된 피팅부; 및 상기 플러그가 상기 피팅부로부터 이탈되지 않도록 상기 플러그의 상기 홈에 설치되며 탄성력을 가지는 결합 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플레어 튜브 피팅 조립체를 제공하는 것이다.
또한, 자동차의 조향휠; 상기 조향휠과 연결되어 회전력을 전달하는 조향축; 상기 조향축의 하부에 구비되어 작동유의 유동 방향을 제어하는 유압제어 밸브; 상기 유압제어 밸브의 하부에 구비되어 내부에 랙-피니언 기어부가 구비되는 기어박스; 상기 기어박스와 연결되며 내부에 랙바가 구비되고, 피스톤이 설치된 작동 실린더; 상기 유압제어 밸브를 통해 공급되는 상기 작동유를 상기 작동 실린더의 압력실에 선택적으로 공급하는 유압 관로; 상기 작동 실린더와 상기 유압 관로의 연 결 부위에 구비되며, 상기 작동유의 유출을 방지하는 플레어 튜브 피팅을 포함하는 유압식 동력 보조 조향장치에 있어서, 상기 플레어 튜브 피팅은 상기 유압 관로가 삽입되는 삽입공이 형성되며 하단 외주면에 홈이 형성된 플러그; 상기 플러그와 끼움 결합될 수 있도록 상부 내주면에 결합홈이 형성되며 상기 유압 관로가 삽입되는 관통공이 형성되되, 상기 결합홈과 상기 관통공 사이에 오링이 구비되고, 상기 유압 관로가 안착되는 고정 돌기부가 형성된 피팅부; 및 상기 플러그가 상기 피팅부로부터 이탈되지 않도록 상기 플러그의 상기 홈에 설치되며 탄성력을 가지는 결합 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압식 동력 보조 조향장치를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3a는 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅을 나타낸 분해 사시도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치의 플레어 튜브 피팅을 나타낸 요부 단면도이다. 도시된 바와 같이, 플레어 튜브 피팅(300)은 유압 관로(305)가 삽입되는 삽입공(312)이 형성된 플러그(310), 플러그(310)의 하단 외주면에 설치되는 결합 수단(320), 플러그(310)의 하부에 구비되어 플러그(310)와 끼움 결합되는 피팅부(330)를 포함하여 구성된다.
플러그(310)는 상부에 유압 관로(305)가 삽입될 수 있도록 삽입공(312)이 형성된다. 이와 같은 삽입공(312)은 유압 관로(305)가 플러그(310)를 관통하여 지날 수 있도록 플러그(310)의 상부 중앙에서 하부 중앙으로 관통 형성된다.
그리고 플러그(310)의 외주면에는 피팅부(330)와 결합이 가능하도록 결합 수단(320)이 설치되는 홈(314)이 형성된다. 이러한 홈(314)은 플러그(310)와 피팅부(330)가 결합될 때, 더욱 안정적이고 견고한 결합이 이루어질 수 있도록 플러그(310)의 하부에 형성됨이 바람직하다. 또한, 플러그(310)와 피팅부(330)의 결합시 결합 수단(320)이 홈(314)의 내측으로 이동될 수 있도록 결합 수단(320)의 단면적 크기보다 크게 형성함이 바람직하다.
결합 수단(320)은 플러그(310)와 피팅부(330)가 한 번의 작업으로 결합이 완료될 수 있도록 탄성력을 가지고 있으며, 결합 후에도 플러그(310)가 피팅부(330)에서 이탈되지 않도록 일정한 강도를 가지고 있는 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하나 스냅링, 또는 스톱링 등을 사용함이 바람직하다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
그리고 플러그(310)의 하단에는 유압 관로(305)에 형성되는 주름부(307)를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있도록 돌출부(316)가 형성된다. 이와 같은 돌출부(316)는 플러그(310)의 내측 방향으로 테이퍼가 형성되며, 라운딩 작업이 이루어진다. 즉, 돌출부(316)는 유압 관로(305)의 주름부(307)와 직접적으로 마찰이 일어나는 부분으로서, 결합시 또는 결합이 완료된 후, 유압 관로(305)의 손상에 따른 작 동유의 유출을 미연에 방지할 수 있는 것이다.
피팅부(330)는 작동 실린더(350)의 외주면에 구비되는 것으로, 작동 실린더(350)의 피스톤(미도시)을 기준으로 한 압력실의 좌측 및 우측에 각각 구비된다.
이와 같은 피팅부(330)는 플러그(310)와 끼움 결합될 수 있도록 피팅부(330) 상단 내주면에 결합홈(332)이 형성된다. 이러한 결합홈(332)은 피팅부(330) 상부 중앙에 형성되며 플러그(310)에 설치된 결합 수단(320)이 원활하게 플러그(310)의 홈(314) 내측 방향으로 조여질 수 있도록 피팅부(330)의 외측에서 내측으로 테이퍼(333)가 형성된다.
아울러, 결합홈(332)의 하부에는 걸림턱(335)이 형성된다. 이와 같은 걸림턱(335)은 플러그(310)와 피팅부(330)의 결합이 완료된 후, 플러그(310) 홈(314) 내측에 위치하는 결합 수단(320)이 걸림턱(335)에 걸림으로써 플러그(310)가 피팅부(330)에서 이탈되지 않음은 물론 더욱 안정적으로 고정되는 것이다.
그리고 피팅부(330)의 중앙에는 유압 관로(305)를 통해 작동유가 작동 실린더(350)로 원활하게 공급될 수 있도록 관통공(334)이 형성된다. 또한, 피팅부(330)의 결합홈(332)과 관통공(334) 사이에는 오링(340)이 설치된다. 이와 같은 오링(340)은 플러그(310)와 피팅부(330) 간의 결합시 플러그(310)에 삽입 설치되는 유압 관로(305)의 주름부(307) 하단을 받쳐주는 걸림부의 역할을 함과 동시에 작동유의 유출 또한 방지하는 역할을 한다.
그리고 피팅부(330)의 관통공(334) 하단에는 유압 관로(305)가 안착되는 고정 돌기부(336)가 형성된다. 이와 같은 고정 돌기부(336)는 유압 관로(305)를 더욱 안정적으로 고정시키는 역할을 하는 것으로서, 관통공(334)의 내주면에 띠 형상으로 형성하여 유압 관로(305)를 전제척으로 고정시킴이 바람직하나, 간헐적으로 형성하여도 무방하다.
이와 같이 구성된 플레어 튜브 피팅(300)은 결합 수단(320)이 구비된 플러그(310)에 유압 관로(305)를 삽입한 뒤, 플러그(310)를 피팅부(330)에 끼움 결합을 하게 된다. 이 때, 플러그(310)에 구비된 결합 수단(320)은 홈(314)의 내측으로 이동한다. 그리고 플러그(310)와 피팅부(330)가 완전한 결합이 이루어진 후에는 홈(314)의 내측에서 외측으로 이동하여 결합 수단(320)의 일부가 피팅부(330)의 걸림턱(335)에 걸리게 되고, 이에 따라 플러그(310)와 피팅부(330)가 결합 후에도 더욱 안정적으로 고정된다.
또한, 피팅부(330)의 관통공(334)을 따라 삽입되는 유압 관로(305)는 관통공(334)의 내주면에 형성된 고정 돌기부(336)에 안착되면서 더욱 안정적으로 고정되면서 유압제어 밸브로(미도시)부터 제공되는 작동유를 작동 실린더(350)의 압력실에 공급하는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 플러그와 피팅부의 사이에 결합 수단을 사용하여 플러그와 피팅부 간의 조립 공정을 간단하게 수행하도록 조립 구조를 단순화시켜 조립성을 향상시킴과 동시에 작동유의 유출을 방지하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 내부에 피스톤이 삽입되며 유압제어 밸브를 통해 공급되는 작동유를 유동시키는 작동 실린더; 상기 작동 실린더의 상부에 구비되며 상기 작동 실린더의 압력실에 상기 작동유를 선택적으로 공급하는 유압 관로; 상기 작동 실린더와 상기 유압 관로의 연결 부위에 구비되며, 상기 작동유의 유출을 방지하는 플레어 튜브 피팅 조립체에 있어서,
    상기 유압 관로가 삽입되는 삽입공이 형성되며 하단 외주면에 홈이 형성된 플러그;
    상기 플러그와 끼움 결합될 수 있도록 상부 내주면에 결합홈이 형성되며 상기 유압 관로가 삽입되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내주면에 상기 유압 관로가 안착되는 고정 돌기부가 형성된 피팅부; 및
    상기 플러그가 상기 피팅부로부터 이탈되지 않도록 상기 플러그의 상기 홈에 설치되며 탄성력을 가지는 결합 수단
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플레어 튜브 피팅 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플러그의 하단부에는 상기 유압 관로가 안정적으로 고정될 수 있도록 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 플레어 튜브 피팅 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 수단은 스냅링 또는 스톱링 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플레어 튜브 피팅 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피팅부의 상기 결합홈 하부에는 상기 결합 수단을 고정시키는 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 플레어 튜브 피팅 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 피팅부의 상기 결합홈과 상기 관통공 사이에는 오링이 구비되는 것을 특징으로 하는 플레어 튜브 피팅 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 돌기부는 상기 피팅부의 상기 관통공의 내주면을 따라 띠 형상인 것을 특징으로 하는 플레어 튜브 피팅 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 돌기부는 상기 피팅부의 상기 관통공의 내주면을 따라 간헐적인 것을 특징으로 하는 플레어 튜브 피팅 조립체.
  8. 자동차의 조향휠; 상기 조향휠과 연결되어 회전력을 전달하는 조향축; 상기 조향축의 하부에 구비되어 작동유의 유동 방향을 제어하는 유압제어 밸브; 상기 유압제어 밸브의 하부에 구비되어 내부에 랙-피니언 기어부가 구비되는 기어박스; 상기 기어박스와 연결되며 내부에 피스톤이 삽입되고 유압제어 밸브를 통해 공급되는 작동유를 유동시키는 작동 실린더; 상기 작동 실린더의 상부에 구비되며 상기 작동 실린더의 압력실에 상기 작동유를 선택적으로 공급하는 유압 관로; 상기 작동 실린더와 상기 유압 관로의 연결 부위에 구비되며 상기 작동유의 유출을 방지하는 플레어 튜브 피팅을 포함하는 유압식 동력 보조 조향장치에 있어서,
    상기 플레어 튜브 피팅은
    상기 유압 관로가 삽입되는 삽입공이 형성되며 하단 외주면에 홈이 형성된 플러그;
    상기 플러그와 끼움 결합될 수 있도록 상부 내주면에 결합홈이 형성되며 상기 유압 관로가 삽입되는 관통공이 형성되되, 상기 결합홈과 상기 관통공 사이에 오링이 구비되고, 상기 유압 관로가 안착되는 고정 돌기부가 형성된 피팅부; 및
    상기 플러그가 상기 피팅부로부터 이탈되지 않도록 상기 플러그의 상기 홈에 설치되며 탄성력을 가지는 결합 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압식 동력 보조 조향장치.
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