KR101055801B1 - Structure for fixing impeller - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 임페러 체결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동축과의 체결 및 체결해제를 용이하게 할 수 있는 임펠러 체결구조에 관한 것이다.The present invention relates to an impeller fastening structure, and more particularly to an impeller fastening structure that can facilitate the fastening and release of the drive shaft.
일반적으로 압축기는 날개차나 로터의 회전운동 또는 피스톤의 왕복운동으로 공기나 냉매가스와 같은 기체를 압축시키는 것으로서, 특히, 터보 압축기는 공기 압축기의 일종으로 와류펌프와 같은 구조의 원심 압축기 및 터빈형의 축력 압축기로 구분된다.In general, a compressor compresses a gas such as air or refrigerant gas by a rotor wheel or a rotor rotation or a reciprocating motion of a piston. In particular, a turbo compressor is a type of air compressor. It is divided into axial force compressor.
이러한 펌프 또는 압축기에서 이용되는 임펠러는 구동축와 결합되어, 구동축이 회전함에 따라 회전하게 된다. 따라서, 임펠러와 축간 결합의 견고성은 전체 제품의 성능 및 불량을 결정하는 요소이다.The impeller used in such a pump or compressor is coupled to the drive shaft, and rotates as the drive shaft rotates. Therefore, the tightness of the impeller and shaft coupling is a factor that determines the performance and failure of the whole product.
도 1은 종래의 임펠러 체결구조의 일례의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an example of a conventional impeller fastening structure.
도 1을 참조하면, 종래에는 대경부(12)와 중앙으로부터 단차지는 소경부(13)로 형성되는 구동축(11)을 열을 가하여 일시적으로 내경이 커지는 임펠러(14)에 삽입시킨 후에 임펠러(14)를 냉각시킴으로써 구동축(11)을 임펠러(14)에 열박음 하였다. 그 후에 임펠러(14)와 체결되어 외부로 돌출되는 구동축(11)의 단부를 나사(15)로 마무리 하여 임펠러가 헛도는 것을 방지하는 방식의 임펠러 결합구조(10)가 이용되었다.Referring to FIG. 1, in the related art, a
다만, 이러한 종래의 임펠러 결합구조(10)에서 보수 또는 교환을 위해서 한번 열박음 된 임펠러(14)를 구동축으로부터 체결해제하는 것이 어려웠으며, 마무리 결합된 나사(15)가 임펠러(14)의 고속 회전 중에 체결해제됨으로써 불량의 원인이 되는 문제가 있었다.However, in such a conventional
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열박음 없이 구동축에 임펠러를 체결하고 이를 용이하게 해제할 수 있는 임펠러 체결구조를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional problem, and to provide an impeller fastening structure capable of fastening an impeller to a drive shaft without shrinkage and easily releasing it.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 대경부와 상기 대경부로부터 연장되고 상기 대경부 보다 작은 직경의 소경부로 구성되는 구동축; 상기 소경부가 삽입되는 관통구가 형성되되, 상기 소경부에서부터 연장되는 대경부의 단면상에 단부가 접촉하는 회전체; 상기 구동축으로부터 상기 회전체의 이탈을 방지하도록 상기 소경부의 외주면과 상기 관통구의 내주면 사이 공간에 삽입됨으로써 억지끼움되되, 외주면을 따라서 제1나사산이 형성되는 고정부; 상기 고정부의 제1나사산과 나사결합 하도록 내주면에 제2나사산이 형성되고, 위치가 고정된 상태에서 상기 제2나사산이 상기 제1나사산과 결합함으로써 삽입되는 방향의 반대방향으로 상기 고정부를 이동시켜 상기 관통구로부터 상기 고정부의 억지끼움을 해제하는 체결해제부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 체결구조에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a drive shaft comprising a large diameter portion and a small diameter portion extending from the large diameter portion and smaller in diameter than the large diameter portion; A rotating body having a through hole into which the small diameter part is inserted, the end of the rotating body contacting an end surface of the large diameter part extending from the small diameter part; A fixing part inserted into the space between the outer circumferential surface of the small diameter portion and the inner circumferential surface of the through hole so as to prevent the rotation of the rotating body from the driving shaft, and having a first screw thread formed along the outer circumferential surface; A second screw thread is formed on an inner circumferential surface to screw the first screw thread of the fixing part, and the fixing part is moved in a direction opposite to the direction in which the second screw thread is inserted by engaging the first screw thread while the position is fixed. It is achieved by the impeller fastening structure comprising a; release the release portion for releasing the interference fit of the fixing portion from the through-hole.
또한, 상기 고정부는 상기 소경부의 외주면을 감싸는 형태로 구성되고, 일단부에서부터 타단부까지 길이방향을 따라서 절개되는 절개라인을 중심으로 양쪽으로 벌어짐으로써 탄성 변형될 수 있다.In addition, the fixing portion is formed in a form surrounding the outer peripheral surface of the small diameter portion, it can be elastically deformed by opening to both sides around the incision line cut along the longitudinal direction from one end to the other end.
또한, 상기 관통구는 내주면이 상기 소경부와 접촉하는 제1관통영역과 상기 제1관통영역으로부터 연장되어 상기 제1관통영역의 반대방향을 따라서 내경이 점점 커지게 형성되는 제2관통영역을 포함하고, 상기 고정부는 상기 소경부의 외주면과 상기 제2관통영역의 내주면 사이 공간에 삽입될 수 있다.In addition, the through hole may include a first through region in which the inner circumferential surface is in contact with the small diameter portion and a second through region in which the inner diameter is gradually increased along the opposite direction of the first through region to extend from the first through region. The fixing part may be inserted into a space between an outer circumferential surface of the small diameter part and an inner circumferential surface of the second through area.
또한, 상기 고정부는 외주면이 상기 제2관통영역의 내주면에 면접촉하도록 상기 소경부에 삽입되는 반대 방향으로 외경이 점점 커지게 형성될 수 있다.In addition, the fixing portion may be formed such that the outer diameter is gradually increased in the opposite direction to be inserted into the small diameter portion such that the outer peripheral surface is in surface contact with the inner peripheral surface of the second through area.
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본 발명에 따르면, 열박음 없이 구동축에 체결할 수 있는 임펠러 체결구조가 제공된다.According to the present invention, an impeller fastening structure capable of fastening to a drive shaft without shrinkage is provided.
또한, 축과 결합되는 관통구의 영역을 두부분으로 분할하고, 일영역을 테이퍼진 형상으로 구성함으로써 고정부와의 체결력을 향상시킬 수 있다.In addition, by dividing the region of the through-hole coupled to the shaft into two parts, and forming one region in a tapered shape, the fastening force with the fixing portion can be improved.
또한, 절개부가 형성되는 고정부를 이용함으로써 구동축의 직경변화에 용이하게 대응할 수 있다.In addition, it is possible to easily cope with a change in the diameter of the drive shaft by using a fixing portion formed with a cutout.
또한, 나사결합을 통하여 고정부를 체결해제함으로써, 임펠러와 축간의 체결을 용이하게 해제할 수 있다.In addition, by releasing the fixing part through screwing, the fastening between the impeller and the shaft can be easily released.
도 1은 종래의 임펠러 체결구조의 일례의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 임펠러 체결구조의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 임펠러 체결구조의 분해사시도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 임펠레 체결구조의 체결해제 과정을 개략적으로 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view of an example of a conventional impeller fastening structure,
Figure 2 is a cross-sectional view of the impeller fastening structure according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 is an exploded perspective view of the impeller fastening structure according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 schematically shows the release process of the impeller fastening structure according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 임펠러 체결구조(100)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 임펠러 체결구조의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 임펠러 체결구조의 분해사시도이다.2 is a cross-sectional view of the impeller fastening structure according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the impeller fastening structure according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 임펠러 체결구조(100)는 구동축(110)과 임펠러(120)와 고정부(130)와 체결해제부(140)를 포함한다.2 and 3, the
상기 구동축(110)은 회전함으로써 이와 체결되는 임펠러(120)를 회전시키기 위한 부재로서, 직경이 서로 다른 영역으로 구분되는 대경부(111)와 소경부(112)를 포함한다.The
상기 대경부(111)는 후술하는 소경부(112)보다 상대적으로 큰 직경의 실린더 형상으로 마련된다.The
상기 소경부(112)는 대경부(111)의 단면으로부터 연장되게 형성되며, 대경부(111)보다 작은 직경을 가지는 실린더 형상으로 마련된다.The
따라서, 구동축(110)은 소경부(112)와 대경부(111)의 직경 차이로 인하여 종단면이 단차진 형상을 가진다.Therefore, the
상기 임펠러(120)는 회전하여 유체의 유동을 발생시키는 부재로서 일반적으로 사용되는 임펠러의 형상을 가지며, 중심부에는 상술한 구동축(110)의 소경부(112)가 삽입 또는 수용되기 위한 공간인 관통구(121)가 형성된다. The
상기 관통구(121)는 임펠러(120)의 중심축 상에서 소정의 내경으로 관통 형성되는 것으로서, 일정한 내경으로 관통되는 구간인 제1관통영역(122)과 임의의 지점을 기준으로 내경이 변화하는 구간인 제2관통영역(123)으로 나눌 수 있다.The through hole 121 is formed to penetrate through a predetermined inner diameter on the central axis of the
상기 제1관통영역(122)은 일정한 내경으로 관통되어 상기 소경부(112)가 삽입됨으로써, 내주면이 소경부(112)의 외주면과 접촉하게 되는 구간이다.The first through
상기 제2관통영역(123)은 제1관통영역(122)과 동축 상에서 관통 형성되는 것이나, 제1관통영역(122)이 위치한 쪽의 반대방향으로 갈수록 내경이 커짐으로써 테이퍼진(tapered) 형상을 갖는 구간이다. 따라서, 제2관통영역(123)은 구동축(110)을 수용하지만 소경부(112)의 외경보다 큰 내경으로 형성되므로 소경부(112)와 직접 접촉하지 않는다.The second through
한편, 임펠러(120)는 관통구(121)에 소경부(112)를 삽입함으로써 구동축에 임시 체결되며, 임펠러(120)는 구동축(110)에 삽입되는 쪽의 단면이 대경부(111)의 단면과 접촉할 때까지 완전히 삽입된다. On the other hand, the
상기 고정부(130)는 구동축(110)에 임펠러(120)를 견고한 상태로 고정하기 위한 것으로서, 소경부(112)의 외주면과 임펠러(120)의 제2관통영역(123)의 내주면 사이 이격되는 공간에 억지끼움되는 부재이다.The
고정부(130)는 큰 원뿔의 꼭짓점으로부터 길이방향으로 소정의 높이만큼의 작은 원뿔을 제거한 형태를 가지며, 상기 소경부(112)의 외주면을 감쌀 수 있도록 내부에 공간이 형성되고 전면과 후면이 개방된다.The
고정부(130)는 길이방향으로 내경은 일정하게 형성되나, 소경부(112)에 삽입되는 방향의 반대방향으로 갈수록 외경이 점점 커지는 제1고정영역(131)과 소경부(112)에 삽입되지 않는 소정의 지점에서부터 일정한 외경으로 형성되는 제2고정영역(132)을 포함한다.The
즉, 고정부(130)는 소경부(112)에 삽입되는 영역인 제1고정영역(131)의 외경은 점점 커지고, 소경부(112)에 삽입되지 않고 외부로 노출되는 제2고정영역(132)의 외경은 균일하게 유지된다. That is, the outer diameter of the
고정부(130)에는 제1고정영역(131)의 단부의 임의의 점으로부터 제2고정영역(132)의 단부까지 길이방향을 따라서 절개되는 절개라인(133)이 형성된다. 또한, 고정부(130)는 어느 정도의 탄성력이 있는 재질로 형성됨으로써, 절개라인(133)을 기준으로 양쪽으로 벌어지는 힘을 가하면 변형되어 내경이 커지지만, 인가된 힘을 해제하면 원상태의 내경으로 회복된다.The
한편, 제2관통영역(123)에 삽입되지 않는 고정부(130)의 외주면, 즉, 제2고정영역(132)의 외주면에는 제1나사산(134)이 형성되고, 제1나사산(134)은 후술하는 체결해제부(140)의 제2나사산(142)과 치합되어 고정부(130)의 체결을 해제한다.On the other hand, the
고정부(130)는 내경이 소경부(112)의 외경보다 약간 작게 만들어짐으로써, 소경부(112)가 삽입되면 절개라인(133)을 중심으로 탄성 변형하여 소경부(112)의 외주면을 감쌀 수 있을 정도로 내경이 커지게 된다.The
상기 체결해제부(140)는 제2관통영역(132)과 소경부(112)의 사이 공간에 억지끼움 체결된 고정부(130)를 체결해제하기 위한 부재로서, 소정의 길이를 갖는 실린더 형상으로 마련되되, 소경부(112)에 대향되는 면으로부터 원형의 단면을 가지고 내부로 함몰되는 함몰부(141)가 형성된다.The
한편, 함몰부(141)의 내주면에는 제2나사산(142)이 형성되어 제2고정영역(132)에 형성되는 제1나사산(134)과 치합되므로, 함몰부(141)의 내경은 상기 소경부(112)에 결합된 상태에서 제2관통영역(123)의 직경에 대응되도록 고려되어 결정된다.On the other hand, since the
한편, 체결해제부(140)가 함몰부(141)에 대향하는 소경부(112) 일단면의 중심에 위치가 고정된 채로 회전할 수 있도록 소경부(112)와 접촉하는 함몰부(141)의 단면에는 소경부(112)측으로 돌출되는 돌출부(143)가 형성된다.On the other hand, the
따라서, 돌출부(143)가 소경부(112)의 단면에 점접촉 한 상태로 체결해제부(140) 및 제2나사산(142)이 회전함에 따라 이와 치합하는 제1나사산(134)이 체결방향의 반대방향으로 끌려나올때 제2고정영역(132)의 단부가 함몰부(141)에 수용될 수 있을 정도의 깊이로 함몰부(141)가 형성된다.
Accordingly, as the
지금부터는 상술한 임펠러 체결구조(100)의 일실시예의 체결 및 체결해제에 대하여 설명한다.The following describes the fastening and unfastening of one embodiment of the
먼저, 본 실시예의 임펠러 체결구조(100)의 체결순서에 대해서 설명하면, 소경부(112)를 관통구(121)에 삽입하고, 임펠러(120)의 삽입방향 쪽 단면이 대경부(111)의 단면에 밀착될 때까지 밀어넣음으로써 임펠러(120)는 구동축(110)에 임시 체결된다. 이때, 관통구(121)는 소경부(112)와 열박음으로 결합되는 것이 아니라, 일반적인 끼워맞충의 형태로 결합된다.First, the fastening procedure of the
임펠러(120) 관통구(121)의 외부로 노출되는 소경부(112)에 고정부(130)를 제1고정영역(131)을 소경부(112) 쪽으로 향하게 하고 끼워넣으면, 소경부(112)의 외경보다 작은 내경으로 형성되는 고정부(130)는 소경부(112)가 삽입되면서 절개라인(133)을 중심으로 양쪽으로 벌어짐으로써 내경 및 직경이 커지게 되고, 소경부(112)의 외주면을 감싸게된다.When the fixing
고정부(130)를 소경부(112)와 관통구(121)의 제2관통영역(123) 사이에 형성되는 이격공간에 밀어넣으면, 제2관통영역(123)의 이격공간보다 제1고정영역(131)의 두께가 다소 두껍게 형성되므로 제1고정영역(131)은 제2관통영역(132) 내부에 억지끼움된다. When the fixing
고정부(130)가 제2관통영역(132)과 소경부(112) 사이의 이격공간내에 억지끼움되면서 임시적으로 결합된 상태를 유지하던 임펠러(120)는 구동축(110)에 견고하게 체결된다. 따라서, 상술한 견고한 결합에 의하여 임펠러(120)는 회전시 오동작 및 구동축(110)으로부터 이탈을 방지할 수 있다.
The
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 임펠레 체결구조의 체결해제 과정을 개략적으로 도시한 것이다.Figure 4 schematically shows the release process of the impeller fastening structure according to an embodiment of the present invention.
한편, 도 4를 참조하여 구동축(110)과 결합된 임펠러(120)를 체결해제 하는 과정에 대해서 설명하면, 소경부(112)의 단부가 함몰부(141)에 일부 수용하도록 체결해제부(140)를 위치시키고, 제2나사산(142)의 단부와 제1나산사산(134)의 단부가 치합되도록 한다. Meanwhile, referring to FIG. 4, a process of releasing the
제1나사산(134)과 제2나사산(142)이 나사 결합되는 방향으로 체결해제부(140)를 회전시키면, 고정부(130)와 체결되는 체결해제부(140)는 구동축(110) 측으로 위치 이동한다.When the
체결해제부(140)가 이동하여 돌출부(143)의 단부가 소경부(112) 단면의 중심에 접촉하면, 위치가 고정된 채로 회전한다. 위치가 고정된 채로 회전하는 체결해제부(140)에 의하여 고정부(130)는 체결방향의 반대방향으로 끌려나와 체결이 해제되고, 끌려나오는 고정부(130) 단부는 체결해제부(140)의 함몰부 내에 일부 수용된다.When the
고정부(130)의 체결이 일부 해제되면, 회전을 정지시키고 고정부(130)와 나사 결합된 체결해제부(140)를 끌어냄으로써. 고정부(130)의 체결을 해제시킨다.When the fastening of the fixing
마지막으로, 구동축(110)과 체결된 임펠러(120)를 외부로 슬라이딩 이동시킴으로써 체결해제시킬 수 있다. 임펠러(120)가 구동축(110)과 견고하게 고정된 것이 아니라 임시 고정된 상태에 있는 것이므로 큰 힘을 가하지 않고도 쉽게 체결해제를 할 수 있다.
Finally, it can be released by sliding the
따라서, 종래의 임펠러 체결구조에 의하면, 열박음에 의하여 체결해제가 어려운 문제가 있었으나, 본 실시예에 의하면 열박음 없이 축과 임펠러를 견고하게 결합시키고 결합해제도 용이하게 할 수 있다.
Therefore, according to the conventional impeller fastening structure, there was a problem that the fastening release is difficult due to shrinkage, according to the present embodiment it can be firmly coupled to the shaft and the impeller without the shrinkage and can also be easily released.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described herein to various extents that can be modified.
110 : 구동축 133 : 절개라인
120 : 임펠러 134 : 제1나사산
121 : 관통구 140 : 체결해제부
130 : 고정부 142 : 제2나사산110: drive shaft 133: incision line
120: impeller 134: first screw thread
121: through hole 140: release portion
130: fixing part 142: second screw thread
Claims (6)
상기 소경부가 삽입되는 관통구가 형성되되, 상기 소경부에서부터 연장되는 대경부의 단면상에 단부가 접촉하는 회전체;
상기 구동축으로부터 상기 회전체의 이탈을 방지하도록 상기 소경부의 외주면과 상기 관통구의 내주면 사이 공간에 삽입됨으로써 억지끼움되되, 외주면을 따라서 제1나사산이 형성되는 고정부;
상기 고정부의 제1나사산과 나사결합 하도록 내주면에 제2나사산이 형성되고, 위치가 고정된 상태에서 상기 제2나사산이 상기 제1나사산과 결합함으로써 삽입되는 방향의 반대방향으로 상기 고정부를 이동시켜 상기 관통구로부터 상기 고정부의 억지끼움을 해제하는 체결해제부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 체결구조.A drive shaft comprising a large diameter portion and a small diameter portion extending from the large diameter portion and smaller in diameter than the large diameter portion;
A rotating body having a through hole into which the small diameter part is inserted, the end of the rotating body contacting an end surface of the large diameter part extending from the small diameter part;
A fixing part inserted into the space between the outer circumferential surface of the small diameter portion and the inner circumferential surface of the through hole so as to prevent the rotation of the rotating body from the driving shaft, and having a first screw thread formed along the outer circumferential surface;
A second screw thread is formed on an inner circumferential surface to screw the first screw thread of the fixing part, and the fixing part is moved in a direction opposite to the direction in which the second screw thread is inserted by engaging the first screw thread while the position is fixed. And a fastening release portion for releasing the interference fit of the fixing portion from the through hole.
상기 고정부는 상기 소경부의 외주면을 감싸는 형태로 구성되고, 일단부에서부터 타단부까지 길이방향을 따라서 절개되는 절개라인을 중심으로 양쪽으로 벌어짐으로써 탄성 변형되는 것을 특징으로 하는 임펠러 체결구조.The method of claim 1,
The fixing portion is formed in a form surrounding the outer peripheral surface of the small diameter portion, impeller fastening structure characterized in that it is elastically deformed by opening to both sides around the incision line cut along the longitudinal direction from one end to the other end.
상기 관통구는 내주면이 상기 소경부와 접촉하는 제1관통영역과 상기 제1관통영역으로부터 연장되어 상기 제1관통영역의 반대방향을 따라서 내경이 점점 커지게 형성되는 제2관통영역을 포함하고,
상기 고정부는 상기 소경부의 외주면과 상기 제2관통영역의 내주면 사이 공간에 삽입되는 것을 특징으로 하는 임펠러 체결구조.The method of claim 2,
The through hole may include a first through area having an inner circumferential surface in contact with the small diameter part and a second through area having an inner diameter gradually increasing along the opposite direction of the first through area, extending from the first through area.
And the fixing part is inserted into a space between an outer circumferential surface of the small diameter portion and an inner circumferential surface of the second through area.
상기 고정부는 외주면이 상기 제2관통영역의 내주면에 면접촉하도록 상기 소경부에 삽입되는 반대 방향으로 외경이 점점 커지게 형성되는 것을 특징으로 하는 임펠러 체결구조.The method of claim 3,
The fixing part impeller fastening structure, characterized in that the outer diameter is gradually increased in the opposite direction is inserted into the small diameter portion such that the outer peripheral surface is in surface contact with the inner peripheral surface of the second through area.
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Cited By (3)
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CN103362860A (en) * | 2012-04-02 | 2013-10-23 | 珠海格力电器股份有限公司 | High-speed hydrodynamic machine and composition method and assembly method of rotor of high-speed hydrodynamic machine |
KR20210109820A (en) | 2020-02-28 | 2021-09-07 | 주식회사 원키 | Distance measuring system between the car and the device |
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- 2010-12-17 KR KR1020100130260A patent/KR101055801B1/en active IP Right Grant
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