KR102013037B1 - 팬 모터 - Google Patents

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KR102013037B1
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(주)타마스
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Abstract

본 발명은 팬 모터에 관한 것으로, 샤프트와 함께 회전하는 마그네트를 포함한 로터; 상기 로터와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터; 상기 스테이터를 구성하는 상, 하부 인슐레이터 및 스테이터 코어와; 상기 스테이터 중앙에 배치한 샤프트 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링 및 상기 슬리브 베어링 외측 둘레에 설치한 부싱과; 상기 부싱과 결합한 인쇄회로기판과; 임펠러 하우징이 안착 되는 상부 하우징 및 상기 인쇄회로기판이 안착되는 하부 하우징;을 포함하여 구성하고, 상기 스테이터의 하부 인슐레이터 하방에 복수의 코일 접속 터미널 수단을 구성하되, 상기 코일 접속 터미널 수단은 안내 끼움부를 가지는 터미널과; 상기 터미널의 끼움부에 끼워 삼상 코일 단부와 전기적으로 접속하는 접속핀; 및 상기 접속핀의 접속 단부가 끼워져 돌출되는 인쇄회로기판의 접속 구멍을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

팬 모터{Fan Motor}
본 발명은 팬 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 차량의 좌석 시트를 통해서 시원한 바람을 제공하는 등의 역할을 하는 팬 모터 내부의 스테이터의 티스에 감겨진 코일을 터미널을 매개로 인쇄회로기판(PCB)에 전기적으로 접속하도록 하여 수월하고도 신속한 조립공정을 수행하도록 한 팬 모터에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 좌석 시트를 통해서 시원한 바람을 제공하거나 냉장고의 냉기를 송풍시키는 등의 역할을 하는 팬 모터는 어떠한 장치의 내부와 외부의 공기를 순환시키기 위하여 사용되고 있다. 이러한 팬 모터는 대체로 습기가 많은 곳이나 온도 변화에 의한 결로가 생기는 환경에 설치되는 경우가 많다. 따라서, 모터 내부에 습기가 침투하여 고장을 일으킬 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 다양한 구조가 연구되어 왔다.
특히, 대한민국특허 제10-1604922호 "팬 모터"에 의하면, 모터의 샤프트의 축방향 유동을 방지하고, 펠트나 보드 푸쉬와 같은 부품을 생략함으로써 제조 비용을 낮출 수 있는 팬 모터를 제시하고 있고, 스테이터의 티스에 권선 시킨 삼상 코일의 단부 각각을 인쇄회로기판에 직접 납땜을 통하여 전기적으로 접속하는 구성을 가지고 있다.
상기의 선행기술은 물론 일반적인 팬 모터에 있어서는 스테이터의 티스에 권선된 삼상(U,V,W) 각각의 코일을 인쇄회로기판의 인쇄회로와 전기적으로 접속할 경우 상기 각각의 탈피된 코일 심선 단부를 정렬하여 인쇄회로기판의 인쇄회로에 납땜을 통하여 접속하는 공정을 통하여 전기적으로 접속하고 있다.
이러한 코일 납땜 구조는 스테이터의 티스에 권선된 삼상 코일의 심선 단부를 직접 인쇄회로기판의 인쇄회로에 인출하여 납땜을 해야 하므로 코일 단부의 이출작업이 어려울 뿐 아니라 납땜 작업이 까다롭고, 납땜 공정 시간이 많이 소요되어 제조원가가 높아지는 문제점이 지적된다.
또한, 상기 스테이터의 티스에 권선된 삼상 코일의 심선 단부를 인쇄회로기판의 인쇄회로 측으로 인출하여야 하므로, 인쇄회로기판 외측 둘레를 거쳐 인출되는 코일의 직경으로 인하여 임펠러 하우징과의 사이에 간극이 발생 될 염려가 있어 모터 내부 구성요소가 정확하게 조립될 수 없는 문제점이 지적될 수 있다.
등록특허 제10-1604922호
본 발명의 목적은 팬 모터의 인쇄회로기판에 접속하는 삼상 코일 각각을 수월하고도 신속하게 납땜할 수 있도록 함으로써 조립 공정을 단축하고, 견고한 전기적인 접속이 이루어지게 하여 모터의 신뢰성을 높이고자하는 것이다.
본 발명에 따른 팬 모터는
샤프트와 함께 회전하는 마그네트를 포함한 로터;
상기 로터와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터;
상기 스테이터를 구성하는 상, 하부 인슐레이터 및 스테이터 코어와;
상기 스테이터 중앙에 배치한 샤프트 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링 및 상기 슬리브 베어링 외측 둘레에 설치한 부싱과;
상기 부싱과 결합한 인쇄회로기판과;
임펠러 하우징이 안착 되는 상부 하우징 및 상기 인쇄회로기판이 안착되는 하부 하우징;을 포함하여 구성하고, 상기 스테이터의 하부 인슐레이터 하방에 복수의 코일 접속 터미널 수단을 구성하되, 상기 코일 접속 터미널 수단은 안내 끼움부를 가지는 터미널과; 상기 터미널의 끼움부에 끼워 삼상 코일 단부와 전기적으로 접속하는 접속핀; 및 상기 접속핀의 접속 단부가 끼워져 돌출되는 인쇄회로기판의 접속 구멍을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 스테이터에 권선된 삼상 코일 각각의 단부를 스테이터를 구성하는 하부 인슐레이터에 설치한 터미널에 끼우되, 접속핀을 상기 터미널의 끼움 요입부에 끼워 터미널에 끼워진 코일 단부가 상기 접속핀과 전기적으로 접속하도록 하고, 상기 접속핀의 접속 단부는 인쇄회로기판의 접속 구멍에 끼워 납땜하도록 하는 것으로, 인쇄회로기판의 접속 구멍으로 접속핀의 접속 단부가 돌출된 상태에서 납땜 작업을 수행할 수 있어 매우 수월하고 신속한 납땜 작업이 이루어지고, 이로 인하여 모터의 제조공정 단축에 따른 제조원가 절감효과 및 안정적인 코일의 전기적인 접속으로 인하여 팬 모터의 신뢰성을 크게 증진토록 하는 효과를 가지며, 상기 접속되는 코일이 인쇄회로기판 둘레를 통하지 않고 접속핀을 통하여 인쇄회로기판과 전기적으로 접속하는 것이어서 코일로 인한 조립의 불확실성을 줄여 모터 내부 구성요소가 정확하게 조립될 수 있어 내부 구성요소의 흔들림을 방지하게 되므로 견고한 조립이 가능한 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 팬 모터를 나타낸 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬 모터의 일부 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 팬 모터를 분리한 전체 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 팬 모터의 로터 및 샤프트와 임펠러 하우징의 결합 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 팬 모터의 부싱과 인쇄회로의 결합 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 팬 모터의 요부 발췌 단면도이다.
도 7은 본 발명의 스테이터 및 인쇄회로기판을 결합하여 저면에서 본 사시도이다.
도 8은 도 7을 위에서 본 결합 사시도이다.
도 9는 본 발에 따른 팬 모터의 인쇄회로기판을 분리한 분리 사시도이다.
도 10은 분리된 스테이터와 인쇄회로기판을 분리한 분리 사시도이다.
도 11은 본 발명의 터미널과 접속핀의 결합관계를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 요부 발췌 평면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 팬 모터의 전체 종단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 팬 모터(200)를 나타낸 결합 사시도로서, 내부에 임펠러(81)를 형성한 임펠러 하우징(80)이 설치된 공기 흡입구(91) 및 공기 배출구(92)를 포함하여 구성한 상부 하우징(90)과 하부 하우징(100)을 체결볼트로 결합한 상태를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬 모터의 일부 분리 사시도 이고, 도 3은 본 발명에 따른 팬 모터를 분리한 전체 분해 사시도로서, 상부 하우징(90), 임펠러(81)를 형성한 임펠러 하우징(80), 마그네트(20) 및 로터((30), 상기 로터(30)와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터(40)를 포함하여 구성하고, 상기 스테이터(40)는 상, 하부 인슐레이터(41)(42) 및 스테이터 코어(43)와; 마그네트 와이어(44)로 구성된다. 그리고, 샤프트(10)가 와셔(11)를 매개로 끼워지는 슬리브 베어링(50), 상기 슬리브 베어링(50)의 외측 둘레면이 장착되는 부싱(60), 상기 부싱(60)과 결합하는 인쇄회로기판(70), 상기 인쇄회로기판(70)이 안착 되는 하부 하우징(100)을 나타낸 것이다. 도 2 및 도 3에서 부호 73은 홀 센서이다. 참고로, 본 발명은 도 3에서와 같이 로터(30)가 스테이터(40)의 외주 쪽에 위치하는 경우(outer rotor type)와 도 7에서와 같은 형상의 스테이터(40)의 내주 쪽에 로터(30)가 위치하는 경우(inner rotor type)를 모두 포함한다. 즉, 로터(30)와 스테이터(40)는 서로 대향되어 위치하면 족하고, 아우터 로터형이나 이너 로터형 모두 본 발명에 포함된다.
도 4는 본 발명에 따른 팬 모터의 로터(30) 및 샤프트(10)와 임펠러 하우징(80)의 결합 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 팬 모터의 부싱(60)과 인쇄회로간(70)의 결합 구성도이다.
이에 의하면, 상기 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)에는 복수의 스피닝 홀(72A)을 형성하여 부싱(60)의 안내 걸림 요입부(62) 내측이 상기 스피닝 홀(72A)에 끼워지도록 하여 인쇄회로기판(70)과 부싱(60)이 견고한 조립이 가능하도록 하고, 상기 로터(30)의 상부 내측 둘레에 복수의 임펠러 슬립방지용 요홈(31)을 형성하여 상기 로터(30)를 임펠러 하우징(80)에 인서트 사출시키고, 상기 임펠러 하우징(80) 상부 중앙에 샤프트 (10) 상부를 인서트 사출시켜 결합하게 함으로써 임펠러 하우징(80)과 로터(30) 및 샤프트(10)의 결합이 견고하게 결합 유지되어 임펠러(81)의 회전을 원활하게 할 수 있고, 상기 인쇄회로기판(70)의 중앙 끼움 구멍(71) 내측 둘레에 끼워지는 부싱(60)은 스피닝 가공에 의하여 상부 둘레에 형성한 스테이터(40) 내측 안착 걸림턱(61)과; 하부 둘레에 형성한 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)가 끼워지는 안내 걸림 요입부(62);를 형성하여 제공할 수 있고, 상기 부싱(60)의 중앙 끼움 구멍(63)에는 슬리브 베어링(50)이 끼워지게 구성할 수 있고, 상기 안착 걸림턱(61)에는 스테이터(40)의 내측이 걸려 안착 되게 하는 것으로 보다 안정적으로 스테이터(40)의 설치가 가능 하다.
도 6은 본 발명에 따른 팬 모터의 요부 발췌 단면도로서 코일 접속 터미널 수단(110)을 통하여 삼상 코일 단부(120)가 인쇄회로기판(70)과 전기적으로 접속된 상태를 보인 것이고, 도 7은 본 발명의 스테이터(40) 및 인쇄회로기판(70)을 결합하여 저면에서 본 사시도 이며, 도 8은 도 7을 위에서 본 결합 사시도, 도 9는 본 발에 따른 팬 모터의 인쇄회로기판(70)을 분리한 분리 사시도, 도 10은 분리된 스테이터(40)와 인쇄회로기판(70)을 분리한 분리 사시도이며, 도 11은 본 발명의 터미널과 접속핀의 결합관계를 나타낸 도면으로 (a)는 분리 사시도, (b)는 결합 단면도이다.
도 12는 본 발명의 요부 발췌 평면도로, 상기 제시한 도 6 내지 도 12를 통하여 본 발명의 기술적 요지를 구체적으로 설명한다.
즉, 상기 스테이터(40)의 하부 인슐레이터(42) 하방에 일체로 복수의 코일 접속 터미널 수단(110)을 구성하되, 상기 코일 접속 터미널 수단(110)은 안내 끼움부(111)를 가지는 터미널(112)과; 상기 터미널(112)의 끼움부(111)에 끼워 삼상 코일 단부(120)와 전기적으로 접속하는 접속핀(113); 및 상기 접속핀(113)의 접속 단부(113A)가 끼워져 돌출되는 인쇄회로기판(70)의 접속 구멍(70A);을 포함하여 구성하고, 상기 복수의 코일 접속 터미널 수단(110)에는 삼상 코일 단부(120)가 접속되도록 한다.
상기에서, 터미널(112)의 안내 끼움부(111)는 전, 후방이 개방되고, 양측에 안내 요입부(11A)가 형성되게 구성하고, 상기 터미널(112)의 안내 끼움부(111)에 끼워지는 접속핀(113)은 하방에 접속 단부(113A) 및 걸림턱(113B)을 형성하고, 상기 접속핀(113)의 몸체 양단에 뾰족한 이탈방지 돌기(113C)를 경사지게 형성하며, 상기 접속핀(113)의 몸체 중앙에 탄력성이 부여된 끼움 절결부(113D)를 형성하여 제공할 수 있다.
이러한 구성의 본 발명은 도 12와 같이 스테이터(40) 코어(43)에 권선된 삼상 코일(120A)의 코일 단부(120)를 탈피시켜(심선 외측 둘레면의 외피를 탈피시켜 심선이 노출되도록 하는 것임)상기 터미널(112)의 안내 끼움부(111) 하방으로 밀어 넣어 끼운 다음 분리된 접속핀(113)의 몸체를 안내 끼움부(111)에 끼워 안내 요입부(11A)를 따라 삽입되게 하여 접속핀(113)의 끼움 절결부(113D)에 도 11의 (b)와 같이 코일 단부(120)가 탄력적으로 끼워지게 하여 접속핀(113)과 코일 단부(120)가 전기적으로 접속되게 한다. 이때 접속핀(113)의 걸림턱(113B)은 도 11의 (b)와 같이 터미널(112)의 안내 끼움부(111) 외측면에 의하여 저지되어 접속핀(113)이 안내 끼움부(111)의 내부 깊숙이 진입되는 것을 방지하고, 특히 접속핀(113)의 몸체 양단에 이탈방지 돌기(113C)가 경사지게 형성되어 있어 접속핀(113)의 몸체가 터미널(112)의 안내 끼움부(111) 양단의 안내 요입부(11A)를 따라 수월하게 진입되고, 진입 이후에는 상기 뾰족한 이탈방지 돌기(113C)가 안내 요입부(11A) 내측면에 꽂아져 흔들림 없이 코일 단부(120)를 견고한 상태로 접속 유지시킬 수 있게 되는 것이다.
이와 같이 터미널(112)의 안내 끼움부(111)에 끼워지고 코일 단부(120)를 접속한 상태에서 접속핀(113)의 접속 단부(113A)가 끼워져 돌출된 상태에서 상기 돌출된 접속핀(113)의 접속 단부(113A)를 인쇄회로기판(70)에 뚫어 형성한 접속 구멍(70A)으로 통과시켜 인쇄회로기판(70) 하부 외측으로 인출하고, 상기 인쇄회로기판(70)의 인쇄회로와 접속핀(113)의 접속 단부(113A)를 납땜하여 전기적으로 코일 단부(120)와 인쇄회로기판(70)의 인쇄회로가 코일 접속 터미널 수단(110)을 매개로 전기적인 접속이 이루어지는 것이다.
따라서, 본 발명은 인쇄회로기판(70)의 접속 구멍(70A)으로 접속핀(113)의 접속 단부(113A)가 돌출된 상태에서 납땜 작업을 수행할 수 있어 매우 수월하고 신속한 납땜 작업이 이루어지고, 이로 인하여 모터의 제조공정 단축에 따른 제조원가 절감효과 및 안정적인 코일(120A)의 전기적인 접속으로 인하여 팬 모터의 신뢰성을 크게 증진시킬 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 팬 모터의 전체 종단면도이다.
상기 제시한 도 11에 의한 본 발명의 팬 모터(200)는 샤프트(10)와 함께 회전하는 마그네트(20)를 포함한 로터(30); 상기 로터(30)와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터(40); 상기 스테이터(40)를 구성하는 상, 하부 인슐레이터(41)(42) 및 스테이터 코어(43)와; 상기 스테이터(40) 중앙에 배치한 샤프트(10) 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링(50) 및 상기 슬리브 베어링(50) 외측 둘레에 설치한 부싱(60)과; 상기 부싱(60)과 결합한 인쇄회로기판(70)과; 임펠러 하우징(80)이 안착되는 상부 하우징(90) 및 상기 인쇄회로기판(70)이 안착되는 하부 하우징(100);을 포함하여 구성하고, 상기 스테이터(40)의 하부 인슐레이터(42) 하방에 복수의 코일 접속 터미널 수단(110)을 구성하되, 상기 코일 접속 터미널 수단(110)은 안내 끼움부(111)를 가지는 터미널(112)과; 상기 터미널(112)의 끼움부(111)에 끼워 삼상 코일 단부(120)와 전기적으로 접속하는 접속핀(113); 및 상기 접속핀(113)의 접속 단부(113A)가 끼워져 돌출되는 인쇄회로기판(70)의 접속 구멍(70A);을 포함하여 구성하는 것으로, 인쇄회로기판(70)의 접속 구멍(70A)으로 접속핀(113)의 접속 단부(120)가 돌출된 상태에서 납땜 작업을 수행할 수 있어 매우 수월하고 신속한 납땜 작업이 이루어지고, 이로 인하여 모터의 제조공정 단축에 따른 제조원가 절감효과 및 안정적인 코일의 전기적인 접속으로 인하여 팬 모터의 신뢰성을 크게 증진시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 샤프트 11 : 와셔
20 : 마그네트 30 : 로터
40 : 스테이터 41, 42 : 상, 하부 인슐레이터
43 : 스테이터 코어 44 : 마그네트 와이어
50 : 슬리브 60 : 부싱
61 : 안착 걸림턱 62 : 안내 걸림 요입부
63 : 중앙 끼움 구멍 70 : 인쇄회로기판
71 : 중앙 끼움 구멍 72 : 내측 둘레부
73 : 홀 센서 80 : 임펠러 하우징
81 : 임펠러 90, 100 : 상, 하부 하우징
91 : 공기 흡입구 92 : 공기 배출구
110 : 코일 접속 터미널 수단 111 : 안내 끼움부
11A : 안내 요입부 112 : 터미널
113 : 접속핀 113A : 접속 단부
113B : 걸림턱 113C : 이탈방지 돌기
113D : 끼움 절결부 120 : 코일 단부
120A : 코일 200 : 팬 모터

Claims (5)

  1. 샤프트(10)와 함께 회전하는 마그네트(20)를 포함한 로터(30); 상기 로터(30)와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터(40); 상기 스테이터(40)를 구성하는 상, 하부 인슐레이터(41)(42) 및 스테이터 코어(43)와; 상기 스테이터(40) 중앙에 배치한 샤프트(10) 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링(50) 및 상기 슬리브 베어링(50) 외측 둘레에 설치한 부싱(60)과; 상기 부싱(60)과 결합한 인쇄회로기판(70)과; 임펠러 하우징(80)이 안착되는 상부 하우징(90) 및 상기 인쇄회로기판(70)이 안착되는 하부 하우징(100);을 포함하여 구성하고, 상기 스테이터(40)의 하부 인슐레이터(42) 하방에 복수의 코일 접속 터미널 수단(110)을 구성하되, 상기 코일 접속 터미널 수단(110)은 안내 끼움부(111)를 가지는 터미널(112)과; 상기 터미널(112)의 끼움부(111)에 끼워 삼상 코일 단부(120)와 전기적으로 접속하는 접속핀(113); 및 상기 접속핀(113)의 접속 단부(113A)가 끼워져 돌출되는 인쇄회로기판(70)의 접속 구멍(70A);을 포함하고,
    상기 로터(30)의 상부 내측 둘레에 복수의 임펠러 슬립방지용 요홈(31)을 형성하여 상기 로터(30)를 임펠러 하우징(80)에 인서트 사출시키고, 상기 임펠러 하우징(80) 상부 중앙에 샤프트 (10) 상부를 인서트 사출시켜 결합 구성하는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 터미널(112)의 안내 끼움부(111)는 전, 후방이 개방되고, 양측에 안내 요입부(11A)가 형성되게 구성하고, 상기 터미널(112)의 안내 끼움부(111)에 끼워지는 접속핀(113)은 하방에 접속 단부(113A) 및 걸림턱(113B)을 형성하고, 상기 접속핀(113)의 몸체 양단에 뾰족한 이탈방지 돌기(113C)를 경사지게 형성하며, 상기 접속핀(113)의 몸체 중앙에 탄력성이 부여된 끼움 절결부(113D)를 형성하여 구성함을 특징으로 하는 팬 모터.
  3. 샤프트(10)와 함께 회전하는 마그네트(20)를 포함한 로터(30); 상기 로터(30)와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터(40); 상기 스테이터(40)를 구성하는 상, 하부 인슐레이터(41)(42) 및 스테이터 코어(43)와; 상기 스테이터(40) 중앙에 배치한 샤프트(10) 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링(50) 및 상기 슬리브 베어링(50) 외측 둘레에 설치한 부싱(60)과; 상기 부싱(60)과 결합한 인쇄회로기판(70)과; 임펠러 하우징(80)이 안착되는 상부 하우징(90) 및 상기 인쇄회로기판(70)이 안착되는 하부 하우징(100);을 포함하여 구성하고, 상기 스테이터(40)의 하부 인슐레이터(42) 하방에 복수의 코일 접속 터미널 수단(110)을 구성하되, 상기 코일 접속 터미널 수단(110)은 안내 끼움부(111)를 가지는 터미널(112)과; 상기 터미널(112)의 끼움부(111)에 끼워 삼상 코일 단부(120)와 전기적으로 접속하는 접속핀(113); 및 상기 접속핀(113)의 접속 단부(113A)가 끼워져 돌출되는 인쇄회로기판(70)의 접속 구멍(70A);을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)에는 복수의 스피닝 홀(72A)을 형성하여 부싱(60)의 안내 걸림 요입부(62) 내측이 상기 스피닝 홀(72A)에 끼워지도록 구성함을 특징으로 하는 팬 모터.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 스테이터(40)의 하부 인슐레이터(42) 하방에 터미널(112)을 일체로 하향 돌출시켜 구성함을 특징으로 하는 팬 모터.
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