KR102046900B1 - 차량용 시트의 리클라이너 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 시트의 리클라이너에 관한 것으로, 내측에 익스터널 기어가 형성되는 익스터널 기어브라켓과, 중앙에 중앙돌기가 형성되는 인터널 기어브래킷과, 익스터널 기어브래킷과 인터널 기어브래킷 사이에 결합되는 소켓과, 소켓에 의해 회동되며, 서로 다른 원주 상에 배치되는 두 개의 웨지블록과, 두 개의 웨지블록에서 서로 인접하는 일단부를 각각 탄력적으로 밀어내도록 양단부가 서로 다른 원주상에 배치되는 웨지스프링과, 일측부는 하나의 웨지블록 외주면에 밀착되고, 타측부는 다른 웨지블록 내주면에 밀착되어 설치되는 캠슬리버를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 소켓에 의해 회전되는 웨지블록이 다른 원주상에 배치되고, 이 웨지블록을 탄력적으로 밀어내는 웨지스프링도 나선 형상으로 형성되어 확장 증대에 따른 스프링의 최대 장력이 축소되는 효과가 있다.

Description

차량용 시트의 리클라이너 {RECLINER OF VEHICLE SEET}
본 발명은 차량용 시트의 리클라이너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스프링의 형상을 변경하여 작동력을 개선할 수 있는 차량용 시트의 리클라이너에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 시트쿠션에 대하여 시트백을 힌지 구조로 하여 회동 가능한 상태로 설치하고, 시트쿠션에 각도가 고정된 록킹상태에서 회동이 가능한 언록킹 상태로 상호 전환이 가능하도록 하는 리클라이너가 설치된다. 즉, 탑승자는 리클라이너를 조작하여 체형이나 편의에 따라 시트백의 각도를 조절하게 되는 것이다.
이러한 리클라이너는 작동레버를 조작하면, 리클라이너의 록킹이 해제되어 시트백을 탑승자가 등으로 밀어서 각도를 조절하는 레버방식과, 다이얼 형태로 되어 있는 조작노브를 회전시켜서 시트백의 각도를 조작하는 로터리 방식으로 분류된다.
이러한 리클라이너 중 로터리 방식의 리클라이너가 일본 공개특허공보 특개2010-253101(특허문헌1)에 개시되어 있다. 이 로터리 방식으로 된 종래의 리클라이너의 일 예가 도 1에 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 종래의 리클라이너(10)는 샤프트(11), 익스터널 기어브래킷(12), 인터널 기어브래킷(13), 소켓(14), 부시(15), 커버 플레이트(16), 가이드 브래킷(17), 동력전달유닛(20)을 포함하고 있다.
익스터널 기어브래킷(12)은 중앙에 끼움홀(12a)이 형성되고, 안쪽면에는 익스터널 기어가 형성된다.
인터널 기어브래킷(13)은 중앙에 중앙돌기(13a)가 돌출 형성되고, 둘레면에는 익스터널 기어에 선택적으로 치합되는 인터널 기어(13b)가 형성된다. 인터널 기어(13b)는 익스터널 기어의 기어 이빨보다 적은 수의 기어 이빨을 갖는다.
소켓(14)은 중앙에 샤프트(11)이 관통되어 스플라인 결합되는 결합홀(14a)이 형성된다. 그리고, 소켓(14)의 일측면에는 인터널 기어브래킷(13)의 중앙돌기(13a) 내로 삽입되는 소켓돌기(14b)가 돌출 형성된다. 소켓(14)에는 소켓돌기(14b)의 반대방향으로 돌출되는 스프링돌기(14d)가 구비된다.
부시(15)는 익스터널 기어브래킷(12)의 끼움홀(12a)에 끼워져 결합된다.
동력전달유닛(20)은 익스터널 기어브래킷(12)을 인터널 기어브래킷(13)에 대해 회전시키도록 하는 것으로, 중앙돌기(13a)를 따라 회전하는 한 쌍의 웨지블록(21), 베어링(15)에 밀착되는 캠슬리버(22), 양단이 절곡 형성되어 한 쌍의 웨지블록(21)에 각각 끼워지도록 설치되어 웨지블록(21)을 외측으로 벌려주도록 힘을 제공하는 웨지스프링(23)을 포함한다.
캠슬리버(22)는 반원 형상으로 형성되며, 내주면이 웨지블록(21)의 외측면에 일부 접촉되고, 외주면 전체가 부시(15)의 내측면에 완전히 밀착되어 리클라이너(10)의 작동시 회동되도록 구성된다.
플레이트 커버(16)는 익스터널 기어브래킷(12)의 일면(도 1에서 전면)을 밀폐하여 소켓(14)과 동력전달유닛(20)의 이탈을 방지하게 된다.
가이드링(17)은 익스터널 기어브래킷(12)을 포함하여 인터널 기어브래킷(13)과 플레이트 커버(16)의 외측 둘레면을 감싸서 일체로 결합한다.
이러한 종래의 리클라이너(10)는 레버나 모터의 작동력을 받은 샤프트(11)가 회전되며, 이 샤프트(11)에 결합된 소켓(14)도 회전하게 된다. 이때, 소켓(14)은 웨지블록(21)과 함께 캠슬리버(22)을 회전시키게 되며, 이 웨지블록(21)의 회전에 의해 익스터널 기어(12b)와 인터널 기어(13b)의 기어 이빨 차이에 의한 치합 구간 위치 변화를 가져오게 된다. 이 치합구간 위치 변화에 의해 시트백의 각도가 조절되는 것이다.
그러나, 종래의 리클라이너(10)는 환경규제 강화로 인하여 연비향상을 위해 차량 부품의 경량화가 요구됨에 따라 사이즈를 축소하여 개발되고 있다.
이렇게 리클라이너(10)의 사이즈를 축소하게 되면, 리클라이너의 작동 작동에 관련되는 웨지 스프링(23)의 사이즈도 작게 형성된다.
이렇게 웨지 스프링(23)의 사이즈를 작게 형성하게 되면, 웨지 스프링(23)의 탄성계수가 커지게 된다.
이러한 종래의 리클라이너(10)에서 웨지 스프링(23)의 탄성계수를 크게 하면, 리클라이너(10)의 록킹 작용시 웨지 스프링(23)의 장력에 의해 웨지블록(21)이 좌우로 밀착돼서 리클라이너의 록킹에 매우 유리된다.
그러나, 리클라이너(10)의 작동시에는 웨지 스프링(23)의 탄성력에 의해 좌우로 밀착된 웨지블록(21)이 동시에 회동되도록 구성됨으로, 리클라이너(10)의 언록킹이 매우 불리한 문제점이 있었다.
일본 공개특허공보 특개2010-253101
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 소켓에 의해 회전되는 두 개의 웨지블록을 다른 원주 상에 배치하고, 웨지블록을 탄력적으로 밀어내는 웨지스프링의 확장을 증대시킬 수 있어 웨지 스프링의 스프링 최대 장력을 축소 할 수 있도록 한 차량용 시트의 리클라이너를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 샤프트가 관통하는 관통홀을 가지는 익스터널 기어브래킷과, 중앙에 중앙돌기가 돌출 형성되는 인터널 기어브래킷과, 익스터널 기어브래킷과 인터널 기어브래킷 사이에 결합되는 소켓과, 소켓에 의해 회동되되, 서로 다른 원주 상에 배치되는 두 개의 웨지블록과, 두 개의 웨지블록에서 서로 인접하는 일단부를 각각 탄력적으로 밀어내도록 양단부가 서로 다른 원주상에 배치되는 웨지스프링과, 일측부는 두 개의 웨지블록 중 하나의 웨지블록 외주면에 밀착되고, 나머지 일부는 다른 웨지블록 내주면에 밀착되어 설치되는 캠슬리버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 캠슬리버는 두 개의 웨지블록 중 하나의 웨지블록의 외주면과 다른 하나의 웨지블록의 내주면에 밀착되도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 캠슬리버는 하나의 웨지블록 외주면에 밀착되는 직경을 갖는 원호 형상의 대경부와, 다른 웨지블록의 내주면에 밀착되는 직경을 갖는 원호 형상의 소경부;를 포함하고 대경부와 소경부 사이가 절곡 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 하나의 웨지블록은 타단부에 캠슬리버의 대경부 단부를 밀어내도록 외측으로 절곡 형성되는 가압돌기가 구비되고, 다른 웨지블록은 타단부에 캠슬리버의 소경부 단부를 밀어내도록 내측으로 절곡 형성되는 가압돌기가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 소켓에 의해 회전되는 웨지블록이 다른 원주상에 배치되고, 이 웨지블록을 탄력적으로 밀어내는 웨지스프링도 나선 형상으로 형성되어 확장 증대에 따른 스프링의 최대 장력이 축소되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 시트의 리클라이너를 도시한 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시트의 리클라이너를 도시한 분해 사시도.
도 3은 도 2의 리클라이너에서 소켓, 캠, 중앙돌기, 부시의 결합상태를 도시한 평단면도.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시트의 리클라이너를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 리클라이너에서 소켓을 도시한 사시도이며, 도 4는 도 2의 리클라이너에서 소켓, 캠, 중앙돌기, 부시의 결합상태를 도시한 평단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시트의 리클라이너(100)는, 샤프트, 익스터널 기어브래킷(110), 인터널 기어브래킷(120), 가이드링(130), 플레이트 커버(140), 소켓(150), 부시(160), 동력전달유닛(200)을 포함하고, 동력전달유닛(200)은 캠슬리버(210), 두 개의 웨지블록(221)(222), 웨지스프링(230)을 포함하는 구조이다.
샤프트는 시트백이 결합되는 백프레임(미도시)과 시트쿠션이 결합되는 쿠션 프레임(미도시)을 결합하되, 쿠션프레임에 대해 백프레임이 회전될 수 있도록 지지하게 된다.
이 샤프트의 양측단부에 리클라이너(100)가 구비되고, 이 리클라이너(100)의 외측으로 조작수단이 구비된다. 여기서, 조작수단은 샤프트를 회전시킬 수 있는 모터로 구성되거나 운전자가 손으로 회전시킬 수 있는 다이얼 형태의 조작노브로 구성될 수 있다.
익스터널 기어브래킷(110)은 백프레임에 결합되고, 중앙에는 샤프트가 끼워지는 관통홀(111)이 형성된다. 익스터널 기어브래킷(110)의 내측면에는 다수의 기어이빨로 된 익스터널 기어(112)가 원주 방향을 따라 연속적으로 형성된다.
인터널 기어브래킷(120)은 쿠션프레임에 결합되고, 중앙에는 익스터널 기어브래킷(110)을 향해 중앙돌기(121)가 돌출 형성된다. 그리고, 인터널 기어브래킷(120)의 중앙돌기(121)에는 후술하는 소켓(150)의 소켓돌기(151)가 끼워지는 끼움홀이 형성된다.
인터널 기어브래킷(120)의 외주면에는 익스터널 기어(112)와 선택적으로 치합되는 인터널 기어(122)가 원주 방향을 따라 연속적으로 형성된다. 이 인터널 기어(122)는 익스터널 기어(112)의 기어이빨 수보다 작은 수의 기어 이빨을 갖는다.
인터널 기어(122)의 중앙돌기(121)는 샤프트가 끼워져 관통할 수 있도록 파이프 형태로 형성된다.
한편, 인터널 기어브래킷(120)이 백프레임에 결합되고, 익스터널 기어브래킷(110)이 쿠션 프레임에 결합하도록 구성할 수 있는 것이다.
소켓(150)은 중앙에 샤프트가 스플라인 결합되는 결합홀이 형성된다. 소켓(150)의 결합홀 가장자리에는 소켓(150)의 일측면에서 인터널 기어브래킷(120)의 끼움홀에 끼워지도록 돌출되는 소켓돌기(151)가 형성된다. 즉, 소켓(150)의 일측면 중앙에 소켓돌기(151)가 인터널 기어브래킷(120)을 향하여 돌출 형성되고, 이 소켓돌기(151)를 관통하여 샤프트가 스플라인 결합되는 결합홀이 형성되는 것이다. 그리고, 소켓(150)의 타측면에는 익스터널 기어브래킷(110)을 향하는 스프링돌기(152)가 형성된다.
소켓(150)에는 인터널 기어브래킷(120)에 형성되는 중앙돌기(121)의 외주연을 일부 감싸고, 후술하는 웨지블록(220)을 가압하기 위한 작동돌기(153)가 돌출 형성된다.
부시(160)는 메탈소재로 형성되며, 익스터널 기어브래킷(110)의 관통홀(111)에 끼워져 결합된다.
플레이트 커버(140)는 익스터널 기어브래킷(110)의 일면(도 2에서 후면)을 밀폐하여 소켓(150), 부시(160), 동력전달유닛(200)의 이탈을 방지하게 된다.
가이드링(130)은 익스터널 기어브래킷(110)을 포함하여 인터널 기어브래킷(120)의 외측 둘레면을 감싸서 일체로 결합한다.
동력전달유닛(200)은 샤프트에 결합되는 조작수단에서 발생된 회전력을 인터널 기어브래킷(120)을 통해 익스터널 기어브래킷(110)으로 전달하기 위한 것으로, 캠슬리버(210), 두 개의 웨지블록(220), 웨지스프링(230)를 포함한다.
캠슬리버(210)는 인터널 기어브래킷(120)의 중앙돌기(121)의 외주면 일부와 익스터널 기어브래킷(110)에 끼워지는 부시(160) 내주면 일부에 접촉되도록 직경이 서로 다른 원호 형상으로 형성된다. 이 캠슬리버(210)는 중앙부분에 절곡부(211)가 형성되고, 이 절곡부(211)를 기준으로 일측부가 후술하는 두 개의 웨지블록(220) 중 제1웨지블록(220) 외주면을 감싸고, 타측부가 후술하는 두 개의 웨지블록(220)중 제2웨지블록(220)의 내주면에 밀착되도록 형성된다.
캠슬리버(210)는 제1웨지블록(220)의 외주면에 감싸는 대경부(212)와, 제2웨지블록(220)의 내주면에 그 외주면이 밀착되는 소경부(213)로 구성된다.
웨지블록은 두 개로 구성되되, 제1웨지블록(221)은 인터널 기어브래킷(120)의 중앙돌기(121)와 캠슬리버(210) 사이에 구비되고, 제2웨지블록(222)은 캠슬리버(210)와 익스터널 기어브래킷(110)의 내주면에 끼워지는 부시(160) 사이에 구비되어 리클라이너(100)의 작동시 캠슬리버(210)의 단부를 가압하도록 구성된다.
이 웨지블록은 원의 1/4되는 원호 형상으로 형성되되, 서로 대향되어 설치된다. 웨지블록 중 제1웨지블록(221)은 캠스리버(210)의 내경부 내주면과 중앙돌기(121) 외주면 사이에 구비되되, 캠슬리버(210)의 소경부(213) 원주와 동일한 원주 상에 배치되도록 구성된다.
그리고 제2웨지블록(222)은 캠슬리버(210)의 소경부(213) 외주면과 부시(160)의 내주면 사이에 구비되되, 캠슬리버(210)의 대경부(212) 원주와 동일한 원주 상에 배치되도록 구성된다.
이 두 개의 웨지블록은 그 단부에 각각 가압돌기(221a)(222a)가 돌출 형성된다. 이중 캠슬리버(210)의 대경부(212) 내주면에 끼워지는 제1웨지블록(220)은 가압돌기(221a)(222a)가 외측으로 절곡 형성되어 캠슬리버(210)에서 대경부(212) 쪽의 단부를 가압하도록 구성된다.
그리고 캠슬리버(210)의 소경부(213) 외주면에 밀착되는 제2웨지블록(220)은 가압돌기(222a)가 내측으로 절곡 형성되어 캠슬리버(210)에서 소경부(213) 쪽의 단부를 가압하도록 구성된다.
따라서, 리클라이너(100)의 작동시 두 개의 웨지블록(221)(222)에 구비되는 가압돌기(221a)(222a)는 캠슬리버(210)의 양단부 즉, 대경부(212)의 단부와 소경부(213)의 단부를 각각 교대로 가압하도록 구성된다.
웨지스프링(230)은 소켓(150)의 스프링돌기(152)에 끼워져 소켓(150)의 타측면에 지지되도록 원형으로 형성되되, 양단부가 두 개의 웨지블록(220) 일단부에 각각 지지되도록 인터널 기어브래킷(120)을 향하여 절곡 형성된다.
이 웨지스프링(230)은 스파이럴 형상으로 형성되어 일단부가 제1웨지블록(221)의 일단부에 지지되고, 타단부가 제2웨지블록(222)의 일단부에 지지되어 리클라이너 작동시 각 웨지블록(221)(222)을 탄력적으로 밀어내게 된다.
즉, 웨지스프링(230)의 일단부는 제1웨지블록(221)의 원주 상에 배치되고, 웨지스프링(230)의 타단부는 제2웨지블록(222)의 원주상에 배치된다.
그리고, 각 웨지블록(221)(222)은 서로 인접하게 구비되는 일단부에는 웨지스프링(230)의 양단부가 각각 끼워지는 걸림홈이 형성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 리클라이너에 대한 작용을 간략하게 설명하기로 한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 리클라이너(100)는 시트에 구비되고, 소켓(150)에 결합되는 샤프트에 결합되어 있는 조작다이얼을 탑승자가 직접 돌려서 작동시키거나 샤프트를 모터에 연결하고, 이 모터를 구동하기 위한 조작버튼을 시트에 구비하여 탑승자가 조작버튼을 누를 때, 모터의 구동에 의해 작동되도록 구성된다.
먼저, 리클라이너(100)의 록킹시에는 웨지스프링(230)의 탄성력에 의해 한 쌍의 웨지블록(220)이 바깥쪽으로 벌어지는 힘을 갖게 됨으로써, 제1웨지블록(220)의 내측면은 인터널 기어브래킷(120)의 중앙돌기(121) 외주면과 접하고, 제2웨지블록(222)의 내측면은 캠슬리버(210)의 소경부(213) 외주면에 접촉한 상태를 유지하며, 인터널 기어브래킷(120)의 인터널 기어(122) 일부와 익스터널 기어브래킷(110)의 익스터널 기어(112) 일부가 강한 치합을 이룬 상태가 된다.
이후에 탑승자가 시트백의 경사를 조절하기 위해 시트에 구비되는 조작노브나 조작버튼을 조작하게 된다.
이때, 조작노브에 연결되거나 구동모터에 연결되어 있는 샤프트가 회전하게 된다. 여기서, 시트백의 하단부를 수평으로 가로질러 결합되는 샤프트는 리클라이너(100)에 의해 시트백이 차량의 전방이나 후방으로 회전될 수 있도록 시계방향이나 반시계방향으로 회전되는 것이다.
여기서, 샤프트가 시계방향으로 회전되는 것을 예로서 설명하기로 한다.
샤프트가 시계방향으로 회전되면 스플라인 결합되는 소켓(150)이 시계방향으로 회전하게 되고, 소켓(150)의 작동돌기(153)가 두 개의 웨지블록(221)(222)중 제1웨지블록(221)을 밀어서 시계방향으로 회전시키게 된다. 그러면, 작동돌기(153)에 의해 밀리는 제1웨지블록(221)은 시계방향으로 회전되면서 캠슬리버(210)의 대경부(212) 단부를 함께 가압하면서 회전시키게 된다.
이렇게, 제1웨지블록(221)과 캠슬리버(210)가 시계방향을 회전될 때, 익스터널 기어브래킷(110)은 인터널 기어브래킷(120)에 대한 잇수 차이만큼의 회전비를 발생시키면서 반시계 방향으로 회전하게 된다.
이 익스터널 기어브래킷(110)이 회전됨에 따라 시트백의 각도 조절이 이루어지는 것이다.
상기와 같이, 소켓(160)에 의해 회전되는 두개의 웨지블록(221)(222)이 다른 원주상에 배치되고, 이 웨지블록들(221)(222)을 탄력적으로 밀어내는 웨지스프링(230)도 나선 형상으로 형성되어 확장 증대에 따른 스프링의 최대 장력이 축소되는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 리클라이너
110 : 익스터널 기어브래킷 111 : 관통홀
112 : 익스터널 기어
120 : 인터널 기어브래킷 121 : 중앙돌기
122 : 인터널 기어
130 : 가이드링
140 : 플레이트 커버
150 : 소켓 151 : 소켓돌기
152 : 스프링돌기 153 : 작동돌기
160 : 부시
200 : 동력전달유닛
210 : 캠슬리버 211 : 절곡부
212 : 대경부 213 : 소경부
221 : 제1웨지블록 221a : 가압돌기
222 : 제2웨지블록 222a : 가압돌기
230 : 웨지스프링

Claims (4)

  1. 샤프트가 관통하는 관통홀을 가지는 익스터널 기어브라켓;
    중앙에 중앙돌기가 돌출 형성되는 인터널 기어브래킷;
    익스터널 기어브래킷과 인터널 기어브래킷 사이에 결합되는 소켓;
    소켓에 의해 회동되되, 서로 다른 원주 상에 배치되는 두 개의 웨지블록;
    두 개의 웨지블록에서 서로 인접하는 일단부를 각각 탄력적으로 밀어내도록 양단부가 서로 다른 원주상에 배치되는 웨지스프링;
    일측부는 두 개의 웨지블록 중 하나의 웨지블록 외주면에 밀착되고, 나머지 일부는 다른 웨지블록 내주면에 밀착되어 설치되는 캠슬리버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 리클라이너.
  2. 청구항 1에 있어서,
    캠슬리버는,
    두 개의 웨지블록 중 하나의 웨지블록의 외주면과 다른 하나의 웨지블록의 내주면에 밀착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 리클라이너.
  3. 청구항 2에 있어서,
    캠슬리버는,
    하나의 웨지블록 외주면에 밀착되는 직경을 갖는 원호 형상의 대경부와,
    다른 웨지블록의 내주면에 밀착되는 직경을 갖는 원호 형상의 소경부;를 포함하고, 대경부와 소경부 사이가 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 리클라이너.
  4. 청구항 2항에 있어서,
    하나의 웨지블록은,
    타단부에 캠슬리버의 대경부 단부를 밀어내도록 외측으로 절곡 형성되는 가압돌기가 구비되고,
    다른 웨지블록은,
    타단부에 캠슬리버의 소경부 단부를 밀어내도록 내측으로 절곡 형성되는 가압돌기가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 리클라이너.
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