KR20080042033A - 기립가능한 휠체어 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구동바퀴(30)와 적어도 하나의 조종가능한 바퀴(31)가 설치되는 프레임(29)을 포함하는 휠체어로서, 높이조절가능한 좌석(3)과 등받이(7)와 적어도 하나의 발판(32)이 구비되는 기립유닛(33)이 휠체어에 전환가능하게 장착되는 기립가능한 휠체어에 관한 것으로, 좌석(3)은, 좌석(3)과 결합되며 전방 관절점(10)과 후방 관절점(11)을 갖는 상부 길이방향 지지대(1)와, 전방 관절점(12)과 후방 관절점(13)을 갖는 하부 길이방향 지지대(2)와, 전방 관절점들(10,12)과 후방 관절점들(11,13)을 연결하는 가이드들(4,19)을 포함하는 접합 평행사변형구조의 양측에 설치되며, 좌석(3)의 높이를 조절하기 위하여 상부 및 하부 길이방향 지지대들(1,2) 각각의 상대적인 위치를 본질적으로 변화시키지 않으면서 접합 평행사변형구조가 승강기(26)에 의해 조절될 수 있는 것을 특징으로 한다.
휠체어, 기립, 전동, 평행사변형, 관절, 높이, 높이조절
Description
본 발명은 프레임이 설치된 기립가능한 휠체어에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 적어도 두 개의 구동바퀴와 적어도 두 개의 조절가능한 바퀴가 부착되는 프레임에, 높이를 조절할 수 있는 좌석, 등받이, 및 적어도 하나의 발판을 구비하는 기립유닛이 유동적으로 설치되어 있는 기립가능한 휠체어에 관한 것이다.
이러한 휠체어는 예를 들어 캐나다 특허 제2 458 12 A1호 또는 독일 특허 제199 12 830 A1호에 공지되어 있다. 장시간 동안 앉아서 지내는 휠체어 사용자의 자세는 예를 들어, 하체부위의 운동력 감소, 장 기능저하, 그리고 혈액순환의 악화와 같은 신체기능의 물리적 손상을 초래한다. 뿐만 아니라, 앉아있음으로 인하여 창상의 위험도 존재한다. 기립가능한 휠체어는, 일어서기까지의 자세변화를 통하여 신체기능의 저하를 막을 수 있기 때문에, 이러한 과정을 지연시키는데 도움이 된다. 조절가능한 좌석은 등받이 및 발판과 함께 프레임에 설치되어 있다. 사용자의 해부학적 요구를 완벽하게 맞춘다는 것은 휠체어가 제공하는 편안함 중에서도 가장 중요한 평가기준이 된다. 이러한 경우, 사용자의 신체 치수를 토대로, 좌석의 깊이와 종아리나 허벅지에 관련된 발판의 위치가 결정된다. 기립가능한 휠체어는 이와 같이 조사된 자료에 상응하게 제작사의 표준프로그램으로부터 선택되어 완성된다.
사용자에 맞게 특별히 제작된 기립가능한 휠체어는 키가 크거나 혹은 작은 사람들의 경우 빈번하게 불편함을 초래하여 만족스럽지 못하다. 이는 바로 측정에 의해 표준화된 기립가능한 휠체어의 크기가 평균적인 신체를 기준으로 하는 사람들에게 맞추어져 있기 때문이다. 사용자들에게 맞지 않는다는 점은 그저 간접적으로만 인지될 경우가 매우 흔하다. 몸과 의자의 표면 사이에서 일어나는 마찰이나 방석에 과도하게 가해지는 내리누르는 힘은 사용시간이 짧음에도 창상을 발생시킨다. 의자의 높이를 조절한다면 유명 휠체어의 경우 불편한 좌석의 각도를 바꿀 수 있을 것이다.
기립가능한 휠체어는 운동하는 것과 같이 활동할 수 있는 가능성도 사용자에게 제공한다. 예를 들면 장애인도 골프를 칠 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 경우의 휠체어는 앉은 위치에서 탁월한 안정성을 제공하는 것이 매우 중요하다. 예를 들면 앉은 위치에서 발판이 바닥에 대해 기립되거나 경우에 따라서는 바닥 위에서 자체가 지지될 수 있는 것이 요구된다. 등받이는 좌석과 평형을 유지하여야 하며 골퍼에게 골프채를 휘두를 수 있도록 만족할 만한 활동가능성을 제공하여야만 한다.
이러한 경우 골프장에는 많은 수의 기립가능한 휠체어가 마련되어 많은 사용자들에 의하여 사용될 수 있다. 평균적인 신체의 사람들에게 맞추어진 기립가능한 휠체어는 좌석의 높이를 최적의 상태로 조절할 수 없기 때문에 일부 장애인들은 이를 이용할 수 없거나 상당히 불편한 상태에서 사용할 수밖에 없다.
조절가능한 기립가능한 휠체어가 캐나다 특허 제2 458 092 A1호에 공지되었 다. 조절가능한 등받이를 통하여 좌석의 깊이가 달라질 수 있게 되었다. 뿐만 아니라, 등받이는 망원경 타입으로 좌석의 프레임과 결합되었다. 망원경의 관과 같은 형태는 실용적인 면에서 특별한 기능이 없다. 안정성을 보장하기 위해서는 최소한의 오차만이 요구된다. 또한 빈번한 조절로 인하여 쉽게 마모되게 된다. 좌석 하부의 양측에 장착된 망원경의 관은 서로 기울어질 수 있다. 이러한 경우 등받이는 좌석의 반대편에서 기울어지고 휠체어를 안전하게 세우는 것은 불가능해진다. 뿐만 아니라 망원경의 관은 쉽게 더러워지는데, 이야말로 스포츠 활동에서는 치명적인 단점일 수 있다.
유럽 특허 제1 413 278 A1호에는 전환 가능한 접합 평행사변형구조 위에 설치된 좌석의 높이를 조절할 수 있는 휠체어가 개시되어 있다. 좌석의 높이를 조절함으로써, 좌석의 위치도 운전방향으로 조절된다. 평행사변형이 형성됨에 따라, 운행 중의 좌석이 전방이나 후방으로 이동된다.
그런 문제를 해결함에 있어서 처음에 기술한 기립가능한 휠체어는 그에 비하여 개선되었다고 하는데, 높이조절시 좌석이 기울어지거나 바닥과 발판 사이의 간격이 좌석의 높이와 상관없이 그대로 유지되는 단점을 없애면서 좌석의 높이도 조절할 수 있게 되었다.
본 발명에 따른 기립가능한 휠체어는 상술한 문제해결을 감안할 경우 다음과 같은 면에서 월등하다. 한편으로는 좌석과 결합되는 상부 길이방향 지지대가 전방 관절점과 후방 관절점을 포함하고, 다른 한편으로는 하부 길이방향 지지대가 전방 관절점과 후방 관절점으로 이루어지는 가운데, 두개의 전방 관절점들과 후방 관절점들이 가이드들에 의해 결합되는 접합 평행사변형구조 위에 좌석이 설치되었다는 점과 좌석의 높이를 설정하기 위하여 상부 및 하부 지지대들 각각의 상대적인 위치를 구조적으로 변화시키지 않으면서 접합 평행사변형구조를 승강기에 의해 승강될 수 있다는 것이다.
접합 평행사변형구조를 위와 아래로 승강함으로써 좌석이 등받이 쪽으로 기울어짐이 없이 좌석의 높이가 달라질 수 있게 되었다. 경우에 따라서 핸들조작 때문에 기하학적인 변화는 힘들어진다. 그러한 경우 높이조절에 의하여 발판의 완전한 연결이 풀어질 수 있는데, 그 발판의 움직임은 기립-운동으로 조절할 수 있다.
승강기는 그 선단이 상부 길이방향 지지대의 전방 관절점에 결합되고 그 후단이 관절점에 의해 프레임에 장착되는 지지대와, 그 선단이 전방 관절점에 의해 상부 길이방향 지지대와 결합되고 그 후단이 후방 관절점에 의해 프레임과 결합되는 제어지지대와 함께 작용토록 한다.
프레임에 고정되어 설치된 제어지지대와 지지대는 좌석의 앞부분이나 경우에 따라서는 좌석이 설치된 틀의 앞부분을 위로 평행으로 밀어올리기 때문에 앞부분이 기울어지는 것을 방지한다. 그 경우 프레임을 향한 좌석의 상대적인 위치만이 변한다. 좌석이 올라갈 경우 좌석은 매우 미세하게 후방으로 옮겨질 뿐이다.
상부 길이방향 지지대의 전방 관절점과, 지지대의 프레임에 구비된 관절점과, 제어지지대의 전방 관절점 및 제어지지대의 후방 관절점은 평행사변형을 형성하는 것이 바람직하다.
특히 더욱 유익한 점은 바로, 좌석의 높이는 비단계적(steplessly)으로 조절될 수 있는 것이 더 바람직하다. 또한 최소한 하나의 축이 특별하게 사용될 수 있다. 이러한 경우 그 축이 자체제동(selflocking)을 할 수 있도록 제작된다면 특별한 장점이 될 것이다.
기립가능한 휠체어의 접합 평행사변형구조가 좌석의 양측에 설치되어 있기 때문에 기립가능한 휠체어의 승강기도 고려해 볼 수 있다.
등받이의 하부가 길이방향으로 이동될 수 있도록 만들어진 길이방향 지지대들의 후방에 슬롯이 구비되는 경우, 좌석의 깊이가 원하는 형태로 설정되기 때문에 사용자는 최적의 착석위치를 취할 수 있다.
슬롯의 사용은 매우 튼튼하고 더러움을 거의 타지 않는다.
등받이가 연결편을 거쳐 슬롯으로 안내되어 고정될 경우, 최소한의 오차도 허용되지 않는다. 또한 연결편은 좌석깊이를 비단계적으로 조절할 수 있는 가능성을 제공한다. 등받이가 기울어지는 것이 방지되기 때문에 좌석과 등받이가 선회할 가능성은 어떤 여건에서도 보장된다. 특히 각각의 연결편은 관절점을 통해 등받이와 결합되는 금속판에 설치된다. 이 금속판은 링크설비 위에서 서로 결합될 수 있으며, 그 결과 등받이의 설치를 위하여 양쪽 손잡이가 좌석의 측면에서 잡아주며 그 도움으로 등받이가 슬롯에서 밀릴 수 있다.
길이방향 지지대들은 슬롯에 평행하게 배열되며, 등받이의 고정핀이 결합될 수 있는 홈들을 구비하는 것이 더 바람직하다. 고정핀은 손잡이 부분에 차례로 설치할 수 있다. 고정핀과 관련해서 홈들은 연결편이 슬롯에서 고정되기 전에 등받이가 고정되는 장점을 제공한다. 그 밖에 연결편의 고정이 느슨해질 경우, 등받이가 고정되는 장점을 제공한다.
특히 홈들은 규칙적으로 서로 대향하게 형성됨으로써, 등받이 위치조절의 세분화가 이루어진다. 홈들을 대신하여 구멍을 고려해 볼 수도 있다.
평형지지대는 선단이 가이드와 관절결합되며 후단이 프레임과 관절결합된다.
도 1은 본 발명에 따른 기립가능한 휠체어의 개략적인 측면도;
도 2는 본 발명에 따른 기립유닛을 나타내는 개략도;
도 3은 조절 작동을 나타내는 개략도;
도 4는 도 3의 배면을 나타내는 개략도;
도 5는 도 3의 V-V선을 따른 개략적인 단면도;
도 6은 기립유닛의 개략적인 측면도;
도 7은 기립유닛의 개략적인 사시도;
도 8은 기립유닛의 개략적인 부분측면도;
도 9는 기립유닛의 개략적인 부분 사시도; 및
도 10은 기립유닛의 개략적인 다른 부분 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 상부 길이방향 지지대 1a : 슬롯
1b : 홈 1c : 구멍
2 : 하부 길이방향 지지대 2a : 슬롯
2c : 구멍 3 : 좌석
4 : 가이드 5 : 금속판
5a : 연결편 5b : 고정판
5' : 고정 나사 6 : 금속판
6a : 연결편 6b : 고정판
6' : 고정 나사 7 : 등받이
7a : 크로스멤버(cross member) 8 : 평형지지대
9 : 고정핀 9' : 고정핀
10 : 관절점 11 : 관절점
12 : 관절점 13 : 관절점
14 : 관절점 15 : 관절점
16 : 손잡이 17 : 체결클립
18 : 가이드 19 : 가이드
20 : 평형지지대 21 : 관절점
22 : 크로스멤버(cross member) 23 : 관절점
25 : 관절점 24 : 제어지지대
26 : 승강기/스핀들 27 : 지지대
28 : 액츄에이터 29 : 프레임
30 : 구동바퀴 31 : 앞바퀴
32 : 발판 33 : 기립유닛
34 : 수직지지대 35 : 크랭크
36 : 가이드
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 더 자세히 설명하기로 한다.
본 실시예의 휠체어는 프레임(29)과 그 위에 고정된 기립유닛(33), 구동바퀴(30) 그리고 조종가능한 앞바퀴(31)를 포함한다. 기립유닛(33)은 좌석(3)과 등받이(7) 및 발판(32)을 갖는다. 기립유닛(33)은 액츄에이터(28)에 의해 위로 움직일 수 있다. 또한 좌석(3)은 수직의 위치로 움직인다. 이때, 등받이(7)는 자체의 수직 위치를 유지하며 좌석(3)에 평행으로 놓여진다. 좌석(3)이 아래로 움직임과 동시에 발판(32)이 내려가고, 기립유닛(33)이 펼쳐진 상태에서 발판은 지면에 지지된다. 좌석(3)과 등받이(7)를 세우기 위하여 액츄에이터(28)는 크로스바(22)를 작동시키고 그 결과 관절점(21)이 길이방향 경로를 따라 이동한다.
좌석(3)의 하부에는 두 개의 길이방향 지지대(1,2)가 장착된다. 상부 길이방향 지지대(1)는 좌석(3)과 완전히 결합되며 전방 관절점(10)과 후방 관절점(11)을 갖는다. 하부 길이방향 지지대(2)는 전방 관절점(12)과 후방 관절점(13)을 갖는다. 관절점들(10,12; 11,13)에 의해 상부 길이방향 지지대(1)와 하부 길이방향 지지대(2)는 서로 관절결합되어 접합 평행사변형구조를 형성한다. 다시 말해, 전방 관절점들(10,12)의 거리(C)는 후방 관절점들(11,13)의 거리(D)와 일치하며, 상부 길이방향 지지대(1)의 관절점들(10,11)의 거리(A)는 하부 길이방향 지지대(2)의 관절점들(12, 13)의 거리(B)와 일치한다.
지지대(1, 2)의 후방에는 범위가 한정된 슬롯(1a,2a)이 형성되어 있다. 금속판(5,6)에 고정되는 연결편들(5a,6a; 도 5 참조)이 슬롯(1a,2a) 내에 구동가능하게 결합된다. 고정판들(5b,6b)에 의해 연결편들(5a,6a)은 슬롯(1a,2a)에 고정될 수 있으며, 경우에 따라서 금속판(5,6)은 상부 및 하부 길이방향 지지대(1,2)의 맞은편에서 지지될 수 있다. 가로지지대(7a)를 갖는 등받이(7)는 관절점들(14,15)에 의해 금속판(5,6)에 관절결합된다. 3개의 부품으로 이루어진 손잡이(16)는 금속판(5,6)의 반대편 끝에 고정된다. 금속판(5,6)에 관절결합되는 손잡이(16)는 상부 고정핀(9)과 하부 고정핀(9')을 갖는다. 상부 길이방향 지지대(1)의 상측부와 하부 길이방향 지지대(2)의 하측부에 마련된 홈들(1b,2b)과 함께 작용하는 고정핀들(9,9')은 등받이(7)를 고정하는 데 사용된다. 서로 함께 작용하는 홈들(1b,2b)이 놓여있는 각도는 관절점들(10,12)과 관절점들(11,13) 사이에 있는 선상의 각도와 일치한다(도 4 참조).
등받이(7)를 조절하거나 좌석의 깊이(X)를 조절하기 위하여 고정 나사들(5,6')을 풀면 금속판(5,6)에 고정된 고정판들(5b,6b)이 해제되며, 기립가능한 휠체어의 손잡이(16)를 잡아당기면, 고정핀들(9,9')이 홈들(1b,2b)에서 이탈됨에 따라 등받이(7)가 원하는 만큼 전방 또는 후방으로 움직이게 된다. 고정핀은 그에 상응하는 홈들(1b,2b)로 삽입되고 고정 나사들(5,6')이 다시 조여진다.
도 6에 도시한 바와 같이, 규칙적으로 배열되는 홈들(1b,2b) 대신에 슬롯 하부에 고정핀들(9,9')이 삽입될 수 있는 구멍들(1c,2c)이 마련될 수도 있다. 등받이(7)는 2개의 부품으로 이루어질 수 있으며 체결클립(17)에 의해 기립유닛(33)과 결합될 수 있다. 이러한 형태는 예를 들어 기립가능한 휠체어가 차량으로 수송되어야 하는 경우에 등받이(7)가 쉽고 빠르게 제거될 수 있는 장점을 갖는다.
금속판(5,6)과 관절결합되는 등받이(7)의 하부는 등받이(7)와 하나의 형태로 형성될 수 있거나 또는 3각형의 가이드(18)로 이루어질 수 있다. 관절점들(11,13)의 거리(D)와 관절점들(12,13)의 거리(B)의 변화를 통하여 등받이(7)의 각도(α)는 좌석(3)에 대해 조절될 수 있다.
상부 길이방향 지지대(1), 하부 길이방향 지지대(2) 그리고 기립가능한 휠체어의 전방 관절점과 후방 관절점에 결합된 가이드들(4,19)에 의해 형성되는 접합 평행사변형구조에 좌석(3)이 장착된다는 사실을 도면으로부터 알 수 있다. 좌석(3)의 높이를 조절하기 위하여 접합 평행사변형구조들(10-12, 11-13)은 자체제동가능하게 형성되는 스핀들(26)에 의해 원호를 그리며 상부 후방으로 이동한다. 스핀들(26)은, 그 후단이 관절점(25)에 의해 프레임(29)에 설치되고 그 선단이 관절점(12)에 의해 하부 길이방향 지지대(2)에 설치되는 지지대(27) 및 그 후단이 프레임(29)에 관절결합되고 그 선단이 또 다른 관절점(23)에 의해 상부 길이방향 지지대(1)에 설치되는 제어지지대(24)와 함께 작용한다. 평형지지대(8)는 선단에서 관 절결합되는 가이드(19)를 통해 하부 길이방향 지지대(2)의 관절점(12)과 상부 길이방향 지지대(1)의 관절점(10)과 결합된다. 평형지지대(8)는 하단이 프레임(29)에 관절결합된다. 가이드(19)와 평형지지대(8)는 좌석(3)의 상향 및 하향조절을 할 때 관절점(12)의 위치를 유지하는 기능을 갖는다. 따라서, 좌석(3)의 상향 및 하향운동시, 각도(α)는 매우 작게 변화한다.
발판(32)은, 액츄에이터(28)에 의한 좌석(3)의 상향 이동시 수직으로 내려가도록 관절결합되는 수직지지대(34)에 고정된다. 또한 가이드(36)에 의해 액츄에이터(28)와 결합되는 크랭크(35)는 회전운동을 수직운동으로 바꾼다.
스핀들(26)의 길이는 미기재된 도구를 통하여 조절할 수 있다. 스핀들(26) 대신에 가스압력스프링이나 전기조절기를 승강기로 사용할 수 있다.
관절점(21)의 위치를 바꿈으로써 좌석(3)의 기울기에 영향을 줄 수 있다.
본 발명에 따르면, 휠체어 좌석의 높이조절시 좌석이 기울어지는 문제점을 해결함과 동시에 사용자에게 높은 활동성을 제공할 수 있는 기립가능한 휠체에를 제공할 수 있다.
Claims (14)
- 구동바퀴(30)와 적어도 하나의 조종가능한 바퀴(31)가 설치되는 프레임(29)을 포함하는 휠체어로서, 높이조절가능한 좌석(3)과 등받이(7)와 적어도 하나의 발판(32)이 구비되는 기립유닛(33)이 상기 휠체어에 전환가능하게 장착되는 기립가능한 휠체어에 있어서,상기 좌석(3)은, 상기 좌석(3)과 결합되며 전방 관절점(10)과 후방 관절점(11)을 갖는 상부 길이방향 지지대(1)와, 전방 관절점(12)과 후방 관절점(13)을 갖는 하부 길이방향 지지대(2)와, 상기 전방 관절점들(10,12)과 상기 후방 관절점들(11,13)을 연결하는 가이드들(4,19)을 포함하는 접합 평행사변형구조의 양측에 설치되며,상기 좌석(3)의 높이를 조절하기 위하여 상기 상부 및 하부 길이방향 지지대들(1,2) 각각의 상대적인 위치를 본질적으로 변화시키지 않으면서 상기 접합 평행사변형구조가 승강기(26)에 의해 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 1항에 있어서,상기 승강기(26)는,그 선단이 상기 상부 길이방향 지지대(1)의 상기 전방 관절점(10)에 결합되 고 그 후단이 관절점(25)에 의해 상기 프레임에 장착되는 지지대(27)와,그 선단이 전방 관절점(23)에 의해 상기 상부 길이방향 지지대(1)와 결합되고 그 후단이 후방 관절점(21)에 의해 상기 프레임(29)과 결합되는 제어지지대(24)와 함께 작용하는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 2항에 있어서,상기 상부 길이방향 지지대(1)의 상기 전방 관절점(10)과, 상기 지지대(27)의 프레임에 구비된 상기 관절점(25)과, 상기 제어지지대(24)의 상기 전방 관절점(23) 및 상기 제어지지대(24)의 상기 후방 관절점(21)은 평행사변형을 형성하는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 1항에 있어서,상기 좌석(3)의 높이는 비단계적(steplessly)으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 1항에 있어서,상기 승강기(26)는 적어도 하나의 스핀들(spindle)인 것을 특징으로 하는 기 립가능한 휠체어.
- 제 5항에 있어서,상기 스핀들(26)은 자체제동(selflocking)되게 조종되는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 길이방향 지지대들(1,2)은 그 후방에 상기 등받이(7)의 하부가 길이방향으로 조절가능하게 고정되는 슬롯(1a,2a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 7항에 있어서,상기 등받이(7)는 연결편들(5a,6a)을 거쳐 상기 슬롯들(1a,2a)로 안내되며 상기 길이방향 지지대(1,2)의 맞은편에서 고정되는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 8항에 있어서,상기 연결편들(5a,6a)은,관절점들(14,15)을 통해 상기 등받이(7)와 결합되는 금속판들(5,6)에 배치되는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 7항에 있어서,상기 길이방향 지지대들(1,2)은 상기 슬롯들(1a,2a)에 평행하게 배열되는 홈들(1b,2b)을 구비하며,상기 홈들(1b,2b)은 상기 등받이(7)의 고정핀들(9,9')이 결합되도록 상기 슬롯(1a,2a)에 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 10항에 있어서,상기 고정핀들(9,9')은 복합식 손잡이(16)에 설치되는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 11항에 있어서,상기 복합식 손잡이(16)의 부품들은 관절결합되는 것을 특징으로 하는 기립 가능한 휠체어.
- 제 10항에 있어서,상기 홈들(1b,2b)은 규칙적으로 서로 대향하는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
- 제 1항에 있어서,그 선단이 상기 가이드(19)와 관절결합되며 그 후단이 상기 프레임(29)과 관절결합되는 평형지지대(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기립가능한 휠체어.
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