KR20200092261A - 통기식 배전 하우징 - Google Patents

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Abstract

배전 하우징을 포함하는 배전 조립체가 제공된다. 일부 접근법에서, 배전 하우징은 주 벽, 주 벽으로부터 연장되는 측벽, 및 주 벽을 통한 통기부를 갖는 기부를 포함한다. 통기부는 주 벽의 내부 표면과 주 벽의 외부 표면 사이에서 연장되는 통기 개구를 포함할 수 있다. 복수의 통로들이 주 벽의 외부 표면 내로 만입되고 통기 개구와 측벽 사이에서 연장될 수 있다. 배전 하우징은 기부에 제거가능하게 결합된 커버를 추가로 포함할 수 있고, 커버 및 기부는 적어도 하나의 가용성 요소를 내장하도록 작동가능한 내부 공동을 한정한다.

Description

통기식 배전 하우징{VENTED POWER DISTRIBUTION HOUSING}
본 발명은 일반적으로 배전 모듈(power distribution module)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 통기식 배전 모듈 하우징(vented power distribution module housing)에 관한 것이다.
"접속함(junction box)"으로도 지칭되는 배전 하우징은 퓨즈 블록(fuse block), 퓨즈, 릴레이 등과 같은 전기 구성요소들을 내장하는 데 전통적으로 사용되어 왔다. 전형적으로, 이들 전기 구성요소들은 전기 시스템 내의 전력을 트랙터/트레일러 조합(tractor/trailer combination) 내의 냉동 유닛과 같은 하나 이상의 전기 부하로 집합적으로 분배할 수 있다. 하나 이상의 전기 부하로의 배전을 가능하게 하기 위해 정합 하니스 커넥터(harness connector) 또는 링 단자(ring terminal)가 하우징 내의 전기 구성요소들 중 하나 이상에 플러그 접속될 수 있다. 불리한 환경 및 기후 조건에의 배전 하우징의 노출은 하우징 내의 전기 구성요소들을 손상 또는 파괴시킬 수 있다.
내부 전기 구성요소들을 불리한 외부 조건으로부터 보호하도록 의도되는 다양한 배전 하우징이 개발되어 왔다. 그러나, 완전히 밀봉된 배전 하우징은 온도 변화로 인해 배전 하우징의 내부 영역과 외부 영역 사이에 압력차를 야기할 수 있다. 증가된 압력은 배전 하우징의 시일(seal) 및 커버 래치(cover latch)에서 응력을 야기한다.
이는 본 개선이 유용할 수 있는 이들 및 다른 고려사항에 관한 것이다.
일 실시 예의 목적은 통기식 배전 하우징을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배전 하우징은 주 벽(main wall) 및 주 벽으로부터 연장되는 측벽을 갖는 기부(base)를 포함할 수 있다. 기부는 주 벽을 통한 통기부(vent)를 추가로 포함할 수 있으며, 통기부는 주 벽의 내부 표면과 주 벽의 외부 표면 사이에서 연장되는 통기 개구를 포함한다. 기부는 주 벽의 외부 표면 내로 만입되고 통기 개구와 측벽 사이에서 연장되는 복수의 통로들을 포함할 수 있다. 배전 하우징은 기부에 제거가능하게 결합된 커버를 추가로 포함할 수 있고, 커버 및 기부는 적어도 하나의 가용성 요소(fusible element)를 내장하도록 작동가능한 내부 공동(cavity)을 한정한다.
본 발명의 실시예에 따른 배전 조립체(power distribution assembly)는 적어도 하나의 가용성 요소를 내장하도록 작동가능한 내부 공동을 한정하는 기부와 커버를 갖는 배전 하우징을 포함할 수 있다. 기부는 표면 상에 동일 평면으로 장착가능한 주 벽, 주 벽으로부터 연장되는 측벽, 및 주 벽을 통한 통기부를 포함할 수 있다. 통기부는 주 벽의 내부 표면과 주 벽의 외부 표면 사이에서 연장되는 통기 개구, 및 주 벽의 외부 표면 내로 만입되고 통기 개구와 측벽 사이에서 연장되는 복수의 통로들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배전 하우징은 커버와 결합가능한 기부를 포함할 수 있으며, 여기서 커버 및 기부는 기부에 결합된 적어도 하나의 가용성 요소를 수용하는 내부 공동을 한정한다. 기부는 주 벽, 주 벽으로부터 연장되는 측벽, 및 주 벽을 통한 통기부를 포함할 수 있다. 통기부는 주 벽의 내부 표면과 주 벽의 외부 표면 사이에서 연장되는 통기 개구, 및 주 벽의 외부 표면 내로 만입된 복수의 통로들을 포함할 수 있다. 복수의 통로들은 통기 개구와 측벽 사이에서 연장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배전 조립체를 예시하는 등각도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 도 1에 도시된 배전 조립체의 배전 하우징의 저면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 커버가 없는, 도 1에 도시된 배전 조립체의 배전 하우징의 등각도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 배전 하우징을 통한 통기부의 확대 등각도.
도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 도 4a의 통기부의 측단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배전 하우징을 통한 통기부의 저부 등각도.
도면은 반드시 축척대로 도시되는 것은 아니다. 도면은 단지 표현이며, 본 발명의 특정 파라미터들을 묘사하도록 의도되는 것은 아니다. 도면은 본 발명의 전형적인 실시예를 도시하도록 의도되며, 따라서 범주에서의 제한으로서 간주되어서는 안 된다. 도면에서, 동일한 도면 부호 부여는 동일한 요소를 나타낸다.
또한, 도면들 중 일부 내의 소정의 요소들은 예시 명확성을 위해 생략되거나 축척대로 예시되지 않을 수 있다. 단면도는, 예시 명확성을 위해 "진정한" 단면도에서 그렇지 않으면 보일 수 있는 소정의 배경 선들을 생략한, "근시적(near-sighted)" 단면도 또는 "슬라이스(slice)"의 형태일 수 있다. 또한, 명확성을 위해, 소정의 도면들에서 일부 도면 부호들이 생략될 수 있다.
이제 본 발명에 따른 배전 조립체 및 배전 하우징이 실시예들이 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 더욱 완전하게 설명될 것이다. 그러나, 배전 조립체 및 배전 하우징은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에 기술된 실시예로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시 내용이 완전하고 완벽하도록, 그리고 시스템 및 방법의 범주를 당업자에게 충분히 전달하도록 제공된다.
편의성 및 명확성을 위해, "상단", "저부", "상부", "하부", "수직", "수평", "측방향", 및 "종방향"과 같은 용어는, 도 1 내지 도 5에 나타나 있는 바와 같은 배전 조립체 및/또는 배전 하우징의 기하학적 구조 및 배향과 각각 관련하여, 이들 구성요소 및 그들의 구성 부품의 상대 배치 및 배향을 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 것이다. 상기 용어는 구체적으로 언급된 단어, 그의 파생어, 및 유사한 의미의 단어를 포함할 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수형으로 서술되고 부정관사("a" 또는 "an") 단어가 선행되는 요소 또는 작동은, 그러한 배제가 명시적으로 언급되지 않는 한, 복수의 요소들 또는 작동들을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 "일 실시예"에 대한 언급은 서술된 특징부를 또한 포함하는 추가의 실시예의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다.
전술된 바와 같이, 본 발명에서의 접근법은 배전 하우징으로서, 배전 하우징이 동일 평면 장착 표면(flush-mount surface)에 결합되게 하는 통기성 통기부를 포함하는 배전 하우징을 제공한다. 유리하게는, 장착 표면에 바로 인접하게 제공될 수 있는 통기부는 공기와 같은 유체가 배전 하우징 내외로 유동하게 하여서, 예컨대 배전 하우징 내의 구성요소(예컨대, 퓨즈)의 자체 발열로 인한 큰 압력차가 발생하지 않는 것을 보장한다. 배전 하우징의 내부와 배전 하우징의 외부 사이의 압력차를 최소화하는 것은 배전 하우징의 시일 및 래치에서 응력을 감소시킨다. 또한, 통기부는 공기 유동을 증가시키고 오염물에 의한 막힘의 가능성을 감소시키기 위해 배전 하우징의 저부 벽을 따라 연장되는 다수의 채널을 포함할 수 있다. 통기부를 배전 하우징의 저부 벽을 통해 제공하는 것은 배전 하우징이 여러 가지의 다양한 위치에 장착될 수 있게 하여서, 다양성 및 가치를 증가시킨다.
임의의 특정 구현예로 제한되지 않지만, 본 발명의 실시예들은, 높은 전류 부하 및 가혹한 조건을 위해 개발된 내부 버스형(internally bussed) 방수 및 방진(dust-proof) 배전 모듈이며 배터리-인접 응용(near-the-battery application)에 매우 적합한 멀티-드롭 버스(multi-drop bus, MDB) 5-웨이 배전 모듈과 함께 사용하기에 적절한 하우징을 기술한다. MDB 5-웨이 배전 모듈은 원하는 설계에 맞도록 노출된 위치들에 장착된 2개 또는 3개의 MIDI(등록상표) 퓨즈로 구성될 수 있다. 일부 예에서, MDB 시리즈 퓨즈 홀더는 퓨즈 설치를 위한 M5 나사 볼트들 및 커버 시일을 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배전 조립체(이하, "조립체")(100)의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 조립체(100)는 커버(114)에 결합된 기부(112)를 갖는 배전 하우징(이하, "하우징")(110)을 포함하며, 커버(114)는 기부(112)에 제거가능하게 연결되고 그 내부의 회로 보호 구성요소들을 덮는다. 커버(114)는, 예를 들어 개방된 퓨즈를 교환하거나 배전 그리드(grid)를 검사하기 위해 제거될 수 있다. 커버(114)는 먼지, 습기 및 다른 오염물이 회로 보호 장치에 도달하는 것을 방지하는 시일을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 하우징(110)은 동일 평면 장착 표면(이하, "표면")(115)의 상부에 배치되어 그에 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 커버(114)는 기부(112)에 스냅-끼워맞춤될 수 있고/있거나 커버(114)를 기부(112)에 해제가능하게 고정하는 하나 이상의 래칭 기구(latching mechanism)(116)를 포함할 수 있다. 구체적으로 예시되지 않지만, 커버(114)는 또한 파지 및 제거를 더욱 용이하게 하기 위한 수단, 예를 들어 탭(tab), 돌출부, 리세스(recess) 등을 포함할 수 있다.
기부(112)는 주 벽(122) 및 주 벽(122)으로부터 연장되는 측벽(124)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 측벽(124)은 주 벽(122)에 수직으로 배향될 수 있다. 또한, 측벽(124)은 주 벽(122)의 주연부의 전부 또는 일부 둘레에서 연장될 수 있다. 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 커버(114) 및 기부(112)는 적어도 하나의 가용성 요소(130)를 내부에 내장하도록 작동가능한 내부 공동(128)을 한정한다. 일부 실시예에서, 가용성 요소(130)는 기부(112)에 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 기부(112)는 다수의 하우징 조립체를 함께 장착하기 위한 상호로킹 특징부(interlocking feature)들의 세트뿐만 아니라, 기부(112)를 표면(115)에 고정하기 위한 하나 이상의 장착 구멍(120)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하우징(110)은 실증된 형상을 형성하도록 성형되는, 플라스틱과 같은 절연 재료로 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 기부(112) 및 커버(114)는 절연 플라스틱, 예컨대 나일론, 유리-충전된 나일론, 폴리에스테르 및 폴리카르보네이트와 같은 동일한 또는 상이한 재료로 제조될 수 있다.
가용성 요소(130) 및 다른 구성요소들은 자동차 용도를 위해, 예를 들어 승용차, 트럭, 오토바이, 보트, 웨이브-러너(wave-runner), ATV(all-terrain vehicle) 및 다른 유형의 스포츠 차량 또는 상기에 열거된 다른 것들을 위해 예시되어 있다. 그러나, 본 발명의 교시 내용 및 조립체(100)의 이득 및 이점은 차량 유형 응용으로 제한되지 않는다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기부(112)는 주 벽(122)을 통한 통기부(135)를 포함할 수 있다. 통기부(135)는 주 벽(122)의 내부 표면(140)과 주 벽(122)의 외부 표면(142) 사이에서 연장되는 통기 개구(138)를 포함할 수 있다. 통기부(135)는 통기 개구(138)와 측벽(124) 사이에서 연장되는 복수의 통로(145)들을 추가로 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 통로(145)들은 기부(112)의 주 벽(122)의 외부 표면(142) 내로 만입된다. 임의의 특정 구성으로 제한되지 않지만, 복수의 통로(145)들은 기부(112)의 주 벽(122)의 제1 측부(150)와 제2 측부(152) 사이에서 연장되는 제1 쌍의 통로(148), 및 제1 쌍의 통로(148)로부터 수직으로 연장되는 제2 쌍의 통로(156)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 쌍들의 통로(148, 156)들은 통기 개구(138)와 유동가능하게 연결된다. 도시된 바와 같이, 제2 쌍의 통로(156)는 통기 개구(138)와 기부(112)의 주 벽(122)의 제1 단부(160) 사이에서 연장된다. 제1 및 제2 쌍들의 통로(148, 156)들은 기부(112)의 측벽(124)을 통한 복수의 출구(164)들을 한정하며, 여기서 복수의 출구(164)들은 내부 공동(128)과 하우징(110) 외부의 대기 사이의 유체(예컨대, 공기) 연통을 제공한다.
이제 도 4a 내지 도 4c로 가면, 본 발명의 실시예들에 따른 통기부(135)가 더 상세히 기술될 것이다. 도 4a 및 도 4b는 커버(168)가 위에 제공된 통기부(135)를 도시하는 반면, 도 4c는 커버(168)가 제거된 통기부(135)를 도시한다. 일부 실시예에서, 커버는 접착제(172)에 부착된 멤브레인(membrane)(170)을 포함하며, 멤브레인은 이어서 통기부(135)의 내부 주연 면(174)에 고정된다. 접착제(172)는 중심 개구를 갖는 링으로서 형상화될 수 있다. 도시된 바와 같이, 통기부(135)는 통기 개구(138)를 둘러싸는 타겟 프레임(target frame)(176)을 포함할 수 있으며, 여기서 타겟 프레임(176)은 내부 표면(140)으로부터 내부 공동(128) 내로 연장된다. 타겟 프레임(176)은 통기 개구(138) 위에 커버(168)를 정렬시키기 위해 제공될 수 있다. 멤브레인(170)은 공기가 통과하게 하도록 통기성 및 방수성 둘 모두인 확장(expanded) 폴리테트라플루오로에틸렌 멤브레인일 수 있다. 통기부(135)는 통기 개구(138)를 가로질러 연장되는 하나 이상의 지지 구성요소(180)를 포함할 수 있다. 비제한적이지만, 하나 이상의 지지 구성요소(180)는 십자형 또는 불스아이(bullseye) 구성을 취할 수 있다. 또한, 타겟 프레임(176)과 커버(168)가 원통형으로 형상화되지만, 둘 모두에 대한 다른 구성들이 다양한 실시예에서 가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지지 구성요소(180)들 각각은 기부(112)의 주 벽(122)의 외부 표면(142)과 함께 평면인 외부 표면(182)을 갖는다. 이와 같이, 지지 구성요소(180)들의 외부 표면(182)은 표면(115)(도 1)과 동일 평면에 있다. 또한, 외부 표면(182)은 제1 및 제2 쌍들의 통로(148, 156)들 각각을 분리하는 평탄 분할기 표면(184, 186)들에 연결된다. 평탄 분할기 표면(184, 186)들은 또한 표면(115)과 동일 평면에 있을 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 쌍들의 통로(148, 156)들은 서로 유동가능하게 연결된다.
본 발명은 소정 접근법들과 관련하여 기술되었지만, 첨부된 청구범위에 한정된 바와 같은, 본 발명의 범위 및 범주로부터 벗어남이 없이 기술된 접근법들에 대한 많은 수정, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명이 기술된 접근법들로 제한되는 것이 아니라, 본 발명이 다음의 청구범위의 언어 및 그의 등가물에 의해 한정되는 전체 범주를 갖는다는 것이 의도된다. 본 발명은 소정 접근법들과 관련하여 기술되었지만, 첨부된 청구범위에 한정된 바와 같은, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 기술된 접근법들에 대한 많은 수정, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명이 기술된 접근법들로 제한되는 것이 아니라, 본 발명이 다음의 청구범위의 언어 및 그의 등가물에 의해 한정되는 전체 범주를 갖는다는 것이 의도된다.

Claims (20)

  1. 배전 하우징(power distribution housing)으로서,
    기부(base); 및
    상기 기부에 제거가능하게 결합되는 커버
    를 포함하고,
    상기 기부는,
    주 벽(main wall),
    상기 주 벽으로부터 연장되는 측벽,
    상기 주 벽을 통한 통기부(vent)
    를 포함하고,
    상기 통기부는,
    상기 주 벽의 내부 표면과 상기 주 벽의 외부 표면 사이에서 연장되는 통기 개구, 및
    상기 주 벽의 상기 외부 표면 내로 만입되고 상기 통기 개구와 상기 측벽 사이에서 연장되는 복수의 통로들
    을 포함하고,
    상기 커버 및 상기 기부는 적어도 하나의 가용성 요소(fusible element)를 내장하도록 작동가능한 내부 공동(cavity)을 한정하는, 배전 하우징.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통기부는 상기 통기 개구 위에서 연장되는 커버를 추가로 포함하는, 배전 하우징.
  3. 제2항에 있어서, 상기 커버는 방수성 및 통기성 커버인, 배전 하우징.
  4. 제2항에 있어서, 상기 커버는 접착제에 결합된 멤브레인(membrane)을 포함하고, 상기 접착제는 상기 통기부의 내부 주연 면에 직접 부착되는, 배전 하우징.
  5. 제4항에 있어서, 상기 멤브레인은 확장(expanded) 폴리테트라플루오로에틸렌 멤브레인인, 배전 하우징.
  6. 제1항에 있어서, 상기 통기부는 상기 통기 개구를 가로질러 연장되는 적어도 하나의 지지 구성요소를 추가로 포함하는, 배전 하우징.
  7. 제1항에 있어서, 상기 통기부는 상기 통기 개구를 둘러싸는 타겟 프레임(target frame)을 추가로 포함하고, 상기 타겟 프레임은 상기 기부의 상기 주 벽의 상기 내부 표면으로부터 상기 내부 공동 내로 연장되는, 배전 하우징.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 통로들은,
    상기 기부의 상기 주 벽의 제1 측부와 제2 측부 사이에서 연장되는 제1 쌍의 통로들, 및
    상기 제1 쌍의 통로들로부터 수직으로 연장되고 상기 기부의 상기 주 벽의 제1 단부까지 연장되는 제2 쌍의 통로들
    을 포함하는, 배전 하우징.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 쌍들의 통로들은 상기 기부의 상기 측벽을 통한 출구들을 한정하는, 배전 하우징.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 쌍들의 통로들 및 상기 통기 개구는 유동가능하게 연결되는, 배전 하우징.
  11. 배전 조립체(power distribution assembly)로서,
    적어도 하나의 가용성 요소를 내장하도록 작동가능한 내부 공동을 한정하는 기부와 커버를 갖는 배전 하우징을 포함하고,
    상기 기부는,
    표면 상에 동일 평면으로 장착가능한 주 벽,
    상기 주 벽으로부터 연장되는 측벽,
    상기 주 벽을 통한 통기부
    를 포함하고,
    상기 통기부는,
    상기 주 벽의 내부 표면과 상기 주 벽의 외부 표면 사이에서 연장되는 통기 개구, 및
    상기 주 벽의 상기 외부 표면 내로 만입되고 상기 통기 개구와 상기 측벽 사이에서 연장되는 복수의 통로들
    을 포함하는, 배전 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 통기부는 상기 통기 개구 위에서 연장되는 커버를 추가로 포함하고, 상기 커버는 방수성 및 통기성 커버인, 배전 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 커버는 접착제에 의해 상기 통기부의 내부 주연 면에 결합되는 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 멤브레인을 포함하는, 배전 조립체.
  14. 제11항에 있어서, 상기 통기부는 상기 통기 개구를 둘러싸는 타겟 프레임을 추가로 포함하고, 상기 타겟 프레임은 상기 기부의 상기 주 벽의 상기 내부 표면으로부터 상기 내부 공동 내로 연장되며, 상기 통기 개구는 지지 구성요소를 포함하는, 배전 조립체.
  15. 제11항에 있어서, 상기 복수의 통로들은,
    상기 기부의 상기 주 벽의 제1 측부와 제2 측부 사이에서 연장되는 제1 쌍의 통로들, 및
    상기 제1 쌍의 통로들로부터 수직으로 연장되고 상기 기부의 상기 주 벽의 제1 단부까지 연장되는 제2 쌍의 통로들
    을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 쌍들의 통로들은 상기 기부의 상기 측벽을 통한 출구들을 한정하는, 배전 조립체.
  16. 배전 하우징으로서,
    커버와 결합가능한 기부를 포함하고,
    상기 커버 및 상기 기부는 상기 기부에 결합된 적어도 하나의 가용성 요소를 수용하는 내부 공동을 한정하며,
    상기 기부는,
    주 벽,
    상기 주 벽으로부터 연장되는 측벽,
    상기 주 벽을 통한 통기부
    를 포함하고,
    상기 통기부는,
    상기 주 벽의 내부 표면과 상기 주 벽의 외부 표면 사이에서 연장되는 통기 개구, 및
    상기 주 벽의 상기 외부 표면 내로 만입되고 상기 통기 개구와 상기 측벽 사이에서 연장되는 복수의 통로들
    을 포함하는, 배전 하우징.
  17. 제16항에 있어서, 상기 통기부는 방수성 및 통기성 커버를 추가로 포함하는, 배전 하우징.
  18. 제17항에 있어서, 상기 방수성 및 통기성 커버는 접착제에 결합된 멤브레인을 포함하고, 상기 접착제는 상기 통기부의 내부 주연 면에 직접 부착되는, 배전 하우징.
  19. 제16항에 있어서, 상기 복수의 통로들은,
    상기 기부의 상기 주 벽의 제1 측부와 제2 측부 사이에서 연장되는 제1 쌍의 통로들, 및
    상기 제1 쌍의 통로들로부터 수직으로 연장되고 상기 기부의 상기 주 벽의 제1 단부까지 연장되는 제2 쌍의 통로들
    을 포함하는, 배전 하우징.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 쌍들의 통로들은 상기 기부의 상기 측벽을 통한 출구들을 한정하는, 배전 하우징.
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