KR20230137425A - 차량용 사이드 도어 - Google Patents
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Abstract
사이드 도어는, 알루미늄재로 이루어지는 도어 패널 부재(11)와, 도어 패널 부재(11)에 접합된 도어용 부품(30)을 구비한다. 도어용 부품(30)은, 강재로 이루어지는 모재(30)와, 내식성을 가지며, 모재(30a)의 표면에 형성된 도금층(30b)을 구비한다. 도어 패널 부재(11)와 도어용 부품(30)이 접합된 접합부(50)에 있어서, 도어 패널 부재(11)와 모재(30a) 사이에 도금층(30b)이 개재되어 있다.
Description
본 개시는 차량용 사이드 도어에 관한 것이다.
특허문헌 1의 사이드 도어는, 알루미늄 합금재로 이루어지는 이너 패널과, 이너 패널에 접합되며, 알루미늄 합금재로 이루어지는 도어 프레임을 구비한다.
특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은, 이너 패널과 도어 프레임이 함께 알루미늄 합금재로 이루어지는 사이드 도어는 제조 비용이 비싸다. 사이드 도어의 제조 비용의 저감을 도모하기 위해, 도어 프레임을 강재로 제조하는 것이 알려져 있다.
그러나, 도어 프레임을 강재로 제조한 경우, 알루미늄 합금재로 이루어지는 이너 패널과 강재로 이루어지는 도어 프레임의 접합부에 있어서, 이종 금속 접촉 부식이 발생하는 일이 있다.
본 개시는, 알루미늄재로 이루어지는 도어 패널 부재에 강재로 이루어지는 도어용 부품이 접합된 사이드 도어에 있어서, 이종 금속 접촉 부식의 발생의 억제를 도모하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 태양은, 알루미늄재로 이루어지는 도어 패널 부재와, 상기 도어 패널 부재에 접합된 도어용 부품을 구비하며, 상기 도어용 부품은 강재로 이루어지는 모재와, 내식성을 가지며, 상기 모재의 표면에 형성된 도금층을 구비하고, 상기 도어 패널 부재와 상기 도어용 부품이 접합된 접합부에 있어서, 상기 도어 패널 부재와 상기 모재 사이에 상기 도금층이 개재되어 있는, 차량용 사이드 도어를 제공한다.
알루미늄재는 순 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 말한다.
이 구성에 의하면, 접합부에 있어서 도어 패널 부재와 도어용 부품의 모재 사이에 내식성이 있는 도금층이 개재되어 있다. 즉, 접합부에 있어서, 알루미늄재로 이루어지는 도어 패널 부재와, 강재로 이루어지는 모재가 직접 접촉하는 일이 없이, 도어 패널 부재와 도어용 부품이 접합되어 있다. 이 때문에, 도어 패널 부재와 도어용 부품 사이에 있어서의 이종 금속 접촉 부식의 발생을 억제할 수 있다.
상기 도어 패널 부재와 상기 도어용 부품은, 클린치 접합에 의해 접합되어도 좋다.
이 구성에 의하면, 도어 패널 부재와 도어용 부품이 클린치 접합에 의해 접합되어 있다. 클린치 접합은, 복수의 금속 판재를 파단하는 일이 없이 접합 가능한 접합 방법이다. 이 때문에, 도어 패널 부재와 도어용 부품의 접합에 의한 도금층의 손상이 억제된다. 그 결과, 도어 패널 부재와 모재 사이에 도금층이 개재된 상태가 유지되므로, 도어 패널 부재와 도어용 부품 사이에 있어서의 이종 금속 접촉 부식의 발생을 억제할 수 있다.
상기 도어 패널 부재와 상기 도어용 부품은 표면 처리된 체결 부품에 의해 접합되어 있어도 좋다.
이 구성에 의하면, 체결 부품이 강재로 이루어지는 경우여도, 체결 부품이 표면 처리되어 있으므로, 알루미늄재로 이루어지는 도어 패널 부재와, 강재로 이루어지는 체결 부품이 직접 접촉하지 않는다. 이 때문에, 도어 패널 부재와 체결 부품 사이에 있어서의 이종 금속 접촉 부식의 발생을 억제할 수 있다.
상기 체결 부품은 리벳이어도 좋으며, 상기 도어 패널 부재와 상기 도어용 부품은, 표면 처리된 상기 리벳에 의해 셀프 피어싱 리벳 접합되어도 좋다.
상기 도금층은 아연, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하여도 좋다.
아연을 포함하는 도금층에 의해 피복된 강재는 뛰어난 내식성을 나타낸다. 또한, 도금층에 포함되는 아연에 알루미늄 및 마그네슘을 첨가하는 것에 의해, 도금층에 피복된 강재의 내식성은 더욱 향상된다. 이 구성에 의하면, 도금층에 아연, 알루미늄 및 마그네슘이 포함되기 때문에, 도어 패널 부재와 도어용 부품 사이에 있어서의 이종 금속 접촉 부식의 발생을 억제할 수 있다.
상기 도어 패널 부재는 도어 본체부를 구성하는 이너 패널 또는 아우터 패널이어도 좋으며, 상기 도어용 부품은 새시부를 구성하는 새시 이너 또는 새시 아우터여도 좋다.
본 개시에 의하면, 알루미늄재로 이루어지는 도어 패널 부재에 강재로 이루어지는 도어용 부품이 접합된 사이드 도어에 있어서, 이종 금속 접촉 부식의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시형태에 따른 사이드 도어의 사시도이다.
도 2는 상기 실시형태에 따른 사이드 도어의 분해 사시도이다.
도 3은 상기 실시형태에 따른 이너 패널과 이너 새시의 접합부를 도시하는 모식도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 단면도이다.
도 5는 상기 실시형태의 변형예에 따른 도 4와 동일한 단면도이다.
도 2는 상기 실시형태에 따른 사이드 도어의 분해 사시도이다.
도 3은 상기 실시형태에 따른 이너 패널과 이너 새시의 접합부를 도시하는 모식도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 단면도이다.
도 5는 상기 실시형태의 변형예에 따른 도 4와 동일한 단면도이다.
이하, 첨부의 도면을 참조하여, 본 개시의 실시형태를 설명한다.
도 1은 본 실시형태의 사이드 도어(1)의 사시도이다. 도 2는 본 실시형태의 사이드 도어(1)의 분해 사시도이다. 도 1 및 도 2에 있어서, 차량의 전방을 X방향으로 나타내며, 차폭방향의 외측을 Y방향으로 나타내며, 차량의 상방을 Z방향으로 나타내고 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시형태의 사이드 도어(1)는 상하방향 주위로 회전 가능하게 차량 측부의 전방측에 장착되며, 차량 측부에 마련된 도어 개구(도시하지 않음)를 개폐하는 프론트 사이드 도어이다. 본 실시형태의 사이드 도어(1)는 본 개시에 따른 차량용 사이드 도어의 일 예이다.
가이드 도어(1)는 도어 본체부(10)와, 도어 본체부(10)의 상방에 배치된 새시부(20)를 구비한다. 새시부(20)는 사이드 윈도우(도시하지 않음)를 지지하는 금속제의 프레임이다.
도 2를 참조하면, 도어 본체부(10)는 이너 패널(11)과, 아우터 패널(12)과, 도어 비임(13)을 구비한다.
이너 패널(11)은 알루미늄 합금판으로 이루어진다. 본 실시형태의 이너 패널(11)은 본 개시에 따른 도어 패널 부재의 일 예이다.
아우터 패널(12)은 알루미늄 합금판으로 이루어진다. 아우터 패널(12)은 이너 패널(11)보다 차폭방향의 외측에 배치되어 있다. 아우터 패널(12)은 외주부가 이너 패널(11)측으로 되접혀 헴 가공되는 것에 의해, 이너 패널(11)과 접합되어 있다.
도어 비임(13)은 차량 전후방향으로 연장된 단면 원형의 금속 파이프이다. 도어 비임(13)은 이너 패널(11)과 아우터 패널(12) 사이에 배치되어 있다. 도어 비임(13)은 길이방향(차량 전후방향)의 양 단부에 있어서 브래킷(14, 15)을 거쳐서 이너 패널(11)에 장착되어 있다. 본 실시형태의 도어 비임(13)과, 브래킷(14, 15)은 강판으로 이루어진다. 또한, 도어 비임(13)의 단면형상은 원형으로 한정되지 않으며, 또한, 그 재료는 강판으로 한정되지 않는다.
새시부(20)는 새시 이너(30)와 새시 아우터(40)를 구비한다. 새시부(20)는 새시 이너(30)와 새시 아우터(40)가 접합되는 것에 의해 구성된 폐단면 구조를 갖는다.
본 실시형태의 새시 이너(30)는 용융 Zn-Al-Mg계 도금 강판으로 이루어진다. 새시 이너(30)는 이너 프론트 프레임(31)과, 이너 리어 프레임(32)을 구비한다. 본 실시형태의 새시 이너(30)는 본 개시에 따른 도어용 부품의 일 예이다.
본 실시형태의 이너 프론트 프레임(31)은 용융 Zn-Al-Mg계 도금 강판으로 이루어진다. 이너 프론트 프레임(31)은, 차량의 프론트 필러(도시하지 않음) 및 사이드 레일(도시하지 않음)을 따라서, 상방을 향하여 후방으로 만곡되어서 연장되어 있다. 이너 프론트 프레임(31)의 전단은 이너 패널(11)에 접합되어 있다. 이너 프론트 프레임(31)의 후단은 이너 리어 프레임(32)의 상단에 접합되어 있다.
본 실시형태의 이너 리어 프레임(32)은 용융 Zn-Al-Mg계 도금 강판으로 이루어진다. 이너 리어 프레임(32)은 차량의 센터 필러(도시하지 않음)를 따라서 상하방향으로 연장되어 있다. 이너 리어 프레임(32)의 하단은 이너 패널(11)과 아우터 패널(12)에 접합되어 있다. 이너 리어 프레임(32)의 상단은 이너 프론트 프레임(31)의 후단에 접합되어 있다.
본 실시형태의 새시 아우터(40)는 용융 Zn-Al-Mg계 도금 강판으로 이루어진다. 새시 아우터(40)는 아우터 프론트 프레임(41)과 아우터 리어 프레임(42)을 구비한다. 새시 아우터(40)는 새시 이너(30)보다 차폭방향의 외측에 배치되어 있다.
본 실시형태의 아우터 프론트 프레임(41)은 용융 Zn-Al-Mg계 도금 강판으로 이루어진다. 아우터 프론트 프레임(41)은, 차량의 프론트 필러(도시하지 않음) 및 사이드 레일(도시하지 않음)을 따라서, 상방을 향하여 후방으로 만곡되어서 연장되어 있다. 아우터 프론트 프레임(41)의 전단은 이너 패널(11)에 접합되어 있다. 아우터 프론트 프레임(41)의 후단은 아우터 리어 프레임(42)의 상단에 접합되어 있다. 또한, 아우터 프론트 프레임(41)은, 그 연장방향을 따라서 복수의 개소에서 이너 프론트 프레임(31)에 접합되어 있다.
본 실시형태의 아우터 리어 프레임(42)은 용융 Zn-Al-Mg계 도금 강판으로 이루어진다. 아우터 리어 프레임(42)은 차량의 센터 필러(도시하지 않음)를 따라서 상하방향을 향하여 연장되어 있다. 아우터 리어 프레임(42)의 하단은 이너 패널(11)과 아우터 패널(12)에 접합되어 있다. 아우터 리어 프레임(42)의 상단은 아우터 프론트 프레임(41)의 후단에 접합되어 있다. 또한, 아우터 리어 프레임(42)은 그 연장방향을 따라서 복수의 개소에서 이너 리어 프레임(32)에 접합되어 있다.
도 3은 이너 패널(11)과 새시 이너(30)의 접합부(50)를 도시하는 모식도이다. 또한, 도 3에서는, 이너 패널(11)과 새시 이너(30)를 차폭방향의 외측으로부터 본 상태를 도시하고 있다. 도 3에서는, 이너 패널(11)과 새시 이너(30) 이외의 구성 요소(예를 들면, 새시 아우터(40))의 도시를 생략하고 있다. 도 3에 있어서, 차량의 전방을 X방향으로 나타내며, 차량의 폭방향 외측을 Y방향으로 나타내며, 차량의 상방을 Z방향으로 나타내고 있다. 또한, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 단면도이다.
도 3을 참조하면, 이너 패널(11)과 새시 이너(30)가 중첩된 부분에는, 복수의 접합부(50)가 마련되어 있다. 후술하는 바와 같이, 본 실시형태의 이너 패널(11)과 새시 이너(30)는 접합부(50)에 있어서 톡스(Tox)(등록상표) 접합 등의 클린치 접합에 의해 기계적으로 접합되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태의 새시 이너(30)는 용융 Zn-Al-Mg계 도금 강판으로 이루어진다. 구체적으로는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 새시 이너(30)는 강재로 이루어지는 모재(30a)와, 모재(30a)의 표면에 형성된 도금층(30b)을 갖는다. 본 실시형태의 도금층(30b)은 아연, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하고 있으며, 내식성을 갖는다. 모재(30a)가 도금층(30b)에 의해 피복되는 것에 의해, 새시 이너(30)는 내식성을 갖고 있다.
접합부(50)에 있어서, 이너 패널(11)과 모재(30a) 사이에는, 도금층(30b)이 개재되어 있다. 즉, 접합부(50)에 있어서, 이너 패널(11)과, 새시 이너(30)의 도금층(30b)이 접촉되어 있다. 한편, 접합부(50)에 있어서, 알루미늄재로 이루어지는 이너 패널(11)과, 강재로 이루어지는 모재(30a)는, 직접 접촉하지 않도록 되어 있다.
본 실시형태에서는, 이너 패널(11)과 새시 이너(30)는, 접합부(50)에 있어서, 톡스(Tox)(등록상표) 접합에 의해 기계적으로 접합되어 있다. 접합부(50)는 이너 패널(11)에 마련되며, 새시 이너(30)측으로 돌출된 볼록부(51)와, 새시 이너(30)에 마련되며, 이너 패널(11)은 반대측으로 오목한 오목부(52)에 의해 구성되어 있다. 볼록부(51)의 선단부(새시 이너(30)측의 단부)에는, 측방을 향하여 돌출된 팽출부(51a)가 형성되어 있다. 팽출부(51a)가 오목부(52)에 파고들어가는 것에 의해, 볼록부(51)와 오목부(52)가 맞물린 인터록부(53)가 형성되어 있다. 이 인터록부(53)에 의해, 이너 패널(11)과 이너 리어 프레임(32)이 접합되어 있다.
도 5에 도시하는 본 실시형태의 변형예에서는, 이너 패널(11)과 새시 이너(30)는 접합부(50)에 있어서, 셀프 피어싱 리벳 접합에 의해 기계적으로 접합되어 있다. 이너 패널(11)과 새시 이너(30)는, 강재로 이루어지는 리벳(60)에 의해 접합되어 있다. 리벳(60)은 도금이나 도장 등으로 표면 처리되어 있다. 리벳(60)의 표면에는, 내식성을 갖는 표면 처리층 내지 피막(61)이 형성되어 있다. 피막(61)은 예를 들면, 니켈 도금 피막, 크로메이트 피막, 또는 지르코늄계 화성 피막이다. 피막(61)은 내식성을 갖고 있으면, 니켈 도금 피막, 크로메이트 피막, 또는 지르코늄계 화성 피막으로 한정되지 않는다.
이 변형예에 있어서도, 접합부(50)에 있어서, 이너 패널(11)과 모재(30a) 사이에는, 도금층(30b)이 개재되어 있다. 즉, 접합부(50)에 있어서, 이너 패널(11)과 새시 이너(30)의 도금층(30b)이 접촉되어 있다. 한편, 접합부(50)에 있어서, 알루미늄재로 이루어지는 이너 패널(11)과, 강재로 이루어지는 모재(30a)는 직접 접촉하지 않도록 되어 있다.
리벳(60)이 도금이나 도장 등으로 표면 처리되어 있기 때문에, 알루미늄재로 이루어지는 이너 패널(11)과 강재로 이루어지는 리벳(60)이 직접 접촉하는 일은 없으며, 이종 금속 접촉 부식을 억제할 수 있다. 상세하게는, 리벳(60)의 표면에는 내식성을 갖는 피막(61)이 형성되어 있기 때문에, 도어 패널 부재(11)와 리벳(60) 사이에는, 피막(61)이 개재되어 있다. 이에 의해, 알루미늄재로 이루어지는 이너 패널(11)과, 강재로 이루어지는 리벳(60)이 직접 접촉하지 않도록 되어 있으며, 이종 금속 접촉 부식을 억제할 수 있다.
본 변형예의 리벳(60)은, 본 개시에 따른 체결 부품의 일 예이다. 본 개시에 따른 체결 부품은, 리벳(60)으로 한정되지 않으며, 나사 또는 볼트여도 좋다. 또한, 접합 방법은 셀프 피어싱 리벳 접합으로 한정되지 않으며, FDS(Flow Drilling Screw) 접합(FDS는 등록상표) 또는 볼트 접합이어도 좋다.
본 실시형태에 따른 사이드 도어(1)는, 이하의 기능을 갖는다.
접합부(50)에 있어서, 이너 패널(11)과 모재(30a) 사이에, 내식성이 있는 도금층(30b)이 개재되어 있다. 즉, 알루미늄 합금판으로 이루어지는 이너 패널(11)과, 새시 이너(30)의 강재로 이루어지는 모재(30a)가 직접 접촉하는 일이 없이, 이너 패널(11)과 새시 이너(30)가 접합되어 있다. 이 때문에, 이너 패널(11)과 새시 이너(30) 사이에 있어서의 이종 금속 접촉 부식의 발생을 억제할 수 있다.
이너 패널(11)과 새시 이너(30)가 클린치 접합에 의해 접합되어 있다. 클린치 접합은 복수의 금속 판재를 파단하는 일이 없이 접합 가능한 접합 방법이다. 이 때문에, 이너 패널(11)과 새시 이너(30) 접합에 의한 도금층(30b)의 손상이 억제된다. 그 결과, 이너 패널(11)과 새시 이너(30)의 모재(30a) 사이에 도금층(30b)이 개재된 상태가 유지되므로, 이너 패널(11)과 새시 이너(30) 사이에 있어서의 이종 금속 접촉 부식의 발생을 억제할 수 있다.
아연을 포함하는 도금층에 의해 피복된 강재는 뛰어난 내식성을 나타낸다. 또한, 도금층에 포함되는 아연에 알루미늄 및 마그네슘을 첨가하는 것에 의해, 도금층에 피복된 강재의 내식성은 더욱 향상된다. 새시 이너(30)의 도금층(30b)에는, 아연, 알루미늄 및 마그네슘이 포함되기 때문에, 이너 패널(11)과 새시 이너(30) 사이에 있어서의 이종 금속 접촉 부식의 발생을 억제할 수 있다.
이상으로, 본 개시의 구체적인 실시형태 및 그 변형예에 대해 설명했지만, 본 개시는 상기 형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 변경하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 프론트 사이드 도어인 사이드 도어(1)를 본 개시의 차량용 사이드 도어의 일 예로서 이용했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 본 개시에 따른 차량용 사이드 도어는, 차량 후방부에 마련된 리어 사이드 도어여도 좋다.
상기 실시형태에서는, 본 개시에 따른 도어 패널 부재의 일 예로서, 이너 패널(11)을 이용하여 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 본 개시에 따른 도어 패널 부재는 아우터 패널(12)이어도 좋다. 이 경우, 도어 패널 부재로서의 아우터 패널(12)에 접합되는 도어용 부품은, 예를 들면, 브래킷(14, 15)이어도 좋다.
상기 실시형태에서는, 본 개시에 따른 도어용 부품의 일 예로서, 새시 이너(30)를 이용하여 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 개시에 따른 도어용 부품은, 새시 아우터(40)여도 좋으며, 브래킷(14, 15)이어도 좋다.
상기 실시형태의 도금층은, 아연, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하고 있었지만, 내식성을 갖고 있으면 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도금층은 마그네슘을 포함하지 않아도 좋다. 즉, 이 경우에서는, 도어용 부품으로서의 새시 이너(30), 새시 아우터(40), 또는 브래킷(14, 15)은 아연 알루미늄 합금계 도금 강판으로 이루어져 있어도 좋다.
1: 사이드 도어(차량용 사이드 도어)
10: 도어 본체부
11: 이너 패널(도어 패널 부재) 12: 아우터 패널
13: 도어 비임 14, 15: 브래킷
20: 새시부 30: 새시 이너(도어용 부품)
30a: 모재 30b: 도금층
31: 이너 프론트 프레임 32: 이너 리어 프레임
40: 새시 아우터 41: 아우터 프론트 프레임
42: 아우터 리어 프레임 50: 접합부
51: 볼록부 51a: 팽출부
52: 오목부 53: 인터록부
60: 리벳(체결 부품) 61: 피막
11: 이너 패널(도어 패널 부재) 12: 아우터 패널
13: 도어 비임 14, 15: 브래킷
20: 새시부 30: 새시 이너(도어용 부품)
30a: 모재 30b: 도금층
31: 이너 프론트 프레임 32: 이너 리어 프레임
40: 새시 아우터 41: 아우터 프론트 프레임
42: 아우터 리어 프레임 50: 접합부
51: 볼록부 51a: 팽출부
52: 오목부 53: 인터록부
60: 리벳(체결 부품) 61: 피막
Claims (7)
- 알루미늄재로 이루어지는 도어 패널 부재와,
상기 도어 패널 부재에 접합된 도어용 부품을 구비하고,
상기 도어용 부품은,
강재로 이루어지는 모재와,
내식성을 가지며, 상기 모재의 표면에 형성된 도금층
을 구비하고,
상기 도어 패널 부재와 상기 도어용 부품이 접합된 접합부에 있어서, 상기 도어 패널 부재와 상기 모재 사이에 상기 도금층이 개재되어 있는
차량용 사이드 도어. - 제 1 항에 있어서,
상기 도어 패널 부재와 상기 도어용 부품은 클린치 접합에 의해 접합되어 있는
차량용 사이드 도어. - 제 1 항에 있어서,
상기 도어 패널 부재와 상기 도어용 부품은 표면 처리된 체결 부품에 의해 접합되어 있는
차량용 사이드 도어. - 제 3 항에 있어서,
상기 체결 부품은 리벳이며,
상기 도어 패널 부재와 상기 도어용 부품은 표면 처리된 상기 리벳에 의해 셀프 피어싱 리벳 접합되어 있는
차량용 사이드 도어. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도금층은 아연, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하는
차량용 사이드 도어. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도어 패널 부재는 도어 본체부를 구성하는 이너 패널 또는 아우터 패널이며,
상기 도어용 부품은 새시부를 구성하는 새시 이너 또는 새시 아우터인
차량용 사이드 도어. - 제 5 항에 있어서,
상기 도어 패널 부재는 도어 본체부를 구성하는 이너 패널 또는 아우터 패널이며,
상기 도어용 부품은 새시부를 구성하는 새시 이너 또는 새시 아우터인
차량용 사이드 도어.
Applications Claiming Priority (5)
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|---|---|---|---|
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| JP2014018806A (ja) | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Shiroki Corp | 異種アルミ合金材の接合体及びアルミドア |
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