WO2006057371A1 - 作動液リザーバおよび液圧制御ユニット - Google Patents

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Isao Inoue
Kensyo Tsushima
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Bosch Corporation
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    • B60T8/4275Pump-back systems

Definitions

  • the present invention relates to a piston-type hydraulic fluid reservoir that stores hydraulic fluid in a hydraulic circuit, and more particularly to a reservoir technology in which a hydraulic chamber is a donut shape and the piston moves more smoothly. .
  • a vehicle brake fluid pressure control circuit such as an anti-lock brake device has a hydraulic fluid reservoir that temporarily stores hydraulic fluid that is loosened by wheel cylinder force. Although the capacity of this hydraulic fluid reservoir is small, the hydraulic fluid enters and exits each time the brake is controlled.
  • the hydraulic fluid reservoir is generally a piston type, and the piston partitions a hydraulic chamber and a gas chamber inside the cylinder hole. Since piston movement is relatively frequent, it is important to guide the piston effectively.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 5-65730 This patent document 1 describes a guide shaft having a small diameter on the side of a gas chamber located on the opposite side of the hydraulic chamber from the piston head that defines the hydraulic chamber.
  • the guide shaft is inserted through the plug member (member for closing the gas chamber). If attention is paid to the movement of the piston head, the movement is guided at two locations: the outer peripheral portion of the large-diameter piston head itself and the outer peripheral portion of the small-diameter guide shaft integrated with the piston head.
  • an object of the present invention is to provide a novel type of hydraulic fluid reservoir that allows the working fluid to enter and exit the hydraulic chamber more smoothly while assuming that the piston is guided at two points.
  • the hydraulic chamber for storing the hydraulic fluid is a donut shape, and the opening of the hydraulic fluid passage is disposed at the center of the donut.
  • the housing has a second cylinder hole having a smaller diameter than the cylinder hole at the center of the bottom of the cylinder hole defining the hydraulic chamber.
  • the two-point guide of the moving piston has two portions, a large-diameter portion and a small-diameter portion of the piston.
  • the small-diameter filled with the hydraulic fluid Part Since the small-diameter portion is located in the middle of the passage through which the hydraulic fluid flows, the hydraulic fluid becomes a lubricant and smoothes the guide action, thereby preventing wear associated with the guide. Also one Since the two pistons are guided by the cylinder holes, the guide of the piston is more reliable than when a guide function is obtained by using another member coupled to the piston (see Patent Document 1 above). The piston can be moved more smoothly.
  • the small-diameter portion of the piston serving as one guide includes a plurality of groove passages along the axial direction of the small-diameter portion. And it functions as a guide wall that guides the movement of the land partial force piston between adjacent ones of these groove passages.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a vehicle brake control device including a hydraulic fluid reservoir according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the hydraulic fluid reservoir according to the present invention, and shows different states of the piston on the left and right.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a vehicle brake control device including a hydraulic fluid reservoir according to the present invention.
  • This brake control device is a well-known circuit for antilock control. Its basic components are the tandem master cylinder 10 that is the source of brake hydraulic pressure, the four wheel cylinders 201, 202, 203, 20 4 that are provided for the four wheels, and the wheel cylinder.
  • a hydraulic control unit 50 is located between 201 to 204 and the master cylinder 10.
  • the tandem master cylinder 10 has two independent ports 11 and 12, and accordingly, the housing of the hydraulic control unit 50 has two pipe connection ports 511 and 512. Further, the housing of the hydraulic control unit 50 includes four separate pipe connection ports 521, 522, 523, and 524 in accordance with the four wheel cylinders 201 to 204.
  • the hydraulic pressure control unit 50 includes four normally open solenoid valves EV and four normally closed solenoid valves AV according to the four wheel cylinders 201 to 204. Further, the hydraulic control unit 50 includes an electric motor M-driven pump 30.
  • the pump 30 is a double plunger pump that applies brake fluid pressure to each of the wheel cylinders 201 to 204 through each normally open solenoid valve EV, and each wheel through each normally closed solenoid valve AV.
  • the brake fluid pressure in the cylinders 201 to 204 can be relaxed in the hydraulic fluid reservoir 70. It can be understood that the hydraulic fluid in the circuit enters and exits the hydraulic fluid reservoir 70 in accordance with the operation of the pump 30 and each of the solenoid valves EV and AV along with the anti-lock control. Therefore, it is necessary to smoothly enter and exit the hydraulic fluid to and from the hydraulic fluid reservoir 70 for smooth and quick brake control.
  • the hydraulic fluid reservoir 70 is a piston type reservoir having a capacity of about 3 cc. This reservoir 70 is inside the block-shaped housing of the hydraulic pressure control unit 50, and FIG. 2 shows a sectional structure of the hydraulic fluid reservoir 70. In Fig. 2, there is zero or almost no stored hydraulic fluid. The state of almost zero is shown on the left side, and the state where the stored hydraulic fluid is full is shown on the right side.
  • the housing 550 of the hydraulic control unit 50 is a molded product made of an aluminum-umum metal or an aluminum-um alloy.
  • the housing 550 has a room for accommodating each solenoid valve EV, AV, and the like inside the housing 550, and pipe connection ports 51, 512, 521 to 524 are opened on the side thereof.
  • the housing 550 has a cylinder hole 560 for configuring the hydraulic fluid reservoir 70 together with the plurality of chamber spaces.
  • Cylinder hole 560 is a blind hole that opens on one surface of housing 550 (this one surface is located below when housing 550 is set).
  • the cylinder hole 560 has a uniform diameter in the most part extending from the back of the hole to the very vicinity of the opening, and the subsequent opening has a stepped force.
  • the two-step configuration of the step portion in the opening portion of the cylinder hole 560 is for fixing the lid member 72 by press-fitting and force squeezing.
  • the lid member 72 is made of metal, and the cylinder hole 560 is hermetically sealed by fixing.
  • a conical compression spring 76 that pushes the piston 74 to the back of the hole.
  • the piston 74 has a stepped structure that enables a two-point guide.
  • the piston 74 has a large-diameter portion 74L that fits and fits into the cylinder hole 560, a small-diameter portion 74S extending in the axial direction from one surface of the large-diameter portion 74L, and a protruding portion 74P on the opposite side of the small-diameter portion 74S In preparation.
  • the small-diameter portion 74S and the protruding portion 74P are located in the center of both sides of the large-diameter portion 74L, respectively, and the three large-diameter portions 74L, small-diameter portion 74S, and protruding portion 74P have the same axis.
  • the protruding portion 74P is located on the inner periphery of the compression spring 76, and exhibits a function of stably supporting the compression spring 76 and a function of a stopper that restricts the stroke of the piston 74. Incidentally, at the time of the full stroke shown on the right side of FIG. 2, the projecting portion 74P of the piston 74 hits one surface of the lid member 72 and restricts the piston 74 from moving further.
  • the large-diameter portion 74L of the piston 74 supports the O-ring 73 in the outer circumferential groove, thereby dividing the inside of the cylinder hole 560 into a hydraulic chamber 82 and a gas chamber 80.
  • the gas in the gas chamber 80 is usually air, but an inert gas such as nitrogen or helium can also be used.
  • a gas spring is constituted by the gas chamber 80 and complements the spring force of the compression spring 76. It is good to do so.
  • the hydraulic chamber 82 has a donut shape.
  • the housing 550 has a second cylinder hole 562 at the center of the bottom of the cylinder hole 560 that defines the hydraulic chamber 82.
  • the second cylinder hole 562 is a guide hole that receives the small diameter portion 74S of the piston 74, and the force also forms a communication passage for communicating the hydraulic chamber 82 with the solenoid valve AV, the pump 30, etc. It becomes a hole to do.
  • the communication passage can be concentrated in the small diameter portion 74S of the piston 74, so that the restriction such as the position and size (diameter) of the hydraulic fluid reservoir can be designed.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the small diameter portion 74S.
  • the small-diameter portion 74S of the piston 74 is provided with a plurality of (six in the illustrated example) groove passages 90 along the axial direction so as to provide a component force.
  • These groove passages 90 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and lands are formed between adjacent ones. Land portions 92 between the groove passages 90 slide the inner wall of the second cylinder hole 562 and guide the movement of the piston 74.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 3, and shows another embodiment of the hydraulic fluid reservoir.
  • the force that causes the protrusion 74P located at the center to act as a stopper and the conical spring as the compression spring 76 is arranged on the outer periphery of the protrusion 74S.
  • the piston 74 is provided with a recess on one surface of the large-diameter portion 74L ', and one end of a coil spring 76' as a compression spring is inserted into the recess, and the ring-shaped protrusion 74P outside the recess acts as a stopper.

Abstract

【課題】  ピストン74を二点ガイドしつつ、液圧室82に作動液がスムーズに出入りするようにする。  【解決手段】  液圧室82をドーナツ型とし、そのドーナツの中央部分に作動液の通路の開口を配置する。ピストン74は、大径部分74Lと小径部分74Sとをもつ段付き構造である。大径部分74Lはシリンダ孔560に、小径部分74Sは第2のシリンダ孔562にそれぞれはまり合う。作動液は、小径部分74Sの外周の溝通路90を通して液圧室82に出入りする。

Description

明 細 書
作動液リザーバおよび液圧制御ユニット
技術分野
[0001] この発明は、液圧回路の作動液を貯えるピストン型の作動液リザーバであって、特 には、液圧室をドーナツ型とし、ピストンの移動をより円滑にしたリザーバ技術に関す る。
背景技術
[0002] たとえば、アンチロックブレーキ装置などの車両用ブレーキ液圧制御回路には、ホ ィールシリンダ力 弛められる作動液を一時的に貯える作動液リザーバがある。この 作動液リザーバの容量は小さいが、ブレーキ制御の都度、その中に作動液が出入り する。作動液リザーバは一般にピストン型であり、ピストンがシリンダ孔の内部に液圧 室と気体室とを区画する。ピストンの動きが比較的に頻繁であることから、そのピストン を有効にガイドすることが大事である。
[0003] ピストンをガイドする技術として、ピストンを二点(つまりは、二個所)でガイドすること が知られている。この二点ガイドの技術は、一点でガイドする一般的なものに比べて 、ガイドを確実に行うことができるし、ピストンの軸線方向の長さを短縮することができ 、作動液リザーバを小型化する上で有効である。
[0004] 特許文献 1 :実開平 5— 65730号公報 この特許文献 1は、液圧室を区画するピスト ンヘッドに対し、液圧室とは反対側に位置する気体室の側に小径なガイド軸を設け、 そのガイド軸をプラグ部材 (気体室をふさぐ部材)を貫通させるようにした技術を示し ている。ピストンヘッドの動きに注目すれば、その動きは、大径なピストンヘッド自体の 外周部分と、ピストンヘッドと一体の小径なガイド軸の外周部分との二個所でガイドさ れている。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 特許文献 1のように、ピストン側を二個所でガイドすることは、基本的に、ピストンの ガイドをスムーズに行う上で有効である。しかし、ピストンが区画する液圧室は、一点 ガイドの場合と同じく相変わらず円柱型であり、その円柱型の液圧室に出入りする作 動液の通路の開口も液圧室に対して偏っている。したがって、液圧室に出入りする作 動液が、その流れに乱れを生じ、わずかではある力 スムーズなピストンの動きを阻 害する力を与えるおそれがあることが考えられる。この点、作動液リザーバ自体の小 型化が進んでいる折、ブレーキ制御のより迅速な応答性を確保するために、ピストン の動きに対する外的要因の一つとして、液圧室に出入りする作動液のスムーズな流 れを確保することが求められる。
[0006] そこで、この発明は、ピストンを二点でガイドすることを前提にしつつ、液圧室に作 動液がよりスムーズに出入りする、斬新な形態の作動液リザーバを提供することを目 的とする。
この発明の他の目的については、以下の説明から明らかになるであろう。 課題を解決するための手段
[0007] この発明では、作動液を貯える液圧室をドーナツ型とし、そのドーナツの中央部分 に作動液の通路の開口を配置する。それにより、作動液の流れによる乱れ (ピストン のスムーズな動きを阻害する乱れ)をできるだけなくすようにする。したがって、この発 明は、次のような各点に特徴がある。
(A)ハウジングは、液圧室を区画するシリンダ孔の底部中央に、シリンダ孔より小径 な第 2のシリンダ孔をもつ
(B)シリンダ孔に移動可能にはまり合うピストンは段付き構造であり、シリンダ孔には まり合う大径部分と、第 2のシリンダ孔にはまり合う小径部分とを備え、それにより、シリ ンダ孔の内部の液圧室をドーナツ型にする
(C)第 2のシリンダ孔の内周壁とピストンの小径部分の外周との間に連絡通路があり 、その連絡通路を通してドーナツ型の液圧室と外部の液圧回路との間を作動液が行 き来する
[0008] この発明の作動液リザーバにおいて、移動するピストンの二点ガイドは、ピストンの 大径部分と小径部分との二個所であり、大径なピストンの外周のほか、作動液が満ち る小径部分である。小径部分は、作動液の流れる通路途中に位置するため、作動液 が潤滑剤となりガイド作用を円滑ィ匕し、ガイドに伴う摩耗を防ぐことができる。また、一 つのピストンの二個所をシリンダ孔によりガイドさせているため、ピストンに結合した別 部材を利用してガイド機能を得る場合 (前記した特許文献 1参照)に比べて、ピストン のガイドが確実であり、ピストンをより円滑に移動させることができる。
[0009] 好ましい実施形態では、一方のガイドとなるピストンの小径部分は、その小径部分 の軸線方向に沿う複数の溝通路を備える。そして、それら溝通路の隣り合うもの同士 の間のランド部分力 ピストンの移動をガイドするガイド壁として機能する。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]この発明の作動液リザーバを含む車両ブレーキ制御装置の一例を示す回路図 である。
[図 2]この発明の作動液リザーバのー実施例を示す断面図であり、ピストンの異なる 状態を左右に示している。
[図 3]図 2の 3— 3線に沿う断面図である。
[図 4]この発明の他の実施例を示す断面図である。
符号の説明
[0011] 10 マスタシリンダ
201〜204 ホイールシリンダ
30 ポンプ
M 電気モータ
50 液圧制御ユニット
560 シリンダ孔
562 第 2のシリンダ孔
AV, EV ソレノイドバルブ
70 レザーバ
74 ピストン
74L 大径部分
74S 小径部分
74P 突出部
76 圧縮ばね 80 気体室
82 液圧室
90 溝通路
92 ランド部分
発明を実施するための最良の形態
[0012] 図 1は、この発明の作動液リザーバを含む車両用ブレーキ制御装置の一例を示す 回路図である。このブレーキ制御装置は、アンチロック制御のための良く知られた回 路である。その基本的な構成要素は、ブレーキの液圧発生源であるタンデム型のマ スタシリンダ 10と、 4輪に対応して設けた 4つのホイーノレシリンダ 201, 202, 203, 20 4と、ホイールシリンダ 201〜204とマスタシリンダ 10との間に位置する液圧制御ュ- ット 50である。
[0013] タンデム型のマスタシリンダ 10には、独立した 2つのポート 11, 12力あり、それに応 じて、液圧制御ユニット 50のハウジングには、 2つの配管接続口 511, 512力ある。ま た、液圧制御ユニット 50のハウジングは、 4つのホイールシリンダ 201〜204に応じて 、 4つの別の配管接続口 521, 522, 523, 524を備える。
[0014] さらに、液圧制御ユニット 50は、 4つのホイールシリンダ 201〜204に応じて、 4つの 常開型のソレノイドバルブ EVおよび 4つの常閉型のソレノイドバルブ AVを備える。ま た、液圧制御ユニット 50には、電気モータ M駆動のポンプ 30がある。ポンプ 30は、 2 連のプランジャポンプであり、常開型の各ソレノイドバルブ EVを通して各ホイールシリ ンダ 201〜204にブレーキ液圧を込め、また、常閉型の各ソレノイドバルブ AVを通し て各ホイールシリンダ 201〜204のブレーキ液圧を作動液リザーバ 70に弛めることが できる。アンチロック制御に伴い、作動液リザーバ 70には、ポンプ 30ならびに、各ソレ ノイドバルブ EV, AVの作動に応じて、回路内の作動液が出入りすることを理解する ことができるであろう。したがって、円滑で迅速なブレーキ制御のために、作動液リザ ーバ 70に対する作動液の出入りをスムーズに行うことが必要である。
[0015] 作動液リザーバ 70は、容量が 3cc程度のピストン型のリザーバである。このリザーバ 70は、液圧制御ユニット 50のブロック状のハウジングの内部にあり、図 2が作動液リ ザーバ 70の断面構造を示している。なお、図 2では、貯える作動液がゼロあるいはほ ぼゼロの状態を左側に、また、貯える作動液が満杯の状態を右側にそれぞれ示す。
[0016] 液圧制御ユニット 50のハウジング 550は、アルミ-ユーム金属あるいはアルミ-ユー ム系の合金からなる成型品である。ハウジング 550には、その内部に各ソレノイドバル ブ EV, AVなどを収容するための部屋があり、また、その側面には、各配管接続口 5 11, 512, 521〜524が開口している。ハウジング 550には、それらの複数の部屋空 間と一緒に、作動液リザーバ 70を構成するためのシリンダ孔 560がある。
[0017] シリンダ孔 560は、ハウジング 550の一面(この一面は、ハウジング 550をセットした ときに下方に位置する)に開口した止まり孔である。シリンダ孔 560は、孔の奥から開 口部のごく近くまでにわたる大方の部分が均一な径であり、それに続く開口部は段部 力^段になっている。このシリンダ孔 560開口部における段部の 2段構成は、ふた部 材 72を圧入し力シメることにより固定するためのものである。ふた部材 72は金属製で あり、固定によってシリンダ孔 560を気密に密封する。
[0018] ふた部材 72が密閉するシリンダ孔 560の内部に、榭脂製のピストン 74のほ力、ビス トン 74を孔の奥に押す円錐型の圧縮ばね 76がある。ここで留意すべきは、ピストン 7 4が二点ガイドを可能にする段付き構造である点である。ピストン 74は、シリンダ孔 56 0に適合しはまり合う大径部分 74Lと、大径部分 74Lの一面から軸線方向に伸びる 小径部分 74S、それに小径部分 74Sとは反対側にある突出部 74Pとを一体に備えて いる。小径部分 74Sおよび突出部 74Pは、それぞれ大径部分 74Lの両側の中央に 位置し、大径部分 74L、小径部分 74S、突出部 74Pの 3つが軸線を一にしている。突 出部 74Pは、圧縮ばね 76の内周に位置し、圧縮ばね 76を安定に支持する機能と、 ピストン 74のストロークを規制するストッパとしての機能を発揮する。ちなみに、図 2の 右側に示すフルストローク時、ピストン 74の突出部 74Pはふた部材 72の一面に当た り、ピストン 74がそれ以上動くことを規制している。
[0019] ピストン 74の大径部分 74Lは、外周の溝の中に O—リング 73を支持し、それによつ て、シリンダ孔 560の内部を液圧室 82と気体室 80とに区画している。気体室 80の気 体は、通常はエアであるが、窒素やヘリウムなどの不活性ガスを用いることもできる。 好ましくは、気体室 80によって気体ばねを構成し、圧縮ばね 76のばね力を補完する ようにすると良い。
[0020] さて、ピストン 74が小径部分 74Sをもつことにより、液圧室 82はドーナツ型である。
そこで、ハウジング 550は、液圧室 82を区画するシリンダ孔 560の底部の中央に、第 2のシリンダ孔 562をもつ。第 2のシリンダ孔 562は、ピストン 74の小径部分 74Sを受 け入れるガイド孔であり、し力もまた、液圧室 82とソレノイドバルブ AVやポンプ 30な どとを連絡するための連絡通路を構成するための孔となる。そのように連絡通路をピ ストン 74の小径部分 74Sに集約できるので、作動液リザーバの位置や大きさ(径)な どの制約を緩和して設計することができる。
[0021] 図 3は、小径部分 74Sの断面構造を示している。それから分力るように、ピストン 74 の小径部分 74Sは、その軸線方向に沿う複数(図の例では 6個)の溝通路 90を備え る。それら溝通路 90は、周方向に等間隔に配置され、隣り合うもの同士の間がランド になっている。溝通路 90の間のランド部分 92は、第 2のシリンダ孔 562の内壁をスラ イドし、ピストン 74の動きをガイドする。
[0022] したがって、作動液が液圧室 82に出入りするとき、ピストン 74は、大径部分 74Lお よび小径部分 74Sの各外周の二個所の部分でガイドされるため、偏心することなく円 滑に移動する。また、ピストン 74が移動する際、作動液は小径部分 74Sの外周の溝 通路 90を通してドーナツ型の液圧室 82に出入りするため、作動液の出入りに伴って 、ピストン 74の動きを乱すような力(たとえば、偏り力)を与えることがない。その上、溝 通路 90を通る作動液は、小径部分 74Sの外周を潤滑するため、エア中における場 合のような摩耗を回避することができる。
[0023] 図 4は、図 3と同様な断面図であり、作動液リザーバの他の実施例を示している。図 3に示した実施例では、中心に位置する突出部 74Pをストッパとして作用させ、その 突出部 74Sの外周に圧縮ばね 76としての円錐ばねを配置した力 この図 4に示す他 の実施例では、ピストン 74の大径部分 74L'の一面に凹部を設け、その凹部の中に 圧縮ばねとしてのコイルばね 76'の一端を入れ、また、凹部外側のリング型の突出部 74P,をストッパとして作用させるようにして!/、る。

Claims

請求の範囲
[1] シリンダ孔をもつハウジングと、そのシリンダ孔に移動可能にはまり合い、シリンダ孔 の内部に液圧室と気体室とを区画するピストンと、前記気体室の中に位置し、前記ピ ストンに対し前記気体室の側力 前記液圧室の側に向力う力を与える圧縮ばねと、 前記液圧室の内部に、それに連絡する液圧回路の作動液を貯える作動液リザーバ であって、次の各点を特徴とする、作動液リザーバ。
(A)前記ハウジングは、前記液圧室を区画するシリンダ孔の底部中央に、前記シリン ダ孔より小径な第 2のシリンダ孔をもつ
(B)前記ピストンは段付き構造であり、前記シリンダ孔にはまり合う大径部分と、前記 第 2のシリンダ孔にはまり合う小径部分とを備え、それにより、前記シリンダ孔の内部 の液圧室をドーナツ型にする
(C)前記第 2のシリンダ孔の内周壁と前記ピストンの小径部分の外周との間に連絡通 路があり、その連絡通路を通して前記ドーナツ型の液圧室と前記液圧回路との間を 前記作動液が行き来する
[2] 前記大径部分と前記小径部分との二個所が、前記ピストンの移動をガイドする、請 求項 1の作動液リザーバ。
[3] 前記ピストンの小径部分は、その小径部分の軸線方向に沿う複数の溝通路を備え
、それら溝通路の隣り合うもの同士の間のランド部分が、前記ピストンの移動をガイド するガイド壁である、請求項 2の作動液リザーバ。
[4] 前記複数の溝通路は、前記小径部分の周りに均等に配置されている、請求項 3の 作動液リザーバ。
[5] 前記気体室に臨む前記大径部分の一面には、他より突出した突出部があり、その 突出部が前記ピストンのストロークを規制する、請求項 1の作動液リザーバ。
[6] 前記液圧回路は、車両用ブレーキ液圧制御回路であり、ブレーキ液圧の制御に応 じて前記液圧室に作動液が出入りする、請求項 1の作動液リザーバ。
[7] 前記請求項 1の作動液リザーバと、その作動液リザーバに連絡する液圧回路とをュ ニットのハウジング内部に備える液圧制御ユニットであって、前記ユニットのハウジン グが前記作動液リザーバのハウジングを兼ね、し力も、前記作動液リザーバと前記液 圧回路とを連絡する連絡通路が、前記作動液リザーバのピストンの小径部分に集約 して 、る、前記請求項 1の作動液リザーバを含む液圧制御ユニット。
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