WO2019170348A1 - Federträger - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a spring carrier according to the preamble of patent claim 1.
- DE 10 2015 208 787 A1 describes a spring carrier in which a spring plate can be adjusted in its axial position via the energy input of an electric motor.
- the electric motor drives a pump that supplies an actuator with pressure medium. Both the electric motor and the pump are arranged in a common housing.
- Fig. 1 of DE 10 2015 208 787 A1 the power supply is shown pictorially, but lacks an indication of the connection and arrangement of the actuator with an electronic control system.
- the object of the present invention is to provide a space-saving and easy to assemble a control electronics with the actuator.
- Fig. 5 housing cap as a single part
- Figures 1 and 2 show in summary a spring carrier 1 with an annular actuator 3, the housing 5 is fixed to an outer cylinder 7 of a vibration damper of any design.
- the actuator 3 is used for the axial adjustment of a spring plate 9.
- the actuator 3 is fed via a pressure medium supply system 1 1 with pressure medium.
- the pressure medium supply system 1 1 comprises at least a pump 13, a pump drive 15 and a reservoir 17.
- the housing 5 of the actuator 3 is connected directly to a housing 19 for the pressure medium supply system 1 1.
- the direct connection between the two housings 5; 19 is to be understood as meaning that there is a mechanically rigid connection. If necessary, sealants or adapter components may be present, but not gap bridging
- the housing 19 of the pressure medium supply system 1 1 carries at least the pump 13, the pump drive 15 and the reservoir 17.
- the housing 19 has the components 13; 15; 17 do not completely envelop, but at least provide pads to perform the support function.
- the housing 19 of the pressure medium supply system 1 1 is arranged radially offset from the longitudinal axis 21 of the vibration damper.
- a main axis 23 of the pressure medium supply system 11 extends in all planes parallel to the longitudinal axis of the outer cylinder 7.
- the storage container 17 is arranged above the pump 13.
- the pump 13 is placed in a pump housing 25, which in turn is at least partially enclosed by the housing 19.
- the pump drive 15 connects.
- the annular housing 5 of the actuator and the housing 19 of the pressure medium supply system 1 are made in one piece.
- One-piece means that the two housings 5; 19 in the final production state can no longer be separated from each other without destruction.
- the overall housing 5; 19 is supported on a radial shoulder 27 of the outer cylinder 7.
- the radial shoulder 27 is formed by a diameter extension of the outer cylinder 7.
- the adjustable spring plate 9 is connected to a piston 29 which is mounted axially slidable and sealed in a pressure medium chamber 31 of the actuator 3.
- the outer cylinder 7 of the vibration damper forms an inner wall 33 of the pressure medium chamber 31st
- the pressure medium chamber 31 has a pressure medium connection 35 in the overall housing 5; 19 to the pump 13.
- a pressure medium channel 39 between a pump chamber 41 and the connecting channel 35 is executed.
- the pump housing 25 is made so dimensionally accurate in the region of the lateral surface that it seals the pressure medium channel 39 from the environment in conjunction with an inner wall 43 of the housing 19.
- this variant has a cap 47, which is pressed on an end face 49 of the outer cylinder 7 or alternatively secured by a positive connection 51.
- the interlocking connection 51 is held via a für Ausung 53 between a sleeve portion 55 of the cap and at least one groove 57, which may also be performed circumferentially on the cylinder 7.
- the pump drive is an electric motor 15, to the power supply control electronics 59 is disposed within the housing 19.
- the control electronics 59 is arranged on a board 61 which is fixed in a housing cap 63. All electronic components are summarized on the board 61.
- the housing cap 63 is made of plastic and comprises a metal reinforcement 65 in the form of an annular disc. Molded onto the housing cap 63 is a connection plug 67 (FIG. 5) which can also be angled, depending on the installation situation. As the synopsis of FIGS. 3 to 5 shows, the housing cap 63 comprises a mechanical connection 69 and an electrically conductive connection to the circuit board 61.
- the housing cap 63 has an annular wall 71, which provides a receiving space 73 for the electronic components on the circuit board 61.
- the annular wall 71 further has axial extensions 75 in the form of webs which engage around the circuit board 61 on the outside.
- edge-side recesses 77 are formed in the circuit board 61 (FIG. 6), which have at least the width of the extensions 75.
- the extensions 75 may additionally form a latching connection with the circuit board 61.
- Radially further inside in the receiving space 73 further axial supports 79 extend from a bottom 81 of the housing cap 63. These axial supports 79 penetrate the circuit board 61 with a pin and also form-fitting connection therewith, for example by projecting to the board 61 end of the Supports 79 are melted and thus form a closing head.
- the annular wall 71 forms a segment-like contact surface 83 between the axial extensions 75 for the circuit board 61 (FIG. 5).
- the peripheral recesses 77 are executed asymmetrically on the outer circumference of the board 61. Accordingly, the axial extensions 75 are arranged on the annular wall 71 in the circumferential direction. This ensures that current-carrying pins 85 of the housing cap 63 with the corresponding contact points on the input side of the board 61 are clearly aligned and assigned. In this case, it is ensured by the length of the extensions 75 in relation to the length of the current-carrying pins 85 that the alignment of the housing cap 63 to the circuit board 61 takes place first and only then is the contact closure possible.
- the board 61 has in the direction of the motor 15 via output terminals, z. B. three connections for the motor 15.
- the extensions 75 on the annular wall 71 are in their length dimensioned so that the extensions 75 engage in a motor-side cover 87 also oriented in the circumferential direction clearly.
- the group of figures with Figs. 7 to 10 shows the context.
- the motor-side cover 87 has recesses 89 for receiving the extensions 75 and line-guiding pins 91 which engage in the output connections (FIG. 10).
- the motor-side cover 87 additionally serves to protect the electronic components pointing in the direction of the motor 15 on the circuit board 61.
- the length of the extensions 75 of the annular wall 71 is subject to the further condition that the extensions 75 already engage in the recesses 89 of the motor-side cover 87 before a contact of a ring seal 93 in the housing cap 63 with the housing 19 begins.
- the housing cap 63 can be easily aligned in the circumferential direction during assembly, without the frictional force between the ring seal 93 and the housing 19 can be effective.
- Figures 1 1 to 13 show a housing cap 63, which is constructed with two shells.
- a disk 95 closing off the open end of the housing 19 has a basic construction like the housing in the previously described variants.
- the actuator 3 may also be designed separately from a vibration damper. The actuator 3 is then arranged within a vehicle suspension spring, not shown.
- a second disc 97 has an annular main body with supports 79 for the mechanical connection and conductor support 99 for the electrical connection of the circuit board 61 to the electric motor 15.
- the annular disc 97 has positive locking elements 101 which engage in an end opening of the electric motor or a motor-side cover and the current-carrying line carrier 99 to the electric motor.
- the two discs 95; 97 a cage in which the board 61 is fixed and in which the electrical contacts are closed.
- the arrangement of the interlocking elements 101 is also chosen so that an unambiguous assignment of the line carrier 99 is given.
- a separate dirt cap can be used, through which the power supply (eg via a connection plug 67) leads.
- the housing cap 63 When mounting the spring carrier 1, the housing cap 63 is fitted independently of the housing 19 with the board. For an electrically conductive connection between the connector 67 and the control electronics 59 is made. The electric motor 15 is already firmly anchored in the housing 19. There is only one access to one end of the electric motor. About the open end of the housing 19, the control electronics 59 is inserted together with the housing cap 63 in the housing 19, which provides a receiving space for the control electronics. Due to the specially designed conductive pins 91, the electrical connection between the connector 67, the control electronics 69 and the electric motor 15 is produced via the mechanical connection of the housing cap 63 with the housing 19.
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Abstract
Federträger (1) mit einem Aktuator (3) zur axialen Verstellung mindestens eines Federtellers (9), umfassend einen E-Motor (15), der als Baueinheit in einem Gehäuse (19) fixiert ist, wobei das Gehäuse (19) einen Aufnahmeraum (103) für eine Steuerelektronik (59) des E-Motors (15) aufweist.
Description
Federträqer
Die Erfindung betrifft einen Federträger gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Die DE 10 2015 208 787 A1 beschreibt einen Federträger, bei dem über die Energieeinleitung eines E-Motors ein Federteller in seiner axialen Position einstellbar. Der E-Motor treibt eine Pumpe an, die einen Aktuator mit Druckmedium versorgt. Sowohl der E-Motor wie auch die Pumpe sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. In der Fig. 1 der DE 10 2015 208 787 A1 ist die Stromversorgung bildlich angedeutet, jedoch fehlt ein Hinweis auf die Verbindung und Anordnung des Aktuators mit einer Steuerelektronik.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine platzsparende und montagefreundliche Verbindung einer Steuerelektronik mit dem Aktuator bereitzustellen.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 und 2 Prinzipdarstellung des Federträgers
Fig. 3 und 4 Schnittdarstellung der Gehäusekappe
Fig. 5 Gehäusekappe als Einzelteil
Fig. 6 Platine der Gehäusekappe als Einzelteil
Fig. 7 bis 10 Explosionszeichnung der Gehäusekappe
Fig. 1 1 bis 13 Alternativausführung zur Fig. 3 und 4
Die Figur 1 und 2 zeigen in der Zusammenschau einen Federträger 1 mit einem ringförmigen Aktuator 3, dessen Gehäuse 5 an einem äußeren Zylinder 7 eines Schwingungsdämpfers beliebiger Bauform befestigt ist. Der Aktuator 3 dient zur axialen Verstellung eines Federtellers 9. Der Aktuator 3 wird dabei über ein Druckmittelversor- gungssystem 1 1 mit Druckmittel gespeist.
Das Druckmittelversorgungssystem 1 1 umfasst zumindest eine Pumpe 13, einen Pumpenantrieb 15 und einen Vorratsbehälter 17. Das Gehäuse 5 des Aktuators 3 ist direkt mit einem Gehäuse 19 für das Druckmittelversorgungssystem 1 1 verbunden. Die direkte Verbindung zwischen den beiden Gehäusen 5; 19 ist derart zu verstehen, das eine mechanisch starre Verbindung besteht. Es können bei Bedarf Dichtungsmittel oder Adapterbauteile vorliegen, jedoch keine Abstands überbrückenden
Schlauchverbindungen.
Das Gehäuse 19 des Druckmittelversorgungssystems 1 1 trägt zumindest die Pumpe 13, den Pumpenantrieb 15 und den Vorratsbehälter 17. Das Gehäuse 19 muss die Komponenten 13; 15; 17 nicht vollständig einhüllen, sondern zumindest Anschlussflächen bereitstellen, um die Tragfunktion zu erfüllen.
Wie die Figuren 1 und 2 weiter vermitteln, ist das Gehäuse 19 des Druckmittelversorgungssystems 1 1 radial versetzt zur Längsachse 21 des Schwingungsdämpfers angeordnet. In dieser Variante verläuft eine Hauptachse 23 des Druckmittelversor- gungssystems 1 1 in allen Ebenen parallel zur Längsachse des äußeren Zylinders 7.
In der Schnittdarstellung nach Fig. 2 ist zusätzlich erkennbar, dass der Vorratsbehälter 17 oberhalb der Pumpe 13 angeordnet ist. Direkt unterhalb des Vorratsbehäl- ters 17 ist die Pumpe 13 in einem Pumpengehäuse 25 platziert, das wiederum von dem Gehäuse 19 zumindest teilweise umschlossen wird. Unterhalb der Pumpe 13 schließt sich der Pumpenantrieb 15 an.
In dieser Ausführungsvariante sind das ringförmige Gehäuse 5 des Aktuator und das Gehäuse 19 des Druckmittelversorgungssystems 1 1 , im weiteren Gesamtgehäuse genannt, einteilig ausgeführt. Einteilig bedeutet, dass die beiden Gehäuse 5; 19 im Fertigungsendzustand nicht mehr zerstörungsfrei voneinander getrennt werden können.
Das Gesamtgehäuse 5; 19 stützt sich auf einem radialen Absatz 27 des äußeren Zylinders 7 ab. Hier wird der radiale Absatz 27 von einer Durchmessererweiterung des äußeren Zylinders 7 gebildet.
Der verstellbare Federteller 9 ist mit einem Kolben 29 verbunden, der in einer Druckmittelkammer 31 des Aktuators 3 axial gleitverschiebbar und abgedichtet gelagert ist. Dabei bildet der äußere Zylinder 7 des Schwingungsdämpfers eine innere Wandung 33 der Druckmittelkammer 31 .
Die Druckmittelkammer 31 verfügt über einen Druckmittelanschluss 35 im Gesamtgehäuse 5; 19 zur Pumpe 13. Auf einer äußeren Mantelfläche 37 des Pumpengehäuses 25, siehe Fig. 5, ist ein Druckmittelkanal 39 zwischen einem Pumpenraum 41 und dem Anschlusskanal 35 ausgeführt. Das Pumpengehäuse 25 ist im Bereich der Mantelfläche so maßgenau gefertigt, dass es in Verbindung mit einer Innenwandung 43 des Gehäuses 19 den Druckmittelkanal 39 gegenüber der Umwelt abdichtet.
Für eine axiale Verschiebung des Federtellers wird über den Pumpenantrieb 15 und die Pumpe 13 Druckmittel aus dem Vorratsbehälter 17 durch den Druckmittelkanal 39 und den Druckmittelanschluss 35 gegen die Kraft einer nicht dargestellten Feder in die Druckmittelkammer 31 gefördert. Der Verschiebeweg des Federtellers 9 wird von einem mechanischen Anschlag 45 begrenzt. Dazu verfügt diese Variante über eine Kappe 47, die auf einer Stirnfläche 49 des äußeren Zylinders 7 aufgepresst oder alternativ über eine Formschlussverbindung 51 gesichert ist. In diesem Fall wird die Formschlussverbindung 51 über eine Versickung 53 zwischen einem Hülsenabschnitt 55 der Kappe und mindestens einer Nut 57, die auch umlaufend am Zylinder 7 ausgeführt sein kann, gehalten.
Als Pumpenantrieb dient ein E-Motor 15, zu dessen Stromversorgung eine Steuerelektronik 59 innerhalb des Gehäuses 19 angeordnet ist. Die Steuerelektronik 59 ist auf einer Platine 61 angeordnet, die in einer Gehäusekappe 63 fixiert ist. Alle Elektronikkomponenten sind auf der Platine 61 zusammengefasst.
Die Gehäusekappe 63 besteht aus Kunststoff und umfasst eine Metallarmierung 65 in Form einer kreisringförmigen Scheibe. An der Gehäusekappe 63 angespritzt ist ein Anschlussstecker 67 (Fig. 5) der in Abhängigkeit der Einbausituation auch abgewinkelt ausgeführt sein kann. Wie die Zusammenschau der Fig. 3 bis Fig. 5 zeigt, umfasst die Gehäusekappe 63 eine mechanische Verbindung 69 und eine elektrisch leitenden Verbindung mit der Platine 61 .
Für die mechanische Verbindung 69 verfügt die Gehäusekappe 63 über eine Ringwandung 71 , die einen Aufnahmeraum 73 für die Elektronikkomponenten auf der Platine 61 zur Verfügung stellt. Die Ringwandung 71 weist ferner axiale Fortsätze 75 in Form von Stegen auf, die die Platine 61 außenseitig umgreifen. Dafür sind in der Platine 61 randseitige Aussparungen 77 eingeformt (Fig. 6), die mindestens die Breite der Fortsätze 75 aufweisen. Die Fortsätze 75 können zusätzlich eine Rastverbindung mit der Platine 61 bilden. Radial weiter innen im Aufnahmeraum 73 erstrecken sich weitere axialen Stützen 79 ausgehend von einem Boden 81 der Gehäusekappe 63. Diese axialen Stützen 79 durchdringen die Platine 61 mit einem Zapfen und gehen ebenfalls eine Formschlussverbindung mit dieser ein, beispielsweise, indem zur Platine 61 überstehende Ende der Stützen 79 angeschmolzen werden und damit einen Schließkopf bilden.
Die Ringwandung 71 bildet zwischen den axialen Fortsätzen 75 eine segmentartige Anlagefläche 83 für die Platine 61 (Fig. 5). Die randseitigen Aussparungen 77sind unsymmetrisch am Außenumfang der Platine 61 ausgeführt. Entsprechend sind auch die axialen Fortsätze 75 an der Ringwandung 71 in Umfangsrichtung angeordnet. Damit wird gewährleitet, dass stromführenden Stifte 85 der Gehäusekappe 63 mit den entsprechenden Kontaktstellen auf der Eingangsseite der Platine 61 eindeutig ausgerichtet und zugeordnet sind. Dabei ist durch die Länge der Fortsätze 75 im Verhältnis zur Länge der stromführenden Stifte 85 sichergestellt, dass zuerst die Ausrichtung der Gehäusekappe 63 zu der Platine 61 erfolgt und dann erst der Kontaktschluss möglich ist.
Die Platine 61 weist in Richtung des Motors 15 über Ausgangsanschlüsse auf, z. B. drei Anschlüsse für den Motor 15. Die Fortsätze 75 an der Ringwandung 71 sind in
ihrer Länge so dimensioniert, dass die Fortsätze 75 in einen motorseitigen Deckel 87 ebenfalls in Umfangsrichtung eindeutig orientiert eingreifen. Die Figurengruppe mit den Fig. 7 bis 10 zeigt den Zusammenhang. Dabei verfügt der motorseitige Deckel 87 über Aussparungen 89 zur Aufnahme der Fortsätze 75 und über leitungsfüh- rende Stifte 91 , die in die Ausgangsanschlüsse eingreifen (Fig. 10). Der motorseitige Deckel 87dient zusätzlich dem Schutz der in Richtung des Motors 15 weisenden Elektronikbauteile auf der Platine 61.
Die Länge der Fortsätze 75 der Ringwandung 71 unterliegt noch der weiteren Bedingung, dass die Fortsätze 75 bereits in die Aussparungen 89 des motorseitigen Deckels 87 eingreifen, bevor ein Kontakt einer Ringdichtung 93 in der Gehäusekappe 63 mit dem Gehäuse 19 einsetzt. Dadurch kann die Gehäusekappe 63 bei der Montage leicht in Umfangsrichtung ausgerichtet werden, ohne dass die Reibkraft zwischen der Ringdichtung 93 und dem Gehäuse 19 wirksam werden kann.
Die Figuren 1 1 bis 13 zeigen eine Gehäusekappe 63, die zweischalig aufgebaut ist. Eine das offene Ende des Gehäuses 19 verschließende Scheibe 95 verfügt über einen Grundaufbau wie das Gehäuse bei den vorher beschriebenen Varianten. Abweichend zu dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Federträger 1 kann der Aktuator 3 auch getrennt von einem Schwingungsdämpfer ausgeführt sein. Der Aktuator 3 ist dann innerhalb einer nicht dargestellten Fahrzeugtragfeder angeordnet.
Zwischen der Scheibe und der Platine besteht ebenfalls eine Formschlussverbindung und eine elektrische Verbindung mit einer Versorgungsleitung. Eine zweite Scheibe 97 weist einen kreisringförmigen Grundkörper mit Stützen 79 für die mechanische Verbindung und Leitungsträger 99 für die elektrische Verbindung der Platine 61 mit dem E-Motor 15 auf. In Richtung des E-Motor 15 verfügt die kreisringförmige Scheibe 97 über Formschlusselemente 101 , die in eine stirnseitige Öffnung des E-Motors oder einen motorseitigen Deckel eingreifen und über die stromführende Leitungsträger 99 zum E-Motor. Somit bilden die beiden Scheiben 95; 97 einen Käfig, in dem die Platine 61 fixiert ist und in dem die elektrischen Kontakte geschlossen sind. Die Anordnung der Formschlusselemente 101 ist auch hier so gewählt, dass eine eindeutige Zuordnung der Leitungsträger 99 gegeben ist.
Ergänzend zur den vorangehenden Figuren kann eine separate Schmutzkappe zum Einsatz kommen, durch die auch die Stromversorgung (z. B. über einen Anschlussstecker 67) führt.
Bei der Montage des Federträgers 1 wird die Gehäusekappe 63 unabhängig von dem Gehäuse 19 mit der Platine bestückt. Damit ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Anschlussstecker 67 und der Steuerelektronik 59 hergestellt. Der E-Motor 15 ist bereits im Gehäuse 19 fest verankert. Es besteht nur noch ein Zugriff auf eine Stirnseite des E-Motors. Über das offene Ende des Gehäuses 19 wird die Steuerelektronik 59 zusammen mit der Gehäusekappe 63 in das Gehäuse 19 eingeführt, das einen Aufnahmeraum für die Steuerelektronik bereitstellt. Aufgrund der besonders ausgestalteten leitungsführenden Stifte 91 wird über die mechanische Verbindung der Gehäusekappe 63 mit dem Gehäuse 19 auch die elektrische Verbindung zwischen dem Anschlussstecker 67, der Steuerelektronik 69 und dem E-Motor 15 hergestellt.
Bezugszeichen
Federträger 59 Steuerelektronik
Aktuator 61 Platine
Gehäuse 63 Gehäusekappe
äußerer Zylinder 65 Metallarmierung
Federteller 67 Anschlussstecker
Druckmittelversorgungs- 69 Mechanische Verbindung System
Pumpe 71 Ringwandung
Pumpenantrieb 73 Aufnahmeraum
Vorratsbehälter 75 Axialer Fortsatz
Gehäuse 77 Randseitige Aussparung
Längsachse 79 Axiale Stütze
Hauptachse 81 Boden
Pumpengehäuse 83 Segmentartige Auflagefläche
Absatz 85 Stromführender Stift
Kolben 87 Motorseitige Deckel
Druckmittelkammer 89 Aussparung
innere Wandung 91 Leitungsführender Stift
Druckmittelanschluss 93 Ringdichtung
Mantelfläche 95 Scheibe
Druckmittelkanal 97 Zweite Scheibe
Pumpenraum 99 Leitungsträger
Innenwandung 101 Formschlusselement
Anschlag 103 Aufnahmeraum
Kappe 105
Stirnfläche 107
Formschlussverbindung 109
Versickung 1 1 1
Hülsenabschnitt 1 13
Nut
Claims
1 . Federträger (1 ) mit einem Aktuator (3) zur axialen Verstellung mindestens eines Federtellers (9), umfassend einen E-Motor (15), der als Baueinheit in einem Gehäuse (19) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (19) einen Aufnahmeraum (103) für eine Steuerelektronik (59) des E-Motors (15) aufweist.
2. Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (59) an einer Gehäusekappe (63) des Gehäuses (19) angeordnet ist.
3. Federträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekappe (63) mindestens zweilagig aufgebaut ist und zwischen einer ersten und einer zweite Scheibe (95; 97) eine Platine (61 ) fixiert ist.
4. Federträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Scheibe (95) von einem äußeren Deckel gebildet wird, der eine Formschlussverbindung mit der Platine (61 ) aufweist.
5. Federträger nach Anspruch nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekappe (63) aus Kunststoff besteht und eine Metallarmierung (65) aufweist.
6. Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekappe (63) eine Ringnut zur Aufnahme einer Ringdichtung (93) aufweist.
7. Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekappe (63) eine Verdrehsicherung (101 ; 89; 75) mit einer Stirnfläche des E-Motors (15; 87) bildet.
8. Federträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Scheibe (97) einen ringförmigen Grundkörper aufweist.
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2018
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- 2019-02-06 WO PCT/EP2019/052828 patent/WO2019170348A1/de active Application Filing
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