WO2020262233A1 - 燃料タンクキャップ - Google Patents

Abstract

燃料タンクキャップ（１）は、燃料タンク（ＦＴ）の給油口（２）を開閉するキャップ本体（４）と、給油口（２）の周りに配置されてキャップ本体（４）を囲う形状を有するリング部材（６）と、リング部材（６）に連結されてキャップ本体（４）を閉塞位置と開放位置との間に回動自在に支持するヒンジ部材（８）とを備えている。リング部材（６）におけるキャップ本体（４）の外周に対向する第１外周部分（２４）が、ヒンジ部材（８）におけるキャップ本体（４）の外周に対向する第２外周部分（２６）よりも周方向に大きい。リング部材（６）とヒンジ部材（８）は、異なる材料で構成されている。

Description

燃料タンクキャップ 関連出願

　この出願は、２０１９年６月２４日出願の特願２０１９－１１６５２２の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

　本発明は、自動二輪車のような鞍乗型乗物の燃料タンクの給油口を開閉する燃料タンクキャップに関するものである。

　例えば、自動二輪車のような鞍乗型乗物において、所謂エアプレーンタイプと称される燃料タンクキャップが用いられたものがある（例えば、特許文献１）。このような燃料タンクキャップは、燃料タンクの給油口を開閉するキャップ本体と、給油口の周りに配置されてキャップ本体を囲う形状のリング部材と、キャップ本体を閉塞位置と開放位置との間に回動自在に支持するヒンジ部材とを備えている。特許文献１では、ヒンジ部材は金属材料で構成され、キャップ本体およびリング部材は、樹脂材料のような軽量材料で構成されている。これにより、機械的強度を確保しつつ、重量の低減が図られている。

特許第５２０１７０２号公報

　しかしながら、特許文献１では、キャップ本体およびリング部材が外表面に露出し、ヒンジ部材は、これらの部材と燃料タンクとの間に配置される。したがって、ヒンジ部材の設計の自由度が低い。特に、キャップ本体を回動させるアームおよびその当接部は、強度を必要とするが、リング部材に近接するので、大形化は難しい。リング部材を金属材料とすれば、強度は確保できるが、重量が増大するうえに、外観も損なう恐れがある。

　本発明は、重量を軽減しつつ、外観向上が可能な燃料タンクキャップを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明に係る燃料タンクキャップは、燃料タンクの給油口を開閉するキャップ本体と、前記給油口の周りに配置されて前記キャップ本体を囲う形状を有するリング部材と、前記リング部材に連結されて前記キャップ本体を閉塞位置と開放位置との間に回動自在に支持するヒンジ部材とを備え、前記リング部材における前記キャップ本体の外周に対向する第１外周部分が、前記ヒンジ部材における前記キャップ本体の外周に対向する第２外周部分よりも周方向に大きく、前記リング部材と前記ヒンジ部材が、異なる材料で構成されている。前記リング部材は、例えば、樹脂材料からなり、前記ヒンジ部材は、例えば、金属材料からなる。

　この構成によれば、ヒンジ部材の一部が、キャップ本体の外周に対向する第２外周部分を構成しており、キャップ本体とリング部材との間に配置されていない。したがって、ヒンジ部材の大形化を図り易い。また、ヒンジ部材の第２外周部分が、リング部材におけるキャップ本体の外周を覆う第１外周部分よりも小さいので、タンクキャップの重量の増加を抑制できるうえに、外観が大きく損なわれることもない。

　本発明において、前記ヒンジ部材が、回転軸心周りに回動するアーム部と、前記開放位置で前記アーム部が当接する当接部とを有し、前記当接部が、前記第２外周部分を構成していてもよい。この構成によれば、強度を必要とする当接部が、第２外周部分を構成しているので、当接部を大形化することができる。これにより、当接部の剛性を確保しやすい。したがって、開放位置でアーム部を強固に支持できる。

　前記ヒンジ部材が前記アーム部を有する場合、前記アーム部は、前記回転軸心を有する回転軸を有し、前記ヒンジ部材は、前記回転軸を支持するヒンジ支持部を有し、前記ヒンジ支持部の天井部に、前記当接部が形成されていてもよい。この構成によれば、簡単な構造で、アーム部を強固に支持できる。

　前記ヒンジ部材が前記ヒンジ支持部を有する場合、前記ヒンジ部材は、さらに、前記ヒンジ支持部を前記燃料タンクに取り付ける取付部を有し、前記ヒンジ支持部と前記取付部とが、軸方向に重ならないように径方向または周方向にずれていてもよい。この構成によれば、ヒンジ支持部と取付部とが径方向または周方向にずれているので、平面視で、ヒンジ支持部と取付部との間に、軸方向（上下方向）に貫通する空洞が生じる。その結果、軸方向（上下方向）に開閉する型成形により、ヒンジ部材を容易に形成できる。

　前記当接部が前記天井部に形成されている場合、前記ヒンジ支持部は、上面が前記天井部で連結される周方向に並んだ一対の支持壁と、前記支持壁の前記周方向の外側面に形成された補強リブとを有していてもよい。この構成によれば、簡単な構造で天井部を形成できるうえに、補強リブで支持壁を補強することでアーム部を安定して支持できる。

　前記当接部が前記天井部に形成されている場合、さらに、前記リング部材と前記ヒンジ部材の天井部との隙間を平面視で隠蔽する隠蔽構造を備えていてもよい。この構成によれば、第１外周部分と第２外周部分との隙間から内部が見えないので、外観が向上する。

　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。

　本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
本発明の第１実施形態に係る燃料タンクキャップを示す平面図である。 同燃料タンクキャップを示す斜視図である。 同燃料タンクキャップを示す縦断面図である。 同燃料タンクキャップのヒンジ部材を示す斜視図である。 同ヒンジ部材を示す平面図である。 同ヒンジ部材を、図５の矢印VI方向から見た背面図である。 同燃料タンクキャップを図１の矢印VII方向から見た背面図である。 同燃料タンクキャップの変形例を示す背面図である。

　以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料タンクキャップの平面図である。本発明の燃料タンクキャップ１は、例えば、自動二輪車のような鞍乗型乗物の燃料タンクＦＴの給油口２を開閉する。ただし、本発明の燃料タンクキャップ１は、自動二輪車の燃料タンクに限定されず、三輪車、四輪バギーのような陸上用の鞍乗型乗物、または小型滑走艇のような水上用の鞍乗型乗物の燃料タンクにも適用できる。

　燃料タンクキャップ１は、円形の給油口２を開閉する円盤状のキャップ本体４と、給油口２の周りに配置されてキャップ本体４を囲う形状を有するリング部材６と、リング部材６に連結されてキャップ本体４を閉塞位置と開放位置との間に回動自在に支持するヒンジ部材８とを備えている。図１がキャップ本体４の閉塞位置を示し、図２がキャップ本体４の開放位置を示している。本発明の燃料タンクキャップ１は、エアプレーンタイプと呼ばれるもので、ヒンジ部材８のアーム部１０が大きく湾曲し、キャップ本体４を燃料タンクＦＴの上面とほぼ面一にできる。これにより、燃料タンクキャップ１の見栄えがよい。

　キャップ本体４は、図１の給油口２に合致する形状であり、本実施形態では、平面視で円形である。キャップ本体４には、キーシリンダ１２が取り付けられている。詳細には、キャップ本体４の外表面（上面）にキーの差し込み口１２ａが設けられており、この差し込み口１２ａにキーを差し込んでまわすことで、キャップ本体４の施錠と解錠が行われる。差し込み口１２ａは、キーカバー（図示せず）により覆われている。

　リング部材６は、給油口２の周りに配置され、キャップ本体４の外周を囲う形状を有している。リング部材６に、その径方向に横断する切欠部６ａが形成されている。つまり、本実施形態のリング部材６は、平面視で、一部が切り欠かれた円環状である。換言すれば、リング部材６は、平面視で、Ｃ字形状である。

　なお、以下の説明で、「軸方向」、「径方向」および「周方向」とはそれぞれ、リング部材６の「軸方向」、「径方向」および「周方向」のことをいう。燃料タンクキャップ１を燃料タンクＦＴに取り付けた状態では、「軸方向」が上下方向とほぼ一致する。

　リング部材６は、例えば、樹脂材料のような安価で軽量な材料で形成されている。本実施形態では、リング部材６は、６，６－ナイロン製である。ただし、リング部材６の材質は、これに限定されず、例えば、ガラス繊維が入った繊維強化プラスチックであってもよく、また、アルミニウム合金であってもよい。

　リング部材６における切欠部６ａの近傍に、軸方向（上下方向）向くねじ孔６ｂが形成されている。本実施形態では、ねじ孔６ｂは、切欠部６ａの周方向に隣接して１つずつ、計２つ設けられている。さらに、リング部材６における各ねじ孔６ｂと径方向にほぼ対向する位置に、径方向内側に突出する取付片６ｃが設けられている。各取付片６ｃに、軸方向（上下方向）を向く挿通孔６ｄが形成されている。

　ヒンジ部材８は、例えば、金属材料で形成される。本実施形態のヒンジ部材８は、亜鉛合金で形成されている。亜鉛合金は、成形性がよく、丈夫である。ただし、ヒンジ部材８は、リング部材６と異なる材料で構成されていればよく、亜鉛合金に限定されない。ヒンジ部材８の材質は、例えば、鋼製であってもよく、また、金属以外の材料であってもよい。ヒンジ部材８は、リング部材６よりも強度の強い（剛性の高い）材料で構成されるのが好ましい。

　図３に示すように、ヒンジ部材８は、回転軸心ＡＸ周りに回動する前記アーム部１０と、アーム部１０を回動自在に支持するヒンジ支持部１４とを有している。詳細には、アーム部１０は、回転軸心ＡＸを有する回転軸１６を有し、この回転軸１６がヒンジ支持部１４により支持されている。

　アーム部１０は、その基端部１０ａがヒンジ支持部１４に支持され、先端部１０ｂにキーシリンダ１２が装着されている。基端部１０ａに、軸挿通孔１０ｃが形成されている。アーム部１０は、基端部１０ａから先端部１０ｂにかけて大きく湾曲して、詳細には、ほぼ１８０°湾曲して、キーシリンダ１２に繋がっている。アーム部１０は、キーシリンダ１２と一体に形成されてもよく、別体であってもよい。

　図２に示すように、ヒンジ部材８は、ヒンジ支持部１４を燃料タンクＦＴに取り付ける取付部１８を有している。本実施形態では、ヒンジ支持部１４と取付部１８とが、軸方向に重ならないように径方向および周方向にずれている。詳細には、ヒンジ支持部１４に対して、取付部１８が、径方向内側で、かつ、周方向外側にずれて設けられている。

　取付部１８に、軸方向（上下方向）を向く挿通孔１８ａが形成されている。本実施形態では、挿通孔１８ａは２つ設けられているが、挿通孔１８ａの数はこれに限定されない。図４に示すように、ヒンジ支持部１４における各挿通孔１８ａの近傍に、リング取付孔１８ｂが形成されている。本実施形態では、各挿通孔１８ａの径方向外側に、リング取付孔１８ｂが１つずつ形成されている。

　ヒンジ支持部１４は、周方向に並んだ一対の支持壁２０，２０を有している。支持壁２０，２０は、取付部１８から軸方向（上方）に延びている。各支持壁２０の上端部に、接線方向を向いた軸支持孔２０ａが形成されている。ヒンジ支持部１４の支持壁２０，２０の上面は、天井部２２で連結されている。

　図１に示すように、ヒンジ部材８の一部分を構成する天井部２２が、切欠部６ａに配置されている。本実施形態では、平面視で、キャップ本体４の外周の大部分がリング部材６により覆われ、キャップ本体４の外周の一部分がヒンジ部材８（天井部２２）により覆われている。

　換言すれば、リング部材６におけるキャップ本体４の外周に対向する第１外周部分２４が、ヒンジ部材８におけるキャップ本体４の外周に対向する第２外周部分２６よりも周方向に大きく形成されている。本実施形態では、天井部２２が、ヒンジ部材８の第２外周部分２６を構成している。ここで、第１外周部分２４は、例えば、キャップ本体４の外周の７０％以上を覆うことが好ましい。第２外周部分２６が大き過ぎると、燃料タンクキャップ１の重量が大きくなる。

　図３に示す開放位置で、ヒンジ支持部１４は、アーム部１０が当接する当接部２８を有している。本実施形態では、ヒンジ支持部１４の天井部２２に、当接部２８が形成されている。詳細には、天井部２２の下面に、当接部２８が形成されている。つまり、当接部２８を有する天井部２２が、第２外周部分２６を構成している。

　図４に示すように、各支持壁２０の周方向の外側面に、補強リブ３０が形成されている。本実施形態の補強リブ３０は、ほぼ四角柱形状である。ただし、補強リブ３０の形状はこれに限定されない。また、補強リブ３０はなくてもよい。

　本実施形態では、ヒンジ部材８のヒンジ支持部１４および取付部１８は、型成形による一体成型品である。また、型の抜き方向は、軸方向（上下方向）である。具体的には、ヒンジ支持部１４の支持壁２０、天井部２２（当接部２８）および補強リブ３０と、取付部１８が、型成形により一体に形成されている。ただし、ヒンジ支持部１４および取付部１８の成形方法は、これに限定されず、例えば、削り出しであってもよい。

　図１に示す樹脂製のリング部材６と金属製のヒンジ部材８が強く接触しないように、平面視で、リング部材６とヒンジ部材８の天井部２２との間に、周方向の隙間３２が形成されている。本実施形態の燃料タンクキャップ１は、平面視で、この隙間３２を隠蔽する隠蔽構造３４を備えている。

　図７に示すように、切欠部６ａを形成するリング部材６の各周方向端縁部に、延出部３６，３６が形成されている。両延出部３６，３６は、端縁部から下方に延びたのち、互いに接近する方向に周方向に延びている。つまり、延出部３６は、隙間３２およびヒンジ部材８の天井部２２の下方に位置している。換言すれば、平面視で、第１外周部分２４（リング部材６）の周方向端縁と第２外周部分２６（天井部２２）の周方向端縁がラップしている。これにより、平面視で、隙間３２から内部が見えるのを防いでいる。つまり、延出部３６が、平面視で隙間３２を隠蔽する隠蔽構造３４を構成している。

　図８は、隠蔽構造３４の変形例を示す。同図の例では、切欠部６ａを形成するリング部材６の各周方向端縁部の下半部に、周方向内側に後退する凹部３８が形成されている。一方、ヒンジ部材８の天井部２２の各周方向端縁部の下半部に、周方向外側に突出する凸部４０が形成されている。

　このように、図８の変形例でも、平面視で、第１外周部分２４（リング部材６）の周方向端縁と第２外周部分２６（天井部２２）の周方向端縁がラップしている。これにより、平面視で、隙間３２から内部が見えるのを防いでいる。つまり、リング部材６の凹部３８と、天井部２２の凸部４２が、平面視で隙間３２を隠蔽する隠蔽構造３４を構成している。

　図８の例では、リング部材６に凹部３８が設けられ、天井部２２に凸部４０が設けられているが、逆であってもよい。つまり、リング部材６に凸部を設け、天井部２２に凹部を設けてもよい。また、凹部３８および凸部４０を省略して、隙間３２の下方に補強リブ３０が位置するようにしてもよい。この場合、補強リブ３０が、平面視で隙間３２を隠蔽する隠蔽構造３４を構成する。

　つぎに、燃料タンクキャップ１の組立／取付手順について説明する。まず、図３の回転軸１６が、一方の支持壁２０の軸支持孔２０ａ（図４）、アーム部１０の基端部１０ａの軸挿通孔１０ｃおよび他方の支持壁２０の軸支持孔２０ａの順に挿通される。これにより、アーム部１０とヒンジ支持部１４が連結されてヒンジ部材８が構成される。

　つづいて、アーム部１０に連結されたキーシリンダ１２に、キャップ本体４が取り付けられる。キャップ本体４とキーシリンダ１２は、例えば、ねじ体のような締結部材（図示せず）により連結される。さらに、ヒンジ部材８にリング部材６が取り付けられる。具体的には、ねじ体のような締結部材（図示せず）が下方から、図４のヒンジ支持部１４の各リング取付孔１８ｂに挿通され、図１のリング部材６の各ねじ孔６ｂに締め付けられる。以上により、燃料タンクキャップ１が組み立てられる。

　つぎに、燃料タンクキャップ１が燃料タンクＦＴに取り付けられる。具体的には、ボルトのような締結部材（図示せず）が上方から、図４のヒンジ支持部１４の各挿通孔１８ａに挿通され、図１の燃料タンクＦＴのねじ孔（図示せず）に締め付けられる。同様に、リング部材６の各取付片６ｃの挿通孔６ｄに、ボルトのような締結部材（図示せず）が上方から挿通され、燃料タンクＦＴのねじ孔（図示せず）に締め付けられる。以上により、燃料タンクキャップ１が燃料タンクＦＴに取り付けられる。

　上記構成によれば、剛性を要するヒンジ部材８が金属材料で形成され、意匠部品であるリング部材６が樹脂材料で形成されている。さらに、ヒンジ部材８の一部である天井部２２が、キャップ本体４の外周に対向する第２外周部分２６を構成しており、キャップ本体とリング部材との間に配置されていない。したがって、ヒンジ部材８の大形化を図り易い。また、ヒンジ部材８の第２外周部分２６が、リング部材６におけるキャップ本体４の外周を覆う第１外周部分２４よりも周方向寸法が小さいので、タンクキャップ１の重量の増加を抑制できるうえに、外観が大きく損なわれることもない。

　図３に示すアーム部１０の回転軸１６を支持するヒンジ支持部１４が、図４の周方向に並んだ一対の支持壁２０，２０を有し、支持壁２０，２０の上面が天井部２２で連結されている。さらに、この天井部２２の下部に、図３の開放位置でアーム部１０が当接する当接部２８が形成されるとともに、当接部２８を有する天井部２２が第２外周部分２６を構成している。このように、強度を必要とする当接部２８（天井部２２）が、第２外周部分２６を構成しているので、当接部２８を大形化することができる。これにより、当接部２８の剛性を確保しやすい。したがって、開放位置でアーム部１０を強固に支持できる。

　キャップ本体４は、キーシリンダ１２等を含んでおり、重量物である。したがって、開動作時の荷重が大きいので、当接部２８の耐荷重性（剛性）が重要となる。従来は、一対の支持壁の上端部に、アーム部１０が当接していた。この場合、アーム部１０が各支持壁に点で当たるので、耐荷重性（剛性）を確保するのが難しかった。また、支持壁はリング部材６に近接しているので、一対の支持壁を天井部で繋げるのは困難であった。具体的には、リング部材６の表面（外面）を凹凸の少ない滑らかな面に仕上げようとすると、リング部材６が部分的に薄くなってしまい、リング部材６の厚さを均一にすると、燃料タンクキャップ１の外表面が部分的に盛り上がって見栄えが悪くなる。

　上記構成では、図１の支持壁２０，２０の上面が天井部２２で連結され、この天井部２２が燃料タンクキャップ１の外表面の一部（第２外周部分２６）を構成している。これにより、図３のアーム部１０が天井部２２の下部の当接部２８に面（線）で当接する。したがって、当接部２８の耐荷重性（剛性）を確保し易い。また、図２の車体への取付部１８、キーシリンダ１２を従来品と同じとすることで、既存の燃料タンクＦＴに取り付け可能で、既存のキャップ本体４を流用できる。

　図５に示すように、ヒンジ部材８のヒンジ支持部１４と取付部１８とが、軸方向に重ならないように径方向および周方向にずれている。特に、ヒンジ支持部１４と取付部１８とが径方向にずれているので、天井部２２と取付部１８との間に、平面視で軸方向に貫通する空洞Ｇが生じる。その結果、上下方向に開閉する型成形によりヒンジ部材８を容易に形成できる。図１に示すように、リング部材６の第１外周部分２４が、ヒンジ部材８の第２外周部分２６よりも大きく形成されている。天井部２２（第２外周部分２６）が大き過ぎると、燃料タンクキャップ１の重量が大きくなるうえに、型成形時に抜き難くなる。そこで、天井部２２（第２外周部分２６）を最小限の大きさとして、大重量化を抑制しつつ、製造コストも抑えられている。

　図６に示すように、支持壁２０，２０の周方向の外側面に補強リブ３０が形成されている。天井部２２（当接部２８）の強度を確保するうえで、リング部材６との連結部であるリング取付孔１８ｂと支持壁２０との距離Ｌを短くするのが有利である。構造上、距離Ｌが大きくなる場合でも、補強リブ３０で支持壁２０が補強されるので、アーム部１０を安定して支持できる。

　図７および図８に示すように、リング部材６とヒンジ部材８の天井部２２との隙間３２を平面視で隠蔽する隠蔽構造３４が設けられている。これにより、第１外周部分２４と第２外周部分２６との隙間３２から内部が見えないので、外観が向上する。

　本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、本実施形態では、ヒンジ支持部１４と取付部１８とが径方向および周方向にずれていたが、径方向および周方向の一方にのみずれていてもよい。また、リング部材６とヒンジ部材８との隙間３２を隠蔽する隠蔽構造３４を備えていたが、このような隠蔽構造３４はなくてもよい。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１　燃料タンクキャップ
２　給油口
４　キャップ本体
６　リング部材
８　ヒンジ部材
１０　アーム部
１４　ヒンジ支持部
１６　回転軸
１８　取付部
２０　支持壁
２２　天井部
２４　第１外周部分
２６　第２外周部分
２８　当接部
３０　補強リブ
３２　隙間
３４　隠蔽構造
ＡＸ　回転軸心
ＦＴ　燃料タンク

Claims (7)

1. 　燃料タンクの給油口を開閉するキャップ本体と、
   　前記給油口の周りに配置されて前記キャップ本体を囲う形状を有するリング部材と、
   　前記リング部材に連結されて、前記キャップ本体を閉塞位置と開放位置との間に回動自在に支持するヒンジ部材と、を備え、
   　前記リング部材における前記キャップ本体の外周に対向する第１外周部分が、前記ヒンジ部材における前記キャップ本体の外周に対向する第２外周部分よりも周方向に大きく、
   　前記リング部材と前記ヒンジ部材が、異なる材料で構成されている燃料タンクキャップ。
2. 　請求項１に記載の燃料タンクキャップにおいて、前記ヒンジ部材が、回転軸心周りに回動するアーム部と、前記開放位置で前記アーム部が当接する当接部とを有し、
   　前記当接部が、前記第２外周部分を構成している燃料タンクキャップ。
3. 　請求項２に記載の燃料タンクキャップにおいて、前記アーム部は、前記回転軸心を有する回転軸を有し、
   　前記ヒンジ部材は、前記回転軸を支持するヒンジ支持部を有し、
   　前記ヒンジ支持部の天井部に、前記当接部が形成されている燃料タンクキャップ。
4. 　請求項３に記載の燃料タンクキャップにおいて、前記ヒンジ部材は、さらに、前記ヒンジ支持部を前記燃料タンクに取り付ける取付部を有し、
   　前記ヒンジ支持部と前記取付部とが、軸方向に重ならないように径方向または周方向にずれている燃料タンクキャップ。
5. 　請求項３または４に記載の燃料タンクキャップにおいて、前記ヒンジ支持部は、上面が前記天井部で連結される周方向に並んだ一対の支持壁と、前記支持壁の前記周方向の外側面に形成された補強リブとを有している燃料タンクキャップ。
6. 　請求項３から５のいずれか一項に記載の燃料タンクキャップにおいて、さらに、前記リング部材と前記ヒンジ部材の天井部との隙間を平面視で隠蔽する隠蔽構造を備えた燃料タンクキャップ。
7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料タンクキャップにおいて、前記リング部材が樹脂材料からなり、前記ヒンジ部材が金属材料からなる燃料タンクキャップ。

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