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JP2008151308A - 車両用パーキングロック装置 - Google Patents

車両用パーキングロック装置 Download PDF

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JP2008151308A
JP2008151308A JP2006341891A JP2006341891A JP2008151308A JP 2008151308 A JP2008151308 A JP 2008151308A JP 2006341891 A JP2006341891 A JP 2006341891A JP 2006341891 A JP2006341891 A JP 2006341891A JP 2008151308 A JP2008151308 A JP 2008151308A
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Ryunosuke Furusawa
竜之介 古澤
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Mitsubishi Motors Corp
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Abstract

【課題】駆動輪を確実にロックすることができ車重の低減を図ることができ且つ比較的低コストで実現することができる車両用パーキングロック装置を提供する。
【解決手段】インホイールモータ1の回転軸に連結された駆動軸2に固定されるパーキングギヤ5と、支持軸7によって揺動可能に支持されその一端側にパーキングギヤ5と係合する係合突起8を有する係合片6と、係合片6に当接した状態で係合片6の範囲を移動可能に配される当接部材10とを、各駆動輪に対応してそれぞれ設けると共に、各当接部材がそれぞれ連結されて各当接部材の動力源となる単独のアクチュエータを各駆動輪間に設ける。
【選択図】図2

Description

本発明は、インホイールモータを具備する車両に用いられて、停車車両の駆動輪をロックする車両用パーキングロック装置に関する。
電動モータを利用した車両としては、例えば、電気自動車の他、エンジンと電動モータとを併用したいわゆるハイブリッド車等が挙げられる。そしてこれらの車両のなかには左右前輪又は左右後輪あるいは4輪全輪に内蔵される電動モータ、いわゆるインホイールモータを採用した車両が開発されている。
ここで、例えば、ガソリンエンジン車等、単独の駆動源(エンジン)から伝達装置を介して各駆動輪へと駆動力を伝達する車両においては、駐車時には、各駆動輪へ駆動力を分配する手段より駆動源側で、伝達装置をロックすることで全ての駆動輪を同時にロックすることが可能である。しかしながら、各駆動輪に上記インホイールモータ等の駆動源を備える車両においては、駐車時の各駆動輪のロックもそれぞれ個別に行う必要がある。このようなモータ等を採用した電動車両のパーキングロック装置としては、例えば、インホイールモータの駆動軸と一体結合したロックギヤと、噛合突起を有するロックピンとを有し、このロックピンをアクチュエータによって回動させて噛合突起をロックギアのノッチ(凹部)に挿入することで、ロックギヤの回転、すなわち、駆動源であるインホイールモータの回転をロックするようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−168076号公報
上記のようなパーキングロック装置を各駆動輪に設けることで、各駆動輪を確実にロックすることはできる。しかしながら、複数のパーキングロック装置が必要となり、コストが高くなってしまうという問題がある。特に、パーキングロック装置を構成するアクチュエータは、コスト増加の主な要因となってしまう。また、複数のパーキングロック装置を車両に搭載することで、車重が増加してしまうという問題もある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、駆動輪を確実にロックすることができ車重の低減を図ることができ且つ比較的低コストで実現することができる車両用パーキングロック装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の第1の態様は、一対の左右の駆動輪にそれぞれ設けられるインホイールモータを有する車両のパーキングロック装置であって、前記インホイールモータの回転軸に連結された駆動軸に固定されるパーキングギヤと、支持軸によって揺動可能に支持されその一端側に前記パーキングギヤと係合する係合突起を有する係合片と、該係合片に当接した状態で当該係合片の範囲を移動可能に配される当接部材とを、各駆動輪に対応してそれぞれ有すると共に、各当接部材がそれぞれ連結されて各当接部材の動力源となる単独のアクチュエータを各駆動輪間に有することを特徴とする車両用パーキングロック装置にある。
本発明の第2の態様は、前記アクチュエータがモータシリンダであり、該モータシリンダの出力軸に各当接部材がそれぞれ接続されていることを特徴とする第1の態様の車両用パーキングロック装置にある。
本発明の第3の態様は、前記駆動軸が、ユニバーサルジョイントを介して前記回転軸に連結されて各駆動輪間の中央部までそれぞれ延設され、その延設された端部に前記パーキングギヤが固定されていることを特徴とする第1又は2の態様の車両用パーキングロック装置にある。
本発明の第4の態様は、各パーキングギヤが各駆動輪の前記インホイールモータにそれぞれ近接して設けられ、各当接部材が前記回転軸の軸方向に延設される棒状の連結部材を介して前記アクチュエータに連結されていることを特徴とする第1又は2の態様の車両用パーキングロック装置にある。
本発明の第5の態様は、各パーキングギヤが各駆動輪の前記インホイールモータにそれぞれ近接して設けられ、各当接部材がプッシュプルワイヤからなる連結部材を介して前記アクチュエータにそれぞれ連結されていることを特徴とする第1又は2の態様の車両用パーキングロック装置にある。
本発明の第6の態様は、各パーキングギヤが各駆動輪の前記インホイールモータにそれぞれ近接して設けられ、各当接部材がワイヤからなる連結部材を介して前記アクチュエータにそれぞれ連結され、且つ前記アクチュエータが電動モータであり、各連結部材が前記アクチュエータの回転軸にそれぞれ巻き掛けられていることを特徴とする第1の態様の車両用パーキングロック装置にある。
本発明の第7の態様は、前記連結部材がプッシュプルワイヤからなり、各当接部材の一端部側のみが前記連結部材を介して前記アクチュエータに連結されていることを特徴とする第6の態様の車両用パーキングロック装置にある。
本発明の第8の態様は、前記連結部材がプルワイヤからなり、各当接部材の両端部がそれぞれ前記連結部材を介して前記アクチュエータに連結されていることを特徴とする第6の態様の車両用パーキングロック装置にある。
本発明の第9の態様は、前記当接部材の前記係合片とは反対側には、前記当接部材が常に前記係合片に当接した状態となるように当該当接部材の移動を規制するガイド部材が設けられていることを特徴とする第1〜8の何れか一つの態様の車両用パーキングロック装置にある。
かかる本発明では、単独のアクチュエータによって、一対の駆動輪に対応する各当接部材を動かすようにしたので、構造が簡略化され、またアクチュエータの数が減ることで、コストを大幅に削減することができる。さらに、パーキングロック装置が軽量化されるため、結果として、車両の軽量化を図ることもできる。
以下、本発明を各実施形態に基づいて説明する。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るパーキングロック装置の概略を示す平面図であり、図2は、図1のA−A′矢視図である。
本実施形態に係るパーキングロック装置は、車両の左右の一対の駆動輪に設けられるインホイールモータのロック機構として設けられるものである。図1に示すように、インホイールモータ1は、左右の各駆動輪のホイール(図示なし)内に設けられ、これら各インホイールモータ1の回転軸(図示なし)に連結される駆動軸2が、ユニバーサルジョイント3を介して各駆動輪(各インホイールモータ1)間の略中央部までそれぞれ延設されている。これら各駆動軸2の延設された端部には、外周部に複数の係止歯4を有するパーキングギヤ5(5A,5B)がそれぞれ固定されている。各パーキングギヤ5はそれぞれ接触しない間隔で配されている。これらパーキングギヤ5は、それぞれのインホイールモータ1の回転が各駆動軸2に伝達されることで駆動軸2と共に一体的に回転するようになっている。
各パーキングギヤ5には、係合片6(6A,6B)が支持軸7によって揺動可能に支持されている。これら係合片6には、パーキングギヤ5に向かって突出してパーキングギヤ5の係止歯4と係合する係合突起8が設けられている。また、係合片6には、例えば、コイルバネ等からなるバネ部材9が固定されており、係合片6は、このバネ部材9によって、係合突起8と係止歯4との係合を解除する方向(図2中下方向)に常に引っ張られた状態となっている。なお、このバネ部材9は必ずしも設けられている必要はない。
各係合片6A,6B上には、これら各係合片6の表面に当接した状態で支持軸7の軸方向とは直交する方向に移動可能な当接部材10(10A,10B)がそれぞれ配されている。本実施形態に係る当接部材10の上下面部には、それぞれコロ部材11A,11Bが回転可能に設けられており、係合片6側のコロ部材11Aが係合片6に当接されるように構成されている。
また、この当接部材10の係合片6とは反対側には、当接部材10のコロ部材11Aが常に係合片6に当接した状態となるように当接部材10の移動を規制するガイド部材12が設けられている。すなわち、当接部材10は、係合片6側のコロ部材11Aが係合片6の表面に当接し、且つガイド部材12側のコロ部材11Bがこのガイド部材12に当接した状態で移動可能に設けられており、ガイド部材12のコロ部材11B側の形状に沿って移動されるようになっている。例えば、本実施形態では、係合片6の係合突起8とは反対側の端部近傍に対応する領域に、ガイド部材12のコロ部材11B側面が係合片6側に向かって傾斜する傾斜面からなる傾斜部12aが設けられており、これにより、当接部材10が、実質的に係合片6の回転軌跡に沿って移動されることになる。
そして、本発明では、このような各当接部材10A,10Bが、左右の駆動輪間に配される単独のアクチュエータ13に連結され、各当接部材10A,10Bはこの単独のアクチュエータ13を動力源として移動される構成となっている。ここで、アクチュエータ13としては、各当接部材10を前方に押し出すことができる構成となっているものであればよいが、本実施形態では、モータシリンダ(モータ出力軸が回転ではなく軸方向に出入りするモータ)を用いている。
このような本実施形態のパーキングロック装置では、車両走行時には、図3(a)に示すように、当接部材10が、例えば、係合片6の支持軸7よりもアクチュエータ13側に位置され、バネ部材9によって係合片6の係合突起8とは反対側の端部近傍が図中下側に引っ張られることで、また当接部材10が係合片6に実質的にコロ部材11Aを介して当接していることで、係合突起8と係止歯4との係合が解除された状態が保持される。具体的には、ガイド部材12に傾斜部12aが設けられていることで、当接部材10は、実質的に係合片6の回転軌跡に沿って移動されるため、常に、当接部材10がコロ部材11Aを介して係合片6に当接した状態が維持される。したがって、係合突起8と係止歯4との係合が解除された状態が確実に保持される。なお、ガイド部材12の傾斜部12aは、係合片6の回転軌跡に基づいて適宜決定されればよく、その表面(コロ部材11B側面)が平坦面であることに限定されず、例えば、曲面等で構成されていてもよい。
一方、各車両停止時に各駆動輪(インホイールモータ1)の回転をロックする際には、アクチュエータ13によって各当接部材10A,10Bを前方に押し出すことで、すなわち、各当接部材10を係合片6の係合突起8側に移動させることで、図3(b)に示すように、係合片6が当接部材10によって押圧されて、バネ部材9のバネ力に反して係合片6が図3(b)中右回りに回転する。これにより、係合突起8がパーキングギヤ5の係止歯4と係合されて、各駆動輪(インホイールモータ1)の回転がロックされた状態となる(図2参照)。
このように本実施形態では、単独のアクチュエータ13によって、左右の各駆動輪に対応する各当接部材10A,10Bを動かすようにしたため、駆動輪ごとにアクチュエータを設けたパーキングロック装置よりも構造を簡略化してコストを大幅に削減することができる。特に、比較的高価なアクチュエータの数を減らすことがコストの大幅な削減につながる。さらに、アクチュエータの数を減らすことで、パーキングロック装置の軽量化を図ることができ、その結果、パーキングロック装置が搭載される車両の軽量化を図ることもできる。
ここで、図4に示すように従来のパーキングロック装置では、ガイド部材112の当接部材110側は平坦に形成され、当接部材110がこのガイド部材112に沿って移動されるようになっていたため、係合突起108と係止歯104の係合が解除された状態は、バネ部材109の引っ張り力のみによって保持されていた。すなわち、係合片106と当接部材110との間にはコロ部材を含めて隙間が形成されていた。このため、車両走行中の振動等によって、図中二点鎖線で示すように係合片106がバネ部材109のバネ力に反して若干回転し、係合突起108がパーキングギヤ105の係止歯104と接触して破損してしまう虞があった。
しかしながら、本発明のパーキングロック装置では、上述したように、ガイド部材12によって係合突起8と係止歯4の係合が解除された状態においても、当接部材10がコロ部材11Aを介して係合片6に当接されているため、たとえ車両走行中の振動等によっても係合片6が少なくともパーキングギヤ5側には回転することがなく、係合突起8等の破損を確実に防止することができる。なお、コロ部材11A,11Bは各部材の作動や摩耗等に支障が無ければ必ずしも必要とはされない。
(実施形態2)
図5は、実施形態2に係るパーキングロック装置の概略を示す平面図である。なお、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態は、各当接部材を、連結部材を介してアクチュエータに連結するようにした例である。図5に示すように、各パーキングギヤ5がインホイールモータ1の内側に近接して設けられ、それに伴い、係合片6もインホイールモータ1に近接してそれぞれ設けられている。そして、本実施形態では、各当接部材10A,10Bのそれぞれが、駆動軸2の軸方向に沿って延設される棒状の連結部材20によって連結されており、この連結部材20にアクチュエータ13が接続されている。
勿論、このような構成としても、実施形態1と同様に、コストの削減を図ることができる等の効果を奏する。また、駆動軸2の長さを短くすることで、パーキングロック装置のさらなる軽量化が期待される。
なお、本実施形態では、各当接部材10A,10Bを連結部材20によってアクチュエータ13に連結するようにしたが、これに限定されず、勿論、各当接部材10A,10Bをアクチュエータ13に連結する連結部材は、各当接部材毎に独立していてもよい。
また、このように連結部材20によって各当接部材10A,10Bをアクチュエータ13に連結した構成では、図6に示すように、左右のインホイールモータ1間を繋ぐ梁部21を設けておくことが好ましい。これにより、係合片6の破損、特に、係合突起8の破損を防止することができる。
(実施形態3)
図7は、実施形態3に係るパーキングロック装置の概略を示す平面図であり、図8は、図7のB−B′矢視図である。なお、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態は、プッシュプルワイヤからなる連結部材によって各当接部材をそれぞれモータシリンダ(モータ出力軸が回転ではなく軸方向に出入りするモータ)からなるアクチュエータに接続するようにした例である。図7及び図8に示すように、本実施形態では、連結部材20Aがプッシュプルワイヤ(押し引き可能なワイヤ、具体的には筒状の固定策の内部に可動可能なワイヤが配された構成等が用いられる)からなり、単独の連結部材20A、すなわち一本のプッシュプルワイヤによって、各当接部材10A,10Bとアクチュエータ13の出力軸とがそれぞれ連結されている。本実施形態では、当接部材10A,10Bとアクチュエータ13との間には複数のワイヤガイド22が配されており、連結部材20Aはこれら複数のワイヤガイド22を介してアクチュエータ13の出力軸にそれぞれ接続されている。
なお、ワイヤガイド22は必要に応じて増減したり、延長してもよく、また各部材の作動や摩耗等に支障がなけばワイヤガイド22は必ずしも必要ではない。
(実施形態4)
図9は、実施形態4に係るパーキングロック装置の概略を示す平面図及びそのC−C′矢視図である。本実施形態は、実施形態3の構成において、電動モータからなるアクチュエータ13Aを採用し、プッシュプルワイヤからなる連結部材によって各当接部材をそれぞれアクチュエータ13Aに接続するようにした例である。
図9に示すように、各当接部材10A,10Bにはプッシュプルワイヤで構成される連結部材20Bの一端が接続され、連結部材20Bの他端は電動モータであるアクチュエータ13Aの回転軸24の駆動ドラム25に巻き掛けられている。回転軸24の駆動ドラム25が一方向(例えば図中矢印で示す時計回り方向)に回転すると、各当接部材10A,10Bに接続される連結部材20Bが、図中矢印で示すように、それぞれ引っ張られてロックが解除される。逆に、回転軸24の駆動ドラム25が他方向(例えば反時計回り方向)に回転すると、各当接部材10A,10Bに接続される連結部材20Bがそれぞれ押し出されてロック状態にされる。
そして、当接部材10A,10Bとアクチュエータ13Aとの間には、複数のワイヤガイド22が配され、各連結部材20Bは、このワイヤガイド22を介して回転軸24の駆動ドラム25の外周に巻き掛けられている。
このような構成では、アクチュエータ13Aである電動モータを一方向に回転させることで、各当接部材10A,10Bに接続されている両方の連結部材20Bが回転軸24の駆動ドラム25に巻き取られることになる。また、アクチュエータ13Aである電動モータを他方向に回転させることで、各当接部材10A,10Bに接続されている両方の連結部材20Bが回転軸24の駆動ドラム25から繰り出されることになる。すなわち、アクチュエータ13Aである電動モータを正逆回転させることによって、各当接部材10A,10Bを同時に引張り、または押し出すことができる。
なお、プッシュ時に回転軸24の駆動ドラム25から連結部材20B(プッシュプルワイヤ)が浮く問題が生じる場合は、駆動ドラム25に浮き止め専用のワイヤガイド(図示なし)を設けてもよい。
(実施形態5)
図10は、実施形態5に係るパーキングブロック装置の概略を示す平面図であり、図11は、図10のD−D′矢視図である。
本実施形態は、各当接部材10A,10Bを、引張りだけを行うプルワイヤである連結部材20C,20Dを用いてそれぞれアクチュエータ13Aに連結するようにし、これら二本の連結部材20C,20Dによって動かすようにしたものである。
図10及び図11に示すように、各当接部材10A,10Bは、その移動方向両端側で、それぞれプルワイヤからなる連結部材20C,20Dによってアクチュエータ13Aの回転軸24の駆動ドラム25に連結されている。すなわち、連結部材20C,20Dは一端が各当接部材10A,10Bの一方の移動端側(例えば、図11中左側)に接続され、プーリ23を介して駆動ドラム25に巻回され、更に、プーリ23を介して各当接部材10A,10Bの他方の移動端側(例えば、図11中右側)に接続されている。
例えば、回転軸24の駆動ドラム25が一方向に回転すると、各当接部材10A,10Bの一方の移動端側が引っ張られる状態に連結部材20C,20Dが駆動ドラム25に巻かれてロックが解除される。逆に、回転軸24の駆動ドラム25が他方向に回転すると、各当接部材10A,10Bの他方の移動端側が引っ張られる状態に連結部材20C,20Dが駆動ドラム25に巻かれてロック状態とされる。
つまり、このような構成では、各当接部材10A,10Bは、アクチュエータ13Aが回転されて、連結部材20C,20Dそれぞれの一方の端によって引っ張られることで移動することになる。例えば、係合突起8と係止歯4との係合を解除する場合には、係合突起8と係止歯4との係合を解除する方向に各当接部材10A,10Bが移動するように、連結部材20C,20Dが回転軸24の駆動ドラム25に巻き取られる方向でアクチュエータ13Aを回転させる。このとき、連結部材20C,20Dの巻き取られる側の端とは反対側の端は、回転軸24の駆動ドラム25から送り出されることになるため、各当接部材10A,10Bは、良好に移動される。
なお、図10、図11におけるプーリ23の配置位置や配置角度は、説明の便宜上実際の状態とは異なる状態で示してある。ワイヤにたるみがある場合はプーリ23の位置で調整する機構などで対応可能で、各部材の作動や摩耗等に支障がなければプーリ23はワイヤガイド(図7、図9に示したワイヤガイド22)であってもよく、必要に応じてプーリ23の数を増減したり配置位置を変更してもよい。またワイヤガイドの場合は形状を適宜延長する等してもよい。そして、更に各部材の作動や摩耗等に支障がなければこれらのプーリ23やワイヤガイドは必ずしも必要ではない。また、連結部材20C,20Dはそれぞれ1本を巻回するものでなく、各当接部材10A,10Bの端ごとに単独のワイヤの一端を接続して駆動ドラム25に他端を接続してもよい。
実施形態3〜5で説明したように、ワイヤからなる連結部材によって各当接部材とアクチュエータとを連結することで、連結部材の重量が大幅に減少するため、パーキングロック装置のさらなる軽量化を図ることができる。
実施形態1に係るパーキングロック装置の概略を示す平面図である。 実施形態1に係るパーキングロック装置のA−A′矢視図である。 実施形態1に係るパーキングロック装置の動作を説明する図である。 従来技術に係るパーキングロック装置の概略を示す図である。 実施形態2に係るパーキングロック装置の概略を示す平面図である。 実施形態2に係るパーキングロック装置の変形例を示す平面図である。 実施形態3に係るパーキングロック装置の概略を示す平面図である。 実施形態3に係るパーキングロック装置のB−B′矢視図である。 実施形態4に係るパーキングロック装置の概略を示す平面図及びそのC−C′矢視図である。 実施形態5に係るパーキングロック装置の概略を示す平面図である。 実施形態5に係るパーキングロック装置のD−D′矢視図である。
符号の説明
1 インホイールモータ
2 駆動軸
3 ユニバーサルジョイント
4 係止歯
5 パーキングギヤ
6 係合片
7 支持軸
8 係合突起
9 バネ部材
10当接部材
11 コロ部材
12 ガイド部材
12a 傾斜部
13 アクチュエータ
20 連結部材
21 梁部
22 ワイヤガイド
23 プーリ
24 回転軸
25 駆動ドラム

Claims (9)

  1. 一対の左右の駆動輪にそれぞれ設けられるインホイールモータを有する車両のパーキングロック装置であって、
    前記インホイールモータの回転軸に連結された駆動軸に固定されるパーキングギヤと、支持軸によって揺動可能に支持されその一端側に前記パーキングギヤと係合する係合突起を有する係合片と、該係合片に当接した状態で当該係合片の範囲を移動可能に配される当接部材とを、各駆動輪に対応してそれぞれ有すると共に、
    各当接部材がそれぞれ連結されて各当接部材の動力源となる単独のアクチュエータを各駆動輪間に有することを特徴とする車両用パーキングロック装置。
  2. 前記アクチュエータがモータシリンダであり、該モータシリンダの出力軸に各当接部材がそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用パーキングロック装置。
  3. 前記駆動軸が、ユニバーサルジョイントを介して前記回転軸に連結されて各駆動輪間の略中央部までそれぞれ延設され、その延設された端部に前記パーキングギヤが固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用パーキングロック装置。
  4. 各パーキングギヤが各駆動輪の前記インホイールモータにそれぞれ近接して設けられ、各当接部材が前記回転軸の軸方向に延設される棒状の連結部材を介して前記アクチュエータに連結されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用パーキングロック装置。
  5. 各パーキングギヤが各駆動輪の前記インホイールモータにそれぞれ近接して設けられ、各当接部材がプッシュプルワイヤからなる連結部材を介して前記アクチュエータにそれぞれ連結されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用パーキングロック装置。
  6. 各パーキングギヤが各駆動輪の前記インホイールモータにそれぞれ近接して設けられ、各当接部材がワイヤからなる連結部材を介して前記アクチュエータにそれぞれ連結され、
    且つ前記アクチュエータが電動モータであり、各連結部材が前記アクチュエータの回転軸にそれぞれ巻き掛けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両用パーキングロック装置。
  7. 前記連結部材がプッシュプルワイヤからなり、各当接部材の一端部側のみが前記連結部材を介して前記アクチュエータに連結されていることを特徴とする請求項6に記載の車両用パーキングロック装置。
  8. 前記連結部材がプルワイヤからなり、各当接部材の両端部がそれぞれ前記連結部材を介して前記アクチュエータに連結されていることを特徴とする請求項6に記載の車両用パーキングロック装置。
  9. 前記当接部材の前記係合片とは反対側には、前記当接部材が常に前記係合片に当接した状態となるように当該当接部材の移動を規制するガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の車両用パーキングロック装置。
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Cited By (5)

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