DE102015202236A1 - gearing - Google Patents

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DE102015202236A1 DE102015202236.6A DE102015202236A DE102015202236A1 DE 102015202236 A1 DE102015202236 A1 DE 102015202236A1 DE 102015202236 A DE102015202236 A DE 102015202236A DE 102015202236 A1 DE102015202236 A1 DE 102015202236A1
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Markus Holzberger
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F16H55/18—Special devices for taking up backlash

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnradanordnung (1) für ein Getriebe, umfassend eine erste und eine zweite Zahnradhälfte (2a, 2b), die über ein elastisches Element (4) um eine Mittelachse (5) begrenzt relativ zueinander drehbar miteinander verbunden sind, wobei das elastische Element (4) an einer jeweiligen Innenumfangsfläche (3a, 3b) der jeweiligen Zahnradhälfte (2a, 2b) angeordnet ist, um die beiden Zahnradhälften (2a, 2b) relativ zueinander winkelmäßig begrenzt zu verschieben.
Erfindungsgemäß ist das elastische Element (4) im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet.The invention relates to a gear arrangement (1) for a transmission, comprising a first and a second gear half (2a, 2b), which are connected to one another rotatably relative to each other via an elastic element (4) about a central axis (5) Element (4) on a respective inner peripheral surface (3a, 3b) of the respective gear half (2a, 2b) is arranged to move the two gear halves (2a, 2b) relative to each other angularly limited.
According to the invention, the elastic element (4) is substantially hollow cylindrical.

Figure DE102015202236A1_0001
Figure DE102015202236A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradanordnung für ein Getriebe, umfassend eine erste und eine zweite Zahnradhälfte, die über ein elastisches Element um eine Mittelachse begrenzt relativ zueinander drehbar miteinander verbunden sind, wobei das elastische Element an einer jeweiligen Innenumfangsfläche der jeweiligen Zahnradhälfte angeordnet ist, um die beiden Zahnradhälften relativ zueinander winkelmäßig begrenzt zu verschieben.The invention relates to a gear arrangement for a transmission, comprising a first and a second gear half, which are connected via an elastic member about a central axis limited relative to each other rotatably connected to each other, wherein the elastic member is disposed on a respective inner peripheral surface of the respective gear half to the two To move gear halves relative to each other angularly limited.

Gebiet der ErfindungField of the invention

Wenn sich Zahnräder eines Getriebes im Leerlauf befinden oder von einer Drehrichtung in eine andere Drehrichtung wechseln, kann es zu störenden Rattergeräuschen aufgrund aufeinander stoßender Zahnflanken der Zahnräder kommen.If gear wheels of a gearbox are idling or change from one direction of rotation to another direction of rotation, disturbing chattering noise may occur due to abutting tooth flanks of the gear wheels.

Aus der DE 689 04 429 T2 geht eine Vorrichtung zum Verhindern mechanischer Rattergeräusche hervor. Diese weist unter anderem ein Zahnrad auf, das in zwei Teile unterteilt ist. Dabei hat das eine Zahnradteil die Form einer dünnen Ringscheibe. Demgegenüber ist das andere Zahnradteil ein Teil eines üblichen Zahnrades. Die Ringscheibe ist auf einer Schulter an einem Nabenabschnitt des Zahnrades drehbar gelagert, wobei Hohlräume auf der Innenseite der Ringscheibe und der Schulter Gummielemente beherbergen. Diese Gummielemente bilden ein elastisches Element, gegenüber dessen Kraft die Ringscheibe relativ zum Zahnrad drehbar ist. Eine dünne Platte zwischen dem Nabenabschnitt des Zahnrades und einem angrenzenden Lager legt die Ringscheibe und die Gummielemente axial relativ zum Zahnrad fest. Ferner können die Gummielemente entweder lose in den Hohlräumen angeordnet sein oder mit Hilfe von Hitze in diesen befestigt werden.From the DE 689 04 429 T2 is a device for preventing mechanical Rattergeräusche out. This has, inter alia, a gear, which is divided into two parts. The one gear part has the shape of a thin annular disc. In contrast, the other gear part is part of a conventional gear. The annular disc is rotatably mounted on a shoulder on a hub portion of the gear, wherein cavities on the inside of the annular disc and the shoulder accommodate rubber elements. These rubber elements form an elastic element against whose force the annular disc is rotatable relative to the gear. A thin plate between the hub portion of the gear and an adjacent bearing defines the washer and the rubber members axially relative to the gear. Further, the rubber elements may be either loosely arranged in the cavities or be fixed by means of heat in these.

Nachteilig an dem zuvor genannten Stand der Technik ist der relativ aufwendige Aufbau des Zahnrades aufgrund der Gummielemente. Daraus erwachsen unnötige Kosten für die Herstellung und Montage.A disadvantage of the aforementioned prior art is the relatively complex structure of the gear due to the rubber elements. This results in unnecessary costs for production and assembly.

Aufgabenstellungtask

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zahnradanordnung mit zwei Zahnradhälften zu schaffen, die unter Berücksichtigung einer akustischen Optimierung eines Getriebes kostengünstig und montagefreundlich ist sowie eine zuverlässige Verbindung zwischen den beiden Zahnradhälften gewährleistet.The object of the present invention is to provide a gear arrangement with two gear halves, which is cost-effective and easy to install taking into account an acoustic optimization of a transmission and ensures a reliable connection between the two gear halves.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Erfindungsgemäß ist das elastische Element im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Mit anderen Worten weist das elastische Element eine röhrenartige Form auf, die sich insbesondere über die gesamte axiale Länge beider Zahnradhälften erstreckt. Daraus erwächst dem als Verbindungselement zwischen den beiden Zahnradhälften dienende elastische Element eine hohe Verdrehsteifigkeit. Des Weiteren bevorzugt ist das elastische Element aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet, was ebenfalls zu einer hohen Verdrehsteifigkeit des elastischen Elements beiträgt. Insbesondere weisen die beiden Zahnradhälften dasselbe Zahnprofil und dieselbe Zähnezahl auf.According to the invention, the elastic element is formed substantially hollow cylindrical. In other words, the elastic element has a tubular shape, which extends in particular over the entire axial length of both gear halves. This results in a high torsional rigidity for the elastic element serving as a connecting element between the two gear halves. Furthermore, the elastic element is preferably formed from a metallic material, which likewise contributes to a high torsional rigidity of the elastic element. In particular, the two gear halves on the same tooth profile and the same number of teeth.

In einem unbelasteten Zustand weisen die beiden Zahnradhälften aufgrund des elastischen Elements, das auf sie einwirkt, eine maximale Relativdrehung zueinander auf, wobei die Vorspannung des elastischen Elements minimal ist. Je nach Anforderung können über die Ausbildung des elastischen Elements die maximale Relativdrehung und die Vorspannung des elastischen Elements eingestellt werden.In an unloaded state, the two gear halves due to the elastic element which acts on them, a maximum relative rotation to each other, wherein the bias of the elastic member is minimal. Depending on the requirements, the maximum relative rotation and the preload of the elastic element can be adjusted via the design of the elastic element.

In einem belasteten Zustand weisen die beiden Zahnradhälften aufgrund eines Zahneingriffs, beispielsweise eines weiteren Zahnrads, Hohlrads oder Sonnenrads, eine minimale Relativdrehung zueinander auf, wobei die Vorspannung des elastischen Elements maximal ist. Mit anderen Worten werden bei einer Kraftübertragung durch Zahneingriff beide Zahnradhälften derart relativ zueinander verdreht, dass die Relativdrehung zwischen den beiden Zahnradhälften Null werden kann. Mithin würden die beiden Zahnradhälften keine Relativdrehung mehr aufweisen.In a loaded state, the two gear halves due to a meshing, for example, a further gear, ring gear or sun gear, a minimum relative rotation to each other, wherein the bias of the elastic member is maximum. In other words, in a force transmission by tooth engagement both gear halves are rotated relative to each other so that the relative rotation between the two gear halves can be zero. Thus, the two gear halves would no longer have relative rotation.

Vorzugsweise weist das elastische Element axial zwischen zwei distalen Endabschnitten einen mittigen, im Wesentlichen balgförmig ausgebildeten Abschnitt auf. Dieser im Wesentlichen balgförmig ausgebildete Abschnitt dient insbesondere einer elastischen Verformung des elastischen Elements. Unter balgförmig sind im Längsschnitt sowohl ziehharmonikaartig gefaltete, abgerundete aber auch eckige Ausführungsformen zu verstehen, somit jede Form, die von einer im Längsschnitt geradlinigen Ausführung abweicht. Wesentlich ist dabei, dass eine Geometrie der Außenumfangsfläche einer Geometrie der Innenumfangsfläche folgt. Demgegenüber sind die beiden distalen Endabschnitte im Längsschnitt geradlinig ausgebildet.The elastic element preferably has a central, substantially bellows-shaped section axially between two distal end sections. This substantially bellows-shaped portion serves in particular an elastic deformation of the elastic element. Under bellows are in the longitudinal section both accordion folded, rounded but also angular embodiments to understand, thus any shape that differs from a straight-line in the longitudinal section execution. It is essential that a geometry of the outer peripheral surface follows a geometry of the inner peripheral surface. In contrast, the two distal end portions are formed in a straight line in a longitudinal section.

Besonders bevorzugt weisen die beiden Zahnradhälften an den Innenumfangsflächen jeweils eine Ringnut zur Aufnahme des im Wesentlichen balgförmig ausgebildeten Abschnitts des elastischen Elements auf. Insbesondere sind die beiden Ringnuten derart ausgebildet, dass der im Wesentlichen balgförmig ausgebildete Abschnitt auch bei einer elastischen Verformung des elastischen Elements nicht an den Zahnradhälften zur Anlage kommt.Particularly preferably, the two gear halves on the inner peripheral surfaces each have an annular groove for receiving the substantially bellows-shaped portion of the elastic element. In particular, the two annular grooves are formed such that the substantially bellows-shaped portion also in a elastic deformation of the elastic element does not come to the gear halves to the plant.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das elastische Element mit einer Innenumfangsfläche drehfest an einer Außenumfangsfläche eines Gleitlagers angeordnet ist. Somit können auf einer vormontierten Einheit, bestehend aus einem Gleitlager, insbesondere aus einer Gleitlagerbuchse und einem darauf angeordneten elastischen Element, auf einfache Weise die beiden Zahnradhälften aufgeschoben werden.The invention includes the technical teaching that the elastic element with an inner circumferential surface is arranged non-rotatably on an outer peripheral surface of a sliding bearing. Thus, on a preassembled unit, consisting of a sliding bearing, in particular a plain bearing bush and an elastic element arranged thereon, the two gear halves can be pushed easily.

Vorzugsweise bilden die beiden Zahnradhälfte ein Planetenrad eines Planetengetriebes. Die Gleitlagerbuchse wird dann drehbar auf einen Planetenträger gelagert. Insbesondere handelt es sich bei dem Planetengetriebe um ein Planetengetriebe eines akustisch optimierten Wankstabilisators.Preferably, the two gear half form a planet gear of a planetary gear. The plain bearing bush is then rotatably mounted on a planet carrier. In particular, the planetary gear is a planetary gear of an acoustically optimized roll stabilizer.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das elastische Element über eine Steckverbindung, einen Pressverband oder eine Schweißverbindung mit der jeweiligen Zahnradhälfte verbunden. Insbesondere ist die jeweilige Verbindung zwischen den distalen Endabschnitten des elastischen Elements und den jeweiligen Innenumfangsflächen der jeweiligen Zahnradhälfte ausgebildet.According to a preferred embodiment, the elastic element is connected via a plug connection, a press fit or a welded connection with the respective gear half. In particular, the respective connection between the distal end portions of the elastic member and the respective inner peripheral surfaces of the respective gear half is formed.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigenFurther measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. Show it

1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Zahnradanordnung in einem unbelasteten Zustand, und 1 a schematic representation for illustrating the structure of a gear arrangement according to the invention in an unloaded state, and

2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Zahnradanordnung aus 1 in einem belasteten Zustand, und 2 a schematic representation for illustrating the structure of the gear arrangement according to the invention from 1 in a loaded condition, and

3 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Zahnradanordnung gemäß 1. 3 a schematic sectional view illustrating the construction of the gear arrangement according to the invention according to 1 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Gemäß der 1, 2 und 3 umfasst die Zahnradanordnung 1 eine erste und eine zweite Zahnradhälfte 2a, 2b, vorliegend als Planetenrad eines Planetengetriebes ausgebildet, sowie ein aus einem metallischen Werkstoff bestehendes, elastisches Element 4, das die beiden Zahnradhälften 2a, 2b um eine Mittelachse 5 begrenzt relativ zueinander drehbar miteinander verbindet. Beide Zahnradhälften 2a, 2b weisen dasselbe Zahnprofil und dieselbe Zähnezahl auf, sind aber aufgrund des elastischen Elements 4 um einen Winkel 12 relativ zueinander verdreht. Das elastische Element 4 ist an einer jeweiligen Innenumfangsfläche 3a, 3b der jeweiligen Zahnradhälfte 2a, 2b über einen Pressverband drehfest angeordnet. Ferner ist das elastische Element 4 hohlzylindrisch ausgebildet und weist axial zwischen zwei distalen Endabschnitten 6a, 6b einen mittigen, balgförmig ausgebildeten Abschnitt 7 auf. Die beiden Zahnradhälften 2a, 2b weisen an den Innenumfangsflächen 3a, 3b jeweils eine Ringnut 8a, 8b zur Aufnahme des balgförmig ausgebildeten Abschnitts 7 des elastischen Elements 4 auf. Des Weiteren ist das elastische Element 4 mit einer Innenumfangsfläche 9 drehfest an einer Außenumfangsfläche 10 eines Gleitlagers 11 angeordnet. According to the 1 . 2 and 3 includes the gear assembly 1 a first and a second gear half 2a . 2 B , Formed here as a planetary gear of a planetary gear, as well as an existing of a metallic material, elastic element 4 that the two gear halves 2a . 2 B around a central axis 5 limited rotatable relative to each other connects. Both gear halves 2a . 2 B have the same tooth profile and the same number of teeth, but are due to the elastic element 4 at an angle 12 twisted relative to each other. The elastic element 4 is on a respective inner peripheral surface 3a . 3b the respective gear half 2a . 2 B arranged rotatably over a press fit. Furthermore, the elastic element 4 hollow cylindrical and has axially between two distal end portions 6a . 6b a central, bellows-shaped section 7 on. The two gear halves 2a . 2 B pointing to the inner peripheral surfaces 3a . 3b one annular groove each 8a . 8b for receiving the bellows-shaped portion 7 of the elastic element 4 on. Furthermore, the elastic element 4 with an inner peripheral surface 9 rotatably on an outer peripheral surface 10 a plain bearing 11 arranged.

Die in den 1 und 3 dargestellte Zahnradanordnung 1 stellt einen unbelasteten Zustand der Zahnradhälften 2a, 2b dar. In diesem Zustand überträgt das Planetengetriebe kein Drehmoment. Die beiden Zahnradhälften 2a, 2b weisen eine maximale Relativdrehung zueinander auf, wobei die Vorspannung des elastischen Elements 4 minimal bzw. Null ist. Mithin ist das elastische Element 4 nicht verformt.The in the 1 and 3 illustrated gear arrangement 1 provides an unloaded condition of the gear halves 2a . 2 B In this state, the planetary gear transmits no torque. The two gear halves 2a . 2 B have a maximum relative rotation to each other, wherein the bias of the elastic element 4 is minimal or zero. Consequently, the elastic element 4 not deformed.

Die in 2 dargestellte Zahnradanordnung 1 stellt einen belasteten Zustand der Zahnradhälften 2a, 2b dar. In diesem Zustand rotieren die Zahnradhälften 2a, 2b, so dass das Planetengetriebe Drehmoment überträgt. Die beiden Zahnradhälften 2a, 2b weisen keine Relativdrehung mehr zueinander auf. Dementsprechend ist aber das elastische Element 4 elastisch verformt. Die Vorspannung des elastischen Elements 4 ist nun maximal.In the 2 illustrated gear arrangement 1 represents a loaded condition of the gear halves 2a . 2 B In this state, the gear halves rotate 2a . 2 B so that the planetary gear transmits torque. The two gear halves 2a . 2 B have no relative rotation more to each other. Accordingly, however, the elastic element 4 elastically deformed. The bias of the elastic element 4 is now maximum.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zahnradanordnung gearing
2a, 2b2a, 2b
Zahnradhälfte gear half
3a, 3b3a, 3b
Innenumfangsfläche der jeweiligen Zahnradhälfte Inner peripheral surface of the respective gear half
44
elastisches Element elastic element
55
Mittelachse central axis
6a, 6b6a, 6b
distaler Endabschnitt distal end portion
77
balgförmig ausgebildeter Abschnitt bellows-shaped section
8a, 8b8a, 8b
Ringnut ring groove
99
Innenumfangsfläche des elastischen Elements Inner peripheral surface of the elastic element
1010
Außenumfangsfläche des Gleitlagers Outer circumferential surface of the sliding bearing
1111
Gleitlager bearings
1212
Winkel angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 68904429 T2 [0003] DE 68904429 T2 [0003]

Claims (10)

Zahnradanordnung (1) für ein Getriebe, umfassend eine erste und eine zweite Zahnradhälfte (2a, 2b), die über ein elastisches Element (4) um eine Mittelachse (5) begrenzt relativ zueinander drehbar miteinander verbunden sind, wobei das elastische Element (4) an einer jeweiligen Innenumfangsfläche (3a, 3b) der jeweiligen Zahnradhälfte (2a, 2b) angeordnet ist, um die beiden Zahnradhälften (2a, 2b) relativ zueinander winkelmäßig begrenzt zu verschieben, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist.Gear arrangement ( 1 ) for a transmission, comprising a first and a second gear half ( 2a . 2 B ), which have an elastic element ( 4 ) about a central axis ( 5 ) are limited relative to each other rotatably connected to each other, wherein the elastic element ( 4 ) on a respective inner peripheral surface ( 3a . 3b ) of the respective gear half ( 2a . 2 B ) is arranged to the two gear halves ( 2a . 2 B ) relative to each other to move angularly, characterized in that the elastic element ( 4 ) is formed substantially hollow cylindrical. Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) axial zwischen zwei distalen Endabschnitten (6a, 6b) einen mittigen, im Wesentlichen balgförmig ausgebildeten Abschnitt (7) aufweist.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the elastic element ( 4 ) axially between two distal end portions ( 6a . 6b ) a central, substantially bellows-shaped section ( 7 ) having. Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zahnradhälften (2a, 2b) an den Innenumfangsflächen (3a, 3b) jeweils eine Ringnut (8a, 8b) zur Aufnahme des im Wesentlichen balgförmig ausgebildeten Abschnitts (7) des elastischen Elements (4) aufweisen.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the two gear halves ( 2a . 2 B ) on the inner peripheral surfaces ( 3a . 3b ) each have an annular groove ( 8a . 8b ) for receiving the substantially bellows-shaped portion ( 7 ) of the elastic element ( 4 ) exhibit. Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the elastic element ( 4 ) is formed of a metallic material. Zahnradanordnung () nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zahnradhälften (2a, 2b) dasselbe Zahnprofil und dieselbe Zähnezahl aufweisen. Gear arrangement (10) according to claim 1, characterized in that the two gear halves ( 2a . 2 B ) have the same tooth profile and the same number of teeth. Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) mit einer Innenumfangsfläche (9) drehfest an einer Außenumfangsfläche (10) eines Gleitlagers (11) angeordnet ist.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the elastic element ( 4 ) with an inner peripheral surface ( 9 ) rotatably on an outer peripheral surface ( 10 ) of a sliding bearing ( 11 ) is arranged. Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) über eine Steckverbindung, einen Pressverband oder eine Schweißverbindung mit der jeweiligen Zahnradhälfte (2a, 2b) verbunden ist.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the elastic element ( 4 ) via a plug connection, an interference fit or a welded connection with the respective gear half ( 2a . 2 B ) connected is. Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zahnradhälfte (2a, 2b) ein Planetenrad eines Planetengetriebes bilden.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the two gear half ( 2a . 2 B ) form a planetary gear of a planetary gear. Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zahnradhälften (2a, 2b) in einem unbelasteten Zustand eine maximale Relativdrehung zueinander aufweisen, wobei die Vorspannung des elastischen Elements (4) minimal ist.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the two gear halves ( 2a . 2 B ) in a non-loaded state have a maximum relative rotation to each other, wherein the bias of the elastic element ( 4 ) is minimal. Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zahnradhälften (2a, 2b) in einem belasteten Zustand eine minimale Relativdrehung zueinander aufweisen, wobei die Vorspannung des elastischen Elements (4) maximal ist.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the two gear halves ( 2a . 2 B ) in a loaded state have a minimum relative rotation to each other, wherein the bias of the elastic element ( 4 ) is maximum.
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