JP7155006B2 - 製造が単純化された潤滑ノズル - Google Patents

Description

本発明は、ピストン冷却スプレーノズル、及び／又は、内燃エンジンのチェーン潤滑ノズルに関する。

図１ａ及び図１ｂに示されているスプレーノズルは、例えば、内燃エンジンのピストンヘッド上のオイル噴霧装置である。

また、スプレーノズル１０は、内燃エンジンのチェーン上にオイルを分与することも意図され得る。

この点において、当業者に公知の潤滑ノズル１０は、ピストンヘッドを冷却し、又は、内燃エンジンのチェーンを潤滑することを意図されており、スプレーノズル１０は、
第１の端部を含む金属製のスプレーノズル本体１１を備え、前記第１端部が接触面１３を有し、前記スプレーノズル本体１１は、前記接触面１３上に開口している軸方向チャネル１２を含み、これによりオイル入口を形成しており、前記スプレーノズル本体１１は、さらに、軸方向チャネル１２に連通している横方向チャネルを含み、前記スプレーノズル本体１１が、さらに、側面１５を介して前記第１端部に接続された第２の端部を含み、前記横方向チャネルが前記側面１５上に開口してオイル出口を形成しており、前記潤滑ノズルは、さらに、
前記スプレーノズル本体１１の前記接触面１３上に開口している保持ねじ１６を備え、当該保持ねじが、前記スプレーノズル本体の前記接触面１３を内燃エンジンのブロックに対して不浸透的にクランプすること、及び、前記スプレーノズル本体１１の前記オイル入口を前記ブロックのオイル供給口に不浸透的に接続することを意図されており、前記潤滑ノズルは、さらに、
前記スプレーノズルが挿入される穴を含む配向プレート１７を備えている。

しかし、前記装置は満足できるものではない。

より具体的には、潤滑ノズルは、動作中、冷却及び／又は潤滑される部品に対するオイルジェットの適切な方向を保証するために、エンジンブロックの内部に正確に配置及び配向されなければならない。

また、エンジンブロック内のスプレーノズルの組立体は、スプレーノズルが周囲のエンジン部品に衝突しないことを保証しなければならない。

これを達成するために、スプレーノズル本体１１のオイル出口を配向プレートに対して配向させる工程が、一般に、潤滑ノズルの部品をろう付けすることにより行われ、その後、潤滑ノズルは内燃エンジン内に配置され、保持ねじ１６を用いて固定される。

スプレーノズル本体と配向プレートとを互いに堅固に連結するために、はんだ付け工程が用いられ、これにより、内燃エンジンの内部のスプレーノズルの配向の安定性を保証する。

従って、この構成は、金属材料の使用を必要とし、潤滑ノズルの重量を著しく増加させる。

さらに、ろう付け工程は、このようなスプレーノズルの製造を複雑にし、とりわけ、非常にコスト高である。

従って、本発明の目的の１つは、製造が単純化された潤滑ノズルを提案することである。

本発明の別の目的は、従来技術のスプレーノズルよりも重量が低減されたスプレーノズルを提案することである。

上記の目的は、以下を備える潤滑ノズルにより、少なくとも部分的に達成される。
この潤滑ノズルは、第１の端部を含む金属製のスプレーノズル本体を備え、前記第１端部が接触面を有し、前記スプレーノズル本体が、前記接触面上に開口している軸方向チャネルを含み、これによりオイル入口を形成しており、前記スプレーノズル本体が、さらに、前記軸方向チャネルに連通している横方向チャネルを含み、前記スプレーノズル本体が、さらに、側面を介して前記第１端部に接続された第２の端部を含み、前記横方向チャネルが前記側面上に開口してオイル出口を形成しており、
前記潤滑ノズルが、さらに、前記スプレーノズル本体の前記接触面上に開口している保持ねじを備え、当該保持ねじが、前記スプレーノズル本体の前記接触面をエンジンブロックに対して不浸透的にクランプすること、及び、前記スプレーノズル本体の前記オイル入口を前記ケーシングのオイル供給口に不浸透的に接続することを意図されており、
前記潤滑ノズルが、さらに、前記スプレーノズルが挿入される穴を含む配向プレートを備えている。
前記スプレーノズル本体が前記穴内部に取り付けられ、この取り付けは、前記スプレーノズル本体が前記配向プレートの第１の面に当接手段を介して当接するように、且つ、前記本体の前記接触面が、前記配向プレートの、前記第１面とは反対側の第２の面と面一であるように行われる。前記スプレーノズル本体及び前記配向プレートは、第１の相補的配向手段を含む。当該第１相補的配向手段は、前記オイル出口が前記第１配向手段に対する予め決められた配向に従って配向されるように係合する。前記配向プレートは、さらに、前記プレートを前記エンジンブロック上に配向するように設計された第２の配向手段を含む。

特に有利な一実施形態によれば、前記配向プレートはプラスチック材料で形成される。

別の実施形態によれば、前記当接手段は、前記保持ねじのねじ頭部を含み、前記保持ねじが、前記接触面を前記エンジンブロックに対してクランプするときに、当該ねじ頭部が前記配向プレートの前記第１の面上に支持されるようになっている。

一実施形態によれば、前記当接手段は、前記スプレーノズル本体の前記側面上に形成された第１のショルダを含み、当該ショルダは、前記スプレーノズル本体の、前記配向プレートの前記穴内部への取り付け及び当接を確実にするためのものである。

前記当接手段は、さらに、第２のショルダを含み得る。第２ショルダは、前記第１ショルダに対して相補的であり、前記配向プレートの前記穴の内面上に形成されている。

一実施形態によれば、前記スプレーノズルは、第１の端部及び第２の端部を含む噴射管を備え、前記第１端部は前記オイル出口に不浸透的に接続され、前記第２端部は、前記潤滑ノズルの動作中にオイルジェットを方向付けるためのものである。

一実施形態によれば、前記第１の相補的配向手段は、前記スプレーノズル本体の前記側面上と、前記配向プレートの前記穴の内面上とに形成されている。

例えば、前記第１相補的配向手段は、前記スプレーノズル本体の前記側面上に形成された平坦なセクションと、前記穴の内面上に形成された平坦なセクションとを含み、これらの平坦なセクションは、前記オイル出口を前記配向プレートに対して配向させるために、互いに接触して配置されるためのものである。

一実施形態によれば、前記第１相補的配向手段は、前記配向プレートの前記第１面上に配置された横方向当接部を含み、当該横方向当接部は、前記オイル出口が予め決められた方向に向けられるように前記噴射管をガイドするように配置されている。

一実施形態によれば、前記第２配向手段は、前記配向プレートの前記第２面上に配置されたラグを含み、当該ラグは、前記エンジンブロックの配向穴に挿入されるためのものである。

別の実施形態によれば、前記配向プレートの前記第１面と前記第２面とが、第２の側面を介して接続されており、前記第２配向手段は、前記第２側面上に形成された少なくとも１つの平坦なセクションを含み、当該平坦なセクションは、前記エンジンブロック上に形成された平坦なセクションに接触するためのものである。

本発明は、添付の図面を参照しつつ以下の説明を読むことにより、より良好に理解されるであろう。

先行技術による公知の潤滑ノズルの斜視図である。 先行技術による公知の潤滑ノズルの、保持ねじを取り外した後の部分分解斜視図である。 本発明によるスプレーノズル本体の斜視図である。 本発明による配向プレートの斜視図である。 本発明による潤滑ノズルの、スプレーノズル本体の取り付け及び当接が単一のショルダを用いて達成されている様子を示す長手方向断面図である。 本発明による潤滑ノズルの、スプレーノズル本体の取り付け及び当接が、スプレーノズル本体の側面上の１つのショルダと、穴の内面上の１つのショルダとを用いて達成されている様子を示す長手方向断面図である。 本発明による潤滑ノズルの、スプレーノズル本体の取り付け及び当接が、配向プレートの第１面上に支持されている保持ねじのねじ頭により達成されている様子を示す長手方向断面図である。 本発明の第２の実施形態による潤滑ノズルの分解図である。

図２～図５は、ピストンを冷却するために、又は、内燃エンジンのチェーンを潤滑するのに適した、本発明による潤滑ノズルの一実施形態を示す。

潤滑ノズル１００は、スプレーノズル本体１０１を備えている。

スプレーノズル本体１０１は金属材料からつくられ得る。例えば、非限定的に、スプレーノズル本体１０１は、鋼製であり得る。

スプレーノズル本体１０１は、第１の端部１０１ａ、及び、第２の端部１０１ｂを有する。第１端部は接触面１０１ｄを有し、第２端部は露出面１０１ｅを有する。接触面１０１ｄと露出面１０１ｅとは、側面１０１ｃにより接続されている。

側面１０１ｃは、回転対称であり得る。

スプレーノズル本体１０１は、図２の軸ＸＸ’に沿って配向された軸方向チャネル１０２を含む。

軸方向チャネル１０２は、スプレーノズル本体１０１の接触面１０１ｄ上に開口している。軸方向チャネル１０２と接触面１０１ｄとの交差部が、開口部（オイル入口１０３と称する）を形成している。スプレーノズル本体１０１の接触面１０１ｄは、エンジンブロックの面要素に接触して配置されることが意図されている。エンジンブロックの面要素は、オイル入口１０３に接続されるためのオイルフィードを含む。

また、軸方向チャネル１０２は、第２端部１０１ｂ上にも開口し得る。

スプレーノズル本体１０１は、さらに、横方向チャネル１０４を備えている。横方向チャネル１０４は軸方向チャネル１０２と連通しており、側面１０１上に開口している。横方向チャネル１０４と側面１０１ｃとの交差部が、開口部（オイル出口１０５と称する）を形成している。

潤滑ノズル１００は、さらに、配向プレート１０６（図３）を備えている。配向プレート１０６は、第１の面１０６ａ及び第２の面１０６ｂを含み、面１０６ａと面１０６ｂとは、第２の側面１０６ｃにより互いに接続されている。

有利には、配向プレート１０６は、プラスチック材料（例えば、充填された熱可塑性材料）からつくられることができ、有利には、ガラス繊維充填ポリアミドからつくられ得る。プラスチック材料は、潤滑ノズル１００を先行技術における公知のノズルよりも軽量にするという利点を有する。さらに、プラスチック材料からつくられた（特には熱可塑性材料からつくられた）配向プレート１０６は、連続して多数回繰り返され得る射出／成形法を用いて容易に製造され得る。

配向プレート１０６は、任意の材料、例えば、金属合金からつくられ得る。

配向プレート１０６は、配向プレート１０６の端から端まで貫通している穴１０７を有する。より詳細には、穴１０７は、第１の面１０６ａ上及び第２の面１０６ｂ上に開口している。

穴１０７は、スプレーノズル本体１０１を収容するためのものである。より詳細には、スプレーノズル本体１０１は、穴１０７の内部にあって第１面１０６ａに当接するように取り付けられる。取り付け及び当接は、当接手段を用いて達成される。当接手段は、ノズル１００が、例えばエンジンのブロックに取り付けられたときに、配向プレートの、スプレーノズル本体１０１の軸ＸＸ’に沿ったいかなる動きも防止するのに適している。

取り付け及び当接は、スプレーノズル本体１０１の側面１０１ｃのいわゆる第１ショルダ１０１ｆを用いて行われ得る。

図４ａに示されている有利な一実施形態において、側面１０１ｃの第１のショルダ１０１ｆが第１面１０６ａに支持されており、従って、穴１０７の内面１０８は、追加のショルダを全く必要としない。

別の有利な実施形態において（図４ｂ）、穴１０７の内面１０８は、第１ショルダの形状に対して相補的な形状のショルダ（第２ショルダ１０７ａと称する）をさらに備えている。この構成において、第１ショルダは第２ショルダ上に支持されており、スプレーノズル本体が第１面１０６ａに当接するように取り付けられることを保証する。

スプレーノズル本体１０１を、第１面１０６ａに当接するように取り付けることは、ショルダの形成に限定されない。例えば、側面１０１ｃ及び内面１０８が円錐形状であってもよい。

以下に記載する詳細な説明の残りを、図４ｃを参照しつつ読むと、第１面１０６ａに当接するようなスプレーノズル本体１０１の取り付けは、保持ねじ１１０を用いて達成されることが分かるであろう。

さらに、本発明によれば、スプレーノズル本体１０１の接触面１０１ｄは、配向プレート１０６の第２面１０６ｂと面一である。

また、本発明によれば、配向プレート１０６及びスプレーノズル本体１０１は、オイル出口１０５を配向させるための第１の相補的配向手段を含む。

前記第１相補的配向手段は、オイル出口１０５を配向プレート１０６に対して配向させるためのものである。配向プレート１０６は、さらに、前記配向プレート１０６をエンジンブロックの内側に向けさせるための第２の配向手段を含む。

このように、第１相補的配向手段及び第２配向手段は、オイル出口１０５をエンジンブロックに対して配向するのに適している。

ここで、第１相補配向手段について説明する。

第１の実施形態によれば、第１相補的配向手段は、非円形の穴１０７の内面１０８から形成され得る（図示せず）。例えば、穴１０８の内面は、１以上の平坦なセクションを含み得る。さらに、スプレーノズル本体１０１の側面１０１ｃの、穴１０７の内面１０８に接触する部分が、穴１０７の内面１０８の１以上の平坦なセクションに接続されるための１以上の平坦なセクションをさらに含み得る。このようにして、平坦なセクションが、穴１０７内部のスプレーノズル本体１０１の平坦なセクションと相互ロックすることが、オイル出口１０５が配向プレート１０６に対して配向されることを可能にする。

第２の代替的及び／又は補完的な実施形態によれば、スプレーノズル本体１０１は、オイル出口１０５に不浸透的に接続された噴射管１１２（図４ｂ）を備え得る。そして、噴射管１１２は、第１の端部及び第２の端部を含み、第１端部はオイル出口１０５に不浸透的に接続され、第２端部は、潤滑ノズルの動作中にオイルジェットを方向付けるためにある。噴射管１１２は、有利には、配向プレート１０６の第１面１０６ａ上に載置され得る。さらに、横方向当接部が、第１面１０６ａ上と、噴射管１１２の両側とに、スプレーノズル本体１０１が穴１０７内に挿入されたときにスプレーノズル本体１０１が配向プレート１０６に対して回転運動しないように配置されている。

換言すれば、噴射管１１２は、横方向当接部によりガイドされる。横方向当接部は、例えば、噴射管１１２を受け入れるための溝により形成され得る（図３）。こうして、このような構成が、オイル出口１０５が配向プレート１０６に対して配向されることを可能にする。

配向プレート１０６は、さらに、前記プレート１０６をエンジンブロックに対して配向するための第２の配向手段を含む。図３に示されている第２の配向手段は、例えば、ラグ（突起）１０９を含むことができ、ラグ１０９は、プレート１０６の第２面１０６ｂ上に配置され、エンジンブロック（図示せず）の穴に挿入されるためにある。

或いは、図５に示されているように、第２配向手段は、プレート１０６の側面１０６ｃに形成された平坦なセクションをさらに含み得る。配向プレート１０６が、複数の平坦なセクション（例えば２つ、３つ、又は４つの平坦なセクション）を、前記プレートが正方形の形状になるように有してもよい。

また、エンジンブロック上にも、配向プレート１０６の側面１０６ｃに形成された平坦なセクションと係合するための補完的な形状（例えば平坦な形状）が形成される。

こうして、エンジンブロックに対する配向プレート１０６の配向、及び、前記プレート１０６に対するオイル出口１０５の配向が、オイル出口１０５の、エンジンブロック内部での正確な配向を可能にする。

第１相補的配向手段及び第２配向手段は、スプレーノズル本体１０１の、配向プレート１０６に対する、及び、エンジンブロックに対する配向を固定するためにろう付けすることを必要としない。

ノズル１００は、さらに、スプレーノズル本体１０１の接触面１０１ｄ上に開口している保持ねじ１１０を備えている。保持ねじ１１０は、スプレーノズル本体１０１の接触面１０１ｄを内燃エンジンのケーシングに対して不浸透的にクランプすること、及び、スプレーノズル本体１０１のオイル入口１０３を前記ケーシングのオイル供給口に不浸透的に接続するためのものである。

有利には、保持ねじ１１０は、軸方向チャネル１０２と同軸に、オイル入口１０３にてスプレーノズル本体１０１の接触面１０１ｄ上に開口するように取り付けられている。保持ねじをエンジンのオイル供給穴にクランプすることにより、潤滑ノズル１００を安定した位置に保持することが可能である。

また、保持ねじ１１０は、オイルがエンジン供給穴から軸方向チャネルに流れるようにすることにも適している。この目的のために、凹部１１５（図４ａ）を、保持ねじ１１０の回転軸に沿って、ねじ山の長さに沿って形成できる。保持ねじ１１０は中空であってもよく、すなわち、保持ねじ１１０の容積内に保持ねじ１１０の回転軸に沿って、オイルをオイル入口から横方向チャネル１０４にガイドするために形成されたチャネルを含み得る。

保持ねじは、スプレーノズル本体１０１の端から端を通って、すなわち、スプレーノズル本体１０１の露出面１０１ｅから接触面１０１ｄを通って貫通できる。

図４ａ及び図４ｂに示されている当接手段の実施形態の代替例として、図４ｃが、当接手段の別の実施形態を示している。この実施形態において、当接手段は、保持ねじ１１０のねじ頭１１０ａを含む。保持ねじ１１０が接触面１０１ｄを、例えばエンジンブロックに対してクランプすると、保持ねじのねじ頭１１０ａは、配向プレートの第１の面１０６ａに支持されて、配向プレートの、スプレーノズル本体１０１の軸ＸＸ’に沿ったいかなる動きも防止する。

特に有利には、接触面１０１ｄを配向プレート１０６の第２面１０６ｂと面一にすることにより、保持ねじ１１０がスプレーノズル本体１０１の接触面１０１ｄを内燃エンジンのケーシングに対して不浸透的にクランプするときに、前記プレートに加えられる応力が最小限になる。

こうして、前記プレートに加えられる応力の最小化が、プラスチック材料、例えば、ガラス繊維充填熱可塑性材料の使用を可能にする。さらに、配向プレート１０６の製造のためにプラスチック材料を使用する場合、保持ねじのクランピングを、前記プレート１０６に加えられる応力がプラスチック材料の弾性限界よりも小さくなるように調節できる。

また、プラスチック材料からつくられた配向プレート１０６の使用は、本発明によるノズル１００の機械的強度及び／又は機能の低下に影響を与えない。

ここで、本件は、図４ｂのノズル１００の組立について説明する。

この組立は、スプレーノズル本体１０１を設置することを含む。次いで、噴射管１１２もオイル出口穴１０５に挿入される。

次いで、噴射管１１２／スプレーノズル本体１０１組立体を、噴射管１１２がスプレーノズル本体１０１上に永久的且つ不浸透的に固定されるように、ろう付けする。ろう付けステップは、当業者に公知の技術を用いて行われるため、本明細書においては説明しない。

噴射管１１２／スプレーノズル本体１０１組立体を、配向プレート１０６の第１面１０６ａを介して穴１０７に挿入し、これにより、組立体は前記第１面１０６ａに当接する。この当接機能は、上述したように、第１ショルダ１０１ｆにより得られ、また、第２ショルダ１０７ａにより得られ得る。オイル出口１０５は、スプレーノズル本体１０１を穴１０７内に挿入しているときに、配向プレート１０６に対して第１の相補的配向手段により配向される。オイル出口は、例えば、噴射管１１２を２つの横方向当接部間に、又は溝の内側に設置することにより配向され得る。噴射管１１２は、オイルジェットを方向付けるように曲げられ得る。

最後に、スプレーノズル本体１０１、噴射管１１２、及び配向プレート１０６を備えた組立体は、エンジンブロック上に、配向プレートのオイル入口１０３が前記エンジンのオイル供給口に接続されるように組み付け得る。

組立段階中、配向プレート１０６は、エンジンケーシングに対して、第２配向手段を用いて配向される。例えば、ラグ１０９が、エンジンのケーシングに形成された穴に挿入される。

そして、このようにして形成されたノズルを、クランプねじ１１０により安定的に固定する。

この製造方法に必要な組立工程は、先行技術の公知のノズルと比較して、より少ない。

また、本発明によるノズル１００は、プラスチック材料を用いた配向プレート１０６の製造を可能にし、これにより製造コストを低減する。

１００ 潤滑ノズル
１０１ スプレーノズル本体
１０１ａ 第１の端部
１０１ｂ 第２の端部
１０１ｃ 側面
１０１ｄ 接触面
１０１ｅ 露出面
１０１ｆ 第１のショルダ
１０２ 軸方向チャネル
１０４ 横方向チャネル
１０６ 配向プレート
１０６ａ 第１の面
１０６ｂ 第２の面
１０６ｃ 側面
１０７ 穴
１０７ａ 第２のショルダ
１０８ 穴の内面
１０９ 第２の配向手段（ラグ）
１１０ 保持ねじ
１１２ 噴射管

Claims (4)

1. 潤滑ノズルであって、
   第１端部（１０１ａ）を含む金属製のスプレーノズル本体（１０１）を備えており、前記第１端部（１０１ａ）が接触面（１０１ｄ）を有し、前記スプレーノズル本体（１０１）が、前記接触面（１０１ｄ）上に開口している軸方向チャネルを含み、これによりオイル入口（１０３）を形成しており、前記スプレーノズル本体（１０１）が、さらに、前記軸方向チャネルに連通している横方向チャネル（１０４）を含み、前記スプレーノズル本体（１０１）が、さらに、側面（１０１ｃ）を介して前記第１端部（１０１ａ）に接続された第２端部（１０１ｂ）を含み、前記横方向チャネル（１０４）が前記側面（１０１ｃ）上に開口してオイル出口（１０５）を形成しており、
   前記潤滑ノズルが、さらに、前記スプレーノズル本体（１０１）の前記接触面（１０１ｄ）上に開口している保持ねじ（１１０）を備え、当該保持ねじ（１１０）が、前記スプレーノズル本体（１０１）の前記接触面（１０１ｄ）をエンジンブロックに対して不浸透的にクランプすること、及び、前記スプレーノズル本体（１０１）の前記オイル入口（１０３）をケーシングのオイル供給口に不浸透的に接続することを意図されており、
   前記潤滑ノズルが、さらに、前記スプレーノズル本体（１０１）が挿入される穴（１０７）を含む配向プレート（１０６）を備え、
   前記スプレーノズル本体（１０１）が前記穴（１０７）内部に取り付けられ、この取り付けが、前記スプレーノズル本体（１０１）が前記配向プレート（１０６）の第１面（１０６ａ）に当接手段（１０１ｆ，１０７ａ，１１０ａ）を介して当接するように、且つ、前記本体の前記接触面（１０１ｄ）が、前記配向プレート（１０６）の、前記第１面（１０６ａ）とは反対側の第２面（１０６ｂ）と面一であるように行われ、前記スプレーノズル本体（１０１）及び前記配向プレート（１０６）が、第１相補的配向手段を含み、当該第１相補的配向手段が、前記オイル出口（１０５）が前記第１相補的配向手段に対する予め決められた配向に従って配向されるように係合し、前記配向プレート（１０６）が、さらに、前記プレートを前記エンジンブロック上に配向するように設計された第２配向手段を含み、前記配向プレート（１０６）がプラスチック材料で形成されていて、
   前記ノズルが、第１端部及び第２端部を含む噴射管（１１２）を備え、前記噴射管の第１端部が前記オイル出口（１０５）に不浸透的に接続されており、且つ、前記前記噴射管の第２端部が、前記潤滑ノズル（１００）の動作中にオイルジェットを方向付けて、
   前記第１相補的配向手段が、前記配向プレート（１０６）の前記第１面（１０６ａ）上に配置された横方向当接部を含み、前記横方向当接部が、前記オイル出口が予め決められた方向に向けられるように前記噴射管（１１２）をガイドするよう配置されていることを特徴とする、前記潤滑ノズル。
2. 前記当接手段が前記保持ねじ（１１０）のねじ頭部（１１０ａ）を、前記保持ねじ（１１０）が前記接触面（１０１ｄ）を前記エンジンブロックに対してクランプするときに当該ねじ頭部（１１０ａ）が前記配向プレート（１０６）の前記第１面（１０６ａ）上に支持されるように含んでいる、請求項１に記載のノズル。
3. 前記当接手段が前記側面（１０１ｃ）上に形成された第１ショルダ（１０１ｆ）を含み、前記第１ショルダ（１０１ｆ）が、前記配向プレート（１０６）の前記穴（１０７）内部への前記スプレーノズル本体（１０１）の取り付け及び当接を確実にする、請求項１に記載のノズル。
4. 前記当接手段が、前記第１ショルダ（１０１ｆ）に対して相補的な、前記配向プレート（１０６）の前記穴（１０７）の内面上に形成された第２ショルダ（１０７ａ）をさらに含む、請求項３に記載のノズル。

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