KR100374302B1 - Apparatus for adjusting a damping force of a shock absorber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 현가장치의 쇽 업소버에서 발생되는 감쇠력을 가변시키는 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치를 개시한다.The present invention discloses a variable damping force of a shock absorber for varying the damping force generated in the shock absorber of a vehicle suspension.
본 발명은 쇽 업소버의 내통에 설치된 피스톤의 압축 및 인장행정시 내통의 압축공간과 인장공간을 연통시켜 감쇠력을 가변시키는 솔레노이드 밸브의 슬리브 내부에 걸림턱을 가지는 확장부가 형성되고, 확장부에는 제 1 스토퍼가 이동가능하게 설치되며, 제 1 스토퍼의 하부에는 이와 소정간격을 둔채 제 2 스토퍼가 고정설치되고, 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼의 사이에는 제 1 스토퍼를 솔레노이드 쪽으로 탄성바이어스 시키는 제 2 스프링이 설치된 것을 특징으로 한다.The present invention is an expansion portion having a locking step in the sleeve of the solenoid valve for varying the damping force by communicating the compression space and the tension space of the inner cylinder in the compression and tension stroke of the piston installed in the shock absorber is formed, the first expansion portion A stopper is installed to be movable, and a lower part of the first stopper is fixed to the second stopper at a predetermined interval therebetween, and a second spring for elastically biasing the first stopper toward the solenoid is provided between the first stopper and the second stopper. Characterized in that installed.
따라서 하드한 감쇠력과 소프트한 감쇠력 사이의 미리 정해진 감쇠력 수준을 전류 변화의 일정구간 동안 일정하게 유지시킬 수 있으므로, 종래 방식에 비하여 제어 성능이 향상되어 승차감이 향상되게 된다.Therefore, the predetermined damping force level between the hard damping force and the soft damping force can be kept constant for a certain period of the current change, so that the control performance is improved and the riding comfort is improved as compared with the conventional method.
Description
본 발명은 자동차 현가장치의 쇽 업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 쇽 업소버의 감쇠력을 가변시키는 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorber of an automobile suspension, and more particularly, to a damping force variable device of a shock absorber for varying the damping force of the shock absorber.
일반적으로 자동차의 주행중에는 도로사정 등에 따라 많은 충격을 받게되며, 이와같은 충격은 자동차의 손상을 가져오는 것은 물론이고, 특히 승차감을 떨어뜨리는 요인이 되기 때문에 적절히 충격을 완충시킬 수 있는 장치가 필요로 하였다.In general, while driving a car, a lot of shocks are received due to road conditions. Such a shock may cause damage to the car, and in particular, may cause a deterioration of ride comfort. It was.
이와같은 요구에 부합하기 위한 것이 쇽 업소버(shock absorber)인바, 이 쇽 업소버는 자동차의 주행중 스프링이 받는 충격에 의해 발생하는 고유 진동을 흡수하여 진동을 빨리 감쇠시킴으로써 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게하는 역할을 수행한다.The shock absorber is designed to meet these demands. The shock absorber absorbs the natural vibrations caused by the shocks of the springs while the car is running and attenuates the vibrations quickly, preventing damage to the body and cargo and making it more comfortable to ride. Serves to make it good.
이러한 쇽 업소버에는 도로의 상황에 따라서 감쇠력을 자동적 또는 임의로 변환(가변)시킴으로써 주행 안정성, 조종 안전성 및 승차감을 향상시키기 위한 감쇠력 가변장치가 마련되어 있다.The shock absorber is provided with a damping force variable device for improving driving stability, maneuvering safety and ride comfort by automatically or arbitrarily converting (damping) the damping force according to the road conditions.
도 1는 종래 자동차 현가장치의 쇽 업소버에 설치된 감쇠력 가변 장치의 일례를 개략적으로 도시한 단면도로서, 내통(2)의 내부에 피스톤(3)이 피스톤 로드(4)에 연결된 상태로 왕복이동 가능하게 설치되고, 내통(2)에 설치된 피스톤(3)을 기준으로 내통(2)의 상부는 인장공간, 하부는 압축공간으로 구획된다.1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a damping force variable device installed in a shock absorber of a conventional vehicle suspension device, and is capable of reciprocating while the piston 3 is connected to the piston rod 4 inside the inner cylinder 2. The upper portion of the inner cylinder 2 is divided into a tension space and the lower portion of the inner cylinder 2 based on the piston 3 installed in the inner cylinder 2.
그리고 피스톤(3)의 상면과 하면에는 각각 피스톤 밸브(5)(6)가 설치되고, 피스톤(3)의 내부에는 속 업소버의 감쇠력을 가변시키는 역할을 수행하는 솔레노이드 밸브(10)가 설치되어 있다.Piston valves 5 and 6 are respectively provided on the upper and lower surfaces of the piston 3, and a solenoid valve 10 is installed inside the piston 3 to change the damping force of the absorber. .
그리고 솔레노이드 밸브(10)는, 그 양측벽에 피스톤의 상면 및 하면과 각각 연통되는 유로(12)(13)가 형성된 슬리브(11)와, 상기 슬리브(11)의 내부를 전후로 이동되면서 슬리브(11)에 형성된 유로(13)를 개폐시키는 스풀(14)과, 상기 스풀(14)을 전후로 이동시키는 솔레노이드(15)와, 상기 슬리브(11)의 내부에 설치되어 상기 스풀(14)의 이동거리를 한정하는 스토퍼(16)와, 상기 스토퍼(16)와 스풀(14) 사이에 개재되어 스풀(14)을 솔레노이드쪽으로 탄성바이어스 시키는 스프링(17)으로 이루어져 있다.The solenoid valve 10 includes a sleeve 11 having flow paths 12 and 13 communicating with the upper and lower surfaces of the piston on both side walls thereof, and the sleeve 11 being moved back and forth inside the sleeve 11. The spool 14 for opening and closing the flow path 13 formed in the), the solenoid 15 for moving the spool 14 back and forth, and the inside of the sleeve 11 is installed to adjust the movement distance of the spool 14 The stopper 16 is defined and a spring 17 interposed between the stopper 16 and the spool 14 to elastically bias the spool 14 toward the solenoid.
이와같이 구성된 종래 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치는, 압축 또는 인장행정에 따라서 피스톤이 하강 및 상승되면, 내통(2)의 압축공간 또는 인장공간 내부의 오일이 피스톤(3)의 상면과 하면에 각각 설치된 피스톤 밸브(5)(6)를 통해 인장공간 또는 압축공간으로 흐르게 되는 과정을 통해 감쇠력이 발생하게 된다.In the damping force variable device of the conventional shock absorber configured as described above, when the piston is lowered and raised according to the compression or tension stroke, the oil in the compression space or the tension space of the inner cylinder 2 is installed on the upper and lower surfaces of the piston 3, respectively. Damping force is generated through the process of flowing to the tension space or the compression space through the valve (5) (6).
그리고 감쇠력을 가변시키고자 하는 경우에는 피스톤(3)에 설치된 솔레노이드 밸브(10)를 동작시켜 감쇠력을 도로 상황에 따라 가변시키게 된다. 즉, 솔레노이드(15)에 전류가 인가되면, 인가된 전류에 의해서 솔레노이드(15)가 스풀(14)을 하방으로 밀게 됨에따라 스풀(14)이 스프링(17)을 압축시키면서 하방으로 이동되어 슬리브(11)의 양측벽에 형성된 유로(13)를 개방시키게 된다.In the case of varying the damping force, the solenoid valve 10 installed in the piston 3 is operated to vary the damping force according to the road situation. That is, when a current is applied to the solenoid 15, the spool 14 moves downward while compressing the spring 17 as the solenoid 15 pushes the spool 14 downward by the applied current. The flow path 13 formed on both side walls of the 11 is opened.
따라서 내통(2)의 압축공간 또는 인장공간 내부의 오일이 압축 또는 인장행정에 따라서 슬리브(11)에 형성된 유로(12)(13)를 통해서 압축공간 또는 인장공간으로 흐르게 됨으로써 감쇠력이 가변되게 된다.Accordingly, the oil in the compression space or the tension space of the inner cylinder 2 flows into the compression space or the tension space through the flow passages 12 and 13 formed in the sleeve 11 in accordance with the compression or tension stroke, thereby making the damping force variable.
즉, 스풀(14)의 이동에 의해 슬리브(11)의 유로(13)가 개방되면 감쇠력이 낮아지고, 반대로 스풀에 의해 슬리브(11)의 유로(13)가 닫히면 감쇠력이 커지게 된다.That is, the damping force becomes lower when the flow path 13 of the sleeve 11 is opened by the movement of the spool 14, and the damping force becomes large when the flow path 13 of the sleeve 11 is closed by the spool.
그러나 이와같이 구성된 종래 쇽 업소버의 감쇠력 가변 장치는, 솔레노이드 밸브(10)를 통과하는 유량이 일정할 때 전류에 따른 압력차가 도 2에 도시된 바와같이 일정하게 반비례하게 되고, 이에 따라서 일정한 피스톤 속도에서의 감쇠력 변화 또한 같은 특성을 갖게 된다.However, in the damping force variable device of the conventional shock absorber configured as described above, when the flow rate through the solenoid valve 10 is constant, the pressure difference according to the current becomes constant in inverse proportion as shown in FIG. The damping force change also has the same characteristics.
이러한 감소력 변화 특성에서 하드(hard)한 감쇠력과 소프트(soft)한 감쇠력의 차이를 크게 두어야만 차량에 장착해서 제어할 때 승차감과 조종 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.The difference between the hard damping force and the soft damping force should be large in this reduction force change characteristic to improve ride comfort and steering stability when mounted and controlled in a vehicle.
그러나 이러한 감쇠력 가변장치는 소프트 감쇠력을 기본으로 하기 때문에 소프트 감쇠력을 너무 낮추면 승차감이나 조종 안정성이 나빠지게 되므로 소프트 감쇠력을 일정 한도 이하로 낮출 수 없게 된다. 따라서 이러한 이유로 인하여 솔레노이드 밸브를 이용한 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치에서는 승차감이나 조종 안정성 향상에 제한이 생기게 된다.However, since the damping force variable device is based on the soft damping force, if the soft damping force is too low, the riding comfort or steering stability is deteriorated, and thus the soft damping force cannot be lowered below a certain limit. For this reason, the damping force variable device of the shock absorber using the solenoid valve has a limitation in improving riding comfort and steering stability.
그러므로 종래 쇽 업소버의 감쇠력 가변 장치에서는, 하드 감쇠력과 소프트 감쇠력 사이의 정해진 수준의 감쇠력을 기준으로 하여 제어를 하는 과정에서, 솔레노이드에 가해지는 전류가 온도나 차량에서 발생되는 전압의 변화에 따라 달라지게 되고, 이로인해 스풀의 위치가 변하게 된다.Therefore, in the conventional shock absorber variable damping device, the current applied to the solenoid may vary depending on the temperature or the voltage generated in the vehicle during the control based on a predetermined level of damping force between the hard damping force and the soft damping force. This changes the position of the spool.
따라서 하드한 감쇠력과 소프트한 감쇠력 사이의 미리 정해진 감쇠력 수준이 변화됨으로 인해 제어 성능이 저하되고 승차감이 나빠지는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem in that the control performance is lowered and the riding comfort is deteriorated because the predetermined damping force level between the hard damping force and the soft damping force is changed.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하드한 감쇠력과 소프트한 감쇠력 사이의 미리 정해진 감쇠력 수준을 전류 변화의 일정구간 동안 일정하게 유지시킬 수 있도록 한 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a damping force variable device of a shock absorber which allows a predetermined damping force level between a hard damping force and a soft damping force to be kept constant for a certain period of a current change. The purpose is.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 피스톤에 설치되어 피스톤의 압축 및 인장행정시 내통의 압축공간과 인장공간을 연통시켜 감쇠력을 가변시키는 솔레노이드 밸브가, 피스톤의 상면 및 하면과 각각 연통되는 유로가 양측벽에 형성된 슬리브와, 상기 슬리브의 내부를 전후로 이동되면서 슬리브에 형성된 유로를 개폐시키는 스풀과, 상기 스풀을 전후로 이동시키는 솔레노이드와, 상기 스풀을 솔레노이드 쪽으로 탄성바이어스 시키는 제 1 스프링과, 이를 지지하는 제 1 스토퍼를 구비하되; 상기 슬리브의 내부에 걸림턱을 가지는 확장부가 형성되고, 상기 확장부에는 상기 제 1 스토퍼가 이동가능하게 설치되며, 상기 제 1 스토퍼의 하부에는 이와 소정간격을 둔채 제 2 스토퍼가 고정설치되고, 상기 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼의 사이에는 상기 제 1 스토퍼를 상기 솔레노이드 쪽으로 탄성바이어스 시키는 제 2 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the solenoid valve which is installed in the piston and the compression space and the tension space of the inner cylinder during the compression and tension stroke of the piston to vary the damping force, the flow path in communication with the upper and lower surfaces of the piston, respectively A sleeve formed on both side walls, a spool for opening and closing a flow path formed in the sleeve while moving back and forth inside the sleeve, a solenoid for moving the spool back and forth, a first spring for elastically biasing the spool toward the solenoid, and A first stopper is provided; An extension part having a locking step is formed in the sleeve, and the first stopper is installed to be movable in the extension part, and a second stopper is fixed to the lower part of the first stopper with a predetermined interval therebetween. A damping force variable device of a shock absorber is provided between a first stopper and a second stopper, a second spring for elastically biasing the first stopper toward the solenoid.
도 1은 종래 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a damping force variable device of a conventional shock absorber;
도 2는 종래 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치의 특성도,2 is a characteristic diagram of a damping force variable device of a conventional shock absorber;
도 3은 본 발명에 따른 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치를 도시한 결합단면도,3 is a cross-sectional view showing a variable damping force of the shock absorber according to the present invention;
도 4는 도 3의 요부를 발췌하여 도시한 분리 단면도,4 is an exploded cross-sectional view showing the main portion of FIG.
도 5는 본 발명에 따른 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치의 특성도.5 is a characteristic diagram of a damping force variable device of a shock absorber according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>
21 : 슬리브 22,23 : 유로21: sleeve 22,23: euro
24 : 확장부 24a : 암나사24: expansion part 24a: female thread
25 : 걸림턱 26 : 스풀25: Jam Jaw 26: Spool
27 : 솔레노이드 28 : 제 1 스프링27: solenoid 28: first spring
29 : 제 1 스토퍼 29a : 구멍29: first stopper 29a: hole
30 : 제 2 스토퍼 30a : 수나사30: second stopper 30a: male thread
31 : 제 2 스프링31: second spring
도 3은 본 발명에 따른 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치를 도시한 결합 단면도이고, 도 4는 도 3의 요부발췌 분리 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a damping force variable device of a shock absorber according to the present invention, and FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the excerpt of FIG. 3.
본 발명에 따른 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치는 도 3에 도시된 바와같이, 내통(2)의 내부에 피스톤(3)이 피스톤 로드(4)에 연결된 상태로 왕복이동 가능하게 설치되고, 내통(2)에 설치된 피스톤(3)을 기준으로 내통(2)의 상부는 인장공간, 하부는 압축공간으로 구획된다.As shown in FIG. 3, the damping force variable device of the shock absorber according to the present invention is installed in the inner cylinder 2 so as to be reciprocated in a state where the piston 3 is connected to the piston rod 4, and the inner cylinder 2. The upper part of the inner cylinder (2) is divided into a tension space and the lower part by a compression space based on the piston (3) installed in the).
그리고 피스톤(3)의 상면과 하면에는 각각 피스톤 밸브(5)(6)가 설치되고, 피스톤(3)의 내부에는 속 업소버의 감쇠력을 가변시키는 역할을 수행하는 솔레노이드 밸브(20)가 설치되어 있다In addition, piston valves 5 and 6 are respectively provided on the upper and lower surfaces of the piston 3, and a solenoid valve 20 is installed inside the piston 3 to change the damping force of the absorber.
그리고 솔레노이드 밸브(20)는, 피스톤(3)의 상면 및 하면과 각각 연통되는 유로(22)(23)가 양측벽에 형성된 슬리브(21)와, 상기 슬리브(21)의 내부를 전후로 이동되면서 슬리브(21)에 형성된 유로(23)를 개폐시키는 스풀(26)과, 상기 스풀(26)을 전후로 이동시키는 솔레노이드(27)와, 상기 스풀(26)을 솔레노이드 쪽으로 탄성바이어스 시키는 제 1 스프링(28)과, 이를 지지하는 제 1 스토퍼(29)를 구비한다.The solenoid valve 20 has a sleeve 21 formed on both side walls of the flow paths 22 and 23 communicating with the upper and lower surfaces of the piston 3, and the sleeve 21 is moved back and forth inside the sleeve 21. A spool 26 for opening and closing the flow path 23 formed in the 21, a solenoid 27 for moving the spool 26 back and forth, and a first spring 28 for elastically biasing the spool 26 toward the solenoid. And a first stopper 29 supporting the same.
그리고 도 4에 상세하게 도시된 바와같이, 슬리브(21)의 내부 하측에는 걸림턱(25)을 가지는 확장부(24)가 형성되고, 확장부(24)에는 제 1 스토퍼(29)가 걸림턱(25)을 기준으로 하방으로 이동가능하게 설치되며, 제 1 스토퍼(29)의 하부에는 제 2 스토퍼(30)가 이와 소정간격을 둔채 설치된다.As shown in detail in FIG. 4, an extension part 24 having a locking step 25 is formed at an inner lower side of the sleeve 21, and the first stopper 29 is locked at the extension part 24. It is installed so as to be movable downward based on (25), the second stopper 30 is installed at a lower portion of the first stopper 29 with a predetermined interval therebetween.
그리고 제 1 스토퍼(29)와 제 2 스토퍼(30)의 사이에는 제 1 스토퍼(29)를 솔레노이드 쪽으로 탄성바이어스 시키는 제 2 스프링(31)이 설치된다.A second spring 31 is installed between the first stopper 29 and the second stopper 30 to elastically bias the first stopper 29 toward the solenoid.
그리고 제 2 스토퍼(30)는 제 2 스프링(31)의 예하중을 조정할 수 있도록, 슬리브(21)의 확장부(24)에 암나사(24a)가 형성되고 제 2 스토퍼(30)의 외주면에는수나사(30a)가 형성되어 슬리브(21)의 확장부(24)에 나사결합되고, 제 1 스토퍼(29)에는 스풀(26)과 제 1 스토퍼(29) 사이의 공간과 제 1 스토퍼(29)와 제 2 스토퍼(30) 사이의 공간을 연통시키는 구멍(29a)이 형성된다.In addition, the second stopper 30 has a female thread 24a formed in the extension part 24 of the sleeve 21 so that the preload of the second spring 31 can be adjusted, and the male thread is formed on the outer circumferential surface of the second stopper 30. 30a is formed to be screwed to the extension 24 of the sleeve 21, the first stopper 29 and the space between the spool 26 and the first stopper 29 and the first stopper 29 and The hole 29a which communicates the space between the 2nd stoppers 30 is formed.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치는 다음과 같이 동작된다.The damping force variable device of the shock absorber according to the present invention configured as described above is operated as follows.
먼저, 솔레노이드(27)에 전류가 가해지지 않은 상태에서는 스풀(26)이 제 1 스프링(28)에 의해서 솔레노이드(27) 쪽으로 밀려있고, 제 1 스토퍼(29)는 슬리브(21)의 확장부(24)에 형성된 걸림턱(25)에 걸린 상태로 있게 된다.First, in a state in which no current is applied to the solenoid 27, the spool 26 is pushed toward the solenoid 27 by the first spring 28, and the first stopper 29 extends the extension portion of the sleeve 21. 24 is in a state of being caught by the locking step 25 formed.
그리고 솔레노이드(27)에 전류가 가해지면, 스풀(26)이 제 1 스프링(28)을 압축시키면서 하강하게 되고, 스풀(26)이 하강하다가 제 1 스토퍼(29)에 접촉되면, 솔레노이드(27)에 의한 힘이 제 2 스프링(31)에 의해 가해지는 예하중보다 커지기 전까지는 스풀(26)의 변위가 제 1 스토퍼(29)에 닿은 상태에서 더 이상 움직이지 않고 유지되게 된다.When the current is applied to the solenoid 27, the spool 26 descends while compressing the first spring 28, and when the spool 26 descends and contacts the first stopper 29, the solenoid 27 Until the force by the second spring 31 is greater than the preload applied by the displacement of the spool 26 is maintained without moving any more in contact with the first stopper 29.
그리고 솔레노이드(27)에 가해지는 전류가 점점 증가하여 솔레노이드(27)의 힘이 제 2 스프링(31)의 예하중보다 커지면 제 1 스토퍼(29)가 확장부(24)의 걸림턱(25)으로부터 떨어지면서 제 2 스프링(31)을 압축시키면서 스풀(26)과 함께 하강하게 된다.When the current applied to the solenoid 27 is gradually increased and the force of the solenoid 27 becomes larger than the preload of the second spring 31, the first stopper 29 is removed from the locking step 25 of the extension 24. While falling, it is lowered together with the spool 26 while compressing the second spring 31.
따라서 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와같이 스풀(26)이 전체 변위 폭의 어느 중간 지점에서 전류가 일정량 증가해도 스풀의 위치가 변하지 않고 유지되는 수평구간이 형성되게 된다.Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 5, even if the current increases at a certain point at any intermediate point of the entire displacement width, a horizontal section is formed in which the position of the spool is kept unchanged.
이러한 수평구간에서는 전류의 크기가 어느 정도 변화하더라도 스풀의 변위가 변화하지 않으므로, 스풀이 수평구간에 있을 때의 감쇠력 값을 기본으로 하여 충분히 낮은 감쇠력을 갖도록 할 수 있게 된다.In this horizontal section, the displacement of the spool does not change even if the magnitude of the current changes to some extent, so that the damping force can be sufficiently low based on the damping force value when the spool is in the horizontal section.
따라서 종래 방식에서 솔레노이드에 가해지는 전류가 온도나 차량에서 발생되는 전압의 변화에 따라 달라져서 하드한 감쇠력과 소프트한 감쇠력 사이의 미리 정해진 감쇠력 수준이 변화됨으로써 발생되던 승차감 및 제어 성능의 저하를 방지할 수 있게 된다.Therefore, in the conventional method, the current applied to the solenoid is changed depending on the temperature or the voltage generated in the vehicle, thereby preventing the deterioration of ride comfort and control performance caused by the change of the predetermined damping force level between the hard damping force and the soft damping force. Will be.
이와같이 구성된 본 발명 쇽 업소버의 감쇠력 가변장치에 의하면, 하드한 감쇠력과 소프트한 감쇠력 사이의 미리 정해진 감쇠력 수준을 전류 변화의 일정구간 동안 일정하게 유지시킬 수 있으므로, 종래 방식에 비하여 제어 성능이 향상되어 승차감이 향상되게 된다.According to the damping force variable device of the invention shock absorber configured as described above, the predetermined damping force level between the hard damping force and the soft damping force can be kept constant for a certain period of the current change. This will be improved.
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