(57)【要約】【課題】ローラと軸部との間に潤滑油が流入しやすいロッカアームを提供すること。【解決手段】ロッカアーム１は、カムと当接するローラ２と、ローラ２を回転可能に軸支する軸部３と、回転軸方向の両側からローラ２に対向配置されると共に軸部３を支持する一対の側壁４３と、を有する。ローラ２の一対の側面２１と、一対の側壁４３と、の間には、互いに摺動する摺動部を有している。一対の側壁４３の少なくとも一方の内側面と、内側面に対向するローラ２の側面２１と、の間には、摺動部以外の部位に形成される空洞部８を有する。空洞部８は、カムに近い側に開口した開口部８１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムと当接するローラと、
該ローラを回転可能に軸支する軸部と、
回転軸方向の両側から上記ローラに対向配置されると共に上記軸部を支持する一対の側壁と、を有し、
上記ローラの一対の側面と、上記一対の側壁と、の間には、互いに摺動する摺動部を有しており、
上記一対の側壁の少なくとも一方の内側面と、該内側面に対向する上記ローラの側面と、の間には、上記摺動部以外の部位に形成される空洞部を有し、
上記空洞部は、上記カムに近い側に開口した開口部を有する、ロッカアーム。
【請求項２】
上記空洞部に対向配置される上記ローラの側面の一部には、回転軸方向に後退した後退部が形成されている、請求項１に記載のロッカアーム。
【請求項３】
上記後退部は、上記ローラの側面の全周において、環状に形成されている、請求項２に記載のロッカアーム。
【請求項４】
上記後退部は、上記ローラの内周面につながるように形成されている、請求項２又は３に記載のロッカアーム。
【請求項５】
上記後退部は、上記摺動部よりも上記ローラの外周側に形成されている、請求項２又は３に記載のロッカアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動弁機構構成品であるロッカアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジン等の内燃機関において、カムシャフトの回転運動は、ロッカアームを介することで往復運動に変換され、吸気バルブ又は排気バルブを駆動させている。ロッカアームとしては、カムと接触するローラを有するものがある。
【０００３】
特許文献１に開示されているロッカアームは、回転軸方向においてローラと対向する側壁の対向面に溝部が設けられている。特許文献１の技術は、この溝部を通って潤滑油がロッカアームの内部に入り込むようにすることで、ローラの潤滑性を向上させようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１３０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ロッカアームには、以下の課題がある。
すなわち、潤滑油が溝部に入り込む量が少ないと、ローラと軸部との間に潤滑油が充分に供給されなくなるおそれがある。その結果、ローラと軸部との間の摩耗を充分に抑制できない場合もある。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ローラと軸部との間に潤滑油が流入しやすいロッカアームを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、カムと当接するローラと、
該ローラを回転可能に軸支する軸部と、
回転軸方向の両側から上記ローラに対向配置されると共に上記軸部を支持する一対の側壁と、を有し、
上記ローラの一対の側面と、上記一対の側壁と、の間には、互いに摺動する摺動部を有しており、
上記一対の側壁の少なくとも一方の内側面と、該内側面に対向する上記ローラの側面と、の間には、上記摺動部以外の部位に形成される空洞部を有し、
上記空洞部は、上記カムに近い側に開口した開口部を有する、ロッカアームにある。
【発明の効果】
【０００８】
上記ロッカアームは、一対の側壁の少なくとも一方の内側面と、ローラの側面と、の間に、上記空洞部を有する。そして、空洞部は、カムに近い側に開口した開口部を有する。これにより、開口部から空洞部に潤滑油が流入することで、側壁とローラとの間に潤滑油が浸入しやすくなる。その結果、ローラと軸部との間に潤滑油が流入しやすくなる。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、ローラと軸部との間に潤滑油が流入しやすいロッカアームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、ロッカアームの斜視図。
【図２】実施形態１における、回転軸方向（Ｘ方向）から見たロッカアームの平面図。
【図３】実施形態１における、カム側（Ｚ方向）から見たロッカアームの平面図。
【図４】図３におけるIV―IV線矢視断面図。
【図５】図４における、V―V線矢視断面図。
【図６】実施形態１における、ロッカアームを用いた内燃機関の動弁機構を示す断面図。
【図７】実施形態１に対して、後退部を凹状の曲面状に変更した、変形形態のロッカアームの断面図。
【図８】実施形態２における、カム側（Ｚ方向）から見たロッカアームの平面図。
【図９】図８におけるIX―IX線矢視断面図。
【図１０】図９におけるＡ―Ａ線矢視断面図。
【図１１】実施形態２に対して、後退部を凹状の曲面状に変更した、変形形態のロッカアームの断面図。
【図１２】実施形態３における、Ｙ方向から見たロッカアームの断面図。
【図１３】図１２におけるXIII―XIII線矢視断面図。
【図１４】実施形態４における、カム側（Ｚ方向）から見たロッカアームの平面図。
【図１５】図１４におけるXV―XV線矢視断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記ロッカアームにおいて、上記空洞部に対向配置される上記ローラの側面の一部には、回転軸方向に後退した後退部が形成されているものとすることができる。この場合には、空洞部を容易かつ確実に形成することができる。
【００１２】
また、上記後退部は、上記ローラの側面の全周において、環状に形成されているものとすることができる。この場合には、ローラの回転方向の姿勢にかかわらず、常に、開口部をカムに近い側に開口させることができる。
【００１３】
また、上記後退部は、上記ローラの内周面につながるように形成されているものとすることができる。この場合には、ローラと軸部との間に、潤滑油が確実に供給されやすい。
なお、軸部とは、シャフトのみならず、シャフトに固定された内輪等も含む。
【００１４】
また、上記後退部は、上記摺動部よりも上記ローラの外周側に形成されているものとすることができる。この場合には、開口部を、カムの方向に広く開口させることができる。
【００１５】
また、上記空洞部は、一方の側壁の内側面とローラとの間にのみ形成されていてもよいし、双方の側壁の内側面とローラとの間に形成されていてもよい。
【００１６】
（実施形態１）
ロッカアームの実施形態につき、図１〜図６を参照して、説明する。
本実施形態のロッカアーム１は、図１〜図４に示すごとく、カム５と当接するローラ２と、ローラ２を回転可能に軸支する軸部３と、軸部３を支持する一対の側壁４３と、を有する。一対の側壁４３は、回転軸方向の両側からローラ２に対向配置されている。
【００１７】
また、図４に示すごとく、ローラ２の一対の側面２１と、一対の側壁４３と、の間には、互いに摺動する摺動部２１１を有している。一対の側壁４３の少なくとも一方の内側面４３３と、内側面４３３に対向するローラ２の側面２１と、の間には、摺動部２１１以外の部位に形成される空洞部８を有する。空洞部８は、カム５に近い側に開口した開口部８１を有する。本実施形態においては、一対の側壁４３の両方の内側面４３３と、ローラ２の側面２１と、の間に、空洞部８を有する。
【００１８】
また、本実施形態のロッカアーム１は、図１〜図４に示すごとく、アーム本体４を有する。アーム本体４に、ローラ２が、軸部３を介して、回転可能に軸支されている。本実施形態の軸部３は、一部材の円柱状のピンからなる。また、図１に示すごとく、アーム本体４の一部として、一対の側壁４３が形成されている。アーム本体４は、係合部４１と当接部４２とを、一対の側壁４３と共に一体的に有する。一対の側壁４３は、係合部４１と当接部４２との間に形成されている。係合部４１は、後述する揺動支点部材７の球面状突出部７１に摺動可能に係合する部位である。また、当接部４２は、後述するエンジンバルブ６のステム基端６１と摺動可能に当接する部位である。
【００１９】
また、図１、図２、図４に示すごとく、一対の側壁４３のそれぞれには軸孔４３２が設けられている。軸部３は、両端部をそれぞれ、一対の側壁４３の軸孔４３２に嵌入されると共に、かしめ固定されている。
【００２０】
ローラ２は、図３に示すごとく、アーム本体４において一対の側壁４３の間であって、係合部４１と当接部４２との間に配置されている。一対の側壁４３は、ローラ２の回転軸Ｃの軸線方向Ｘの両側からローラ２に対向配置されている。なお、ローラ２の回転軸Ｃの軸線方向Ｘを適宜、Ｘ方向ともいう。また、図２、図３に示すごとく、係合部４１と当接部４２の並び方向であって、Ｘ方向と直交する方向を、適宜、Ｙ方向ともいう。また、Ｘ方向とＹ方向の両方に直交する方向を、適宜、Ｚ方向ともいう。また、図２に示すごとく、Ｚ方向において、ローラ２の回転軸Ｃに対して開口部８１が位置する側を上側、その反対側を下側という。
【００２１】
また、本実施形態のロッカアーム１は、図４に示すごとく、ローラ２の側面２１の一部において、Ｘ方向に突出した、突出部２５を有する。また、図５に示すごとく、突出部２５は、ローラ２の外周に沿って、環状に形成される。そして、ローラ２の突出部２５の側面２１と、一対の側壁４３との間に、互いに摺動する摺動部２１１が形成される。
【００２２】
また、図５に示すごとく、ローラ２の内周面２３と軸部３の外周面３１との間には、転動する複数の転動体３２が周状に並んで配されている。各転動体３２は、略円柱形状を有し、その回転軸方向がＸ方向となるように配されている。
【００２３】
また、図４に示すごとく、ローラ２の側面２１の一部が回転軸方向に後退することで、後退部２４が形成される。また、本実施形態においては、後退部２４は、ローラ２の内周面２３につながるように形成されている。また、後退部２４は、図５に示すごとく、回転軸方向（Ｘ方向）から見ると、ローラ２の側面２１の全周において、環状に形成される。すなわち、ローラ２の側面２１には、環状の突出部２５の内周側に、環状の後退部２４が、ローラ２の回転軸Ｃを中心とした同心円状に形成される。
【００２４】
また、図４に示すごとく、側壁４３の内側面４３３と、内側面４３３に対向配置されるローラ２の側面２１との間に、空洞部８が形成される。また、空洞部８は、摺動部２１１以外の部位に形成される。そして、空洞部８は、側壁４３における、カム５に近い側、すなわち上側に、開口部８１を有する。
【００２５】
また、図４に示すごとく、軸部３の下端から側壁４３の下端までの長さＬ１よりも、軸部３の上端から側壁４３の上端までの長さＬ２の方が短い。そして、ローラ２の後退部２４の外周半径と軸部３の半径との差Ｌ３は、長さＬ２よりも長い。これにより、側壁４３の上側に開口部８１が形成される。また、ローラ２の一部が、上側の側壁４３よりも外側に、はみ出している。その結果、上側の側壁４３よりも外側にはみ出したローラ２の突出部２５は、摺動部２１１を形成しない。一方、下側の側壁４３においては、側壁４３よりも下側に、ローラ２の一部ははみ出さないか、又は、ほとんどはみ出さない。
【００２６】
次に、図６を参考にして、内燃機関内における各構成要素の配置姿勢を説明する。ロッカアーム１は、カム５と、エンジンバルブ６と、揺動支点部材７との間に介設される。カム５は、ロッカアーム１の上側に配置される。エンジンバルブ６と揺動支点部材７は、ロッカアーム１の下側に配置される。
【００２７】
また、図２に示すごとく、ロッカアーム１を回転軸方向（Ｘ方向）から見たとき、上述のように、ローラ２の上側の一部が、側壁４３よりも外側に、はみ出している。つまり、ローラ２の外周面２２の一部は、側壁４３の上端よりも、上側に配されている。そして、図６に示すごとく、回転するカム５がローラ２を押圧することで、係合部４１を支点にしてロッカアーム１が揺動する。そして、揺動するロッカアーム１の当接部４２がエンジンバルブ６のステム基端６１を押圧することで、エンジンバルブ６が進退する。また、カム５にローラ２が押圧される際、軸部３を軸としてローラ２が回転する。ローラ２が回転することで、カム５との摺動抵抗が減少する。
【００２８】
また、ロッカアーム１は、上述したＺ方向が、略鉛直方向を向くように配される。ただし、ロッカアーム１はカム５の回転に伴って揺動するため、Ｚ方向は鉛直方向と常に一致するわけではない。つまり、Ｚ方向は、鉛直方向に対して、所定の角度（例えば４５°以下）にて傾斜しうる。このロッカアーム１の揺動範囲の平均的な姿勢において、Ｚ方向が鉛直方向と略一致するように配される。
【００２９】
次に、潤滑油の流れについて説明する。本実施形態においては、上方、すなわち、カム５側からロッカアーム１へ潤滑油が落下し、ロッカアーム１の側壁４３やローラ２の外周面２２等に付着する。そして、側壁４３の端面４３１に付着した潤滑油の一部、及びローラ２の外周面２２に付着した潤滑油の一部は、開口部８１から空洞部８に浸入する。空洞部８に浸入した潤滑油は、空洞部８に面する側壁４３の内側面４３３やローラ２の側面２１を通って、ロッカアーム１の内部まで浸入する。そして、ローラ２の内周面２３や転動体３２の外表面、軸部３の外周面３１に潤滑油が供給される。
【００３０】
上記のようにロッカアーム１の内部に供給された潤滑油は、図４に示すごとく、下側の側壁４３の内側面４３３と、ローラ２の突出部２５の側面２１と、の間の摺動部２１１にある隙間を通って、外部へ排出される。
【００３１】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態のロッカアーム１は、側壁４３の内側面４３３とローラ２の側面２１との間に、空洞部８を有する。そして、空洞部８は、カム５に近い側に開口した開口部８１を有する。これにより、開口部８１から空洞部８に潤滑油が流入することで、側壁４３とローラ２との間に潤滑油が浸入しやすくなる。その結果、ローラ２と軸部３との間に潤滑油が流入しやすくなる。これにより、ローラ２の潤滑性が保たれ、ローラ２のスムーズな回転を維持できると共に、ローラ２や軸部３、転動体３２の摩耗を抑制できる。
【００３２】
また、本実施形態は、ローラ２の側面２１の一部に、回転軸方向に後退した後退部２４を形成する。その結果、空洞部８を容易かつ確実に形成することができる。
【００３３】
また、本実施形態は、後退部２４が、ローラ２の側面２１の全周において、環状に形成されている。それに伴い、側壁４３の内側面４３３と、内側面４３３に対向するローラ２の側面２１との間に形成される空洞部８も、環状に形成される。その結果、ローラ２の回転方向の姿勢にかかわらず、常に、開口部８１をカム５に近い側に開口させることができる。また、ロッカアーム１の製造時において、ローラ２の回転方向の姿勢を考慮することなく、ローラ２を組み付けることが可能となる。
【００３４】
また、後退部２４は、ローラ２の内周面２３につながるように形成されている。その結果、開口部８１に浸入した潤滑油は、空洞部８に面する側壁４３の内側面４３３、及びローラ２の側面２１を通って、ローラ２と軸部３との間に、確実に供給されやすくなる。そして、ローラ２の内周面２３や、転動体３２の外表面、軸部３の外周面３１に潤滑油が確実に供給されやすくなる。
【００３５】
また、ローラ２と軸部３との間など、ロッカアーム１の内部への潤滑油の供給量が増加することで、ロッカアーム１内部の潤滑油の入れ替わりが促進される。これにより、潤滑油が停滞することによる潤滑油劣化の抑制が期待できる。また、ローラ２と軸部３との間に入り込み停滞しているカーボンスーツ等の摩耗影響因子を効率よく排出することが期待できる。
【００３６】
また、摺動部２１１は、ローラ２の側面２１の一部と、側壁４３との間に、形成される。そのため、ローラ２の側面２１と側壁４３との接触面積を少なくすることができる。また、後退部２４は、ローラ２の内周面２３につながるように形成されている。そのため、ローラ２の内周面２３と転動体３２との接触面積を少なくすることができる。これらの結果、ローラ２が回転する際の摺動抵抗を低減できる。
【００３７】
以上のごとく、本実施形態によれば、ローラ２と軸部３との間に潤滑油が流入しやすいロッカアーム１を提供することができる。
【００３８】
また、後退部２４は、図７に示すごとく、凹状の曲面状に形成してもよい。このような形態を採用することで、ロッカアーム１の製造時において、ローラ２の後退部２４を、切削等により、成形しやすいという作用効果を有する。
【００３９】
（実施形態２）
本実施形態は、図９、図１０に示すごとく、後退部２４が、摺動部２１１よりもローラ２の外周側に形成されたロッカアーム１の形態である。そして、後退部２４は、ローラ２の外周面２２につながるように形成されている。また、図１０に示すごとく、後退部２４は、回転軸方向（Ｘ方向）から見ると、ローラ２の側面２１の全周において、環状に形成される。
【００４０】
また、図８に示すごとく、本実施形態におけるロッカアーム１を、上方から、Ｚ方向に見ると、後退部２４は、ローラ２の幅方向であるＸ方向の両端において、ローラ２の径方向の全体にわたって延設されている。また、後退部２４に面した側壁４３の内側面４３３と、ローラ２の側面２１との間に形成される空洞部８の開口部８１も、ローラ２のＸ方向の両端において、ローラ２の径方向の全体にわたって開口している。
【００４１】
また、図９、図１０に示すごとく、摺動部２１１を形成するローラ２の突出部２５は、転動体３２に面して配されている。そして、後退部２４は、摺動部２１１よりもローラ２の外周側に形成される。また、図１０に示すごとく、突出部２５は、回転軸方向から見ると、ローラ２の内周に沿って、環状に形成される。また、突出部２５は、側壁４３の端面４３１よりも、回転軸Ｃに近い側に配される。そして、突出部２５は、上側の側壁４３よりも外側にはみ出さない。その結果、突出部２５の側面２１の全体において、側壁４３との間に、摺動部２１１を形成する。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４２】
本実施形態において、後退部２４は、摺動部２１１よりもローラ２の外周側に形成される。そのため、開口部８１を、カム５の方向に広く開口させることができる。その結果、側壁４３の端面４３１に付着した潤滑油の一部に加え、ローラ２の外周面２２に付着した潤滑油の一部も、開口部８１から空洞部８に流入しやすくなる。また、カム５に付着した潤滑油の一部も、開口部８１から空洞部８に流入しやすい。そして、開口部８１に浸入した潤滑油は、空洞部８に面するローラ２の側面２１と、側壁４３の内側面４３３との間を通って、軸部３とローラ２との間に潤滑油が供給されやすくなる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４３】
また、後退部２４は、図１１に示すごとく、凹状の曲面状に形成してもよい。このような形態を採用することで、ロッカアーム１の製造時において、ローラ２の後退部２４を、切削等により、成形しやすいという作用効果を有する。
【００４４】
（実施形態３）
本実施形態は、図１２に示すごとく、後退部２４が、ローラ２の側面２１において、ローラ２の外周面２２よりも軸部３に近い側から、ローラ２の内周面２３よりも回転軸Ｃから遠い側にかけて形成されている。また、後退部２４は、図１３に示すごとく、ローラ２の側面２１の全周において、環状に設けられている。そして、側壁４３の内側面４３３と、ローラ２の側面２１の一部である後退部２４との間に、空洞部８が形成される。
【００４５】
また、突出部２５は、図１２に示すごとく、ローラ２のＸ方向における両端において、それぞれ２箇所形成される。図１３に示すごとく、一方の突出部２５は、ローラ２の外周に沿って、環状に設けられている。もう一方の突出部２５は、ローラ２の内周に沿って環状に設けられている。両方の突出部２５は、後退部２４を挟むように形成されている。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４６】
本実施形態は、ローラ２のＸ方向における両端に、それぞれ、突出部２５が２箇所設けられている。それに伴い、ローラ２のＸ方向における両端の側面２１と、側壁４３との間に、それぞれ、摺動部２１１も２箇所形成される。その結果、ローラ２の回転軸方向への動きを、任意の範囲内に、安定して規制することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４７】
（実施形態４）
本実施形態は、図１５に示すごとく、側壁４３が、下側において、回転軸方向に内側へ向けて屈曲されることで、ローラ２の側面２１との間に摺動部２１１を形成する。つまり、側壁４３は、ローラ２を、回転軸方向の両側から挟持するように配されている。また、本実施形態のローラ２は、後退部２４及び突出部２５は形成されない。そして、図１５に示すごとく、ローラ２のＸ方向における幅の長さは、転動体３２のＸ方向における長さよりも短くなっている。
【００４８】
また、図１４に示すごとく、本実施形態におけるロッカアーム１を、上方から、Ｚ方向に見ると、一対の側壁４３の内側面４３３と、内側面４３３に対向するローラ２の側面２１との間には、それぞれローラ２の径方向の全体にわたって、開口部８１が開口している。また、開口部８１を有する空洞部８は、図１４、図１５に示すごとく、転動体３２の一部に面している。また、空洞部８は、ローラ２の側面２１の全周において、環状に設けられている。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４９】
本実施形態において、開口部８１は、カム５の方向に広く開口することとなる。そのため、側壁４３の端面４３１に付着した潤滑油の一部に加え、ローラ２の外周面２２に付着した潤滑油の一部も開口部８１に流入しやすくなる。また、カム５に付着した潤滑油の一部も、開口部８１に流入しやすくなる。
【００５０】
また、空洞部８は、転動体３２に面している。その結果、開口部８１に浸入した潤滑油は、空洞部８に面する側壁４３の内側面４３３やローラ２の側面２１を通って、転動体３２の外表面やローラ２の内周面２３、軸部３の外周面３１に確実に供給されやすい。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００５１】
また、ローラ２が転動体３２を介さず、軸部３に対して直接摺動回転可能に取り付けられた構成としてもよい（図示略）。また、上記実施形態においては、軸部３を一部材のピンによって構成した例を示したが、軸部３は、複数部材にて構成されていてもよい（図示略）。例えば、ピンの外周にベアリング部品を介してローラ２を取り付けた場合、ピンに固定されるベアリング部品の内輪をも含めた部位が軸部３となる。
【符号の説明】
【００５２】
１  ロッカアーム
２  ローラ
２１  側面（ローラ）
２１１  摺動部
３  軸部
４３  側壁
４３３  内側面（側壁）
５  カム
８  空洞部
８１  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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