(57)【要約】【課題】  可動接触子が固定接触子から開離する時の移動量を大きくすることができ、アークを開閉する接点間の絶縁抵抗を大きくして、開路時の遮断性能のよい回路遮断器を提供する。【解決手段】  対向して配設され、それぞれに固定接点２ａ、３ａが設けられた一対の固定接触子２、３、固定接点に対向して配設された一対の可動接点４ａを有し、両固定接触子を橋絡し得るようにされた可動接触子４、固定接触子に過電流が流れたときに動作する開閉機構部１０、固定接触子側から可動接触子のほぼ中央部に係合し、開閉機構部の動作時に可動接触子を固定接触子から開離させるクロスバー５、一端がクロスバーに係合され、他端が可動接触子のほぼ中央部に係合され、可動接触子を固定接触子方向に付勢する接圧ばね７、及び可動接触子の両端部近傍にそれぞれ設けられ、可動接触子の固定接触子からの開離時に生じるアークを消弧する消弧室８を備えた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配設され、それぞれに固定接点が設けられた一対の固定接触子、上記固定接点に対向して配設された一対の可動接点を有し、上記両固定接触子を橋絡し得るようにされた可動接触子、上記固定接触子に過電流が流れたときに動作する開閉機構部、上記固定接触子側から上記可動接触子のほぼ中央部に係合し、上記開閉機構部の動作時に上記可動接触子を上記固定接触子から開離させるクロスバー、一端が上記クロスバーに係合され、他端が上記可動接触子のほぼ中央部に係合され、上記可動接触子を上記固定接触子方向に付勢する接圧ばね、及び上記可動接触子の両端部近傍にそれぞれ設けられ、上記可動接触子の上記固定接触子からの開離時に生じるアークを消弧する消弧室を備えたことを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
上記クロスバーに、側面から斜め下方に向かう傾斜溝を形成すると共に、上記傾斜溝にピンを嵌挿し上記接圧ばねの一端の係合部としたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【請求項３】
上記クロスバーは、上記可動接触子側に延在し上記可動接触子のほぼ中央部に係合して押圧する押圧部を有し、この押圧部に上記接圧ばねを収納する収納部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の回路遮断器。
【請求項４】
上記押圧部は、その外周面を摺動可能に覆うと共に上記可動接触子に固定された筒状の被装部材を有することを特徴とする請求項３記載の回路遮断器。
【請求項５】
上記被装部材は、上記可動接触子との固定部が上記可動接点の近傍まで延設されていることを特徴とする請求項４記載の回路遮断器。
【請求項６】
上記被装部材と可動接触子との固定部に中間部材を介装したことを特徴とする請求項４または請求項５記載の回路遮断器。
【請求項７】
上記可動接触子が電磁反発力によって開離動作した時に上記可動接触子を開離状態に保持する開離保持部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【請求項８】
上記開離保持部材は、Ｕ字状に形成され両腕の外面に第１の凸部を有するＵ字状部材として構成され、上記押圧部内に上記接圧ばねと並設されると共に、上記第１の凸部は上記被装部材の内面に形成された第２の凸部と係合可能に形成されていることを特徴とする請求項７記載の回路遮断器。
【請求項９】
上記開閉機構部に連動するリンクと、上記クロスバーに設けられた長孔とを有し、上記長孔に嵌挿されたピンを介して上記リンクとクロスバーとを係合することを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【請求項１０】
上記可動接触子の反固定接触子側に、上記可動接触子が上記固定接触子から開離した時に生じるアークを転流させる転流電極を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項記載の回路遮断器。
【請求項１１】
上記転流電極は、上記可動接触子の両端部に形成されたアークホーンが、上記可動接触子の上記固定接触子からの開離時に挿通し得るようにされた挿通孔を有することを特徴とする請求項１０記載の回路遮断器。
【請求項１２】
上記転流電極の両端部に、上記消弧室のグリッドの平面とほぼ平行に形成された平行面を設けたことを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電路に過電流が流れたときに電流を遮断する回路遮断器、特に大電流遮断時における遮断性能を高めるようにした橋絡形の回路遮断器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回路遮断器は、ほぼＵ字状に湾曲された一対の金属板を横向きに配設し、それぞれの湾曲部が間隔を介して対向するように配置された固定接触子と、この固定接触子の下方に配設され、上記可動接触子を橋絡し得るようにされた可動接触子と、可動接触子の両側に配設された側壁により可動接触子を開閉方向である上下方向に移動可能に保持すると共に、可動接触子の開閉方向に移動可能とされた逆Ｕ字状の可動接触子ホルダと、この可動接触子ホルダの側壁の両外側に配設された案内部を有し、可動接触子ホルダを可動接触子の開閉方向に摺動可能に保持するＵ字状のホルダ支えと、可動接触子とホルダ支えとの間に介挿されて可動接触子を可動接触子ホルダ側に付勢する接圧ばねとをモールドケース内に収納させ、固定接触子に過電流が流れた時に開閉機構部が接圧ばねの付勢力に抗して可動接触子ホルダをホルダ支え側へ接圧ばねを圧縮しながら移動することにより、可動接触子を固定接触子から開離させるように構成されていた。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６９０２号公報（段落０００４−０００７、図３−図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の回路遮断器は、以上のように構成され、可動接触子と接圧ばねが逆Ｕ字状の可動接触子ホルダとＵ字状のホルダ支えとの間に収納されており、この接圧ばねが圧縮時においても所定の寸法以下にならないため、可動接触子が固定接触子から開離するときの移動量を大きくすることができず、良好な遮断性能が得られなかった。
また、可動接触子が固定接触子から開離した時のアーク接点間の絶縁抵抗が低い（接点間に遮蔽物がない）ため、アークが消弧室側に移動し難くなり、開路時の遮断性能が悪いという問題点もあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、可動接触子が固定接触子から開離する時の移動量を大きくすることができるようにすると共に、アークを開閉する接点間の絶縁抵抗を大きくすることにより、開路時の遮断性能の良い回路遮断器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る回路遮断器は、対向して配設され、それぞれに固定接点が設けられた一対の固定接触子、上記固定接点に対向して配設された一対の可動接点を有し、上記両固定接触子を橋絡し得るようにされた可動接触子、上記固定接触子に過電流が流れたときに動作する開閉機構部、上記固定接触子側から上記可動接触子のほぼ中央部に係合し、上記開閉機構部の動作時に上記可動接触子を上記固定接触子から開離させるクロスバー、一端が上記クロスバーに係合され、他端が上記可動接触子のほぼ中央部に係合され、上記可動接触子を上記固定接触子方向に付勢する接圧ばね、及び上記可動接触子の両端部近傍にそれぞれ設けられ、上記可動接触子の上記固定接触子からの開離時に生じるアークを消弧する消弧室を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る回路遮断器は以上のように構成されており、可動接触子が固定接触子から開離する時に接圧ばねが邪魔にならないため、可動接触子の移動量を大きくすることができ、開路時の遮断性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１における回路遮断器の閉路状態を示す断面図、図２は、同じく実施の形態１における回路遮断器の開路状態を示す断面図、図３は、実施の形態１における回路遮断器の電磁反発による開路状態を示す断面図、図４は、実施の形態１における回路遮断器の要部斜視図、図５は、図４のＡ−Ａに沿った断面図、図６は、図４の分解斜視図、図７は、図１における転流電極の斜視図である。
【０００９】
これらの図において、回路遮断器１００の筐体１内には、ほぼＵ字状に湾曲された金属板を筐体１のほぼ中央部において間隔を介して横向きに対向配置し、それぞれの下方端に固定接点２ａ、３ａが固着された一対の固定接触子２、３と、固定接点２ａ、３ａに対向して配設される可動接点４ａが固着され、固定接触子の下方側において固定接触子２、３を橋絡する可動接触子４と、固定接触子側から、それらの間を通って可動接触子側に延在する押圧部６を有し、押圧部６の下端が可動接触子４のほぼ中央部に係合して可動接触子４を固定接触子２、３から開離させるクロスバー５と、固定接触子２、３に流れる電流を検出する過電流検出部９と、過電流検出部９の検出結果にもとづいて動作し、クロスバー５を図において下方に押し下げる開閉機構部１０と、一端が上記クロスバー５に係合され、他端が可動接触子４のほぼ中央部に係合されて可動接触子４を固定接触子２、３側に付勢する接圧ばね７と、可動接触子４の両端部近傍にそれぞれ配設され、可動接触子４が固定接触子２、３から開離した時に生じるアークを消弧する複数の平板状のグリッド８ａで形成された消弧室８とが収納されている。
【００１０】
開閉機構部１０には可動接触子４を固定接触子２、３から手動で開離させるためのハンドル１１、開閉機構部１０の動作をクロスバー５に伝達するリンク１０aが取り付けられており、リンク１０ａとクロスバー５とは、クロスバー５に配設された長孔５ａに嵌挿されたピン１２によって係合されている。接圧ばね７の一端（図において上端）が係合するクロスバー５の係合部にはピン１３が配設されており、このピン１３は図５に示すように、クロスバー５の側面から斜め下方に向けて形成された傾斜溝５ｂに嵌挿されている。
また、接圧ばね７の他端は可動接触子４に係止されたピン１４に係合されている。
【００１１】
クロスバー５の下端には上述のように、可動接触子４を押圧する押圧部６が設けられており、この押圧部６には接圧ばね７を収納する収納部６ａが配設され、この収納部６ａ及び接圧ばね７を覆うようにクロスバー５の外周面を摺動可能に形成された筒状の被装部材１５が配設され、この被装部材１５の下端には可動接触子４との固定部となる接触面を可動接点４ａ近傍まで延設した延設部１５ａと可動接触子４の凸部４ｃを保持する保持部１５ｂとが配設されている。
【００１２】
また、可動接触子４の開離側における筐体１の底面１ａには可動接触子４が固定接触子２、３から開離した時に生じるアークを転流させる転流電極１６が固着されており、転流電極１６には図７に示すように、可動接触子４が開路時に接触する当接面１６ａ、可動接触子４の両端部に配設され、可動接触子４が固定接触子２、３から開離する時に固定接点２ａ、３ａと可動接点４ａとの間に発生したアークを消弧室８に移動させるアークホーン４ｂが挿通される挿通孔１６ｂ及び両端にグリッド８ａの平面にほぼ平行に形成された平行面１６ｃが配設されている。
【００１３】
次に、実施の形態１における回路遮断器の動作について図１及び図２を用いて説明する。
（１）図１に示すように、閉路状態においては、可動接触子４の可動接点４ａが固定接触子２、３の固定接点２ａ、３ａに当接すると共に、接圧ばね７により可動接触子４が固定接触子２、３に押圧されている。
（２）固定接触子２、３に過電流が流れると、この電流を過電流検出部９が検出し、その検出結果にもとづいて開閉機構１０が動作し、リンク１０aが図１の矢印Ｂ方向に移動する。
【００１４】
（３）クロスバー５の押圧部６の下端が可動接触子４を押圧し、可動接触子４が図において下方に移動して図２に示すように、固定接触子２、３から開離する。
（４）可動接触子４は両端のアークホーン４ｂが転流電極１６の挿通孔１６ｂに挿通した後、筐体１の底面１ａまで移動する。
（５）固定接点２ａ、３ａと可動接点４ａとの間にアークが発生するが、このアークはアークホーン４ｂから消弧室８に移動すると共に、転流電極１６に転流して限流され、固定接触子２、３に流れる過電流は遮断される。
【００１５】
この実施の形態における回路遮断器は以上のように構成されており、可動接触子４が固定接触子２、３から開離する時に接圧ばね７が邪魔にならないので可動接触子４の移動量を大きくすることができる。また、アークが開閉される接点間に被装部材１５が配置されているので絶縁抵抗が大きくなる結果、アークが消弧室８側に移動し易くなり、開路時の遮断性能を向上させることができる。
さらに、接圧ばね７がクロスバー５の収納部６ａに収納されると共に、被装部材１５によって被装されているので、接圧ばね７がアークに曝されることがなく、焼損することがない。
【００１６】
さらにまた、リンク１０ａとクロスバー５とはクロスバー５に形成された長孔５ａに嵌挿されたピン１２によって係合されており、開閉機構部１０とクロスバー５とは自由度のある結合をしているため開閉機構部１０の駆動力を効率的にクロスバー５に伝えることができる。さらにまた、クロスバー５に傾斜溝５ｂを設けて接圧ばね７の一端が係合するピン１３を嵌挿させるようにしたので、ピン１３のクロスバー５への取付けが容易であると共に、ピン１３が確実に所定の位置に位置決め保持される。
【００１７】
さらにまた、可動接触子４のアークホーン４ｂが挿通する挿通孔１６ｂを転流電極１６に形成したので、可動接触子４の移動量を大きくすることができる。
さらにまた、グリッド８ａの平面にほぼ平行に形成された平行面１６ｃが転流電極１６に配設されているので、アークがアークホーン４ｂから消弧室８に移動するときに、転流電極１６への転流がスムーズに行なわれる。
【００１８】
次に、固定接触子２、３に短絡電流のような大電流が流れた場合に固定接触子２、３と可動接触子４との間に働く電磁反発力によって、可動接触子４が過電流検出部９及び開閉機構部１０による動作を待たずに開離する動作について図１及び図３を用いて説明する。
（１）固定接触子２、３に短絡電流のような大電流が流れると、固定接触子２を流れる電流と可動接触子４を流れる電流、及び固定接触子３を流れる電流と可動接触子４を流れる電流はそれぞれ逆方向であり、可動接触子４に図１の矢印Ｃ方向の反発力が発生する。
（２）上記の反発力によって、可動接触子４は接圧ばね７の付勢力に抗して被装部材１５の内周面がクロスバー５の押圧部６の外周面を摺動しながら図において下方に移動し、可動接触子４が固定接触子２、３から開離する。
（３）固定接点２ａ、３ａと可動接点４ａとの間にアークが発生するが、このアークはアークホーン４ｂから消弧室８に移動すると共に、転流電極１６に転流して限流され、固定接触子２、３に流れる大電流は遮断される。
【００１９】
以上の動作において、被装部材１５の内周面がクロスバー５の押圧部６の外周面を摺動しながら移動するので、可動接触子４は固定接触子２、３から滑らかに開離する。
また、被装部材１５は可動接触子４との固定部となる接触面を可動接点４ａ近傍まで延設した延設部１５ａを有しているので、アークが消弧室８側に移動し易くなり、開路時の遮断性能を向上させることができる。
【００２０】
なお、上記の実施例では、被装部材１５が可動接触子４に直接接触して保持する構成について説明したが、図８に示すような、例えば黄銅板で形成された中間部材１７をその折曲部１７ａが図９に示すように、可動接触子４の両側に垂れ下がるような形で被装部材１５の延設部１５ａと可動接触子４との間に間挿させるようにすれば、可動接触子４と固定接触子２、３の接離時に発生した熱が、例えば熱可塑性樹脂で形成された被装部材１５に伝導するのを防止することができる。
【００２１】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。
図１０は、この発明の実施の形態２における回路遮断器の閉路状態を示す断面図、図１１は、実施の形態２の主要部を構成するＵ字状部材からなる開離保持部材の拡大斜視図、図１２は、図１０のクロスバーの要部拡大斜視図、図１３は、この発明の実施の形態２における回路遮断器の開路状態を示す断面図、図１４は、同じく実施の形態２における回路遮断器の電磁反発による開路状態を示す断面図である。
【００２２】
これらの図において、図１〜図７と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図１〜図７と異なる点は、詳細後述するように、被装部材１５の内面に凸部を形成すると共に、Ｕ字状部材からなる開離保持部材をクロスバー５の押圧部６の接圧ばね７の収納部に接圧ばね７と並設する形で収納し、Ｕ字状部材に形成した凸部と被装部材１５内の凸部とが電磁反発力による可動接触子４の開離時に互いに乗り越えて移動し、可動接触子の開離状態を保持し得るようにした点である。
【００２３】
図１１は、図１０におけるクロスバー５の押圧部６の接圧ばね７の収納部に収納されたＵ字状部材１８の斜視図を示す。この図に示すように、Ｕ字状部材１８は弾力性のある部材で形成された本体１８ａをＵ字状に湾曲させると共に、両腕１８ｂ、１８ｃの外面に第１の凸部１８ｄが形成されている。
【００２４】
また、被装部材１５の内面には、図１２に示すように、内方に突出する第２の凸部１５ｃが上記Ｕ字状部材１８の両腕１８ｂ、１８ｃの外面と対向するように形成されている。
この第２の凸部１５ｃは図１０に示すように、被装部材１５の上端部近傍に設けられ、固定接点２ａ、３ａと可動接点４ａとが閉路している状態ではＵ字状部材の第１の凸部１８ｄよりも上方に位置し、かつクロスバー５の押圧部６の上端部近傍に位置するようにされている。
【００２５】
このような構成において、回路に大電流が流れ、過電流検出部９がこれを検出して開閉機構１０を動作させ、可動接触子４を固定接触子２、３から開離する場合には、図２で説明したのと同様に、クロスバー５及び押圧部６が下方に移動し、押圧部６の下端が可動接触子４を押し下げる結果、被装部材１５も押し下げられて図１３に示す状態となるため、Ｕ字状部材１８と被装部材１５との相対関係は図１０に示す状態とほとんど変わらず、可動接触子４の開離に至る。
【００２６】
しかし、固定接触子２、３に短絡電流のような大電流が流れた場合には、図３でも説明したように、固定接触子２、３と可動接触子４との間に働く電磁反発力によって、可動接触子４が過電流検出部９及び開閉機構部１０の動作を待たずに開離し、図１４に示す状態となる。以下、この場合の動作について説明する。
【００２７】
（１）固定接触子２、３に短絡電流のような大電流が流れると、固定接触子２を流れる電流と可動接触子４を流れる電流、及び固定接触子３を流れる電流と可動接触子４を流れる電流はそれぞれ逆方向であるため、可動接触子４に図１４において矢印Ｅで示す方向の電磁反発力が発生する。
【００２８】
（２）上記の電磁反発力によって、可動接触子４は接圧ばね７の付勢力に抗して被装部材１５の内周面がクロスバー５の押圧部６の外周面を摺動しながら矢印Ｅ方向に移動し、可動接触子４が固定接触子２、３から開離する。被装部材１５の移動により、その内面に形成されている第２の凸部１５ｃも矢印Ｅ方向に移動するが、クロスバー５が動作していないことからＵ字状部材１８は図１０の位置に固定されたままであるため、被装部材１５の第２の凸部１５ｃがＵ字状部材１８の第１の凸部１８ｄの上面に衝突する形で係合する。
【００２９】
可動接触子４が図１４の矢印Ｅ方向に更に移動すると、第２の凸部１５ｃがＵ字状部材１８の第１の凸部１８ｄに乗り上げてＵ字状部材１８の両腕１８ｂ及び１８ｃを内方に撓ませることにより、第２の凸部１５ｃが第１の凸部１８ｄを乗り越えて図１４に示すように、その下方に位置するようになる。
【００３０】
（３）その後、過電流を過電流検出部９が検出し、その検出結果にもとづいて開閉機構１０が動作し、リンク１０ａが図１４の矢印Ｇ方向に移動して可動接触子４を筐体１の内部底面１ａに接触押圧するため、被装部材１５の第２の凸部１５ｃとＵ字状部材１８の第１の凸部１８ｄには上述とは逆の力が加わり、Ｕ字状部材１８の両腕１８ｂ及び１８ｃを内方に撓ませながら、図１４の状態から第１の凸部１８ｄが被装部材１５の第２の凸部１５ｃを乗り越えてＵ字状部材１８の第１の凸部１８ｄが第２の凸部１５ｃより下方に移動し、元の状態に戻る。この動作過程では開閉機構１０が動作しているため、可動接触子４は固定接触子２、３側に戻されることはない。
【００３１】
以上の動作において、電磁反発力により可動接触子４が固定接触子２、３から開離した後、遮断完了直前の電流が小さい領域で、可動接触子４が固定接触子２、３側に戻されようとするが、被装部材１５の第２の凸部１５ｃがＵ字状部材１８の第１の凸部１８ｄに係合して戻されるのを防止するため、可動接触子４が固定接触子２、３に再接触することなく確実に遮断できる。
【００３２】
なお、上記の動作において、Ｕ字状部材１８は被装部材１５内において接圧ばね７の両側に位置するように対称に併設しても良く、また、Ｕ字状部材１８の第１の凸部１８ｄは各腕１８ｂ、１８ｃに左右対称にそれぞれ複数設けても良い。この場合には、上記の遮断性能を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施の形態１における回路遮断器の閉路状態を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における回路遮断器の開路状態を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における回路遮断器の電磁反発による開路状態を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における回路遮断器の要部斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】図４の分解斜視図である。
【図７】図１における転流電極の斜視図である。
【図８】図９における中間部材の拡大斜視図である。
【図９】この発明の実施の形態１における回路遮断器の他の実施例の構成を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における回路遮断器の閉路状態を示す断面図である。
【図１１】図１０のＵ字状部材の構成を示す拡大斜視図である。
【図１２】図１０のクロスバーの要部拡大斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態２における回路遮断器の開路状態を示す断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態２における回路遮断器の電磁反発による開路状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  筐体、  ２、３  固定接触子、  ４  可動接触子、  ５  クロスバー、
７  接圧ばね、  ８  消弧室、  ９  過電流検出部、１０  開閉機構部、
１０ａ  リンク、  １２、１３、１４  ピン、  １５  被装部材、
１５ｃ  第２の凸部、  １６  転流電極、  １７  中間部材、  １７ａ  折曲部、
１８  Ｕ字状部材、  １８ａ  本体、  １８ｂ、１８ｃ  腕、  １８ｄ  第１の凸部。
【図１】
2005158685.tif 000003
【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】
2005158685.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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