(57)【要約】【課題】  複数の操作部としてプッシュボタンと回転操作体とを配置した入力操作装置において、プッシュスイッチと回転操作体の回転検出部とを平面形状の一基板上に配置可能にして、構造及び組立を容易にする。【解決手段】  入力操作装置１は、プッシュスイッチ５を押圧するプッシュボタン４と、回転操作体３の回転が伝達されてその回転を検出する回転検出部６と、回転伝達部材として傘歯車７とを備える。傘歯車７は、回転操作体３の回転中心軸線Ｘ１と回転検出部６の回転中心軸線Ｙ１とが直交するように配置される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プッシュスイッチ（５）と、該プッシュスイッチ（５）を押圧するためのプッシュボタン（４）と、前記プッシュボタン（４）の操作面側から回転操作可能な回転操作体（３）と、該回転操作体（３）の回転が伝達され、前記回転操作体（３）の回転を検出する回転検出部（６）とを備え、前記回転操作体（３）の回転中心軸線（Ｘ１，Ｘ２又はＸ３）に垂直な面が前記プッシュボタン（４）の押圧方向に垂直な面に対して直交するように、前記プッシュボタン（４）と前記回転操作体（３）とが配置された入力操作装置であって、
前記回転検出部（６）の回転中心軸線（Ｙ１，Ｙ２又はＹ３）に垂直な面が前記プッシュスイッチ（５）の押圧方向に垂直な面に平行になり、前記プッシュスイッチ（５）と前記回転検出部（６）とを平面状の一基板（２）上に配置し、前記回転操作体（３）の回転を前記回転検出部（６）に伝達する回転伝達部材を備え、
前記回転伝達部材は、前記回転操作体（３）の回転中心軸線（Ｘ１，Ｘ２又はＸ３）と前記回転検出部（６）の回転中心軸線（Ｙ１，Ｙ２又はＹ３）とが直交するように構成されていることを特徴とする入力操作装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力操作装置において、前記回転伝達部材は傘歯車（７又は７５）であることを特徴とする入力操作装置。
【請求項３】
請求項１に記載の入力操作装置において、前記回転伝達部材はベルト状の部材（８）であることを特徴とする入力操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プッシュスイッチと回転操作体とを備える入力操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プッシュスイッチと、プッシュスイッチを押圧するためのプッシュボタンと、プッシュボタンの操作面側から回転操作可能な回転操作体と、回転操作体の回転を検出する回転検出部とを備える入力操作装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
この入力操作装置は、回転操作体の回転が伝達されるコード板を備える。このコード板は、周縁部に４つの切欠きを有する十字状に形成されている。また、入力操作装置は、発光素子と受光素子を凹溝の両側に対向配置したフォトインタラプタが配置された第１基板を有する。この入力操作装置は、回転するコード板の周縁部がフォトインタラプタの凹溝内を通過することによって、回転操作体の回転量や回転方向を検出する。更に、入力操作装置は、プッシュスイッチが配置された第２基板を有する。従って、回転検出部用の第１基板とプッシュスイッチ用の第２基板との２つの基板を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９８０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の入力操作装置のように、プッシュスイッチ用と回転検出部用に２つの基板を設けると、電気信号の通信のためのハーネス等により基板間を接続する必要が生じて、構造及び組立が複雑になり、製造コストが増加する。
【０００６】
そこで、本発明は、複数の操作部としてプッシュボタンと回転操作体とを備えた入力操作装置において、プッシュスイッチと回転操作体の回転検出部とを平面形状の一基板上に配置可能にすることで、構造及び組立を容易にして製造コストを低減した入力操作装置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】
【０００７】
本発明は、プッシュスイッチを押圧するためのプッシュボタンと、該プッシュボタンの操作面側から回転操作可能な回転操作体と、この回転操作体の回転が伝達されてその回転を検出する回転検出部とを備え、この回転操作体の回転中心軸線に垂直な面がプッシュボタンの押圧方向に垂直な面と直交するように、上記プッシュボタンと回転操作体とを配置した入力操作装置であって、回転検出部の回転中心軸線に垂直な面がプッシュスイッチの押圧方向に垂直な面と平行で、プッシュスイッチと回転検出部とを平面状の一基板上に配置し、回転操作体の回転を回転検出部に伝達する回転伝達部材を備え、該回転伝達部材は、回転操作体の回転中心軸線（Ｘ１，Ｘ２又はＸ３）と回転検出部の回転中心軸線（Ｙ１，Ｙ２又はＹ３）とが直交するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、回転操作体の回転中心軸線（Ｘ１，Ｘ２又はＸ３）と回転検出部の回転中心軸線とが直交することで、回転検出部の回転中心軸線（Ｙ１，Ｙ２又はＹ３）に垂直な面がプッシュボタンの押圧方向に垂直な面と平行になる。従って、プッシュスイッチと回転検出部とを平面形状の一基板上に配置することができ、構造及び組立が容易になる。更に基板が一枚で済むので、基板の取り付けスペースを減らすことができ、各部材のレイアウトの自由度が向上し、製品を小型化しやすくなる。なお、本発明において、「直交」とは、正確に９０度である必要はなく、９０度に近い角度であってもよい。また、「平行」も正確に平行である必要はなく、略平行といえる関係でよい。
【０００９】
本発明において、回転伝達部材は傘歯車で構成することができる。或いは、ベルト状の部材で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の入力操作装置の正面図。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】（ａ）は本発明の第２実施形態において図２（ａ）と同様な断面図、（ｂ）は図２（ｂ）と同様な断面図。
【図４】（ａ）は本発明の第３実施形態において図２（ａ）と同様な断面図、（ｂ）は図１のＢ’−Ｂ’線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１実施形態］
図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、車両に搭載される空調装置の作動を設定するための入力操作装置である。この入力操作装置１は、基板２と、回転操作体３と、複数のプッシュボタン４と、複数のプッシュボタン４に押圧される複数のプッシュスイッチ５と、回転操作体３の回転が伝達され、回転操作体３の回転を検出する回転検出部６と、回転伝達部材としての傘歯車７とを備える。
【００１２】
入力操作装置１は、合成樹脂製の直方体形状の外郭を有し、入力操作装置１の外郭の１つの面（正面）を操作面１１としている。入力操作装置１は、車両のインストルメントパネル内に、操作面１１のみが露出するように埋め込まれている。操作面１１には、回転操作体３と複数のプッシュボタン４とが配置されている。プッシュボタン４は、操作面１１側から操作面１１とは反対側の面（以下、「背面」という）１２側に向かって押圧可能に配置されている。回転操作体３は、回転操作体３の回転中心軸線Ｘ１に垂直な面がプッシュボタン４の押圧方向に垂直な面に対して直交するように配置されている。
【００１３】
操作者は、回転操作体３を回転操作することで、空調装置の設定温度を調整でき、プッシュボタン４を操作することで、フロントガラスの霜取りを行なうか否か、リアガラスの霜取りを行なうか否か等を空調装置に設定できる。
【００１４】
基板２は平面状に形成され、入力操作装置１内の背面１２側に、操作面１１に平行になるように固定されている。基板２には、プッシュスイッチ５の押圧方向（操作面１１側から背面１２側に向かう方向）に垂直な面が基板２の面に平行になるように半田付け等によって実装（配置）されている。
【００１５】
プッシュスイッチ５は、操作者がプッシュボタン４を操作面１１側から背面１２側に向かって押動することで、同じ方向に向かって押動し、操作者がプッシュボタン４の押動を止め、プッシュボタン４から指などを離すことで押動前の位置に戻る。このように、操作者は、プッシュボタン４の押動操作によりプッシュスイッチ５を操作できる。
【００１６】
また、基板２には、回転操作体３を保持するための細長い板状の支持部２１が、支持部２１の長手方向が基板２の面に垂直になるように固定されている。支持部２１は、長手方向の基板２とは反対側の端部すなわち操作面１１側の端部の両面に円形の突起２１ａ，２１ｂを有する。更に、基板２には、回転スイッチ（ロータリスイッチ）で構成される回転検出部６が半田付け等によって実装（配置）されている。
【００１７】
回転検出部６は、傘歯車７が回転することによって回転する回転部６１と、基板２に固定されて回転しない非回転部６２とを備える。回転検出部６は、回転部６１の回転中心軸線Ｙ１に垂直な面が、プッシュスイッチ５の押圧方向に垂直な面すなわち基板２の面に平行になるように実装（配置）されている。
【００１８】
回転部６１には金属製の端子（図示省略）が固定されており、非回転部６２には複数の金属製の端子（図示省略）が固定されている。回転部６１の回転角度に応じて、回転部６１の端子が非回転部６２の複数の端子のいずれか１つの端子と導通可能になる。すなわち、回転部６１の回転角度に応じて回転部６１の端子と導通する非回転部６２の端子が変わる。
【００１９】
このため、非回転部６２の各端子に機能又は状態を予め割り当てておくことで、導通した端子すなわち回転部６１の回転角度に応じて入力操作装置１の作動を変更することができる。本実施形態では、各端子に空調装置の設定温度を段階的に割り当てており、回転部６１の回転角度に応じて空調装置の設定温度を変更できるようにしている。
【００２０】
傘歯車７は、合成樹脂で形成されており、傘歯車７の円錐台状部に歯が設けられている。この歯は、傘歯車７の回転中心軸線と傘歯車７の円錐台状部の歯に噛み合う部材の回転中心軸線とが直交するように設けられている。傘歯車７は、傘歯車７の回転中心軸線が回転部６１の回転中心軸線と同心になるように、回転部６１に接続されている。このとき、傘歯車７の歯を有する円錐台状部は、背面１２側から操作面１１側に向かって縮径するように構成されている。
【００２１】
回転操作体３は、入力操作装置１の上面１３及び下面１４に平行になるように入力操作装置１内に配置される。回転操作体３は、中空の扇形板の操作部３１と、操作部３１の半径より半径が小さい扇形板の接続部３２とで構成され、操作部３１及び接続部３２は、合成樹脂で一体に形成されている。また、操作部３１は、扇形の円弧側の側面の一部分が操作面１１から突出するように配置されており、操作者がこの突出した部分を回転操作可能にしている。
【００２２】
操作部３１は、扇形の円弧側とは反対側の側面が開口している。接続部３２の厚みは、操作部３１の上面及び下面と同じ厚さに形成されている。そして、接続部３２の扇形の円弧側（図２（ａ）の下側、又は図２（ｂ）の右側）が操作部３１の扇形の円弧側（図２（ａ）の上側、又は図２（ｂ）の左側）とは反対側になるように、「操作部３１の扇形の円弧側とは反対側且つ回転検出部６側（図２（ｂ）の下側）の面」と「接続部３２の扇形の円弧側とは反対側の面」とが繋がっている。
【００２３】
また、回転操作体３には、操作部３１の開口部から支持部２１の操作面１１側の端部（突起２１ａ，２１ｂを有する側の端部）が挿入されている。操作部３１は、上面１３及び下面１４との平行を保ったまま、入力操作装置１の正面から見て左右方向に回転操作可能となるように回転中心が設定されている。操作部３１の上面及び下面には、この回転中心を中心にすると共に、挿入された支持部２１の突起２１ａ，２１ｂが嵌合可能な円形の回転中心孔３１ａ，３１ｂが両面に穿設されており、これらの回転中心孔３１ａ，３１ｂに突起２１ａ，２１ｂが回転自在に嵌合されている。
【００２４】
接続部３２には、回転検出部６側の面且つ扇形の円弧側、すなわち径方向外側に、円周方向に沿う形状のラック３２ａが一体に形成されている。このラック３２ａは、傘歯車７の円錐台状のテーパ部に沿うように構成され、傘歯車７の歯と噛み合う歯を有する。回転操作体３は、接続部３２のラック３２ａの歯と傘歯車７の歯とが噛み合うように配置されている。これによって、操作部３１が回転操作されることで、回転操作体３の回転中心軸線Ｘ１に直交する軸線を回転中心軸線Ｙ１として傘歯車７が回転する。
【００２５】
以上のように構成された第１実施形態の入力操作装置１では、回転操作体３の操作部３１が回転すると、接続部３２を介して傘歯車７が回転し、回転検出部６の回転部６１が回転する。このとき、回転操作体３の回転は、傘歯車７によって、回転操作体３の回転中心軸線Ｘ１に直交する回転中心軸線Ｙ１に変換されて回転部６１に伝達される。これによって、回転検出部６の回転中心軸線Ｙ１に垂直な面が、プッシュボタン４及びプッシュスイッチ５の押圧方向に垂直な面と平行になる。従って、プッシュスイッチ５と回転検出部６とを基板２上すなわち平面形状の一基板上に配置することができ、入力操作装置１の構造及び組立を容易にできる。更に、基板の数を一つにすることで基板を取り付けるスペースを減らすことができ、各部材のレイアウトの自由度が向上し、製品を小型化しやすくなる。
【００２６】
第１実施形態の入力操作装置１では、回転検出部６の回転部６１の回転角度は、傘歯車７を介して伝達される回転操作体３の回転角度に応じて決定される。第１実施形態では回転検出部６の非回転部６２の各端子に空調装置の設定温度を割り当てているため、回転操作体３の回転角度に応じて空調装置の設定温度が決定される。換言すると、決定された空調装置の設定温度に応じて回転操作体３の回転角度を検出できる。従って、回転検出部６の回転部６１の回転角度に応じて、回転部６１の端子が非回転部６２の複数の端子のいずれか１つの端子と導通可能になることが、本発明の「回転検出部が回転操作体の回転を検出すること」に相当する。
【００２７】
なお、第１実施形態では、回転操作体３の操作部３１及び接続部３２を一体に形成しているが、操作部３１と接続部３２とを別の部材で構成し、操作部３１の回転に応じて接続部３２が回転するように結合してもよい。
【００２８】
［第２実施形態］
次に図３を参照して、本発明の第２実施形態の入力操作装置について説明する。
【００２９】
第２実施形態の入力操作装置１も、第１実施形態と同様に、車両に搭載される空調装置の作動を設定する装置である。第２実施形態では、第１実施形態に比べて回転操作体３５と傘歯車７５との形状が異なっている。以下、これらの相異点について説明する。
【００３０】
第２実施形態の傘歯車７５は、傘歯車７５の回転中心軸線Ｙ２と同心且つ回転中心軸線方向を長手方向とする長い棒状の胴部７５ａと歯を有する円錐台状部７５ｂとで構成されている。胴部７５ａは、回転検出部６の回転部６１に接続されており、第１実施形態と同様に傘歯車７５が回転することで、傘歯車７５の回転中心軸線Ｙ２と同心となるように回転部６１が回転する。円錐台状部７５ｂは、胴部７５ａの操作面１１側の端部に形成されており、背面１２側に向かって縮径するように構成されている（第１実施形態の傘歯車７５の円錐台状部とは反対方向に縮径している）。この円錐台状部７５ｂにも、第１実施形態と同様に歯を備えており、傘歯車７５の回転中心軸線と傘歯車７５の歯に噛み合う部材の回転中心軸線とが直交するように設けられている。
【００３１】
第２実施形態の回転操作体３５は、中空の扇形板に形成されている。回転操作体３５の扇形の円弧側の側面の一部分が操作面１１から突出するように配置されており、操作者がこの突出した部分を回転操作可能にしている。回転操作体３５は、扇形の円弧側とは反対側の側面が開口している。この開口部から基板２に固定された支持部２１の操作面１１側の端部（突起２１ａ，２１ｂを有する側の端部）が挿入されている。
【００３２】
回転操作体３５は、第１実施形態と同様に、入力操作装置１の上面１３及び下面１４に平行になるように入力操作装置１内に配置される。回転操作体３５は、上面１３及び下面１４との平行を保ったまま、入力操作装置１の正面から見て左右方向に回転操作可能となるように回転中心が設定されている。回転操作体３５の上面及び下面には、この回転中心を中心にすると共に、挿入された支持部２１の突起２１ａ，２１ｂが嵌合可能な円形の回転中心孔３１ａ，３１ｂが両面に穿設されており、これらの回転中心孔３１ａ，３１ｂに突起２１ａ，２１ｂが回転自在に嵌合されている。
【００３３】
回転操作体３５には、回転検出部６側の面且つ扇形の径方向の中程に、円周方向に沿う形状のラック３５ａが一体に形成されている。このラック３５ａは、傘歯車７５の円錐台状部７５ｂのテーパ部に沿うように構成され、傘歯車７５の歯と噛み合う歯を有する。回転操作体３５は、これによって、回転操作体３５が回転操作されることで、回転操作体３５の回転中心軸線Ｘ２に直交する軸線を回転中心軸線Ｙ２として傘歯車７５が回転する。
【００３４】
以上の構成の第２実施形態の入力操作装置１では、第１実施形態の入力操作装置１と同様に、回転操作体３５が回転すると傘歯車７５が回転し、回転検出部６の回転部６１が回転する。このとき、回転操作体３５の回転は、傘歯車７５によって、回転操作体３５の回転中心軸線Ｘ２に直交する回転中心軸線Ｙ２に変換されて回転部６１に伝達される。これによって、回転検出部６の回転中心軸線Ｙ２に垂直な面が、プッシュボタン４及びプッシュスイッチ５の押圧方向に垂直な面と平行になる。従って、プッシュスイッチ５と回転検出部６とを基板２上すなわち平面形状の一基板上に配置することができ、入力操作装置１の構造及び組立を容易にできる。更に、基板の数を一つにすることで基板を取り付けるスペースを減らすことができ、各部材のレイアウトの自由度が向上し、製品を小型化しやすくなる。
【００３５】
また、第２実施形態では、傘歯車７５の円錐台状部７５ｂを操作面１１側から背面１２側に向かって縮径するように配置すると共に、回転操作体３５の扇形の径方向の中程に円周方向に沿う形状のラック３５ａを形成している。これによって、第１実施形態のような接続部３２が不要になり、操作面１１と背面１２との距離を短くすることができる。このため、入力操作装置１の奥行を抑えることができ、入力操作装置１を小型化できる。同様の理由で、回転操作体３の扇型の半径を大きくする必要がある場合においても、第２実施形態の入力操作装置１を適用することで、接続部３２が不要になり、入力操作装置１を小型化できる。
【００３６】
なお、第１実施形態及び第２実施形態の回転伝達部材としての傘歯車７，７５を、傘歯車７，７５の回転中心軸線Ｙ１，Ｙ２を回転検出部６の回転部６１と同心にしているが、必ずしも同心である必要はない。例えば、傘歯車７，７５の円錐台状部とは反対側の端部に歯を設け、回転部６１にも歯を設け、これらの歯の間に傘歯車７の回転を回転部６１に伝達する歯車を設けてもよい。これによっても、傘歯車７，７５によって、回転操作体３，３５の回転中心軸線Ｘ１，Ｘ２と回転検出部６の回転中心軸線Ｙ１，Ｙ２を直交させることができ、プッシュスイッチ５と回転検出部６とを平面形状の一基板上に配置できる。但し、傘歯車７の回転中心軸線Ｙ１，Ｙ２を回転部と同心にすることで、部材数を減らして構造を単純にできると共に、スペースを節約できるため入力操作装置１の大型化を抑制することができる。
【００３７】
［第３実施形態］
次に図４を参照して、本発明の第３実施形態の入力操作装置について説明する。
【００３８】
第３実施形態の入力操作装置１も、第１及び第２の実施形態と同様に、車両に搭載される空調装置の作動を設定する装置である。第３実施形態の入力装置１では、第２実施形態で回転伝達部材として構成した傘歯車７５の代わりにゴムで形成されたベルト８を使用しており、第２実施形態に比べて回転操作体３７の形状が異なる。以下、これらの相異点について説明する。
【００３９】
第３実施形態の回転操作体３７は、第２実施形態と同様に、扇形の円弧側とは反対側の側面が開口している中空の扇形板に形成されており、入力操作装置１の上面１３及び下面１４に平行になるように入力操作装置１内に配置される。このとき、回転操作体３７の扇形の円弧側の側面の一部分が操作面１１から突出するように配置されており、操作者がこの突出した部分を回転操作可能にしている。また、回転操作体３７の開口部から基板２に固定された支持部２１の操作面１１側の端部（突起２１ａ，２１ｂを有する側の端部）が挿入されている。
【００４０】
回転操作体３７は、第２実施形態と同様に、上面１３及び下面１４との平行を保ったまま、入力操作装置１の正面から見て左右方向に回転操作可能となるように回転中心が設定されている。回転操作体３７の上面及び下面には、この回転中心を中心にすると共に、挿入された支持部２１の突起２１ａ，２１ｂが嵌合可能な円形の回転中心孔３１ａ，３１ｂが両面に穿設されており、これらの回転中心孔３１ａ，３１ｂに突起２１ａ，２１ｂが回転自在に嵌合されている。回転操作体３７には、回転検出部６側の面に回転検出部６より半径の小さい円形の接続部３７ａが一体に形成されている。
【００４１】
ベルト８は、回転操作体３７の接続部３７ａと回転検出部６の回転部６１とに、回転操作体３７の回転を回転部６１に伝達可能に掛けられている。
【００４２】
上記第３実施形態の入力操作装置１では、第１及び第２の実施形態の入力操作装置１と同様に、回転操作体３７の回転が、回転伝達部材としてのベルト８を介して回転検出部６の回転部６１が回転する。このとき、回転操作体３７の回転は、回転伝達部材としてのベルト８によって、回転操作体３７の回転中心軸線Ｘ３に直交する回転中心軸線Ｙ３に変換されて回転部６１に伝達される。これによって、回転検出部６の回転中心軸線Ｙ３に垂直な面が、プッシュボタン４及びプッシュスイッチ５の押圧方向に垂直な面と平行になる。従って、プッシュスイッチ５と回転検出部６とを基板２上すなわち平面形状の一基板上に配置することができ、入力操作装置１の構造及び組立を容易にできる。更に、基板の数を一つにすることで基板を取り付けるスペースを減らすことができ、各部材のレイアウトの自由度が向上し、製品を小型化しやすくなる。
【００４３】
なお、第３実施形態では、回転伝達部材としてゴムで形成されたベルト８を用いているが、これに限らず回転を伝達する部材間の回転中心軸線を直交可能なベルト状の部材であればよい。例えば、回転伝達部材としてスプリングベルト又はチェーンを用いてもよい。同様に、回転伝達部材は第１〜第３の実施形態に限らず、回転操作体３，３５，３７の回転中心軸線Ｘ３と回転検出部６の回転中心軸線Ｙ３とを直交可能な部材であればよい。この場合であってもプッシュスイッチ５と回転検出部６とを平面形状の一基板上に配置できる。
【００４４】
また、第１〜第３の実施形態では、回転検出部６を回転スイッチで構成したが、必ずしもこれに限らない。例えば、回転部と非回転部とを有し、回転部の回転角度の位置を検出する回転位置センサ（回転ポジションセンサ、ロータリポジションセンサ）で構成してもよい。この場合には、回転検出部６を回転スイッチで構成した場合と同様に、回転伝達部材を回転位置センサの回転部に接続することで、回転操作体３，３５，３７回転を回転位置センサに伝達させることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…入力操作装置、２…基板、３…回転操作体（第１実施形態）、３５…回転操作体（第２実施形態）、３７…回転操作体（第３実施形態）、４…プッシュボタン、５…プッシュスイッチ、６…回転検出部、７…傘歯車（第１実施形態の回転伝達部材）、７５…傘歯車（第２実施形態の回転伝達部材）、８…ベルト（第３実施形態の回転伝達部材）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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