(57)【要約】グラスランなどのウェザーストリップアセンブリ、および関連するグラスランの形成方法は、ボディを含み、当該ボディは、ベース部分と、ベース部分から延びる第１および第２の脚部とを含んで空洞を画定する略Ｕ字型の構造を有する。第１および第２のシールリップは、第１および第２の脚部からそれぞれ延びる。第１および第２のヒンジは、第１の脚部と第１のシールリップとの間、および第２の脚部と第２のシールリップとの間にそれぞれ置かれる。ヒンジは、シールリップの第２の材料とは異なる第１の材料で形成され、第１の材料は高い弾性と低い圧縮永久歪み特性を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、
前記ボディから延びる少なくとも第１のシールリップと、
前記ボディと前記第１のシールリップとの間に置かれる第１のヒンジであって、当該第１のヒンジは、前記第１のシールリップの第２の材料とは異なる第１の材料で形成され、前記第１の材料は、高弾性、低圧縮永久歪み特性を有する、第１のヒンジと、
を備えるウェザーストリップアセンブリ。
【請求項２】
前記ボディは、前記ヒンジの前記第１の材料とは異なる第３の材料で形成されている、請求項１に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項３】
前記第１のシールリップの少なくとも一部の上に受けられるコーティングを更に備える、請求項１に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項４】
前記ボディが、前記第１の材料とは異なる第３の材料で形成されている、請求項３に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項５】
前記第１の材料は、前記第１の材料と前記第３の材料との間の移行部を覆うために、前記ボディの一部にわたって延在する、請求項４に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項６】
前記本体は、前記第１の材料とは異なる第３の材料で形成される、請求項１に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項７】
前記第１の材料は、前記第１の材料と前記第３の材料との間の移行部を覆うために、前記本体の一部にわたって延在する、請求項６に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項８】
前記第１の材料は、約５５Ａから約７５Ａのショア硬度を有する高弾性、低圧縮永久歪み材料である、請求項１に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項９】
前記第２の材料は、約５５Ａから約７５Ａのショア硬度を有する低デュロメータ材料である、請求項８に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項１０】
前記第３の材料は、約５５Ａから約４５Ｄのショア硬度を有する高デュロメータ、高密度または微小密度の材料である、請求項９に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項１１】
前記第２の材料は、約５５Ａから約７５Ａのショア硬度を有する低デュロメータ材料である、請求項１に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項１２】
前記第３の材料は、約５５Ａから約４５Ｄのショア硬度を有する高デュロメータ密度、高密度または微小密度の材料である、請求項１１に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項１３】
前記第３の材料が、約５５Ａから約４５Ｄのショア硬度を有する高デュロメータ密度、高密度または微小密度材料である、請求項１に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項１４】
前記ウェザーストリップアセンブリは、関連する窓縁を受け入れるグラスランアセンブリであり、前記ボディは、ベース部分と、当該ベース部分から延びる第１および第２の脚部とを含んで空洞を画定する略Ｕ字形状を更に有し、前記グラスランアセンブリは、第２のシールリップを更に含み、前記第１および第２のシールリップは、前記第１および第２の脚部からそれぞれ延び、前記グラスランアセンブリは、第２のヒンジを更に含み、前記第１および第２のヒンジは、前記第１の脚部と前記第１のシールリップとの間、および前記第２の脚部と前記第２のシールリップとの間にそれぞれ置かれ、前記第２のヒンジは、前記シールリップの前記第２の材料とは異なる前記第１の材料で形成される、請求項１に記載のウェザーストリップアセンブリ。
【請求項１５】
前記第１および第２の脚部の一方から延び、前記第１の材料で形成された第３のヒンジによって接続された第３のシールリップを更に備える、請求項１４に記載のグラスランアセンブリ。
【請求項１６】
ウェザーストリップアセンブリを形成する方法であって、
ボディを形成するステップと、
前記ボディから延びる少なくとも第１のシールリップを提供するステップと、
前記ボディと前記第１のシールリップとの間に第１のヒンジを組み込むステップであって、前記ヒンジは前記シールリップの第２の材料とは異なる第１の材料で形成され、前記第１の材料は高弾性、低圧縮永久歪み特性を有する、ステップと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記第１のヒンジと前記第１のシールリップとの境界をコーティングで覆うステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記形成するステップ、提供するステップ、および組み込むステップは、前記ボディ、シールリップ、およびヒンジを共押出しすることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の材料に、高弾性、低圧縮永久歪みデュロメータ材料を使用するステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の材料に、低デュロメータ、高密度または微小密度の材料を使用ステップと、前記第３の材料に、高デュロメータ、高密度または微小密度の材料を使用するステップとを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記ウェザーストリップアセンブリを形成する方法は、グラスランアセンブリを形成するステップを含み、前記ボディを形成するステップは、ベース部分と、当該ベース部分から延びて空洞を画定する第１および第２の脚部を形成するステップを含み、更に第２のシールリップを提供するステップを含み、前記第１および第２のシールリップは、前記第１および第２の脚部からそれぞれ延び、更に第２のヒンジを組み込むステップを含み、前記第１および第２のヒンジは、前記第１の脚部と前記第１のシールリップとの間、および前記第２の脚部と前記第２のシールリップとの間にそれぞれ置かれ、前記第２のヒンジは、前記シールリップの前記第２の材料とは異なる前記第１の材料で形成される、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本出願は、２０１７年８月７日に出願された米国仮出願第６２／５４２，０７２号の優先権を主張し、その全開示は参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００２】
[0002]本出願は、ウェザーストリップまたはウェザーシールに関し、より具体的には、車両で使用されるようなグラスランに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]グラスランの一般的な断面構造またはプロファイルは、ベース部分の端から伸びる第１および第２の壁または脚部を備えたベース部分を有するＵ字型のボディであり、窓の縁を受け入れる空洞を集合的に画定する。典型的には、第１および第２のシールリップは、第１および第２の脚部の外端からそれぞれ延びており、シールリップは、窓の反対面とシール係合するために空洞内に延びている。
【０００４】
[0004]初期のグラスランプロファイルは、単一のデュロメータ素材であった。プロファイルの複雑さが増すにつれて、取り付けを改善することを目的としたさまざまな素材がボディに組み込まれた。つまり、従来の構成では、典型的に、ヒンジ領域に柔らかい材料を使用し、取り付けの目的で折り畳みが容易であり、自動車に取り付けられたときに窓表面に対するシールリップの所望の位置決めに対応するために開いたり曲げたりすることができる。
【０００５】
[0005]グラスランプロファイルでさまざまな材料を使用すること、例えば、さまざまな材料からグラスランプロファイルのさまざまな部分を共押出しすることが概して知られている。しかし、これまでの重点は主に、第１の材料のシールリップの形成と、異なる第２の材料のＵ字型ボディの形成とに集中していた。代替的または追加的に、窓に接触するシールリップの表面は、低摩擦または良好な滑り特性を有する材料でコーティング（たとえば、共押出し）される場合がある。
【０００６】
[0006]共押出しアセンブリなどの複数の材料の使用に関する別の問題は、異なる材料間の境界が最終アセンブリの美観に悪影響を与え得ることである。特に、隣接する異なる材料の間に形成されるニットラインは望ましくない。
【０００７】
[0007]グラスランプロファイルの機能性側面を分析すると、高品質のシールの鍵は、脚とシールリップの境界に形成されたヒンジ領域に関係していることがわかる。一般に、シールリップの有効性は主にヒンジの動作に関係し、シールリップのプロファイルと材料とは二次的なものであると考えられている。結果として、設計において柔軟性、耐久性、および高機能であるようにこれらの属性に焦点を合わせ、コスト効率の高い方法で製造可能性、複雑さ、有効性、機能性に対処するグラスランアセンブリが求められる。
【発明の概要】
【０００８】
[0008]さまざまな機能性利点に対処するために複数の材料を使用する柔軟なグラスランが提供される。
【０００９】
[0009]好ましいグラスランは、ボディを含み、当該ボディは、ベース部分と、ベース部分から延びる第１および第２の脚部とを含んで空洞を画定する略Ｕ字形の構造を有する。第１および第２のシールリップは、第１および第２の脚部からそれぞれ延びる。第１および第２のヒンジは、第１の脚部と第１のシールリップとの間、および第２の脚部と第２のシールリップとの間にそれぞれ置かれる。ヒンジは、シールリップの第２の材料とは異なる第１の材料で形成され、第１の材料は高い弾性と低い圧縮永久歪み特性を有する。
【００１０】
[0010]ボディは、ヒンジの第１の材料とは異なる第３の材料で形成される。
【００１１】
[0011]コーティングは、関連する窓縁に面する第１および第２のシールリップの少なくとも一部の上に受けられる。
【００１２】
[0012]コーティングは、好ましくは、第１および第２の材料の間の移行部を覆うために、第１および第２のシールリップと第１および第２のヒンジとの間に形成される第１および第２の接合部にわたって延びる。
【００１３】
[0013]第１の材料は、第１および第２の材料の間、つまり、ヒンジとボディ（脚部）との間の移行部を覆うために、第１および第２の脚部の遠位端にわたって延びる。
【００１４】
[0014]好ましい構成は、高弾性、低圧縮永久歪みの第１の材料を有し、第２の材料は低デュロメータ材料であり、第３の材料は高デュロメータ、高密度または微小密度材料である。
【００１５】
[0015]１つの好ましい構成では、第１の材料は、約５５Ａから約７５Ａのショア硬度を有し、第２の材料は約５５Ａから約７５Ａのショア硬度を有し、第３の材料は約７０Ａから約４５Ｄのショア硬度を有する。
【００１６】
[0016]グラスランアセンブリを形成する方法は、ベース部分と、ベース部分から延びて空洞を画定する第１および第２の脚部を含むほぼＵ字形のボディを形成することを含む。この方法は、第１および第２の脚部からそれぞれ延びる第１および第２のシールリップを提供すること、並びに第１の脚部と第１のシールリップとの間に第１のヒンジ、および第２の脚部と第２のシールリップとの間に第２のヒンジをそれぞれ組み込むことをさらに含む。第１および第２のヒンジは、シールリップの第２の材料とは異なる第１の材料で形成され、第１の材料は、高い弾性および低い圧縮永久歪み特性を有する。
【００１７】
[0017]この方法は、好ましくは、第１および第２のヒンジの境界をそれぞれ第１および第２のシールリップで覆うことを含み得る。
【００１８】
[0018]さらに、この方法は、ボディの第１および第２の脚部の外端に第１および第２のヒンジを形成して、それらの間の境界を覆うことを含み得る。
【００１９】
[0019]主な利点は、さまざまな機能性利点を提供するために、グラスランのプロファイル内の事前に選択された場所で目的の材料を使用できることである。
【００２０】
[0020]別の利点は、製造コストを最小限に抑えながら、望ましい性能特性を提供できることである。
【００２１】
[0021]さらに別の特徴は、シールリップの性能が、ヒンジに使用される高性能材料に関連し、それにより、機能を損なうことなくより安価な材料でシールリップを形成できることであり、同様に、グラスランを、より安価な材料で形成できることである。つまり、シーリング性能に関するヒンジ部分の重要性により、ヒンジ部分はより高価な材料で形成され、グラスランアセンブリの全体コストは、より高価な材料をヒンジ部分のみに限定することにより費用対効果が高くなる。
【００２２】
[0022]本開示の他の利益および利点は、以下の詳細な説明を読んで理解することによって、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】[0023]図１は、自動車のドアを示している。
【図２】[0024]図２は、グラスランで行われた有限要素解析の断面図である。
【図３】[0025]図３は、本開示のグラスランの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
[0026]図１を参照すると、自動車１００の一部、より具体的には、ドアの開口部１０６に対して選択的に昇降される可動窓１０４を含む自動車ドア１０２が示されている。グラスランアセンブリ（またはグラスランと呼ばれることもある）１２０などのウェザーストリップアセンブリがドア１０２に取り付けられている。本明細書で説明および図示されるウェザーストリップアセンブリは、代表であり、他の自動車のウェザーストリップ、または隣接する車両表面間をシールする自動車で使用されるベルトシール、アウトラインシールなどのシールに適用して、もしくはこれらに関連して使用することなどができる。当業者は、本開示の特徴を代替のウェザーストリップでどのように使用できるかを認識できよう。グラスラン１２０は、ヘッダ部分１２６からほぼ垂直方向に延びる第１および第２のピラー部分１２２、１２４を含む。第１および第２のピラー部分１２２、１２４は、窓がドアの窓開口部１０６に対して上下するときに窓１０４の垂直縁部を受け、グラスラン１２０のヘッダ部分１２６は、窓が上昇位置にあるときに窓の上端を受ける。
【００２５】
[0027]図２は、グラスラン１２０に加えられた歪みの断面図である。具体的には、従来のグラスラン１２０は、ほぼＵ字型のボディ１３０を有し、ボディ１３０は、ベース部分１３２と、ベース部分の対向する縁から外側に延びる第１および第２の側壁または脚１３４、１３６と、を含む。Ｕ字形のボディ１３０は、窓１０４の縁部を受け入れる内部空洞１３８を形成する。当技術分野で周知の方法で、ドア１０２は、グラスラン１２０を受け入れる空洞１４０を形成する構造を含む。グラスラン１２０の脚部１３４、１３６は、好ましくは、少なくとも１つのシールリップ、つまりベース部分１３２から離れた位置で第１の脚部１３４と第２の脚部１３６とからそれぞれ延びる第１のシールリップ１４４および第２シールリップ１４６を含む。シールリップ１４４、１４６、および例えば第２の脚部１３６に設けられた追加または第３のシールリップ１４８は、それぞれのヒンジ１５４、１５６、１５８を介して第１および第２の脚部１３４、１３６に接続される。シールリップ１４４、１４６、１４８は、グラスラン１２０の空洞１３８内に内向きに延びており、シールリップの表面が形作られ、ヒンジが窓１０４に面するシールリップの表面を付勢して窓の反対側の面を摺動式および密封式に係合する。場合によっては、窓１０４の反対側の面に面して選択的に係合するそれぞれのシールリップ１４４、１４６、１４８の窓係合面にコーティング（例えば、低摩擦コーティング）１６０、１６２、１６４が提供される。
【００２６】
[0028]図２に示すように、窓１０４と係合するときのボディ１３０（ベース部分１３２、第１および第２の脚部１３４、１３６、第１、第２、および第３のヒンジ１５４、１５６、１５８）、並びに第１、第２、および第３のシールリップ１４４、１４６、１４８を形成するグラスラン１２０の材料にさまざまな歪みが加えられている。この分析（例えば、有限要素分析またはＦＥＡ）は、ヒンジ１５４、１５６、１５８が歪みの大部分を負うことを明らかにしている。つまり、ヒンジ１５４、１５６、１５８が高歪み領域であり、エネルギーまたは力は、シールリップ１４４、１４６、１４８を介してヒンジ１５４、１５６、１５８へ伝達される。
【００２７】
[0029]過去において、グラスランは、典型的に、単一のデュロメータ材料で形成されていた。その後の開発では、グラスランのさまざまな場所（つまり、断面プロファイル全体）でさまざまな材料が使用され始めた。例えば、業界では、一般に、グラスランのＵ字型のボディに硬い材料を使用し、一方でシールリップはより柔らかい材料で形成されることが好まれた。この製造では、製造と組み立ての一般的な方法は、グラスランプロファイルの押出しまたは共押出しであったため、典型的に、シールリップを形成するために使用され、ベースと脚部とを含むＵ字型のボディの硬い材料よりも柔らかい、より柔らかい材料のヒンジを作成した。その製造プロセスの一部として、ヒンジで使用されるより柔らかい材料により、グラスランの脚部を広げられた又は開いた方向から展開し、ドアのチャネルにグラスランを取り付けるために簡単に折りたたんで、それにより、ドアにグラスランを固定することができた。したがって、単一の材料の断面プロファイル全体（ベース部分、脚部、ヒンジ、シールリップなど）を製造するか、または同じ柔らかい材料からシールリップおよびヒンジ全体を製造すると共に硬い材料でボディを製造することが一般的であった。
【００２８】
[0030]しかしながら、本開示は、高弾性、低圧縮永久歪みな機能性材料のヒンジ領域１５４、１５６、１５８のみを独自に形成する。「機能性」という用語は、概して、グラスラン１２０のシール機能にとって歪みが高く重要または必要なアセンブリの部分または領域を意味することを意図している。この機能性材料はより高価であり、グラスラン１２０の総コストが望ましくなく増加するため、断面全体またはその主要部分に高コストの材料を使用することは想定されていない。本開示で示され説明されるように、所望の工学的価値が必要な領域（つまり、シールリップヒンジ領域１５４、１５６、１５８）のみで、高コスト、高弾性、低圧縮永久歪みの材料を使用することにより、改善されたグラスラン１２０が得られ、有利かつ賢明に（つまり、慎重かつ控えめに）、価値が必要なグラスランプロファイルの選択領域のみでこのより高価な材料を使用し、それにより、実用的、効率的、高費用効果なグラスランを得ることができる。
【００２９】
[0031]より具体的には、図３を参照し、「２００」シリーズの同様の参照番号は、簡潔さおよび理解の目的で同様の構成要素を説明するために使用される（例えば、図１では、グラスランは１２０が付され、図３では、グラスランは２２０が付されている。ほぼＵ字形のボディ２３０は、ベース部分２３２と、第１および第２の脚部２３４、２３６とを含む。ベース部分２３２と脚部２３４、２３６とのそれぞれは、好ましくは、低コスト、高デュロメータ、非機能性高密度または微小密度の材料、例えば、約７５ショアＡ硬度から約４５ショアＤ硬度を有する材料（本明細書では第３の材料とも呼ばれる）で形成される。図２または図３の実施形態に関連してこれらのパラメータを満たす例示的な材料は、ＥＰＤＭおよびＴＰＥなどの熱可塑性および熱硬化性エラストマー、またはこれらの所望のパラメータを満たす別の同等の材料を含む。
【００３０】
[0032]各脚部２３４、２４６は、低コスト、低デュロメータの非機能性材料、例えば、おおよそ約５５から約７５ショアＡ硬度を有する高密度または微小密度材料（本明細書では第２の材料とも呼ばれる）でベース部２３２に相互接続される。これらのパラメータを満たす例示的な材料は、ＴＰＥもしくはＥＰＤＭゴム、またはこれらの所望のパラメータを満たす同等の材料である。
【００３１】
[0033]加えて、シールリップ２４４、２４６はまた、好ましくは、低コスト、低デュロメータ、非機能性材料、例えば、おおよそ約５５から約７５ショアＡ硬度を有する高密度または微小密度材料で形成される。ベース部分と脚部とを相互接続するために使用されるものと同じ材料である必要はないが、シールリップは、同じ材料で形成されてもよく、高機能性材料である必要がないため最も注目に値する。
【００３２】
[0034]それぞれの第１および第２の脚部２３４、２３６と第１および第２のシールリップ２４４、２４６との間に置かれるヒンジ２５４、２５６は、好ましくは、約５５から約７５ショアＡ硬度を有する高弾性、低圧縮永久歪みの機能性材料である（本明細書では第１の材料とも呼ばれる）。これらのパラメータを満たす例示的な材料は、ＥＰＤＭゴム、ＴＰＥ、またはこれらの望ましい仕様を満たす同等の材料である。ヒンジ２５４、２５６を形成するために使用される材料は、グラスラン２２０の断面プロファイルの残りの部分を形成する材料よりも実質的に高価である。グラスラン２２０の曲げおよび力の増加を受けるヒンジ２５４、２５６の領域で高弾性、低圧縮永久歪み材料が使用されることは明らかである（こうしたヒンジ領域は、図２で囲まれて示されている）。
【００３３】
[0035]高機能性材料で形成されているため、コストの増加のため、プロファイルで使用されるこの材料の量が最小限に抑えられることが好ましい。コストのために、グラスランの断面プロファイルで使用されるこの材料の量を最小限に抑えたいという一般的な要望があるものの、ヒンジ２５４、２５６を形成するこの材料は、好適には、第１および第２の脚部２３４、２３６のそれぞれの遠位端の全体にわたって延びることも好ましい。各脚部２３４、２３６の遠位端は、ベース部分２３２から最も離れた脚部の部分である。このように、および審美的な理由のために、ヒンジ２５４、２５６を形成する材料は、第１および第２の脚部２３４、２３６の遠位端を全体的に覆って、脚部とヒンジ２５４、２５６とを形成するさまざまな材料間の移行部（ニットライン）が表れない、つまり、脚部とヒンジとの間の境界がヒンジ材料によって完全に覆われる。これらの領域では、材料の機能性は必要とされないが、材料が符号２５４ａ、２５６ａで示される領域にまで広がっているのはこのためである。
【００３４】
[0036]同様に、ヒンジ２５４、２５６とシールリップ２４４、２４６とのそれぞれの間の境界／ニットライン２５４ｂ、２５６ｂは、他では明らかであって美観を損なう。しかしながら、第１および第２のシールリップ２４４、２４６上の低摩擦コーティング２６０、２６２は、シールリップの低コスト材料とヒンジ２５４の高コスト材料との間の境界／ニットライン２５４ｂ、２５６ｂをそれぞれ覆う。したがって、低摩擦コーティング２６０、２６２は、図１の従来のグラスランと同様の方法で、窓２０４の対向する表面と摺動式および密封式に係合するように設計されたシールリップ２４４、２４６の表面上に延在する。さらに、低摩擦コーティング２６４、２６６、２６８は、好ましくは、窓２０４と係合するように設計された第１および第２の脚部２３４、２３６およびベース部分２３２の選択領域に沿って設けられる。共押出し低摩擦コーディングまたはスリップコート２６０、２６２、２６４、２６６、２６８のための好ましい材料は、シリコン含浸ＴＰＥまたは材料パラメータを満たす同等の材料である。
【００３５】
[0037]また、ベース部分２３２をそれぞれの脚部２３４、２３６と接続する相互接続領域２７０、２７２は、脚部を形成するために使用されるのと同じ材料で形成されてもよく、または、シールリップ２４４、２４６を形成するのに使用されるようなより柔らかい材料であってもよいことも理解されよう。
【００３６】
[0038]この書面による説明は、最良の形態を含む開示を説明し、また、当業者が本開示を作成および使用できるように、例を使用している。本開示の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が思いつく他の例を含むことができる。そのような他の例は、請求項の文言と異ならない構造要素を持っている場合、または請求項の文言と実質的な違いを持たない同等の構造要素を含む場合、請求項の範囲内にあることを意図している。例えば、他の車両のウェザーストリップまたはシールの用途において本特徴を使用し、本開示で達成される利点を利用することができる（例えば、ベルトシール、またはアウトラインシール）、または、本開示の範囲および意図から逸脱することなく、より多いまたはより少ない数のシールリップを、さまざまな用途で使用することができる。さらに、本開示は、審査のために当初に提示された構成要素および／またはステップの組み合わせ並びに請求項の組み合わせに対する保護を求めることを意図すると共に、審査過程における他の構成要素および／またはステップの組み合わせ並びに請求項の組み合わせに対する潜在的な保護を求めることを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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