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KR101846556B1 - 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치 - Google Patents

수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치 Download PDF

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KR101846556B1
KR101846556B1 KR1020120046180A KR20120046180A KR101846556B1 KR 101846556 B1 KR101846556 B1 KR 101846556B1 KR 1020120046180 A KR1020120046180 A KR 1020120046180A KR 20120046180 A KR20120046180 A KR 20120046180A KR 101846556 B1 KR101846556 B1 KR 101846556B1
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KR
South Korea
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shift
select
lever
control shaft
cable
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김우덕
김덕기
서홍석
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치에 관한 것으로, 변속레버(1)와 컨트롤샤프트(3)를 연결하는 변속케이블(10)이 변속레버(1)쪽으로 전달되는 진동 및 큰 충격을 충분히 흡수할 수 있게 됨에 따라, 변속레버(1)의 진동을 크게 줄일 수 있게 되고 특히 기어가 중립상태로 빠지는 기어 점프 아웃 현상의 발생도 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치{SHIFT LEVER OPERATING FORCE TRANSFERRING DEVICE OF MANUAL TRANSMISSION}
본 발명은 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속기에서 변속레버로 전달되는 진동을 줄일 수 있음과 더불어 변속기의 대변위 발생시 기어 점프 아웃 현상 발생을 없앨 수 있도록 된 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치에 관한 기술이다.
차량에 구비된 일부 수동변속기는 도 1에 도시된 바와 같이 운전자가 손으로 잡고 셀렉트(select) 및 시프트(shift) 조작을 하는 변속레버(1), 변속기하우징(2)에 구비된 컨트롤샤프트(3), 상기 변속레버(1)와 컨트롤샤프트(3)를 연결하도록 설치된 변속레버 조작력 전달장치를 포함한 구성으로 되어 있다.
여기서, 상기 변속레버 조작력 전달장치는 변속레버(1)의 셀렉트 및 시프트 조작력을 컨트롤샤프트(3)로 전달하는 변속로드(4)이다.
한편, 상기 변속레버(1)는 셀렉트 및 시프트 동작이 가능하도록 하단에 구비된 볼부(1a)가 레버하우징(5)속에 삽입되어서 회전 가능한 구조이고, 상기 레버하우징(5)은 차체에 고정 설치된 구조이다.
상기 변속레버(1)에서 볼부(1a)의 위쪽으로 레버파이프(6)가 일체로 구비되고, 상기 레버파이프(6)에는 변속로드(4)의 일단에 구비된 유자형 후방요크(4a)가 힌지축(7)을 매개로 결합되며, 상기 변속로드(4)의 타단에 구비된 전방요크(4b)는 컨트롤샤프트(3)와 연결된 구조이다.
미설명 도면부호 8은 익스텐션로드이다.
따라서, 운전자가 변속레버(1)를 잡고 셀렉트 및 시프트 동작을 하게 되면, 레버파이프(6)와 후방요크(4a)를 통해 이의 조작력을 전달받은 변속로드(4)가 축회전(R1) 및 길이방향으로의 직선 이동(M1)을 하면서 컨트롤샤프트(3)를 작동시킴에 따라 변속조작이 이루어지게 된다.
그런데, 변속레버 조작력 전달장치로서 사용된 종래의 변속로드(4)는 강체로 형성된 것이기 때문에 변속기의 진동을 흡수하지 못하고 대부분 변속레버(1)로 그대로 전달하게 되는 바, 이에 따라 변속레버(1)의 과다 진동이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 강체로 된 변속로드(4)는 차량 주행 중 발생한 변속기의 대변위(급발진, 둔턱 통과 등)를 흡수하지 못하고 그대로 변속레버(1)로 전달하게 되는 바, 이에 따라 운전자의 의지에 상관없이 변속레버(1)의 움직임에 의해 기어가 중립상태로 빠지는 기어 점프 아웃 현상이 발생하는 문제점도 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 10-2012-0016756호. 대한민국공개특허공보 10-2009-0120557호.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 변속기에서 발생한 진동 및 변속기의 대변위 발생시의 충격을 대부분 흡수해서 변속로드쪽으로의 전달을 최소화시킬 수 있도록 하고, 이를 통해 변속레버의 진동을 크게 줄일 수 있도록 함은 물론, 더 나아가 운전자의 의지에 상관없이 기어가 중립상태로 빠지는 기어 점프 아웃 현상의 발생을 예방할 수 있도록 된 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치는, 변속레버와 컨트롤샤프트를 연결하도록 설치되어서 상기 변속레버의 셀렉트 조작력 및 시프트 조작력을 상기 컨트롤샤프트로 전달하는 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치에 있어서, 상기 변속레버에 일단이 연결되도록 설치되어서 상기 변속레버의 셀렉트 조작 또는 시프트 조작시에 각각 직선운동을 하면서 조작력을 전달하는 변속케이블; 및 상기 컨트롤샤프트와 결합되고 상기 변속케이블과 연결되도록 설치되어서 상기 변속레버의 셀렉트 조작시에는 변속기하우징에 대해 회전운동을 하면서 상기 컨트롤샤프트를 축회전시켜서 변속조작이 이루어지도록 하고, 상기 변속레버의 시프트 조작시에는 상기 컨트롤샤프트를 직선 운동시켜서 변속조작이 이루어지도록 하는 변속기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 변속케이블은 상기 변속레버의 셀렉트 조작시 직선운동을 하면서 상기 변속기구를 회전 운동시키는 셀렉트 케이블; 및 상기 변속레버의 시프트 조작시 직선운동을 하면서 상기 변속기구를 직선 운동시키는 시프트 케이블로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 변속기구는 상기 셀렉트 케이블이 연결되고 상기 변속기하우징에 회전가능하게 설치되어서 상기 변속레버의 셀렉트 조작시 상기 변속기하우징에 대해 회전하는 셀렉트 레버 브라켓; 및 상기 셀렉트 레버 브라켓에 끼워져 결합되고 상기 시프트 케이블 및 상기 컨트롤샤프트가 각각 연결되어서 상기 변속레버의 셀렉트 조작시에는 상기 컨트롤샤프트를 축회전시킬 수 있도록 상기 셀렉트 레버 브라켓과 함께 회전하고, 상기 변속레버의 시프트 조작시에는 상기 셀렉트 레버 브라켓에 대해 직선 이동하면서 상기 컨트롤샤프트를 직선 이동시키는 시프트 커넥터 브라켓으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 셀렉트 레버 브라켓은 상기 셀렉트 케이블이 결합되는 셀렉트 핀을 구비한 셀렉트 케이블 결합부; 상기 시프트 커넥터 브라켓과의 결합을 위해 셀렉트 부시가 구비된 시프트 커넥터 결합부; 및 상기 변속기하우징에 회전 가능하게 결합되는 회전축을 구비한 중간부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시프트 커넥터 브라켓은 상기 시프트 케이블이 결합되는 시프트 핀을 구비한 시프트 케이블 결합부; 상기 시프트 케이블의 길이방향을 따라 연장되도록 상기 컨트롤샤프트의 일단이 결합되는 컨트롤샤프트 결합부; 및 상기 셀렉트 부시가 끼워지는 것으로 상기 컨트롤샤프트의 길이방향을 따라 연장된 부시삽입홈이 일체로 형성된 셀렉트 부시 결합부를 구비하도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 셀렉트 레버 브라켓이 상기 회전축을 중심으로 회전을 할 때에 상기 시프트 커넥터 브라켓이 함께 회전할 수 있도록 상기 셀렉트 부시와 상기 부시삽입홈은 상기 셀렉트 레버 브라켓의 회전력을 상기 시프트 커넥터 브라켓으로 전달할 수 있는 모양으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 변속레버와 컨트롤샤프트가 변속케이블을 매개로 연결됨에 따라 상기 변속케이블이 변속레버쪽으로 전달되는 진동 및 큰 충격을 충분히 흡수할 수 있게 되고, 이를 통해 변속레버의 진동을 크게 줄일 수 있게 될 뿐만 아니라 특히 기어가 중립상태로 빠지는 기어 점프 아웃 현상의 발생도 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 변속레버 조작력 전달장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 변속레버 조작력 전달장치가 설치된 상태의 도면,
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 변속기구의 결합상태 및 분리상태 사시도,
도 5는 도 3의 정면도,
도 6은 도 5의 좌측면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치에 대해 살펴보기로 한다.
차량에 구비된 일부 수동변속기는 도 2에 도시된 바와 같이 운전자가 손으로 잡고 셀렉트(select) 조작 및 시프트(shift) 조작을 하는 변속레버(1), 변속기하우징(2)에 구비된 컨트롤샤프트(3), 상기 변속레버(1)와 컨트롤샤프트(3)를 연결하도록 설치된 변속레버 조작력 전달장치를 포함한 구성으로 되어 있다.
여기서, 본 발명에 따른 상기 변속레버 조작력 전달장치는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 변속레버(1)에 일단이 연결되도록 설치되어서 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작 또는 시프트 조작시에 각각 직선운동을 하면서 조작력을 전달하는 변속케이블(10); 및 상기 컨트롤샤프트(3)와 결합되고 상기 변속케이블(10)과 연결되도록 설치되어서 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작시에는 변속기하우징(2)에 대해 회전운동을 하면서 상기 컨트롤샤프트(3)를 축회전시켜서 변속조작이 이루어지도록 하고, 상기 변속레버(1)의 시프트 조작시에는 상기 컨트롤샤프트(3)를 직선 운동시켜서 변속조작이 이루어지도록 하는 변속기구(20);를 포함하는 구성이다.
상기 변속케이블(10)은 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작시 직선운동을 하면서 상기 변속기구(20)를 회전 운동시키는 셀렉트 케이블(11); 및 상기 변속레버(1)의 시프트 조작시 직선운동을 하면서 상기 변속기구(20)를 직선 운동시키는 시프트 케이블(12)로 구성된다.
상기와 같이 변속레버(1)와 컨트롤샤프트(3)사이를 변속케이블(10)로서 연결하게 되면, 변속기에서 발생한 진동이 변속레버(1)쪽으로 전달되어 올 때 플렉시블(flexible)한 특성을 지닌 변속케이블(10)이 진동을 충분히 흡수할 수 있게 되는 바, 이에 따라 변속레버(1)의 진동을 크게 줄일 수 있게 되며 이를 통해 상품성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 변속케이블(10)은 차량 주행 중 발생한 변속기의 대변위(급발진, 둔턱 통과 등)를 충분히 흡수할 수 있는 장점이 있는 바, 이로 인해 변속기의 대변위 발생시 운전자의 의지에 상관없이 변속레버(1)의 움직임에 의해 기어가 중립상태로 빠지는 기어 점프 아웃 현상의 발생도 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 변속기구(20)는 상기 셀렉트 케이블(11)이 연결되고 상기 변속기하우징(2)에 회전가능하게 설치되어서 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작시 상기 변속기하우징(2)에 대해 회전하는 셀렉트 레버 브라켓(21); 및 상기 셀렉트 레버 브라켓(21)에 끼워져 결합되고 상기 시프트 케이블(12) 및 상기 컨트롤샤프트(3)가 각각 연결되어서 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작시에는 상기 컨트롤샤프트(3)를 축회전시킬 수 있도록 상기 셀렉트 레버 브라켓(21)과 함께 회전하고, 상기 변속레버(1)의 시프트 조작시에는 상기 셀렉트 레버 브라켓(21)에 대해 직선 이동하면서 상기 컨트롤샤프트(3)를 직선 이동시키는 시프트 커넥터 브라켓(22)으로 구성된다.
상기 변속레버(1)를 시프트 조작하게 되면 시프트 커넥터 브라켓(22)은 컨트롤샤프트(3)와 함께 컨트롤샤프트(3)의 길이방향을 따라 직선 왕복이동을 하게 되는 구조이다.
상기 셀렉트 레버 브라켓(21)은 상기 셀렉트 케이블(11)이 결합되는 셀렉트 핀(31)을 구비한 셀렉트 케이블 결합부(21a); 상기 시프트 커넥터 브라켓(22)과의 결합을 위해 셀렉트 부시(32)가 구비된 시프트 커넥터 결합부(21b); 및 상기 변속기하우징(2)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(33)을 구비한 중간부(21c)를 포함한 구성이다.
여기서, 상기 셀렉트 케이블 결합부(21a)와 상기 시프트 커넥터 결합부(21b)는 상기 중간부(21c)로부터 서로 다른 방향을 향하여 돌출되게 절곡 형성된 구조이나, 필요에 따라 서로 동일방향으로 돌출되게 구성할 수도 있다.
상기 시프트 커넥터 브라켓(22)은 상기 시프트 케이블(12)이 결합되는 시프트 핀(34)을 구비한 시프트 케이블 결합부(22a); 상기 시프트 케이블(12)의 길이방향을 따라 연장되도록 상기 컨트롤샤프트(3)의 일단이 결합되는 컨트롤샤프트 결합부(22b); 및 상기 셀렉트 부시(32)가 끼워지는 것으로 상기 컨트롤샤프트(3)의 길이방향을 따라 연장된 부시삽입홈(35)이 일체로 형성된 셀렉트 부시 결합부(22c)를 구비하도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 부시삽입홈(35)의 양단은 컨트롤샤프트(3)의 길이방향을 따라 셀렉트 부시 결합부(22c)를 관통하도록 형성된 구조이다.
상기 셀렉트 레버 브라켓(21)이 상기 회전축(33)을 중심으로 회전을 할 때에 상기 시프트 커넥터 브라켓(22)이 함께 회전할 수 있도록 상기 셀렉트 부시(32)와 상기 부시삽입홈(35)은 상기 셀렉트 레버 브라켓(21)의 회전력을 상기 시프트 커넥터 브라켓(22)으로 전달할 수 있는 모양으로 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명 장치의 셀렉트 및 시프트 동작에 대해 설명한다.
운전자가 변속레버(1)를 잡고 셀렉트(select) 조작을 하게 되면, 셀렉트 케이블(11)이 직선 이동함에 따라(화살표 M11) 셀렉트 핀(31)에 힘을 가하게 되고, 그러면 셀렉트 레버 브라켓(21)은 힌지축(33)을 중심으로 변속기하우징(2)에 대해 회전 운동을 하게 된다.(화살표 R11)
셀렉트 레버 브라켓(21)이 힌지축(33)을 중심으로 회전하면, 부시삽입홈(35)에 끼워진 셀렉트 부시(32)가 시프트 커넥터 브라켓(22)에 힘을 가하게 됨에 따라 시프트 커넥터 브라켓(22)은 도시된 화살표 R12와 같이 축회전을 하게 되고, 이에 따라 시프트 커넥터 브라켓(22)에 끼워져서 일체로 결합된 컨트롤샤프트(3)도 함께 축회전(화살표 R13)을 하게 됨에 따라 셀텍트 조작에 따른 변속조작이 이루어지게 된다.
셀렉트 조작 완료후 운전자가 변속레버(1)를 잡고 시프트(shift) 조작을 하게 되면, 시프트 케이블(12)이 직선 이동(화살표 M12)하게 되고, 동시에 시프트 커넥터 브라켓(22)도 함께 도시된 화살표 M13과 같이 컨트롤샤프트(3)의 길이방향을 따라 직선 이동을 하게 된다.
상기 시프트 커넥터 브라켓(22)의 직선이동은 셀렉트 부시(32)와 부시삽입홈(35)에 의해 가능한 구조이다.
상기와 같이 시프트 커넥터 브라켓(22)가 컨트롤샤프트(3)의 길이방향을 따라 직선 이동을 하게 되면, 상기 시프트 커넥터 브라켓(22)에 끼워져서 일체로 결합된 컨트롤샤프트(3)도 함께 직선 이동(화살표 M14)을 하게 됨에 따라 시프트 조작에 따른 변속조작이 이루어지게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 수동변속기 장치는, 변속케이블(10)에 의해 변속레버(1)와 컨트롤샤프트(3)가 연결된 구성으로, 상기 변속케이블(10)이 변속레버(1)쪽으로 전달되는 진동 및 큰 충격을 충분히 흡수할 수 있게 되고, 이를 통해 변속레버(1)의 진동을 크게 줄일 수 있게 될 뿐만 아니라 특히 기어가 중립상태로 빠지는 기어 점프 아웃 현상의 발생도 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 변속레버(1)의 셀렉트 조작시 셀렉트 케이블(11)의 직선 운동으로 컨트롤샤프트(3)를 직선 이동시켜서 변속을 행하는 구조인 반면, 종래에는 변속레버(1)의 셀렉트 조작시 변속로드(4)의 회전운동을 통해 컨트롤샤프트(3)를 직선 이동시켜서 변속을 행하는 구조인 바, 변속로드(4)의 회전운동을 셀렉트 케이블(11)의 직선 운동으로 바꿀 수 있게 됨에 따라 조작의 편의성이 크게 향상되고, 더 나아가 운전자의 조작력을 크게 경감시킬 수 있는 장점도 있게 된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1 - 변속레버 2 - 변속기하우징
3 - 컨트롤샤프트 10 - 변속케이블
11 - 셀렉트 케이블 12 - 시프트 케이블
20 - 변속기구 21 - 셀렉트 레버 브라켓
22 - 시프트 커넥터 브라켓

Claims (6)

  1. 변속레버와 컨트롤샤프트를 연결하도록 설치되어서 상기 변속레버의 셀렉트 조작력 및 시프트 조작력을 상기 컨트롤샤프트로 전달하는 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치에 있어서,
    상기 변속레버(1)에 일단이 연결되도록 설치되어서 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작 또는 시프트 조작시에 각각 직선운동을 하면서 조작력을 전달하는 변속케이블(10); 및
    상기 컨트롤샤프트(3)와 결합되고 상기 변속케이블(10)과 연결되도록 설치되어서 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작시에는 변속기하우징(2)에 대해 회전운동을 하면서 상기 컨트롤샤프트(3)를 축회전시켜서 변속조작이 이루어지도록 하고, 상기 변속레버(1)의 시프트 조작시에는 상기 컨트롤샤프트(3)를 직선 운동시켜서 변속조작이 이루어지도록 하는 변속기구(20)를 포함하고;
    상기 변속케이블(10)은 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작시 직선운동을 하면서 상기 변속기구(20)를 회전 운동시키는 셀렉트 케이블(11); 및
    상기 변속레버(1)의 시프트 조작시 직선운동을 하면서 상기 변속기구(20)를 직선 운동시키는 시프트 케이블(12)로 구성되고;
    상기 변속기구(20)는 상기 셀렉트 케이블(11)이 연결되고 상기 변속기하우징(2)에 회전가능하게 설치되어서 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작시 상기 변속기하우징(2)에 대해 회전하는 셀렉트 레버 브라켓(21); 및
    상기 셀렉트 레버 브라켓(21)에 끼워져 결합되고 상기 시프트 케이블(12) 및 상기 컨트롤샤프트(3)가 각각 연결되어서 상기 변속레버(1)의 셀렉트 조작시에는 상기 컨트롤샤프트(3)를 축회전시킬 수 있도록 상기 셀렉트 레버 브라켓(21)과 함께 회전하고, 상기 변속레버(1)의 시프트 조작시에는 상기 셀렉트 레버 브라켓(21)에 대해 직선 이동하면서 상기 컨트롤샤프트(3)를 직선 이동시키는 시프트 커넥터 브라켓(22)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 셀렉트 레버 브라켓(21)은 상기 셀렉트 케이블(11)이 결합되는 셀렉트 핀(31)을 구비한 셀렉트 케이블 결합부(21a);
    상기 시프트 커넥터 브라켓(22)과의 결합을 위해 셀렉트 부시(32)가 구비된 시프트 커넥터 결합부(21b); 및
    상기 변속기하우징(2)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(33)을 구비한 중간부(21c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 시프트 커넥터 브라켓(22)은 상기 시프트 케이블(12)이 결합되는 시프트 핀(34)을 구비한 시프트 케이블 결합부(22a);
    상기 시프트 케이블(12)의 길이방향을 따라 연장되도록 상기 컨트롤샤프트(3)의 일단이 결합되는 컨트롤샤프트 결합부(22b); 및
    상기 셀렉트 부시(32)가 끼워지는 것으로 상기 컨트롤샤프트(3)의 길이방향을 따라 연장된 부시삽입홈(35)이 일체로 형성된 셀렉트 부시 결합부(22c)를 구비하도록 된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 셀렉트 레버 브라켓(21)이 상기 회전축(33)을 중심으로 회전을 할 때에 상기 시프트 커넥터 브라켓(22)이 함께 회전할 수 있도록 상기 셀렉트 부시(32)와 상기 부시삽입홈(35)은 상기 셀렉트 레버 브라켓(21)의 회전력을 상기 시프트 커넥터 브라켓(22)으로 전달할 수 있는 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 변속레버 조작력 전달장치.
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