JPH08210363A - ころがり軸受及びそのためのシール装置 - Google Patents

ころがり軸受及びそのためのシール装置

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JPH08210363A
JPH08210363A JP7308575A JP30857595A JPH08210363A JP H08210363 A JPH08210363 A JP H08210363A JP 7308575 A JP7308575 A JP 7308575A JP 30857595 A JP30857595 A JP 30857595A JP H08210363 A JPH08210363 A JP H08210363A
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JP
Japan
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sealing device
seal
teeth
fluid
reinforcing member
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JP7308575A
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Claude Caillault
シャロール クロード
Christophe Houdayer
オーデアール クリストファー
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SKF France SAS
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    • F16C41/005—Fluid passages not relating to lubrication or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/001—Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving
    • B60C23/003—Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving comprising rotational joints between vehicle-mounted pressure sources and the tyres
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受内に流路をもつころがり軸受であって、
小型で流体の圧力下において移動することなくシールで
きるころがり軸受及びそのためのシール装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 シール装置（８）は可撓性材料で作られ
金属製の補強部材（１０）によって互いに保持し合う同
一軸線上に配された二つのシール（９）を有し、各シー
ルは周方向に隙間をもつ離間している軸方向の歯（１
６）が形成されたリングを有し、該歯と歯を離間せしめ
る隙間の寸法は、シール装置の二つのシールが互いに保
持し合ったときに、シール装置の一方のシールの歯が該
シール装置の他方のシールの歯の間に入り込んでシール
装置（８）を通る流体の流れのための半径方向の溝（２
３）を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一方の部材が他方
の部材に対し回転するような二つの部材の間で流体の流
路をシールする技術に関するものである。特に本発明
は、軸受の回転軌道輪と非回転軌道輪の間を通る流路が
形成されているころがり軸受と、かかるころがり軸受の
流路のためのシール装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】欧州特許第０，３６２，９２１号では、
二列のボール列の間に、そして軸受の外輪に形成された
オリフィスと内輪に形成されたオリフィスの間にシール
装置が組み込まれていて軸受を通る流体に流路を与えて
いるころがり軸受が知られている。この軸受は、加圧さ
れた流体を収容する二つの室の間の連通を可能としてい
る。該シール装置は、一方では軸受での流体の流路を許
容しており、他方では流体が軸受を通過する領域へグリ
ース等の軸受のための潤滑剤が進入することを防止して
いる。
【０００３】この技術の一般的応用は車輌のタイヤの圧
力をモニタしたり調整したりすることにあり、流体の通
過のためのシール装置は車輌の車輪の軸受に組み込まれ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】米国特許第４８ ４４
１３８号によると、フルイディックス（ｆｌｕｉｄｉ
ｃｓ）のシールによるころがり軸受を通る空気の流路の
ためのシール装置が知られている。この非常に精妙な装
置は大量生産に際し高価すぎるものとなっている。
【０００５】他にも、車輪のハブを通る空気の流路のた
めの装置が知られており、一対のシールを用いることに
より回転部材とハブの固定部との間で空気流路をシール
している（例えば欧州特許第０，２０４，０８５号そし
て第０，２０８，５４０号を参照）。各シールは金属製
の補強部材を有していて、その上にシールリップがモー
ルド成形されている。シールはその補強部材にてハブの
静止部材に取りつけられており、シールリップはハブの
回転部材に形成された環状面に摺接している。各シール
リップは、半径方向に或る程度可撓性を有しているシー
ルのアキシアル部によって支持されている。かくして、
シールリップを支持しているこのアキシアル部へ作用す
る流体による圧力は、軸受の環状面に対し機械的に与え
られているシールリップの予圧による接触圧に加えて回
転部材の上記環状面でのシールリップの所定圧によって
定まる。
【０００６】しかしながら、シールリップを支持してい
る各シールのためのアキシアル部の存在は軸方向寸法が
非常に大きくなり、応用分野によっては不都合なものと
なる。
【０００７】さらには、別途に形成されたシールでは、
圧力下においてシールを軸方向にずれないようにロック
しておく装置をもたせなくてはならない。
【０００８】流体の圧力の影響下においてシールの軸方
向でのずれの危険性を回避する一つの方策としては、フ
ランス特許第９３ １２ ５１７号に開示されているよ
うに、シールの中央体を通る半径方向の溝をもつ単体の
シールを用いることである。
【０００９】しかし、かかる形式のシールの製造には、
モールドの設計とモールドからの部材の取り出しに関し
技巧を必要とする。
【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、ころがり軸受に簡単に内蔵されるような軸方向に寸
法の小さい効果的かつ経済的で、シールリップが軸受の
環状面に摺接して回転したりあるいは圧力下で軸方向に
移動したりする虞れのないころがり軸受そしてシール装
置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】シール装置はころがり軸
受の回転軌道輪と非回転軌道輪との間に配置されてい
て、流体の通過のために流路をもっているそれぞれの上
記軌道輪の間での流体の通過を許容する。シールされた
環状の中間室が回転軌道輪と非回転軌道輪との間に形成
され、両軌道輪の流路と連通している。シール装置は回
転軌道輪あるいは非回転軌道輪となるいずれかの一方の
軌道輪に取りつけられ、中間室は可撓性壁によって他方
の軌道輪に向け延びており、該可撓性壁の端部はころが
り軸受の他方の軌道輪の環状面に摺接するシールリップ
を形成する。
【００１２】本発明によると、シール装置は可撓性材料
で作られた同一軸上に配される二つのシールを有し、該
二つのシールは金属製の補強部材によって互いに保持し
合う。各シールは周方向に隙間をもって離間した軸方向
の歯をもつリングを備えている。歯の寸法及び該歯を離
間している隙間の寸法は、二つのシールが互いに保持し
合ったとき、一方のシールの歯が他方のシールの歯の間
に入り込んで、シール装置を通る流体の流れに半径方向
の流路を形成するように設定される。
【００１３】一方のシールの歯の先端は他方のシールの
歯の間でこの他のシールに当接する。金属製の補強部材
にはオリフィスが形成されていて、外輪の流路とシール
装置の半径方向の流路との間での流体の通過を可能とし
ている。金属製の補強部材のオリフィスと二つのシール
の歯で形成された溝との間では、流体が上記オリフィス
と溝との間で流れるような環状溝が各シールの外周面に
設けられている。金属製の補強部材は、流体の通過のた
めの孔状のオリフィスが形成された筒状部につながる第
一ラジアル部と、筒状部の自由端側を屈曲することによ
り形成された上記第一ラジアル部に平行な第二ラジアル
部とを有している。
【００１４】好ましくは、金属製の補強部材の筒状部の
自由端側が軸方向の複数のタブを形成するように切り込
まれていて、これらのタブを屈曲することにより補強部
材の第一ラジアル部にほぼ平行な第二ラジアル部を形成
するようになる。
【００１５】シール装置の二つのシールのうちの一つの
シールは金属製の補強部材の上にモールド成形してもよ
い。
【００１６】好ましくは、シール装置は金属製の第二補
強部材を有し、その上にシール装置の第二シールがモー
ルド成形される。この第二補強部材はラジアル部を有し
ており、該ラジアル部は第一補強部材のラジアル部に当
接するようアキシアル部によって延長され、又流体の通
過のためのオリフィスが形成される。
【００１７】シール装置のシールリップは、その摺接部
において、該シールリップの他部よりも良好な摺接特性
そしてシール特性を呈する減摩コーティング部をもって
いると良い。テフロンの名で知られる製品はこの点で十
分満足のゆくものである。好ましくは、中間室を形成す
る可撓性壁も又、軸受内に収容されてる潤滑剤のため
に、二つの外シールリップを有していることが望まし
い。このシールリップは、流体をシールするためのリッ
プの摺接範囲を軸受の潤滑剤から保護する。
【００１８】本発明は以下の示すいくつかの実施形態の
詳細な説明により、さらに理解されるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１に示されるころがり軸受は、
軌道輪としての外輪１と内輪２とを有し、内輪２は軸方
向で突き合わされる二つの半軌道輪で形成され、保持器
４によって二列をなす軸受ボール３が共に周方向に間隔
をもって保持されている。外輪１と内輪２は、互いの間
で相対的な回転をする。外輪１が非回転のことも、又回
転することもある。
【００２０】軸受は側部に配された二つの環状のシール
５によって外部環境から保護されている。二列のボール
３の間に位置する環状面には、軸受の外輪１を半径方向
に貫通する複数の孔から成る外方流路６と、内輪２を半
径方向に貫通する複数の孔から成る内方流路７とが形成
されている。外輪１、内輪２、そして二列のボール３に
より包囲されて形成される環状空間には、上記軸受の外
方流路６と内方流路７との間で流体の通過を許容するシ
ール装置８が組み込まれている。
【００２１】シール装置８は、本実施形態では、分離し
た二つの環状の部材の形態か、あるいは軸受軌道輪の外
方流路６と内方流路７を通るラジアル面に関して対称で
互いに軸方向に対面して組まれる二つのシール９の形態
に作られる。シール９はゴムあるいはエラストマーのよ
うな可撓性材料によって作ることができる。シール装置
８は鋼板をプレスすることにより成形された補強部材１
０を有しており、図７に示されるように、該補強部材１
０は軸受の外輪１へ軸方向に押し込まれる筒状部１９と
各シールの半径方向に延びる同方向での補強のための二
つのラジアル部１８，２０とを形成している。補強部材
１０の筒状部１９には、外輪１の外方流路６と上記補強
部材の内側との間で流体の流通を許容する複数のオリフ
ィス（孔）２１が設けられている。各シール９は可撓性
壁１１を経て延びており、自由端は軸受の内輪２に形成
された環状面１３に摺接するシールリップ１２をなして
いる。このように組まれた二つのシール９は流体の流路
のための環状の中間室１４を輪郭づけ、該中間室１４は
内輪２の内方流路７に連通している。かくして、シール
装置８の二つのシール９は金属製の補強部材１０によっ
て互いに保持し合っている。各シール９は、周方向の間
隙によって互いに離れている歯１６の形態の軸方向突起
をもつリングを有しており、上記歯及び互いを離間して
いる間隙の寸法は、二つのシールが結合したときに、一
方のシールの歯が他方のシールの歯の間に入り込んで流
体の流れのための半径方向の溝２３（図８）を形成する
ようになっている。摺接のための内輪２の環状面１３は
外方流路６と内方流路７を通るラジアル面に関して対称
となっている。可撓性壁１１の内面に作用する流体の圧
力の変動は、軸受の環状面１３に接触するシールリップ
１２に作用する同方向の圧力の変動によってあらわれ
る。
【００２２】シールリップ１２と摺接のための軸受の環
状面１３との間の摺動特性を改善するために、シールリ
ップ１２の摺接部分が減摩コーティング部１２ａをもつ
ように、例えばテフロンのコーティングをすればよく、
これはシールリップの他部を形成するゴムあるいはエラ
ストマーよりも機械的特性が良い。第二シールリップ１
５が、軸受のボール１３を潤滑するように用いられてい
るグリースからシールリップ１２を守るように用いられ
ることもある。第二シールリップ１５は可撓性壁１１の
軸線方向外側に延びる環状の二つのタブの形態をなして
いてもよい。これらの第二シールリップは斜めに延びて
いて内輪２の筒状の環状面に摺接する。
【００２３】図２と図３は、図１のシール装置８と同一
であって組立前の形態のものであり二つのシール９を示
している。シール装置８の二つのシール９は複数の軸方
向の歯１６を有している。組立時、二つのシール９は、
一方のシールの歯１６が他方のシール９の歯の間の間隙
に入り込むように位置している。
【００２４】本発明の第二の実施形態が図４に示されて
いる。このシール９は、第一の形態で示したものと同じ
補強部材１０の上にエラストマーあるいは類似の材料が
モールドされて作られている。シール９の外面は金属製
の補強部材の対応内面に適合している。補足的なシール
は図２のものと同じであってもよい。
【００２５】図５は組立前の金属性の補強部材を示す。
補強部材１０はラジアル部１８と軸方向の筒状部１９と
を有し、該筒状部１９にて外輪１の中に押し込まれる。
複数のオリフィス（孔）２１が上記筒状部１９に設けら
れていて流体が該補強部材１０を通過できるようになっ
ている。
【００２６】図６は本発明の他の実施形態にもとづく補
強部材１０を示している。筒状部１９の自由端側には複
数のタブ２２を形成するように溝が切り込まれており、
該タブ２２を半径方向に屈曲することにより該補強部材
１０に第二のラジアル部を容易に形成できるようになっ
ている。
【００２７】図７は組立後のシール装置８を示してい
る。該シール装置８の二つのシール９の一方のシールの
歯１６は該シール装置８の他方のシール９に接触するよ
うになっている。金属製の補強部材１０は、筒状部１９
の自由端側が第二ラジアル部２０を形成するように半径
方向に屈曲されると、シール装置８の二つのシール９は
互いに接触し合うようになる。二つのシール９の一方の
シールの歯１６は他方のシールの歯の間に入り込む。各
シール９にはその外周に環状溝１７が形成されていて、
補強部材１０のオリフィス（孔）２１と各シール９の歯
１６の間で形成される溝２３との間で流体の通過が許容
される。
【００２８】図８はシールが組立てられた状態での半径
方向の溝を示している。互いの歯１６の間に隙間として
残された空間は、かくして流体の通過を許容する半径方
向の溝２３を形成する。歯１６は矩形状をなし、シール
の歯による互いの重なり合いは、二つのシール９の間で
の相対的な周方向での滑りを防止する。
【００２９】図９及び図１０は本発明の第三の実施形態
による組立前のシール装置８を示している。金属製の補
強部材１０は既述の実施形態のものと同じである。シー
ル装置８の第一シール２４は補強部材１０の上にモール
ド成形されていて可撓性壁１１、減摩コーティング部１
２ａをもつシールリップ１２、第二シールリップ１５そ
して複数の歯１６を有している。シール装置８は金属製
の第二補強部材２６を有し、その上に第二シール２５が
モールド成形されており、該第二シール２５も、減摩コ
ーティング部１２ａをもつシールリップ１２を備えた可
撓性壁１１、第二シールリップ１５そして複数の歯１６
を有している。金属製の第二補強部材２６はラジアル部
２７とアキシアル部２８とを有しており、該アキシアル
部２８はスペーサ片を形成すると共に、組み立てられた
後は補強部材１０のラジアル部１８に対して当接するよ
うになる。このアキシアル部２８には複数のオリフィス
２９が形成されていて流体が流れることができるように
なっている。
【００３０】図１１はシール装置８の補強部材１０の他
の形態を示している。筒状部１９の自由端側は複数のタ
ブ２２を形成するように切り込まれていて、該タブ２２
は容易に屈曲され第二ラジアル部２０（図１３）を形成
するようになる。
【００３１】図１２は二つのシールが互いに組まれた後
のシール装置８を示す。二つのシールの歯１６は互いに
噛合していて相手シールの壁面に当接している。金属製
の補強部材２６のアキシアル部２８も又、補強部材１０
のラジアル部１８に当接している。
【００３２】図１３は筒状部１９の自由端側が屈曲され
た後のシール装置８を示している。筒状部１９の屈曲さ
れた自由端部はシール装置８の第二シール２５をしっか
りと保持する第二ラジアル部２０を形成する。
【００３３】図１４は組立後のシール装置８を示してい
る。二つのシール２４，２５の歯１６はそれらの間に流
体の通過のための溝２３を形成している。金属製の補強
部材１０の屈曲成形された第二ラジアル部２０はシール
装置８の第二シール２５の軸方向での動きを阻止する。
【００３４】本発明のすべての実施形態において、シー
ルのリップ１２を支持する可撓性壁１１の剛性を適宜選
定することが可能であり、中間室１４内の流体の低い圧
力にでさえ、リップ１２と軸受の環状面１３との間の摺
接のための最小限の接圧を確保できる。
【００３５】このようにして、シール装置は簡単に製造
でき、小型化が可能で、シールのずれの虞れなくころが
り軸受内に組み込まれることができる。
【００３６】本発明は、図示された実施形態に限定され
ず、特許請求の範囲において種々変更可能である。
【００３７】
【発明の効果】このように本発明によれば、シール装置
は可撓性材料で作られ金属製の補強部材によって互いに
保持し合う同一軸線上に配された二つのシールを有し、
各シールは周方向に隙間をもって離間している軸方向の
歯が形成されたリングを有し、該歯と歯を離間せしめる
隙間の寸法は、シール装置の二つのシールが互いに保持
し合ったときに、シール装置の一方のシールの歯が該シ
ール装置の他方のシールの歯の間に入り込んでシール装
置を通る流体の流れのための半径方向の溝を形成してい
ることしたので、ころがり軸受に簡単に内蔵されるよう
な軸方向に寸法の小さい効果的かつ経済的なシール装置
を得ることができ、かかるシール装置を軸受内に組み込
んで、シールリップが軸受の環状面に摺接して回転した
りあるいは圧力下で軸方向に移動したりする虞れのない
ころがり軸受を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態によるシール装置を有
するころがり軸受の軸方向断面図である。
【図２】図１のシール装置で軸受への組込み前における
ものの軸方向断面図である。
【図３】シール装置の展開時の正面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態によるシール装置の軸
方向断面図である。
【図５】金属製の補強部材の軸方向断面図である。
【図６】金属製の他の形態の補強部材の軸方向断面図で
ある。
【図７】シール装置の組立時の軸方向断面図である。
【図８】シール装置の組立後の軸方向断面図である。
【図９】本発明の第三の実施形態による組立前のシール
装置の軸方向断面図である。
【図１０】シール装置の組立前の展開された断面図であ
る。
【図１１】本発明の第四の実施形態による図９に類似す
る図である。
【図１２】組立時におけるシール装置を示す図９に類似
する図である。
【図１３】組立時におけるシール装置を示す図９に類似
する図である。
【図１４】組立後のシール装置を示す図１０に類似する
図である。
【符号の説明】
２ 内輪 ３ 転動体（ボール） ６ 流路 ７ 流路 ８ シール装置 ９ シール １０ 補強部材 １２ シールリップ １２ａ 減摩コーティング １４ 中間室 １５ 第二シールリップ １６ 歯 １７ 環状溝 １８ 第一ラジアル部 １９ 筒状部 ２０ 第二ラジアル部 ２１ オリフィス ２２ タブ ２３ 溝 ２５ 第二シール ２６ 第二補強部材 ２７ ラジアル部 ２８ アキシアル部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転軌道輪及び非回転軌道輪と、該回転
    軌道輪と非回転軌道輪の間に配された転動体（３）と、
    上記回転軌道輪と非回転軌道輪の間に組み込まれたシー
    ル装置（８）とを有し、上記回転軌道輪及び非回転軌道
    輪のそれぞれに流体の通過が可能な流路（６，７）が形
    成され、上記シール装置（８）が流体の通過のために上
    記流路に連通するシールされた中間室（１４）を形成し
    ているものにおいて、シール装置（８）は可撓性材料で
    作られ金属製の補強部材（１０）によって互いに保持し
    合う同一軸線上に配された二つのシール（９）を有し、
    各シールは周方向に隙間をもって離間している軸方向の
    歯（１６）が形成されたリングを有し、該歯と歯を離間
    せしめる隙間の寸法は、シール装置の二つのシールが互
    いに保持し合ったときに、シール装置の一方のシールの
    歯が該シール装置の他方のシールの歯の間に入り込んで
    シール装置（８）を通る流体の流れのための半径方向の
    溝（２３）を形成していることを特徴とするシール装置
    をもつころがり軸受。
  2. 【請求項２】 シール装置の二つのシールのうち、一方
    のシールの歯の先端が他方のシールの歯の間で該他方の
    シールに当接していることとする請求項１に記載のシー
    ル装置をもつころがり軸受。
  3. 【請求項３】 シール装置（８）の二つのシール（９）
    の歯が矩形断面をなしていることとする請求項１又は請
    求項２に記載のシール装置をもつころがり軸受。
  4. 【請求項４】 金属製の補強部材（１０）は流体の通過
    のためのオリフィス（２１）が形成されており、シール
    装置の各シール（９）は該オリフィス（２１）とシール
    装置の二つのシール（９）の歯（１６）の間に形成され
    る溝（２３）との間に位置する環状溝（１７）が形成さ
    れていて流体が上記オリフィスと溝との間で流れるよう
    になっていることとする請求項１ないし請求項３のうち
    の一つに記載のシール装置をもつころがり軸受。
  5. 【請求項５】 金属製の補強部材（１０）は、流体の通
    過のための孔状のオリフィス（２１）が穿設された筒状
    部（１９）につながる第一ラジアル部（１８）と、上記
    筒状部の自由端側を屈曲することにより該第一ラジアル
    部（１８）に対して平行に形成された第二ラジアル部
    （２０）とを有していることとする請求項１ないし請求
    項４にのうちの一つに記載のシール装置をもつころがり
    軸受。
  6. 【請求項６】 筒状部の自由端側が複数の軸方向タブ
    （２２）をもつように切り込まれており、該タブ（２
    ２）を屈曲することにより金属製の補強部材を第一ラジ
    アル部（１８）にほぼ平行な第二ラジアル部（２０）が
    形成されるようになっていることとする請求項５に記載
    のシール装置をもつころがり軸受。
  7. 【請求項７】 シール装置の二つのシールのうち、少な
    くとも一方のシールが金属製の補強部材の上にモールド
    成形されていることとする請求項１ないし請求項６のう
    ちの一つに記載のシール装置をもつころがり軸受。
  8. 【請求項８】 シール装置は該シール装置の第二シール
    （２５）がモールドされている金属製の第二補強部材
    （２６）を有し、該第二補強部材はアキシアル部（２
    ８）により延長されたラジアル部（２７）を有し、該ア
    キシアル部（２８）が金属製の第一補強部材のラジアル
    部（１８）に当接すると共に流体の通過のためのオリフ
    ィスが形成されていることとする請求項７に記載のシー
    ル装置をもつころがり軸受。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし請求項８のうちの一つに
    記載のころがり軸受を流れる流体のための流路をもつシ
    ール装置において、シール装置は内輪（２）の環状面と
    摺接する二つの第二シールリップ（１５）を有してい
    て、軸受の転動体の潤滑のためのグリースからシールリ
    ップ（１２）を保護すようになっていることを特徴とす
    るシール装置。
  10. 【請求項１０】 ころがり軸受の内輪と摺接する部分
    に、該シールリップ（１２）は減摩コーティング部（１
    ２ａ）が形成されていることとする請求項９に記載のシ
    ール装置。
JP7308575A 1994-11-17 1995-11-02 ころがり軸受及びそのためのシール装置 Pending JPH08210363A (ja)

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