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  • 法律状态
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    • 专利摘要:
    Beider ECU (30), bei der ein Sensor-IC (33) und verschiedene Motorregelvorrichtungen(40) auf einer Leiterplatte (32) in einem Gehäuse (31) montiert sind, weistder Sensor-IC ein Drucksensorelement (33a) auf, das mit Gussharz(33b) bedeckt ist, das eine Druckzuführöffnung (33c) aufweist, diesich von dem Drucksensorelement nach außen erstreckt, um zu einerAußenfläche (33d)davon offen zu sein. Ein zylindrisches elastisches Bauteil (34)ist zwischen einer Innenwand des Gehäuses und der Außenfläche desGussharzes angeordnet und elastisch deformiert, um es einem Druckzuführeinlass (31a),der in dem Gehäuseausgebildet ist, zu ermöglichen, mitder Druckzuführöffnung (33c)in Verbindung zu stehen und nicht mit Orten in Verbindung zu stehen,an denen die Motorregelvorrichtungen (40) montiert sind. Das Gehäuse derECU ist an einem Ausgleichsbehälter(26) befestigt, so dass ein Druckzuführauslass (26a), der in demAusgleichsbehälterausgebildet ist, direkt mit dem Druckzuführeinlass in Verbindung steht.
    公开号:DE102004016394A1
    申请号:DE102004016394
    申请日:2004-04-02
    公开日:2004-10-21
    发明作者:Keiji Kariya Horiba；Minoru Kariya Tokuhara；Nobuyoshi Kariya Wakasugi
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:G01L19-00
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft einen Drucksensor, mit einer Drucksensor-IC,die auf einer Leiterplatte angebracht ist, insbesondere anwendbar aufeine Ansaugsystemdruckerfassungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
    [0002] Herkömmlicherweisewurde der Ansaugdruck eines Ansaugsystemmoduls für einen Verbrennungsmotor durcheinen Drucksensor als Ansaugsystemdruckerfassungsvorrichtung erfasst. EinherkömmlicherAufbau zum Erfassen des Ansaugdruckes ist in 5 gezeigt. Ein Ansaugsystemmodul 1 bestehtaus einem Lufteinlass 2, einem Luftfilter 3, einemAnsaugkanal 4, einem Drosselklappengehäuse 5, einem Druckausgleichsbehälter 6,einem Ansaugkrümmer 7 undso weiter, welche miteinander kombiniert werden und zu einem Körper verbundenwerden. Ein Ansaugluftkanal ist in dem Ansaugsystemmodul 1 ausgebildet.
    [0003] DasAnsaugsystemmodul 1 ist auf einem Motor 8 montiert.Ansaugluft wird dem Motor 8 über den Lufteinlass 2,den Luftfilter 3, den Ansaugkanal 4, das Drosselklappengehäuse 5,den Ausgleichsbehälter 6 undden Ansaugkrümmer 7 zugeführt.
    [0004] DieECU 9 enthältverschiedene Teile und Komponenten zur Motorsteuerung bzw. -regelung (Motorregelungsvorrichtungen):Einen Sensor-IC 13 zum Erfassen des Ansaugdruckes in demAusgleichsbehälter 6,der an geeigneter Stelle montiert ist. Ein Ende eines Gummischlauches 10 istan die ECU 9 zum Aufbringen von Druck und das andere Endedes Gummischlauches 10 ist an einen Verbindungsanschluss 6a angeschlossen,der ausgebildet ist, um mit dem Inneren des Ausgleichsbehälters 6 in Verbindungzu stehen. Wie in 6 gezeigt,ist der Sensor-IC 13 auf einer Leiterplatte 12 befestigt,die in einem Gehäuse 11 derECU 9 untergebracht ist. Der Sensor-IC 13 weistein Drucksensorelement (nicht dargestellt) auf, das mit Harz 13a durchGießenbedeckt wird und ein Rohr 13b zum Aufbringen des Druckes(Druckzuführrohr 13b),das von einer äußeren Fläche desHarzes 13a nach Außenhervorsteht.
    [0005] DasGehäuse 11 istmit einer Schlaucheinfügebohrung 11a ausgestattet,an dem ein axiales Ende des Druckzuführrohrs 13b angesiedeltist. Das Ende des Gummischlauchs 10 wird in die Schlaucheinfügebohrung 11a eingefügt und andas Druckzuführrohr 13b angeschlossen.
    [0006] Allerdingshat der herkömmlicheAufbau, bei dem der Gummischlauch 10 die ECU 9 mitdem Ausgleichsbehälter 6 verbindet,dessen Innendruck erfasst wird, einen Nachteil dahingehend, dassdie Produktivitätbei der Herstellung der ECU 9 verringert ist und die ECU 9 zuhöherenKosten hergestellt werden muss. Im Falle des Sensors IC 13 mitdem Druckzuführrohr 13b,das von einer äußeren Fläche davon nachAußenhervorsteht, wird es notwendig den Sensor-IC 13 auf der Leiterplatte 12 vonHand oder mit Spezialmontagegerätenzu befestigen, da ein im Allgemeinen verwendetes Vakuummontagegerät mit demes sehr schwierig ist den Sensor-IC anzuziehen oder haften zu lassen,nicht verwendet werden kann.
    [0007] Fernerwird der Gummischlauch 10 wahrscheinlich abgenutzt oderzerstörtauf Grund der Schwingungen, die einen Kontakt zwischen dem Gummischlauch 10 unddem Gehäuse 11 erzeugen, oderdie Schwingungen, die zu dem Sensor-IC 13 übertragenwerden, verursachen wahrscheinlich einen Kontaktausfall zwischendem Anschluss 13c und einem Lot 12a.
    [0008] Fernerist der Drucksensor mit dem herkömmlichenAufbau nicht einfach und kompakt als eine Ansaugsystemdruckerfassungsvorrichtung,da er den Gummischlauch 10 benötigt, dessen Einbau zeitraubendund schwierig ist.
    [0009] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist es einen Drucksensor bereitzustellen,der produktiver und zu geringeren Kosten hergestellt werden kann.
    [0010] Fernersoll ein Drucksensor bereitgestellt werden, der in einer Ansaugsystemdruckerfassungsvorrichtungverwendet werden kann, ohne dass ein Gummischlauch benötigt wird.
    [0011] Umobige Aufgabe zu lösenweist der Drucksensor einen Sensor-IC, eine Leiterplatte, ein Gehäuse undein dazwischen liegendes Bauteil auf. Der Sensor-IC weist ein Drucksensorelementauf, das mit Gussharz bedeckt ist. Das Gussharz ist mit einer Druckzuführöffnung ausgestattet,das sich von dem Drucksensorelement nach Außen erstreckt, um eine Fläche davonzu öffnen.Der Sensor-IC ist auf der Leiterplatte befestigt. Der Sensor-ICund die Leiterplatte sind in einem Gehäuse untergebracht. Das Gehäuse istmit einem Druckzuführeinlassausgestattet, das durch eine Wand hindurch tritt. Das dazwischen liegendeBauteil ist mit einer Verbindungsöffnung ausgestattet. Das dazwischenliegende Bauteil ist zwischen einer inneren Wand des Gehäuses undeiner äußeren Fläche desGussharzes angeordnet, um dem Druckzuführeinlass zu ermöglichenmit der Druckzuführöffnung durcheine Verbindungsöffnung ohneLuftverlust in Verbindung zu stehen.
    [0012] Dader Sensor-IC kein Druckzuführrohraufweist, das von der äußeren Fläche desGussharzes hervorsteht, kann der Sensor-IC auf der Leiterplatte unterVerwendung des im Allgemeinen verwendeten Allzweckmontagegeräts befes tigtwerden. Dementsprechend kann der Drucksensor mit höherer Produktivität und zuniedrigeren Kosten hergestellt werden.
    [0013] Dasdazwischen liegende Bauteil kann ein Dichtharz sein, mit dem dasInnere des Gehäusesmit Ausnahme der Verbindungsöffnunggefülltist, um den Sensor-IC und die Leiterplatte zu umgeben. Dementsprechendkann ein luftdichter und wasserdichter Aufbau des Drucksensors erreichtwerden.
    [0014] Fernerkann das dazwischen liegende Bauteil ein elastisches Bauteil sein,zum Beispiel ein O-Ring, dessen Inneres mit einem Durchgangsloch ausgestattetist, das die Verbindungsöffnungbildet und das elastisch deformiert ist, so dass beide Enden deselastischen Bauteils luftdicht mit der Innenwand des Gehäuses undder äußeren Fläche desGussharzes jeweils in Kontakt sind. Das elastische Bauteil, daseinen einfachen Aufbau aufweist, ermöglicht die Verbindung zwischendem Druckzuführeinlassund der Druckzuführöffnung ohneLuftverlust.
    [0015] DerDrucksensor kann als eine Ansaugsystemdruckerfassungsvorrichtungverwendet werden und an einem Ansaugsystemmodul montiert werden, dasin seinem Inneren einen Ansaugluftkanal aufweist, durch den Ansaugluftzu einem Motor zugeführtwird und in einer Außenwanddavon mit einem Druckzuführauslassausgestattet ist, zu dem der Ansaugdruck in dem Ansaugluftkanalausgegeben wird. In diesem Fall wird der Drucksensor zum Beispiel durcheine Schraubenbefestigung an die Außenwand des Ansaugsystemmodulsin einem Zustand befestigt, dass der Druckzuführauslass dem Druckzuführeinlassgegenüberliegtund direkt mit ihm ohne Luftverlust in Verbindung steht.
    [0016] Dader Drucksensor an dem Ansaugsystemmodul in einem Zustand befestigtist, dass der Druckzuführauslassdem Druckzuführeinlassgegenüberliegtund direkt mit diesem in Verbindung steht, ist es nicht notwendigden herkömmlichenGummischlauch zum Zuführendes Ansaugdruckes in dem Drucksensor zu verwenden, was dazu führt, dassein einfacherer und kompakterer Installationsaufbau des Drucksensorserreicht wird, der auf dem Ansaugsystemmodul befestigt ist.
    [0017] Esist vorzuziehen, dass der Drucksensor zum Regeln des Motors alsintegrierter Körperin die ECU eingebaut ist. In diesem Fall sind Motorregelvorrichtungenzusammen mit dem Sensor-IC, die zum Regeln des Motors notwendigsind, auf der Leiterplatte in dem Gehäuse an Stellen befestigt, andenen die Verbindung mit dem Druckzuführeinlass durch das dazwischenliegende Bauteil blockiert ist.
    [0018] AndereMerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung als auch Betriebsverfahrenund die Funktion der in Beziehung stehenden Teile werden durch dasStudium der folgenden detaillierten Beschreibung, den beiliegendenAnsprüchenund der Zeichnung deutlicher.
    [0019] 1 ist eine Draufsicht aufdas Ansaugsystemmodul in dem ein Drucksensor gemäß einer ersten Ausführungsformder Erfindung verwendet wird;
    [0020] 2 ist eine schematischeQuerschnittsansicht, die entlang der Linie II-II von 1 verläuft;
    [0021] 3 ist eine Draufsicht desSensor-ICs, der in dem Drucksensor gemäß der ersten Ausführungsformverwendet wird;
    [0022] 4 ist eine schematischeQuerschnittsansicht eines Drucksensors gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    [0023] 5 ist eine Draufsicht aufein Ansaugsystemmodul in dem ein Drucksensor als ein Stand der Technikverwendet wird; und
    [0024] 6 ist eine Querschnittsansichteines Teils des Drucksensors als Stand der Technik.
    [0025] Eineerste Ausführungsformder Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
    [0026] EinAnsaugsystemmodul 21 besteht aus einem Lufteinlass 22,einem Luftfilter 23, einem Ansaugkanal 24, einemDrosselklappengehäuse 25,einem Ausgleichsbehälter 26,einem Ansaugkrümmer 27 undso weiter, die miteinander kombiniert sind und so verbunden sind,dass sie einen gemeinsamen Körperbilden. Ein Ansaugkanal ist in dem Ansaugsystemmodul 21 ausgebildet.
    [0027] DasAnsaugsystemmodul 21 wird mit einem Motor 28 zusammengebaut.Ansaugluft wird zu dem Motor 28 über den Lufteinlass 22,den Luftfilter 23, den Ansaugkanal 24, den Drosselklappengehäuse 25,den Ausgleichsbehälter 26 undden Ansaugkrümmer 27 zugeführt.
    [0028] EinDrucksensor 29, eine Ansaugsystemdruckerfassungsvorrichtung,ist zum Erfassen des Ansaugdruckes in dem Ausgleichsbehälter 26 vorgesehen.Der Drucksensor 29 ist als ein Teil der ECU 30 aufgebaut,in dem ein Sensor-IC 33 und verschiedene Vorrichtungenzum Regeln des Motors (Motorregelvorrichtung) 40 eingebautsind. Die ECU 30 ist übereinen O-Ring 35 an eine Außenfläche des Ausgleichsbehälters 26 ineiner solchen Weise befestigt, dass ein Druckzuführauslass 26b desAusgleichsbehälters 26 miteinem Druckzuführeinlass 31a,der in der ECU 30 ausgebildet ist, ohne Luftverlust inVerbindung steht. Wie in 2 gezeigt,ist eine Leiterplatte 32 in ein Gehäuse 31 der ECU 30 eingebaut. DerSensor-IC 33 und die Motorsteuer vorrichtungen 40 sindauf der Leiterplatte 32 befestigt. Der Sensor-IC 33 weistein Drucksensorelement 33a auf, das mit dem Gehäuseharz 33b bedecktist. Das Gehäuseharz 33b istmit einer Druckzuführöffnung 33c ausgestattet,die sich von dem Drucksensorelement 33a nach Außen erstreckt,um eine Fläche 33d davonzu öffnen.Die Druckzuführöffnung 33c erstrecktsich nicht von der Fläche 33d desGussharzes 33b nach Außen.Die Fläche 33d isteine flache Fläche.Wenn der Sensor-IC 33 auf der Leiterplatte 32 befestigtist, kann die Fläche 33c einfachdurch ein Allzweckmontagegerätangezogen werden. Nachdem der Sensor-IC 33 auf der Leiterplatte 32 befestigtist, werden die Anschlüsse 33e desSensor-IC 33 auf die Leiterplatte 32 durch automatischesLöten gebondet.
    [0029] DasGehäuse 31 istan einer Position vorgesehen, die der Druckzuführöffnung 33c mit dem Druckzuführeinlass 31a gegenübersteht.Ein zylindrisches elastisches Bauteil 34 mit einer Verbindungsöffnung (Durchgangsloch) 34a istzwischen einer Innenwand des Gehäuses 31 undeiner Außenfläche 33d desGussharzes 33b angeordnet, so dass der Druckzuführeinlass 31a mitder Druckzuführöffnung 33c durchdie Verbindungsöffnung 34a ohneLuftverlust verbunden ist.
    [0030] Daselastische Bauteil 34 ist elastisch deformiert, so dassbeide Enden des elastischen Bauteils 34 mit der Innenwanddes Gehäuses 31 undder Außenfläche 33d desGehäuseharzes 33b jeweilsluftdicht in Kontakt stehen. Um die Luftdichtheit sicher zu stellen,könnenbeide Enden des elastischen Bauteils 34 an die Innenwanddes Gehäuses 31 unddie Außenfläche 33d desGussharzes 33b geklebt werden. Das zylindrische elastischeBauteil 34 bildet ein dazwischen liegendes Bauteil.
    [0031] DerAusgleichsbehälter 26,ein Messobjekt, dessen Innendruck erfasst wird, ist in einer Außenwand 26a davonmit dem Druckzuführauslass 26b undauf einer Außenfläche derAußenwand 26a davonmit einer Aussparung großenDurchmessers 26c ausgestattet, zu der ein Ende des Druckzuführauslasses 26b geöffnet ist.Der O-Ring 35 ist in der Aussparung mit großem Durchmesser 26c angeordnet.
    [0032] DasGehäuse 26 derECU 30 ist überden O-Ring 35 an die Außenwand 26a des Ausgleichsbehälters 26 durcheine Befestigungseinrichtung wie zum Beispiel Kleben oder Schraubenauf solche Weise befestigt, dass der Druckzuführeinlass 31a des Gehäuses 31 demDruckzuführauslass 26b desAusgleichsbehälters 26 gegenüberliegt.Der O-Ring 35 dient dazu vor Luftverlust zwischen dem Gehäuse 26 derECU 30 und der Außenwand 26a desAusgleichsbehälters 26 zuschützen.
    [0033] Gemäß der obenerwähntenersten Ausführungsformweist der Sensor-IC 33 ein Drucksensorelement 33a auf,das mit dem Gussharz 33b bedeckt ist und die Druckzuführöffnung 33c istinnerhalb des Gussharzes 33b ausgebildet. Der Sensor-IC 33 weist nichteinen Vorsprung wie das herkömmlicheDruckzuführrohrauf, das von der Fläche 33d desGussharzes 33b hervorsteht. Dementsprechend kann der Sensor-IC 33 aufder Leiterplatte 32 herkömmlich mit dem Allzweckmontagegerät montiertwerden, das zum Montieren der Motorregelvorrichtungen 40 auf derLeiterplatte 32 verwendet wird. Ferner kann, da das Gehäuse 31 indem die Leiterplatte 32 und der Sensor-IC 33 untergebrachtsind, direkt auf den Ausgleichsbehälter 26 mittels Klebenoder Schrauben befestigt werden, der Ansaugdruck in dem Ausgleichsbehälter 26 kannohne Verwendung des herkömmlichenGummischlauches zur Druckzufuhr erfasst werden. Dementsprechendist der Aufbau des Drucksensors 29 als die An saugsystemdruckerfassungsvorrichtungeinfacher und kompakter.
    [0034] Fernerkann gemäß der erstenAusführungsformdas zylindrische elastische Bauteil 34, dessen Aufbau einfachist, die Verbindung zwischen der Druckzuführöffnung 33c und demDruckzuführeinlassohne Luftverlust ermöglichen.
    [0035] Einezweite Ausführungsformder vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 4 beschrieben.
    [0036] Gemäß der zweitenAusführungsformist das Innere des Gehäuses 31 derECU 30 mit dem Harz 36 als ein dazwischen liegendesBauteil gefüllt.Das Harz 36 dient dazu einen luftdichten und wasserdichtenAufbau des Drucksensors 29 sicherzustellen. Um eine Verbindungsöffnung 36a auszubildenist ein zylindrisches Rohr zwischen der Innenwand des Gehäuses 31 undder Außenfläche 33d desGussharzes 33b platziert. Allerdings ist es nicht notwendig,um die Verbindung zwischen dem Druckzuführeinlass 31a undder Druckzuführöffnung 33c ohneLuftverlust sicher zustellen, dass das zylindrische Rohr elastisch deformiertwird, wie das elastische Bauteil 34 der ersten Ausführungsform,da das Harz 36 mit der Innenwand des Gehäuses 31 unddie Außenfläche 33d desGussharzes 33b luftdicht in Kontakt kommt. Ferner ist daszylindrische Rohr nicht immer notwendig, wenn die Verbindungsöffnung 36a direktdurch das Harz 36 gebildet wird, zum Beispiel wenn dieVerbindungsöffnung 36a durchEntfernen oder Herausziehen einer Einfügespannvorrichtung, die sichvon dem Druckzuführeinlass 31a zudem Gussharz 33b erstreckt, nachdem das Innere des Gehäuses 30 mit demHarz 36 gefülltwird.
    [0037] Zusammenfassendlässt sichdie Erfindung wie folgt wiedergeben. Bei der ECU (30) beider ein Sensor-IC (33) und verschiedene Motorregelvorrichtungen(40) auf einer Leiterplatte (32) in einem Gehäuse (31)montiert sind, weist der Sensor-IC ein Drucksensorelement (33a)auf, das mit Gussharz (33b) bedeckt ist, das eine Druckzuführöffnung (33c) aufweist,die sich von dem Drucksensorelement nach Außen erstreckt, um zu einerAußenfläche (33d)davon offen zu sein. Ein zylindrisches elastisches Bauteil (34)ist zwischen einer Innenwand des Gehäuses und der Außenfläche desGussharzes angeordnet und elastisch deformiert, um es einem Druckzuführeinlass(31a), der in dem Gehäuseausgebildet ist, zu ermöglichenmit der Druckzuführöffnung (33c) inVerbindung zu stehen und nicht mit Orten in Verbindung zu stehen,an denen die Motorregelvorrichtungen (40) montiert sind.Das Gehäuseder ECU ist an einem Ausgleichsbehälter (26) befestigt,so dass ein Druckzuführauslass(26a), der in dem Ausgleichsbehälter ausgebildet ist, direktmit dem Druckzuführeinlassin Verbindung steht.
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] Ein Drucksensor mit: einer Sensor-IC (33)mit einem Drucksensorelement (33a), das mit Gussharz (33b)bedeckt ist, wobei das Gussharz mit einer Druckzuführöffnung (33c)versehen ist, die sich von dem Drucksensorelement nach Außen erstreckt,um eine Außenfläche (33d)davon zu öffnen; einerLeiterplatte (32) auf der der Sensor-IC befestigt ist; einemGehäuse(31) in dem der Sensor-IC und die Leiterplatte untergebrachtsind, wobei das Gehäuse miteinem Druckzuführeinlass(31a) ausgestattet ist, der eine Wand davon durchdringt;und einem dazwischen liegenden Bauteil (34, 36)mit einer Verbindungsöffnung(34a, 36a), wobei das dazwischen liegende Bauteilzwischen einer Innenwand des Gehäusesund der Außenfläche desGussharzes angeordnet ist, um den Druckzuführeinlass zu ermöglichenmit der Druckzuführöffnung ohneLuftverlust in Verbindung zu stehen.
    [2] Der Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das dazwischen liegende Bauteil (34, 36)ein Dichtharz (36) ist, mit dem ein Inneres des Gehäuses (31)mit Ausnahme der Verbindungsöffnung(36a) gefülltist, um den Sensor-IC (33) und die Leiterplatte (32)zu umgeben.
    [3] Der Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das dazwischen liegende Bauteil (34, 36)ein elastisches Bauteil (34) ist, dessen Inneres mit einerDurchgangsöffnung(34a) ausgestattet ist, die die Verbindungsöffnung bildet,und die elastisch deformiert ist, um mit der Innenwand des Gehäuses undder Außenfläche desGussharzes luftdicht in Kontakt zu stehen.
    [4] Der Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Drucksensor an dem Ansaugsystemmodul (21) montiertist, das im Inneren davon mit einem Ansaugluftkanal ausgestattet.ist, durch den Ansaugluft einem Motor (28) zugeführt wird,und in einer Außenwanddavon mit einem Druckzuführauslass(26b) ausgestattet ist, der mit Ansaugdruck in dem Ansaugluftkanalin Verbindung steht und ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass derDrucksensor an der Außenwanddes Ansaugsystemmoduls in einem Zustand befestigt ist, dass der Druckzuführauslassdem Druckzuführeinlass(31a) gegenüberstehtund ohne Luftverlust mit ihm verbunden ist.
    [5] Der Drucksensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass der Drucksensor in die ECU (30) zum Regeln des Motorsals ein integrierter Körpereingebaut ist, wobei die ECU enthält: eine Motorregelvorrichtungen(40) zusätzlichzu dem Sensor-IC (33), die notwendig sind zum Regeln des Motors,und auf der Leiterplatte (32) in dem Gehäuse (31)an Stellen montiert sind, an denen die Verbindung mit dem Druckzuführeinlass(31a) durch das dazwischen liegende Bauteil (34, 36)blockiert ist.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-02-10| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2013-02-14| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20121101 |
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