JP3575438B2 - プラグイン結合型の結合装置およびこのような結合装置を有するプラグイン結合 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの挿入可能かつ管状の結合部分、すなわち、周囲方向に延びた固定用リブを有する結合用インサートおよび結合用インサートを受けるための金属の結合用レセプタクルを有し、流体伝達する２つの部品の接続を目的としたプラグイン結合型の結合装置に関するものであって、この結合装置は以下の構成を有する。すなわち、結合用レセプタクルは横方向の開口および、実質的にＵ字形状で弾力性があって、その脚部がこの開口から突き出てもう一方の結合部品に挿入されたときに固定用リブの背後にある位置にはまり込むブラケットを有する。また少なくとも１つのシール用リング、および結合用レセプタクル内において一方の端がシール用リングの端と面する固定用ブッシュを有する。
【０００２】
さらに、本発明は、本発明による結合装置を有するプラグイン型結合に関する。
【０００３】
【従来の技術】
よく知られているこのタイプの結合装置（ＤＥ ３１ ４３ ０１５ Ｃ３）では、金属製結合用レセプタクルの実施形態は、例えば、溶接やはんだ付けによって流体伝達する金属部品とより一層簡単に接続することが可能であり、結合用レセプタクルならびにそこに接続される部品により自動車での燃料やオイルのような周囲に有害な液体の浸透を最少限になるという利点を有している。しかしながら、結合用レセプタクルにおいてシール用リング（または複数のシール用リング）のスライドを防止する固定用ブッシュは、わずかにシール用リングと固定用リブ周囲エッジとの間に延びるだけである。その結果、この結合部品が挿入または組み立てられた状態において、結合用インサートと受入れ端部が最大直径を有する結合用レセプタクルの内側との間で半径方向に比較的大きな隙間ができることになる。例えば、フレキシブルなラインの形状で接続された部品が、このラインの設置や強い振動または衝撃により曲げられる結果としてプラグイン結合に半径方向の負荷が作用したとき、２つの結合部品は互いに関して比較的容易に大きく歪められ、それによりプラグイン結合によって提供される接続の洩れの危険性が、とりわけ一般的にＯリングが使用されるシール用リングの弾力性が経時的に劣化しているときに生じる。しかしながら、この間隔は比較的大きく選択することができ、それにより、結合用レセプタクルにあるそれぞれ２個ずつ合計４つの開口にガイドされて２つの開口の縁部背後にある放射状に外側に突き出たロック用ノーズ（ヒゲ）とそれぞれ係合する固定用ブラケットの脚部が、自由端部のところで結合解除のために圧力を加えられ、それによってロック用ノーズと開口が分離され、固定用ブラケットが開口から引き出されて結果として結合用インサートを結合用レセプタクルから引き出すことが可能となる。挿入／結合状態における固定用ブラケットの脚部はこうして結合用インサートの周囲から外されるが、それでもなお固定用リブの背後に係合する必要があり、これは固定用リブが比較的大きな外径をもつ必要があることを意味し、これはまた結合用レセプタクルの内径がそれ相応に大きくなる必要があることを意味する。したがって、結合用レセプタクルはそれ相応に大きな容積の材料である必要がある。さらに、固定用ブラケットの脚部は、結合用インサート周囲に脚部がしっかり固定されることなくロック用ノーズと開口とが互いに脱離するような大きさで互いに対向する方向に向けて力を加えられる（圧縮される）ので、固定用ブラケットは開口から外部に引き出されるのを完全にではなくても妨害され、それゆえに取り外しが難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前述の種類の結合装置、およびそれに供与されて装着状態において信頼性のあるシールの堅実さを確保し、最低限の材料消費しか必要とせず、着脱における簡単なハンドリングを可能にするプラグイン結合を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、これは結合用レセプタクルに２つだけの開口を設け、これらをこの結合用レセプタクルに関して直径方向に互いに反対側の位置でかつそれを横切る方向に延びるように配置し、これらの開口はスロットの形であって、それらを通って固定用ブラケットの脚部の１つがそれぞれ経線方向に延びるという点と、固定用ブッシュがこれらのスロットを通り過ぎて延び、固定用ブッシュを横切って２つのスロットが設けられ、固定用ブラケットの脚部がこれらのスロットをもまた通ってこれらのスロットの経線方向に延びるという点で、達成される。
【０００６】
この実施形態で、結合解除を目的とすると、固定用ブラケットの脚部は、結合用レセプタクルの外側でそれらが固定用リブから外れるまで互いに離れる方向に曲げられる（拡げられる）。したがって、固定用リブの外径および結合用レセプタクルの内径は、脚部と結合用レセプタクル外周との隙間を結合状態に維持するような大きなものに選択してはならない。その結合状態は取り外しのために脚部に圧力を加えることを可能にするものである。これは固定用ブッシュをより小さな内径に構成し、それに対応して固定用ブッシュと結合用インサートとの隙間を最小化し、それにより結合用レセプタクルの外径もまた小さいものに選択されてより少ない材料で製作されることで可能となる。固定用ブッシュは結合用レセプタクルの大部分を軸方向に延びるため、結合用レセプタクルと結合用インサートとの間に介在する隙間はより大部分の軸方向長さにわたって固定用ブッシュで満たされ、したがって、固定用ブッシュと結合用インサートとの間の隙間は軸方向の長いエリアにわたってより少なくなり、それによって結合用レセプタクルと結合用インサートは、プラグイン結合の半径方向への負荷が生じたとき、互いに関して歪められることがより少なくなる。こうして、プラグイン結合のシールの堅さはより一層確実なものとなる。
【０００７】
好ましくは、この固定用ブッシュは結合用レセプタクルの外周を超えて突き出たフランジをその自由端部に備え付けている。一方では、これによって固定用ブッシュと結合用インサートとの間の長エリアにわたる間隔が小さくなる。他方では、結合した状態においてこのフランジは、例えば輸送の間において、結合用インサートが結合用レセプタクルに挿入される方向に固定用ブラケットが不本意に連絡することを防止しており、それによりこのようにして固定用ブラケットが分離されることを根本的に完全に防止している。さらにシール用リングまたは複数のシール用リングを交換するために、固定用ブラケットを取り外すとき、このフランジは、このフランジを結合用レセプタクルから引き出すことによって固定用ブッシュから単純に取り外す方法を提供する。
【０００８】
また、このフランジが半径方向への２つの切り欠きを有し、その底部が周辺セクションとなっていてこれが結合用レセプタクルの経線方向中心軸と同軸でかつ結合用レセプタクルよりも大きな外径を有し、さらにこの切り欠きの壁部分において円周方向に隣接する半径方向のくぼみを有し、固定用ブラケットの脚部がその端部においてこの切り欠き内に突き出した軸方向の突起を有し、結合部品が挿入された状態においてこれが同軸の周辺セクションに当たって止まっており、結合解除の際には固定用ブラケットを半径方向に動かすことによってこれがくぼみにはまり込むことができるといった構成もまたある。この構成の結果として、結合解除は固定用ブラケットを単純に半径方向に動かすことで可能になる。この動きを実施するとき、脚部末端の突起は、脚部を押し広げながら、切り欠きの周辺セクションに沿ってくぼみにはまり込むまで滑り、それにより同時にこれらの突起は切り欠きの壁に当たって止まる。脚部の押し広げはそれらを固定用リブから外れさせる。こうして結合用インサートは結合用レセプタクルから引き出し可能となる。同時に、この半径方向の動きは脚部端部の突起が切り欠きの壁に当たって止まることで制限され、それにより固定用ブラケットが結合用レセプタクルから半径方向に引き外されて紛失されることはあり得なくなる。
【０００９】
また、この切り欠きは固定用ブッシュの自由端部に向いて閉じている。したがって、この固定用ブラケットは切り欠きの周囲エリアを経由して結合用インサートが結合用レセプタクルに挿入される方向にアクセスすることはできない。
【００１０】
さらに、固定用ブラケットの交差部材と対向するエリアにおいてこのフランジは半径方向のくぼみを備えることも可能である。このくぼみはネジ回しのような道具を固定用ブラケットの交差部材の下に挿入して結合解除のためにこれを半径方向に動かすことを容易にしている。
【００１１】
さらにこのフランジは、少なくとも１つの軸方向の突起を有し、これが結合用レセプタクルの自由端部にあるミゾと係合する。このことが、結合用レセプタクルと固定用ブッシュの組み立ての間において、両部品の所定の相対的回転位置が維持され、そこでそれらにあるスロットがそれぞれ相互に整列されることを確実化している。
【００１２】
好ましくは、固定用ブッシュは硬質プラスティック材料から成り、固定用ブラケットは硬質弾性プラスティック材料から成っている。このことが単位時間当たりに多量の生産数量で２つの部品を製造する速度を上げることを可能にしている。
【００１３】
さらに、固定用ブラケットの脚部はそれらの内側面において固定用ブッシュの挿入開口の方向に広くなる傾斜をもたせることが可能である。この傾斜が結合用インサートを結合用レセプタクルに、固定用リブが固定用ブラケットの脚部の背後ではまり込む地点まで挿入することを容易にしている。
【００１４】
さらに、本発明による結合用レセプタクルとプラグイン結合した結合用インサートが環状ビーズを有しており、結合部品が組み立てられた状態でそれが固定用ブッシュ内部に固定用リブとよりも大きな間隔でもってシール用リングと間隔をおいて位置し、それにより固定用ブラケットの脚部が固定用リブおよび環状ビーズとの間で係合し、そこで環状ビーズの外径が実質的に固定用ブッシュの最大内径と整合しているときが有利である。そのとき、結合用インサートはプラグイン結合に半径方向の負荷がかかったケースにおいて、環状ビーズ手段によって固定用ブッシュの内側で支持され得る。このことが、２つの結合部品が相対的に歪められるかまたは角度のついた配置になることを、同等に大きな安全性でもって防止する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜５による結合装置は２つの挿入可能で管状の結合部品、すなわち結合用インサート１および結合用インサート１を受け入れるための結合用レセプタクル２をもつプラグイン結合部分を形成するものであり、例えば好ましくはヒダをつけたパイプ形状の金属で作製され、結合用レセプタクル２の自由端部に接続可能な屈曲可能な流体ライン、および結合用インサート１に接続可能な流体ラインの２つの部品（図示せず）を接続するためのものである。また別の選択肢として、結合用インサート１は液体に供給される部品、例えば、自動車のラジエータのハウジングの接続ソケットということもまたあり得る。描かれた実施形態では、結合用インサート１は硬度のあるプラスティック材料で作製されているが金属製であってもよい。さらに、これには外周に固定用リブ３が設けられている。
【００１６】
結合用レセプタクル２には２つの横方向の開口４がスロットの形で設けられており、これらは結合用レセプタクル２の直径方向に互いに対向した位置で、円の弦と同じ様に、結合用レセプタクル２の経線方向中心軸に関して横切る方向に延びている。さらに、実質的にＵ字型で弾力性のある固定用ブラケット５が配設され、その脚部６は結合部品１、２を組み立てるときに開口４を突き抜け、固定用リブ３の背後でロックする。さらに、図示された実施形態において、この結合装置はスペーサーリング８により隔絶された２つのシール用リング７、および固定用ブッシュ９を結合用レセプタクル２内部に有する。固定用ブッシュ９はシール用リング７の一方の端に面しており、結合部品１、２が挿入された状態において、固定用リブ３に向き合い、スロット４を通過して突き出している。固定用ブッシュ９はまた、ブッシュ９の経線方向中心軸を横切る方向に延びて直径方向に互いに対向して配置された２つのスロット１０を有する。これらのスロット１０はスロット４に整列されている。固定用ブラケット５の脚部６はそれぞれ経線方向でスロット４を通るだけでなくスロット１０をも通り、それによってそれらのバネ復元力とは別に、壊れることなく外側に拡げられ得る。
【００１７】
この結合用レセプタクル２は４つの区画１１、１２、１３、および１４を有し、これらは直径が異なって区画１１から区画１４に向かって順々に直径が増加している。区画１１の内径は結合用インサート１の内径に対応する。区画１２の内径は結合用インサート１の外径に対応する。区画１３における結合用インサート１外周からの半径方向の隙間は結合部品１、２が挿入された後に圧縮されたシール用リング７の半径方向の厚さに対応する。区画１４の内径は固定用ブッシュ９の外径に対応する。そして固定用ブラケット５またはその脚部６のエリアにある固定用ブッシュ９の内径は固定用リブ３の外径に対応する。結合用インサート１の挿入後の状態では、固定用リブ３は固定用ブッシュ９の半径方向内側に突き出た肩状部１５に当たって止まっており、固定用ブッシュ９の軸に対して環状の突出部１６が結合用レセプタクル２の区画１２と、シール用リング７およびスペーサリング８を装着した結合用インサート１との間の環状の空間に延びている。この突出部１６の半径方向の厚さは、この接続において、この環状の空間の半径方向の厚さにほぼ対応している。
【００１８】
この固定用ブッシュ９には自由端部において結合用レセプタクル２の外周よりも突出したフランジ１７が設けられており、これによって図２〜４の位置にあり、固定用リブ３とかみ合う固定用ブラケット５が結合用レセプタクル２内への結合用インサート１の挿入方向に（図１〜５において左から）進むのを阻止しており、こうして、例えば輸送の間においてこの方向に向けての軸方向の力が固定用ブラケット５に加わることによる不本意な脱離を避けている。
【００１９】
さらにこのフランジ１７には２カ所に切り欠き１８が設けられており、その底部は周辺セクション１９となっていてこれが結合用レセプタクル２の経線方向中心軸と同軸であり、かつ結合用レセプタクル２よりも大きな外径を有し、また周辺セクション１９に円周方向で隣接してかつ切り欠き１８の壁２１の隣りに半径方向のくぼみ２０を有する。固定用ブラケット５の脚部６にはそれらの端部に軸方向の突起２２が設けられ、これらが切り欠き１８内に突き出し、図４のように結合部品１、２が挿入された状態において、同軸周辺セクション１９に当たって止まっている。結合解除については、固定用ブラケット５の円周方向の動きによって軸方向突起２２をくぼみ２０にはまり込むことができる。切り欠き１８は固定用ブッシュ９の自由端部方向に閉じられる。フランジ１７は、少なくとも固定用ブラケット５を交差部材２３と隣接する部分で半径方向のくぼみ２４を有する。さらに、フランジ１７は少なくとも１つの軸方向突起２５を有し、これが結合用レセプタクル２の受入れ端部においてミゾ２６と係合する。
【００２０】
固定用ブラケット５の脚部６はその内側の面において、固定用ブッシュ９の挿入開口の方向に広がる傾斜２７を有する。
【００２１】
固定用ブッシュ９は硬質プラスティック材料から成り、固定用ブラケット５は硬質弾性プラスティック材料から成っている。
【００２２】
付け加えると、結合用インサート１は環状のビーズ２８を有することもあり、結合部品１、２が挿入された状態のとき、これが固定用ブッシュ９の内部に位置し、固定用リブ３よりも大きな間隔でシール用リング７または複数シール用リング７から間隔を置かれる。固定用ブラケット５の脚部６は固定用リブ３と環状ビーズ２８との間に係合する。環状ビーズ２８の外径は固定用ブッシュ９の最大内径と実質的に対応する。
【００２３】
結合部品１、２を接続し、その結果としてそれらに接続されている部品を互いに接続するために、最初に固定用ブラケット５が図２〜４の結合位置に配置され、そこでその脚部６が図４に描いたように半径方向の内側に向かって突き出し、脚部６の端部の突起２２が図２に描いたように半径方向の切り欠き１８の底部において周辺セクション１９に当たって止まる。それに続いて、結合用インサート１が結合用レセプタクル２の区画１２内に挿入され、固定用リブ３が固定用ブラケット５の脚部６の内側で傾斜２７を滑って脚部６を押し広げて固定用ブッシュ９の肩状部１５と接するまで通過し、そして脚部６は図４に描かれた位置にバネの力で戻り、そこで固定用リブ３は脚部６の背後にはまり込む。脚部６は固定用ブッシュ９のスロット１０と同様に結合用レセプタクル２のスロット４を通っているので、結合部品１、２ばかりでなく固定用ブッシュ９と固定用レセプタクル２もまた互いに接続される。結合解除を目的とすると、脚部６はよく知られている装置のように脚部６と結合用インサート１の外側面との間の明らかな作用がもはや必要でなくなるように（描いたスケールは実際の実施形態のほぼ２倍である）まず最初に半径方向内側に押される必要はないので、固定用ブッシュ９の内側と結合用インサート１との間の半径方向の空間および結合用インサート１の固定用リブ３の外径は比較的小さいものに保つことができる。したがって、一方ではプラグイン結合の半径方向における負荷の結果として生じる２つの結合部品１、２の互いに対する歪みは、特に結合用インサート１に付加的な環状ビーズ２８が装着されているときに一層大きく中和可能であり、他方では固定用リブ３を有する結合用インサート１が、傾くことなく結合用レセプタクル２に挿入される間において、固定用ブッシュ９の内側の軸方向径路に沿ってガイドされ、それにより固定用リブ３が間違いなく固定用ブラケット５の脚部６の背後にはまり込む。結合部品１、２を結合解除するために、交差部材２３が、例えばネジ回しのブレード部分のような平坦な道具によりフランジ１７にあるくぼみ２４を通り、結合用レセプタクル２に対して半径方向に動かすことができる。これにより、脚部６の端部にある突起２２が周辺セクション１９上を滑り、脚部６が押し広げられて切り欠き１８の壁２１との接触位置へと移動し、そこでこれらはくぼみ２０にはまり込み、固定用ブラケット５を結合用レセプタクル２から分離することなくこの位置に保持される。引き続いて、脚部６がもはや固定用ブッシュ９の内側から半径方向内側に向けて突き出すことはないので、結合用インサート１は結合用レセプタクル２から引き出すことができる。図１および５による固定用ブラケット５の結合解除位置では、脚部６はまた、固定用ブッシュ９のスロット１０に係合することももはやなく、必要であれば固定用ブッシュ９を、単純にフランジ７をつかんで引っ張って固定用ブッシュ９と結合用レセプタクル２を離すことにより結合用レセプタクル２から引き出すことができる。必要であれば、引き続いてシール用リング７を交換することができる。
【００２４】
結合装置を組み立てるために結合用レセプタクル２と固定用ブッシュ９が必要とされる相互関係において回転する位置に挿入され、この回転位置においてスロット４および１０が互いに整列されることを確実化するように、突起２５とミゾ２６が設けられ、２つの部品２と９とが互いに嵌合して必要な回転位置となる。
【００２５】
固定用ブラケット５を結合用レセプタクル２に装着するためには、それを結合用レセプタクル２の区画１３にまたがるように設置し、それからそれをフランジ１７に向けて軸方向に前に、その突起２２が切り欠き１８に係合するまで押すだけでよい。
【００２６】
したがって、プラグイン結合の着脱ばかりでなく、この結合装置のすべての要素を組み立ておよび分解することもまた非常に単純である。
【００２７】
本発明に関する特定の実施形態を詳細に提示および説明して本発明の原理を記述してきたが、このような原理から逸脱することなく本発明が他の実施形態を有することは理解されるところであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】結合用レセプタクルの固定用ブラケットが結合解除位置にある状態の本発明による結合装置の実施形態の透視図である。
【図２】固定用ブラケットが結合位置にある状態の図１による結合用レセプタクルのまた別の透視図である。
【図３】固定用ブラケットが結合状態にある結合用レセプタクルであるが、図２に相関して１８０°回転した配置の状態を示す図である。
【図４】図３による結合装置の軸方向断面図である。
【図５】図２による結合装置の軸方向断面図である。

Claims (10)

1. プラグイン結合の結合装置であって、
   受入れ端部を有する管状の結合用レセプタクル（２）、および、流体を伝達する２つの構成部品に対する結合位置で結合用レセプタクル（２）内の受入れ端部で受け入れられるように構成された適合する管状の結合用インサート（１）、を備え、
   結合用レセプタクル（２）は直径方向に互いに対向して配置されてかつ結合用レセプタクル（２）の経線方向中心軸に直角をなす方向に延びた２つの横方向スロット（４）を有し、結合装置はさらに、
   Ｕ型弾性固定用ブラケット（５）を備え、固定用ブラケット（５）は、結合用レセプタクル（２）の外側に設置され、それぞれがこれら２つの横方向スロット（４）と平行に延びて横方向スロット（４）内に突き出る２つの脚部（６）を有し、
   結合用インサート（１）は外周固定用リブ（３）を有し、結合用インサート（１）と結合用レセプタクル（２）が結合位置にあるときにＵ型弾性固定用ブラケット（５）の脚部（６）がこの固定用リング（３）の背後で定位置にはまり込み、結合装置はさらに、
   結合用レセプタクル（２）の内部に配置された少なくとも１つのシール用リング（７）と、
   結合用レセプタクル（２）の内部に配置された固定用ブッシュ（９）を備え、固定用ブッシュ（９）は第１の端部と第２の端部を有し、第１の端部はシール用リング（７）に面し、第２の端部は固定用リブ（３）の半径方向外側面に当たってかつ横方向スロット（４）を通り過ぎて突き出しており、
   固定用ブッシュ（９）は、２つの横方向スロット（４）に整列された２つの横方向スロット（１０）を有し、Ｕ型弾性固定用ブラケット（５）の２つの脚部（６）がそれぞれ２つの横方向スロット（１０）に係合するように構成され、
   前記固定用ブッシュ（９）の第２の端部は、結合用レセプタクル（２）から突き出しており、結合用レセプタクル（２）の外周を過ぎて半径方向外側に突き出たフランジ（１７）を有する
   結合装置。
2. 前記結合用レセプタクル（２）が金属製である、請求項１記載の結合装置。
3. フランジ（１７）は２つの半径方向の切り欠き（１８）を有し、それぞれの半径方向の切り欠き（１８）は半径方向の側壁（２１）および底部を有し、この底部は周辺セクション（１９）を有し、周辺セクション（１９）は、結合用レセプタクル（２）の経線方向中心軸と同軸に配置され、結合用レセプタクル（２）の外径よりも大きな外径を有し、フランジ（１７）はさらに、周辺セクション（１９）に円周方向に隣接してかつ半径方向側壁（２１）の一方に隣接して配置された半径方向のくぼみ（２０）を有し、Ｕ型弾性固定用ブラケット（５）の２つの脚部（６）が軸方向突起（２２）を設けた自由端部を有し、結合位置において軸方向突起（２２）はこれらの半径方向切り欠き（１８）内に突き出して周辺セクション（１９）に当たっており、結合用インサート（１）と結合用レセプタクル（２）を互いから分離するときに軸方向突起（２２）はＵ型弾性固定用ブラケット（５）を半径方向に動かすことによって半径方向くぼみ（２０）で定位置にはまり込む、請求項１に記載の結合装置。
4. 半径方向切り欠き（１８）は固定用ブッシュ（９）の第２の端部の方向に向けて閉じている、請求項３に記載の結合装置。
5. Ｕ型弾性固定用ブラケット（５）は２つの脚部（６）を相互に接続する交差部材（２３）を有し、フランジ（１７）が、交差部材（２３）に対向する位置で半径方向くぼみ（２４）を備えた領域を有する、請求項１に記載の結合装置。
6. フランジ（１７）は少なくとも１つの軸方向突起（２５）を有し、結合用レセプタクル（２）が受入れ端部で軸方向突起（２５）を受けるように構成された溝（２６）を有する、請求項１に記載の結合装置。
7. 固定用ブッシュ（９）は硬質プラスティック材料から成る、請求項１に記載の結合装置。
8. Ｕ型弾性固定用ブラケット（５）は硬質弾性プラスティック材料から成る、請求項１に記載の結合装置。
9. Ｕ型弾性固定用ブラケット（５）の２つの脚部（６）は互いに面する内側面を有し、内側面が結合用レセプタクル（２）の受入れ端部に向かって広がるように傾斜（２７）を有する、請求項１に記載の結合装置。
10. 請求項１に記載の結合装置を含むプラグイン結合であって、結合用インサート（１）は環状ビーズ（２８）を有し、結合用レセプタクル（２）と結合用インサート（１）が結合した位置では、これが固定用リブ（３）からの間隔よりも大きなシール用リング（７）からの間隔をおいて固定用ブッシュ（９）内に配置され、Ｕ型弾性固定用ブラケット（５）の２つの脚部（６）が固定用リブ（３）と環状ビーズ（２８）との間で係合し、かつ環状ビーズ（２８）の外径が固定用ブッシュ（９）の最大内径に実質的に整合するプラグイン結合。

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