(57)【要約】【課題】本発明は、コンバインの刈取部を自動制御で昇降するようにした構成で、自動で昇降させる範囲の設定を容易にすることを課題とする。【解決手段】車台１１の前部に昇降可能に設ける刈取前処理装置１３の地上高を検出する刈取高さ検出手段２を設け、該刈取高さ検出手段２の検出する地上高に基づいて刈高さ制御処理装置３８で刈取前処理装置１３を制御下限位置から制御上限位置の範囲で昇降制御するコンバインにおいて、刈高さ制御処理装置３８を調整記憶モードに切換えると、刈取前処理装置１３の昇降移動率を監視し、昇降移動を一定時間停止した位置を制御下限位置と制御上限位置として記憶すべくしたことを特徴とするコンバインの刈取昇降制御装置とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車台（１１）の上側に脱穀装置（１２）を設け、該脱穀装置（１２）の前側に刈取前処理装置（１３）を昇降可能に設け、該刈取前処理装置（１３）の地上高を検出する刈取高さ検出手段（２）を設け、該刈取高さ検出手段（２）によって検出された地上高に基づいて刈取前処理装置（１３）を制御下限位置から制御上限位置の範囲で昇降制御する刈高さ制御装置（３８）を備えたコンバインにおいて、前記刈高さ制御装置（３８）を調整記憶モードに切換えると、刈取前処理装置（１３）の昇降移動率を監視し、該刈取前処理装置（１３）が上昇移動を検出した後に昇降移動を一定時間停止した位置を制御上限位置として記憶し、刈取前処理装置（１３）の下降移動を検出した後に昇降移動を一定時間停止した位置を制御下限位置として記憶する構成としたことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記刈取高さ検出手段（２）として、接地して地上高を検出する接地高さセンサ（２５）と、刈取前処理装置（１３）の昇降枢支部に設ける回動角度から車台（１１）に対する刈取前処理装置（１３）の高さを検出する刈取位置センサ（３０）を設け、該接地高さセンサ（２５）と刈取位置センサ（３０）が検出するデータに基づいて刈取前処理装置（１３）の昇降制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
【請求項３】
前記刈高さ制御装置（３８）は、走行検出手段（４０）が車体の走行状態を検出している場合は、接地高さセンサ(２５)の検出情報によって制御下限位置から制御上限位置までの範囲で刈取前処理装置（１３）の昇降制御を行い、走行検出手段（４０）が走行状態を検出していない場合には、刈取位置センサ（３０）により非作業高さまで上昇した位置に保持する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
【請求項４】
前記刈高さ制御装置（３８）は、脱穀装置（１２）を駆動していることを検出する脱穀クラッチスイッチ（２７）が駆動状態を検出している場合は、接地高さセンサ(２５)の検出情報によって制御下限位置から制御上限位置までの範囲で刈取前処理装置（１３）の昇降制御を行い、脱穀クラッチスイッチ（２７）が脱穀装置（１２）の駆動状態を検出していない場合は刈取位置センサ（３０）により非作業高さまで上昇した位置に保持する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１に記載のコンバインにおいて、コンバインの前部には刈刃を設けた刈取前処理装置が昇降可能に設けられ、刈刃の後下部に刈高さ検出用ソリ体が設けられて、該刈高さ検出用ソリ体で検出する刈刃の地上高を一定にするために刈取部を昇降させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンバインで収穫作業を開始するには、まず、大豆、麦、稲などの収穫対象種別や圃場の硬軟などの作業条件によって、収穫作業前に刈取前処理装置の地上高の昇降範囲を一定範囲に調整するが、刈取前処理装置には刈刃の他に搬送装置などの重量物を備えるために昇降範囲の設定が面倒である。
【０００５】
本発明は、コンバインの刈取部を自動制御で昇降するようにした構成で、自動で昇降させる範囲の設定を容易にし、操作性の向上によってコンバインの作業能率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
即ち請求項１記載の発明は、車台（１１）の上側に脱穀装置（１２）を設け、該脱穀装置（１２）の前側に刈取前処理装置（１３）を昇降可能に設け、該刈取前処理装置（１３）の地上高を検出する刈取高さ検出手段（２）を設け、該刈取高さ検出手段（２）によって検出された地上高に基づいて刈取前処理装置（１３）を制御下限位置から制御上限位置の範囲で昇降制御する刈高さ制御装置（３８）を備えたコンバインにおいて、前記刈高さ制御装置（３８）を調整記憶モードに切換えると、刈取前処理装置（１３）の昇降移動率を監視し、該刈取前処理装置（１３）が上昇移動を検出した後に昇降移動を一定時間停止した位置を制御上限位置として記憶し、刈取前処理装置（１３）の下降移動を検出した後に昇降移動を一定時間停止した位置を制御下限位置として記憶する構成としたことを特徴とするコンバインとした。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記刈取高さ検出手段（２）として、接地して地上高を検出する接地高さセンサ（２５）と、刈取前処理装置（１３）の昇降枢支部に設ける回動角度から車台（１１）に対する刈取前処理装置（１３）の高さを検出する刈取位置センサ（３０）を設け、該接地高さセンサ（２５）と刈取位置センサ（３０）が検出するデータに基づいて刈取前処理装置（１３）の昇降制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインとした。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記刈高さ制御装置（３８）は、走行検出手段（４０）が車体の走行状態を検出している場合は、接地高さセンサ(２５)の検出情報によって制御下限位置から制御上限位置までの範囲で刈取前処理装置（１３）の昇降制御を行い、走行検出手段（４０）が走行状態を検出していない場合には、刈取位置センサ（３０）により非作業高さまで上昇した位置に保持する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインとした。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記刈高さ制御装置（３８）は、脱穀装置（１２）を駆動していることを検出する脱穀クラッチスイッチ（２７）が駆動状態を検出している場合は、接地高さセンサ(２５)の検出情報によって制御下限位置から制御上限位置までの範囲で刈取前処理装置（１３）の昇降制御を行い、脱穀クラッチスイッチ（２７）が脱穀装置（１２）の駆動状態を検出していない場合は刈取位置センサ（３０）により非作業高さまで上昇した位置に保持する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインとした。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によると、刈高さ制御装置（３８）の制御下限位置と制御上限位置の設定が、刈取昇降制御装置（３８）を調整記憶モードにして刈取前処理装置（１３）を昇降させ一定時間昇降を停止するだけで設定できるので、制御下限位置と制御上限位置を個別に設定する必要が無く操作手順が非常に簡単になり、操作性の向上によってコンバインの作業能率を高めることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によると、上記請求項１記載の発明の効果を奏するうえで、刈取前処理装置（１３）の地上高検出が接地高さセンサ（２５）と刈取位置センサ（３０）で幅広く行える。
【００１２】
請求項３記載の発明によると、上記請求項１記載の発明の効果を奏するうえに、刈り取り作業中に、正確な地上高で刈取前処理装置（１３）の自動昇降制御が行え、刈取作業を円滑に行なうことができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によると、上記請求項１記載の発明の効果を奏するうえに、脱穀装置（１２）を駆動しない路上走行時に、刈取前処理装置（１３）を非作業高さまで上昇させることで、この路上走行の安全性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】コンバインの全体側面図である。
【図２】コンバインの一部拡大側面図である。
【図３】刈高さ制御の制御ブロック図である。
【図４】自動制御範囲設定の制御フローチャート図である。
【図５】検出データの使い分け制御フローチャート図である。
【図６】降下速度制御フローチャート図である。
【図７】上昇速度制御フローチャート図である。
【図８】掻込みリールの駆動制御の制御ブロック図である。
【図９】掻込みリールの駆動制御フローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例で説明する。
実施例として示す汎用コンバインは、図１に示すように、クローラ１０を装備した車台１１上に、茎稈供給口を前側にして脱穀装置１２を搭載し、その茎稈供給口に刈取前処理装置１３の搬送コンベヤの終端部を接続して構成している。
【００１６】
刈取搬送装置１３は刈取昇降シリンダ４５により搬送コンベヤの終端近傍の昇降枢支部を支点に前側を上下回動自在に構成しており、この昇降角度を刈取位置センサ３０により検出し、刈取搬送装置１３の対機体高さを算出する構成としている。
【００１７】
そして、脱穀装置１２は、上部に螺旋式扱胴を前後方向に軸架して下側に選別網（  受網）を張設した扱室を配置し、その下側に揺動選別棚を設け、更にその下方に選別方向の上手側から順番に、圧風唐箕、一番移送螺旋、二番移送螺旋を軸装し、後部下方に排塵口を開口した選別室を設けて構成している。
【００１８】
つぎに、刈取前処理装置１３は、前記搬送コンベヤの搬送始端部に収集テーブル１６を連結して設け、この収集テーブル１６上に横向きに掻込みオーガー１４を軸架する構成としている。そして、刈取前処理装置１３は、図面に示すように、収集テーブル１６の前側に刈取装置１５を設け、この刈取装置１５が刈り取った穀稈の穂先部を、上記掻込みオーガー１４が搬送過程で前側から一側方に収集しながら、前記搬送コンベヤの搬送始端部に供給する構成としている。刈取前処理装置１３の上部には掻込みリール１７を設け、穀稈を刈取装置１５に押え込み供給している。
【００１９】
収集テーブル１６の底部には、刈取前処理装置１３の昇降高さを接地して検出する接地刈取高さ検出機構１８を設けている。この接地刈取高さ検出機構１８は、図２に示す如く、刈取フレーム２０に横架した取付軸２１に前接地板１９ａを固着し、その後端部に後接地板１９ｂを枢支軸１９ｃで枢支し、該枢支軸１９ｃを挟んで前接地板１９ａと後接地板１９ｂに両端を固定した引張バネ２６の張力によって前接地板１９ａの後端部を下向き付勢して接地部を構成している。
【００２０】
前接地板１９ａが接地してその上下動が取付軸２１の回動となるが、取付軸２１には伝動アーム２２を固着しているので、この伝動アーム２２の後端のピン２３が上下し、ピン２３に接地高さセンサ２５のアーム２４が係合して、刈取前処理装置１３の地上高を検出するようにしている。
【００２１】
図３は、刈取前処理装置１３の昇降自動制御に関する制御ブロック図で、刈取制御装置１の入力側は、脱穀クラッチスイッチ２７からのオン・オフ信号と自動接地追従スイッチ２８からのオン・オフ信号と自動定点停止スイッチ２９からのオン・オフ信号が刈取制御装置１のデジタル信号入力処理３４を経て刈高さ制御装置３８に入力する。
【００２２】
刈取前処理装置１３を車体フレームに枢支する部分に設けて回動角度から検出する刈取位置センサ３０からの刈取位置信号と前記接地高さセンサ２５からの接地高さ信号と刈高さ設定ダイヤル３１からの高さ設定信号と刈取昇降レバーセンサ３２の操作信号が刈取制御装置１のアナログ信号入力処理３５を経て刈高さ制御装置３８に入力する。
【００２３】
車速カウンタ３３からカウント値が刈取制御装置１のパルス入力検出手段３６に入り車速検出手段４０を経て刈高さ制御装置３８に入力する。
刈取制御装置１内では、タイマカウント手段３７と刈高さ位置記憶手段３９と刈高さ制御装置３８で自動制御データが演算処理される。
【００２４】
刈高さ制御装置３８の演算処理信号が刈取上昇速度手段４１を経て刈取昇降出力４３として刈取前処理装置１３の昇降シリンダを作動させ、刈取下降速度手段４２を経て刈取下降出力４４として刈取前処理装置１３の刈取昇降シリンダ４５を作動させる。
【００２５】
図４は、刈取前処理装置１３を自動で昇降させる場合の制御上限位置と制御下限位置を記憶させるフローチャートで、まず、ステップＳ１で記憶調整モードであるかを判定し、ＹＥＳであれば、ステップＳ２で刈取昇降レバーを操作して刈取昇降レバーセンサ３２の出力を刈取制御装置１に入力し、ステップＳ３で接地高さセンサ２５が下降変化を出力したと判定すると、ステップＳ４で接地下限調整中を記憶し接地上限調整中を解除し、ステップＳ５で下限記憶監視時間を初期化して計時を開始する。その後、ステップＳ９の接地下限調整中の判断では当然ＹＥＳであるから、ステップＳ１０で停止状態での所定の下限記憶監視時間が経過するのを待って、ステップＳ１１でその停止状態の地上高を制御下限位置として記憶し、ステップＳ１２で接地上限調整中を解除して接地下限調整中を解除しリターンする。
【００２６】
ステップＳ３で接地高さセンサ２５が下降変化を出力したと判定しなく、ステップＳ１３で接地上限調整中と判定すれば、ステップＳ１４で停止状態での所定の上限記憶監視時間が経過するのを待って、ステップＳ１５でその停止状態の地上高を制御上限位置として記憶し、ステップＳ１６で接地上限調整中を解除して接地下限調整中を解除しリターンする。
【００２７】
図５は刈取前処理装置１３の地上高を検出する接地高さセンサ２５と刈取位置センサ３０の検出データの使い分けを示すフローチャートで、ステップＳ２０で自動接地追従スイッチ２８のオン・オフを判定し、オンであれば、ステップＳ２１で車速カウンタ３３から走行速度を読み込み、ステップＳ２２で車速が極低速の所定速度より速いかを判定する。
【００２８】
車速が所定速度より速ければ、ステップＳ２３の接地高さセンサ２５で検出する刈高さが作業下限高さより低いかの判定を行い、低ければステップＳ２８で刈取前処理装置１３を上昇する出力を行いリターンし、高ければステップＳ２４で接地高さセンサ２５により検出する刈高さが作業上限高さより高いかの判定を行い、高ければステップＳ２９で刈取前処理装置１３を下降させる出力を行いリターンし、低ければそのままでリターンする。
【００２９】
ステップＳ２２で車速が極低速の所定速度より遅くて略停止状態であれば、ステップＳ２５で脱穀クラッチスイッチ２７のオンを判定し、オンであれば前記ステップＳ２３に移行し、オフであればステップＳ２６の刈取位置センサ３０で検出する刈高さが作業下限高さより低いかの判定を行い、低ければステップＳ２８で刈取前処理装置１３を上昇する出力を行いリターンし、高ければステップＳ２７で刈取位置センサ３０が検出する刈高さが作業上限高さより高いかの判定を行い、高ければステップＳ２９で刈取前処理装置１３を下降させる出力を行ってリターンし、低ければそのままでリターンする。
【００３０】
図６は刈取前処理装置１３の降下速度を制御するフローチャートで、ステップＳ３０で自動接地追従スイッチ２８のオン・オフを判定し、オンであれば、ステップＳ３１で刈取昇降レバーセンサ３２のオンを判定し、オンであればステップＳ３２で刈取自動下降中を記憶し、ステップＳ３３で刈取昇降レバーセンサ３２の検出量から下降速度を算出し、ステップＳ３７で刈取下降出力を行う。
【００３１】
ステップＳ３１で刈取昇降レバーセンサ３２がオンでなければ、ステップＳ３４で刈取自動下降中を判定し、下降中であればステップＳ３５で刈取前処理装置１３の現在位置が制御上限位置よりも上かを判定し、上であればステップＳ３８で刈取下降速度を中速にして、ステップＳ３７で刈取下降出力を行う。
【００３２】
ステップＳ３５で刈取前処理装置１３の現在位置が制御上限位置以下であれば、ステップＳ３６で刈取自動下降速度が設定済であるかを判定し、設定済でなければステップＳ３９で刈取前処理装置１３の現在位置から自動降下速度を算出（高さが低ければ下降速度を遅くする）し、ステップＳ４０で刈取自動下降速度設定済を記憶し、ステップＳ３７で刈取下降出力を行う。
【００３３】
ステップＳ３６で刈取自動下降速度が設定済でなければ、そのままで、ステップＳ３７で刈取下降出力を行う。
以上の降下速度制御で、刈取前処理装置１３が高い位置にあれば速く降下させ、低い位置にあればゆっくりと降下させるようになり、下降停止のショックを和らげ正確に停止する。
【００３４】
図７は刈取前処理装置１３の上昇を制御するフローチャートで、ステップＳ５０で自動接地追従スイッチ２８のオン・オフを判定し、オンであればステップＳ５２で脱穀クラッチスイッチ２７のオンを判定し、オンであればステップＳ５３で刈取位置センサ３０の検出値が自動制御上限値以下であるかを判定し、以下であればステップＳ５４で接地高さセンサ２５の検出値が自動制御上限値以下であるかを判定し、以下であればステップＳ５５で刈取昇降レバーセンサ３２が上であるかの判定を行い、上であればステップＳ５９で上昇牽制解除時間をカウントして、ステップＳ６０で上昇牽制解除時間の経過を待って、ステップＳ６１で上昇牽制解除時間を初期化して、リターンする。
【００３５】
ステップＳ５０で自動接地追従スイッチ２８がオンでなければステップＳ５１の自動定点停止スイッチ２９のオン判定を行い、オンであればステップＳ６３の定点停止制御に移行し、オンでなければステップＳ６１の上昇牽制解除時間初期化に移行する。
【００３６】
ステップＳ５２とステップＳ５３とステップＳ５４の判定がＮＯであれば、ステップＳ６１の上昇牽制解除時間初期化に移行する。
ステップＳ５５で刈取昇降レバーセンサ３２が上でなければ、ステップＳ５６で刈高さ設定ダイヤル３１より上限位置を算出し、ステップＳ５７で接地高さセンサ２５の検出値が上限位置より高いかを判定し、高いか高くなくてもステップＳ６２で刈取位置センサ３０の検出値が上限位置より高ければステップＳ５８で刈取上昇出力の停止を行ってリターンする。ステップＳ６２で刈取位置センサ３０の検出値が上限位置より高くなければそのままでリターンする。
【００３７】
ステップＳ５３の自動制御上限値は、図４のステップＳ１５において刈高位置記憶手段３９に記憶した制御上限位置を基準として、それよりも低い高さに刈高さ設定ダイヤル３１で任意に設定する値であり、あらかじめ設定した制御上限位置に対してダイヤル操作のみで刈取前処理装置１３の上昇位置を設定することができ、収穫物によって変更することができる。
【００３８】
この制御で、刈高さ設定ダイヤル３１の上限位置が優先され、この上限位置を超えれば上昇を停止するが、刈取昇降レバーを一定時間以上上昇側に操作し続けると、刈高さ設定ダイヤル３１の上限位置を越えて上昇するため、刈高さ設定ダイヤル３１の設定を変更せず制御上限位置を超えて上昇させることができ、その上設定の戻し忘れの虞がない。
【００３９】
図８と図９は、掻込みリール１７の駆動制御に関する制御ブロック図と制御フローチャートである。
図８で、リール制御装置４９に入力する制御信号は、脱穀クラッチスイッチ２７からのオン・オフ信号と主変速レバーセンサ５０からの前・後進変速信号がデジタル信号入力処理５３を経てリール回転制御装置５７に入力する。
【００４０】
主変速レバーセンサ５０の前後進信号とリール変速位置センサ５１のリール変速信号と刈取位置センサ３０からの刈取位置信号がリール制御装置４９のアナログ信号入力処理５４を経てリール回転制御装置５７に入力する。
【００４１】
車速カウンタ３３からカウント値とリール回転センサ５２の回転カウント値がリール制御装置４９のパルス入力検出手段５５を経てリール回転制御装置５７に入力する。
リール制御装置４９内では、タイマカウント手段５６とリール回転制御装置５７で演算処理される。
【００４２】
リール回転制御装置５７からは、リール増速処理５８を経て増速リレー６１に出力され、リール減速処理５９を経て減速リレー６２に出力され、リール駆動出力処理６０を経て駆動・停止リレー６３に出力されてリール駆動モータ６４が制御される。
【００４３】
図９で、ステップＳ７０で脱穀クラッチスイッチ２７のオンを判定し、オンであればステップＳ７１で主変速レバーセンサ５０が前進を検出したかの判定を行い、前進以外であれば、ステップＳ７２で掻込みリール１７の駆動出力を行い、ステップＳ７３で主変速レバーの前進設定を記憶し、ステップＳ７４で主変速レバーの変速位置からリールの回転速度目標を算出し、ステップＳ８３以降の後述するリール回転数制御を行う。
【００４４】
ステップＳ７１で主変速レバーセンサ５０が前進以外を検出すれば、ステップＳ７５で主変速レバーが前進設定かの判定を行い、前進設定であればステップＳ７７に移行し、前進設定以外ならばステップＳ７６の刈取位置が所定高さより高いかの判定を行い、高ければステップＳ８２に移行し、低ければステップＳ７７の主変速レバーが後進かの判定を行い、後進ならばステップＳ８０で後進時のリール回転数目標を算出し、ステップＳ８３以降の後述するリール回転数制御を行う。
【００４５】
ステップＳ７７の主変速レバーが後進かの判定で後進以外であればステップＳ７８でリール回転継続タイマカウントを行い、ステップＳ７９でリール回転継続終了の判定を行い、終了であればステップＳ８２でリール駆動出力を停止する。終了でなければステップＳ８１で停止時のリール回転数の目標値を算出し、ステップＳ８３以降の後述するリール回転数制御を行う。
【００４６】
ステップＳ８３では、リール回転数が目標回転数より速いかの判定を行い、速ければステップＳ８５でリール回転の減速出力を行いリターンする。遅ければステップＳ８４でリール回転数が目標回転数より遅いかの判定を行い、遅ければステップＳ８６でリール回転の増速出力を行いリターンし、速ければそのままでリターンする。
【００４７】
以上の制御で、主変速レバーを前進側へ一定以上操作した後に中立に戻すと、掻込みリール１７を一定回転で一定時間回転を続けること或いは徐々に回転を低下させることで、刈取前処理装置１３に残る刈取穀稈を脱穀装置１２に取り込む。
【００４８】
また、主変速レバーを前進側へ一定以上操作した後に後進に切換えると、掻込みリール１７を一定回転で一定時間回転を続けること又は徐々に回転を低下させること或いは主変速レバーの操作量に応じて回転を変化させることで、刈取前処理装置１３に残る刈取穀稈を脱穀装置１２に取り込む。
【００４９】
しかして、機体を停止又は後進させることによる刈取前処理装置１３の残留穀稈を確実に脱穀装置１２に送り込んで取りこぼしを防ぎ収穫効率を高める。
掻込みリール１７は、一定高さ以上に上昇させると停止させるが、刈取前処理装置１３を所定高さ以下に降下させても主変速レバーを前進側へ操作しないと停止したままとする。しかし、脱穀レバーを切から入にすると回転を再開する。
【００５０】
これにより、刈取前処理装置１３を下降させた際に、意図せず掻込みリール１７が駆動されて、周囲の作業者が巻き込まれる危険を解消することができる。
【符号の説明】
【００５１】
２  刈取高さ検出手段
１１  車台
１３  刈取前処理装置
２５  接地高さセンサ
３０  刈取位置センサ
３８  刈高さ制御装置
【図１】
2011244794.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011244794.tif 000007
【図６】
2011244794.tif 000008
【図７】
2011244794.tif 000009
【図８】
2011244794.tif 000010
【図９】
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