(57)【要約】【課題】ロッドの偏心に対する追従性および騒音に対する遮音性を確保するとともに、部品点数および製造工数を削減することができる密封装置を提供する。【解決手段】ハウジングの軸孔内周に固定される筒状の保持部材と、保持部材の内周側に保持されたシール本体とを有する。シール本体は、複数の山部および谷部が軸方向に交互に並んだ形状の蛇腹部を有する。蛇腹部の山部はそれぞれその外径端部が保持部材の内周面に接触することにより、互いに隣り合う山部同士の間に、蛇腹部および保持部材に囲まれる環状の空気室を形成する。蛇腹部の谷部はそれぞれその内径端部がロッドの外周面に接触することにより、互いに隣り合う谷部同士の間に、蛇腹部およびロッドに囲まれる環状の空気室を形成する。密閉された複数の空気室は軸方向に並んで設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと前記ハウジングの軸孔に挿通したロッドとの間をシールする密封装置において、
前記ハウジングの軸孔内周に固定される筒状の保持部材と、前記保持部材の内周側に保持されたシール本体とを有し、
前記シール本体は、複数の山部および谷部が軸方向に交互に並んだ形状の蛇腹部を有し、
前記蛇腹部の山部はそれぞれその外径端部が前記保持部材の内周面に接触することにより、互いに隣り合う山部同士の間に、前記蛇腹部および保持部材に囲まれる環状の空気室を形成し、前記蛇腹部の谷部はそれぞれその内径端部が前記ロッドの外周面に接触することにより、互いに隣り合う谷部同士の間に、前記蛇腹部およびロッドに囲まれる環状の空気室を形成し、結果、密閉された複数の空気室が軸方向に並んで設けられることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１記載の密封装置において、
前記シール本体を前記保持部材に連結するための連結部が前記蛇腹部の一端に一体成形されるとともに前記ロッドの周面に摺動自在に密接するリップ部が前記蛇腹部の他端に一体成形され、前記蛇腹部、連結部およびリップ部を有する前記シール本体はゴム状弾性体のみよりなる加硫成形品として成形されていることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の密封装置において、
前記蛇腹部における互いに隣り合う山部と谷部の間の斜面部に、ロッドの偏心に対する追従性を高めるための段差形状または蛇腹振幅の小さな小蛇腹形状が設けられていることを特徴とする密封装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の密封装置において、
前記蛇腹部における山部の外径端部および谷部の内径端部の何れか一方または双方に、グリスを保持して密閉性を高めるための凹形状が設けられていることを特徴とする密封装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載の密封装置において、
当該密封装置は、自動車等車両のステアリング用ダストシールとして用いられることを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、自動車等車両におけるステアリング用ダストシール等として用いられる密封装置に関する。また本発明の密封装置は自動車産業の分野で用いられ、またはその他の産業機械（機器）の分野などで用いられる。
【背景技術】
【０００２】
本願出願人が先に提案した図５に示す密封装置は、自動車等車両におけるステアリング用ダストシール等として用いられるものであって、薄肉状の蛇腹部５２を有することによりステアリングロッド５３の偏心に対する優れた追従性を発揮するとともに、蛇腹部５２の２重構造を有することによりエンジン側Ａの騒音を車室内側Ｂに伝えにくくする優れた遮音性を発揮することが可能とされている。
【０００３】
しかしながら上記先行技術では、薄肉状の蛇腹部５２の２重構造を実現するために加硫成形品である蛇腹状シール５１が２点必要とされることから、部品点数および製造工数が多く、コスト高となっている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２４２８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みて、ロッドの偏心に対する追従性および騒音に対する遮音性を確保するとともに、部品点数および製造工数を削減することができる密封装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、ハウジングと前記ハウジングの軸孔に挿通したロッドとの間をシールする密封装置において、前記ハウジングの軸孔内周に固定される筒状の保持部材と、前記保持部材の内周側に保持されたシール本体とを有し、前記シール本体は、複数の山部および谷部が軸方向に交互に並んだ形状の蛇腹部を有し、前記蛇腹部の山部はそれぞれその外径端部が前記保持部材の内周面に接触することにより、互いに隣り合う山部同士の間に、前記蛇腹部および保持部材に囲まれる環状の空気室を形成し、前記蛇腹部の谷部はそれぞれその内径端部が前記ロッドの外周面に接触することにより、互いに隣り合う谷部同士の間に、前記蛇腹部およびロッドに囲まれる環状の空気室を形成し、結果、密閉された複数の空気室が軸方向に並んで設けられることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記シール本体を前記保持部材に連結するための連結部が前記蛇腹部の一端に一体成形されるとともに前記ロッドの周面に摺動自在に密接するリップ部が前記蛇腹部の他端に一体成形され、前記蛇腹部、連結部およびリップ部を有する前記シール本体はゴム状弾性体のみよりなる加硫成形品として成形されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項１または２記載の密封装置において、前記蛇腹部における互いに隣り合う山部と谷部の間の斜面部に、ロッドの偏心に対する追従性を高めるための段差形状または蛇腹振幅の小さな小蛇腹形状が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項４による密封装置は、上記した請求項１、２または３記載の密封装置において、前記蛇腹部における山部の外径端部および谷部の内径端部の何れか一方または双方に、グリスを保持して密閉性を高めるための凹形状が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
更にまた、本発明の請求項５による密封装置は、上記した請求項１、２、３または４記載の密封装置において、当該密封装置は、自動車等車両のステアリング用ダストシールとして用いられることを特徴とする。
【００１１】
上記先行技術に係る図５の密封装置においては、蛇腹部５２が山部および谷部を径方向に並べた形状とされ、このため、薄肉状の蛇腹部５２の２重構造を実現するために加硫成形品である蛇腹状シール５１が２点必要とされている。これに対し本発明では、蛇腹部が山部および谷部を径方向ではなく軸方向に並べた形状とされ、このため、１つの加硫成形品（シール本体）によって薄肉状の蛇腹部の２重構造（多重構造）を実現することが可能とされている。
【００１２】
すなわち本発明において、シール本体は、複数の山部および谷部が軸方向に交互に並んだ形状の蛇腹部を有する。蛇腹部の山部はそれぞれその外径端部が保持部材の内周面に接触することにより、互いに隣り合う山部同士の間に、蛇腹部および保持部材に囲まれる環状の空気室を形成する。また、蛇腹部の谷部はそれぞれその内径端部がロッドの外周面に接触することにより、互いに隣り合う谷部同士の間に、蛇腹部およびロッドに囲まれる環状の空気室を形成する。このため１つの加硫成形品によって、密閉された複数の空気室が軸方向に並んで設けられることから、空気室のそれぞれにおいて、また空気室を仕切る蛇腹の斜面部のそれぞれにおいて遮音効果を発揮することが可能とされている。また、ロッドの偏心に対しては、ロッドの偏心方向に応じて円周上の一部で蛇腹部が蛇腹振幅を小さくするよう弾性変形するため、ロッドの偏心に対して追従することが可能とされている。
【００１３】
また、本発明において、密封装置は、ハウジングの軸孔内周に固定される筒状の保持部材と、この保持部材の内周側に保持されたシール本体とよりなる。筒状の保持部材は、シール本体をその外周側から囲むようになるもので、シール本体を保持するとともにこれを保護し、すなわちシール本体が直接ハウジングの軸孔内周面に接触して傷付けられるのを防止する。シール本体は上記したように蛇腹部を有する。したがってこのように本発明の密封装置は、保持部材およびシール本体よりなり部品点数がわずか２つとされるため、上記先行技術に係る図５の密封装置と比較して部品点数の削減、延いては製造工数の削減が実現されている。ちなみに、上記先行技術に係る図５の密封装置の部品点数は５つ（図上上側の蛇腹状シールを構成するゴム状弾性体およびこれに埋設された金具２つ、ならびに図上下側の蛇腹状シールを構成するゴム状弾性体およびこれに埋設された金具１つ）である。
【００１４】
シール本体の全体構造としては、シール本体を保持部材に連結するための連結部を蛇腹部の一端に一体成形するとともにロッドの周面に摺動自在に密接するリップ部を蛇腹部の他端に一体成形するのが好適であり、このように蛇腹部、連結部およびリップ部を一体に有するシール本体をゴム状弾性体のみの加硫成形品として成形することにより、部品点数を増加させることなく蛇腹状シールを製作することが可能となる。
【００１５】
また、シール本体の蛇腹部において、互いに隣り合う山部と谷部の間の斜面部に段差形状や蛇腹振幅の小さな小蛇腹形状を設けると、これらが加重的に弾性変形することにより蛇腹部が径方向に一層弾性変形しやすくなり、よってロッドの偏心に対する追従性を一層高めることが可能となる。
【００１６】
また、シール本体の蛇腹部において、山部の外径端部や谷部の内径端部にグリスを保持する凹形状を設けると、これにより空気室の密閉性が高められ、よって遮音性を一層高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１８】
すなわち、本発明の密封装置においては上記したように、シール本体が、複数の山部および谷部が軸方向に交互に並んだ形状の蛇腹部を有し、蛇腹部の山部はその外径端部が保持部材の内周面に接触することにより互いに隣り合う山部同士の間に空気室を形成し、蛇腹部の谷部はその内径端部がロッドの外周面に接触することにより互いに隣り合う谷部同士の間に空気室を形成する。このため１つの加硫成形品によって、密閉された複数の空気室が軸方向に並んで設けられることから、空気室のそれぞれにおいて、また空気室を仕切る蛇腹の斜面部のそれぞれにおいて遮音効果を発揮することが可能とされている。また、ロッドの偏心に対しては、ロッドの偏心方向に応じて円周上の一部で蛇腹部が蛇腹振幅を小さくするよう弾性変形するため、ロッドの偏心に対して追従することが可能とされている。
【００１９】
そして、以上のようにロッドの偏心に対する追従性および騒音に対する遮音性が確保されたうえで、部品点数の削減、延いては製造工数の削減が実現されるため、これまでにない高性能でしかも簡易構造の蛇腹付き密封装置を提供することができる。
【００２０】
また、シール本体の蛇腹部において、互いに隣り合う山部と谷部の間の斜面部に段差形状や蛇腹振幅の小さな小蛇腹形状を設ける場合には、これらが加重的に弾性変形することにより蛇腹部が径方向に一層弾性変形しやすくなり、よってロッドの偏心に対する追従性を一層高めることができる。
【００２１】
また、シール本体の蛇腹部において、山部の外径端部や谷部の内径端部にグリスを保持する凹形状を設ける場合には、これにより空気室の密閉性が高められ、よって遮音性を一層高めることができる。
【００２２】
また、本発明の密封装置を自動車等車両のステアリング用ダストシールとして用いる場合には、このステアリング用ダストシールの分野において上記の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施例に係る密封装置の装着状態を示す半裁断面図
【図２】本発明の第二実施例に係る密封装置の装着状態を示す半裁断面図
【図３】本発明の第三実施例に係る密封装置の装着状態を示す半裁断面図
【図４】本発明の第四実施例に係る密封装置を示す図で、（Ａ）は同密封装置における蛇腹山部の外径端部の断面図、（Ｂ）は同密封装置における蛇腹谷部の内径端部の断面図
【図５】従来例に係る密封装置の装着状態を示す半裁断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）
上記先行技術に係る図５の密封装置は、自動車のステアリングロッド等に用いられるもので、特に遮音性を向上させた密封装置（ステアリング用ダストシール）である。ベロー（シール）特性は、ステアリングロッドの偏心運動に追従（密閉）するためにゴム厚は薄肉にしている。薄肉は遮音性を十分に得られないため遮音性を得るためにベロー（シール）部を２重構造としている。しかし、加硫成形品が２点で製造工数がかかりコスト高となっている。
【００２５】
（２）
そこで、本発明では、ステアリングロッドの偏心運動への追従性（密閉）は従来どおりとし、遮音性を向上させるためにシールを蛇腹状の多重構造（ゴム板の多重と空気室の多重）とし、加硫成形品は１点とし、製造工数を削減可能にした安価なステアリング用ダストシールである。
（２−１）多重構造による遮音性向上
エンジン側と車室内間を蛇腹状シールが多重なゴム板と空気室を形成し、遮音性を向上させる（多重室：環側３室、ステアリングロッド側３室等）。
（２−２）密閉性とステアリングロッド偏心時の追従性構造
蛇腹における環部（保持部材）およびステアリングロッドに接触する部分を凹形状とし、グリス充填部を設け、密閉性を向上させる。ステアリングロッド偏心時は蛇腹状のシール（ゴム厚：薄肉）が柔軟に変形し、追従性を確保する。
【００２６】
（３）
遮音性向上のための多重構造（ゴム板の多重と空気室の多重）が形成できるようにシールを蛇腹状とし、加硫成形品は１点で、製造工数を削減可能にした安価なステアリング用ダストシールである。ステアリングロッドの偏心運動に対応できるようにシール（蛇腹状シール）のゴム厚を薄肉としている。
【００２７】
（４）
円筒形の環（保持部材）に、加硫成形した蛇腹状シール（ゴム厚：薄肉）を設けたことを特徴とする。蛇腹状シールは、
（４−１）多重構造
環とステアリングロッド間を蛇腹状のシールが仕切り、多板（ゴム）、多層の空気室を形成する構造である（多層空気室：環側３室、ステアリングロッド側３室等）。
（４−２）密閉性と軸偏心時の追従性構造
環部およびステアリングロッドに接触する蛇腹状シール部分を凹形状とし、グリス充填部を設けたことで密閉性を確保する。ステアリングロッド偏心時は蛇腹状のシール（ゴム厚：薄肉）が柔軟に追従する。
【００２８】
（５）
本発明の密封装置は、フロントダッシュパネルに取り付けられ、ステアリングロッド付近のエンジン側騒音から車室内に入る騒音を蛇腹状シール（多重構造）が遮音し、車室内騒音を低減させる。
【００２９】
（６）
加硫成形品（シール本体）はラバーオンリーとする。
環（保持部材）と蛇腹状シール（シール本体）ははめ込み式とする。
空気室は、環とシール間、シールとロッド間に形成される。
径方向への追従性は蛇腹の全部が追従しなくても、多重層のどこか１箇所が追従（シールと環およびロッド接触）すれば良い。
本発明の最大のポイントは、空気室を設けた点にある。
環に樹脂リングを圧入し（ダッシュパネルへの固定用）、ゴムをバンドにて環に固定する（バンドはダッシュパネルにシール固定を兼ねる）。
【実施例】
【００３０】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００３１】
第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係る密封装置の装着状態の断面を示している。当該実施例に係る密封装置は、自動車等車両におけるステアリング用ダストシールとして用いられるものであって、以下のように構成されている。図の上側がエンジン側、下側が車室内側である。
【００３２】
すなわち当該密封装置は、ハウジング（ダッシュパネル）１とこのハウジング１の軸孔２に挿通したロッド（ステアリングロッド）３との間の環状隙間をシールするものであって、ハウジング１の軸孔２内周に固定される筒状の保持部材（環）１１と、この保持部材１１の内周側に保持された同じく筒状のシール本体（蛇腹状シール）２１とを有している。
【００３３】
保持部材１１は、金属または樹脂等の硬質材料によって円筒状に成形され、ハウジング１の軸孔２内周面に嵌合されている。また保持部材１１のエンジン側端部には、シール本体２１がエンジン側へ脱落したりエンジン側へ長く伸びたりしないように鍔状のストッパ部１２が一体に設けられている。またハウジング１に対する抜け止めや軸方向位置決め手段が必要な場合には、保持部材１１のエンジン側端部の外周側に別途、リング１３を固定し、このリング１３をハウジング１に対する係合部とすると良い。リング１３はこれも金属または樹脂等の硬質材料によって成形されている。
【００３４】
一方、シール本体２１は、ゴム状弾性体によって全体として円筒状に成形され、複数の山部２３および谷部２４が軸方向に交互に並んだ形状の蛇腹部２２を有し、この蛇腹部２２の車室内側端部に、当該シール本体２１を保持部材１１に連結するための連結部２５が一体に成形されるとともに、蛇腹部２２のエンジン側端部に、ロッド３の周面に摺動自在に密接するリップ部２６が一体に成形されている。図では、山部２３はエンジン側から車室内側へかけて４回繰り返し形成され、４回目の山部２３の外径端部に連結部２５が設けられている。谷部２４は車室内側からエンジン側へかけてこれも４回繰り返し形成され、４回目の谷部２４の内径端部にリップ部２６が設けられている。
【００３５】
山部２３はそれぞれ、その外径端部が保持部材１１の内周面に接触し、これにより互いに隣り合う山部２３同士の間に、蛇腹部２２および保持部材１１に囲まれる環状の空気室２７が形成されている。また蛇腹部２２の谷部２４はそれぞれその内径端部がロッド３の外周面に接触し、これにより互いに隣り合う谷部２４同士の間に、蛇腹部２２およびロッド３に囲まれる環状の空気室２８が形成されている。上記したように図では、山部２３および谷部２４が４回ずつ繰り返し形成されているので、都合７枚分の斜面部２９が軸方向に並んで設けられ、これら７枚分の斜面部２９の間に都合６室分の、密閉された空気室２７，２８が軸方向に並んで設けられている。
【００３６】
上記蛇腹部２２、連結部２５およびリップ部２６を一体に有するシール本体２１は、ゴム状弾性体のみ（ラバーオンリー）よりなる加硫成形品として単体で成形され、成形後、後付けで保持部材１１に組み付けられている。連結部２５には環状溝状を呈する係合部３０がエンジン側へ向けて設けられているので、この係合部３０を保持部材１１の車室内側端部に嵌合する。嵌合力の不足が懸念される場合には、連結部２５の外周側に別途、バンド３１を組み付け、このバンド３１を締め付けるようにしても良い。バンド３１は上記リング１３との間でハウジング１を挟み込むため、これにより強固でなおかつ位置精度の高い固定構造が構成される。
【００３７】
上記構成の密封装置において、シール本体２１は、複数の山部２３および谷部２４が軸方向に交互に並んだ形状の蛇腹部２２を有している。蛇腹部２２の山部２３はそれぞれその外径端部が保持部材１１の内周面に接触し、これにより互いに隣り合う山部２３同士の間に、蛇腹部２２および保持部材１１に囲まれる環状の空気室２７が形成されている。また、蛇腹部２２の谷部２４はそれぞれその内径端部がロッド３の外周面に接触し、これにより互いに隣り合う谷部２４同士の間に、蛇腹部２２およびロッド３に囲まれる環状の空気室２８が形成されている。このため１つの加硫成形品であるシール本体２１によって、密閉された複数の空気室２７，２８が軸方向に並んで設けられることから、空気室２７，２８のそれぞれにおいて、また空気室２７，２８を仕切る斜面部２９のそれぞれにおいて遮音効果を発揮することが可能とされ、これにより遮音性が確保されている。また、ロッド３の偏心に対して、ロッド３の偏心方向に応じて円周上の一部で蛇腹部２２が蛇腹振幅を小さくするよう弾性変形するため、ロッド３の偏心に対して追従することが可能とされ、これによりロッド３の偏心に対する追従性が確保されている。
【００３８】
また、しかもそのうえで、上記構成の密封装置は、保持部材１１およびシール本体２１のみよりなり、部品点数がわずか２つとされているため、簡易な構造で、部品点数の削減、延いては製造工数の削減が実現されている。
【００３９】
尚、上記第一実施例に係る密封装置については、その構成を以下のように付加または変更することが考えられる。
【００４０】
第二実施例・・・
図２に示すように、シール本体２１の蛇腹部２２における互いに隣り合う山部２３と谷部２４との間の斜面部２９にそれぞれ、ロッド３の偏心に対する追従性を高めるための段差形状３２を形成する。段差形状３２は固有の円筒状の部位または斜面部２９とは傾斜角度が異なる斜面状の部位を有し、これらの部位を斜面部２９の中途に一体に設けたものであって、このような段差形状３２が山部２３の外径端部の軸方向両側および谷部２４の内径端部の軸方向両側にそれぞれ設けられている。
【００４１】
そして、このように蛇腹部２２における斜面部２９にそれぞれ段差形状３２を形成すると、この段差形状３２が加重的に弾性変形することにより蛇腹部２２が径方向に一層弾性変形しやすくなるため、ロッド３の偏心に対する追従性を一層高めることができる。
【００４２】
第三実施例・・・
図３に示すように、シール本体２１の蛇腹部２２における互いに隣り合う山部２３と谷部２４との間の斜面部２９にそれぞれ、ロッド３の偏心に対する追従性を高めるための蛇腹振幅Ｓ２の小さな小蛇腹形状３３を形成する。小蛇腹形状３３は固有の断面円弧形の部位（反転部）３４、斜面状の部位３５および再度の断面円弧形の部位（再度の反転部）３６を一連に有して断面略Ｓ字形を呈し、これらの部位を斜面部２９の中途に一体に設けたものであって、その固有の蛇腹振幅Ｓ２を蛇腹部２２全体の蛇腹振幅Ｓ１よりも小さく設定されている。
【００４３】
そして、このように蛇腹部２２における斜面部２９にそれぞれ小蛇腹形状３３を形成すると、これら小蛇腹形状３３が加重的に弾性変形することにより蛇腹部２２が径方向に一層弾性変形しやすくなるため、ロッド３の偏心に対する追従性を一層高めることができる。
【００４４】
第四実施例・・・
図４（Ａ）に示すように、シール本体２１の蛇腹部２２における山部２３の外径端部の外径面にそれぞれ、グリスを保持して密閉性を高めるための凹形状３７を形成する。凹形状３７は環状の溝状に形成されている。
【００４５】
そして、このように蛇腹部２２における山部２３の外径端部の外径面にそれぞれ凹形状３７を形成してグリスを充填保持すると、空気室２７の密閉性が高められるため、遮音性を一層高めることができる。また、グリスによる潤滑作用によって山部２３の外径端部が摺動摩耗するのを抑制することができる。
【００４６】
また、図４（Ｂ）に示すように、シール本体２１の蛇腹部２２における谷部２４の内径端部の内径面にそれぞれ、グリスを保持して密閉性を高めるための凹形状３８を形成する。凹形状３８は環状の溝状に形成されている。
【００４７】
そして、このように蛇腹部２２における谷部２４の内径端部の内径面にそれぞれ凹形状３８を形成してグリスを充填保持すると、空気室２８の密閉性が高められるため、遮音性を一層高めることができる。また、グリスによる潤滑作用によって谷部２４の内径端部が摺動摩耗するのを抑制することができる。
【００４８】
尚、この第四実施例に係る構成は、上記第一ないし第三実施例に係る何れの密封装置に対しても適用することが可能である。また、上記第二ないし第四実施例に係る密封装置のその他の構成は上記第一実施例と同じであるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【符号の説明】
【００４９】
１  ハウジング
２  軸孔
３  ロッド
１１  保持部材
１２  ストッパ部
１３  リング
２１  シール本体
２２  蛇腹部
２３  山部
２４  谷部
２５  連結部
２６  リップ部
２７，２８  空気室
２９，３５  斜面部
３０  係合部
３１  バンド
３２  段差形状
３３  小蛇腹形状
３４，３６  反転部
３７，３８  凹形状
【図１】
2011202760.tif 000003
【図２】
2011202760.tif 000004
【図３】
2011202760.tif 000005
【図４】
2011202760.tif 000006
【図５】
2011202760.tif 000007