(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの動力によって回転するプロペラを有するアウトドライブ装置と、
前記エンジンから前記プロペラへの動力伝達を入・切するクラッチと、
前記アウトドライブ装置を作動させる操作手段と、
前記エンジン、前記クラッチ及び前記操作手段が接続される制御装置と、を具備する船舶の操船装置において、
前記制御装置は、微速航行モードを有し、
前記制御装置には、前記微速航行モードを実行するか否かを決定する決定手段が接続され、
前記微速航行モードの実行が決定された場合、
前記制御装置は、前記操作手段の操作量が基準操作量以下であるときは、前記エンジンの回転数をローアイドル回転数とするとともに、前記操作手段の操作量に応じて所定の周期における前記クラッチが入りとなる時間の割合であるデューティ比を１００％以下の範囲内で変化させ、
前記制御装置は、前記操作手段の操作量が前記基準操作量を超えているときは、前記デューティ比を１００％とするとともに、前記操作手段の操作量に応じて前記エンジンの回転数を前記ローアイドル回転数から増加させ、
前記制御装置は、前記基準操作量に対する前記操作手段の操作量の増加量が基準増加量を超えていないときには、前記エンジンの回転数がローアイドル回転数に維持される
ことを特徴とする船舶の操船装置。
【請求項２】
請求項１記載の船舶の操船装置において、前記制御装置には、前記基準操作量を変更する変更手段が接続されることを特徴とする船舶の操船装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の操船装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンと、エンジンの動力によって回転するプロペラを有するアウトドライブ装置と、エンジンからプロペラへの動力伝達を入・切するクラッチと、を具備する船舶が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の船舶は、エンジンがローアイドル回転数で回転することにより、プロペラが低回転して低速で航行（いわゆるトローリング航行）するように構成されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、クラッチを滑らせること（いわゆる半クラッチ）によるトローリング航行ができない。つまり、エンジンのローアイドル回転数での航行速度よりも遅い速度で航行することができないため、操船者によっては航行速度が速すぎて操船が困難となることがある。例えば、船舶を離着岸させる場合、操船に不慣れな未熟練の操船者にとっては、航行速度が速すぎて離着岸時の操船が困難となることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２８５４８６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、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、エンジンのローアイドル回転数での航行速度よりも遅い速度で航行して容易に操船することができる船舶の操船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】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
請求項１においては、エンジンと、前記エンジンの動力によって回転するプロペラを有するアウトドライブ装置と、前記エンジンから前記プロペラへの動力伝達を入・切するクラッチと、前記アウトドライブ装置を作動させる操作手段と、前記エンジン、前記クラッチ及び前記操作手段が接続される制御装置と、を具備する船舶の操船装置において、前記制御装置は、微速航行モードを有し、前記制御装置には、前記微速航行モードを実行するか否かを決定する決定手段が接続され、前記微速航行モードの実行が決定された場合、前記制御装置は、前記操作手段の操作量が基準操作量以下であるときは、前記エンジンの回転数をローアイドル回転数とするとともに、前記操作手段の操作量に応じて所定の周期における前記クラッチが入りとなる時間の割合であるデューティ比を１００％以下の範囲内で変化させ、前記制御装置は、前記操作手段の操作量が前記基準操作量を超えているときは、前記デューティ比を１００％とするとともに、前記操作手段の操作量に応じて前記エンジンの回転数を前記ローアイドル回転数から増加させ、前記制御装置は、前記基準操作量に対する前記操作手段の操作量の増加量が基準増加量を超えていないときには、前記エンジンの回転数がローアイドル回転数に維持されるものである。
【０００８】
請求項２においては、請求項１記載の船舶の操船装置において、前記制御装置には、前記基準操作量を変更する変更手段が接続されるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１０】
請求項１においては、微速航行モードが実行されることにより、エンジンがローアイドル回転数で回転しているときにクラッチが入・切されるため、エンジンのローアイドル回転数での航行速度よりも遅い速度で航行して容易に操船することができる。
【００１１】
また、操作手段の操作量に応じてデューティ比が変化することにより航行速度も変化するため、航行状況に応じて航行速度を調整して容易に操船することができる。
【００１２】
また、前記制御装置は、前記操作手段の操作量が前記基準操作量を超えているときは、前記デューティ比を１００％とするとともに、前記操作手段の操作量に応じて前記エンジンの回転数を前記ローアイドル回転数から増加させるので、操作手段を操作することによりエンジン回転数がローアイドル回転数から増加するため、航行状況に応じて航行速度を速くしてさらに容易に操船することができる。
【００１３】
また、前記制御装置は、前記基準操作量に対する前記操作手段の操作量の増加量が基準増加量を超えていないときには、前記エンジンの回転数がローアイドル回転数に維持されるので、操作手段の操作量が基準操作量を超えてしばらくは、エンジン回転数がローアイドル回転数に維持されるため、エンジン回転数の急な変化によって操船者があわてることがなくさらに容易に操船することができる。
【００１４】
請求項２においては、航行状況に応じて基準操作量が変更されることにより、さらに容易に操船することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】操船装置を示す図。
【図２】船舶及び操船装置を示す図。
【図３】アウトドライブ装置を示す側面断面図。
【図４】ジョイスティックレバーを示す斜視図。
【図５】船舶の操船方法の制御フローを示す図。
【図６】（ａ）通常航行モードにおけるジョイスティックレバー倒し量とエンジン回転数との関係を示す図。（ｂ）微速航行モードにおけるジョイスティックレバー倒し量とエンジン回転数との関係を示す図。
【図７】微速航行モードの制御フローを示す図。
【図８】微速航行モードにおけるジョイスティックレバー倒し量とデューティ比及びエンジン回転数との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。
【００１７】
先ず、操船装置１の全体構成について、図１から図４により説明する。
【００１８】
操船装置１は、アウトドライブ装置２を二台備えた、いわゆる二軸（二基）推進方式のものである。操船装置１は、アウトドライブ装置２、油圧シリンダ３及び制御装置４等で構成される。
【００１９】
アウトドライブ装置２において、入力軸５の一端部は、ユニバーサルジョイント６を介してエンジン７の図示しない出力軸と動力伝達可能に連結される。エンジン７と入力軸５との間には、メインクラッチ２３が介設される。エンジン７から入力軸５への動力伝達は、メインクラッチ２３によって入・切（接・断）される。また、入力軸５の他端部は、切換クラッチ８を介して駆動軸９の上端部と動力伝達可能に連結される。駆動軸９の回転方向は、切換クラッチ８によって切り換えられる。また、駆動軸９の下端部は、出力軸１０の一端部と動力伝達可能に連結される。出力軸１０の他端部には、プロペラ１１が設けられる。
【００２０】
また、アウトドライブ装置２は、ジンバルリング１２を介して船体１３に左右舷方向に回動可能に軸支される。ジンバルリング１２には、操舵アーム１４の一端部が連結される。なお、アウトドライブ装置２の回動角度は、例えば、左舷方向に３０度、右舷方向に３０度、合計６０度とされる。
【００２１】
油圧シリンダ３において、シリンダスリーブ１５内には、ピストン１６が摺動可能に設けられる。ピストン１６には、ロッド１７の一端部が連結される。ロッド１７の他端部には、操舵アーム１４の他端部が連結される。なお、図示しない作動油タンク内の作動油がシリンダスリーブ１５に送油されることにより、ピストン１６が摺動する。
【００２２】
制御装置４は、船舶２２の航行モードとして通常航行モード及び微速航行モードを有している。なお、通常航行モード及び微速航行モードについては、詳しくは後述する。また、制御装置４には、アウトドライブ装置２（プロペラ１１）の回転数を検出する回転数センサ１９、油圧シリンダ３のピストン１６の位置（摺動位置）を検出する位置センサ１８、油圧シリンダ３への作動油の送油方向を変更する電磁弁２５、エンジン７の回転数を変更するスロットルアクチュエータ２７、ジョイスティックレバー２０、操作ハンドル２４、アクセルレバー２６、微速航行モードボタン２８及び変更ダイヤル２９が接続される。また、制御装置４には、デューティ比Ｄ並びにジョイスティックレバー２０の操作量に関する基準操作量Ｍｓ及び基準増加量ΔＭｓが記憶される。
【００２３】
デューティ比Ｄは、所定の周期におけるメインクラッチ２３が入りとなる時間の割合のことをいう。つまり、所定の周期をＴ、メインクラッチ２３が入りとなる時間をＴ１とすると、デューティ比Ｄは、メインクラッチ２３が入りとなる時間Ｔ１を所定の周期Ｔで除した値（Ｔ１／Ｔ）である。
【００２４】
ジョイスティックレバー２０は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りに回転自在に構成される。つまり、ジョイスティックレバー２０は、Ｘ軸（左右）方向及びＹ軸（前後）方向に傾倒可能に構成されるとともに、Ｚ軸回りに捩り可能に構成される。なお、ジョイスティックレバー２０は、操作しない時には上下方向となるように中立位置に付勢される。
【００２５】
このような構成により、エンジン７の動力がメインクラッチ２３、ユニバーサルジョイント６、入力軸５、切換クラッチ８、駆動軸９、出力軸１０に伝達されることにより、プロペラ１１が回転する。こうして、プロペラ１１が回転することにより、アウトドライブ装置２の推進力が発生する。
【００２６】
そして、制御装置４は、ジョイスティックレバー２０の操作方向に応じて切換クラッチ８を介して駆動軸９の回転方向を切り換える。駆動軸９の回転方向が切り換えられることにより、船舶２２の前後進が切り換わる。
【００２７】
また、制御装置４は、ジョイスティックレバー２０の操作量（倒し量、捩り量）に応じてスロットルアクチュエータ２７を介してエンジン７の図示しないスロットルの開度を変更する。前記スロットル開度が変更されることにより、エンジン回転数が変更されるため、アウトドライブ装置２の推進力が変更される。なお、同様にアクセルレバー２６の操作量に応じてエンジン７の回転数が変更される。つまり、一方のアクセルレバー２６が操作されることにより、左舷側のエンジン７の回転数が変更されるとともに、他方のアクセルレバー２６が操作されることにより、右舷側のエンジン７の回転数が変更される。
【００２８】
さらに、制御装置４は、ジョイスティックレバー２０の操作量（倒し量、捩り量）に応じて、電磁弁２５を介して油圧シリンダ３のピストン１６を摺動させる。ピストン１６が摺動することにより、ロッド１７及び操舵アーム１４を介してアウトドライブ装置２が回動される。つまり、アウトドライブ装置２の回動角度（舵角度）が変更される。なお、同様に操作ハンドル２４の操作量に応じてアウトドライブ装置２が回動される。
【００２９】
次に、操船装置１を用いた船舶２２の操船方法について、図５から図８により説明する。
【００３０】
図５に示すように、微速航行モードボタン２８がＯＮであれば（ステップＳ１、ＹＥＳ）、航行モードが微速航行モードとなる（ステップＳ２）。一方、微速航行モードボタン２８がＯＦＦであれば（ステップＳ１、ＮＯ）、航行モードが通常航行モードとなる（ステップＳ３）。なお、航行を続行する場合は（ステップＳ４、ＹＥＳ）、ステップＳ１以降の手順が繰り返される。
【００３１】
ここで、通常航行モードの場合、図６（ａ）に示すように、メインクラッチ２３のギアシフトがニュートラル（Ｎｅｕｔｒａｌ）であるときは、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍにかかわらず、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗとなる。そして、メインクラッチ２３のギアシフトが前進（Ｆｏｒｗａｒｄ）であるときは、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍに応じて（比例して）エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗから最大エンジン回転数Ｎｍａｘ１の範囲内で変化する。なお、ローアイドル回転数Ｎｌｏｗとは、エンジン７のアイドリング時のエンジン回転数のことをいう。
【００３２】
一方、微速航行モードの場合、図６（ｂ）に示すように、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍの範囲内において基準操作量Ｍｓが設定される。なお、基準操作量Ｍｓは、詳しくは後述する変更ダイヤル２９により変更可能とされる。そして、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが基準操作量Ｍｓ以下であるときは、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗに維持されるとともに、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍに応じて（比例して）デューティ比Ｄが０％以上１００％以下の範囲内で変化する。そして、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが基準操作量Ｍｓを超えているときは、デューティ比Ｄが１００％となるとともに、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍに応じて（比例して）エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗから最大エンジン回転数Ｎｍａｘ２の範囲内で変化する。ただし、基準操作量Ｍｓに対するジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍの増加量（以下単に「増加量」という）ΔＭ（＝Ｍ−Ｍｓ）が基準増加量ΔＭｓを超えていないときには、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗに維持される。
【００３３】
具体的には、図７に示すように、微速航行モードの場合（ステップＳ２）、ステップＳ５において、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが基準操作量Ｍｓ以下であるか否かが判断される。
【００３４】
そして、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが基準操作量Ｍｓ以下であるときは（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗとなるとともに（ステップＳ６）、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍに応じて（比例して）デューティ比Ｄが０％以上１００％以下の範囲内で変化する（ステップＳ７）。
【００３５】
一方、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが基準操作量Ｍｓを超えているときは（ステップＳ５、Ｎｏ）、デューティ比Ｄが１００％となるとともに（ステップＳ８）、増加量ΔＭが基準増加量ΔＭｓを超えているか否かが判断される（ステップＳ９）。
【００３６】
そして、増加量ΔＭが基準増加量ΔＭｓを超えているときには（ステップＳ９、ＹＥＳ）、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍに応じて（比例して）エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗから最大エンジン回転数Ｎｍａｘ２の範囲内で変化する（ステップＳ１０）。
【００３７】
一方、増加量ΔＭが基準増加量ΔＭｓを超えていないときには（ステップＳ９、ＮＯ）、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗに維持される（ステップＳ１１）。
【００３８】
次に、微速航行モードにおけるジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍとデューティ比Ｄ及びエンジン回転数Ｎとの関係について、図８により説明する。
【００３９】
図８に示すように、ジョイスティックレバー２０の倒し量ＭがＭ１であるとき（ジョイスティックレバー２０が倒されていないとき）は、デューティ比Ｄが０％であるとともに、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗである。そして、ジョイスティックレバー２０が倒し量Ｍ１の位置から倒されるのに従って、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗに維持されて、デューティ比Ｄが０％から増加する。そして、ジョイスティックレバー２０の倒し量ＭがＭ２（基準操作量Ｍｓ）であるときは、デューティ比Ｄが１００％であるとともに、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗである。
【００４０】
つまり、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが基準操作量Ｍｓ以下であるときは、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍとデューティ比Ｄとが比例する。このため、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが小さいほど、デューティ比Ｄが小さくなって航行速度が遅くなるとともに、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが基準操作量Ｍｓに近づくほど、デューティ比Ｄが大きくなって航行速度が速くなる（エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗであってメインクラッチ２３が入りであるときの航行速度に近づく）ことになる。なお、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが基準操作量Ｍｓであるときの航行速度は、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗであってメインクラッチ２３が入りであるときの航行速度とされる。
【００４１】
そして、ジョイスティックレバー２０が倒し量Ｍ２の位置から倒されるのに従って、デューティ比Ｄが１００％に維持されて、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗから増加する。なお、前述のように増加量ΔＭが基準増加量ΔＭｓを超えていないときには、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗに維持される。そして、ジョイスティックレバー２０の倒し量ＭがＭ３であるとき（ジョイスティックレバー２０が最大限倒されたとき）は、デューティ比Ｄが１００％に維持されて、エンジン回転数Ｎが最大エンジン回転数Ｎｍａｘ２となる。
【００４２】
つまり、ジョイスティックレバー２０の倒し量ＭがＭｓ＋ΔＭｓからＭ３の範囲内では、デューティ比Ｄが１００％に維持されて、ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍに応じて（比例して）エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗから最大エンジン回転数Ｎｍａｘ２の範囲内で変化する。なお、ジョイスティックレバー２０の倒し量ＭがＭｓ＋ΔＭｓからＭ３の範囲内でのエンジン回転数Ｎの増加量（加速）と、ジョイスティックレバー２０の倒し量ＭがＭ１からＭ２の範囲内での増加量（加速）とを略同じとなるようにして、スムーズに加速できるようにしている。
【００４３】
ここで、基準操作量Ｍｓは、変更ダイヤル２９により変更可能とされる。これにより、基準操作量ＭｓがＭ１側（ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが小さい側）に変更されると、デューティ比Ｄの変化量（ジョイスティックレバー２０の単位倒し量当たりのデューティ比Ｄの変化量）が大きくなって加速が大きくなるため、微速航行モードにおける最高航行速度が速くなる。これとは逆に、基準操作量ＭｓがＭ３側（ジョイスティックレバー２０の倒し量Ｍが大きい側）に変更されると、デューティ比Ｄの変化量（ジョイスティックレバー２０の単位倒し量当たりのデューティ比Ｄの変化量）が小さくなって加速が小さくなるため、微速航行モードにおける最高航行速度が遅くなる。
【００４４】
以上のように、エンジン７と、エンジン７の動力によって回転するプロペラ１１を有するアウトドライブ装置２と、エンジン７からプロペラ１１への動力伝達を入・切するクラッチであるメインクラッチ２３と、アウトドライブ装置２を作動させる操作手段であるジョイスティックレバー２０と、エンジン７、メインクラッチ２３及びジョイスティックレバー２０が接続される制御装置４と、を具備する船舶２２の操船装置１において、制御装置４は、微速航行モードを有し、制御装置４には、微速航行モードを実行するか否かを決定する決定手段である微速航行モードボタン２８が接続され、微速航行モードの実行が決定された場合、制御装置４は、ジョイスティックレバー２０の操作量が基準操作量Ｍｓ以下であるときは、エンジン回転数Ｎをローアイドル回転数Ｎｌｏｗとするとともに、ジョイスティックレバー２０の操作量に応じて所定の周期Ｔにおけるメインクラッチ２３が入りとなる時間Ｔ１の割合であるデューティ比Ｄを１００％以下の範囲内で変化させる。
【００４５】
このような構成により、微速航行モードが実行されることにより、エンジン７がローアイドル回転数Ｎｌｏｗで回転しているときにメインクラッチ２３が入・切されるため、エンジン７のローアイドル回転数Ｎｌｏｗでの航行速度よりも遅い速度で航行して容易に操船することができる。また、ジョイスティックレバー２０の操作量に応じてデューティ比Ｄが変化することにより航行速度も変化するため、航行状況に応じて航行速度を調整して容易に操船することができる。例えば、船舶２２を離着岸させる場合、操船に不慣れな未熟練の操船者にとって、航行速度が速すぎて離着岸時の操船が困難となることがない。つまり、操船に不慣れな未熟練の操船者であっても、容易に離着岸することができる。
【００４６】
そして、制御装置４は、ジョイスティックレバー２０の操作量が基準操作量Ｍｓを超えているときは、デューティ比Ｄを１００％とするとともに、ジョイスティックレバー２０の操作量に応じてエンジン回転数Ｎをローアイドル回転数Ｎｌｏｗから増加させる。
【００４７】
このような構成により、ジョイスティックレバー２０を操作することによりエンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗから増加するため、航行状況に応じて航行速度を速くしてさらに容易に操船することができる。
【００４８】
また、制御装置４は、基準操作量Ｍｓに対するジョイスティックレバー２０の操作量の増加量ΔＭが基準増加量ΔＭｓを超えていないときには、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗに維持される。
【００４９】
このような構成により、ジョイスティックレバー２０の操作量が基準操作量Ｍｓを超えてしばらくは、エンジン回転数Ｎがローアイドル回転数Ｎｌｏｗに維持されるため、エンジン回転数Ｎの急な変化によって操船者があわてることがなくさらに容易に操船することができる。
【００５０】
さらに、制御装置４には、基準操作量Ｍｓを変更する変更手段である変更ダイヤル２９が接続される。
【００５１】
このような構成により、航行状況に応じて基準操作量Ｍｓが変更されることにより、さらに容易に操船することができる。つまり、基準増加量ΔＭｓが変更されることにより、操船者の操作フィーリングに合わせることができる。
【００５２】
なお、本発明に係る決定手段は、本実施形態に係る微速航行モードボタン２８に限定されるものではない。例えば、本発明に係る決定手段は、レバーであってもよい。
【００５３】
また、本発明に係る変更手段は、本実施形態に係る変更ダイヤル２９に限定されるものではない。例えば、本発明に係る決定手段は、レバーであってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１  操船装置
２  アウトドライブ装置
４  制御装置
７  エンジン
１１  プロペラ
２０  ジョイスティックレバー（操作手段）
２２  船舶
２３  メインクラッチ（クラッチ）
２８  微速航行モードボタン（決定手段）
２９  変更ダイヤル（変更手段）
Ｄ  デューティ比
Ｍｓ  基準操作量
Ｎ  エンジン回転数
Ｎｌｏｗ  ローアイドル回転数
ΔＭ  増加量
ΔＭｓ  基準増加量
【図１】
0005824255.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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