(57)【要約】【課題】溶接部伸長方向に凹凸をもつ形状を有するバリ除去対象材のバリ除去にも適用可能であり、バリの取り残しや溶接部の削り過ぎ等の不良が発生しない、溶接部バリ取り装置および溶接部バリ取り方法の提供。【解決手段】倣いローラ１３を、バリ除去対象材１２の表面に押し付け、バリ除去対象材の溶接部伸長方向と平行方向に送るとともに、倣いローラ１３に連動してバリ取り切削刃１５を移動させ、バリ取り切削刃１５にてバリ除去対象材の溶接部のバリ１２ｂを除去する溶接部バリ取り装置と溶接部バリ取り装置。（２）バリ取り切削刃１５の前端面１５ａに、傾斜をつけた。（３）バリ取り切削刃１５のバリ除去対象材に対向する面１５ｂに、逃げ形状をつけた。（４）倣いローラを２個設けて、前方の倣いローラで荒切削をし、後方の倣いローラで仕上げ切削する。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
倣いローラと、
前記倣いローラをバリ除去対象材の表面に押し付けるローラ倣い機構と、
バリ取り切削刃と、
前記バリ取り切削刃をバリ除去対象材の表面に進退する方向に前記倣いローラに連動させる機構と、
前記倣いローラおよび前記バリ取り刃をバリ除去対象材に対して相対的にバリ除去対象材の溶接部伸長方向に移動させる移動部材と、
を備えた溶接部バリ取り装置。
【請求項２】
前記バリ取り切削刃のバリ取り時送り方向前端面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」をつけた請求項１記載の溶接部バリ取り装置。
【請求項３】
前記バリ取り切削刃のバリ除去対象材に対向する面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」をつけた請求項１または請求項２記載の溶接部バリ取り装置。
【請求項４】
前記バリ取り切削刃を、バリ除去対象材の溶接部伸長方向に互いに間隔をもたせて、２個設けた請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の溶接部バリ取り装置。
【請求項５】
前記バリ除去対象材が平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であり、前記溶接部が前記端部の突き合わせ溶接部である請求項１ないし請求項４の何れか一項記載の溶接部バリ取り装置。
【請求項６】
倣いローラを、バリ除去対象材の表面に押し付け、バリ除去対象材の溶接部伸長方向と平行方向に送るとともに、前記倣いローラに連動してバリ取り切削刃を移動させ、該バリ取り切削刃にてバリ除去対象材の溶接部のバリを除去する溶接部バリ取り方法。
【請求項７】
前記バリ取り切削刃が、バリ取り時送り方向前端面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」を有する請求項６記載の溶接部バリ取り方法。
【請求項８】
前記バリ取り切削刃が、バリ除去対象材に対向する面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」を有する請求項６または請求項７記載の溶接部バリ取り方法。
【請求項９】
前記バリ取り切削刃を、バリ除去対象材の溶接部伸長方向に互いに間隔をもたせて、２個設け、該２個の切削刃のうちバリ取り時送り方向前方に位置するバリ取り刃にて溶接部バリを荒切削し、前記２個の切削刃のうちバリ取り時送り方向後方に位置するバリ取り刃にて溶接部バリを仕上げ切削する請求項６ないし請求項８の何れか一項記載の溶接部バリ取り方法。
【請求項１０】
前記バリ除去対象材が平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であり、前記溶接部が前記端部の突き合わせ溶接部である請求項６ないし請求項９の何れか一項記載の溶接部バリ取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接部バリ取り装置および溶接部バリ取り方法に関し、とくに、不等厚平板、形鋼などを巻き端部を溶接した環状リム素材の溶接部のバリ取りに適用できる溶接部バリ取り装置および溶接部バリ取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラック、バス用ホイールのリムには、従来、図１に示す平板形状素材１、および図２に示す形鋼形状素材２の、２種類の素材の何れかの素材が使用されている。さらに、特開平８−９１００５号公報に示す不等厚材料素材３（図３）などの素材の使用も知られている。
それらの素材からのリムの製造工程を図４に示す。これらの製造工程において、平板については、図４（イ）に示すように、巻き４、溶接５、トリミング６後、主にロール成形７によりリム形状を形成している。特開平８−９１００５号公報の不等厚材料については、図４（ロ）に示すように、トリミング工程を除き、平板からのリム成形と同じ工程を想定している。想定としたのは、特開平８−９１００５号の工程による製作が未実施であるためである。形鋼については、形鋼が最終形状に近い断面形状となっているため、図４（ハ）に示すように、巻き、溶接後、分割型を用いた主に径方向への拡大成形（サイジング）８となる。
また、リム溶接後のトリミング（バリ取り）については、平板素材では、図５（イ）、（ロ）に示すように、刃具９を環状素材の軸方向に動かして加工している（軸方向トリム、フラットトリミング）。また、形鋼では、凹凸があるため、図６（イ）、（ロ）に示すように、セクションと同じ形状がついた刃具１０を周方向に動かして加工している（周方向トリム、ロータリートリマー）。特開平８−９１００５号の不等厚素材については、形鋼の場合に準じるトリミングとなることが想定される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−９１００５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術には、以下の問題がある。
フラットトリミングは、平板素材用に対しては、仕上がり外観、生産性などの要求が、ほぼ満足されている。しかし、凹凸のある形鋼素材や、不等厚平板素材に対しては、フラットトリミングでは刃具が水平にしか動かないためリム凹部分のバリ除去ができず、機能を発揮できない。
また、ロータリートリマーを用いた周方向トリムでは、図７に示すように、切除素材４０の取り残し４１が後工程（成形工程等）で押し込まれてカブリ４２が発生し、それを放置すると切欠き効果による亀裂発生や割れ発生の問題を生じるほか、外観不良の問題を生じ、それを除去しようとすると、形鋼同様、後加工に多大のコストを要する。
【０００５】
本発明の目的は、溶接部伸長方向に凹凸をもつ形状を有するバリ除去対象材のバリ除去にも適用可能であり、バリの取り残しや溶接部の削り過ぎを生じさせない、溶接部バリ取り装置および溶接部バリ取り方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明はつぎの通りである。
（１）  倣いローラと、
前記倣いローラをバリ除去対象材の表面に押し付けるローラ倣い機構と、
バリ取り切削刃と、
前記バリ取り切削刃をバリ除去対象材の表面に進退する方向に前記倣いローラに連動させる機構と、
前記倣いローラおよび前記バリ取り刃をバリ除去対象材に対して相対的にバリ除去対象材の溶接部伸長方向に移動させる移動部材と、
を備えた溶接部バリ取り装置。
（２）  前記バリ取り切削刃のバリ取り時送り方向前端面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」をつけた（１）記載の溶接部バリ取り装置。
（３）  前記バリ取り切削刃のバリ除去対象材に対向する面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」をつけた（１）または（２）記載の溶接部バリ取り装置。
（４）  前記バリ取り切削刃を、バリ除去対象材の溶接部伸長方向に互いに間隔をもたせて、２個設けた（１）ないし（３）の何れかに記載の溶接部バリ取り装置。
（５）  前記バリ除去対象材が平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であり、前記溶接部が前記端部の突き合わせ溶接部である（１）ないし（４）の何れかに記載の溶接部バリ取り装置。
（６）  倣いローラを、バリ除去対象材の表面に押し付け、バリ除去対象材の溶接部伸長方向と平行方向に送るとともに、前記倣いローラに連動してバリ取り切削刃を移動させ、該バリ取り切削刃にてバリ除去対象材の溶接部のバリを除去する溶接部バリ取り方法。
（７）  前記バリ取り切削刃が、バリ取り時送り方向前端面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」を有する（６）記載の溶接部バリ取り方法。
（８）  前記バリ取り切削刃が、バリ除去対象材に対向する面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」を有する（６）または（７）記載の溶接部バリ取り方法。
（９）  前記バリ取り切削刃を、バリ除去対象材の溶接部伸長方向に互いに間隔をもたせて、２個設け、該２個の切削刃のうちバリ取り時送り方向前方に位置するバリ取り刃にて溶接部バリを荒切削し、前記２個の切削刃のうちバリ取り時送り方向後方に位置するバリ取り刃にて溶接部バリを仕上げ切削する（６）ないし（８）の何れかに記載の溶接部バリ取り方法。
（１０）  前記バリ除去対象材が平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であり、前記溶接部が前記端部の突き合わせ溶接部である（６）ないし（９）の何れかに記載の溶接部バリ取り方法。
【０００７】
上記（１）〜（５）の溶接部バリ取り装置、および上記（６）〜（１０）の溶接部バリ取り方法の何れにおいても、バリ取り切削刃を倣いローラに連動させたので、バリ除去対象材の凹凸に倣ってバリを除去することができるようになり、かつ、バリの取り残しや溶接部の削り過ぎ等の不良も発生することなく、溶接部のバリを除去することができる。
上記（２）の溶接部バリ取り装置、および上記（７）の溶接部バリ取り方法の何れにおいても、バリ取り切削刃の、バリ取り時送り方向前端面に、刃先から離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」をつけたので、溶接バリの流出抵抗が平刃の場合に比べて小さくなり、バリ除去対象材表面からの切削刃の浮き上がりを防止することができる。
上記（３）の溶接部バリ取り装置、および上記（８）の溶接部バリ取り方法の何れにおいても、バリ取り切削刃の、バリ除去対象材に対向する面に、刃先から離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」をつけたので、バリ除去対象材と切削刃との干渉を防止することができる。
上記（４）の溶接部バリ取り装置、および上記（９）の溶接部バリ取り方法の何れにおいても、バリ取り切削刃を、バリ除去対象材の溶接部伸長方向に互いに間隔をもたせて、２個設けたので、荒切削と仕上げ切削に切削抵抗を分散させることができ、これによって刃寿命を向上させることができる。
上記（５）の溶接部バリ取り装置、および上記（１０）の溶接部バリ取り方法の何れも、ホイールリム素材の巻き加工、端部溶接後の、溶接部のバリを除去に利用することができる。その場合、ホイールリム素材は、平板、形鋼、不等厚平板の素材を巻いて溶接したものの何れであってもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の溶接部バリ取り装置および溶接部バリ取り方法を図８〜図１１を参照して説明する。ただし、図１１は比較例で、本発明には含まない。
図８に示すように、本発明の溶接部バリ取り装置１１は、倣いローラ１３（倣いローラ１３をたとえば一対設け、該一対の倣いローラのうち一方のローラを１３Ａ、他方のローラを１３Ｂとする）と、倣いローラ１３をバリ除去対象材１２の表面に押し付けるローラ倣い機構１４と、バリ取り切削刃１５（バリ取り切削刃１５をたとえば一対設け、該一対のバリ取り切削刃１５のうち一方の切削刃を１５Ａ、他方の切削刃を１５Ｂとする）と、バリ取り切削刃１５をバリ除去対象材１２の表面に進退する方向に一対の倣いローラ１３に連動させる連動機構１６と、倣いローラ１３およびバリ取り刃１５をバリ除去対象材１２に対してバリ除去対象材の溶接部伸長方向に相対的に移動させる移動部材１７とを、備えている。
【０００９】
倣いローラ１３Ａ、１３Ｂは、互いに独立に、バリ除去対象材１２の両面に、面直方向（バリ除去対象材１２の表面に直交する方向）に、進退可能である。
ローラ倣い機構１４は、たとえば、移動部材１７に設けられた回動支点１８のまわりに回動可能に支持されたＬ字状アーム１９と、Ｌ字状アーム１９に連結されたシリンダ２０とを有する。Ｌ字状アーム１９のＬ字の一方の脚１９ａは、バリ除去対象材１２の溶接部１２ａの伸長方向と平行に延びており、その脚１９ａに倣いローラ１３とバリ取り切削刃１５が支持されている。Ｌ字状アーム１９のＬ字の他方の脚１９ｂと移動部材１７との間には、シリンダ２０が設けられ、シリンダ２０の一端が移動部材１７に回動可能に連結され、シリンダ２０のロッド２１の先端が脚１９ｂに回動可能に連結されている。シリンダ２０−ロッド２１の伸縮により、Ｌ字状アーム１９が支点１８のまわりに回動し、倣いローラ１３とバリ取り切削刃１５がバリ除去対象材１２に対して進退する。
図８の例では、シリンダ２０−ロッド２１で倣いローラ１３をバリ除去対象材１２に押し付けているが、シリンダ２０−ロッド２１に代えて、さらバネ、コイルバネ、ガスバネ等を用いてもよい。
【００１０】
連動機構１６は、倣いローラ１３を支持する脚１９ａにバリ取り切削刃１５を、倣いローラ１３のバリ除去対象材１２との接触点とバリ取り切削刃１５の刃先端とが倣いローラ１３送り方向にほぼ同位置となるように、支持する。倣いローラ１３がバリ除去対象材１２の表面の形状にならって移動する時、バリ取り切削刃１５は、連動機構１６、Ｌ字状アーム１９の脚１９ａを介して、倣いローラ１３の動きに連動してバリ除去対象材１２の表面の形状にならって移動する。
【００１１】
図９、図１０に示すように、バリ取り切削刃１５のバリ取り時送り方向前端面１５ａに、刃先１５ｃからバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるに従って送り方向後方に傾斜する「傾斜」がつけられている。平刃３０の場合は図１１に示すように、バリ取り時送り方向前端面３０ａが、バリ除去対象材の表面に直交する面となっているので、溶接バリ１２ｂの流出抵抗が大きくなるが、本発明では、図１０に示すように、バリ取り切削刃１５のバリ取り時送り方向前端面１５ａに、溶接バリ１２ｂの流出方向に鋭角がついているので流出抵抗が小さくなる。また、溶接バリ１２ｂが切削刃の作用力方向を変え、バリ取り切削刃１５がバリ除去対象材の表面から浮き上がるのを抑制する。
【００１２】
図９、図１０に示すように、バリ取り切削刃１５のバリ除去対象材１２に対向する面１５ｂに、刃先１５ｃからバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」がつけられている。この傾斜はバリ除去対象材１２と切削刃１５とが干渉することを抑制する「逃げ」を形成する。
【００１３】
バリ取り切削刃１５は、バリ除去対象材１２の溶接部１２ａ伸長方向に、互いに間隔をもたせて、２個設けられている。２個のバリ取り切削刃１５のうち、バリ取り切削刃送り方向前方にある１対のバリ取り切削刃１５は荒切削用のバリ取り切削刃であり、２個のバリ取り切削刃１５のうち、バリ取り切削刃送り方向後方にある１対のバリ取り切削刃１５は仕上げ切削用のバリ取り切削刃である。
【００１４】
倣いローラ１３の送り方向前方に、バリ除去対象材１２の表面に付着しているかもしれない溶接スパッタを除去する金ブラシ２２が設けられている。金ブラシ２２は、たとえば、ピアノ線を束ねたものからなる。これによって、倣いローラ１３が溶接スパッタに乗り上げて、溶接バリの取り残しや押し込み不良が発生しないようにしてある。
【００１５】
バリ除去対象材１２は、平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であってもよい。その場合、溶接部１２ａは端部の突き合わせ溶接部である。そして、バリ取り切削刃１５は、溶接部１２ａに平行に、環状のホイールリム素材の軸方向に送られる。形鋼、不等厚平板の場合は、素材表面は凹凸しており、バリ取り切削刃１５は凹凸に倣いながら、ホイールリム素材の軸方向に送られる。
【００１６】
つぎに、上記バリ除去装置を用いて実施される本発明の溶接部バリ取り方法（上記バリ除去装置の作用でもある）を説明する。
本発明の溶接部バリ取り方法は、倣いローラ１３（倣いローラ１３が一対設けられる場合は、倣いローラ１３Ａ、１３Ｂ）を、バリ除去対象材１２の表面にそれぞれ押し付け、バリ除去対象材１２の溶接部１２ａ伸長方向と平行方向に送るとともに、倣いローラ１３に連動してバリ取り切削刃１５（バリ取り切削刃１５が一対設けられる場合は、バリ取り切削刃１５Ａ、１５Ｂ）を移動させ、バリ取り切削刃１５にてバリ除去対象材１２の溶接部１２ａのバリ１２ｂを除去する方法である。
【００１７】
バリ取り切削刃１５が、バリ取り時送り方向前端面１５ａに、刃先１５ｃからバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」を有するので、溶接バリ１５ｂの流出抵抗が小さくなる。また、バリ１５ｂによって面１５ａがバリ除去対象材の表面側に押され、バリ取り切削刃１５のバリ除去対象材１２の表面からの浮き上がりが抑制される。
また、バリ取り切削刃１５が、バリ除去対象材１２に対向する面１５ｂに、刃先１５ｃからバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」を有するので、バリ取り切削刃１５とバリ除去対象材１２との干渉が防止される。
【００１８】
バリ除去対象材の溶接部伸長方向に互いに間隔をもたせて、２個設けられた対をなすバリ取り切削刃のうち、バリ取り時送り方向前方に位置するバリ取り刃１５にて溶接部バリ１２ｂを荒切削し、２個設けられた対をなすバリ取り切削刃１５のうち、バリ取り時送り方向後方に位置するバリ取り刃１５にて溶接部バリ１２ｂを仕上げ切削する。
【００１９】
倣いローラ１３に連動させてバリ取り刃１５をバリ除去対象材１２の表面に倣わせ、バリ１５ｂを除去することができるので、バリ除去対象材１２が平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であっても、その端部の突き合わせ溶接部のバリを除去することができる。すなわち、形鋼、不等厚平板など表面が凹凸するバリ除去対象材１２であっても、その凹凸にならってバリを除去することができ、溶接ばり１２ｂの削り残しや、溶接部の削り過ぎ等の不良を防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１〜請求項５の溶接部バリ取り装置、および請求項６〜請求項１０の溶接部バリ取り方法によれば、バリ取り切削刃を倣いローラに連動させたので、バリ除去対象材の凹凸に倣ってバリを除去することができ、かつ、バリの取り残しや溶接部の削り過ぎ等の不良が生じることなく、溶接部のバリを除去することができる。
請求項２の溶接部バリ取り装置、および請求項７の溶接部バリ取り方法によれば、バリ取り切削刃のバリ取り時送り方向前端面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるにしたがって送り方向後方に傾斜する「傾斜」をつけたので、溶接バリ流出抵抗が平刃の場合に比べて小さくなり、切削刃がバリ除去対象材表面から浮き上がるのを防止することができる。
請求項３の溶接部バリ取り装置、および請求項８の溶接部バリ取り方法によれば、バリ取り切削刃の、バリ除去対象材に対向する面に、刃先からバリ除去対象材の表面に直交する方向に離れるに従って送り方向後方に傾斜する「傾斜」をつけたので、バリ除去対象材と切削刃の干渉を防止することができる。
請求項４の溶接部バリ取り装置、および請求項９の溶接部バリ取り方法によれば、２個のバリ取り切削刃を、バリ除去対象材の溶接部伸長方向に互いに間隔をもたせて設けたので、荒切削と仕上げ切削に切削抵抗を分散させることができ、これによって刃寿命を向上させることができる。
請求項５の溶接部バリ取り装置、および請求項１０の溶接部バリ取り方法によれば、該装置および該方法を、ホイールリム素材の巻き加工、端部溶接後の、溶接部のバリの除去に利用することができる。その場合のリム素材は、形鋼、不等厚のリム素材を巻いて溶接したリム素材、すなわち、溶接線に沿って素材表面と直交する方向に表面が凹凸するあらゆるリム素材である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の平板素材の斜視図である。
【図２】従来の形鋼素材の斜視図である。
【図３】特開平８−９１００５号に開示の不等板厚素材の斜視図である。
【図４】（イ）は平板素材からのリム成形工程図、（ロ）は特開平８−９１００５号に開示の不等厚素材からのリム成形工程図、（ハ）は形鋼素材からのリム成形工程図である。
【図５】（イ）は軸方向トリミングの正面図、（ロ）は軸方向トリミングの断面図である。
【図６】（イ）は周方向トリミングの側面図、（ロ）は周方向トリミングの正面図である。
【図７】（イ）は周方向トリミングにおける溶接部のトリミング前の断面図、（ロ）は周方向トリミング実施中の溶接部の断面図、（ハ）は周方向トリミング実施後の取り残しを有する溶接部の断面図、（ニ）は成形時等で取り残し部が押しつぶされてカブリとなった部分の断面図である。
【図８】本発明の溶接部バリ取り装置（本発明の溶接部バリ取り方法を実施する装置）の、（イ）は側面図、（ロ）は倣いローラおよびバリ取り切削刃の近傍の拡大側面図、である。
【図９】図８の装置のうち、バリ取り切削刃および倣いローラの、素材接触部とその近傍の、拡大側面図である。
【図１０】図８の装置のうち、バリ取り切削刃と、それによって切削されている素材の、拡大側面図である。
【図１１】比較例の、バリ取り切削刃と、それによって切削されている素材の、拡大側面図である。
【符号の説明】
１１  バリ取り装置
１２  バリ除去対象材
１３、１３Ａ、１３Ｂ  倣いローラ
１４  ローラ倣い機構
１５、１５Ａ、１５Ｂ  バリ取り切削刃
１６  連動機構
１７  移動部材
１８  回動支点
１９  Ｌ字状アーム
１９ａ、１９ｂ  脚
２０  シリンダ
２１  ロッド
２２  金ブラシ
【図１】
2004358609.tif 000003
【図２】
2004358609.tif 000004
【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】
2004358609.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004358609.tif 000011
【図１０】
2004358609.tif 000012
【図１１】
2004358609.tif 000013