(57)【要約】【課題】支柱に作用する荷重を分散させることにより、床板、支柱の強度を低く抑えて軽量化し、生産性の向上、製造コストの低減を図る。【解決手段】床板１２の左側部位に立設された後左支柱１７と右側部位に立設された後右支柱１９との間に支柱連結部材２８を設け、この支柱連結部材２８により床板１２よりも上側の位置で各支柱１７，１９を連結する構成としている。従って、支柱１７，１９に左，右方向から荷重が作用した場合には、支柱連結部材２８により荷重を分散して受承し、支柱１７，１９の下端部と床板１２との取付部分への荷重の集中を防止することができる。これにより、床板１２、支柱１６〜１９等には薄肉な安価な材料を使用でき、また補強箇所を少なくできるから、組立作業性の向上、製造コストの低減等を図ることができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面を構成する床板と、該床板の左側部位に立設された前，後の左支柱と、前記床板の右側部位に立設された前，後の右支柱とを備えてなる建設機械用キャブにおいて、
前記左支柱と右支柱との間には、前記床板よりも上側の位置で左，右方向に延びる支柱連結部材を設け、該支柱連結部材により前記左支柱と右支柱とを連結する構成としたことを特徴とする建設機械用キャブ。
【請求項２】
前記支柱連結部材は、前記支柱の高さ寸法中間点よりも下側に配設する構成としてなる請求項１に記載の建設機械用キャブ。
【請求項３】
前記支柱連結部材は、前記後左支柱と後右支柱との間に設ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械用キャブ。
【請求項４】
前記床板の下側には車体側に取付けられる支持ブラケットを設け、該支持ブラケットは前記各支柱に対応する位置に配置する構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械用キャブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばホイールローダ、油圧ショベル、油圧クレーン等に用いて好適な建設機械用キャブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建設機械としては、ホイールローダ、油圧ショベル、油圧クレーン等があり、これら建設機械は、自走可能な車体と、該車体の前側に設けられた作業装置とにより大略構成され、車体にはオペレータが乗車するキャブが搭載されている。
【０００３】
ここで、キャブは、運転室を画成するもので、その内部にはオペレータが着座する運転席、走行用のステアリングホイールとペダル、作業用の操作レバー等が配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２６９４７号公報
【０００５】
ここで、キャブは、底面を構成するほぼ平坦な床板を有し、該床板の左側部位と右側部位部には、前，後方向に離間して複数本の支柱が立設されている。また、床板の下側には、キャブを車体側に支持するための支持ブラケットが複数箇所に設けられ、該各支持ブラケットは振動等を緩和する取付マウントを介して車体側に取付けられている。さらに、キャブには、運転室を囲むように外面板が設けられ、該外面板は床板、各支柱等に取付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるものでは、キャブの支持構造をなす各支柱は、その下端部だけが床板に取付けられているから、例えばキャブの左，右方向から荷重が作用したときには、支柱の下端部と床板との取付部分に荷重が集中してしまう。
【０００７】
そこで、従来技術によるキャブは、床板と支柱の板厚を厚くしたり、床板と支柱との間に補強部材を設けたりして左，右方向からの荷重に対する強度を高めている。しかし、このように各部品の板厚を厚くしたり、補強部材を設けると、キャブ全体の重量が重くなる、組立作業性が悪くなる、製造コストが嵩むという問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、支柱に作用する荷重を分散させることにより、床板、支柱の強度を低く抑えて軽量化し、生産性の向上、製造コストの低減を図ることができるようにした建設機械用キャブを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の建設機械用キャブは、底面を構成する床板と、該床板の左側部位に立設された前，後の左支柱と、前記床板の右側部位に立設された前，後の右支柱とを備えている。
【００１０】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、左支柱と右支柱との間には、床板よりも上側の位置で左，右方向に延びる支柱連結部材を設け、該支柱連結部材により左支柱と右支柱とを連結する構成としたことにある。
【００１１】
このように構成したことにより、例えば左支柱に荷重が作用した場合には、床板よりも上側の位置で支柱連結部材が荷重の一部を受承し、また支柱連結部材を介して右支柱も荷重を受承することができるから、左支柱に作用する荷重を分散し、該左支柱の下端部と床板との間に作用する荷重を低減することができる。
【００１２】
請求項２の発明によると、支柱連結部材は、支柱の高さ寸法中間点よりも下側に配設する構成としたことにある。これにより、支柱連結部材はキャブ内の下側寄りで邪魔にならない位置に配置することができる。また、後方の視界も良好にすることができる。
【００１３】
請求項３の発明によると、支柱連結部材は、後左支柱と後右支柱との間に設ける構成としたことにある。これにより、支柱連結部材はキャブ内の後側寄りで邪魔にならない位置に配置することができる。
【００１４】
請求項４の発明によると、床板の下側には車体側に取付けられる支持ブラケットを設け、該支持ブラケットは各支柱に対応する位置に配置する構成としたことにある。これにより、支柱に作用する荷重は、床板を挟んで直接的に支持ブラケットに伝えることができるから、床板の強度を低く設定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る建設機械用キャブを、ホイールローダに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図５に従って詳細に説明する。
【００１６】
図１において、１は本実施の形態による建設機械の具体例として示されるホイールローダで、該ホイールローダ１は、後部車体２と、該後部車体２の前側に連結された前部車体３と、該前部車体３に俯仰動可能に取付けられた作業装置４とにより大略構成されている。
【００１７】
ここで、後部車体２の前側には、前，後方向に離間した位置で左，右方向に張出すように例えば４個のキャブ支持台５（図５中に左後位置の１個のみ図示）が設けられ、該各キャブ支持台５には、後述のキャブ１１が取付マウント３４を介して支持されている。また、後部車体２には、キャブ１１の後側に位置し、外装カバー６に覆われてエンジン、油圧ポンプ（いずれも図示せず）等が搭載されている。また、後部車体２には、左，右両側に位置して後輪７（左側のみ図示）が設けられている。
【００１８】
一方、前部車体３は、後部車体２の前端部に左，右方向に回動可能に連結され、その前側位置には作業装置４が取付けられている。また、前部車体３には、左，右両側に位置して前輪８（左側のみ図示）が設けられている。そして、前部車体３は、ステアリングホイール（図示せず）を操作したときに左，右方向に揺動し、走行方向を変えるものである。
【００１９】
さらに、作業装置４は、前部車体３に俯仰動可能に取付けられたアーム４Ａと、該アーム４Ａの先端部に回動可能に取付けられたローダバケット４Ｂとにより大略構成されている。
【００２０】
次に、１１は後部車体２の前側位置に搭載されたキャブで、該キャブ１１は、オペレータが乗車する運転室を画成するもので、内部には運転席、ステアリングホイール、走行用ペダル、作業用レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。そして、キャブ１１は、後述の床板１２、支柱１６〜１９、支柱連結部材２８、支持ブラケット２９〜３２、外面板３３等により大略構成されている。
【００２１】
１２はキャブ１１の底面を構成する床板で、該床板１２は、図３に示す如く、例えば厚肉な鉄板等を用い、前側の角隅部が切欠かれた長方形状の板体として形成されている。また、床板１２の下面側には、前，後方向に離間して左，右方向に延びる床下補強部材１２Ａ，１２Ｂと、左，右方向に端縁部に沿って前，後方向に延びる床下補強部材１２Ｃ，１２Ｄとが溶接手段を用いて固着されている。さらに、床板１２の左，右両端部には、上面側に位置して後述のベースプレート１３，１４が取付けられ、下面側に位置して後述の支持ブラケット２９〜３２が取付けられている。
【００２２】
１３は床板１２の左端部に設けられた左ベースプレート、１４は床板１２の右端部に設けられた右ベースプレートで、該各ベースプレート１３，１４は、床板１２の一部を構成するもので、前，後方向に延びる板体として形成されている。そして、ベースプレート１３，１４は、床板１２の左端部，右端部に複数個のボルト１５を用いて固定されている。また、ベースプレート１３，１４は、後述の支柱１６，１７，１８，１９を床板１２に固定するもので、その上面に支柱１６〜１９の下端部が例えば溶接手段を用いて固着されている。
【００２３】
１６は左ベースプレート１３の前側位置に立設された前左支柱で、該前左支柱１６は、上，下方向に延びる断面長方形状をした鉄製の角パイプ材からなり、その下端部が左ベースプレート１３に例えば溶接手段を用いて固着されている。
【００２４】
１７は前左支柱１６の後側に間隔をもって左ベースプレート１３に立設された後左支柱で、該後左支柱１７は、前左支柱１６よりも太い断面正方形状した鉄製の角パイプ材からなり、その下端部が左ベースプレート１３に溶接手段を用いて固着されている。これにより、後左支柱１７は、後述の後右支柱１９と共に、キャブ１１を支えるメインの支柱を構成している。
【００２５】
１８は右ベースプレート１４の前側位置に立設された前右支柱で、該前右支柱１８は、前左支柱１６と同様に、断面長方形状した鉄製の角パイプ材からなり、その下端部が右ベースプレート１４に溶接されている。
【００２６】
１９は前右支柱１８の後側に間隔をもって右ベースプレート１４に立設された後右支柱で、該後右支柱１９は、後左支柱１７と同様に、太い断面正方形状した鉄製の角パイプ材からなり、その下端部が右ベースプレート１４に溶接されている。
【００２７】
２０は前側上方に設けられた前横梁で、該前横梁２０は、左，右方向に延び、その端部が前左支柱１６の上部と前右支柱１８の上部とに溶接手段を用いて固着されている。
【００２８】
２１は後側上方に設けられた後横梁で、該後横梁２１は、左，右方向に延びた中間部分が後側に突出するように屈曲して形成され、その端部が後左支柱１７の上部と後右支柱１９の上部とに溶接手段を用いて固着されている。
【００２９】
２２は左側上方に設けられた左横梁で、該左横梁２２は、前，後方向に延びて設けられ、その端部が前左支柱１６の上部と後左支柱１７の上部とに溶接されている。
【００３０】
また、２３は右側上方に設けられた右横梁で、該右横梁２３は、前，後方向に延びて設けられ、その端部が前右支柱１８の上部と後右支柱１９の上部とに溶接されている。
【００３１】
２４は左ベースプレート１３と後左支柱１７の下側との間に設けられた左側の下側補強部材で、該下側補強部材２４は、左ベースプレート１３（床板１２）に対して後左支柱１７が倒れないように強度を高めるもので、主に前，後方向の倒れ強度を高めるものである。そして、下側補強部材２４は、後左支柱１７の前側に位置して該後左支柱１７の前面と左ベースプレート１３の上面とに溶接されている。
【００３２】
また、２５は右ベースプレート１４と後右支柱１９の下側との間に設けられた右側の下側補強部材で、該下側補強部材２５は、左側の下側補強部材２４と同様に、右ベースプレート１４に対する後右支柱１９の倒れ強度を高めるもので、後右支柱１９の前面と右ベースプレート１４の上面とに溶接されている。
【００３３】
２６は後左支柱１７の上側と後横梁２１との間に設けられた左側の上側補強部材、２７は後右支柱１９の上側と後横梁２１の右端部との間に設けられた右側の上側補強部材で、該各上側補強部材２６，２７は、後横梁２１を下側から支持し、後述する外面板３３の天井面部３３Ｄ後部の強度を高めるものである。そして、上側補強部材２６は、支柱１７，１９の上側と後横梁２１の端部側とに溶接されている。
【００３４】
次に、２８は後左支柱１７と後右支柱１９との間に設けられた支柱連結部材で、該支柱連結部材２８は、左，右方向に延びる断面長方形状した鉄製の角パイプ部材、チャンネル材等により横梁として形成されている。また、支柱連結部材２８は、床板１２よりも上側に位置し、その端部を後左支柱１７と後右支柱１９とに溶接手段を用いて固着することにより、各支柱１７，１９をＨ状に連結して左，右方向の荷重に対する強度を高めている。これにより、支柱連結部材２８は、後側の支柱１７，１９に作用する荷重を分散し、該支柱１７，１９と床板１２との間の取付部分に荷重が集中するのを防止するものである。
【００３５】
ここで、支柱連結部材２８は、図４に示すように、床板１２から後述する外面板３３の天井面部３３Ｄまでの高さ寸法に相当する支柱１７，１９の高さ寸法を、中間点Ｃを挟んだ寸法２Ｈ１としたときに、床板１２に対する支柱連結部材２８の取付高さ寸法Ｈ２が高さ寸法Ｈ１（中間点Ｃ）よりも小さく（Ｈ２＜Ｈ１）なる位置、好ましくは１／５Ｈ１＜Ｈ２＜１／２Ｈ１の範囲に配置されている。これにより、支柱連結部材２８は、キャブ１１内の下側寄りに配置することで、キャブ１１内で邪魔になることもなく、また後方の視界も良好にすることができる。
【００３６】
そして、支柱連結部材２８は、例えば後左支柱１７に左，右方向の荷重が作用した場合に、床板１２よりも上側の位置で荷重の一部を受承することができる。また、支柱連結部材２８は、後右支柱１９に連結されているから、後左支柱１７に作用した荷重を後右支柱１９にも受承させることができる。これにより、後左支柱１７に作用する荷重を分散し、該後左支柱１７の下端部と床板１２との間に作用する荷重を低減することができる。
【００３７】
２９は床板１２の下面側の前寄りに位置して該床板１２の左側部位に設けられた前左支持ブラケットで、該前左支持ブラケット２９は、前左支柱１６に対応するように、例えば前左支柱１６のほぼ真下位置に配設されている。また、前左支持ブラケット２９は、縦板２９Ａ、横板２９Ｂ等からなるボックス形状をなし、その横板２９Ｂにはマウント取付穴２９Ｃが形成されている。そして、前左支持ブラケット２９は、マウント取付穴２９Ｃに取付けられる取付マウント（図示せず）を介して後部車体２側のキャブ支持台に支持されている。
【００３８】
３０は床板１２の下面側の後寄りに位置して該床板１２の左側部位に設けられた後左支持ブラケットで、該後左支持ブラケット３０は、図５に示すように、後左支柱１７に対応するように、例えば後左支柱１７のほぼ真下位置に配設されている。また、後左支持ブラケット３０は、例えば３枚の縦板３０Ａ、背面板３０Ｂおよび横板３０Ｃからなるボックス形状をなし、その横板３０Ｃにはマウント取付穴３０Ｄが形成されている。そして、後左支持ブラケット３０は、マウント取付穴３０Ｄに後述の取付マウント３４を取付けることにより、該取付マウント３４を介して後部車体２側のキャブ支持台５に支持されている。
【００３９】
一方、３１は床板１２の下面側の前寄りに位置して該床板１２の右側部位に設けられた前右支持ブラケットで、該前右支持ブラケット３１は、前右支柱１８に対応するように、例えば前右支柱１８のほぼ真下位置に配設されている。また、前右支持ブラケット３１は、前述した前左支持ブラケット２９と同様に、縦板３１Ａ、横板３１Ｂ等によりボックス形状をなし、取付マウント（図示せず）を介して後部車体２側のキャブ支持台に支持されている。
【００４０】
３２は床板１２の下面側の後寄りに位置して該床板１２の右側部位に設けられた後右支持ブラケットで、該後右支持ブラケット３２は、後右支柱１９に対応するように、例えば後右支柱１９のほぼ真下位置に配設されている。また、後右支持ブラケット３２は、前述した後左支持ブラケット３０と同様に、例えば３枚の縦板３２Ａ、背面板３２Ｂおよび横板３２Ｃによりボックス形状をなし、取付マウントを介して後部車体２側のキャブ支持台に支持されている。
【００４１】
ここで、支持ブラケット２９，３０，３１，３２は、対応する支柱１６，１７，１８，１９のほぼ真下に位置するように床板１２に溶接手段を用いて固着しているから、該支持ブラケット２９〜３２は、支柱１６〜１９に作用する荷重を床板１２等を挟んで直接的に受承することができる。この構造とすることにより、床板１２には、薄肉な強度の低い材料を使用することができる。
【００４２】
３３はキャブ１１の外面を構成し、床板１２上に運転室を画成する外面板で、該外面板３３は、図１、図２に示す如く、前面部３３Ａ、後面部３３Ｂ、左側面部３３Ｃ、右側面部（図示せず）、天井面部３３Ｄによりボックス形状に形成されている。また、左側面部３３Ｃには、ドア３３Ｅが開閉可能に取付けられている。そして、外面板３３は、床板１２、支柱１６〜１９、梁２０〜２３等に適宜に取付けられている。
【００４３】
３４は後左支持ブラケット３０に設けられた取付マウントで、該取付マウント３４は、キャブ１１を後部車体２に防振状態で取付けるものである。そして、取付マウント３４は、後左支持ブラケット３０のマウント取付穴３０Ｄに取付けられ、下向きに突出したねじ部３４Ａが後部車体２のキャブ支持台５に連結されている。なお、取付マウント３４は、他の支持ブラケット２９，３１，３２にも同様に取付けられている。
【００４４】
本実施の形態によるホイールローダ１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００４５】
キャブ１１内に乗込んで運転席に着座したオペレータは、ステアリングホイール、走行用ペダル等を操作することにより走行することができる。また、作業用レバー等を操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂の積込み作業等を行なうことができる。
【００４６】
ここで、オペレータが乗車するキャブ１１は、例えばホイールローダ１が転倒した場合を想定し、左，右方向から作用する荷重に耐える必要がある。これに対し、本実施の形態では、キャブ１１のメインの支柱を構成する後左支柱１７と後右支柱１９とを連結する支柱連結部材２８を設けることにより、キャブ１１は左，右方向から作用する荷重に耐えることができる。
【００４７】
具体的には、キャブ１１を左側から押圧するように荷重が作用した場合、この荷重は後左支柱１７に作用する。しかし、後左支柱１７は、支柱連結部材２８により後右支柱１９に連結されることで高強度に形成されているから、この構造により荷重の一部を受承することができる。また、荷重の一部を後右支柱１９にも受承させることができる。これにより、荷重を分散させて十分な耐久性を得ることができる。
【００４８】
かくして、本実施の形態によれば、後左支柱１７と後右支柱１９とを床板１２よりも上側の位置で支柱連結部材２８により連結することにより、キャブ１１に左，右方向から荷重が作用した場合でも、この荷重を分散して受承することができる。これにより、従来技術で述べたように支柱１７，１９の下端部と床板１２（ベースプレート１３，１４）との取付部分に荷重が集中するのを防止することができる。
【００４９】
これにより、キャブ１１の支持構造をなす床板１２、支柱１６〜１９、梁２０〜２３等には、薄肉な強度の低い材料を使用することができる。また、キャブ１１には前，後方向の荷重に対する補強部材２４〜２７だけを設ける構成とすることができる。
【００５０】
この結果、キャブ１１全体の重量、個々の部品の重量を軽減することができ、また部品点数も少なくすることができるから、組立作業性を向上することができ、また製造コストも低減することができる。さらに、キャブ１１を軽量化することにより、揺れや振動を容易に抑えることができ、乗り心地を良好にすることができる。
【００５１】
また、支柱連結部材２８は、図４に示すように、床板１２に対する取付高さ寸法Ｈ２を、支柱１７，１９の高さ寸法２Ｈ１の半分の寸法Ｈ１よりも下側（Ｈ２＜Ｈ１）となる位置、好ましくは１／５Ｈ１＜Ｈ２＜１／２Ｈ１の範囲に設定している。従って、支柱連結部材２８は、キャブ１１内の下側寄りで邪魔にならない位置に配設することができる。また、キャブ１１の後方の視界も良好にすることができる。
【００５２】
また、支柱連結部材２８は、後側の支柱１７，１９間に設けているから、支柱連結部材２８をキャブ１１内で後側寄りの邪魔にならない位置に配置することができ、キャブ１１内のスペースを効率よく使用することができる。
【００５３】
さらに、キャブ１１を後部車体２側に取付けるための支持ブラケット２９〜３２は、支柱１６〜１９のほぼ真下位置に配設しているから、支柱１６〜１９に作用する荷重は、床板１２を挟んで直接的に支持ブラケット２９〜３２に伝えることができる。従って、床板１２は、支柱１６〜１９に作用する荷重により変形し難くなるから、該床板１２には薄肉な強度の低い材料を用いることができ、組立作業性の向上、製造コストの低減等を図ることができる。
【００５４】
なお、実施の形態では、キャブ１１には床板１２の左，右に２本ずつ、合計４本の支柱１６，１７，１８，１９を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限ることはなく、例えば支柱を左，右に３本ずつ合計６本設ける構成としてもよい。また、支柱を５本または７本以上設ける構成としてもよい。
【００５５】
さらに、実施の形態では、建設機械用キャブとしてホイールローダ１のキャブ１１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械用キャブにも広く適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、左支柱と右支柱との間には、床板よりも上側の位置で左，右方向に延びる支柱連結部材を設け、該支柱連結部材により左支柱と右支柱とを連結する構成としている。従って、例えば左支柱に荷重が作用した場合には、床板よりも上側の位置で支柱連結部材が荷重の一部を受承し、また支柱連結部材を介して右支柱も荷重を受承することができる。これにより、支柱連結部材は、左支柱に作用する荷重を分散し、該左支柱の下端部と床板との間に作用する荷重を低減することができるから、床板、支柱等を薄肉な強度の低い材料により形成することができ、補強部材も削減することができる。
【００５７】
この結果、床板、支柱等の重量を軽減することができ、また部品点数も少なくすることができるから、組立作業性を向上することができる。また、製造コストも低減することができる。さらに、軽量化することで揺れや振動を容易に抑えることができ、乗り心地を良好にすることができる。
【００５８】
請求項２の発明によれば、支柱連結部材は、支柱の高さ寸法中間点よりも下側に配設する構成としているので、支柱連結部材をキャブ内の下側寄りで邪魔にならない位置に配置することができる。また、後方の視界も良好にすることができる。
【００５９】
請求項３の発明によれば、支柱連結部材は、後左支柱と後右支柱との間に設ける構成としているので、支柱連結部材はキャブ内の後側寄りで邪魔にならない位置に配置することができ、キャブ内のスペースを効率よく使用することができる。
【００６０】
請求項４の発明によれば、床板の下側には車体側に取付けられる支持ブラケットを設け、該支持ブラケットは各支柱に対応する位置に配置する構成としているので、支柱に作用する荷重は、床板を挟んで直接的に支持ブラケットに伝えることができるから、床板の強度を低く設定することができる。これにより、床板を薄肉に形成することができ、組立作業性の向上、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るキャブを搭載したホイールローダを示す正面図である。
【図２】図１中のキャブを拡大して示す外観斜視図である。
【図３】キャブの支持構造を示す外観斜視図である。
【図４】キャブの支持構造を図３中の矢示ＩＶ−ＩＶ方向からみた断面図である。
【図５】床板、後左支柱、後左支持ブラケットの取付関係を拡大して示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ホイールローダ（建設機械）
１１  キャブ
１２  床板
１３，１４  ベースプレート
１６  前左支柱
１７  後左支柱
１８  前右支柱
１９  後右支柱
２８  支柱連結部材
２９，３０，３１，３２  支持ブラケット
２Ｈ１  支柱の高さ寸法
Ｈ２  支柱連結部材の取付高さ寸法
Ｃ  支柱の高さ寸法の中間点
【図１】
2004338686.tif 000003
【図２】
2004338686.tif 000004
【図３】
2004338686.tif 000005
【図４】
2004338686.tif 000006
【図５】
2004338686.tif 000007