(57)【要約】【課題】  主軸６に固定した駆動ボス３３とこれに対向した遊動ボス３４の外周にクラッチスプリング３６を巻き付けるとともにその両端部を各ボス３３、３４に係合し、遊動ボス３４に入力した駆動トルクによって前記クラッチスプリング３６を縮径して両ボス３３、３４の外周面に緊縛して駆動トルクを伝達するようにしたスプリングクラッチにおいて、前記両ボス３３、３４の外周面側に設けた対向面でなる圧縮規制のための規制部にクラッチスプリングの線材が噛み込まないようにすることである。    【解決手段】  駆動ボス３３と遊動ボス３４との凹凸嵌合部の内周側対向面４１ａ、４２ａとにより規制部４３を形成することによりクラッチスプリングの線材の進入を不可能にする一方、外周側対向面４１ｂ、４２ｂの少なくとも一方をテーパー面に形成することにより、そのテーパー面に落ち込んだ線材はモーターの停止時にそれ自身の弾性で拡径状態に戻るようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸と一体の駆動ボスと、該主軸に回転及びスライド自在に取付けられた遊動ボスと、前記駆動ボスと遊動ボスの両方の外周面に渡って装着され、かつ両端部が各ボスに係合されたクラッチスプリングとからなり、前記遊動ボスに入力された駆動トルクにより前記クラッチスプリングを縮径させ各ボスの外周面に緊縛させて前記主軸に駆動トルクを伝達し、前記クラッチスプリングの縮径時にその線材相互の一定以上の圧縮を規制すべく前記各ボスの対向面間の軸方向の距離を一定に設定した規制部を設けてなるスプリングクラッチにおいて、前記一方のボスに嵌合凹部、他方のボスに前記嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部を設け、前記嵌合凹部と嵌合凸部のそれぞれの内周面を含んだ内周側対向面間の軸方向距離によって前記の規制部を形成し、前記嵌合凹部と嵌合凸部の外周面を含む外周側対向面の少なくとも一方の面をテーパー面に形成したことを特徴とするスプリングクラッチ。
【請求項２】
前記主軸の周りにプーリー等の駆動力伝達部材を回転自在に嵌合し、該駆動力伝達部材の外側面に係合突起を設けるとともに前記遊動ボスに係合爪を設け、該駆動力伝達部材の回転時にその係合突起を前記遊動ボスの係合爪に係合させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のスプリングクラッチ。
【請求項３】
主軸の先端部に精米ロールを連結し、その精米ロールを精米室内の精米スクリーンの内部に挿入し、前記精米スクリーンの元端側から送り込んだ玄米に対し精米スクリーン内部で所要の圧力を加えつつ前記精米ロールを駆動して精米を行うようにした精米機において、前記主軸の元端部に請求項１又は２に記載したスプリングクラッチを設け、精米モーターの駆動トルクを該スプリングクラッチを介して前記精米ロールに伝達するようにしたことを特徴とする精米機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スプリングクラッチ及びそのスプリングクラッチを用いた精米機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種機械装置のトルク伝達構造において、小型のクラッチとしてスプリングクラッチが用いられることがある（特許文献１）。スプリングクラッチは、一般に軸と一体の駆動ボス（特許文献１の場合は第１回動部材３０）と、該軸に回転及びスライド自在に取付けられた遊動ボス（同じく第２回動部材４０）と、前記駆動ボスと遊動ボスの両方の外径面に渡って装着され、かつ両端部が各ボスに係合されたクラッチスプリング（同じくクラッチスプリング１０）とからなり、前記遊動ボスに入力されたトルクにより前記クラッチスプリングを縮径させるとともに各ボスの外周面に緊縛させ、駆動ボスを経て前記軸にトルクを伝達するようになっている。
【０００３】
スプリングクラッチは、上記のように遊動ボスに駆動トルクが入力されてから駆動ボスにトルクが伝達されるまでの間に、クラッチスプリングを所定の緊縛力に達するまで縮径させる必要があるので、トルク伝達までに一定の時間遅れが生じる。このため、駆動源として始動時に大きいトルク負荷に耐えられない特性をもったモーターを用いる場合、前記のような遅れ特性をもったスプリングクラッチは好都合である。
【０００４】
また、前記特許文献１のクラッチスプリングは第１回動部材３０から第２回動部材４０に渡る部分において、線材のピッチが大きく広がっているため、両方の回動部材３０、４０間のすき間に対し線材が交差する。このため、線材がそのすき間に噛み込む問題は生じない。しかし、中間部に線材のピッチが大きく広がったクラッチスプリングは、特異な形状であるため加工コストが高くつくとともに、クラッチ全体の軸方向長さのコンパクト化の妨げとなる問題がある。
【０００５】
このため、例えば家庭用精米機においては、図７（ａ）（ｂ）に示したようなスプリングクラッチが用いられている。この場合のスプリングクラッチは、主軸５１の先端部にボルト５２によって固定一体化された駆動ボス５３と、該主軸５１において駆動ボス５３の内側に回転及びスライド自在に取付けられた遊動ボス５４と、その遊動ボス５４の内端部外周面に取付けられたつば部材５５と、前記駆動ボス５３と遊動ボス５４の両方の外周面に渡って装着された螺旋ばねでなるクラッチスプリング５６とからなる。クラッチスプリング５６は、その一端部に設けたフック５７が前記のボルト５２に係合されるとともに、他端部に設けたフック５８が前記のつば部材５５に係合される。
【０００６】
トルクを伝達していない休止状態においては、図７（ａ）に示したように、クラッチスプリング５６は自然な状態にあって、線材相互間に若干の軸方向のすき間があるとともに、駆動ボス５３、遊動ボス５４の外周面との間にも径方向のすき間があり、いわゆる拡径状態にある。また、駆動ボス５３と遊動ボス５４の対向面にそれぞれの外周面を含んだ外周側端面５９ａ、５９ｂが所要のすき間ｘをおいて軸方向に対面し、規制部６０を構成している。前記クラッチスプリング５６の巻き方向は、主軸５１の精米時における回転方向（右回転）と同じ向き（右巻き）に設定される。
【０００７】
図示の場合、駆動力伝達部材として主軸５１にプーリー６１が、遊動ボス５４の内側に接して回転可能かつ軸方向にスライド可能に取付けられる。そのプーリー６１の遊動ボス５４側の面に軸方向に突き出した係合突起６２が設けられ、前記つば部材５５の外周面の１ヶ所に径方向外向きに突設した係合爪６３に対し係合可能になっている。プーリー６１の内端面は主軸５１に固定した規制部材６４により軸方向の動きが規制される。
【０００８】
前記のスプリングクラッチにおいて、モーター（図示諸略）からプーリー６１に駆動トルクが伝達されると、プーリー６１の回転の途中で係合突起６２が係合爪６３に係合して遊動ボス５４を回転させる。クラッチスプリング５６のフック５８は遊動ボス５４の係合爪６３に係合され、また他方のフック５７は停止状態にある駆動ボス５３のボルト５２に係合されているので、遊動ボス５４の回転に伴いクラッチスプリング５６が縮径されると同時に軸方向にも圧縮され線材間のすき間がなくなる。クラッチスプリング５６の縮径と軸方向の圧縮が進むと、クラッチスプリング５６は駆動ボス５３と遊動ボス５４の外周に緊縛される。その緊縛力が一定以上に大きくなると駆動ボス５３に駆動トルクが伝達され主軸５１が駆動される。また、これと同時にクラッチスプリング５６が軸方向に圧縮されるため、遊動ボス５４が駆動ボス５３側にスライドし、線材間のすき間を狭めつつ前記のすき間ｘを縮め、ついにはすき間ｘがゼロになって遊動ボス５４のスライドが規制される。その結果、クラッチスプリング５６はそれ以上の圧縮が制限され、必要以上の圧縮・縮径を制限することによって線材の異常摩耗、変形、乗り上げ等が防止される。
【０００９】
なお、精米の完了によりモーターが停止されると、縮径状態にあるクラッチスプリング５６が一定量だけ逆回転し元の拡径状態に戻る。これとともにプーリー６１側も同じだけ逆回転して停止する。
【特許文献１】実用新案登録第３０４５７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記の説明から明らかなように、クラッチスプリング５６の縮径・圧縮と同時に両ボス５３、５４間のすき間ｘも減少を開始するので、場合によってはクラッチスプリング５６の線材がそのすき間ｘに噛み込む場合がある（図７（ｂ）参照）。線材の噛み込みが生じてもクラッチスプリング５６は縮径されるのでトルクの伝達は行われ、そのまま精米が行なわれる。しかし、精米の完了によりモーターが停止しても、線材の噛み込みによって遊動ボス５４は押圧力Ｐをプーリー６１に及ぼし、その力により該プーリー６１と規制部材６４との間に大きな摩擦が作用する結果、プーリー６１は逆転されることなく停止したままとなる。そのため、クラッチスプリング５６は元の拡径状態に戻ることができず、縮径・圧縮状態を維持する。
【００１１】
その結果、次にモーターが起動された場合、クラッチスプリング５６の縮径・圧縮作用が働かず、モーターに直接大きな負荷がかかるため、モーターはロックされ起動が不可能となる。
【００１２】
そこで、この発明は、遊動ボスと駆動ボスとの対向面間に遊動ボスのスライド規制のために設けた規制部のすき間にクラッチスプリングの線材が噛み込むことがないようにし、モーターの起動が円滑に行われるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、この発明は、主軸と一体の駆動ボスと、該主軸に回転及びスライド自在に取付けられた遊動ボスと、前記駆動ボスと遊動ボスの両方の外周面に渡って装着され、かつ両端部が各ボスに係合されたクラッチスプリングとからなり、前記遊動ボスに入力された駆動トルクにより前記クラッチスプリングを縮径させ各ボスの外周面に緊縛させて前記主軸に駆動トルクを伝達し、前記クラッチスプリングの縮径時にその線材相互の一定以上の圧縮を規制すべく前記各ボスの対向面間の軸方向の距離を一定に設定した規制部を設けてなるスプリングクラッチにおいて、前記一方のボスに嵌合凹部、他方のボスに前記嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部を設け、前記嵌合凹部と嵌合凸部のそれぞれの内周面を含んだ内周側対向面間の軸方向距離によって前記の規制部を形成し、前記嵌合凹部と嵌合凸部の外周面を含む外周側対向面の少なくとも一方の面をテーパー面に形成した構成を採った。
【００１４】
前記の構成において、遊動ボスに駆動トルクが入力されると、クラッチスプリングが縮径されると同時に軸方向に圧縮される。クラッチスプリングの緊縛力が一定以上に大きくなると駆動ボス側に駆動トルクが伝達される。このとき、規制部において各ボスの対向面が当接し、クラッチスプリングが一定以上縮径・圧縮されることが規制される。規制部は嵌合凹部と嵌合凸部の内周側対向面により構成されているので、その部分にまで線材が入り込むことはない。各ボスの外周側対向面間にクラッチスプリングの線材の一部が落ち込むが、その対向面の少なくとも一方はテーパー面となっているので、線材はモーター停止時にそれ自身の弾性で元の拡径状態に戻る。
【００１５】
なお、一層具体的な構成として、前記主軸の周りにプーリー等の駆動力伝達部材を回転自在に嵌合し、該駆動力伝達部材の外側面に係合突起を設けるとともに前記遊動ボスに係合爪を設け、該駆動力伝達部材の回転時にその係合突起を前記遊動ボスの係合爪に係合させるようにした構成を採ることができる。この構成によると、駆動源であるモーターからの駆動トルクがプーリーを介して遊動ボスに伝達されることとなる。プーリーに代えて歯車を使用する場合もある。
【００１６】
また、精米機の発明として、前記の主軸の先端部に精米ロールを連結し、その精米ロールを精米室内の精米スクリーンの内部に挿入し、前記精米スクリーンの元端側から送り込んだ玄米に対し精米スクリーン内部で所要の圧力を加えつつ前記精米ロールを駆動して精米を行うようにした精米機において、前記主軸の元端部に請求項１又は２に記載したスプリングクラッチを設け、精米モーターの駆動トルクを該スプリングクラッチを介して前記精米ロールに伝達するようにした構成をとることもできる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、この発明は、駆動ボスと遊動ボスの嵌合凸部と嵌合凹部の対向面間に軸方向の一定のすき間を設けることによってクラッチスプリングの一定以上の圧縮を規制する規制部を設けるに当り、その規制部を両方のボスの内周側対向面によって形成したものであるから、その規制部にクラッチスプリングの線材が噛み込む恐れが解消された。また、外周側対向面のうち少なくとも一方の面をテーパー面とすることにより、その部分にクラッチスプリングの線材が落ち込んだとしても噛み込みは発生せず、モーターの停止とともにそれ自身の弾性で拡径状態に戻り、次のスプリングクラッチの作用に備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、実施例１のスプリングクラッチ３１の適用対象の一例である家庭用精米機を示している。この家庭用精米機は１回通し型であり、ケーシング１の底部に基台２を設け、その内部に精米用モーター３を設置し、その基台２上に精米機本体４の軸受部５を固定している。軸受部５に水平方向の主軸６が回転自在に支持され、精米用モーター３の回転をベルト７を経てプーリー８に伝達し、さらに前記スプリングクラッチ３１を経て主軸６に伝達するようにしている。
【００２０】
上記の精米機本体４の軸受部５の前部にケーシング１のホッパー１１に連通した玄米供給部９が設けられる。またその玄米供給部９の前方にこれと連通した精米室１２が設けられる。該精米室１２の前端は開放され、その開放部にはスクリーン押さえ板１４が取外し自在に固定される。
【００２１】
上記の主軸６の前部にこれと同軸かつ一体に精米ロール１６が設けられる。精米ロール１６は主軸６側に小ピッチの送りら旋１７と、その送りら旋１７の前端に大ピッチの逆送りら旋１７’が設けられる。
【００２２】
上記の精米室１２において精米ロール１６の周りに筒状の精米スクリーン１８が所定の隙間をもって嵌合される。精米スクリーン１８の後端が前記の玄米供給部９に向けて開放されている。また精米スクリーン１８の前端部はスクリーン押さえ板１４に設けられた係止穴２１に挿入係止される。精米スクリーン１８下方の精米室１２にぬか排出スリット（図示省略）が設けられ、その下方にぬか受け容器２９が設置される。
【００２３】
上記の係止穴２１に挿入された精米スクリーン１８の排出口は、円板形の抵抗板２２が接離自在に閉鎖しており、その抵抗板２２は上方に伸びた支持アーム２３の下端部に連結支持され、更に支持アーム２３の上端部は、精米室１２の上面に設けられた精米度設定装置２５に連結される。
【００２４】
上記の抵抗板２２及び支持アーム２３を囲む排出シュート２８がスクリーン押さえ板１４に着脱自在に取付けられ、その排出シュート２８の下方に米受け容器（図示省略）が設置される。
【００２５】
前記の精米度設定装置２５による精米度の設定は、ケーシング１の前面上部に設けた操作パネル２６のダイヤルつまみ２７を操作することにより、前記の抵抗板２２に付与するばね３０のばね力を変化させることにより行われる。
【００２６】
図示の家庭用精米機は以上のようなものであり、使用者がホッパー１１に適宜量の玄米を投入して精米を行うに際し、ダイヤルつまみ２７を操作して所望の精米度を設定する。そのうえで電源を投入して精米用モーター３を起動させると、玄米が精米室１２内の精米スクリーン１８内に押し込まれ、精米ロール１６の作用により精米が行われる。精米により発生するぬかが精米スクリーン１８の外周面から排出され、ぬか受け容器２９内に落下される。また、精米後の米は抵抗板２２を押し開けて精米スクリーン１８の前端の排出口から排出され、米受け容器（図示省略）に落下する。
【００２７】
ところで、この発明の対象であるスプリングクラッチ３１は、前記の主軸６の端部とプーリー８との間に設けられる。その構造は、図２及び図３に示したように、基本的には先に図７に基づいて説明した従来例のものと同様である。即ち、主軸６の先端部にボルト３２によって固定一体化された駆動ボス３３と、該主軸６において駆動ボス３３の内側に回転及びスライド自在に取付けられた遊動ボス３４と、その遊動ボス３４の内端部外周面に取付けられたつば部材３５と、前記駆動ボス３３と遊動ボス３４の両方の外周面に渡って装着された螺旋ばねでなるクラッチスプリング３６とからなる。
【００２８】
クラッチスプリング３６は、その一端部に設けたフック３７が前記のボルト３２に係合されるとともに、他端部に設けたフック３８が前記のつば部材３５に係合される。トルクを伝達していない休止状態においては、図２（ａ）に示したように、クラッチスプリング３６は自然な状態にあって、線材相互間に若干の軸方向のすき間がある状態、いわゆる拡径状態にある。なお、クラッチスプリング３６の巻き方向は、主軸６の精米時における回転方向（右回転）と同じ向き（右巻き）に設定される（図３（ａ）参照）。
【００２９】
上記のスプリングクラッチ３１において、従来の場合と相違する点は、駆動ボス３３と遊動ボス３４の嵌合構造である。即ち、駆動ボス３３においては、その内周面を含み該内周面の周りに嵌合凸部４１が設けられ、また遊動ボス３４においてもその内周面を含み該内周面の周りに、前記の嵌合凸部４１に嵌合する嵌合凹部４２が設けられる。これらの嵌合凸部４１と嵌合凹部４２は、図２（ａ）の状態でその半径方向の内周面を含む内周側対向面４１a、４２ａ（図２（ｂ）参照）が軸方向に所要のすき間ｘをおいて対面する。クラッチスプリング３６の拡径状態において、嵌合凸部４１と嵌合凹部４２の内周側対向面４１ａ、４２ａとがすき間ｘをおいて対面した状態から、遊動ボス３４が軸方向外側へスライドするとすき間ｘがゼロとなってそれ以上のスライドを規制する作用を行うことから、内周側対向面４１ａ、４２ａがすき間ｘをおいて対向した部分を規制部４３と称する。
【００３０】
上記の規制部４３に相当する部分は、図７に示した従来の場合も「規制部６０」が存在するが、その規制部６０が各ボス５３、５４の外周面を含む外周側対向面間に設けられているのに対し、この実施例１の場合は、前述のように規制部４３は各ボス３３、３４の内周面を含む内周側対向面４１ａ、４２ａ間に設けられる点で相違する。
【００３１】
また、この実施例１の場合は、前記の嵌合凸部４１と嵌合凹部４２の嵌合部の外側において、外周面を含んだ外周側対向面４１ｂ、４２ｂが存在し、そのうちのどちらか一方（図示の場合は外周側対向面４１ｂ）がテーパー面となっている。他方の外周側対向面４２ｂに面取り４２ｃを設けている。この外周側対向面４２ｂと面取り４２ｃの部分も前述の外周側対向面４１ｂと同様のテーパー面に形成してもよい。
【００３２】
外周側対向面４１ｂのテーパー面の傾斜角θは、図４（ｂ）に示したように、その外周端と他方の外周側対向面４２ｂの間の間隔Ｌがクラッチスプリング３６の線材の径より大きくなる角度に設定される。
【００３３】
なお、プーリー８が、遊動ボス３４の内側に接して回転可能かつ軸方向にスライド可能に取付けられた点、そのプーリー８の遊動ボス３４側の面に軸方向に突き出した係合突起４４が設けられ、その係合突起４４が前記つば部材３５の外周面の１ヶ所に径方向外向きに突設した係合爪４５に対し回転時に係合可能になっている点、プーリー８の内端面は主軸６に固定した規制部材４６により軸方向の動きが規制される点は従来の場合と同様である。
【００３４】
前記のスプリングクラッチ３１において、精米用モーター３（図１参照）からプーリー８に駆動トルクが伝達されると、プーリー８の回転の途中で係合突起４４が係合爪４５に係合されて遊動ボス３４が回転を開始する（図５（ａ）参照）。クラッチスプリング３６のフック３８は遊動ボス３４の係合爪４５に係合され、他方のフック３７は停止状態にある駆動ボス３３のボルト３２に係合されているので、遊動ボス３４の回転に伴いクラッチスプリング３６が縮径されると同時に軸方向にも圧縮される。
【００３５】
クラッチスプリング３６の縮径と軸方向の圧縮が進むと、クラッチスプリング３６は駆動ボス３３と遊動ボス３４の外周に緊縛される（図４、図５（ｂ）参照）。その緊縛力が一定以上に大きくなると駆動ボス３３に駆動トルクが伝達され主軸６が駆動される。また、クラッチスプリング３６が軸方向にも圧縮されるため、遊動ボス３４が駆動ボス３３側にスライドし、線材間のすき間を狭めつつ前記規制部４３のすき間ｘを縮め、ついにはすき間ｘがゼロになって遊動ボス３４のスライドが規制される。その結果、クラッチスプリング３６はそれ以上の圧縮が制限され、必要以上の圧縮・縮径が制限されることによって線材の異常摩耗、変形、乗り上げ等が防止される。
【００３６】
クラッチスプリング３６が縮径した際、その線材は両方のボス３３、３４の一方の対向面４１ｂ（テーパー面）と他方の対向面４２ｂ間に落ち込むが、噛み込むことはない。内周側対向面４１ａ、４２ａ間に入り込むこともない。
【００３７】
精米の完了により精米用モーター３が停止されると、縮径状態にあるクラッチスプリング３６が一定量だけ逆回転して元の拡径状態にもどるが、このとき対向面４１ｂ、４２ｂに落ち込んだ線材はそれ自身の弾性で元の拡径状態に戻る。
【実施例２】
【００３８】
図６に示した実施例２は、駆動ボス３３に嵌合凹部４２を設けるとともに、遊動ボス３４に嵌合凸部４１を設け、これらの内周側対向面４２ａと４１ａとにより規制部４３を構成するようにしたものである。外周側対向面４２ｂは駆動ボス３３側に設けられるとともに、外周側対向面４１ｂ（テーパー面）は遊動ボス３４側に設けられる。その他の構成及び作用は前記の実施例１の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１の適用対象である家庭用精米機の断面図
【図２】（ａ）実施例１の断面図、（ｂ）（ａ）図の一部拡大断面図
【図３】（ａ）同上の分解斜視図、（ｂ）（ａ）図の組み立て状態の斜視図
【図４】（ａ）同上の作動状態の断面図、（ｂ）対向面部分の一部拡大断面図
【図５】（ａ）同上の一部省略側面図、（ｂ）（ａ）図の部分の作用状態における一部省略側面図
【図６】実施例２の断面図
【図７】（ａ）従来例の断面図、（ｂ）（a）図の作動状態の断面図
【符号の説明】
【００４０】
１  ケーシング
２  基台
３  精米用モーター
４  精米機本体
５  軸受部
６  主軸
７  ベルト
８  プーリー
９  玄米供給部
１１  ホッパー
１２  精米室
１４  スクリーン押さえ板
１６  精米ロール
１７  送りら旋
１７’  逆送りら旋
１８  精米スクリーン
２１  係止穴
２２  抵抗板
２３  支持アーム
２５  精米度設定装置
２６  操作パネル
２７  ダイヤルつまみ
２８  排出シュート
２９  ぬか受け容器
３０  ばね
３１  スプリングクラッチ
３２  ボルト
３３  駆動ボス
３４  遊動ボス
３５  つば部材
３６  クラッチスプリング
３７  フック
３８  フック
４１  嵌合凸部
４１ａ  内周側対向面
４１ｂ  外周側対向面
４２  嵌合凹部
４２ａ  内周側対向面
４２ｂ  外周側対向面
４３  規制部
４４  係合突起
４５  係合爪
４６  規制部材
４７  潤滑溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005083495.tif 000005
【図４】
2005083495.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005083495.tif 000008
【図７】
2005083495.tif 000009