(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリクションクラッチ、ロードチェーンの移動量を検出するロードチェーン移動量検出手段、及び巻上下げの操作を行う操作手段を備えた電動チェーンブロックであって、
前記操作手段の巻上下げ操作による巻上げ及び巻下げ動作を行い、前記フリクションクラッチがフリクション動作となった時の前記ロードチェーン移動量検出手段が検出したロードチェーンの移動量を基に上限移動量及び下限移動量を設定する設定手段と、前記操作手段による巻上げ又は巻下げ動作時に前記ロードチェーン移動量検出手段が検出する前記ロードチェーンの移動量が前記設定手段に設定した上限移動量又は下限移動量の所定量手前の減速開始位置で減速し、前記上限移動量又は下限移動量になったら巻上げ動作又は巻下げ動作を停止する停止手段を具備する制御手段を設けたことを特徴とする電動チェーンブロック。
【請求項２】
請求項１に記載の電動チェーンブロックにおいて、
前記設定手段は前記操作手段により巻上げ動作及び巻下げ動作を行い、前記ロードチェーン移動量検出手段がロードチェーン移動を検出しなくなった時、前記フリクションクラッチのフリクション動作として、前記ロードチェーン移動量検出手段が検出したロードチェーンの移動量を基に前記上限移動量及び下限移動量を設定することを特徴とする電動チェーンブロック。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動チェーンブロックにおいて、
前記制御手段への電源をＯＦＦすることで、前記設定手段に設定された上限移動量及び下限移動量をリセットし、電源再投入後、巻上下げにより最初に前記フリクションクラッチがフリクション動作した時の前記ロードチェーン移動量検出手段が検出したロードチェーンの移動量を基に上限移動量及び下限移動量を設定することを特徴とする電動チェーンブロック。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動チェーンブロックにおいて、
前記制御手段は前記減速の開始位置を学習する機能を具備することを特徴とする電動チェーンブロック。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動チェーンブロックにおいて、
前記ロードチェーン移動量検出手段は前記ロードチェーンのリンクをカウントしてその移動量を検出することを特徴とする電動チェーンブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロードチェーンの過巻上げ及び過巻下げを防止する過巻上下防止機能を具備する電動チェーンブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１乃至図３はこの種の電動チェーンブロックの外観構成例を示す図である。電動チェーンブロックは、本体１と上フック２と下フック３を具備する。本体１は制御装置４、ギャボックス５、モータ６及びクサリバケット１０を具備し、操作装置２０の巻上下げを指示する巻上スイッチ２１又は巻下スイッチ２２を操作することにより、モータ６の正回転又は逆回転し、図示しない減速機構、フリクションクラッチ及びロードシーブを介してロードチェーン７を巻上下げる。これにより下フック３を上昇又は下降させ、巻上げられたロードチェーン７はクサリバケット１０に収容される。ロードチェーン７の先端部、即ち下フック結合部には先端ストッパー８が固着され、末端には末端ストッパー９が固着されている。また、操作装置２０には高速スイッチ２３、低速スイッチ２４が設けられ、低・高速に切換えて巻上下げ操作ができるようになっている。
【０００３】
上記構成の電動チェーンブロックにおいて、操作装置２０の巻上スイッチ２１（押ボタンスイッチ）をＯＮにすると、ロードチェーン７が巻上げられ、過巻上げになると図３に示すように、先端ストッパー８がチェーンガイド部材（図示せず）に衝突する。また操作装置２０の巻下スイッチ２２をＯＮすると、ロードチェーン７が巻下げられ、過巻下げになると図２に示すように、末端ストッパー９がチェーンガイド部材（図示せず）に衝突する。
【０００４】
上記のように過巻上げ過巻下げになると、ロードチェーン７に定格荷重以上の衝撃荷重が加わると共に、衝撃による不快音等が発生するという問題がある。この衝撃荷重を緩和する対策として、図４に示すように、ロードチェーン７の先端ストッパー８上に所定長さのバネ１１を設けると共に、上限検出スイッチ１２を設け、該バネ１１で上限検出スイッチ１２のレバー１２ａを押し上げ、該上限検出スイッチ１２をＯＮすることにより、巻上げ動作を停止させる信号を出力し、停止までのロードチェーン７の移動量をバネ１１の撓みで吸収する方法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、この方法は、電動チェーンブロックの上方部のデッドスペースがバネ１１の長さ分、大きくなる。即ち、図４の上方デッドスペースＣの寸法が大きくなるという問題がある。
【０００６】
また、図５に示すように、電動チェーンブロックのロードシーブ１３の回転軸１４に複数枚（図では４枚）の羽根１５ａを有する回転体１５を取付け、回転体１５の回転数をセンサ１６で測定することによりロードチェーン７の移動量を検出し、下フック３の位置、即ち先端ストッパー８の位置を検出し、該先端ストッパー８の位置が予め設定した過巻上下げ位置に達したら過巻上下動作を停止、即ちモータ６の回転を停止することも考えられる。なお、センサ１６は２個の光電センサ１６−１、１６−２を具備し、該光電センサ１６−１と１６−２の何れが先に羽根１５ａを検出するかにより、ロードチェーン７の移動方向、即ち巻上げ方向、巻下げ方向を検出できるようになっている。
【０００７】
しかしながらこの方法は、ロードチェーン７の上限移動量及び下限移動量を制御装置４内に設定する必要がある。そのためデータを記憶するためのメモリを設け、更に設定したデータが停電等に際して消去されないようにするため、バックアップ電源が必要となる。そのためバックアップ電源（バッテリー）のメンテナンスを必要とする。また、ロードチェーン７を替えると上限移動量及び下限移動量の設定値を改めて設定しなければならないという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、電動チェーンブロックの上方デッドスペースが小さくて済み、一度の巻上下げ動作の試行でロードチェーンの上限移動量及び下限移動量を設定でき、ロードチェーンの過巻上下げを防止できる電動チェーンブロックを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、フリクションクラッチ、ロードチェーンの移動量を検出するロードチェーン移動量検出手段、及び巻上下げの操作を行う操作手段を備えた電動チェーンブロックであって、操作手段の巻上下げ操作による巻上げ及び巻下げ動作を行い、フリクションクラッチがフリクション動作となった時のロードチェーン移動量検出手段が検出したロードチェーンの移動量を基に上限移動量及び下限移動量を設定する設定手段と、操作手段による巻上げ又は巻下げ動作時にロードチェーン移動量検出手段が検出するロードチェーンの移動量が設定手段に設定した上限移動量又は下限移動量の所定量手前の減速開始位置で減速し、上限移動量又は下限移動量になったら巻上げ動作又は巻下げ動作を停止する停止手段を具備する制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記のように、巻上げ及び巻下げ動作を行い、フリクションクラッチがフリクション動作となった時のロードチェーンの移動量を基に上限移動量及び下限移動量を設定するので、操作手段による一度の巻上下げ操作により、上限移動量及び下限移動量を自動的に設定できる。また、上限移動量及び下限移動量の設定値を、例えばフリクションクラッチがフリクション動作となった時のロードチェーンの移動量より若干小さくすることにより、フリクションクラッチがフリクション動作になる前に巻上げ及び巻下げ動作を停止できるから、ロードチェーンには過巻上下げによる衝撃荷重は加わらない。また、設定された上限移動量又は下限移動量の所定量手前で減速するから、高速の巻上下げの時でも正確に上限及び下限移動位置で停止できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動チェーンブロックにおいて、設定手段は前記操作手段により巻上げ動作及び巻下げ動作を行い、ロードチェーン移動量検出手段がロードチェーン移動を検出しなくなった時、フリクションクラッチのフリクション動作として、ロードチェーン移動量検出手段が検出したロードチェーンの移動量を基に上限移動量及び下限移動量を設定することを特徴とする。
【００１２】
巻上げ動作及び巻下げ動作を行い、モータが回転しているのにロードチェーン移動量検出手段がロードチェーン移動を検出しなくなった時は、フリクションクラッチがフリクション動作しているときであるから、このロードチェーンの移動量を基に上限移動量及び下限移動量を設定することにより、フリクションクラッチのフリクション動作を検出するための格別な検出手段を用いることなく上限移動量及び下限移動量を設定することが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電動チェーンブロックにおいて、制御手段への電源をＯＦＦすることで、設定手段に設定された上限移動量及び下限移動量をリセットし、電源再投入後、巻上下げにより最初にフリクションクラッチがフリクション動作した時のロードチェーン移動量検出手段が検出したロードチェーンの移動量を基に上限移動量及び下限移動量として設定することを特徴とする。
【００１４】
上記のように電源をＯＦＦすることで、設定手段に設定されている上限移動量及び下限移動量をリセットし、電源再投入後、最初のフリクションクラッチがフリクション動作した時のロードチェーン移動を基に上限移動量及び下限移動量として設定することにより、設定手段の上限移動量及び下限移動量を設定するためのメモリにバックアップ電源等を用いることなく、例えば停電等で電源が遮断されても、電源再投入後の巻上げ及び巻下げにおける各最初のフリクションクラッチのフリクション動作により上限移動量及び下限移動量を自動的に設定できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動チェーンブロックにおいて、制御手段は減速の開始位置を学習する機能を具備することを特徴とする。
【００１８】
上記のように減速の開始位置を学習する機能を有するので、巻上下速度が可変速でも速度に応じて正確に上限移動及び下限移動位置で停止することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動チェーンブロックにおいて、ロードチェーン移動量検出手段はロードチェーンのリンクをカウントしてその移動量を検出することを特徴とする。
【００２０】
上記のようにロードチェーン移動量検出手段はロードチェーンのリンクをカウントしてその移動量を検出するので、簡単な構成で正確にロードチェーン移動量を検出できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。本発明に係る電動チェーンブロックの基本構成は図１乃至図３に示すものと同一であるからその説明は省略する。図６は本発明に係る電動チェーンブロックの過巻上下防止制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【００２２】
過巻上下防止制御装置３０は図示するように、設定手段３１、メモリ３２、停止手段３３を具備する。ロードチェーン移動量検出器３４の出力は設定手段３１と停止手段３３に入力され、操作装置２０の巻上スイッチ２１、巻下スイッチ２２及び高速スイッチ２３の出力が入力される。また、メモリ３２にはロードチェーン７の上限移動量を設定する上限移動量設定部３２−１及び下限移動量を設定する下限移動量設定部３２−２が設けられ、更に後に詳述する上限減速位置設定部３２−３、下限減速位置設定部３２−４及び減速・停止時間設定部３２−５が設けられている。
【００２３】
ロードチェーン移動量検出器３４は図５に示すような構成のものでも、また後に詳述する通過するロードチェーン７のリンクをカウントしてその移動量を検出するものでもよい。
【００２４】
上記過巻上下防止制御装置３０において、電源がＯＮされたら設定手段３１は、先ずメモリ３２の上限移動量設定部３２−１と下限移動量設定部３２−２等の各部に格納しているデータをクリア（初期状態）する。この状態で巻上スイッチ２１をＯＮすると、ロードチェーン７は巻上げられるのと同時にロードチェーン移動量検出器３４はロードチェーン７の移動を検出し、設定手段３１及び停止手段３３に出力する。巻上スイッチ２１をＯＮし続けると、図３に示すように、先端ストッパー８がチェーンガイド部材（図示せず）に衝突し、ロードチェーン７の移動は停止する。
【００２５】
設定手段３１は、このロードチェーン移動量検出器３４が移動量を検出しなくなったときフリクションクラッチがフリクション動作となったとし、即ちロードチェーン７が過巻状態となったとして、それまでの設定手段３１が検出したロードチェーン７の移動量を上限移動量として上限移動量設定部３２−１に格納する。また、同様に巻下スイッチ２２をＯＮし続け、ロードチェーン移動量検出器３４が移動量を検出しなくなったときのロードチェーン７の移動量を下限移動量として下限移動量設定部３２−２に格納する。これによりロードチェーン７の上下限移動量の設定は終了する。
【００２６】
電動チェーンブロックの通常の巻上下動作では、停止手段３３はロードチェーン移動量検出器３４の出力から、ロードチェーン７の移動方向、即ち巻上げ方向及び巻下げ方向を判別し、例えば巻上げの場合は、停止手段３３はロードチェーン移動量検出器３４の検出したロードチェーン移動量が上限移動量設定部３２−１に格納された上限移動量に達したら停止指令Ｓ１を制御装置４（図２及び図３参照）に出力し、モータ６を停止する。
【００２７】
巻下げの場合は、停止手段３３はロードチェーン移動量検出器３４の検出したロードチェーン移動量が下限移動量設定部３２−２に格納された下限移動量に達したら停止指令Ｓ１を制御装置４に出力し、モータ６を停止する。停止指令Ｓ１の出すタイミングはモータ６が停止してからロードチェーン７の移動が実際に止るまでを考慮して、上記上下限移動量に達する若干手前で出す。これにより、先端ストッパー８及び末端ストッパー９をチェーンガイド部材に衝突させないようにすることが可能となる。また、設定手段３１が上限移動量設定部３２−１及び下限移動量設定部３２−２に上限移動量及び下限移動量を設定する際に、上記の点を考慮して、ロードチェーン移動量検出器３４が実際に検出した上限移動量及び下限移動量より小さい値を設定するようにしてもよい。
【００２８】
なお、上記例では設定手段３１がロードチェーン移動量検出器３４がロードチェーン７の移動を検出しなくなったら、フリクションクラッチがフリクション動作となったものとしているが、例えば電動チェーンブロックの本体１内の所定位置にフリクションクラッチのフリクション動作を検出するフリクション動作検出手段を設け、その出力でフリクションクラッチのフリクション動作を検出するようにしてもよいことは当然である。この場合は設定手段３１は該フリクション動作検出手段のフリクション動作検出出力を受けて、ロードチェーン移動量検出器３４で検出したロードチェーン７の移動量を基に、上限移動量及び下限移動量を設定する。
【００２９】
上記過巻上下防止制御装置３０において、電源がＯＦＦになった際、メモリ３２の上限移動量設定部３２−１及び下限移動量設定部３２−２にデータが消去されるようにし、電源が再びＯＮとなり、巻上げ動作及び巻下げ動作となった際に、設定手段３１はロードチェーン移動量検出器３４の出力から巻上下げ方向を判別し、フリクションクラッチがフリクション動作となった場合の、ロードチェーン移動量検出器３４が検出したロードチェーン７の移動量を上限移動量及び下限移動量を設定するようにしてもよい。これにより、通常の巻上げ操作において、フリクションクラッチがフリクション動作した時に自動的に上限移動量及び下限移動量を設定できる。又は、電源がＯＮになった際、上限移動量設定完了フラグ及び下限移動量設定完了フラグをリセットして新たに設定可能状態とし、設定が完了したら各完了フラグを立てるようにしてもよい。
【００３０】
また、高速で巻上げ及び巻下げを行う場合、上記上限移動量設定部３２−１及び下限移動量設定部３２−２に設定された上限移動量及び下限移動量の所定量手前の減速位置で減速させることにより、高速でも所定の上限下限位置に正確に下フック３を停止させることができる。このため、図６に示すように上下限の減速位置を設定する上下限減速位置設定器３５を設け、停止手段３３が該上下限減速位置設定器３５に設定された上下限の減速位置を参照しながら、ロードチェーン移動量検出器３４で検出されたロードチェーン７の移動量が該減速位置に達したら減速を開始、設定上下限移動量に達したら停止指令Ｓ１を発するようにすることもできる。又、上限移動量及び下限移動量の設定が完了するまでは、高速で巻上下げしないように、インターロックを付加することもできる。
【００３１】
上記上下限の減速位置は、電動チェーンブロックの機種により異なるから、機種毎に減速位置を設定する必要がある。そのため、例えば機種を決める複数のディップスイッチを設け、各ディップスイッチに対応して減速位置データを設定し、機種に応じてディップスイッチを選択するという手法を採用することもできるが、この手法はその都度誰かがそれを設定する必要があり、設定が面倒であると共に、設定ミスが起る惧れもある。そこで、ここでは下記のように他の方法で上下限の減速位置を設定する方法を採用した。
【００３２】
図６に示すように、設定手段３１には、ロードチェーン移動量検出器３４で検出したロードチェーン７の移動量Ｌ（Ｌ＝パルス数Ｐ×ピッチ距離ΔＬ）が入力されている。この移動距離Ｌと時間Ｔから速度ｖが解る（ｖ＝Ｌ／Ｔ）。従って、減速したい減速度αが決まっていれば、減速位置から停止位置の時間である減速・停止時間ＴS（ＴS＝ｖ／α）が解るから、該減速・停止時間ＴSから減速距離ＬDがＬD＝（１／２）αＴS2として算出できる。
【００３３】
設定手段３１は、ロードチェーン移動量検出器３４の出力から上記減速距離ＬD及び減速・停止時間ＴSを算出し、メモリ３２の上限減速位置設定部３２−３、下限減速位置設定部３２−４及び減速・停止時間設定部３２−５にそれぞれ上限減速位置データ、下限減速位置データを格納しておく。停止手段３３は高速スイッチ２３がＯＮとなっている場合、この上下限減速位置設定部３２−３、３２−４に格納されている上下限減速位置データを参照し、ロードチェーン移動量検出器３４の出力から、ロードチェーン７の移動量がこの上下限減速位置に達したら、減速度αで減速し、減速・停止時間ＴS後に停止指令Ｓ１を出力すればよい。
【００３４】
上記のように構成することにより、人手で上下限の減速位置を設定することが必要ないばかりではなく、巻上下時の減速度を適正に決めておくことにより、実際の巻上下げ速度に応じて、上下限の減速位置を自動的に設定できる。
【００３５】
なお、図示は省略するが、過巻上下防止制御装置３０に学習機能を持たせ、上下限の減速開始位置を学習できるようにする。これにより、巻上下速度が可変速でも速度に応じて適正な減速開始位置で減速ができるから、下フック３を正確に上限移動位置及び下限移動位置で停止することができる。
【００３６】
また、ロードチェーン移動量検出器３４としては、図５に示す以外に図７に示すように、ロードチェーン７のリンク７ａを検出する２個の近接スイッチ４１、４２を具備する簡単な構成とし、ロードチェーン７のリンク７ａをカウントして移動量を検出するようにしてもよい。
【００３７】
図７に示す構成のロードチェーン移動量検出器３４（図６参照）では、ロードチェーン７が巻上げ方向に移動するときは、近接スイッチ４１、４２の出力Ｐ41、Ｐ42は図８（ａ）のようになり、巻下げ方向に移動するときは図８（ｂ）のようになる。図６の設定手段３１及び停止手段３３は近接スイッチ４１、４２からの出力Ｐ41、Ｐ42により、ロードチェーン７の巻上下げ方向を検出できる。
【００３８】
なお、図６は過巻上下防止制御装置３０の機能構成を示したが、このような機能はデータを記憶するメモリを具備するマイクロコンピュータを用い、該マイクロコンピュータにロードチェーン移動量検出器３４、巻上スイッチ２１、巻下スイッチ２２及び高速スイッチ２３の出力を入力するように構成し、所定のプログラムを実行することにより、容易に実現することが可能である。また、電動チェーンブロックの設置環境によっては、一度も上・下限位置に到るまで巻上下げしない場合があるが、その場合は上下限移動量は設定されず過巻上下防止制御装置は作動しないが、作動する必要もない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００４０】
請求項１に記載の発明によれば、巻上げ及び巻下げ動作を行い、フリクションクラッチがフリクション動作となった時のロードチェーンの移動量を基に上限移動量及び下限移動量を設定するので、操作手段による一度の巻上下げ操作により、上限移動量及び下限移動量を自動的に設定できる。また、上限移動量及び下限移動量の設定値を、例えばフリクションクラッチがフリクション動作となった時のロードチェーンの移動量より若干小さくすることにより、フリクションクラッチがフリクション動作になる前に巻上げ及び巻下げ動作を停止できるから、ロードチェーンには過巻上下げによる衝撃荷重は加わらず又不快音も発生しない。また、設定された上限移動量又は下限移動量の所定量手前で減速するから、高速の巻上下げの時でも正確に上限及び下限移動位置で停止できる。
【００４１】
請求項２に記載の発明によれば、ロードチェーン移動量検出手段がロードチェーン移動を検出しなくなった時、ロードチェーンの移動量を基に上限移動量及び下限移動量を設定するから、フリクションクラッチのフリクション動作を検出するための格別な検出手段を用いることなく上限移動量及び下限移動量を設定することが可能となる。
【００４２】
請求項３に記載の発明によれば、電源をＯＦＦすることで、設定手段に設定されている上限移動量及び下限移動量をリセットし、電源再投入後、最初にフリクションクラッチがフリクション動作した時のロードチェーン移動を基に上限移動量及び下限移動量として設定することにより、設定手段の上限移動量及び下限移動量を設定するためのメモリにバックアップ電源等を用いることなく、例えば停電等で電源が遮断されても、電源再投入後の最初のフリクションクラッチのフリクション動作により上限移動量及び下限移動量を自動的に設定できるから、メモリバックアップ電源は必要なく、そのメンテナンス作業もなくなる。
【００４４】
請求項４に記載の発明によれば、減速の開始位置を学習する機能を有するので、巻上下速度が可変速でも速度に応じて正確に上限移動及び下限移動位置で停止することができる。
【００４５】
請求項５に記載の発明によれば、ロードチェーン移動量検出手段はロードチェーンのリンクをカウントしてその移動量を検出するので、簡単な構成で正確にロードチェーン移動量を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動チェーンブロックの外観構成例を示す図である。
【図２】電動チェーンブロックが過巻下げした状態を示す図である。
【図３】電動チェーンブロックが過巻上げした状態を示す図である。
【図４】電動チェーンブロックの従来の過巻上防止装置の外観構成例を示す図である。
【図５】ロードチェーン移動量検出手段の構成例を示す図である。
【図６】本発明に係る電動チェーンブロックの過巻上下防止制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】ロードチェーン移動量検出手段の他の構成例を示す図である。
【図８】図７のロードチェーン移動量検出手段の検出出力を示す図である。
【符号の説明】
１          本体
２          上フック
３          下フック
４          制御装置
５          ギャボックス
６          モータ
７          ロードチェーン
８          先端ストッパー
９          末端ストッパー
１０        クサリバケット
１１        バネ
１２        上限検出スイッチ
１３        ロードシーブ
１４        回転軸
１５        回転体
１６        センサ
２０        操作装置
２１        巻上スイッチ
２２        巻下スイッチ
２３        高速スイッチ
２４        低速スイッチ
３０        過巻上下防止制御装置
３１        設定手段
３２        メモリ
３３        停止手段
３４        ロードチェーン移動量検出器
３５        上下限減速位置設定器
４１        近接スイッチ
４２        近接スイッチ
【図１】
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【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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