JP2004217165A - 建設機械のワイパー装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フロントウインドの左右一方の側における下方の視界を損なわずフロントウインド上方の払拭領域を拡大できる建設機械のワイパー装置を提供する。
【解決手段】運転室のフロントウインド１０を払拭するワイパーブレード１と揺動するように駆動されるワイパーアーム２とを備えた建設機械のワイパー装置において、ワイパーブレード１と共にフロントウインド１０を払拭する補助ワイパーブレード１ａと、両ワイパーブレード１，１ａを連結する複数のブレードリンク５ａ，５ｂと、基部をワイパーアーム１に対し偏心させて回動可能に軸着し先端部をブレードリンク５ｂに回動可能に軸着してワイパーアーム１の揺動時にブレードリンク５ａ，５ｂを傾動させるリンク傾動用アーム６とを設けて、ワイパーアーム２を揺動させる過程で補助ワイパーブレード１ａがワイパーブレード１よりもフロントウインド１０の上方側を払拭するように構成した。
【選択図】 図１
【解決手段】運転室のフロントウインド１０を払拭するワイパーブレード１と揺動するように駆動されるワイパーアーム２とを備えた建設機械のワイパー装置において、ワイパーブレード１と共にフロントウインド１０を払拭する補助ワイパーブレード１ａと、両ワイパーブレード１，１ａを連結する複数のブレードリンク５ａ，５ｂと、基部をワイパーアーム１に対し偏心させて回動可能に軸着し先端部をブレードリンク５ｂに回動可能に軸着してワイパーアーム１の揺動時にブレードリンク５ａ，５ｂを傾動させるリンク傾動用アーム６とを設けて、ワイパーアーム２を揺動させる過程で補助ワイパーブレード１ａがワイパーブレード１よりもフロントウインド１０の上方側を払拭するように構成した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ショベル、クレーン等の建設機械における運転室のフロントウインドを払拭する建設機械のワイパー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ショベル、クレーン等の建設機械では、運転室のフロントウインドに付着した雨水や土砂等のほこりを払拭するため、運転室の前方にワイパー装置を付設している。こうしたワイパー装置は、乗用車等の一般車両でも付設しているが、一般車両では、専ら走行時における前方の視界を確保するために設けている。これに対し、建設機械では、ショベルによる掘削作業や構築物の解体作業、クレーンによる荷物の上げ下し作業等のフロント（建設作業機）による建設作業の状況をオペレータが目ではっきりと確認できるようにすることを主目的にしてワイパー装置を設けているため、ワイパー装置に要求される性能が一般車両とは自ずから異なる。本発明は、こうした建設機械のワイパー装置について、フロントによる建設作業を行いやすくするように改良しようとするものである。
【０００３】
そこで、後に詳述する本発明の特徴を容易に理解できるようにするため、建設機械のワイパー装置に関する従来の技術を図２に基づいて説明する。図２は、従来のワイパー装置を設けた油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドの正面図である。この図２には、ワイパーブレード１とワイパーアーム２とからなる一つのワイパーについて、揺動始点に位置するときの状態と揺動終点に位置するときの状態とを同時に図示している。
【０００４】
ここで、念のため申し添えると、図２を立てて見た状態が油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドを表したものであり、フロントウインドは、同図に示すように上下方向に長い長方形状をなしており、この点は、一般車両のフロントウインドと異なる。図２は、運転室のフロントウインドを室外前方から見た図であるので、ワイパー装置がフロントウインドの右側に取り付けられているように見えるが、運転室内から見たときには、ワイパー装置がフロントウインドの左側に揺動可能に取り付けられている。また、図示はしていないが、ブーム、アーム及びバケット等を備えた油圧ショベルのフロントが運転室内から見てその右側に設置されている。以下、左右とは、運転室内から見たときの向きをいう。
【０００５】
図２において、１はワイパーアーム２に取り付けられワイパーアーム２の揺動により運転室のフロントウインド１０の窓ガラス１１を払拭するワイパーブレード、２はフロントウインド１０の前側に回動可能に軸着され揺動するように駆動されるワイパーアーム、３はこのワイパーアーム２を揺動するように駆動するための動力源となるワイパーモータ、４はワイパーアーム２を揺動できるように回動可能に軸着したワイパーアームの回動軸、１０は運転室の前方の窓をなす上下方向に長い長方形のフロントウインド、１１はこのフロントウインド１０の窓ガラス、１２はフロントウインド１０の窓枠である。
【０００６】
ワイパーブレード１は、例えば引き抜くことにより取り外せるように、ワイパーアーム２に対して交換可能に取り付けられている。フロントウインド１０の窓枠１２には、モータ取付部１２ａが形成され、ワイパーアーム２及びワイパーモータ３は、このモータ取付部１２ａに取り付けられている。ワイパーモータ３は、その回転運動が図示しない機構により揺動運動に変換されることにより、ワイパーアーム２を回動軸４を中心に揺動させるように駆動する。
【０００７】
建設機械が図２の例のようにショベルの場合には、運転室を旋回フレームの左側に寄せてフロントを運転室の右側に設置することから、ワイパーアーム２やワイパーモータ３は、右側の視界を損なわないようにするために窓枠１２の左側に取り付ける。ちなみに、建設機械がクレーンの場合には、運転室を右側に寄せてフロントを運転室の左側に設置することから、ワイパーアーム２やワイパーモータ３は、左側の視界を損なわないようにするために窓枠１２の右側に取り付けている。ワイパー装置において、乗用車等の一般車両では、走行時における前方の視界を確保するため、フロントウインドの中央部の視界を良好にすることが最も必要であるが、建設機械では、フロントによる作業状況を確認できるようにするため、前記のようにフロントウインド１０の左右一方の側の視界を良好にすることが最重要事項であり、この点が一般車両とは大きく異なる。
【０００８】
従来の建設機械のワイパー装置は、このような構造を備えているので、ワイパーモータ３を駆動すると、ワイパーアーム２が揺動してワイパーブレード１によりフロントウインド１０の窓ガラス１１を払拭する。その場合、ワイパーブレード１は、ワイパーアーム２の揺動に伴って円弧を描くように運動し、図２に示す上下の円弧状の鎖線Ｓ１ ，Ｓ２ 間の領域において窓ガラス１１を払拭する。したがって、従来の建設機械のワイパー装置では、図２における上方の円弧状の鎖線Ｓ１ の外側領域については窓ガラス１１を払拭することができない。この種の建設機械のワイパー装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
実公平７ー５５１７０号公報（第１−３頁、図１−６）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ショベルやクレーン等の建設機械では、上方及び下方の双方の位置でフロントにより作業を行うことから、これら双方の位置でのフロントによる作業状況を、運転席のフロントウインドを透して目視できるようにすることが必要である。例えば、ショベルでは、運転室の右側の上方位置及び下方位置でそれぞれビル等の構築物の解体作業及び掘削作業をバケットにより行うことから、上方や下方での作業対象物へのバケットの接触状況をオペレータがフロントウインドの右側を透して目で確認できるようにすることが必要である。また、クレーンでは、運転室の左側で荷物の上げ下し作業を行うことから、上方や下方での吊り荷の移送状況をフロントウインドの左側を透して目で確認できるようにすることが必要である。
【００１１】
こうしたことから、ショベルやクレーン等の建設機械では、フロントウインドを上下に長い長方形状に形成している。ちなみに、標準型の油圧ショベルでは、運転室の前面が縦１ｍ前後、横１ｍ７０ｃｍ前後に形成しており、フロントウインドは、その運転室の前面の大部分を占めている。このようにフロントウインドを長方形状に形成しているため、従来の建設機械のワイパー装置では、図２に示したように、ワイパーブレードで払拭できない領域がフロントウインドの左右一方の側（図２の油圧ショベルの例ではフロントウインド１０の右側）の特に上方に、かなりの範囲にわたって生じる。
【００１２】
そのため、フロントウインドの上方に雨水やほこり等が付着したときには、上方の視界が通常時よりも狭められることになるので、建設機械が例えば油圧ショベルの場合には、フロントの操縦時に、オペレータは、下から斜め右上を覗き込むような姿勢を頻繁にとらなければならなくなって極度に疲れる。また、こうしたことを回避するため、ワイパーアームやワイパーモータの取付位置を左右反対側にしてフロントウインドの左右一方の側における上方の払拭領域を広げると、今度は、下方の視界がワイパーアーム及びワイパーモータやこれらの取付手段により常時損なわれることになる。
【００１３】
本発明は、こうした従来の技術の問題を解消するために創作されたものであって、その技術課題は、フロントウインドの左右一方の側における下方の視界を損なうことなくフロントウインドの上方の払拭領域を従来よりも拡大することができる建設機械のワイパー装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、こうした技術課題を達成するため、
回動可能に軸着され揺動するように駆動されるワイパーアームと、このワイパーアームに取り付けられワイパーアームの揺動により建設機械の運転室のフロントウインドを払拭するワイパーブレードとを備えた建設機械のワイパー装置において、
このワイパーブレードと共に運転室のフロントウインドを払拭する補助ワイパーブレードと、この補助ワイパーブレードとワイパーブレードとを連結する複数のリンクと、一端側をワイパーアームに対し偏心させて回動可能に軸着し他端側を複数のリンクの一つに回動可能に軸着してワイパーアームの揺動時にリンクを傾動させるリンク傾動用アームとを設けて、ワイパーアームを揺動させる過程で補助ワイパーブレードがワイパーブレードよりもフロントウインドの上方側を払拭するように、ワイパー装置を構成した。
【００１５】
このように構成された本発明の建設機械のワイパー装置では、ワイパーアームを揺動するように駆動すると、補助ワイパーブレードとワイパーブレードとを連結する複数のリンクもこれに伴って変位するが、他端側をこれら複数のリンクの一つに回動可能に軸着しているリンク傾動用アームの一端側をワイパーアームに対し偏心させて軸着するようにしているため、このリンク傾動用アームは、ワイパーアームを揺動させる過程で、複数のリンクの一つを、漸次起したり倒したりするように傾動させる。この間、他のリンクは、前記リンクの傾動に連動して、起きたり倒れたりするように傾動する。そうすると、こうしたリンクの傾動運動に伴って、補助ワイパーブレードは、複数のリンクより安定状態で支持されながらワイパーブレードよりも外側に突出して、ワイパーブレードによる払拭領域よりも上方のフロントウインドの領域を払拭する。
【００１６】
その場合、この補助ワイパーブレードによる払拭領域よりも内側のフロントウインドの領域は、ワイパーブレードが払拭し、これら外側及び内側の中間のフロントウインドの領域は、二つのワイパーブレードが払拭して二度払拭する。このように、本発明の建設機械のワイパー装置では、フロントウインドの各領域を、ワイパーブレードと補助ワイパーブレードとで相互に補完し合いながら協働して払拭するので、フロントウインドの左右一方の側（例えば、ショベルではフロントウインドの右側、クレーンではフロントウインドの左側）における下方の視界を損なうことなく、フロントウインドの上方の払拭領域を従来よりも拡大することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１に基づいて説明することにより本発明の実施の形態を明らかにする。図１は、本発明の具体化例に係る建設機械のワイパー装置を設けた油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドの正面図である。図１において図２と同一の符号を付けた部分は、図２と同等の部分を表す。この図１には、ワイパーブレード１、補助ワイパーブレード１ａ、ワイパーアーム２等からなる一つのワイパーについて、これが各位置に揺動している状態を同時に図示している。
【００１８】
この図１の建設機械のワイパー装置は、図２の従来のワイパー装置と同様、回動軸４で回動可能に軸着され、ワイパーモータ３で揺動するように駆動されるワイパーアーム２と、このワイパーアーム２に交換可能に取り付けられ、ワイパーアーム２の揺動により運転室のフロントウインド１０を払拭するワイパーブレード１とを備えている。そして、ワイパーアーム２及びワイパーモータ３は、右側の視界を損なわないように、窓枠１２の左側に形成したモータ取付部１２ａに取り付けられていて、基本的な構造は、従来のワイパー装置と変わらない。
【００１９】
この図１の建設機械のワイパー装置の最大の特徴は、こうした構造を備えた建設機械のワイパー装置において、ワイパーブレード１と共に運転室のフロントウインド１０を払拭する補助ワイパーブレード１ａと、この補助ワイパーブレード１ａとワイパーブレード１とを連結する一対のブレードリンク５ａ，５ｂと、基部をなす一端側をワイパーアーム２に対し偏心させて回動可能に軸着し、他端側を一対のブレードリンク５ａ，５ｂの内側のブレードリンク５ｂに回動可能に軸着して、ワイパーアーム２の揺動時にブレードリンク５ｂをワイパーブレード１に対し傾動させるリンク傾動用アーム６とを設けて、ワイパーアーム２を揺動させる過程で補助ワイパーブレード１ａがワイパーブレード１よりもフロントウインド１０の上方側を払拭するように構成した点にある。
【００２０】
その構造を更に具体的に述べると、補助ワイパーブレード１ａには、ワイパーブレード１と同じ規格のものを使用している。一対のブレードリンク５ａ，５ｂは、長さが等しくピン孔の位置も等しい同一規格のものを用いて、ワイパーブレード１と補助ワイパーブレード１ａに、互いに平行になるようにピンで回動可能に軸着することにより、補助ワイパーブレード１ａをワイパーブレード１に対して平行移動させることができるように連結している。リンク傾動用アーム６の基部を取り付けるため、窓枠１２の外側のモータ取付部１２ａ近辺には、ブラケット８を立設している。ここに示す例では、ブレードリンクを一対設けているが、更に多く設けて、これらのブレードリンクの一つにリンク傾動用アーム６を回動可能に軸着するようにしてもよい。
【００２１】
リンク傾動用アーム６は、基部をアーム回動軸７ａによりブラケット８に回動可能に軸着し、先端部をアーム回動軸７ｂにより内側のブレードリンク５ｂの中央部に回動可能に軸着している。このリンク傾動用アーム６をブラケット８に軸着するためのアーム回動軸７ａは、回転軸４に対し距離Ｌを置いて斜め上方に偏心させて配置している。補助ワイパーブレード１ａは、揺動始点Ｐ１ の位置及び揺動終点Ｐ５ の位置において、ブレードリンク５ａ，５ｂが倒れてワイパーブレード１と重なり合っており、先端部同士がほぼ揃えられるようにしている。
【００２２】
後述するように、補助ワイパーブレード１ａは、ワイパーアーム２の揺動時にリンク傾動用アーム６でブレードリンク５ｂを傾動させることにより、ワイパーブレード１よりも上方側（外側）に突出するが、このときの補助ワイパーブレード１ａの上方側への突出量Ｍは、リンク傾動用アーム６が、回転軸４の中心とアーム回動軸７ａの中心とを結ぶ線上に位置するとき、すなわちＰ３ の位置にあるときに、ブレードリンク５ａ，５ｂが揺動始点Ｐ１ の位置にあるときとは逆方向に倒れて最大となり、その突出量Ｍは、回転軸４とアーム回動軸７ａの中心間の距離Ｌとほぼ等しくなる。したがって、回転軸４に対するアーム回動軸７ａの距離Ｌや位置を選択することにより、ワイパーブレード１に対する補助ワイパーブレード１ａの最大突出量や最大突出位置を適宜調整することができる。
【００２３】
このような構造を備えた建設機械のワイパー装置にあっては、ワイパーモータ３を駆動してワイパーアーム２を揺動させると、ワイパーブレード１と補助ワイパーブレード１ａとを連結する一対のブレードリンク５ａ，５ｂは、ワイパーアーム２に随伴して旋回するがごとく変位する。この間、ワイパーブレード１は、その揺動に伴って、図１の鎖線Ｓ１ と鎖線Ｓ２ の間の領域においてフロントウインド１０を払拭する。一方、先端部をアーム回動軸７ｂで内側のブレードリンク５ｂに軸着しているリンク傾動用アーム６は、基部をワイパーアーム２に対しアーム回動軸７ａで偏心させて軸着しているため、ワイパーブレード１が揺動して内側のブレードリンク５ｂが変位する過程で、同ブレードリンク５ｂを漸次起したり倒したりするように傾動させる。
【００２４】
すなわち、図１に示すように、リンク傾動用アーム６は、揺動始点Ｐ１ の位置で倒れていた内側のブレードリンク５ｂを、ワイパーブレード１がＰ２ の位置まで揺動したときに起立させる。次いで、ワイパーブレード１がフロントウインド１０の対角線近傍のＰ３ の位置まで揺動したときに、揺動始点Ｐ１ の位置にあるときとは逆方向にブレードリンク５ｂを倒し、ワイパーブレード１がＰ４ の位置まで揺動したときにブレードリンク５ｂを起立させ、揺動終点Ｐ５ の位置に到達したときにブレードリンク５ｂを倒す。この間、外側のブレードリンク５ａは、内側のブレードリンク５ｂに倣って起きたり倒れたりするように傾動する。
【００２５】
そうすると、こうしたブレードリンク５ａ，５ｂの傾動運動に伴って、補助ワイパーブレード１ａは、ワイパーブレード１に対して平行姿勢を保つようにブレードリンク５ａ，５ｂにより安定状態で支持されながらワイパーブレード１よりも上方側に突出して、図１の鎖線Ｔ１ と鎖線Ｔ２ の間の領域においてフロントウインド１０を払拭する。すなわち、補助ワイパーブレード１ａは、運転室内から見て左寄り上方のＰ２ の位置付近でワイパーブレード１よりも可成上方側に突出してフロントウインド１０の上方の払拭範囲を拡大し、フロントウインド１０の右上隅近くのＰ３ の位置付近で最大限突出してフロントウインド１０の上方の払拭範囲を更に拡大する。次いで、補助ワイパーブレード１ａは、横幅の狭いフロントウインド１０の右側のＰ４ の位置付近で突出量を半減して、右の縦窓枠１２に接触しないようにしながら同窓枠１２の近くまでフロントウインド１０を払拭する。そして、揺動終点Ｐ５ の位置に至ると、ワイパーブレード１に対し突出しなくなるが、それまでは、突出しているので、フロントウインド１０の下方の払拭領域も、従来より拡大することができ、同領域の何れの位置でも、払拭領域が少なくとも従来より縮小するようなことはない。
【００２６】
その結果、補助ワイパーブレード１ａは、突出した部分でワイパーブレード１による払拭領域よりも外側のフロントウインド１０の領域（鎖線Ｓ１ と鎖線Ｔ１ 間の領域）を払拭するとともに、それ以外の部分でワイパーブレード１による払拭領域と重複する領域（鎖線Ｓ１ と鎖線Ｔ２ 間の領域）を払拭して、同領域を二つのワイパーブレード１，１ａで二重に払拭する。また、補助ワイパーブレード１ａによる払拭領域よりも内側のフロントウインド１０の領域（鎖線Ｔ２ と鎖線Ｓ２ 間の領域）は、ワイパーブレード１が払拭する。
【００２７】
このように、この建設機械のワイパー装置では、フロントウインド１０の各領域を、ワイパーブレード１と補助ワイパーブレード１ａとで相互に補完し合いながら協働して払拭するので、フロントウインド１０の左右一方の側（例えば、ショベルではフロントウインド１０の右側、クレーンではフロントウインド１０の左側）における下方の視界を損なうことなく、フロントウインド１０の上方の払拭領域を従来よりも拡大することができる。その結果、オペレータは、無理な姿勢をとることなくフロントの操縦を行うことができる。
【００２８】
フロントウインド１０の中央部（鎖線Ｓ１ と鎖線Ｔ２ 間の部分）は、特に汚れやすく面積も広いが、この建設機械のワイパー装置では、こうした中央部をワイパーブレード１と補助ワイパーブレード１ａとにより二度払拭するようにしているので、フロントウインド１０の払拭を合理的に行うことができる。また、補助ワイパーブレード１ａは、一対のブレードリンク５ａ，５ｂに支持されながらフロントウインド１０の払拭を行うので、フロントウインド１０の払拭を安定した状態で行うことができる。
【００２９】
こうした効果は、基部側をワイパーアーム２に対し偏心させて回動可能に軸着し、先端部側を複数のブレードリンク５ａ，５ｂの一つに回動可能に軸着して、ワイパーアーム２の揺動時にそのブレードリンク５ａ，５ｂの一つを傾動させるリンク傾動用アーム６を設け、回転軸４に対するアーム回動軸７ａの偏心位置及び両軸４，７ａ間の距離Ｌを適切に設定すれば、発揮させることが可能である。図１の例では、回転軸４とアーム回動軸７ａの軸心を結ぶ線を、回転軸４の中心とフロントウインド１０の右上隅を結ぶ線分に対してやや下方に傾斜させるようにしているが、回転軸４とアーム回動軸７ａの軸心を結ぶ線を前記線分に対して特に±２０°程度の角度範囲に納めるようにするとともに回転軸４とアーム回動軸７ａ間の距離Ｌを適切に設定すれば、補助ワイパーブレード１ａの最大突出位置をフロントウインド１０の右上隅近辺に定めることができ、フロントウインド１０の右側について、下方の視界を損なうことなく、フロントウインド１０の上方の払拭領域を従来よりも大幅に拡大することができる。フロントウインド１０の左側の払拭領域を拡大したい場合も、同様にして拡大することができる。
【００３０】
図１のワイパー装置は、図２の従来のワイパー装置と対比すれば明らかなように、従来のワイパー装置の基本的な構造を変更することなく、これに補助ワイパーブレード１ａやこれに関連してブレードリンク５ａ，５ｂ及びリンク傾動用アーム６等を付加したものであるので、この図１のワイパー装置を製作するときには、従来のワイパー装置の製造装置を廃棄することなく有効に活用することができる。また、このワイパー装置では、補助ワイパーブレード１ａにワイパーブレード１と同じ規格のものを使用しており、ブレードリンク５ａ，５ｂも同一規格のものを用いればよいので、付加する使用部品の種類を少なくすることができて効率的に製作することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の建設機械のワイパー装置は、特に、「ワイパーブレードと共に運転室のフロントウインドを払拭する補助ワイパーブレードと、この補助ワイパーブレードとワイパーブレードとを連結する複数のリンクと、一端側をワイパーアームに対し偏心させて回動可能に軸着し他端側を複数のリンクの一つに回動可能に軸着してワイパーアームの揺動時にリンクを傾動させるリンク傾動用アームとを設けて、ワイパーアームを揺動させる過程で補助ワイパーブレードがワイパーブレードよりもフロントウインドの上方側を払拭するように構成した」ので、フロントウインドの左右一方の側における下方の視界を損なうことなくフロントウインドの上方の払拭領域を従来よりも拡大することができることができる。その結果、オペレータは、無理な姿勢をとることなくフロントの操縦を行うことができる。
【００３２】
こうした基本的な効果を奏することに加え、本発明の建設機械のワイパー装置では、特に汚れやすく面積の広いフロントウインドの中央部をワイパーブレードと補助ワイパーブレードとにより二重に払拭するようにしているので、フロントウインドの払拭を合理的に行うことができる。また、補助ワイパーブレードは、複数のリンクに支持されながらフロントウインドの払拭を行うので、フロントウインドの払拭を安定した状態で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体化例に係る建設機械のワイパー装置を設けた油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドの正面図である。
【図２】従来のワイパー装置を設けた油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドの正面図である。
【符号の説明】
１ ワイパーブレード
１ａ 補助ワイパーブレード
２ ワイパーアーム
３ ワイパーモータ
４ ワイパーアームの回動軸
５ａ，５ｂ ブレードリンク
６ リンク傾動用アーム
７ａ，７ｂ アーム回動軸
８ ブラケット
１０ フロントウインド
１１ 窓ガラス
１２ 窓枠
１２ａ モータ取付部
Ｌ 回転軸４とアーム回動軸７ａの中心間の距離
Ｍ 補助ワイパーブレード１ａの上方側への突出量
【発明の属する技術分野】
本発明は、ショベル、クレーン等の建設機械における運転室のフロントウインドを払拭する建設機械のワイパー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ショベル、クレーン等の建設機械では、運転室のフロントウインドに付着した雨水や土砂等のほこりを払拭するため、運転室の前方にワイパー装置を付設している。こうしたワイパー装置は、乗用車等の一般車両でも付設しているが、一般車両では、専ら走行時における前方の視界を確保するために設けている。これに対し、建設機械では、ショベルによる掘削作業や構築物の解体作業、クレーンによる荷物の上げ下し作業等のフロント（建設作業機）による建設作業の状況をオペレータが目ではっきりと確認できるようにすることを主目的にしてワイパー装置を設けているため、ワイパー装置に要求される性能が一般車両とは自ずから異なる。本発明は、こうした建設機械のワイパー装置について、フロントによる建設作業を行いやすくするように改良しようとするものである。
【０００３】
そこで、後に詳述する本発明の特徴を容易に理解できるようにするため、建設機械のワイパー装置に関する従来の技術を図２に基づいて説明する。図２は、従来のワイパー装置を設けた油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドの正面図である。この図２には、ワイパーブレード１とワイパーアーム２とからなる一つのワイパーについて、揺動始点に位置するときの状態と揺動終点に位置するときの状態とを同時に図示している。
【０００４】
ここで、念のため申し添えると、図２を立てて見た状態が油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドを表したものであり、フロントウインドは、同図に示すように上下方向に長い長方形状をなしており、この点は、一般車両のフロントウインドと異なる。図２は、運転室のフロントウインドを室外前方から見た図であるので、ワイパー装置がフロントウインドの右側に取り付けられているように見えるが、運転室内から見たときには、ワイパー装置がフロントウインドの左側に揺動可能に取り付けられている。また、図示はしていないが、ブーム、アーム及びバケット等を備えた油圧ショベルのフロントが運転室内から見てその右側に設置されている。以下、左右とは、運転室内から見たときの向きをいう。
【０００５】
図２において、１はワイパーアーム２に取り付けられワイパーアーム２の揺動により運転室のフロントウインド１０の窓ガラス１１を払拭するワイパーブレード、２はフロントウインド１０の前側に回動可能に軸着され揺動するように駆動されるワイパーアーム、３はこのワイパーアーム２を揺動するように駆動するための動力源となるワイパーモータ、４はワイパーアーム２を揺動できるように回動可能に軸着したワイパーアームの回動軸、１０は運転室の前方の窓をなす上下方向に長い長方形のフロントウインド、１１はこのフロントウインド１０の窓ガラス、１２はフロントウインド１０の窓枠である。
【０００６】
ワイパーブレード１は、例えば引き抜くことにより取り外せるように、ワイパーアーム２に対して交換可能に取り付けられている。フロントウインド１０の窓枠１２には、モータ取付部１２ａが形成され、ワイパーアーム２及びワイパーモータ３は、このモータ取付部１２ａに取り付けられている。ワイパーモータ３は、その回転運動が図示しない機構により揺動運動に変換されることにより、ワイパーアーム２を回動軸４を中心に揺動させるように駆動する。
【０００７】
建設機械が図２の例のようにショベルの場合には、運転室を旋回フレームの左側に寄せてフロントを運転室の右側に設置することから、ワイパーアーム２やワイパーモータ３は、右側の視界を損なわないようにするために窓枠１２の左側に取り付ける。ちなみに、建設機械がクレーンの場合には、運転室を右側に寄せてフロントを運転室の左側に設置することから、ワイパーアーム２やワイパーモータ３は、左側の視界を損なわないようにするために窓枠１２の右側に取り付けている。ワイパー装置において、乗用車等の一般車両では、走行時における前方の視界を確保するため、フロントウインドの中央部の視界を良好にすることが最も必要であるが、建設機械では、フロントによる作業状況を確認できるようにするため、前記のようにフロントウインド１０の左右一方の側の視界を良好にすることが最重要事項であり、この点が一般車両とは大きく異なる。
【０００８】
従来の建設機械のワイパー装置は、このような構造を備えているので、ワイパーモータ３を駆動すると、ワイパーアーム２が揺動してワイパーブレード１によりフロントウインド１０の窓ガラス１１を払拭する。その場合、ワイパーブレード１は、ワイパーアーム２の揺動に伴って円弧を描くように運動し、図２に示す上下の円弧状の鎖線Ｓ１ ，Ｓ２ 間の領域において窓ガラス１１を払拭する。したがって、従来の建設機械のワイパー装置では、図２における上方の円弧状の鎖線Ｓ１ の外側領域については窓ガラス１１を払拭することができない。この種の建設機械のワイパー装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
実公平７ー５５１７０号公報（第１−３頁、図１−６）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ショベルやクレーン等の建設機械では、上方及び下方の双方の位置でフロントにより作業を行うことから、これら双方の位置でのフロントによる作業状況を、運転席のフロントウインドを透して目視できるようにすることが必要である。例えば、ショベルでは、運転室の右側の上方位置及び下方位置でそれぞれビル等の構築物の解体作業及び掘削作業をバケットにより行うことから、上方や下方での作業対象物へのバケットの接触状況をオペレータがフロントウインドの右側を透して目で確認できるようにすることが必要である。また、クレーンでは、運転室の左側で荷物の上げ下し作業を行うことから、上方や下方での吊り荷の移送状況をフロントウインドの左側を透して目で確認できるようにすることが必要である。
【００１１】
こうしたことから、ショベルやクレーン等の建設機械では、フロントウインドを上下に長い長方形状に形成している。ちなみに、標準型の油圧ショベルでは、運転室の前面が縦１ｍ前後、横１ｍ７０ｃｍ前後に形成しており、フロントウインドは、その運転室の前面の大部分を占めている。このようにフロントウインドを長方形状に形成しているため、従来の建設機械のワイパー装置では、図２に示したように、ワイパーブレードで払拭できない領域がフロントウインドの左右一方の側（図２の油圧ショベルの例ではフロントウインド１０の右側）の特に上方に、かなりの範囲にわたって生じる。
【００１２】
そのため、フロントウインドの上方に雨水やほこり等が付着したときには、上方の視界が通常時よりも狭められることになるので、建設機械が例えば油圧ショベルの場合には、フロントの操縦時に、オペレータは、下から斜め右上を覗き込むような姿勢を頻繁にとらなければならなくなって極度に疲れる。また、こうしたことを回避するため、ワイパーアームやワイパーモータの取付位置を左右反対側にしてフロントウインドの左右一方の側における上方の払拭領域を広げると、今度は、下方の視界がワイパーアーム及びワイパーモータやこれらの取付手段により常時損なわれることになる。
【００１３】
本発明は、こうした従来の技術の問題を解消するために創作されたものであって、その技術課題は、フロントウインドの左右一方の側における下方の視界を損なうことなくフロントウインドの上方の払拭領域を従来よりも拡大することができる建設機械のワイパー装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、こうした技術課題を達成するため、
回動可能に軸着され揺動するように駆動されるワイパーアームと、このワイパーアームに取り付けられワイパーアームの揺動により建設機械の運転室のフロントウインドを払拭するワイパーブレードとを備えた建設機械のワイパー装置において、
このワイパーブレードと共に運転室のフロントウインドを払拭する補助ワイパーブレードと、この補助ワイパーブレードとワイパーブレードとを連結する複数のリンクと、一端側をワイパーアームに対し偏心させて回動可能に軸着し他端側を複数のリンクの一つに回動可能に軸着してワイパーアームの揺動時にリンクを傾動させるリンク傾動用アームとを設けて、ワイパーアームを揺動させる過程で補助ワイパーブレードがワイパーブレードよりもフロントウインドの上方側を払拭するように、ワイパー装置を構成した。
【００１５】
このように構成された本発明の建設機械のワイパー装置では、ワイパーアームを揺動するように駆動すると、補助ワイパーブレードとワイパーブレードとを連結する複数のリンクもこれに伴って変位するが、他端側をこれら複数のリンクの一つに回動可能に軸着しているリンク傾動用アームの一端側をワイパーアームに対し偏心させて軸着するようにしているため、このリンク傾動用アームは、ワイパーアームを揺動させる過程で、複数のリンクの一つを、漸次起したり倒したりするように傾動させる。この間、他のリンクは、前記リンクの傾動に連動して、起きたり倒れたりするように傾動する。そうすると、こうしたリンクの傾動運動に伴って、補助ワイパーブレードは、複数のリンクより安定状態で支持されながらワイパーブレードよりも外側に突出して、ワイパーブレードによる払拭領域よりも上方のフロントウインドの領域を払拭する。
【００１６】
その場合、この補助ワイパーブレードによる払拭領域よりも内側のフロントウインドの領域は、ワイパーブレードが払拭し、これら外側及び内側の中間のフロントウインドの領域は、二つのワイパーブレードが払拭して二度払拭する。このように、本発明の建設機械のワイパー装置では、フロントウインドの各領域を、ワイパーブレードと補助ワイパーブレードとで相互に補完し合いながら協働して払拭するので、フロントウインドの左右一方の側（例えば、ショベルではフロントウインドの右側、クレーンではフロントウインドの左側）における下方の視界を損なうことなく、フロントウインドの上方の払拭領域を従来よりも拡大することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１に基づいて説明することにより本発明の実施の形態を明らかにする。図１は、本発明の具体化例に係る建設機械のワイパー装置を設けた油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドの正面図である。図１において図２と同一の符号を付けた部分は、図２と同等の部分を表す。この図１には、ワイパーブレード１、補助ワイパーブレード１ａ、ワイパーアーム２等からなる一つのワイパーについて、これが各位置に揺動している状態を同時に図示している。
【００１８】
この図１の建設機械のワイパー装置は、図２の従来のワイパー装置と同様、回動軸４で回動可能に軸着され、ワイパーモータ３で揺動するように駆動されるワイパーアーム２と、このワイパーアーム２に交換可能に取り付けられ、ワイパーアーム２の揺動により運転室のフロントウインド１０を払拭するワイパーブレード１とを備えている。そして、ワイパーアーム２及びワイパーモータ３は、右側の視界を損なわないように、窓枠１２の左側に形成したモータ取付部１２ａに取り付けられていて、基本的な構造は、従来のワイパー装置と変わらない。
【００１９】
この図１の建設機械のワイパー装置の最大の特徴は、こうした構造を備えた建設機械のワイパー装置において、ワイパーブレード１と共に運転室のフロントウインド１０を払拭する補助ワイパーブレード１ａと、この補助ワイパーブレード１ａとワイパーブレード１とを連結する一対のブレードリンク５ａ，５ｂと、基部をなす一端側をワイパーアーム２に対し偏心させて回動可能に軸着し、他端側を一対のブレードリンク５ａ，５ｂの内側のブレードリンク５ｂに回動可能に軸着して、ワイパーアーム２の揺動時にブレードリンク５ｂをワイパーブレード１に対し傾動させるリンク傾動用アーム６とを設けて、ワイパーアーム２を揺動させる過程で補助ワイパーブレード１ａがワイパーブレード１よりもフロントウインド１０の上方側を払拭するように構成した点にある。
【００２０】
その構造を更に具体的に述べると、補助ワイパーブレード１ａには、ワイパーブレード１と同じ規格のものを使用している。一対のブレードリンク５ａ，５ｂは、長さが等しくピン孔の位置も等しい同一規格のものを用いて、ワイパーブレード１と補助ワイパーブレード１ａに、互いに平行になるようにピンで回動可能に軸着することにより、補助ワイパーブレード１ａをワイパーブレード１に対して平行移動させることができるように連結している。リンク傾動用アーム６の基部を取り付けるため、窓枠１２の外側のモータ取付部１２ａ近辺には、ブラケット８を立設している。ここに示す例では、ブレードリンクを一対設けているが、更に多く設けて、これらのブレードリンクの一つにリンク傾動用アーム６を回動可能に軸着するようにしてもよい。
【００２１】
リンク傾動用アーム６は、基部をアーム回動軸７ａによりブラケット８に回動可能に軸着し、先端部をアーム回動軸７ｂにより内側のブレードリンク５ｂの中央部に回動可能に軸着している。このリンク傾動用アーム６をブラケット８に軸着するためのアーム回動軸７ａは、回転軸４に対し距離Ｌを置いて斜め上方に偏心させて配置している。補助ワイパーブレード１ａは、揺動始点Ｐ１ の位置及び揺動終点Ｐ５ の位置において、ブレードリンク５ａ，５ｂが倒れてワイパーブレード１と重なり合っており、先端部同士がほぼ揃えられるようにしている。
【００２２】
後述するように、補助ワイパーブレード１ａは、ワイパーアーム２の揺動時にリンク傾動用アーム６でブレードリンク５ｂを傾動させることにより、ワイパーブレード１よりも上方側（外側）に突出するが、このときの補助ワイパーブレード１ａの上方側への突出量Ｍは、リンク傾動用アーム６が、回転軸４の中心とアーム回動軸７ａの中心とを結ぶ線上に位置するとき、すなわちＰ３ の位置にあるときに、ブレードリンク５ａ，５ｂが揺動始点Ｐ１ の位置にあるときとは逆方向に倒れて最大となり、その突出量Ｍは、回転軸４とアーム回動軸７ａの中心間の距離Ｌとほぼ等しくなる。したがって、回転軸４に対するアーム回動軸７ａの距離Ｌや位置を選択することにより、ワイパーブレード１に対する補助ワイパーブレード１ａの最大突出量や最大突出位置を適宜調整することができる。
【００２３】
このような構造を備えた建設機械のワイパー装置にあっては、ワイパーモータ３を駆動してワイパーアーム２を揺動させると、ワイパーブレード１と補助ワイパーブレード１ａとを連結する一対のブレードリンク５ａ，５ｂは、ワイパーアーム２に随伴して旋回するがごとく変位する。この間、ワイパーブレード１は、その揺動に伴って、図１の鎖線Ｓ１ と鎖線Ｓ２ の間の領域においてフロントウインド１０を払拭する。一方、先端部をアーム回動軸７ｂで内側のブレードリンク５ｂに軸着しているリンク傾動用アーム６は、基部をワイパーアーム２に対しアーム回動軸７ａで偏心させて軸着しているため、ワイパーブレード１が揺動して内側のブレードリンク５ｂが変位する過程で、同ブレードリンク５ｂを漸次起したり倒したりするように傾動させる。
【００２４】
すなわち、図１に示すように、リンク傾動用アーム６は、揺動始点Ｐ１ の位置で倒れていた内側のブレードリンク５ｂを、ワイパーブレード１がＰ２ の位置まで揺動したときに起立させる。次いで、ワイパーブレード１がフロントウインド１０の対角線近傍のＰ３ の位置まで揺動したときに、揺動始点Ｐ１ の位置にあるときとは逆方向にブレードリンク５ｂを倒し、ワイパーブレード１がＰ４ の位置まで揺動したときにブレードリンク５ｂを起立させ、揺動終点Ｐ５ の位置に到達したときにブレードリンク５ｂを倒す。この間、外側のブレードリンク５ａは、内側のブレードリンク５ｂに倣って起きたり倒れたりするように傾動する。
【００２５】
そうすると、こうしたブレードリンク５ａ，５ｂの傾動運動に伴って、補助ワイパーブレード１ａは、ワイパーブレード１に対して平行姿勢を保つようにブレードリンク５ａ，５ｂにより安定状態で支持されながらワイパーブレード１よりも上方側に突出して、図１の鎖線Ｔ１ と鎖線Ｔ２ の間の領域においてフロントウインド１０を払拭する。すなわち、補助ワイパーブレード１ａは、運転室内から見て左寄り上方のＰ２ の位置付近でワイパーブレード１よりも可成上方側に突出してフロントウインド１０の上方の払拭範囲を拡大し、フロントウインド１０の右上隅近くのＰ３ の位置付近で最大限突出してフロントウインド１０の上方の払拭範囲を更に拡大する。次いで、補助ワイパーブレード１ａは、横幅の狭いフロントウインド１０の右側のＰ４ の位置付近で突出量を半減して、右の縦窓枠１２に接触しないようにしながら同窓枠１２の近くまでフロントウインド１０を払拭する。そして、揺動終点Ｐ５ の位置に至ると、ワイパーブレード１に対し突出しなくなるが、それまでは、突出しているので、フロントウインド１０の下方の払拭領域も、従来より拡大することができ、同領域の何れの位置でも、払拭領域が少なくとも従来より縮小するようなことはない。
【００２６】
その結果、補助ワイパーブレード１ａは、突出した部分でワイパーブレード１による払拭領域よりも外側のフロントウインド１０の領域（鎖線Ｓ１ と鎖線Ｔ１ 間の領域）を払拭するとともに、それ以外の部分でワイパーブレード１による払拭領域と重複する領域（鎖線Ｓ１ と鎖線Ｔ２ 間の領域）を払拭して、同領域を二つのワイパーブレード１，１ａで二重に払拭する。また、補助ワイパーブレード１ａによる払拭領域よりも内側のフロントウインド１０の領域（鎖線Ｔ２ と鎖線Ｓ２ 間の領域）は、ワイパーブレード１が払拭する。
【００２７】
このように、この建設機械のワイパー装置では、フロントウインド１０の各領域を、ワイパーブレード１と補助ワイパーブレード１ａとで相互に補完し合いながら協働して払拭するので、フロントウインド１０の左右一方の側（例えば、ショベルではフロントウインド１０の右側、クレーンではフロントウインド１０の左側）における下方の視界を損なうことなく、フロントウインド１０の上方の払拭領域を従来よりも拡大することができる。その結果、オペレータは、無理な姿勢をとることなくフロントの操縦を行うことができる。
【００２８】
フロントウインド１０の中央部（鎖線Ｓ１ と鎖線Ｔ２ 間の部分）は、特に汚れやすく面積も広いが、この建設機械のワイパー装置では、こうした中央部をワイパーブレード１と補助ワイパーブレード１ａとにより二度払拭するようにしているので、フロントウインド１０の払拭を合理的に行うことができる。また、補助ワイパーブレード１ａは、一対のブレードリンク５ａ，５ｂに支持されながらフロントウインド１０の払拭を行うので、フロントウインド１０の払拭を安定した状態で行うことができる。
【００２９】
こうした効果は、基部側をワイパーアーム２に対し偏心させて回動可能に軸着し、先端部側を複数のブレードリンク５ａ，５ｂの一つに回動可能に軸着して、ワイパーアーム２の揺動時にそのブレードリンク５ａ，５ｂの一つを傾動させるリンク傾動用アーム６を設け、回転軸４に対するアーム回動軸７ａの偏心位置及び両軸４，７ａ間の距離Ｌを適切に設定すれば、発揮させることが可能である。図１の例では、回転軸４とアーム回動軸７ａの軸心を結ぶ線を、回転軸４の中心とフロントウインド１０の右上隅を結ぶ線分に対してやや下方に傾斜させるようにしているが、回転軸４とアーム回動軸７ａの軸心を結ぶ線を前記線分に対して特に±２０°程度の角度範囲に納めるようにするとともに回転軸４とアーム回動軸７ａ間の距離Ｌを適切に設定すれば、補助ワイパーブレード１ａの最大突出位置をフロントウインド１０の右上隅近辺に定めることができ、フロントウインド１０の右側について、下方の視界を損なうことなく、フロントウインド１０の上方の払拭領域を従来よりも大幅に拡大することができる。フロントウインド１０の左側の払拭領域を拡大したい場合も、同様にして拡大することができる。
【００３０】
図１のワイパー装置は、図２の従来のワイパー装置と対比すれば明らかなように、従来のワイパー装置の基本的な構造を変更することなく、これに補助ワイパーブレード１ａやこれに関連してブレードリンク５ａ，５ｂ及びリンク傾動用アーム６等を付加したものであるので、この図１のワイパー装置を製作するときには、従来のワイパー装置の製造装置を廃棄することなく有効に活用することができる。また、このワイパー装置では、補助ワイパーブレード１ａにワイパーブレード１と同じ規格のものを使用しており、ブレードリンク５ａ，５ｂも同一規格のものを用いればよいので、付加する使用部品の種類を少なくすることができて効率的に製作することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の建設機械のワイパー装置は、特に、「ワイパーブレードと共に運転室のフロントウインドを払拭する補助ワイパーブレードと、この補助ワイパーブレードとワイパーブレードとを連結する複数のリンクと、一端側をワイパーアームに対し偏心させて回動可能に軸着し他端側を複数のリンクの一つに回動可能に軸着してワイパーアームの揺動時にリンクを傾動させるリンク傾動用アームとを設けて、ワイパーアームを揺動させる過程で補助ワイパーブレードがワイパーブレードよりもフロントウインドの上方側を払拭するように構成した」ので、フロントウインドの左右一方の側における下方の視界を損なうことなくフロントウインドの上方の払拭領域を従来よりも拡大することができることができる。その結果、オペレータは、無理な姿勢をとることなくフロントの操縦を行うことができる。
【００３２】
こうした基本的な効果を奏することに加え、本発明の建設機械のワイパー装置では、特に汚れやすく面積の広いフロントウインドの中央部をワイパーブレードと補助ワイパーブレードとにより二重に払拭するようにしているので、フロントウインドの払拭を合理的に行うことができる。また、補助ワイパーブレードは、複数のリンクに支持されながらフロントウインドの払拭を行うので、フロントウインドの払拭を安定した状態で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体化例に係る建設機械のワイパー装置を設けた油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドの正面図である。
【図２】従来のワイパー装置を設けた油圧ショベルにおける運転室のフロントウインドの正面図である。
【符号の説明】
１ ワイパーブレード
１ａ 補助ワイパーブレード
２ ワイパーアーム
３ ワイパーモータ
４ ワイパーアームの回動軸
５ａ，５ｂ ブレードリンク
６ リンク傾動用アーム
７ａ，７ｂ アーム回動軸
８ ブラケット
１０ フロントウインド
１１ 窓ガラス
１２ 窓枠
１２ａ モータ取付部
Ｌ 回転軸４とアーム回動軸７ａの中心間の距離
Ｍ 補助ワイパーブレード１ａの上方側への突出量
Claims (1)
- 回動可能に軸着され揺動するように駆動されるワイパーアームと、このワイパーアームに取り付けられワイパーアームの揺動により建設機械の運転室のフロントウインドを払拭するワイパーブレードとを備えた建設機械のワイパー装置において、このワイパーブレードと共に運転室のフロントウインドを払拭する補助ワイパーブレードと、この補助ワイパーブレードとワイパーブレードとを連結する複数のリンクと、一端側をワイパーアームに対し偏心させて回動可能に軸着し他端側を複数のリンクの一つに回動可能に軸着してワイパーアームの揺動時にリンクを傾動させるリンク傾動用アームとを設けて、ワイパーアームを揺動させる過程で補助ワイパーブレードがワイパーブレードよりもフロントウインドの上方側を払拭するように構成したことを特徴とする建設機械のワイパー装置。
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| JP2003009849A JP4160832B2 (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | 建設機械のワイパー装置 |
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| JP2003009849A JP4160832B2 (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | 建設機械のワイパー装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR101257917B1 (ko) * | 2011-03-21 | 2013-04-24 | 유한회사 비알엠 | 상용차를 위한 오버랩 와이퍼 시스템 |
| JP2016043807A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 株式会社総合車両製作所 | 鉄道車両運転台の窓枠構造、鉄道車両のワイパ取付構造及び取付方法 |
-
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- 2003-01-17 JP JP2003009849A patent/JP4160832B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2016043807A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 株式会社総合車両製作所 | 鉄道車両運転台の窓枠構造、鉄道車両のワイパ取付構造及び取付方法 |
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