JP2010184639A - リフト機能付ダンプ車 - Google Patents

Abstract

【課題】リフト機能付ダンプ車において、車体のレイアウトがし易く簡単な操作でダンプ及びリフトの切換が行えるようにする。
【解決手段】車体上にシザーズリンク１０を介して荷台５を昇降可能且つダンプ可能に支持し、シザーズリンク１０に、基端が車体２の後方に回動可能に連結され、先端が荷台５の前方の荷台レール部材１４に摺動可能に連結されたリフトアーム１１と、基端が車体２前方に離反可能に摺接し、先端が荷台５後方に回動可能に連結されたスライドアーム１２とを設け、リフトアーム１１の中間部とスライドアーム１２の中間部とを連結ピン１７で回動可能に連結する。そして、スライドアーム１２の中間部よりも荷台５側と、車体２とを昇降シリンダ１８で伸縮可能に連結し、リフトアーム１１先端とスライドアーム１２基端とをダンプロック機構２２でロックする。
【選択図】図５

Description

本発明は、車体上にシザーズリンクを介して荷台が昇降可能且つダンプ可能に支持されたリフト機能付ダンプ車に関するものである。

従来より、リフト機能付ダンプ車は、基端が車体の前後一方に回動可能に支持され、先端が荷台の前後他方のレール部材に摺動可能に連結されたリフトアームと、基端が車体他方に離反可能に摺接し、先端が荷台一方に回動可能に連結されたスライドアームとを備え、リフトアームとスライドアームとを相対的に回動可能に連結ピンで連結することが知られている。そして、昇降シリンダによってリフトアームの中間部よりも車体側と、車体の前後中間部とが伸縮可能に連結されている。

例えば、特許文献１のダンプ兼リフトカーでは、図１４に示すように、車体後方のコ字形レール１１６にスライドアーム１１２基端のローラを摺動させ、このコ字形レール１１６の天板１１６’を取り外して昇降シリンダ１１８を伸張させてリフトアーム１１１を押し上げたときにスライドアーム１１２の基端がコ字形レール１１６から離反することで車体前方へダンプ可能としている。

また、特許文献２では、車体後方に設けたフックを開口位置に手動で切り換えることでロックを解除し、スライドアームの基端を車体から離反させて車体前方へダンプ可能としている。

特開昭６０−４４４０号公報 特開２００６−１４２２号公報

しかしながら、上記特許文献１のダンプ兼リフトカーでは、図１５に示すように、昇降シリンダ１１８が伸長した荷台１０５のリフト状態で、荷台１０５の荷重が加わると、ハッチングで示すように、リフトアーム１１１の支点Ｂ，Ｃ側は、昇降シリンダ１１８が動かない限り固定され、スライドアーム１１２の支点Ａ，Ｂが白抜きの矢印で示すように連結点Ｏを中心に回動しようとする。図１６に示すように、天板１１６’を外したときに、この回動しようとする力を利用して荷台１０５をダンプするようにしている。天板１１６を付けた状態で昇降シリンダ１１８を伸張させると、図１５に示すように、スライドアーム１１２基端側の支点Ｄには、浮き上がろうとする力が加わるので、コ字形レール１１６をこの浮き上がろうとする力に耐えるように剛性の強いものとしなければならない。さらにロックを解除する天板１１６’の取り外し作業が面倒であった。

また、上記特許文献２でも同様の理由で案内レールの剛性を高くする必要があり、また、手動によるロック機構が大がかりになっている。

さらに、上記特許文献１及び２では、昇降シリンダの先端がリフトアームの中間部よりも車体側に接続されているので、昇降シリンダの基端側を車体の低いところに配置する必要があり、車体のレイアウトに制限がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車体のレイアウトがし易く簡単な操作でダンプ及びリフトの切換が行えるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、昇降シリンダの配置位置を変更し、且つリフトアーム先端とスライドアーム基端とをロックするダンプロック機構を設けた。

具体的には、第１の発明では、車体と、該車体上にシザーズリンクを介して昇降可能且つダンプ可能に支持された荷台とを備えたリフト機能付ダンプ車を対象とする。

そして、上記シザーズリンクは、
基端が上記車体の前後一方に回動可能に連結され、先端が上記荷台の前後他方のレール部材に摺動可能に連結されたリフトアームと、
基端が上記車体他方に摺接し、先端が上記荷台一方に回動可能に連結されたスライドアームと、
上記リフトアームの中間部と上記スライドアームの中間部とを相対的に回動可能に連結する連結ピンと、
上記スライドアームの中間部よりも上記荷台側と、上記車体の一方とを伸縮可能に連結する昇降シリンダと、
上記リフトアーム先端と、上記スライドアーム基端とをロックするダンプロック機構とを備えている。

上記の構成によると、ダンプロック機構をロック解除状態にしているときには、昇降シリンダを伸張させるのに伴って昇降シリンダがスライドアームと共に、基端が車体に回動可能に連結されたリフトアームを同時に押し上げて荷台を上昇させる。このとき、昇降シリンダの先端がリフトアームとスライドアームとの連結ピンよりも荷台側にあるので、スライドアームの基端側には、荷台の重力による連結ピンを中心とした下方への回転モーメントが加わるのみで、従来のように浮き上がろうとする力は加わらない。このため、従来のように浮き上がろうとする力に対する特別な構造を設ける必要はなく、スライドアームに加わる下方への荷重は、車体に伝達される。一方、ダンプロック機構をロック状態としたときには、リフトアーム先端とスライドアーム基端とがロックされているので、昇降シリンダを伸張させるのに伴ってリフトアーム先端及びスライドアーム基端が起き上がり、荷台がダンプされる。また、昇降シリンダの先端をスライドアームの連結ピンよりも荷台側に連結しているので、昇降シリンダの基端を車体の下方へ配置する必要がなく、車体のレイアウトが容易である。

第２の発明では、第１の発明において、
上記ダンプロック機構は、ロックシリンダを伸縮させてロック状態又はロック解除状態を切換可能に構成されている。

上記の構成によると、ロックシリンダを伸縮させるという制御が簡単な構造となり、例えば、リフト操作かダンプ操作かを選択するのに伴ってロックシリンダを伸縮させるようにすれば、操作が容易で且つロックし忘れの操作ミスが防止される。

第３の発明では、第２の発明において、
上記ロックシリンダによるロック状態で上記昇降シリンダが伸張するのに伴って自重により回動して上記リフトアーム先端と上記スライドアーム基端とを機械的にロックする補助ダンプロック機構を備えている。

上記の構成によると、ロック状態でリフトアーム及びスライドアームが起き上がるのに伴って、補助ダンプロック機構がリフトアーム先端とスライドアーム基端とを機械的にロックするので、誤動作や故障によりダンプ中にロックシリンダが縮むようなことがあっても、リフトアーム及びスライドアームが開くのが防止される。

以上説明したように、上記第１の発明によれば、スライドアームの中間部よりも荷台側と車体とを昇降シリンダで連結したことにより、車体のレイアウトを容易にし、また、リフトアーム先端とスライドアーム基端とをダンプロック機構でロックするようにしたことにより、簡単な操作でダンプ又はリフトの切換を行うことができる。

上記第２の発明によれば、ロックシリンダを伸縮させてロック状態又はロック解除状態を切り換えるようにしたことにより、簡単且つ確実にリフト又はダンプの切換操作を行うことができる。

上記第３の発明によれば、ダンプロック機構によるロックに加え、補助ダンプロック機構によってもリフトアーム先端とスライドアーム基端とを機械的にロックするようにしたことにより、二重のロックによりダンプ中にリフトアーム及びスライドアームが開くのを確実に防止して安全性を向上させることができる。

本発明の実施形態にかかるリフト機能付ダンプ車が荷台をリフトさせた状態を示す側面図である。 リフト機能付ダンプ車が荷台をダンプさせた状態を示す側面図である。 リフト機能付ダンプ車が荷台を降下させた状態を示す側面図である。 荷台及びシザーズリンクを除いたリフト機能付ダンプ車の平面図である。 リフト状態のシザーズリンクを拡大して示す側面図である。 ダンプ状態のシザーズリンクを拡大して示す側面図である。 降下状態のシザーズリンクを拡大して示す側面図である。 リフトアームを示し、（ａ）が平面図で、（ｂ）が側面図である。 スライドアームを示し、（ａ）が平面図で、（ｂ）が側面図である。 ダンプロック機構のロック前状態を示す拡大側面図である。 ダンプロック機構のロック状態を示す拡大側面図である。 リフト状態でシザーズリンクにかかる荷重を示す説明図である。 図１のXIII−XIII線拡大断面図である。 従来のリフト機能付ダンプ車において、リフト状態でシザーズリンクにかかる荷重を示す説明図である。 従来のリフト機能付ダンプ車において、リフト状態でシザーズリンクにかかるモーメントを示す説明図である。 従来のリフト機能付ダンプ車において、ダンプ状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の実施形態のリフト機能付ダンプ車１を示し、図４にも示すように、このリフト機能付ダンプ車１は、走行可能なトラックなどの車体２を備えている。車体２は、前方にキャブ３を有し、キャブ３の後方には、前後に延びる左右一対のメインフレーム２ａが設けられている。

上記メインフレーム２ａには、台状のサブフレーム４が搭載されている。このサブフレーム４は、例えば図１３に示すように、左右内側に開口する断面略コ字状の断面を有し、その天板４ａの幅は、底板４ｂの幅よりも狭くなっている。このサブフレーム４にシザーズリンク１０が装着されている。このシザーズリンク１０上には、荷台５が昇降可能且つダンプ可能に支持されている。荷台５の構成は特に限定されないが、本実施形態では、直方体状のコンテナで、それぞれ開閉自在なテールゲート５ａ及び天板５ｂを備えている。

なお、サブフレーム４の後端には、荷台５のリフト時やダンプ時に車体２を安定させるための一対のアウトリガー６が設けられている。

図５〜図７にシザーズリンク１０のリフト時、ダンプ時、降下時の拡大側面図を示す。シザーズリンク１０は、リフト時に側面視でＸ字状となるリフトアーム１１とスライドアーム１２とを備えている。

図８にも示すように、リフトアーム１１は、一対の柱状のリフトアーム本体１１ａと、このリフトアーム本体１１ａの先端側を左右に連結する丸パイプ状のリフトアーム連結部材１１ｂとを備えている。リフトアーム１１の基端（後端）の基端ボス部１１ｃは、車体２（サブフレーム４）の後方の車体後端回動軸１３に回動可能に連結されている。一方、先端には左右外側に先端ローラ１１ｄが突出するように設けられている。この先端ローラ１１ｄは、左右内側に鍔を有し、荷台５の前方下面に設けた左右一対の枠状の荷台レール部材１４に左右内側から嵌め込まれることで荷台レール部材１４に摺動可能に連結されている。リフトアーム本体１１ａの長手方向中央には、左右に貫通するリフト側連結ピン挿通孔１１ｅが形成されている。

図９にも示すように、スライドアーム１２は、リフトアーム１１よりも左右幅が狭く形成され、一対の柱状のスライドアーム本体１２ａと、このスライドアーム本体１２ａの基端（前端）側を左右に連結する丸パイプ状の３本のスライドアーム連結部材１２ｂとを備えている。スライドアーム１２の先端（後端）の先端ボス部１２ｃは、荷台５の後方の荷台後端回動軸１５に回動可能に連結されている。一方、先端には左右外側に基端ローラ１２ｄが突出するように設けられている。図１３に拡大して示すように、サブフレーム４前側の左右の底板４ｂには、車体レール部材１６がそれぞれ設けられている。この車体レール部材１６の上面には、例えばゴム状のシート１６ａ（図４では省略）が貼り付けられている。基端ローラ１２ｄは、このシート１６ａが貼り付けられた車体レール部材１６上に離反可能に摺接するように構成されている。図４に示すように、サブフレーム４の前側の天板４ａは一部切り欠かれてローラ出入口４ｃが形成され、このローラ出入口４ｃで離反する基端ローラ１２ｄが浮き上がるように構成されている。スライドアーム本体１２ａの長手方向中央には、左右に貫通するスライド側連結ピン挿通孔１２ｅが形成されている。左右のスライド側連結ピン挿通孔１２ｅと上記リフト側連結ピン挿通孔１１ｅとに連結ピン１７をそれぞれ挿通することでリフトアーム１１の中間部とスライドアーム１２の中間部とが相対的に回動可能に連結されている。

そして、スライドアーム１２の中間部（スライド側連結ピン挿通孔１２ｅ）よりも荷台５側には、昇降シリンダ１８のロッド１８ａ側が連結されるリンク側シリンダ取付部１９が形成されている。具体的には、左右のスライドアーム本体１２ａには、三角形状のシリンダ取付用リブ１９ａが突設され、左右のシリンダ取付用リブ１９ａに丸パイプ状の連結棒１９ｂが橋渡され、この連結棒１９ｂにスライドアーム本体１２ａの長手方向に平行に一対のシリンダ取付用ブラケット１９ｃが溶接されている。このシリンダ取付用ブラケット１９ｃにはシリンダ支持ピン挿通孔１９ｄが開口されている。図５等に示すように、このシリンダ支持ピン挿通孔１９ｄと昇降シリンダ１８のロッド１８ａ先端とにシリンダ支持ピン２０が挿通されている。昇降シリンダ１８のチューブ１８ｂ側は、サブフレーム４の後端に設けた車体側シリンダ取付部２１に回動自在に連結されている。このことで、昇降シリンダ１８を縮小させると、リフトアーム１１とスライドアーム１２とが側面視で重なり合う降下姿勢（図７に示す）となり、昇降シリンダ１８を伸張させると、リフトアーム１１とスライドアーム１２とが側面視でＸ字状となるリフト姿勢（図５に示す）となるように構成されている。昇降シリンダ１８には、車体２から作動油が適宜供給されるようになっている。また、昇降シリンダ１８の先端は、スライドアーム１２の連結ピン１７よりも荷台５側に連結されているので、昇降シリンダ１８の基端を車体２の下方へ配置する必要がなく、車体２のレイアウトが容易となっている。

さらに、図７に示すように、シザーズリンク１０は、リフトアーム１１先端とスライドアーム１２基端とをロックして荷台５をダンプ可能とするダンプロック機構２２を備えている。図８及び図１０に示すように、このダンプロック機構２２は、ロックシリンダ２３を備えている。ロックシリンダ２３のチューブ側は、リフトアーム連結部材１１ｂの取付ブラケット２４にチューブ側回動ピン２４ａを中心に回動可能に連結されている。一方、左右のリフトアーム本体１１ａには、シリンダ支持棒２５が回転可能に挿入されている。シリンダ支持棒２５の左右中央には、シリンダ取付リブ２５ａが設けられ、このシリンダ取付リブ２５ａとロックシリンダ２３のロッド側とにロッド側回動ピン２５ｂを挿通させることで、ロックシリンダ２３のロッド側がシリンダ支持棒２５に回動可能に支持されている。また、シリンダ支持棒２５には、シリンダ取付リブ２５ａを左右から挟み込むように、左右に間隔をあけて一対のロック爪２５ｃが設けられている。このことで、ロックシリンダ２３を伸縮させると、シリンダ支持棒２５が回転し、ロック爪２５ｃが回動するようになっている。一方、ロック爪２５ｃが回動したときにその動きに合わせてこのロック爪２５ｃに係合する被係合部２６は、スライドアーム１２側に設けられている。具体的には、図９に示すように、スライドアーム１２における３本のスライドアーム連結部材１２ｂのうちスライドアーム１２の長手方向真ん中のスライドアーム連結部材１２ｂには、一対のリブ２６ａが左右に間隔をあけてそれぞれ突設されている。一対のリブ２６ａには、ロック爪２５ｃの先端が係合し得る半径を持つ丸鋼２６ｂが溶接されている。このリブ２６ａと丸鋼２６ｂとで被係合部２６が構成されている。このように構成することで、図１０に示すように、シザーズリンク１０が降下状態でロックシリンダ２３が縮小した状態では、ロック爪２５ｃが丸鋼２６ｂと係合せず、ロック解除状態となる。図１１に示すように、シザーズリンク１０が降下状態でロックシリンダ２３を伸張させるとロック爪２５ｃが回動して丸鋼２６ｂに係合し、ロック状態となる。このようにロックシリンダ２３を伸縮させることでロック状態又はロック解除状態を切換可能に構成されている。そして、ロック状態において昇降シリンダ１８を伸張させると、荷台５のダンプが可能となっている。例えば、リフト操作かダンプ操作かを選択するのに伴ってロックシリンダ２３に作動油を送り込んで伸縮させるようにすれば、操作が容易で且つロックし忘れの操作ミスが防止される。

図１０に示すように、シザーズリンク１０は、さらに補助ダンプロック機構２７を備えている。この補助ダンプロック機構２７は、ロックシリンダ２３によるロック状態で昇降シリンダ１８が伸張するのに伴って自重により作動するように構成されている。具体的には、図８〜図１１に示すように、各スライドアーム本体１２ａの基端側には、一対の支持リブ２７ａが突設され、この支持リブ２７ａには、補助ロック爪２７ｂが回動自在に支持されている。左右一対の補助ロック爪２７ｂは、それぞれ一方が上方に開放された鉤状のもので、他方が質量バランスを生じさせるためのカウンタバランス軸２７ｃに連結されている。なお、カウンタバランス軸２７ｃと補助ロック爪２７ｂとは三角形状の補強リブ２７ｄで補強されている。一方、リフトアーム１１のリフトアーム連結部材１１ｂには、一対のリブ２８ａが左右に間隔をあけてそれぞれ突設されている。各一対の支持リブ２７ａには、補助ロック爪２７ｂの先端が係合し得る半径を持つ丸鋼２８ｂが溶接されている。このリブ２８ａと丸鋼２８ｂとで補助被係合部２８が構成されている。補助ロック爪２７ｂの質量バランスとしては、カウンタバランス軸２７ｃの方が重くなっている。このため、昇降シリンダ１８が伸張し始めると、カウンタバランス軸２７ｃはサブフレーム４上に当接したままにあり、スライドアーム１２の先端側が浮き上がり始めると、図１０に矢印で示すように、補助ロック爪２７ｂが回動し始め、補助ロック爪２７ｂと丸鋼２６ｂとが自動的に係合し、リフトアーム１１先端とスライドアーム１２基端とが機械的にロックされるようになっている。

−作動−
次に、本実施形態にかかるリフト機能付ダンプ車１の作動について説明する。

（１）シザーズリンク１０の昇降操作
図３及び図７に示すように、荷台５が降下状態にあるときから、荷台５を上昇させるためにシザーズリンク１０を上昇させるには、ダンプロック機構２２をロック解除状態にしておく。例えば、荷台５の上昇操作を操作選択したときには、ロックシリンダ２３には作動油を送り込まないように制御する。すると、図１０に示すように、ロックシリンダ２３が縮小した状態となってロック爪２５ｃが丸鋼２６ｂと係合しない。

そして、ダンプロック機構２２をロック解除状態にしているときには、図１２に示すように、昇降シリンダ１８を伸張させるのに伴って昇降シリンダ１８がスライドアーム１２と共に、基端が車体２に回動可能に連結されたリフトアーム１１を同時に押し上げ、図１及び図５に示すように、荷台５が上昇する。

このとき、昇降シリンダ１８の先端がリフトアーム１１とスライドアーム１２との連結ピン１７よりも荷台５側にあるので、白抜きの矢印で示すように、スライドアーム１２の基端側には、荷台５の重力による連結ピン１７を中心とした下方への回転モーメントが加わるのみで、図１５で示した従来の例のように浮き上がろうとする力は加わらない。このため、スライドアーム１２が摺接する車体２側は、従来のように浮き上がろうとする力に対する特別な構造を設ける必要はなく、スライドアーム１２に対して下方に加わる力は、サブフレーム４を介してメインフレーム２ａに効果的に伝達される。さらに、車体レール部材１６に加わった荷重は、図４に示すように、その真下にある剛性の高いメインフレーム２ａに効果的に伝達される。
（２）シザーズリンク１０のリフト操作
一方、荷台５をリフト操作するときには、シザーズリンク１０をリフト操作する。この場合には、ダンプロック機構２２をロック状態とする。

例えば、シザーズリンク１０のリフト操作に伴ってロックシリンダ２３に作動油を送り込んでロックシリンダ２３を伸張させる。

すると、図１１に示すように、ロック爪２５ｃが回動して丸鋼２６ｂに係合し、ロック状態となる。

次いで、昇降シリンダ１８を伸張させると、ロック状態でリフトアーム１１及びスライドアーム１２が起き上がり始めるのに伴って、カウンタバランス軸２７ｃの重みで補助ロック爪２７ｂが回動し、補助ロック爪２７ｂと丸鋼２８ｂとが係合して補助ダンプロック機構２７がリフトアーム１１先端とスライドアーム１２基端とを機械的にロックする。このため、誤動作や故障によりダンプ中にロックシリンダ２３が縮むようなことがあっても、リフトアーム１１及びスライドアーム１２を開くことが防止される。

そして、さらに昇降シリンダ１８を伸張させると、リフトアーム１１先端とスライドアーム１２基端とがロックされているので、昇降シリンダ１８の伸張に伴ってリフトアーム１１先端及びスライドアーム１２が起き上がる。そして、図２及び図６に示すように、荷台５が後方に傾斜される。このとき、テールゲート５ａが開いていれば、荷台５内の収容物が排出される。

−実施形態の効果−
したがって、本実施形態にかかるリフト機能付ダンプ車１によると、スライドアーム１２の中間部よりも荷台５側と車体２とを昇降シリンダ１８で連結したことにより、車体２のレイアウトを容易にし、また、リフトアーム１１先端とスライドアーム１２基端とをダンプロック機構２２でロックするようにしたことにより、簡単な操作でダンプ又はリフトの切換を行うことができる。

また、ロックシリンダ２３を伸縮させてロック状態又はロック解除状態を切り換えるようにしたことにより、簡単且つ確実にリフト又はダンプの切換操作を行うことができる。

さらに、ダンプロック機構２２によるロックに加え、補助ダンプロック機構２７によってもリフトアーム１１先端とスライドアーム１２基端とを機械的にロックするようにしたことにより、二重のロックによりダンプ中にリフトアーム１１及びスライドアーム１２が開くのを確実に防止して安全性を向上させることができる。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ リフト機能付ダンプ車
２ 車体
５ 荷台
１０ シザーズリンク
１１ リフトアーム
１１ｃ 基端ボス部（基端）
１１ｄ 先端ローラ（先端）
１１ｅ リフト側連結ピン挿通孔（リフトアームの中間部）
１２ スライドアーム
１２ｃ 先端ボス部（先端）
１２ｄ 基端ローラ（基端）
１２ｅ スライド側連結ピン挿通孔（スライドアームの中間部）
１３ 車体後端回動軸（車体前後一方）
１４ 荷台レール部材
１５ 荷台後端回動軸
１６ 車体レール部材（車体他方）
１７ 連結ピン
１８ 昇降シリンダ
２２ ダンプロック機構
２３ ロックシリンダ
２７ 補助ダンプロック機構

Claims (3)

1. 車体と、該車体上にシザーズリンクを介して昇降可能且つダンプ可能に支持された荷台とを備えたリフト機能付ダンプ車において、
   上記シザーズリンクは、
   基端が上記車体の前後一方に回動可能に連結され、先端が上記荷台の前後他方のレール部材に摺動可能に連結されたリフトアームと、
   基端が上記車体他方に離反可能に摺接し、先端が上記荷台一方に回動可能に連結されたスライドアームと、
   上記リフトアームの中間部と上記スライドアームの中間部とを該リフトアーム及びスライドアームが相対的に回動可能に連結する連結ピンと、
   上記スライドアームの中間部よりも上記荷台側と、上記車体とを伸縮可能に連結する昇降シリンダと、
   上記リフトアーム先端と上記スライドアーム基端とをロックするダンプロック機構とを備えている
   ことを特徴とするリフト機能付ダンプ車。
2. 請求項１に記載のリフト機能付ダンプ車において、
   上記ダンプロック機構は、ロックシリンダを伸縮させてロック状態又はロック解除状態を切換可能に構成されている
   ことを特徴とするリフト機能付ダンプ車。
3. 請求項２に記載のリフト機能付ダンプ車において、
   上記ロックシリンダによるロック状態で上記昇降シリンダが伸張するのに伴って自重により回動して上記リフトアーム先端と上記スライドアーム基端とを機械的にロックする補助ダンプロック機構を備えている
   ことを特徴とするリフト機能付ダンプ車。

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