JP5078107B2 - 畦塗り作業機 - Google Patents

Description

本発明は、水田を区画する旧畦を畦塗り修復して新畦を形成する畦塗り作業機に関する。

このような畦塗り作業機は、走行機体の走行位置に対して側方にオフセットした位置に作業部を配置し、走行機体の前進動とともに進行しながら畦塗り作業を行うものが知られている（特許文献１参照）。この畦塗り作業機（文献では整畦機）による畦塗り作業は、走行機体の前進動によって行われるので、走行機体の前端部が圃場の端部に到達すると、走行機体の略前後方向の長さ分の塗り残しが発生する。

このため、塗り残された旧畦を畦塗り可能にする畦塗り作業機が提案されている（特許文献２参照）。この畦塗り作業機（文献では畦塗り機）は、前処理体及び整畦体を１つの伝動フレームにより支持し、この伝動フレームを１８０度回動可能にすることで、走行機体（文献ではトラクタ）と畦塗り作業機とをバックさせながら畦際までの畦塗り作業を可能にするものである。このように構成された畦塗り作業機によって畦際までの畦塗り作業を行うためには、前処理体及び整畦体の駆動を停止し、走行機体の三点リンク機構により畦塗り作業機を持ち上げ、伝動フレームを回動させて前処理体及び整畦体を後進オフセット作業位置に移動させ、走行機体を畦を整形しようとする側に後退させて作業機を移動させながら畦塗り作業を行わせる。このように、畦際の畦整形作業を行う場合には、走行機体を前進させながら畦塗り作業を行う通常の畦塗り作業を一旦停止しなければならず、畦塗り作業全体の作業性が低下し、前処理体及び整畦体を反転させる等の操作が必要であるので操作性が悪いという問題があった。

そこで、これらの問題を解消する畦塗り作業機（文献ではオフセット作業機）が本出願人から提案されている（特許文献３参照）。この作業機は、作業部のオフセット位置を調整可能なオフセット位置調整機構と、作業部の作業方向を回動調整可能な作業方向調整機構と、作業部の作業方向の基準となる基準作業線と作業部との位置関係を検出する検出手段と、この検出手段の検出値に応じて作業部の作業位置と作業方向とが作業基準線に沿うようにオフセット位置調整機構及び作業方向調整機構の動作を制御する制御手段とを有して構成される。

特許第２６６０３２０号公報 特開２００１−２８９０３号公報 特開２００４−２６７０１２号公報

ところで、従来の畦塗り作業機は、走行機体の後部に装着されて走行機体の走行位置に対して側方にオフセットした位置を走行機体の進行にともなって作業するものであり、移動時にはその状態のままで引き上げられたり、引き上げて走行機体の後方中央側に移動させていた。そして、畦塗り作業機は、もともと前後方向の長さが長いため走行安定性の観点から、畦塗り作業機が装着された走行機体との前後バランス（マッチングバランス）を向上させることが、左右バランスと共に一般的に要求される。

また特許文献３に記載の畦塗り作業機が大型の走行機体の後部に装着されるものでは、作業部を走行機体の側方に移動させるために作業部をオフセット移動させるオフセットリンク機構部の長さを長くする必要があり、移動時におけるマッチングバランスの向上が少しでも望まれることに加えて、作業時において作業部と走行機体との距離の変化にともなう作業機の重心位置の移動によって作業機自体の姿勢が不安定にならないようにすることが求められる。

本発明は、このような要望に応えるためになされたものであり、移動時における走行機体と作業機との前後バランスを向上させ、精度の良い畦塗り整形作業を行える畦塗り作業機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の畦塗り作業機は、走行機体に装着される装着部と、該装着部から左右方向に移動可能なオフセット機構部と、該オフセット機構部の移動端側に設けられた回動支点を中心として水平方向に回動可能に配設された前処理体及び整畦体を有する作業部と、走行機体から伝達される動力によって前処理体及び整畦体を回転駆動させる動力伝達機構部とを備えてなる畦塗り作業機において、前処理体は回転軸と該回転軸に放射状に取付られる耕耘爪とを備え、回動支点は平面視において整畦体の回転中心軸上に設けられ、平面視において、整畦体の回転中心軸の方向と前処理体における耕耘爪の取付方向との成す角度が鋭角となるように配置され、動力伝達機構部は、回動支点よりも走行機体の進行方向前側に動力分岐部を有することを特徴とする。

この発明によれば、回動支点を平面視において整畦体の回転中心軸上に設け、動力伝達機構部が回動支点よりも走行機体の進行方向前側に動力分岐部を有することによって、作業部を構成する前処理体及び整畦体やこれらを駆動させる動力伝達機構部をより走行機体側に配置することができ、作業部の重心位置をより走行機体側に移動させることができる。

ここで、畦塗り作業機全体の重心位置を前側に移動させるには、前処理体の大きさを小さくしたり、前処理体と整畦体とを近接配置することが考えられる。しかしながら前処理体の大きさを小さくすると、前処理体の処理能力が低下する虞が生じる。また前処理体と整畦体とを近接配置すると、旧畦への土の供給が不足して所望の新畦が形成できない虞が生じる。そこで、本願の発明者らは、前処理体と整畦体との取り付け角度、即ち、整畦体の回転中心軸と前処理体の回転中心軸とのなす角度を変えて、前処理体の径を従来よりも小さくしても従来と略同様の精度で畦塗り作業が可能である技術を開発した。そして、この技術に基づいて、前処理体の回転中心軸に伝達される動力を分岐させてこの分岐された動力を整畦体に伝達させると、動力伝達機構部を小型化できると共に、動力伝達機構部自体の重心位置も前側に移動させることができることを見出した。このような開発技術から動力分岐部を回動支点よりも走行機体の進行方向前側に設けるという本願発明に至ったものである。

その結果、動力分岐部を回動支点よりも走行機体の進行方向前側に設けることにより、前処理体及び整畦体を走行機体の進行方向に沿って配置した状態で畦塗り作業機を走行機体の後方に格納移動状態とした場合に、畦塗り作業機自体の重心位置をより走行機体側に移動させることができ、その結果として移動時における走行機体と畦塗り作業機との前後バランスを向上させることができる。また回動支点が平面視において整畦体の回転中心軸上に設けられているので、作業時においてオフセット機構部の移動や、作業部の回動により作業部と走行機体との距離が変化しても整畦体の重心位置は回動支点の回りを一定の半径で移動するので、畦塗り作業機自体の姿勢を不安定にする度合いを抑制することができる。このため、畦塗り作業時において精度の良い畦塗り整形作業を行うことができる。

なお、前処理体の径を小径とすることで、装着部の下側と前処理体の上部を覆うカバーとの接触範囲が狭くなり、このカバーの大部分を装着部の下側にもぐりこませることが可能となる。その結果、畦塗り作業機の重心をより前側に移動させることができる。

また本発明は、走行機体に装着される装着部と、該装着部から左右方向に移動可能なオフセット機構部と、該オフセット機構部の移動端側に設けられた回動支点を中心として水平方向に回動可能に配設された前処理体及び整畦体を有する作業部と、走行機体から伝達される動力によって前処理体及び整畦体を回転駆動させる動力伝達機構部とを備えてなる畦塗り作業機において、前処理体は回転軸と該回転軸に放射状に取付られる耕耘爪とを備え、回動支点は平面視において整畦体の回転中心軸上に設けられ、平面視において、整畦体の回転中心軸の方向と前処理体における耕耘爪の取付方向との成す角度が鋭角となるように配置され、動力伝達機構部は、整畦体の回転中心軸と前処理体の回転中心軸との交点を通る垂直軸心と同軸上に配置された動力伝達軸を有してなることを特徴とする。

この発明によれば、回動支点を平面視において整畦体の回転中心軸上に設け、整畦体と前処理体の回転中心軸の交点を通る垂直軸心と同軸上に動力伝達軸を配設することにより、作業部を回動させる回動機構部と作業部に動力を伝達する動力伝達機構部の部品の共用が可能になり、畦塗り作業機の小型化や軽量化を可能にすることができる。

また本発明は、前処理体の回転中心軸が動力伝達軸に動力伝達可能に連結されて走行機体の進行方向前側に延び、回転中心軸に設けられた動力分岐部を介して、整畦体に動力伝達されることを特徴とする。

この発明によれば、前処理体の回転中心軸は動力伝達軸に動力伝達可能に連結されて進行方向前側に延び、回転中心軸に設けられた動力分岐部を介して整畦体が動力伝達されることにより、前処理体及び整畦体に動力を伝達する動力伝達機構部の一部を前処理体の回転中心軸によって共用することができる。このため、動力伝達機構部の構造を小型化することができる。

さらに、本発明は、動力分岐部は、少なくともその一部が整畦体（例えば、実施形態における多面体ドラム４１）の内側に配設されることを特徴とする。

この発明によれば、動力分岐部の少なくとも一部を整畦体内側に配設することにより、スペースを有効活用し前処理体とドラムとの近接配置が可能になり、作業部をより小型化することができる。このように構成できるのは、前処理体の取り付け角度を斜めにしたことによる。

また本発明は、走行機体に装着される装着部と、該装着部から左右方向に移動可能なオフセット機構部と、該オフセット機構部の移動端側に設けられた回動支点を中心として水平方向に回動可能に配設された前処理体及び整畦体を有する作業部と、走行機体から伝達される動力によって前処理体及び整畦体を回転駆動させる動力伝達機構部とを備えてなる畦塗り作業機において、前処理体は回転軸と該回転軸に放射状に取付られる耕耘爪とを備え、回動支点は平面視において整畦体の回転中心軸上に設けられ、平面視において、整畦体の回転中心軸の方向と前処理体における耕耘爪の取付方向との成す角度が鋭角となるように配置され、整畦体の回転中心軸と前処理体の回転中心軸との交点が作業部の回動支点であることを特徴とする。

この発明によれば、回動支点を平面視において整畦体の回転中心軸上に設け、整畦体及び前処理体の各回転中心軸の交点を作業部の回動支点にすることにより、作業部を回動させる回動機構部と作業部に動力を伝達する動力伝達機構部の部品の共用が可能になり、畦塗り作業機の小型化や軽量化を可能にすることができ、また作業時において作業部と走行機体との距離が変化しても前処理対及び整畦体の重心位置は回動支点の回りを一定の半径で移動するので、畦塗り作業機自体の姿勢を不安定にする度合いをより抑制することができる。このため、精度の良い畦塗り整形作業を提供することができる。

本発明に係わる畦塗り作業機によれば、オフセット機構部の移動端側に設けられた回動支点を整畦体の回転中心軸上に設け、平面視において、整畦体の回転中心軸の方向と前処理体における耕耘爪の取付方向との成す角度が鋭角となるように配置し、走行機体から伝達される動力によって前処理体及び整畦体を有してなる作業部を回転駆動させる動力伝達機構部が回動支点よりも走行機体の進行方向前側に動力分岐部を備えることにより、移動時における走行機体と作業機との前後バランスを向上させ、畦塗り作業時における作業機自体のバランスを向上させて精度の良い畦塗り整形作業を行うことが可能な畦塗り作業機を提供することができる。

以下、本発明に係わる畦塗り機の好ましい実施の形態を図１から図４に基づいて説明する。なお、説明の都合上、図１（平面図）に示す矢印の方向を前後方向及び左右方向として以下説明する。

畦塗り作業機１は、図１及び図２（側面図）に示すように、走行機体９０の後部に装着されて、走行機体９０の前進動及び後進動に応じて進行して畦塗り作業を行うものであり、走行機体９０に装着される装着部５と、走行機体９０に対して左右方向に移動可能なオフセット機構部１０と、この後端側（移動端側）に設けられて畦塗り作業を行う作業部２０と、該作業部２０を水平回動させる回動機構部１３とを有して構成される。

装着部５は、左右方向に延びるヒッチフレーム７と、ヒッチフレーム７の前側に取り付けられて走行機体９０の三点リンク連結機構に連結可能な連結フレーム８とを有してなる。ヒッチフレーム７の左右方向の中央下部にはギアボックス６が設けられ、このギアボックス６には入力軸６ａが備えられている。入力軸６ａは、走行機体９０のＰＴＯ軸（図示せず）からの動力を図示しない伝動軸を介して伝達されるようになっている。

オフセット機構部１０は、前端側をヒッチフレーム７に回動自在に連結されて後方側へ延びる伝動ケース１５と、伝動ケース１５の左側に沿って並設されて前端側がヒッチフレーム７の左側端部に回動自在に連結されたリンク部材１７と、オフセット機構部１０を左右方向に揺動させる揺動シリンダ１６とを有してなる。リンク部材１７の後端側は、伝動ケース１５の後端下部に回動自在に設けられた連結部材３０に繋がる連結アーム部材３１に回動自在に取り付けられている。オフセット機構部１０は、伝動ケース１５、リンク部材１７、ヒッチフレーム７及び連結アーム部材３１によって平行リンク機構を形成している。

作業部２０は、伝動ケース１５の後端下部に回動自在に取り付けられて下方へ延びる駆動軸ケース１１に接続されている。駆動軸ケース１１内には、作業部３０の回動支点Ｏとなる動力伝達軸５１が垂直方向に延びて回転動自在に支持されている。この動力伝達軸５１は、入力軸６ａに入力された動力を伝動ケース１５内に設けられた図示しない動力伝達機構を介して伝達されるように構成されている。

駆動軸ケース１１とオフセット機構部１０の移動端側との間には回動機構部１３が設けられ、回動機構部１３は、その回動シリンダ１４の伸縮動作によって作業部２０をオフセット機構部１０に対して水平回動するように構成されている。つまり、作業部２０は、オフセット機構部１０の伝動ケース１５の前側の回動支点Ｏ''を回動中心として左右方向に移動可能であると共に、動力伝達軸５１の回転中心Ｏを回動支点として水平方向に回動可能である。回動シリンダ１４は、一端側が作業部２０に枢結されて他端側が連結アーム部材３１に枢結されている。このため、回動シリンダ１４の伸縮動作を規制した状態で、オフセット機構部１０が左右方向に揺動すると、作業部２０の作業方向を示す作業方向軸Ｏ２の向きを一定にしたままで、作業部２０をオフセット移動させることができる。

このように接続された作業部２０は、旧畦の側部等を切り崩して旧畦に撥ね上げて土盛りを行う前処理体２１と、盛られた土を旧畦上に塗り付けて新畦を形成する整畦体４０とを有しており、前処理体２１は、図３（底面図）に示すように、前処理ロータ２２を備える。前処理ロータ２２は、回転軸２３とこれに取り付けられて放射状に延びる複数の耕耘爪２４、はき出し爪２５と、耕耘爪２４及びはき出し爪２５の上部を覆うカバー２６とを有してなり、オフセット機構部１０の後端側から下方へ延びる駆動軸ケース１１に接続された前処理動力伝達ケース５２に支持されている。前処理動力伝達ケース５２は駆動軸ケース１１から前側に延び、前処理体２１のカバー２６は装着部５の下部に設けられたギアボックス６より下方位置に配置されている。

整畦体４０は、図４（断面図）に示すように、前処理動力伝達ケース５２の中間部に取り付けられた整畦動力伝達ケース５４に支持されており、整畦動力伝達ケース５４の先端部に回転動自在に取り付けられた多面体ドラム４１と、多面体ドラム４１の右側端部に取り付けられて横方向に延びる円筒部４４とを有してなる。整畦動力伝達ケース５４は、前処理動力伝達ケース５２の中間部に設けられた分岐ケース５３に一端部が接続されて後方側へ延びる腕部５４ａと、腕部５４ａの後端側から横方向に延びる支持部５４ｂとを有してなる。整畦動力伝達ケース５４は、その殆どが多面体ドラム４１の内側位置に配置されている。このため、整畦体４０と前処理体２１との近接配置が可能となり、作業部２０をコンパクトに構成することができる。

なお、前述した例においては、図１に示すように、オフセット機構部１０を伝動ケース１５、リンク部材１７を有してなる平行リンク機構と揺動シリンダ１６から構成しているが、ユニバーサルジョイント等を介して動力伝達する平行リンクフレームと揺動シリンダ１６とから構成しても良い。また、揺動シリンダ１６としては、油圧シリンダや電動シリンダ等を使用することができる。

次に、作業部２０の前処理体２１及び整畦体４０に動力を伝達する動力伝達機構部について説明する。動力伝達機構部５０は、図４に示すように、動力伝達軸５１と、動力伝達軸５１からの動力を前処理体２１及び整畦体４０に伝達する第１伝達機構部６０と、第１伝達機構部６０に伝達された動力の一部を取り出す動力分岐部６５と、動力分岐部６５からの動力を整畦体４０に伝達する第２伝達機構部７０とを有してなる。

第１伝達機構部６０は、軸伝動機構であり、前処理動力伝達ケース５２内に回転動自在に支持されて水平方向に延びる前処理動力伝達軸６１を備える。前処理動力伝達軸６１の一端側はギヤ機構６２を介して動力伝達軸５１からの動力を伝達可能に連結され、前処理動力伝達軸６１の他端側は前処理ロータ２２の回転軸２３に連結されている。前処理動力伝達軸６１の先端部に回転軸２３が前処理動力伝達軸６１と同軸上に取り付けられている。このため、動力伝達軸５１が回転動すると、動力伝達軸５１からの動力が前処理動力伝達軸６１を介して回転軸２３に伝達されて、前処理ロータ２２を回転させることができる。

動力分岐部６５は、軸伝動機構であり、前処理動力伝達ケース５２の中間部に分岐して形成された分岐ケース５３内に収容されており、前処理動力伝達軸６１に取り付けられた第１かさ歯車６６と分岐ケース５３内に回転動自在に支持された分岐伝達軸６７と、この分岐伝達軸６７に取り付けられて第１かさ歯車６６と歯合する第２かさ歯車６８とを有してなる。動力分岐部６５は整畦体４０の多面体ドラム４１の内側に配置されるとともに、分岐伝達軸６７の先端部は多面体ドラム４１の内部に配置されている。

第２伝達機構部７０は、分岐ケース５３の先端部に取り付けられた整畦動力伝達ケース５４の腕部５４ａ内に設けられたチェーン伝動機構７１と、腕部５４ａの先端部から整畦体４０の回転軸４２側へ延びる支持部５４ｂ内に設けられた軸伝動機構７２とを有してなる。腕部５４ａは多面体ドラム４１の内側端部から中央部側へ延びる。支持部５４ｂ内には水平方向に延びる伝動軸７３が回転動自在に支持され、この先端部に整畦体４０の回転軸４２が伝動軸７３と同軸上に連結されている。このため、動力伝達軸５１に伝達された動力は、第１伝達機構部６０→動力分岐部５０→第２伝達機構部７０を介して整畦体４０の回転軸４２に伝達されて、整畦体４０を回転させることができる。

次に、動力伝達軸５１、前処理体２１及び整畦体４０の位置関係について説明する。動力伝達軸５１は、整畦体４０の回転中心軸と前処理体２１の回転中心軸との交点Ｏ'を通る垂直軸心と同軸上に配置されている。そして動力伝達軸５１が作業部２０の回動支点Ｏになっている。つまり、平面視において、作業部２０の回動支点Ｏは、整畦体４０の回転中心軸と前処理体２１の回転中心軸との交点Ｏ'上に配置されている。そして、前処理体２１及び整畦体４０は、整畦体４０の回転中心軸と前処理体２１の耕耘爪２４等の延びる方向との成す角度が鋭角（例えば、１０°〜３０°程度とし、好ましくは２５°）になる位置に配置されている。

このように、作業部２０の回動支点Ｏを平面視において整畦体４０及び前処理体２１の回転中心軸上に設け、動力伝達機構部５０の動力分岐部６５を回動支点Ｏよりも前述した走行機体９０の進行方向前側に設けることにより、作業部２０を構成する前処理体２１及び整畦体４０やこれらに動力を伝達する動力伝達機構部５０をより走行機体側に配置することができ、作業部２０の重心位置をより走行機体側に移動させることができる。このため、図１に示すように、オフセット機構部１０を後方側へ延ばし、作業部２０の作業方向軸Ｏ２をオフセット機構部１０に沿わせて畦塗り作業機１を格納移動状態にしたときの畦塗り作業機１の重心位置をより走行機体側に移動させることができる。従って、移動時における走行機体９０と畦塗り作業機１との前後バランスを向上させることができる。

また整畦体４０及び前処理体２１の各回転中心軸の交点Ｏ'を作業部２０の回動支点Ｏにすることで、作業時においてオフセット機構部１０が移動して作業部２０と走行機体９０との距離が変化しても前処理体２１及び整畦体４０の重心位置は回動支点Ｏの回りを一定の半径で移動するので、畦塗り作業機自体の姿勢を不安定にする度合いをより抑制することができる。このため、畦塗り作業時において精度の良い畦塗り整形作業を行うことができる。

また図４に示すように、整畦体４０と前処理体２１の回転中心軸の交点Ｏを通る垂直軸心と同軸上に動力伝達軸５１を配設することにより、作業部２０を回動させる前述した回動機構１３と作業部２０に動力を伝達する動力伝達機構部５０の部品の共用化が可能になり、作業部２０を小型軽量化することができる。

さらに前処理ロータ２２に連結された前処理動力伝達軸６１は動力伝達軸５１に動力伝達可能に連結されて進行方向前側に延び、前処理動力伝達軸６１に設けられた動力分岐部６５を介して整畦体４０が動力伝達されることにより、前処理体２１及び整畦体４０に動力を伝達する動力伝達機構部５０の一部を前処理動力伝達軸６１によって共用することができ、動力伝達機構部５０の構造を小型化することができる。

また動力分岐部６５が多面体ドラム４１の内側に配置され、第２伝達機構部７０が多面体ドラム４１内に配置されることにより、スペースを有効活用し前処理体２１と整畦体４０との近接配置が可能になり、作業部２０をより小型化することができる。また前処理体２１と整畦体４０とのなす角度を調整することで、前処理体２１の径を小さくしても、従来と略同様の精度で畦塗り作業を行うことができる。

本発明の一実施の形態に係わる畦塗り作業機の平面図を示す。 この畦塗り機の側面図を示す。 畦塗り作業機の底面図を示す。 図２中のII−II矢視に相当する作業部の断面図を示す。

符号の説明

１ 畦塗り作業機
５ 装着部
１０ オフセット機構部
２０ 作業部
２１ 前処理体
４０ 整畦体
５０ 動力伝達機構部
５１ 動力伝達軸
６５ 動力分岐部
９０ 走行機体
Ｏ 回動支点

Claims (2)

1. 走行機体に装着される装着部と、
   該装着部から左右方向に移動可能なオフセット機構部と、
   該オフセット機構部の移動端側に設けられた回動支点を中心として水平方向に回動可能に配設された前処理体及び整畦体を有する作業部と、
   前記走行機体から伝達される動力によって前記前処理体及び前記整畦体を回転駆動させる動力伝達機構部と、を備えてなる畦塗り作業機において、
   前記前処理体は回転軸と該回転軸に放射状に取付られる耕耘爪とを備え、
   前記回動支点は平面視において前記整畦体の回転中心軸上に設けられ、
   平面視において、前記整畦体の回転中心軸の方向と前記前処理体における前記耕耘爪の取付方向との成す角度が鋭角となるように配置され、
   前記動力伝達機構部は、前記回動支点よりも前記走行機体の進行方向前側に動力分岐部を有し、
   前記動力分岐部は、前記前処理体の回転中心軸に伝達される動力を分岐させてこの分岐された動力を前記整畦体に伝達させ、
   前記動力伝達機構部は、前記整畦体の回転中心軸と前記前処理体の回転中心軸との交点を通る垂直軸心と同軸上に配置された動力伝達軸を有してなることを特徴とする
   畦塗り作業機。
2. 走行機体に装着される装着部と、
   該装着部から左右方向に移動可能なオフセット機構部と、
   該オフセット機構部の移動端側に設けられた回動支点を中心として水平方向に回動可能に配設された前処理体及び整畦体を有する作業部と、
   前記走行機体から伝達される動力によって前記前処理体及び前記整畦体を回転駆動させる動力伝達機構部と、を備えてなる畦塗り作業機において、
   前記前処理体は回転軸と該回転軸に放射状に取付られる耕耘爪とを備え、
   前記回動支点は平面視において前記整畦体の回転中心軸上に設けられ、
   平面視において、前記整畦体の回転中心軸の方向と前記前処理体における前記耕耘爪の取付方向との成す角度が鋭角となるように配置され、
   前記動力伝達機構部は、前記回動支点よりも前記走行機体の進行方向前側に動力分岐部を有し、
   前記動力分岐部は、前記前処理体の回転中心軸に伝達される動力を分岐させてこの分岐された動力を前記整畦体に伝達させ、
   前記整畦体の回転中心軸と前記前処理体の回転中心軸との交点が前記作業部の回動支点であることを特徴とする
   畦塗り作業機。

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