JP7339852B2 - 電源装置 - Google Patents

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Description

本開示は、電源装置に関する。
電動作業機は、作業者に握られた状態で使用される。電動作業機にバッテリパックが装着されることにより、作業者は、電動作業機を円滑に使用することができる。一方、電動作業機にバッテリパックが装着されると、電動作業機の重量が増大する。電動作業機の重量が増大すると、作業者の腕が疲労し易くなる。特許文献1に開示されているように、電動作業機に作業機装着部を装着し、バッテリパックからの電力を電源コード及び作業機装着部を介して電動作業機に供給する技術が案出されている。特許文献1に開示されている技術によれば、電動作業機にバッテリパックが装着されないので、電動作業機の重量の増大が抑制される。
特開2018-129986号公報
電動作業機は、先端工具を駆動させるモータを備える。トリガスイッチのような駆動スイッチが操作されることにより、モータが起動する。作業者は、電動作業機を握った状態で駆動スイッチを操作することにより、モータを起動することができる。電動作業機を用いる作業において、作業者が電動作業機を意図せずに手放してしまう可能性がある。作業者が電動作業機を手放してしまった場合、電動作業機を用いる作業が実施されていないにもかかわらず、先端工具が駆動し続けてしまうことが想定される。作業が実施されていないにもかかわらず、先端工具が駆動し続けてしまうと、バッテリパックの電力が無駄に消費されてしまうこととなる。
本開示は、作業者が電動作業機を手放してときに先端工具の駆動を停止させ、電力の無駄な消費を抑制することを目的とする。
本開示に従えば、モータを有する電動作業機に装着される作業機装着部と、バッテリが装着される電源装着部と、前記作業機装着部及び前記電源装着部のそれぞれに接続され、前記バッテリからの電力を前記作業機装着部に伝送する電源コードと、前記電源コードの移動により前記モータの駆動を停止する制御装置と、を備える、電源装置が提供される。
本開示によれば、作業者が電動作業機を手放してときに先端工具の駆動を停止させ、電力の無駄な消費を抑制することができる。
図1は、第1実施形態に係る電動工具を示す側面図である。 図2は、第1実施形態に係るバッテリパックを示す斜視図である。 図3は、第1実施形態に係る電源装置を示す斜視図である。 図4は、第1実施形態に係る作業機装着部のハウジングの内部空間を示す図である。 図5は、第1実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。 図6は、第1実施形態に係る電源装置及び電動工具の使用方法を示す模式図である。 図7は、第1実施形態に係る電源装置及び電動工具の使用方法を示す模式図である。 図8は、第1実施形態に係る電源装置の作用を説明するための模式図である。 図9は、第1実施形態に係る電源装置の一部を示す模式図である。 図10は、第2実施形態に係る電源装置の一部を示す模式図である。 図11は、第2実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。 図12は、第3実施形態に係る電源装置を示す模式図である。 図13は、第3実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
実施形態においては、「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、電動作業機の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。
電動作業機は、モータを有する。実施形態において、モータの回転軸AXと平行な方向を適宜、軸方向、と称し、回転軸AXの周囲を周回する方向を適宜、周方向又は回転方向、と称し、回転軸AXの放射方向を適宜、径方向、と称する。
回転軸AXは、前後方向に延伸する。軸方向一方側は、前方であり、軸方向他方側は、後方である。また、径方向において、回転軸AXに近い位置又は接近する方向を適宜、径方向内側、と称し、回転軸AXから遠い位置又は離隔する方向を適宜、径方向外側、と称する。
[第1実施形態]
第1実施形態について説明する。本実施形態において、電動作業機は、電動工具1Aである。電動工具1Aは、グラインダである。
<電動工具>
図1は、本実施形態に係る電動工具1Aを示す側面図である。電動工具1Aは、ハウジング2Aと、ギヤハウジングカバー3Aと、ギヤハウジング4Aと、バッテリ装着部5Aと、モータ6Aと、減速機構7Aと、スピンドル8Aと、ベアリングボックス9Aと、ホイールカバー10Aと、ロックスイッチ11Aと、ファン12Aと、コントローラ13Aと、駆動スイッチ14Aと、ロックスイッチ15Aとを備える。
ハウジング2Aは、合成樹脂製である。ハウジング2Aは、モータ収容部21Aと、グリップ部22Aと、コントローラ収容部23Aとを有する。
モータ収容部21Aは、筒状である。モータ収容部21Aは、モータ6Aの少なくとも一部を収容する。
グリップ部22Aは、モータ収容部21Aから後方に突出する。駆動スイッチ14A及びロックスイッチ15Aは、グリップ部22Aに設けられる。グリップ部22Aは、作業者に握られる。
コントローラ収容部23Aは、グリップ部22Aの後端部に接続される。コントローラ収容部23Aは、コントローラ13Aを収容する。前後方向及び上下方向のそれぞれにおいて、コントローラ収容部23Aの外形の寸法は、グリップ部22Aの外形の寸法よりも大きい。
ギヤハウジングカバー3Aは、ハウジング2Aとギヤハウジング4Aとの間に配置される。ギヤハウジングカバー3Aは、ハウジング2Aの前部の開口を覆うように、ハウジング2Aの前部に装着される。ギヤハウジングカバー3Aは、金属製である。
ギヤハウジング4Aは、減速機構7A及びスピンドル8Aの少なくとも一部を収容する。本実施形態において、ギヤハウジング4Aは、スピンドル8Aの上部を収容する。ギヤハウジング4Aは、ギヤハウジングカバー3Aを介して、ハウジング2Aの前部に装着される。ギヤハウジング4Aは、金属製である。
コントローラ収容部23Aは、吸気口18Aを有する。ギヤハウジング4Aは、排気口19Aを有する。ハウジング2Aの外部空間の空気は、吸気口18Aを介して、ハウジング2Aの内部空間に流入する。ハウジング2Aの内部空間の空気は、排気口19Aを介して、ハウジング2Aの外部空間に流出する。
バッテリ装着部5Aは、コントローラ収容部23Aの後部に形成される。バッテリパック60Aは、バッテリ装着部5Aに装着可能である。バッテリパック60Aは、バッテリ装着部5Aに着脱可能である。後述する作業機装着部31Aは、バッテリ装着部5Aに装着可能である。作業機装着部31Aは、バッテリ装着部5Aに着脱可能である。
モータ6Aは、電動工具1Aの動力源である。モータ6Aは、インナロータ型のブラシレスモータである。モータ6Aは、筒状のステータ61と、ステータ61の内側に配置されるロータ62と、ロータ62と一体のロータシャフト63とを有する。ロータシャフト63は、軸方向に延伸する。ロータ62及びロータシャフト63は、回転軸AXを中心に回転する。
減速機構7Aは、モータ6Aの前方に配置される。減速機構7Aは、ロータシャフト63とスピンドル8Aとを連結する。減速機構7Aは、モータ6Aが発生した動力をスピンドル8Aに伝達する。減速機構7Aは、ロータシャフト63の回転速度よりも低い回転速度でスピンドル8Aを回転させる。本実施形態において、減速機構7Aは、べベルギヤを含む。
スピンドル8Aは、モータ6Aが発生する動力により、回転軸BXを中心に回転する。スピンドル8Aの回転軸BXとモータ6Aの回転軸AXとは直交する。
ベアリングボックス9Aは、スピンドル8Aを支持する軸受を保持する。スピンドル8Aの下端部に、先端工具16Aが装着される。
ホイールカバー10Aは、ベアリングボックス9Aに装着される。ホイールカバー10Aは、クランプ機構17Aによりベアリングボックス9Aに固定される。ホイールカバー10Aは、先端工具16Aの周囲の一部に配置される。先端工具16Aは、円板状である。先端工具16Aとして、砥石が例示される。ホイールカバー10Aの少なくとも一部は、先端工具16Aの後方に配置される。
ロックスイッチ11Aは、ギヤハウジング4Aに設けられる。ロックスイッチ11Aは、スピンドル8Aの回転を規制するときに操作される。作業者は、ロックスイッチ11Aを操作することができる。ロックスイッチ11Aが下方に移動するように操作されることにより、ロックスイッチ11Aの下端部が、減速機構7Aのべベルギヤの孔に挿入される。ロックスイッチ11Aの下端部がべベルギヤの孔に挿入されることにより、べベルギヤの回転が規制され、スピンドル8Aの回転が規制される。
ファン12Aは、モータ6Aの前方に配置される。ファン12Aは、モータ6Aを冷却するための気流を生成する。ファン12Aは、ロータシャフト63の前部に固定される。ファン12Aは、ロータシャフト63の回転により回転する。ファン12Aが回転することにより、ハウジング2Aの外部空間の空気が、吸気口18Aを介してハウジング2Aの内部空間に流入する。ハウジング2Aの内部空間に流入した空気は、ハウジング2Aの内部空間を流通することにより、モータ6Aを冷却する。ハウジング2Aの内部空間を流通した空気は、排気口19Aを介して、ハウジング2Aの外部空間に流出する。
コントローラ13Aは、コントローラ収容部23Aに収容される。コントローラ13Aは、モータ6Aを制御する制御信号を出力する。コントローラ13Aは、複数の電子部品が実装された基板を含む。基板に実装される電子部品として、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサ、ROM(Read Only Memory)又はストレージのような不揮発性メモリ、RAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリ、トランジスタ、及び抵抗が例示される。
駆動スイッチ14Aは、グリップ部22Aに設けられる。駆動スイッチ14Aは、モータ6Aの駆動のために作業者に操作される。駆動スイッチ14Aは、グリップ部22Aの下部から下方に突出する。作業者は、グリップ部22Aを握った状態で、駆動スイッチ14Aを操作することができる。作業者は、駆動スイッチ14Aを押すように操作することにより、モータ6Aを駆動させることができる。作業者は、駆動スイッチ14Aの操作を解除することにより、モータ6Aの駆動を停止させることができる。
ロックスイッチ15Aは、駆動スイッチ14Aに設けられる。ロックスイッチ15Aは、駆動スイッチ14Aの操作状態を維持するために操作される。作業者は、グリップ部22Aを握った状態で、ロックスイッチ15Aを操作することができる。ロックスイッチ15Aが操作されることにより、駆動スイッチ14Aが固定され、駆動スイッチ14Aの操作状態が維持される。
作業者は、モータ6Aが駆動するように駆動スイッチ14Aを握った状態で、ロックスイッチ15Aを操作することにより、駆動スイッチ14Aから指を離しても、モータ6Aを駆動させ続けることができる。これにより、作業者の腕の疲労が抑制される。
<バッテリパック>
図2は、本実施形態に係るバッテリパック60Aを示す斜視図である。バッテリパック60Aは、電動工具1Aに電力を供給する。バッテリパック60Aは、二次電池を含む。本実施形態において、バッテリパック60Aは、充電式のリチウムイオン電池を含む。
バッテリパック60Aは、バッテリ装着部5Aに装着されることにより、電動工具1Aに電力を供給することができる。また、バッテリパック60Aは、後述する電源装着部32Aに装着されることにより、電動工具1Aに電力を供給することができる。モータ6Aは、バッテリパック60Aから供給される電力に基づいて駆動する。コントローラ13Aは、バッテリパック60Aから供給される電力に基づいて作動する。
図2に示すように、バッテリパック60Aは、バッテリ装着部5Aの装着面に対向可能な装着面601を有するハウジング602と、装着面601に設けられた一対のレール603と、ハウジング602に移動可能に支持される突起部604と、突起部604を操作するための解除ボタン605とを有する。
ハウジング602は、内部空間を有する。ハウジング602の内部空間にバッテリセルが収容される。バッテリセルは、充電式のリチウムイオン電池である。
レール603は、スライド方向に延伸する。レール603は、バッテリ装着部5Aに設けられているガイド部にガイドされる。
突起部604は、装着面601から突出する。突起部604は、ばねにより移動可能に支持される。突起部604は、ばねの弾性力により、装着面601から突出する。突起部604は、バッテリ装着部5Aに設けられているロック孔に挿入可能である。突起部604がロック孔に挿入されることにより、バッテリ装着部5Aとバッテリパック60Aとが固定される。
解除ボタン605は、バッテリ装着部5Aとバッテリパック60Aとの固定を解除するために操作される。
バッテリパック60Aをバッテリ装着部5Aに装着するとき、作業者は、レール603の先端部とバッテリ装着部5Aのガイド部とを接触させた後、バッテリ装着部5Aに対してバッテリパック60Aをスライドさせる。バッテリパック60Aは、ガイド部にガイドされながらスライド方向に移動する。突起部604がバッテリ装着部5Aのロック孔に挿入されることにより、バッテリパック60Aは、バッテリ装着部5Aに固定される。これにより、バッテリパック60Aがバッテリ装着部5Aに装着される。
バッテリパック60Aをバッテリ装着部5Aから外すとき、作業者は、解除ボタン605を操作する。解除ボタン605が操作されることにより、突起部604がロック孔から抜去される。突起部604がロック孔から抜去されることにより、バッテリ装着部5Aとバッテリパック60Aとの固定が解除される。バッテリ装着部5Aとバッテリパック60Aとの固定が解除された後、バッテリパック60Aがスライドされることにより、バッテリパック60Aは、バッテリ装着部5Aから外される。
また、バッテリパック60Aは、一対の電源端子606と、一対の電源端子606の間に配置される通信端子607とを有する。電源端子606は、一対のレール603の間に配置される。一方の電源端子606は、正の電源端子である。他方の電源端子606は、負の電源端子である。バッテリパック60Aの電源端子606とバッテリ装着部5Aの装着面に設けられている電源端子とが接続されることにより、バッテリパック60Aから電動工具1Aに電力が供給される。バッテリパック60Aの通信端子607とバッテリ装着部5Aの装着面に設けられている通信端子とが接続されることにより、バッテリパック60Aと電動工具1Aとは通信することができる。
<電源装置>
図3は、本実施形態に係る電源装置30Aを示す斜視図である。電源装置30Aは、バッテリパック60Aから出力された電力を電動工具1Aに供給する。電源装置30Aは、バッテリパック60Aから電動工具1Aに供給される電力を中継する中継装置として機能する。
電源装置30Aは、電動工具1Aに装着される作業機装着部31Aと、バッテリパック60Aが装着される電源装着部32Aと、作業機装着部31A及び電源装着部32Aのそれぞれに接続され、バッテリパック60Aからの電力を作業機装着部31Aに伝送する電源コード33Aと、制御装置34Aとを備える。
作業機装着部31Aは、電動工具1Aのバッテリ装着部5Aに装着される。作業機装着部31Aの重量は、バッテリパック60Aの重量よりも小さい。作業機装着部31Aは、バッテリセルを有しない。
作業機装着部31Aは、バッテリ装着部5Aの装着面に対向可能な装着面311を有するハウジング312と、装着面311に設けられた一対のレール313と、ハウジング312に移動可能に支持される突起部314と、突起部314を操作するための解除ボタン315とを有する。
ハウジング312は、内部空間を有する。ハウジング312の内部空間に電源コード33Aの少なくとも一部が収容される。
レール313は、スライド方向に延伸する。レール313は、バッテリ装着部5Aに設けられているガイド部にガイドされる。
突起部314は、装着面311から突出する。突起部314は、ばねにより移動可能に支持される。突起部314は、ばねの弾性力により、装着面311から突出する。突起部314は、バッテリ装着部5Aに設けられているロック孔に挿入可能である。突起部314がロック孔に挿入されることにより、バッテリ装着部5Aと作業機装着部31Aとが固定される。
解除ボタン315は、バッテリ装着部5Aと作業機装着部31Aとの固定を解除するために操作される。
作業機装着部31Aをバッテリ装着部5Aに装着するとき、作業者は、レール313の先端部とバッテリ装着部5Aのガイド部とを接触させた後、バッテリ装着部5Aに対して作業機装着部31Aをスライドさせる。作業機装着部31Aは、ガイド部にガイドされながらスライド方向に移動する。突起部314がバッテリ装着部5Aのロック孔に挿入されることにより、作業機装着部31Aは、バッテリ装着部5Aに固定される。これにより、作業機装着部31Aがバッテリ装着部5Aに装着される。
作業機装着部31Aをバッテリ装着部5Aから外すとき、作業者は、解除ボタン315を操作する。解除ボタン315が操作されることにより、突起部314がロック孔から抜去される。突起部314がロック孔から抜去されることにより、バッテリ装着部5Aと作業機装着部31Aとの固定が解除される。バッテリ装着部5Aと作業機装着部31Aとの固定が解除された後、作業機装着部31Aがスライドされることにより、作業機装着部31Aは、バッテリ装着部5Aから外される。
また、作業機装着部31Aは、一対の電源端子316と、一対の電源端子316の間に配置される通信端子317とを有する。電源端子316は、一対のレール313の間に配置される。一方の電源端子316は、正の電源端子である。他方の電源端子316は、負の電源端子である。作業機装着部31Aの電源端子316とバッテリ装着部5Aの装着面に設けられている電源端子とが接続されることにより、作業機装着部31Aから電動工具1Aに電力が供給される。作業機装着部31Aの通信端子317とバッテリ装着部5Aの装着面に設けられている通信端子とが接続されることにより、作業機装着部31Aと電動工具1Aとは通信することができる。
電源装着部32Aは、バッテリパック60Aに装着される。
電源装着部32Aは、バッテリパック60Aの装着面601が対向可能な装着面321を有するハウジング322と、装着面321に設けられた一対のガイド部323と、ハウジング322に設けられた固定機構324とを有する。
装着面321に、バッテリパック60Aの電源端子606と接続される電源端子が設けられる。ガイド部323は、バッテリパック60Aのレール603をガイドする。電源装着部32Aの装着面321の構造とバッテリ装着部5Aの装着面の構造とは実質的に同一である。
バッテリパック60Aを電源装着部32Aに装着するとき、作業者は、レール603の先端部と電源装着部32Aのガイド部323とを接触させた後、電源装着部32Aに対してバッテリパック60Aをスライドさせる。バッテリパック60Aは、ガイド部323にガイドされながらスライド方向に移動する。突起部604が電源装着部32Aのロック孔に挿入されることにより、バッテリパック60Aは、電源装着部32Aに固定される。これにより、バッテリパック60Aが電源装着部32Aに装着される。
バッテリパック60Aを電源装着部32Aから外すとき、作業者は、解除ボタン605を操作する。解除ボタン605が操作されることにより、突起部604がロック孔から抜去される。突起部604がロック孔から抜去されることにより、電源装着部32Aとバッテリパック60Aとの固定が解除される。電源装着部32Aとバッテリパック60Aとの固定が解除された後、バッテリパック60Aがスライドされることにより、バッテリパック60Aは、電源装着部32Aから外される。
また、バッテリパック60Aの電源端子606と電源装着部32Aの装着面321に設けられている電源端子とが接続されることにより、バッテリパック60Aから電源装着部32Aに電力が供給される。バッテリパック60Aの通信端子607と電源装着部32Aの装着面321に設けられている通信端子とが接続されることにより、バッテリパック60Aと電源装着部32Aとは通信することができる。
固定機構324は、例えば作業者の腰ベルトに掛けられる。固定機構324が作業者の腰ベルトに掛けられることにより、電源装着部32Aは、作業者に固定される。
電源コード33Aは、作業機装着部31A及び電源装着部32Aのそれぞれに接続される。電源コード33Aの一端部が作業機装着部31Aに接続される。電源コード33Aの他端部が電源装着部32Aに接続される。電源装着部32Aにバッテリパック60Aが装着され、バッテリ装着部5Aに作業機装着部31Aが装着されることにより、バッテリパック60Aから出力された電力は、電源装着部32A、電源コード33A、及び作業機装着部31Aを介して、電動工具1Aに供給される。また、電源装着部32Aにバッテリパック60Aが装着され、バッテリ装着部5Aに作業機装着部31Aが装着されることにより、バッテリパック60Aと電動工具1Aとは、電源装着部32A、電源コード33A、及び作業機装着部31Aを介して、通信することができる。
制御装置34Aは、電源装置30Aを制御する制御指令を出力する。本実施形態において、制御装置34Aは、作業機装着部31Aに配置される。制御装置34Aは、ハウジング312に収容される。制御装置34Aは、複数の電子部品が実装された基板を含む。基板に実装される電子部品として、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサ、ROM(Read Only Memory)又はストレージのような不揮発性メモリ、RAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリ、トランジスタ、及び抵抗が例示される。
図4は、本実施形態に係る作業機装着部31Aのハウジング312の内部空間を示す図である。図4に示すように、ハウジング312の一部に開口318が設けられる。開口318は、ハウジング312の内部空間と外部空間とを結ぶ。電源コード33Aは、開口318に挿入される。電源コード33Aの少なくとも一部は、開口318に配置される。電源コード33Aの一端部は、ハウジング312の内部空間に配置される。
電源コード33Aは、電源装着部32Aに設けられた電源端子と作業機装着部31Aに設けられた電源端子316とを接続する電源線331と、電源装着部32Aに設けられた通信端子と作業機装着部31Aに設けられた通信端子317とを接続する通信線332と、電源線331及び通信線332を被覆するチューブ333とを有する。また、電源コード33Aは、チューブ333の一端部及び他端部のそれぞれを被覆する補強パイプ334を有する。
電源線331は、バッテリパック60Aからの電力を電動工具1Aに伝送する。バッテリパック60Aからの電力は、モータ6Aを駆動するための駆動電流を含む。モータ6Aを駆動するための駆動電流は、電源線331を流通する。バッテリパック60Aから出力された駆動電流は、電源装着部32Aの電源端子を介して電源線331に供給され、電源線331を流通した後、作業機装着部31Aの電源端子316を介して、電動工具1Aのモータ6Aに供給される。
電源線331は、一対設けられる。一方の電源線331は、電源装着部32Aの正の電源端子と作業機装着部31Aの正の電源端子316とを接続する。他方の電源線331は、電源装着部32Aの負の電源端子と作業機装着部31Aの負の電源端子316とを接続する。
作業機装着部31Aは、電源線331に接続される電源コネクタ316Cを有する。電源線331は、電源コネクタ316Cを介して、電源端子316に接続される。
通信線332は、バッテリパック60Aと電動工具1Aとの間で信号を伝送する。通信線332に伝送される信号として、バッテリパック60Aから電動工具1Aに送信されるバッテリパック60Aの固有データを示す信号、及び電動工具1Aからバッテリパック60Aに送信される電動工具1Aの固有データを示す信号が例示される。
作業機装着部31Aは、通信線332に接続される通信コネクタ317Cを有する。通信線332は、通信コネクタ317Cを介して、通信端子317に接続される。
本実施形態において、電源コード33Aは、通信線332の端部に接続される通信プラグ319を有する。通信プラグ319は、通信コネクタ317Cに着脱可能である。
制御装置34Aは、ハウジング312の内部空間に配置される回路基板を含む。制御装置34A、電源コネクタ316C、及び通信コネクタ317Cは、ハウジング312に収容される。
電源コネクタ316Cは、リード線を介して制御装置34Aに接続される。電源線331は、電源コネクタ316C及び制御装置34Aを介して、作業機装着部31Aの電源端子316に接続される。
通信コネクタ317Cは、リード線を介して制御装置34Aに接続される。通信線332は、通信コネクタ317C及び制御装置34Aを介して、作業機装着部31Aの通信端子317に接続される。
ハウジング312の内部空間において、開口318と電源コネクタ316Cとの間の電源線331の長さは、開口318と通信コネクタ317Cとの間の通信線332の長さよりも長い。図4に示すように、電源線331は、ハウジング312の内部空間において緩められた状態で配置される。通信線332は、ハウジング312の内部空間において張られた状態で配置される。
作業機装着部31Aは、ハウジング312の内部空間において、電源線331を保持した状態で移動可能な保持部材36と、保持部材36とハウジング312とを連結する弾性部材37とを有する。
保持部材36は、開口318と電源コネクタ316Cとの間の電源線331の中間部を保持する。保持部材36として、電源線331に掛けられるフック部材が例示される。保持部材36は、電源線331の少なくとも一部を保持した状態で、ハウジング312の内部空間を移動可能である。
弾性部材37は、圧縮コイルばねを含む。弾性部材37の一端部は、例えばピンを介してハウジング312の内面に固定される。弾性部材37の他端部は、保持部材36に固定される。
図5は、本実施形態に係る制御装置34Aを示すブロック図である。本実施形態において、制御装置34Aは、電源コード33Aの移動に基づいて、モータ6Aの駆動を停止させることができる。図5に示すように、制御装置34Aは、モニタ部341Aと、スイッチ部342Aと、判定部343Aと、停止指令部344Aとを有する。
モニタ部341Aは、通信コネクタ317Cと通信端子317との間の信号の伝送状態を監視する。モニタ部341Aは、信号の伝送が遮断されているか否かを監視する。
スイッチ部342Aは、電源コネクタ316Cから電源端子316に供給される駆動電流を遮断可能である。スイッチ部342Aは、電源コネクタ316Cから電源端子316に駆動電流が供給される供給状態と、電源コネクタ316Cから電源端子316に駆動電流が供給されない遮断状態とを切り換えることができる。
判定部343Aは、モニタ部341Aの監視データに基づいて、通信コネクタ317Cと通信端子317との間において信号が伝送されているか否かを判定する。
停止指令部344Aは、判定部343Aの判定データに基づいて、駆動電流の流通を停止させる停止指令をスイッチ部342Aに出力する。停止指令部344Aは、判定部343Aにより信号の伝送が遮断されていると判定されたときに、駆動電流の流通を停止させる停止指令を出力する。
停止指令部344Aは、電源コード33Aの移動により信号の伝送が遮断されたときに、駆動電流の流通を停止させる停止指令を出力する。信号の伝送の遮断は、電源コード33Aの移動により、通信線332と通信コネクタ317Cとの接続が解除されたことを含む。本実施形態において、通信線332の端部に通信プラグ319が接続されている。信号の伝送の遮断は、電源コード33Aの移動により通信コネクタ317Cから通信プラグ319が外れたことを含む。
<使用方法>
図6及び図7のそれぞれは、本実施形態に係る電源装置30A及び電動工具1Aの使用方法を示す模式図である。図6及び図7に示す例において、電動工具1Aは、高所作業に使用されることとする。作業者は、作業現場の高所に設置された足場FBにおいて作業する。
電源装着部32Aにバッテリパック60Aが装着される。作業者は、バッテリパック60Aが装着された電源装着部32Aを体の少なくとも一部に固定する。本実施形態において、電源装着部32Aは、フック部材を含む固定機構324を有する。電源装着部32Aは、固定機構324を介して、作業者に固定される。固定機構324は、例えば作業者の腰ベルトに掛けられる。固定機構324が作業者の腰ベルトに掛けられることにより、電源装着部32Aは、作業者に固定される。
バッテリ装着部5Aに作業機装着部31Aが装着される。
電動工具1Aは、作業者に握られた状態で使用される。作業者は、グリップ部22Aを握った状態で、駆動スイッチ14Aを操作することにより、モータ6Aを駆動して、電動工具1Aを用いる作業を実施することができる。また、作業者は、ロックスイッチ15Aを操作して、駆動スイッチ14Aを固定することができる。ロックスイッチ15Aの操作により駆動スイッチ14Aが固定されることにより、作業者は、駆動スイッチ14Aを握らなくても、モータ6Aが駆動している状態を維持することができる。作業者は、駆動スイッチ14Aを握り続けなくてよいので、腕の疲労を軽減される。
バッテリパック60Aから出力された電力は、電源装着部32A、電源コード33A、及び作業機装着部31Aを介して、電動工具1Aに供給される。電動工具1Aのモータ6Aは、バッテリパック60Aから供給された電力に基づいて駆動することができる。
本実施形態においては、電動工具1Aのバッテリ装着部5Aに作業機装着部31Aが装着され、バッテリパック60Aからの電力は、電源コード33A及び作業機装着部31Aを介して電動工具1Aに供給される。バッテリパック60Aが電動工具1Aのバッテリ装着部5Aに装着されていないので、電動工具1Aの重量の増大が抑制される。そのため、作業者の腕の疲労は軽減される。
本実施形態において、電動工具1Aは、作業機装着部31A、電源コード33A、及び電源装着部32Aを介して、作業者の腰ベルトに連結される。そのため、図7に示すように、電動工具1Aを用いる作業において、作業者が意図せずに電動工具1Aを手放しても、作業者から電動工具1Aが離れることが抑制される。
図8は、本実施形態に係る電源装置30Aの作用を説明するための模式図である。モータ6Aが駆動され、ロックスイッチ15Aにより駆動スイッチ14Aの操作状態が維持されている場合、作業者が電動工具1Aを離しても、モータ6A及び先端工具16Aが駆動し続ける可能性がある。
図8に示すように、本実施形態においては、作業者が電動工具1Aを手放し、落下の衝撃により電源コード33Aがハウジング312から抜けるように移動した場合、電源コード33Aの移動により、通信コネクタ317Cから通信プラグ319が外れる。
ハウジング312の内部空間において、開口318と電源コネクタ316Cとの間の電源線331の長さは、開口318と通信コネクタ317Cとの間の通信線332の長さよりも長い。すなわち、電源線331は、ハウジング312の内部空間において緩められた状態で配置され、通信線332は、ハウジング312の内部空間において張られた状態で配置される。そのため、電源コード33Aがハウジング312から抜けるように移動した場合、電源線331に過度な力が作用することなく、通信コネクタ317Cから通信プラグ319が外れる。
通信コネクタ317Cから通信プラグ319が外れると、通信コネクタ317Cと通信端子317との間の信号の伝送が遮断される。停止指令部344Aは、電源コード33Aの移動により信号の伝送が遮断されたときに、駆動電流の流通を停止させる停止指令をスイッチ部342Aに出力する。
スイッチ部342Aは、停止指令に基づいて、電源コネクタ316Cから電源端子316に供給される駆動電流を遮断する。これにより、モータ6Aの駆動が停止する。モータ6Aの駆動が停止することにより、先端工具16Aの駆動が停止する。
このように、本実施形態においては、作業者が電動工具1Aを手放した場合、制御装置34Aは、電源コード33Aの移動に基づいて、モータ6Aの駆動を停止させる。停止指令部344Aは、モータ6Aが駆動されるように駆動スイッチ14Aの操作状態が維持されている状態において、信号の伝送が遮断されたときに、停止指令を出力することができる。そのため、作業者が電動工具1Aを意図せずに手放してしまった場合、先端工具16Aが駆動し続けることが抑制される。
<効果>
以上説明したように、本実施形態によれば、電動工具1Aを用いる作業において、作業者が電動工具1Aを意図せずに手放してしまった場合、制御装置34Aは、電源コード33Aの移動に基づいて、モータ6Aの駆動を停止させる。そのため、電動工具1Aを用いる作業が実施されていない状態において、先端工具16Aが駆動し続けることが抑制される。したがって、バッテリパック60Aの電力が無駄に消費されることが抑制される。
本実施形態において、制御装置34Aの停止指令部344Aは、通信線332における信号の伝送が遮断されたときに、モータ6Aの駆動を停止させる停止指令を出力する。電源線331における駆動電流の流通が遮断されなくても、信号の伝送の遮断により停止指令が出力されるので、作業者が電動工具1Aを手放した後において、先端工具16Aが駆動し続けることが十分に抑制される。
作業機装着部31Aは、通信線332に接続される通信コネクタ317Cを有する。通信コネクタ317Cが設けられることにより、電動工具1Aの落下の衝撃で通信線332と通信コネクタ317Cとの接続を解除させることができる。
ハウジング312の内部空間において、開口318と電源コネクタ316Cとの間の電源線331の長さは、開口318と通信コネクタ317Cとの間の通信線332の長さよりも長い。すなわち、電源線331は、ハウジング312の内部空間において緩められた状態で配置される。通信線332は、ハウジング312の内部空間において張られた状態で配置される。そのため、電源コード33Aがハウジング312から抜けるように移動した場合、電源線331に過度な力が作用することなく、通信線332と通信コネクタ317Cとの接続が解除される。
通信コネクタ317Cは、通信線332の通信プラグ319と着脱可能である。通信プラグ319が設けられることにより、電動工具1Aの落下の衝撃で、通信プラグ319は通信コネクタ317Cから簡単に外れることができる。
<変形例>
図9は、本実施形態に係る電源装置30Aの一部を示す模式図である。図9に示す例において、作業機装着部31Aは、通信プラグ319に接続される操作部材38を有する。操作部材38は、通信プラグ319に接続される第1端部381及びハウジング312の外部空間に配置される第2端部382を有する。操作部材38は、ハウジング312にスライド可能に支持される。作業者は、通信プラグ319が通信コネクタ317Cから外れた状態において、操作部材38を操作することにより、通信プラグ319を通信コネクタ317Cに装着することができる。
なお、本実施形態においては、制御装置34Aが作業機装着部31Aに配置されることとした。制御装置34Aは、電源装着部32Aに配置されてもよい。制御装置34Aは、ハウジング322に収容されてもよい。制御装置34Aは、作業機装着部31A及び電源装着部32Aのそれぞれに配置されてもよい。
なお、本実施形態においては、電源コネクタ316C、通信コネクタ317C、及び通信プラグ319が、作業機装着部31Aに配置されることとした。電源コネクタ316C、通信コネクタ317C、及び通信プラグ319は、電源装着部32Aに配置されてもよい。すなわち、本実施形態に係る作業機装着部31Aの構成要素が、電源装着部32Aに適用されてもよい。
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図10は、本実施形態に係る電源装置30Bの一部を示す模式図である。図10に示すように、電源装置30Bは、モータ6Aを有する電動工具1Aに装着される作業機装着部31Bと、バッテリパック60Aが装着される電源装着部32Aと、作業機装着部31B及び電源装着部32Aのそれぞれに装着され、バッテリパック60Aからの電力を作業機装着部31Bに伝送する電源コード33Bと、制御装置34Bとを有する。なお、図10において、電動工具1A、バッテリパック60A、及び電源装着部32Aの図示は省略する。
作業機装着部31Bは、電源コード33Bの移動量を検出する移動量センサ40を有する。移動量センサ40は、作業機装着部31Bのハウジング312の内部空間に配置される。
本実施形態において、作業機装着部31Bは、電源コード33Bを保持した状態で、電源コード33Bと一緒に移動する保持部材41を有する。保持部材41は、ハウジング312に収容される。保持部材41は、ハウジング312の内部空間において、電源コード33Bと一緒に移動可能である。
本実施形態において、保持部材41は、筒状である。保持部材41は、電源コード33Bが配置される通路42を有する。保持部材41は、通路42の内面において電源コード33Bを保持する。
移動量センサ40により検出される電源コード33Bの移動量は、保持部材41の移動量を含む。移動量センサ40は、保持部材41の移動量を検出することによって、電源コード33Bの移動量を検出する。
図10において、保持部材41は、ハウジング312の内部空間において、前後方向に移動可能である。保持部材41の前方に、保持部材41の移動を規制するストッパ部材43が配置される。ストッパ部材43は、保持部材41に接触可能である。保持部材41は、ストッパ部材43に接触することにより、ストッパ部材43よりも前方に移動することができない。
ハウジング312の内面と保持部材41との間に弾性部材44が配置される。弾性部材44の少なくとも一部は、保持部材41よりも後方に配置される。弾性部材44の前端部は、保持部材41に支持される。弾性部材44の後端部は、開口318の周囲のハウジング312の内面に支持される。弾性部材44は、保持部材41を前方に移動させる弾性力を発生する。
移動量センサ40は、ハウジング312に対する保持部材41の移動量を検出する。ハウジング312に対する保持部材41の移動量は、ハウジング312の内面と保持部材41との距離の変化量を含む。
移動量センサ40は、保持部材41の移動量を非接触で検出する。本実施形態において、移動量センサ40は、保持部材41に設けられた磁石45と、ハウジング312に設けられたホール素子46とを含む。磁石45とホール素子46とは対向するように配置される。ホール素子46は、磁石45の移動による磁界の変化を検出することにより、保持部材41との距離及び保持部材41の移動量を検出することができる。なお、保持部材41にホール素子46が設けられ、ハウジング312に磁石45が設けられてもよい。
図11は、本実施形態に係る制御装置34Bを示すブロック図である。制御装置34Bは、電源コード33Bの移動に基づいて、モータ6Aの駆動を停止させることができる。図11に示すように、制御装置34Bは、スイッチ部342Bと、検出データ取得部345Bと、判定部343Bと、停止指令部344Bとを有する。
スイッチ部342Bは、電源コネクタ316Cから電源端子316に供給される駆動電流を遮断可能である。
検出データ取得部345Bは、移動量センサ40の検出データを取得する。移動量センサ40の検出データは、移動量センサ40の検出値を含む。移動量センサ40の検出値は、保持部材41の移動量を示す。
判定部343Bは、移動量センサ40の検出値が閾値を上回ったか否かを判定する。閾値は、予め定められた値であり、判定部343Bに記憶されている。
停止指令部344Bは、判定部343Bの判定データに基づいて、駆動電流の流通を停止させる停止指令をスイッチ部342Bに出力する。停止指令部344Bは、判定部343Bにより移動量センサ40の検出値が閾値を上回ったと判定されたときに、駆動電流の流通を停止させる停止指令を出力する。すなわち、停止指令部344Bは、移動量センサ40の検出値が閾値を上回ったときに、モータ6Aの駆動を停止させる停止指令を出力する。
電動工具1A及び電源装置30Bを使用する場合、電源装着部32Aにバッテリパック60Aが装着される。電源装着部32Aは、固定機構324を介して、作業者に固定される。バッテリ装着部5Aに作業機装着部31Bが装着される。
電動工具1Aを用いる作業において、作業者が電動工具1Aを意図せずに手放してしまう可能性がある。
本実施形態においては、作業者が電動工具1Aを手放し、落下の衝撃により電源コード33Bがハウジング312から抜けるように移動した場合、保持部材41が電源コード33Bと一緒に移動する。保持部材41は、ハウジング312の内面に接近するように移動する。
保持部材41の移動により、磁石45とホール素子46とが接近する。移動量センサ40の検出データは、検出データ取得部345Bに取得される。判定部343Bは、移動量センサ40の検出値が閾値を上回ったか否かを判定する。停止指令部344Bは、移動量センサ40の検出値が閾値を上回ったときに、モータ6Aの駆動を停止させる停止指令をスイッチ部342Bに出力する。
スイッチ部342Bは、停止指令に基づいて、電源コネクタ316Cから電源端子316に供給される駆動電流を遮断する。これにより、モータ6Aの駆動が停止する。
このように、本実施形態においても、制御装置34Bは、電源コード33Bの移動に基づいて、モータ6Aの駆動を停止させることができる。停止指令部344Bは、モータ6Aが駆動するように駆動スイッチ14Aの操作状態が維持されている状態において、移動量センサ40の検出値が閾値を上回ったときに、停止指令を出力することができる。そのため、電動工具1Aを用いる作業が実施されていない状態において、先端工具16Aが駆動し続けることが抑制される。
なお、移動量センサ40は、保持部材41とハウジング312との距離を検出してもよい。電動工具1Aの落下の衝撃により、電源コード33Bがハウジング312から抜けるように移動した場合、保持部材41とハウジング312とは接近する。移動量センサ40の検出値が保持部材41とハウジング312との距離を含む場合、停止指令部344Bは、移動量センサ40の検出値が閾値を下回ったときに、停止指令を出力してもよい。
なお、本実施形態において、制御装置34Bは、電源装着部32Aに配置されてもよい。制御装置34Bは、ハウジング322に収容されてもよい。制御装置34Bは、作業機装着部31B及び電源装着部32Aのそれぞれに配置されてもよい。
また、本実施形態で説明した移動量センサ40、保持部材41、及び弾性部材44が、電源装着部32Aに配置されてもよい。すなわち、本実施形態に係る作業機装着部31Bの構成要素が、電源装着部32Aに適用されてもよい。
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図12は、本実施形態に係る電源装置30Cを示す模式図である。電源装置30Cは、モータ6Aを有する電動工具1Aに装着される作業機装着部31Cと、バッテリパック60Aが装着される電源装着部32Aと、作業機装着部31C及び電源装着部32Aのそれぞれに接続され、バッテリパック60Aからの電力を作業機装着部31Cに伝送する電源コード33Cとを備える。
本実施形態において、電源装置30Cは、作業機装着部31Cに設けられた加速度センサ47を備える。
図13は、本実施形態に係る制御装置34Cを示すブロック図である。図13に示すように、制御装置34Cは、スイッチ部342Cと、検出データ取得部345Cと、判定部343Cと、停止指令部344Cとを有する。
スイッチ部342Cは、電源コネクタ316Cから電源端子316に供給される駆動電流を遮断可能である。
検出データ取得部345Cは、加速度センサ47の検出データを取得する。加速度センサ47の検出データは、加速度センサ47の検出値を含む。加速度センサ47の検出値は、作業機装着部31Cの加速度を示す。
判定部343Cは、加速度センサ47の検出値が閾値を上回ったか否かを判定する。閾値は、予め定められた値であり、判定部343Cに記憶されている。
停止指令部344Cは、判定部343Cの判定データに基づいて、駆動電流の流通を停止させる停止指令をスイッチ部342Cに出力する。停止指令部344Cは、判定部343Cにより加速度センサ47の検出値が閾値を上回ったと判定されたときに、駆動電流の流通を停止させる停止指令を出力する。すなわち、停止指令部344Cは、加速度センサ47の検出値が閾値を上回ったときに、モータ6Aの駆動を停止させる停止指令を出力する。
電動工具1A及び電源装置30Cを使用する場合、電源装着部32Aにバッテリパック60Aが装着される。電源装着部32Aは、固定機構324を介して、作業者に固定される。バッテリ装着部5Aに作業機装着部31Cが装着される。
電動工具1Aを用いる作業において、作業者が電動工具1Aを手放してしまう可能性がある。
本実施形態において、加速度センサ47は、作業者から手放された電動工具1Aの作業機装着部31Cの加速度を検出する。作業者が電動工具1Aを手放した後の作業機装着部31Cの加速度は、作業者が電動工具1Aを握っているときの作業機装着部31Cの加速度よりも十分に高い。
判定部343Cは、加速度センサ47の検出値が閾値を上回ったか否かを判定する。停止指令部344Cは、加速度センサ47の検出値が閾値を上回ったときに、モータ6Aの駆動を停止させる停止指令をスイッチ部342Cに出力する。
スイッチ部342Cは、停止指令に基づいて、電源コネクタ316Cから電源端子316に供給される駆動電流を遮断する。これにより、モータ6Aの駆動が停止する。
このように、制御装置34Cは、加速度センサ47の検出値に基づいて、モータ6Aの駆動を停止させることができる。停止指令部344Cは、モータ6Aが駆動するように駆動スイッチ14Aの操作状態が維持されている状態において、加速度センサ47の検出値が閾値を上回ったときに、停止指令を出力することができる。そのため、電動工具1Aを用いる作業が実施されていない状態において、先端工具16Aが駆動し続けることが抑制される。
[その他の実施形態]
上述の実施形態においては、電動工具1Aにロックスイッチ15Aが設けられ、モータ6Aが駆動するように駆動スイッチ14Aが固定された状態で、電動工具1Aが作業者から手放される例について説明した。駆動スイッチ14Aは固定されていなくてもよい。また、電動工具1Aにロックスイッチ15Aが設けられていなくてもよい。駆動スイッチ14Aが固定されていなくても、作業者が電動工具1Aを手放した後、先端工具16Aが駆動し続けることが想定される。上述の実施形態で説明した電源装置により、作業者が電動工具1Aを手放した後、先端工具16Aが駆動し続けることが抑制される。
上述の実施形態においては、電動工具がグラインダであることとした。電動工具は、ドライバドリル、震動ドライバドリル、アングルドリル、インパクトドライバ、スクリュードライバ、ハンマ、ハンマドリル、マルノコ、及びレシプロソーの少なくとも一つでもよい。
上述の実施形態においては、電動作業機が電動工具又はクリーナであることとした。電動作業機は、園芸工具でもよい。園芸工具として、チェーンソー、ヘッジトリマ、芝刈り機、草刈機、及びブロワが例示される。
1A…電動工具、2A…ハウジング、3A…ギヤハウジングカバー、4A…ギヤハウジング、5A…バッテリ装着部、6A…モータ、7A…減速機構、8A…スピンドル、9A…ベアリングボックス、10A…ホイールカバー、11A…ロックスイッチ、12A…ファン、13A…コントローラ、14A…駆動スイッチ、15A…ロックスイッチ、16A…先端工具、17A…クランプ機構、18A…吸気口、19A…排気口、21A…モータ収容部、22A…グリップ部、23A…コントローラ収容部、30A…電源装置、30B…電源装置、30C…電源装置、31A…作業機装着部、31B…作業機装着部、31C…作業機装着部、32A…電源装着部、33A…電源コード、33B…電源コード、33C…電源コード、34A…制御装置、34B…制御装置、34C…制御装置、36…保持部材、37…弾性部材、38…操作部材、40…移動量センサ、41…保持部材、42…通路、43…ストッパ部材、44…弾性部材、45…磁石、46…ホール素子、47…加速度センサ、60A…バッテリパック、61…ステータ、62…ロータ、63…ロータシャフト、311…装着面、312…ハウジング、313…レール、314…突起部、315…解除ボタン、316…電源端子、316C…電源コネクタ、317…通信端子、317C…通信コネクタ、318…開口、319…通信プラグ、321…装着面、322…ハウジング、323…ガイド部、324…固定機構、331…電源線、332…通信線、333…チューブ、334…補強パイプ、341A…モニタ部、342A…スイッチ部、342B…スイッチ部、342C…スイッチ部、343A…判定部、343B…判定部、343C…判定部、344A…停止指令部、344B…停止指令部、344C…停止指令部、345B…検出データ取得部、345C…検出データ取得部、381…第1端部、382…第2端部、601…装着面、602…ハウジング、603…レール、604…突起部、605…解除ボタン、606…電源端子、607…通信端子、AX…回転軸、BX…回転軸。

Claims (8)

  1. モータを有する電動作業機に装着される作業機装着部と、
    バッテリが装着される電源装着部と、
    前記作業機装着部及び前記電源装着部のそれぞれに接続され、前記バッテリからの電力を前記作業機装着部に伝送する電源線と、信号を伝送する通信線とを含む電源コードと、
    通信コネクタを介して前記通信線に接続される制御装置と、を備え
    前記制御装置は、前記電源コードの移動により前記通信線と前記通信コネクタとの接続が解除されたときに、前記モータの駆動を停止させる、
    電源装置。
  2. 記制御装置は、前記通信線と前記通信コネクタとの接続が解除されたときに、前記モータを駆動するための駆動電流の流通を停止させる停止指令を出力する停止指令部を有する、
    請求項1に記載の電源装置。
  3. 前記作業機装着部及び前記電源装着部の一方又は両方の装着部は、前記電源線に接続される電源コネクタと、前記通信コネクタと、を有する
    請求項2に記載の電源装置。
  4. 前記装着部は、前記電源コネクタ及び前記通信コネクタを収容するハウジングを有し、
    前記ハウジングは、前記ハウジングの内部空間と外部空間とを結び、前記電源コードの少なくとも一部が配置される開口を有し、
    前記ハウジングの内部空間において、前記開口と前記電源コネクタとの間の前記電源線の長さは、前記開口と前記通信コネクタとの間の前記通信線の長さよりも長い、
    請求項3に記載の電源装置。
  5. 前記装着部は、前記ハウジングの内部空間において前記電源線を保持した状態で移動可能な保持部材と、前記保持部材と前記ハウジングとを連結する弾性部材と、を有する、
    請求項4に記載の電源装置。
  6. 前記電源コードは、前記通信線に接続され、前記通信コネクタに着脱可能な通信プラグを有し、
    前記信号の伝送の遮断は、前記電源コードの移動により前記通信コネクタから前記通信プラグが外れたことを含む、
    請求項5に記載の電源装置。
  7. 前記装着部は、前記通信プラグに接続される第1端部及び前記ハウジングの外部空間に配置される第2端部を有する操作部材を有し、
    前記操作部材の操作により、前記通信プラグが前記通信コネクタに装着される、
    請求項6に記載の電源装置。
  8. 前記電動作業機は、前記モータの駆動のために操作される駆動スイッチと、前記駆動スイッチの操作状態を維持するロックスイッチと、を有し、
    前記停止指令部は、前記モータが駆動するように前記駆動スイッチの操作状態が維持された状態において、前記信号の伝送が遮断されたときに、前記停止指令を出力する、
    請求項2から請求項7のいずれか一項に記載の電源装置。
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