CN102784465B - 铁头型高尔夫球杆套具 - Google Patents
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Abstract
一种铁头型高尔夫球杆套具,其包含一组“n”根铁头型球杆,“n”为大于等于3的整数,每根球杆都具有不同的用于击球的杆面倾角;当每个铁头型球杆的杆头倾斜从而与水平面成特定的仰角,并且杆面与竖直平面成特定的杆面倾角时,以比率MI/m表示的单位质量的杆头的转动惯量“A”,比率MI/m为球杆头自身围绕穿过杆头重心且平行于杆面的水平轴的转动惯量“MI”与杆头质量“m”的比值,比率按照从具有最小杆面倾角的铁头型球杆向具有最大杆面倾角的铁头型球杆的顺序依次增加;并且具有最大杆面倾角的铁头型球杆的单位质量的转动惯量“An”与具有最小杆面倾角的铁头型球杆的单位质量的转动惯量“A1”之间的差值An-A1大于等于0.30(g·cm2/g)。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁头型高尔夫球杆套具。其能够通过使小杆面倾角的低号铁杆易于提升击球来增加击球的飞程;还能够通过稳定大杆面倾角的高号铁杆的击球的飞程来提高可操控性。
背景技术
铁头型高尔夫球杆套具已为人们所知晓。这种套具包含一组多个铁头高尔夫球杆,每一副铁杆都具有不同倾角(loftangle)的球杆面,用于击打高尔夫球。传统上,球杆套具分为各种类型,包括重心随球杆头杆面倾角的不同而偏上或者偏下的套具,也包括球杆头的顶刃部(topblade)的厚度有变化的套具。关于以上现有技术,专利文献JP2840556B1和JP2001-37925A1已为人所知。
同时,在诸如挖起杆(wedge)之类的大倾角高号铁杆中,因其球杆面平缓,所以用于击球的击球点倾向于在上下方向(顶底方向)上变化。图10a-10c展示了以一般高尔夫球手作为目标群体(targetaveragegolfer)的击球点变化情况的测量结果,其中,采用的5号(#5)铁杆的杆面倾角为24度,8号(#8)铁杆的杆面倾角为34度,劈起杆(pitchingwedge,缩写为“PW”)的杆面倾角为44度。在图10中,坐标原点为杆面的中心(下文简称“面心”),水平轴从面心沿趾-跟方向定位,竖直轴从面心沿上-下方向定位。此外,各图还展示了一条从全部击球点计算出来的近似直线。
从以上近似直线的趋势可以明显看出,球杆的杆面倾角越大,其击球点在上下方向上的变化就越大。由此产生一个问题,即当杆头重心仅在上下或者趾跟方向上的移动变化时,高号铁杆容易造成飞程的较大变化。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而被设计出来的,其目的在于提供一种铁杆型高尔夫球杆套具,能够通过以具有大杆面倾角的高号铁杆击球从而稳定飞程的方式来提高操控性能,同时以具有小杆面倾角的低号铁杆提升击球来增加飞程。上述性能大体上是通过着眼于以比率MI/m代表的单位质量的杆头转动惯量“A”,即杆头自身以穿过其重心且平行于杆面的水平轴为轴心的转动惯量“MI”与杆头质量“m”的比值,并且根据杆号改变上述比值等方式来实现的。
根据本发明,提供一种铁头型高尔夫球杆套具,其包含一组“n”根铁头型球杆,“n”为大于等于3的整数,每根球杆都具有不同的用于击球的杆面倾角;当每个铁头型球杆的杆头倾斜从而与水平面成特定的仰角,并且杆面与竖直平面成特定的杆面倾角时,以比率MI/m表示的单位质量的杆头的转动惯量“A”,比率MI/m为球杆头自身围绕穿过杆头重心且平行于杆面的水平轴的转动惯量“MI”与杆头质量“m”的比值,比率按照从具有最小杆面倾角的铁头型球杆向具有最大杆面倾角的铁头型球杆的顺序依次增加;并且具有最大杆面倾角的铁头型球杆的单位质量的转动惯量“An”与具有最小杆面倾角的铁头型球杆的单位质量的转动惯量“A1”之间的差值An-A1大于等于0.30(g·cm2/g)。
附图说明
图1a-1c为铁头型高尔夫球杆套具的正视图,其显示本发明的一个实施例;
图2a-2c为图1a-1c中的铁头型高尔夫球杆套具的侧视图;
图3为从本发明所述套具中取出的高尔夫球杆头在竖直状态下的主视图;
图4为图3中竖直状态下的高尔夫球杆头的后视图;
图5为沿图3中A-A线截取的截面图;
图6为标准状态下沿A-A线截取的截面图;
图7为沿图4中沿B-B线截取的截面图;
图8为铁头型高尔夫球杆头的另一种实施例的后视图;
图9为展示示范例和比较例中数值“A”随球杆号变化的情况的曲线图;
图10a-10c为展示击球点在杆面分布情况的视图。
具体实施方式
以下在附图的基础上描述本发明的一个实施例。
图1a-1c为实施例中铁头型高尔夫球杆套具(下文简称“套具”)1所包含的三副高尔夫球杆1a-1c在标准状态下的主视图。图2a-2c为从趾侧观察到的球杆头(简便起见,下文也称作“杆头”)3的侧视图,图中杆柄2并未示出。
在本篇说明中,球杆的标准状态为以下状态:杆柄2位于任意一个竖直平面VP内,并且以为上述球杆头定义的仰角(lieangle)α倾斜;球杆头3的杆面F倾斜,与竖直平面VP之间形成为所述球杆头定义的杆面倾角(简便起见,下文也称作“倾角”)β;并且,所述球杆头着地在水平面HP上。
实施例中的套具1包含“n”副铁头型高尔夫球杆(“n”为大于等于3的整数),每一副球杆都具有不同的杆面倾角β。对于套具1,为获取大范围的显著飞程,其最小的杆面倾角β,比方说,优选设置为19-27度,进一步优选设置为21-26度。类似地,套具1的最大杆面倾角,比方说,如果设置为44-60度,则较为理想,进一步设置为46-57度则更为理想。在所有的杆具中,为精确获得显著的飞程,在连续编号的高尔夫球杆之间,杆面倾角β的差异优选大致为3-10度。
此外,套具1中所包含的球杆总数至少为3副,但根据传统,套具1也可以依照常规包含5-10副或者6-8副球杆。
此外,根据传统,在优选情况下,套具1中所包含的插入各球杆头3中的杆柄2随着杆面倾角β的增加而逐渐变短。此外,在优选情况下,套具1中所包含的球杆头3的仰角α随着杆面倾角β的增加而逐渐变大。
图1a展示的#3杆,作为长铁杆,具有铁头型高尔夫球杆最小的杆面倾角(示例中β=21度)。图1c中展示的劈起杆,作为短铁杆,具有最大的杆面倾角(示例中β=51度)。此外,图1b中展示的#6杆,作为中铁杆,具有的杆面倾角介于前两种铁杆的杆面倾角之间(示例中β=27度)。此外,低杆号被分配给具有小杆面倾角的球杆,而高杆号则被分配给具有大杆面倾角的球杆。
图3为图1a中的球杆头(后文也称“杆头”)3a作为典型示例在竖直状态下的正视图,图4为其后视图,图5为沿图3中A-A截取的截面图。此处,所述竖直状态是指杆面F前倾使杆面倾角β为零度的状态。
实施例中的各球杆头3整体上由金属材料构成,并具有插接部(hoselportion)4和杆头主体5。杆柄2附接在插接部4上。杆头主体5以联接方式设置在插接部4上,其前表面构成球杆面(简便起见,下文也称作“杆面”)F,用于击球。
构成球杆头3的金属材料在优选情况下可以是,比方说,软铁、不锈钢、高镍合金钢(maragingsteel)和/或钛合金等,可以使用这些材料中的一种、两种或者多种。此外,球杆头1可以使用铸造、锻造或者轧制等材料和手段制成。
插接部4形成为大致为圆筒形,具有供杆柄2插接其中的杆柄插孔h。此外,杆头主体5通过颈部13与插接部4形成为一体。
杆头主体5的截面形成用于击球的杆面F;从杆面F的上缘向后延伸的顶面6形成球杆头的顶部表面;从杆面F的下缘向后延伸的底面7形成球杆头的底面;趾面8在趾侧连接底面7和顶面6;背面9构成杆面F的背侧。
杆面F上设置有面槽10,用以增加对球的摩擦力。不考虑面槽10,杆面F则大致形成为单一平面。面槽10沿趾-跟方向延伸,包含在顶部和底部形成有间隙的多条沟槽。沿趾跟方向延伸的面槽10可以是任何沟槽,只要其在肉眼观察下被认为是大致沿着趾跟方向伸展即可。具体而言,在前述竖直状态下的正视图中,面槽10理想情况下与水平面HP之间的夹角在±2度范围内;在±1度范围内则更佳。
此外,杆头主体5的背面9设置有空穴11和刃部12。所述空穴11朝杆面F方向向内凹陷;所述刃部12向球杆头的背侧鼓出,环绕所述的空穴11。实施例中的球杆头3以这种方式形成所谓的“穴背型(cavity-back)”。
在本实施例中,刃部12环形地连续,包含在趾-跟方向上沿顶面6延伸的顶刃部12a,在趾-跟方向上沿底面7延伸的底刃部12b,连接在顶刃部12a和底刃部12b之间的趾刃部12c和跟刃部12d,趾刃部12c和跟刃部12d分别位于趾侧和跟侧。这样的刃部12可将更多的质量分配至球杆头3的背侧以及杆面F的外周。于是,通过调整球杆头背侧的这种刃部12的宽度T(如图4所示)和/或厚度P(如图5所示),就可以调节球杆头的重心G或者其转动惯量的位置。
在本发明中,套具1具有以下两点特征,均以单位质量下的杆头转动惯量A为核心参数:
(a)单位质量的杆头转动惯量A1…An随着具有最小倾角的球杆1a向具有最大倾角的球杆1c依次增加。
(b)大倾角球杆1c的单位质量的杆头转动惯量“An”与小倾角球杆1a的单位质量的杆头转动惯量“A1”之间的差值An-A1大于等于0.30(g·cm2/g)。
首先,单位质量的转动惯量“A”被定义为在标准状态下,如图6所示,当杆头3以特定的仰角α和杆面倾角β放置在水平面上时,单单杆头的围绕穿过重心G且平行于杆面F的水平轴HL的转动惯量“MI”(g·cm2)与杆头质量“m”(g)之间的比值“MI/m”(g·cm2/g)。
转动惯量“MI”也被称为“竖直转动惯量”,是一个对因击球点在杆面F的上下侧变化而导致的杆头移动(微小转动)有影响的参数。也就是说,具有大转动惯量“MI”的球杆头不仅能够控制杆头围绕水平轴HL的任何移动,而且能够防止可能的复原能力的降低,即使击球点相对于最佳(击球)点(sweetpoint)SS在杆面F的上下侧变动。即使击球点上下变动,这也能够稳定击球的飞程。
另一方面,铁头型高尔夫球杆套具1所包含的各杆头3,不仅在杆面倾角上有所不同,而且在尺寸上,比如,沿趾-跟方向上的长度、插接部4的长度等方面也不相同,因而导致杆头质量“m”也不相同。尤其是存在一种以下倾向,即:杆头的杆面倾角越大,其具有的质量也越大。因此,仅关注杆具的转动惯量“MI”的数值并且调整这些参数,未必能够充分实现稳定飞程的效果,因为稳定飞程的效果还与杆头的质量正相关。
因此,如以上特征(a)所述,本发明被设置为使单位质量下的杆头转动惯量A1…An随着最小倾角球杆1a向最大倾角球杆1c依次增加。也就是说,具有n=5的套具1满足以下关系式(1):
A1<A2<A3<A4<A5(1)
因此,即使对于击球点容易上下变动的高号铁杆而言,杆头的移动也能够得到控制,并且使飞程的变化变小,因为单位质量的杆头转动惯量变大了。随着高号杆的杆面倾角的增加,这将更能稳定飞程,不论杆头的质量如何。因此,对于挖起杆等经常用于将球直接打到果岭(green)上的球杆而言,这能够更有效地稳定飞程,从而提高落点精度。
此外,在套具1中,具有较小杆面倾角的低号球杆需要获得更大的飞程。有鉴于此,在本发明中,特征(b)被予以采用。具体而言,大倾角球杆1c的单位质量的杆头转动惯量“An”与小倾角球杆1a的单位质量的杆头转动惯量“A1”之间的差值An-A1被设定为大于等于0.30(g·cm2/g)。换而言之,具有最小杆面倾角的高尔夫球杆的单位质量的杆头转动惯量“A1”,被设置为在一定范围内小于具有最大杆面倾角的高尔夫球杆的单位质量的杆头转动惯量“An”。
如果单位质量的杆头转动惯量“A”被设置得较小,那么仅调小转动惯量“MI”而不必增加整个杆头的质量就能够获得理想的效果。为了这个目的,将杆头重心G设置得较低是有效的。对于小杆面倾角的低号球杆而言,球最有可能在最佳击球点的上方位置上被打击,从而由于齿轮效应(geareffect)而增加球的逆旋量,这有助于球手提升球的高度并增加飞程。
此外,尽管单位质量的杆头转动惯量的所述差值An-A1大于等于0.30(g·cm2/g),但各种实验结果表明,理想的情况是:该差值优选大于等于0.32(g·cm2/g),进一步优选大于等于0.35(g·cm2/g),更进一步优选大于等于0.40(g·cm2/g),尤其优选大于等于0.45(g·cm2/g)。这可以在更高程度上平衡增加低号球杆(长铁杆)的飞程与稳定高号球杆的飞程这两种效果。此外,理想情况下,所述差值An-A1的上限值优选小于等于1.00(g·cm2/g),进一步优选小于等于0.90(g·cm2/g),更进一步优选小于等于0.80(g·cm2/g),尤其优选小于等于0.52(g·cm2/g)。如果该差值超过1.00(g·cm2/g),则飞程的变化可能会变得更加显著;或者,高号球杆击球的逆旋量可能会增加,从而降低飞程。
此外,对于套具1中具有最小杆面倾角β的低号杆头3a而言,单位质量的杆头转动惯量“A”的理想值为2.85-3.35(g·cm2/g)。如果单位质量的杆头转动惯量“A”小于2.85(g·cm2/g),则转动惯量MI的变小容易导致飞程的变化相对于击球点在上下方向上的变化更大。最重要的是,该值优选大于等于2.94(g·cm2/g)。
另一方面,对于套具1中具有最小杆面倾角β的低号杆头3a而言,当其单位质量的杆头转动惯量“A”超过3.35(g·cm2/g)时,最佳击球点的高度H有增加的倾向,因而使提升击球(的高度)变得更加困难。从这样的观点来看,对于具有最小杆面倾角β的低号杆头3a而言,理想的情况是:单位质量的杆头转动惯量“A”的数值优选小于等于3.30(g·cm2/g),进一步优选小于等于3.25(g·cm2/g),尤其优选小于等于3.07(g·cm2/g)。此外,对于套具1中具有最大杆面倾角β的高号杆头3c而言,理想的情况是,头转动惯量“A”的数值为3.37-4.01(g·cm2/g)。
各球杆头3的单位质量的转动惯量“A”的数值可以通过调节转动惯量“MI”和/或杆头指令“m”来自由设定。此外,根据传统,转动惯量“MI”和杆头质量“m”可以通过质量分布设计——通过调整球杆头3的各部分厚度,或者通过设计构成材料等于段——来改变,
例如,对于实施例中的所述穴背型球杆头3而言,转动惯量“MI”可以通过使刃部12的厚度对每一种球杆号而言都有所不同的方式轻易得到调整。一般而言,对于铁头型高尔夫球杆的球杆头3而言,因形状所致,导致其更多的质量被分布在底侧和跟侧。因此,为增加围绕水平轴HL的转动惯量“MI”,有效的方法是分配更多的质量到球杆头3的上侧和趾侧。
作为上述方法的一个示范例,为调整使套具1中具有高号和大倾角的球杆围绕水平轴HL的转动惯量增大,如图4所示,在杆面F的后视图中,理想的办法是调整规格参数,使顶刃部12a位于趾侧的宽度T按照具有最小杆面倾角的低号球杆1a至具有最大杆面倾角的高号球杆1c的次序依次增加。具体而言,当从低号球杆1a到高号球杆1c的宽度T依次以Ti表示时(在本例当中,i为从1到5的整数),则理想的情况是Ti被设定为满足以下关系式(2):
T1<T2<T3<T4<T5(2)
最重要的是,通过确保具有最大倾角的杆头3a的宽度T5与具有最小倾角的杆头3c的宽度T1之间的差值大于等于2毫米,尤其优选大于等于3毫米,转动惯量“MI”可以更有效地逐步增加。此外,优选使宽度T1为1-7毫米,进一步优选为5-7毫米。
为实现套具内测量顶刃部12a位于趾侧的宽度T的位置标准化,如图3和图4所示,该(测量)位置应为穿过面槽10位于趾侧的端部10a的竖直平面Pt与顶面6的轮廓线的交点的所在位置;并且,从该位置出发,所述宽度须沿着垂直于顶面6轮廓线的方向进行测量。此外,如图7(图4中沿B-B线的截面)所示,宽度T须沿着杆面F的方向进行测量。
在图8展示的示例中,宽度T比图4中的杆头3的宽度要大。如此,与图4所示情形相比,通过与具有相当厚度的底刃部构成平衡等手段,杆头3可以将更多的质量分配到杆头的上侧和趾侧,只需要质量增加少许,转动惯量“MI”就可以有效地增加。
此外,依如在本实施例中,如果顶刃部12a在趾侧的宽度T增加,则在杆面的后视图中,在理想的情况下,最小杆面倾角β的低号杆1a的顶刃部12a在跟侧的宽度t与具有最大杆面倾角β的高号杆1c的顶刃部12a在跟侧的宽度t。具体而言,如果顶刃部12a在趾侧的宽度t增加,考虑到杆头的重心G,则不太可能有效增加转动惯量“MI”。
为实现套具内测量顶刃部12a位于跟侧的宽度t的位置标准化,如图3和图4所示,该(测量)位置应为穿过面槽10位于跟侧的端部10b的竖直平面Ph与顶面6的轮廓线的交点P2的所在位置;并且,从该位置出发,所述宽度须沿着垂直于顶面6轮廓线的方向进行测量。此外,与图7(图4中沿B-B线的截面)所示情形类似,宽度t须沿着杆面F的方向进行测量。宽度t优选为2-7毫米。此外,理想的情况下,尤其优选宽度t位于从交点P2的位置处沿顶面6向左、右5毫米的区域内。
因此,如图8所示,对于高号球杆头而言,特别优选的情况是,顶刃部12a的宽度不仅在跟侧具有恒定的厚度,而且从跟侧向趾侧逐步增加。
尽管以上描述了本发明的实施例,但自不必言,本发明并不仅限于上述实施例;其各方面均可以改变以待实施。
示范例
为证实本发明的各种效果,以表1、图3和图4中所示的穴背型铁头高尔夫球杆套具(一套6个高尔夫球棒,从#5到#9和PW)为示范原型,对其进行各种实验。以下显示的是各球杆头的基本共用参数:
杆头材料:为以SUS630为主体和6-4Ti为杆面构件的复合体。
杆面倾角:
#5:24度
#6:27度
#7:30度
#8:34度
#9:39度
#PW:44度
顶刃部在趾侧的宽度T:将在5.0-9.0毫米的范围内调整
顶刃部在跟侧的宽度t:将在5.0-6.0毫米的范围内调整
测试方法如下。
提升击球的容易程度和飞程的变化:
5名实力与标准杆相差5-15点(业内称为“差点”)的高尔夫球手,采用每一种实验杆具和由住胶体育用品有限公司(SRISportsLimited.)制造的注册商标为“XXIO”的三件装高尔夫球进行实际击球实验。每名球手以每种测试球杆击打10球,其提升击球的容易程度和飞程的变化(即最大飞程与最小飞程之间的差值)被予以评估。对于飞程变化而言,其数值越小,则表明变化越小。此外,对于提升击球的容易程度,基于以下标准的10点法被予以采用。
1点:击球不易升高;
5点:适中且良好;
10点:击球上升过高。
图9显示示范例1、2和比较例中不同杆号所对应的单位质量的杆头转动惯量的数值A及其变化情况。此外,表1显示实验结果。
表1
在比较例1的套具中,单位质量的转动惯量“A”未在#6、#7和#8铁杆中逐渐增加;并且,因转动惯量“A”的差值小于0.30(g·cm2/g),所以尤其是低号杆具,其飞程变化并未得到改进。
此外,在比较例2、5和6的套具中,单位质量的转动惯量“A”也未逐渐增加,并且转动惯量“A”的差值小于0.30(g·cm2/g)。因数值“A”较大,所以与比较例1相比,飞程的变化得到了一定程度的改善。然而,这种改善仍然不够。此外,以低号球杆提升击球并不容易。
在比较例3和4的套具中,高号球杆单位质量的转动惯量“A”变得更小。此外,转动惯量“A”的差值小于0.30(g·cm2/g)。因此,以低号球杆不易提升击球,并且不太可能获得足够的飞程。
与此相反,在示范例1和2的套具中,球杆号越大,其单位质量的转动惯量“A”越大;并且其差值也大于等于0.30(g·cm2/g)。因此,采用低号球杆容易提升击球,而采用高号球杆则飞程变化得到了控制。因此,其显著效果得被证实。
Claims (9)
1.一种铁头型高尔夫球杆套具,其特征在于,包含一组“n”根铁头型球杆,所述“n”为大于等于3的整数,每根所述球杆都具有不同的用于击球的杆面倾角;其中
当每个所述铁头型球杆的杆头倾斜从而与水平面成特定的仰角,并且所述杆面与竖直平面成特定的杆面倾角时,以比率MI/m表示的单位质量的杆头的转动惯量“A”,所述比率MI/m为球杆头自身围绕穿过杆头重心且平行于杆面的水平轴的转动惯量“MI”与杆头质量“m”的比值,所述比率按照从具有最小杆面倾角的铁头型球杆向具有最大杆面倾角的铁头型球杆的顺序依次增加;并且
所述具有最大杆面倾角的铁头型球杆的单位质量的转动惯量“An”与所述具有最小杆面倾角的铁头型球杆的单位质量的转动惯量“A1”之间的差值An–A1大于等于0.30(g.cm2/g)。
2.如权利要求1所述的铁头型高尔夫球杆套具,其特征在于,
每个所述铁头型球杆的杆头均包含用于插接杆柄的插接部和与所述插接部以联接的方式设置在一起的杆头主体,所述杆头主体的前表面构成从所述杆面;
所述杆头主体的背面具有朝所述杆面内陷的空腔和向所述杆头的背面鼓出的顶刃部,所述顶刃部沿着趾-跟方向在所述空腔的上侧延伸;并且
在所述杆面的后方进行观察时,所述顶刃部在趾侧的宽度按照从所述具有最小杆面倾角的低号铁头型球杆到所述具有最大杆面倾角的高号铁头型高尔夫球杆的顺序依次增加。
3.如权利要求2所述的铁头型高尔夫球杆套具,其特征在于,从所述具有最小杆面倾角的低号铁头型球杆到所述具有最大杆面倾角的高号铁头型球杆,在所述杆面的所述后方进行观察时,所述顶刃部在跟侧的宽度保持不变。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的铁头型高尔夫球杆套具,其特征在于,连号的所述球杆的所述杆面倾角β之间的差值被设定为3-10度。
5.如权利要求1-3中任意一项所述的铁头型高尔夫球杆套具,其特征在于,所述单位质量的杆头转动惯量之间的差值An-A1小于等于1.00(g.cm2/g)。
6.如权利要求1-3中任意一项所述的铁头型高尔夫球杆套具,其特征在于,对于所述套具中具有最小杆面倾角的杆头,所述单位质量的杆头转动惯量“A”为2.85-3.35(g﹒cm2/g)。
7.如权利要求1-3中任意一项所述的铁头型高尔夫球杆套具,其特征在于,对于所述套具中具有最大杆面倾角的杆头,所述单位质量的杆头转动惯量“A”为3.37-4.01(g﹒cm2/g)。
8.如权利要求2或3所述的铁头型高尔夫球杆套具,其特征在于,在所述杆面的所述后方进行观察时,所述具有最大杆面倾角的所述杆头的所述顶刃部在所述趾侧的宽度T5与所述具有最小杆面倾角的所述杆头的所述顶刃部在所述趾侧的宽度T1之间的差值T5-T1大于等于2毫米。
9.如权利要求8所述的铁头型高尔夫球杆套具,其特征在于,所述宽度T1为1-7毫米。
Applications Claiming Priority (2)
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