CN115525166A - 触控笔 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种触控笔，包括笔筒、主支架以及笔芯组件，其中笔筒的一端设有开口，主支架安装于笔筒内，主支架具有安装槽，笔芯组件安装于安装槽内，笔芯组件的外周壁与安装槽的内周壁相抵接，笔芯组件的部分自开口伸出，第一弹性件处于压缩状态的安装槽内，第一弹性件的一端与笔芯组件抵接，第一弹性件的另一端与主支架抵接。本发明提出的触控笔结构简单，笔芯组件的结构稳定，在笔芯组件在不晃动的情况下对零件的精度要求相对降低，从而降低触控笔的零件的加工难度、加工时长及加工成本。

Description

触控笔

技术领域

本发明涉及触控笔领域，特别涉及一种触控笔。

背景技术

市面上现有的电子触控笔笔尖与笔芯的限位零件之间存在间隙，使得笔尖存在不同程度晃动，影响产品的使用和用户的体验感。

相关技术中通过减小笔芯与笔芯限位零件之间的间隙来减少笔芯的晃动现象，而通过减小间隙来减小笔芯晃动的方案对笔芯和笔芯限位零件及其他零件的精度要求高，使得零件的加工难度大、时间长，零件的生产成本高。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种触控笔，旨在解决现有技术中通过提高触控笔的零配件的精度要求来减少笔芯的晃动，使得触控笔的零配件的加工难度大，生产成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种触控笔，包括：

笔筒，所述笔筒的一端设有开口；

主支架，所述主支架安装于所述笔筒内，所述主支架具有沿其长度方向开设的安装槽，所述条形槽延伸至所述主支架靠近所述开口的一端；

笔芯组件，所述笔芯组件安装于所述笔筒内，所述笔芯组件的外周壁与所述主支架的内周壁相抵接，所述笔芯组件的部分自所述开口伸出；

第一弹性件，所述第一弹性件处于压缩状态的设于所述安装槽内，所述第一弹性件的一端与所述笔芯组件抵接，所述第一弹性件的另一端与主支架抵接。

可选地，所述笔芯组件包括检测组件和书写组件，所述书写组件的一端自所述开口伸出，所述书写组件的另一端与所述检测组件接触，所述第一弹性件夹设于所述主支架和所述检测组件之间。

可选地，所述第一弹性件为弹簧。

可选地，所述书写组件包括相互连接的探针、笔芯，所述探针设置有第一段、第二段，所述第一段的轴径大于所述第二段的轴径，所述第二段远离所述第一段的一端沿所述探针的长度方向开设有延伸至所述第一段的插槽，所述笔芯的一端插设于所述插槽，所述笔芯的另一端自所述笔筒的开口伸出。

可选地，所述探针还设置有连接所述第一段和所述第二段的连接段，所述连接段自所述第一段至所述第二段方向呈渐缩设置；

所述书写组件还包括固定环，所述固定环套设于所述连接段，所述连接段的外周壁和所述固定环的内周壁斜面接触。

可选地，所述固定环的外径等于所述第一段的外径。

可选地，所述插槽内设置有冠簧，所述笔芯的外周壁与所述冠簧过盈配合。

可选地，所述第二段远离所述第一段的一端开设有空腔，所述空腔具有第二开口；

所述书写组件还包括第二弹性件以及导向柱，所述导向柱的一端与所述第二弹性件抵接，所述导向柱的另一端与所述检测组件抵接，所述第一弹性件的预设压力小于所述第二弹性件的预设压力，所述笔芯受到的书写压力大于所述第二弹性件的预设压力时，所述第二弹性件压缩。

可选地，所述检测组件包括第一支架和压力传感器，所述第一支架和所述主支架之间限位出所述第一弹性件的安装空间，所述第一支架背离所述书写组件的一侧开设有凹槽，所述压力传感器安装于所述凹槽内，所述压力传感器背离所述书写组件的一侧与所述第一弹性件相抵接，所述第一支架背离所述主支架的一侧开设有与所述第二开口相连通的导向孔，以使所述导向柱自所述导向孔插入所述凹槽与所述压力传感器朝向所述书写组件的一侧相抵接。

可选地，所述笔芯组件还包括柔性保护套，所述柔性保护套包裹于所述笔芯组件伸出所述开口的部分。

本发明技术方案通过采用在主支架的安装槽内设置一个处于压缩状态的第一弹性件，该第一弹性件的一端与笔芯组件抵接，另一端与主支架抵接，第一弹性件会提供给笔芯组件一个反作用力，通过调节该第一弹性件的压缩长度，可以确保量产时每支笔的初始压力都在预压力的公差范围内，同时，由于该第一弹性件对笔芯组件的弹力的存在，即使笔芯组件与笔筒之间存在一定的间隙，笔芯组件也不会发生晃动，本发明使笔芯组件在不晃动的情况下对零件的精度要求相对降低，从而降低触控笔的零件的加工难度、加工时长及加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明触控笔一实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明触控笔一实施例中阀芯组件的爆炸图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

针对现有技术中通过提高触控笔的零配件的加工精度要求来减少笔芯222的晃动，使得触控笔的零配件的加工难度大，生产成本高的问题，本发明提出一种触控笔。触控笔(stylus或是stylus pen)是一种小笔形的工具，用来输入指令到电脑屏幕、移动设备或绘图板等具有触摸屏的设备，用户可以通过触控笔点击触控屏幕来输入文字、选取文件或者绘画等。随着触控屏幕在手机、平板电脑或一体机等科技产品中的普遍应用，触控技术已经进入人们的视野并逐渐占据主角的地位。

在一实施例中，如图1和图2所示，该触控笔包括笔筒10、笔芯组件20、主支架30以及第一弹性件40，笔筒10的一端设有开口101，主支架30安装于笔筒10内，主支架30具有沿其长度方向开设的安装槽31，所述安装槽31延伸至主支架30靠近开口101的一端；笔芯组件20的外周壁与笔筒10的内周壁相抵接，笔芯组件20的部分自开口101伸出，主支架30安装于笔筒10内，第一弹性件40处于压缩状态的设于笔筒10内，第一弹性件40的一端与笔芯组件20抵接，第一弹性件40的另一端与主支架30抵接。

可选地，该笔筒10可以为圆筒状，内部具有安装笔芯组件20、主支架30以及第一弹性件40的安装空间，笔筒10用于供使用者的握持书写，为方便书写，该笔筒10的开口101端可以呈圆台状设置。笔芯组件20安装在主支架30的安装槽301内，作为触控笔的书写部件，笔芯组件20的部分自笔筒10的开口101处伸出，为便于理解，笔芯组件20伸出笔筒10开口101的部分可以定义为笔尖部，笔尖部与待书写件相接触以进行书写，该待书写件可以是电脑屏幕、平板屏幕或者手机屏幕等。将笔芯组件20在主支架30的安装槽31上依次组装好后，使得笔芯组件20随主支架30安装在笔筒10内，大大简化了触控笔内部的零配件的装配难度，更便于触控笔的组装生产。

且该主支架30可以作为第一弹性件40的抵接件，该第一弹性件40的一端与主支架30朝向笔芯组件20的一侧相抵接，另一端与笔芯组件20相抵接，以该第一弹性件40为螺旋弹性件为例，主支架30的安装槽31远离开口101的底壁与笔芯组件20之间的间距小于第一弹性件40的初始长度，使得触控笔安装到位后，该第一弹性件40以压缩状态安装在主支架30和笔芯组件20之间，始终可以给笔芯组件20施加一个远离第一弹性件40方向的作用力，可以确保触控笔在量产时每支笔的初始压力都在预压力的公差范围内。

进一步地，由于笔芯组件20始终受到第一弹性件40的预压力，即使笔芯组件20的外周壁与安装槽31的内周壁之间具有一定的间隙，或者笔芯组件20沿触控笔的轴向或径向具有一定的加工间隙，也可以将笔芯组件20在触控笔的径向完全定位不晃动。在书写过程中，由于第一弹性件40对笔芯组件20施加的作用力的存在，当笔芯组件20的笔尖部受到的书写压力小于第一弹性件40的预压力时，可以保证笔芯组件20沿触控笔的径向不发生晃动，使得触控笔的笔芯组件20在不晃动的情况下对触控笔内部零配件的精度要求相对降低，从而降低触控笔的零件的加工难度、加工时长及加工成本。

在一实施例中，如图2和图3所示，笔芯组件20包括检测组件21和书写组件22，书写组件22的一端自开口101伸出，书写组件22的另一端与检测组件21接触，第一弹性件40夹设于主支架30和检测组件21之间。

可选地，该检测组件21安装于第一弹性件40和书写组件22之间，用于对书写组件22的书写压力进行检测，受第一弹性力的作用下，检测组件21与书写组件22的连接更加紧凑，以使检测组件21对书写组件22在书写时受到的压力检测的更加准确。

在一实施例中，该第一弹性件40为弹簧。

可选地，在本实施例中，将第一弹性件40选用为弹簧时，其相对的两端分别与主支架30和检测组件21相抵，相比于其他弹性结构而言，其更容易处于预压缩状态，且抵接效果好成本低。

在一实施例中，书写组件22包括相互连接的探针221、笔芯222，探针221设置有第一段221a、第二段221b，第一段221a的轴径大于第二段221b的轴径，第二段221b远离第一段221a的一端沿探针221的长度方向开设有延伸至第一段221a的插槽221c，笔芯222的一端插设于插槽221c，笔芯222的另一端自笔筒10的开口101伸出。

可选地，在本实施例中，书写组件22由探针221和笔芯222组成，由于笔筒10的开口101端呈圆锥台状设置，越是靠近笔筒10的开口101端，笔筒10的外径越小，因此，为便于探针221的安装，探针221沿笔筒10的长度方向分为相互连接的第一段221a和第二段221b，且第一段221a的轴径大于第二段221b的轴径，第一段221a的外周壁和第二段221b的外周壁均与安装槽31的内周壁相贴合，使触控笔结构更紧凑。其中，探针221可以是伸出笔筒10外，也可以是置于笔筒10内，在本实施例中，考虑到触控笔的书写的稳定性，探针221完全置于笔筒10内，第二段221b远离第一段221a的一端沿着探针221的长度方向开设有插槽221c，该插槽221c可以延伸至第一段221a的中部，以使笔芯222可以插入插槽221c内的长度更长，连接更紧密，笔芯222可以与插槽221c的槽底相抵触，也可以是与插槽221c的槽底间隔设置，在本实施例中，如图2所示，笔芯222插入插槽221c内的一端与插槽221c的槽底间隔设置。

进一步地，插槽221c内装设有冠簧70，笔芯222包括相互连接的插入段222a、中间段222b以及书写段222c，插入段222a与插槽221c间隙配合，插入段222a远离中间段222b的部分与冠簧70过盈配合，安装时，将笔芯222的一端插入插槽221c内，与冠簧70配合，即可固定笔芯222，非常方便，中间段222b与第二段221b靠近开口101的一端相抵，便于笔芯222的安装定位，定位笔芯222的插入插槽221c内的长度，且通过冠簧70固定，可以保证笔芯222安装后的稳固性和可靠性。

在一实施例中，探针221还设置有连接第一段221a和第二段221b的连接段221d，连接段221d自第一段221a至第二段221b方向呈渐缩设置；书写组件22还包括固定环50，固定环50套设于连接段221d且与第一段221a相抵，连接段221d的外周壁和固定环50的内周壁斜面接触。

可选地，在本实施例中，为使触控笔在书写过程中笔芯组件20不发生晃动，在探针221的第一段221a和第二段221b中间加设一个连接段221d，该连接段221d自第一段221a至第二段221b方向呈渐缩设置，即该连接段221d呈圆台状，书写组件22还包括一个固定环50，该固定环50可以是呈圆柱状，固定环50延其轴向具有漏斗状的孔，以使固定环50同时套设于连接段221d和第二段221b上，固定环50的外周壁与安装槽31的内周壁相贴合，此时探针221的连接段221d与固定环50为斜面接触，触控笔在书写时，受到的倾斜方向的力会沿着固定环50的斜面传导到主支架上面进行分散，固定环50与连接段221d相抵触的斜面提供给笔芯一个径向的反作用力，使得笔芯222在书写过程中，探针221在径向上可以实现固定，不会发生晃动，结合该第一弹性件40的抵持力，使得笔芯组件20在书写时或是不书写时都不会发生晃动，且笔芯组件20的各零配件的加工精度不需要太高，降低了生产成本。

需要说明的是，该固定环50可以是环设于插入段222a远离书写段222c的一端的外周，触控笔在书写时，若是笔芯222与书写面倾斜接触，笔芯222远离书写段222c的一端会受到与书写力相反的作用力，此时由于固定环50设于笔芯222远离书写段222c的一端的外周上，且固定环50的内周壁与笔芯222的连接段221d斜面接触，使得笔芯222受到的反作用时，固定环50的内周壁会第一时间提供给笔芯222一个径向的反作用力，笔芯222不会沿其径向发生晃动，可以进一步提升触控笔的稳定性，提升用户的书写体验。

在一实施例中，固定环50的外径等于第一段221a的外径。

可以理解的是，为便于笔芯组件20与主支架30的装配，安装槽301为沿其长度方向延伸的条形槽，安装时只需要将第一弹性件40、检测组件21以及笔芯组件20依次放置在条形槽内，组装起来即可，然后将主支架30安装在笔筒10本体上，使笔芯222的部分伸出笔筒10的开口101，即可完成触控笔的装配。当固定环50的外径与第一段221a的外径相等时，固定环50和第一段221a的外周壁置于同一平面上，固定环50和第一段221a可以置于同一直径的条形槽内，降低了安装槽31的生产难度，且固定环50可以随第一段221a沿安装槽31的长度方向运动，使固定环50与连接段221d始终保持斜面抵接，避免笔芯沿径向产生晃动，进一步提高了触控笔在书写时笔芯不晃动效果，且更便于将笔芯组件20以及固定环50安装在主支架30的安装槽31内。

进一步地，在触控笔未受到书写力时，由于第一弹性件40处于压缩状态，会提供一个预压力给笔芯组件20，由于固定环50的内壁面与探针221的外表面斜面接触，会施加给探针221一个径向的分力，使得探针221在未书写时在径向可以固定，不会发生晃动。

需要说明的是，在其他实施例中，根据安装该固定环50的安装槽301位置的尺寸变化，该固定环50的外径也可以是大于或是小于第一段221a的外径，只需要保证固定环50的外周壁与安装槽301的槽壁相抵接，固定环50的内周壁与第二段221b斜面接触即可，在此不一一限定其尺寸。

在一实施例中，第一段221a远离第二段221b的一端开设有空腔2211，空腔2211具有第二开口2212；书写组件22还包括第二弹性件224以及导向柱223，导向柱223的一端与第二弹性件224抵接，导向柱223的另一端与检测组件21抵接，以使笔芯222受到的书写压力大于第二弹性件224的预设压力时，第二弹性件224压缩。

可选地，如图2和图3所示，第一段221a可以分为相互连接的第一部分和第二部分，其中第一部分的外径小于第二部分且置于远离第二段221b的一端，以使的笔芯组件20安装在笔筒10内时，第一部分的外周壁与笔筒10的内周壁之间预留有一定的间隙，方便触控笔的内部走线，使得整个触控笔的结构更加紧凑。

进一步，探针221的第一段221a内部开设有空腔2211，第一段221a远离第二段221b的一端上开设有与该空腔2211相连通的第二开口2212，该第二开口2212的内径小于空腔2211的内径。该导向柱223包括第一导向部2231和第二导向部2232，第一导向部2231置于空腔2211内，且第一导向部2231的外周壁与空腔2211的内周壁间隙配合，使得第一导向部2231可以延空腔2211的长度方向移动，第二导向部2232的外周壁与该第二开口2212的内周壁间隙配合，第二导向部2232自该第二开口2212伸出与检测组件21相抵接。其中，第一弹性件40的预设压力小于第二弹性件224的预设压力，该预设压力为弹性件受到外界作用力时开始发生形变的力。当触控笔的书写压力大于第一弹性件40的预设压力时而小于第二弹性件224的预设压力时，第一弹性件40被压缩，第二弹性件224保持不变，书写组件22后退一小段距离，当笔芯222受到的书写压力大于第二弹性件224的预设压力时，第一弹性件40继续被压缩，同时第二弹性件224压缩，以抵消掉该书写压力，防止传感器组件受到压力过大而损坏，使得传感器组件的使用寿命更长。

在一实施例中，如图2和图3所示，检测组件21包括第一支架211和压力传感器212，第一支架211和主支架30之间限位出第一弹性件40的安装空间，第一支架211背离书写组件22的一侧开设有凹槽213，压力传感器212安装于凹槽213内且与第一弹性件40相抵接，第一支架211朝向书写组件22的一侧开设有与凹槽213相连通的导向孔214，以使导向柱223自导向孔214插入凹槽213与压力传感器212相抵接。

可选地，为便于检测组件21的安装，该检测组件21分为第一支架211和压力传感器212，第一支架211可以是方形块，安装在安装槽31内，主支架30的安装槽31对应第一支架211的安装位置可以沿其径向扩张以形成限位槽，第一支架211具有与该限位槽相配合的限位凸起，以使第一支架211安装在主支架30上，第一支架211不会沿主支架30的长度方向发生位移，以保证第一弹性件40处于预设的压缩状态，管控触控笔的初始预设压力值。其中，第一支架211远离书写组件22的一端具供沿笔筒10的长度方向开设的凹槽213，以供压力传感器212安装容置，并限制压力传感器212沿第一支架211的径向位移。第一支架211朝向书写组件22的一侧开设有与凹槽213相连通的导向孔214，该导向孔214用于供导向柱223的第二导向部2232穿过并与压力传感器212相抵接。

需要说明的是，如图2和图3所示，该凹槽213沿笔筒10的长度方向分为第一槽段213a和第二槽段213b，第一槽段213a的宽度大于第二槽段213b，即该凹槽213沿笔筒10的轴向截面为T型槽，该压力传感器212沿笔筒10的轴向截面也可以是对应呈T型设置。该压力传感器212包括相互连接的前段212a和后段212b，前段212a容置在第一槽段213a内且用于与第一弹性件40相抵接，后段212b容置在第二槽段213b内，并与导向柱223相抵接。压力传感器212的后段212b沿笔筒10长度方向的长度要小于第二槽段213b沿笔筒10长度方向的长度，以使压力传感器212的后段212b与凹槽213的槽底具有一定的间隙，该间隙可以是控制在0.10mm以内，以确保触控笔在为受到书写压力时，是第一弹性件40抵顶住该压力传感器212，以管控触控笔的预设压力。

在一实施例中，触控笔还包括柔性保护套60，柔性保护套60包裹于笔芯组件20伸出开口101的部分。

可选地，如图1和图2所示，在本实施例中，笔芯222的书写段222c伸出笔筒10的开口101设置，本实施例将书写时笔芯222的书写段222c与屏接触的面称之为书写面，可以将书写段222c远离探针221的一端呈球状或半球状设置，使得书写面为球形面，使得触控笔在书写时的接触面上任一一点至书写段222c的书写面的相对位置距离均相等，这样在书写时，就能保证输出信号大小一致，这样在笔尖不同角度书写切换时前后信号始终输出一致，尤其是在竖着拿笔和斜着拿笔书写姿势转换时都能保障信号输出稳定，使笔画大小一致。柔性保护套60包裹于笔芯222的书写段222c上，柔性保护套60具有供书写时与触控屏接触的接触面，接触面任一一点至书写段222c的书写面的相对位置距离均相等。需要说明的是，柔性保护套60可以选用不同类型的塑胶实现。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种触控笔，其特征在于，包括：

笔筒，所述笔筒的一端设有开口；

主支架，所述主支架安装于所述笔筒内，所述主支架具有沿其长度方向开设的安装槽，所述安装槽延伸至所述主支架靠近所述开口的一端；

笔芯组件，所述笔芯组件安装于所述安装槽，所述笔芯组件的外周壁与所述主支架的内周壁相抵接，所述笔芯组件的部分自所述开口伸出；

第一弹性件，所述第一弹性件处于压缩状态的设于所述安装槽内，所述第一弹性件的一端与所述笔芯组件抵接，所述第一弹性件的另一端与所述主支架抵接。

2.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述笔芯组件包括检测组件和书写组件，所述书写组件的一端自所述开口伸出，所述书写组件的另一端与所述检测组件接触，所述第一弹性件夹设于所述主支架和所述检测组件之间。

3.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述第一弹性件为弹簧。

4.如权利要求2所述的触控笔，其特征在于，所述书写组件包括相互连接的探针、笔芯，所述探针设置有第一段、第二段，所述第一段的轴径大于所述第二段的轴径，所述第二段远离所述第一段的一端沿所述探针的长度方向开设有延伸至所述第一段的插槽，所述笔芯的一端插设于所述插槽，所述笔芯的另一端自所述笔筒的开口伸出。

5.如权利要求4所述的触控笔，其特征在于，所述探针还设置有连接所述第一段和所述第二段的连接段，所述连接段自所述第一段至所述第二段方向呈渐缩设置；

所述书写组件还包括固定环，所述固定环套设于所述连接段，所述连接段的外周壁和所述固定环的内周壁斜面接触。

6.如权利要求5所述的触控笔，其特征在于，所述固定环的外径等于所述第一段的外径。

7.如权利要求4所述的触控笔，其特征在于，所述插槽内设置有冠簧，所述笔芯的外周壁与所述冠簧过盈配合。

8.如权利要求4所述的触控笔，其特征在于，所述第二段远离所述第一段的一端开设有空腔，所述空腔具有第二开口；

所述书写组件还包括第二弹性件以及导向柱，所述导向柱的一端与所述第二弹性件抵接，所述导向柱的另一端与所述检测组件抵接，所述第一弹性件的预设压力小于所述第二弹性件的预设压力，所述笔芯受到的书写压力大于所述第二弹性件的预设压力时，所述第二弹性件压缩。

9.如权利要求8所述的触控笔，其特征在于，所述检测组件包括第一支架和压力传感器，所述第一支架和所述主支架之间限位出所述第一弹性件的安装空间，所述第一支架背离所述书写组件的一侧开设有凹槽，所述压力传感器安装于所述凹槽内，所述压力传感器背离所述书写组件的一侧与所述第一弹性件相抵接，所述第一支架背离所述主支架的一侧开设有与所述第二开口相连通的导向孔，以使所述导向柱自所述导向孔插入所述凹槽与所述压力传感器朝向所述书写组件的一侧相抵接。

10.如权利要求1所述触控笔，其特征在于，所述笔芯组件还包括柔性保护套，所述柔性保护套包裹于所述笔芯组件伸出所述开口的部分。

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