JP2006102053A - ゴルフクラブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】一部に繊維強化樹脂を用いた、軽量で大型でしかもスイングし易いゴルフクラブヘッドを提供する。
【解決手段】フェース部２、ソール部３、サイド部４、クラウン部５及びホゼル部６を有する中空のゴルフクラブヘッドにおいて、該クラウン部の主要部が繊維強化樹脂製（ＦＲＰ体３０）であり、少なくともフェース部と、該フェース部に連なるクラウン部の前縁部とが金属製（金属体１０）である。ＦＲＰ体３０の重量はゴルフクラブヘッド１の重量の５〜３０％である。ソール部に第２のウェイト材２０，２０と第１のウェイト材２５とが設けられている。
【選択図】図８

Description

本発明は、中空ゴルフクラブヘッドに係り、特にウッド型又はそれに近似した形状のゴルフクラブヘッドに関するものである。

ドライバーやフェアウェーウッドなどのウッド型ゴルフクラブヘッドとして、中空の金属製のものが広く用いられている。一般に、中空のウッド型のゴルフクラブヘッドは、ボールをヒットするためのフェース部と、ゴルフクラブヘッドの上面部を構成するクラウン部と、ゴルフクラブヘッドの底面部を構成するソール部と、ゴルフクラブヘッドのトウ側、リヤ側及びヒール側の側面部を構成するサイド部と、ホゼル部とを有している。このホゼル部にシャフトが挿入され、接着剤等によって固定される。なお、最近では、ユーティリティクラブと称されるゴルフクラブも多く市販されており、このユーティリティゴルフクラブの１種として、上記ウッド型ゴルフクラブヘッドに類似した（即ち、フェース部、ソール部、サイド部及びクラウン部並びにホゼル部を有した）ヘッドを有するゴルフクラブも各種市販されている。

この中空ゴルフクラブヘッドを構成する金属としては、アルミニウム合金、ステンレスやチタン合金が用いられているが、近年は特にチタン合金が広く用いられている。

中空ゴルフクラブヘッドの体積を大きくすることにより、スイートスポットを拡大することが可能となる。体積を大きくすることに伴うゴルフクラブヘッドの重量増加を防ぐために、ゴルフクラブヘッドの構成材として、上記金属よりもさらに比重が小さい繊維強化樹脂を採用することが考えられている。この場合、ボールをヒットするフェース面は、強度を確保するために金属製とする必要があるので、フェース部以外の部分を繊維強化樹脂製とすることになる。

特開２００４−１６６５４号には、クラウン部と、トウ側及びヒール側のサイド部とを炭素繊維強化熱硬化性樹脂（ＣＦＲＰ）製とし、ソール部の主要部とフェース部とを金属製とし、この金属製ソール部の後端部にウェイト材を固着したゴルフクラブヘッドが記載されている。
特開２００４−１６６５４号

本発明は、上記特開２００４−１６６５４号のようにクラウン部と、トウ側及びヒール側のサイド部とを繊維強化熱硬化性樹脂製としたゴルフクラブヘッドにおいて、繊維強化樹脂製部分の重量が適正であるゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。

また、本発明は、その一態様において、スイートエリアが広いゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。

本発明（請求項１）のゴルフクラブヘッドは、フェース部、ソール部、サイド部、クラウン部及びホゼル部を有する中空のゴルフクラブヘッドにおいて、該クラウン部の主要部が繊維強化樹脂製であり、少なくともフェース部と、該フェース部に連なる、クラウン部の前縁部及びソール部の少なくともトウ・ヒール方向の中央部とが金属製であり、該繊維強化樹脂製部分の重量がゴルフクラブヘッドの重量の５〜３０％であることを特徴とするものである。

請求項２のゴルフクラブヘッドは、請求項１において、前記サイド部の前縁部と前記ソール部の前縁部とが前記フェース部に連なる金属製であり、前記ソール部の金属製部分はゴルフクラブヘッドの後面部にまで延在しており、その後部に高比重金属材料よりなる第１のウェイト材が設けられていることを特徴とするものである。

請求項３のゴルフクラブヘッドは、請求項２において、該第１のウェイト材の重量がゴルフクラブヘッドの重量の１０〜２５％であることを特徴とするものである。

請求項４のゴルフクラブヘッドは、請求項２又は３において、該第１のウェイト材のソール面側が金属又は樹脂で覆われていることを特徴とするものである。

請求項５のゴルフクラブヘッドは、請求項２ないし４のいずれか１項において、該ソール部の金属製部分の前部に、高比重金属材料よりなる第２のウェイト材が設けられていることを特徴とするものである。

請求項６のゴルフクラブヘッドは、請求項５において、該第２のウェイト材は、ソール部のトウ側とヒール側とにそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。

請求項７のゴルフクラブヘッドは、請求項５又は６において、該ソール部の金属製部分に、ソール面より凹陥する凹所が設けられ、この凹所内に前記第２のウェイト材が配置されていることを特徴とするものである。

請求項８のゴルフクラブヘッドは、請求項６において、該ソール部のトウ側及びヒール側にそれぞれ凹所が設けられ、各凹所にそれぞれ前記第２のウェイト材が配置されていることを特徴とするものである。

請求項９のゴルフクラブヘッドは、請求項６ないし８のいずれか１項において、該第２のウェイト材のソール面側が金属又は樹脂で覆われていることを特徴とするものである。

請求項１０のゴルフクラブヘッドは、請求項６ないし９のいずれか１項において、該凹所の周囲に、ソール面よりも凹陥し、且つトウ・ヒール方向に延在した溝部が設けられ、該溝部内に、前記クラウン部の繊維強化樹脂製部分に連なる繊維強化樹脂が配置されており、該第２のウェイト材がこの繊維強化樹脂によって覆われていることを特徴とするものである。

請求項１１のゴルフクラブヘッドは、請求項１ないし１０のいずれか１項において、ゴルフクラブヘッドを構成する金属製部分は、フェース部が鍛造又はプレス成形により製造されたフェースプレートよりなり、その他の部分が鋳造品よりなり、該フェースプレートが該鋳造品に対し固着されていることを特徴とするものである。

請求項１２のゴルフクラブヘッドは、請求項１１において、該フェースプレートの中央部付近の厚さが周縁部の厚さよりも大きいことを特徴とするものである。

本発明のゴルフクラブヘッドにあっては、繊維強化樹脂製部分の重量が適正であり、スイングし易い。

請求項２，３のゴルフクラブヘッドにあっては、第１のウェイト材を後部に設けており、重心深度が大きい。

請求項４のゴルフクラブヘッドにあっては、この第１のウェイト材を金属又は樹脂で覆っているため、ソール部の美観を高めることができる。

請求項５のゴルフクラブヘッドにあっては、第２のウェイト材を設けているので、ゴルフクラブヘッドの重心や慣性モーメントの設計の自由度が高い。

請求項６，８のゴルフクラブヘッドによると、第２のウェイト材をトウ側及びヒール側に配置しているので、ゴルフクラブヘッドのスイートエリアがトウ・ヒール方向に広いものとなる。

請求項７，８のゴルフクラブヘッドによると、ウェイト材を金属製部分に対しゴルフクラブヘッドの外面側から強固に取り付けることができる。

請求項９のゴルフクラブヘッドによると、ソール部の美観を高めることができる。

請求項１０のゴルフクラブヘッドによると、ソール部の美観を高めることができると共に、第２のウェイト材の保持を一層堅固なものとすることが可能となる。

請求項１１，１２のゴルフクラブヘッドは、フェース部の反発性を高めることができる。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図は実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図、第２図はこのゴルフクラブヘッドの金属体の前方からの斜視図、第３図は金属体の後方からの斜視図、第４図は金属体のヒール側からの側面図、第５図は金属体の平面図、第６図（ａ）は金属体のソール側からの斜視図、第６図（ｂ），（ｃ）は第６図（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図、第７図は金属体へのウェイト材の取り付けを説明する分解斜視図、第８図（ａ）はゴルフクラブヘッドのソール側からの斜視図、第８図（ｂ），（ｃ）は第８図（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図、第８図（ｄ）は同（ｃ）のＤ部の拡大図、第９図は第１図のIX−IX線断面図である。

このゴルフクラブヘッド１は、フェース部２、ソール部３、サイド部４、クラウン部５及びホゼル部６を有した中空ウッド型ゴルフクラブヘッドである。

フェース部２はボールをヒットする面であり、図示はしないが溝（スコアライン）が設けられている。ソール部３はゴルフクラブヘッドの底面部を構成し、サイド部４はトウ側及びヒール側並びに後面側の側面部を構成している。クラウン部５はゴルフクラブヘッドの上面部を構成している。ホゼル部６には、シャフトが差し込まれ、接着剤により該シャフトが固着される。

このゴルフクラブヘッド１は金属体１０と、繊維強化樹脂体（以下、ＦＲＰ体という。）３０とからなる。

金属体１０は、フェース部２と、金属ソール部１３と、金属サイド部（トウ）１４と、金属クラウン部１５と、金属サイド部（ヒール）１６と、金属ソール部１３の前部のトウ側及びヒール側にそれぞれ設けられた凹所１７と、金属ソール部１３の後部に設けられた環状部１８と、ホゼル部６とを有する。

クラウン部５の前縁部を構成する金属クラウン部１５は、金属サイド部（トウ）１４及び金属サイド部（ヒール）１６とに連なっている。金属サイド部（トウ）１４及び金属サイド部（ヒール）１６はそれぞれ金属ソール部１３に連なっている。該金属クラウン部１５、金属サイド部１４，１６及び金属ソール部１３はフェース部２に連なっている。

金属ソール部１３の前部は、ゴルフクラブヘッドのトウ側からヒール側にまで跨る全幅状となっている。この金属ソール部１３は、該前部から後方に向って徐々に細幅となっている。金属ソール部１３の後部は、ゴルフクラブヘッドのヒール・トウ方向の中央部に配置されている。

この金属ソール部１３の前部のトウ側及びヒール側にそれぞれ浅い凹所１７が設けられている。各凹所１７は、トウ・ヒール方向に延在している。この凹所１７を含む金属ソール部１３の前部領域には、トウ・ヒール方向に延在した浅い溝部１７ａが設けられている。この溝部１７ａの前後方向幅は、トウ側及びヒール側で大であり、トウ・ヒール方向の中央付近で小となっている。溝部１７ａは、凹所１７，１７の周囲を取り巻くように設けられている。

各凹所１７，１７にそれぞれ第２のウェイト材２０が収容され、各第２のウェイト材２０を覆うように樹脂成形体よりなる樹脂プレート２１が溝部２１に嵌合配置されている。

この樹脂プレート２１を覆うようにクロス繊維プリプレグの硬化体よりなるＦＲＰ層２２が設けられている。このＦＲＰ層２２は、後述の通り、ＦＲＰ体３０と一連一体となっている。

金属ソール部１３の後部は、斜め後方に立ち上がっている。この金属ソール部１３の後部に環状部１８が一体化されている。この環状部１８の内周面に雌ネジ（図示略）が設けられており、第７，８図の通り、ネジ状の第１のウェイト材２５が螺じ込みされている。金属ソール部１３には環状部１８を取り巻く第１の円環形凹部１８ａと、該円環形凹部１８ａを取り巻く第２の円環形凹部１８ｂとが設けられている。この第１の円環形凹部１８ａにアルミ製の円形プレート３６が無理嵌め等により嵌合固着されている。

図示は省略するが、フェース部２は鍛造又はプレス成形により形成されたフェースプレートにより構成されている。金属体１０のその他の部分は、鋳造により製造されている。この鋳造品は、フェース部が開口となっており、この開口にフェースプレートが嵌合され、カシメ、溶接などにより固着されている。

フェース部２は、その中央部が厚く、周縁部が薄い高反発の構成となっている。

ＦＲＰ体３０は、このゴルフクラブヘッド１の外面のその他の部分を構成している。即ち、ＦＲＰ体３０は、クラウン部５の略全体と、サイド部４の後半部と、ソール部３の金属ソール部１３以外の部分を構成する大きさを有している。

第８，９図に拡大して示されるように、ＦＲＰ体３０は、金属クラウン部１５、金属サイド部１４（トウ、ヒール双方）及び金属ソール部１３の外面に密着している。

クラウン部にあっては、ＦＲＰ体３０は、金属クラウン部１５の上面の最前縁付近にまで延在している。サイド部のヒール側及びソール側にあっては、金属体１０に段差部１４ａ，１６ａが形成されており、ＦＲＰ体３０はこの段差部１４ａ，１６ａに達するように設けられている。なお、段差部１４ａ，１６ａはバック側の方が凹む段差となっている。

このＦＲＰ体３０を成形し且つ金属体１０と一体化するには、ゴルフクラブヘッドの外形形状を有した金型を用意し、直交２方向に繊維を配向させた第１のプリプレグシート（未硬化の樹脂繊維複合シート）を該金型の内面に沿って配設する。この第１のプリプレグシートは、ＦＲＰ体３０の全外面の他に、さらに前記溝部１７ａを覆う位置に配置される。

次に、この第１のプリプレグシートの上に、一方向に繊維を配向させた第２のプリプレグシートを複数枚重ねる。複数の第２のプリプレグシートは、繊維方向が交互となるように積層させる。

次に、第１のウェイト材１９及び樹脂プレート２０を装着してあるが、第２のウェイト材２５及び円形プレート２６は装着してない金属体１０を金型内に配置する。

次に、この金属体１０の金属ソール部１３（ただし、溝部１７ａよりも後部側。また、環状部１８を除く。）に第３のプリプレグシートを重ねる。その後、環状部１８の開口を通して内部にガス圧を加えた状態で加熱し、樹脂を硬化させる。この際、ゴルフクラブヘッド内にナイロン等の樹脂袋を配置しておき、この袋内にガスを供給して膨らませ、プリプレグシートを圧迫して金型内面に密着させてもよい。

これにより、第８図のようにＦＲＰ体３０が成形されると共に、ＦＲＰ体３０の周縁部が金属体１０に密着する。また、樹脂プレート２１は第１のプリプレグシートの硬化物よりなるＦＲＰ層２２で覆われる。成形終了後、脱型し、必要に応じゴルフクラブヘッドの内面に振動吸収層や打球音調整層を形成する。例えば、ポリイソブチレン等よりなる粘着剤を層状に形成することにより、ゴルフクラブヘッドのカラ鳴りが防止される。

次に、環状体１８に第１のウェイト材２５を螺じ込み、次いで、第１の円環形凹部１８ａにアルミ等の金属プレート２６を嵌着する。その後、このゴルフクラブヘッドの外面に必要に応じ研磨や塗装を施し、ゴルフクラブヘッド製品とする。

このゴルフクラブヘッド１にあっては、ＦＲＰ体３０の重量がゴルフクラブヘッド１の全体の重量の５〜３０％特に１０〜２５％特に好ましくは１５〜２０％となるようにＦＲＰ体３０、金属体１０（ウェイト材１９，２５を含む）の重量を決定する。

ゴルフクラブヘッド１の重量は１７５〜２５０ｇが好適であり、ロフト角が１３゜以下の場合は１７５〜２００ｇ程度が好適である。ウェイト材以外の金属体１０の構成材料としては、チタン合金、ステンレス、マルエージング鋼、銅合金、ジルコニウム合金等が好適であるが、中でもＴｉ−６Ａｌ−４Ｖなどのチタン合金が好適である。

なお、フェースプレートを鍛造又はプレス成形する場合、その材料はＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ，Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ，Ｔｉ−２２Ｖ−４Ａｌなどのチタン合金（特にβ形のもの）が好ましい。なお、β形のものは、塑性加工後、熱処理して強度及び硬度を高くすることができる。

鋳造を行う場合、インベストメント鋳造が好適である。薄肉部分にも溶湯が十分に行き渡るようにするために、真空鋳造や遠心鋳造を行うのが好ましい。

ウェイト材としては、比重が１０以上好ましくは１２以上のタングステンやタングステン合金が好適である。

なお、金属体がチタン合金の場合、ウェイト材として上記以外にもステンレス鋼、銅合金、鉛などを用いてもよい。

第２のウェイト材２０は、凹所１７に対しカシメ、圧入、接着剤や粘着剤による付着により固定されてもよい。

第１のウェイト材２５は、ろう付や溶接によって環状体１８に固着されてもよい。

ＦＲＰ体３０等を成形するためのプリプレグとしては、クロス繊維プリプレグ、一方向繊維プリプレグ等のいずれでもよい。このプリプレグとしてＳＭＣプリプレグを使用した場合には、肉薄のＦＲＰ体３０を容易に形成することができる。

ＦＲＰ体３０は、プリプレグを３〜８枚程度積層して形成することが好ましい。

プリプレグ中の繊維としては弾性率が２０×１０^３〜３０×１０^３ｋｇ／ｍｍ^２程度のカーボン繊維等が好適であるが、これに限定されない。

この繊維の配向を調整することによりクラウン部における前後方向の弾性率をトウ・ヒール方向よりも低くすることができる。例えば、クロス繊維プリプレグと一方向繊維プリプレグとを交互に積層し、この一方向繊維プリプレグの繊維配向方向をトウ・ヒール方向とする。

ＦＲＰ体３０の樹脂としてはエポキシなどの熱硬化性樹脂を用いることができる。なお、この熱硬化性樹脂に少量の熱可塑性樹脂を配合してもよく、これにより振動吸収性を改善することができる。

ＦＲＰ体の厚さは１〜３ｍｍ程度が好ましい。特に、クラウン部は１〜２ｍｍ程度とりわけ１〜１．５ｍｍ例えば約１．３ｍｍ程度が好ましい。

本発明は、３００ｃｍ^３以上、特に３５０ｃｍ^３以上、例えば３５０〜４００ｃｍ^３の大型ヘッドに適用するのに好適である。ヘッドの大きさにルール上上限はなく、技術的には６００ｃｍ^３程度の超大型ヘッドも製造可能である。

このゴルフクラブヘッド１は、ＦＲＰ体３０の重量が適正であり、スイングし易い。また、重心深度が深いと共に、第２のウェイト材２０，２０を設けているため、トウ・ヒール方向のスイートエリアも大きいと共に、重心配置の設計上の自由度が大きい。この第２のウェイト材２０がＦＲＰ硬化層２２で覆われているので、美観が良好である。第１のウェイト材２５も金属プレート２６で覆われており、美観が良好である。なお、金属プレート２６の代わりに樹脂を用いてもよい。

本発明では、ＦＲＰ体３０と金属体１０との結合力を高めるために、第１０，１１，１２図のような構成を採用してもよい。

第１０図では、ＦＲＰ体３０の内面に金属体１０（この場合は金属サイド部１４）の端面に当接する凸部３１を設けている。

第１１図では、ＦＲＰ体３０の内面に金属体１０（この場合は金属サイド部１４）の端縁を挟持するためのオーバーレイ部３２を設けている。

第１２図では、金属体１０（この場合は金属サイド部１４）に凹所１４Ａを設け、この凹所１４Ａに接着剤３３を充填することにより、ＦＲＰ体３０と金属サイド部１４とを接着している。

金属体１０をＴｉ−６Ａｌ−４Ｖとし、ウェイト材２０，２５をタングステンとし、ＦＲＰ体を炭素繊維プリプレグにて図示のゴルフクラブヘッドを製造した。このゴルフクラブヘッドにシャフトを装着しゴルフクラブとした。ヘッドスピード４０〜４８ｍ／ｓｅｃのテスター２０人で試打し、官能及び飛距離評価を行った。その結果を表１に示す。なお、実施例１はロフト角９．５度、実施例２はロフト角１０度である。第１のウェイト材は１０ｇ、第２のウェイト材は各々１０ｇである。

比較例１として、第１及び第２のウェイト材を省略したもの、比較例２として第１ウェイト材のみを用いたもの、比較例３として金属のみからなるゴルフクラブヘッドを試作し、同様の評価を行った。結果を表１に併せて示す。

表１の通り、実施例に係るものは飛距離及び打感がいずれも良好である。

実施の形態に係るゴルフクラブヘッドの斜視図である。 第１図のゴルフクラブヘッドの金属体の前方からの斜視図である。 第１図のゴルフクラブヘッドの金属体の後方からの斜視図である。 第１図のゴルフクラブヘッドの金属体のヒール側からの側面図である。 第１図のゴルフクラブヘッドの金属体の平面図である。 第６図（ｂ），（ｃ）は第６図（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図である。 金属体へのウェイト材の取り付けを説明する分解斜視図である。 第８図（ａ）はゴルフクラブヘッドのソール側からの斜視図、第８図（ｂ），（ｃ）は第８図（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図、第８図（ｄ）は同（ｃ）のＤ部の拡大図である。 第１図のIX−IX線断面図である。 別の実施の形態を示す断面図である。 別の実施の形態を示す断面図である。 別の実施の形態を示す断面図である。

符号の説明

１ ゴルフクラブヘッド
２ フェース部
３ ソール部
４ サイド部
５ クラウン部
６ ホゼル部
１０ 金属体
１３ 金属ソール部
１４ 金属サイド部
１５ 金属クラウン周部
１７ 凹所
１８ 環状体
２０ 第２のウェイト材
２１ 樹脂プレート
２２ ＦＲＰ硬化層
２５ 第１のウェイト材
２６ 金属プレート
３０ ＦＲＰ体

Claims (12)

1. フェース部、ソール部、サイド部、クラウン部及びホゼル部を有する中空のゴルフクラブヘッドにおいて、
   該クラウン部の主要部が繊維強化樹脂製であり、
   少なくともフェース部と、該フェース部に連なる、クラウン部の前縁部と、ソール部の少なくともトウ・ヒール方向の中央部とが金属製であり、
   該繊維強化樹脂製部分の重量がゴルフクラブヘッドの重量の５〜３０％であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
2. 請求項１において、前記サイド部の前縁部と前記ソール部の前縁部とが前記フェース部に連なる金属製であり、
   前記ソール部の金属製部分はゴルフクラブヘッドの後面部にまで延在しており、その後部に高比重金属材料よりなる第１のウェイト材が設けられていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
3. 請求項２において、該第１のウェイト材の重量がゴルフクラブヘッドの重量の１０〜２５％であることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
4. 請求項２又は３において、該第１のウェイト材のソール面側が金属又は樹脂で覆われていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
5. 請求項２ないし４のいずれか１項において、該ソール部の金属製部分の前部に、高比重金属材料よりなる第２のウェイト材が設けられていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
6. 請求項５において、該第２のウェイト材は、ソール部のトウ側とヒール側とにそれぞれ設けられていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
7. 請求項５又は６において、該ソール部の金属製部分に、ソール面より凹陥する凹所が設けられ、この凹所内に前記第２のウェイト材が配置されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
8. 請求項６において、該ソール部のトウ側及びヒール側にそれぞれ凹所が設けられ、各凹所にそれぞれ前記第２のウェイト材が配置されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
9. 請求項６ないし８のいずれか１項において、該第２のウェイト材のソール面側が金属又は樹脂で覆われていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
10. 請求項６ないし９のいずれか１項において、該凹所の周囲に、ソール面よりも凹陥し、且つトウ・ヒール方向に延在した溝部が設けられ、
    該溝部内に、前記クラウン部の繊維強化樹脂製部分に連なる繊維強化樹脂が配置されており、該第２のウェイト材がこの繊維強化樹脂によって覆われていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項において、ゴルフクラブヘッドを構成する金属製部分は、フェース部が鍛造又はプレス成形により製造されたフェースプレートよりなり、その他の部分が鋳造品よりなり、該フェースプレートが該鋳造品に対し固着されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
12. 請求項１１において、該フェースプレートの中央部付近の厚さが周縁部の厚さよりも大きいことを特徴とするゴルフクラブヘッド。

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