JP2023084286A - 歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃の緩和効果が高く、通常使用の際の良好な操作性や清掃性が維持でき、成形も容易で効率よく製造できる歯ブラシを提供せんとする。【解決手段】柄部４が、ネック部３と一体に形成された第一の硬質樹脂からなる芯材部５と、第一の硬質樹脂に対して低密着の性質を有する第二の硬質樹脂により芯材部を被覆するように形成された被覆体６とを有し、被覆体の基端部に、芯材部の基端よりもさらに基端側に突出し、内側に芯材部５が存在しない余剰空間ｓ１を有する突出部６５を備え、芯材部および被覆体には互いに係合して芯材部５が被覆体の突出部内側の余剰空間側へ相対移動することを阻害する係合突部７ａ又は被係合部７ｂが設けられ、係合突部及び被係合部は、所定の力を超える力が作用したときに互いに離間又は係合突部が折れることで係合状態が外れ、余剰空間側への相対移動を許容する。【選択図】図２

Description

本発明は、毛束が植設されたヘッド部と、該ヘッド部の基端側に連設されたネック部と、該ネック部の基端側に連設された持ち手となる柄部とを備えた歯ブラシに係り、とくに、喉を突いた際に衝撃を緩和できる歯ブラシに関する。

この種の歯ブラシとしては、従来、柄部の基端側に熱可塑性エラストマーで成形された緩衝部を設け、喉を突いた際の衝撃を緩和する幼児用歯ブラシが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来のものは、エラストマーという素材の屈曲で衝撃を緩和するものであるため、エラストマーが硬めだと喉を突いた際の緩和効果が低く、柔らかすぎると通常の操作の際の操作性や清掃性が著しく低下することとなり、両立が難しく、素材も高価で、成形が難しいという課題があった。

特開２０１８－２０２００４号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、衝撃の緩和効果が高く、通常使用の際の良好な操作性や清掃性が維持でき、成形も容易で効率よく製造できる歯ブラシを提供する点にある。

本発明は、以下の発明を包含する。
（１） 毛束が植設されたヘッド部と、該ヘッド部の基端側に連設されたネック部と、該ネック部の基端側に連設された持ち手となる柄部とを備え、前記柄部が、前記ネック部と一体に形成された第一の硬質樹脂からなる芯材部と、前記第一の硬質樹脂に対して低密着の性質を有する第二の硬質樹脂により前記芯材部を被覆するように形成された被覆体とを有し、前記被覆体の外面が把持部として機能する歯ブラシであって、前記被覆体の基端部に、前記芯材部の基端よりもさらに基端側に突出し、内側に前記芯材部が存在しない余剰空間を有する突出部を備え、前記芯材部および前記被覆体には、互いに係合して前記芯材部が前記被覆体の前記突出部内側の余剰空間側へ相対移動することを阻害する係合突部又は被係合部が設けられ、前記係合突部及び被係合部は、所定の力を超える力が作用したときに、互いに離間又は前記係合突部が折れることで係合状態が外れ、前記余剰空間側への相対移動を許容するように構成されていることを特徴とする歯ブラシ。

（２） 前記芯材部および前記被覆体の間の境界面の少なくとも一部の領域が、基端側ほど周長が大きくなる傾斜面である、（１）記載の歯ブラシ。

（３） 前記傾斜面が、傾斜角５°以内のテーパー面である、（２）記載の歯ブラシ。
（４） 上下割構造の金型で製造した、（１）～（３）の何れかに記載の歯ブラシ。

以上にしてなる本願発明に係る歯ブラシは、係合突部及び被係合部が、所定の力を超える力が作用したときに互いに離間又は前記係合突部が折れることで、係合状態が外れ、相対移動を許容するように構成したので、衝撃の緩和効果が高く、且つ、通常使用の際の良好な操作性や清掃性を維持することが容易である。

すなわち、従来のようにエラストマーの素材で変形させて衝撃緩和するものではなく、係合突部と被係合部との係合状態を解除することで芯材部と把持部となる被覆体とを軸方向に相対移動させて衝撃緩和するので、係合突部と被係合部の構造設計でその係合が外れるときの力を狙いどおりの所定の値に設定することが容易である。したがって、衝撃の緩和効果と通常使用時の操作性、清掃性の両立を容易に実現することができる。

また、高価な特定のエラストマーを使用する必要がなく、比較的材料選択の幅が広いためコスト削減が可能であり、さらに、複数部品の組付けでなく二色成形等により容易に効率よく製造できる。

また、被覆体の基端部に、芯材部の基端よりもさらに基端側に突出し、内側に前記芯材部が存在しない余剰空間を有する突出部を備え、余剰空間側への相対移動を許容するように構成されているので、余剰空間に退避する分、歯ブラシの全長が短くなり、基端側をふさぐように手で持っていた場合や、使用中に転んで歯ブラシの基端を床や壁に突いたような状況でも、余剰空間の長さ分だけは確実に相対移動が確保され、衝撃を確実に緩和することができる。

また、前記芯材部および前記被覆体の間の境界面の少なくとも一部の領域が、基端側ほど周長が大きくなる傾斜面である場合、上記係合突部と被係合部との凹凸係合が外れてすぐに、芯材部と被覆体との間に隙間ができ、摩擦で相対移動の動きが悪くなるような事態を回避できる。また、軸方向に対して斜めに突いても、係合状態が外れて衝撃を緩和できるようになる。

前記傾斜面が、傾斜角５°以内のテーパー面である場合、把持部の傾斜又は外径が大きくなりすぎず、良好な把持性を維持できる。
また、上下割構造の金型で製造した場合、一方向のみに開いて成形物を取り出せるため、効率よく製造できる。

本発明の代表的実施形態にかかる歯ブラシを示す斜視図。 同じく歯ブラシの縦断面図。 同じく歯ブラシの分解斜視図。 （ａ）（ｂ）は同じく衝撃を緩和する歯ブラシの動作を示す説明図。 同じく歯ブラシが衝撃を緩和している様子を示す説明図。 係合突部および被係合部の変形例を示す説明図。 同じく係合突部および被係合部の他の変形例を示す説明図。 同じく係合突部および被係合部のさらに他の変形例を示す説明図。 本発明の歯ブラシの変形例を示す説明図。 同じく変形例の歯ブラシの縦断面図。 同じく変形例の歯ブラシのＡ－Ａ横断面図およびＢ－Ｂ横断面図。 本発明の歯ブラシの他の変形例を示す説明図。。 （ａ）（ｂ）は本発明の歯ブラシのさらに他の変形例を示す説明図。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

本発明の歯ブラシ１は、図１及び図２に示すように、毛束２０が植設されたヘッド部２と、該ヘッド部２の基端側（後端部）に連設された略棒状のネック部３と、該ネック部の基端側（後端部）に連設された持ち手となる柄部４とを備えている。柄部４は、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等からなる第一の硬質樹脂によりネック部３と一体に形成された芯材部５と、第一の硬質樹脂に対して低溶着の性質を有する硬質樹脂、つまり成形時に第一の硬質樹脂と混ざり合うことなく、成形後に互いに分離した状態となる性質を有する第二の硬質樹脂により芯材部５を被覆するように形成された被覆体６とを有し、被覆体６の外面が把持部として機能する

例えば、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），もしくはポリプロピレン樹脂（ＰＰ）等からなる結晶化樹脂は、相手が結晶化樹脂の場合（但し、ＰＰ同士は除く）、または非結晶化樹の場合に、互いに低溶着の性質を有している。

このため、芯材部５を構成する第一の硬質樹脂及び被覆体６を構成する第二の硬質樹脂のいずれか一方を、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等の結晶化樹脂とし、同他方を、例えばアクリロニトリルブタジェンスチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）もしくはアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等からなる非結晶化樹脂とすることにより、成形時に第一の硬質樹脂と第二の硬化樹脂とが混ざり合うことがなく、成形後に芯材部５と被覆体６とが互いに分離した状態とすることができる。

また、前記結晶化樹脂の中でもポリプロピレン樹脂（ＰＰ）同士は、溶着性が高いために、第一の硬質樹脂及び第二の硬質樹脂の両方をポリプロピレン樹脂（ＰＰ）で形成したものを除き、第一の硬質樹脂及び第二の硬質樹脂の両方を結晶化樹脂とした場合においても、芯材部５と被覆体６とが互いに融着した状態となるのを防止することができる。

このため、例えば、芯材部５を構成する第一の硬質樹脂及び被覆体６を構成する第二の硬質樹脂のいずれか一方を、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等の結晶化樹脂とし、同他方を、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），もしくはポリプロピレン樹脂（ＰＰ）等からなる結晶化樹脂とすることにより、上記の場合と同じく、成形時に第一の硬質樹脂と第二の硬化樹脂とが混ざり合うのを防止して、成形後に芯材部５と被覆体６とを互いに分離させた状態とすることができる。

芯材部５および被覆体６には、図１～図３に示すように、互いに係合して芯材部５が被覆体６の基端側へ相対移動することを阻害する係合突部７ａ又は被係合部７ｂが設けられている。本実施形態では、被係合部７ｂとして、芯材部５の基端寄りの外周部（後端寄りの外周部）に、凹部５０が軸を中心とした対称となる角度位置に２つ形成され、且つ被覆体６の内周壁の前記凹部５０に対応する２位置に、係合突部７ａとして前記凹部５０に凹凸係合（凹凸嵌合）した状態の突片６１が形成されている。

被覆体６の基端部（後端部）の領域には、芯材部５の基端５ｄよりもさらに基端側に突出し、内側に芯材部５が存在しない余剰空間ｓ１を有する突出部６５が設けられている。突出部６５の基端６５ｂ（後端）は開放されていてもよいし、後述する図１２に示す例のように閉じて構成されてもよい。

そして、使用者が歯ブラシを口の奥に入れすぎて喉を突くなど、所定の力（たとえば２ｋｇｆなど、適宜な大きさに設定できる）を超える力が作用したときには、図４及び図５に示すように、芯材部５の前記突片６１（係合突部７ａ）が折れて、凹部５０（被係合部７ｂ）との係合状態が解除され、芯材部５を含む本体側が、把持されている被覆体６の前記突出部６５内側の余剰空間ｓ１側へ相対移動し、衝撃力を緩和できるように設計される。符号６１０は突片６１が折れて破断してなる破断片を示している。

図４（ａ）は、床や壁などに基端部１ｄを突いたときも余剰空間ｓ１の軸方向長さ分だけ本体側が基端側へ相対移動し、歯ブラシの全長が短くなることで衝撃を吸収することができることを示している。図４（ｂ）は、床や壁から離れたところでは、さらに本体側が基端側へ相対移動して衝撃を吸収できることを示している。

本実施形態では、図１～図３に示すように、芯材部５および被覆体６の間の境界面４０の少なくとも一部の領域（領域Ｒ１）が、基端側ほど周長が大きくなる傾斜面とされているため、通常の歯磨きの際などに、逆に被覆体６が基端側へ抜けてしまうことが防止されている。

このように境界面４０に傾斜面を設けることは、他にも効果がある。すなわち、このような傾斜面があることで、図４に示すように、上記凹凸係合が外れて芯材部５を含む本体側が被覆体６の基端側へ相対移動をはじめてすぐに、芯材部５と被覆体６との間に隙間４１が形成されることになる。したがって、凹凸係合が解除された後も芯材部５と被覆体６との間に摩擦が生じて動きが悪くなり、衝撃緩和効果が小さくなってしまうということを回避できることになる。

また、軸に対して斜めの方向に突いた場合でも、本例のようなテーパー面が形成されていると、係合突部７ａの少なくとも１つには突出方向に直角な方向に力が作用して想定どおり折れやすくなり、１つが折れることで他にも力が作用して折れやすくなる。ただし、傾斜面の傾斜角度が大きくなりすぎると、把持部の傾斜又は外径が大きくなり、把持性が悪化するため、傾斜角５°以内のテーパー面とすることが好ましい。

本例では、境界面４０のうち係合突部７ａ及び被係合部７ｂの位置よりも先端側の領域Ｒ１がほぼ一定の角度で傾斜するテーパー面で構成されているが、同位置よりも基端側の領域Ｒ２は、傾斜のないストレート面で構成されている。すなわち、芯材部５の外周面のうち凹部５０よりも先端側の領域はテーパー面、基端側の領域はストレート面とされ、被覆体６の内周面のうち突片６１よりも先端側の領域はテーパー面、基端側の領域はストレート面とされている。

被覆体６の上記基端側の領域は、上記相対移動の際に、折れた突片６１が内部に収納した状態の凹部５０が通過する領域となるが、この部分をテーパー面とすると、生じた隙間に折れた突片６１の破断片６１０が凹部５０から出てきて挟まり、相対移動を阻害するおそれがあるのに対し、本例のようにストレート面（または比較的小さい傾斜角のテーパー面）とすることで、隙間の発生をなくし（または抑制し）、上記破断片６１０の挟まりを回避している。

係合突部７ａと被係合部７ｂは、上記した被覆体６側の突片６１と芯材部５側の凹部５０との組み合わせ以外であってもよい。図６に示すように、係合突部７ａとして芯材部５側に突片５１を設け、被係合部７ｂとして被覆体６側に凹部６０を設けたものでもよい。符号５１０は突片５１が折れて破断してなる破断片を示している。

また、図１～図４の代表的実施形態では、突片６１と凹部５０を、それぞれ被覆体６と芯材部５の途中部に形成しているが、芯材部５に設けられる係合突部７ａまたは被係合部７ｂについては、図７に示すように、基端５ｄに設けることも好ましい。基端５ｄに設けることで、上記した突片６１の破断片の挟み込みも生じなくなる。図７（ａ）は、芯材部５の基端部に被覆体６側の突片６１に係合する切欠き溝５４を設けた例である。

図７（ｂ）は被覆体６側の突片６１に対する被係合部７ｂとして、凹部を設けることなく、芯材部５の基端面（後端面）の外周縁部５２に係合する構造とした例である。ただし、この場合は芯材部５と被覆体６とが軸中心に周方向に相対回転してしまわないように互いの境界面に、軸方向には相対移動を許容しつつ周方向に係合する凹凸係合構造を別途形成しておくことが好ましい。

以上例示した係合突部７ａと被係合部７ｂは、係合突部７ａが折れて凹凸係合が解除される例を示したが、たとえば係合突部７ａ又は被係合部７ｂが互いに離間して凹凸係合が解除される構造としてもよい。たとえば図８（ａ）は、係合突部７ａとして被覆体６に形成される突片６１を被覆体６の基端面に開放される軸法に沿った一対の貫通溝６２の間に形成されるＬ字状の構造としたものである。

このような構造によれば、喉を突くなど所定の力を超える力が作用したとき、図８（ｃ）に示すように、被覆体６の突片６１（係合突部７ａ）が外方へ屈曲変形して芯材部５の切欠き溝５４（被係合部７ｂ）から離間し、係合状態が解除され、芯材部５を含む本体側が、使用者の手で把持されている被覆体６の基端側の余剰空間ｓ１へ相対移動し、衝撃力を緩和できる。

また、図８（ｂ）に示すように、同じく被覆体６の基端面に開放される軸方向に沿った貫通溝６３を、１本または複数本、突片６１と異なる位置に設け、喉を突くなど所定の力を超える力が作用したとき、突片６１を含む被覆体６の基端部全体が外方に膨らむ様に変形し、同様に突片６１（係合突部７ａ）が芯材部５の凹部５０（被係合部７ｂ）から離間し、係合状態が解除され、芯材部５を含む本体側が、手で把持されている被覆体６の基端側の余剰空間ｓ１へ相対移動し、衝撃力を緩和できるように構成することもできる。

また、図９～図１１に示すように、被覆体６の基端側の余剰空間ｓ１を内側に有する突出部６５につき、成形しやすいように、上下に余剰空間ｓ１を形成するための二次金型の金型部位を抜くことができる周方向に沿った貫通溝６６、６７を交互に設けたものも好ましい。このような構造とすることで、二次金型を、貫通溝６６／６７を通じて上下に退避できる板状コア部を有する上下割構造の金型で効率よく成形でき、余剰空間ｓ１の通気性も向上する。さらに、このような板状コア部が抜ける貫通溝６６、６７を設けることで、上記上下割構造の金型で、図１２に示すように、余剰空間ｓ１を有しつつ基端部に閉塞壁６８を有する被覆体６も容易に成形することもできる。

また、図１３に示すように、柄部４の先端部に、軸方向に直交する方向にネック部３を相対的に揺動変位可能とする細径部５３をさらに備えるものも好ましい。これにより、喉を突いた際にヘッド部２がネック部３とともに揺動し、衝撃をさらに緩和させることができるとともに、従来のエラストマーのように素材自体の屈曲で動くものに比べ硬質樹脂を用いた構造的な可動機構であるので、清掃性や操作性を低下させることなく設計できる自由度も高い。

本例では芯材部の先端部位を断面積が前後に比べて比較的小さくなる細径部５３として屈曲変形可能に構成するとともに、対応する被覆体６の先端部位におけるネック部３を揺動させたい方向に、屈曲した細径部と干渉することなくその屈曲を許容する、先端側に開放された貫通溝６４を設けたものである。本例では、ヘッド部２の毛束２０の突出方向（腹側）および裏側（背側）にそれぞれ貫通溝６４を設け、これら２方向にネック部３が揺動できるように構成されている。

細径部５３と被覆体６の貫通溝６４以外の部位との間には隙間ｓ２が形成されることになるが、このような隙間ｓ２は貫通溝６４が存在するので二色成形時に上下割構造の二次金型で問題なく形成できる。細径部５３は、ストレートの円柱状としているが、これに限定されず、種々の構造が可能である。

次に、図１～図３に示した代表的実施形態の歯ブラシの製造手順を説明する。

まず、歯ブラシのヘッド部２とネック部３と柄部４の芯材部５とが一体に連設された一次側成形品１１（図３参照）を成形するための一次金型を型締めした状態で、この一次金型内にポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等の結晶化樹脂からなる第一の硬質樹脂を注入して前記一次側成形品１１を成形する。一次金型は効率のよい上下割構造の金型を採用できる。

次いで、一次金型を型開きした後、被覆体６からなる二次側成形品１２を成形するための二次金型を型締めした状態で、この二次金型内に前記第一の硬質樹脂に対して低溶着の性質を有する硬化樹脂、例えばアクリロニトリルブタジェンスチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）もしくはアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等からなる非結晶化樹脂、または例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），もしくはポリプロピレン樹脂（ＰＰ）等の結晶化樹脂からなる第二の硬質樹脂を注入して二次側成形品１２を成形する。ここで、二次金型は、上下の割型に加えて基端の余剰空間ｓ１を形成するための略柱状のスライドコアを軸方向に退避可能に設けるスライド金型を用いることができる。

このようにして第一の硬質樹脂からなる一次側成形品１１の芯材部５が、第二の硬質樹脂からなる被覆体６により被覆された歯ブラシを成形することができる。なお、被覆体６を構成する第二の硬化樹脂として、透明な材料を用いてもよい。この「透明」とは、可視光の透過を認めることができることを意味する。また、可視光を透過しない物質（例えば、ラメ、顔料など）を少量混合した樹脂であっても、可視光を透過することができれば透明に該当する。

透明合成樹脂としては、特に、ＪＩＳ Ｋ ７１０５の試験方法により測定した値が８０％以上である樹脂を用いることが好ましい。このように透明な材料からなる第二の硬化樹脂で被覆体６を構成すれば、芯材部５の外周面に設けられた模様が被覆体６を透かして視認可能となり、これによって歯ブラシのデザイン性を向上させることができる。

このようにして、毛束２０が植設されたヘッド部２と、このヘッド部２に連設されたネック部３と、持ち手となる柄部４とを備え、ネック部３と一体に形成された第一の硬質樹脂からなる芯材部５と、第一の硬質樹脂に対して低溶着の性質を有する第二の硬質樹脂からなる被覆体６とにより柄部４が構成された歯ブラシを、二色成形により容易かつ安価に製造することができる。歯ブラシの柄部４を構成する一次側成形品１１の芯材部５と、二次側成形品１２の被覆体６とを、互いに低溶着の性質を有する硬質樹脂で形成したため、一次側成形品１１と二次側成形品１２とが組み合わされた歯ブラシを二色成形によって形成したにも拘わらず、芯材部５と被覆体６とが互いに融着した状態となることが防止される。

歯ブラシの使用者は、柄部４の外周部に位置する被覆体６を安定して把持した状態で、ヘッド部２の毛束２０を歯に当接させることにより歯を磨くことができる。また、従来のように高価なエラストマー等からなる軟質樹脂を用いことなく、エラストマーよりも安価な二種類の硬質樹脂を選択することにより歯ブラシを安価に製造することが可能である。

なお、一次側成形品１１と二次側成形品１２とからなる歯ブラシを二色成形で形成してなる上述の実施形態に代え、第一の硬化樹脂により歯ブラシのヘッド部２とネック部３と芯材部５とが一体に連設されてなる成形品と、第二の硬化樹脂により形成された被覆体６からなる成形品とを、別々に射出成形等の手段で形成した後、これらを一体に結合することも、凹凸係合構造によっては可能である。しかし、この場合には、製造工程が複雑になって製造コストが高くなることが避けらないため、上述の二色成形法により芯材部５と被覆体６とが一体に形成された歯ブラシを安価に製造することが好ましい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

１ 歯ブラシ
１ｄ 基端部
２ ヘッド部
３ ネック部
４ 柄部
５ 芯材部
５ｄ 基端
６ 被覆体
７ａ 係合突部
７ｂ 被係合部
１１ 一次側成形品
１２ 二次側成形品
２０ 毛束
４０ 境界面
４１ 隙間
５０ 凹部
５１ 突片
５２ 外周縁部
５３ 細径部
５４ 切欠き溝
６０ 凹部
６１ 突片
６２ 貫通溝
６３ 貫通溝
６４ 貫通溝
６５ 突出部
６５ｂ 基端
６６、６７ 貫通溝
６８ 閉塞壁
５１０、６１０ 破断片
Ｒ１、Ｒ２ 領域
ｓ１ 余剰空間
ｓ２ 隙間

Claims (4)

1. 毛束が植設されたヘッド部と、
   該ヘッド部の基端側に連設されたネック部と、
   該ネック部の基端側に連設された持ち手となる柄部とを備え、
   前記柄部が、
   前記ネック部と一体に形成された第一の硬質樹脂からなる芯材部と、
   前記第一の硬質樹脂に対して低密着の性質を有する第二の硬質樹脂により前記芯材部を被覆するように形成された被覆体とを有し、
   前記被覆体の外面が把持部として機能する歯ブラシであって、
   前記被覆体の基端部に、前記芯材部の基端よりもさらに基端側に突出し、内側に前記芯材部が存在しない余剰空間を有する突出部を備え、
   前記芯材部および前記被覆体には、互いに係合して前記芯材部が前記被覆体の前記突出部内側の余剰空間側へ相対移動することを阻害する係合突部又は被係合部が設けられ、
   前記係合突部及び被係合部は、所定の力を超える力が作用したときに、互いに離間又は前記係合突部が折れることで係合状態が外れ、前記余剰空間側への相対移動を許容するように構成されていることを特徴とする歯ブラシ。
2. 前記芯材部および前記被覆体の間の境界面の少なくとも一部の領域が、基端側ほど周長が大きくなる傾斜面である、請求項１記載の歯ブラシ。
3. 前記傾斜面が、傾斜角５°以内のテーパー面である、請求項２記載の歯ブラシ。
4. 上下割構造の金型で製造した、請求項１～３の何れか１項に記載の歯ブラシ。
   

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