JP3248117U - パズル用天秤 - Google Patents

Abstract

【課題】皿に錘を簡単に載せたり取り除くことができる、パズル用天秤を提供する。【解決手段】長手方向中央部が支柱１０によって支点を中心として上下に回動可能に支持されたアーム２０と、該アーム２０の長手方向両端部に吊り下げ支持された一対の皿４０を備えるパズル用天秤１は、各皿４０をその中心部から垂直上方に延びる吊り下げ棒３０によってアーム２０の両端部にそれぞれ吊り下げ支持する。ここで、皿４０と吊り下げ棒３０は別体に構成され、皿４０の中心部には円孔４０ａが形成され、吊り下げ棒３０の下端には円板３１が形成され、皿４０の円孔４０ａに吊り下げ棒３０を下方から通し、該吊り下げ棒３０を中心軸回りに所定角度だけ回転させることによって、該吊り下げ棒３０の円板３１に形成された突片と係止爪によって皿４０の円孔４０ａの周縁を挟持して吊り下げ棒３０を皿４０の中心部に着脱可能に取り付ける。【選択図】図１

Description

新規性喪失の例外適用申請有り

本考案は、幼児や学童の知的能力を高めるための知育玩具の一形態として、目方（重さ）の異なる錘と天秤を使ってパズルを解く天秤パズルに用いて好適なパズル用天秤に関する。

脳が成長過程にある幼児や学童が遊びなどによって楽しく学ぶことができる機会を通して判断力や想像力、推察力などの知的能力を育むためのパズル用玩具は、今までに種々提案されているが、そのうちの１つとしてパズル用天秤が知られている（例えば、特許文献１参照）。

パズル用天秤は、天秤のアームの両端部に吊り下げられた一対の皿に重さの異なる１つまたは複数の錘を載せて試行錯誤を繰り返して両皿の重さをバランスさせることによって、重さの概念を感覚的に習得させて論理的思考力や数学的思考力を養わせるものである。

特開２００５－０７３７２９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたものを含む従来のパズル用天秤においては、一対の皿は、その外周部の複数箇所（一般的には、４箇所）が糸や鎖などによってアームの長手方向両端部に吊り下げられているため、錘を皿に載せたり、皿から錘を取り除きづらいという問題があった。

本考案は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、皿に錘を簡単に載せることができ、皿から錘を簡単に取り除くことができるようにした錘を含むパズル用天秤を提供することにある。

請求項１に記載の考案は、長手方向中央部が支柱によって支点を中心として上下に回動可能に支持されたアームと、該アームの長手方向両端部に吊り下げ支持された一対の皿と、前記皿に載せる外形が同じで異なる重さの複数個の錘とを備えるパズル用天秤であって、前記各皿をその中心部から垂直上方に延びる吊り下げ棒によって前記アームの長手方向両端部にそれぞれ吊り下げ支持したことを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、前記皿と前記吊り下げ棒は別体に構成され、前記皿の中心部には円孔が形成され、前記吊り下げ棒の下端には円板が形成され、前記皿に形成された前記円孔に前記吊り下げ棒を下方から通し、該吊り下げ棒を中心軸回りに所定角度だけ回転させることによって、該吊り下げ棒の前記円板に形成された係合爪と突片とで前記皿の前記円孔の周縁を挟持して当該吊り下げ棒を前記皿の中心部に着脱可能に取り付けたことを特徴とする。

請求項３に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、前記アームの長手方向両端部に、外端部が開口するスリットを長手方向に沿って縦方向に貫設し、前記吊り下げ棒の上端部を前記スリットに水平方向から差し込み、該吊り下げ棒の上端部を前記アームの外端部に形成されたピボット支点を中心として揺動可能に支持したことを特徴とする。

請求項４に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、前記支柱の上端部に、上方に開口する軸受溝を形成し、該軸受溝によって前記アームの長手方向中央部に形成された支軸を受けるよう構成したことを特徴とする。

請求項５に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、前記アームの支点の両側に、バランス調整用のバランサを長手方向にスライド可能に設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の考案によれば、各皿をその中心部から垂直上方に延びる吊り下げ棒によってアームの長手方向両端部にそれぞれ吊り下げ支持したため、各皿に錘を載せたり、皿から錘を取り除く際に吊り下げ棒が邪魔になることがなく、天秤パズルを解くために各皿に錘を簡単に載せることができるとともに、各皿から錘を簡単に取り除くことができるという効果が得られる。

請求項２に記載の考案によれば、吊り下げ棒の円板に形成された係合爪と突片とで皿の円孔の周縁を挟持して当該吊り下げ棒を皿の中心部に着脱可能に取り付けたため、皿と吊り下げ棒を分解してコンパクトに収納することができるとともに、必要な場合には、吊り下げ棒を皿に組み付けて使用することができる。

請求項３に記載の考案によれば、アームの長手方向両端部に形成されたスリットに対して吊り下げ棒の上端部を水平に出し入れすることによって、該吊り下げ棒とその下端に支持された皿をアームから取り外してコンパクトに収納することができるとともに、必要な場合には、吊り下げ棒と皿をアームの長手方向両端部に組み付けて使用することができる。

請求項４に記載の考案によれば、支柱の上端部に形成された軸受溝によってアームの長手方向中央部に形成された支軸を受けるようにしたため、アームを支柱から取り外して両者を分解することができるとともに、必要な場合には、アームを支柱に組み付けることができる。

請求項５に記載の考案によれば、アームの支点の両側に、バランス調整用のバランサを長手方向にスライド可能に設けたため、製造誤差などに起因して、皿に錘を載せない状態においてアームが支点によって水平に支持されない場合には、バランサをアームの長手方向にスライドさせてアームの左右の重量バランスをとって該アームを支点によって水平に支持することができる。

本考案に係るパズル用天秤の斜視図である。 本考案に係るパズル用天秤の分解斜視図である。 （ａ）はアーム組み立て前の状態を示すアームと支柱の正面図、（ｂ）はアーム組み立て後の状態を示すアームと支柱の正面図である。 皿と吊り下げ棒の破断正面図である。 皿の平面図である。 図３のＡ－Ａ線拡大断面図である。 皿の底面図である。 吊り下げ棒下部の部分正面図である。 図８のＢ－Ｂ線断面図である。 吊り下げ棒の皿への組み付け方法を示す皿と吊り下げ棒の破断正面図である。 吊り下げ棒の皿への組み付け方法を示す皿と吊り下げ棒の中心部を下方から見た拡大部分底面図である。 吊り下げ棒と皿のアームへの組み付け方法を示す部分正面図である。 吊り下げ棒と皿のアームへの組み付け方法を示す部分平面図である。 錘の斜視図である。 （ａ）～（ｄ）は種々の重さの錘の断面斜視図である。

以下に本考案の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

先ず、本考案に係るパズル用天秤１の全体構成を図１及び図２に基づいて説明すると、該パズル用天秤１は、垂直に起立する支柱１０と、該支柱１０の上端に長手方向中央部が支点を中心として上下に回動可能に支持されたアーム２０と、該アーム２０の長手方向両端部（外端部）に吊り下げ棒３０によって吊り下げ支持された一対の皿４０を備えている。以下、本考案に係るパズル用天秤１の主要な構成要素である支柱１０と、アーム２０と、吊り下げ棒３０及び皿４０の構成の詳細についてそれぞれ説明する。支柱１０と、アーム２０と、吊り下げ棒３０及び皿４０は、どれも合成樹脂製であるが、紙製、木製等であってもよい。

（支柱）
支柱１０は、上方に向かって先細りの中空の四角筒で構成されており、その下端は、四角錐台状のベース２の中心部に着脱可能に取り付けられている。これらの支柱１０とベース２は、合成樹脂（以下、単に樹脂という。）にてそれぞれ一体成形されており、支柱１０は、ベース２の中心部から垂直に起立している。

ここで、支柱１０の上端部には、互いに平行に垂直に起立する三角プレート状の支持ブラケット１１が互いに平行に一体に突設されており、これらの支持ブラケット１１の間には、図２に示すように、上方が開口する凹部１２が形成されている。そして、各支持ブラケット１１の上端には、上方が開口する軸受溝１１Ａがそれぞれ形成されている。

（アーム）
アーム２０は、下方が開口する断面矩形枠状の細長い部材であって、その長手方向中央には、三角プレート状の支持ブラケット２１が相対向して平行に立設されており、各支持ブラケット２１の上部には、角柱状の支軸２２が水平に一体に突設されている。なお、このアーム２０も樹脂にて一体成形されている。

また、アーム２０の長手方向両端部（外端部）には、上下方向に貫通するスリット２３が長手方向に沿ってそれぞれ形成されており、各スリット２３は、外側方に向かってそれぞれ開口している。ここで、アーム２０の長手方向両端部のスリット２３を挟んでこれの両側（図１の手前側と奥側）には、支持ブラケット２４が互いに平行にそれぞれ形成されており、各支持ブラケット２４には、上方が開口する軸受溝２４Ａがそれぞれ形成されている。そして、各支持ブラケット２４の軸受溝２４Ａの底部には、ピボット支点２４ａがそれぞれ一体に突設されている。

さらに、アーム２０の長手方向両端部の外周には、矩形枠状のバランス調整用のバランサ２５が長手方向に沿ってスライド可能にそれぞれ設けられている。

したがって、互いに別体に構成されたアーム２０と支柱１０において、アーム２０は、支柱１０に対して分解及び組み立て可能である。すなわち、図３（ａ）に示すように、分解されたアーム２０の長手方向中央部を支柱１０の上方から該支柱１０の上端部に形成された凹部１２に上方から図３（ｂ）に示すように嵌め込み、該アーム２０の一対の支持ブラケット２１にそれぞれ水平に突設された角柱状の支軸２２を支柱１０の軸受溝１１Ａによって受ければ、アーム２０の長手方向中央部が支柱１０の上端部に支軸２２を中心として上下に回動可能に支持される。また、図３（ｂ）に示すように、アーム２０が支柱１０に支持されている状態から、該アーム２０をそのまま上方に持ち上げれば、図３（ａ）に示すように、該アーム２０を分解して支柱１０から容易に取り外すことができる。

（皿及び吊り下げ棒）
各皿４０は、図４に示すように、底の浅い有底円筒としてそれぞれ構成されており、その中心部からは吊り下げ棒３０がそれぞれ垂直に立設されている。ここで、皿４０と吊り下げ棒３０とは別体に構成された樹脂成形品であって、各吊り下げ棒３０は、以下に説明する構成によって各皿４０に対して着脱可能であって、両者は分解及び組み立て可能である。

すなわち、図４～図７に示すように、皿４０の底板４０Ａの中心部には円孔４０ａが形成されており、この円孔４０ａの内周の相対向する２箇所には、図５～図７に示すように、円弧状の切り欠き溝４１が形成されている。そして、各切り欠き溝４１に周方向に隣接する箇所には、厚さの薄い円弧状の係合爪４２がそれぞれ形成されている。

また、図７に示すように、各皿４０の底面の円孔４０ａの周囲であって、２つの切り欠き溝４１が形成された方向と直交する方向の２箇所（図７の上下２箇所）には、円弧状のガイド溝４３が形成されており、各ガイド溝４３の近傍には、円形の係止穴４４がそれぞれ形成されている。

一方、各吊り下げ棒３０の下端には、図８及び図９に示すように、水平な円板３１が一体に形成されており、該吊り下げ棒３０は、図９に示すように、平面視十字状をなす垂直方向に沿って延びる補強リブ３２によって補強されている。ここで、補強リブ３２は、上方に向かって先細となる側面視三角状に成形されており、当該吊り下げ棒３０の上端には、丸棒状の水平な支持棒３３が一体に形成されている。そして、この支持棒３３の下半部の補強リブ３２を挟む長手方向両側には、図４に示すように、Ｖ溝３３ａがそれぞれ形成されている。

また、図８及び図９に示すように、吊り下げ棒３０の下端に形成された円板３１の下面外周の相対向する２箇所からは矩形プレート状の突片３４がそれぞれ水平に突設されており、各突片３４の上面先端部には、半球状の係合突起３５がそれぞれ一体に突設されている。さらに、円板３１の２つの突片３４と直交する２箇所（図９の上下２箇所）には、円板３１の上面外周に沿う薄い円弧状の係合爪３６が水平に突設されている。

ここで、皿４０とは別体に構成された吊り下げ棒３０の皿４０への組み付け方法を図１０及び図１１に基づいて説明する。

すなわち、吊り下げ棒３０を皿４０に組み付けるには、図１０に実線にて示すように、吊り下げ棒３０を、その先端側から皿４０の円孔４０ａに下方から通して上方へと押し上げる。このとき、吊り下げ棒３０の下端の円板３１に形成された２つの係合爪３６の位置を皿４０の円孔４０ａの周縁に沿って形成された２つの切り欠き溝４１の位置に合わせる。そして、この状態から吊り下げ棒３０を皿４０に対して持ち上げると、吊り下げ棒３０側の２つの係合爪３６が皿４０の円孔４０ａの周縁に形成された２つの切り欠き溝４１を通過し、吊り下げ棒３０の下端の円板３１に形成された２つの突片３４が図１０に鎖線にて示すように皿４０の底面に密着するとともに、各突片３４の先端上面に突設された半球状の係合突起３５が図１１に示すように皿４０の底面のガイド溝４３に係合する。

而して、上記状態から、吊り下げ棒３０を軸心回りに図１１の矢印方向に回すと、該吊り下げ棒３０側の２つの突片３４の各先端上面に突設された各係合突起３５が皿４０の底面に形成された円弧状のガイド溝４３に沿ってそれぞれ摺動する。そして、吊り下げ棒３０が図１１に示す所定の角度αだけ矢印方向に鎖線にて示す位置まで回動すると、各突片３４の先端上面に突設された係合突起３５が皿４０の底面に形成された係止穴４４に係合するとともに、円板３１に形成された２つの係合爪３６が皿４０の円孔４０ａの周縁に形成された係合爪４２に係合する。この結果、吊り下げ棒３０は、その下端の円板３１に形成された２つの突片３４と２つの係合爪３６によって皿４０の底板４０Ａに開口する円孔４０ａの周縁を挟持するため、該吊り下げ棒３０が皿４０の中心部に垂直に立設された状態で皿４０に取り付けられる。

そして、以上のようにして皿４０の中心部に取り付けられた吊り下げ棒３０を皿４０から取り外して分解する場合には、以上とは逆の手順に従って該吊り下げ棒３０を図１１に示す矢印方向とは逆方向に回すことによって、吊り下げ棒３０を皿４０から取り外して両者を簡単に分解することができる。

ところで、中心部に吊り下げ棒３０が垂直に起立する皿４０をアーム２０の長手方向両端部（外端部）に吊り下げるには、図１２及び図１３に示すように、吊り下げ棒３０と皿４０を鎖線位置から矢印方向に水平移動させ、図１３に実線にて示すように、吊り下げ棒３０の細い上端部をアーム２０の長手方向端部（外端部）に垂直に貫設されたスリット２３（図１３参照）に横方向から通す。このとき、吊り下げ棒３０の上端部の支持棒３３は、図１２に鎖線にて示すように、アーム２０の長手方向端部に形成された軸受溝２４Ａの上方に位置しているため、吊り下げ棒３０をそのまま下げれば、図１２に実線にて示すように、支持棒３３に形成されたＶ溝３３ａがアーム２０に形成された軸受溝２４Ａのピボット支点２４ａによって受けられるため、皿４０が吊り下げ棒３０によってアーム２０の長手方向両端部に吊り下げ支持される。なお、以上は一方の皿４０の吊り下げ棒３０によるアーム２０の長手方向一端部への吊り下げ手順について図示及び説明したが、他方の皿４０の吊り下げ棒３０によるアーム２０の長手方向他端部への吊り下げも以上と同様の手順に従ってなされる。

そして、皿４０と吊り下げ棒３０のアーム２０からの取り外しは、以上とは逆の手順によって簡単になされ、皿４０及び吊り下げ棒３０とアーム２０とを簡単に分解することができる。

ところで、製造誤差などに起因して、アーム２０の長手方向両端部に吊り下げられた皿４０に図１４に示す錘５０を載せていない状態において、アーム２０が水平状態を保っていないで水平から斜めに傾斜しているような場合には、図１～図３、図１２、図１３に示しているバランサ２５をアーム２０の長手方向にスライドさせることによってアーム２０を水平に保つことができる。具体的には、アーム２０の水平よりも持ち上がった側のバランサ２５を中心から遠ざかる方向にスライドさせるか、或いは水平から下がった側のバランサ２５を中心に近づく側にスライドさせる。

而して、以上のように構成されたパズル用天秤１の各皿４０に載せる錘５０としては、本実施形態では、一例として図１４に示すようなダイヤモンドカットされた宝石型のものを使用している。この実施形態の錘５０においては、重さの違いを色分けするようにしている。色分けした錘５０は、不透光性の柔軟な袋（不図示）に入れて外から色が分からない（重さがわからない）ようにする。

ここで、重さの異なる錘５０の例を図１５（ａ）～（ｄ）にそれぞれ示す。各錘５０（５０１～５０４）は、八角錐台状の２つのキャップ５１，５２の外周縁同士を重ね合わせ、その重ね合わせ部を接着剤で接着して構成されている。一方（図の上側）のキャップ５１の内面中心部には、円筒５１ａが垂直に一体に形成されており、他方（図の下側）のキャップ５２の内面中心部には、円柱状の軸５２ａが垂直に一体に形成されている。

以上のように構成された一方のキャップ５１の円筒５１ａに他方のキャップ５２の軸５２ａを嵌め込むとともに、前述のように、両キャップ５１，５２の外周縁同士を重ね合わせ、その重ね合わせ部を接着剤によって接着することによって錘５０が構成されるが、この錘５０の重さは、次のようにして調整されている。

すなわち、図１５（ａ）に示す錘５０１は、内部は空洞であって、内部には何も収容されていない。この錘５０１が本考案天秤パズルで用いる基本重さの錘である。図１５（ｂ）に示す錘５０２は、内部の空間に樹脂製の円筒状のウェイト５３をキャップ５１の円筒５１ａの外周に圧入することによって収容しており、図１５（ｃ）に示す錘５０３は、内部の空間に樹脂５４を充填している。さらに、図１５（ｄ）に示す錘５０４は、内部においてリング状の２枚の金属板５５，５６を重ねて一方のキャップ５１の円筒５１ａに通し、これらの金属板５５，５６を円筒５１ａの外周に嵌合する円筒状のスペーサ５７，５８によって挟持するようにしたものである。図示した錘の重さは、図１５（ａ）に示す錘５０１、図１５（ｂ）に示す錘５０２、図１５（ｃ）に示す錘５０３、図１５（ｄ）に示す錘５０４の順に重く形成されている。因みに、錘５０１の目方を１とすると、錘５０２は目方２、錘５０３は目方３、錘５０４は目方４であり、パズル用とするため、一例として錘５０１は８個、錘５０２は４個、錘５０３は２個、錘５０４は２個が、パズル用天秤１とセットにされる。錘５０の種類と数は、上記例は一例であって、これ以外の目方の種類と各目方の錘の数としてもよい。

本考案では、大きさ、形状が同じで目方が異なる複数種類で複数個の錘５０１～５０４があるから、例えばこれらを適宜に組合せた数で天秤１の左右の皿４０に載せたり、取り除いたりすることによって、左右の天秤皿４０が水平（又は平行）になるときを競い、左右の皿が釣り合うときをこのパズルの解とするといったパズルゲームを行うことができる。

以上のように、本実施形態に係るパズル用天秤１においては、左右の各皿４０をその中心部から垂直上方に延びる吊り下げ棒３０によってアーム２０の長手方向両端部にそれぞれ吊り下げ支持するようにしたため、各皿４０に複数個の錘５０を載せたり、皿４０から錘５０を取り除きながら天秤パズルを進行するとき、吊り下げ棒３０が邪魔になることがなく、各皿４０に複数個の錘５０を簡単に載せることができるとともに、各皿４０から錘５０を簡単に取り除くことができるという効果が得られる。

また、本実施形態に係るパズル用天秤１においては、吊り下げ棒３０の円板３１に形成された係合爪３６と突片３４によって皿４０の底板４０Ａに形成された円孔４０ａの周縁を挟持して当該吊り下げ棒３０を皿４０の中心部に着脱可能に取り付けるようにしたため、皿４０と吊り下げ棒３０を分解して両者をコンパクトに収納することができるとともに、必要な場合には、吊り下げ棒３０を皿４０に組み付けて使用することができる。

さらに、本実施形態に係るパズル用天秤１においては、アーム２０の長手方向両端部に形成されたスリット２３に対して吊り下げ棒３０の上端部を水平に出し入れすることによって、該吊り下げ棒３０とその下端に支持された皿４０をアーム２０から取り外してコンパクトに収納することができるとともに、必要な場合には、吊り下げ棒３０と皿４０とをアーム２０の両端部に組み付けて使用することができる。

また、本実施形態に係るパズル用天秤１においては、支柱１０の上端部に形成された軸受溝１１Ａによってアーム２０の長手方向中央部に形成された支軸２２を受けるようにしたため、アーム２０を支柱１０から取り外して両者を分解することができるとともに、必要な場合には、アーム２０を支柱１０に組み付けることができる。

その他、本実施形態に係るパズル用天秤１においては、アーム２０の支点の両側に、バランス調整用のバランサ２５を長手方向にスライド可能に設けたため、製造誤差などに起因して、皿４０に錘５０を載せない状態においてアーム２０が支点によって水平に支持されない場合には、バランサ２５をアーム２０の長手方向にスライドさせて該アーム２０の左右の重量バランスをとって当該アーム２０を支軸２２によって支柱１０に対して水平に支持することができる。

なお、本考案は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１ パズル用天秤
１０ 支柱
１１ 支持ブラケット
１１Ａ 軸受溝
１２ 凹部
２０ アーム
２１ 支持ブラケット
２２ 支軸
２３ スリット
２４ 支持ブラケット
２４Ａ 軸受溝
２４ａ ピボット支点
２５ バランサ
３０ 吊り下げ棒
３１ 円板
３４ 突片
３５ 係合突起
３６ 係合爪
４０ 皿
４０Ａ 皿の底板
４０ａ 円孔
４１ 切り欠き溝
４２ 係合爪
４３ ガイド溝
４４ 係止穴
５０ 錘

Claims (7)

1. 長手方向中央部が支柱によって支点を中心として上下に回動可能に支持されたアームと、該アームの長手方向両端部に吊り下げ支持された一対の皿と、前記皿に載せる外形が同じで異なる重さの複数個の錘とを備えるパズル用天秤であって、
   前記各皿をその中心部から垂直上方に延びる吊り下げ棒によって前記アームの長手方向両端部にそれぞれ吊り下げ支持したことを特徴とするパズル用天秤。
2. 前記皿と前記吊り下げ棒は別体に構成され、前記皿の中心部には円孔が形成され、前記吊り下げ棒の下端には円板が形成され、
   前記皿に形成された前記円孔に前記吊り下げ棒を下方から通し、該吊り下げ棒を中心軸回りに所定角度だけ回転させることによって、該吊り下げ棒の前記円板に形成された係合爪と突片で前記皿の前記円孔の周縁を挟持して当該吊り下げ棒を前記皿の中心部に着脱可能に取り付けた請求項１のパズル用天秤。
3. 前記アームの長手方向両端部に、外端部が開口するスリットを長手方向に沿って縦方向に貫設し、前記吊り下げ棒の上端部を前記スリットに水平方向から差し込み、該吊り下げ棒の上端部を前記アームの外端部に形成されたピボット支点を中心として揺動可能に支持した請求項１のパズル用天秤。
4. 前記支柱の上端部に、上方に開口する軸受溝を形成し、該軸受溝によって前記アームの長手方向中央部に形成された支軸を受けるよう構成した請求項１のパズル用天秤。
5. 前記アームの支点の両側に、バランス調整用のバランサを長手方向にスライド可能に設けた請求項１のパズル用天秤。
6. 前記錘は、最小重さの錘と、この錘を基準として重さが前記最小重さの整数倍の異なる重さの複数の錘とによる、少なくとも４種類の重さのそれぞれ複数個の錘である請求項１のパズル用天秤。
7. 前記錘は、異なる重さの錘ごとに異なる色を付け、各錘を不透光性柔軟袋に入れて使用する請求項１のパズル用天秤。

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