(57)【要約】【課題】  従来の幼児用ないしは子供用等の自転車に対し、より簡便に一時的にバランスバイクと同様の機能を持たせることができるようにし、且つ自転車のペダリング動作へもスムーズに移行できるようにした、新規な自転車のペダル換装用ステップ装置の開発を課題としたものである。【解決手段】  本発明の自転車のペダル換装用ステップ装置２は、クランクアダプタ２０とステップ本体２１とを具えて成り、自転車１のクランクペダル１４２がクランクロッド１４１から取り外された状態において、前記クランクアダプタ２０は、クランクロッド１４１の基部に固定され、更にこのクランクアダプタ２０に前記ステップ本体２１が一体に取り付けられ、クランク軸１４０左右に張り出した位置に足載せができるように構成されたことを特徴として成るものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクアダプタとステップ本体とを具えて成り、自転車のクランクペダルがクランクロッドから取り外された状態において、
前記クランクアダプタは、クランクロッドの基部に固定され、更にこのクランクアダプタに前記ステップ本体が一体に取り付けられ、クランク軸左右に張り出した位置に足載せができるように構成されたことを特徴とする、自転車のペダル換装用ステップ装置。
【請求項２】
前記クランクアダプタは、一方の端部寄りの外周部にクランク固定ネジを具えるとともに、当該端部側の端面には、クランク固定ナットの逃げ部が凹陥形成され、一方、クランクアダプタの他の端部側には、ステップ固定ネジが具えられ、
前記クランク固定ネジは、クランクロッドの基部に形成される工具掛け用メネジにねじ込まれて固定され、
一方、ステップ固定ネジは、ステップ本体をネジ留め固定するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の、自転車のペダル換装用ステップ装置。
【請求項３】
前記クランクアダプタは、パイプ状の形状であり、クランク固定ネジとステップ固定ネジとは、クランクアダプタの外周面に形成された同ピッチのオネジであり、一方、パイプ状の中空部を前記クランク固定ナットの逃げ部としたことを特徴とする請求項２記載の、自転車のペダル換装用ステップ装置。
【請求項４】
前記クランクアダプタは、クランク固定ネジの一部を切り込むことにより、クランク固定ネジのネジ山自体でタッピング刃を形成していることを特徴とする請求項２または３記載の、自転車のペダル換装用ステップ装置。
【請求項５】
前記タッピング刃の先端は、クランクアダプタの捩じ込み方向に向かって鋭角に尖った形状であることを特徴とする請求項４記載の、自転車のペダル換装用ステップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば幼児あるいは子供用の自転車を、一時的にいわゆるバランスバイクとして切換改造することができるようにした、自転車のペダル換装用ステップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、幼児や年少者が自転車に乗るためのバランス取り操作を習得し易くすることを目的として、バランスバイクないしはランニングバイクと呼ばれる新たな遊具に類した二輪車が普及してきている。
このものは一般の自転車からペダルをはじめとした駆動機構や、ブレーキ装置を取り外し、単に前後二輪とした車両であって、走行するには幼児等がサドルに跨がった状態で、足で地面を蹴り、車体を前進させるものである。このため当然ながら走行スピードも限られ、そのこともあってブレーキ装置も装着されていない。
【０００３】
ところで、このようなバランスバイクは、その目的のとおり、幼児等でも遊びの中で二輪車に乗るためのバランス感覚を容易に会得できるが、一方で、バランス感覚を会得した後には足で蹴って得られる速度域での走行感覚に幼児、年少者であっても物足りなさを感じることが多い。
このため幼児や年少者は、通常の自転車によるペダリング（足こぎ動作）でより速い速度域での走行を望み、また一方では、下り坂等を利用してバランスバイクでのより速い速度での走行体験をするような遊びも行っている。
【０００４】
このような幼児や年少者の要望に応えるために、まず改めて別途子供用自転車を買い与えるとなると、保護者にとっては新たな出費となる上、バランスバイクの使用期間が比較的短いこともあって、浪費感を免れ得ない。
また一方で、下り坂等を利用したバランスバイクでの速度を増した遊びでは、ブレーキを具えていないことから、極めて危険なものとなっている。
このような状況から、バランスバイクと一般の自転車とを兼用できるようにした試みが既になされている（例えば特許文献１、２参照）。このものは、自転車の基本構成を具えていながら、バランスバイクとしても機能するように、簡易にクランクペダル、クランク機構、前スプロケット、チェーン（駆動ベルト）から成る駆動機構を取り外すことができるようにしたものである。
【０００５】
ところでペダルをこいで走る自転車への移行にあたっては、惰性で走るバランスバイクであっても両足を車体に載せ掛けて乗ることが更なるスキルアップには好ましい。つまり、両足を左右に投げ出して、地面から浮かせた状態のままでは、バランス取りを両足の動きにも委ねがちであり、次のペダリング操作への移行が円滑に行かない傾向がみられる。
このような視点で前記従来手法をみると、従来手法は、足を載せるペダルを完全に取り外す構造であり、惰性走行時におけるステップは全くない。従って両足を投げ出したライディングフォームのままであり、次のペダリング動作への移行に幾分か手間取ってしまうきらいがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１４７１９９号公報
【特許文献２】特開２０１５−２４６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、従来の幼児用ないしは子供用の自転車に対し、より簡便に一時的にバランスバイクと同様の機能を持たせることができるようにし、且つ自転車に乗るためのペダリング動作への移行もスムーズにできるようにした、新規な自転車のペダル換装用ステップ装置の開発を課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の自転車のペダル換装用ステップ装置は、クランクアダプタとステップ本体とを具えて成り、自転車のクランクペダルがクランクロッドから取り外された状態において、前記クランクアダプタは、クランクロッドの基部に固定され、更にこのクランクアダプタに前記ステップ本体が一体に取り付けられ、クランク軸左右に張り出した位置に足載せができるように構成されたことを特徴として成るものである。
【０００９】
請求項２記載の自転車のペダル換装用ステップ装置は、前記請求項１記載の要件に加え、前記クランクアダプタについては、一方の端部寄りの外周部にクランク固定ネジを具えるとともに、当該端部側の端面には、クランク固定ナットの逃げ部が凹陥形成され、一方、クランクアダプタの他の端部側には、ステップ固定ネジが具えられ、
前記クランク固定ネジは、クランクロッドの基部に形成される工具掛け用メネジにねじ込まれて固定され、一方、ステップ固定ネジは、ステップ本体をネジ留め固定するように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１０】
請求項３記載の自転車のペダル換装用ステップ装置は、前記請求項２記載の要件に加え、前記クランクアダプタについては、パイプ状の形状であり、クランク固定ネジとステップ固定ネジとは、クランクアダプタの外周面に形成された同ピッチのオネジであり、一方、パイプ状の中空部を前記クランク固定ナットの逃げ部としたことを特徴として成るものである。
【００１１】
請求項４記載の自転車のペダル換装用ステップ装置は、前記請求項２または３記載の要件に加え、前記クランクアダプタについては、クランク固定ネジの一部を切り込むことにより、クランク固定ネジのネジ山自体でタッピング刃を形成していることを特徴として成るものである。
【００１２】
請求項５記載の自転車のペダル換装用ステップ装置は、前記請求項４記載の要件に加え、前記タッピング刃の先端については、クランクアダプタの捩じ込み方向に向かって鋭角に尖った形状であることを特徴として成るものである。
【発明の効果】
【００１３】
まず請求項１記載の発明によれば、既存の自転車に対し、クランク軸の延長上にステップ本体が形成できると共に、クランクペダルを廃した状態とすることができ、通常の自転車をバランスバイク状に設定できる。このため自転車に乗るためのバランス感覚の会得と、その後のペダル操作への移行をスムーズにするための足先の定置訓練とを併せて行うことができる。
【００１４】
また請求項２記載の発明によれば、ステップ本体をクランク軸から左右に張出すように形成するにあたり、クランクアダプタは、クランクロッドにメネジ状に形成されている工具掛け用ネジを利用してクランクロッド基部に固定されるものであり、固定構造をシンプル且つ合理的なものとすることができる。
【００１５】
また請求項３記載の発明によれば、クランクアダプタは、パイプ状の形状とし、クランク固定ネジとステップ固定ネジとは共通ピッチのオネジであり、クランクアダプタを極めてシンプルな構成とすることができる。
【００１６】
また請求項４記載の発明によれば、クランクアダプタは、クランク固定ネジのネジ山がタッピング刃を形成しているから、クランクロッドのネジ山への異物のつまりや、ネジ山自体の損傷でクランクアダプタを捩じ込み難い場合であっても、ネジ山を修正しながらの捩じ込みがなされ、確実なクランクアダプタの取り付けが図られる。
【００１７】
また請求項５記載の発明によれば、前記タッピング刃は、その先端がクランクアダプタの捩じ込み方向に向かって、鋭角に尖った形状であり、クランクロッドのネジ山の修正がより確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る自転車のペダル換装用ステップ装置を示す説明図である。
【図２】同上装置の拡大図であり、（ａ）は、分解斜視図、（ｂ）は分解状態の断面図、（ｃ）は組付状態の断面図である。
【図３】同上装置におけるクランプアダプタの拡大図である。
【図４】同上装置の他の実施例であり、コッタ留め対応のクランクロッドに適用した場合の種々の形態を示す斜視図である。
【図５】同上装置における、クランクアダプタとステップ本体との一体化構造の種々の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態は、以下述べる実施例をその一つとするものであると共に、この技術思想に基づく種々の改良した実施例をも含むものである。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する。
まず図１に示すとおり、本発明はクランク装置を含んだ駆動装置や、ブレーキシステム等の安全装置を具えた通常の自転車１に適用されるものであって、まず自転車１について、その概略を説明する。
この自転車１は、多くは幼児期や、年少時に用いられるものであり、車輪径を含め車体サイズは小型のものを一例として図示した。もちろん、幼少期を過ぎて青年期、成人に達した人であっても、きっかけが無く自転車に乗れない場合もあり、それらの人にとってはより大型の自転車に本発明を適用することが適切である。
まず基本骨格と成るフレーム１０に対し、その前方に回動自在のフロントフォーク１１を具える。このフロントフォーク１１の上方にはハンドルバー１２が固定されると共に、このフロントフォーク１１の下端には前輪ＷＦが軸支される。一方フレーム１０の後端には、後輪ＷＲが支持され、前輪ＷＦ、後輪ＷＲの間におけるフレーム１０には、上方に向けてサドル１３が取り付けられる。
【００２１】
更に自転車１には、駆動系の装置としてクランク装置１４を具えるものであり、フレーム１０に支持されるクランク軸１４０と左右一対のクランクロッド１４１と、クランクロッド１４１の自由端に取り付けられるクランクペダル１４２とを主要部材とし、一方のクランクロッド１４１にはドライブスプロケット１５が固定される。駆動系の装置として更には、後輪ＷＲにいわゆるフリーギヤタイプのドリブンスプロケット１６が設けられ、このものとドライブスプロケット１５との間にはチェーン１７が懸張され、クランク軸１４０の回転を後輪に伝達する。なおチェーンの保護や使用者の安全のため図示を省略したが、チェーンケースを具えることが好ましい。
更に走行安全を確保するためにブレーキ装置１８を具える。このものは、前輪ブレーキレバー１８０Ｆと後輪ブレーキレバー１８０Ｒとをハンドルバー１２に具え、その操作の動きは、シフトケーブルを介して、前輪ブレーキキャリパ１８１Ｆと後輪ブレーキキャリパ１８１Ｒとに伝達される。
【００２２】
以上概略的に述べた構成が一般の自転車１の構成であるが、本発明に係るステップ装置２の取り付けに関与するクランク装置１４について更に詳細に説明する。
前述のとおり、クランク装置１４は、クランク軸１４０と、クランクロッド１４１とを主要部材として含む。まずクランク軸１４０は、フレーム１０の中央下方におけるハンガー等と称される部位に回転自在に支持されている。その左右の軸端側は、クランクロッド１４１の圧嵌用の角テーパ軸部１４０ａを具え、更にその端部寄りには、固定オネジ１４０ｂを形成している。
一方対応するクランクロッド１４１は、基端部側に角テーパ孔１４１ａを具え、更にこれと連通するように固定凹部１４１ｂが設けられ、この固定凹部１４１ｂの内周面には、クランクロッド１４１を引き抜くための工具掛け用メネジ１４１ｃが形成されている。またこの工具掛け用メネジ１４１ｃを利用して、エンドキャップ１４１ｄがネジ留めまたは圧嵌め状に被せられている。
【００２３】
本発明である自転車のペダル換装用のステップ装置２（以下、ステップ装置２と記す）は、一例としてこの工具掛け用メネジ１４１ｃを利用して取り付けられる。ステップ装置２は、一例としてクランクアダプタ２０と、ステップ本体２１との別体となった２部材で構成されているが、両者を一部材で構成することももとより可能である。
クランクアダプタ２０は、短寸パイプ状の筒状本体２２に対し、以下の機能形状を形成している。まず筒状本体２２の外周面の一端からは、クランク固定オネジ２３が内側に向かって刻設されているものであり、その径寸法、ネジ山ピッチは、クランクロッド１４１における工具掛け用メネジ１４１ｃに捩じ込み可能な径寸法、ネジ山ピッチとしている。そして筒状本体２２における中空部はクランク固定オネジ２３側において、クランクロッド１４１の固定ナット１４３と干渉を避けるための逃げ部２４とする。一方筒状本体２２の他端側には、ステップ固定オネジ２５が刻設されるものであり、本実施例では、前記クランク固定オネジ２３と同寸法であり、且つ両者は連続して一体のネジ山として形成されている。もちろんそれぞれのオネジは締め込み対象が異なるものであり、不連続であってもよいし、ネジサイズ等が異なってもよい。
【００２４】
これらクランク固定オネジ２３とステップ固定オネジ２５とには、更に実際の使用を考慮した構成が設けられる。即ちクランク固定オネジ２３には、一例として筒状本体２２の端面に４カ所の切欠部２３ａが形成され、これにより筒状本体２２の端部周面にクランク固定オネジ２３自体によるタッピング刃２３ｂが形成される。
またこの切欠部２３ａは、断面方向にみると図３に示すように直径線上から捩じ込み方向に向かって外側を傾けたような放射螺旋状に形成されている。これにより実質的にタッピング刃２３ｂは、クランクアダプタ２０の捩じ込み方向に向かって鋭角に尖った形状を有する。一方、他端側のステップ固定オネジ２５には、一部切欠を設け、ここを工具掛け部２５ａとしている。
【００２５】
次にステップ本体２１について説明する。
このものは、一例としてアルミ等の金属棒部材ないしはパイプ材等を用いて形成された足載せのための部材であり、その一方の端面には前記クランクアダプタ２０におけるステップ固定オネジ２５に捩じ込み自在の固定メネジ２６を形成する。またその外周面には、一例としてローレット加工をした滑り止め加工２７を具える。
【００２６】
本発明は、以上述べた形態を基本的な実施例とするものであり、次のように用いる。
＜ｉ：自転車１からのクランクペダル、エンドキャップの取り外し＞
まず通常の状態に設定された自転車１における左右両側のクランクペダル１４２を適宜スパナを用いてクランクロッド１４１から取り外す。またクランクロッド１４におけるクランク軸１４０側の端部に設けられているエンドキャップ１４１ｄについても、幅広のドライバ等によりネジ緩め方向に回したり、コジリ操作により取り外す。
【００２７】
＜ii：クランクアダプタ２０の取り付け＞
次にクランクアダプタ２０におけるクランク固定オネジ２３をクランクロッド１４１における工具掛け用メネジ１４１ｃに捩じ込んでいく。なおこのとき工具掛け用メネジ１４１ｃについては、異物の付着等により一部ネジ山が機能していない個所もあり、捩じ込み作業が円滑にできない場合もある。このような場合に備えて、本実施例のクランクアダプタ２０は、タッピング刃２３ｂを具えており、このタッピング刃２３ｂがクランクロッド１４１における工具掛け用メネジ１４１ｃをタッピングして修正しながら捩じ込みが図られる。特に本実施例では、タッピング刃２３ｂは捩じ込み方向に向かって先端が尖った形状となっており、ネジ山の修正がより確実強固になされる。
なおクランクアダプタ２０を回転させるにあたってはステップ本体２１の取付側端部にある工具掛け部２５ａに適宜工具、例えば板スパナの柄等を嵌め込み回転させる。このような取付作業等によりクランクロッド１４１におけるクランク軸１４０側の基端部おいて、そこから自転車１の車体左右に突出したような状態にクランクアダプタ２０が取り付けられる。またクランクアダプタ２０は、パイプ状であり、中空部を固定ナット逃げ部２４としているから、クランクロッド１４１の固定用の固定ナット１４３が存在していてもクランクアダプタ２０の捩じ込みは可能である。
【００２８】
＜iii ：ステップ本体の取り付け＞
次いでクランクアダプタ２０における左右の突出部外周面に刻設されたステップ固定オネジ２５に対し、ステップ本体２１の固定メネジ２６が外嵌状に捩じ込まれる。この捩じ込み作業にあたっては、ステップ本体２１の外径が充分太径であり、且つ滑り止め加工２７が施されていることから、このものを手で握って回転させるだけで、敢えて工具を用いずに締め込みが可能である。この締込の最終段階では、ステップ本体２１のクランク軸１４０側端面と、クランクロッド１４１の基端部外側の面との当接が図られ、この当接自体がネジロック状態を呈する。
【００２９】
＜iv：走行練習＞
このような状態でペダルが外された自転車１に幼児や、年少者が跨り、両足で地面をけりながら自転車を前進させる。この操作は自ら足で地面を蹴り、且つ蹴り出したその足で自転車の車体バランスを取っていることから、ほとんど不安を感ずることなく、やがて車輪走行にまかせた走行に移行する。
この段階で２車輪のバランス取りをかなり会得するが、更に進んで、地面を蹴っていた両足をステップ装置２に載せるように促すと、左右に拡げた両脚部によるバランス修正に頼ることなく身体全体でのバランス確保の要領が会得される。
この段階に至ると、脚部の動きを加えたとしても一定のバランス修正ができる状態になっており、ペダル等の漕ぎ出し訓練にもスムーズに移行する。なお併せ、ブレーキ操作等の練習を行っておくことが好ましい。
【００３０】
＜ｖ：自転車形態への復元＞
先に述べたようにステップ装置２の付け替えと逆の作業で元の自転車１の形態に復元する。
＜vi：ペダル操作による走行練習＞
既に前記練習を行った幼児、年少者等は、二輪車に乗るにあたってのバランス取り操作は会得しており、潜在的により速い速度での走行や、連続した長い距離の走行を望んでいる。一方ステップ装置２に置いていた足の自由な動作にも自信を深めていることから、それに替わるクランクペダル１４２による漕ぎ出しも比較的スムーズに行われる。
【００３１】
〔他の実施の形態〕
本発明は以上述べた実施の形態を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。
＜一体タイプ＞
既に述べているが、クランプアダプタ２０は必ずしも別体構成でなくともよい。図５（ａ）に示すようにステップ本体２１の一端からクランクアダプタ２０となる部材が突出するように形成されて、その部位の外周にクランク固定オネジ２３が形成されていてもよい。
＜別体タイプにおける固定機構＞
例えば固定構造としては図５（ｂ）に示すようにクランクアダプタ２０の一端にフランジ２５０を形成して、ステップ本体２１とボルト２５１により固定することができる。同様に図５（ｃ）に示すようにクランクアダプタ２０の一端を平板状の取付板２５３としておき、ここにステップ本体２１の受入部２１１を外嵌めしてもよい。なおこの場合、ステップ本体２１を図５（ｃ−２）に示すように上方に折り畳み自在としておけば不使用時に自転車の幅寸法をよりコンパクトにでき、安全な練習場まで自動車に積んで移動する場合等にも都合の良い態様が得られる。
【００３２】
＜他のクランクタイプへの応用例＞
以上述べた実施の形態は、自転車１のクランクロッド１４１の固定手法として一般化している角テーパロッドタイプを対象とした固定手法であるが、本発明は、一部使用されているいわゆるコッタ留めタイプのクランク機構にも適用が可能である。
即ちコッタ留めタイプのクランク固定手法は、図４に示すとおりであって、まずクランク軸１４０にコッタ受面１４０ｃを形成し、一方のクランクロッド１４１には、クランク軸受孔１４１ｅを丸孔状に形成すると共に、これに直交する方向にコッタ孔１４１ｆを形成する。そして固定部材となる固定コッタ１４４は、フラットテーパ部１４４ａと固定ボルト部１４４ｂを具え、この固定コッタ１４４をコッタ孔１４１ｆに嵌通状態にセットしてクランク軸１４０のコッタ受面１４０ｃとフラットテーパ部１４４ａとを面合せ状としてクランク軸１４０とクランクロッド１４１との固定が図られる。
このような構成に対応してコッタタイプ用クランクアダプタ２０１を用意するものであって、クランクロッド１４１の軸側端部全体を掴むような掴持本体２０１ａに対し、クランク端収め部２０１ｂを形成し、これと直交方向にコッタ案内孔２０１ｃを形成する。そして、このコッタタイプ用のクランクアダプタ２０１を専用形状の固定コッタ１４４で共締めするような形でクランクロッド１４１の端部に固定する。具体的には、固定コッタ１４４の一端の固定ボルト部１４４ｂに固定ナット１４４ｃを捩じ込むと共に、固定コッタ１４４の他端のアダプタ締込ボルト部１４４ｄにアダプタ固定ナット１４４ｅを捩じ込んで固定する。一方ステップ本体２１との結合については、既に述べたような形態での固定手法がとり得る。
【符号の説明】
【００３３】
Ｗ        車輪
ＷＦ      前輪
ＷＲ      後輪
１        自転車
２        ステップ装置
１０      フレーム
１１      フロントフォーク
１２      ハンドルバー
１３      サドル
１４      クランク装置
１４０    クランク軸
１４０ａ  角テーパ軸部
１４０ｂ  固定オネジ
１４０ｃ  コッタ受面
１４１    クランクロッド
１４１ａ  角テーパ孔
１４１ｂ  固定凹部
１４１ｃ  工具掛け用メネジ
１４１ｄ  エンドキャップ
１４１ｅ  クランク軸受孔
１４１ｆ  コッタ孔
１４２    クランクペダル
１４３    固定ナット
１４４    固定コッタ
１４４ａ  フラットテーパ部
１４４ｂ  固定ボルト部
１４４ｃ  固定ナット
１４４ｄ  アダプタ締込ボルト部
１４４ｅ  アダプタ固定ナット
１５      ドライブスプロケット
１６      ドリブンスプロケット
１７      チェーン
１８      ブレーキ装置
１８０Ｆ  前輪ブレーキレバー
１８０Ｒ  後輪ブレーキレバー
１８１Ｆ  前輪ブレーキキャリパ
１８１Ｒ  後輪ブレーキキャリパ
２        ステップ装置
２０      クランクアダプタ
２１      ステップ本体
２２      筒状本体
２３      クランク固定オネジ
２３ａ    切欠部
２３ｂ    タッピング刃
２４      固定ナット逃げ部
２５      ステップ固定オネジ
２５ａ    工具掛け部
２６      固定メネジ
２７      滑り止め加工
２０１    （コッタタイプ用の）クランクアダプタ
２０１ａ  拘持本体
２０１ｂ  クランク端収め部
２０１ｃ  コッタ案内孔
２５０    フランジ
２５１    ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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