(57)【要約】【課題】硬化層が深く外観も良好で、硬度や金属組織の変化が滑らかで、打音、打感を向上させたアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法とそのアイアンゴルフクラブヘッドを提供する。【解決手段】ゴルフクラブヘッド１Ａに、６５０〜７８０度の温間鍛造で、金型３Ｂと金型４Ｂを押し付ける。金型３Ｂと金型４Ｂには、各々平坦な押圧面３２、４２が形成されている。温間鍛造によって、ゴルフクラブヘッド１Ａ全体が塑性変形するとともに、半円形凸部５１及び半円形凸部５２が平坦に押し潰される。押し潰された半円形凸部５１及び半円形凸部５２が鍛流線を形成し、金属組織の結晶粒が微細化される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低炭素鋼を鍛造して製造されるアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法であって、
前記低炭素鋼を熱間鍛造して、フェース部に部分的な凸部を含む打撃面を形成し、
前記熱間鍛造後、６５０〜７８０度の温間鍛造により前記凸部を平坦に潰すことにより、前記凸部及びその周辺領域の結晶粒を微細化して、打撃面の強度、硬度を上昇させ、
前記打撃面に形成されたスコアラインは、前記潰された凸部の痕跡と交差するように配置されたものである
ことを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法において、
前記凸部の形状は、前記打撃面を正面から見たとき、同心の複数の線状の円形又は同心の複数の線状の円形、六角形が連結された線状の亀甲模様、互いに平行でトウヒール方向に等間隔に形成された複数の直線、等間隔に配置された複数の面状の円形又は多角形、互いに平行でトウヒール方向に又はトウヒール方向と直交する方向に、等間隔に形成された複数の線状の波形、等間隔に配置された複数の線状のＶ形、等間隔に配置された複数の面状の星形、及び等間隔に配置された複数の面状の雲形から選択される一つまたは複数の組み合わせであり、及び、
前記凸部中の一つの凸部の断面形状は、三角形の山状、半円形状、及び台形状から選択される一つである
ことを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法において、
前記凸部を温間鍛造により平坦に潰した後、前記打撃面を加工して表面を削り取る機械加工工程を施し、
前記機械加工工程を経た後、前記打撃面に圧印加工によりスコアラインを形成するスコアライン形成工程を施す
ことを特徴とするアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法で製造されたアイアンゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイアンゴルフクラブヘッドの製造方法とそのアイアンゴルフクラブヘッドに関する。更に詳しくは、フェース部の表面の結晶粒を圧縮することにより、母材の結晶粒より打撃面の結晶粒を微細化することにより、打感を向上させたアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法とそのアイアンゴルフクラブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブの性能における重要な要素のひとつとして打音、打感がある。アイアンヘッドの場合、低炭素鋼を熱間鍛造して製造する、いわゆる軟鉄を鍛造して製造されたものが打音、打感がよいとされている。アイアンヘッドの形状は、マッスルバックタイプとキャビティバックタイプ等が知られている。キャビティバックタイプは、マッスルバックタイプに比較して打音、打感に劣るとされている。一方、打音、打感を向上させるために、フェース部を高強度化のために焼入れやレーザーでの熱処理を施す方法もあるが、この加熱処理のために表面は硬くなっても母材の鍛造効果が薄れることがある。本出願人は、キャビティバックタイプのアイアンヘッドで、フェース部の部分的な凸部を冷間鍛造で潰し、硬度を高めることにより、打音、打感にすぐれたものを提案した（特許文献１）。
【０００３】
フェース部に形成されたスコアライン（溝）は、ボールのスピンに大きな影響を及ぼしている。スコアラインは、フェース部に形成された溝で、インパクトの瞬間にフェース部とボールとの間に挟まる芝や水滴などを逃がし、ボールの密着度を高めて適正なスピンを得るためのものである。しかし特許文献１の冷間鍛造で凸部を潰す方式では、硬化層が浅く、硬度や組織の変化が急激になる。また、凸部を平坦に押し潰しても、スプリングバック現象によって、高さが０．０２〜０．０３ｍｍの微小凸部がフェース部に残るため、微小凸部を機械加工で削り落としてフェース部を平坦にする必要がある。従って、硬化層がさらに浅くなって、スコアラインの溝縁のＲ形状がうまく出ず、所望の溝形状を得ることが難しい。また、微小凸部を機械加工で削り落としても、スプリングバック現象によって、ごく微小な凸部がフェース部に残る場合があり、外観の不具合を起こす場合があった。従来の冷間鍛造であっても、潰す凸部の体積を小さくすれば、上記した不具合は避けられるが、十分な硬度を得ることが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１２８７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述したような技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、硬化層が深く外観も良好で、硬度や金属組織の変化が滑らかで、打音、打感を向上させたアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法とそのアイアンゴルフクラブヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は以下の手段によって解決される。
即ち、本発明１のアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法は、低炭素鋼を鍛造して製造されるアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法であって、前記低炭素鋼を熱間鍛造して、フェース部に部分的な凸部を含む打撃面を形成し、前記熱間鍛造後、６５０〜７８０度の温間鍛造により前記凸部を平坦に潰すことにより、前記凸部及びその周辺領域の結晶粒を微細化して、打撃面の強度、硬度を上昇させ、前記打撃面に形成されたスコアラインは、前記潰された凸部の痕跡と交差するように配置されたものであることを特徴とする。
【０００７】
本発明２のアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法は、本発明１において、前記凸部の形状は、前記打撃面を正面から見たとき、同心の複数の線状の円形又は同心の複数の線状の円形（５１）、六角形が連結された線状の亀甲模様（５３）、互いに平行でトウヒール方向に等間隔に形成された複数の直線（５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ）、等間隔に配置された複数の面状の円形（５５Ｄ）又は多角形、互いに平行でトウヒール方向に又はトウヒール方向と直交する方向に、等間隔に形成された複数の線状の波形（５５Ｅ、５５Ｆ）、等間隔に配置された複数の線状のＶ形（５５Ｇ）、等間隔に配置された複数の面状の星形（５５Ｈ）、及び等間隔に配置された複数の面状の雲形（５５Ｊ）から選択される一つまたは複数の組み合わせであり、及び、
前記凸部中の一つの凸部の断面形状は、三角形の山状、半円形状、及び台形状から選択される一つであることを特徴とする。
【０００８】
本発明３のアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法は、本発明２において、前記凸部を温間鍛造により平坦に潰した後、前記打撃面を加工して表面を削り取る機械加工工程を施し、前記機械加工工程を経た後、前記打撃面に圧印加工によりスコアラインを形成するスコアライン形成工程を施すことを特徴とする。
本発明４のアイアンゴルフクラブヘッドは、本発明１から３のいずれか１項のアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法で製造されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアイアンゴルフクラブヘッドの製造方法とそのアイアンゴルフクラブヘッドは、温間鍛造により凸部を平坦に潰すため、硬化層が深く外観も良好で、硬度や金属組織の変化が滑らかで、打音、打感が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、製造途中の本発明の第１の実施の形態のゴルフクラブヘッドを示し、図６（ａ）の同心の半円形凸部を有する打撃面をフェース部に形成する凸部形成工程を施したゴルフクラブヘッドであって、図１（ａ）は全体正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２は、図１（ｂ）のＰ矢視図である。
【図３】図３は、製造途中の本発明の第１の実施の形態のゴルフクラブヘッドを示し、図６（ｂ）の平面ならし加工工程を施したゴルフクラブヘッドであって、図３（ａ）は全体正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４は、図３（ｂ）のＱ矢視図である。
【図５】図５は、製造途中の本発明の第１の実施の形態のゴルフクラブヘッドを示し、図７（ｂ）のスコアライン形成工程を施したゴルフクラブヘッドであって、図５（ａ）は全体正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態の製造工程を示す説明図であり、図６（ａ）は低炭素鋼を熱間鍛造して、フェース部に同心の半円形凸部を有する打撃面を形成する凸部形成工程、図６（ｂ）は図６（ａ）の後工程で、温間鍛造により凸部を平坦に押し潰す平面ならし加工工程である。
【図７】図７は、図６（ｂ）の後工程を示す説明図であり、図７（ａ）はフェース部を砥石で研削加工して平坦にする機械加工工程、図７（ｂ）は図７（ａ）の後工程で、フェース部にトウヒール方向を長手方向として、スコアラインを形成するスコアライン形成工程である。
【図８】図８は、製造途中の本発明の第２の実施の形態のゴルフクラブヘッドを示し、六角形が連結された亀甲模様の凸部を有する打撃面をフェース部に形成する凸部形成工程を施したゴルフクラブヘッドであって、図８（ａ）は全体正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】図９は、図８（ｂ）のＲ矢視図である。
【図１０】図１０は、上記実施の形態とは異なる形状の凸部が形成されたゴルフクラブヘッドを示す全体正面図である。
【図１１】図１１は、図１０とは異なる形状の凸部が形成されたゴルフクラブヘッドを示す全体正面図である。
【図１２】図１２は、図１０、図１１とは異なる形状の凸部が形成されたゴルフクラブヘッドを示す全体正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔アイアンゴルフクラブヘッドの第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図６（ａ）は本発明の第１の実施の形態の製造工程を示す説明図であり、低炭素鋼を熱間鍛造して、フェース部に同心の半円形凸部を有する打撃面を形成する凸部形成工程である。図６（ａ）に示すように、Ｓ１０Ｃ〜Ｓ３０Ｃの低炭素鋼の素材１００に、９５０〜１０５０度の熱間鍛造で、金型３Ａと金型４Ａを押し付ける。金型３Ａには、同心の２６本の半円形凹部３１が等間隔に形成されている。また、金型４Ａには、同心の１０本の半円形凹部４１が等間隔に形成されている。半円形凹部３１、半円形凹部４１の断面形状（紙面に平行な方向の断面形状）は半円形状である。
【００１２】
図１は、図６（ａ）の熱間鍛造の凸部形成工程を施したゴルフクラブヘッド１Ａであって、図１（ａ）は全体正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２は、図１（ｂ）のＰ矢視図である。図１から図２に示すゴルフクラブヘッド１Ａはアイアンゴルフクラブヘッドであって、背面に凹部１１が形成されたキャビティバックタイプのアイアンゴルフクラブヘッドである。ゴルフクラブヘッド１Ａの正面にはボールを打撃するための打撃面を有するフェース部１２、シャフト側にシャフト接続部であるホーゼル部１３、上部にトップ部１４、前部にトウ部１５、地面に接する下部にソール部１６、後部にヒール部１７が形成され、このゴルフクラブヘッド１Ａのホーゼル部１３には、図示しないシャフトが挿入されて接続される。フェース部１２には、フェース部１２を正面から見たとき、同心の２６本の半円形凸部５１が等間隔に形成されている。厳密には、線状の半円形凸部５１である。また、凹部１１にも、同心の１０本の半円形凸部５２が等間隔に形成されている。図１（ｂ）に示すように、半円形凸部５１、半円形凸部５２の一つの断面形状は半円（円弧）形状である。
【００１３】
図６（ｂ）は図６（ａ）の後工程で、半円形凸部５１及び半円形凸部５２を温間鍛造で平坦に押し潰す平面ならし加工工程である。すなわち、図６（ｂ）に示すように、図１から図２に示すゴルフクラブヘッド１Ａに、６５０〜７８０度の温間鍛造で、金型３Ｂと金型４Ｂを押し付ける。金型３Ｂと金型４Ｂには、各々平坦な押圧面３２、４２が形成されている。温間鍛造温度は、７５０〜７８０度がより好ましい。図６（ｂ）の温間鍛造によって、ゴルフクラブヘッド１Ａ全体が塑性変形するとともに、半円形凸部５１及び半円形凸部５２が平坦に押し潰される。図３は、図６（ｂ）の温間鍛造による平面ならし加工工程を施したゴルフクラブヘッド１Ｂであって、図３（ａ）は全体正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図４は、図３（ｂ）のＱ矢視図である。図３、図４に破線で示すように、押し潰された半円形凸部５１及び半円形凸部５２が鍛流線を形成し、金属組織の結晶粒が微細化される。
【００１４】
図７（ａ）は図６（ｂ）の後工程を示す説明図であり、フェース部１２を砥石６で研削加工して平坦にする機械加工工程である。図６（ｂ）の平面ならし加工工程で、細い帯状（線状）の半円形凸部５１を平坦に押し潰しても、スプリングバック現象によって、微小凸部がフェース部１２に残る。図７（ａ）に示すように、図３から図４に示すゴルフクラブヘッド１Ｂのフェース部１２を砥石６で研削加工し、微小凸部を削り落としてフェース部１２を平坦にする。
【００１５】
図７（ｂ）は図７（ａ）の後工程を示す説明図であり、フェース部１２にスコアラインを形成するスコアライン形成工程である。すなわち、図７（ｂ）に示すように、研削加工が終了したゴルフクラブヘッド１Ｃの平坦なフェース部１２に、圧印加工（コイニング）で金型７を押し付ける。金型７には、平行で直線の帯状に、１２本の断面台形凸部７１が等間隔に形成されている。図７（ｂ）のスコアライン形成工程が完了すると、図５に示すように、圧印加工が終了したゴルフクラブヘッド１Ｄのフェース部１２には、トウヒール方向を長手方向として、１２本のスコアライン（溝）２が形成される。１２本のスコアライン２は互いに平行で、トウヒール方向と直交する方向に等間隔に形成されている。スコアライン２の深さは０．３ｍｍで、台形に形成されている。スコアライン２は押し潰された半円形凸部５１の痕跡と多数の箇所で交差する。
【００１６】
本発明の第１の実施の形態では、温間鍛造のため、従来の冷間鍛造よりも硬化層が深く形成され、フェース部１２の強度と硬度が上昇するため、打音、打感が向上する。また、温間鍛造のため、硬度や金属組織の変化が滑らかになる。従って、スコアライン２の溝縁のＲ形状がうまく出て、所望の溝形状を得ることが容易となる。また、スプリングバック現象が非常に小さくなるため、押し潰された半円形凸部５１の跡が残らず、外観も良好になる。温間鍛造温度が６５０〜７８０度よりも低くなると、フェース部１２の硬度は上昇するが、上記した冷間鍛造の問題点が発生するため、好ましくない。また、温間鍛造温度が６５０〜７８０度よりも高くなると、フェース部１２の硬度が不十分で、酸化スケールが多く発生し、肌荒れの原因となるため、好ましくない。ゴルフクラブヘッド１Ｄは、図７（ｂ）のスコアライン形成工程の後、研磨やめっきなどの仕上げを行い、ゴルフクラブヘッド１Ｄの製造工程が完了する。
【００１７】
〔アイアンゴルフクラブヘッドの第２の実施の形態〕
以下、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。第２の実施の形態は凸部の形状を第１の実施の形態とは異なる形状に形成した例である。図８は本発明の第２の実施の形態の凸部が形成されたゴルフクラブヘッド１Ｅであって、図８（ａ）は全体正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ断面図、図９は図８（ｂ）のＲ矢視図である。図８、図９に示すように、熱間鍛造によって、フェース部１２には、フェース部１２を正面から見たとき、六角形が連結された亀甲模様の凸部５３が形成されている。亀甲模様の凸部５３は、厳密には、先端が鋭角の線状のものである（図８（ｂ）参照）。また、凹部１１にも、六角形が連結された亀甲模様の凸部５４が形成されている。
【００１８】
図８（ｂ）に示すように、線状である亀甲模様の凸部５３、亀甲模様の凸部５４の断面形状は三角形の山状である。この亀甲模様の凸部５３、亀甲模様の凸部５４を、温間鍛造によって平坦に押し潰した後、フェース部１２を砥石６で研削加工する。その後、図示はしないが、フェース部１２に第１の実施の形態と同様に複数本のスコアラインを形成する。すると、スコアラインは、押し潰された亀甲模様の凸部５３の痕跡と多数の箇所で交差する。
【００１９】
〔その他の凸部の形状を示す実施の形態〕
図１０は、上記実施の形態とは異なる形状の凸部が熱間鍛造によって形成されたゴルフクラブヘッドを示す全体正面図である。図１０（ａ）のゴルフクラブヘッド１０Ａは、フェース部１２に、トウヒール方向に直交する方向（リーディンエッジからトップライン方向）を長手方向として、線状である複数の直線状凸部５５Ａを形成している。複数の直線状凸部５５Ａは互いに平行で、トウヒール方向に等間隔に形成されている。図１０（ｂ）のゴルフクラブヘッド１０Ｂは、フェース部１２に、トウヒール方向に直交する方向（リーディンエッジからトップライン方向）から鋭角を有し、即ちリーディンエッジから右上がりに傾斜する方向を長手方向として、線状である複数の直線状凸部５５Ｂをトウヒール方向に等間隔に形成している。
【００２０】
図１０（ｃ）のゴルフクラブヘッド１０Ｃは、フェース部１２に、リーディンエッジから右上がりに傾斜する方向を長手方向とし、トウヒール方向に、等間隔に線状である複数の直線状凸部５５Ｂと、トウヒール方向に、右下がりに傾斜する線状である複数の直線状凸部５５Ｃとを交差して形成している。図１０（ｄ）のゴルフクラブヘッド１０Ｄは、フェース部１２に、複数の面状の円形凸部５５Ｄを等間隔に形成している。円形凸部５５Ｄに代えて、三角形凸部、四角形凸部、五角形凸部にしてもよい。
【００２１】
図１１は、図１０とは異なる形状の凸部が熱間鍛造によって形成されたゴルフクラブヘッドを示す全体正面図である。図１１（ａ）のゴルフクラブヘッド１０Ｅは、フェース部１２に、ソール方向に直交する方向（リーディンエッジからトップライン方向）を長手方向とし、かつトウヒール方向に等間隔に、線状である複数の波形凸部５５Ｅを形成している。図１１（ｂ）のゴルフクラブヘッド１０Ｆは、フェース部１２に、トウヒール方向を長手方向とし、トウヒール方向と直交する方向に等間隔に、線状である複数の波形凸部５５Ｆを形成している。図１１（ｃ）のゴルフクラブヘッド１０Ｇは、フェース部１２に、複数のＶ形凸部５５Ｇを等間隔に形成している。図１１（ｄ）のゴルフクラブヘッド１０Ｈは、フェース部１２に、複数の十字形凸部５５Ｈを等間隔に形成している。
【００２２】
図１２は、図１０、図１１とは異なる形状の凸部が熱間鍛造によって形成されたゴルフクラブヘッドを示す全体正面図である。図１２のゴルフクラブヘッド１０Ｊは、フェース部１２に、複数の雲形凸部５５Ｊを等間隔に形成している。上記した図１０から図１２の凸部５５Ａから５５Ｊを、温間鍛造によって平坦に押し潰した後、フェース部１２を砥石６等で研削加工する。その後、図示はしないが、フェース部１２に第１の実施の形態と同様に複数本のスコアラインを形成する。すると、スコアラインは、押し潰された凸部５５Ａから５５Ｊの痕跡と多数の箇所で交差する。
【００２３】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されることはない。例えば、前述した実施例では、フェース部１２と凹部１１の両方に凸部が形成されているが、フェース部１２だけでもよい。また、同心の複数の半円形凸部５１、５２が形成されているが、同心の複数の円形凸部を形成してもよい。さらに、半円形凸部５１、５２の断面形状は半円形状であり、亀甲模様の凸部５３、亀甲模様の凸部５４の断面形状は三角形の山状であるが、台形状でもよい。また、砥石で研削加工して、フェース部の微小凸部を削り落として平坦にしているが、フライス工具等の切削工具でフェース部の微小凸部を削り落としても良い。
【符号の説明】
【００２４】
１００…素材
１Ａ…ゴルフクラブヘッド
１Ｂ…ゴルフクラブヘッド
１Ｃ…ゴルフクラブヘッド
１Ｄ…ゴルフクラブヘッド
１Ｅ…ゴルフクラブヘッド
１０Ａ…ゴルフクラブヘッド
１０Ｂ…ゴルフクラブヘッド
１０Ｃ…ゴルフクラブヘッド
１０Ｄ…ゴルフクラブヘッド
１０Ｅ…ゴルフクラブヘッド
１０Ｆ…ゴルフクラブヘッド
１０Ｇ…ゴルフクラブヘッド
１０Ｈ…ゴルフクラブヘッド
１０Ｊ…ゴルフクラブヘッド
１１…凹部
１２…フェース部
１３…ホーゼル部
１４…トップ部
１５…トウ部
１６…ソール部
１７…ヒール部
２…スコアライン
３Ａ…金型
３Ｂ…金型
３１…半円形凹部
３２…押圧面
４Ａ…金型
４Ｂ…金型
４１…半円形凹部
４２…押圧面
５１…半円形凸部
５２…半円形凸部
５３…亀甲模様の凸部
５４…亀甲模様の凸部
５５Ａ…直線状凸部
５５Ｂ…直線状凸部
５５Ｃ…直線状凸部
５５Ｄ…円形凸部
５５Ｅ…波形凸部
５５Ｆ…波形凸部
５５Ｇ…Ｖ形凸部
５５Ｈ…十字形凸部
５５Ｊ…雲形凸部
６…砥石
７…金型
７１…断面台形凸部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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