JP2014534929A - 強化ラジアルタイヤ - Google Patents

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Abstract

タイヤは、一組のサイドウォールと、トレッド部とを有する。タイヤは、ビードコアとビードフィラー部とを有する一組のビード部を含む。ベルトは、トレッドの下方に配置される。カーカスプライは、一組のビードの間に延在する主部と、ビードの周りに巻きつき、ベルトの下方で終端する一組の折り返し部とを有する。タイヤは、それぞれのビードフィラー部と、カーカスプライの主部との間において軸方向に配置される一組のナイロン補強材をさらに含む。各ナイロン補強材は、それぞれのビードフィラー部の上端部の上方に配置される上端部を有する。各ナイロン補強材は、それぞれのビードフィラー部の上端部の下方、かつそれぞれのビードコアの上方に配置される下端部をさらに有する。各ナイロン補強材は、一組のビード部の内側にのみ配置される。【選択図】図1

Description

本開示は、ラジアルタイヤに関する。より具体的には、本開示は、特定のカーカスプライ、補強材、およびフィラーの構成を有するタイヤに関する。
カーカスプライを有するラジアルタイヤが当技術分野で知られている。トレッド、カーカスプライ、ベルト、ビード、フィラー、および補強要素などの既知のタイヤの要素は、複数のタイヤの特性に影響を及ぼす。こうした要素の追加、除去、または変化は、様々な条件(例えば、雨、乾燥、雪上、氷上)でのタイヤの性能、タイヤによって生じるノイズ、タイヤの寿命、および車両の効率に影響を及ぼし得る。
一実施形態では、タイヤは、トレッド部と、トレッド部に配置されるベルトとを有する。タイヤは、第1のビード部と、第1のビード部から軸方向に間隔を置いて配置される第2のビード部と、第1のビード部とトレッド部との間に径方向に配置される第1のサイドウォール部と、第2のビード部とトレッド部との間に径方向に配置される第2のサイドウォール部とをさらに含む。タイヤはまた、第1のビード部から第2のビード部までタイヤの周囲に周方向に延在する主部と、第1のビード部の周りに延在し、トレッド部で終端する第1の折り返し部と、第2のビード部の周りに延在し、トレッド部で終端する第2の折り返し部とを含むカーカスプライを有する。第1の補強材は、第1のビード部とカーカスプライの主部との間において軸方向に配置される。第2の補強材は、第2のビード部とカーカスプライの主部との間において軸方向に配置される。第1の極めて薄肉のビードフィラー(「HTBF」)は、カーカスプライの第1の折り返し部と第1のサイドウォール部との間において軸方向に配置される。第2のHTBFは、カーカスプライの第2の折り返し部と第2のサイドウォール部との間において軸方向に配置される。
別の実施形態では、タイヤは、一組のサイドウォールと、タイヤのトレッド部を画定する周方向トレッドとを有する。タイヤは、各ビード部がビードコアとビードフィラー部とを有する状態で、一組のビード部を含む。ベルトは、タイヤのトレッド部において、周方向トレッドの下方に配置される。カーカスプライは、タイヤのトレッド部において、一組のビードの間に延在する主部と、ビードの周りに巻きつき、ベルトの下方で終端する一組の折り返し部とを有する。タイヤは、一組のナイロン補強材をさらに含み、各ナイロン補強材は、それぞれのビードフィラー部と、カーカスプライの主部との間において軸方向に配置される。加えて、各ナイロン補強材は、それぞれのビードフィラー部の上端部の上方に配置される上端部を有する。各ナイロン補強材は、それぞれのビードフィラー部の上端部の下方、かつ、それぞれのビードコアの上方に配置される下端部をさらに有して、各ナイロン補強材が、一組のビード部の内側にのみ配置されるようにする。
さらに別の実施形態では、ラジアルタイヤは、タイヤのトレッド部を画定する周方向トレッドと、タイヤのトレッド部において、周方向トレッドの下方に配置される少なくとも1つのベルトとを含む。タイヤは、各ビード部がビードコアとビードフィラー部とを有する状態で、一組のビード部と、各サイドウォールが周方向トレッドと一組のビード部のうちのそれぞれ1つとの間において軸方向に配置される状態で、一組のサイドウォールとをさらに含む。タイヤはまた、タイヤのトレッド部において、ビードからビードまで延在する主部と、一組の折り返し部であって、各折り返し部が少なくとも1つのベルトの下方で終端する一組の折り返し部とを有するカーカスプライを含む。少なくとも1つのナイロン補強材は、一組のビードのうちの1つとカーカスプライの主部との間において軸方向に配置される。少なくとも1つのHTBFは、一組の折り返し部のうちの1つと一組のサイドウォールのうちの1つとの間において軸方向に配置される。
添付の図面には、後述の詳細な説明と併せて、請求項に係る発明の例示的な実施形態を説明する構造が示されている。類似の要素は、同じ参照番号で識別される。単一の構成要素として示される要素は、複数の構成要素で置き換えられてもよく、複数の構成要素として示される要素は、単一の構成要素で置き換えられてもよいことを理解されたい。図面は原寸に比例しておらず、特定の要素の比率は、説明の目的で誇張されていることもある。
タイヤの一実施形態の部分断面図である。 図1のタイヤのビード部の詳細図である。 タイヤの代替的な実施形態のビード部の詳細図である。
以下は、本明細書に用いられる選ばれた用語の定義を含む。定義は、用語の範囲に含まれ、実装に用いられ得る、様々な構成要素の例および形態の両方、またはいずれか一方を含む。例は、限定することを意図するものではない。用語の単数形および複数形の両方が定義内であり得る。
「軸方向の(axial)」または「軸方向に(axially)」は、タイヤの回転軸に対して平行な方向を指す。
「ビード(bead)」は、ホイールに接し、かつサイドウォールの境界を画定するタイヤの一部分を指す。
「周方向の(circumferential)」および「周方向に(circumferentially)」は、軸方向に垂直な、トレッドの表面の周囲に沿って延びる方向を指す。
「赤道面(equatorial plane)」は、タイヤの回転軸に垂直であり、タイヤのトレッドの中央を貫通する平面を指す。
「径方向の(radial)」または「径方向に(radially)」は、タイヤの回転軸に対して垂直な方向を指す。
「サイドウォール(sidewall)」は、トレッドとビードとの間におけるタイヤの部分を指す。
「トレッド(tread)」は、通常の空気圧設定および負荷下において路面と接触するタイヤの部分を指す。
方向は、本明細書において、タイヤの回転軸を基準にして述べられている。「上向きの(upward)」および「上向きに(upwardly)」の語は、タイヤのトレッドに向かう大まかな方向を指し、「下向きの(downward)」および「下向きに(downwardly)」の語は、タイヤの回転軸に向かう大まかな方向を指す。したがって、「上方の(upper)」および「下方の(lower)」または「上部の(top)」および「下部の(bottom)」などの相対的な方向に関する用語が、ある要素に関して用いられる場合、「上方の」または「上部の」要素は、「下方の」または「下部の」要素よりもトレッドの近くに配置される。加えて、「上方に(above)」または「下方に(below)」などの相対的な方向に関する用語が、ある要素に関して用いられる場合、別の要素の「上方に」ある要素は、他方の要素よりもトレッドの近くに配置される。
「内向きの(inward)」および「内向きに(inwardly)」の語は、タイヤの赤道面に向かう大まかな方向を指すのに対して、「外向きの(outward)」および「外向きに(outwardly)」の語は、タイヤの赤道面から離れ、タイヤのサイドウォールに向かう大まかな方向を指す。したがって、「内側の(inner)」および「外側の(outer)」などの相対的な方向に関する用語が、ある要素に関して用いられる場合、「内側の」要素は、「外側の」要素よりもタイヤの赤道面の近くに配置される。
図1は、赤道面Eを有するタイヤ100の一実施形態の部分断面図である。タイヤ100は、タイヤのトレッド部を画定する周方向トレッド105を含む。複数のベルト110は、タイヤのトレッド部において、周方向トレッド105の下方に配置される。図示の実施形態が2つのベルトを示す一方で、当然のことながら、単一のベルトが用いられてもよい。あるいは、3つまたは4つ以上のベルトが用いられてもよい。
キャッププライ115は、周方向トレッド105とベルト110との間において径方向に配置される。しかしながら、これらの構成要素はオプションであり、省略されてもよい。
タイヤ100は、サイドウォール120と、ビード部125と、先端130とをさらに備える。ビード部125は、ビードコア135と、ビードフィラー部140とを含む。ビードコア135は、鉄、またはその他の金属で構成されてもよい。ビードフィラー部140は、ゴム、または別のポリマー材料で構成されてもよい。
タイヤ100は、赤道面Eで、トレッド105の外面から先端130まで測定した断面高さHを有する。タイヤ100の四分の一の断面のみが示されているが、当然のことながら、タイヤは、実質的に対称であり、タイヤのその他の象限は、本明細書に説明されるものと同じ特徴を有する。したがって、図示のサイドウォール120は、第1のサイドウォールであり、また、第2のサイドウォール(図示せず)は、向かい側であり、第1のサイドウォールから軸方向に間隔を置いて配置される。同様に、図示のビード部125は、第1のビード部であり、また、第2のビード部(図示せず)は、向かい側であり、第1のビード部から軸方向に間隔を置いて配置される。したがって、図示の先端130は、第1の先端であり、また、第2の先端(図示せず)は、向かい側であり、第1の先端から軸方向に間隔を置いて配置される。
タイヤ100は、カーカスプライ145をさらに含む。カーカスプライ145は、主部150と、第1の折り返し部155と、第2の折り返し部(図示せず)とを有する。主部150は、第1のビード部125から第2のビード部(図示せず)までタイヤの周囲に周方向に延在する。第1の折り返し部145は、第1のビード部125の周りに巻きつき、複数のベルト120の下方で終端する。同様に、第2の折り返し部は、第2のビード部の周りに巻きつき、タイヤのトレッド部において、ベルト110の下方で終端する。一実施形態では、カーカスプライ145の折り返し部155は、ベルト120のうちの1つに接する。代替的な実施形態(図示せず)では、カーカスプライの折り返し部は、複数のベルトから軸方向に間隔を置いて配置される。
一実施形態では、カーカスプライ145の各折り返し部155は、断面高さHの70%から95%までの範囲にあり得る高さHを有する。代替的な実施形態では、高さHは、断面高さHの80%から90%までの範囲にあり得る。
代替的な実施形態(図示せず)では、追加的なカーカスプライが用いられてもよい。
図示の実施形態では、タイヤ100は、カーカスプライ145と下部のベルト110の縁部との間に配置されるベルトエッジインサート160をさらに含む。しかしながら、これらの構成要素はオプションであり、省略されてもよい。
図2は、図1のタイヤ100のサイドウォール130およびビード部125の詳細図である。タイヤ100は、ビードフィラー部140とカーカスプライ150の主部150との間において軸方向に配置される補強材165をさらに含む。補強材165は、タイヤのビード部の周囲に巻きつかないことから、「フローティング補強材」と呼ばれることもある。補強材165はまた、ビードフィラー部140とカーカスプライ145との間に「埋め込まれて」いることから、「埋め込み補強材」と呼ばれることもある。一実施形態では、補強材165は、ナイロンで構成され、45°の角度バイアスを有する。代替的な実施形態では、補強材165は、鉄またはポリマー材料で構成されてもよく、タイヤの半径に対して20°から70°までの間の角度で斜めにされてもよい。
一実施形態では、補強材165は、断面高さHの18%から70%までの間にある高さHに配置される上端部を有する。代替的な実施形態では、高さHは、断面高さHの25%から60%までの間にある。図示の実施形態では、補強材165の上端部は、ビードフィラー部140の上端部の上方に配置されている。代替的な実施形態(図示せず)では、補強材の上端部は、ビードフィラー部の上端部の下方に配置されている。
補強材165は、断面高さHの5%から25%までの間にある高さHに配置される下端部をさらに有する。図示の実施形態では、補強材165の下端部は、ビードフィラー部140の上端部の下方、ただしビードコア130の上方に配置されている。この実施形態では、補強材165は、ビード部125の周囲に巻きつかない。代替的な実施形態(図示せず)では、補強材の下端部は、ビードコア、またはその下方に配置されてもよい。別の代替的な実施形態では、補強材は、ビードコアの周囲に巻きついてもよい。さらに別の代替的な実施形態では、補強材が省略されていてもよい。
図2を引き続き参照すると、タイヤ100は、カーカスプライ145の折り返し部155とサイドウォール120との間において軸方向に配置される極めて薄肉のビードフィラー(「HTBF」)170をさらに含む。一実施形態では、HTBF170は、ビードフィラー135と実質的に同じ材料で構成される。代替的な実施形態では、HTBFは、異なるゴム、またはその他のエラストマー材料で構成されてもよい。
一実施形態では、HTBF170は、タイヤ100の構築の間、サイドウォール120と共押出しされる。あるいは、HTBFは、その位置において、巻かれる、またはその他の方法で固定されてもよい。代替的な実施形態(図示せず)では、HTBFが省略されていてもよい。
一実施形態では、HTBF170は、断面高さHの30%から70%までの間にある高さHに配置される上端部を有する。代替的な実施形態では、高さHは、断面高さHの37%から65%までの間にある。図示の実施形態では、HTBF170の上端部は、ビードフィラー部140の上端部の上方、ただし補強材165の上端部の下方に配置されている。代替的な実施形態(図示せず)では、HTBFの上端部は、ビードフィラー部の上端部の下方に配置されている。別の代替的な実施形態(図示せず)では、HTBFの上端部は、ビードフィラー部の上端部および補強材の上端部の両方の上方に配置されている。
一実施形態では、HTBF170は、断面高さHの10%から30%までの間にある高さHに配置される下端部をさらに有する。代替的な実施形態では、高さHは、断面高さHの14%から25%までの間にある。図示の実施形態では、HTBF170の下端部は、ビードフィラー部140の上端部の下方、ただしビードコア130の上方かつ補強材165の下端部の上方に配置されている。代替的な実施形態(図示せず)では、HTBFの下端部は、補強材の下端部、またはその下方に配置されてもよい。その他の代替的な実施形態(図示せず)では、HTBFの下端部は、ビードコア、またはその下方に配置されてもよい。
1つのビード部のみが示されているが、当然のことながら、タイヤ100は、実質的に対称であり、タイヤのその他の側面は、本明細書に説明されるものと実質的に同じ要素を有する。換言すると、補強材165は、第1の補強材であり、また、第2の補強材(図示せず)は、向かい側であり、第1の補強材から軸方向に間隔を置いて配置される。同様に、図示のHTBF170は、第1のHTBFであり、また、第2のHTBF(図示せず)は、向かい側であり、第1のHTBFから軸方向に間隔を置いて配置される。代替的な実施形態では、補強材、HTBF、またはこれらの両方は、タイヤの片側のみに配置されてもよい。
図3は、タイヤの代替的な実施形態のビード部の詳細図である。この実施形態では、代替的な補強材165aと、代替的なHTBF170aとが用いられる。この実施形態では、代替的な補強材165aは、断面高さHの18%から70%までの間にある高さHに配置される上端部を有する。補強材はまた、断面高さHの5%から25%までの間にある高さHに配置される下端部をさらに有する。この点において、図1および図2に示された補強材165とは異ならない。
加えて、代替的なHTBF170aは、断面高さHの30%から70%までの間にある高さHに配置される上端部を有する。さらに、代替的なHTBF170aは、断面高さHの10%から30%までの間にある高さHに配置される下端部を有する。補強材については、この寸法の範囲は、図1および図2に示されたHTBF170とは異ならない。しかしながら、この実施形態では、代替的なHTBF170aの上端部の高さHは、代替的な補強材165aの上端部の高さHよりも高い。
図示の実施形態では、代替的なHTBF170aの下端部の高さHは、代替的な補強材165aの下端部の高さHよりも高い。ここでは、差は、図2に示されるものよりもより目立っている。
開示されたカーカスプライ構成、補強材、およびHTBFの組み合わせは、タイヤのねじり剛性を高める。本構成はまた、申し分のない車両の乗り心地および操作を提供しながら、車両騒音レベルを、特に、80Hz付近の低周波数領域において抑制する。本構成はまた、車両性能に必要な剛性を維持しながら、より小さい質量および転がり抵抗を可能にする。
「含む(includes)」または「含む(including)」の語が明細書または特許請求の範囲において用いられる限りは、特許請求の範囲における転換語として用いられる場合にその語が解釈される際、「備える(comprising)」の語と同様の方法で包括することが意図されている。さらに、「または(or)」の語が用いられる(例えば、AまたはB)限りは、「AまたはBあるいは両方」を意味するように意図されている。出願者が「AまたはBのみであるが、両方ではない」と示すように意図している場合は、「AまたはBのみであるが、両方ではない」の語が用いられる。このように、本明細書における「または」の語の使用は、包括的であり、排他的使用ではない。Bryan A. Garner著、A Dictionary of Modern Legal Usage、624ページ(第2版、1995年)を参照されたい。また、「において(in)」または「内に(into)」の語が明細書または特許請求の範囲において用いられる限りは、「上に(on)」または「上に(onto)」を追加的に意味するように意図されている。さらに、「接続する(connect)」の語が明細書または特許請求の範囲において用いられる限りは、「に直接接続される(directly connected to)」だけではなく、別の部品または構成要素を介して接続されるなどの「に間接的に接続される(indirectly connected to)」もまた意味するように意図されている。
本出願が、その実施形態の説明によって説明され、また、実施形態が、かなり詳細に説明されてきたが、出願者は、添付の特許請求の範囲をそのような詳細へ制限する、またはいかなるやり方でも限定することを意図していない。追加的な利点および変更は、当業者には容易に明らかであろう。したがって、本出願は、その広範な態様において、具体的な詳細、代表的な装置および方法、ならびに図示され説明された説明のための例に限定されない。したがって、出願者の一般的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなしに、このような詳細から出発し得る。

Claims (20)

  1. タイヤであって、
    トレッド部と、
    前記トレッド部に配置されるベルトと、
    第1のビード部と、
    前記第1のビード部から軸方向に間隔を置いて配置される第2のビード部と、
    前記第1のビード部と前記トレッド部との間において径方向に配置される第1のサイドウォール部と、
    前記第2のビード部と前記トレッド部との間において径方向に配置される第2のサイドウォール部と、
    カーカスプライであって、
    前記第1のビード部から前記第2のビード部まで前記タイヤの周囲に周方向に延在する主部と、
    前記第1のビード部の周りに延在し、前記トレッド部で終端する第1の折り返し部と、
    前記第2のビード部の周りに延在し、前記トレッド部で終端する第2の折り返し部とを含むカーカスプライと、
    前記第1のビード部と前記カーカスプライの前記主部との間において軸方向に配置される第1の補強材と、
    前記第2のビード部と前記カーカスプライの前記主部との間において軸方向に配置される第2の補強材と、
    前記カーカスプライの前記第1の折り返し部と前記第1のサイドウォール部との間において軸方向に配置される第1の極めて薄肉のビードフィラー(「HTBF」)と、
    前記カーカスプライの前記第2の折り返し部と前記第2のサイドウォール部との間において軸方向に配置される第2のHTBFとを備える、タイヤ。
  2. 前記第1のビード部が、第1のビードコアと第1のビードフィラーとを含み、前記第2のビード部が、第2のビードコアと第2のビードフィラーとを含む、請求項1に記載のタイヤ。
  3. 前記第1のHTBF、前記第2のHTBF、前記第1のビードフィラー、および前記第2のビードフィラーが、実質的に同じ材料ですべて構成される、請求項2に記載のタイヤ。
  4. 前記第1の補強材が、前記第1のビードフィラーの上端部の下方に配置される下端部を有し、前記第1の補強材が、前記第1のビードフィラーの上端部の上方に配置される上端部をさらに有し、
    前記第2の補強材が、前記第2のビードフィラーの上端部の下方に配置される下端部を有し、前記第2の補強材が、前記第2のビードフィラーの上端部の上方に配置される上端部をさらに有する、請求項2に記載のタイヤ。
  5. 前記第1のHTBFが、前記第1のビードフィラーの上端部の下方に配置される下端部を有し、前記第1のHTBFが、前記第1のビードフィラーの上端部の上方に配置される上端部をさらに有し、
    前記第2のHTBFが、前記第2のビードフィラーの上端部の下方に配置される下端部を有し、前記第2のHTBFが、前記第2のビードフィラーの上端部の上方に配置される上端部をさらに有する、請求項4に記載のタイヤ。
  6. 前記第1の補強材の前記上端部が、前記第1のHTBFの前記上端部の上方に配置され、前記第2の補強材の前記上端部が、前記第2のHTBFの前記上端部の上方に配置される、請求項5に記載のタイヤ。
  7. 前記第1および第2の補強材がナイロンで構成される、請求項1に記載のタイヤ。
  8. 前記第1および第2の補強材が、20°から60°までの角度で斜めにされる、請求項6に記載のタイヤ。
  9. 一組のサイドウォールと、前記タイヤのトレッド部を画定する周方向トレッドとを有するタイヤであって、
    一組のビード部であって、各ビード部がビードコアとビードフィラー部とを有する、一組のビード部と、
    前記タイヤの前記トレッド部において、前記周方向トレッドの下方に配置されるベルトと、
    前記タイヤの前記トレッド部において、前記一組のビードの間に延在する主部と、前記ビードの周りに巻きつき、前記ベルトの下方で終端する一組の折り返し部とを有するカーカスプライと、
    一組のナイロン補強材であって、
    各ナイロン補強材が、それぞれのビードフィラー部と前記カーカスプライの主部との間において軸方向に配置され、
    各ナイロン補強材が、前記それぞれのビードフィラー部の上端部の上方に配置される上端部を有し、
    各ナイロン補強材が、前記一組のビード部の内側にのみ配置されるように、各ナイロン補強材が、前記それぞれのビードフィラー部の前記上端部の下方、かつそれぞれのビードコアの上方に配置される下端部を有する、一組のナイロン補強材とを備える、タイヤ。
  10. 一組の極めて薄肉のビードフィラー(「HTBF」)をさらに備える、請求項9に記載のタイヤ。
  11. 各HTBFが、前記一組の折り返し部のうちの1つと前記サイドウォールのうちの1つとの間において軸方向に配置される、請求項10に記載のタイヤ。
  12. 各HTBFが、前記ビードフィラー部のうちの1つの上端部の上方に配置される上端部と、前記ビードフィラー部のうちの前記1つの前記上端部の下方に配置される下端部とを有する、請求項11に記載のタイヤ。
  13. 各HTBFが、前記一組のサイドウォールのうちの1つと共押出しされる、請求項10に記載のタイヤ。
  14. 前記ベルトが複数のベルトを含む、請求項9に記載のタイヤ。
  15. ラジアルタイヤであって、
    前記タイヤのトレッド部を画定する周方向トレッドと、
    前記タイヤの前記トレッド部において、前記周方向トレッドの下方に配置される少なくとも1つのベルトと、
    一組のビード部であって、各ビード部がビードコアとビードフィラー部とを有する、一組のビード部と、
    一組のサイドウォールであって、各サイドウォールが前記周方向トレッドと前記一組のビード部のうちのそれぞれ1つとの間において軸方向に配置される、一組のサイドウォールと、
    前記タイヤの前記トレッド部において、ビードからビードまで延在する主部と、一組の折り返し部であって、各折り返し部が前記少なくとも1つのベルトの下方で終端する一組の折り返し部とを有するカーカスプライと、
    前記一組のビードのうちの1つと前記カーカスプライの前記主部との間において軸方向に配置される少なくとも1つのナイロン補強材と、
    前記一組の折り返し部のうちの1つと前記一組のサイドウォールのうちの1つとの間において軸方向に配置される少なくとも1つの極めて薄肉のビードフィラー(「HTBF」)とを備えるラジアルタイヤ。
  16. 前記少なくとも1つのナイロン補強材が、前記タイヤの各側面にナイロン補強材を含む、請求項15に記載のラジアルタイヤ。
  17. 前記少なくとも1つのHTBFが、前記タイヤの各側面にHTBFを含む、請求項15に記載のラジアルタイヤ。
  18. 前記少なくとも1つのナイロン補強材が、前記ビードフィラー部のうちの1つの上端部の上方に配置される上端部と、前記ビードコアのうちの1つの上方に配置される下端部とを有する、請求項15に記載のラジアルタイヤ。
  19. 前記少なくとも1つのナイロン補強材が、前記一組のビード部の内側にのみ配置される、請求項15に記載のラジアルタイヤ。
  20. 前記少なくとも1つのHTBFが、前記ビードフィラー部の上端部の上方、かつ前記少なくとも1つのナイロン補強材の上端部の下方に配置される上端部を有する、請求項15に記載のラジアルタイヤ。
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