JP6984369B2 - 二輪自動車用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、二輪自動車用空気入りタイヤに関するものである。

従来、例えば、特許文献１に記載の二輪自動車用タイヤは、ハンドリング性能を向上することを目的としている。この二輪自動車用タイヤは、バイアス構造の二輪自動車用タイヤにおいて、カーカス層を有機繊維コードからエンド数２５本〜４０本／５０ｍｍで構成すると共に、タイヤサイド部にＪＩＳ−Ａ硬度６５度〜９０度のゴム補強層を配設している。

また、例えば、特許文献２に記載のモータサイクル用空気入りタイヤは、高速安定性能に優れることを目的としている。このモータサイクル用空気入りタイヤは、トレッド部とカーカス層との間にトレッド幅の５０％〜１２０％幅の有機繊維コード層の複数枚からなるクラウン部拘束層を配置している。

また、例えば、特許文献３に記載のモータサイクル用空気入りタイヤは、高速安定性能に優れることを目的としている。このモータサイクル用空気入りタイヤは、トレッド部が１．５ｍｍ〜８ｍｍの厚みを有する下部ゴム層とその上部に位置する上部ゴム層とを含む複合体よりなり、全体が実質上等肉厚の下にタイヤ最大幅位置までカーカス層の輪郭と平行に延びて下部ゴム層と上部ゴム層との間に有機繊維コードを有する補強ファブリック層を少なくとも１枚配置している。

特開２００４−２７６７１５号公報 特開昭６１−１２２００７号公報 特開昭６１−１２２００６号公報

二輪自動車用空気入りタイヤは、四輪自動車用空気入りタイヤと比較すると、トレッド面が外に向けて凸な小さい曲率半径で形成され、トレッド部のトレッド幅がタイヤ最大幅をなし、直進時はトレッド部のセンター領域が接地し、旋回時はショルダー領域が接地する。

このような二輪自動車用空気入りタイヤは、トレッド面を外に向けて凸な小さな曲率半径を形成することで、直進時の接地面はトレッド展開全幅より極小となる。また、走行時の遠心力により、トレッド面の曲率半径はより小さくなる。このため、高速耐久試験では、トレッド面の一部がはく離するチャンキングや、溝下にクラックが生じるグルーブクラックなどの故障が発生するおそれがある。

こうした故障を防止するため、タイヤ周方向に巻きまわした補強層を追加し、走行時の径成長を押さえ、高速耐久性能を向上させることが考えられる。しかし、補強層を追加することにより、タイヤ質量が増加して製造コストが嵩むことになる。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高速走行耐久性能を向上しつつ、質量増加を抑えることのできる二輪自動車用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る二輪自動車用空気入りタイヤは、タイヤ周方向に対して傾斜したカーカスコードを有する複数枚のカーカス層が相互の前記カーカスコードを交差して配置され、トレッド部において各前記カーカス層のタイヤ径方向外側に補強層を含まない二輪自動車用空気入りタイヤであって、正規リムに組込んで正規内圧を充填した無負荷の状態で、タイヤ子午線方向の断面視において、トレッド面におけるタイヤ赤道面に直交する曲率半径ＴＲと前記トレッド面の展開幅ＴＤＷとが０．３８≦ＴＲ／ＴＤＷ≦０．５０の関係を満たし、前記トレッド部の端位置での断面高さＳＨｓｈとタイヤ断面高さＳＨとが０．５０≦ＳＨｓｈ／ＳＨ≦０．７０の関係を満たし、前記タイヤ赤道面上のトレッド部の総厚さＧｃｃと前記トレッド部の端位置での前記トレッド部の総厚さＧｓｈとが０．６０≦Ｇｃｃ／Ｇｓｈ≦１．３０の関係を満たす。

また、本発明の一態様に係る二輪自動車用空気入りタイヤでは、前記曲率半径ＴＲが５０ｍｍ以上であり、タイヤ赤道面に最も近い位置での溝の溝下ゲージが１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましい。

また、本発明の一態様に係る二輪自動車用空気入りタイヤでは、前記カーカスコードがナイロンからなり、前記カーカスコードのタイヤ赤道面に対する角度が３０°以上４２°以下であり、前記カーカスコードのエンド数［本／５０ｍｍ］が３５以上であることが好ましい。

また、本発明の一態様に係る二輪自動車用空気入りタイヤでは、前記タイヤ断面高さＳＨとリム径Ｒとが０．２２≦ＳＨ／Ｒの関係を満たすことが好ましい。

本発明によれば、ＴＲ／ＴＤＷが０．３８以上であると接地面圧が適正となり高速走行耐久性能が向上する。一方、ＴＲ／ＴＤＷが０．５０以下であると旋回性能を確保できる。また、本発明によれば、ＳＨｓｈ／ＳＨが０．５０以上であると旋回性能を確保できる。一方、ＳＨｓｈ／ＳＨが０．７０以下であると接地面圧が適正となり高速走行耐久性能が向上する。また、本発明によれば、Ｇｃｃ／Ｇｓｈが０．６０以上であると接地面圧が適正となり高速走行耐久性能が向上する。一方、Ｇｃｃ／Ｇｓｈが１．３０以下であると旋回性能を確保できる。この結果、本発明によれば、高速走行耐久性能を向上することができる。しかも、本発明によれば、トレッド部において各カーカス層のタイヤ径方向外側に補強層を含まないことで質量増加を抑えることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る二輪自動車用空気入りタイヤの子午断面図である。 図２は、本発明の実施例に係る二輪自動車用空気入りタイヤの性能試験の説明図である。 図３は、本発明の実施例に係る二輪自動車用空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る二輪自動車用空気入りタイヤの子午断面図である。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、二輪自動車用空気入りタイヤ１の回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、二輪自動車用空気入りタイヤ１の回転軸に直交すると共に、二輪自動車用空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって二輪自動車用空気入りタイヤ１のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１は、図１に示すように、トレッド部２と、トレッド部２の両側のサイド部３と、各サイド部３のタイヤ径方向内側のビード部４とを有している。また、この二輪自動車用空気入りタイヤ１は、カーカス層５を有している。

トレッド部２は、ゴム材からなり、二輪自動車用空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が二輪自動車用空気入りタイヤ１の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２Ａが形成されている。

トレッド面２Ａは、タイヤ周方向またはタイヤ幅方向に沿って延在したり、タイヤ周方向またはタイヤ幅方向に対して傾斜したりする溝が形成されている。

サイド部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向の両側に連続したゴム材を有して二輪自動車用空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の外側に露出した部分である。また、ビード部４は、サイド部３のタイヤ径方向内側に連続したゴム材を有してリム７に係合する部分である。ビード部４は、ビードコア４Ａとビードフィラー４Ｂとを有する。ビードコア４Ａは、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー４Ｂは、カーカス層５のタイヤ幅方向端部がビードコア４Ａの位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。

カーカス層５は、少なくとも２枚がタイヤ内外で積層して設けられている。本実施形態では、２枚のカーカス層５Ａ，５Ｂを有する形態を図示して説明する。各カーカス層５Ａ，５Ｂは、それぞれタイヤ幅方向の端部５Ａａ，５Ｂａが、一対のビードコア４Ａでタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返された折返部を有し、タイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。各カーカス層５Ａ，５Ｂは、タイヤ周方向に対して所定の角度を持ってタイヤ周方向に複数並設されたカーカスコードが、コートゴムで被覆されたものである。また、各カーカス層５Ａ，５Ｂは、相互のカーカスコードが交差して配置されてバイアス構造とされている。カーカス層５は、３枚以上の構成の場合、積層により重ね合わさる相互のカーカスコードが交差して配置される。カーカスコードは、例えば、ナイロンのような有機繊維の補強コードが使用される。

また、本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１は、トレッド部２において各カーカス層５Ａ，５Ｂのタイヤ径方向外側に補強層を含まない。補強層は、ブレーカともいい、カーカス層５をタイヤ周方向に覆うものである。補強層は、例えば、ナイロンのような有機繊維またはスチールのような金属の補強コードと、補強コードを覆うゴムとを含む。また、補強層は、ゴム層のみからなるものも含む。

なお、図１に示す二輪自動車用空気入りタイヤ１は、チューブが配置されないチューブレスタイヤとして構成されている。チューブレスタイヤの場合、カーカス層５の内周面であるタイヤ内面にインナーライナー層６が設けられ、このインナーライナー層６の内側に空気が充填されてタイヤ外側への空気分子の透過が抑制される。また、本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１は、カーカス層５の内側にチューブが配置されたチューブ入りタイヤとして構成されていてもよく、チューブ内に空気が充填される。

本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１は、図１に示すようにリム（正規リム）７にリム組みし、正規内圧を充填した無負荷の状態において、以下のごとく規定される。

ここで、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最大負荷能力」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「LOAD CAPACITY」である。

本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１は、図１に示すように、タイヤ子午線方向の断面視において、トレッド面２Ａにおけるタイヤ幅方向の曲率半径（トレッドラジアス）ＴＲと、トレッド面２Ａの展開幅ＴＤＷが０．３８≦ＴＲ／ＴＤＷ≦０．５０の関係を満たす。曲率半径ＴＲは、タイヤ子午線方向の断面視においてトレッド部２のタイヤ幅方向両端部であるトレッド面２Ａのタイヤ幅方向両端部２Ａａ間でトレッド面２Ａのプロファイルをなす。トレッド面２Ａの展開幅ＴＤＷは、トレッド面２Ａのタイヤ幅方向両端部２Ａａ間を展開した寸法である。

また、本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１は、トレッド部２の端位置（トレッド面２Ａのタイヤ幅方向端部２Ａａ）での断面高さＳＨｓｈと、タイヤ断面高さＳＨとが０．５０≦ＳＨｓｈ／ＳＨ≦０．７０の関係を満たす。トレッド部２の端位置での断面高さＳＨｓｈは、トレッド部２の端位置のタイヤ径方向内側の径寸法とリム径との差の１／２である。タイヤ断面高さＳＨは、タイヤの外径とリム径との差の１／２である。

また、本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬ上のトレッド部２の総厚さＧｃｃと、トレッド部２の端位置（トレッド面２Ａのタイヤ幅方向端部２Ａａ）でのトレッド部２の総厚さＧｓｈとが０．６０≦Ｇｃｃ／Ｇｓｈ≦１．３０の関係を満たす。タイヤ赤道面ＣＬ上のトレッド部２の総厚さＧｃｃは、溝の有無に係わらず、タイヤ赤道面ＣＬ上においてトレッド面２Ａのプロファイルからカーカス層５のタイヤ最外側のカーカスコードまでのタイヤ径方向寸法である。トレッド部２の端位置でのトレッド部２の総厚さＧｓｈは、トレッド面２Ａのタイヤ幅方向端部２Ａａにおける法線上においてトレッド面２Ａのタイヤ幅方向端部２Ａａからカーカス層５の最外側のカーカスコードまでのタイヤ径方向寸法である。

このように、本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に対して傾斜したカーカスコードを有する複数枚のカーカス層５Ａ，５Ｂが相互のカーカスコードを交差して配置され、トレッド部２において各カーカス層５Ａ，５Ｂのタイヤ径方向外側に補強層を含まない二輪自動車用空気入りタイヤ１であって、正規リム７に組込んで正規内圧を充填した無負荷の状態で、タイヤ子午線方向の断面視において、トレッド面２Ａにおけるタイヤ赤道面ＣＬに直交する曲率半径ＴＲとトレッド面２Ａの展開幅ＴＤＷとが０．３８≦ＴＲ／ＴＤＷ≦０．５０の関係を満たし、トレッド部２の端位置での断面高さＳＨｓｈとタイヤ断面高さＳＨとが０．５０≦ＳＨｓｈ／ＳＨ≦０．７０の関係を満たし、タイヤ赤道面ＣＬ上のトレッド部２の総厚さＧｃｃとトレッド部２の端位置でのトレッド部２の総厚さＧｓｈとが０．６０≦Ｇｃｃ／Ｇｓｈ≦１．３０の関係を満たす。

この二輪自動車用空気入りタイヤ１によれば、ＴＲ／ＴＤＷが０．３８以上であると接地面圧が適正となり高速走行耐久性能が向上する。一方、ＴＲ／ＴＤＷが０．５０以下であると旋回性能を確保できる。なお、ＴＲ／ＴＤＷを０．４１以上とすることで、接地面圧がより適正となり高速走行耐久性能がより向上する。また、この二輪自動車用空気入りタイヤ１によれば、ＳＨｓｈ／ＳＨが０．５０以上であると旋回性能を確保できる。一方、ＳＨｓｈ／ＳＨが０．７０以下であると接地面圧が適正となり高速走行耐久性能が向上する。なお、ＳＨｓｈ／ＳＨが０．６０以上とすることで、旋回性能をより確保することができる。また、この二輪自動車用空気入りタイヤ１によれば、Ｇｃｃ／Ｇｓｈが０．６０以上であると接地面圧が適正となり高速走行耐久性能が向上する。一方、Ｇｃｃ／Ｇｓｈが１．３０以下であると旋回性能を確保できる。この結果、この二輪自動車用空気入りタイヤ１によれば、高速走行耐久性能を向上することができる。しかも、この二輪自動車用空気入りタイヤ１によれば、トレッド部２において各カーカス層５Ａ，５Ｂのタイヤ径方向外側に補強層を含まないことで質量増加を抑えることができる。

上記構成に加え、本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１では、曲率半径ＴＲが５０ｍｍ以上であり、タイヤ赤道面ＣＬに最も近い位置での溝の溝下ゲージＵＧｃｃが１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましい。

図１では、トレッド面２Ａのタイヤ幅方向両端部２Ａａに亘って溝が形成されているものとし、溝底を二点鎖線で示している。タイヤ赤道面ＣＬに最も近い位置での溝の溝下ゲージＵＧｃｃは、タイヤ赤道面ＣＬ上に設けられた溝における溝底からカーカス層５のタイヤ最外側のカーカスコードまでのタイヤ径方向寸法である。また、タイヤ赤道面ＣＬに最も近い位置での溝の溝下ゲージＵＧｃｃは、タイヤ赤道面ＣＬ上に溝がない場合にタイヤ赤道面ＣＬに最も近い位置に存在する溝の溝底からカーカス層５のタイヤ最外側のカーカスコードまでのタイヤ径方向寸法である。

この二輪自動車用空気入りタイヤ１によれば、トレッド面２Ａにおけるタイヤ幅方向の曲率半径ＴＲを規定することで、接地面積の適正化を行い、高速走行耐久性能を向上することができる。なお、接地面積は５０ｍｍ以上であると適正化できるが、二輪自動車用空気入りタイヤ１において車体を倒れこませコーナリング性能を維持するうえで曲率半径ＴＲを１００ｍｍ以下とすることが好ましい。しかも、この二輪自動車用空気入りタイヤ１によれば、溝下ゲージＵＧｃｃを１．５ｍｍ以上とすることでチャンキングやグルーブクラックなどの故障の発生を抑制して高速走行耐久性能を向上することができ、３．０ｍｍ以下とすることでゴム材の発熱による高速走行耐久性能の低下を抑制することができる。なお、高速走行耐久性能を向上するうえで、溝下ゲージＵＧｃｃを２．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲にすることがより好ましい。

上記構成に加え、本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１では、カーカスコードがナイロンからなり、カーカスコードのタイヤ赤道面ＣＬに対する角度が３０°以上４２°以下であり、カーカスコードのエンド数［本／５０ｍｍ］が３５以上であることが好ましい。

この二輪自動車用空気入りタイヤ１によれば、カーカスコードにナイロンを用い、そのタイヤ赤道面ＣＬに対する角度が３０°以上４２°以下とし、そのエンド数［本／５０ｍｍ］が３５以上とすることで、タイヤ形状を確保する寸法安定性能を向上することができ、これにより高速走行耐久性能を向上することができる。

上記構成に加え、本実施形態の二輪自動車用空気入りタイヤ１では、タイヤ断面高さＳＨとリム径Ｒとが０．２２≦ＳＨ／Ｒの関係を満たすことが好ましい。

０．２２≦ＳＨ／Ｒは、小型二輪自動車用空気入りタイヤであり、このような小型二輪自動車（排気量が５０ｃｃ超、１５０ｃｃ以下）において、高速走行耐久性能を向上するうえで上記構成とすることがより好ましい。

本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、高速走行耐久性能および質量に関する性能試験が行われた（図２および図３参照）。

この性能試験では、タイヤサイズ９０／９０−１２の二輪自動車用空気入りタイヤを試験タイヤとした。

高速走行耐久性能の性能試験は、連邦自動車安全基準（Federal Motor Vehicle Safety Standard）ＦＭＶＳＳ１１９高速耐久性能条件に基づいて、試験タイヤを正規リムに組み付けて正規内圧を充填し、正規荷重の８８％を付加した状態で、図２に示すステップ１から順に進め、故障（チャンキングやグルーブクラック）が発生したステップ（走行距離）が測定される。そして、この測定結果に基づいて、従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この指数評価は、数値が大きいほど高速走行耐久性能が優れていることを示している。なお、指数１００は、公的要求値である１３７ｋｍ／ｈ×３０分(ステップ５)をクリアすることが前提条件である。

質量は、リム組前に試験タイヤの質量（重量）が測定される。そして、この測定結果に基づいて、従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この指数評価は、数値が小さいほど質量が増加していることを示している。なお、指数９６までを質量増加の許容範囲とする。

図３に示す二輪自動車用空気入りタイヤは、図１に示すように２枚のカーカス層のバイアスタイヤである。従来例の二輪自動車用空気入りタイヤは、補強層を含まないが、ＴＲ／ＴＤＷ、ＳＨｓｈ／ＳＨが規定の範囲外である。比較例の二輪自動車用空気入りタイヤは、従来例に対して補強層（トレッド部の中央に展開幅でナイロンの補強コードをゴムで覆ったもの）を含んでいる。実施例の二輪自動車用空気入りタイヤは、補強層を含まず、ＴＲ／ＴＤＷ、ＳＨｓｈ／ＳＨ、Ｇｃｃ／Ｇｓｈが規定の範囲内である。

そして、図３の試験結果に示すように、実施例の二輪自動車用空気入りタイヤは、高速走行耐久性能を向上しつつ、質量増加を抑えていることがわかる。

１ 二輪自動車用空気入りタイヤ
２ トレッド部
２Ａ トレッド面
２Ａａ トレッド面のタイヤ幅方向端部（トレッド部の端部）
３ サイド部
４ ビード部
４Ａ ビードコア
４Ｂ ビードフィラー
５（５Ａ，５Ｂ） カーカス層
５Ａａ，５Ｂａ カーカス層の端部
６ インナーライナー層
７ リム
ＣＬ タイヤ赤道面
ＴＲ 曲率半径
ＴＤＷ 展開幅
ＳＨｓｈ トレッド部の端位置での断面高さ
ＳＨ タイヤ断面高さ
Ｇｃｃ タイヤ赤道面上でのトレッド部の総厚さ
Ｇｓｈ トレッド部の端位置でのトレッド部の総厚さ
ＧＵｃｃ 溝下ゲージ
Ｒ リム径

Claims (4)

1. タイヤ周方向に対して傾斜したカーカスコードを有する複数枚のカーカス層が相互の前記カーカスコードを交差して配置され、トレッド部において各前記カーカス層のタイヤ径方向外側に補強層を含まない二輪自動車用空気入りタイヤであって、
   正規リムに組込んで正規内圧を充填した無負荷の状態で、タイヤ子午線方向の断面視において、トレッド面におけるタイヤ赤道面に直交する曲率半径ＴＲと前記トレッド面の展開幅ＴＤＷとが０．３８≦ＴＲ／ＴＤＷ≦０．５０の関係を満たし、前記トレッド部の端位置での断面高さＳＨｓｈとタイヤ断面高さＳＨとが０．５０≦ＳＨｓｈ／ＳＨ≦０．７０の関係を満たし、前記タイヤ赤道面上のトレッド部の総厚さＧｃｃと前記トレッド部の端位置での前記トレッド部の総厚さＧｓｈとが０．６０≦Ｇｃｃ／Ｇｓｈ≦１．３０の関係を満たす二輪自動車用空気入りタイヤ。
2. 前記曲率半径ＴＲが５０ｍｍ以上であり、タイヤ赤道面に最も近い位置での溝の溝下ゲージが１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である請求項１に記載の二輪自動車用空気入りタイヤ。
3. 前記カーカスコードがナイロンからなり、前記カーカスコードのタイヤ赤道面に対する角度が３０°以上４２°以下であり、前記カーカスコードのエンド数［本／５０ｍｍ］が３５以上である請求項１または２に記載の二輪自動車用空気入りタイヤ。
4. 前記タイヤ断面高さＳＨとリム径Ｒとが０．２２≦ＳＨ／Ｒの関係を満たす請求項１〜３のいずれか１つに記載の二輪自動車用空気入りタイヤ。

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