JP2015033982A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】旋回性能を向上させつつトレッドゴムでのクラックの発生を抑制させた自動二輪車用タイヤを提供する。
【解決手段】カーカス６及びトレッド補強層７を具えた自動二輪車用タイヤ１である。トレッド部２に配されたトレッドゴム２Ｇは、第１ゴム層１１と第２ゴム層２１とを含む。第１ゴム層１１と前記第２ゴム層２１との境界面１３は、タイヤ側面に現れる側縁部１４を有する。折り返し部６ｂのタイヤ半径方向の外端６ｅは、トレッド補強層７の外端７ｅよりもタイヤ半径方向内側に位置する。屈曲領域１６のタイヤ半径方向の高さｈ１は、接地端高さｈ０の０．２倍以下である。屈曲領域１６のタイヤ半径方向の中間位置１６ｍと、側縁部１４とのタイヤ半径方向の距離Ｌ１は、接地端高さｈ０の０．１倍以上である。
【選択図】図２

Description

本発明は、旋回性能を向上させつつトレッドゴムでのクラックの発生を抑制させた自動二輪車用タイヤに関する。

近年の自動二輪車の高性能化に伴い、自動二輪車用タイヤには、高い旋回性能が要求されている。特に、レース用の自動二輪車用タイヤは、トレッド接地端が接地する大きなキャンバー角での旋回時（以下、「フルバンク時」ということがある。）の接地感等を高めることが要求されている。

下記特許文献１は、トレッドゴムがキャップゴム層とベースゴム層とを含む２層であり、しかも、キャップゴム層がベースゴム層よりも小さいゴム硬度を有する自動二輪車用タイヤを提案している。このようなキャップゴム層は、優れたグリップ性能を発揮し、しかも、ベースゴム層がトレッドゴムの剛性を効果的に維持する。これにより、下記特許文献１のタイヤは、旋回時の接地感が向上するという作用効果が期待されている。

特開２００７−２２３３７６号公報

上述の効果をフルバンク時でも効果的に発揮させるために、キャップゴム層及びベースゴム層が夫々タイヤ側面までのびているタイヤが考えられる。このタイヤは、キャップゴム層とベースゴム層との境界面の側縁部が、タイヤ側面に現れる。

しかしながら、キャップゴム層とベースゴム層との境界面の側縁部がタイヤ側面に現れたタイヤは、側縁部を起点としたクラックが発生し易いという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、２層のゴム層を含むトレッドゴムを有し、かつ、ゴム層の境界面の側縁部がタイヤ側面に現れた自動二輪車用タイヤにおいて、旋回性能を向上させつつトレッドゴムでのクラックの発生を抑制させた自動二輪車用タイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部から両側のサイドウォール部を経て両側のビード部のビードコアに至る本体部と前記本体部に連なり前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折り返される一対の折り返し部とを含むカーカス、及び、前記カーカスのタイヤ半径方向の外側かつ前記トレッド部の内部に配されたトレッド補強層を具え、しかも、前記トレッド部の接地面がタイヤ半径方向の外側に凸で円弧状に湾曲している自動二輪車用タイヤであって、前記トレッド部に配されたトレッドゴムは、前記接地面を形成する第１ゴム層と、前記第１ゴム層の内側に配された第２ゴム層とを含み、前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との境界面は、前記接地面の外端であるトレッド接地端からタイヤ半径方向内側にのびるタイヤ側面に現れる側縁部を有し、前記折り返し部のタイヤ半径方向の外端は、前記トレッド補強層のタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、前記折り返し部の前記外端と前記トレッド補強層の前記外端との間の領域である屈曲領域のタイヤ半径方向の高さは、ビードベースラインからトレッド接地端までのタイヤ半径方向の距離である接地端高さの０．２倍以下であり、前記屈曲領域のタイヤ半径方向の中間位置と、前記側縁部とのタイヤ半径方向の距離は、前記接地端高さの０．１倍以上であることを特徴とする。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記カーカスは、前記サイドウォール部でタイヤ軸方向の外側に凸で湾曲し、しかも、タイヤ軸方向の外側に最も突出する最大幅点を有し、前記折り返し部の前記外端は、前記最大幅点よりもタイヤ半径方向の外側に配されているのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記最大幅点において前記サイドウォール部の外面から前記カーカスまでのゴム厚さは、２．０mm以下であるのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記トレッド補強層は、ベルトコードがタイヤ赤道に対して１５〜４５°の角度で傾けられたベルトプライが複数層配されたベルト層で形成され、前記ベルトコードは、芳香族ポリアミドであるのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記第２ゴム層は、前記第１ゴム層よりも大きい複素弾性率Ｅ＊を有するのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記側縁部は、前記トレッド補強層の前記外端よりもタイヤ半径方向の外側に位置しているのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記第２ゴム層は、前記側縁部からタイヤ半径方向内側の前記タイヤ側面を形成するように、前記トレッド部から前記両側のサイドウォール部を経て前記両側のビード部に至るトロイド状であるのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤは、トレッド部に配されたトレッドゴムが、接地面を形成する第１ゴム層と、第１ゴム層の内側に配された第２ゴム層とを含んでいる。第１ゴム層と第２ゴム層との境界面は、接地面の外端であるトレッド接地端からタイヤ半径方向内側にのびるタイヤ側面に現れる側縁部を有している。このようなトレッドゴムは、フルバンク時においても、第１ゴム層及び第２ゴム層の特性が広い範囲で発揮され、優れた旋回性能が発揮される。

カーカスの折り返し部のタイヤ半径方向の外端は、トレッド補強層のタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置している。これにより、折り返し部とトレッド補強層とが重ならない。このため、旋回時のタイヤの変形が、主にトレッド補強層と折り返し部との間の屈曲領域で発生する。

折り返し部の外端とトレッド補強層の外端との間の領域である屈曲領域のタイヤ半径方向の高さは、ビードベースラインからトレッド接地端までのタイヤ半径方向の距離である接地端高さの０．２倍以下である。これにより、旋回時に変形が生じ易い屈曲領域のタイヤ半径方向の高さが限定され、旋回時のタイヤの変形が小さくなる。このため、とりわけフルバンク時の接地感が向上し、ひいては旋回性能が向上する。

屈曲領域のタイヤ半径方向の中間位置と、側縁部とのタイヤ半径方向の距離は、接地端高さの０．１倍以上である。これにより、クラックの起点となり易い側縁部が、旋回時に変形し易い屈曲領域の中間位置から離れた位置に配される。このため、側縁部を起点としたクラックが効果的に抑制される。

本発明の自動二輪車用タイヤの一実施形態を示す断面図である。 図１の自動二輪車用タイヤの拡大断面図である。 本発明の他の実施形態を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の自動二輪車用タイヤ１（以下、単に「タイヤ」ということがある。）の正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２に溝が設けられていないスリックタイプのレース用の自動二輪車用タイヤである。

「正規状態」とは、タイヤ１が正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書では特に断りがない限り、タイヤ１の各部の寸法は、正規状態で測定された値である。

「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２を有している。トレッド部２は、キャンバー角が大きい旋回時においても十分な接地面積が得られるように、トレッド接地端Ｔｅ、Ｔｅ間の接地面２ｓが、タイヤ半径方向外側に凸で円弧状に湾曲している。トレッド接地端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向距離であるトレッド幅ＴＷがタイヤ最大幅をなす。

図２には、タイヤ１の拡大断面図が示される。図２に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、カーカス６、ビードエーペックスゴム８、トレッド補強層７、及び、トレッドゴム２Ｇを具えている。

カーカス６は、本体部６ａと折り返し部６ｂとを含んでいる。本体部６ａは、トレッド部２から両側のサイドウォール部３を経て両側のビード部４のビードコア５に至る。折り返し部６ｂは、本体部６ａに連なりビードコア５の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折り返されている。

カーカス６は、サイドウォール部３でタイヤ軸方向の外側に凸で湾曲し、しかも、タイヤ軸方向の外側に最も突出する最大幅点１５を有している。本実施形態の折り返し部６ｂのタイヤ半径方向の外端６ｅは、最大幅点１５よりもタイヤ半径方向の外側に配されている。

折り返し部６ｂの外端６ｅと最大幅点１５とのタイヤ半径方向の距離Ｌ２は、例えば、２〜７mmであり、より好ましくは３〜５mmである。

カーカス６は、例えば、１枚のカーカスプライ６Ａにより形成されている。カーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して、例えば７５〜９０°の角度で傾けて配列されたカーカスコードを有している。カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コード等が好適に採用される。本実施形態のカーカスコードは、ナイロンが採用されている。これにより、タイヤが軽量となり、走行性能が向上する。

ビードエーペックスゴム８は、本体部６ａと折り返し部６ｂとの間に配されている。ビードエーペックスゴム８は、例えば、ビードコア５からタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびる硬質のゴムで形成されている。

トレッド補強層７は、カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されている。本実施形態のトレッド補強層７は、トレッド部２の略全域に設けられている。トレッド補強層７は、例えば、コードが配列されたプライからなる。本実施形態のトレッド補強層７は、複数のベルトプライで形成されている。ベルトプライは、ベルトコードがタイヤ赤道Ｃに対して１５〜４５°の角度で傾けられている。トレッド補強層７には、最もタイヤ半径方向外側のプライ７Ｃとして、例えば、小巾の帯状プライがタイヤ周方向に対して５°以下の角度で螺旋状に巻き付けられたジョイントレスプライが設けられても良い。

トレッド補強層７のコードは、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、又は、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適である。本実施形態のコードは、芳香族ポリアミドを採用している。このようなコードは、走行時のトレッド部２の変形を抑制し、倒し込み時の接地感を向上させる。

前記カーカスプライ６Ａの折り返し部６ｂのタイヤ半径方向の外端６ｅは、トレッド補強層７のタイヤ軸方向の外端７ｅよりもタイヤ半径方向内側に位置している。これにより、折り返し部６ｂとトレッド補強層７とが重ならない。このため、旋回時のタイヤの変形が、主にトレッド補強層７の外端７ｅと折り返し部６ｂの外端６ｅとの間の領域である屈曲領域１６で発生する。

屈曲領域１６のタイヤ半径方向の高さｈ１は、ビードベースラインＢＬからトレッド接地端Ｔｅまでのタイヤ半径方向の距離である接地端高さｈ０の０．２倍以下である。これにより、旋回時に変形が生じ易い屈曲領域１６のタイヤ半径方向の高さが限定され、旋回時のタイヤの変形が小さくなる。このため、とりわけフルバンク時の接地感が向上し、ひいては旋回性能が向上する。ビードベースラインＢＬは、タイヤが基づく規格で定められるリム径位置を通るタイヤ軸方向線である。

屈曲領域１６の高さｈ１と接地端高さｈ０との比ｈ１／ｈ０は、好ましくは０．１５以下、より好ましくは０．１０以下である。これにより、旋回時のタイヤの変形が小さくなり、さらにフルバンク時の接地感が向上する。前記比ｈ１／ｈ０は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．０８以上である。前記比ｈ１／ｈ０が０．０５より小さい場合、サイドウォール部３が屈曲領域１６を中心としてせん断変形し、タイヤ１の耐久性が低下するおそれがある。

トレッド部２に配されたトレッドゴム２Ｇは、第１ゴム１０からなる第１ゴム層１１及び第２ゴム２０からなる第２ゴム層２１を含んでいる。

第１ゴム層１１は、トレッド部２の接地面２ｓを形成している。本実施形態の第１ゴム層１１は、両側のトレッド接地端Ｔｅ、Ｔｅ間の接地面全域を形成している。

第１ゴム１０の複素弾性率Ｅ＊１は、例えば、４．０〜６．０MPaである。第１ゴム１０の損失正接ｔａｎδ１は、例えば、０．１０〜０．２０である。このような第１ゴム１０は、走行時、適度に発熱して軟化し、優れたグリップ力を発揮する。

本明細書において、複素弾性率Ｅ＊及び損失正接ｔａｎδは、ＪＩＳ−Ｋ６３９４の規定に準拠して、次に示される条件で（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて測定された値である。
初期歪：１０％
振幅：±１％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：７０°Ｃ

第２ゴム層２１は、第１ゴム層１１の内側に配されている。第２ゴム層２１は、トレッド部２においては、接地面２ｓ及びトレッド補強層７に沿ってのびている。

第２ゴム層２１は、タイヤ赤道Ｃ付近のトレッド中央部において略一定のゴム厚さを有している。第２ゴム層２１のタイヤ赤道Ｃでのゴム厚さｔ２は、好ましくは０．５mm以上、より好ましくは１．０mm以上であり、好ましくは２．０mm以下、より好ましくは１．５mm以下である。このような第２ゴム層２１は、第１ゴム層１１と協働してトレッドゴム２Ｇの剛性をバランス良く高める。

第２ゴム２０の複素弾性率Ｅ＊２は、第１ゴム１０の複素弾性率Ｅ＊１よりも大きいのが望ましい。このような第２ゴム２０は、トレッドゴム２Ｇの剛性を効果的に維持し、倒し込み時の接地感を向上させる。

第２ゴム２０の複素弾性率Ｅ＊２と第１ゴム１０の複素弾性率Ｅ＊１と比Ｅ＊２／Ｅ＊１は、好ましくは１．０５以上、より好ましくは１．１０以上であり、好ましくは１．２０以下、より好ましくは１．２５以下である。前記比Ｅ＊２／Ｅ＊１が１．０５より小さい場合、トレッドゴム２Ｇの剛性が効果的に維持されないおそれがある。逆に、前記比Ｅ＊２／Ｅ＊１が１．２５より大きい場合、第１ゴム層１１と第２ゴム層２１とが剥離し易くなるおそれがある。

第２ゴム２０の損失正接ｔａｎδ２は、第１ゴム１０の損失正接ｔａｎδ１よりも小さいのが望ましい。このような第２ゴムは、走行時のトレッドゴム２Ｇの発熱を抑制し、熱によるグリップ性能の低下が抑制される。

第２ゴム２０の損失正接ｔａｎδ２と第１ゴム１０の損失正接ｔａｎδ１との比ｔａｎδ２／ｔａｎδ１は、好ましくは０．９５以下、より好ましくは０．９０以下であり、好ましくは０．８０以上、より好ましくは０．８５以上である。これにより、走行時のトレッドゴム２Ｇの内部及び表面の発熱の分布が適切となり、熱による性能低下が抑制されつつ優れたグリップ性能が発揮される。

第１ゴム層１１及び第２ゴム層２１は、トレッド部２全域に配されている。第１ゴム層１１と第２ゴム層２１との境界面１３は、タイヤ側面１ｓに現れる側縁部１４を有している。タイヤ側面１ｓは、トレッド接地端Ｔｅからタイヤ半径方向内側にのびるタイヤ外面である。このようなトレッドゴム２Ｇは、トレッド接地端Ｔｅが接地するフルバンク時においても、第１ゴム層１１及び第２ゴム層２１の特性がトレッド幅方向で広く発揮され、優れた旋回性能が発揮される。

屈曲領域１６のタイヤ半径方向の中間位置１６ｍと、側縁部１４とのタイヤ半径方向の距離Ｌ１は、接地端高さｈ０の０．１倍以上である。これにより、クラックの起点となり易い側縁部１４が、旋回時に変形し易い屈曲領域１６の中間位置１６ｍから離れた位置に配される。このため、側縁部１４を起点としたクラックが効果的に抑制される。

屈曲領域１６の中間位置１６ｍと側縁部１４との距離Ｌ１は、好ましくは接地端高さｈ０の０．１２倍以上、より好ましくは０．１４倍以上であり、好ましくは０．１８倍以下、より好ましくは０．１６倍以下である。これにより、トレッド接地端Ｔｅ付近の第１ゴム層１１のゴム厚さが維持されつつ、前記距離Ｌ１が確保される。従って、旋回性能が維持されつつ、タイヤ側面１ｓのクラックが効果的に抑制される。

側縁部１４は、トレッド補強層７の外端７ｅよりもタイヤ半径方向の外側に位置しているのが望ましい。これにより、屈曲領域１６よりもタイヤ半径方向の外側に側縁部１４が位置するため、タイヤ側面１ｓでのクラックがさらに効果的に抑制される。

最大幅点１５においてサイドウォール部３の外面３ｓからカーカス６までのゴム厚さｔ１は、２．０mm以下であるのが望ましい。前記ゴム厚さｔ１が２．０mmより大きい場合、トレッド部２が撓み難くなり、しかも、タイヤ１の重量が増加するため、旋回性能が低下するおそれがある。前記ゴム厚さｔ１は、０．５mm以上が望ましい。前記ゴム厚さｔ１が０．５mmより小さい場合、サイドウォール部３の耐久性が低下するおそれがある。

第２ゴム層２１は、タイヤ側面１ｓを形成するように、トレッド部２から両側のサイドウォール部３を経て両側のビード部４に至るトロイド状であるのが望ましい。これにより、タイヤ側面１ｓに現れる異なる種類のゴムの境界が、側縁部１４のみとなる。従って、ゴムの境界を起点としたクラックの発生が効果的に抑制される。

図３には、本発明の他の実施形態のタイヤ１の断面図が示される。図３に示されるように、他の実施形態の境界面１３は、第１部分１３ａと第２部分１３ｂとを含んでいる。境界面１３の第１部分１３ａは、トレッド部２の接地面２ｓに沿って略円弧状にのびている。第２部分１３ｂは、第１部分１３ａのトレッド接地端Ｔｅ側に連なり、タイヤ軸方向外側に向かってタイヤ半径方向外側に傾斜している。この実施形態では、第２部分１３ｂは、第１部分１３ａとは逆向きに突出する円弧状に湾曲している。これにより、側縁部１４と屈曲領域１６の中間位置１６ｍとの距離Ｌ１がさらに大きくなり、タイヤ側面１ｓのクラックが効果的に抑制される。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１の基本構造を有し、かつ、表１の仕様に基づいた自動二輪車用の前輪タイヤが製造され、それらの性能がテストされた。比較例１及び２として、側縁部がクッションゴムに覆われてタイヤ側面に現れていないタイヤがテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
タイヤサイズ：９５／７０Ｒ１７
リムサイズ：ＭＴ２．５０
タイヤ内圧：１８０kPa
テスト車両：排気量１２５cc

＜旋回時の接地感＞
上記テスト車両で１周３７００ｍのテストコースを周回し、旋回時の接地感が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点であり、数値が大きい程、旋回時の接地感が優れていることを示す。

＜クラックの発生状況＞
上記テスト車両で上記テストコースを一定数周回後、タイヤ側面のクラックの発生状況が、目視で確認された。結果は、以下の３段階で評価された。
Ａ：クラックが全く発生していない。
Ｂ：クラックは発生していないが、側縁部付近にシワが発生している。
Ｃ：クラックが発生している。
テスト結果が表１に示される。

テストの結果、実施例の自動二輪車用タイヤは、接地感が向上しつつトレッドゴムでのクラックの発生が抑制されていることが確認できた。

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
７ トレッド補強層
１１ 第１ゴム層
１３ 境界面
１４ 側縁部
１６ 屈曲領域
１６ｍ 中間位置
２１ 第２ゴム層

Claims (7)

1. トレッド部から両側のサイドウォール部を経て両側のビード部のビードコアに至る本体部と前記本体部に連なり前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折り返される一対の折り返し部とを含むカーカス、及び、
   前記カーカスのタイヤ半径方向の外側かつ前記トレッド部の内部に配されたトレッド補強層を具え、
   しかも、前記トレッド部の接地面がタイヤ半径方向の外側に凸で円弧状に湾曲している自動二輪車用タイヤであって、
   前記トレッド部に配されたトレッドゴムは、前記接地面を形成する第１ゴム層と、前記第１ゴム層の内側に配された第２ゴム層とを含み、
   前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との境界面は、前記接地面の外端であるトレッド接地端からタイヤ半径方向内側にのびるタイヤ側面に現れる側縁部を有し、
   前記折り返し部のタイヤ半径方向の外端は、前記トレッド補強層のタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、
   前記折り返し部の前記外端と前記トレッド補強層の前記外端との間の領域である屈曲領域のタイヤ半径方向の高さは、ビードベースラインからトレッド接地端までのタイヤ半径方向の距離である接地端高さの０．２倍以下であり、
   前記屈曲領域のタイヤ半径方向の中間位置と、前記側縁部とのタイヤ半径方向の距離は、前記接地端高さの０．１倍以上であることを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記カーカスは、前記サイドウォール部でタイヤ軸方向の外側に凸で湾曲し、しかも、タイヤ軸方向の外側に最も突出する最大幅点を有し、
   前記折り返し部の前記外端は、前記最大幅点よりもタイヤ半径方向の外側に配されている請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記最大幅点において前記サイドウォール部の外面から前記カーカスまでのゴム厚さは、２．０mm以下である請求項２記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記トレッド補強層は、ベルトコードがタイヤ赤道に対して１５〜４５°の角度で傾けられたベルトプライが複数層配されたベルト層で形成され、
   前記ベルトコードは、芳香族ポリアミドである請求項１乃至３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
5. 前記第２ゴム層は、前記第１ゴム層よりも大きい複素弾性率Ｅ＊を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
6. 前記側縁部は、前記トレッド補強層の前記外端よりもタイヤ半径方向の外側に位置している請求項１乃至５のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
7. 前記第２ゴム層は、前記側縁部からタイヤ半径方向内側の前記タイヤ側面を形成するように、前記トレッド部から前記両側のサイドウォール部を経て前記両側のビード部に至るトロイド状である請求項１乃至６のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。

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