CN101544164B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，可将雪上性能的降低抑制到最小限，并且提高在干燥路面上的操纵稳定性、抗磨损性、抗不均匀磨损性。在周向上邻接的花纹块(5、5)之间进行连结的拉筋(10)，通过在其上面(14)，设置一条以上在拉筋长度方向上延伸的凹槽(15)，至少在该拉筋(10)的上部，具有多条被上述凹槽(15)划分的条状凸部(16)。上述拉筋(10)，将沿着其侧壁面(13)的下端边缘(13b、13b)之间的横沟宽度中心线(i)的距离亦即拉筋宽度(Lw)，设为上述横沟(6)的横沟宽度(Wy)的0.5～1.5倍，并且将沿着上述条状凸部(16)的上述上面(14)的横沟宽度中心线(i)的凸部宽度(Tw)，设为上述拉筋宽度(Lw)的0.15～0.3倍。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎，该充气轮胎适合为无防滑钉轮胎，其可将雪上性能的降低抑制到最小限，并且提高在干燥路面上的操纵稳定性、抗磨损性、抗不均匀磨损性。

背景技术

在例如适于在冰雪路上行驶的无防滑钉轮胎等的充气轮胎中，通常利用在轮胎周向延伸的纵主沟以及朝向与其相交方向的横沟，将胎面部划分为多个花纹块，并且在各花纹块上形成多个刀槽花纹。于是，利用沟内形成的雪柱的剪切力，以及由上述花纹块和刀槽花纹的边缘所致的边缘效应等，谋求确保雪上性能及冰上性能。

而且对雪上性能而言，已知优选增加沟容积以提高雪柱剪切力，另外对冰上性能而言，优选增加刀槽花纹的形成数以提高边缘成分。然而，这样的沟容积的增加及刀槽花纹形成数的增加，存在导致花纹块刚性降低，并降低干燥路面上的操纵稳定性、抗磨损性、抗不均匀磨损性这样的问题。因此，以往提出有在横沟内设置拉筋的方案，该拉筋从横沟底面隆起并且在周向邻接的花纹块之间连结。

专利文献1：日本特开平11-227419号公报

专利文献2：日本特开平11-278016号公报

该拉筋对用于提高花纹块列的花纹刚性，并且提高在干燥路面上的操纵稳定性、抗磨损性、抗不均匀磨损性是有效的。然而拉筋存在随着上述横沟的沟容积的减少而降低雪上性能的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种充气轮胎，该充气轮胎以在拉筋的上面，形成沿拉筋长度方向延伸的凹槽为基础，将雪上性能的降低抑制到最小限，并且能够提高在干燥路面上的操纵稳定性、抗磨损性、抗不均匀磨损性。

为了实现上述目的，本申请的技术方案1的发明是一种充气轮胎，通过在胎面部设置多条沿轮胎周向延伸的纵主沟，将该胎面部划分为纵主沟之间及纵主沟与胎面边缘之间的条状陆地部，并且至少在一个条状陆地部上设置横沟，该横沟通过横切该条状陆地部并延伸而将该条状陆地部分割为在周向上排列的多个花纹块，其特征在于，

在上述花纹块的外表面上，配设刀槽花纹，

并且在上述横沟内形成拉筋，该拉筋，具有从该横沟的横沟底面竖起并且在与横沟的横沟宽度中心线相交叉的方向上延伸的两侧的侧壁面，和在该侧壁面的上端边缘之间连接的上面，并且在周向上邻接的花纹块之间进行连结，

而且上述拉筋，通过在上述上面，设置一条以上在上述侧壁面延伸的方向亦即在拉筋长度方向上延伸的凹槽，至少在该拉筋的上部，具有多条被上述凹槽划分的条状凸部，并且，

上述拉筋，将沿着上述侧壁面的下端边缘之间的横沟宽度中心线的距离亦即拉筋宽度Lw，设为上述横沟的横沟宽度Wy的0.5～1.5倍，并且将沿着上述条状凸部的上述上面的横沟宽度中心线的凸部宽度Tw，设为上述拉筋宽度Lw的0.15～0.3倍。

另外在技术方案2的发明中，其特征在于，上述拉筋，从上述侧壁面的下端边缘到配设在该下端边缘侧的纵主沟的轮胎轴向距离Lt，为该纵主沟的主沟宽度Wg以上。

另外在技术方案3的发明中，其特征在于，上述拉筋，从一方侧壁面的下端边缘到配设在该下端边缘侧的纵主沟的轮胎轴向距离Lt1，小于从另一方侧壁面的下端边缘到配设在该下端边缘侧的纵主沟的轮胎轴向距离Lt2，并且上述一方侧壁面相对于上述上面的法线的角度α1，小于上述另一方侧壁面相对于上述上面的法线的角度α2。

另外在技术方案4的发明中，其特征在于，上述拉筋，具有三条以上条状凸部，并且配设在两外侧的外侧条状凸部的宽度Tw，大于配设在其内侧的内侧条状凸部的宽度Tw。

另外在技术方案5的发明中，其特征在于，上述拉筋，具有三条以上凹槽，并且配设在两外侧的外侧凹槽的底部距离上述横沟底面的高度ha，大于配设在其内侧的内侧凹槽的底部的高度ha。

另外在技术方案6的发明中，其特征在于，上述拉筋长度方向，是周向。

另外在技术方案7的发明中，其特征在于，上述拉筋长度方向，与上述横沟宽度中心线成直角。

另外在技术方案8的发明中，其特征在于，在一个横沟内配设多条拉筋，并且各拉筋，其拉筋长度方向相互不同。

本发明如上所述，在横沟内，设置有在周向上邻接的花纹块之间进行连结的拉筋，并且在该拉筋的上面，形成一条以上在拉筋长度方向上延伸的凹槽。由此，至少在拉筋的上部，形成多条被上述凹槽划分的条状凸部。该条状凸部，由于在拉筋长度方向上延伸，因此例如与在横沟的长度方向(横沟宽度中心线的方向)或沿轮胎轴向延伸的情况相比，能够有效地提高被连结的花纹块列的周向刚性及横向刚性。另外上述凹槽的形成能够抑制由拉筋造成的横沟沟容积的降低。其结果，能够将雪上性能的降低抑制到最小限，并且提高在干燥路面上的操纵稳定性、抗磨损性及抗不均匀磨损性。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的胎面花纹的展开图。

图2(A)是将中间横沟与拉筋一起表示的俯视图，(B)是沿着图2(A)的横沟宽度中心线的剖视图。

图3是放大表示配设在中间横沟的拉筋的剖视图。

图4(A)是将外横沟与拉筋一起表示的俯视图，(B)是沿着图4(A)的横沟宽度中心线的剖视图。

图5是放大表示配设在外横沟的拉筋的剖视图。

图6是说明拉筋侧壁面的倾斜的剖视图。

图7是表示拉筋的另一实施方式的剖视图。

图8(A)、(B)是表示拉筋的形成方向(长度方向)的另一例的局部俯视图。

附图标记说明：2…胎面部；3…纵主沟；4…条状陆地部；5…花纹块；6…横沟；6S…横沟底面；8…刀槽花纹；10…拉筋；13…侧壁面；13b…下端边缘；14…上面；15…凹槽；16…条状凸部；i…横沟宽度中心线；Te…胎面边缘。

具体实施方式

下面，与图示例一起说明本发明的一个实施方式。图1例示了本发明的充气轮胎为轿车用无防滑钉轮胎情况下的胎面花纹。

如图1所示，上述充气轮胎1通过在胎面部2上设置多条在轮胎周向延伸的纵主沟3，从而将该胎面部2划分为纵主沟3、3之间以及纵主沟3与胎面边缘Te之间的条状陆地部4。在至少一个条状陆地部4上，形成横切该条状陆地部4并延伸的横沟6，这样将上述条状陆地部4分割为在周向排列的多个花纹块5。

在本例中，在胎面部2设置四条纵主沟3，该纵主沟3包括：在轮胎赤道C的两侧延伸的内纵主沟3i和配设在其外侧的外纵主沟3o。这样将上述胎面部2划分为：上述内纵主沟3i、3i之间的中央条状陆地部4c；上述内纵主沟3i和外纵主沟3o之间的中间条状陆地部4m；以及上述外纵主沟3o和胎面接地边缘Te之间的外条状陆地部4s。

另外，在上述中间条状陆地部4m及外条状陆地部4s上设置中间横沟6m和外横沟6s。这样，上述中间条状陆地部4m形成为在周向排列中间花纹块5m的中间花纹块列，并且上述外条状陆地部4s形成为在周向上排列外花纹块5s的外花纹块列。另外，中央条状陆地部4c形成为沿周向连续并延伸的周向条状体7，而且，在上述各花纹块5m、5s以及上述周向条状体7上，利用以往的方法形成有多个刀槽花纹8。

在此，上述纵主沟3是将作为其沟宽度Wg的主沟宽度Wg设为3mm以上的宽度较宽的沟。在该纵主沟3中，基于以往的观点，优选沟壁面与胎面相交的边缘部在周向直线状延伸，此外，基于排水性及雪柱剪切力的观点，上述纵主沟3优选沟截面形状一定并在周向直线状延伸的直线沟。另外，对纵主沟3的沟深度Dg(表示于图2(B))，虽然未做特殊限制，然而在轿车用无防滑钉轮胎的情况下，一般采用8.0～10.0mm的范围。

另外，作为上述横沟6的沟宽度Wy的横沟宽度Wy及沟深度Dy，可以采用与以往的无防滑钉轮胎同样的范围，例如上述横沟宽度Wy(表示于图2(B))，一般为上述主沟宽度Wg的20～30％的范围，并且沟深度Dy为纵主沟3的沟深度Dg的30～150％的范围。在本例中，表示了Dy＝Dg的情况。

另外，横沟6朝向横切条状陆地部4的方向直线状或者曲线状延伸，其横沟宽度中心线i相对于轮胎轴向的角度θ，基于牵引性观点，优选为30°以下，更优选为20°以下。这里，在横沟中心线i为圆弧状等曲线的情况下，设其切线的角度为θ。在本例中，例示了外横沟6s在一条直线上延伸，并且中间横沟6m形成ヘ字形的情况，该ヘ字形由在弯曲点P两侧倾斜方向不同的第一、第二倾斜部6m1、6m2构成。另外，中间花纹块5m，在本例中被通过上述弯曲点P在周向延伸的纵细沟9划分为第一、第二花纹块片5m1、5m2。这里，纵细沟9沟宽度不足5mm，并且沟深度被设定为小于上述横沟6的沟深度。

接下来，如图2所示，在上述中间横沟6m上形成一条以上的拉筋10m，该拉筋10m朝向与中间横沟6m的横沟宽度中心线i相交叉的方向延伸，并且在周向邻接的花纹块5m、5m之间连结，并且如图4所示，在外横沟6s上形成一条以上的拉筋10s，该拉筋10s朝向与外横沟6s的横沟宽度中心线i相交叉的方向上延伸，并且在周向上邻接的花纹块5s、5s之间连结。

在本例中，例示了在中间横沟6m上形成两条拉筋10的情况，其中该拉筋10包括：第一拉筋10m1，其在第一花纹块片5m1、5m1之间连结；第二拉筋10m2，其在第二花纹块片5m2、5m2之间连结。另外例示了在外横沟6s上形成一个拉筋10s的情况。

如图2(B)、图4(B)中沿着横沟宽度中心线i的横截面表示的那样，各拉筋10m、10s分别具有近似梯形的轮廓形状，该梯形的轮廓形状具有：从横沟底面6D竖起的两侧的侧壁面13，和在该侧壁面13的上端边缘13a、13a之间连接的上面14。这里，将侧壁面13与横沟底面6D相交的位置称为上述侧壁面13的下端边缘13b，如图3、5所示，在上述侧壁面13与横沟底面6D的相交部形成圆弧的情况下，将侧壁面13的延长线与横沟底面6D的延长线相交的位置定义为下端边缘13b。

而且，在各拉筋10上，在其上面14上设置一条以上的在拉筋长度方向上延伸的凹槽15，这样，在该拉筋10的至少上部，形成多条被上述凹槽15划分的条状凸部16。在此，上述拉筋长度方向意味着在俯视中上述侧壁面13延伸的方向，并且与上述侧壁面13的上述上端边缘13a以及下端边缘13b延伸的方向一致。在本例中，例示了各拉筋10在周向延伸、即拉筋长度方向为周向的情况。

因为这样的拉筋10具备多条在拉筋长度方向连续延伸的条状凸部16，所以能够在周向上邻接的花纹块5、5之间牢固地连结，并且能够有效地提高被连结的花纹块列的周向刚性以及横向刚性。下面，有时将该效果称为拉筋10的提高刚性效果。另外，利用形成上述凹槽15，能够抑制由拉筋10造成的横沟6的沟容积的降低。其结果是，能够将雪上性能的降低抑制到最小限，并且提高在干燥路面上的操纵稳定性、抗磨损性、抗不均匀磨损性。

这里，如果在上述条状凸部16沿横沟宽度中心线i的方向或轮胎轴向延伸的情况下，拉筋针对周向的外力容易朝向增减凹槽15的沟宽度的方向变形，另外，针对轴向的外力容易在凹槽15的沟底在剪切方向上变形。其结果是，拉筋10的提高刚性效果变得不充分，从而不能实现本发明的效果。

在本例中，如图3放大表示的第一拉筋10m1的横截面那样，上述拉筋10m在上面14具有一条凹槽15，这样将拉筋10m的上部划分为两条条状凸部16。另外，在拉筋10s中，在上述上面14具有两条凹槽15，这样将拉筋10s的上部划分为三条条状凸部16。

此时，上述侧壁面13的下端边缘13b、13b之间的沿着横沟宽度中心线i的距离亦即拉筋宽度Lw，必须是上述横沟6m的横沟宽度Wy的0.5～1.5倍，并且上述条状凸部16的上述上面14的沿着横沟宽度中心线i的凸部宽度Tw，必须是上述拉筋宽度Lw的0.15～0.3倍。

当上述拉筋宽度Lw小于横沟宽度Wy的0.5倍时，则不能充分地预计拉筋10的提高刚性效果，相反，当超过1.5倍时，虽然形成凹槽15但过度地减少沟容积，导致雪上性能的不必要的降低。基于这样的观点，优选拉筋宽度Lw的下限为横沟宽度Wy的0.8倍以上，上限为1.2倍以下。另外，当上述凸部宽度Tw小于拉筋宽度Lw的0.15倍时，则不能充分地预计拉筋10的提高刚性效果，相反，当超过0.3倍时，则过度地减少沟容积，从而导致雪上性能的降低。

另外，上述拉筋10的距离横沟底面6D的高度h，是上述横沟6的沟深度Dy的0.1～0.5倍，当小于0.1倍时，则不能获得拉筋10的提高刚性效果。相反，当超过0.5倍时，则导致沟容积的过度减少，并且在磨损了50％时致使拉筋10露出胎面等从而降低雪上性能。基于这样的观点，优选上述高度h的下限为沟深度Dy的0.25倍以上，上限为小于0.35倍。

另外，上述凹槽15的底部距离上述横沟底面6D的高度ha，优选在上述横沟6的沟深度Dy的0～0.2倍的范围，当超过0.2倍时，则导致沟容积的过度减少。另外，基于提高刚性效果的观点，优选上述高度ha大于0，进而更优选为上述拉筋10的高度ha的0.2倍以上。

另外，为了提高雪上性能，如图2(A)、图4(A)所示，拉筋10从上述侧壁面13的下端边缘13b，到配设于该下端边缘13b侧的纵主沟3的轮胎轴向的距离Lt，优选为该纵主沟3的主沟宽度Wg以上。这样在雪路行驶时，将横沟6内且在纵主沟3与拉筋10之间所形成的雪柱部分，枝状地连结到上述纵主沟3内所形成的雪柱上，从而提高雪柱强度，然而由于Lt≥Wg，因此增大枝状分支部分的长度，从而能够进一步提高雪柱强度，并能够提高雪上性能。这里，在上述下端边缘13b相对于周向倾斜的情况下，上述距离Lt以从上述下端边缘13b与上述横沟宽度中心线i相交的交点到纵主沟3的轮胎轴向距离Lt来定义。

另外，如图2(B)、图4(B)所示，在上述拉筋10中，侧壁面13相对于上述上面14的法线的角度α为0～30°的范围，在小于0°，即侧壁面13朝向上端边缘13a、13a间的宽度大于下端边缘13b、13b间的宽度的方向倾斜的情况下，拉筋10的根部减弱，因此上述提高刚性效果不足。相反，当角度α超过30°时，则减小上述条状凸部16的凸部宽度Tw，因而同样不能充分地获得提高刚性效果。

本例的拉筋10从一方侧壁面13A的下端边缘13bA到配设在该下端边缘13bA侧的纵主沟3的轮胎轴向距离Lt1，小于从另一方侧壁面13B的下端边缘13bB到配设在该下端边缘13bB侧的纵主沟3的轮胎轴向距离Lt2。此时，优选上述一方侧壁面13A的上述角度α1，小于上述另一方侧壁面13B的上述角度α2。这是因为将上述角度α1设为较小，与设为较大的情况相比，可提高上述雪柱的枝状部分的容积，这样就能够提高上述枝状部分与纵主沟3内的雪柱的连结体的雪柱强度，从而提高雪上性能。这里，由于将另一方侧壁面13B的角度α2设为较大，可抑制将角度α1设为较小而引起的拉筋10的提高刚性效果的降低。另外如图6夸张表示的那样，即使在横沟6内仅形成一个拉筋10时，距离纵主沟3较近侧的侧壁面13A的角度α1，也小于距离纵主沟3较远侧的侧壁面13B的角度α2。

另外，如图5所示，在拉筋10中，在上述上面14设置两条以上凹槽15，这样就能够将拉筋10的上部划分为三条以上条状凸部16。在这种情况下，优选地，配设在两外侧的外侧条状凸部16o的凸部宽度Two，大于配设在其内侧的内侧条状凸部16i的凸部宽度Twi。这样，由于Two＞Twi，因此与Two≤Twi的情况相比，能够提高拉筋10的提高刚性效果。另外如图7所示，也可以将凹槽15的形成数设为三条以上。在该情况下，优选地，配设在两外侧的外侧凹槽15o的底部距离上述横沟底面16D的高度hao，大于配设在其内侧的内侧凹槽15i的底部的高度hai。在这种情况下，由于hao＞hai，因此与hao≤hai的情况相比，也能够提高提高拉筋10的提高刚性效果。

接下来，如上所述，在本例中上述拉筋长度方向为周向。然而基于提高刚性效果的观点，如图8(A)所示，优选将上述拉筋长度方向F设为与上述横沟宽度中心线i成直角。

另外，在一个横沟6上配设多条拉筋10的情况下，为了刚性平衡，优选地，使各拉筋10的拉筋长度方向F相互不同。特别是如图8(B)所示，在形成两个拉筋10的情况下，优选地，一方拉筋10的拉筋长度方向F1和另一方拉筋10的拉筋长度方向F2，相对于与上述横沟宽度中心线i成直角的线倾斜的方向是不同的，并且相对于上述成直角的线的角度γ是相等的。

以上，对本发明特别优选方式进行了详述，然而本发明不限定于图示的实施方式，能够变形为各种方式来实施。

实施例：

具有图1的基本花纹，并且基于表1的规格试制轮胎尺寸195/65R15的轿车用无防滑钉轮胎，对雪上性能、干燥路面上的操纵稳定性及不均匀磨损性进行了测试，并在表1中记录其结果。除了拉筋的规格以外实质上是相同规格。这里，纵主沟的沟宽度Wg为7.0mm，沟深度Dg为8.0mm，横沟的沟宽度Wy为8.0mm，沟深度Dy为8.0mm。

(1)雪上性能：

在以下条件下使用将测试轮胎安装于全轮的车辆，并将在雪路轮胎测试路线上行驶时的操纵稳定性(转向盘操作时的感觉、接地感、刚性感等)，通过驾驶员的官能，以比较例1为6分的10分法进行评价。指数越大越优越。

轮辋尺寸：15×6JJ

内压：200kPa

车辆：轿车(2000cc的FR车)

(2)在干燥路面上的操纵稳定性：

使用上述测试车辆，将在干燥沥青路面的轮胎测试路线上行驶时的操纵稳定性(转向盘操作时的感觉、接地感、刚性感等)，通过驾驶员的官能，以比较例1为6分的10分法进行评价。指数越大越优越。

(3)抗磨损性能：

使用上述测试车辆，在干燥沥青路面的轮胎测试路线上行驶30～80km，并将不均匀磨损的发生状态，以比较例1为100的指数进行评价。指数越大越优越。

表1：

	比较例1	比较例2	实施例1
				<中间横沟>
·横沟宽度Wy<mm>	6.0	6.0	6.0
				拉筋	无	有	有
·形成数<个>	----	2	2
				·高度h<mm>	----	3.5	3.5
·拉筋宽度Lw<mm>	----	7.0	7.0
				·距离Lt<mm>	----	7.0	7.0
·凹槽形成数<条>	----	无	1
				·凹槽的底部高度ha<mm>	----	----	1.0
·凸部宽度Tw<mm>	----	----	2.0
				<外横沟>
·横沟宽度Wy<mm>	8.0	8.0	8.0
				拉筋	无	有	有
·形成数<个>	----	1	1
				·高度h<mm>	----	3.5	3.5
·拉筋宽度Lw<mm>	----	11.5	11.5
				·距离Lt<mm>	----	7.0	7.0
·凹槽形成数<条>	----	无	2
				·凹槽的底部高度ha<mm>	----	----	1.0
·凸部宽度Tw<mm>	----	----	2.0
雪上性能	6	5	6-
				在干燥路面上的操纵稳定性	6	7	6.5
抗不均匀磨损性	100	110	105

Claims (7)

1.一种充气轮胎，其通过在胎面部设置多条在轮胎周向延伸的纵主沟，从而将该胎面部划分为纵主沟之间以及纵主沟与胎面边缘之间的条状陆地部，并且在至少一个条状陆地部设置横沟，该横沟通过横切该条状陆地部并延伸而将该条状陆地部分割为在周向排列的多个花纹块，其特征在于，

在所述花纹块的外表面配设刀槽花纹，

并且在所述横沟内形成拉筋，其中，该拉筋具有从该横沟的横沟底面竖起并朝向与横沟的横沟宽度中心线相交叉的方向延伸的两侧的侧壁面；和在该侧壁面的上端边缘之间连接的上面，并且在周向邻接的花纹块之间连结，

而且所述拉筋通过在所述上面设置一条以上的朝向所述侧壁面延伸的方向亦即拉筋长度方向延伸的凹槽，从而在该拉筋的至少上部具有多条被所述凹槽划分的条状凸部，

并且所述拉筋将所述侧壁面的下端边缘之间的沿着横沟宽度中心线的距离亦即拉筋宽度(Lw)，设为所述横沟的横沟宽度(Wy)的0.5～1.5倍，并且将所述条状凸部的在所述上面的沿着横沟宽度中心线的凸部宽度(Tw)，设为所述拉筋宽度(Lw)的0.15～0.3倍，

所述拉筋从一方侧壁面的下端边缘到配设在该下端边缘侧的纵主沟的轮胎轴向距离(Lt1)，小于从另一方侧壁面的下端边缘到配设在该下端边缘侧的纵主沟的轮胎轴向距离(Lt2)，

并且所述一方侧壁面相对于所述上面法线的角度(α1)，小于所述另一方侧壁面相对于所述上面法线的角度(α2)。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述拉筋从所述侧壁面的下端边缘到配设在该下端边缘侧的纵主沟的轮胎轴向距离(Lt)，长于或等于该纵主沟的主沟宽度(Wg)。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述拉筋具有三条以上条状凸部，并且配设在两外侧的外侧条状凸部的凸部宽度(Tw)，大于配设在其内侧的内侧条状凸部的凸部宽度(Tw)。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述拉筋具有三条以上凹槽，并且配设在两外侧的外侧凹槽的底部距离所述横沟底面的高度(ha)，大于配设在其内侧的内侧凹槽的底部距离所述横沟底面的高度(ha)。

5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述拉筋长度方向是周向。

6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述拉筋长度方向与所述横沟宽度中心线成直角。

7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，在一个横沟内配设多条拉筋，并且各拉筋的拉筋长度方向相互不同。

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