JP2008201379A - Tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備するタイヤに関する。 The present invention relates to a tire having both a reduction in rolling resistance and a stability in handling.
近年、環境対策から車を省燃費化して排出ガスを低減するため、タイヤの転がり抵抗を低減することが重要視されてきている。又、交通安全の観点から操縦の安定性を確保できるタイヤが求められることはいうまでもない。以上より、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備するタイヤが求められる。 In recent years, it has been important to reduce rolling resistance of tires in order to reduce the exhaust gas by reducing the fuel consumption of the vehicle from environmental measures. Needless to say, tires that can ensure the stability of maneuvering are required from the viewpoint of traffic safety. From the above, there is a need for a tire that has both reduced rolling resistance and stability in handling.
一般的な空気入りのタイヤは、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比(TW/SW)が0.8以上であるが、タイヤの転がり抵抗を低減するには、トレッド部のゴム量を少なくすると共にタイヤが走行面より受ける力を小さくすれば良く、このためにはトレッド接地幅TWを狭くすることが有効である。しかし、トレッド接地幅TWをあまりに狭くし過ぎると、タイヤが走行面より受ける力が小さくなり過ぎてしまう結果、操縦の安定性が低下する。以上より、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比(TW/SW)が0.8より小さい所定の範囲とすれば、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備することができる。特許文献1には(TW/SW)値を0.55〜0.70の範囲、特許文献2では0.3〜0.6の範囲としたタイヤが開示されている。
しかしながら、前記した従来の転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備するタイヤでは、セクション幅SWに対してトレッド接地幅TWが狭いために、トレッド部からサイドウォール部にかけて緩やかな曲線を持つ形状となる。そのため、タイヤが走行面の凹凸による荷重変動を受ける時、コーナリングしてタイヤ接地面が外側に広がった時、タイヤが縁石に乗り上げた時、低いタイヤ空気圧で走行した時等に、サイドウォール部が走行面等に擦れる可能性が高くなる。サイドウォール部が擦れ等によって損傷を受けると、タイヤの故障につながる。従って、前記従来のタイヤは、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備するが、耐久性に劣るという問題がある。 However, in the tire having both of the conventional rolling resistance reduction and steering stability described above, since the tread contact width TW is narrower than the section width SW, the tire has a gentle curve from the tread portion to the sidewall portion. It becomes a shape. Therefore, when the tire is subjected to load fluctuations due to unevenness on the running surface, when the tire contact surface spreads outside by cornering, when the tire rides on a curb, when running at low tire pressure, the sidewall portion is The possibility of rubbing against the running surface or the like increases. If the sidewall portion is damaged by rubbing or the like, it will lead to tire failure. Therefore, the conventional tire has both a reduction in rolling resistance and stability in handling, but has a problem of poor durability.
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備し、しかも、耐久性に優れたタイヤを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a tire having both a reduction in rolling resistance and stability in handling and excellent durability. .
請求項1の発明は、走行面に接地する環状のトレッド部と、環状の前記トレッド部の左右両側より内周側に配置された一対のサイドウォール部と、前記各サイドウォール部の最内周に配置され、リム部に取り付けされる一対のビード部とを備え、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比である(TW/SW)値が0.6以上0.75以下の範囲であるタイヤであって、前記各サイドウォール部は、破壊強力が16.0MPa以上のゴム材にて形成されていることを特徴とする。 The invention of claim 1 includes an annular tread portion that contacts the running surface, a pair of sidewall portions that are disposed on the inner peripheral side from the left and right sides of the annular tread portion, and an innermost periphery of each sidewall portion. And a pair of bead portions attached to the rim portion, and a ratio (TW / SW) that is a ratio of the tread ground contact width TW to the section width SW is in the range of 0.6 to 0.75. And each said side wall part is formed with the rubber material whose breaking strength is 16.0 Mpa or more, It is characterized by the above-mentioned.
請求項2の発明は、請求項1に記載のタイヤであって、セクション幅SWとセクション高さSHの比(SH/SW)を示す扁平率が60%以下であることを特徴とする。
The invention according to
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のタイヤであって、破壊強力が16.0MPa以上のゴム材にて形成される前記各サイドウォール部の箇所は、前記トレッド部の接地面側を基準としてセクション高さの少なくとも50%以上の領域であることを特徴とする。
Invention of
請求項1の発明によれば、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比である(TW/SW)値が0.75より大きいと、トレッド接地幅が大きくなってタイヤの転がり抵抗を低減することができず、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比である(TW/SW)値が0.6未満であると、タイヤが走行面より受ける横力が小さ過ぎるため操縦の安定性を図ることができない。本発明では、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比である(TW/SW)値が0.6〜0.75の範囲であるため、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the (TW / SW) value, which is the ratio of the tread ground contact width TW to the section width SW, is greater than 0.75, the tread ground contact width is increased and the rolling resistance of the tire is reduced. If the value of (TW / SW), which is the ratio of the tread ground contact width TW to the section width SW, is less than 0.6, the lateral force that the tire receives from the running surface is too small, so that steering stability is achieved. I can't. In the present invention, since the (TW / SW) value, which is the ratio of the tread ground contact width TW to the section width SW, is in the range of 0.6 to 0.75, both rolling resistance is reduced and steering stability is provided. be able to.
又、(TW/SW)値が0.6〜0.75の範囲であるため、凹凸走行面での走行時、コーナリング時、縁石乗り上げ時、低いタイヤ空気圧での走行時等にあって、サイドウォール部が走行面等に擦れる可能性が高いが、サイドウォール部が16MPa以上の破壊強力のゴムにて形成されているため、サイドウォール部が走行面等に擦れても容易には損傷せず、耐久性に優れている。以上より、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備し、しかも、耐久性に優れたタイヤを提供できる。 Also, since the (TW / SW) value is in the range of 0.6 to 0.75, when running on uneven running surfaces, cornering, curb rides, running with low tire pressure, etc., the side There is a high possibility that the wall portion will rub against the running surface, etc., but since the sidewall portion is made of a rubber having a breaking strength of 16 MPa or more, it will not be easily damaged even if the sidewall portion is rubbed against the running surface etc. Excellent durability. From the above, it is possible to provide a tire having both reduced rolling resistance and stability in maneuvering and excellent durability.
請求項2の発明によれば、サイドウォール部が走行面等に擦れる可能性が一層高くなるが、上述したようにサイドウォール部が走行面等に擦れても容易には損傷しない。以上より、扁平タイヤにおいて、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備し、しかも、耐久性に優れたものを提供できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、破壊強力が16MPa以上のゴムは発熱性が高いため、走行面等と擦れる可能性のある箇所にのみ破壊強力が16MPa以上の優れたゴム材を使用し、その以外の箇所には熱熱性の低いゴム材を使用することによって、サイドウォール部の発熱を極力低減できる。
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係るタイヤのトレッド幅方向の断面図である。図1に示すように、タイヤ1Aは、走行面に接地する環状のトレッド部2と、環状のトレッド部2の左右両側より内周側に配置された一対のサイドウォール部3と、この各サイドウォール部3の最内周に配置され、タイヤホイールのリム部(図示せず)に取り付けされる一対のビード部4とを備えている。トレッド部2及びサイドウォール部3は、ゴム材にてそれぞれ形成され、ゴム材の詳細については下記する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view in the tread width direction of a tire according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
トレッド部2の内周面には、複数のベルト層5が配置されている。トレッド部2のベルト層5の内周と、一対のサイドウォール部3及び一対のビード部4の内側には、カーカス層6が配置されている。カーカス層6は、ビード部4の箇所ではビードコア7aとビードフィラー7bからなるビード補強部7を巻き付けるように配置されている。カーカス層6の更に内側には、チューブに相当する気密性の高いゴム層であるインナーライナー8が配置され、インナーライナー8の内部に空気充填室9が形成されている。
A plurality of
タイヤ1Aは、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比である(TW/SW)値が0.6以上0.75以下の範囲である。
The
ここで、「セクション幅」とは、タイヤ軸方向の最大幅をいう。「トレッド接地幅TW」とは、タイヤを「適応リム」に装着して「規定の空気圧」を充填するとともに、そのタイヤを平板上に垂直姿勢で静止配置して、「規定の質量」に対応する負荷を加えたときの平板との接触面におけるタイヤ軸方向最大直線距離をいう。 Here, “section width” refers to the maximum width in the tire axial direction. “Tread contact width TW” means that the tire is mounted on the “adaptive rim” and filled with the “specified air pressure”, and the tire is placed in a vertical position on a flat plate, and corresponds to the “specified mass”. The maximum linear distance in the tire axial direction at the contact surface with the flat plate when a load is applied.
「適応リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムをいう。「規定の空気圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応させて規定される空気圧をいい、「最大負荷能力」とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。「規定の質量」とは、上記の最大負荷能力をいう。なお、ここでいう「空気」とは、窒素ガスなどの不活性ガスその他に置換することも可能である。そして、「規格」とは、タイヤが生産または使用されている地域に有効な産業規格であり、例えば、アメリカ合衆国では「THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK」をいう。欧州では「THE European Tyre and Rim Technical OrganizationのSTANDARDS MANUAL」をいう。日本では日本自動車タイヤ協会の「JATMA YEAR BOOK」をいう。 “Applicable rim” refers to a rim defined in the following standards according to the size of the tire. “Specified air pressure” refers to the air pressure specified in accordance with the maximum load capacity in the following standards. “Maximum load capacity” refers to the maximum allowable load on the tire in the following standards. Of mass. The “specified mass” refers to the above maximum load capacity. The “air” here can be replaced with an inert gas such as nitrogen gas or the like. The “standard” is an industrial standard effective in an area where tires are produced or used. For example, in the United States, “YEAR BOOK of THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.” Is referred to. In Europe, it means “STANDARDS MANUAL of THE European Tire and Rim Technical Organization”. In Japan, it is the “JATMA YEAR BOOK” of the Japan Automobile Tire Association.
次に、トレッド部2及びサイドウォール部3のゴム材の構成について説明する。トレッド部2は、走行面に接触する箇所であるため、走行面との摩擦抵抗が大きく、且つ、破壊強力が20〜30MPa程度の非常に大きなゴム材にて形成されている。各サイドウォール部3は、この第1の実施の形態では、その全ての領域において破壊強力が16.0MPa以上のゴム材にて形成されている。ゴム材の最大破壊強力は30MPa程度であるため、各サイドウォール部3は破壊強力が16.0MPa〜30MPaの範囲のゴム材にて形成されることになる。
Next, the structure of the rubber material of the
以上、第1の実施の形態に係るタイヤ1Aは、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比である(TW/SW)値が0.6以上0.75以下の範囲に形成されているため、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備することができる。つまり、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比である(TW/SW)値が0.75より大きいと、トレッド接地幅TWが大きくなってタイヤの転がり抵抗を低減することができず、(TW/SW)値が0.6未満であると、タイヤが走行面より受ける横力が小さ過ぎるため操縦の安定性を図ることができない。以上より、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備することができる。
As described above, the
又、(TW/SW)値が0.6〜0.75の範囲であるため、凹凸走行面での走行時、コーナリング時、縁石乗り上げ時、低いタイヤ空気圧での走行時等にあって、サイドウォール部3が走行面等に擦れる可能性が高いが、サイドウォール部3のゴム材として破壊強力が16MPa以上の優れたゴムを使用したため、サイドウォール部3が走行面等に擦れても容易には損傷せず、耐久性に優れている。以上より、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備し、しかも、耐久性に優れたタイヤ1Aを提供できる。
Also, since the (TW / SW) value is in the range of 0.6 to 0.75, when running on uneven running surfaces, cornering, curb rides, running with low tire pressure, etc., the side Although there is a high possibility that the
次に、第1の実施の形態に係るタイヤ1Aの効果を実証する比較実験を行ったので、それを説明する。実験に使用したタイヤは、第1の実施の形態を具現化した実施例1、2のタイヤと、従来例のタイヤと、比較例1〜4のタイヤである。各タイヤのサイズは、225/45R17で、リムサイズが7.5J×17である。
Next, since the comparative experiment which demonstrates the effect of the
先ず、従来例のタイヤと比較例1〜4のタイヤについて、サイドウォール部3の損傷及び損傷評価と操縦の安定性と転がり抵抗の軽減化の実験を行った。各タイヤのTW/SW、サイドウォール部3に使用したゴム材の破壊強力、接地面積、トレッドのゴム量については図2に示す通りである。接地面積とトレッドゴム量は、従来例のタイヤを指数100として比較例1〜4のタイヤを指数で表示した。
First, with respect to the tire of the conventional example and the tires of Comparative Examples 1 to 4, the
(1)サイドウォール部3の損傷及び損傷評価については、タイヤの空気圧を230KPa、荷重として4名乗車条件で、テストコース内を15000Km走行し、走行後にサイドウォール部3の擦れ痕の有無、損傷度を相対比較評価した。損傷度については、擦れ痕の深さ方向の摩耗量を測定して評価した。
(1) About the damage and damage evaluation of the
(2)操縦の安定性試験については、タイヤの空気圧を230KPa、荷重として4名乗車条件で、テストコース内を時速40,60,80,100,120Kmでレーンチェンジした時の車両挙動の安定度及び応答性の遅れを官能評価した。従来例と同程度の安定度と応答性が得られた場合には○、従来例より劣っている場合には×とした。 (2) For the stability test of the vehicle, the stability of the vehicle behavior when the lane change was made at 40, 60, 80, 100, and 120 km / h in the test course under the condition that the tire pressure was 230 KPa and the load was 4 passengers. And sensory evaluation of the delay of responsiveness was carried out. When stability and responsiveness comparable to those of the conventional example were obtained, “◯” was given, and when it was inferior to the conventional example, “x” was given.
(3)転がり抵抗試験については、空気圧を230KPa、荷重3.92KNという条件で、時速40,60,80,100Kmの4水準の転がり抵抗値を室内ドラム試験機にて測定し、その平均を用い比較評価した。転がり抵抗は、従来例を指数100として相対比較したものを比で表した。値が小さいほど転がり抵抗は小さく、良い方向にある。 (3) For the rolling resistance test, four levels of rolling resistance values of 40, 60, 80, and 100 km / hour were measured with an indoor drum tester under conditions of air pressure of 230 KPa and load of 3.92 KN, and the average was used. Comparative evaluation was made. The rolling resistance was expressed as a ratio of a relative comparison of the conventional example with an index of 100. The smaller the value, the smaller the rolling resistance and the better.
図2の実験結果より分かるように、TW/SWが0.8で、サイドウォール部3が13〜15MPaの破壊強力のゴム材にて形成された従来例では、操縦の安定性が図れるが、転がり抵抗の低減化が図れない。TW/SWが0.55で、サイドウォール部3が13〜15MPaの破壊強力のゴム材にて形成された比較例4では、転がり抵抗の低減化が最も図れるが、操縦の安定性が図れない。
As can be seen from the experimental results in FIG. 2, in the conventional example in which the TW / SW is 0.8 and the
一方、TW/SWが0.74、0.70、0.61で、サイドウォール部3が13〜15MPaの破壊強力のゴム材にて形成された比較例1〜3では、操縦の安定性と転がり抵抗の低減化が共に図れる。しかし、比較例1〜3では、サイドウォール部3が擦れによって損傷を受け、耐久性に問題がある。つまり、比較例1〜3は、サイドウォール部3が13〜15MPaの破壊強力のゴム材にて形成されているため、損傷が発生したと結論付けできる。
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 in which the TW / SW is 0.74, 0.70, and 0.61, and the
次に、上記した実験結果を踏まえて、比較例5のタイヤと本発明に係る実施例1及び実施例2のタイヤについて、サイドウォール部3の損傷及び損傷評価の実験を行った。各タイヤのTW/SW、サイドウォール部3に使用したゴム材の破壊強力については図3に示す通りである。
Next, based on the experimental results described above, damage to the
サイドウォール部3の損傷及び損傷評価については、上記と同様にして行い、図3に示す実験結果が得られた。
The damage to the
図3の実験結果より分かるように、サイドウォール部3が15MPaの破壊強力のゴム材にて形成された比較例5では、サイドウォール部3が擦れによって損傷を受け、耐久性に問題がある。これに対し、サイドウォール部3が16MPa、17MPaの破壊強力のゴム材にて形成された実施例1及び実施例2では、サイドウォール部3が擦れによって微小の損傷を受けるものの耐久性に問題がないという結果が得られた。
As can be seen from the experimental results in FIG. 3, in Comparative Example 5 in which the
(第2の実施の形態)
図4は本発明の第2の実施の形態に係るタイヤのトレッド幅方向の断面図である。第2の実施の形態に係るタイヤ1Bは、前記第1の実施の形態のものと比較して、扁平率のみが相違する。つまり、セクション幅SWとセクション高さSHの比(SH/SW)を示す扁平率が60%以下のタイヤである。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view in the tread width direction of a tire according to a second embodiment of the present invention. The tire 1B according to the second embodiment is different from the tire according to the first embodiment only in the flatness. That is, the tire has a flatness ratio of 60% or less indicating the ratio of the section width SW to the section height SH (SH / SW).
重複になるが、トレッド接地幅TWとセクション幅SWの比(TW/SW)は、0.6以上0.75以下の範囲である。前記各サイドウォール部3は、その全ての領域が16.0MPa以上の破壊強力のゴム材にて形成されている。
Although overlapping, the ratio (TW / SW) of the tread grounding width TW to the section width SW is in the range of 0.6 to 0.75. Each of the
なお、他の構成は同一であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, since the other structure is the same, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure location of drawing, and the description is abbreviate | omitted.
図5に示すように、タイヤ1Bは、扁平率が60%以下になると、サイドウォール部3の歪み量が大きくなる。そのため、サイドウォール部3が走行面等に擦れる可能性が一層高くなるが、上述したようにサイドウォール部3が走行面等に擦れても容易には損傷しない。以上より、扁平タイヤにおいて、転がり抵抗の低減と操縦の安定性とを共に具備し、しかも、耐久性に優れたものを提供できる。
As shown in FIG. 5, in the tire 1B, when the flatness ratio is 60% or less, the amount of distortion of the
なお、図5において、扁平率40、45、55、60、65%の各タイヤは、そのタイヤサイズが205/40R17、225/45R17、205/55R16、165/60R14、195/65R15である。 In FIG. 5, tires having flatness ratios of 40, 45, 55, 60, and 65% have tire sizes of 205 / 40R17, 225 / 45R17, 205 / 55R16, 165 / 60R14, and 195 / 65R15.
(第3の実施の形態)
図6は本発明の第3の実施の形態に係るタイヤのトレッド幅方向の断面図である。第3の実施の形態に係るタイヤ1Cは、前記第1の実施の形態のものと比較して、サイドウォール部3の構成のみが相違する。つまり、各サイドウォール部3は、トレッド部2の接地面側を基準としてセクション高さSHの少なくとも50%以上の位置を分割位置し、その上部領域3Aのみが16.0MPa以上の破壊強力のゴム材にて形成されている。下部領域3Bは、13〜15MPaの破壊強力のゴム材にて形成されている。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view in the tread width direction of a tire according to a third embodiment of the present invention. A tire 1C according to the third embodiment is different from the tire according to the first embodiment only in the configuration of the
なお、他の構成は同一であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, since the other structure is the same, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure location of drawing, and the description is abbreviate | omitted.
この第3の実施の形態では、破壊強力が16MPa以上のゴムは発熱性が高いため、走行面等と擦れる可能性のある箇所(上部領域3A)にのみ使用し、それ以外の箇所(下部領域3B)には熱熱性の低いゴム材を使用することによってサイドウォール部3の発熱性を低減できる。
In the third embodiment, since the rubber having a breaking strength of 16 MPa or more has high heat generation properties, the rubber is used only in a portion (
次に、16MPa以上の破壊強力のゴム材をサイドウォール部3に使用する領域を、トレッド部2を基準としてセクション高さSHの50%以上とする理由を実証する比較実験を行ったので、それを説明する。実験に使用したタイヤは、第3の実施の形態を具現化した実施例3、4のタイヤと、比較例6のタイヤである。各タイヤのサイズは、225/45R17で、リムサイズが7.5J×17である。
Next, since a comparative experiment was conducted to demonstrate the reason why the region where the rubber material having a breaking strength of 16 MPa or more is used for the
各タイヤのTW/SW、サイドウォール部3に使用したゴム材の破壊強力については、図7に示す通りである。なお、転がり抵抗の指数は、従来例のタイヤ(図2参照)を指数100として実施例3、4と比較例6のタイヤを指数で表示した。
The TW / SW of each tire and the breaking strength of the rubber material used for the
サイドウォール部3の損傷及び損傷評価については、上記と同様にして行った。図7の実験結果より分かるように、サイドウォール部3の分割位置がセクション高さSHの40%である比較例6では、サイドウォール部3に擦れによる大きな損傷が確認され、耐久性に問題がある。これに対し、サイドウォール部3の分割位置がセクション高さSHの50%、60%である実施例3、実施例4では、サイドウォール部3に小さな擦れが確認されるものの耐久性に問題がないという結果が得られた。
About the damage of the
なお、サイドウォール部3において、セクション高さSHの65%を越える範囲はサイド屈曲部を超える範囲となるため、上部領域3Aと下部領域3Bの分割位置を65%以上の位置とする必要性はない。つまり、各サイドウォール部3は、トレッド部2の接地面側を基準としてセクション高さSHの50%以上65%以下の位置を分割位置とし、その上部領域3Aに16.0MPa以上の破壊強力のゴム材を、下部領域3Bに13〜15MPaの破壊強力のゴム材を使用することが実用的である。
In addition, in the
1A〜1C タイヤ
2 トレッド部
3 サイドウォール部
3A 上部領域
3B 下部領域
4 ビード部
5 ベルト層
6 カーカス層
7 ビード補強部
8 インナーライナー
9 空気充填室
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記各サイドウォール部は、破壊強力が16.0MPa以上のゴム材にて形成されていることを特徴とするタイヤ。 An annular tread portion that contacts the running surface, a pair of sidewall portions disposed on the inner peripheral side from the left and right sides of the annular tread portion, and disposed on the innermost periphery of each sidewall portion, A pair of bead portions to be attached, and a tire having a ratio (TW / SW) that is a ratio of a tread ground contact width TW and a section width SW in a range of 0.6 to 0.75,
Each of the sidewall portions is formed of a rubber material having a breaking strength of 16.0 MPa or more.
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