JP2015030412A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】耐摩耗性能及びウェット性能を向上させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部2に、一対のショルダー主溝3と、センター主溝4とが設けられることにより、ミドル陸部5が区分された空気入りタイヤ1である。ミドル陸部6は、ミドル横溝11で区分されたミドルブロック10を含む。ミドルブロック10には、ミドルラグ溝14と、ミドル縦溝15とが設けられる。ミドル縦溝15の両端は、ミドル横溝11に連なることなくミドルブロック10内で終端する。【選択図】図1

Description

本発明は、耐摩耗性能及びウェット性能を向上させた空気入りタイヤに関する。
近年の空気入りタイヤは、耐摩耗性能に優れること、即ち、摩耗し難く、かつ、偏摩耗が発生し難いことが要求されている。
下記特許文献1では、トレッド部の偏摩耗を抑制するために、横溝に、溝底が隆起したタイバーを設けた空気入りタイヤを提案している。しかしながら、このような空気入りタイヤは、溝底が隆起しているため、溝内を水が流れ難く、ウェット性能が低下するという問題があった。
特開平11−278016号公報
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、サイプで区分されたミドルブロックに設けられた溝の形状等を特定することを基本として、耐摩耗性能及びウェット性能を向上させた空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。
本発明のうち、請求項1記載の発明は、トレッド部に、タイヤ赤道の両側かつ最もトレッド接地端側でタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝と、前記一対のショルダー主溝間をタイヤ周方向に連続してのびるセンター主溝とが設けられることにより、タイヤ赤道の両側で前記ショルダー主溝と前記センター主溝との間にミドル陸部が区分された空気入りタイヤであって、前記ミドル陸部は、前記ショルダー主溝と前記センター主溝との間を連通する複数本のミドル横溝で区分されたミドルブロックを含み、前記ミドルブロックには、タイヤ軸方向の外端が前記ショルダー主溝に連通しかつタイヤ軸方向の内端が前記ミドルブロック内で終端するミドルラグ溝と、前記ミドルラグ溝の前記内端よりもタイヤ軸方向内側をタイヤ周方向にのびる少なくとも1本のミドル縦溝とが設けられ、前記ミドル縦溝の両端は、前記ミドル横溝に連なることなく前記ミドルブロック内で終端することを特徴とする。
また、請求項2記載の発明は、前記ミドル横溝は、幅が2.0mm未満の本体部を含んでいる請求項1記載の空気入りタイヤである。
また、請求項3記載の発明は、前記ミドル横溝は、幅が2.0mm以上の拡幅部を含み、前記拡幅部は、いずれかの主溝に連通している請求項2記載の空気入りタイヤである。
また、請求項4記載の発明は、前記ミドル横溝の溝深さd1、前記ミドル縦溝の溝深さd2、及び、前記ミドルラグ溝の溝深さd3は、下記式(1)及び(2)を充足する請求項1乃至3のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
d1≦d2≦d3…(1)
d1<d3…(2)
また、請求項5記載の発明は、前記ミドル横溝の溝深さd1、前記ミドル縦溝の溝深さd2、及び、前記ミドルラグ溝の溝深さd3は、下記式(3)を充足する請求項1乃至3のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
d1<d2<d3…(3)
また、請求項6記載の発明は、前記ミドル横溝は、タイヤ軸方向に対して30〜60°の角度で傾斜している請求項1乃至5のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
また、請求項7記載の発明は、前記各ミドルブロックには、前記ミドル縦溝が2本設けられ、しかも、前記ミドル縦溝は、前記ミドルラグ溝のタイヤ周方向両側に夫々1本ずつ設けられる請求項1乃至6のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
また、請求項8記載の発明は、前記ミドルラグ溝の少なくとも一方の溝縁は、前記外端で溝幅が大きくなる向きに湾曲している請求項1乃至7のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
また、請求項9記載の発明は、前記ミドル横溝の少なくとも一方の溝縁は、タイヤ軸方向の内端で溝幅が大きくなる向きに湾曲している請求項1乃至8のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
本発明の空気入りタイヤは、ミドル陸部が、ショルダー主溝とセンター主溝との間を連通する複数本のミドル横溝で区分されたミドルブロックを含む。このようなミドル陸部は、従来のように、幅の大きい横溝で区分された陸部と比較して、高いタイヤ周方向の剛性を有し、優れた耐摩耗性能を発揮する。
また、ミドルブロックには、タイヤ軸方向の外端がショルダー主溝に連通しかつタイヤ軸方向の内端がミドルブロック内で終端するミドルラグ溝が設けられる。このようなミドルブロックは、大きな接地圧が作用するタイヤ軸方向内側部分が高い剛性を有するため、摩耗が発生し難く、かつ、優れたウェット性能を持つ。
さらに、ミドルブロックには、ミドルラグ溝の内端よりもタイヤ軸方向内側をタイヤ周方向にのびる少なくとも1本のミドル縦溝が設けられる。しかも、ミドル縦溝の両端は、ミドル横溝に連なることなくミドルブロック内で終端する。このようなミドル縦溝は、ミドルブロックのタイヤ軸方向内側及び外側の剛性を均一にして偏摩耗を抑制しつつ、排水性を向上させる。
従って、本発明のタイヤは、耐摩耗性能及びウェット性能が向上する。
本実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。 図1のA−A断面図である。 図1のミドル陸部の拡大図である。 図1のセンター陸部の拡大図である。 図1のショルダー陸部の拡大図である。
図1に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある。)1は、例えば、乗用車用のラジアルタイヤとして好適に使用される。
タイヤ1のトレッド部2には、一対のショルダー主溝3、3と、一対のセンター主溝4、4とが設けられる。センター主溝4は、例えば、タイヤ赤道C上をのびる1本のみでも良い。
ショルダー主溝3は、タイヤ赤道Cの両側かつ最もトレッド接地端Te側でタイヤ周方向に連続してのびている。本実施形態のショルダー主溝3は、略一定の溝幅を有し、直線状にのびている。
「トレッド接地端Te」は、正規リム(図示せず)にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも無負荷である正規状態のタイヤ1に、正規荷重を負荷してキャンバー角0°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。
前記「正規リム」とは、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。
前記「正規内圧」とは、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。
前記「正規荷重」とは、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荷重であり、JATMAであれば "最大負荷能力" 、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 "LOAD CAPACITY" である。
センター主溝4は、例えば、ショルダー主溝3、3間かつタイヤ赤道Cの両側をタイヤ周方向に連続してのびている。本実施形態のセンター主溝4は、略一定の溝幅を有し、直線状にのびている。
ショルダー主溝3の溝幅W1及びセンター主溝4の溝幅W2は、例えば、トレッド接地幅TWの3.0〜5.0%である。このようなショルダー主溝3及びセンター主溝4は、ウェット走行時、路面とトレッド部2との間の水膜を効果的に排出し、ウェット性能を向上させる。なお、トレッド接地幅TWは、正規状態のタイヤ1のトレッド接地端Te、Te間のタイヤ軸方向の距離である。
図2には、図1のA−A断面図が示される。図2に示されるように、ショルダー主溝3及びセンター主溝4の溝深さd4及びd5は、例えば、5〜10mmであるのが望ましい。
図1に示されるように、トレッド部2には、一対のセンター主溝4、4の間のセンター陸部6、ショルダー主溝3とセンター主溝4との間のミドル陸部5、5、及び、ショルダー主溝3、3よりもタイヤ軸方向外側の一対のショルダー陸部7、7に区分されている。
図3には、ミドル陸部5の拡大図が示されている。図3に示されるように、ミドル陸部5は、略一定の幅を有している。ミドル陸部5のタイヤ軸方向の幅W3は、優れた耐摩耗性能及び操縦安定性能を発揮させるために、好ましくは、トレッド接地幅TW(図1に示され、以下、同様である)の0.12〜0.18倍である。
ミドル陸部5には、複数本のミドル横溝11が設けられている。ミドル横溝11は、ショルダー主溝3とセンター主溝4との間を連通する。これにより、ミドル陸部5は、複数個のミドルブロック10に区分されている。このようなミドル陸部5は、従来の幅が大きい横溝が設けられた陸部と比較して、高いタイヤ周方向の剛性を有し、優れた耐摩耗性能を発揮する。
ミドル横溝11は、2.0mm未満の幅Wsでのびる本体部12と、幅が2.0mm以上の拡幅部13とを含む。
拡幅部13は、本体部12のタイヤ軸方向内側に設けられる。拡幅部13は、タイヤ軸方向内側に向かって溝幅を漸増させる。拡幅部13は、センター主溝4に連通する。これにより、ミドル横溝11の少なくとも一方の溝縁11eは、タイヤ軸方向の内端11iで溝幅が大きくなる向きに湾曲している。このため、ミドル横溝11の排水性が向上し、かつ、ミドルブロック10の欠けが抑制される。従って、耐摩耗性能及びウェット性能が向上する。
ミドル横溝11は、タイヤ軸方向に対して傾斜している。ミドル横溝11のタイヤ軸方向に対する角度θ1は、耐摩耗性能及び操縦安定性能を向上させるために、好ましくは35°以上、より好ましくは40°以上であり、好ましくは55°以下、より好ましくは45°以下である。
図2に示されるように、ミドル横溝11の溝深さd1は、好ましくはセンター主溝4の溝深さd5の0.30倍以上、より好ましくは0.45倍以上であり、好ましくは0.50倍以下、より好ましくは0.45倍以下である。このようなミドル横溝11は、ミドル陸部5の剛性を維持しつつ、ウェット性能を向上させる。
図3に示されるように、本実施形態のミドルブロック10の踏面10sは、略平行四辺形状である。ミドルブロック10には、ミドルラグ溝14と、ミドル縦溝15とが設けられている。
ミドルラグ溝14は、タイヤ軸方向の外端14oがショルダー主溝3に連通しかつタイヤ軸方向の内端14iがミドルブロック10内で終端している。従って、ミドルブロック10は、大きな接地圧が作用するタイヤ軸方向内側部分に高い剛性を有するため、摩耗が発生し難く、かつ、優れたウェット性能を持つ。
ミドルラグ溝14の溝幅W4は、好ましくは、ショルダー主溝3の溝幅W1(図1に示す)の0.50倍以上、より好ましくは0.55倍以上であり、好ましくは0.65倍以下、より好ましくは0.60倍以下である。このようなミドルラグ溝14は、ミドル陸部5の剛性を維持し、操縦安定性能を損ねることなくウェット性能を向上させる。
同様の観点から、ミドルラグ溝14のタイヤ軸方向の長さL1は、好ましくはミドル陸部5のタイヤ軸方向の幅W3の0.40倍以上、より好ましくは0.45倍以上であり、好ましくは0.60倍以下、より好ましくは0.55倍以下である。
ミドルラグ溝14は、ミドル横溝11と同じ向きでタイヤ軸方向に対して傾斜している。ミドルラグ溝14のタイヤ軸方向に対する角度θ2は、好ましくは35°以上、より好ましくは40°以上であり、好ましくは55°以下、より好ましくは50°以下である。ミドルラグ溝14のタイヤ軸方向に対する角度θ2が35°より小さい場合、ミドル陸部5のタイヤ周方向の剛性が低下して、耐摩耗性能及び操縦安定性能が低下するおそれがある。逆に、前記角度θ2が55°より大きい場合、横剛性が低下するおそれがある。
本実施形態では、ミドルラグ溝14の少なくとも一方の溝縁14eは、タイヤ軸方向の外端14oで溝幅が大きくなる向きに、例えば円弧状に湾曲している。これにより、ミドルラグ溝14は、高い排水性を発揮できる。
図2に示されるように、ミドルラグ溝14の溝深さd3は、好ましくはセンター主溝4の溝深さd5の0.50倍以上、より好ましくは0.55倍以上であり、好ましくは0.70倍以下、より好ましくは0.65倍以下である。このようなミドル横溝11は、操縦安定性能及び耐摩耗性能を維持しつつ、ウェット性能を向上させる。
ミドルラグ溝14は、タイヤ軸方向の外端14o側に、溝底部14dが隆起した隆起部16を有する。このようなミドルラグ溝14は、ミドル陸部5のタイヤ軸方向外側の過度の剛性の低下を防ぎ、ミドル陸部5の偏摩耗を抑制する。
図3に示されるように、ミドル縦溝15は、ミドルラグ溝14の内端14iよりもタイヤ軸方向内側をタイヤ周方向にのびている。ミドル縦溝15の両端15e、15eは、いずれも、ミドル横溝11に連なることなくミドルブロック10内で終端している。このようなミドル縦溝15は、ミドルブロック10のタイヤ軸方向内側及び外側の剛性を均一に近付け、偏摩耗を抑制しつつ、排水性を向上させる。
本実施形態において、ミドル縦溝15は、ミドルラグ溝14のタイヤ周方向両側に夫々1本ずつ設けられている。このようなミドル縦溝15は、上記作用をさらに向上させ、とりわけヒールアンドトゥ摩耗を抑制する。
ミドル縦溝15は、略一定の溝幅を有し、タイヤ周方向に沿って直線状にのびている。ミドル縦溝15の溝幅W5は、好ましくは0.8mm以上、より好ましくは1.0mm以上であり、好ましくは1.6mm以下、より好ましくは1.4mm以下である。このようなミドル縦溝15は、操縦安定性能を損なうことなく優れたウェット性能を発揮する。
同様の観点から、図2に示されるように、ミドル縦溝15の溝深さd2は、好ましくはセンター主溝4の溝深さd5の0.45倍以上、より好ましくは0.48倍以上であり、好ましくは0.55倍以下、より好ましくは0.52倍以下である。
ミドル陸部5の剛性分布は、ミドル横溝11、ミドル縦溝15、及び、ミドルラグ溝14の溝深さの影響を受ける。このため、ミドル横溝11の溝深さd1、ミドル縦溝15の溝深さd2、及び、ミドルラグ溝14の溝深さd3は、下記式(1)及び(2)を充足するのが望ましい。より好ましくは、前記溝深さd1乃至d3が、下記式(3)の関係を充足するのが望ましい。
d1≦d2≦d3…(1)
d1<d3…(2)
d1<d2<d3…(3)
ミドル横溝11の溝深さd1が最も小さい場合、ミドル陸部5のタイヤ周方向の剛性が、タイヤ軸方向の剛性に対して相対的に大きくなる。また、ミドル縦溝15のタイヤ軸方向外側に配されたミドルラグ溝14の溝深さd3が最も大きい場合、ミドル陸部5の剛性がタイヤ軸方向外側に向かって漸減する。これにより、ミドル陸部5は、接地圧に応じた剛性分布を持つため、優れた耐摩耗性能及び操縦安定性能が発揮される。
図4には、センター陸部6の拡大図が示される。センター陸部6には、複数本のセンター横溝22が設けられている。センター横溝22は、両側のセンター主溝4、4に連通する。これにより、センター陸部6は、複数個のセンターブロック20が並ぶブロック列である。
センター陸部6のタイヤ軸方向の最大幅W6は、好ましくはトレッド接地幅TWの0.08〜0.12倍である。
センター横溝22は、ミドル横溝11(図1に示す)と同じ向きに傾斜している。センター横溝22は略一定の溝幅でのびる。センター横溝22の溝幅W7は、好ましくはセンター主溝4の溝幅W2(図1に示す)の0.44倍以上、より好ましくは0.46倍以上であり、好ましくは0.52倍以下、より好ましくは0.50倍以下である。センター横溝22の溝幅W7が、センター主溝4の溝幅W2の0.44倍よりも小さい場合、ウェット性能が向上しないおそれがある。逆に、センター横溝22の溝幅W7がセンター主溝4の溝幅W2の0.52倍よりも大きい場合、センター陸部6の剛性が低下して、操縦安定性能が低下するおそれがある。
同様の観点から、図2に示されるように、センター横溝22の溝深さd6は、好ましくはセンター主溝4の溝深さd5の0.68倍以上、より好ましくは0.70倍以上であり、好ましくは0.76倍以下、より好ましくは0.74倍以下である。
センター横溝22には、溝底部22dが隆起したタイバー23が設けられるのが望ましい。このようなタイバー23は、ウェット性能を維持しつつ、センター陸部6の剛性を向上させる。
図5には、ショルダー陸部7の拡大図が示される。図5に示されるように、ショルダー陸部7は、略一定の幅を有している。ショルダー陸部7のタイヤ軸方向の幅W8は、旋回安定性能及び乗り心地性能を両立させるために、好ましくはトレッド接地幅TWの0.20〜0.26倍である。このようなショルダー陸部7は、優れた耐摩耗性能及び操縦安定性能を発揮する。
ショルダー陸部7には、ショルダーラグ溝31、ショルダーサイプ32、及び、ショルダー縦溝33が設けられる。
ショルダーラグ溝31は、トレッド接地端Teの外側からタイヤ軸方向にのび、ショルダー陸部7内で終端する。これにより、ウェット性能及びワンダリング性能が向上する。
ショルダーラグ溝31の溝幅W9は、好ましくはショルダー主溝3の溝幅W1の0.62倍以上、より好ましくは0.64倍以上であり、好ましくは0.70倍以下、より好ましくは0.68倍以下とされる。このようなショルダーラグ溝31は、ショルダー陸部7の剛性を維持して優れた耐摩耗性能を発揮し、かつ、ウェット性能及びワンダリング性能を向上させる。
ショルダーラグ溝31の内端31iには、タイヤ軸方向にのび、かつ、ショルダー主溝3に連通するショートサイプ34が設けられるのが望ましい。このようなショートサイプ34は、ショルダー陸部7のタイヤ軸方向内側の剛性を維持しつつ、ショルダーラグ溝31の排水性能を向上させる。このため、優れた耐摩耗性能及びウェット性能が発揮される。
ショルダーサイプ32は、タイヤ周方向で隣り合うショルダーラグ溝31、31の間に設けられる。ショルダーサイプ32は、トレッド接地端Teの外側からショルダーラグ溝31と略平行にのび、ショルダー陸部7内で終端する。このようなショルダーサイプ32は、ショルダー陸部7の剛性分布を均一にして偏摩耗を抑制し、かつ、ウェット性能及びワンダリング性能を向上させる。
ショルダー縦溝33は、ショルダーラグ溝31の内端31i及びショルダーサイプ32の内端32iよりもタイヤ軸方向内側をタイヤ周方向にのびる。ショルダー縦溝33の両端33e、33eは、ショルダーラグ溝31及びショルダーサイプ32に連なることなくショルダー陸部7内で終端する。このようなショルダー縦溝33は、ショルダー陸部7のタイヤ軸方向の剛性分布を均一にし、偏摩耗を抑制する。
ショルダー縦溝33の溝幅W10は、好ましくは0.8mm以上、より好ましくは1.0mm以上であり、好ましくは1.6mm以下、より好ましくは1.4mm以下である。このようなショルダー縦溝33は、操縦安定性能を損なうことなく優れたウェット性能を発揮する。
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施される。
図1の基本パターンを有するサイズ195/65R15の空気入りタイヤが、表1の仕様に基づき試作され、ウェット性能、旋回安定性能及び乗り心地性能がテストされた。各タイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム:15×6J
タイヤ内圧:240kPa
テスト車両:前輪駆動車、排気量1600cc
タイヤ装着位置:全輪
<ウェット性能>
下記テストコースに速度を段階的に増加させながら上記テスト車両を進入させ、該テスト車両の前輪の横加速度(横G)が計測され、55〜80km/hの速度における前輪の平均横Gが算出された。結果は、比較例1の値を100とする指数で表示されている。数値が大きい程、ウェット性能に優れていることを示す。
テストコース:半径100mの周回コース
路面:アスファルト路面上に水深6mm、長さ6mの水溜まりを設置
<耐摩耗性能>
上記テスト車両で一般道を8000km走行したときの摩耗量が測定された。評価は、摩耗量の逆数で行われ、比較例1の値を100とする指数で表示されている。数値が大きい程、耐摩耗性能に優れていることを示す。
Figure 2015030412
Figure 2015030412
テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に比べ、ウェット性能及び耐摩耗性能が向上しているのが確認できる。
1 タイヤ
2 トレッド部
3 ショルダー主溝
4 センター主溝
5 ミドル陸部
10 ミドルブロック
11 ミドル横溝
14 ミドルラグ溝
15 ミドル縦溝

Claims (9)

  1. トレッド部に、タイヤ赤道の両側かつ最もトレッド接地端側でタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝と、前記一対のショルダー主溝間をタイヤ周方向に連続してのびるセンター主溝とが設けられることにより、タイヤ赤道の両側で前記ショルダー主溝と前記センター主溝との間にミドル陸部が区分された空気入りタイヤであって、
    前記ミドル陸部は、前記ショルダー主溝と前記センター主溝との間を連通する複数本のミドル横溝で区分されたミドルブロックを含み、
    前記ミドルブロックには、タイヤ軸方向の外端が前記ショルダー主溝に連通しかつタイヤ軸方向の内端が前記ミドルブロック内で終端するミドルラグ溝と、
    前記ミドルラグ溝の前記内端よりもタイヤ軸方向内側をタイヤ周方向にのびる少なくとも1本のミドル縦溝とが設けられ、
    前記ミドル縦溝の両端は、前記ミドル横溝に連なることなく前記ミドルブロック内で終端することを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記ミドル横溝は、幅が2.0mm未満の本体部を含んでいる請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記ミドル横溝は、幅が2.0mm以上の拡幅部を含み、
    前記拡幅部は、いずれかの主溝に連通している請求項2記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記ミドル横溝の溝深さd1、前記ミドル縦溝の溝深さd2、及び、前記ミドルラグ溝の溝深さd3は、下記式(1)及び(2)を充足する請求項1乃至3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
    d1≦d2≦d3…(1)
    d1<d3…(2)
  5. 前記ミドル横溝の溝深さd1、前記ミドル縦溝の溝深さd2、及び、前記ミドルラグ溝の溝深さd3は、下記式(3)を充足する請求項1乃至3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
    d1<d2<d3…(3)
  6. 前記ミドル横溝は、タイヤ軸方向に対して30〜60°の角度で傾斜している請求項1乃至5のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記各ミドルブロックには、前記ミドル縦溝が2本設けられ、
    しかも、前記ミドル縦溝は、前記ミドルラグ溝のタイヤ周方向両側に夫々1本ずつ設けられる請求項1乃至6のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記ミドルラグ溝の少なくとも一方の溝縁は、前記外端で溝幅が大きくなる向きに湾曲している請求項1乃至7のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記ミドル横溝の少なくとも一方の溝縁は、タイヤ軸方向の内端で溝幅が大きくなる向きに湾曲している請求項1乃至8のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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