JP2018511512A - 切れ目を有する湾曲したブロックを備えた方向性トレッドを有するタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】湾曲した輪郭で構成されたブロックを設けたトレッドの耐久性を改善することを可能にし、かつ、乾燥路面上での性能を維持すると同時に積雪路面上のグリップと湿潤路面上のグリップとの間の優れた妥協点を得ることを可能にするタイヤトレッドを提供すること。【解決手段】方向性トレッド(1)を備えたタイヤであって、方向性トレッド(1)は、2つのエッヂ(3)と中心(5)とを備え、このトレッドは、複数のブロック(7)を備え、各ブロックは、トレッドのエッヂ(3)の一方から中心(5)に向かって全体的な湾曲Cに沿って連続的に延び、中心壁(2)が設けられたブロック中央端(8)を形成し、各ブロック(7)は、幅WB及び長さLBを有し、この幅は前記ブロック中央端(8)からエッヂ(3)の方向に増大し、トレッドのブロック(7)の全部又は一部は、長さSの中間サイプ(9)を備え、中間サイプ(9)は、ブロック中央端(8)からブロックの湾曲Cと実質的に等しい湾曲C’に沿って延びる、タイヤ。【選択図】図1
Description
本発明は、例えば氷及び/又は雪に覆われた道路が関与する冬期コンディションに適した方向性トレッドが設けられ、このトレッドに、トレッドに沿って位置合わせされた湾曲形態の複数のブロックが設けられたタイヤに関する。
特許文献1は、複数のブロックを設けたトレッドを備えたタイヤを記載する。これらのブロックの各々は、湾曲した形で配置され、トレッドの中心からそのエッヂ部の一方に延びる。一部のブロックは、二次放物線の形態の曲線の形で配置される。ブロックは、中心ストリップに接続される。ブロックは、比較的幅広なので、これら同じブロックの剛性は高く、その結果、トレッドは急速に摩耗することになる。
特許文献2は、一般に、トレッドが積雪路面コンディションに適した構成及び/又は性質を有するが乾燥路面にも適したタイヤに関する。より詳細には、特許文献2は、接地ゾーン内の高密度のラメラと、信頼性のある密度の横溝と、最小値の縦接触面積比とを有するトレッドを有したタイヤを記載する。これらの特徴は、積雪路面上の制動特性と乾燥路面上の制動特性との間の良好な妥協点を有するタイヤを提供する。しかしながら、タイヤの性能水準の継続的な改善の観点から、設計者は、特に積雪路面上での性能に関して、さらに良い解決策を求めている。
本発明は、これらの種々の欠点を軽減するための種々の技術的手段を提供する。
まず、本発明の第1の目的は、湾曲した輪郭で構成されたブロックを設けたトレッドの耐久性を改善することを可能にする、タイヤトレッドを提供することにある。
本発明の別の目的は、乾燥路面上での性能を維持すると同時に、積雪路面でのグリップとウェット路面でのグリップとの間の優れた妥協点を得ることを可能にするトレッドを提供することである。
この目的で、本発明は、方向性トレッドを備えたタイヤを提供し、このタイヤは、2つのエッヂと中央とを備え、このトレッドは、複数のブロックを備え、各ブロックは、トレッドのエッヂの一方から中央に向かって全体的な湾曲Cに沿って連続的に延び、ブロック中央端を形成し、各ブロックは、幅WB及び長さLBを有し、この幅は、ブロック中央端からエッヂ方向に増大し、トレッドのブロックの全部又一部は、長さSの中間サイプを備え、中間サイプは、ブロックの湾曲Cと実質的に等しい湾曲C’に沿って延びる。本発明によれば、前記中間サイプの前記長さSは、0.5LB≦S≦0.8LBとなるように決定され、トレッドのブロックの全部又は一部は、中間サイプの続きとして配置された、中間サイプから分断した横方向サイプを備える。
この横方向サイプは、肩ゾーン内の角の数を増やし、その結果として積雪路での制動及び運転性を改善する。横方向サイプと中間サイプとの間の分断は、これらのサイプを備えたブロックの剛性を局所的に高めることを可能にする。
中間サイプは、ブロック中央端から延びることが有利である。この配置は、積雪路面上のグリップを特にトレッドの中央ゾーンにおいて改善する。
同様に有利には、横方向サイプは、トレッド内の特定の深さから拡幅してサイプ拡幅部を形成し、サイプ拡幅部は、トレッドのエッヂを越えて、タイヤのショルダ部で開口する。
このサイプ拡幅部は、ブロックが摩耗してもなお積雪路面でグリップする好適な特性を、例えばブロック高さ約3mmまで下に拡張すること可能にする。さらに、滴形の輪郭は、水を収容して、ウェット路面での性能を増進することを可能にする。
中間サイプの湾曲C’は、投影比Sx/Syが0.5≦Sx/Sy≦1.25に対応するように決定されることが有利であり、Sxはトレッドの周方向軸Xに沿ったサイプの長さSの投影を表し、Syはトレッドの横軸に沿ったこの長さSの投影を表す。
このような配置は、乾燥路面での制動の性能を損なうことなく、積雪路面でのグリップ特性と湿潤路面でのグリップ特性との間の有利な妥協点を得ることを可能にする。この改善は、サイプによって作り出される角とその配向との複合効果によるものであり、これは雪上での摩擦効果を有するのでグリップを改善する。サイプの存在及びその配向は、角ゆえに積雪路面上のグリップを改善することを可能にする。さらに、サイプの中断ゾーンは、X軸に沿った剛性を高めること及び乾燥路面での制動を改善することを可能にする。
このタイヤは、有利にはオールシーズン用途に提供される。
1つの有利な実施形態によれば、トレッドのブロックの全部又は一部は、中間サイプのブロック中央端とは反対側の端に配置された略周方向のサイプを備え、この略周方向サイプは、ブロックの一方のエッヂから他方のエッヂに延びる。
この周方向サイプは、タイヤの横方向の扁平化を促進する。しかしながら、肩ゾーン内の剛性は、コーナリングでの良好な路面保持のために維持される。
1つの有利な実施形態によれば、周方向サイプは、V形であり、その先端は、100°と170°との間、好ましくは150°と170°との間の角度αである。変形例において、周方向サイプは、全体的に「S」形である。別の変形例において、このサイプは、略周方向の配向を維持しながら幾つかの小さいセグメントを含むことができる。
ブロックは、3つのゾーン、すなわち横方向(Y)に対する角度β1が35°≦β1≦65°となる中央ゾーンと、横方向(Y)に対する角度β3が0°≦β3≦10°となるエッヂゾーンと、これら3つのゾーン間の連続性のための、中央ゾーンとエッヂゾーンとの間の角度β2の中間ゾーンとを含むことが有利である。
1つの有利な実施形態において、少なくとも一部の中間サイプはサイプ面取り部を備える。サイプ面取り部は、ブロックの中間ゾーンに位置することが有利である。変形例において、これは略周方向サイプまで延びる。この配置は、乾燥路面での制動を改善することを可能にする。
別の有利な実施形態によれば、少なくとも一部のブロックは、中間ゾーン及び/又はエッヂゾーンの後縁に設けたブロック面取り部を有するように設計され、中央ゾーンは面取り部を有さない。
この配置も同様に、乾燥路面での制動を改善することを可能にする。
好ましくは、これらの面取り部は、切り口が1×1mmと2×2mmとの間の45°面取りである。これらは、ブロックの面に接合した半径(1mmから2mmまで)によって形成することもできる。
別の有利な実施形態によれば、少なくとも一部の中間サイプは、サイプ毎にそのサイプの対向する面同士を接続する剛直化手段を備える。剛直化手段は、中央ゾーンで特に有利であり、このゾーンは、横方向(Y)に対して最も大きい角度を有する。
剛直化手段は、5mmから20mmまでの間隔でサイプ内に配置されることが好ましい。剛直化手段の高さは、サイプの最大高さの40%と80%との間であることが好ましい。したがって、これらの剛直化手段は、タイヤが新しいときは、トレッドの表面のところまで延びていない。
少なくとも1つサイプにおいて、剛直化手段間の間隔は、可変であることが有利である。
剛直化手段は、トレッドと一体であることも同様に有利である。
ブロックは、ジエンエラストマーと可塑系と架橋系とに基づくエラストマー組成物で作製され、エラストマー組成物は、−40℃と−15℃との間のガラス転移温度と、0.5MPaと1.1MPaとの間の60℃で測定した剪断弾性率G*とを有することも同様に有利である。
このような組成物は、非常に低温の冬期条件下で性能の劣化を伴わずに使用することを可能にする。
さらに、出願人は、驚くべきことに、本発明によるトレッドは、ブロックの全体的な見かけは夏期タイヤと似ているが、積雪及び/又は凍結路面上で特に有利な挙動特性を有することを見いだした。この性能の限界は、好適には、上記組成物の使用により、さらに押し広げられる。
さらに、性能の有利な改善が、エラストマー組成物のガラス転移温度が−20℃と−30℃との間であるときに観察される。
剪断弾性率G*は、0.9MPaと1MPaとの間であることが好ましい。
全ての実施形態の詳細は、以下の説明で与えられ、これは図1から図4で補充され、これらは単に非限定的な例として与えられる。
定義
本文書において、湾曲長さ「L」又は「S」は、測定される「L」又は「S」形要素の湾曲を考慮に入れて測定される長さを意味する。
本文書において、湾曲長さ「L」又は「S」は、測定される「L」又は「S」形要素の湾曲を考慮に入れて測定される長さを意味する。
「方向性トレッドパターン」は、トレッドパターン要素が所定の回転方向に応じて挙動特性を最適化するように特に配置されたトレッドパターンを意味する。この回転方向は、従来、タイヤの側壁上の矢印で指示されている。このようなアーキテクチャにおいて、転動方向に向いたトレッドパターン要素のエッヂは、「前縁」という用語で表され、転動方向の逆方向に向いたトレッドパターン要素のエッヂは、「後縁」という用語で表される。加えて、「方向性トレッドパターン」は、好ましい回転方向を含意するトレッドパターンであり、このタイヤは、タイヤが好ましい方向に回転したとき、そのタイヤが他の方向に回転したときに与えるグリップ特性よりも良好なグリップ特性を与える。方向性トレッドパターンは、例えば全体的にV形のパターンを有するトレッドパターンである。
「サイプ」は、トレッドブロック内に作られた長く細い(0.1mmと2mmとの間)スリット又は切取り部(cutout)を意味する。
「ブロック内の中間サイプ」は、この中間サイプがこのブロックを2つの概ね同一のブロック部分に分けることを意味する。これらの2つのブロック部分間の面積の違いは10%未満であるので、面積は、接路面内で路面と接触することができる面積を意味すると理解される。
「横方向サイプ」は、略横方向Yに延びるサイプを意味し、このサイプの延びる方向と横方向Yとが形成する角度は、絶対項で15度未満である。
「中間サイプから分断した横方向サイプ」は、横方向サイプと中間サイプとの間にゴム領域が存在することを意味する。このゴム領域の長さは、少なくとも2mmである。
「周方向サイプ」は、略周方向Xに延びるサイプを意味し、このサイプの延びる方向と周方向Xとが形成する角度は、絶対項で20度以下である。
「一方のエッヂ3から中央4に向かって連続的に延びた各ブロック」という表現は、ブロックが、このブロックを異なるサブブロックに分ける分離溝によって中断されないことを意味する。溝は、切取り部を意味し、その材料面は、正常な転動条件下では接触しない。溝の幅は、2mm以上である。したがって、このような分離溝の存在はタイヤの外側に向かう水の流れを途絶させることができるので、これらのブロックが分離溝によって中断されないという事実は、中央4からエッヂ3に向かう排水を改善することを可能にする。
「ブロックの全体的な湾曲C」は、ブロックが湾曲した形状を有することを意味する。この湾曲は、一定であってもよく、又は連続的に可変であってもよい。別の変形例において、湾曲は、連続したセグメントによって形成される。
「中間サイプの全体的な湾曲C’」は、中間サイプが曲線に従うことを意味する。この湾曲は、一定であってもよく又は連続的に可変であってもよい。別の変形において、湾曲は、連続したセグメントによって形成される。
「トレッド」は、その少なくとも一部分が路面と接触し、この路面との接触によって摩耗する、タイヤの領域を意味する。
図面の説明
図1は、実質的にタイヤ1のトレッド2の接地面を示す。接地面は、ETRTO規格によって定められた最大幅WAを有し、図1において幅WAによって区切られた点線間に示される。ETRTO規格は、幅WA=(1.075−0.005ar)*S1.001を規定し、ここで「ar」は公称アスペクト比であり、Sは測定リム上での理論的断面幅である。トレッドのエッヂ3は、幅WAを区切る点線に対応する。
図1は、実質的にタイヤ1のトレッド2の接地面を示す。接地面は、ETRTO規格によって定められた最大幅WAを有し、図1において幅WAによって区切られた点線間に示される。ETRTO規格は、幅WA=(1.075−0.005ar)*S1.001を規定し、ここで「ar」は公称アスペクト比であり、Sは測定リム上での理論的断面幅である。トレッドのエッヂ3は、幅WAを区切る点線に対応する。
本発明によれば、トレッド2は、複数のブロック5を備える。ブロックの各々は、トレッドの一方のエッヂ3から概ね湾曲Cに沿ってトレッドの中心軸線4に向かって延びる。「中心に向かって」という表現は、この場合、ブロックが、中心の領域内又は中心の直前若しくは中心の直後で終端することを意味する。中央4は、周方向に延びてトレッドを2つの半部分に分割する線によって定められる。広幅タイヤサイズの場合、この中央4に縦の筋(furrow)が付加されてもよい。
ブロックの各々は、長さLB及び幅WBを有し、この幅は、ブロック中央端からエッヂ3の方向に増大する。ブロックは、3つのゾーン、すなわち中央ゾーンと中間ゾーンとエッヂゾーンとで構成されることが有利である。中央ゾーンは、横方向(Y)に対して35°と65°との間、より好ましくはおよそ50°±5°の角度β1を形成する。ブロックの外周には、横方向(Y)に対して0°と10°との間の角度β3を形成するエッヂゾーンがある。これら2つのゾーン間の連続的な接続を保証するために中間ゾーンを設ける。この中間ゾーンは、3つのゾーン間の連続性を可能にする角度β2で中央ゾーンとエッヂゾーンとの間の接続を保証することを可能にする。この3つのゾーンでの配置により、ブロックは、エッヂ3から中央4の方向に漸進的な湾曲Cを有する。この湾曲を形作るために、ブロックの側部は、場合に応じて、エッヂ3から中央4に向かって連続的な曲線(この湾曲は可変とすることができる)を形成するか、又は図2及び図3に示すように複数の角度付きセグメントを形成する。ブロックゾーンが連続したセグメントで構成される場合、角度βは、平均角度である。ブロックゾーンが湾曲したセグメントで構成される場合、角度βは、湾曲に沿った角度の平均に対応する。
少なくとも一部のブロック5は、ブロックに沿って、ブロックの湾曲Cに類似した湾曲C’に沿って延びる中間サイプ10を備える。このサイプは、ブロックを実質的に同一の体積を有することが好ましい2つの部分8a及び8bに分けることが可能である。変形において、一部のブロック5のみが中間サイプ10を備える。
中間サイプ10は、ブロック5を2つの半部分に分けて、その剛性を低減することを可能にする。各半ブロックの剛性は、実質的に同一であり、これら2つの半ブロックの摩耗を均一にすることを助長する。中間サイプ10は、湾曲長さSを有する。この中間サイプの長さSは、0.5L≦S≦0.8Lとなるように決定されることが好ましい。
本発明によれば、少なくとも一部のブロック5は、中間サイプ10の端に配置された略周方向サイプ11を備える。「略周方向」という表現は、投影比Ry/Rxが0≦Ry/Rx≦0.6となるような配置を意味する。このサイプは、タイヤの扁平化を促進する分断効果を生じさせる。
図1及び図2の例は、V形の略周方向サイプ11を示し、そのVの先端は、100°と170°との間、好ましくは150°と170°との間の角度αを形成する。実施形態に応じて、Vの先端は、トレッドの中心に向かって配向してもよく、又はトレッドの近位縁に向かって配向してもよい。V形サイプは、縦及び横方向でグリップを改善することを可能にする。
図3の例示的な実施形態は、その略周方向サイプ11が「S」形のブロック5を示す。形成される輪郭は、サイプが投影比Ry/Rxが0と0.6との間であるという基準に適合するように十分に引き伸ばされている。
最後に、ブロック5は、少なくとも1つの横方向サイプ12を設け、これはブロックのエッヂゾーン内に配置される。このサイプは、中間サイプ10及び周方向サイプ11に対して横方向にオフセットされる。このサイプと他のサイプとの間のオフセットは、3mmと6mmとの間であることが好ましい。このオフセットは、剛性を局所的に高めることにより、乾燥路面での制動効果の改善を助長する。
好ましくは、この横方向サイプ12は、特定のトレッドパターン深さから拡幅し、サイプ拡幅部13を形成する。このサイプ拡幅部13は、タイヤの肩部上に開口し、滴形の輪郭を形成する。
サイプ10及び12は、ブロックの中立素分(neutral fibre)に配置されることが有利であり、すなわちブロックを実質的に同一体積の2つの部分に分ける。
サイプの深さは、ブロックを区切る溝の深さの85%と105%との間であることが好ましい。
図3は、同様に、中間サイプ10に設けられたサイプ面取り部14を示す。図示された例において、サイプ面取り部14は、中間ゾーンに沿って延び、次いでこのゾーンをわずかに越えて、エッヂゾーンの連続部分の上を実質的に略周方向サイプ11まで延びる。
エッヂゾーン及び中間ゾーンの後縁に位置するブロック面取り部15も示す。
エッヂゾーン及び中間ゾーンは、横方向Yに対する傾きが小さいので、高い制動応力が生じた場合にロック現象をより受け易い。この応力は、後縁の角において超過圧力を引き起こし、これは特定の条件下での制動に対して不利な影響を有する。上記の面取り部の存在は、この現象を軽減し、さらには排除することを可能にする。
面取り部が存在する角が多すぎと、摩耗する材料の体積が減るという影響及び表面空隙率が高くなるという影響があるので、タイヤが出す雑音に対して悪影響がある。これらの欠点を回避するために、傾きが最も大きい中央ゾーンは、面取り部を有さない。この適切な面取り部の配分は、その使用を最も有効なゾーンに限定することを可能にする。
図4は、中間サイプ10に沿って特定の位置に配置されたブリッジなどの剛直化手段16を備えた変形実施形態を示す。これらのブリッジは、サイプ内の小石の保持を大幅に減らすことを可能にする。さらに、ブリッジ16間の間隔DPが15mmと20mmとの間であると、この非保持効果を、雪道でのラメラの効果に影響を与えることなく最適化することを可能にすることが見いだされた。想定される実施形態によれば、このタイプの配置は、およそ70mmの長さを有するサイプを設けることを可能にする。
トレッドのブロックは、ジエンエラストマーと可塑系と架橋系とに基づくエラストマー組成物で作製され、エラストマー組成物は、−40℃と−15℃との間のガラス転移温度と、0.5MPaと1.1MPaとの間の60℃で測定した剪断弾性率G*とを有する。
ジエンエラストマーは、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、及びこれらの構成要素のいずれかの組合せを含む群から選択される。可塑系は、可塑化用油、可塑化用樹脂、又はこれらの構成要素のいずれかの組合せから選択される可塑剤を含む。
可塑化用樹脂は、ポリリモネン樹脂である。可塑化用油は、石油系油、植物油、又はこれらの油のいずれかの組合せから選択される。
図面及び上記のそれらの説明は、本発明を例証するものであり、これを限定するものではない。特に、本発明及びその様々な変形を、トレッドの全表面にわたって同一のブロックを備えた特定の例に関連して説明してきた。
しかしながら、本発明は、その他の、変形において非同一のブロックが、周方向の配列に沿って設けられ又はトレッドの中心線の両側に設けられる実施形態に拡張することができることが当業者には明らかである。中間サイプ10の両端の少なくとも一方が、トレッドの中心部分において及び/又は中間サイプと周方向サイプとの間でブリッジを備えるように規定することも可能である。
特許請求の範囲における符号は完全に非限定的である。「備える」及び「有する」という動詞は、特許請求の範囲において列挙された要素以外の要素の存在を排除するものではない。
Claims (17)
- 方向性トレッド(2)を備えたタイヤ(1)であって、前記方向性トレッド(2)は、2つのエッヂ(3)と中央(4)とを備え、このトレッドは、複数のブロック(5)を備え、各ブロックは、前記トレッドの前記エッヂ(3)の一方から前記中央(4)に向かって全体的な湾曲Cに沿って連続的に延び、ブロック中央端(6)を形成し、
各ブロック(5)は、幅WB及び長さLBを有し、この幅は前記ブロック中央端(6)から前記エッヂ(3)の方向に増大し、前記トレッドの前記ブロック(5)の全部又は一部は、長さSの中間サイプ(10)を備え、前記中間サイプ(10)は、前記ブロックの前記湾曲Cと実質的に等しい湾曲C’に沿って延びるタイヤにおいて、
前記中間サイプの前記長さSは、0.5LB≦S≦0.8LBとなるように決定される、且つ、前記トレッドの前記ブロックの全部又は一部は、前記中間サイプ(10)の続きとして配置された前記中間サイプから分断した横方向サイプ(12)を備えている、
を特徴とするタイヤ。 - 前記中間サイプ(10)は、前記ブロック中央端(6)から延びる、
請求項1に記載のタイヤ。 - 前記横方向サイプ(12)は、前記トレッド内の特定の深さから拡幅してサイプ拡幅部(13)を形成し、前記サイプ拡幅部(13)は、前記トレッドの前記エッヂ(3)を越えて、前記タイヤの肩部上に開口する、
請求項1または2に記載のタイヤ。 - 前記トレッドの前記ブロック(5)の全部又は一部は、前記中間サイプ(10)の前記ブロック中央端(6)とは反対側の端に配置された周方向サイプ(11)を備え、前記周方向サイプは、前記ブロック(5)の一方のエッヂから他方のエッヂに延びる、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 前記周方向サイプ(11)は、V形であり、その先端は、100°と170°との間、好ましくは150°と170°との間の角度αである、
請求項4に記載のタイヤ。 - 前記周方向サイプ(11)は、全体的に「S」形である、
請求項4に記載のタイヤ。 - 前記ブロック(5)は、少なくとも3つのゾーン、すなわち横方向(Y)に対する角度β1が35°≦β1≦65°となる中央ゾーンと、角度β3が0°≦β3≦10°となるエッヂゾーンと、これら3つのゾーン間の連続性のための、前記中央ゾーンと前記エッヂゾーンとの間の角度β2の中間ゾーンとを備えている、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 少なくとも一部の前記中間サイプ(10)は、サイプ面取り部(14)を備えている、
請求項1ないし7のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 前記サイプ面取り部(14)は、前記ブロックの前記中間ゾーンに位置する、
請求項8に記載のタイヤ。 - 少なくとも一部の前記ブロック(5)は、前記中間ゾーン及び/又は前記エッヂゾーンの後縁に設けたブロック面取り部(15)を有するように設計され、前記中央ゾーンは面取り部を有さない、
請求項1ないし9のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 少なくとも一部の前記中間サイプ(10)は、サイプ毎にそのサイプの対向する面同士を接続する剛直化手段(16)を備えることを特徴とする、
請求項1ないし10のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 前記剛直化手段は、5mmから20mmまでの間隔で前記サイプ内に配置されている、
請求項11に記載のタイヤ。 - 少なくとも1つのサイプ内で、前記剛直化手段間の間隔は可変である、
請求項11または12に記載のタイヤ。 - 前記剛直化手段は、前記トレッドと一体である、
請求項11ないし13のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 前記ブロック(7)は、ジエンエラストマーと可塑系と架橋系とに基づくエラストマー組成物で作製され、前記エラストマー組成物は、−40℃と−15℃との間のガラス転移温度と、0.5MPaと1.1MPaとの間の60℃で測定した剪断弾性率G*とを有している、
請求項1ないし14のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 前記エラストマー組成物の前記ガラス転移温度が−20℃と−30℃との間である、
請求項15に記載のタイヤ。 - 前記剪断弾性率G*が0.9MPaと1MPaとの間である、
請求項15または16に記載のタイヤ。
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