JP2020104546A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過度のインフレートを抑えながら、ベルト層の耐セパレーション性を向上できる空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire capable of improving the separation resistance of a belt layer while suppressing excessive inflation.
空気入りタイヤのベルト層は、箍効果によってカーカス層を拘束し、内圧充填によるタイヤの過度なインフレート(拡張変形)を抑制する。ベルト層は、互いに積層された複数のベルトプライで構成されている。ベルトプライは、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数のベルトコードを配列してなり、各ベルトコードの端部はベルト端に配置される。ベルトコードの端部はゴムとの接着性が悪いことから、走行中、ベルトコードの端部が配置されたベルト端に、タイヤの歪み変形に伴う歪みが繰り返し作用した際、ベルト端を起点としたセパレーションの発生が懸念される。 The belt layer of the pneumatic tire restrains the carcass layer by a broom effect and suppresses excessive inflation (expansion deformation) of the tire due to internal pressure filling. The belt layer is composed of a plurality of belt plies that are laminated on each other. The belt ply is formed by arranging a plurality of belt cords extending obliquely with respect to the tire circumferential direction, and an end portion of each belt cord is arranged at a belt end. Since the end of the belt cord has poor adhesion with rubber, when the belt end where the end of the belt cord is arranged is repeatedly subjected to strain due to strain deformation of the tire during running, the belt end is regarded as the starting point. There is concern about the occurrence of separation.
特許文献1には、波状にくねりながらタイヤ周方向に延びる迂曲コードを主体とした補強層を備える空気入りタイヤが記載されている。しかし、この補強層は、カーカス層とベルト層との間に介在する部材であり、ベルト層におけるベルトコードの端部がベルト端に配置される点は従来と変わらない。そのため、ベルト端を起点としたセパレーションの発生が懸念され、ベルト層の耐セパレーション性について改善の余地がある。
特許文献2には、ベルトコードが偏平コイル状をなし、ベルト端にベルトコードの端部が配置されないタイヤが記載されている。しかし、このようにベルトコードがタイヤ周方向に沿って延びていないベルト層の構造では、タイヤの過度なインフレートを抑制する効果に乏しいと考えられる。特許文献3,4にも、ベルト端にベルトコードの端部が配置されていないタイヤが記載されているものの、前者は航空機用タイヤ、後者は二輪自動車用タイヤであり、いずれも自動車用タイヤとは異なる。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過度のインフレートを抑えながら、ベルト層の耐セパレーション性を向上できる空気入りタイヤを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a pneumatic tire capable of improving the separation resistance of a belt layer while suppressing excessive inflation.
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド部におけるカーカス層の外周側に、第1ベルトプライと第2ベルトプライとを含む複数のベルトプライを積層してなるベルト層が設けられており、前記第1ベルトプライ及び前記第2ベルトプライが、それぞれ、波状に蛇行しながらタイヤ周方向に延びる複数のベルトコードを配列してなる蛇行コード群を一対で含む帯状体で構成され、前記帯状体に含まれる一対の前記蛇行コード群は、タイヤ径方向に互いに積層される積層部とタイヤ幅方向に互いに隣接する隣接部とがタイヤ周方向に交互に形成され且つ前記積層部における位置関係が交互に入れ替わるように編み込まれており、前記第2ベルトプライが、前記第1ベルトプライに対して前記帯状体の位相をずらした状態で前記第1ベルトプライの外周に積層されているものである。 The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, the pneumatic tire according to the present invention is provided with a belt layer formed by laminating a plurality of belt plies including the first belt ply and the second belt ply on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion, Each of the first belt ply and the second belt ply is formed of a band-shaped body including a pair of meandering cord groups formed by arranging a plurality of belt cords extending in the tire circumferential direction while meandering in a wavy shape. In the pair of meandering cord groups included in, the laminated portions that are laminated in the tire radial direction and the adjacent portions that are adjacent to each other in the tire width direction are alternately formed in the tire circumferential direction, and the positional relationship in the laminated portions alternates. The second belt ply is laminated on the outer periphery of the first belt ply in a state in which the phase of the belt-shaped body is shifted with respect to the first belt ply.
この空気入りタイヤでは、第1及び第2ベルトプライの各々が、上記の如き蛇行コード群を一対で含む帯状体で構成されているため、ベルトコードの端部がベルト端に配置されず、それによってベルト層の耐セパレーション性を向上できる。また、帯状体に含まれる一対の蛇行コード群が上記の如く編み込まれているとともに、第1ベルトプライと第2ベルトプライとが帯状体の位相を互いにずらして積層されているので、タイヤの過度なインフレートが抑えられる。 In this pneumatic tire, since each of the first and second belt plies is composed of a strip-shaped body including a pair of the meandering cord groups as described above, the end portion of the belt cord is not arranged at the belt end. Thereby, the separation resistance of the belt layer can be improved. In addition, since the pair of meandering cord groups included in the belt-like body are woven as described above, and the first belt ply and the second belt ply are laminated by shifting the phases of the belt-like bodies from each other, the tire is excessively Inflation is suppressed.
前記第2ベルトプライの幅が、前記第1ベルトプライの幅と実質的に同じかそれよりも大きいことが好ましい。これにより、第2ベルトプライの幅が十分に確保され、タイヤの過度なインフレートを抑える効果が高められる。 It is preferable that the width of the second belt ply is substantially the same as or larger than the width of the first belt ply. As a result, the width of the second belt ply is sufficiently secured, and the effect of suppressing excessive inflation of the tire is enhanced.
前記第1ベルトプライと前記第2ベルトプライとが、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回された単一の前記帯状体で構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、帯状体のジョイント箇所が減るため、タイヤのユニフォミティを向上できる。 It is preferable that the first belt ply and the second belt ply are formed of the single strip-shaped body that is spirally wound in the tire circumferential direction. According to this structure, the number of joint portions of the belt-shaped body is reduced, so that the uniformity of the tire can be improved.
前記ベルト層が、前記カーカス層と前記第1ベルトプライとの間に介在する第3ベルトプライを含み、前記第3ベルトプライは、タイヤ周方向に対して45±10度の角度で傾斜して延びる複数のベルトコードを配列してなるものが好ましい。これにより、カーカス層と第1ベルトプライとの間に生じる剪断歪みの低減を図ることができる。 The belt layer includes a third belt ply interposed between the carcass layer and the first belt ply, and the third belt ply is inclined at an angle of 45±10 degrees with respect to a tire circumferential direction. It is preferable that a plurality of extending belt cords are arranged. This can reduce the shear strain generated between the carcass layer and the first belt ply.
前記ベルト層が、前記第2ベルトプライの外周に積層される第4ベルトプライを含むものが好ましい。これにより、石や釘などの外傷因子から第2ベルトプライを保護し、第2ベルトプライ(及び第1ベルトプライ)の耐久性を高めることができる。 It is preferable that the belt layer includes a fourth belt ply laminated on the outer periphery of the second belt ply. As a result, the second belt ply can be protected from trauma factors such as stones and nails, and the durability of the second belt ply (and the first belt ply) can be enhanced.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、空気入りタイヤTは、一対のビード部1と、そのビード部1の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部2と、そのサイドウォール部2の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部3とを備える。ビード部1には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア1aが設けられている。トレッド部3にはトレッドゴム30が設けられており、その外周面には、要求されるタイヤ性能や使用条件に応じたトレッドパターンが形成されている。
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire T includes a pair of
空気入りタイヤTは、更に、タイヤの骨格を構成するカーカス層4と、トレッド部3におけるカーカス層4の外周に設けられたベルト層5とを備える。カーカス層4は、ビード部1からサイドウォール部2を経てトレッド部3に至り、全体としてトロイド状に形成されている。カーカス層4の端部は、ビードコア1aを挟み込むようにして巻き上げられている。ベルト層5は、箍効果によってカーカス層4を拘束し、内圧充填によるタイヤTの過度なインフレートを抑制する。ベルト層5は、トレッドゴム30のタイヤ径方向内側に配置されている。
The pneumatic tire T further includes a
図2に示すように、カーカス層4は、複数のカーカスコードC4を配列してなるカーカスプライ40により構成されている。本実施形態では、カーカス層4を構成するカーカスプライ40が一枚であるが、複数枚であってもよい。カーカスコードC4は、タイヤ周方向に対して略直交する方向に延び、簾状に平行配列されている。タイヤ周方向に対するカーカスコードC4の傾斜角度θ4は、例えば90±5度である。カーカスコードC4には、耐久性の観点からスチールコードが好ましく用いられるが、ポリエステルやレーヨン、ナイロン、アラミドなどの有機繊維コードも使用可能である。
As shown in FIG. 2, the
ベルト層5は、ベルトプライ6(第1ベルトプライ)とベルトプライ7(第2ベルトプライ)とを含む複数のベルトプライを積層して構成されている。本実施形態では、四枚のベルトプライ6〜9によってベルト層5が構成されている例を示す。ベルト層5を構成する複数のベルトプライのうち、ベルトプライ6及びベルトプライ7の少なくとも一方(本実施形態では両方)が最も幅広であり、そのタイヤ幅方向における端部がベルト端を構成している。ベルトプライ6とベルトプライ7とは互いに同幅であるが、これに限られるものではない。
The
ベルトプライ6は、図3(A)に示すような帯状体60で構成されている。帯状体60は、図3(B)及び(C)に示すような蛇行コード群G6,G6を一対で含んでいる。蛇行コード群G6は、波状に蛇行しながらタイヤ周方向に延びる複数のベルトコードC6を配列してなる。各ベルトコードC6は、角張った部分が形成されないよう、正弦波状に湾曲している。一対の蛇行コード群G6,G6は、それぞれゴム被覆され、波状のプライ部材として成形されている。帯状体60は、この一対のプライ部材を組み合わせて全体として帯状に形成されている。
The
帯状体60に含まれる一対の蛇行コード群G6,G6は、タイヤ径方向に互いに積層される積層部60Lとタイヤ幅方向に互いに隣接する隣接部60Sとがタイヤ周方向に交互に形成され且つ積層部60Lにおける位置関係が交互に入れ替わるように編み込まれている。このため、一対の蛇行コード群G6,G6における一方が他方の外周に位置する積層部60Lと、他方が一方の外周に位置する積層部60Lとが、隣接部60Sを介してタイヤ周方向に並んでいる。このように、帯状体60には、タイヤ周方向に沿って積層部60Lと隣接部60Sとが周期的に配置される。
In the pair of meandering cord groups G6 and G6 included in the belt-
積層部60Lでは、一対の蛇行コード群G6,G6のうち一方に含まれるベルトコードC6と、他方に含まれるベルトコードC6とが、互いに逆向きとなるようにタイヤ周方向に対して傾斜している。積層部60Lにおいて、タイヤ周方向に対するベルトコードC6の傾斜角度θ6は、例えば20±5度である。隣接部60Sでは、一対の蛇行コード群G6,G6の間に隙間61が形成されている。これにより、帯状体60の変形を幾分か許容し、内圧充填によるタイヤTの適度なインフレートが確保される。ベルトコードC6には、タイヤTの過度なインフレートを抑える観点からスチールコードが好ましく用いられるが、これに限られず、例えば有機繊維コードでもよい。
In the
ベルトプライ7は、図4(A)に示すような帯状体70で構成されている。帯状体70は、図4(B)及び(C)に示すような蛇行コード群G7,G7を一対で含んでいる。蛇行コード群G7は、波状に蛇行しながらタイヤ周方向に延びる複数のベルトコードC7を配列してなる。一対の蛇行コード群G7,G7は、一対の蛇行コード群G6,G6と同じ要領で編み込まれている。帯状体70は、帯状体60と同じ構成であるため、その他の重複した説明については省略する。図3,4では、それぞれベルトコードC6,C7を概念的に記載しており、実際の配列ピッチはもっと密であってもよい。
The belt ply 7 is composed of a belt-shaped
図2に示すように、ベルトプライ7は、ベルトプライ6に対して帯状体の位相をずらした状態でベルトプライ6の外周に積層されている。既述のように、帯状体60には、コード密度が相対的に密となる積層部60Lと、コード密度が相対的に疎となる隣接部60Sとが、タイヤ周方向に沿って周期的に配置され、帯状体70もこれと同様に構成されている。これらの位相をずらすことにより、帯状体60の積層部60Lの外周には帯状体70の隣接部70Sが配置され、帯状体60の隣接部60Sの外周には帯状体70の積層部70Lが配置される。帯状体60と帯状体70とは、同じ波長を有しつつ、180±10度の範囲で位相をずらしていることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
この空気入りタイヤTでは、ベルトプライ6及びベルトプライ7の各々が、上記のように蛇行コード群を一対で含む帯状体60,70で構成されているため、ベルトコードC6,C7の端部がベルト端に配置されず、それによってベルト層5の耐セパレーション性を向上できる。また、帯状体60,70に含まれる一対の蛇行コード群が上記の如く編み込まれているとともに、ベルトプライ6とベルトプライ7とが帯状体60,70の位相を互いにずらして積層されているので、それらのベルトコードの粗密が均一化され、タイヤTの過度なインフレートが抑えられる。
In the pneumatic tire T, since the
既述のように、本実施形態ではベルトプライ6とベルトプライ7とが互いに同幅である。ベルトプライ7の幅W7は、ベルトプライ6の幅W6と実質的に同じかそれよりも大きいことが好ましい。幅W7が幅W6の100±3%の範囲内であれば、これらは実質的に同じであるとする。これにより、通常のベルト層に比べてベルトプライ7が幅広となり、過度なインフレートを抑える効果が高められる。ベルト端にはベルトコードC7の端部が配置されないため、このようにベルトプライ7を幅広にしても問題がない。かかる構成は、偏平率(%)(=断面高さ/断面幅×100)の低いタイヤ、例えば偏平率が75%以下のタイヤにおいて特に有用である。
As described above, in this embodiment, the
ベルト層5を構成するベルトプライのうち最も幅広となるベルトプライの幅、本実施形態であればベルトプライ6,7の幅W6,W7は、接地幅CWの85〜95%であることが好ましい。接地端CEは、JASO−C607に基づく内圧と負荷を与えたときの、接地面のタイヤ軸方向における最外位置であり、その接地端CE間のタイヤ軸方向距離が接地幅CWとなる。
The width of the widest belt ply among the belt plies forming the
本実施形態では、図5に概略的に示すように、ベルトプライ6とベルトプライ7とが、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回された単一の帯状体60で構成されている。ベルトプライ6は、帯状体60をタイヤ周方向に沿って一周巻回させてなり、ベルトプライ7は、その帯状体60を更に一周巻回させてなる。ベルトプライ7を構成する帯状体70は帯状体60と同一の部材である。このように二周巻きにした帯状体60でベルトプライ6,7を構成することにより、タイヤTの過度なインフレートを抑える効果が高められる。ユニフォミティの悪化を防ぐうえで、帯状体60の両端部60e,60eは、周方向位置を一致させる、または僅かに離間して互いに重ならないことが好ましい。
In the present embodiment, as schematically shown in FIG. 5, the
ベルトプライ6,7は、図5の如き構成に限らず、図6に例示するような構成でも構わない。但し、図5の構成では、図6の構成に比べて、ベルトプライ6,7を構成する帯状体60のジョイント箇所が減るため、タイヤTのユニフォミティを向上できる。図6に示す変形例では、ベルトプライ6が、帯状体60をタイヤ周方向に沿って一周巻回させてなり、ベルトプライ7が、その帯状体60とは別個の部材である帯状体70をタイヤ周方向に沿って一周巻回させてなる。図6では概念的に描かれているが、帯状体60の両端部60e,60eは、インフレートによって開くことがないよう、互いに重なることが好ましく、帯状体70の両端部70e,70eもこれと同様である。
The belt plies 6 and 7 are not limited to the configuration shown in FIG. 5 and may have the configuration illustrated in FIG. However, in the configuration of FIG. 5, as compared with the configuration of FIG. 6, the number of joint portions of the belt-shaped
本発明に係る空気入りタイヤは、上記の如き作用を奏してタイヤの過度なインフレートを抑えながら、ベルト層の耐セパレーション性を向上できることから、トラックやバス、産業車両、建設車両などの車両重量が重い車両に使用される重荷重用空気入りタイヤとして有用である。本実施形態のタイヤTは、かかる重荷重用空気入りタイヤにおいて、ベルト層が四枚のベルトプライ6〜9を積層して構成されている例であり、ワーキングベルトとして機能する二枚目と三枚目のベルトプライにベルトプライ6,7が採用されている。以下では、残りのベルトプライ8,9について説明する。
The pneumatic tire according to the present invention can improve the separation resistance of the belt layer while suppressing the excessive inflation of the tire by exerting the above-mentioned effects, and thus the weight of the vehicle such as trucks, buses, industrial vehicles, and construction vehicles. It is useful as a heavy-duty pneumatic tire used in heavy vehicles. The tire T of the present embodiment is an example of such a heavy duty pneumatic tire in which the belt layer is formed by laminating four
本実施形態において、ベルト層5は、カーカス層4とベルトプライ6との間に介在するベルトプライ8(第3ベルトプライ)を含む。図2に示すように、ベルトプライ8は、タイヤ周方向に対して45±10度の角度で傾斜して延びる複数のベルトコードC8を配列してなる。即ち、タイヤ周方向に対するベルトコードC8の傾斜角度θ8は45±10度であり、例えば50〜55度に設定される。ベルトコードC8には、耐久性の観点からスチールコードが好ましく用いられるが、有機繊維コードも使用可能であり、この点は後述するベルトコードC9も同様である。
In the present embodiment, the
波状に蛇行したベルトコードC6は、その波の山(または谷)の周辺においてカーカスコードC4と略直交しているため、それらの間で大きな剪断歪みが生じる恐れがある。特にカーカスコードC4やベルトコードC6がスチールコードであると、その傾向が大きい。これに対して、本実施形態では、それらの間にベルトプライ8を介在させていることにより、カーカス層4とベルトプライ6との間に生じる剪断歪みの低減を図ることができる。ベルトプライ8は、ベルトプライ6よりも幅狭に形成されているが、これに限られるものではない。
Since the belt cord C6 meandering in a wave shape is substantially orthogonal to the carcass cord C4 around the peaks (or valleys) of the wave, a large shear strain may occur between them. Especially when the carcass cord C4 and the belt cord C6 are steel cords, the tendency is large. On the other hand, in the present embodiment, by interposing the belt ply 8 between them, it is possible to reduce the shear strain generated between the
本実施形態において、ベルト層5は、ベルトプライ7の外周に積層されるベルトプライ9(第4ベルトプライ)を含む。これにより、石や釘などの外傷因子からベルトプライ7を保護し、延いてはワーキングベルトとして機能するベルトプライ6,7を保護して耐久性を向上できる。ベルトプライ9は、タイヤ周方向に対して所定の角度で傾斜して延びる複数のベルトコードC9を配列してなる。タイヤ周方向に対するベルトコードC9の傾斜角度θ9は、例えば20±5度である。ベルトプライ9は、ベルトプライ7よりも幅狭に形成されていて、それらのステップ(タイヤ幅方向における端部間の距離)は例えば20mmであるが、これに限られない。
In the present embodiment, the
ベルト層5の外周には、高速耐久力を向上するために、実質的にタイヤ周方向に延びる複数の補強コードを配列してなるベルト補強層を積層しても構わない。かかるベルト補強層は、ゴム被覆した一本又は複数の補強コードを螺旋状に巻回することにより形成できる。補強コードには、有機繊維コードが好ましく用いられる。但し、本発明では、ベルト補強層が必須の構成ではなく、本実施形態のように省略することが可能である。このようにベルト補強層を省略し、ベルト層5の外周にトレッドゴム30を直に積層する構造であれば、ベルト補強層による重量増加を回避して転がり抵抗を低減できる。
On the outer periphery of the
本発明の空気入りタイヤは、ベルト層を上記の如く構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等に構成でき、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。 The pneumatic tire of the present invention can be configured in the same manner as a normal pneumatic tire except that the belt layer is configured as described above, and any conventionally known material, shape, structure, manufacturing method or the like is adopted in the present invention. be able to.
本発明の空気入りタイヤは、ベルト層を上記の如く構成する程度の改変で、その他は従来のタイヤ製造工程と同様にして製造することができる。上記のような蛇行コード群をゴム被覆してなるプライ部材は、例えば、本出願人による特開2002−127711号公報に記載の製造装置を利用して、未加硫ゴムをトッピングしたベルトコードを一本ずつ又は複数本ずつ順次に且つベルトコードの角度を変えながら配置することにより作製することができる。 The pneumatic tire of the present invention can be manufactured in the same manner as in the conventional tire manufacturing process, except that the belt layer is modified as described above. The ply member obtained by coating the meandering cord group with rubber as described above uses, for example, a belt cord topped with unvulcanized rubber by using the manufacturing apparatus described in JP-A-2002-127711 by the present applicant. It can be manufactured by arranging one by one or plural ones sequentially and changing the angle of the belt cord.
本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
3 トレッド部
4 カーカス層
5 ベルト層
6 ベルトプライ(第1ベルトプライ)
7 ベルトプライ(第2ベルトプライ)
8 ベルトプライ(第3ベルトプライ)
9 ベルトプライ(第4ベルトプライ)
60 帯状体
60L 積層部
60S 隣接部
70 帯状体
C4 カーカスコード
C6 ベルトコード
C7 ベルトコード
G6 蛇行コード群
G7 蛇行コード群
3
7 Belt ply (2nd belt ply)
8 Belt plies (3rd belt ply)
9 Belt ply (4th belt ply)
60
Claims (5)
前記第1ベルトプライ及び前記第2ベルトプライが、それぞれ、波状に蛇行しながらタイヤ周方向に延びる複数のベルトコードを配列してなる蛇行コード群を一対で含む帯状体で構成され、
前記帯状体に含まれる一対の前記蛇行コード群は、タイヤ径方向に互いに積層される積層部とタイヤ幅方向に互いに隣接する隣接部とがタイヤ周方向に交互に形成され且つ前記積層部における位置関係が交互に入れ替わるように編み込まれており、
前記第2ベルトプライが、前記第1ベルトプライに対して前記帯状体の位相をずらした状態で前記第1ベルトプライの外周に積層されている空気入りタイヤ。 A belt layer formed by laminating a plurality of belt plies including a first belt ply and a second belt ply is provided on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion,
The first belt ply and the second belt ply are each formed of a band-shaped body including a pair of meandering cord groups formed by arranging a plurality of belt cords extending in the tire circumferential direction while meandering in a wavy manner,
The pair of meandering cord groups included in the band-shaped body, the laminated portions laminated in the tire radial direction and the adjacent portions adjacent to each other in the tire width direction are alternately formed in the tire circumferential direction, and the position in the laminated portion. It is woven so that the relationships alternate with each other,
A pneumatic tire in which the second belt ply is laminated on the outer periphery of the first belt ply in a state in which the phase of the belt-shaped body is shifted with respect to the first belt ply.
前記第3ベルトプライは、タイヤ周方向に対して45±10度の角度で傾斜して延びる複数のベルトコードを配列してなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 The belt layer includes a third belt ply interposed between the carcass layer and the first belt ply,
The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the third belt ply has a plurality of belt cords arranged to extend at an angle of 45 ± 10 degrees with respect to the tire circumferential direction.
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