JP4785428B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、複数並列されるコードによって構成される第1ベルト層と第2ベルト層との少なくとも2層のベルト層を備える空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire provided with at least two belt layers of a first belt layer and a second belt layer constituted by a plurality of cords arranged in parallel.
近年、トレッド部における路面と接するトレッド接地面に発生する転がり抵抗や、空気入りタイヤ自体の変形に起因して発生する転がり抵抗等を低減する空気入りタイヤについて様々な提案がなされている。 In recent years, various proposals have been made on pneumatic tires that reduce rolling resistance generated on a tread contact surface in contact with a road surface in a tread portion, rolling resistance generated due to deformation of the pneumatic tire itself, and the like.
例えば、一般的な空気入りタイヤのトレッド部に使用されるゴムよりも損失正接(tanδ)の小さいゴムをトレッド部に使用する方法(例えば、特許文献1を参照。)や、一般的な空気入りタイヤのトレッド部の厚さよりも薄くする方法、カーカス層のトレッド幅方向断面の形状であるカーカスラインを一般的な空気入りタイヤよりも長くする方法等が用いられることにより、転がり抵抗を低減し、車輌の燃費等を向上させる空気入りタイヤが知られている。
しかしながら、損失正接(tanδ)の小さいゴムをトレッド部に使用する方法では、不可避的に耐摩耗性や操縦性等を低下させてしまうことがあった。また、トレッド部の厚さを薄くする方法では、不可避的に耐久性や耐摩耗性等を低下させてしまうことがあった。さらに、空気入りタイヤのカーカスラインを長くする方法では、空気入りタイヤの重量が増加してしまうとともに、横剛性が低下してしまうため、操縦性等を低下させてしまうことがあった。 However, the method of using a rubber having a small loss tangent (tan δ) for the tread portion inevitably deteriorates the wear resistance, maneuverability, and the like. In addition, the method of reducing the thickness of the tread portion inevitably reduces durability and wear resistance. Furthermore, in the method of lengthening the carcass line of the pneumatic tire, the weight of the pneumatic tire is increased and the lateral rigidity is lowered, so that the maneuverability and the like may be lowered.
そこで、本発明は、上述の状況を鑑みてなされたものであり、操縦性や耐摩耗性、耐久性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of the above-mentioned situation, and it aims at providing the pneumatic tire which can reduce rolling resistance, ensuring maneuverability, abrasion resistance, and durability. To do.
本発明の第1の特徴は、複数並列されるコードによって構成される第1ベルト層(内側ベルト層14)と第2ベルト層(外側ベルト層15)との少なくとも2層のベルト層を備える空気入りタイヤ(空気入りタイヤ1)であって、第2ベルト層が、トレッド幅方向における中央に位置する領域である第2中央領域(外側中央領域15a)と、第2中央領域の両端に位置する領域である第2端部領域(外側端部領域15b)とによって構成され、第1ベルト層を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である第1ベルト角度(内側ベルト角度(θ1))が、第2中央領域に位置する前記第2ベルト層を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である第2中央角度(θ 2 )よりも大きく、かつ第2端部領域に位置する第2ベルト層を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である第2端部角度(θ 3 )よりも小さく、第1ベルト角度(θ 1 )は、30〜60度であり、第2中央角度(θ 2 )は、0〜20度であり、第2端部角度(θ 3 )は、45〜90度であることを要旨とする。
The first feature of the present invention is that air having at least two belt layers of a first belt layer (inner belt layer 14) and a second belt layer (outer belt layer 15) constituted by a plurality of cords arranged in parallel. In the tire (pneumatic tire 1), the second belt layer is located at both ends of the second central region (outer
かかる特徴によれば、第1ベルト角度(θ1)が第2中央角度(θ2)よりも大きく、第2中央角度(θ2)が第2端部角度(θ3)よりも小さいことにより、従来の空気入りタイヤと比べ、操縦性や耐摩耗性、耐久性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させることができる。 According to this aspect, a first belt angle (theta 1) is larger than the second central angle (theta 2), by a second central angle (theta 2) is smaller than the second end angle (theta 3) Compared to conventional pneumatic tires, rolling resistance can be reduced while ensuring maneuverability, wear resistance, and durability.
具体的には、タイヤの転がり抵抗の多くは、トレッド部を構成するゴムの歪みエネルギーロスによるものである。このトレッド部の歪みエネルギーロスは、トレッド部のセンター近傍ではタイヤ周方向へのせん断変形によって生じるものが主であり、トレッド部のショルダー近傍ではトレッド幅方向へのせん断変形によって生じるものが主であることが分かっている。 Specifically, most of the rolling resistance of the tire is due to strain energy loss of rubber constituting the tread portion. The strain energy loss in the tread portion is mainly caused by shear deformation in the tire circumferential direction in the vicinity of the center of the tread portion, and is mainly caused by shear deformation in the tread width direction in the vicinity of the shoulder of the tread portion. I know that.
このトレッド部のセンターにおけるタイヤ周方向へのせん断変形を抑制するためには、トレッド部のセンターへの曲げ剛性を増大させ、曲げ変形によって生じるせん断変形による歪みエネルギーロスを減少させることが効果的である。 In order to suppress the shear deformation in the tire circumferential direction at the center of the tread portion, it is effective to increase the bending rigidity to the center of the tread portion and reduce the strain energy loss due to the shear deformation caused by the bending deformation. is there.
そのため、第1ベルト角度(θ1)が第2中央角度(θ2)よりも大きいことにより、トレッド部のセンターにおけるタイヤ周方向への曲げ剛性を増大させ、タイヤ周方向へのせん断変形を抑制しつつ、トレッド部のショルダーにおけるトレッド幅方向へのせん断剛性を向上させ、コーナーリング性能等の操縦性や耐摩耗性、耐久性等を確保することができる。 Therefore, when the first belt angle (θ 1 ) is larger than the second central angle (θ 2 ), the bending rigidity in the tire circumferential direction at the center of the tread portion is increased, and shear deformation in the tire circumferential direction is suppressed. However, it is possible to improve the shear rigidity in the tread width direction in the shoulder of the tread portion, and to ensure the maneuverability such as cornering performance, wear resistance, durability, and the like.
また、第2中央角度(θ2)が第2端部角度(θ3)よりも小さいことにより、トレッド部のショルダーにおけるトレッド幅方向へのせん断剛性が向上するため、トレッド幅方向へのせん断変形による歪みエネルギーロスを減少させ、転がり抵抗を低減させることができる。 Further, since the second central angle (θ 2 ) is smaller than the second end portion angle (θ 3 ), the shear rigidity in the tread width direction at the shoulder of the tread portion is improved, so that the shear deformation in the tread width direction is achieved. It is possible to reduce the strain energy loss due to, and to reduce the rolling resistance.
また、本発明において、第1ベルト角度(θ1)は、第2中央角度(θ2)よりも大きく、かつ第2端部角度(θ3)よりも小さいことが好ましい。 In the present invention, the first belt angle (θ 1 ) is preferably larger than the second central angle (θ 2 ) and smaller than the second end angle (θ 3 ).
第1ベルト角度(θ1)が、第2中央角度(θ2)よりも大きく、かつ第2端部角度(θ3)よりも小さいことにより、操縦性や耐摩耗性、耐久性を確保しつつ、転がり抵抗をさらに低減させることができる。 The first belt angle (θ 1 ) is larger than the second central angle (θ 2 ) and smaller than the second end angle (θ 3 ), thereby ensuring maneuverability, wear resistance, and durability. However, rolling resistance can be further reduced.
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、第1ベルト層の幅(W1)は、第2中央領域に位置する第2ベルト層の幅(W2)よりも広いことが好ましい。 In the present invention, in the cross section in the tread width direction, the width (W 1 ) of the first belt layer is preferably wider than the width (W 2 ) of the second belt layer located in the second central region.
第1ベルト層の幅(W1)が第2中央領域に位置する第2ベルト層の幅(W2)よりも広いことにより、トレッド幅方向における剛性をさらに向上させることができる。また、第1ベルト層の幅(W1)が第2中央領域に位置する第2ベルト層の幅(W2)よりも広いことにより、従来の空気入りタイヤに比べ、トレッド部のショルダーにおける変形が大きく、空気入りタイヤの撓み量が増加する。また、空気入りタイヤの撓み量が増加することにより、トレッド部のセンターにおけるタイヤ周方向へのせん断変形による歪みエネルギーロスを減少させ、転がり抵抗をさらに低減させることができる。 When the width (W 1 ) of the first belt layer is wider than the width (W 2 ) of the second belt layer located in the second central region, the rigidity in the tread width direction can be further improved. In addition, since the width (W 1 ) of the first belt layer is wider than the width (W 2 ) of the second belt layer located in the second central region, the deformation in the shoulder of the tread portion compared to a conventional pneumatic tire. And the amount of deflection of the pneumatic tire increases. Further, by increasing the amount of bending of the pneumatic tire, it is possible to reduce strain energy loss due to shear deformation in the tire circumferential direction at the center of the tread portion, and to further reduce rolling resistance.
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、第1ベルト層の幅(W1)は、第2中央領域に位置する第2ベルト層の幅(W2)の110〜220%であることが好ましい。なお、第1ベルト層の幅(W1)が第2中央領域に位置する第2ベルト層の幅(W2)の110%よりも小さいと、操縦性や耐摩耗性を確保することができない場合がある。また、第1ベルト層の幅(W1)が第2中央領域に位置する第2ベルト層の幅(W2)の220%よりも大きいと、転がり抵抗を低減させることができない場合がある。 In the present invention, in the cross section in the tread width direction, the width (W 1 ) of the first belt layer is 110 to 220% of the width (W 2 ) of the second belt layer located in the second central region. preferable. If the width (W 1 ) of the first belt layer is smaller than 110% of the width (W 2 ) of the second belt layer located in the second central region, it is not possible to ensure maneuverability and wear resistance. There is a case. Further, when the width (W 1 ) of the first belt layer is larger than 220% of the width (W 2 ) of the second belt layer located in the second central region, the rolling resistance may not be reduced.
また、本発明において、第1ベルト角度(θ1)は、30〜60度であることが好ましい。なお、第1ベルト角度(θ1)が30度よりも小さいと、トレッド部のショルダーにおけるトレッド幅方向へのせん断剛性を向上させることができない場合がある。また、第1ベルト角度(θ1)が60度よりも大きいと、転がり抵抗を低減させることができない場合がある。 In the present invention, the first belt angle (θ 1 ) is preferably 30 to 60 degrees. If the first belt angle (θ 1 ) is smaller than 30 degrees, the shear rigidity in the tread width direction in the shoulder of the tread portion may not be improved. If the first belt angle (θ 1 ) is greater than 60 degrees, the rolling resistance may not be reduced.
また、本発明において、第2中央角度(θ2)は、0〜20度であることが好ましい。なお、第2中央角度(θ2)が20度よりも大きいと、トレッド部のセンターにおけるタイヤ周方向へのせん断剛性を向上させることができない場合がある。 In the present invention, the second central angle (θ 2 ) is preferably 0 to 20 degrees. If the second central angle (θ 2 ) is greater than 20 degrees, the shear rigidity in the tire circumferential direction at the center of the tread portion may not be improved.
また、本発明において、第2端部角度(θ3)は、45〜90度であることが好ましい。なお、第2端部角度(θ3)が45度よりも小さいと、トレッド部のショルダーにおけるトレッド幅方向へのせん断剛性を向上させることができない場合がある。 In the present invention, the second end portion angle (θ 3 ) is preferably 45 to 90 degrees. If the second end portion angle (θ 3 ) is smaller than 45 degrees, the shear rigidity in the tread width direction at the shoulder of the tread portion may not be improved.
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、第1ベルト層の幅(W1)は、タイヤ最大幅の60〜100%であることが好ましい。なお、第1ベルト角度(θ1)がタイヤ最大幅の60%よりも小さいと、操縦性や耐摩耗性を確保することができない場合がある。 In the present invention, in the cross section in the tread width direction, the width (W 1 ) of the first belt layer is preferably 60 to 100% of the maximum tire width. Note that if the first belt angle (θ 1 ) is smaller than 60% of the maximum tire width, it may be impossible to ensure maneuverability and wear resistance.
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、第1ベルト層の端部は、ほぼタイヤ最大幅の位置まで延びており、第1ベルト層は、トレッド幅方向における中央に位置する領域である第1中央領域と、第1中央領域の両端に位置する領域である第1端部領域とによって構成され、第1中央領域に位置する第1ベルト層を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である内側ベルト角度(θ1)は、第1端部領域に位置する内側ベルト層を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である第1端部角度(内側端部角度(θ4))よりも小さいことが好ましい。 In the present invention, in the cross section in the tread width direction, the end portion of the first belt layer extends to the position of the maximum tire width, and the first belt layer is a region located at the center in the tread width direction. It is composed of one central region and a first end region that is a region located at both ends of the first central region, and an inclination angle of the cord constituting the first belt layer located in the first central region with respect to the tire circumferential direction. An inner belt angle (θ 1 ) is greater than a first end angle (inner end angle (θ 4 )) that is an inclination angle of the cord constituting the inner belt layer located in the first end region with respect to the tire circumferential direction. Is preferably small.
第1ベルト角度(θ1)が、第1端部角度(θ4)よりも小さいことによって、トレッド幅方向へのせん断変形に起因する歪みエネルギーロスを減少させ、転がり抵抗を低減させるとともに、耐摩耗性を向上させることができる。 When the first belt angle (θ 1 ) is smaller than the first end angle (θ 4 ), strain energy loss due to shear deformation in the tread width direction is reduced, rolling resistance is reduced, and Abrasion can be improved.
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、第2中央領域に位置する第2ベルト層の端部に位置する点Bと、タイヤ最大幅上でトレッド幅方向最外位置に位置する点Qとを結ぶ線分BQと、一方の点Qと他方の点Qとを結ぶ線分SWとが交差する角度(θ)は、50度以下であることが好ましい。 In the present invention, in the cross section in the tread width direction, the point B located at the end of the second belt layer located in the second central region, and the point Q located at the outermost position in the tread width direction on the maximum tire width The angle (θ) at which the line segment BQ connecting the line segment B and the line segment SW connecting one point Q and the other point Q intersects is preferably 50 degrees or less.
なお、線分BQと線分SWとが交差する角度(θ)が50度よりも大きいと、タイヤ径方向で交差する(重なり合う)幅である交差幅が広くなってしまい、タイヤ周方向へのせん断変形による歪みエネルギーロスを減少させることができず、転がり抵抗を低減させることができない場合がある。 Note that if the angle (θ) at which the line segment BQ and the line segment SW intersect is greater than 50 degrees, the intersection width, which is the width that intersects (overlaps) in the tire radial direction, is increased, and the tire circumferential direction is increased. There are cases where the strain energy loss due to shear deformation cannot be reduced and the rolling resistance cannot be reduced.
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、線分BQのタイヤ径方向外側に、タイヤ赤道線(CL)上でインナーライナー(インナーライナー13)からトレッド部(トレッド部17)の表面までの高さ分離れて線分BQと平行に延びる線分BQ2よりも、タイヤ径方向内側に位置するタイヤ輪郭線(タイヤ輪郭線18)を空気入りタイヤが有することが好ましい。 In the present invention, in the cross section in the tread width direction, the height from the inner liner (inner liner 13) to the surface of the tread portion (tread portion 17) on the tire equator line (CL) on the outer side in the tire radial direction of the line segment BQ. It is preferable that the pneumatic tire has a tire contour line (tire contour line 18) located on the inner side in the tire radial direction than the line segment BQ2 that is separated and extends in parallel with the line segment BQ.
タイヤ輪郭線が線分BQ2よりもタイヤ径方向内側に位置していること、すなわち空気入りタイヤが線分BQ2よりもタイヤ径方向内側に位置していることにより、線分BQよりもタイヤ径方向外側に設けられた部分を薄くすることができるため、トレッド部のセンターにおける偏芯変形を増加させ、トレッド部のセンターにおけるタイヤ周方向へのせん断変形をより効果的に抑制することができる。 The tire contour line is located on the inner side in the tire radial direction from the line segment BQ2, that is, the pneumatic tire is located on the inner side in the tire radial direction from the line segment BQ2, and thus the tire radial direction from the line segment BQ. Since the portion provided on the outer side can be thinned, eccentric deformation at the center of the tread portion can be increased, and shear deformation in the tire circumferential direction at the center of the tread portion can be more effectively suppressed.
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、点Bからトレッド部の表面までの高さGBは、タイヤ赤道線上における外側ベルト層からトレッド部の表面までの高さGAの85%以下であることが好ましい。なお、高さGBが高さGAの85%よりも大きいと、転がり抵抗を低減させることができない場合がある。 In the present invention, in the tread width direction cross section, the height GB from the point B to the surface of the tread part is 85% or less of the height GA from the outer belt layer to the surface of the tread part on the tire equator line. Is preferred. If the height GB is larger than 85% of the height GA, the rolling resistance may not be reduced.
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、点Qから、一方のビードトゥ(ビードトゥ11c)と他方のビードトゥとを通るビード線(BL)までの高さQHは、ビード線とタイヤ赤道線との交点からトレッド部の表面までの高さであるセクションハイトSHの55%以下であることが好ましい。なお、高さQHがセクションハイトSHの55%よりも大きいと、トレッド部のショルダーにおける耐摩耗性を確保することができない場合がある。
In the present invention, in the cross section in the tread width direction, the height QH from the point Q to the bead line (BL) passing through one bead toe (
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、タイヤ赤道線を中心にトレッド部の表面で、線分SWの80%の位置に位置する点Pから、一方のビードトゥと他方のビードトゥとを通るビード線までの高さPHは、ビード線とタイヤ赤道線との交点からトレッド部の表面までの高さであるセクションハイトSHの85%以下であることが好ましい。なお、高さPHがセクションハイトSHの85%よりも大きいと、トレッド部のショルダーにおける耐摩耗性を確保することができない場合がある。 Further, in the present invention, in the cross section in the tread width direction, a bead that passes through one bead toe and the other bead toe from a point P located at a position of 80% of the line segment SW on the surface of the tread portion around the tire equator line. The height PH to the line is preferably 85% or less of the section height SH, which is the height from the intersection of the bead line and the tire equator line to the surface of the tread portion. If the height PH is greater than 85% of the section height SH, the wear resistance at the shoulder of the tread portion may not be ensured.
また、本発明において、トレッド幅方向断面において、一方の点Bから他方の点Bまでの領域におけるトレッド部の輪郭線であるトレッド輪郭線(TR)、及び、一方の点Bから他方の点Bまでの領域におけるインナーライナーの輪郭線であるインナー輪郭線(IR)は、線分SWと略平行であることが好ましい。 In the present invention, in the cross section in the tread width direction, a tread contour line (TR) that is a contour line of a tread portion in a region from one point B to the other point B, and one point B to the other point B The inner contour line (IR) which is the contour line of the inner liner in the region up to is preferably substantially parallel to the line segment SW.
また、本発明において、トレッド幅方向断面におけるトレッド輪郭線とインナー輪郭線とによって区画される領域である上部領域において、タイヤ径方向における高さが最も高い位置と、タイヤ径方向における高さが最も低い位置との差は、タイヤ赤道線上で第2ベルト層からトレッド部の表面までの高さGAの50%以下であることが好ましい。 Further, in the present invention, in the upper region that is a region defined by the tread contour line and the inner contour line in the cross section in the tread width direction, the position where the height in the tire radial direction is the highest and the height in the tire radial direction is the highest. The difference from the low position is preferably 50% or less of the height GA from the second belt layer to the surface of the tread portion on the tire equator line.
空気入りタイヤの内面が丸くなっていると、トレッド部のセンターのみが路面と接する接地形状となってしまい、トレッド部のショルダーに比べ、トレッド部のセンターの摩耗が促進してしまう。そのため、上述した構成とすることによって、空気入りタイヤが平らになり、接地形状が適正となるため、トレッド部における摩耗を均一にすることができる。 When the inner surface of the pneumatic tire is rounded, only the center of the tread portion is in contact with the road surface, and wear of the center of the tread portion is promoted compared to the shoulder of the tread portion. Therefore, by adopting the above-described configuration, the pneumatic tire becomes flat and the ground contact shape becomes appropriate, so that wear in the tread portion can be made uniform.
本発明によれば、操縦性や耐摩耗性、耐久性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させることができる空気入りタイヤを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pneumatic tire that can reduce rolling resistance while ensuring maneuverability, wear resistance, and durability.
次に、本発明に係る空気入りタイヤ1の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
Next, an example of the
図1は、本実施形態に係る空気入りタイヤ1のトレッド幅方向断面図である。なお、本実施形態に係る空気入りタイヤ1の構造は、タイヤ赤道線に対して対象であるため、図面については、タイヤ赤道線CLより片側のみで示すものとする。
FIG. 1 is a cross-sectional view in the tread width direction of a
図1に示すように、空気入りタイヤ1は、ホイールのリム部(不図示)に接触するビードコア11a及びビードフィラー11b、ビードトゥ11cを含む1対のビード部11を有している。
As shown in FIG. 1, the
また、空気入りタイヤ1は、当該空気入りタイヤ1の骨格となるカーカス層12を有している。また、カーカス層12のタイヤ径方向内側には、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13が設けられている。
The
カーカス層12のタイヤ径方向外側には、複数並列されるコードによって構成される2層のベルト層のうちタイヤ径方向内側に位置する内側ベルト層14(第1ベルト層)と、当該内側ベルト層14のタイヤ径方向外側に位置する外側ベルト層15(第2ベルト層)とがそれぞれ配置されている。
On the outer side in the tire radial direction of the
この外側ベルト層15は、トレッド幅方向における中央に位置する領域である外側中央領域15aと、当該外側中央領域15aの両端に位置する領域である外側端部領域15bとによって構成されている。
The
また、外側ベルト層15のタイヤ径方向外側には、路面と接するトレッド部17が配置されている。
A
以下において、上述した内側ベルト層14及び外側ベルト層15の構成について、図2を参照しながら説明する。図2は、本実施形態に係る空気入りタイヤ1の各ベルト層を示す展開図である。
Below, the structure of the inner
図2に示すように、内側ベルト層14の幅(W1)は、外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15の幅(W2)よりも広く構成されている(W1>W2)。この内側ベルト層14の幅(W1)は、外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15の幅(W2)の110〜220%であることが好ましい(1.1W2≦W1≦2.2W2)。この内側ベルト層14の幅(W1)は、外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15の幅(W2)の120〜160%であることがより好ましい。
As shown in FIG. 2, the width (W 1 ) of the
また、内側ベルト層14の幅(W1)は、タイヤ最大幅SWの60〜100%であることがさらに好ましい。この内側ベルト層14の幅(W1)は、タイヤ最大幅SWの70〜80%であることがより好ましい。なお、タイヤ最大幅とは、トレッド幅方向断面において、リムガードRを除く空気入りタイヤ1の最大幅を示すものとする(図1参照)。
Further, the width (W 1 ) of the
また、内側ベルト層14の端部は、外側端部領域15bに位置する外側ベルト層15のトレッド幅方向外側に位置する端部よりもトレッド幅方向外側に位置する。すなわち、外側端部領域15bに位置する外側ベルト層15のトレッド幅方向外側に位置する端部は、内側ベルト層14の端部よりもトレッド幅方向内側に位置する。
Further, the end portion of the
ここで、内側ベルト層14を構成するコード14Cのタイヤ周方向に対する傾き角度である内側ベルト角度(θ1)は、外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15を構成するコード15aCのタイヤ周方向に対する傾き角度である外側中央角度(θ2)よりも大きく構成されている(θ1>θ2)。
Here, the inner belt angle (θ 1 ), which is the inclination angle of the
また、外側中央角度(θ2)は、外側端部領域15bに位置する外側ベルト層15を構成するコード15bCのタイヤ周方向に対する傾き角度である外側端部角度(θ3)よりも小さく構成されている(θ2<θ3)。
Further, the outer center angle (θ 2 ) is configured to be smaller than the outer end angle (θ 3 ), which is an inclination angle of the cord 15bC constituting the
具体的には、内側ベルト角度(θ1)は、外側中央角度(θ2)よりも大きく、かつ外側端部角度(θ3)よりも小さく構成されている(θ2<θ1<θ3)。 Specifically, the inner belt angle (θ 1 ) is configured to be larger than the outer central angle (θ 2 ) and smaller than the outer end angle (θ 3 ) (θ 2 <θ 1 <θ 3). ).
より具体的には、内側ベルト角度(θ1)は、30〜60度であることが好ましく、外側中央角度(θ2)は、0〜20度であることが好ましく、外側端部角度(θ3)は、45〜90度であることが好ましい。 More specifically, the inner belt angle (θ 1 ) is preferably 30 to 60 degrees, the outer central angle (θ 2 ) is preferably 0 to 20 degrees, and the outer end angle (θ 3 ) is preferably 45 to 90 degrees.
以下において、上述した空気入りタイヤ1の構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。タイヤの転がり抵抗の多くは、トレッド部17を構成するゴムの歪みエネルギーロスによるものである。このトレッド部17の歪みエネルギーロスは、トレッド部17のセンター(タイヤ赤道線CL近傍)ではタイヤ周方向へのせん断変形によって生じるものが主であり、トレッド部17のショルダー近傍ではトレッド幅方向へのせん断変形によって生じるものが主であることが分かっている。
In the following, the background to the adoption of the configuration of the
このトレッド部17のセンターにおけるタイヤ周方向へのせん断変形を抑制するためには、トレッド部17のタイヤ周方向への曲げ剛性を増大させ、曲げ変形によって生じるせん断変形による歪みエネルギーロスを減少させることが効果的である。
In order to suppress the shear deformation in the tire circumferential direction at the center of the
ここで、従来の空気入りタイヤ10は、図3に示すように、内側ベルト層140と外側ベルト層150とによって構成されている。また、本発明の空気入りタイヤ1は、図4に示すように、内側ベルト層14と、外側ベルト層15(外側中央領域15a及び外側端部領域15bとを含む)とによって構成されている。
Here, the conventional
図3に示す従来の空気入りタイヤ10と、図4に示す本発明の空気入りタイヤ1との変形状態を比較した結果、本発明の空気入りタイヤ1は、内側ベルト層14と外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15とがタイヤ径方向で交差する(重なり合う)幅である交差幅が従来の空気入りタイヤ10と比べて狭く、さらに外側中央角度(θ2)が内側ベルト角度(θ1)や外側端部角度(θ3)に比べて小さいため、図5に示すように、ベルト張力(kgf/mm2)がトレッド部17のセンターに集中することで、当該トレッド部17のセンターへの曲げ剛性が増加する。
As a result of comparing the deformation state of the conventional
また、トレッド部17のセンターへの曲げ剛性が増加することにより、図6に示すように、当該トレッド部17のセンターにおけるタイヤ周方向への変形を抑制することができ、図7(a)及び図7(b)に示すように、タイヤ周方向へのせん断変形による歪みエネルギーロスを減少させることができる。
Further, by increasing the bending rigidity of the
また、外側中央角度(θ2)よりも大きい内側ベルト角度(θ1)を有する内側ベルト層14と、内側ベルト角度(θ1)によりも小さい外側中央角度(θ2)を有する外側ベルト層15とが、タイヤ径方向で交差することにより、当該内側ベルト層14と外側ベルト層15との間であるベルト間のタイヤ周方向へのせん断変形が抑制され、当該ベルト間のタイヤ周方向へのせん断変形による歪みエネルギーロスが低減する。
The
また、トレッド部17のショルダーにおいて、内側ベルト層14と外側ベルト層15とが2層あることによって、トレッド部17のショルダーにおけるトレッド幅方向への剛性が増大し、当該トレッド部17のショルダーにおけるトレッド幅方向へのせん断変形が抑制され、タイヤ周方向へのせん断変形による歪みエネルギーロスが低減する。
Further, since the
また、トレッド部17のショルダーにおけるトレッド幅方向へのせん断変形を抑制することにより、耐摩耗性が向上する。さらに、外側ベルト層15がトレッド幅方向に分割されていないため、トレッド幅方向に分割されたベルト層と比べ、故障が多い外側ベルト層15の端部で故障を減らすことができるため、耐久性が向上する。
Further, the wear resistance is improved by suppressing the shear deformation in the tread width direction at the shoulder of the
このように、本発明の空気入りタイヤ1は、従来の空気入りタイヤ10と比べ、操縦性や耐摩耗性、耐久性を確保しつつ、歪みエネルギーロスを減少させることで、転がり抵抗を低減させることができる。
Thus, the
(変更例1)
上述した実施形態の構成に加え、請求項の範囲において様々な変更を加えることができる。図8は、本発明の変更例1に係る空気入りタイヤ1を示すトレッド幅方向断面図である。なお、上述した本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ1と相違する部分を主として説明する。
(Modification 1)
In addition to the configuration of the above-described embodiment, various modifications can be made within the scope of the claims. FIG. 8 is a cross-sectional view in the tread width direction showing the
図8に示すように、内側ベルト層14の端部は、ほぼタイヤ最大幅の位置まで延びている。なお、ほぼタイヤ最大幅の位置とは、当該タイヤ最大幅の位置を基準として、タイヤ径方向にタイヤセクションハイトSHの±10%の範囲を示すものとする。
As shown in FIG. 8, the end portion of the
また、内側ベルト層14は、トレッド幅方向における中心に位置する領域である内側中央領域14aと、当該内側中央領域14aの両端に位置する領域である内側端部領域14bとによって構成されている。
Moreover, the inner
ここで、図9に示すように、内側中央領域14aに位置する内側ベルト層14を構成するコード14aCのタイヤ周方向に対する傾き角度である内側ベルト角度(θ1)は、内側端部領域14bに位置する内側ベルト層14を構成するコード15bCのタイヤ周方向に対する傾き角度である内側端部角度(θ4)よりも小さく構成されている(θ1<θ4)。
Here, as shown in FIG. 9, the inner belt angle (θ 1 ), which is the inclination angle of the cord 14aC constituting the
具体的には、この内側端部角度(θ4)は、75〜90度であることが好ましい。この範囲であれば、転がり抵抗を悪化させずに、耐サイドカット性や耐摩耗性を向上させるために適している。 Specifically, the inner end angle (θ 4 ) is preferably 75 to 90 degrees. If it is this range, it is suitable in order to improve side-cut-proof property and abrasion resistance, without deteriorating rolling resistance.
このような変更例1に係る空気入りタイヤ1によれば、従来の空気入りタイヤ10と比べ、トレッド部17のショルダーにおける耐久性が向上するとともに、操縦性や耐摩耗性を確保しつつ、転がり抵抗をさらに低減させることが可能となる。
According to the
(変更例2)
上述した実施形態の構成に加え、請求項の範囲において様々な変更を加えることができる。図10は、本発明の変更例2に係る空気入りタイヤ1を示すトレッド幅方向断面図である。なお、上述した本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ1と相違する部分を主として説明する。また、以下において説明する本発明の規定は、JATMA等で規格された所定のリムに空気入りタイヤ1を組んだときのものとする。
(Modification 2)
In addition to the configuration of the above-described embodiment, various modifications can be made within the scope of the claims. FIG. 10 is a cross-sectional view in the tread width direction showing the
図10に示すように、空気入りタイヤ1は、外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15の端部に位置する点Bと、タイヤ最大幅上でトレッド幅方向最外位置に位置する点Qとを結ぶ線分BQと、一方の点Qと他方の点Qとを結ぶ線分SW(すなわち、タイヤ最大幅)とが交差する角度(θ)が、50度以下である。
As shown in FIG. 10, the
この角度(θ)は、20度以上であることが好ましい。角度(θ)が20度よりも小さいと、内側ベルト層14と外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15との交差幅が狭くなってしまい、操縦性や耐摩耗性が悪化してしまう場合がある。
This angle (θ) is preferably 20 degrees or more. When the angle (θ) is smaller than 20 degrees, the intersection width between the
また、空気入りタイヤ1は、線分BQ2よりもタイヤ径方向内側に位置するタイヤ輪郭線18を有することが好ましい。すなわち、空気入りタイヤ1は、線分BQ2よりもタイヤ径方向内側に位置することが好ましい。なお、この線分BQ2は、線分BQのタイヤ径方向外側に、タイヤ赤道線CL上でインナーライナー13からトレッド部17の表面までの高さ分(すなわち、GC=F)離れて線分BQと平行に延びる線分を示す。
Moreover, it is preferable that the
また、空気入りタイヤ1は、点Bからトレッド部17の表面までの高さGBが、タイヤ赤道線CL上における外側ベルト層15からトレッド部17の表面Gまでの高さGAの85%以下であることが好ましい。
In the
この高さGBは、高さGAの50%であることがさらに好ましい。高さGBが高さGAの50%よりも小さいと、トレッド部17のショルダーにおける耐摩耗性が悪化してしまう場合がある。
The height GB is more preferably 50% of the height GA. If the height GB is smaller than 50% of the height GA, the wear resistance at the shoulder of the
また、空気入りタイヤ1は、点Qから、一方のビードトゥ11cと他方のビードトゥ11cとを通るビード線BLまでの高さQHが、ビード線BLとタイヤ赤道線CLとの交点Mからトレッド部17の表面Gまでの高さであるセクションハイトSHの55%以下であることが好ましい。
In the
この高さQHは、セクションハイトSHの30%以上であることがさらに好ましい。高さQHがセクションハイトSHの30%よりも小さいと、空気入りタイヤとリムホイール(不図示)とのフィット性が悪化してしまう場合がある。 The height QH is more preferably 30% or more of the section height SH. If the height QH is smaller than 30% of the section height SH, the fit between the pneumatic tire and the rim wheel (not shown) may be deteriorated.
また、空気入りタイヤ1は、タイヤ赤道線CLを中心にトレッド部17の表面で、線分SWの80%の位置に位置する点Pからビード線BLまでの高さPHが、セクションハイトSHの85%以下であることが好ましい。
The
この高さPHは、セクションハイトSHの60%以上であることがさらに好ましい。高さPHがセクションハイトSHの60%よりも小さいと、空気入りタイヤ1のエアボリュームが小さくなり、耐久性が悪化してしまう場合がある。
This height PH is more preferably 60% or more of the section height SH. If the height PH is smaller than 60% of the section height SH, the air volume of the
また、空気入りタイヤ1は、一方の点Bから他方の点Bまでの領域におけるトレッド部17の輪郭線であるトレッド輪郭線TR、及び、一方の点Bから他方の点Bまでの領域におけるインナーライナーの輪郭線であるインナー輪郭線IRが、線分SWと略平行であることが好ましい。なお、略平行とは、トレッド輪郭線TR及びインナー輪郭線IRの線分SWに対する角度が±10度の範囲を示すものとする。
The
また、空気入りタイヤ1は、トレッド輪郭線TRとインナー輪郭線IRとによって区画される領域である上部領域(図8では、斜線部分)において、タイヤ径方向における高さが最も高い位置と、タイヤ径方向における高さが最も低い位置との差が、タイヤ赤道線CL上で外側ベルト層15からトレッド部17の表面Gまでの高さGAの50%以下であることが好ましい。
Further, the
このタイヤ径方向における高さが最も高い位置と、タイヤ径方向における高さが最も低い位置との差は、高さGAの15〜35%以上であることがさらに好ましい。この範囲であれば、転がり抵抗と耐摩耗性とを両立するために適している。 The difference between the position having the highest height in the tire radial direction and the position having the lowest height in the tire radial direction is more preferably 15 to 35% of the height GA. If it is this range, it is suitable in order to make rolling resistance and abrasion resistance compatible.
このような変更例2に係る空気入りタイヤ1によれば、従来の空気入りタイヤ10と比べ、操縦性や耐摩耗性、耐久性を確保しつつ、歪みエネルギーロスを減少させることで、転がり抵抗をさらに低減させることが可能となる。
According to the
[その他の実施形態]
上述したように、本発明の実施形態や変更例を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。
[Other Embodiments]
As described above, the contents of the present invention have been disclosed through the embodiments and modifications of the present invention. However, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention.
具体的には、上述した実施形態や変更例では、トレッド幅方向に分割されていない第1ベルト層が、タイヤ径方向内側に位置する内側ベルト層14であり、タイヤ幅方向に3分割された第2ベルト層が、タイヤ径方向外側に位置する外側ベルト層15であるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、トレッド幅方向に分割されていない第1ベルト層が、タイヤ径方向外側に位置するベルト層であり、トレッド幅方向に3分割された第2ベルト層が、タイヤ径方向内側に位置するベルト層であっても勿論よい。
Specifically, in the above-described embodiments and modifications, the first belt layer that is not divided in the tread width direction is the
また、各ベルト層(内側ベルト層14や外側ベルト層15)を構成する各コード(14Cや14aC、14bC、15aC、15bC)の傾き角度(内側ベルト角度(θ1)や外側中央角度(θ2)、外側端部角度(θ3)、内側端部角度(θ4))は、図2や図9に示すものに限定されるものではない。例えば、端部ベルト角度(θ3)が図11(a)及び図11(b)に示すものであっても勿論よい。
Further, the inclination angle (inner belt angle (θ 1 ) and outer center angle (θ 2 ) of each cord (14C, 14aC, 14bC, 15aC, 15bC) constituting each belt layer (
この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、比較例及び本発明が適用された実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った試験結果について説明する。なお、空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。 Next, in order to further clarify the effects of the present invention, the results of tests performed using pneumatic tires according to comparative examples and examples to which the present invention is applied will be described. In addition, the data regarding a pneumatic tire were measured on the conditions shown below.
・ タイヤサイズ : 225/45ZR17
・ ホイールサイズ : 8JJ×17
・ 内圧条件 : 230kPa
・ 荷重条件 : 3.92kN
ここで、比較例1に係る空気入りタイヤ10は、図12に示すように、内側ベルト層140と外側ベルト層150とを備えている。この内側ベルト層140の幅(W1)は、タイヤ最大幅の78%であり、内側ベルト層140を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である内側ベルト角度(θ1)は、28度である。
・ Tire size: 225 / 45ZR17
・ Wheel size: 8JJ × 17
・ Internal pressure condition: 230kPa
・ Load condition: 3.92kN
Here, the
また、外側ベルト層150の幅(W2)は、内側ベルト層140の幅(W1)の94%であり、外側ベルト層150を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である外側ベルト角度(θ2)は、28度である。
The width (W 2 ) of the
実施例1に係る空気入りタイヤ1は、図13に示すように、内側ベルト層14と、外側中央領域15a及び外側端部領域15bを有する外側ベルト層15とを備えている。この内側ベルト層14の幅(W1)は、タイヤ最大幅の78%であり、内側ベルト角度(θ1)は、40度である。
As shown in FIG. 13, the
また、外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15の幅(W2)は、内側ベルト層14の幅(W1)の66%であり、外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である外側中央角度(θ2)は、5度である。さらに、外側端部領域15bに位置する外側ベルト層15を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である外側端部角度(θ3)は、90度である。
Further, the width (W 2 ) of the
実施例2に係る空気入りタイヤ1は、図14に示すように、内側中央領域14a及び内側端部領域14bを有する内側ベルト層14と、外側中央領域15a及び外側端部領域15bを有する外側ベルト層15とを備えている。この内側中央領域14a及び内側端部領域14bを有する内側ベルト層14の幅(W1)は、タイヤ最大幅の100%である。
As shown in FIG. 14, the
また、内側中央領域14aに位置する内側ベルト層14を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である内側ベルト角度(θ1)は、40度である。さらに、内側端部領域14bに位置する内側ベルト層14を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾き角度である内側端部角度(θ4)は、90度である。
The inner belt angle (θ 1 ), which is the inclination angle of the cord constituting the
また、外側中央領域15aに位置する外側ベルト層15の幅(W2)は、内側ベルト層14の幅(W1)の52%であり、外側中央角度(θ2)は、5度であり、外側端部角度(θ3)は、90度である。
Further, the width (W 2 ) of the
この比較例1及び実施例1,2に係る空気入りタイヤの転がり抵抗及び耐摩耗性、操縦性、耐久性についての結果を表1に示す。
<転がり抵抗>
各空気入りタイヤをドラム試験機に装着し、速度80km/hで走行したときの比較例1に係る空気入りタイヤ10の転がり抵抗を“100”とし、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1の転がり抵抗を指数表示した。なお、指数が小さいほど、転がり抵抗が小さいことを示す。
<Rolling resistance>
The
この結果、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1は、比較例1に係る空気入りタイヤ10と比べ、転がり抵抗が小さいことが分かった。すなわち、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1は、転がり抵抗を低減させることができると分かった。
As a result, it was found that the
<耐摩耗性>
各空気入りタイヤをドラム試験機に装着し、2000km走行した後の比較例1に係る空気入りタイヤ10の耐摩耗性を“100”とし、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1の耐摩耗性を指数表示した。なお、指数が大きいほど、耐偏摩耗性に優れていることを示す。
<Abrasion resistance>
Wear resistance of the
この結果、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1は、比較例1に係る空気入りタイヤ10と同等の耐摩耗性であることが分かった。すなわち、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1は、耐摩耗性を確保することができると分かった。
As a result, it was found that the
<操縦性>
各空気入りタイヤをテスト用車輌に装着し、ドライサーキットで各種の走行を行った際の操縦性をプロドライバーにて評価し、比較例1に係る空気入りタイヤ10の操縦性を“100”とし、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1の操縦性を指数表示した。なお、指数が大きいほど、操縦性に優れていることを示す。
<Maneuverability>
Each pneumatic tire is mounted on a test vehicle, and the maneuverability of various runs on a dry circuit is evaluated by a professional driver. The maneuverability of the
この結果、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1は、比較例1に係る空気入りタイヤ10と同等の操縦性であることが分かった。すなわち、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1は、操縦性を確保することができると分かった。
As a result, it was found that the
<耐久性>
各空気入りタイヤをドラム試験機に装着し、速度200km/hで2000km走行した後の破損状態等を総合的に測定し、比較例1に係る空気入りタイヤ10の耐久性を“100”とし、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1の耐久性を指数表示した。なお、指数が大きいほど、耐久性に優れていることを示す。
<Durability>
Each pneumatic tire is mounted on a drum testing machine, the damage state after running 2000 km at a speed of 200 km / h is comprehensively measured, and the durability of the
この結果、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1は、比較例1に係る空気入りタイヤ10と同等の耐久性であることが分かった。すなわち、実施例1,2に係る空気入りタイヤ1は、耐久性を確保することができると分かった。
As a result, it was found that the
このように、本発明が適用された実施例に係る空気入りタイヤ1は操縦性や耐摩耗性、耐久性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させることができると分かった。
Thus, it turned out that the
1,10…空気入りタイヤ、11…ビード部、11a…ビードコア、11b…ビードフィラー、11c…ビードトゥ、12…カーカス層、13…インナーライナー、14,140…内側ベルト層、14a…内側中央領域、14b…内側端部領域、15,150…外側ベルト層、15a…外側中央領域、15b…外側端部領域、14C,14aC,15aC,15bC…コード、17…トレッド部、18…タイヤ輪郭線、BL…ビード線、CL…タイヤ赤道線、IR…インナー輪郭線、R…リムガード、TR…トレッド輪郭線
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記第2ベルト層は、トレッド幅方向における中央に位置する領域である第2中央領域と、前記第2中央領域の両端に位置する領域である第2端部領域とによって構成され、
前記第1ベルト層を構成する前記コードのタイヤ周方向に対する傾き角度である第1ベルト角度(θ1)は、前記第2中央領域に位置する前記第2ベルト層を構成する前記コードのタイヤ周方向に対する傾き角度である第2中央角度(θ 2 )よりも大きく、かつ前記第2端部領域に位置する前記第2ベルト層を構成する前記コードのタイヤ周方向に対する傾き角度である第2端部角度(θ 3 )よりも小さく、
前記第1ベルト角度(θ 1 )は、30〜60度であり、
前記第2中央角度(θ 2 )は、0〜20度であり、
前記第2端部角度(θ 3 )は、45〜90度であることを特徴とする空気入りタイヤ。 A pneumatic tire comprising at least two belt layers of a first belt layer and a second belt layer constituted by a plurality of cords arranged in parallel,
The second belt layer is composed of a second central region that is a region located in the center in the tread width direction and a second end region that is a region located at both ends of the second central region,
The first belt angle (θ 1 ), which is the inclination angle of the cord constituting the first belt layer with respect to the tire circumferential direction, is the tire circumference of the cord constituting the second belt layer located in the second central region. A second end which is larger than a second central angle (θ 2 ) which is an inclination angle with respect to the direction and which is an inclination angle with respect to a tire circumferential direction of the cord constituting the second belt layer located in the second end region. Smaller than the part angle (θ 3 ),
The first belt angle (θ 1 ) is 30 to 60 degrees,
The second central angle (θ 2 ) is 0 to 20 degrees,
The second end angle (theta 3) are pneumatic tire, which is a 45 to 90 degrees.
前記第1ベルト層は、トレッド幅方向における中央に位置する領域である第1中央領域と、前記第1中央領域の両端に位置する領域である第1端部領域とによって構成され、
前記第1中央領域に位置する前記第1ベルト層を構成する前記コードのタイヤ周方向に対する傾き角度である前記内側ベルト角度(θ1)は、前記第1端部領域に位置する前記第1ベルト層を構成する前記コードのタイヤ周方向に対する傾き角度である第1端部角度(θ4)よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。 In the cross section in the tread width direction, an end portion of the first belt layer extends to a position of the tire maximum width,
The first belt layer includes a first central region that is a region located in the center in the tread width direction, and a first end region that is a region located at both ends of the first central region.
The inner belt angle (θ 1 ), which is an inclination angle of the cord constituting the first belt layer located in the first central region with respect to the tire circumferential direction, is the first belt located in the first end region. The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the pneumatic tire is smaller than a first end angle (θ 4 ) that is an inclination angle of the cord constituting the layer with respect to a tire circumferential direction. .
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