JP5956385B2 - Tire durability test method and tire durability test apparatus - Google Patents
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本発明は、タイヤの経時的な劣化を促進させて、タイヤの耐久性を試験するためのタイヤ耐久試験方法及びタイヤ耐久試験装置に関する。 The present invention relates to a tire durability test method and a tire durability test apparatus for accelerating deterioration of a tire over time and testing the durability of the tire.
従来、タイヤは、走行の有無にかかわらず長期間にわたりオゾンにさらされることでゴムが劣化し、タイヤ表面にクラックが生じることが知られている。特に、近年のタイヤは、トレッドゴムの耐摩耗性が向上したことでタイヤの使用寿命が延び、トレッドゴム以外の部分におけるゴムの耐久性を確保する必要が生じている。このため、タイヤの耐久性を調べる試験として、特許文献1に示すように、被検体であるタイヤの使用状態を想定した荷重を負荷するように回転ドラムに押し付けながらタイヤを回転させ、このタイヤのトレッド表面に向けてオゾンを噴きつけることで、経時的な劣化を促進させる耐久性の試験が行われている。
しかしながら、オゾンをトレッド表面に向けて噴き付けているため、トレッド表面近傍の局所的な部分のみが劣化促進されることになり、タイヤ表面全体の劣化を均一に促進させるという実際のタイヤ使用時の経時的な劣化を正確に再現できないという問題がある。
Conventionally, it is known that a tire deteriorates when exposed to ozone for a long period of time regardless of whether or not the vehicle travels, and a crack is generated on the surface of the tire. In particular, recent tires have improved wear resistance of the tread rubber, thereby extending the service life of the tire, and it is necessary to ensure the durability of the rubber in portions other than the tread rubber. Therefore, as a test for examining the durability of the tire, as shown in
However, since ozone is sprayed toward the tread surface, only local portions in the vicinity of the tread surface are promoted for deterioration, so that the deterioration of the entire tire surface is promoted uniformly. There is a problem that deterioration over time cannot be accurately reproduced.
そこで本発明は、実際のタイヤ使用時の劣化現象と同様に、タイヤの劣化を促進させてタイヤの耐久試験を実施することのできるタイヤ耐久試験方法及びタイヤ耐久試験装置を提供する。 Accordingly, the present invention provides a tire durability test method and a tire durability test apparatus capable of accelerating tire deterioration and performing a tire durability test in the same manner as a deterioration phenomenon during actual tire use.
上記課題を解決するための本発明に係るタイヤ耐久試験方法の形態として、タイヤの劣化を促進させてタイヤの耐久性を試験するタイヤ耐久試験方法であって、タイヤに所定の荷重を負荷しつつ回転させて使用状態を再現するタイヤ試験装置が収納された試験室内に、試験室内の温度と湿度とを調整する空調装置により温度と湿度とが調整された空気にタイヤの劣化を促進させるオゾンを生成するオゾン供給装置からオゾンを供給して、空気とオゾンとを混合した状態で送出するに際し、オゾン供給装置から供給するオゾン量を、空調装置の送出口に設けられ、当該送出口から試験室内に送出直後のオゾン濃度を検出する第1のオゾンセンサと、タイヤを囲むように設けられ、タイヤ近傍のオゾン濃度を検出する複数の第2のオゾンセンサと、第1,第2のオゾンセンサから離れた位置に設けられ、送出口及びタイヤ近傍以外の試験室内のオゾン濃度を検出する第3のオゾンセンサとにより測定されるオゾン濃度が所定のオゾン濃度となるように調整するようにしたので、試験室内におけるオゾン濃度が均一となり、実際のタイヤ使用時と同様の環境が試験室内に再現されるため、試験室内に設けられたタイヤ試験装置でタイヤの使用状態を再現することにより、タイヤの劣化現象を精度良く促進させながらタイヤの耐久試験を実施できる。
また、本発明に係るタイヤ耐久試験方法の他の形態として、試験室内の空気を循環させて、再び温度,湿度及びオゾン濃度を調整して試験室内に供給したので、試験室内の温度や湿度及びオゾン濃度を所定状態に維持するときの制御に要する時間を短くすることができる。
また、本発明に係るタイヤ耐久試験方法の他の形態として、試験室内の気圧を試験室外の気圧よりも低くしたので、試験室内のオゾンを含む空気が試験室外に漏れることを防止できる。
また、本発明に係るタイヤ耐久試験装置の構成として、タイヤの劣化を促進させてタイヤの耐久性を試験するタイヤ耐久試験装置であって、外部と区画された試験室内に収納され、タイヤに所定の荷重を負荷しつつタイヤを回転させるタイヤ試験装置と、試験室内の空気の温度及び湿度を調整する空調装置と、空調装置により温度及び湿度が調整された空気を試験室内に送出する前に、空気にオゾンを供給するオゾン供給装置と、空調装置の送出口に設けられ、当該送出口から試験室内に送出直後のオゾン濃度を検出する第1のオゾンセンサと、タイヤを囲むように設けられ、タイヤ近傍のオゾン濃度を検出する複数の第2のオゾンセンサと第1,第2のオゾンセンサから離れた位置に設けられ、送出口及びタイヤ近傍以外の試験室内のオゾン濃度を検出する第3のオゾンセンサと、空調装置により試験室内に送出される空気の温度及び湿度の調整を制御するとともに、第1乃至第3のオゾンセンサにより測定されたオゾン濃度が所定のオゾン濃度となるように、オゾン供給装置から供給するオゾン量を制御する制御装置とを備えたので、試験室内におけるオゾン濃度が均一化されるため、実際のタイヤ使用時の劣化現象と同様にタイヤの劣化を促進させてタイヤの耐久試験を精度良く実施することができる。
In the form of a tire endurance test method according to the present invention for solving the above problems, and to promote the degradation of the tire to a tire endurance test method for testing the durability of the tire while loaded with a predetermined load to the tire In the test chamber where the tire test device that rotates and reproduces the usage state is stored, ozone that promotes tire deterioration is added to the air whose temperature and humidity are adjusted by the air conditioner that adjusts the temperature and humidity in the test chamber When supplying ozone from the ozone supply device to be generated and sending it out in a mixed state of air and ozone, the amount of ozone supplied from the ozone supply device is provided at the outlet of the air conditioner, and from the outlet to the test chamber A first ozone sensor that detects the ozone concentration immediately after delivery to the tire, and a plurality of second ozone sensors that are provided to surround the tire and detect the ozone concentration in the vicinity of the tire; The ozone concentration measured by the third ozone sensor provided at a position away from the first and second ozone sensors and detecting the ozone concentration in the test chamber other than the delivery port and the vicinity of the tire becomes the predetermined ozone concentration. since so as to adjust as the ozone concentration in the test chamber becomes uniform, because the actual same environment and use tire is reproduced in the test chamber, used tires in a tire testing device provided in the test chamber conditions By reproducing the above, it is possible to carry out a tire durability test while accurately accelerating the deterioration phenomenon of the tire.
Further, as another embodiment of the tire durability test method according to the present invention, the air in the test chamber is circulated, and the temperature, humidity and ozone concentration are adjusted again and supplied to the test chamber. The time required for the control when maintaining the ozone concentration in a predetermined state can be shortened.
Further, as another form of the tire durability test method according to the present invention, since the atmospheric pressure inside the test chamber is made lower than the atmospheric pressure outside the test chamber, air containing ozone inside the test chamber can be prevented from leaking outside the test chamber.
Further, as a configuration of the tire durability test apparatus according to the present invention, a tire durability test apparatus that tests tire durability by accelerating deterioration of the tire, is housed in a test chamber partitioned from the outside, and is predetermined in the tire. a tire testing device you want to rotate. the tire while applying a load of, and the air conditioning apparatus for adjusting the temperature and humidity of the air in the test chamber, before sending the air temperature and humidity are adjusted by the air conditioner in the test chamber An ozone supply device for supplying ozone to the air; a first ozone sensor for detecting the ozone concentration immediately after delivery from the delivery port to the test chamber; A plurality of second ozone sensors for detecting the ozone concentration in the vicinity of the tire and a position apart from the first and second ozone sensors. Third and ozone sensor controls the adjustment of the temperature and humidity of the air delivered to the test chamber by the air conditioner, the first to third ozone concentration measured by the ozone sensor of a predetermined ozone for detecting the concentration The control device controls the amount of ozone supplied from the ozone supply device so that the concentration is the same, so that the ozone concentration in the test chamber is made uniform. Deterioration can be promoted and a tire durability test can be performed with high accuracy.
図1は、本発明のタイヤ耐久試験方法を好適に実行するためのタイヤ耐久試験装置の一実施形態を示す概略構成図である。同図に示すように、タイヤ耐久試験装置1は、外部空間から区画された試験室2と、使用状態のタイヤTを再現するタイヤ試験装置3と、試験室2内の室内環境を調整して所望の試験環境を再現するための空調装置4と、タイヤの劣化を促進するために試験室2内にオゾンを供給するオゾン供給装置5とを備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a tire durability test apparatus for suitably executing the tire durability test method of the present invention. As shown in the figure, a tire
試験室2は、外部空間と内部空間とを区画する部屋として構成される。この試験室2内には、例えばタイヤ試験装置3としてドラム試験機が収納される。
ドラム試験機は、試験室2内の略中央に配置され、路面を再現するドラム10と、被検体のタイヤTを保持する図示しないタイヤ保持手段とを備える。ドラム10は、軸線を水平方向に向けて回転自在に設置され、路面に相当する摩擦力が得られるように、外周10aが例えば舗装路のような小さな凹凸状に形成される。このドラム10は、モーター等の駆動力により回転するとともにその速度が制御され、タイヤ使用時の走行状態が再現される。
The
The drum testing machine includes a
タイヤ保持手段は、ドラム10の外周10aと対向する位置に設けられ、被検体であるタイヤTをリム組みして内圧を印加した状態で保持する。このタイヤ保持手段は、上記タイヤTをドラム10に対してタイヤTを近接又は離間させる移動手段を備え、この移動手段を駆動することで、タイヤTの外周をドラム10の外周10aに接触させてタイヤ使用時におけるタイヤに作用する荷重を再現する。荷重は、移動手段の移動量によって調整される。
The tire holding means is provided at a position facing the
試験室2には、試験室2の内外に貫通し、試験室2内に空気を流入させるための流入ダクト12と、試験室2内の空気を空調装置4に循環させるための循環ダクト13と、試験室2内の空気を排出する大気開放ダクト14とが異なる位置にそれぞれ設けられる。
流入ダクト12は、試験室2外に設けられた空調装置4の送出口4Aと接続される。
循環ダクト13は、試験室2外において、空調装置4の空気取入口4Bに接続され、試験室2内の空気を循環させる循環路を形成する。
大気開放ダクト14は、試験室2内のオゾンを含む空気を大気開放するための空気の流通を開閉する開閉扉15と、空気の流通が開放されたときに空気中に含まれるオゾンを回収するオゾン回収器16とが設けられる。
The
The
The
The
開閉扉15は、試験室2内の空気を排出するときに扉を開放して大気開放ダクト14による空気の内外への流通を可能とし、試験室2内の空気の排出を停止するときに扉を閉鎖して空気の内外への流通を遮断する。試験室2内のオゾンを含む空気は、開閉扉15を介して試験室2の内外に流出可能に構成される。試験時には、オゾンを含む試験室2内の空気が外部に漏れないように開閉扉15を閉じて試験室2を閉空間として構成し、外部への空気の漏れが防止される。この開閉扉15の開閉動作は、図外の駆動手段の駆動により実行され、後述の制御装置100から出力される信号により動作する。
オゾン回収器16は、開閉扉15と大気開放ダクト14の大気放出口14Aとの間に設けられ、大気開放する前に試験室2から流出した空気中に含まれるオゾンを回収し、環境基準に定められる規定値以下のオゾン含有量の空気を大気中に放出する。大気放出口14Aの近傍には、大気開放された空気に含まれるオゾン濃度を検出するオゾンセンサ27が設けられる。オゾンセンサ27の検出したオゾン濃度は、オゾンセンサ27に接続されるオゾン漏れ監視装置17によって監視される。
The open /
The
空調装置4は、試験室2外に設けられ、空気の温度を調整する熱交換器20と、空気の湿度を調整する湿度調整器21とを備える。空調装置4の熱交換器及び湿度調整器により温度や湿度が調整された空気は、空調装置4の送出口4Aから外部に漏れないように流入ダクト12に送出される。空調装置4の空気取入口4Bは、外気を吸入する外気吸入口4Cと、循環ダクト13が接続される循環気吸入口4Dとを備える。空気取入口4Bは、空調装置4の運転中には、空調装置4内に向かう流れが生じる負圧状態となっており、循環ダクト13から空調装置4に流入するオゾンを含む空気が、外気吸入口4Cから流出しないように接続される。
The
オゾン供給装置5は、オゾン供給配管22を介して生成した発生したオゾンを流入ダクト12に供給する。例えば、オゾン供給装置5は、装置内部に取り込んだ空気に紫外線を照射したり、酸素中において無声放電したりすることで、高いエネルギーを持つ電子と酸素分子を衝突させてオゾンを生成する。オゾン供給配管22は、例えば、空調装置4の送出口4Aと流入ダクト12の流出口12Aとの間に接続されることで、空調装置4から送出された空気に対してオゾンが均一に混合された状態で流入ダクト12の流出口12Aから試験室2内に送出させることができる。
The
上記試験室2内には、当該試験室2内の温度を測定する温度センサ24、湿度を測定する湿度センサ25、オゾン濃度を測定する複数のオゾンセンサ26A乃至26Eが設けられる。オゾンセンサ26A乃至26Eは、例えば、流入ダクト12の流出口12Aの前にオゾンセンサ26Aを設けて試験室2内に送出された直後のオゾン濃度を検出し、ドラム試験機の近傍においてタイヤTを囲むようにオゾンセンサ26B乃至26Dを設けてタイヤT近傍のオゾン濃度を検出し、オゾンセンサ26A乃至26Dから離れたところにオゾンセンサ26Eを設けて上記以外の場所のオゾン濃度を検出する。このようにオゾンセンサ26A乃至26Eを設けることで、ドラム試験機の動作によるドラム10の回転やタイヤTの回転により生じる気流による影響の有無を把握することができる。
In the
また、試験室2内に被検査対象であるタイヤTを搬入するための搬入扉28や、検査員が出入りするための出入口の扉29には、扉28;29の開閉状態を検出する扉センサ30がそれぞれ設けられる。
赤外線センサ31は、例えば試験室2の天井等に取り付けられ、試験室2内における人の有無を検出する。赤外線センサ31による人の検出動作は、例えば、試験開始後には検知無効とすることで、ドラム試験機のドラム10との摩擦により発熱したタイヤの温度が人体と同じになる場合や、試験室2内の空気の温度を人体と同じ温度に設定した場合に、試験室2に人がいるものとして検出してしまうことを防止できる。
内気圧センサ32は、試験室2内の気圧を検出し、外気圧センサ33は、試験室2外の外部の気圧を検出する。
Further, a door sensor for detecting the open / closed state of the
The
The internal
制御装置100は、ドラム試験機、上記空調装置4、オゾン供給装置5、温度センサ24、湿度センサ25、オゾンセンサ26A乃至26E、扉センサ30;30、赤外線センサ31、内気圧センサ32、外気圧センサ33と接続され、各センサから出力される信号に基づいて空調装置4による試験室2に送出する空気の温度の調整や湿度の調整、送風量の調整、及びオゾン供給装置5から試験室2に送出する空気に混合するオゾンの供給量を制御することでタイヤTの耐久試験の試験環境を制御する。
制御装置100は、いわゆるコンピュータであって、ハードウェア資源として設けられた演算手段としてのCPU、記憶手段としてのROM,RAM、通信手段としての入出力インターフェイス等を備える。CPUは、記憶手段に格納された制御プログラムに従ってタイヤ耐久試験に係る処理を実行する。この制御装置100には、耐久試験環境を入力するためのキーボードやマウス等の入力手段、耐久試験の試験状況やドラム試験機、上記空調装置4、オゾン供給装置5の制御内容、温度センサ24,湿度センサ25及びオゾンセンサ26A乃至26Eにより測定された温度、湿度、オゾン濃度を表示する表示手段とが接続される。オゾンセンサ26A乃至26Eにより検出されたオゾン濃度は、制御装置100の有するオゾン濃度検出装置を介して数値化される。
The
The
以下、本発明によるタイヤ耐久試験装置1の試験動作例について説明する。
まず、ドラム試験機のタイヤ保持手段にタイヤTを組み付け、所定内圧となるようにタイヤT内に空気が注入される。
次に、作業者が入力手段を操作することで、制御装置100に試験条件である温度、湿度及びオゾン濃度が入力される。
制御装置100は、試験条件が入力されると、まず、試験室2内に設けられた赤外線センサ31により試験室2内に人がいるかどうかのセーフティチェックを行ない、人がいる場合には、人が試験室2外に退出するまで、処理を中断する。
次に、制御装置100は、人が試験室2内にいないことが検出されると、扉センサ30;30から出力される信号に基づき、試験室2内の密閉状態、例えば、試験室2に出入りするための扉28;29が完全に閉じられているかどうかを検出する。扉28;29の開放が検出されたときには、扉28;29が開放されていることを制御装置100に接続されたモニターに表示し、作業者に扉28;29の閉鎖を促す。
Hereinafter, a test operation example of the tire
First, the tire T is assembled to the tire holding means of the drum testing machine, and air is injected into the tire T so as to have a predetermined internal pressure.
Next, when the operator operates the input means, temperature, humidity, and ozone concentration as test conditions are input to the
When the test condition is input, the
Next, when it is detected that a person is not in the
次に、制御装置100は、上記セーフティチェックが完了すると、空調装置4により試験室2内に送出する空気の温度及び湿度を調整し、この空気にオゾン供給装置5により生成されたオゾンを供給し、オゾンがあらかじめ混合された所定温度、湿度及びオゾン濃度に調整された空気を試験室2内に送出させる。具体的には、試験室2内に設けられた複数のオゾンセンサ26A乃至26Eにより検出されたオゾン濃度の差が閾値以下、かつ入力されたオゾン濃度となるまで試験前の準備運転を行う。
次に、制御装置100は、入力された試験室2内の温度、湿度及びオゾン濃度等の試験環境が満たされたことを検出すると、タイヤ試験機のタイヤTの外周面をドラム外周面10aに所定の荷重が負荷されるように移動手段を駆動してタイヤTを移動させる。次に、設定された回転数でドラム10を回転駆動することで、タイヤTの劣化を促進させながらの耐久試験が開始される。
Next, when the safety check is completed, the
Next, when the
タイヤ耐久試験が開始されると、制御装置100は、各温度センサ24,湿度センサ25,オゾンセンサ26A乃至26Eから入力される温度、湿度及びオゾン濃度が、試験開始状態が維持されているかどうかを判定して、空調装置4による試験室2へ送出する空気の温度や湿度の調整及び送風量、オゾン供給装置5によるオゾンの供給量を制御する。また、空調装置4及びオゾン供給装置5の制御とともに、外気圧センサ33と内気圧センサ32とから出力される気圧の気圧差を監視して、試験室2内の負圧状態が維持されるように、開閉扉15を開閉して大気開放ダクト14からの空気の流出を制御する。例えば、この耐久試験では、長時間にわたり実行されるため、ドラム10との摩擦によりタイヤが発熱し、試験室2内における熱源となって試験室2内の気圧が外部の気圧よりも高くなる場合がある。このような場合には、大気開放ダクト14に設けられた開閉扉15を開いて、試験室2内の気圧が、外部の気圧よりも低くなるように開閉扉15を開放状態に動作させる。開閉扉15が開放されると、大気開放ダクト14を流通する空気に含まれたオゾンがオゾン回収器16により回収されて、外部の大気中に放出される。このとき試験室2内のオゾン濃度が低下するため、制御装置100はオゾン供給装置5により生成するオゾン量を増加するように指令を出力し、空調装置4から送出される空気に混合されるオゾン濃度を高くして試験室2内のオゾン濃度が一定となるように制御する。
When the tire durability test is started, the
このように、試験室2内の試験環境を制御することで、試験室2内の大気開放ダクト14以外に、オゾンが含まれた空気が流出しないので、安全にタイヤTの表面全体を均質に劣化を促進させながらタイヤTの耐久試験を行うことができる。
In this way, by controlling the test environment in the
なお、上記実施形態では、試験室2内に設けられるタイヤ試験装置3をドラム試験機として説明したが、タイヤ試験機は、これに限定されず、ベルト試験機、加振試験機などタイヤの使用状態に応じた所定の荷重を負荷するものであれば何れであっても良い。
In the above-described embodiment, the
2 試験室、3 タイヤ試験装置、4 空調装置、5 オゾン供給装置、
26A乃至26E オゾンセンサ、100 制御装置。
2 test rooms, 3 tire test equipment, 4 air conditioning equipment, 5 ozone supply equipment,
26A thru | or 26E ozone sensor, 100 control apparatus.
Claims (4)
前記オゾン供給装置から供給するオゾン量を、前記空調装置の送出口に設けられ、当該送出口から前記試験室内に送出直後のオゾン濃度を検出する第1のオゾンセンサと、前記タイヤを囲むように設けられ、前記タイヤ近傍のオゾン濃度を検出する複数の第2のオゾンセンサと、前記第1,第2のオゾンセンサから離れた位置に設けられ、前記送出口及び前記タイヤ近傍以外の試験室内のオゾン濃度を検出する第3のオゾンセンサとにより測定されるオゾン濃度が所定のオゾン濃度となるように調整することを特徴とするタイヤ耐久試験方法。 A tire durability test method for testing tire durability by accelerating the deterioration of the tire, in a test chamber in which a tire test apparatus for reproducing a use state by rotating a tire while applying a predetermined load is housed, Supplying ozone from an ozone supply device that generates ozone that promotes deterioration of tires in air that has been adjusted in temperature and humidity by an air conditioner that adjusts the temperature and humidity in the test chamber, and the air and ozone When sending in a mixed state ,
The amount of ozone supplied from the ozone supply device is provided at the delivery port of the air conditioner, and surrounds the tire with a first ozone sensor that detects the ozone concentration immediately after delivery from the delivery port into the test chamber. A plurality of second ozone sensors for detecting the ozone concentration in the vicinity of the tire, and provided at a position away from the first and second ozone sensors, in a test chamber other than the outlet and the vicinity of the tire. A tire durability test method comprising adjusting a ozone concentration measured by a third ozone sensor for detecting an ozone concentration to be a predetermined ozone concentration .
外部と区画された試験室内に収納され、タイヤに所定の荷重を負荷しつつタイヤを回転させるタイヤ試験装置と、
前記試験室内の空気の温度及び湿度を調整する空調装置と、
前記空調装置により温度及び湿度が調整された空気を試験室内に送出する前に、前記空気にオゾンを供給するオゾン供給装置と、
前記空調装置の送出口に設けられ、当該送出口から試験室内に送出直後のオゾン濃度を検出する第1のオゾンセンサと、
前記タイヤを囲むように設けられ、前記タイヤ近傍のオゾン濃度を検出する複数の第2のオゾンセンサと
前記第1,第2のオゾンセンサから離れた位置に設けられ、前記送出口及び前記タイヤ近傍以外の試験室内のオゾン濃度を検出する第3のオゾンセンサと、
前記空調装置により前記試験室内に送出される空気の温度及び湿度の調整を制御するとともに、前記第1乃至第3のオゾンセンサにより測定されたオゾン濃度が所定のオゾン濃度となるように、前記オゾン供給装置から供給するオゾン量を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とするタイヤ耐久試験装置。 A tire durability testing apparatus for testing tire durability by promoting tire deterioration,
Housed in a test chamber which is partitioned from the outside, and the tire testing device you want to rotate. The tire while loaded with a predetermined load to the tire,
An air conditioner for adjusting the temperature and humidity of the air in the test chamber;
An ozone supply device for supplying ozone to the air before the air whose temperature and humidity are adjusted by the air conditioner is sent into a test chamber;
A first ozone sensor which is provided at the outlet of the air conditioner and detects the ozone concentration immediately after being sent from the outlet into the test chamber;
A plurality of second ozone sensors provided so as to surround the tire and detecting an ozone concentration in the vicinity of the tire;
A third ozone sensor that is provided at a position away from the first and second ozone sensors, and detects an ozone concentration in a test chamber other than the vicinity of the delivery port and the tire;
It controls the temperature and adjust the humidity of the air delivered to the test chamber by the air conditioner, as the first to the ozone concentration measured by the third ozone sensor of a predetermined ozone concentration, the ozone A control device for controlling the amount of ozone supplied from the supply device ;
A tire durability test apparatus comprising:
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