(57)【要約】【課題】従来の空気入りタイヤと外観を大きく異ならせた非空気入りタイヤを提供する。【解決手段】前輪（非空気入りタイヤ）２１は、車軸に取り付けられる取付体２と、取付体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体６と、取付体と外筒体とを連結する連結部材３と、を備える。外筒体、連結部材、および取付体の少なくとも一つに、光源９ａが収容される孔部が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸に取り付けられる取付体と、
前記取付体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、
前記取付体と前記外筒体とを連結する連結部材と、を備える非空気入りタイヤであって、
前記外筒体、前記連結部材、および前記取付体の少なくとも一つに、光源を収容する孔部が形成されていることを特徴とする、非空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記孔部は、前記外筒体、前記連結部材、または前記取付体を貫通する貫通孔であることを特徴とする、請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記連結部材のひずみを検出するひずみ測定器と、
前記ひずみ測定器の検出結果に基づいて前記光源の発光を制御する制御部と、を備えることを特徴とする、請求項２に記載の非空気入りタイヤ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の非空気入りタイヤと、
前記車軸を有する車体と、を備えることを特徴とする二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非空気入りタイヤおよび二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に示されるような非空気入りタイヤが知られている。この非空気入りタイヤは、車軸に取り付けられる取付体と、取付体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、取付体と外筒体とを連結する連結部材と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０７６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の非空気入りタイヤについては、これを用いた自転車、自動車、二輪車など（以下、これらの総称を単に「車両」という）を目立たせたり、美感を向上させたりするために、従来の空気入りタイヤと外観を大きく異ならせることが求められている。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、従来の空気入りタイヤと外観を大きく異ならせた非空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の非空気入りタイヤは、車軸に取り付けられる取付体と、前記取付体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、前記取付体と前記外筒体とを連結する連結部材と、を備える非空気入りタイヤであって、前記外筒体、前記連結部材、および前記取付体の少なくとも一つに、光源を収容する孔部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の非空気入りタイヤによれば、取付体、外筒体、および連結部材の少なくとも一つに、光源を収容する孔部が形成されている。この孔部を、取付体、外筒体、および連結部材のうち、例えば従来の空気入りタイヤでは配置することが困難であった部分に配置し、その孔部に収容された光源を発光させることで、非空気入りタイヤの外観を従来の空気入りタイヤの外観から大きく異ならせることができる。これにより、本発明の非空気入りタイヤを用いた車両を目立たせたり、美感を向上させたりして、販売の促進に寄与することなどが可能となる。
【０００８】
ここで、前記孔部は、前記外筒体、前記連結部材、または前記取付体を貫通する貫通孔であってもよい。
【０００９】
この場合、光源が収容される孔部が貫通孔であることにより、貫通孔の一端開口部を通して光源が発する光を外部から視認可能としつつ、貫通孔の他端開口部を通して光源の信号線などを敷設することが可能となる。
【００１０】
また、前記非空気入りタイヤは、前記連結部材のひずみを検出するひずみ測定器と、前記ひずみ測定器の検出結果に基づいて前記光源の発光を制御する制御部と、を備えていてもよい。
【００１１】
この場合、ひずみ測定器が連結部材のひずみを検出するため、この検出結果から、例えば非空気入りタイヤの回転数や角速度などの走行状況の変化を検知することができる。この走行状況の変化に基づいて、例えば光源が発する光の色や発光のタイミングを制御部が制御することで、走行状況の変化に応じて非空気入りタイヤの外観を容易に変動させることが可能となり、従来の空気入りタイヤに対して外観をより大きく異ならせることができる。
さらに、例えば非空気入りタイヤの角速度が減少していることを検知した際に、制御部が光源を発光させたり、光源の発光の態様を変化させたりした場合には、車両が減速していることを周囲に示して、安全性をさらに高めることもできる。
【００１２】
また、本発明の二輪車は、前記非空気入りタイヤと、前記車軸を有する車体と、を備えている。
【００１３】
本発明の二輪車によれば、従来の空気入りタイヤと外観が大きく異なる非空気入りタイヤを備えているため、この二輪車を目立たせたり、美感を向上させたりすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来の空気入りタイヤと外観を大きく異ならせた非空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の非空気入りタイヤを備えた自転車の側面図である。
【図２】図１の非空気入りタイヤのＡ部拡大図であり、光源近傍を部分的に断面図としている。
【図３】図１の非空気入りタイヤの正面図である。
【図４】図３の非空気入りタイヤの変形例を示す正面図である。
【図５】図２の非空気入りタイヤの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態に係る非空気入りタイヤの構成を、図１〜図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を適宜変更している。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の非空気入りタイヤは、自転車（二輪車）１の前輪２１および後輪２２として用いられている。前輪２１および後輪２２は、自転車１のフレーム１０により回転可能に支持されている。
フレーム（車体）１０は、フロントフォーク１１、ヘッドパイプ１２、ダウンチューブ１３、トップチューブ１４、シートチューブ１７、シートステー１５、およびチェーンステー１６を備えている。
【００１８】
前輪２１はフロントフォーク１１の下端部に配置された車軸１１ａを中心として回転し、後輪２２はシートステー１５とチェーンステー１６との連結部に配置された車軸を中心として回転する。前輪２１および後輪２２は同様の構成となっており、以降の説明ではこれらの非空気入りタイヤを代表させて、主として前輪２１の構成について説明する。
【００１９】
本実施形態では、前輪２１の回転軸の方向（車軸１１ａの軸方向）から視た側面視において、この回転軸を中心として周回する方向をタイヤ周方向といい、この回転軸に直交する方向をタイヤ径方向という。また、この回転軸に沿う方向をタイヤ幅方向という。
【００２０】
フロントフォーク１１は、自転車１の前部に配置されており、フロントフォーク１１の上端部にはヘッドパイプ１２が接続されている。また、ヘッドパイプ１２における後部側には、ダウンチューブ１３およびトップチューブ１４の前端部が接続されている。ダウンチューブ１３およびトップチューブ１４の後端部には、シートチューブ１７が接続されている。
【００２１】
ダウンチューブ１３およびトップチューブ１４は、後方に向かうに従い漸次下方に向かって延在している。また、シートチューブ１７は、上方に向かうに従い漸次後方に向かって延在している。
シートチューブ１７における上端部の後側には、シートステー１５の前端部が接続されている。シートステー１５の後端部と、チェーンステー１６の後端部とは、後輪２２の車軸近傍において互いに接続されている。
後輪２２には、図示しないスプロケット（以下「後方スプロケット」という）が後輪２２と同軸上に配置されて取り付けられている。
【００２２】
ヘッドパイプ１２内には、ハンドルステム２３が挿通されている。ハンドルステム２３は、ヘッドパイプ１２に対して回動可能とされている。ハンドルステム２３の上端にはハンドル２４が取り付けられている。ハンドル２４には、ブレーキレバー２４ａが取り付けられている。
シートチューブ１７にはシートポスト２５が嵌め込まれている。このシートポスト２５の上端にはサドル２６が取り付けられている。
【００２３】
シートチューブ１７の下端部と、チェーンステー１６の前端部との接続部には、図示しないスプロケット（以下「前方スプロケット」という）を介してクランク２７の一端部が取り付けられており、クランク２７の他端部には、ペダル２８が取り付けられている。クランク２７は、回動軸周りに回動可能となっている。また、ペダル２８は、クランク２７の他端部を中心として回動可能となっている。なお、クランク２７およびペダル２８は、自転車１の左側にも設けられている。このため、自転車１は、１対のクランク２７および一対のペダル２８を備えている。
【００２４】
前方スプロケットおよび後方スプロケットには、チェーン２９が巻きまわされている。ペダル２８に運転者などの踏力が加えられると、前方スプロケットが回転する。前方スプロケットの回転は、チェーン２９を介して後方スプロケットに伝達されて後方スプロケットが回転し、後方スプロケットの回転によって後輪２２が回転する。
【００２５】
車軸１１ａの近傍には、ブレーキ８が配置されている。ブレーキ８は、運転者によるブレーキレバー２４ａの操作に応じて、摩擦力などの回転に対する抵抗を前輪２１に加えて、前輪２１の回転を減速させる。ブレーキ８としては、ディスクブレーキ、ドラムブレーキ、バンドブレーキ、コースターブレーキなどを用いることができる。なお、ブレーキは後輪２２の車軸の近傍にも配置されている。
【００２６】
前輪２１は、車軸１１ａに取り付けられる取付体２と、取付体２をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体６と、取付体２と外筒体６とを連結する連結部材３と、を備えている。取付体２および外筒体６の中心軸は、車軸１１ａと同軸に配置されている。取付体２、連結部材３、および外筒体６は、タイヤ幅方向において、それぞれのタイヤ幅方向の中央部が互いに一致した状態で配置されている。
【００２７】
取付体２は、車軸１１ａに対して回転自在に装着される装着筒部２ａと、装着筒部２ａをタイヤ径方向の外側から囲繞する外装体２ｃと、装着筒部２ａと外装体２ｃとを連結する複数のリブ２ｂと、を備えている。装着筒部２ａ、複数のリブ２ｂ、および外装体２ｃは、互いに別体に形成されていてもよく、一体に形成されていてもよい。
装着筒部２ａおよび外装体２ｃは、それぞれ円筒状に形成され、車軸１１ａと同軸に配置されている。複数のリブ２ｂは、例えばタイヤ周方向に等間隔をあけて配置されている。複数のリブ２ｂはそれぞれ、車軸１１ａを中心として放射状に延びている。
【００２８】
連結部材３は、全体として湾曲した長方形状の板状に形成されており、表裏面がタイヤ周方向を向き、側面がタイヤ幅方向を向いている。連結部材３は、樹脂などの弾性変形可能な材質により形成され、取付体２の外周面側と外筒体６の内周面側とを相対的に弾性変位自在に連結している。連結部材３は、タイヤ周方向に等間隔をあけて複数配置されている。
【００２９】
複数の連結部材３はそれぞれ、取付体２の外装体２ｃに接続される内側部３ａと、外筒体６に接続される外側部３ｂと、を有する。内側部３ａと外側部３ｂとは、連結部材３のタイヤ径方向の中央部において互いに接続されており、側面視においてこの接続部で鈍角に交わっている。内側部３ａのタイヤ周方向における厚みは、外側部３ｂのタイヤ周方向における厚みよりも小さい。外側部３ｂのタイヤ周方向における厚みは、タイヤ径方向の外側に向かうに従い、漸次大きくなっている。
【００３０】
外筒体６は、タイヤ径方向の内側に配置され、連結部材３に接続されるリング状体４と、リング状体４のタイヤ径方向における外側に配置されたトレッド部材５と、を有する。リング状体４は、連結部材３と一体であってもよく、別体であってもよい。
【００３１】
上述した取付体２、連結部材３、およびリング状体４は、例えば合成樹脂材材料によって形成されていてもよい。合成樹脂材料としては、例えば１種だけの樹脂材料、２種以上の樹脂材料を含む混合物、または１種以上の樹脂材料と１種以上のエラストマーとを含む混合物であってもよく、さらに、例えば老化防止剤、可塑剤、充填剤、若しくは顔料等の添加物を含んでいてもよい。
【００３２】
トレッド部材５は、例えば、天然ゴム又は／およびゴム組成物が加硫された加硫ゴム、あるいは熱可塑性材料等で形成されている。熱可塑性材料として、例えば熱可塑性エラストマー若しくは熱可塑性樹脂等が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、例えばＪＩＳ  Ｋ６４１８に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）、若しくはその他の熱可塑性エラストマー（ＴＰＺ）等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、若しくはポリアミド樹脂等が挙げられる。なお、耐摩耗性の観点ではトレッド部材５を加硫ゴムで形成するのが好ましい。
【００３３】
ここで、本実施形態のリング状体４には、図２に示すような孔部４ａが形成されている。孔部４ａは、リング状体４をタイヤ径方向に貫通している。この孔部４ａ内には、光源９ａが収容されている。また、トレッド部材５のうち、リング状体４の孔部４ａに連なる部分には、孔部５ａが形成されている。この孔部５ａは、トレッド部材５をタイヤ径方向に貫通しており、リング状体４の孔部４ａに連なっている。これにより、光源９ａが発する光は、リング状体４の孔部４ａおよびトレッド部材５の孔部５ａを通じて、外部から視認することができる。
【００３４】
光源９ａとしては、例えばＬＥＤなどを用いることができる。光源９ａの電源としては、例えば連結部材３に設けられた圧電素子や、太陽電池により発電した電力を蓄えておく充電池などを用いることができる。また、例えば自転車１が電気アシスト自動車である場合には、アシスト用のバッテリーを光源９ａの電源として兼用してもよい。
【００３５】
光源９ａは、基板９ｂ（制御部）上に実装されており、基板９ｂが発する信号に基づいて発光する。基板９ｂは、貫通孔である孔部４ａのタイヤ径方向における内側の開口周縁部に配置されている。基板９ｂは、信号線９ｃを介して、連結部材３に取り付けられたひずみ測定器７に電気的に接続されている。基板９ｂは、ひずみ測定器７による連結部材３のひずみの検出結果に基づいて、光源９ａの発光のタイミングや色などを制御する。
【００３６】
ひずみ測定器７は、連結部材３の内側部３ａおよび外側部３ｂにまたがって取り付けられており、連結部材３に生じるひずみを検出することができる。図２に示す例では、ひずみ測定器７は、板状の連結部材３のタイヤ周方向を向く面に貼り付けられている。
【００３７】
図１に示すように、リング状体４の孔部４ａ、トレッド部材５の孔部５ａ、光源９ａ、およびひずみ測定器７はそれぞれ、前輪２１にタイヤ周方向に間隔を空けて複数設けられている。
図３は、前輪２１をタイヤ径方向から視た正面図である。図３に示すように、孔部４ａ、５ａ、および光源９ａは、前輪２１のタイヤ幅方向における中央部に配置されている。
【００３８】
次に、以上のように構成された非空気入りタイヤである前輪２１および後輪２２の作用について説明する。
【００３９】
例えば自転車１が静止している場合には、ひずみ測定器７による連結部材３のひずみの検出結果は大きく変動しない。これに対して、自転車１が走行している場合には、ひずみ測定器７による検出結果が、前輪２１および後輪２２の回転数などに応じて、周期的に大きく変動する。例えば、車軸１１ａと地面との間にひずみ測定器７が位置する場合に、連結部材３の圧縮方向のひずみの値が極大値となるため、この極大値が発生する時間間隔によって、基板９ｂに前輪２１および後輪２２の回転数を算出させることが可能である。さらに、この回転数が増加若しくは減少した場合に、自転車１の加速度若しくは減速度を基板９ｂに算出させることも可能である。
【００４０】
また、ブレーキ８が作動して、前輪２１のうち車軸１１ａの近傍の部分に回転に対する抵抗が生じた場合には、車軸１１ａと地面との間に位置する連結部材３にタイヤ周方向のせん断ひずみが生じる。従って、ひずみ測定器７がこのようなせん断ひずみを検出した場合に、ブレーキ８が作動したことを基板９ｂに判定させることもできる。
【００４１】
基板９ｂが、ひずみ測定器７の検出結果に基づいて前輪２１および後輪２２の回転数、自転車１の加速／減速度、またはブレーキ８が作動したことなどを検知し、これらの検知結果に応じて光源９ａが発する光の色や点滅の間隔を変化させるように制御することで、自転車１の走行状況に応じて前輪２１および後輪２２の外観が大きく異なることとなり、より自転車１を目立たせることが可能となる。
【００４２】
なお、上記した圧縮方向のひずみ若しくはせん断ひずみの他、例えば連結部材３に生じるタイヤ径方向におけるせん断ひずみの分布などに基づいて、基板９ｂが光源９ａの発光を制御してもよい。
また、基板９ｂが光源９ａの発光のタイミングを制御することによって、前輪２１および後輪２２に文字や模様などが浮かび上がるように構成し、デジタルサイネージとして用いてもよい。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の前輪（非空気入りタイヤ）２１によれば、光源９ａが収容される孔部４ａが、従来の空気入りタイヤでは形成することが困難であった外筒体６に形成されている。そしてこの孔部４ａに収容された光源９ａを発光させることで、従来の空気入りタイヤと外観を大きく異ならせて、自転車１の全体を目立たせて販売の促進に寄与することが可能となる。
【００４４】
また、リング状体４およびトレッド部材５の孔部４ａおよび孔部５ａが貫通孔であることにより、図２に示すように、貫通孔の一端開口部を通して光源が発する光Ｌ１を外部から視認可能としつつ、貫通孔の他端開口部を通して光源９ａに電気的に接続される信号線９ｃなどを敷設することが可能となる。
【００４５】
また、基板９ｂが、ひずみ測定器７による連結部材３のひずみの検出結果に基づいて光源９ａの発光を制御するため、例えば前輪２１または後輪２２の回転数や角速度などの状態の変化に応じて、前輪２１または後輪２２の外観を容易に変動させることが可能となり、従来の空気入りタイヤに対して外観をより大きく異ならせることができる。さらに、例えば前輪２１または後輪２２の角速度が減少していることを検知した際に光源９ａを発光させたり、光源９ａの発光の態様を変化させたりした場合には、自転車１が減速していることを周囲に示して、安全性をさらに高めることもできる。
【００４６】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に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において種々の変更を加えることが可能である。
【００４７】
例えば、前記実施形態では、前輪２１および後輪２２が同様の構成であると説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、前輪２１と後輪２２とで光源９ａの配置箇所や配置数量が異なっていてもよい。あるいは、前輪２１にのみ光源９ａが取り付けられていてもよく、後輪２２にのみ光源９ａが取り付けられていてもよい。
【００４８】
また、図１〜図３に示した孔部４ａ、孔部５ａ、光源９ａ、ひずみ測定器７、および基板９ｂは一例であり、配置箇所、配置数量等は適宜変更することができる。例えば、ひずみ測定器７は前輪２１の全ての連結部材３に取り付けられていてもよく、１つの連結部材３にのみ取り付けられていてもよい。１つの連結部材３にのみひずみ測定器７を取り付けた場合であっても、前輪２１の回転数や角速度などを検出することが可能である。
【００４９】
また、図３に示す例では、孔部４ａ、孔部５ａおよび光源９ａがタイヤ幅方向に１つだけ設けられていたが、例えば孔部４ａ、孔部５ａおよび光源９ａがタイヤ幅方向に複数設けられていてもよい。また、光源９ａなどがタイヤ幅方向またはタイヤ周方向において不均一に配置されていてもよい。
また、図２に示す例では、孔部４ａおよび孔部５ａがタイヤ径方向に開口しているが、これに限られず、例えば孔部４ａおよび５ａがタイヤ幅方向に開口していてもよい。この場合、光源９ａが発する光を自転車１の側面から視認することが可能となる。
【００５０】
また、図４に示すように、トレッド部材５の幅をリング状体４の幅より狭くし、リング状体４の外周面上をタイヤ幅方向に蛇行するようにトレッド部材５を形成してもよい。図４の例では、リング状体４の外周面のうち、トレッド部材５を回避した部分に孔部４ａが設けられており、各孔部４ａに光源９ａが収容されている。これにより、光源９ａがタイヤ周方向およびタイヤ幅方向において千鳥状に配置されている。
【００５１】
また、光源９ａを収容する孔部は連結部材３に形成されていてもよく、この孔部が連結部材３を貫通していてもよい。あるいは、連結部材３のうち、タイヤ幅方向を向く面若しくはタイヤ周方向を向く面に光源９ａが取り付けられていてもよい。
【００５２】
また、図２に示す例では、孔部４ａおよび孔部５ａがリング状体４およびトレッド部材５をタイヤ径方向にそれぞれ貫通していたが、これらの孔部４ａ、５ａはリング状体４およびトレッド部材５を貫通していなくてもよい。例えば、図５（ａ）に示すように、タイヤ径方向の内側に向けて開口し、トレッド部材５を貫通しない孔部５ａをトレッド部材５に設けて、この孔部５ａ内に光源９ａを収容してもよい。さらに、光源９ａが発した光Ｌ２がリング状体４を照射するとともに、リング状体４内を伝播して連結部材３を照らし、リング状体４および連結部材３が発光して見えるように構成してもよい。この場合、ひずみ測定器７による検出結果を無線通信などによって基板９ｂに伝えてもよい。
【００５３】
あるいは、図５（ｂ）に示すように、タイヤ径方向の外側を向けて開口する孔部２ｄを取付体２の外装体２ｃに形成して、この孔部２ｄ内に光源９ａを収容してもよい。さらに、光源９ａが発した光Ｌ３が連結部材３を照らし、連結部材３などが発光して見えるように構成してもよい。
また、取付体２、連結部材３、およびリング状体４などを形成する材質に蓄光塗料を含ませてもよい。この場合、光源９ａが発する光などを蓄光塗料が蓄え、前輪２１および後輪２２の美感をより向上させることができる。
【００５４】
また、図２に示すひずみ測定器７は連結部材３のうちタイヤ周方向を向く面に取り付けられていたが、これに限られず、例えば図５（ａ）、（ｂ）に示すように、連結部材３のうちタイヤ幅方向を向く面にひずみ測定器７を取り付けてもよい。
【００５５】
また、前記実施形態では、非空気入りタイヤである前輪２１および後輪２２を備える自転車について説明したが、これらの非空気入りタイヤは自転車以外の二輪車や車両に用いられてもよい。
【００５６】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
例えば、前輪２１および後輪２２のうちのいずれか一方を、図２に示すような非空気入りタイヤとし、他方を図５（ａ）または図５（ｂ）に示すような非空気入りタイヤとしてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１…自転車（車両）  ２…取付体  ３…連結部材  ４ａ、５ａ…孔部  ６…外筒体  ２１…前輪（非空気入りタイヤ）  ２２…後輪（非空気入りタイヤ）  ７…ひずみ測定器  ９ａ…光源  ９ｂ…基板（制御部）  １０…フレーム（車体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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