JP5973694B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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この発明は、トレッド周方向に、直線状、ジグザグ状等の形態で延在する、撚コード、束フィラメント、モノフィラメントその他の補強素子からなるベルト強化層と、ベルト強化層の外周側に重ね合わせて配置したベルトとをトレッド部に具える、トラック、バス等の重荷重車両用タイヤ、産業車両用タイヤ、建設車両用タイヤ等として用いて好適な空気入りタイヤに関するものであり、とくには、ベルト強化層の側縁もしくはその近傍部分の、ベルトとの間での層間セパレーションの発生を防止する技術を提案するものである。 In the tread circumferential direction, the belt reinforcing layer made of twisted cords, bundle filaments, monofilaments, or other reinforcing elements extending in the form of a straight line, a zigzag, or the like is overlapped on the outer peripheral side of the belt reinforcing layer. This invention relates to pneumatic tires suitable for use as heavy duty vehicle tires for trucks, buses, etc., industrial vehicle tires, construction vehicle tires, etc., provided with the arranged belt in the tread part. The present invention proposes a technique for preventing the occurrence of interlayer separation between the side edge of the layer or the vicinity thereof with the belt.
トレッド周方向に延びる補強素子からなるベルト強化層と、ベルト強化層の外周側に重ね合わせて配置した、二層以上の、コードが相互に交差するベルト層からなるベルトとを具える従来のこの種のタイヤとしては、特許文献1および2に記載されたものがある。
This conventional belt comprising a belt reinforcing layer composed of reinforcing elements extending in the tread circumferential direction and a belt composed of two or more layers of belt layers in which the cords cross each other and are arranged on the outer peripheral side of the belt reinforcing layer. Examples of such tires include those described in
ところで、特許文献1および2に記載されているそれぞれのベルト強化層を、一本もしくは複数本の補強素子をゴム被覆してなるリボン状のストリップの螺旋状の巻回構造体によって形成する場合に、たとえば、幅が3〜20mmのリボン状のストリップを、所要の幅のベルト強化層の一方の側縁となる位置から、他方の側縁となる位置に向けて螺旋状に巻回したときは、ストリップの巻回始端と巻回終端とのそれぞれに、補強素子の切断端が存在することになって、それらの巻回始端および巻回終端のそれぞれと対応する位置が、ベルト強化層とベルトとのセパレーションの発生核となり易い問題があった他、リボン状のストリップの同様の巻回態様の下で、所要の強度を確保するべく、ベルト強化層を二層にわたって配設するときは、所定の幅のストリップを螺旋状に巻回することに起因する必然的な帰結として、ストリップの巻回始端と巻回終端とのそれぞれに、形成されるベルト強化層が一層となる部分が存在することになるという問題があり、この問題を解決するべく、ストリップの螺旋巻回始端と螺旋巻回終端のそれぞれで、ストリップの二層重ねを確実なものとすると、今度は、巻回始端と巻回終端とのそれぞれに、ストリップが三層に重なる部分が発生し、この三層重なり部分の外周側に、二層以上の、コードが相互に交差するベルト層からなるベルトの、ベルトコード交差域を積層配置したときは、ストリップの三層重なり部分で、ベルト強化層とベルトとの間の、被覆ゴム層等の層間ゴムの厚みが、生タイヤの加硫成形時の層間ゴムの流動等に起因して薄くなるため、ベルト強化層とベルトとの周方向剪断変形等によってそれらの間にセパレーションが発生し易くなるという他の問題があった。
By the way, when each belt reinforcement layer described in
そしてこの問題は、3〜20mm幅のリボン状のストリップの巻回態様を変更して、たとえば、ストリップの巻回始端をトレッド中央部に位置させ、ストリップをそのトレッド中央部から、所要幅のベルト強化層の一方の側縁となる位置まで螺旋状に巻回して、その側縁位置でストリップを二層に積層巻回した後、所要の幅のベルト強化層の他方の側縁となる位置までストリップを螺旋状に巻回し、そして、他方の側縁位置でストリップを二層に積層巻回し、しかる後、そのストリップを、巻回始端の手前位置まで螺旋状に巻回することによって二層のベルト強化層を形成する場合にもまた同様であり、これによっても、形成されたベルト強化層の各側縁部分に、ストリップが三層に重なる領域が発生することになるため、その領域から、上述したようなセパレーションが発生し易いという問題があった。 The problem is that the winding mode of the ribbon-shaped strip having a width of 3 to 20 mm is changed, for example, the winding start end of the strip is positioned in the center of the tread, and the strip is moved from the center of the tread to the belt having the required width. After spirally winding up to a position that becomes one side edge of the reinforcing layer, after winding the strip in two layers at that side edge position, to the position that becomes the other side edge of the belt reinforcing layer of the required width The strip is spirally wound, and the strip is laminated and wound in two layers at the other side edge position, and then the strip is spirally wound up to a position before the winding start end. The same applies to the case where the belt reinforcing layer is formed. This also causes a region where the strips overlap in three layers at each side edge portion of the formed belt reinforcing layer. Up Separation such as that there is a problem that tends to occur.
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、二層もしくはそれ以上の層数のベルト強化層を、リボン状のストップの螺旋巻回構造体をもって形成するに当り、所要の幅のベルト強化層のそれぞれの側縁部分に、巻回積層数の増加域が発生することは余儀ないものとし、このような層数増加域が発生してなお、ベルト強化層と、二層以上の、コードが相互に交差するベルト層からなるベルトとの間への層間セパレーショの発生を効果的に防止できる空気入りラジアルタイヤを提供するにある。 An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide two or more belt reinforcing layers in the form of ribbons. When forming with a spiral wound structure of a stop, it is inevitable that an increased area of the number of winding layers is generated at each side edge portion of the belt reinforcing layer having a required width. Providing a pneumatic radial tire that can effectively prevent the occurrence of interlayer separation between the belt reinforcement layer and the belt consisting of two or more belt layers where the cords cross each other even when the increased area occurs There is.
この発明の空気入りラジアルタイヤは、ビードコアの周りに側部部分を巻き返したトロイド状のカーカスのクラウン域の外側で、トレッドゴムの内側に、トレッド周方向に、直線状、ジグザグ状等の形態で延在する、金属材料もしくは有機材料の撚コード、束フィラメント、モノフィラメントその他を素材とする補強素子からなる二層のベルト強化層と、ベルト層コードが、たとえば、タイヤ赤道面に対して相互に逆方向に延在して相互に交差する二層以上のベルト層からなるベルトとを、タイヤ半径方向の内側から外側に向けて順次に配設してなるものであって、ベルト強化層を、一本もしくは複数本の補強素子にゴム被覆を施してなるストリップを当該ベルト強化層の少なくとも一部でタイヤ幅方向に隣接するストリップ間でタイヤ半径方向に重複しないように螺旋状に巻き回された状態で構成された螺旋巻回構造体により形成し、当該ベルト強化層のそれぞれの側部に三層構造になる領域を少なくとも一部形成し、そのベルト強化層のストリップの幅をAとしたとき、
ベルトの、ベルト層コードの最大交差幅<(ベルト強化層−2A)
とするとともに、ベルト層コードの最大交差幅の幅中央位置を、タイヤ半径方向で、ベルト強化層の幅中央位置に対応させて位置させてなるものである。
The pneumatic radial tire of the present invention is in the form of a linear shape, a zigzag shape, etc., outside the crown area of the toroidal carcass with the side portion wound around the bead core, inside the tread rubber, in the tread circumferential direction. Two layers of belt reinforcement layer consisting of reinforcing elements made of metallic or organic twisted cords, bundle filaments, monofilaments, etc. and belt layer cords, for example, are opposite to each other with respect to the tire equatorial plane A belt composed of two or more belt layers extending in the direction and intersecting each other is sequentially arranged from the inner side to the outer side in the tire radial direction. tire radial reinforcing elements of the or a plurality of strips formed by subjecting a rubber coating between the strip adjacent in the tire width direction in at least a portion of the belt reinforcing layer Formed by helically wound structure configured in a state of being wound in a spiral shape so as not to overlap the counter, at least partially form a region to become a three-layer structure on each side of the belt reinforcing layer, When the width of the strip of the belt reinforcing layer is A,
Maximum crossing width of belt layer cord of belt <(belt reinforcing layer-2A)
In addition, the width center position of the maximum crossing width of the belt layer cord is positioned corresponding to the width center position of the belt reinforcing layer in the tire radial direction.
従ってここでは、ベルトコードが相互に交差しない、一層以上のベルト層は、ベルト強化層と同一の幅もしくは、それを越える幅とすることも可能である。
またここで、補強素子を、ジグザグ状等の迂曲した延在形態としたときは、リム組みしたタイヤに、規格で規定される空気圧を充填した状態で、迂曲形態を消失させることが、補強素子からなるベルト強化層に、径成長抑制機能を十分に発揮させる上で好ましい。
Therefore, here, the one or more belt layers in which the belt cords do not cross each other can have the same width as the belt reinforcing layer or a width exceeding the same.
Further, here, when the reinforcing element has a zigzag-shaped detoured extended form, the destructive form may be lost in a state in which the rim-assembled tire is filled with the air pressure defined by the standard. It is preferable for the belt reinforcing layer made of to sufficiently exhibit the diameter growth suppressing function.
この発明は、リボン状のストリップを螺旋状に巻回してなるベルト強化層では、たとえば、ベルト強化層を、先に述べたような二層の積層構造になるものとするに当って、ベルト強化層のそれぞれの側部に、三層構造になる一部領域が発生しても、その領域の幅は、螺旋状に巻回されるストリップの幅を越えることがない点に着目してなされたものであり、この発明の空気入りタイヤでは、リボン状のストリップの螺旋状巻回構造体になるベルト強化層に対するベルトの積層態様を、
ベルト強化層のストリップの幅をAとし、
ベルトの、ベルト層コードの最大交差幅<(ベルト強化幅−2A)
とすることに加えて、ベルト層コードの最大交差幅の幅中央位置を、タイヤ半径方向で、ベルト強化層の幅中央位置に対応させて位置させることで、ベルトの、ベルト層コードの交差域を、ベルト強化層の各側縁から、ベルト強化層ストリップの幅Aよりも大きく離隔させて位置させているので、ベルトの、ベルト層コード交差域が、ベルト強化層の、三層構造になる一部領域の外周側に位置するのを十分に防止することができる。
The present invention provides a belt reinforcing layer formed by spirally winding a ribbon-like strip. For example, when the belt reinforcing layer has a two-layer laminated structure as described above, the belt reinforcing layer It was made by paying attention to the fact that even if a partial region having a three-layer structure is generated on each side of the layer, the width of the region does not exceed the width of the spirally wound strip. In the pneumatic tire of the present invention, a belt lamination mode with respect to a belt reinforcing layer that becomes a spiral wound structure of a ribbon-like strip,
The width of the belt reinforcing layer strip is A,
Maximum crossing width of belt layer cord of belt <(belt reinforcement width-2A)
In addition, the belt center cord crossing area of the belt layer cord can be obtained by positioning the width center position of the maximum crossing width of the belt layer cord corresponding to the center position of the width of the belt reinforcing layer in the tire radial direction. Are located apart from each side edge of the belt reinforcing layer by a distance larger than the width A of the belt reinforcing layer strip, so that the belt layer cord crossing region of the belt has a three-layer structure of the belt reinforcing layer. Positioning on the outer peripheral side of the partial region can be sufficiently prevented.
従って、ベルト強化層の、たとえば三層構造になる一部領域上に、たとえベルトが配設されることがあっても、生タイヤの加硫成形時の加熱、加圧に当って、ベルト強化層の、三層構造領域の外周側の、たとえば一層のベルト層を、ベルト強化層から遠去かる向きに、半径方向外方へ容易に逃げ変形させることができ、これにより、ベルト強化層とベルトとの間の、コード被覆ゴム層等の層間ゴムの流動等を有効に抑制して、層間ゴム厚みの減少を効果的に防止することができる。 Therefore, even if the belt is disposed on a part of the belt reinforcing layer having, for example, a three-layer structure, the belt is strengthened by heating and pressurizing during vulcanization molding of the raw tire. For example, one belt layer on the outer peripheral side of the three-layer structure region of the layer can be easily escaped and deformed radially outward in a direction away from the belt reinforcing layer. It is possible to effectively suppress the flow of the interlayer rubber such as the cord-covered rubber layer between the belt and the belt, thereby effectively preventing the thickness of the interlayer rubber from being reduced.
そしてこの結果として、製品タイヤにおいて、ベルト強化層とベルトとの間に周方向の相対的な剪断変形等が生じても、十分な層間ゴム厚みの下で、相対変形を有効に吸収することができるので、ベルト強化層とベルトとの間へのセパレーションの発生を効果的に防止することができる。 As a result, in the product tire, even when a relative shear deformation in the circumferential direction occurs between the belt reinforcing layer and the belt, the relative deformation can be effectively absorbed under a sufficient interlayer rubber thickness. Therefore, the occurrence of separation between the belt reinforcing layer and the belt can be effectively prevented.
この一方で、二層以上のベルト層の、ベルト層コードの交差域を、ベルト強化層の各側縁位置から、ベルト強化層のストリップ幅Aを越える領域内に存在させることで、ベルト層のコード交差域にそれ本来の機能を十分に発揮させることができる。 On the other hand, the belt layer cord crossing region of two or more belt layers is present in a region exceeding the strip width A of the belt reinforcing layer from each side edge position of the belt reinforcing layer. The original function can be fully exhibited in the cord crossing area.
図1に示す実施形態において、図中1はトレッド部を、図中2は、図示しないビードコアの周りにそれぞれの側部部分を巻き返してなる一枚以上のカーカスプライからなるトロイド状のカーカス、たとえば、ラジアル構造とすることができるカーカスを、3は、カーカス2のクラウン域の外周側に配設されて、トレッド接地面を形成するトレッドゴムをそれぞれ示す。
In the embodiment shown in FIG. 1, reference numeral 1 in the figure denotes a tread portion, and
ここでは、カーカス2のクラウン域の半径方向外側で、トレッドゴム3の内側に、トレッド周方向に延びる補強素子からなる少なくとも一層、図では二層のベルト強化層4と、ベルト層コードが相互に交差して延びる二層以上、図では二層のベルト層5,6とからなるベルト7とを、半径方向の内側から外側に向けて順次に配設し、前記ベルト強化層4を、一本もしくは複数本の補強素子4aをゴム被覆してなる、たとえば3〜20mm幅のストリップの螺旋巻回構造体により形成する。
Here, at least one layer of reinforcing elements extending in the tread circumferential direction on the outer side in the radial direction of the crown region of the
図2に例示するストリップ8の巻回例は、トレッド部1の中央部を巻回始端として、ストリップ8を、一方のショルダー側へ螺旋状に巻回して、そのストリップ8が、ベルト強化層4の所定の一側縁位置に達したときに、他方のショルダー側へ向けて螺旋状に巻回し、この巻回が、ベルト強化層4の所定の他側縁位置に達した後、ストリップ8を、トレッド部1の中央部の巻回始端の手前側の位置まで、再び逆方向に螺旋巻回するものであり、このことによれば、ストリップ8の巻回始端および巻回終端のそれぞれを、形成されるベルト強化層4の側縁に位置させることなく、二層のベルト強化層4を形成することができる。
In the winding example of the
しかるにこの場合は、ストリップ8の螺旋巻回の進行方向が変更される、一方のショルダー側部分および、他方のショルダー側部分のそれぞれに、図3に一方のショルダー側部分を例にとって、ストリップの巻回態様をトレッド幅方向の拡大断面図で模式的に示すように、最外層に巻回されるストリップが、既に二層に積層されたストリップ上にさらに重なり合う一部領域が発生することになるので、このような三層重なり領域で、ベルト強化層4とベルト7との間に、所要の層間ゴム厚みを確保するためには、生タイヤの加硫成形に当っての、補強素子4aの被覆ゴム4bその他のゴムの、ベルト7による押し退け流動を防ぐことが必要になる。
In this case, however, the traveling direction of the spiral winding of the
この一方で、最内層に巻回されるストリップは螺旋状の延在形態をとることから、その外周側に、二層目のストリップを巻回しても、この二層目のストリップの内周側、すなわち下層側に最内層の一層目のストリップが存在しない領域が発生することになるも、この領域は、最内層のストリップの螺旋状の延在方向を、トレッド周方向に十分近づけることで、ベルト強化層4の所要の強度にほとんど影響がない程度まで小さくできるので、ここでは問題にしない。
On the other hand, since the strip wound on the innermost layer has a spiral extending form, even if the second layer strip is wound on the outer peripheral side thereof, the inner peripheral side of the second layer strip is also provided. That is, a region where the first strip of the innermost layer does not exist on the lower layer side is generated, but this region is sufficiently close to the tread circumferential direction of the spiral extending direction of the innermost layer strip. Since it can be reduced to such an extent that the required strength of the
ところで、ストリップが三層に重なり合う領域での、補強素子被覆ゴム4bその他の所要の層間ゴム厚みの確保のためには、生タイヤの加硫成形等の加熱加圧に当って、その三層重なり域の被覆ゴム4b等を流動させないことが肝要であり、これがためここでは、ストリップ8の三層の重なり域は、ベルト強化層4の各側縁位置からストリップ幅Aを越えることがない点に着目し、ベルトの、ベルト層コードの最大交差幅の幅中央位置と、ベルト強化層4の幅中央位置とをタイヤ半径方向に対応させて位置させることを前提に、ベルト層コードが交差するのそれぞれのベルト層5,6の側縁の、ベルト強化層4のそれぞれの側縁位置から、前記ストリップ8の三層の重なり域の外周側への積層を完全に防止し、もしくは、図1に例示するように、いずれか一層のベルト層だけを、その三層重なり域の外周側に積層するものとし、または、ベルト層コードが相互に交差しない二層以上のベルト層だけを積層するものとする。
By the way, in order to ensure the thickness of the reinforcing
これらのいずれの場合にあっても、生タイヤの加硫成形に当って、ストリップ8の三層の重なり域の被覆ゴム4bその他のゴムが、ベルト7によって押し退け流動させられるのを十分に防止して、その三層重なり域に、所要した通りの層間ゴム厚みを確実に確保することができる。
ここで、一層もしくは複数層の、ベルト層コードが相互に交差しないベルト層を、ストリップ8の三層重なり域に積層配置したときは、生タイヤの加硫成形に際し、そのベルト層は、ベルト層コードが交差する方向に延びる他のベルト層の影響を受けることなく、ベルト層それ自体が、三層重なり域から逃げる向きに変形することになる。
In any of these cases, in the vulcanization molding of the raw tire, the covering
Here, when one or a plurality of belt layers in which the belt layer cords do not intersect with each other are laminated in the three-layer overlap region of the
なお図に示すところでは、ベルト層5,6のそれぞれのベルト層コード5a,6aを、タイヤ赤道線に対して対称に延在させることとしているも、ベルト層コード5a,6aの交差態様としては、タイヤ赤道線に対して同方向に傾斜して交差するものその他を、所要に応じて適宜に選択することができる。
As shown in the figure, the
かくして、この空気入りラジアルタイヤによれば、ベルト強化層4と、ベルト7との間に、トレッド周方向等の相対的な剪断変形が生じても、ストリップが三層に重なる領域に、所要の層間ゴム厚みを確保することで、その剪断変形等を、層間ゴムによって有効に吸収することができるので、ベルト強化層4とベルト7との間のセパレーションを十分に防止することができる。
Thus, according to this pneumatic radial tire, even if a relative shear deformation in the tread circumferential direction or the like occurs between the
サイズが435/45R22.5の、表1に示す寸法諸元を有する、従来例タイヤ、比較例タイヤおよび実施例タイヤのそれぞれにつき、ベルト強化層とベルトとの間の層間剪断歪、ベルト強化層のタイヤ幅方向最外位置での発熱温度、および、タイヤに、ベルト強化層とベルトとの間の層間セパレーション故障が発生するまでの耐久性のそれぞれを求めたところ、表1に指数で示す結果を得た。
なお、表1中、剪断歪および発熱温度は、指数値が小さいほどすぐれた結果を示すものとし、耐久性は、指数値が大きいほどすぐれた結果を示すものとした。
Interlaminar shear strain between belt reinforcing layer and belt, belt reinforcing layer for each of conventional tire, comparative tire and example tire having dimensions of 435 / 45R22.5 and having dimensions shown in Table 1 The heat generation temperature at the outermost position in the tire width direction of the tire and the durability until an interlayer separation failure between the belt reinforcing layer and the belt occurred in the tire were determined. Got.
In Table 1, shear strain and exothermic temperature indicate better results as the index value is smaller, and durability indicates better results as the index value is larger.
ここで、剪断歪は、正規荷重(50kN)を静的に負荷したときの、ベルト強化層とベルトとの間の剪断歪を測定して指数評価することにより求め、
発熱温度は、正規荷重(50kN)を負荷し、ドラム回転速度:60km/hでタイヤを回転させたときの、ベルト強化層のタイヤ幅方向最外側位置におけるタイヤ内部温度を測定して指数評価することにより求め、
また、耐久性試験は、ドラム回転速度が65km/hのもとで、タイヤ正規荷重(50kN)を付加した条件でドラム試験を実施し、タイヤに、ベルト強化層とベルトとの間のセパレーション故障が発生するまでの走行距離を指数評価することにより求めた。
Here, the shear strain is determined by measuring the shear strain between the belt reinforcing layer and the belt when a normal load (50 kN) is statically applied, and evaluating the index,
The heat generation temperature is indexed by measuring the tire internal temperature at the outermost position in the tire width direction of the belt reinforcing layer when a normal load (50 kN) is applied and the tire is rotated at a drum rotation speed of 60 km / h. Sought by
In addition, the durability test was carried out under the condition that the drum rotation speed was 65 km / h and the tire normal load (50 kN) was added, and the tire had a separation failure between the belt reinforcing layer and the belt. The distance traveled until this occurred was evaluated by index evaluation.
表1によれば、実施例タイヤはいずれも、従来タイヤに比し、剪断歪、発熱温度および耐久性のそれぞれを、揃って向上させ得ることが解かる。
なお比較例タイヤは、ベルト強化層とコード交差ベルト層との間の層間厚みを厚くしたことにより、それらの間の層間剪断歪を低減できるも、層間厚みを厚くしたが故に、発熱量が増加して、層間ゴム等の熱劣化のおそれが高まることになる。
According to Table 1, it can be seen that all of the example tires can improve the shear strain, the heat generation temperature, and the durability as compared with the conventional tire.
In addition, although the comparative example tire can reduce the interlaminar shear strain between them by increasing the interlayer thickness between the belt reinforcing layer and the cord crossing belt layer, the calorific value increases because the interlayer thickness is increased. As a result, the risk of thermal degradation of the interlayer rubber and the like increases.
1 トレッド部
2 カーカス
3 トレッドゴム
4 ベルト強化層
4a 補強素子
4b 被覆ゴム
5,6 ベルト層
7 ベルト
8 ストリップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
ベルト強化層を、一本もしくは複数本の補強素子をゴム被覆してなるストリップを当該ベルト強化層の少なくとも一部でタイヤ幅方向に隣接するストリップ間でタイヤ半径方向に重複しないように螺旋状に巻き回された状態で構成された螺旋巻回構造体により形成し、当該ベルト強化層のそれぞれの側部に三層構造になる領域を少なくとも一部形成し、ベルト強化層のストリップの幅をAとしたとき、
ベルトの、ベルト層コードの最大交差幅<(ベルト強化層幅−2A)
とするとともに、ベルト層コードの最大交差幅の幅中央位置を、タイヤ半径方向で、ベルト強化層の幅中央位置に対応させて位置させてなる空気入りラジアルタイヤ。 Two belt reinforcement layers consisting of reinforcing elements extending in the circumferential direction of the tread and the belt layer cord are mutually outside the crown area of the toroidal carcass whose side part is wound around the bead core. In a pneumatic tire in which a belt composed of two or more belt layers extending intersecting each other is sequentially arranged from the inner side to the outer side in the tire radial direction,
The belt reinforcing layer is formed in a spiral shape so that a strip formed by rubber-covering one or a plurality of reinforcing elements does not overlap in the tire radial direction between adjacent strips in the tire width direction in at least a part of the belt reinforcing layer. It is formed by a spirally wound structure configured in a wound state, and at least a part of a three-layer structure is formed on each side of the belt reinforcing layer, and the width of the belt reinforcing layer strip is set to A When
Maximum crossing width of belt layer cord of belt <(belt reinforcing layer width-2A)
And a pneumatic radial tire in which the center position of the maximum width of the belt layer cord is positioned in the tire radial direction so as to correspond to the center position of the width of the belt reinforcing layer.
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