JP2006175935A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】旋回時における走行性能の向上された自動二輪車用タイヤ2の提供。
【解決手段】自動二輪車用タイヤ2は、トレッド4と、サイドウォール6と、ビード8と、カーカス12と、ベルト16とを備えている。赤道面におけるトレッド面18からベルトプライ32の半径方向外側面に至る厚みTAに対する赤道面が基準とされトレッド面18の周長LTの85%に相当する位置である点PTにおけるトレッド面18からベルトプライ32の半径方向外側面に至る厚みTBの比TA/TBは、1.20以上1.35以下である。ビード8に備えられるエイペックス24の硬度(デュロメータA硬さ)は、70以上である。ビードベースラインBBLが基準とされたトレッド端Teまでの半径方向高さHTに対するこのコア22の半径方向外側面からエイペックス24の上端26までの半径方向高さHAの比HA/HTは、0.30以上0.40以下である。
【選択図】図1

Description

本発明は、自動二輪車用タイヤに関する。
ベルトコードが赤道面に対して5°以下の角度で、螺旋状に周巻きされたラジアルタイヤが自動二輪車に用いられている。このベルト構造は、ジョイントレス構造と称される。このジョイントレス構造の採用により、自動二輪車の高速走行時の安定性及び耐久性の向上が実現されている。
タイヤ剛性が車両の走行性能に与える影響は、大きい。タイヤ剛性が上がると、操縦安定性は向上する。その一方で乗り心地は、悪くなる。逆に、タイヤ剛性が下がると、乗り心地は向上する。その一方で操縦安定性は、悪くなる。タイヤの要求性能に応じて、タイヤ剛性の最適化がなされている。
操縦安定性及び耐摩耗性が損なわれることなく惰性走行に伴うシミーモーションの抑制されたタイヤが、特開平8−40014に開示されている。高速走行における直進安定性及び操縦安定性の優れたタイヤが、特開昭64−85802に開示されている。何れのタイヤも、タイヤ軸が含まれる断面におけるトレッドの厚み分布が特定され、タイヤ剛性の最適化がなされている。
特開平8−40014公報 特開昭64−85802公報
車両の高性能化が進展し、これに伴い、タイヤの限界性能の向上が求められている。前述したように、ジョイントレス構造の採用により、自動二輪車の高速走行時の安定性及び耐久性の向上が実現されている。その一方でこのタイヤは、特に旋回時におけるタイヤのグリップ力及びキャンバースラストが不足しているので、旋回性能に劣る。
本発明の目的は、旋回時における走行性能の向上された自動二輪車用タイヤの提供にある。
本発明に係る自動二輪車用タイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールからさらに半径方向略内向きに延びる一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えている。このカーカスは、カーカスプライを備えている。このカーカスプライは、軸方向内側から外側にこのコアの周りを巻かれている。このカーカスプライは、有機繊維からなるカーカスコードを備えている。このカーカスコードの赤道面に対してなす角度は、65°以上90°以下である。このビードは、コアとこのコアから半径方向外側に延びるエイペックスとを備えている。このエイペックスの形状は、この上端が半径方向外側に配置される略三角形である。このエイペックスが構成される架橋ゴムの硬度(デュロメータA硬さ)は、70以上である。このベルトは、ベルトプライを備えている。このベルトプライは、螺旋状に周巻きされた帯体からなる。この帯体は、ベルトコードとトッピングゴムとを備えている。このベルトコードは、有機繊維又はスチールからなる。赤道面からトレッド端Teまでのトレッド面の周長LTに対する赤道面からベルトプライの端までの周長LBの比LB/LTは、0.85以上0.98以下である。この周長LTの85%の長さに相当する赤道面が基準とされたトレッド面上の位置は、点PTである。赤道面におけるトレッド面からベルトプライ半径方向外側面に至る厚みTAに対するこの点PTにおけるトレッド面からベルトプライ半径方向外側面に至る厚みTBの比TA/TBは、1.20以上1.35以下である。ビードベースラインBBLが基準とされたトレッド端Teまでの半径方向高さHTに対するこのコアの半径方向外側面からエイペックス上端までの半径方向高さHAの比HA/HTは、0.30以上0.40以下である。
この自動二輪車用タイヤは、グリップ力が高い上に、発生するキャンバースラストが大きいので、旋回時の走行性能に優れている。
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
図1は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ2の一部が示された断面図である。この図1において、上下方向がタイヤ2の半径方向であり、左右方向がタイヤ2の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ2の周方向である。このタイヤ2は、図1中の一点鎖線CLを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線CLは、タイヤ2の赤道面を表す。このタイヤ2は、トレッド4、サイドウォール6、ビード8、チェーファー10、カーカス12、インナーライナー14及びベルト16を備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプの空気入りタイヤ2である。
トレッド4は架橋ゴムからなり、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド4は、路面と接地するトレッド面18を形成する。トレッド面18には、溝20が刻まれている。この溝20により、トレッドパターンが形成されている。
サイドウォール6は、トレッド4の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール6は、架橋ゴムからなる。サイドウォール6は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール6は、カーカス12の外傷を防止する。
ビード8は、サイドウォール6から半径方向略内向きに延びている。ビード8は、コア22と、このコア22から半径方向外向きに延びるエイペックス24とを備えている。コア22はリング状であり、複数本の非伸縮性ワイヤー(典型的にはスチール製ワイヤー)を含む。このエイペックス24の形状は、その上端26が半径方向外側に配置される略三角形である。
インナーライナー14は、カーカス12の内周面に接合されている。インナーライナー14は、架橋ゴムからなる。インナーライナー14には、空気透過性の少ないゴムが用いられている。インナーライナー14は、タイヤ2の内圧を保持する役割を果たす。
チェーファー10は、ビード8の近傍に位置している。タイヤ2がリム28に組み込まれると、このチェーファー10がリム28と当接する。この当接により、ビード8の近傍が保護される。チェーファー10は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー10が用いられてもよい。
カーカス12は、カーカスプライ30からなる。カーカスプライ30は、両側のビード8の間に架け渡されており、トレッド4及びサイドウォール6の内側に沿っている。カーカスプライ30は、軸方向内側から外側に向かってコア22の周りを巻かれている。
図示されていないが、カーカスプライ30は、カーカスコードとトッピングゴムとからなる。カーカスコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は65°から90°である。換言すれば、このタイヤ2はラジアルタイヤである。カーカスコードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びポリエステル繊維が例示される。
このカーカス12に、2枚のカーカスプライ30が積層されて用いられてもよい。この場合、2枚のカーカスプライ30の内の少なくとも1枚が、軸方向内側から外側に向かってコア22の周りを巻かれていればよい。カーカス12に用いられるカーカスプライ30が3枚以上になると、タイヤ剛性が過大になるので乗り心地が悪くなる。さらにこの場合、タイヤ2の撓みが過小となるので十分な接地面積が確保できなくなる。接地面積が十分に確保できないタイヤ2は、グリップ力が小さいので旋回性能に劣る。
インナーライナー14は、カーカス12の内周面に接合されている。インナーライナー14は、架橋ゴムからなる。インナーライナー14には、空気透過性の少ないゴムが用いられている。インナーライナー14は、タイヤ2の内圧を保持する役割を果たす。
ベルト16は、カーカス12の半径方向外側に位置している。ベルト16は、カーカス12と積層されている。ベルト16は、カーカス12を補強する。ベルト16は、ベルトプライ32からなる。このベルト16に、2枚以上のベルトプライ32が用いられてもよい。
図2は、加硫工程前のベルトプライ32が示された断面斜視図である。図2において、矢印Aで示されているのはタイヤ周方向である。ベルトプライ32は、カーカス12の半径方向外側で長尺の帯体34が螺旋状に周巻されることで形成されている。帯体34の赤道面に対してなす角度の絶対値は、5°以下である。本明細書では、帯体34が周巻きされてなるベルト16の構造はジョイントレス構造と称される。
図3は、図2のベルトプライ32の帯体34が示された拡大断面斜視図である。この図に示されているように、帯体34は2本のベルトコード36とトッピングゴム38とからなる。ベルトコード36は、トッピングゴム38に埋設されている。ベルトコード36は、帯体34の長手方向に延びている。このベルトコード36は、帯体34に並列に配列されている。前述したように、帯体34は螺旋状に周巻きされているので、ベルトコード36もタイヤ2に螺旋状に周巻きされる。換言すれば、ベルトコード36もジョイントレスである。このベルトコード36は、カーカス12を均一に綰ねている。帯体34におけるベルトコード36の本数は1本でも良く、3本以上でもよい。図2に示されるように、周巻の際、帯体34の一部は隣接する帯体34と重ねられるのが好ましい。これにより、ベルトプライ32の位置ズレが確実に防止される。ベルトコード36の好ましい材質は、有機繊維又はスチールである。好ましい有機繊維としては、アラミド繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びポリエステル繊維が例示される。
図1において、両矢印線LTは、赤道面が基準とされたトレッド端Teまでのトレッド面18の周長を表している。両矢印線LBは、赤道面が基準とされたベルトプライ32の端40までの周長を表している。ベルトプライ32の周長LBが大きいほどトレッド4の補強効果が上がるので、トレッド4の剛性は高くなる。トレッド4の剛性が高いタイヤ2は、操縦安定性に優れる。この観点から、トレッド面18の周長LTに対するベルトプライ32の周長LBの比LB/LTは、0.85以上である。操縦安定性向上の観点から、この比LB/LTは0.90以上であるのが好ましい。ベルトプライ32の周長LBがトレッド4の周長LTより小さいタイヤ2では、トレッド端Teの近傍におけるトレッド4の剛性は低い。このようなタイヤ2は、旋回時に適度な撓みを発生する。旋回時に適度に撓むタイヤ2は、旋回時の路面追従性が良い。さらに、タイヤグリップ力が大きいので、このタイヤ2は旋回性能に優れる。この観点から、この比LB/LTは0.98以下である。この比LB/LTは、0.95以下であるのがさらに好ましい。
図4は、図1のタイヤ2の一部が示された拡大断面図である。この図4には、トレッド4、カーカス12、ベルト16及びインナーライナー14が示されている。両矢印線LPは、赤道面が基準とされたトレッド面18の周長LTの85%に相当する周長を表している。この周長LTの85%に相当する赤道面が基準とされたトレッド面18上の位置が、点PTである。両矢印線TAは、タイヤ赤道面におけるトレッド面18からベルトプライ32の半径方向外側面に至る厚みを表している。両矢印線TBは、この点PTにおけるトレッド面18からベルトプライ32の半径方向外側面に至る厚みを表している。
点PTでの厚みTBに対する赤道面での厚みTAの比TA/TBは、1.00よりも大きい。トレッド面18からベルトプライ32の半径方向外側面に至る厚みは、赤道面からトレッド端Teに向かって徐々に小さくなる。トレッド4の厚みが厚いと、タイヤ剛性は大きくなる。逆にトレッド4の厚みが薄いと、タイヤ剛性は小さくなる。したがって、このタイヤ2のトレッド4の剛性は、赤道面からトレッド端Teに向かって徐々に小さくなる特性を有する。トレッド端Teの近傍におけるタイヤ剛性の低いタイヤ2は、旋回時に適度な撓みを発生する。旋回時に適度に撓むタイヤ2は、旋回時の路面追従性が良く、タイヤグリップ力が大きいので、旋回性能に優れる。この観点から、この比TA/TBは、1.20以上である。好ましくは、この比TA/TBは1.25以上である。この比TA/TBが過大になると、赤道面とトレッド端Teの近傍とのタイヤ剛性差も過大となる。このようなタイヤ2では、赤道面に比べてトレッド端Teの近傍におけるトレッド4の剛性が過小となる。トレッド端Teの近傍における剛性が低いタイヤ2では、旋回時に接地面がよれてしまう。このようなタイヤ2は、旋回時のグリップ力が不足するので旋回性能に劣る。この観点から、この比TA/TBは1.35以下である。好ましくは、この比TA/TBは1.30以下である。
エイペックス24は、高硬度な架橋ゴムからなる。この架橋ゴムの硬度(デュロメータA硬さ)は、70以上である。エイペックス24は、ビード8を補強する。この架橋ゴムの硬度が下がると、ビード剛性が小さくなるのでタイヤ2がよれてしまう。架橋ゴムの硬度が上がると、ビード剛性が大きくなる。ビード剛性の大きいタイヤ2では、旋回時におけるタイヤ2のよれが小さくなるので、操縦安定性は向上する。この観点から、この架橋ゴムの硬度(デュロメータA硬さ)は、80以上であるのが好ましく、さらに好ましくは83以上である。ビード剛性が過大になると外乱吸収性が低下するので、乗り心地は悪くなる。この観点から、この架橋ゴムの硬度(デュロメータA硬さ)は、95以下であるのが好ましい。
本発明において硬度は、タイプAのデュロメータによって測定される。測定のための試験片は、タイヤ2から切り出される。厚みが1.0mmであるシート状の試験片が3枚重ねられて、測定がなされる。
図1において、両矢印線HTは、ビードベースラインBBLが基準とされたトレッド端Teまでの半径方向高さを表している。両矢印線HAは、コア22の半径方向外側面からエイペックス24の上端26までの半径方向高さを表している。このトレッド端Teまでの半径方向高さHTに対するエイペックス24の上端26までの半径方向高さHAの比HA/HTが大きくなると、ビード剛性は大きくなる。剛性の高いビード8は旋回時におけるタイヤ2のよれを小さくするので、操縦安定性は向上する。この観点から、この比HA/HTは0.30以上である。好ましくは、この比HA/HTは0.33以上である。この比HA/HTが過大になると、ビード剛性も過大となる。ビード剛性の高いタイヤ2は、外乱吸収性が低下する。外乱吸収性の低いタイヤ2は、乗り心地に劣る。この観点からこの比HA/HTは、0.40以下である。好ましくは、この比HA/HTは0.37以下である。
タイヤ2各部の寸法及び角度は、タイヤ2が正規状態とされ、キャンバー角が0°とされた状態で測定される。測定時には、タイヤ2には正規荷重がかけられている。正規状態とは、タイヤ2が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ2に空気が充填された状態である。本明細書において正規リムとは、タイヤ2が依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ2が依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。本明細書において正規荷重とは、タイヤ2が依拠する規格において定められた荷重を意味する。JATMA規格における「最大負荷能力」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
[実施例1]
図1に示された基本構成が備えられ、表1に示された仕様の自動二輪車用タイヤを得た。このタイヤサイズは、190/50ZR17である。カーカスには、1枚のカーカスプライを用いた。このカーカスプライに用いられているコード材質は、ナイロン繊維である。このコードの周方向に対してなす角度は、90°である。ベルトにはベルトプライを用いた。ベルトプライに用いられているコード材質は、アラミド繊維である。このコードの周方向に対してなす角度は、0°である。このベルトプライは、ジョイントレス構造である。トレッド面の周長LTに対するベルトプライの周長LBの比LB/LTは0.87である。ビードに備えられるエイペックスが構成される架橋ゴムの硬度(デュロメータA硬さ)は、85である。トレッド端Teまでの半径方向高さHTに対するビードに備えられるコアの半径方向外側面からエイペックス上端までの半径方向高さHAの比HA/HTは、0.35である。トレッド面の周長LTの85%に相当するトレッド面の位置PTにおけるトレッド面からベルトプライ半径方向外側面に至る厚みTBに対するタイヤ赤道面におけるトレッド面からベルトプライ半径方向外側面に至る厚みTAの比TA/TBは、1.25である。
[比較例6及び7並びに実施例6]
比TA/TBを下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車用タイヤを得た。
[比較例5及び8並びに実施例5及び7]
比HA/HTを下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車用タイヤを得た。
[比較例4並びに実施例4及び8]
エイペックスが構成される架橋ゴムの硬度(デュロメータA硬さ)を下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車用タイヤを得た。
[実施例9]
エイペックスが構成される架橋ゴムの硬度(デュロメータA硬さ)及び比HA/HTを下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車用タイヤを得た。
[比較例3及び9並びに実施例3及び10]
比LB/LTを下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車用タイヤを得た。
[実施例2]
ベルトに備えられるベルトプライに用いられているコード材質をスチールとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車用タイヤを得た。
[比較例10]
ベルトプライに用いられているコード材質、エイペックスが構成される架橋ゴムの硬度(デュロメータA硬さ)及び比TA/TBを下記表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車用タイヤを得た。このタイヤは、従来タイヤである。
[比較例1、2、11、12及び13]
タイヤ仕様を下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車用タイヤを得た。
[安定性評価]
排気量が1000cmである4サイクル自動二輪車の後輪に、試作タイヤが装着された。リムはMT6.00×17、タイヤ空気内圧は290kPaとした。なお、この前輪には、市販されている従来のタイヤが装着されている。この前輪のタイヤサイズは、120/70R17である。リムはMT3.50×17、タイヤ空気内圧は250kPaとした。この前輪タイヤにおいて、カーカスには、2枚のカーカスプライが用いられている。このカーカスプライに用いられているコード材質は、ナイロン繊維である。その繊度は、940dtex/2である。このコードの周方向に対してなす角度は、72°である。ブレーカーには、2枚のブレーカープライが用いられている。このブレーカープライに用いられているコード材質は、アラミド繊維である。その繊度は、1670dtex/2である。このコードの周方向に対してなす角度は、21°である。ドライアスファルト路であるテストコースで、時速60km/h旋回時と時速100km/h直進時における10×10mmギャップ通過走行が実施され、ライダーが5.0点を満点とした安定性に関する官能評価を行った。この数値が大きいほど、良好であることが示される。この結果が、下記の表1及び表2に示されている。
[旋回性及びグリップ力評価]
前述した安定性評価と同じ車両を用いて、ドライアスファルト路であるテストコースで、時速100km/h旋回走行と時速250km/h直進走行が実施され、ライダーが5.0点を満点とした旋回性及びグリップ力に関する官能評価を行った。この数値が大きいほど、良好であることが示される。この結果が、下記の表1及び表2に示されている。
Figure 2006175935
Figure 2006175935
表1に示されるように、実施例の自動二輪車用タイヤは、旋回時の走行性能に優れていることが確認された。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
本発明に係る自動二輪車用タイヤは、種々の車両に装着されうる。
図1は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図2は、加硫工程前のベルトプライが示された断面斜視図である。 図3は、図2のベルトプライの帯体が示された拡大断面斜視図である。 図4は、図1のタイヤの一部が示された拡大断面図である。
符号の説明
2・・・タイヤ
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
8・・・ビード
10・・・チェーファー
12・・・カーカス
14・・・インナーライナー
16・・・ベルト
18・・・トレッド面
20・・・溝
22・・・コア
24・・・エイペックス
26・・・上端
28・・・リム
30・・・カーカスプライ
32・・・ベルトプライ
34・・・帯体
36・・・ベルトコード
38・・・トッピングゴム
40・・・端

Claims (1)

  1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールからさらに半径方向略内向きに延びる一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えており、
    このカーカスが、カーカスプライを備えており、
    このカーカスプライが、軸方向内側から外側にこのコアの周りを巻かれており、
    このカーカスプライが、有機繊維からなるカーカスコードを備えており、このカーカスコードの赤道面に対してなす角度が65°以上90°以下であり、
    このビードが、コアとこのコアから半径方向外側に延びるエイペックスとを備えており、
    このエイペックスの形状が、この上端が半径方向外側に配置される略三角形であり、このエイペックスが構成される架橋ゴムの硬度(デュロメータA硬さ)が70以上であり、
    このベルトが、ベルトプライを備えており、
    このベルトプライが、螺旋状に周巻きされた帯体からなり、
    この帯体が、ベルトコードとトッピングゴムとを備えており、
    このベルトコードが有機繊維又はスチールからなり、
    赤道面からトレッド端Teまでのトレッド面の周長LTに対する赤道面からベルトプライの端までの周長LBの比LB/LTが、0.85以上0.98以下であり、
    この周長LTの85%の長さに相当する赤道面が基準とされたトレッド面上の位置が、点PTであり、
    赤道面におけるトレッド面からベルトプライ半径方向外側面に至る厚みTAに対するこの点PTにおけるトレッド面からベルトプライ半径方向外側面に至る厚みTBの比TA/TBが、1.20以上1.35以下であり、
    ビードベースラインBBLが基準とされたトレッド端Teまでの半径方向高さHTに対するこのコアの半径方向外側面からエイペックス上端までの半径方向高さHAの比HA/HTが、0.30以上0.40以下である自動二輪車用タイヤ。
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