JP2018177021A - 二輪自動車用タイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】旋回走行の安定性に優れると共に、フルバンク走行に移行する際の過渡特性に優れる二輪自動車用タイヤの提供。【解決手段】二輪自動車用タイヤ2では、カーカスプライ24がトレッド4及びサイドウォール6の内側に沿って一方のビード8と他方のビード8との間に架け渡されて、ビード8の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ24に主部24aと折り返し部24bとが形成されている。折り返し部24bの外端Ppは、トレッド端Peより半径方向外側に位置している。バンド14は、ベルト12とトレッド4との間に位置してベルト12を覆っている。カーカス10と積層される内側層28の外端P1と折り返し部24bの外端Ppとは、対向して位置している。【選択図】図1

Description

本発明は、二輪自動車に装着される空気入りタイヤに関する。
二輪自動車に装着されるタイヤでは、直進走行と旋回走行とで、トレッド面の接地領域が異なる。直進走行において、センター領域が路面に接地する。旋回走行では、ショルダー領域が路面に接地する。直進走行と旋回走行との間でトレッド面の接地領域が移行する。
特開2015−116893公報には、二輪自動車用タイヤが開示されている。このタイヤは、カーカス、ベルト及びバンドを備えている。ベルトは、周方向に傾斜して延びるコードを備えている。バンドは、周方向に延びるコードを備えている。このベルト及びバンドがカーカスに積層されることで、トレッドの剛性が高められている。このタイヤは、旋回走行において大きなコーナリングパワーを発揮する。このタイヤは、旋回走行における安定性に優れている。
特開2015−116893公報
このタイヤでは、ベルトの軸方向端を境界にして、トレッドの剛性が大きく変化する。このベルトの軸方向端からトレッド端までの間の領域では、トレッドの剛性が低下している。所謂フルバンク走行では、トレッド端を含むショルダー領域が路面に接地する。このフルバンク走行に移行する際に、トレッドの剛性の変化は、ライダーが受ける接地感を悪化させ易い。このタイヤは、フルバンク走行に移行する際の過渡特性に改善の余地がある。
本発明の目的は、旋回走行の安定性に優れると共に、フルバンク走行に移行する際の過渡特性に優れる二輪自動車用タイヤの提供にある。
本発明に係る二輪自動車用タイヤは、トレッド、一対のサイドウォール、一対のビード、カーカス、ベルト及びバンドを備えている。上記カーカスは、カーカスプライを備えている。上記カーカスプライは、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されている。上記カーカスプライは、上記ビードの周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、上記カーカスプライに、主部と折り返し部とが形成されている。上記ベルトは、上記カーカスに積層される第一層を備えている。上記バンドが上記ベルトと上記トレッドとの間に位置して上記ベルトを覆っている。上記折り返し部の半径方向外端は、トレッド端より半径方向外側に位置している。上記第一層の軸方向外端と上記折り返し部の半径方向外端とは、対向して位置している。上記第一層の軸方向外端と折り返し部の半径方向外端との距離L1は、15mm以下である。
好ましくは、上記距離L1は、2mm以上である。
好ましくは、上記ベルトは、上記第一層の半径方向外側に積層される第二層を備えている。上記第二層は、上記第一層の軸方向外端と上記折り返し部の半径方向外端とを覆っている。
好ましくは、上記第二層が上記折り返し部を覆う距離L2は、5mm以上である。
好ましくは、上記トレッドのトレッド幅Wtに対する上記第一層の幅W1の比は、0.85以上0.95以下である。
本発明に係る二輪自動車用タイヤでは、第一層の軸方向外端と一対の上記折り返し部の半径方向外端とが対向して位置している。第一層の軸方向外端と上記折り返し部の半径方向外端との距離L1が15mm以下である。これにより、第一層の軸方向外端を境界として、剛性が大きく変化することが抑制されている。このタイヤは旋回走行の安定性を確保しつつ、フルバンク走行に移行する際の過渡特性に優れる。
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、図1の一部が示された拡大断面図である。
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には、空気入りタイヤ2の断面が示されている。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。図1において、一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表わしている。直線BLはビードベースラインを表わしている。このビードベースラインは、タイヤ2が装着される正規リムのリム径を規定する線である。このタイヤ2の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。
このタイヤ2は、トレッド4、一対のサイドウォール6、一対のビード8、カーカス10、ベルト12、バンド14及びインナーライナー16を備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプである。このタイヤ2は、二輪自動車のフロントホイールに装着される。
トレッド4は、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を備えている。図示されないが、このトレッド面18には溝が刻まれている。この溝により、トレッドパターンが形成されている。このトレッド面18に溝が刻まれなくてもよい。トレッド4は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。
それぞれのサイドウォール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。サイドウォール6は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール6は、カーカス10の損傷を防止する。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。
それぞれのビード8は、サイドウォール6よりも軸方向略内側に位置している。ビード8は、コア20と、このコア20から半径方向外向きに延びるエイペックス22とを備えている。コア20は、周方向に巻回された非伸縮性のワイヤを含む。ワイヤの典型的な材質は、スチールである。エイペックス22は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス22は、高硬度な架橋ゴムからなる。
このタイヤ2では、コア20は、一本のワイヤが巻回されることで構成されている。このコア20は、略周方向に延びる一本のワイヤより構成された螺旋構造を有している。このコア20が、2本以上複数のワイヤが巻回されることで構成されてもよい。コア20が、ケーブルビード構造を備えていてもよい。ケーブルビード構造では、コア20は断面が円形の芯と、この芯の周りに螺旋状に巻き付けられたワイヤとからなる。
カーカス10は、本発明のカーカスプライとしての第一プライ24と、この第一プライに積層される第二プライ26とからなる。第一プライ24及び第二プライ26は、両側のビード8の間に架け渡されている。第一プライ24及び第二プライ26は、トレッド4及びサイドウォール6に沿っている。第一プライ24は、コア20の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第一プライ24には、主部24aと折り返し部24bとが形成されている。第二プライ26は、コア20の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第二プライ26には、主部26aと折り返し部26bとが形成されている。この主部26aは、主部24aの外側に積層されている。折り返し部24b及び折り返し部26bは、半径方向外向きに延びている。折り返し部24aの端は、半径方向において、折り返し部26bの端よりも外側に位置している。第二プライ26の主部26aの外面26fは、軸方向における一対の折り返し部24bの間で、カーカス10の外周面を形成している。
図示されないが、第一プライ24及び第二プライ26のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、75°から90°である。第二プライ26は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、75°から90°である。換言すれば、このカーカス10はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、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アラミド繊維が例示される。カーカス10は、第一プライ24の1枚から形成されてもよい。
ベルト12は、トレッド4の半径方向内側に位置している。ベルト12は、カーカス10と積層されている。ベルト12は、カーカス10を補強する。ベルト12は、第一層としての内側層28と第二層としての外側層30からなる。この内側層28は、カーカス10の外周面としての外面26fに積層されている。図1から明らかなように、軸方向において、内側層28の幅は外側層30の幅よりも若干小さい。図示されないが、内側層28及び外側層30のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の一般的な絶対値は、10°以上35°以下である。内側層28のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層30のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、レーヨン繊維など有機繊維が用いられてもよい。ベルト12は、3以上の層を備えてもよい。
バンド14は、ベルト12の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド14の幅はベルト12の幅よりも大きい。図示されないが、このバンド14は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド14は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、5°以下、さらには2°以下である。このコードによりベルト12が拘束されるので、ベルト12のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
インナーライナー16は、カーカス10の内側に位置している。インナーライナー16は、カーカス10の内面に接合されている。インナーライナー16は、架橋ゴムからなる。インナーライナー16には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー16の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー16は、タイヤ2の内圧を保持する。
図1の符号Peは、トレッド端を表している。このトレッド端Peは、軸方向において路面に接地するトレッド面18の外端である。符号P1は、軸方向において内側層28の外端を表している。符号P2は、軸方向おいて外側層30の外端を表している。符号Pbは、軸方向においてバンド14の外端を表している。符号Ppは、半径方向において折り返し部24bの外端を表している。符号Pcは、トレッド面18と赤道面との交点を表している。
図1の片矢印Wtは、トレッド幅を表している。トレッド幅Wtは、一方のトレッド端Peから他方のトレッド端Peまでの距離である。トレッド幅Wtは、トレッド面18に沿って測定される。片矢印W1は、内側層28の幅を表している。この内側層28は軸方向において、一方の外端P1から他方の外端P1までの延在している。この幅W1は、一方の外端P1から他方の外端P1までの距離である。幅W1は、内側層28の外周面に沿って測定される。片矢印W2は、外側層30の幅を表している。この外側層30は軸方向において、一方の外端P2から他方の外端P2までの延在している。この幅W2は、一方の外端P2から他方の外端P2までの距離である。幅W2は、外側層30の外周面に沿って測定される。
図1の両矢印Htは、タイヤ高さを表している。このタイヤ高さHtは、ビードベースラインから交点Pcまでの距離である。両矢印Heは、トレッド端高さを表している。このトレッド端高さHeは、ビードベースラインからトレッド端Peまでの距離である。両矢印Hpは、折り返し部24bの折り返し高さを表している。この折り返し高さHpは、ビードベースラインから外端Ppまでの距離である。このタイヤ高さHt、トレッド端高さHe及び折り返し高さHpは、半径方向の直線距離として測定される。
トレッド面18は、センター領域Cと一対のショルダー領域Sとからなっている。センター領域Cは、軸方向においてトレッド面18の中央に位置している。一対のショルダー領域Sは、センター領域Cの軸方向外側に位置している。片矢印Wcは、センター領域Cのセンター幅を表している。このセンター幅Wcは、トレッド面18に沿って測定される。一般に、トレッド幅Wtに対するセンター幅Wcの比(Wc/Wt)は、0.2以上0.4以下である。
このタイヤ2では、ベルト12の内側層28は、カーカス10の外周面としての、第二プライ26の外面26fに積層されている。第一プライ24の折り返し部24bは、その外端Ppにおいて、外面26fに積層されている。この外面26fに沿う方向において、内側層28は一対の外端P1の間に位置している。言い換えると、この内側層28の外端P1と折り返し部24bの外端Ppとは、カーカス10の外面としての、外面26fに沿う方向において、対向して位置している。
図2の両矢印L1は、折り返し部24bの外端Ppと内側層28の外端P1との間の距離を表している。この距離L1は、図1の断面において第二プライ26の外面26fに沿って測定される。両矢印L2は、外側層30が折り返し部24bを覆う距離を表している。この距離L2は、折り返し部24bの外面24fと外側層30の内面30fとが重ね合わされている長さを表さしている。この距離L2は、図1の断面において折り返し部24bの外面24fに沿って測定される。
二輪自動車の旋回走行では、ライダーは二輪自動車を内側へ傾斜させる。この傾斜によって、二輪自動車の旋回走行が達成される。二輪自動車を容易に傾斜できる様に、タイヤ2は曲率半径の小さなトレッド面18を備えている。このトレッド面18の曲率半径は、四輪自動車のそれに比べて小さい。二輪自動車に装着されるタイヤ2の曲率半径は、一般に50mm以上150mm以下である。これに対して、四輪自動車に装着されるタイヤでは、赤道面における曲率半径Rは、一般に500mm以上1000mm以下である。
このタイヤ2では、直進走行では主にトレッド面18のセンター領域Cが路面に接地する。旋回走行ではトレッド面18のショルダー領域Sが路面に接地する。この旋回走行には、二輪自動車を浅く傾斜させる所謂ミドルバンク走行と深く傾斜させる所謂フルバンク走行とがある。このミドルバンク走行では、トレッド端Peより軸方向内側のショルダー領域Sが路面に接地する。フルバンク走行では、トレッド端Peを含むショルダー領域Sが路面に接地する。このタイヤ2では、直進走行と旋回走行との間で、路面と接地するトレッド面18の領域が移行する。更に、旋回走行においても、ミドルバンク走行とフルバンク走行との間で、路面と接地するトレッド面18の領域が移行する。
このタイヤ2では、カーカス10が内側層28によってタガ締めされている。更に、この内側層28がバンド14で拘束されている。これにより、ショルダー領域Sにおいてトレッド4の剛性が高められている。このタイヤ2は高いコーナリングパワーが得られる。このタイヤ2は、二輪自動車の旋回性の向上に寄与する。
更に、折り返し部24bの外端Ppは、トレッド端Peより半径方向外側に位置している。内側層28は、一対の外端Ppの間に位置している。そして、内側層28の外端P1と外端Ppとが対向している。この外端P1と外端Ppとの距離L1は小さい。これにより、内側層28の外端P1を境界にして、トレッド4の剛性が大きく変化することが抑制されている。このタイヤ2では、トレッド端Peが路面に接地するフルバンク走行に移行するときに、タイヤ2の接地感が急激に変化することが抑制されている。このタイヤ2は、ミドルバンク走行とフルバンク走行との間での移行において、過渡特性に優れている。
このタイヤ2では、内側層28の外端P1を境界にしてトレッド4の剛性が大きく変化することが抑制されている。この観点から、内側層28の外端P1と折り返し部24bの外端Ppとの距離L1は、15mm以下にされている。この観点から、この距離L1は、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは8mm以下である。
一方で、このタイヤ2が撓む際に、内側層28の外端P1と折り返し部24bの外端Ppとの異なる向きに動く。距離L1が小さ過ぎると、外端P1と外端Ppとの異なる向きの動きに起因して、損傷が発生し易い。この損傷を抑制する観点から、距離L1は、好ましくは2mm以上であり、更に好ましくは3mm以上であり、特に好ましくは4mm以上である。
このタイヤ2が撓む際に、インナーライナー16側の部材には圧縮応力が作用し、トレッド面18側の部材には引張応力が作用する。この圧縮応力が作用する部分と引張応力が作用する部分との境界は、カーカス10の主部24a又は26bに位置する。この内側層28の外端P1と折り返し部24bの外端Ppとが位置する部分には、引張応力が作用する。このタイヤ2では、外側層30が、この内側層28の外端P1と折り返し部24bの外端Ppとを覆っている。この外側層30は、外端P1と外端Ppとの間の伸長変形を抑制する。この外側層30は、外端P1と外端Ppとの間で、トレッド4の剛性を向上させている。
この剛性の向上の観点から、外側層30が折り返し部24bを覆う距離L2は、好ましくは5mm以上であり、更に好ましくは6mm以上である。一方で、この剛性の向上効果は、距離L2がある程度以上大きくされると、それ以上の向上は望めない。むしろ、この距離L2が必要以上に大きくされることは、タイヤ2の質量を増大させる。これらの観点から、この距離L2は、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは9mm以下である。
更に、外側層30は、外端P1と外端Ppとを覆うことで、外端P1と外端Ppとの異なる向きの動きを抑制する。この外側層30は、外端P1と外端Ppとの異なる向きの動きに起因する、損傷の発生を抑制しうる。
内側層28が路面に接地するトレッド面18の内側に位置することで、トレッド4は高い剛性を発揮しうる。これにより、このタイヤ2は、旋回走行において大きなコーナリングパワーを発揮しうる。フルバンク走行において、路面に接地するトレッド面18の内側に、内側層28が延在することが好ましい。このときに接地するトレッド面18においてその接地領域の軸方向中央の内側に内側層28が延在することで、大きなコーナリングパワーが得られる。この観点から、トレッド幅Wtに対する内側層の幅W1の比(W1/Wt)は、好ましくは0.85以上であり、更に好ましくは0.86以上である。
荷重によりタイヤ2が撓む際に、サイドウォール6が大きく変形する。このサイドウォール6の変形はトレッド4のそれより大きい。このタイヤ2では、内側層28の外端P1と、折り返し部24bの外端Ppとは、トレッド端Peより半径方向外側に位置している。これにより、外端P1や外端Ppの周辺での大きな変形が抑制されている。このタイヤ2は、耐久性が向上している。この観点から、比(W1/Wt)は、好ましくは0.95以下であり、更に好ましくは0.94以下である。更に、外側層30の外端P2がトレッド端Peより半径方向外側に位置することで、外端P2の周辺での大きな変形が抑制されうる。この外端P2をトレッド端Peより半径方向外側に位置させる観点からも、比(W1/Wt)は、好ましくは0.95以下である。
本発明では、タイヤ2及びタイヤ2の各部材の寸法及び角度は、図1に示される断面において測定される。測定時には、タイヤ2には荷重がかけられない。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「最高負荷能力」、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に示された構造を備えたタイヤを得た。このタイヤのサイズは、120/80R420であった。下記表1に、このタイヤの諸元が示されている。表1の「内側層位置」の「Y」は、図1に示される様に、ベルトの内側層が第一プライの折り返し部の外端の間に位置することを表している。「折り返し部外端位置」の「外」は、折り返し部に外端が半径方向においてトレッド端の外側に位置することを表している。「折り返し部外端位置」の「内」は、折り返し部の外端が半径方向においてトレッド端の内側に位置することを表している。表1の「重合」の「有」は、ベルトの外側層と第一プライの折り返し部の外端部とが重ね合わされていることを表している。
[比較例1]
比較例1のタイヤは、従来のタイヤである。このタイヤでは、第一プライの折り返し部の外端は半径方向においてトレッド端の内側に位置していた。比(W1/Wt)は、0.80であった。このタイヤは、外側層を備えていなかった。表1に示された以外の構成は、実施例1のタイヤと同様であった。
[実施例2−4]
距離L1、比(W1/Wt)、外側層の有無、外側層と折り返し部との重ね合わせ及び距離L2を、表1に示される様に変更した他は、実施例1と同様にして、タイヤが得られた。
[実施例5−7]
距離L1を表2に示される様に変更した他は、実施例1と同様にして、タイヤが得られた。
[実施例8及び9]
距離L2を表2に示される様に変更した他は、実施例1と同様にして、タイヤが得られた。
[操縦性]
これらの試作タイヤが、4ストーク1000ccの二輪自動車のフロントホイールに装着された。このタイヤの内圧は正規内圧にされた。リアホイールには、市販のタイヤが装着され、その内圧が正規内圧にされた。この二輪自動車を、アスファルト路面のサーキットコースで走行させて、ライダーによる官能評価を行った。評価項目は、直進走行安定性、旋回走行安定性及びフルバンク走行安定性である。この結果が、十段階評価で、下記表1−2に示されている。この値は基準値を5として値が大きいほど好ましい。
[耐久性]
ECE75に準拠し、ドラム試験機を用いて、規格に定められたタイヤの最大荷重の88%の条件にて、速度を0km/hからタイヤの速度記号が示す最高速度の−40km/hまで20分間で徐々にアップした。その後、この最高速度の−40km/hから10km/hごとに10分のステップで速度を増した。タイヤに損傷が発生したときの速度(破壊速度)と、その速度での走行時間を測定した。評価は、比較例1を100とする指数で表示し、数値が大きいほど良好である。
Figure 2018177021
Figure 2018177021
表1及び2に示されるように、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べ評価が高い。この結果から、本発明の優位性は明らかである。
以上説明されたタイヤは、様々な二輪自動車にも適用されうる。ここでは、二輪自動車のフロントホイールに装着されるフロントタイヤを例に説明がされたが、本発明はリアホイールに装着されるリアタイヤにも同様に適用されうる。
2・・・タイヤ
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
8・・・ビード
10・・・カーカス
12・・・ベルト
14・・・バンド
16・・・インナーライナー
18・・・トレッド面
20・・・コア
22・・・エイペックス
24・・・第一プライ
26・・・第二プライ
28・・・内側層
30・・・外側層

Claims (5)

  1. トレッド、一対のサイドウォール、一対のビード、カーカス、ベルト及びバンドを備えており、
    上記カーカスがカーカスプライを備えており、上記カーカスプライが上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されており、上記ビードの周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返されており、この折り返しにより、上記カーカスプライに主部と折り返し部とが形成されており、
    上記ベルトが、上記カーカスと積層される第一層を備えており、
    上記バンドが上記ベルトと上記トレッドとの間に位置して上記ベルトを覆っており、
    上記折り返し部の半径方向外端がトレッド端より半径方向外側に位置しており、
    上記第一層の軸方向外端と上記折り返し部の半径方向外端とが対向して位置しており、
    上記第一層の軸方向外端と上記折り返し部の半径方向外端との距離L1が15mm以下である二輪自動車用タイヤ。
  2. 上記距離L1が2mm以上である請求項1に記載の二輪自動車用タイヤ。
  3. 上記ベルトが上記第一層の半径方向外側に積層される第二層を備えており、
    上記第二層が上記第一層の軸方向外端と上記折り返し部の半径方向外端とを覆っている請求項1又は2に記載の二輪自動車用タイヤ。
  4. 上記第二層が上記折り返し部を覆う距離L2が5mm以上である請求項3に記載の二輪自動車用タイヤ。
  5. 上記トレッドのトレッド幅Wtに対する上記第一層の幅W1の比が、0.85以上0.95以下である請求項1から4のいずれかに記載の二輪自動車用タイヤ。
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