JP2019018675A - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】旋回時における操縦安定性を確保しつつ、旋回時におけるウェットグリップ性を向上した自動二輪車用空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部が、中央部ゴムと、中央部ゴムより低いモジュラスを有する両側ゴムとからなり、タイヤ幅方向両側部において中央部ゴムと両側ゴムとが順に積層された構造を有し、両側ゴムが、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4の点よりもタイヤ幅方向内側まで延在し、タイヤ踏面部に複数の傾斜溝21〜25を含むトレッドパターンを有し、トレッド幅を8等分したとき、8等分した各領域のうちタイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅の1/4〜3/8の範囲である領域Cにおいて、トレッドパターンの1ピッチあたりに含まれる傾斜溝の本数が最大となるとともに、傾斜溝の深さが、領域C内の少なくとも一部で両側ゴムの厚みよりも大きい自動二輪車用空気入りタイヤである。【選択図】図2

Description

本発明は、自動二輪車用空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」とも称する)に関し、詳しくは、トレッド部の改良に係る自動二輪車用空気入りタイヤに関する。
自動二輪車用空気入りタイヤは、乗用車やトラック・バス等の四輪車とは異なり車体を傾けて旋回する二輪車の特性のために、タイヤクラウン部が四輪車用タイヤに比べて小さな曲率半径を有する、断面が丸いタイヤ形状を有している。すなわち、自動二輪車用空気入りタイヤにおいては、車両の直進走行時には主にトレッド中央部が接地し、旋回時にはトレッドショルダー部が接地する。
自動二輪車用空気入りタイヤに係る先行技術として、例えば、特許文献1には、トレッド部が、中央部ゴムと両側ゴムとからなり、タイヤ幅方向両側部において中央部ゴムと両側ゴムとが順に積層された構造を有し、両側ゴムのトレッド部に占める厚さの割合がタイヤ幅方向両端に向かい増大し、両側ゴムが中央部ゴムより低いモジュラスを有するものとしたことで、ハンドリングのリニア性を損なうことなく、摩耗ライフおよびグリップ力と高速耐久性とをより高度に両立させた自動二輪車用空気入りラジアルタイヤが開示されている。
特開2008−44449号公報(特許請求の範囲等)
しかしながら、特許文献1のような構成では、車両旋回時にトレッドショルダー部が発熱した際に、内部の高モジュラスゴムに熱が伝わって剛性が低下することにより、旋回時における操縦安定性が悪化してしまうおそれがあった。また、自動二輪車用空気入りタイヤでは車両旋回時におけるウェットグリップ性の確保も重要となるが、特許文献1ではこの点については検討されていない。
そこで本発明の目的は、旋回時における操縦安定性を確保しつつ、旋回時におけるウェットグリップ性を向上した自動二輪車用空気入りタイヤを提供することにある。
本発明者らは鋭意検討した結果、トレッド部における低モジュラスゴムの配置領域、および、タイヤ踏面部に設ける溝の配置条件を所定に規定することにより、上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、一対のビード部と、該ビード部に連なる一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部間に跨ってトロイド状に延在するトレッド部とを備え、これら各部を前記一対のビード部間にわたり補強する少なくとも1枚のカーカスを有する自動二輪車用空気入りタイヤであって、
前記トレッド部が、タイヤ赤道を挟むタイヤ幅方向中央領域に配置された中央部ゴムと、タイヤ幅方向両端部に配置され、該中央部ゴムより低いモジュラスを有する両側ゴムとからなり、タイヤ幅方向両側部において該中央部ゴムと該両側ゴムとが順に積層された構造を有し、該両側ゴムが、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4の点よりもタイヤ幅方向内側まで延在し、
タイヤ踏面部に、複数の傾斜溝を含むトレッドパターンを有し、かつ、
トレッド幅TWを8等分したとき、8等分した各領域のうち、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4〜3/8の範囲である領域Cにおいて、トレッドパターンの1ピッチあたりに含まれる該傾斜溝の本数が最大となるとともに、該傾斜溝の深さが、領域C内の少なくとも一部で、前記両側ゴムの厚みよりも大きくなっていることを特徴とするものである。
本発明のタイヤにおいては、トレッド幅TWを8等分して、タイヤ赤道を基準に、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/8の点までの範囲を領域A、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/8〜1/4の範囲を領域B、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4〜3/8の範囲を領域C、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの3/8〜トレッド端までの範囲を領域Dとしたとき、
トレッドパターンの1ピッチあたりの各領域A,B,Cに含まれる前記傾斜溝の本数n,n,nが、n≦n<nを満足するとともに、
各領域A,B,C,Dに含まれる前記傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ,θ,θ,θが、θ<θ<θ<θを満足することが好ましい。
本発明によれば、旋回時における操縦安定性を確保しつつ、旋回時におけるウェットグリップ性を向上した自動二輪車用空気入りタイヤを提供することが可能となった。
本発明の自動二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 本発明の自動二輪車用空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す部分展開図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。図示する自動二輪車用空気入りタイヤは、一対のビード部11と、ビード部11に連なる一対のサイドウォール部12と、サイドウォール部12間に跨ってトロイド状に延在するトレッド部13とを備えており、これら各部を一対のビード部11間にわたり補強する少なくとも1枚、例えば、1〜2枚のカーカス1と、そのタイヤ半径方向外側に配置され、補強コードが周方向に螺旋状に巻回されてなる少なくとも1枚、例えば、1〜2枚のベルト層2とを有している。
本発明において、トレッド部13は、タイヤ赤道CLを挟むタイヤ幅方向中央領域に配置された中央部ゴム13Cと、タイヤ幅方向両端部に配置された両側ゴム13Sとからなり、タイヤ幅方向両側部において中央部ゴム13Cと両側ゴム13Sとが順に積層された構造を有している。また、両側ゴム13Sは、中央部ゴム13Cより低いモジュラスを有しており、すなわち、トレッド部13のタイヤ幅方向両側部は、トレッド踏面部は相対的に低モジュラスの両側ゴム13Sからなり、トレッド内部は相対的に高モジュラスの中央部ゴム13Cからなる。
図1に示すように、本発明においては、低モジュラスの両側ゴム13Sが、タイヤ踏面部において、トレッド端TEから、タイヤ赤道CLからタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4の点よりもタイヤ幅方向内側まで延在している。このような構成としたことで、車両旋回時に使用する、タイヤ赤道CLからタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4〜3/8の範囲(後述する領域C)においてタイヤ踏面部に低モジュラスの両側ゴム13Sが配置されるので、車両旋回時のグリップ力を良好に確保することができる。一方、直進走行時に使用するタイヤ幅方向中央領域については、タイヤ踏面部に高モジュラスの中央部ゴム13Cが存在するので、良好な耐摩耗性が確保できる。ここで、本発明において、トレッド幅TWとは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填した無負荷状態において、トレッド表面に沿って測った両トレッド端TE間のタイヤ幅方向距離を意味する。なお、本発明において「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域において有効な産業規格で規定されたリムを意味し、「規定内圧」とは、この産業規格に記載された適用サイズにおける最大負荷能力に対応する空気圧を意味する。また、産業規格とは、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association,Inc.)のYEAR BOOK等である。
図2に、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す部分展開図を示す。図示するように、本発明のタイヤは、タイヤ踏面部に、複数の傾斜溝21〜25を含むトレッドパターンを有している。図示するトレッドパターンは、車両装着時の回転方向が指定される、いわゆる方向性パターンである。図中の矢印は、タイヤの回転方向を示す。
図示するように、本発明においては、トレッド幅TWを8等分して、タイヤ赤道CLを基準に、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/8の点までの範囲を領域A、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/8〜1/4の範囲を領域B、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4〜3/8の範囲を領域C、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの3/8〜トレッド端TEまでの範囲を領域Dとする。本発明においては、8等分した各領域A〜Dのうち、上記領域Cにおいて、トレッドパターンの1ピッチあたりに含まれる傾斜溝の本数が最大となるとともに、傾斜溝の深さが、領域C内の少なくとも一部で、両側ゴム13Sの厚みよりも大きくなっている点が重要である。
上述したように、自動二輪車用タイヤにおいては、トレッド幅TWのうち領域Cが車両旋回時に主として使用する部位となるため、領域Cにおいて傾斜溝の本数を最大とすることで、領域Cにおける排水性を確保することができ、これにより車両旋回時におけるウェットグリップ性を向上することができる。また、傾斜溝の深さを、領域C内の少なくとも一部で両側ゴム13Sの厚みよりも大きくして、すなわち、傾斜溝が両側ゴム13Sを貫通して中央部ゴム13Cまで達するものとすることで、傾斜溝を介して内部の中央部ゴム13Cの熱を発散させ、冷却することができるので、中央部ゴム13Cの剛性の低下を抑制して、旋回時における操縦安定性の悪化を抑制することができる。
よって、本発明によれば、低モジュラスである両側ゴムの配置領域、および、タイヤ踏面部に設ける溝の配置条件を上記のとおり規定したことで、旋回時における操縦安定性を確保しつつ、旋回時におけるウェットグリップ性を向上した自動二輪車用空気入りタイヤを得ることができる。
ここで、本発明において、中央部ゴム13Cおよび両側ゴム13Sについては、中央部ゴム13Cが相対的に高モジュラスであって、両側ゴム13Sが相対的に低モジュラスであればよく、具体的なモジュラスについては特に制限されず、通常タイヤのトレッドゴムに使用される範囲で適宜選定することができる。例えば、各ゴムを構成するゴム組成物の具体的なモジュラスとしては、100℃における300%モジュラスで、中央部ゴム13Cの300%モジュラスM300(C)が10〜12MPaの範囲、両側ゴム13Sの300%モジュラスM300(S)が8〜10MPaの範囲とすることができる。中央部ゴム13Cの300%モジュラスを上記範囲とすることで、良好な耐摩耗性を得ることができ、両側ゴム13Sの300%モジュラスを上記範囲とすることで、良好なグリップ性を得ることができる。
また、本発明においては、低モジュラスの両側ゴム13Sが、トレッド端TEから、タイヤ赤道CLからタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4の点よりもタイヤ幅方向内側まで延在しているものであればよく、好適には、トレッド端TEからタイヤ半幅TW/2の50%を超え75%以下の範囲まで延在するものとする。
また、本発明において、中央部ゴム13Cおよび両側ゴム13Sの厚みは、タイヤ幅方向にわたり実質的に同一であり、すなわち、両側ゴム13Sのトレッドゴムに占める厚さの割合はタイヤ幅方向にわたり実質的に一定である。具体的には例えば、中央部ゴム13Cのタイヤ赤道CLにおける厚み、すなわち、ベルト層2上に存在するトレッドゴム厚みは、6〜10mmとすることができ、両側ゴム13Sの厚みは、中央部ゴム13Cの厚みの50%以上、特には50〜70%の範囲とすることができる。
また、本発明において、各領域内に含まれる傾斜溝の本数とは、各領域内における各傾斜溝のタイヤ幅方向両端点間のタイヤ幅方向距離を計測して、各領域のうちタイヤ幅方向の70%以上にわたり含まれる傾斜溝の本数をカウントするものとする。また、本発明において傾斜溝とは、最大溝幅が2mm以上、または、溝の最大深さが2mm以上の溝をいい、最大溝幅および最大溝深さのいずれかが上記範囲を満足しないような浅溝などを含まない。なお、本発明において溝幅とは、溝の延在方向に対して垂直な断面における開口部の幅をいう。
さらに、本発明において、傾斜溝の深さが、領域C内の少なくとも一部で、両側ゴム13Sの厚みよりも大きくなっているとは、領域C内に含まれる傾斜溝の少なくとも一部が、両側ゴム13Sを貫通して中央部ゴム13Cまで達する深さの部分を有していればよいとの意味であり、これにより、旋回時における操縦安定性の悪化の抑制効果を得ることができる。特には、領域C内に含まれる傾斜溝のすべてが、両側ゴム13Sの厚みよりも大きい最大溝深さを有しているものとすることで、タイヤ全周にわたり効率的に中央部ゴム13Cの冷却効果を得ることができるものとなり、好ましい。ここで、本発明において、領域C内に含まれる傾斜溝の最大溝深さは、好適には、トレッドゴム厚みの50%を超え80%以下の範囲である。
本発明においては、領域Cにおいて傾斜溝の本数を最大とすることが必要であるが、好ましくは、トレッドパターンの1ピッチあたりの各領域A,B,Cに含まれる傾斜溝の本数n,n,nが、n≦n<nを満足するものとする。これにより、車両旋回時において、接地内側のパターン剛性が、接地外側のパターン剛性と比較して低下するので、滑りやすい領域のせん断力が分散して、ウェットグリップの向上効果を得ることができる。タイヤ赤道CLの近傍に位置する領域Aについては、直進走行時における剛性の確保が重要となるので、傾斜溝の本数nは少ないことが好ましい。また、領域Dにおける傾斜溝の本数nについても、旋回時における剛性を確保してドライグリップを確保する観点から、少ないことが好ましい。例えば、図示する例では、領域Aには傾斜溝21,25が含まれ、領域Bには傾斜溝21,23,24が含まれ、領域Cには傾斜溝21,22,23,24が含まれ、領域Dには傾斜溝22が含まれるので、nは2本、nは3本、nは4本、nは1本である。好適には、nは1〜3本、nは2〜4本、nは3〜5本、nは1〜3本である。
また、本発明においては、各領域A,B,C,Dに含まれる傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ,θ,θ,θが、θ<θ<θ<θを満足することが好ましい。これにより、路面からの入力方向に溝が沿うので、最大の排水効果を得ることができる。ここで、傾斜溝の傾斜角度θ,θ,θ,θは、例えば、図中に例示するように、各領域内に含まれる傾斜溝のタイヤ幅方向両端部についてタイヤ周方向における中点同士を結んだ直線を引いたとき、この直線がタイヤ周方向に対してなす角度のうち鋭角側の角度を意味する。本発明において、各領域A,B,C,Dに含まれる傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ,θ,θ,θがθ<θ<θ<θを満足するとは、各領域A,B,C,Dに含まれる傾斜溝がすべて上記関係を満足するような傾斜角度に設定されていることを意味する。よって、各領域に含まれる複数の傾斜溝の傾斜方向は、略平行とすることが好ましい。
各領域に含まれる傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度は、具体的には例えば、領域Aの傾斜角度θは0〜20°、領域Bの傾斜角度θは20°〜50°、領域Cの傾斜角度θは55°〜75°、領域Dの傾斜角度θは60°〜80°の範囲とすることが好ましい。
図示するように、本発明のタイヤにおいては、タイヤ踏面部に、傾斜溝21〜25に加えて、飾り溝31〜33を設けることができる。ここで、本発明において飾り溝とは、最大溝幅が0.1〜2.0mm、好適には0.5〜1.5mmであって、最大溝深さが0.1〜2.0mm、好適には0.2〜0.5mmであるような、溝幅が狭く溝深さの浅い溝をいう。タイヤ踏面部に上記範囲の溝幅および溝深さを有する飾り溝を設けることで、タイヤの使用初期における排水性を向上することができる。また、本発明においては、図示するように、飾り溝についても、傾斜溝と同様に、トレッドパターンの1ピッチあたりの本数が、領域Cにおいて最大となるよう設けることが好ましい。これにより、前述したのと同様の理由により、タイヤの使用初期における車両旋回時のウェットグリップ性を向上することができる。なお、飾り溝の本数についても、傾斜溝と同様にカウントすることができる。
本発明における傾斜溝および飾り溝の配置ピッチは、特に制限されるものではないが、例えば、タイヤの全周長の1/9〜1/16程度とすることができる。また、本発明における傾斜溝および飾り溝のタイヤ周方向位置は、タイヤ赤道面CLを挟むトレッド踏面部の一方側と他方側とで交互に、例えば、配置ピッチの1/2〜1/3だけずらして配置することができる。
本発明のタイヤにおいては、トレッドゴムを構成する中央部ゴムおよび両側ゴムの配置条件、および、タイヤ踏面部に設ける溝の配置条件を上記の通り規定した点が重要であり、これにより所期の効果を得ることができる。それ以外のタイヤ構造や使用材料の詳細などについては特に制限されるものではないが、例えば、以下のように構成することができる。
ベルト層2としては、1本の補強コードをゴムで被覆した長尺状のゴム被覆コードまたは複数本の補強コードをゴムで被覆した帯状プライを螺旋状に巻き回して形成され、コード方向が実質的にタイヤ周方向とされた、いわゆるスパイラルベルトを用いることができる。また、コード方向が層間で互いに交錯するように配置された2層以上の傾斜ベルト層からなるものであってもよい。補強コードとしては、スチールコードの他、芳香族ポリアミド(アラミド、例えば、デュポン社製 商品名ケブラー)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、レーヨン、ザイロン(登録商標)(ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)繊維)、脂肪族ポリアミド(ナイロン)等の有機繊維、さらにはグラスファイバーやカーボンファイバー等の材質のものを適宜選択して用いることができ、摩耗ライフおよび高速耐久性を高いレベルに確保する観点からは、スチールコードを用いることが好ましい。
また、例えば、図示するように、本発明のタイヤの一対のビード部11には夫々ビードコア3が埋設され、カーカス1はこのビードコア3の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。図示はしないが、カーカス1の端部は、両側からビードワイヤで挟み込んで係止してもよい。さらに、本発明のタイヤの最内層には、インナーライナー(図示せず)が形成されている。
本発明のタイヤは、自動二輪車のフロントタイヤおよびリアタイヤのいずれとしても適用可能であるが、特に、リアタイヤとして好適であり、ラジアル構造およびバイアス構造のいずれのタイヤにも適用することができる。
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
(実施例1)
下記の表中に示す条件に従い、タイヤサイズMCR180/55ZR17M/Cにて、図1,2に示すような断面構造およびトレッドパターンを有する実施例1の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤを作製した。カーカス1は2層とし、補強コードにはナイロンを用いた。また、ベルト層2には、ゴム被覆スチールコードを螺旋状に巻回してなるモノスパイラルベルトを用いた。
トレッド部は、タイヤ赤道を挟むタイヤ幅方向中央領域に配置された中央部ゴム(タイヤ赤道CLにおける厚み:8mm,300%モジュラスM300(C):11MPa)と、タイヤ幅方向両端部に配置された両側ゴム(厚み:4mm,300%モジュラスM300(S):9MPa)とからなり、タイヤ幅方向両側部において中央部ゴムと両側ゴムとが順に積層された構造を有していた。また、両側ゴムは、タイヤ踏面部において、トレッド端TEからタイヤ半幅TW/2の70%の位置まで延在していた。
下記の表中に示すように条件を変えて、他の実施例および比較例の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤを作製した。
得られた各供試タイヤをリムサイズMT5.5×17のリムに取り付けて、1000ccのバイクのリアタイヤに装着し、内圧290kPaを充填した。フロントタイヤには、タイヤサイズMCR120/70ZR17M/Cの市販タイヤを用いた。
(旋回時における操縦安定性)
各供試タイヤにつき、プロのライダーによる実車走行をドライ路面のテストコースで行い、旋回時における操縦安定性をフィーリングにより評価した。結果は、比較例1を100とする指数にて示した。数値が大きいほど操縦安定性に優れ、良好である。
(旋回時におけるウェットグリップ性)
各供試タイヤにつき、プロのライダーによる実車走行をウェット路面のテストコースで行い、旋回時におけるグリップ性をフィーリングにより評価した。結果は、比較例1を100とする指数にて示した。数値が大きいほどウェットグリップ性に優れ、良好である。
これらの結果を、下記の表中に併せて示す。
Figure 2019018675
*1)領域Cに含まれる傾斜溝のすべてについて、領域C内の少なくとも一部で最大深さ部分を有するものとした。
上記表中に示すように、各実施例では、旋回時における操縦安定性を確保しつつ、旋回時におけるウェットグリップ性が向上していることが確かめられた。
1 カーカス
2 ベルト層
3 ビードコア
11 ビード部
12 サイドウォール部
13 トレッド部
13C 中央部ゴム
13S 両側ゴム
21〜25 傾斜溝
31〜33 飾り溝
TE トレッド端

Claims (2)

  1. 一対のビード部と、該ビード部に連なる一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部間に跨ってトロイド状に延在するトレッド部とを備え、これら各部を前記一対のビード部間にわたり補強する少なくとも1枚のカーカスを有する自動二輪車用空気入りタイヤであって、
    前記トレッド部が、タイヤ赤道を挟むタイヤ幅方向中央領域に配置された中央部ゴムと、タイヤ幅方向両端部に配置され、該中央部ゴムより低いモジュラスを有する両側ゴムとからなり、タイヤ幅方向両側部において該中央部ゴムと該両側ゴムとが順に積層された構造を有し、該両側ゴムが、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4の点よりもタイヤ幅方向内側まで延在し、
    タイヤ踏面部に、複数の傾斜溝を含むトレッドパターンを有し、かつ、
    トレッド幅TWを8等分したとき、8等分した各領域のうち、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4〜3/8の範囲である領域Cにおいて、トレッドパターンの1ピッチあたりに含まれる該傾斜溝の本数が最大となるとともに、該傾斜溝の深さが、領域C内の少なくとも一部で、前記両側ゴムの厚みよりも大きくなっていることを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
  2. トレッド幅TWを8等分して、タイヤ赤道を基準に、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/8の点までの範囲を領域A、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/8〜1/4の範囲を領域B、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの1/4〜3/8の範囲を領域C、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅TWの3/8〜トレッド端までの範囲を領域Dとしたとき、
    トレッドパターンの1ピッチあたりの各領域A,B,Cに含まれる前記傾斜溝の本数n,n,nが、n≦n<nを満足するとともに、
    各領域A,B,C,Dに含まれる前記傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ,θ,θ,θが、θ<θ<θ<θを満足することを特徴とする請求項1記載の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
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