JP4583891B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

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本発明は、自動二輪車に装着される空気入りタイヤに関する。
自動二輪車は、車両の内側への傾斜によって生じるキャンバースラストによって遠心力に対向しつつ、旋回する。旋回性能の観点から、自動二輪車用タイヤには高い横剛性が要求される。タイヤにはさらに、直進安定性及び衝撃吸収性が要求される。タイヤの過大な縦剛性は、直進安定性及び衝撃吸収性を阻害する。タイヤでは、横剛性と縦剛性とのバランスが重要である。
諸性能のバランスに配慮されたタイヤが、種々提案されている。特開平5−4503号公報には、ジョイントレス構造のベルトと、二層構造のサイドウォールとを備えた自動二輪車用のラジアルタイヤが開示されている。特開2002−347410公報には、ジョイントレス構造のベルトと、このベルトとカーカスとの間に配置されたゴム層とを備えた自動二輪車用タイヤが開示されている。
特開平5−4503号公報 特開2002−347410公報
ジョイントレス構造のベルトは、タイヤの直進安定性に寄与する。一方、このベルトを備えたタイヤでは、横剛性が不足する傾向が見られる。横剛性が不十分なタイヤは、旋回安定性に劣る。特に、このタイヤが自動二輪車の前輪に装着された場合の旋回安定性の改善が、急務である。
サイドウォールに補強フィラーが設けられれば、十分な横剛性が得られうる。しかし、この補強フィラーは縦剛性をも高め、衝撃吸収性を損なう。赤道面に対するカーカスコードの角度が小さく設定されれば、十分な横剛性が得られうる。しかし、この場合も、過大な縦剛性が衝撃吸収性を阻害する。ジョイントレス構造のベルトとカットベルトとが併用されれば、十分な横剛性が得られうる。しかし、このカットベルトは縦剛性をも高め、衝撃吸収性を損なう。
本発明の目的は、直進安定性、旋回安定性及び衝撃吸収性に優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、コア及びエイペックスからなる一対のビードと、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を備える。このカーカスは、第一カーカスプライ及び第二カーカスプライを有している。このタイヤは、第一カーカスプライと第二カーカスプライとの間であって、ショルダーに相当する箇所の近傍又はサイドウォールに相当する箇所の近傍に、A硬度Hsが80以上である高硬度ゴム層をさらに備える。
好ましくは、このタイヤは、トレッドとカーカスとの間に、トレッド面の周長Ltに対して70%以上100%以下の周長Lbを有するベルトをさらに備える。このベルトは、スチール又はアラミド繊維からなり略周方向に螺旋巻きされたベルトコードを備える。第一カーカスプライ及び第二カーカスプライは、ラジアル構造であって、ナイロン繊維、ポリエステル繊維又はレーヨン繊維からなるカーカスコードを備える。このタイヤは、自動二輪車の前輪に装着される。
高硬度ゴム層がショルダーに相当する箇所の近傍に配置される場合、この高硬度ゴム層は、タイヤの内周長Liの半分に対して15%以上25%以下の周長L1を備える。ビードベースラインからの、サイドウォールの高さHに対する高硬度ゴム層の下端の高さH1の比率は、50%以上である。この高硬度ゴム層の厚みTは、1.0mm以上3.0mm以下である。
高硬度ゴム層がサイドウォールに相当する箇所の近傍に配置される場合、ビードベースラインからのサイドウォールの高さHに対する、高硬度ゴム層の半径方向距離L2比率は、60%以上である。この高硬度ゴム層の厚みTは、1.0mm以上3.0mm以下である。
本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、高硬度ゴム層が横剛性を高める。この高硬度ゴム層は、縦剛性をさほど高めない。このタイヤは、直進安定性、旋回安定性及び衝撃吸収性に優れる。
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自動二輪車用タイヤ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、カーカス10、インナーライナー12、高硬度ゴム層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。溝20が設けられなくてもよい。
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、本体22及びウイング24を備えている。本体22及びウイング24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10の外傷を防止する。
ビード8は、コア26と、このコア26から半径方向外向きに延びるエイペックス28とを備えている。コア26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。エイペックス28は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状であり、高硬度な架橋ゴムからなる。
カーカス10は、第一カーカスプライ30及び第二カーカスプライ32からなる。第一カーカスプライ30及び第二カーカスプライ32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。第一カーカスプライ30及び第二カーカスプライ32は、コア26の周りを、軸方向内側から外側に向かって巻かれている。
図示されていないが、第一カーカスプライ30及び第二カーカスプライ32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75°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、有機繊維からなる。有機繊維の具体例としては、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。特に、ナイロン繊維、ポリエステル繊維及びレーヨン繊維が好ましい。
インナーライナー12は、カーカス10の内周面に接合されている。インナーライナー12は、架橋ゴムからなる。インナーライナー12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12には、ブチル系ゴムが適している。インナーライナー12は、タイヤ2の内圧を保持する役割を果たす。
高硬度ゴム層14は、第一カーカスプライ30と第二カーカスプライ32とに挟まれている。高硬度ゴム層14は、ショルダー34の近傍に位置している。高硬度ゴム層14のA硬度Hsは、80以上である。この高硬度ゴム層14により、タイヤ2の横剛性が高められる。高硬度ゴム層14は、タイヤ2の縦剛性には大きくは影響を与えない。高硬度ゴム層14は、横剛性と縦剛性とのバランスに寄与する。横剛性の観点から、A硬度Hsは90以上がより好ましい。縦剛性の抑制の観点から、A硬度Hsは、95以下が好ましい。A硬度Hsは、「JIS K6253」の規定に準拠して、タイプAのデュロメータによって測定される。
ベルト16は、カーカス10の半径方向外側に位置している。ベルト16は、カーカス10と積層されている。ベルト16は、カーカス10を補強する。ベルト16は、単一のベルトプライ36からなる。図1において、両矢印(Lt/2)で示されているのはトレッド面18の周長の半分であり、両矢印(Lb/2)で示されているのはベルト16の周長の半分である。周長Ltは、トレッド4の一方の端P1から他方の端P1(図示されず)までの距離である。周長Ltは、トレッド面18に沿って測定される。周長Lbは、ベルト16の一方の端P2から他方の端P2(図示されず)までの距離である。周長Lbは、ベルトプライ36の外周面に沿って測定される。直進安定性の観点から、周長Ltに対する周長Lbの比率は70%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。この比率は、100%以下である。
図2は、加硫工程前のベルトプライ36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2の周方向である。ベルトプライ36は、カーカス10の外周面に長尺の帯体38が螺旋状に巻かれることで形成されている。帯体38は、ほぼタイヤ2周方向に、かつタイヤ2赤道面に対して若干傾斜して延びる。帯体38とタイヤ2の赤道面との交差角度は、5°(degree)以下である。本明細書では、帯体38が螺旋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36の帯体38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38は並列された2本のベルトコード40と、トッピングゴム42とからなる。ベルトコード40の材質は、スチール又はアラミド繊維である。ベルトコード40は、トッピングゴム42に埋設されている。ベルトコード40は、帯体38の長手方向に延びている。前述のように帯体38は螺旋状に巻かれているので、ベルトコード40も螺旋状に巻かれる。換言すれば、ベルトコード40もジョイントレスである。このベルトコード40はカーカス10を均一にタガ締めし、リフティングを抑制する。帯体38におけるベルトコード40の本数は1本でもよく、3本以上でもよい。
ジョイントレス構造のベルト16は、タイヤ2の直進安定性及び衝撃吸収性に寄与する。ジョイントレス構造のベルト16を備えた一般的なタイヤでは、横剛性が不足する傾向が見られる。本発明に係るタイヤ2では、前述のように、高硬度ゴム層14が横剛性を補う。このタイヤ2では、大きな横剛性と比較的小さな縦剛性とが達成される。このタイヤ2は、直進安定性、旋回安定性及び衝撃吸収性に優れる。
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において両矢印L1で示されているのは、高硬度ゴム層14の周長である。周長L1は、高硬度ゴム層14の上端P3から下端P4までの距離である。周長L1は、高硬度ゴム層14の内周面に沿って測定される。タイヤ2の内周長Liの半分に対する周長L1の比率は、15%以上25%以下が好ましい。比率が15%以上に設定されることにより、十分な横剛性が得られる。横剛性の観点から、比率は18%以上がより好ましい。比率が25%以下に設定されることにより、縦剛性が抑制される。縦剛性の抑制の観点から、比率は22%以下がより好ましい。なお、内周長Liは、一端P5から他端P5(図示されず)までの距離である。内周長Liは、タイヤの内周面に沿って測定される。
図4において符号BLで示されているのは、ビードベースラインである。このビードベースラインBLは、リム径を確定する線である。図4において両矢印Hで示されているのは、サイドウォール6の高さである。高さHは、ビードベースラインBLから点P1までの距離である。両矢印H1で示されているのは、高硬度ゴム層14の下端P4の、ビードベースラインBLからの高さである。高さHに対する高さH1の比率は、50%以上が好ましい。比率が50%以上に設定されることにより、過大な横剛性が抑制される。この観点から、比率は60%以上がより好ましい。十分な横剛性が得られるとの観点から、比率は85%以下が好ましい。
高硬度ゴム層14の厚みTは、1.0mm以上3.0mm以下が好ましい。厚みTが1.0mm以上に設定されることにより、十分な横剛性が得られる。横剛性の観点から、厚みTは1.5mm以上がより好ましい。厚みTが3.0mm以下に設定されることにより、縦剛性が抑制される。縦剛性の抑制の観点から、厚みTは2.5mm以下がより好ましい。高硬度ゴム層の厚みが不均一の場合は、最大厚みが測定される。
タイヤ2の各部位のサイズは、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。
図5は、本発明の他の実施形態に係る自動二輪車用タイヤ50の一部が示された断面図である。このタイヤ50も、図1に示されたタイヤ2と同様、トレッド4、サイドウォール6、ビード8、カーカス10、インナーライナー12及びベルト16を備えている。サイドウォール6は、本体22及びウイング24を備えている。ビード8は、コア26とエイペックス28とを備えている。カーカス10は、第一カーカスプライ30及び第二カーカスプライ32からなる。第一カーカスプライ30及び第二カーカスプライ32は、カーカスコードとトッピングゴムとからなる。カーカスコードの好ましい材質は、ナイロン繊維、ポリエステル繊維及びレーヨン繊維である。ベルト16は、単一のベルトプライ36からなる。このベルトプライ36は、ジョイントレス構造である。ベルトコードは、スチール又はアラミド繊維からなる。トレッド4の周長Ltに対するベルト16の周長Lbの比率は70%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。
このタイヤ50はさらに、高硬度ゴム層52を備えている。高硬度ゴム層52は、第一カーカスプライ30と第二カーカスプライ32とに挟まれている。高硬度ゴム層52は、サイドウォール6の近傍に位置している。高硬度ゴム層52のA硬度Hsは、80以上である。この高硬度ゴム層52により、タイヤ50の横剛性が高められる。高硬度ゴム層52は、タイヤ50の縦剛性には大きくは影響を与えない。高硬度ゴム層52は、横剛性と縦剛性とのバランスに寄与する。横剛性の観点から、A硬度Hsは90以上がより好ましい。縦剛性の抑制の観点から、A硬度Hsは、95以下が好ましい。
このタイヤ50では、ジョイントレス構造のベルト16により、直進安定性及び衝撃吸収性が高められる。このタイヤ50では、高硬度ゴム層52により、旋回安定性が高められる。
図6は、図5のタイヤ50の一部が示された拡大断面図である。この図6において両矢印L2で示されているのは、高硬度ゴム層52の半径方向距離である。換言すれば、距離L2は、高硬度ゴム層52の上端P6と下端P7との半径方向距離である。ビードベースラインBLからのサイドウォール6の高さHに対する、高硬度ゴム層52の半径方向距離L2の比率は、60%以上が好ましい。比率が60%以上に設定されることにより、十分な横剛性が得られる。横剛性の観点から、比率は70%以上がより好ましい。縦剛性の抑制の観点から、比率は90%以下が好ましい。
図6において両矢印H2で示されているのは、高硬度ゴム層52の上端P6の、ビードベースラインBLからの高さである。高さHに対する高さH2の比率は、60%以上が好ましい。比率が60%以上に設定されることにより、十分な横剛性が得られる。この観点から、比率は70%以上がより好ましい。縦剛性の抑制の観点から、比率は100%以下が好ましい。
高硬度ゴム層52の厚みTは、1.0mm以上3.0mm以下が好ましい。厚みTが1.0mm以上に設定されることにより、十分な横剛性が得られる。横剛性の観点から、厚みTは1.5mm以上がより好ましい。厚みTが3.0mm以下に設定されることにより、縦剛性が抑制される。縦剛性の抑制の観点から、厚みTは2.5mm以下がより好ましい。高硬度ゴム層52の厚みが不均一の場合は、最大厚みが測定される。
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から図4に示された構造を備えた自動二輪車用タイヤを得た。このタイヤは、ショルダー近傍に高硬度ゴム層を備えている。この高硬度ゴム層は、90のA硬度と、2.0mmの厚みを備えている。この高硬度ゴム層は、タイヤの内周長Liの半分に対して20%の周長L1を備えている。高硬度ゴム層の下端P4の高さH1の、サイドウォールの高さHに対する比率は、75%である。このタイヤは、トレッド面の周長Ltに対して85%の周長Lbを有するベルトを備えている。このベルトはスチールコードを備えており、ジョイントレス構造である。このタイヤは、第一カーカスプライ及び第二カーカスプライを備えている。第一カーカスプライ及び第二カーカスプライはナイロン繊維からなるコードを備えており、ラジアル構造である。このタイヤのサイズは、「120/70ZR17 M/C(58W) D221F」である。
[実施例2、3、9及び10]
高硬度ゴム層の周長L1を下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例2、3、9及び10のタイヤを得た。
[実施例4、5、7及び8]
高硬度ゴム層の厚みTを下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例4、5、7及び8のタイヤを得た。
[比較例1及び実施例6]
高硬度ゴム層のA硬度Hsを下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、比較例1及び実施例6のタイヤを得た。
[比較例2]
高硬度ゴム層を設けなかった他は実施例1と同様にして、比較例2のタイヤを得た。
[実施例11]
図5及び図6に示された構造を備えた自動二輪車用タイヤを得た。このタイヤは、サイドウォール近傍に高硬度ゴム層を備えている。この高硬度ゴム層は、90のA硬度と、2.0mmの厚みを備えている。この高硬度ゴム層は、サイドウォールの高さHに対する比率が80%である半径方向距離L2を備えている。高硬度ゴム層の上端P6の高さH2の、サイドウォールの高さHに対する比率は、70%である。このタイヤは、トレッド面の周長Ltに対して85%の周長Lbを有するベルトを備えている。このベルトはスチールコードを備えており、ジョイントレス構造である。このタイヤは、第一カーカスプライ及び第二カーカスプライを備えている。第一カーカスプライ及び第二カーカスプライはナイロン繊維からなるコードを備えており、ラジアル構造である。このタイヤのサイズは、「120/70ZR17 M/C(58W) D221F」である。
[実施例12、13、19及び20]
高硬度ゴム層の半径方向距離L2を下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例12、13、19及び20のタイヤを得た。
[実施例14、15、17及び18]
高硬度ゴム層の厚みTを下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例14、15、17及び18のタイヤを得た。
[比較例3及び実施例16]
高硬度ゴム層のA硬度Hsを下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、比較例3及び実施例16のタイヤを得た。
[走行試験]
タイヤを、「17×MT3.50M/C」のリムに組み込み、内圧が250kPaとなるように、タイヤに空気を充填した。このリムを排気量が1300cmである自動二輪車に、前輪として装着した。この自動二輪車を、距離が5kmであるレース用サーキットコースにて走行させた。そして、ライダーに、旋回安定性と衝撃吸収性とをAからDの4ランクで格付けさせた。この結果が、下記の表1及び表2に示されている。
Figure 0004583891
Figure 0004583891
表1及び表2に示されるように、実施例のタイヤは、旋回安定性と衝撃吸収性との両方に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
本発明は、種々の自動二輪車に適している。
図1は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用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。 図5は、本発明の他の実施形態に係る自動二輪車用タイヤの一部が示された断面図である。 図6は、図5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、50・・・自動二輪車用タイヤ
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
8・・・ビード
10・・・カーカス
14、52・・・高硬度ゴム層
16・・・ベルト
22・・・本体
24・・・ウイング
26・・・コア
28・・・エイペックス
30・・・第一カーカスプライ
32・・・第二カーカスプライ
34・・・ショルダー
36・・・ベルトプライ

Claims (4)

  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、コア及びエイペックスからなる一対のビードと、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、このカーカスと上記トレッドとの間に配置されたベルトとを備えており、
    このベルトが略周方向に螺旋巻きされたベルトコードを備えており、
    上記カーカスが、第一カーカスプライ及び第二カーカスプライを有しており、
    この第一カーカスプライと第二カーカスプライとの間に、A硬度Hsが80以上95以下である高硬度ゴム層をさらに備えており、
    この高硬度ゴム層が、タイヤの内周長Liの半分に対して15%以上25%以下の周長L1を備えており、
    ビードベースラインからの、サイドウォールの高さHに対する上記高硬度ゴム層の下端の高さH1の比率が50%以上85%以下であり、
    上記内周長Liは、タイヤの子午線断面におけるタイヤの内周面に沿った長さであり、
    上記周長L1は、タイヤの子午線断面における高硬度ゴム層に沿った長さであり、
    この高硬度ゴム層の厚みTが1.0mm以上3.0mm以下である自動二輪車用タイヤ。
  2. 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、コア及びエイペックスからなる一対のビードと、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、このカーカスと上記トレッドとの間に配置されたベルトとを備えており、
    このベルトが略周方向に螺旋巻きされたベルトコードを備えており、
    上記カーカスが、第一カーカスプライ及び第二カーカスプライを有しており、
    この第一カーカスプライと第二カーカスプライとの間に、A硬度Hsが80以上95以下である高硬度ゴム層をさらに備えており、
    ビードベースラインからのサイドウォールの高さHに対する、上記高硬度ゴム層の下端から上端までの半径方向の距離L2の比率が60%以上90%以下であり、
    ビードベースラインからのサイドウォールの高さHに対する、上記高硬度ゴム層の上端のビードベースラインからの高さH2の比率が60%以上100%以下であり、
    この高硬度ゴム層の厚みTが1.0mm以上3.0mm以下である自動二輪車用タイヤ。
  3. 上記ベルトの周長Lbが、トレッド面の周長Ltに対して70%以上100%以下であり、
    上記トレッド面の周長Ltは、タイヤの子午線断面におけるトレッド面に沿った長さであり、
    上記ベルトの周長Lbは、タイヤの子午線断面におけるベルトに沿った長さであり、
    上記ベルトコードがスチール又はアラミド繊維からなり、
    第一カーカスプライ及び第二カーカスプライが、ラジアル構造であって、ナイロン繊維、ポリエステル繊維又はレーヨン繊維からなるカーカスコードを備えており、
    自動二輪車の前輪に装着される請求項1又は2に記載のタイヤ。
  4. 上記高硬度ゴム層のA硬度Hsが90以上95以下である請求項1から3のうちのいずれかに記載のタイヤ。
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