JP2013147231A - 不整地走行用の自動二輪車用タイヤ - Google Patents

不整地走行用の自動二輪車用タイヤ Download PDF

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Abstract

【課題】ショルダー部付近の排土性を高め、旋回時のグリップ力及び操縦安定性を向上させた不整地走行用の自動二輪車用タイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部2に、複数のブロック9が設けられ、回転方向Rが指定された不整地走行用の自動二輪車用タイヤである。ブロック9は、クラウンブロック11と、ショルダーブロック12と、ミドルブロック13とを含む。溝底面10の面積の総和Sに対するブロック9の接地面積の総和Lの割合であるランドシー比L/Sが、15〜25%である。ショルダー溝底領域15に、溝底突起14が設けられる。溝底突起14は、高さh4が1〜8mmである。溝底面10での断面の最大寸法W4が0.5〜5mmである。ショルダー溝底領域の総面積Sbと、溝底突起14の溝底面10での断面積の総和Spとの比Sp/Sbが10〜40%である。
【選択図】図2

Description

本発明は、ショルダー部付近の排土性を向上させることにより、旋回時のグリップ力、操縦安定性を向上させた不整地走行用の自動二輪車用タイヤに関する。
例えば、オフロードレース等に用いられる不整地走行用の自動二輪車用タイヤでは、不整地路面での良好なグリップ性能を確保するため、溝底面の面積の総和Sに対するブロックの接地面積の総和Lの割合(以下、「ランドシー比L/S」という。)が、舗装路面走行用のタイヤと比較して著しく小さいブロックパターンが採用されている。
このような不整地走行用の自動二輪車用タイヤは、泥濘地等の不整地走行時には、ブロックが路面に対して食い込み易く、エッジ効果が発揮され良好なグリップ力を発揮する。一方、前記タイヤは、軟質の泥濘地では、ショルダーブロック付近の溝底面に泥が付着して目詰まりし、旋回時のグリップ力が低下し易い。特に、泥の付着度合いによってグリップ力が変化するため、タイヤスライドのコントロール性が変化する等、旋回時の操縦安定性が低下するという問題があった。
このような問題に対し、ショルダーブロック及びミドルブロックのタイヤ周方向のブロック間隔を規定することにより、排土性及びトラクション性を向上させた不整地走行用の自動二輪車用タイヤが提案されている(例えば下記特許文献1)。しかしながら、このような自動二輪車用タイヤは、排土性が向上しても、ショルダーブロック及びミドルブロックのタイヤ周方向のブロック数が減少して、旋回時のグリップ力が低下するなど、いまだ十分な効果を得るには至っておらず、さらなる改善の余地があった。
特開2003−72318号公報
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ミドルブロックのタイヤ軸方向の外側の溝底面に、タイヤ半径方向外方にのびる溝底突起を設け、その高さ及び最大寸法等を規定することを基本として、ショルダー部付近の排土性を高め、旋回時のグリップ力及び操縦安定性を向上させた不整地走行用の自動二輪車用タイヤを提供することを主たる目的としている。
本発明のうち、請求項1記載の発明は、トレッド部に、複数のブロックが設けられた不整地走行用の自動二輪車用タイヤであって、前記ブロックは、タイヤ回転軸を含む子午線断面において、タイヤ赤道上でタイヤ周方向に隔設されたクラウンブロックと、最もトレッド端側に配されかつタイヤ周方向に隔設されたショルダーブロックと、前記クラウンブロックと前記ショルダーブロックとの間の領域に設けられかつタイヤ周方向に隔設されたミドルブロックとを含み、溝底面の面積の総和Sに対する前記ブロックの接地面積の総和Lの割合であるランドシー比L/Sが、15〜25%であり、前記ミドルブロックのタイヤ軸方向外側の端縁を通るタイヤ周方向線よりもタイヤ軸方向の外側の溝底の領域であるショルダー溝底領域に、タイヤ半径方向外方にのびる溝底突起が設けられ、前記溝底突起は、溝底面からタイヤ半径方向の外端までの高さが1〜8mmであり、かつ溝底面での断面の最大寸法が0.5〜5mmであり、しかも、前記ショルダー溝底領域の総面積Sbと、前記溝底突起の前記溝底面での断面積の総和Spとの比Sp/Sbが10〜40%であることを特徴とする。
また請求項2記載の発明は、前記ミドルブロック及びショルダーブロックのタイヤ周方向のブロック数は、前記クラウンブロックのタイヤ周方向のブロック数よりも大である請求項1記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤである。
また請求項3記載の発明は、前記溝底面に、前記溝底突起の外表面に連なる凹部が設けられ、前記凹部は、前記溝底突起のタイヤ周方向の一方側に設けられている請求項1又は2記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤである。
また請求項4記載の発明は、前記トレッド部は、回転方向が指定されており、前記凹部は、回転方向の後着側に設けられている請求項3記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤである。
また請求項5記載の発明は、前記凹部は、最大深さが前記溝底突起の前記最大寸法よりも大である請求項3又は4記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤである。
また請求項6記載の発明は、前記凹部は、タイヤ周方向の長さが、前記溝底突起の高さよりも大である請求項3乃至5のいずれかに記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤである。
本発明の不整地走行用の自動二輪車用タイヤは、ミドルブロックのタイヤ軸方向の外側の溝底面であるショルダー溝底領域に、高さ及び最大寸法が規定されたタイヤ半径方向外方にのびる溝底突起が設けられる。このような溝底突起は、ミドルブロックとショルダーブロックとの間の溝底部への泥の付着を妨げるとともに、付着した泥の排出効果を高める。これにより、旋回時のグリップ力及び操縦安定性が向上する。
本発明の不整地走行用の自動二輪車用タイヤの一実施形態を示す断面図である。 図1のトレッド部の展開図である。 図1のショルダーブロック及び溝底突起の斜視図である。 (A)は、本実施形態の溝底突起の拡大斜視図であり、(B)及び(C)は、他の実施形態の溝底突起の拡大斜視図である。 図2のA−A拡大断面図である。 他の実施形態を示すトレッド部の展開図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1には、本実施形態の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ1の正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図が示されている。
ここで、正規状態とは、タイヤを正規リム(図示省略)にリム組みし、かつ、正規内圧を充填した無負荷の状態とする。以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等はこの正規状態で測定された値とする。
また、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" とする。
また、前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" とする。
図1に示されるように、本実施形態の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある。)1は、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、このカーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内方に配されるベルト層7と、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびるビードエーペックスゴム8とを具える。
前記カーカス6は、例えば、2枚のラジアル構造のカーカスプライ6A、6Bにより構成される。このカーカスプライ6A、6Bは、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4に埋設されたビードコア5に至る本体部6aと、本体部6aに連なりかつビードコア5の周りで折り返された折返し部6bとを含む。また、カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コード等が好適に採用される。
前記ベルト層7は、ベルトコードがタイヤ赤道Cに対して傾斜して配列された2枚のベルトプライ7A、7Bからなる。ベルトコードには、例えば、アラミド又はレーヨン等が好適に採用される。
前記ビードエーペックスゴム8は、硬質のゴムからなり、前記本体部6aと折返し部6bとの間に配され、かつビードコア5からタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびる。これにより、ビード部4及びサイドウォール部3が補強される。
前記トレッド部2は、キャンバー角が大きい旋回時においても十分な接地面積が得られるように、トレッド部2のトレッド端Te、Te間の外面2Sが、タイヤ半径方向外側に凸で円弧状に湾曲してのびる。また、トレッド端Te、Te間のタイヤ軸方向距離であるトレッド幅TWがタイヤ最大幅をなす。
図2には、前記トレッド部2の展開図が示される。本実施形態のトレッド部2は、回転方向Rが指定されたパターンを具える。この回転方向Rについては、例えば、サイドウォール部3等に文字やマークで表示される。
また、トレッド部2には、溝底面10と、該溝底面10から***した複数のブロック9とが設けられる。本発明の自動二輪車用タイヤ1は、溝底面10の面積の総和Sに対する前記ブロック9の接地面9Aの接地面積の総和Lの割合であるランドシー比L/Sが、15〜25%に設定される。前記ランドシー比L/Sが15%より小さくなると、接地面積が減少し、操縦安定性が低下する。逆に、前記ランドシー比L/Sが25%よりも大きくなると、各ブロック9に作用する荷重が低下し、ブロック9の路面に対する食い込み量が小さくなり、泥濘地でのトラクションや旋回時のグリップ性能が低下する。
前記ブロック9は、クラウンブロック11、ショルダーブロック12、及びミドルブロック13を含む。さらに、ミドルブロック13のタイヤ軸方向外側の領域には、溝底突起14が設けられる。
前記クラウンブロック11は、タイヤ赤道C上でタイヤ周方向に隔設される。このようなクラウンブロック11は、不整地での直進走行時、路面に深く食い込み、良好なグリップ力を発揮する。また、クラウンブロック11は、その接地面9Aのタイヤ軸方向の中心がタイヤ赤道C上に配されるのが望ましい。これにより、直進時において、クラウンブロック11全体で路面に駆動力を作用させることができ、トラクション性が向上しうる。
前記クラウンブロック11のタイヤ軸方向の接地面9Aのブロック幅W1は、小さくなると、直線走行時のトラクション性能が低下するおそれがある他、ブロック欠けが発生するおそれがある。逆に、前記ブロック幅W1が大きくなると、路面へのクラウンブロック11の食い込み量が小さくなり、グリップ力が低下するおそれがある。このような観点から、クラウンブロック11の前記ブロック幅W1は、溝底面10に沿ったトレッド端Te、Te間の距離であるトレッド展開幅TWeの好ましくは20%以上、より好ましくは22%以上が望ましく、また好ましくは26%以下、より好ましくは24%以下が望ましい。
前記クラウンブロック11のタイヤ周方向のブロック長さL1は、小さくなると、タイヤ軸方向に対するエッジ効果が低下して、旋回性が低下するおそれがあり、大きくなると、クラウンブロック11の路面への食い込み量が低下してトラクション性能が低下するおそれがある。このような観点から、クラウンブロック11の前記ブロック長さL1は、10〜15mmに設定されるのが望ましい。
また、クラウンブロック11の高さh1は、大きくなると、剛性が低下して操縦安定性が低下するおそれがあり、小さくなると、路面に対する食い込み量が低下して、グリップ力が低下するおそれがある。このような観点から、前記高さh1は、13〜17mmに設定されるのが望ましい。
また、前記クラウンブロック11のタイヤ周方向のブロック数n1は、小さくなると、同時に接地するブロック数が小さくなり、グリップ性能が低下するおそれがあり、大きくなると、溝底面10に泥が目詰まりし易くなるため、特に軟質の泥濘地での走行性能が低下するおそれがある。このような観点から、クラウンブロック11の前記ブロック数n1は、25〜45個に設定されるのが望ましい。
前記ショルダーブロック12は、ブロック9のうち最もトレッド端Te側に配されかつタイヤ周方向に隔設される。本実施形態では、タイヤ周方向に隔設された各ショルダーブロック12のタイヤ軸方向外側の端縁12aが、同一のタイヤ周方向線上に配されるため、ショルダーブロック12のタイヤ軸方向外側の端縁12aが、トレッド端Teとなる。他の実施形態として、各ショルダーブロック12の端縁12aが同一のタイヤ周方向線上にない場合は、最もタイヤ軸方向外側に配されたショルダーブロック12の端縁12aがトレッド端Teとなる。
前記ショルダーブロック12の接地面9Aのタイヤ軸方向のブロック幅W2は、小さくなると、ブロック欠けが発生するおそれがあり、大きくなると、溝底面10に泥が目詰まりし易くなり排土性が低下するおそれがある。このような観点から、前記ブロック幅W2は、好ましくはトレッド展開幅TWeの10%以上、より好ましくは12%以上が望ましく、また好ましくは16%以下、より好ましくは14%以下が望ましい。
前記ショルダーブロック12のタイヤ周方向のブロック長L2は、小さくなると、剛性が低下して、旋回時にブロック欠けが発生するおそれがあり、大きくなると、路面への食い込み量が低下して、旋回時のグリップ性能が低下するおそれがある。このような観点から、前記ブロック長L2は、10〜15mmに設定されるのが望ましい。
また、前記ショルダーブロック12の高さh2は、小さくなると、路面への食い込み量が低下して、旋回性が低下するおそれがあり、大きくなると、剛性が低下してブロック欠けが発生するおそれがある。このような観点から、前記高さh2は、13〜17mmに設定されるのが望ましい。
前記ミドルブロック13は、クラウンブロック11とショルダーブロック12との間の領域に設けられ、タイヤ周方向に隔設される。このようなミドルブロック13は、比較的小さいキャンバー角での旋回時に路面と接地してグリップ力を発揮し、旋回性を向上しうる。
前記ミドルブロック13のタイヤ軸方向のブロック幅W3は、小さくなると、特に旋回から立ち上がりの際のトラクション性能が低下するおそれがある他、倒し込みの際の操縦安定性が低下するおそれがあり、大きくなると、溝底面10に泥が目詰まりし易くなり排土性が低下するおそれがある。このような観点から、前記ブロック幅W3は、好ましくはトレッド展開幅TWeの10%以上、より好ましくは12%以上が望ましく、また好ましくは16%以下、より好ましくは14%以下が望ましい。
前記ミドルブロック13のタイヤ周方向のブロック長L3は、小さくなると、剛性が低下して、倒し込み時の操縦安定性が低下するおそれがあり、大きくなると、路面への食い込み量が低下して、小さいキャンバー角での旋回性が低下するおそれがある。このような観点から、前記ブロック長L3は、10〜15mmに設定されるのが望ましい。
また、前記ミドルブロック13の高さh3は、小さくなると、路面への食い込み量が低下して旋回性が低下するおそれがあり、大きくなると、排土性が低下するおそれがある。このような観点から、前記高さh3は、13〜17mmに設定されるのが望ましい。
前記ショルダーブロック12及び前記ミドルブロック13のタイヤ周方向のブロック数n2及びn3は、クラウンブロック11のタイヤ周方向のブロック数n1よりも大に設定されるのが好ましい。ショルダーブロック12及びミドルブロック13のブロック数n2及びn3が増加すると、旋回時のグリップ力及び操縦安定性が顕著に向上しうる。なお、ブロック数の増加に伴う排土性の悪化は、本発明の溝底突起14で防止できる。
図3には、ショルダーブロック12及び溝底突起14の斜視図が示される。図2及び図3に示されるように、前記ミドルブロック13のタイヤ軸方向外側の端縁13aを通るたいや周方向線Eよりもタイヤ軸方向の外側の領域であるショルダー溝底領域15に、タイヤ半径方向外方にのびる溝底突起14が設けられる。本実施形態の溝底突起14は、タイヤ半径方向外側に向かって径が減少する円錐状で形成されている。ショルダー溝底領域15に泥が入り込もうとすると、溝底突起14は、ブロック9に比較して剛性が小さいため、泥に突き刺さらず、溝底面10と泥との間で、屈曲した状態となる。これにより、溝底面10に泥が付着することが抑制され、目詰まりが抑制される。さらに、溝底突起14が元の状態に戻ろうとする反力とタイヤ回転の遠心力とにより、泥が効果的に排出される。
前記溝底突起14の溝底面10での断面形状は、図4の(A)に示されるように、円形に限定されるものではなく、図4の(B)及び(C)に示されるように、矩形又は楕円形であっても良い。
図2のA−A断面である図5に示されるように、前記溝底突起14の溝底面10からタイヤ半径方向の外端14eまでの高さh4は、1〜8mmに設定される。前記高さh4が1mmよりも小さいと、泥が溝底面10に入り込む際溝底突起14が屈曲せず、排土性が低下する。逆に、前記高さh4が8mmよりも大きくなると、溝底突起14自体が泥を絡めて捕まえてしまい、排土性が低下し、旋回時のグリップ力が低下する。さらに、溝底突起14に泥が付着するため、溝底突起14の耐久性が低下するおそれがある。このような観点から、前記高さh4は、好ましくは2mm以上、より好ましくは3mm以上が望ましく、好ましくは5mm以下、より好ましくは4mm以下が望ましい。
また、前記溝底突起14の溝底面10での断面での最大寸法W4は、0.5〜5mmに設定される。前記最大寸法W4は、図5に示されるように、溝底面10に沿って溝底突起14を切断したときの断面の最大寸法である。前記最大寸法W4が0.5mmより小さいと、溝底突起14の剛性が小さくなり過ぎ、その変形時の復元力によって泥を排出することができず、かつ溝底突起14の耐久性が低くなり折損し易くなる。逆に、前記最大寸法W4が5mmより大きいと、溝底突起14の剛性が高くなり過ぎ、泥が溝底面10に入り込む際、溝底突起14が泥に食い込み、排土性が低下する。このような観点から、前記最大寸法W4は、好ましくは1mm以上が望ましく、また好ましくは3mm以下、より好ましくは2mm以下が望ましい。
前記溝底突起14は、ショルダー溝底領域15の総面積Sbと、溝底突起14の溝底面10での断面積の総和Spとの比Sp/Sbが10〜40%である。前記比Sp/Sbが10%よりも小であると、溝底突起14が不足して、これによる排土効果が期待できない。逆に、前記比Sp/Sbが40%よりも大であると、溝底突起14の密度が大きくなり過ぎ、溝底突起14自体が泥を捕まえてしまい、目詰まりの原因となる。このような観点から、前記比Sp/Sbは、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下が望ましい。
溝底突起14は、前記最大寸法W4が0.5〜5mmかつ前記比Sp/Sbが10〜40%であれば良く、本数、配置については特に限定されない。従って、図6で示される他の実施形態のように、溝底突起14の1本当たりの断面積を小さくし、かつ溝底突起14の本数を増やしても良い。
図5に示されるように、前記溝底面10には、前記溝底突起14の外表面に連なる凹部16が設けられるのが望ましい。また、この凹部16は、溝底突起14のタイヤ周方向の一方側に設けられるのが望ましい。これにより、溝底面10に泥が入り込む際、溝底面10と泥との間に空間が介在し易くなるため、泥の密着が抑制され排土性が向上しうる。さらに、溝底突起14の回転方向の一方側に隣接して凹部16を設けることにより、溝底突起14がタイヤ周方向に効果的に倒れ込み易くなり、さらに排土性が向上しうる。
前記凹部16は、より好ましくは前記溝底突起14の回転方向の後着側に設けられるのが望ましい。これにより、溝底突起14が回転方向の後着側により倒れ込み易くなる。
前記凹部16の最大深さd1は、小さくなると、溝底突起14のタイヤ周方向の動きが小さくなり排土性が低下するおそれがあり、大きくなると、溝底突起14が折損し易くなるおそれがある。このような観点から、前記最大深さd1は、好ましくは溝底突起14の前記最大寸法W4よりも大であるのが望ましく、また前記最大寸法W4の1.5倍以下であるのが望ましい。
前記凹部16のタイヤ周方向の長さL4は、溝底突起14の前記高さh4よりも大であるのが望ましい。これにより、溝底突起14が折れ曲がる際、凹部16に溝底突起14が入り込むため、溝底突起14の折損が抑制される。逆に、前記凹部16の前記長さL4が大き過ぎると、溝底突起14を必要な密度で配するのが困難となる。このような観点から、前記長さL4は、好ましくは前記高さh4の1.5倍以下が望ましく、より好ましくは1.3倍以下が望ましい。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
図1の基本構造を有し、かつ図2のトレッドパターンを基本パターンとしたタイヤサイズ120/80−19の不整地走行用の自動二輪車用タイヤが表1の仕様に基づいて試作され、それらが排気量450ccのモトクロス競技車両の後輪に装着され、性能がテストされた。また、比較のために、溝底突起が配されていないタイヤについても従来例として同様にテストされた。なお、共通仕様は以下の通りである。
タイヤサイズ:
前輪:80/100−21
後輪:120/80−19
リムサイズ:
前輪:21×1.60
後輪:19×2.15
内圧:
前輪:80kPa
後輪:80kPa
テスト方法は、次の通りである。
<旋回時のグリップ力、操縦安定性>
前記車両を用いて、モトクロスコースにて実走した時の「旋回時のグリップ力」及び「操縦安定性」が、テストライダーによる官能評価により評価された。結果は、従来例を100とする評点であり、数値が大きい程良好であることを示す。
<溝底突起の耐久性>
前記実走後の溝底突起の残存状況について、目視により評価された。結果は、実施例1を100とする評点であり、数値が大きい程良好であることを示す。
テストの結果を表1に示す。
Figure 2013147231
Figure 2013147231
テストの結果、実施例の自動二輪車用タイヤは、旋回時のグリップ力及び操縦安定性が有意に向上していることが確認できた。
6 カーカス
7 ベルト層
8 ビードエーペックスゴム
9 ブロック
10 溝底面
11 クラウンブロック
12 ショルダーブロック
13 ミドルブロック
14 溝底突起
15 ショルダー溝底領域
16 凹部

Claims (6)

  1. トレッド部に、複数のブロックが設けられた不整地走行用の自動二輪車用タイヤであって、
    前記ブロックは、タイヤ回転軸を含む子午線断面において、タイヤ赤道上でタイヤ周方向に隔設されたクラウンブロックと、最もトレッド端側に配されかつタイヤ周方向に隔設されたショルダーブロックと、前記クラウンブロックと前記ショルダーブロックとの間の領域に設けられかつタイヤ周方向に隔設されたミドルブロックとを含み、
    溝底面の面積の総和Sに対する前記ブロックの接地面積の総和Lの割合であるランドシー比L/Sが、15〜25%であり、
    前記ミドルブロックのタイヤ軸方向外側の端縁を通るタイヤ周方向線よりもタイヤ軸方向の外側の溝底の領域であるショルダー溝底領域に、タイヤ半径方向外方にのびる溝底突起が設けられ、
    前記溝底突起は、溝底面からタイヤ半径方向の外端までの高さが1〜8mmであり、かつ溝底面での断面の最大寸法が0.5〜5mmであり、
    しかも、前記ショルダー溝底領域の総面積Sbと、前記溝底突起の前記溝底面での断面積の総和Spとの比Sp/Sbが10〜40%であることを特徴とする不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
  2. 前記ミドルブロック及びショルダーブロックのタイヤ周方向のブロック数は、前記クラウンブロックのタイヤ周方向のブロック数よりも大である請求項1記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
  3. 前記溝底面に、前記溝底突起の外表面に連なる凹部が設けられ、
    前記凹部は、前記溝底突起のタイヤ周方向の一方側に設けられている請求項1又は2記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
  4. 前記トレッド部は、回転方向が指定されており、
    前記凹部は、回転方向の後着側に設けられている請求項3記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
  5. 前記凹部は、最大深さが前記溝底突起の前記最大寸法よりも大である請求項3又は4記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
  6. 前記凹部は、タイヤ周方向の長さが、前記溝底突起の高さよりも大である請求項3乃至5のいずれかに記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
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