タイヤについて

タイヤについて

ここではタイヤの基礎知識をお知らせします。ためになる情報としてお役立てください。
  • タイヤの歴史
  • タイヤの機能
  • タイヤの種類
  • タイヤの構造
  • DOT & UTQS

‐ タイヤの歴史

最初の実用的な空気圧タイヤは、1888 年にイギリスのある獣医師であるジョン・ボイド・ダンロップによって作られたもので、ゴム板でホースを作って木の車輪に付け地面と接触する部分は厚いキャンバス地で覆ったタイヤを三輪車に装着してテスト走行を行いました。その結果、何の異常も無かったため、次の段階で滑り止めのためにキャンバス地にゴム切れを付けたタイヤを作り、大きな二輪自転車でテストしたところ性能が優れており、これが空気圧タイヤの誕生となったのです。

1891年にC.K.ウェルチが発明したビードワイヤータイヤは、タイヤの発達史には欠かせないものです。1891年にはミシュラン兄弟も手の力だけで脱着できる特許を提出し、1904年にはファイアストーンとグッドイヤーがストレートサイドワイヤービードタイヤを開発、1908 年度にはアメリカの殆どのメーカーがこのような製造技法を使用するようになりました。しかし、その実用化は35年後の1948年になってからミシュランによって成されました。

コードの材質は太い綿糸を織ったものを使用し、綿糸より強い絹糸は価格がとても高くてタイヤコードとして使用することはできませんでした。

しかし、1928 年にアメリカのデュポン社が合成反応に対する基礎理論を体系化したため、1930年代に入って急激に発展しました。年度別に見ると、1948年以前にはレーヨンコードが熱に弱い綿コードの性質を補完して市場の75%を占有していました。

1948年にはナイロンコードが開発され1959年までレーヨンと競争していましたが、1960年に価格競争に勝って市場を席巻し始め、1962年にはポリエステルの新しいコードが発売され、1970年代に入って鋼鉄線であるスチールコードが主導権を握り、1980年代にはヨーロッパに続きアメリカでもダントツとなりました。

1972年にはデュポン社が、スチールより5倍も強い物性を持ちサイズ安定性もたいへん優れたケブラというポリアミド系の素材を開発しました。しかし、価格がたいへん高いため一部の乗用車だけに使用されていました。

このように材料や製造技術の進歩によって、自動車の性能向上と共にタイヤの力学的な性能が注目され、特に乗用車用のタイヤでは車両や道路の発達と共にタイヤの高速性、操縦性、安全性が改善されて、新しく経済的で性能の優れたタイヤが開発されています。

タイヤは自動車の発展と共に、扁平率と超高速走行において十分目覚しい成長を遂げてきました。

‐ タイヤの機能

タイヤの外観は溝の彫ってある簡単な形をしていますが、それに比べてたくさんの機能を持っています。自動車の荷重を支える機能を基本として、駆動力と制動力を路面に伝える機能、路面からの衝撃を緩和する機能、自動車の進行方向を変換したり維持する機能がそれです。このような4種類の機能を満足させるため、丸いタイヤの中には自動車の真の科学が隠されています。

‐ タイヤの種類

[ 車種による分類 ]

[ パターンによる分類 ]

タイヤのブランドパターンは、デザインとしてだけでなく制動力と駆動力、調整性と安定性、騒音、乗車感などに直結する要因となります。
走行方向を向くように作られたトレード、それと垂直に作られたトレード、あるいは非対称にあるパターンを表すトレードなど、各種トレードは新製品が発売されるたびに変化を続けています。
では、そのトレードはどのような役割を果し、そのトレードの形によってどのような特性があるのかご紹介します。

リブ・パターン リブ・パターンは、タイヤの円周方向に沿っていくつかの溝を彫ったもので、横方向のスリップに対して抵抗が大きく、操向性に優れ騒音も少ないため、舗装道路を高速走行するのに適しているため、乗用車の基本タイプに使用されることが多い。主に乗用車や軽トラック用に用いられるが、最近ではトラックやバス、小型トラックにも用いられている。
ラグ・パターン ラグ・パターンは、タイヤの回転方向に対して直角に近い溝をいくつか彫ったたものだ。これは舗装されていない道路での駆動力と制動力はあるが、騒音が大きく高速用には向いていない。牽引力に優れ放熱性が高いため、トラックとバスに使用されているが、低圧と高速走行時にはタイヤが偏摩耗を起こす恐れがある。主にトラック、バス、小型トラック、建設と産業用車両に使用される。
リブ・ラグ・パターン 最近は一種類の形ではなくいろいろな形を複合して使用する場合が多い。リブ・ラグ・パターンがそれであるが、これはリブ型とラグ型の長所を取って、ショルダー部に深いラグ型の模様を彫って駆動力と制動力が得られるようにし、トレード部の中央付近にはジグザグのリブ型の模様を彫って操縦性と安定性、横方向へのスリップを防ぐようにした。この形は険しい道路はもちろん、一般の舗装道路などにも合っているため、高速用バスに使用されている。
ブロック・パターン ブロック・パターンは路面との接触部分が一つ一つ独立したブロックでできているもので、ブロックの形によって 4 角、 6 角、ひし形などがある。これは牽引性と制動性に優れているだけでなく、横方向へのスリップが少ないためスノータイヤや建設用車両に用いられている。しかし、グルーブが支える面積が広く、早く摩耗するという短所がある。
非対称パターン 非対称パターンは左右のパターンが異なっているもので、主にレース用自動車によく使用される。コーナリング時にタイヤの外側の接地力を高め、高速でコーナーを回ることができる。注意する点は、車両に装着する際に内側と外側を区別して装着しなければならない点だ。
方向性パターン   方向性パターンは、両側の横方向グルーブが一方向になった形で、排水性に優れ高速走行に適したパターンだ。注意する点は、装着する際に走行方向に合わせて装着しなければならない点だ。

‐ タイヤの構造

[ トレッド ( 直接路面と接触する部分 ) ]

路面と接触する部分で、厚いゴム層でできている。タイヤ内部のカーカスとベルト層を保護するため、切傷や衝撃に強く、またタイヤの走行寿命を延ばすために耐磨耗性に優れたゴムを用いる。

[ ショルダー ( タイヤ肩部 ) ]

トレッドとサイドウォールの間にあり (taiya katabu tosyousuru タイヤ肩部と称する ) 、構造上ゴムの厚みが最も厚いため、走行中に内部で発生する熱を発散しやすいように設計されている。

[ サイドウォール ( タイヤの側面部 ) ]

タイヤのショルダー部とビード部の間に該当する部分で、カーカスを保護して柔軟な屈伸運動を行うことにより乗車感を良くする。この部分にはタイヤの種類、規格、パターン、メーカー、商標名など様々な文字が表示されている。

[ ビード ( リムと接触する部分 ) ]

コードの端部分を覆ってタイヤをリムに定着させる役目を果し、ビードワイヤー、コア、ゴム、フリッパーなどで構成されている。一般的にリムに対して若干の締りを与え、走行中にタイヤの空気圧が急激に減少する場合にも、タイヤがリムから外れないように設計されている。

[ カーカス ( タイヤの骨格部 ) ]

タイヤにおいて骨格となる重要な部分で、タイヤのコードとなった布層全体をカーカスという。カーカスはタイヤ内部の空気圧と荷重、衝撃に耐える役目を果す。

[ ベルト ( トレッドとカーカスの間に挿入された層 ) ]

走行時に外部から受ける衝撃を緩和し、トレッドの裂けや外傷が直接カーカスに達することを防ぐ。また、路面に接するトレッド部を広くして、走行の安定性を高める役目を果す。

[ インナーライナー ( カーカス内層に配置されるゴム層 ) ]

チューブの代わりにタイヤの内側にあるもので、空気の漏れを防ぐ役目を果す。

[ ジョイント部の凹凸 ( サイド部にタテに走るヘコミ ) ]

ジョイント部とはタイヤサイド部にあるタテに走るヘコミで、ラジアルタイヤ製造工程上においてできるコードのつなぎ目のことであり故障ではない。通常2ヶ所程度あり、空気充填時に他の部分より少しへこんで見えるが安全性には全く問題はない。

ジョイント部の凹凸 ( サイド部にタテに走るヘコミ )

‐ DOT & UTQS

> DOT( Department of Transportation: 交通部 )

「 DOT 」という文字は、アメリカ交通部が制定したすべての安全規定を守るということの証です。この文字の後にタイヤ ID または一連番号が付きます。この一連番号は数字と文字の組合で最大 11 桁のコードになります。

> U.T.Q.G.(Uniform Tire Quality Gradings System)

一般消費者がTIREを購入する場合、製品性能の相対的評価ができるように、TIREの3つの主要性能を製品に表記するようにしたアメリカ連邦法案のことです。
実際に走行中のタイヤの性能は、車両の種類や運転習慣、道路条件などの影響が大きいため、実際の車両でUTQG Gradeがタイヤの走行性能を保証することはありません。但し、UTQG はタイヤ間の相対的な比較資料としてのみ活用されなければなりません。

  • 摩耗性能
    TIRE TREAD の耐摩耗度に対する指数で、 INDUSTRYWIDE STANDARD 100 に対する相対指数で表示される。例えば、 TREAWEAR が 300 であるタイヤは 100 であるタイヤより三倍ほど耐摩耗度において有利であることを意味する。
  • 制動性能
    DOT(DEPARTMENT OF TRANSPORTATION) 指定条件下でテストした制動性能を現す指標。テスト路面はアスファルトとコンクリートに分けられる。AA, A, B 、そして C に区分され、AA が最もよい制動性能を持っていることを意味する。TRACTION Grade は直線制動性能のみを表し、回転時 ( コーナリング時 ) の制動性能は含まない。
  • 耐熱性能
    FMVSS(FEDERAL MOTOR VEHICLE SAFETY STANDARDS) No.109 のテスト条件によって、TIRE が裂けるまでの室内走行時間を測定してその結果で設定する。 A, B, C Grade に分けられ、 A Grade が最も耐久性に優れたタイヤであることを意味する。アメリカ連邦法によれば、アメリカ内で販売されるすべてのタイヤは C Grade 以上でなければならない。UTQG は乗用車用 RADIALタイヤにのみ適用する。
    スノータイヤやリムの直径が12 インチ以下であるタイヤは含まない。

** ハンコックタイヤはすべての北米輸出製品について UTQG を刻印している。