３分でわかる技術の超キホン「タイヤ」の基礎知識まとめ(種類/仕組み/用語/技術開発のトレンド等)

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タイヤとは

「タイヤ」とは、陸上を走行する輸送機械の車輪であって、路面に接し、かつ交換できる部分の総称です。
広義には、鉄道車両の車輪もタイヤに含まれますが、一般には、自動車、オートバイ、自転車などの空気入りタイヤを指します。

以下、空気入りタイヤ、特に自動車用の空気入りタイヤを中心に簡単に解説します。

１．タイヤの種類
- （1）用途別の分類
- （2）構造別の分類
２．タイヤの仕組みと名称（用語）
３．タイヤにおける技術開発のトレンド
４．主要なタイヤメーカー

１．タイヤの種類

（1）用途別の分類

タイヤを用途別に分類すると、自動車用タイヤ、オートバイ用タイヤ、建設・鉱山車両用タイヤ、農業機械用タイヤ、航空機用タイヤ、自転車用タイヤなどがあります。これらは主に空気入りタイヤです。

（2）構造別の分類

構造別にみると、主に、ラジアルタイヤとバイアスタイヤに分けられます。

【図1　構造別にみたタイヤの違い】

図1（a）のように「ラジアルタイヤ」は、タイヤの骨格を形成しているカーカスをタイヤの中心から放射状（radial）に配置したものです。
自動車用タイヤは、ほぼラジアルタイヤです。

図1（b）のように「バイアスタイヤ」は、カーカスを斜め（bias）に配置したもので、モーターサイクル用、産業車両用、建築車両用、農業機械用として使用されています^i*１）。

このほかにも、「スタッドレスタイヤ」や「ランフラットタイヤ」などの種類があります。

「スタッドレスタイヤ」は、積雪路や凍結路などを走行するために開発されたスノータイヤの一種です。以前使用されていたスパイクタイヤのスタッド（スパイクピン）がない（レス）タイヤということでこの名称がついています。
スタッドレスタイヤのトレッド面（接地面）にはノーマルタイヤに比べて深い溝が形成され、溝によって形成されたブロックにはサイプと呼ばれる複数の細かい溝が形成されているのが特徴です。使用されるゴム自体もノーマルタイヤに比べて柔らかい素材が使用されています。

「ランフラットタイヤ」は、サイドウォールの剛性を強化することにより空気圧がゼロの状態でも形状を維持することができ、パンクしたとしても走行可能なタイヤを指します。
サイドウォール部の内面側に補強ゴムが一体化され、この補強ゴムの剛性により、たとえパンクしたとしてもタイヤ形状を維持することができるようになっています。

２．タイヤの仕組みと名称（用語）

タイヤには、場所によって名称があります。タイヤの仕組みについて図2を参照して説明します。

【図2　タイヤの子午線断面図】

タイヤの表面は、接地面である①トレッド部、それに続く②ショルダー部、③サイドウォール部、そしてリムに固定される④ビード部となっています。

構成部品でみると、タイヤの骨格部となる⑤カーカス、レッド部でカーカスの外側に配置される⑥ベルト、空気が入れられる内部空間に表出する⑦インナーライナー、リムに固定するための⑧ビードワイヤー、ビードワイヤーを補強する⑨ビードフィラーや⑩チェーファーなどを備えています。

ここで、各部、各構成部品について簡単に説明します。

① トレッド部

路面に接触する部分であり、路面からの衝撃や外傷から内部を守る役割を果たしています。
表面には模様（トレッドパターン）が形成されています。トレッドパターンには、グリップ性能や排水性能を高めたり、摩耗を抑制したりするために様々な工夫がなされています。

トレッドパターンの主要なものとしては、図3に示す4パターンがあります。
図3の左から順に「リブ」、「ラグ」、「リブラグ」、「ブロック」と呼ばれています。

【図3　主なトレッドパターンの概略図】

リブ：タイヤ周方向に連続する溝をタイヤ幅方向に複数形成したものです。このタイプのトレッドパターンを備えたタイヤには、操縦安定性に優れ、転がり抵抗が小さく、低騒音で、排水性に優れ、横滑りが少ないという特徴があります。
ラグ：タイヤ周方向に交差する横方向に溝を形成したものです。このタイプのトレッドパターンを備えたタイヤは、駆動力、制動力、耐カット性に優れているのが特徴です。
リブラグ：リブとラグを組み合わせたものです。つまり、上記トレッドパターンの両方の良いところを取り入れているのが特徴です。
ブロック：独立したブロックを備えたものです。雪路、泥ねい地での操縦性安定性に優れています。

自動車用タイヤでは、これらのトレッドパターンを組み合わせた種々の設計がされています。