教えてディアブロマンVol.7【タイヤの「中身」って、どうなっているんですか？　全部ゴムで出来ているんじゃないの？】

……おっと今回はそうきたか（笑）。まぁタイヤって、ゴムの塊にしか見えないよね。

いや全部ゴムだったら、空気を入れたらドンドン膨らんじゃう。それこそ風船みたいに。じつはタイヤの中身って、けっこう複雑なんだ。というワケで、目に見えているゴムが気になるのは分かるけれど、まずは中身から考えてみよう。
じつはバイクやクルマのタイヤは、ホイールに組み付けて空気が入った状態で「部品として一人前」になるんだよ。

いや、正確には「空気入りタイヤ」って呼ぶくらいで、ここはけっこう重要なんだ。そして空気の入れ方には2パターンある。「チューブタイヤ」と「チューブレスタイヤ」だね。

「チューブタイヤ」はホイールとタイヤの中に、それこそ風船のようなゴムのチューブを入れて、その中に空気を入れる方式。そして「チューブレス」はレスって言う通りチューブを使わずに、ホイールに嵌めたタイヤの中に直接空気を入れているんだ。

そこはね、ホイールにタイヤが接する部分の「ビード」と呼ぶ部分の構造や形状が、チューブタイヤとチューブレスタイヤで異なっていて、チューブレスタイヤは空気が漏れないようになっているし、タイヤの内側には「インナーライナー」という空気を密閉する材料が貼ってあるんだ。

それぞれに良さはあるけど、基本的にはホイール（リム）の種類によって使い分ける必要があるからだよ。オフロードバイクやモトクロッサーのようなワイヤースポークホイールだと、リムにスポークの孔が開いているから、チューブがないと空気を溜められないでしょ。反対にロードスポーツ車のキャストホイールなら空気を密閉できるからチューブレスタイヤが使える。
これはバイクのジャンルや車体やホイールの構造による要求によって使い分けているわけで、どちらが良いっていう話じゃないよね。

それでは、空気の次にタイヤの中の方にある「カーカス」の話をしようか。カーカスというのは薄くゴムを敷いた布地のようなもの。カーカスも時代によって様々な素材が使われてきた。ラジアルタイヤの場合は、布地の織が進行方向に対して90度に巻かれ、バイアスタイヤは2層以上のカーカスが……。

おっと！　やっぱりそこが気になるよね。でもちょっと待って、ラジアルとバイアスの違いは次の機会にじっくりと説明するから。その前にタイヤ全般の構造を知っておこう。その方が分かりやすいからね。

バイアスやラジアルなどの構造によって異なるけれど、カーカスの上には「ベルト」と呼ばれる繊維素材が巻き付けられているんだ。昔はアラミドなどの合成繊維が主流だったけど、ピレリは1980年代から「スチールベルト構造」を手掛けてきて、現在のバイクやクルマのタイヤの多くはこのスチール素材のベルトを使っているんだよ。

良い質問だね！　……と言いつつ詳しく説明するのが難しい。色々な役目があるからね。タイヤの中のカーカスやベルトは人間の身体に例えると「骨格」みたいなモノかな。しっかりした土台として、かつきちんと動くためには丈夫な「骨格」が必要でしょ。この骨格がなくて、ゴムだけだと空気を入れるとどんどん膨らんでしまう。タイヤはスピードを出すほどに遠心力で膨らもうとするからね。それを抑えるのが大きな役目で、それ以外にもしなやかさや耐久性を出したり、色々な役目がある。

そしてお待ちかねのゴム。正確には「トレッド」と呼ぶんだけど、骨格の上に重なっているから、人間の身体で言えば、さしずめ「筋肉」というトコロかな？

ハイグリップタイヤとか、スポーツツーリングタイヤとか、ゴムの種類が気になったりするでしょ？

スポーツに例えると「赤筋肉」はマラソンなどの持久力に富み、「白筋肉」は瞬発力に優れるから短距離走に有利、みたいに言われるよね？　だからタイヤにとっての筋肉といえるトレッドのゴムも、『マラソン＝スポーツツーリング』『短距離走＝ハイグリップ』というような特性に仕上げているんだよ。

いろんな材料を混ぜて作るのは正解だけど……、もしかしてトレッドのゴムはドロドロに溶けた液体状のモノを「型」に流し込んで鋳物のように作っていると思っていないかな？

じつは全然違って、タイヤのゴムは「蕎麦（そば）を打って作る」のに近い。蕎麦は、そば粉に小麦粉やつなぎ粉、少量の水を混ぜて、あとは練り上げていくでしょ。ゴムの場合も、天然ゴムや合成ゴムの主材料にカーボンブラック（炭素の粉）やシリカなど他の素材、少量のオイルを混ぜたものを専用の機械で練り上げていくんだよ。

うん、だけどそれだけじゃないんだ。ここからは「タイヤの作り方」が関係してくるんだよ。

そう。ここまでタイヤの構造を「中の方」から説明してきたけれど、タイヤを作る時も中の方から作っていくんだ。
まずはホイールに嵌まる部分のビードの輪を2個作って、そこにタイヤの側面になるサイドウォールの元になる部分を貼り付ける。そこにカーカスを巻いて貼るとドーナツみたいな形になって、さらにその上にベルトを巻くんだ。そして蕎麦を打つみたいに練り込んで作ったトレッドのゴムを巻き付ける。すると溝のないスリックタイヤみたいな感じのカタチになるんだけど、この状態を「生タイヤ」とか「グリーンタイヤ」って呼ぶんだ。

そうだね。タイヤの種類（ラジアルやバイアスなど）によってビードやサイドウォールの構造だったりカーカスを貼る方向や枚数、ベルトの巻き方などは変わるけれど、グリーンタイヤまで組み立てるのは、いまだに人の手に委ねられているところもあるんだ。

そう、ピレリがタイヤを作って100年間、いまでも手作業で行っていることはとても多いんだ。中国の工場は一部機械で行う半自動になっているけどね。

それでね、グリーンタイヤをモールドと呼ばれるタイヤの溝などが刻まれた金型に嵌める。そしてモールドと隙間ができないように、内側からそれこそ風船をビュッと膨らまして密着させる。それから蒸気を使って熱と圧力を加えることでトレッドに溝が刻まれてタイヤが完成するんだけれど、その時の温度や圧力、そして時間が、タイヤの特性の働きを決めるんだよ。

そ、そうだね。他にもカーカスの繊維の引っ張り方とか、ベルトのスチールのより方とか、そういう細かいことやモールドに入れてからの処理の仕方とか、膨大なノウハウで成り立っているんだ。こうしたノウハウはタイヤを分解して素材とかを分析しても分からないから、他メーカーが同じ性能のタイヤを作ることは難しいんだ。

でもね、市販タイヤは開発技術の高さと生産技術のバランスが大切なんだ。さっき、タイヤは人の手で作っているって言ったけれど、工場では多くの人が交代制で作業していて、もの凄い職人技のスキルを持った人がひとりで作っているわけじゃないよね。そんなベテランさんがお休みしたら、しばらく高性能タイヤは作れません……ではダメで、きちんとマニュアルに従って作れば誰がやっても同じ性能のタイヤが作れないとならない。

バイアスタイヤとラジアルタイヤの違いだね。楽しみに待っていてくれよ！