タイヤの構造とは?ゴムにワイヤーや繊維を埋め込み耐熱性や耐衝撃性を強化【バイク用語辞典:ホイール・タイヤ編】

■スポークホイールにはチューブタイヤ、キャストホイールにはチューブレスタイヤを装着

●安価で乗り心地が良いバイアスタイヤ、操縦性や安定性に優れたラジアルタイヤ

ステアリングを切ってコーナリングするクルマと異なり、バイクは車体を傾けて旋回します。そのため、タイヤに求められる特性や形状はクルマと異なり、バイク専用に設計されたタイヤが使われます。

バイクの走行性能と乗り心地に大きな影響を与えるタイヤについて、解説していきます。

●タイヤの役割と機能

タイヤは、クルマの性能や安全、快適性を実現する重要な部品で、その役割は以下の4つです。

・駆動と制動機能:路面とタイヤ接地面の摩擦により、エンジン動力や制動力を路面に伝達

・進路保持機能:ステアリング操作を路面に伝達

・緩衝機能:路面からの衝撃を吸収

・荷重支持機能:ゴムと空気の圧力による弾性を利用してバイクの車重を支持

その他にも、高速で回転しながら高温や衝撃などを受けるため、高い強度と耐熱性が必要です。また、表面にはスリップを抑えて確実に駆動力や制動力を伝えるためにトレッドパターンという溝が刻まれています。

●タイヤの種類

タイヤは、空気の保持方法によって2種類に分けられます。

チューブレスとチューブタイヤ
チューブレスとチューブタイヤ

スポークホイール車などに使われる、内部にチューブの入った「チューブタイヤ」と、主にキャスターホイール車で使われるタイヤ内面に気密性の高いインナーライナーを貼り付けた「チューブレスタイヤ」があります。

ラジアルタイヤとバイアスタイヤ
ラジアルタイヤとバイアスタイヤ

また、内部の補強方法として、「バイアス構造」と「ラジアル構造」があります。バイアスタイヤは安価でタイヤ全体に柔軟性があるため乗り心地が良く、ラジアルタイヤは操縦性、安定性、耐摩耗性、転がり抵抗などに優れており、ロードバイクなどに使用されます。

バイクは比較的安価なバイアスタイヤ、クルマはラジアルタイヤが主流です。

●タイヤの外部構造

タイヤの基本構造
タイヤの基本構造

タイヤは、特別な機構もなく、ゴムの固まりのように見えますが、実際は複雑で緻密な構造をしています。外部の構造は、トレッド部、サイドウォール部、ビード部に大別されます。バイク用タイヤのトレッド部は、クルマ用タイヤのようなフラット形状でなく、サイドに回り込むように弧を描くのが特徴です。

・トレッド部
路面と直接接触する部分で、路面からの衝撃や損傷などの外乱から内部を保護します。表面にはいろいろなトレッドパターンが刻まれており、グリップ力を確保してスリップを防止する、路面の水を排水するなどの重要な機能を持っています。

・ショルダー部
タイヤの肩の部分で、路面との摩擦やタイヤ変形で発生するトレッド部の発熱や内部の熱を発散します。タイヤを傾けて旋回するバイクには、ショルダー部に高い強度が必要とされます。

・サイドウォール部
路上からの衝撃を受けて最もたわむ部分で、カーカスを保護しながらスムーズに伸縮を繰り返すことによって、バネのように衝撃を吸収します。

●タイヤの内部構造

ゴムだけでなく、内部にはポリエステルやナイロンの繊維で形成されたカーカスとスチールベルトが埋め込まれています。ホイールと接合する部分は、ビードと呼ばれる高炭素鋼で強化されています。

・カーカス
タイヤの骨格を形成するコード層で、タイヤが受ける荷重や衝撃、重点空気圧に耐える役割を持ちます。材料としては、ポリエステルやナイロン、レーヨンなどのコードにゴムを浸み込ませて成形して数枚重ねています。

・スチールベルト
ラジアル構造のトレッドとカーカスの円周方向に張られたスチールの補強紐で、カーカスを締付けトレッドの剛性を高めます。

・ビード部
タイヤをホイールのリムにはめ込む部分で、カーカスの端でスチールワイヤの束を包み込み、補強しています。


タイヤは、部品の中で唯一路面と接しており、駆動力や制動力、操舵力を路面に伝え、一方で路面から摩擦力や衝撃などを直接受けます。タイヤの性能によって、安全性や走行性能、乗り心地が大きく影響される重要な部品です。

(Mr.ソラン)