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タイヤの作り方と着眼点

 一般的にタイヤは、金太郎飴のように生産ラインで流れるように作られていると想像されがちだが、実はタイヤは1本ずつ完全な手作りなのである。ただし、ミシュランのように完全自動化された工場もあるのだが、その製造方法は秘密中の秘密であり、その実像は公開されていない。国産メーカーでも一部のタイヤは自動生産されているという噂もあるが、噂の域を出ない。
 通常のタイヤ製造工場は、原料の運び口から始まる細長い建屋になっている。
 ゴム材料は、合成ゴム、天然ゴム、カーボン粒子、混合オイル、シリコン粒子などで、これらを一定の配合で混ぜ合わせるのがバンバリーミキサーだ。巨大な混合機である。ミキサーの工程もじっくり時間をかける、精選された材料を使用するかどうかでゴムの仕上がり具合は異なる。
 もちろんタイヤには、スチールワイヤー(細い鋼線を寄り合わせたもの)、ナイロンシート、アラミド繊維(ケブラー)シートなどの構造材も必要だ。またゴムもビード、フィラー、サイド、トレッドでそれぞれ特性はまったく異なる種類が使用される。
 つまりタイヤは多数の部品の集合体なのだ。
 
 このため、タイヤを成形する(組み立てる)ためには手作業が必要になる。
 円筒型のスチール型の上で、帯状に流れてくるビード、フィラー、ボディゴムをカットして巻きつけ、トレッド部には補強繊維を巻き付け、さらにトレッドゴムを巻きつける。
 もちろんタイやの種類により材質や材料を巻きつける順番は異なる。
 こうした成形作業は、1本ずつ手作業になる。ミシュランの自動化成形なこれをロボットが行うのだろう。自動化が有利な点は、材料を間違えない、材料を重ねるときに気泡が残りにくい、といった点だ。
 人間はどうしてもミスをする可能性がある。

 成形されたタイヤ(グリーンタイヤ)は、スチール製のもなか状のお釜(金型)に入れられ、加圧・加熱する加硫工程が行われる。この金型もメーカーごとにノウハウがあり、優れた金型を使用すればタイヤの真円度は高くなる。
 金型から抜かれたタイヤは真円度をチェックして完成だ。

 タイヤは、ビードな鋼線を抱き込むような形の硬いゴム、フィラー部も補強された硬いゴムである。このホイールの接する部分は剛体で、サイドウォールは剛性が低い構造だ。レーシングタイヤではこの部分はコンクリートのように硬い。
 ショルダーからトレッドにかけては、ブレーカー(鋼線を編んだベルト)、補強繊維シートが張り付けられる。高性能タイヤではCIC、ICIといたシートを折り返す構造も使用されている。なおアラミド繊維は高価なため高性能タイヤにのみ称される。これを使用すると、より軽量で剛性が高い。したがって、タイヤの単体重量を計測すると、優れたタイヤほど軽量に仕上がっていることがわかる。
 なおボディ(カーカス)のボムは放射状に鋼線を巻きつけたラジアル構造のゴムを使用するが、鋼線の角度は90度とは限らず、微小な角度を付けることもある。
 トレッドの補強繊維シートのさらに上側にはベルトが巻きつけられる。高性能タイヤは、切れ目のないジョイントレスベルトを巻きつけるが、これは超高速域でもタイヤの膨張時の強度を高めることができるようだ。
 トレッド部全体は剛性が高く、したがってビード--サイドウォール--トレッドは剛--柔--剛となる。
 特に扁平率の大きなロープロファイルタイヤはサイド剛性が低いため、ビード&フィラー、トレッドの剛性を高める必要がある。
 タイヤは、上下荷重、横方向、前後方向の荷重を受け持つため、車に装着した状態で、これらの荷重を受けたときに、接地面(フットプリント)の変化が少ないことが求められるが、これを追求するためにクルマのサスペンションの良し悪しとタイヤの構造とのせめぎあいとなる。
 また意外と忘れられがちだが、ビードの精度により、エア漏れ率がかなり異なるのだ。1ヶ月で少しエア圧が下がるといった場合は、ビードの精度はやや劣る。
 
 昔はビードの強度・剛性が低く、 エア圧が不十分な場合、サーキットなどでビードはずれを生じ、クルマが横転することもあったが、さすがに最近はこうしたケースは見られなくなった。ただ、ハイパワー車の場合は、回転方向にリムずれを生じることは珍しくないが、これはあまり危険性はない。

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