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TOYO TIREの工場に潜入!! 新製品「M646」にトラック・バス用タイヤの進化を見た

 日本全国、どこへ行ってもそこで目にする風景にはトラックやバスの姿がある。それくらい物流や公共交通、人員輸送の分野においてトラックやバスはなくてはならない存在だ。

 さて、そんな世の中を支える車両が履いているタイヤだが、考えてみるとこの分野の情報を得る機会はあまりない。それだけにトラックやバスのタイヤにはどんな種類があるのかすら知らないという人は多いと思う。

 そこで今回はTOYO TIREが2020年3月から発売を開始した新しいトラック・バス用オールウェザータイヤ「M646」を通して、トラック・バス用のタイヤの種類や、そこに使われる技術について紹介していこう。

大型トラック・バス用タイヤの種類を知ろう

3月2日から発売されたトラック・バス用オールウェザータイヤ「M646」を製造するTOYO TIRE株式会社の桑名工場を訪ねた
応対していただいたTOYO TIRE株式会社 桑名工場 技術課 第二設計グループ 小嶋邦弘氏
TOYO TIRE株式会社 商品開発本部 TBタイヤ開発課 パターン開発グループ パターン設計担当リーダー 藤岡剛史氏
TOYO TIRE株式会社 商品開発本部 TBタイヤ開発課 商品開発グループ 担当リーダー 西尾泰一氏

 まずはトラック・バス用タイヤの種類について。トラック・バス用タイヤには、車種や用途、使用条件によって6種類のカテゴリーが存在する。まず、縦溝メインのリブタイヤは、転がり抵抗が少なく静粛性が高いため高速バスなどでの需要が多い。次に縦溝と横溝両方を組み合わせたリブラグタイヤは、中低速メインで路線バスやダンプトラックなどで需要がある。横溝メインのラグタイヤは、ダンプトラックのリアタイヤとして使用。冬用タイヤとしてはスタッドレスタイヤ、スノータイヤがあり、最後に我々が日頃から目にする機会が多いのがオールウェザータイヤだ。

 オールウェザータイヤとはブロックパターンを採用したタイヤで、名前のとおりドライ路面からウェット路面までの幅広い条件下の使用に適している特性を持っているので、高速道路だけでなく一般道の走行も多い車両に使用されるタイヤである。

今回はM646の説明の前にトラック・バス用タイヤの基本から解説をしていただいた
オールウェザータイヤの「M646」。季節、天候を問わず優れた性能を発揮する
リブタイヤの「ナノエナジー M176」。縦溝が中心のトレッドパターン。転がり抵抗が少なく、パターンノイズも静か
中短距離用トラック向けのリブ/ラグタイヤ「M317」。トラクション性能やウェット性能が高い

最新オールウェザータイヤのM646はトラクション性能も強化

 現在の運輸業界では、メンテナンス費も含めた輸送体制の効率化に向けた取り組みが加速していて、タイヤも輸送環境の変化に合わせて、耐摩耗性能やトラクション性能の向上などが求められている。

 TOYO TIREでは「M636」というオールウェザータイヤが運送事業主、ドライバーの両方から高評価を受けていたのだが、最近は輸送のスタイルに変化があり、1度により多くの荷物を積むことができる大型車両やトレーラーなどの使用が増えているという。

 大型車両は、荷物を多く積めることから積車時と空車時の車重に大きな差が生じる。するとタイヤに掛かる荷重も変わるのだが、実はこれがくせ者。「空車時の車重」ではタイヤの接地面積が小さくなるため、車両の動き出しや加減速時にタイヤが路面を掴む力、つまりトラクション性能が発揮しにくくなるのだ。これは車両の安定性を保つうえでマイナスになるだけでなく、タイヤのわずかな滑りも出やすくなるため摩耗も早まる傾向となる。

 そこで登場するのが新作のM646だ。このタイヤは耐摩耗性能、耐偏摩耗性能、そしてトラクション性能を先代モデルのM636からそれぞれ向上させるために作られたもので、新規要素を大いに取り入れたトレッドパターンを採用。構造は好評のM636のものを基本踏襲しつつ、トレッドパターンに最適となるようチューニングしている。

TOYO TIREが2020年3月から発売したトラック・バス用タイヤの「M646」。ドライからウエット路面まで幅広い条件下で安全に走ることができるオールウェザータイヤだ

 では、具体的にトレッドパターンをどう変えたのかというと、ひと目見て分かるのがトレッド中心部のブロック配列。TOYO TIREに限らずタイヤメーカー各社が発売するトラック・バス用オールウェザータイヤは耐摩耗性能を重視するため、トレッドパターンのセンター部は2列ブロックの配列を採用することが多い。それゆえにM636もセンター部は2列ブロックとなっていた。

 しかし、M646では耐摩耗性能向上のほかにトラクション性能を上げることも目標としていたが、従来のやり方ではそれが達成できない。そこで出たアイデアが「路面をひっかくための横溝を増やす」という考えからの3列化だった。

 ただし、ブロックを3列にするとそれぞれのブロックのサイズが小さくなり、ブロック自体の剛性が下がって荷重が掛かった際に変形しやすくなるため、摩耗しやすいだけでなく偏摩耗も起こしやすいという問題もあった。そこで担当の技術者はさらに設計を煮つめていき、たどり着いたのがセンター3列のブロックをそれぞれ少しずつ縦方向にずらしてクロス配置のパターンにすることだった。

 ここは掲載しているスライド画面とあわせて見てもらいたいが、タイヤに荷重が掛かるとセンター3列ブロックのそれぞれが変形するのだが、その際に変形したブロック同士が一体化するのだ。このことにより小さいブロックゆえの剛性の低さが解消され、横溝を増やしてトラクション性能を上げることと、耐摩耗性の高さが両立されたのだった。

M646のパターン。センターにある3列ブロックが最大の特徴。さらにトレッドの両端部分には「デュアルD.G」と呼ぶ2段溝形状を採用。これはタイヤに荷重が掛かった際や、わだちなどを走行した際にトレッドのサイド部が受ける力を吸収し、偏摩耗を抑えると共に走行安定性を確保するためのもの。これはM636にも採用されていた技術だ
M646に採用されているe-balanceとは、耐摩耗性能、耐偏摩耗性能、燃費性能、耐久力といったトラック・バス用タイヤに必要な基本性能を大幅に向上させる独自の新基盤技術のこと
センターの3列ブロックはトラクション性能を上げるための配列だが、荷重が掛かった際にブロックの変形による偏摩耗が起きやすい。そこで採用したのがセンター3列ブロックのクロス配置。一定以上の荷重が掛かった際に変形してお互いが支え合い、1つの剛性のあるブロックになるようにした
トラクション性能のデータ。左側はM636とM646共に積載状態を想定してタイヤ1本当たり3450kgの荷重を掛けた状態と、空車を想定して1本当たり550kgの荷重を掛けた状態でのトレッド面の接地圧分布で、右側のトラクション指数とは接地している面積内の引っかき要素の長さの比較を行なったもの。M646の優位性が分かるデータだ

 こちらのデータを一見すると、M646はトラクション性能を高めるために、積車状態や空車状態の広い範囲の接地面内でM636と比べて引っかき要素が多く入っている。そうすることで、乾いた道路はもちろん、雨の日など路面が滑りやすい状況でもトラクション性能がいいので、ドライバーからは「大きな安心感がある」という評価を受けているそうだ。

 また、M646はタイヤが受ける荷重を均一にトレッド面で支えることを狙った構造設計とトレッドパターンデザインになっているのも特徴。ここはTOYO TIREが自社の技術センターで行なった接地圧測定のデータと合わせて見ていただきたいが、従来品のM636ではタイヤに掛かる荷重がトレッドのセンターにある2列ブロックあたりに集中しているところ、M646ではセンターブロックが受ける圧を均等にさせているのが分かるだろう。とくに荷重がかかっていない空車状態では接地圧分布はハッキリと違っている。そうすることで、耐摩耗性能を向上させている。

タイヤの食いつきを表す言葉には「グリップ」と「トラクション」があるが、この使い分けとしてはグリップがゴムの性能によるもので、トラクションがパターンの性能によるものということだった
M646とM636の接地圧力を比較したデータ。M646は圧力の均一化を狙った構造設計と3列ブロックのクロス配置によるトレッドパターンにより、M636に比べて接地圧力が均一化している
M646とM636の耐摩耗性能を比較したデータ。1台の車両にそれぞれのタイヤを同時に装着して、同一路線を2台で走行した。結果は約16%もの耐摩耗性能のアップとなっている
こちらはトラクターヘッドのみで行なったウェット路面での加速テスト。M646はM636と比べて19%ほど加速指数が向上している。実際に乗った西尾氏からは「トラクターヘッドでぬれた路面をフル加速した際、凍結路面を走行しているような状況ではあったが、M646の方が路面を捉えている実感があった」とのこと

 タイヤに限らないが、新商品を開発・発売するにあたっては、既存品の評価・使用環境の変化などを分析し、仮説を立て開発。解析シミュレーションなど設計部門だけが活躍しているように思えるが、顧客ニーズを引き出し、正確に伝える営業や技術サービス部門、設計したタイヤを性能通り量産化につなげる生産部門などとの協力や連携の結果としてM646は生まれてきたのである。それこそ「ワンチーム」だ。

 このような特徴を持つM646は3月にバス専用モデルを含む7サイズを発売し、5月には9サイズが追加されるというスケジュールになっている。前記したようにこのタイヤは好評のM636の後継に当たるものだけに、発売されれば多くのトラックやバスに装着されるだろう。

 トラックやバスに詳しい方ならまだしも、一般的なクルマ好きのレベルではトラック、バスのタイヤまでは気がまわらなかったと思うが、考えてみればあれだけの大型車両を積載、空車、それぞれの状況問わずに安全に走らせつつ、耐摩耗性能などを高めていく技術は大変高度なものだけに、今後、街中などでトラック、バスを見かけたら、装着しているタイヤに注目してみるのもいいのではないだろうか。

改めてTOYO TIRE M646の特徴を紹介
サイドウォールのデザイン
これが実物のロゴになる
M646のサイズ展開と発売スケジュール

大人の社会科見学、トラック・バス用タイヤに製造ラインを見る

 さて、今回の取材では三重県にあるTOYO TIREの桑名工場へお邪魔したが、開発陣への質問のあと、トラック・バス用のタイヤを作る生産ラインの見学もさせていただいた。ちなみに桑名工場は、乗用車用タイヤ、小型トラック用タイヤ、そしてトラック・バス用タイヤの生産を行なっていて、日本国内だけでなく海外へもこの工場から多くのタイヤが出荷されている。

 敷地面積はナゴヤドームが9個も入るほどのもので、縦の長さは約1200m、横は約400mとなっている。取材時に話を伺った事務所棟からトラック・バス用タイヤの製造現場までは歩いて移動したが、それなりの距離を歩いてその広さを十分に実感できた。

これがTOYO TIRE 桑名工場。縦の長さは約1200m、横が約400m。面積はナゴヤドーム9個分とのこと。ここに約1800人の方が働いている
学校や企業などの工場見学もあるのでルートが決められている。解説もしてくれるので、初めて目にする機材や材料だらけでもタイヤ作りの流れが理解できる

 さて、タイヤは型に材料のゴムを流し込んで作るようなイメージもあるのだけど、実際は多くのパーツを組み合わせて作りあげるものなので、工場内は素材ゴムを混ぜる「混合」、混ぜた素材をパーツとして形成する「押し出し」や「カレンダー」という精練工程と、「裁断」や「ビードの形成」からなる材料工程、そして前工程で作られた各パーツをあわせていく成型工程を経て、トレッドパターンやサイドウォールのデザインが施された金型に入れ、一定時間熱と圧力を加える加硫工程がある。ここでタイヤとしての特性が作られるのだ。その後は機械と人の手と目による厳しい検査があり、合格したものが出荷されるという流れだ。それでは、最後に工場内で撮影した画像を紹介していこう。

工場内部はその大部分が撮影禁止だったが、今回特別に許可されたのがタイヤ製造の最終段階である「加硫」という工程
釜の内側はタイヤごとの型になっている。熱と圧力を一定の時間加えることで、各パーツが結びつき、内部に残る空気なども抜けてタイヤとして完成する
できあがったばかりのM646
One Team