「ブリヂストンはEV専用の新しいタイヤで、街をもっと「静か」にする」の写真・リンク付きの記事はこちら

夏だ近づいてきた。クルマに乗って熱い思いを胸に、1970年代後半から80年代にかけて一世を風靡したロックバンド、ボストンの曲を大音量で聞きたくなる季節だ。

それなのにボストンの名曲、例えば「アマンダ」のヴォリュームを目いっぱい上げると、走行中のタイヤからは耳障りなノイズが聞こえてくるではないか。

アスファルトの道路を転がるタイヤの音には、チューニングが狂わないギターで知られるボストンのトム・ショルツの演奏さえ狂わせてしまうほどのパワーがある。だが、タイヤによる騒音の問題はそれだけではない。

タイヤから発生するノイズは、騒音公害の最も大きな原因のひとつになっているのだ。高血圧やストレス、難聴のほか、認知症の早期発現などにも影響があるとされている。欧州では、うるさい音を出すタイヤへの課税が検討されているほどだ。

そこでこうした問題を解決すべく、ブリヂストンの米国法人であるブリヂストン・アメリカスは、このほど「Turanza QuietTrack」という名の新しいタイヤを米国で発売した。このタイヤは路面が奏でる“交響曲”の音を弱めるために開発された。

このタイヤはゴムと路面との接触を根本的に見直したことで、トレッド（接地面）を再設計した。ブリヂストン・アメリカスのエンジニアによると、特にEVにこのタイヤを装着すれば、乗車中の人々がリラックスしやすくなり、会話も弾むようになるだろうという。きっとボストンの「ピース・オブ・マインド」のような心の安らぎを得られるはずだ。

タイヤの共鳴音をいかに抑えるか

この新しいタイヤの特徴を紹介する前に、このタイヤがどんな課題を解決しようとしているのか、おさらいしておこう。クルマの騒音の原因は3つある。エンジン音、タイヤからのノイズ、そして風切り音だ。

米国運輸省の支援を受けて作成された『車道をより静かにするためのハンドブック』によると、時速約20マイル（約32km）までの低速の場合、騒音の大半はエンジン音（トランスミッションの音も含む）が原因だ。自動車レース「NASCAR」ほどの速度に達すると、騒音の主な原因は風切り音になる。この低速と高速との間の速度域では、タイヤからのノイズが問題になる。速度を出すほどノイズはうるさくなり、窓を閉めても気になってくる。。

タイヤが路面に接触する際の高周波音を断つためにブリヂストンが数ある技術のなかで採用したのは、タイヤの接地面の回転方向の溝と溝の間に数ミリメートルの深さの溝を刻み込む方法だった。PHOTOGRAPH BY BRIDGESTONE

運輸省のハンドブックによると、「タイヤノイズ」とは大まかに9種類の音を指す。最も小さい音は、タイヤのトレッドが道路の舗装に接する際のゴツゴツした音である。大きめの音は、タイヤの回転時にサイドウォールが発する金属的な振動音だ。

最もうるさくて重大な音は、キャヴィティノイズ（タイヤ空洞共鳴音、タイヤ気柱共鳴音）とパターンノイズである。キャヴィティノイズは、タイヤ内部での空気の振動による共鳴現象から生じる。タイヤの回転によって内部の空気がホイールを圧迫して、ブーンという低い音が鳴るのだ。ちょうど『スター・ウォーズ』のライトセーバーの音を低めにしたような感じである。

キャヴィティノイズは、タイヤが発するその他のノイズと比べれば低周波だ。そして波長が長いので、クルマの車体のような硬い物体をうまく通り抜けて車内に侵入してくる。

こうした低周波のノイズへの対策として、ノイズ低減機能がある一般的なタイヤには、内部の円周に沿って細長いフォームラバーが張りつけられている。このフォームラバーがキャヴィティノイズを打ち消す仕組みだ。しかし、この対策で打ち消せない高周波の音が、人間の健康と幸福に危険を及ぼすのである。

溝のパターンが高周波音を打ち消す

この高周波音は、パターンノイズなどが発生源だ。タイヤが回転すると、トレッドと路面との間で空気が圧縮されて小さなバブルのような状態になる。さらにタイヤが回転し続けると、バブル状の空気が“解放”されて小さな破裂音が鳴る。この音がパターンノイズだ。これが4つのタイヤから毎秒数千回も鳴ると、まるでナイアガラの滝の音のような轟音になる。

このパターンノイズの高周波音は、ほぼ人間の話し声に近い。「パターンノイズは車内でのコミュニケーションの妨げになります」と、ブリヂストン・アメリカスのリプレイスタイヤ開発部門チーフエンジニア、デイル・ハリグルだ。リプレイスタイヤとは、特定の車種に新車のとき標準装着されるタイヤではなく、交換用に市販されるタイヤを指す。

ハリグルらのチームは、問題解決にあたってフォームラバーへのこだわりを捨てた。代わりにタイヤのトレッドそのものに着目したのだ。とはいえ、トレッドの溝をすべてなくすと、濡れた路面でクルマがスピンしかねない。この手法は論外なので、最善策はトレッドに空気を閉じ込めない方法を模索することになる。

そこでエンジニアたちは、トレッドにつける溝を工夫した。タイヤの回転方向に対して縦に細い溝をいくつか設け、タイヤのショルダーに向かって短い斜めの溝を多数つけた。タイヤの側面へと向かうこの溝の角度が重要となる。タイヤが回転すると、この斜めの溝が空気をタイヤの外へと逃がし、トレッドに空気を閉じ込めなくなるからだ。

新しいゴム化合物も開発

この溝の幅は3種類あり、ほかの溝が立てるシューッという音を打ち消し合うように設計されている。この互いに干渉する溝のパターンが、人間の話し声に近い周波数の音を弱めるのだ。これこそが、ハリグルが抑えたいと考えているノイズである。

最終的に開発チームは次のような結論に至った。それは高周波音を断つために、タイヤの接地面の回転方向の溝と溝の間に数ミリメートルの深さのノコギリ状の溝を刻み込むというものだった。この方法は思いがけないメリットももたらした。雪道でのトラクション性能が向上したのである。

こうした新技術をブリヂストンは、固体と空気のような流体との複雑な相互作用をデジタルモデル化するソフトウェアを使って検証した。さらに摩耗性能を重視して、トレッド用の新しいゴム化合物を開発した。「標準的なタイヤでは30種類くらいのゴム化合物を使っています」と、ハリグルは説明する。

一連の技術によってノイズを低減するタイヤを、ブリヂストン・アメリカスは「QuietTrack」と名づけ、「Turanza 」シリーズの最新モデルとして3月31日に本格展開し始めた。価格は1本133ドル（約14,430円）で、4本揃えれば532ドル（約57,700円）になる。

ノイズ低減を後押しするもの

EVに乗るドライヴァーが増えるにつれて、タイヤからの高周波ノイズを取り除くことがこれまで以上に重要になっていくと、ハリグルは指摘する。というのも、人々がエンジン音がしないクルマに慣れていくと、どれだけタイヤからの騒音がうるさいのかに気付くからだという。

タイヤからのノイズ低減に拍車をかけている事情が、もうひとつある。欧州では一定レヴェルを以上のノイズを出すタイヤに課税などの規制を加えることが議論されているのだ。

米国人は騒音公害についてはあまり心配していないようだが、ロックを聴きながらクルマを運転するのは大好きだ。そんな社会において、より静かなドライヴの実現を後押しするものがあるとすれば、それはタイヤからのノイズにじゃまされることなくボストンの「宇宙の彼方へ（More Than A Feeling）」を楽しめる可能性にほかならないだろう。