ジョン・ボイド・ダンロップと いう じゅう医さんの むすこ、ジョニーは、三りん車に のる たびに、頭が いたく なって いました。それまでの タイヤは 木や かたい ゴムで できて いて、石だらけの 道の でこぼこが、そのまま 体に つたわって いたのです。

1888年、父の ダンロップさんは この もんだいを かいけつしようと、ゴムの チューブに 空気を 入れて タイヤの まわりに まきつける ほうほうを 考えました［1］。

空気を 入れた タイヤに かえてから、ジョニーの 三りん車は、ずっと 乗り心地が よく なりました。

ジョン・ボイド・ダンロップという獣医さんの息子、ジョニーは、三輪車に乗るたびに、頭が痛くなっていました。それまでのタイヤは木や硬いゴムでできていて、石だらけの道のでこぼこが、そのまま体に伝わっていたのです。

1888年、父のダンロップさんはこの問題を解決しようと、ゴムのチューブに空気を入れてタイヤの周りに巻きつける方法を考えました［1］。

空気を入れたタイヤに変えてから、ジョニーの三輪車は、ずっと乗り心地がよくなりました。

スコットランド生まれの獣医ジョン・ボイド・ダンロップの息子、10歳のジョニーは、三輪車に乗るたびに頭痛に悩まされていた。当時の車輪は木や硬化ゴムでできており、石だらけの未舗装路の衝撃が、ほぼそのまま乗り手に伝わっていたためである［1］。

1888年、ダンロップはこの問題を解決するため、ゴムのチューブに空気を入れ、木製の車輪に巻きつけるという方法を考案した［1］。

ダンロップは同年12月7日にこの方式の特許を取得し、翌年には自身の会社（のちのダンロップ・ラバー社）を設立して製造・販売を始めた［1］。

ダンロップさんの アイデアは、大人気に なりました。ところが、その あと おどろく ことが わかります。

じつは、ダンロップさんより 40年も 前に、トムソンと いう べつの 発明家が、おなじような 空気入りタイヤの アイデアを、すでに とっきょ(発明した 人だけが つかえる けんり)に して いたのです［2］。

ダンロップさんの とっきょは、この あと、みとめられなく なって しまいました。それでも、空気入りタイヤを 広めた 人として、今でも ダンロップさんの 名まえが のこって います。

ダンロップさんのアイデアは、大人気になりました。ところが、そのあと驚くことが分かります。

実は、ダンロップさんより40年も前に、トムソンという別の発明家が、同じような空気入りタイヤのアイデアを、すでに特許にしていたのです［2］。

ダンロップさんの特許は、このあと、認められなくなってしまいました。それでも、空気入りタイヤを広めた人として、今でもダンロップさんの名前が残っています。

ダンロップの発明は自転車業界で瞬く間に広まったが、その後、思わぬ事実が判明する。1845年、スコットランド出身の発明家ロバート・ウィリアム・トムソンが、すでに空気入りタイヤの特許をイギリスで取得しており、1846年にはフランスで、1847年にはアメリカでも特許を得ていた［2］。

当時はゴムの製造コストが高く、トムソンの発明は実用化されないまま忘れられていた。この先行特許が発見されたことで、ダンロップの特許は1890年前後に無効と判断された（無効の判断年は1890年とする資料と1892年とする資料がある）［2］。

それでも、実用的な空気入りタイヤを普及させた人物として、ダンロップの名は今も自動車部品メーカーの社名に残っている。その後、自動車用タイヤも改良が重ねられ、1946年にはフランスのミシュラン社が、スチールベルトを使った「ラジアルタイヤ」の特許を登録し、1951年には初めて量産車に採用された［3］。

じてん車も 車も、タイヤの 中に 入って いる 空気の しくみは おなじです。

ふうせんを おすと、少し へこんで、また もとに もどります。タイヤの 空気も、これと にた はたらきを します。地めんの でこぼこを、空気が おしちぢんで うけとめて くれるのです。ただし ほんとうは、タイヤの 中の 空気は、ふうせんより ずっと つよい 力で おしこまれて います［4］。

もし タイヤに 空気が 入って いなかったら、木の 車りんと おなじで、でこぼこが そのまま 体に つたわって しまいます。

自転車も車も、タイヤの中に入っている空気の仕組みは同じです。

風船を押すと、少しへこんで、また元に戻ります。タイヤの空気も、これと似た働きをします。地面のでこぼこを、空気が押し縮んで受け止めてくれるのです［4］。

もしタイヤに空気が入っていなかったら、木の車輪と同じで、でこぼこがそのまま体に伝わってしまいます。

自転車のタイヤも自動車のタイヤも、空気の役割という基本原理は共通している。密閉された空気は、路面の凹凸に応じて圧縮・復元し、衝撃を吸収するクッションとして働く［4］。

あわせて、車体の重さをタイヤと路面が接する面（接地面）全体に分散させる役割も果たす。空気という圧縮性を持つ媒体を使うことで、硬い車輪では実現できない乗り心地と路面追従性が得られる［4］。

ただし、自転車のタイヤと自動車のタイヤでは、支える重さがまったく違う。空気の量や圧力の決めかたにも、大きな違いが表れる。

ここで クイズです。じてん車の ほそい タイヤと、車の ふとい タイヤ。空気を ぎゅうぎゅうに つめて いるのは、どちらでしょうか。

こたえは、じてん車の ほうです。じてん車の タイヤは、車の タイヤより、空気を つよく おしこんで あります［5］。

じてん車の タイヤは、せっちする 地めんの めんせきが せまいので、体重を ささえるには、空気を つよく つめる ひつようが あるのです。

ここでクイズです。自転車の細いタイヤと、車の太いタイヤ。空気をぎゅうぎゅうに詰めているのは、どちらでしょうか。

答えは、自転車のほうです。自転車のタイヤは、車のタイヤより、空気を強く押し込んであります［5］。

自転車のタイヤは、接地する地面の面積が狭いので、体重を支えるには、空気を強く詰める必要があるのです。

意外に思われるかもしれないが、自転車のタイヤの空気圧は、一般的な目安として80〜110psi程度であるのに対し、自動車のタイヤはおよそ30〜35psi程度と、自転車のほうがはるかに高いことが多い（車種やタイヤの種類による幅はある）［5］。

圧力とは、単位面積あたりにかかる力である。同じ荷重でも、タイヤの接地面積が小さいほど、単位面積あたりにかかる力は大きくなり、必要な空気圧も高くなる。自動車は自転車よりずっと重いが、タイヤの接地面積もそれ以上に大きいため、単位面積あたりの荷重はむしろ小さくなる。接地面積が非常に小さい自転車のタイヤでは、より高い空気圧が必要になる［5］。

この関係は、細いハイヒールのかかとが、幅の広い靴底より地面に食い込みやすいことと同じ理屈である。

日本の ブリヂストンと いう 会社は、せかいでも とくに 大きい タイヤを 作った ことが あります。作られた ときは、せかいで いちばん 大きい タイヤでした。

その 大きさは、たての 長さが 4メートルを こえます。キリンより 高いのです。おもさは 5トンいじょうで、ゾウ 1頭に ちかい おもさです［6］。

この 大きな タイヤは、こうざんで はたらく、とても 大きな トラックに つかわれて います。

日本のブリヂストンという会社は、世界でも指折りの大きさのタイヤを作ったことがあります。作られたときは、世界で一番大きいタイヤでした。

その大きさは、縦の長さが4メートルを超えます。キリンより高いのです。重さは5トン以上で、ゾウ1頭に近い重さです［6］。

この大きなタイヤは、鉱山で働く、とても大きなトラックに使われています。

日本のブリヂストンが開発した「59/80R63」というタイヤは、直径4.02メートル、重さ5.1トンにおよぶ、日本最大の市販用タイヤである。2001年には、開発当時の世界最大のタイヤとしてギネス世界記録にも掲載された［6］。

このタイヤは、主に海外の鉱山で使われる、最大積載量400トン級の超大型ダンプトラックに装着される。1本あたり100トン以上の荷重に耐えられ、価格は1本およそ350万円である［6］。

自転車のタイヤの空気圧のほうが高くても、支える重さそのものは、この巨大なタイヤの足元にも及ばない。

タイヤの 空気は、なにも しなくても、1か月に すこしずつ へって いきます［7］。

日本の JAFと いう だんたいが、空気が すくない タイヤで、はやい スピードで 走る じっけんを しました。すると、タイヤの ひょうめんが 波の ように うねりだし、おんどが 100ど いじょうに なって、さいごには タイヤが やぶれて しまいました［7］。

ちょうどよい 空気の りょうを たもった タイヤでは、おなじ スピードでも、おんどは 60どぐらいで、もんだいは おきませんでした。

タイヤの空気は、何もしなくても、1か月に少しずつ減っていきます［7］。

日本のJAFという団体が、空気が少ないタイヤで、速いスピードで走る実験をしました。すると、タイヤの表面が波のようにうねりだし、温度が100度以上になって、最後にはタイヤが破れてしまいました［7］。

ちょうどよい空気の量を保ったタイヤでは、同じスピードでも、温度は60度ぐらいで、問題は起きませんでした。

タイヤの空気圧くうきあつは、走行していなくても自然に低下し、日本自動車タイヤ協会によると1か月でおよそ5%減少するとされる［7］。

JAFが2016年に行った検証実験では、適正空気圧の半分に減らしたタイヤで時速200kmまで加速したところ、タイヤ表面が波打つ「スタンディングウェーブ現象」が発生し、表面温度が100℃を超えた。時速210kmでは、このタイヤはバースト（破裂）した。一方、適正空気圧のタイヤは、同じ時速210kmでも外見上の異常はなく、表面温度もおよそ60℃にとどまった［7］。

日常の速度域では同じ現象は起きにくいが、空気圧不足は摩耗まもうの偏りや燃費の悪化にもつながるため、月に1回程度の点検が推奨されている［7］。

じぶんの じてん車の タイヤを、大人と いっしょに 見て みましょう。ゆびで おして みて、かたいか、やわらかいか たしかめて みて ください。

タイヤの がわめんに、小さな 文字で 数字が 書いて あります。その 中に、その タイヤに あった 空気の りょうが 書いて ある ことも あります。

自分の自転車のタイヤを、大人と一緒に見てみましょう。指で押してみて、硬いか、柔らかいか確かめてみてください。

タイヤの側面に、小さな文字で数字が書いてあります。その中に、そのタイヤに合った空気の量が書いてあることもあります。

自転車のタイヤの空気圧を測ってみる

空気圧計つきの空気入れがあれば、自分の自転車のタイヤの空気圧を実際に測り、タイヤの側面に書かれた適正値（psiまたはbar表記）と比べてみる。自動車の運転席ドア付近に貼られている適正空気圧の表示も、あわせて確認してみると、自転車と自動車の違いを実感できる。

一次資料を読む

• JAFのタイヤバースト実験の映像や記録を見て、スタンディングウェーブ現象が起きる速度と空気圧の関係を確認してみる。［7］