スタッドレスタイヤ
スタッドレスタイヤ(studless tire)とは、自動車が積雪路や凍結路などを走行するために開発されたスノータイヤの一種である。積雪路や凍結路の摩擦係数が低い路面で、普通のタイヤに比して駆動力や制動力をより大きく路面に伝える工夫がされている。従来のスパイクタイヤとの対比で、スタッド(スパイク)のないタイヤであることから、このように呼ばれている。スパイクタイヤの問題点を克服し、旧来のスノータイヤをスパイクなしでも問題なく運用できる性能とすべく開発された。
一般的な略称はスタッドレス。また豪雪地域を中心に冬季以外に使用する普通のタイヤ(ノーマルタイヤ)を夏タイヤ、スタッドレスタイヤを冬タイヤと呼ぶ。またスタッドという略称を用いる地方もある(言葉としては誤りであるが、問題なく使われている。)。
1970年代から本格的に普及したスパイクタイヤは、それまでのスノータイヤに金属製(主にバナジウム鋼)のスパイクピンを埋め込んだもので、ピンを埋め込まないスノータイヤに比べて特に凍結路で非常に安定した走行が可能であった。
しかし積雪のない舗装路でスパイクタイヤを使用すると、スパイクがアスファルトを削り、道路を傷め、粉塵(車粉)を発生させる。日本においては、札幌市や仙台市など積雪量と交通量の多い都市部で、粉塵の影響により目、鼻、のどの疾病や気管支喘息を悪化させるなどの健康被害(車粉公害)が発生。特に仙台では、積雪の多い郊外から来た自動車が、スパイクタイヤを履いたまま積雪のほとんどない中心部に乗り入れるため、粉塵被害が顕著に表れた。そのような社会状況の中、1982年にミシュランより、スタッドレスタイヤの日本販売が開始された。
冬用タイヤとしては古くからスノータイヤがあるが、スノータイヤは深い雪道を走破するためのタイヤであり、凍結路を走る能力を十分に備えておらず、スタッドレスタイヤとは違う種類のタイヤである(サイドウォールにそれぞれSNOW、STUDLESSと明記されている)。
しかし現在の日本では、乗用車用スノータイヤは競技用や作業車用を除きほとんど販売されておらず、またスパイクタイヤの販売と使用も1990年6月27日に公布・施行されたスパイクタイヤ粉じんの発生の防止に関する法律により規制されているため、事実上冬タイヤは特に断りが無い限りスタッドレスタイヤを指す単語となっている(日本自動車タイヤ協会の案内では、スタッドレスタイヤが [圧雪路◎、凍結路○] となっているのに対し、スノータイヤは [圧雪路○、凍結路△] となっており、スノータイヤは旧基準の規格と分かる)。
ただし二輪車(自転車及び原動機付き自転車)用としては、現在でもスノータイヤが販売されている。一般に冬タイヤ=スタッドレスタイヤという認識から、こちらもスタッドレスタイヤと呼ばれる事が多いが、前述のように両者は明確に区分されている規格であり、これは誤りである。
スタッドレスタイヤは積雪路や凍結路での走行を目的としており、普通タイヤに比べて以下のような特徴がある。
スタッドレスタイヤのトレッド面には、普通のタイヤより深い溝がみられる。これは、雪を踏み固めたときに溝のパターン状の雪柱を作り、その雪柱をけりだす「雪柱剪断力」によって駆動力(トラクション)を得るためである。また、接地面で溝に噛んだ雪はタイヤが回転する間に溝から剥がれ落ち、再度接地したときには、新たに雪を噛む動きをする。ただし、スノータイヤとの比較では、接地面積とエッジの多さで勝るため圧雪や凍結路面には強いものの、溝が狭くブロックも変形しやすいため大きな雪柱剪断力は得られず、深い雪や水分の多い雪に対しての性能では劣る。
スタッドレスタイヤの溝を構成するブロックにサイプと呼ばれる細かい溝が切られている。氷上の表面に存在する水膜をサイプ内に取り込む効果があり、雪上ではブロックとサイプのエッジで雪を咬む事でグリップ力を確保している。
スタッドレスタイヤのゴムは低温でも路面への密着に必要な柔軟さを失わず、また常温でも溶けないよう通常のタイヤとは異なるゴムを使用している。また、凍結路でのグリップを向上させるために気泡を含んだゴムを使って吸水・吸着効果・柔軟性の維持を向上させたり、ガラス繊維やクルミの殻(トーヨー)、鶏卵の殻などを練りこんで引っ掻き効果を持たせるなど、メーカーにより独自の工夫が凝らされている。初期はサイプやパターンでいかに摩擦を稼ぐかという目的が主体で、試行錯誤の中からユニークなタイヤも出現した。例としては、タコの吸盤のようになっているパターンのタイヤや、ゴムのイボ状の突起をつけたもの、ブロックの周囲に壁を設けてワイパー状態の構造などがあった。いずれもアイデアとしてはユニークではあったが、効果としてはさほど効力が無い事から随時現在の状態になっている。
スタッドレスタイヤのコンパウンドにはそれぞれ気泡を混入させたり、ひっかき素材である異物を製造時から混ぜるなどを行い各社がそれぞれ独自のアイデアの導入・性能確保により製造しているが、それらコンパウンドに取り込まれた滑り止め素材類は表面に出なければ効果が得られないため、各社とも積雪前の慣らし運転を推奨している。制限速度内で約500キロ程度を走行することで、一皮剥けた状態になりコンパウンド内の気泡や異物類が表面に出てきて効果を発揮する。但し、積雪時に購入するなど慣らし運転が出来ない場合もあり初期性能確保の観点から91年発売のブリヂストンMZ-01から製造時にコンパウンド表面へ微細な溝を設けて路面の水膜を除去しやすく加工されるようになった。他社も2000年頃から導入し大手ではミシュランが2012年製造のX-Ice3より導入している。
この構造が良好な状態に保たれていなければ、期待される性能を発揮できなくなる。特に溝の深さが新品状態に比べて半分以下になった場合、雪を噛み込んでグリップすることが不十分となり雪上用タイヤとして使えなくなる。通常のタイヤには磨耗による使用限度を示すスリップサインが仕組まれているが、スタッドレスタイヤにはこのスリップサインとともに、すべり止め装置としての使用限度を示すサイン(プラットホーム)も仕組まれている。また、溝があっても実用限度を超えた長期使用やオフシーズンの保管状態が悪かったりすると、一般タイヤ同様、ゴムが劣化し、走行に影響を与える。新品のままでも氷上性能は摩耗した状態よりも低く、グリップ力が得られない事も多い。
スタッドレスタイヤは万能ではない。以下のような問題点がある。スパイクタイヤが禁止となる前には、スタッドレスタイヤの性能不足による冬季の交通事故増加が懸念されていたが、事故件数自体は増加したものの、死亡事故については減少していることから、問題点としては取り上げない。
ツルツル路面(ミラーバーン)
交差点で停止、発進が繰り返されることで、スタッドレスタイヤが圧雪路面を磨きあげ、鏡のような路面が出現する。スパイクタイヤではミラーバーンが生成されることはまれだったが、ゴムの面を当てて氷上でのグリップを生むスタッドレスタイヤの普及に伴って交差点や坂道などで平滑なアイスバーンが生成されやすくなった。このような路面はスタッドレスタイヤ装備の自動車・歩行者とも滑りやすい。また「ブラックアイスバーン」と呼ばれる、液体と固体(塊)の見分けがつきにくい路面状態となる場合もあり、それが原因によるスリップ事故が起こりやすいともされている。
スパイクタイヤの規制とスタッドレスタイヤの普及に伴い、塩化カルシウムなどの凍結防止剤の使用量が増加し続けており、環境や車体への影響などが懸念されている。この問題については国土交通省でも影響調査が行われている。
スタッドレスタイヤは0℃を数度下回る温度以下で本来のグリップ力を発揮する。普段降雪のない温暖な地域において、まれに路面に積雪したような時には路面温度は氷点下前後のためにタイヤ作動温度領域から外れるので、スタッドレスタイヤを過信するとかえって危険を招くことがある。逆にノーマルタイヤは気温低下と共にゴムの硬化で本来のグリップ力が発揮出来なくなる。その性能の逆転する分岐点は摂氏7度前後であり、例え積雪時に摂氏0度前後であったとしてもこの条件ではスタッドレスタイヤの方が安全である。
夏季での使用
ハイドロプレーニング現象に対する耐性が低い(排水性が悪い)メーカーの物もあるので、降雨時の高速走行には注意が必要。ブリヂストンのように、濡れた路面でのグリップ性能を良くするためにRCポリマーを混入し、温度によるゴム性質の変化を抑制、ドライ路面やウエット性能を上げているメーカーもある。
低温時に硬化しにくい材料を使用しているため、夏期の使用においては柔らかくなりすぎるためにグリップ力を得にくくなる。また、同一サイズのノーマルタイヤに比べて対応速度も低いため、グリップ力が低下する特性と合わせて夏期の高速走行は注意すべきである。
建設機械での使用
ホイールローダーなどの建設機械においてはスタッドレスタイヤは使用出来ない。
このような車両は一般的に車重が数t以上あり、スタッドレスでは過酷な使用条件と重量に耐えることができず、それに耐えられる頑丈さが求められるためである。
一般的にスパイクタイヤもしくはノーマルタイヤにタイヤチェーンを装着した上で作業を行っている。
スタッドレスタイヤへの過信は禁物である。
タイヤ公正取引協議会にタイヤメーカーのスタッドレス性能試験データが出ている。
メーカースタッドレスタイヤを装着する事により、雪道での滑りやすさは低減するが、完全に防ぐものではない。また、高速道路を走行する際や急な坂道を走行するにはスタッドレスタイヤであってもタイヤチェーンを装着しなければならない場合があるため、注意が必要である。
ときおり前輪または後輪のみにスタッドレスタイヤを使用している例もあるが、本来は駆動方式問わず全車輪装着を想定しているため、タイヤが十分な性能を発揮できない場合があり、非常に危険な行為である。
スタッドレスタイヤのサイドウォールにはスノータイヤの一種であることを示すSNOW表記およびスタッドレスタイヤであることを示すSTUDLESS表記の他に、タイヤサイズ表記の周囲にマッド+スノー(MUD+SNOW)を示すM+Sという略号が表記されている事が多い。
これはスタッドレスタイヤが浅い雪道を走破することを前提に設計された関係上、同じように表面が柔らかい砂地や泥濘地でもある程度のグリップ性能が発揮できるためにこのような表記が成されている。しかしオフロードでの絶対的なトラクション性能はマッドテレーンタイヤには遠く及ばない上、スタッドレスタイヤの柔らかいトレッドはオフロード走行の際に石などによるブロック欠けを起こしやすいため、「一応」オフロードも走ることができる程度の認識で使用するのが無難である。
なお、北欧や欧米などで販売されるスタッドレスタイヤにはマッド+スノー表記の横に雪の結晶があしらわれた山のエンブレム  が記載されていることがある。このエンブレムはスリーピークマウンテン・スノーフレークマーク(Three-Peak Mountain Snow Flake(3PMSF)、Severe Service Emblem)と呼ばれ、極めて厳しい寒冷地においても十分な性能を示すことをASTMの公的試験によって認証されたタイヤであることを示している。これはオールシーズンタイヤやオールテレーンタイヤなどのスタッドレスタイヤ以外のマッド+スノータイヤと、真の意味で厳冬期に対応したタイヤであるスタッドレスタイヤを明確に区分するための表記であり、オールシーズンタイヤの通年利用が盛んであった欧米ならではのマークである。
吸水密着系:ブリヂストン・ヨコハマタイヤ(SUVを除く乗用車用のみ)
撥水密着系:ダンロップ・グッドイヤー
排水密着系:ヨコハマタイヤ(SUV・商用バン・小型トラック用のみ)・ファルケン
異物引っかき系:トーヨータイヤ
高速安定性重視系:ミシュランタイヤ
その他:中型以上のトラック・バス用を含む上記以外の各社
タイヤ公正取引協議会に届けられているVRX2の氷上性能は20km/hから完全停止まで10.35m。
主に路面凍結が多くアスファルト走行での摩耗をあまり気にしなくてよい北海道・北東北(青森県・秋田県・岩手県)などの厳寒地などでは装着率1位。
「氷上で効き、その上効きが長持ち」がキャッチフレーズである。
1980年代後期に同社が最初に発売した「ホロニック」の性能があまりにも悪く、特に厳寒地の北海道と東北のユーザーには「ブリヂストンの冬タイヤはだめだ」という悪評を抱かせてしまった。その後の研究開発により発泡(気泡)ゴムを採用し、氷上性能では他メーカーを大きくリードしている。氷上性能を追求するあまり、圧雪路を除く雪上では雪による目詰まりが起きやすく、積雪の多い地方では苦戦した時代もあったが、REVOシリーズから採用されたスリム&ロングコンタクト設計の採用によって、こうした問題点は解決されつつある。
トレッドのブロックに初期性能確保のためのリブレットを各社に先駆けていち早く採用している(91年頃開発・発売のMZ-01にて初導入)。
他社と違い基盤技術を確立後は多少のアレンジを加える程度でコンパウンドの基本的なコンセプトは発泡ゴムのまま変更していない。
タイヤ公正取引協議会に届けられているIG60の氷上性能は20km/hから完全停止まで12.1m。
黎明期(1980年代)から2000年にかけてはガーデックスという名称で販売していた。
ゴムにファイバーを混入した最初のメーカーであり、登場当時は気泡(発泡ゴムより発泡率を低くしブリヂストンの特許に引っ掛からない程度に抑えたもの)とファイバーを主体としたコンパウンドを中心に開発していた。
ガーデックス時代はトレッド面を丸くし轍でも横滑りを極力抑えたパターンも採用していた。
吸水バルーンはガーデックスF720から導入し、ガーデックスF721からは吸水バルーン(殻をもった気泡)と吸水カーボン採用により従来より氷上性能を高めたスタッドレスとして販売していた。この頃は「スリップ補償」制度を設けて、万が一スリップ事故を起こした場合は10万円まで車両の修繕費用を負担していた。アイスガードにブランドを変更してからは当該制度は廃止されている。
ブリザックに引けを取らない氷上性能を狙っているほか、ドライ路面での走行安定性も重視している。
「乾いた氷は滑らない」が製品開発のコンセプトとなっているが、これは凍結路で滑るのは表面の水分(水膜)が原因のため、その水分を吸水すれば滑らないという意味。
2005年より二代目となる｢アイスガードブラック(iG20)｣を、2008年より三代目「アイスガードトリプル(iG30)」を発売。iG30の開発コンセプトは「新・温度対応」(さまざまな路面変化に対応できるという意味)。2012年より四代目となる「アイスガードファイブ (iG50)を発売。開発コンセプトはiG30からの流れをくむ「氷で止まる」。低燃費(ブルーアース・テクノロジー)や氷上性能、耐摩耗性能と経年劣化の対応をさらに強化している。
2021年現在の時点で最新の製品となる「アイスガードセブン(iG70)」では新開発の「ウルトラ吸水ゴム」が採用されている。
タイヤ公正取引協議会に届けられているWM02の氷上性能は20km/hから完全停止まで12.0m。
当初「グラスピック」という名称で販売、80年代後半から90年代初頭にかけての黎明期(S100)はコンパウンドに練り込んだギザギザディンプルと呼ばれる形状がギザギザの穴でのひっかきと吸水効果を主体に開発を行い、90年代に発売開始したHSシリーズ(HS-1~HS-3)にはコンパウンドに撥水効果を謳った撥水ゴムを採用、2000年以後はDSシリーズとしてグラスファイバーによるひっかき効果を謳ったものを導入していた。
ビッググラスファイバー(太くて長いガラス繊維)とテトラピックによるひっかきをコンセプトに開発しているスタッドレス(ただし「DSX」の後継ブランドとなる「WINTER MAXX」は非採用ではあるが、コンパウンド自体でのひっかき効果を主な氷上性能に位置づけている)。
ちなみに「DSX」は「デジタイヤスタッドレス」という名称で販売していた。
「グラスピック・HSシリーズ」や「デジタイヤスタッドレス・DS-1シリーズ」などで採用していたワイパー(ブレード)パターンは氷上では期待していた割には除水効果がほとんどなく、発売時期を同じ頃とする夏タイヤにも導入したが不評のため当時の製造分のみで以後は採用されなかった。
氷上の水膜除去を気泡などによる「吸水・除水」ではなくシリカによる油分で「撥水」しているのが特徴である(この件に関しては後継の「WINTER MAXX」も同様ではあるが、摩耗やコンパウンドそのものの経年劣化により徐々にタイヤのトレッドから抜けてしまうため効果そのものは製造当初程度が一番効果が見られる)。
DSシリーズから始まるグラスファイバーやテトラピックなど「DSX」のコンパウンドに混入されている滑り止め効果を持たせるためのガラス繊維は元々がガラス製品のため自然に還ることもなく粉じんとなって環境や人体への影響が一部より危惧されたこともある。このため、後継種であるWINTER MAXXには導入されていない。
平成の始め頃、最初北海道のみで試験的に販売し(タイヤ名をつけず、試験コード番号が書かれていた)、翌シーズンに全国発売するという販売方式を採用していたことがある。
DSXシリーズが開発されるまでは技術開発に関して各社と比較し全体的に遅れをとっていた為に、DSX-2発売以後に導入している技術のほぼ全てにおいて他社開発の技術やアイデアをアレンジし採用する事でカバーしている。
WINTER MAXXからコンパウンドを一新・見直しして、氷上性能はひっかきではなく密着による摩擦向上へコンセプトを変更している。
黎明期から現在にかけて他社と比べ開発力・技術力が低い事から、基盤技術を含め基本コンセプトを数年程度で絶えず変更してきたブランドでもあり、その顕著な例として当該スタッドレスタイヤに導入する技術そのものは完全な自社オリジナルは存在せず同業他社開発のものを流用している。
日本メーカーでは早くからスタッドレスタイヤを開発し、その効きの良さや圧雪路の強さで、スタッドレスが普及し始めた当初北海道のユーザーに絶大な支持を得る。初期の本格的スタッドレスタイヤ「SL-30」が評判となった。
キャラメルパターンの、目の粗いタイヤが特徴であり、圧雪路の駆動力に優れたタイヤを得意としているが、近年は次第に凍結路や乾燥路への対応へとシフトしつつある。
エスピアEPZ以前は多孔質構造の軽石(メーカーでは「ザラメック」と命名)や鶏卵の殻などによる引っ掻きと吸水をコンセプトにしていたため住友ゴム工業の別ブランドであるダンロップおよび同社系列のグッドイヤー製スタッドレスと違い、吸水とひっかきを双方取り入れる形で効果の相乗効果を計っていた(ダンロップおよびグッドイヤーの商品は吸水ではなく撥水で水膜の除去を基本性能としている)。
現行商品となるエスピアEPZ Fでは従来の引っ掻きと吸水のコンセプトから一転し、先述のダンロップのWINTER MAXXや後述するグッドイヤーのアイスナビZEAと同様、大きな接地面積で氷面に密着するコンセプトに変更された。
北米で大きなシェアを持つメーカーだが、日本法人は2015年9月まで住友ゴム工業グループに属していた。ただし同グループ離脱後も引き続き開発と製造委託は住友ゴムが担当している。
ダンロップの製品と同じく、ガラス繊維による引っかき(ただし2013年9月より発売開始されたアイスナビ6以降は非採用)と撥水をコンセプトとしていた。また、アイスナビZEA以降の商品では先述のダンロップ製品、およびファルケン製品とほぼ同じ技術が導入されている。
タイヤ公正取引協議会に届けられているX-ICE3+の氷上性能は20km/hから完全停止まで9.54m。
黎明期(ドライス・マキシアイス等)は他社のような除水・ひっかき効果よりもサイプの効果でコンパウンドをできるだけ路面に密着し摩擦を稼ぐ方向に主題をおいていた。
基本的なコンセプトは黎明期から現在にかけて変更せず、路面への密着を主題に開発してきたメーカーである。
分子構造を根本的に見直して、接地時に分子を分離させゴムの表面のしなやかさを維持させることに成功したスタッドレスタイヤ。
各社に先駆けてサイプ内の構造を途中変化させ、ゴムの倒れ込み防止によるコンパウンドの密着効果を持たせることにも初めて成功した。ミシュランでは形状がZである事からZサイプと呼ばれており、同様の構造変更は他社も追従している。
当初より、氷上性能よりも乾燥路の走行性能を中心に設計している。
冬用タイヤ顧客満足度の調査開始以来、9年連続で1位を獲得している。また、2007年度のCMでは明らかに装着率1位であるブリヂストンを意識したと思われるCMを制作した。
冬用タイヤ顧客満足度  は業界平均を大きく上回り、2位を引き離している。
ドライ路面や高速道路での性能が優れており、高速道路での取り締まりを行う警察車両にも採用されている。
日本(日本ミシュラン)で開発し、欧米各国のミシュランに輸出している。
重量がある車両に使用すると比較的高いグリップ力を得ることができると言われており、車重によって路面と密着した際の圧力と路面の凹凸によってコンパウンド表面の分子が分離し、紙一枚分の厚さでコンパウンドが軟化するためであるとされている。また、同社本来のケース剛性の高さに加え、ブロック剛性も他社に比べ非常に高く、ハンドリングや乗り心地はスタッドレスでありながらノーマルタイヤに近い。
X-ICE3より初期性能確保の為のリブレットを採用している。
黎明期よりアスファルトよりも柔らかく氷よりも硬いクルミを投入といった基本コンセプトを継続しているメーカー。
クルミの殻によるひっかきをアピールしているスタッドレス。クルミの殻は氷より固くアスファルトより柔らかいので自然(環境)にもやさしい素材である。
日本メーカーで唯一、ミニバン専用スタッドレス(ウインタートランパス)をラインナップしている。
夏タイヤも含めてV字型パターンを得意とするメーカーで、スタッドレスにもV字パターンにサイプを3000本入れた(後にメーカーが自ら「ゴジラサイプ」と命名)「オブザーブ」を発売していた(1989年)。V字の接地面の関係上、制動力は良かったが駆動力がかかりにくいのが欠点で、その後スタッドレスではこのパターンを止めた。
コンパウンドに配合したクルミの殻が抜け落ちた後の穴が発泡ゴムと同様の効果が出ていることが実証されている。
最近では、縦制動だけでなく雪道でのカーブや横滑りをケアできるよう、360°全方向に効くをコンセプトに、六角形のサイプを採用するなど他メーカーよりも一歩進んだ取り組みを行なっている(ガリットG4、ガリットG5、ウインタートランパスMK3など)。
オブザーブ時代には気泡とクルミ・ファイバーを混入させて除水とひっかき効果を狙った商品が開発されていたが、後にクルミ混入とサイプの独自改良へと方向転換された(1990年頃の商品)。
2009年9月に販売を開始したガリットG5では吸水性をさらに高める目的でコンパウンドの材質に竹炭が配合された、なお後継ブランドのオブザーブガリットGiZでは非採用。
自社開発以外の技術を商標登録する動きもある(主にサイプの立体構造とタイヤ表面のリブレット加工等をカタログで商標出願中との表記が存在していた)。
旧モデルのアイスコントロールからはピレリ中国工場にて生産されているが、引き続き日本の寒冷地向けに開発されている。
旧々モデルのアイスストームはトーヨータイヤで生産されていた。
この他、主に欧州車向として、欧州で販売されているスタッドレスタイヤも販売している。日本向けのスタッドレスタイヤと比較して、氷雪路の絶対的な性能は譲る部分があるが、乾燥路での高速安定性が優れている(許容最高速度を示す記号がT(190km/h)・H(210km/h)に設定されている)。冬季(低温)でもほとんど積雪がない地域で、乾燥路での高速走行性能を重視したいユーザーや、シーズン中わずかに積雪地に行くようなユーザーに向いている(日本車ではあまり使用されない、特殊なタイヤサイズを装着する車種用としても需要がある)。