JP2021000752A - エアレスタイヤの製造方法及びエアレスタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高い強度を備えるエアレスタイヤを製造することができるエアレスタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】エアレスタイヤ１の製造方法は、エアレスタイヤ１の回転軸方向に層を複数積層することによりエアレスタイヤ１を形成する。層を形成する場合、空間部３３の周囲に位置する周囲領域では、空間部３３を閉曲線で囲むようにノズル１１０を移動させて層を形成する。第１外周リング領域３１ａでは、外周リング３１の周方向に沿ってノズル１１０を移動させて層を形成する。第１内周リング領域３０ａでは、内周リング３０の周方向に沿ってノズル１１０を移動させて層を形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、エアレスタイヤの製造方法及びエアレスタイヤに関する。

近年、空気を使わないタイヤであるエアレスタイヤが注目されている。エアレスタイヤは、車両に固定されるホイールと、地面と接地するトレッドと、ホイールとトレッドとを連結する弾性支持部とで構成されている。エアレスタイヤでは、弾性支持部が弾性変形することで、車両の重量を支えたり、地面から入力される衝撃を吸収したりすることができる。

また、生産手段としての積層造形装置、いわゆる３Ｄプリンタが注目されている。特許文献１には、車両のピラーを３Ｄプリンタによって製造する方法が開示されている。この製造方法は、材料を吐出するノズルをピラーの長手方向に移動させる工程と、ノズルをピラーの幅方向に移動させる工程とを有している。そして、各工程を繰り返すことで、ピラーの幅方向に樹脂層が積層されたピラーが製造される。この製造方法により、長手方向における引張強度が高いピラー構造を得ることができる。

特開２０１７−１４９２６８号公報

エアレスタイヤには、高い強度が求められる。特許文献１に開示されている手法は、長手方向が明確な棒状の部材に対して有効であるが、長手方向を定めることが難しい構造からなるエアレスタイヤに適用することは困難である。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い強度を備えるエアレスタイヤを製造することができるエアレスタイヤの製造方法、及び高い強度を備えるエアレスタイヤを提供することである。

本発明の一態様に係るエアレスタイヤの製造方法は、材料を吐出するノズルを移動させて層を形成する層形成工程を繰り返し、エアレスタイヤの回転軸方向に層を複数積層することによりエアレスタイヤを形成する。層形成工程は、空間部の周囲に位置する周囲領域では、空間部を閉曲線で囲むようにノズルを移動させて層を形成する第１工程と、第１外周リング領域では、外周リングの周方向に沿ってノズルを移動させて層を形成する第２工程と、第１内周リング領域では、内周リングの周方向に沿ってノズルを移動させて層を形成する第３工程と、を有している。

本発明によれば、高い強度を備えるエアレスタイヤを提供することができる。

図１は、本実施形態に係るエアレスタイヤを示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係るエアレスタイヤを示す平面図である。 図３は、弾性支持部を製造する積層造形装置を示す構成図である。 図４Ａは、弾性支持部を製造する工程を示す説明図である。 図４Ｂは、弾性支持部を製造する工程を示す説明図である。 図５Ａは、層形成工程の概要を示す説明図である。 図５Ｂは、図５Ａに示す領域Ａを拡大して示す説明図である。 図６は、層形成工程によって形成された層を模式的に示す説明図である。 図７Ａは、空間部を囲む周回軌道の一例を示す説明図である。 図７Ｂは、空間部を囲む周回軌道の一例を示す説明図である。 図８は、層形成工程によって形成された層を模式的に示す説明図である。 図９は、弾性支持部の一例を示す説明図である。 図１０は、弾性支持部の一例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

図１及び図２を参照して、本実施形態に係るエアレスタイヤ１の構成を説明する。エアレスタイヤ１は、ホイール２と、弾性支持部３と、トレッド４とで構成されている。なお、図１では、ホイール２の記載が省略されている。

ホイール２は、車両に設けられたハブに固定される。ホイール２は、ディスク部２ａと、リム部２ｂとを有している。ディスク部２ａは、円盤形状を有し、ボルトなどの締結手段によってハブに固定される。リム部２ｂは、円筒形状を有し、ディスク部２ａの径方向外側に設けられている。ディスク部２ａとリム部２ｂとは、一体に形成されている。

弾性支持部３は、ホイール２の径方向外側に配置されている。弾性支持部３は、ホイール２とトレッド４とを連結する。弾性支持部３は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂などの弾性材料から形成されている。弾性支持部３が弾性変形することで、エアレスタイヤ１は、車両の重量を支えたり、地面から入力される衝撃を吸収したりすることができる。弾性支持部３の詳細な構造は後述する。

トレッド４は、弾性支持部３の径方向外側に配置されている。トレッド４は、円筒形状を有しており、例えばゴムなどの樹脂材料より形成されている。トレッド４の外周面は、地面との接地面となる。車両側で発生した力（駆動力又は制動力）は、ホイール２、弾性支持部３、トレッド４を介して地面に伝達される。

弾性支持部３は、内周リング３０と、外周リング３１と、複数のスポーク３２とを有している。内周リング３０と、外周リング３１と、複数のスポーク３２とは、一体に形成されている。

内周リング３０は、ホイール２の径方向外側に配置されている。内周リング３０は、円筒形状を有しており、リム部２ｂの外周面に外接している。

外周リング３１は、トレッド４の径方向内側に配置されている。外周リング３１は、円筒形状を有しており、トレッド４の内周面に内接している。

複数のスポーク３２は、複数のスポーク３２は、エアレスタイヤ１の径方向に沿って放射状に延在し、内周リング３０と、外周リング３１とを連結する。スポーク３２の径方向外側に位置する端部は外周リング３１に連結され、スポーク３２の径方向内側に位置する端部は、内周リング３０に連結されている。

本実施形態において、複数のスポーク３２は、エアレスタイヤ１の周方向に間隔をあけながら隣り合うように配置されている。弾性支持部３には、エアレスタイヤ１の周方向に隣り合う一対のスポーク３２と、内周リング３０と、外周リング３１とによって囲まれる空間部３３が形成されている。本実施形態において、空間部３３は、エアレスタイヤ１の回転軸方向に連通する空間である。しかしながら、空間部３３は、弾性支持部３を形成する材料とは異なる材料が充填された空間であってもよい。

次に、エアレスタイヤ１の製造方法を説明する。エアレスタイヤ１の製造方法の説明に先立ち、積層造形装置を説明する。

図３において、積層造形装置１００は、ノズル１１０と、ステージ１２０とで構成されている。ノズル１１０は、図示しない熱源によって加熱されている。ノズル１１０に供給された材料Ｍａは熱によって溶融され、溶融された材料Ｍａがノズル１１０より吐出される。ノズル１１０は、図示しない駆動機構から動力が伝達されることで、直交するＸ軸及びＹ軸によって規定されるＸＹ平面（水平面）上を二次元的に移動することができる。ノズル１１０から材料Ｍａを吐出させながら、ノズル１１０を二次元的に移動させることにより、ステージ１２０上に所定形状の層Ｌ１を形成することができる。

また、ノズル１１０は、図示しない駆動機構から動力が伝達されることで、Ｚ軸方向（上下方向）に移動することができる。ノズル１１０をＺ軸方向に移動させることにより、予め形成された層Ｌ１、Ｌ２の上に、新たな層Ｌ２、Ｌ３を形成することができる。そして、それぞれが所望の形状に形成された複数の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を積層することで、立体的な三次元構造物を製造することができる。

なお、積層造形装置１００では、ステージ１２０をＸＹ平面に沿って移動させることで、各層Ｌ１〜Ｌ３を形成してもよい。同様に、ノズル１１０及びステージ１２０の双方をＸＹ平面に沿って移動させて、各層Ｌ１〜Ｌ３を形成してもよい。同様に、Ｚ軸方向に層Ｌ１〜Ｌ３を積層する場合、ステージ１２０を移動させてもよいし、ノズル１１０及びステージ１２０の双方を移動させてもよい。

エアレスタイヤ１を製造するにあたり、積層造形装置１００を用いて弾性支持部３が形成される。まず、図４Ａに示すように、材料Ｍａを吐出するノズル１１０をＸＹ平面上で移動させて層Ｌ１が形成される（層形成工程）。この層形成工程は繰り返し行われ、エアレスタイヤ１の回転軸方向に複数の層Ｌ１〜Ｌｎ（ｎ：自然数）を積層することにより弾性支持部３が形成される。

このように形成された弾性支持部３（エアレスタイヤ１）は、層Ｌ１〜Ｌｎの積層方向、すなわちＺ軸方向と回転軸とが一致する。そして、個々の層形成工程で形成される層Ｌ１〜Ｌｎは、エアレスタイヤ１の回転軸に対して垂直な面で見た場合における弾性支持部３の断面を構成している。

つぎに、図５Ａ、図５Ｂ及び図６を参照し、単一の層（例えば層Ｌｎ）を形成するための層形成工程について説明する。図６において、Ｄ１はエアレスタイヤ１の径方向内側を示し、Ｄ２はエアレスタイヤ１の径方向外側を示す。図６には、説明の便宜上、弾性支持部３とともに、ホイール２のリム部２ｂ及びトレッド４が描かれている。

層形成工程では、外周リング３１が、第１外周リング領域３１ａと、第２外周リング領域３１ｂとに分けて形成される（図５Ａ及び図５Ｂでは図示省略）。第１外周リング領域３１ａは、外周リング３１のうちトレッド４の径方向内側に隣り合う領域である。一方、第２外周リング領域３１ｂは、外周リング３１のうち第１外周リング領域３１ａの径方向内側に隣り合う領域である。すなわち、第１外周リング領域３１ａは、外周リング３１のうち径方向外側の領域を構成し、第２外周リング領域３１ｂは、外周リング３１のうち径方向内側の領域を構成している。

同様に、層形成工程では、内周リング３０が、第１内周リング領域３０ａと、第２内周リング領域３０ｂとに分けて形成される（図５Ａ及び図５Ｂでは図示省略）。第１内周リング領域３０ａは、内周リング３０のうちホイール２の径方向外側に隣り合う領域である。一方、第２内周リング領域３０ｂは、内周リング３０のうち第１内周リング領域３０ａの径方向外側に隣り合う領域である。すなわち、第１内周リング領域３０ａは、内周リング３０のうち径方向内側の領域を構成し、第２内周リング領域３０ｂは、内周リング３０のうち径方向外側の領域を構成している。

層形成工程は、以下に述べる第１工程、第２工程及び第３工程を有している。３つの工程により、二次元的な層Ｌｎが形成される。

第１工程では、図５Ｂに示すように、空間部３３を閉曲線で囲むようにノズル１１０を移動させることにより、空間部３３の周囲に位置する周囲領域を形成する。図５Ｂに示す矢印Ｃ３は、空間部３３の周囲でのノズル１１０の軌道を概念的に示している。

具体的には、図６に示すように、地点Ｐ３１ａから出発し、空間部３３を一周して地点Ｐ３１ａへと戻るようにノズル１１０を連続的に移動させる。これにより、空間部３３の周囲を囲む環状の構造部Ｃ３１ａが形成される。同様に、図６に示すように、地点Ｐ３１ｂから出発し、空間部３３を一周して地点Ｐ３１ｂへと戻るようにノズル１１０を連続的に移動させる。これにより、空間部３３の周囲を囲む環状の構造部Ｃ３１ｂが形成される。環状の構造部Ｃ３１ｂは、環状の構造部Ｃ３１ａよりも一回り大きな周回軌道により形成されており、環状の構造部Ｃ３１ａの径方向外側に隣接している。

空間部３３の周囲を囲む環状の構造部は、空間部３３毎に形成される。図６に示すように、地点Ｐ３２ａから出発し、空間部３３を一周して地点Ｐ３２ａへと戻るようにノズル１１０を連続的に移動させる。これにより、空間部３３の周囲を囲む環状の構造部Ｃ３２ａが形成される。同様に、図６に示すように、地点Ｐ３２ｂから出発し、空間部３３を一周して地点Ｐ３２ｂへと戻るようにノズル１１０を連続的に移動させる。これにより、空間部３３の周囲を囲む環状の構造部Ｃ３２ｂが形成される。環状の構造部Ｃ３２ｂは、環状の構造部Ｃ３２ａよりも一回り大きな周回軌道により形成されており、環状の構造部Ｃ３２ａの径方向外側に隣接している。

空間部３３に対応したノズル１１０の周回軌道により、空間部３３の周囲に位置する周囲領域が連続的に形成される。ここで、周囲領域は、隣り合う一対のスポーク３２と、一対のスポーク３２の間に位置する第２外周リング領域３１ｂと、一対のスポーク３２の間に位置する第２内周リング領域３０ｂとに相当する。すなわち、一対のスポーク３２と、第２外周リング領域３１ｂと、第２内周リング領域３０ｂとが、空間部３３を囲む環状の構造部Ｃ３１ａ、Ｃ３１ｂによって形成される。

なお、１つの空間部３３に対応したノズル１１０の周回軌道では、径方向に延びる中心線を境に、スポーク３２の片側半分（幅ｔ５）のみが形成される。したがって、隣り合う２つの空間部３３に対してそれぞれ周回軌道を描くことで、スポーク３２の全体が形成される。

第１工程では、スポーク３２をその長手方向に沿って連続的に形成することができるので、スポーク３２の強度を高めることができる。また、一対のスポーク３２と連続して、外周リング３１の径方向内側の領域を形成することができる。これにより、一対のスポーク３２及び外周リング３１の強度を高めることができる。同様に、一対のスポーク３２と連続して、内周リング３０の径方向外側の領域を形成することができる。これにより、一対のスポーク３２及び内周リング３０の強度を高めることができる。

なお、図６に示す例では、空間部３３の周囲領域を２周分の環状の構造部Ｃ３１ａ、Ｃ３１ｂで形成する様子を示している。しかしながら、環状の構造部の数は、内周リング３０、外周リング３１及びスポーク３２に要求される強度、ノズル１１０から吐出される材料Ｍａの線幅に応じて、任意に設定することができる。

また、図５Ｂでは、矢印Ｃ３が反時計回り方向に描かれている。しかしながら、空間部３３の周囲に沿ってノズル１１０を移動させればよく、時計回り方向に移動させてもよい。

第２工程では、図５Ａに示すように、外周リング３１の周方向に沿ってノズル１１０を移動させることにより、第１外周リング領域３１ａを形成する。図５Ａに示す矢印Ｃ１は、第１外周リング領域３１ａでのノズル１１０の軌道を概念的に示している。

具体的には、ノズル１１０は、円（閉曲線の一例）を描くように連続的に移動させられる。第１外周リング領域３１ａにおけるノズル１１０の周回軌道により、外周リング３１の周方向に沿って１周する円環状の構造部Ｃ１１が形成される（図６参照）。すなわち、第１外周リング領域３１ａは、外周リング３１の周方向に沿った円環状の構造部Ｃ１１によって形成される。

第２工程では、空間部３３毎に形成される周囲領域を、外周リング３１の周方向に沿って１周する周回軌道で囲むことができる。これにより、外周リング３１の強度を高めることができる。

ここで、第１外周リング領域３１ａと第２外周リング領域３１ｂとの境界は、外周リング３１の径方向の中央部（厚さｔ２となる位置）よりも径方向外側に設定されている。併せて、第１外周リング領域３１ａと第２外周リング領域３１ｂとの境界は、外周リング３１とトレッド４とを合わせた構造体（径方向の厚さｔ３）の概ね中央に設定されている。

これにより、ノズル１１０の周回軌道が相違する第１外周リング領域３１ａと第２外周リング領域３１ｂとの境界を、トレッド４も加味した中央位置（中立軸）に設定することができる。その結果、外周リング３１の強度を高めることができる。

第３工程では、図５Ａに示すように、内周リング３０の周方向に沿ってノズル１１０を移動させることにより、第１内周リング領域３０ａを形成する。図５Ａに示す矢印Ｃ２は、第１内周リング領域３０ａでのノズル１１０の軌道を概念的に示している。

具体的には、ノズル１１０は、円（閉曲線の一例）を描くように連続的に移動させられる。第１内周リング領域３０ａにおけるノズル１１０の周回軌道により、内周リング３０の周方向に沿って１周する円環状の構造部Ｃ２１が形成される（図６参照）。すなわち、第１内周リング領域３０ａは、内周リング３０の周方向に沿った円環状の構造部Ｃ２１によって形成される。

第２工程では、空間部３３毎に形成される周囲領域を、内周リング３０の周方向に沿って１周する周回軌道で囲むことができる。これにより、内周リング３０の強度を高めることができる。

ここで、第１内周リング領域３０ａと第２内周リング領域３０ｂとの境界は、外周リング３１の径方向の中央部（厚さｔ１となる位置）よりも径方向内側に設定されている。併せて、第１外周リング領域３１ａと第２外周リング領域３１ｂとの境界は、内周リング３０とリム部２ｂとを合わせた構造体（径方向の厚さｔ４）の概ね中央に設定されている。

これにより、ノズル１１０の周回軌道が相違する第１内周リング領域３０ａと第２内周リング領域３０ｂとの境界を、リム部２ｂも加味した中央位置（中立軸）に設定することができる。その結果、内周リング３０の強度を高めることができる。

なお、図５Ａでは、矢印Ｃ１，Ｃ２が反時計回り方向に描かれている。しかしながら、外周リング３１及び内周リング３０の周方向に沿ってノズル１１０を移動させればよく、時計回り方向に移動させてもよい。

加えて、第２工程では、第１外周リング領域３１ａが、１周にわたって連続する円環状の構造部Ｃ１１として形成されている。しかしながら、弾性支持部３の強度を確保することができるのであれば、第１外周リング領域３１ａは、外周リング３１の周方向において不連続となる箇所が存在してもよい。このような手法は、第１内周リング領域３０ａの形成においても同様である。

また、図６に示す例では、第１外周リング領域３１ａが１周分の円環状の構造部Ｃ１１によって形成された様子を示している。しかしながら、円環状の構造部の数は、外周リング３１に要求される強度、ノズル１１０から吐出される材料Ｍａの線幅に応じて、任意に設定することができる。このような手法は、第１内周リング領域３０ａの形成においても同様である。

層形成工程の主要な流れは、上述の第１工程から第３工程の通りであるが、以下、層形成工程に関するその他の内容を補足する。上述した各工程では、ノズル１１０から材料Ｍａの吐出を開始する開始位置が、層Ｌｎを構成する面内において定義される。図６に示す例では、地点Ｐ３１ｂ、Ｐ３１ｂ、Ｐ３２ａ、Ｐ３２ｂが開始位置に相当する。また、図６には示されていないものの、第１外周リング領域３１ａ及び第１内周リング領域３０ａでも開始位置が定義される。

ノズル１１０が周回軌道を経ることで、材料Ｍａの吐出が開始される開始位置では材料Ｍａ同士が不連続となる。そこで、本実施形態では、隣り合う層同士では、開始位置が相違するように設定されている。これにより、材料Ｍａが不連続となる箇所が上下方向に揃うことを抑制することができる。その結果、弾性支持部３全体の強度を上げることができる。もっとも、隣り合う層同士のみならず、全ての層Ｌ１〜Ｌｎにおいて開始位置が相違していることが好ましい。

また、ノズル１１０を移動させて層Ｌｎを形成する場合、各工程でノズル１１０の周回軌道が相違する。そのため、材料Ｍａによって満たされるべき領域であっても隙間３４が発生してしまう。そこで、本実施形態に係る層形成工程は、上述した３つの工程に加え、隙間３４を材料Ｍａで埋める第４の工程をさらに有している。この第４の工程により、構造内に生じる隙間３４を材料Ｍａで埋めることができる。

なお、第１工程で空間部３３の周囲領域を形成する場合、ノズル１１０の周回軌道は、空間部３３を囲む周囲領域の構造に依存する。例えば、図７Ａに示すように、空間部３３が任意の曲線によって囲まれる場合、ノズル１１０は、空間部３３の周囲の形状に沿って閉曲線を描くように移動させられる。また、図７Ｂに示すように、空間部３３が４つ以外の直線で囲まれる場合、ノズル１１０は、空間部３３の周囲の形状に沿って閉曲線を描くように移動させられる。

また、第１工程の説明では、隣り合う一対のスポーク３２の間に１つの空間部３３がある形態を説明した。しかしながら、隣り合う一対のスポーク３２の間に、径方向にかけて複数の空間部３３が並ぶような形態であってもよい。図８には、スポーク３２の一例として、隣り合うスポーク３２同士が中央領域３２ｂにおいて連結されている格子状のスポークが示されている。この格子状のスポーク３２では、スポーク３２の径方向内側の領域３２ａに空間部３３ａが存在し、スポーク３２の径方向外側の領域３２ｃに空間部３３ｂが存在する。

この場合、空間部３３ａの周囲領域において、空間部３３の周囲を囲む環状の構造部Ｃ３１ａ、Ｃ３１ｂ（Ｃ３２ａ、Ｃ３２ｂ）が形成される。同様に、空間部３３ｂの周囲領域において、空間部３３の周囲を囲む環状の構造部Ｃ３３ａ、Ｃ３３ｂ（Ｃ３４ａ、Ｃ３４ｂ）が形成される。空間部３３ａ、３３ｂの各周囲領域におけるノズル１１０の周回軌道により、隣り合う一対のスポーク３２と、これらのスポーク３２の間に位置する第２外周リング領域３１ｂ及び第２内周リング領域３０ｂとが連続的に形成される。

このように本実施形態に係るエアレスタイヤ１の製造方法は、材料Ｍａを吐出するノズル１１０を移動させて層を形成する層形成工程を繰り返し、エアレスタイヤ１の回転軸方向に層を複数積層することによりエアレスタイヤ１を形成する。この場合、層形成工程は、空間部３３の周囲に位置する周囲領域では、空間部３３を閉曲線で囲むようにノズル１１０を移動させて層を形成する第１工程と、第１外周リング領域３１ａでは、外周リング３１の周方向に沿ってノズル１１０を移動させて層を形成する第２工程と、第１内周リング領域３０ａでは、内周リング３０の周方向に沿ってノズル１１０を移動させて層を形成する第３工程と、を有している。

この製造方法によれば、層を形成する際にエアレスタイヤ１の構造に応じてノズル１１０の移動方向を切り替えているので、エアレスタイヤ１の構造を考慮した強度特性を付与することができる。これにより、高い強度を備えるエアレスタイヤ１を製造することができる。

また、本実施形態において、空間部３３の周囲領域は、外周リング３１のうち第１外周リング領域３１ａの径方向内側に隣り合う第２外周リング領域３１ｂを含む。第１外周リング領域３１ａと第２外周リング領域３１ｂとの境界は、外周リング３１の径方向の中央部よりも径方向外側に位置している。

この方法によれば、外周リング３１にトレッド４を加味した構造体の径方向の中央位置に、領域の境界を近づけることができる。これにより、発生する曲げ応力が小さい位置に領域の境界を設定することができるので、エアレスタイヤ１の強度を上げることができる。

また、本実施形態において、空間部３３の周囲領域は、内周リング３０のうち第１内周リング領域３０ａの径方向外側に隣り合う第２内周リング領域３０ｂを含む。第１内周リング領域３０ａと第２内周リング領域３０ｂとの境界は、内周リング３０の径方向の中央部よりも径方向内側に位置している。

この方法によれば、内周リング３０にリム部２ｂを加味した構造体の径方向の中央位置に、領域の境界を近づけることができる。これにより、発生する曲げ応力が小さい位置に領域の境界を設定することができるので、エアレスタイヤ１の強度を上げることができる。

また、本実施形態において、ノズル１１０から材料Ｍａの吐出を開始する開始位置であって、層を構成する面内において定義される開始位置が、隣り合う層同士で相違している。

隣り合う層同士で開始位置が異なるため、応力が集中する箇所が上下方向に連続することを抑制することができる。これにより、特定の箇所に応力が集中したり、亀裂が発生したりすることを抑制することができる。その結果、エアレスタイヤ１の強度を上げることができる。

また、本実施形態において、層形成工程は、層を形成する際に発生した隙間３４を材料Ｍａで埋める第４工程を有している。

異なる工程で生じた隙間３４を埋めることができる。これにより、異なる工程で形成された材料Ｍａ同士をさらに連結することができる。その結果、エアレスタイヤ１の強度を上げることができる。

また、本実施形態において、層形成工程は、材料Ｍａを熱で溶融してノズル１１０から吐出する積層造形装置１００を用いて行われる。

積層造形装置（３Ｄプリンタ）を用いてエアレスタイヤ１を製造することができる。

また、本実施形態に係るエアレスタイヤ１は、エアレスタイヤ１の回転軸に対して垂直な断面で見た場合、空間部３３の周囲に位置する周囲領域に、空間部３３を囲む閉曲線に沿って、環状の構造部Ｃ３１ａ、Ｃ３１ｂを備えている。この環状の構造部Ｃ３１ａ、Ｃ３１ｂは、ノズル１１０から連続的に吐出された一続きの材料Ｍａで形成されているので、機械的特性が揃った構造となる（第１構造部）。ここで、機械的特性とは、曲げ剛性、引張強度、比破裂強度、伸び、脆性、およびそれらの組合せから選択される特性をいう。また、機械的特性が揃うとは、機械的特性が一致している状態のみならず、機械的特性として許容される範囲でばらついている状態を含むものである。

この構成によれば、スポーク３２をその長手方向に沿って連続的に形成することができるので、スポーク３２の強度を高めることができる。これにより、高い強度を備えるエアレスタイヤ１を提供することができる。

また、本実施形態において、エアレスタイヤ１は、エアレスタイヤ１の回転軸に対して垂直な断面で見た場合、第１外周リング領域３１ａに、外周リング３１の周方向に沿って、円環状の構造部Ｃ１１を備えている。この円環状の構造部Ｃ１１は、ノズル１１０から連続的に吐出された一続きの材料Ｍａで形成されているので、機械的特性が揃った構造となる（第２構造部）。

この構成によれば、第１外周リング領域３１ａでは、周方向に沿って機械的特性が揃うこととなり、外周リング３１の強度を高めることができる。これにより、エアレスタイヤ１の強度を高めることができる。

また、本実施形態において、エアレスタイヤ１は、エアレスタイヤ１の回転軸に対して垂直な断面で見た場合、第１内周リング領域３０ａに、内周リング３０の周方向に沿って、円環状の構造部Ｃ２１を備えている。この円環状の構造部Ｃ２１は、ノズル１１０から連続的に吐出された一続きの材料Ｍａで形成されているので、機械的特性が揃った構造となる（第２構造部）。

第１内周リング領域では、周方向に沿って機械的特性が同一となるので、ホイールの装着面の強度を高めることができる。これにより、エアレスタイヤの強度を高めることができる。

また、本実施形態において、空間部３３は、エアレスタイヤ１の回転軸方向に連通する空間である。また、空間部３３は、エアレスタイヤ１（弾性支持部３）を形成する材料Ｍａとは異なる材料が充填された空間であってもよい。

この構成によれば、多様な弾性特性を備えるエアレスタイヤ１を提供することができる。

なお、本実施形態において、複数のスポーク３２は、径方向に沿って放射状に延在する構成である。しかしながら、本実施形態に係るエアレスタイヤ１は、図９及び図１０に示すように、種々の形態のスポーク３２を備える構造に対して適用することができる。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

１ エアレスタイヤ
２ ホイール
３ 弾性支持部
３０ 内周リング
３０ａ 第１内周リング領域
３０ｂ 第２内周リング領域
３１ 外周リング
３１ａ 第１外周リング領域
３１ｂ 第２外周リング領域
３２ スポーク
３３ 空間部
３４ 隙間
４ トレッド

Claims (11)

1. ホイールの径方向外側に配置される内周リングと、前記ホイールよりも径方向外側に位置するトレッドの径方向内側に配置される外周リングと、前記内周リングと前記外周リングとを連結する複数のスポークとを有するエアレスタイヤの製造方法において、
   材料を吐出するノズルを移動させて層を形成する層形成工程を繰り返し、前記エアレスタイヤの回転軸方向に前記層を複数積層することにより前記エアレスタイヤを形成し、
   前記層形成工程は、
   前記内周リングの周方向に隣り合う一対のスポークと、前記外周リングと、前記内周リングとによって形成される空間部の周囲に位置する周囲領域では、前記空間部を閉曲線で囲むように前記ノズルを移動させて前記層を形成する第１工程と、
   前記外周リングのうち前記トレッドの径方向内側に隣り合う第１外周リング領域では、前記外周リングの周方向に沿って前記ノズルを移動させて前記層を形成する第２工程と、
   前記内周リングのうち前記ホイールの径方向外側に隣り合う第１内周リング領域では、前記内周リングの周方向に沿って前記ノズルを移動させて前記層を形成する第３工程と、
   を有するエアレスタイヤの製造方法。
2. 前記周囲領域は、前記外周リングのうち前記第１外周リング領域の径方向内側に隣り合う第２外周リング領域を含み、
   前記第１外周リング領域と前記第２外周リング領域との境界は、前記外周リングの径方向の中央部よりも径方向外側に位置する
   請求項１記載のエアレスタイヤの製造方法。
3. 前記周囲領域は、前記内周リングのうち前記第１内周リング領域の径方向外側に隣り合う第２内周リング領域を含み、
   前記第１内周リング領域と前記第２内周リング領域との境界は、前記内周リングの径方向の中央部よりも径方向内側に位置する
   請求項１又は２記載のエアレスタイヤの製造方法。
4. 前記ノズルから前記材料の吐出を開始する開始位置であって、前記層を構成する面内において定義される前記開始位置が、隣り合う前記層同士で相違する
   請求項１から３のいずれか一項記載のエアレスタイヤの製造方法。
5. 前記層形成工程は、
   前記層を形成する際に発生した隙間を前記材料で埋める第４工程を有する
   請求項１から４のいずれか一項記載のエアレスタイヤの製造方法。
6. 前記層形成工程は、前記材料を熱で溶融して前記ノズルから吐出する積層造形装置を用いて行われる
   請求項１から５のいずれか一項記載のエアレスタイヤの製造方法。
7. ホイールの径方向外側に配置される内周リングと、前記ホイールよりも径方向外側に位置するトレッドの径方向内側に配置される外周リングと、前記内周リングと前記外周リングとを連結する複数のスポークとを有するエアレスタイヤにおいて、
   前記エアレスタイヤの回転軸に対して垂直な断面で見た場合、前記内周リングの周方向に隣り合う一対のスポークと、前記外周リングと、前記内周リングとよって形成される空間部の周囲に位置する周囲領域に、前記空間部を囲む閉曲線に沿って機械的特性が揃った第１構造部を備える
   エアレスタイヤ。
8. 前記エアレスタイヤの回転軸に対して垂直な断面で見た場合、前記外周リングのうち前記トレッドの径方向内側に隣り合う第１外周リング領域に、前記外周リングの周方向に沿って機械的特性が揃った第２構造部を備える
   請求項７記載のエアレスタイヤ。
9. 前記エアレスタイヤの回転軸に対して垂直な断面で見た場合、前記内周リングのうち前記ホイールの径方向外側に隣り合う第１内周リング領域に、前記内周リングの周方向に沿って機械的特性が揃った第３構造部を備える
   ことを特徴とする請求項７又は８記載のエアレスタイヤ。
10. 前記空間部は、前記エアレスタイヤの回転軸方向に連通する空間である
    請求項７から９のいずれか一項記載のエアレスタイヤ。
11. 前記空間部は、前記エアレスタイヤを形成する材料とは異なる材料が充填された空間である
    請求項７から９のいずれか一項記載のエアレスタイヤ。

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