JP2021020514A - タイヤ・ホイール組立体及びタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤの径方向外側からの無線給電において、受電効率を向上できる、タイヤ・ホイール組立体及びタイヤの提供。【解決手段】トレッド部、サイドウォール部及びビード部を有するタイヤと、前記タイヤが装着されたホイールと、を備え、前記タイヤのトレッド部よりもタイヤ径方向内側に配置された受電装置に、前記トレッド部よりもタイヤ径方向外側から無線により電力が供給されるように構成された、タイヤ・ホイール組立体であって、前記トレッド部は、60°Cにおける損失正接tanδが、0.25以下である、低損失トレッドゴムを含み、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部のゲージTsと、ビードコアのタイヤ径方向中心位置におけるビード幅Tbとの比Ts/Tbは、15%以上60%以下であることを特徴とする、タイヤ・ホイール組立体及び該タイヤ・ホイール組立体に用いられるタイヤ。【選択図】図1
Description
この発明は、タイヤ・ホイール組立体及びタイヤに関する。
従来、電力の供給を受けることが可能なタイヤが知られている。例えば、特許文献1には、自動車の車両本体に備えられた一次コイルと、タイヤに配された二次コイルとを用いて、車両本体から電力の供給を受けることが可能なタイヤが開示されている。
特許文献1に開示された発明では、車両本体からタイヤに電力が供給される。また、例えば、電気をエネルギー源として走行する電気自動車等の車両において、例えば路面、即ちタイヤのトレッド部の径方向外側から、タイヤに給電することができれば、電気自動車における給電の利便性が高まる。
しかしながら、タイヤのトレッド部の径方向外側からの給電については、無線給電であることから、受電効率の向上が課題となる。
そこで、本発明は、タイヤのトレッド部の径方向外側からの無線給電において、受電効率を向上できる、タイヤ・ホイール組立体及びタイヤを提供することを目的とする。
本発明のタイヤ・ホイール組立体は、トレッド部、サイドウォール部及びビード部を有するタイヤと、前記タイヤが装着されたホイールと、を備え、
前記タイヤのトレッド部よりもタイヤ径方向内側に配置された受電装置に、前記トレッド部よりもタイヤ径方向外側から無線により電力が供給されるように構成された、タイヤ・ホイール組立体であって、
前記トレッド部は、60°Cにおける損失正接tanδが、0.25以下である、低損失トレッドゴムを含み、
前記タイヤは、前記ビード部に埋設されたビードコアを有しており、タイヤ最大幅部における前記サイドウォール部のゲージTsと、前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置におけるビード幅Tbとの比Ts/Tbは、15%以上60%以下であることを特徴とする。
本発明のタイヤ・ホイール組立体によれば、タイヤのトレッド部の径方向外側からの無線給電において、受電効率を向上できる。
なお、「タイヤ最大幅部」とは、リムにタイヤを組み込み、無負荷状態としたときの、タイヤ幅方向断面内の最大幅位置をいうものとする。
また、「ゲージTs」はゴム、補強部材、インナーライナーなどすべての部材の厚みの合計となる。
前記タイヤのトレッド部よりもタイヤ径方向内側に配置された受電装置に、前記トレッド部よりもタイヤ径方向外側から無線により電力が供給されるように構成された、タイヤ・ホイール組立体であって、
前記トレッド部は、60°Cにおける損失正接tanδが、0.25以下である、低損失トレッドゴムを含み、
前記タイヤは、前記ビード部に埋設されたビードコアを有しており、タイヤ最大幅部における前記サイドウォール部のゲージTsと、前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置におけるビード幅Tbとの比Ts/Tbは、15%以上60%以下であることを特徴とする。
本発明のタイヤ・ホイール組立体によれば、タイヤのトレッド部の径方向外側からの無線給電において、受電効率を向上できる。
なお、「タイヤ最大幅部」とは、リムにタイヤを組み込み、無負荷状態としたときの、タイヤ幅方向断面内の最大幅位置をいうものとする。
また、「ゲージTs」はゴム、補強部材、インナーライナーなどすべての部材の厚みの合計となる。
本発明のタイヤ・ホイール組立体においては、前記低損失トレッドゴムは、少なくとも、前記受電装置が配置されているタイヤ幅方向位置と対応するタイヤ幅方向位置に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、タイヤのトレッド部の径方向外側からの無線給電において、受電効率をより向上できる。
この構成によれば、タイヤのトレッド部の径方向外側からの無線給電において、受電効率をより向上できる。
本発明のタイヤ・ホイール組立体においては、前記低損失トレッドゴムは、60°Cにおける損失正接tanδが、0.01以上であることが好ましい。
この構成によれば、タイヤの路面とのグリップ性を高め、操縦安定性を維持することができ、且つ、受電効率をより向上できる。
この構成によれば、タイヤの路面とのグリップ性を高め、操縦安定性を維持することができ、且つ、受電効率をより向上できる。
本発明のタイヤ・ホイール組立体においては、前記低損失トレッドゴムのタイヤ径方向最大厚みは、3〜15mmであることが好ましい。
この構成によれば、タイヤの耐久性を維持するとともに、受電効率をより向上できる。
この構成によれば、タイヤの耐久性を維持するとともに、受電効率をより向上できる。
本発明のタイヤ・ホイール組立体においては、前記受電装置は、電磁誘導方式によって電力が供給されることが好ましい。
この構成によれば、高い受電効率で無線給電を行うことができる。
この構成によれば、高い受電効率で無線給電を行うことができる。
本発明のタイヤは、上記したタイヤ・ホイール組立体に用いられる、前記タイヤであって、前記トレッド部は、60°Cにおける損失正接tanδが、0.25以下である、低損失トレッドゴムを含み、
前記タイヤは、前記ビード部に埋設されたビードコアを有しており、タイヤ最大幅部における前記サイドウォール部のゲージTsと、前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置におけるビード幅Tbとの比Ts/Tbは、15%以上60%以下であることを特徴とする。
本発明のタイヤによれば、タイヤのトレッド部の径方向外側からの無線給電において、受電効率を向上できる。
前記タイヤは、前記ビード部に埋設されたビードコアを有しており、タイヤ最大幅部における前記サイドウォール部のゲージTsと、前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置におけるビード幅Tbとの比Ts/Tbは、15%以上60%以下であることを特徴とする。
本発明のタイヤによれば、タイヤのトレッド部の径方向外側からの無線給電において、受電効率を向上できる。
本発明によれば、タイヤのトレッド部の径方向外側からの無線給電において、受電効率を向上できる、タイヤ・ホイール組立体及びタイヤを提供することができる。
[タイヤ・ホイール組立体]
以下、本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体について、図1及び図2を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。
以下、本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体について、図1及び図2を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。
図1は、本実施形態におけるタイヤ・ホイール組立体を、タイヤ幅方向に沿って切断した、概略断面図であり、図2は、本実施形態におけるタイヤ・ホイール組立体を、タイヤ幅方向に沿って切断した、タイヤ及びリム部を含む、概略一部断面図である。
図1に示すとおり、本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1は、タイヤ2と、タイヤ2が装着されたホイール3と、を備えている。
なお、本明細書において、タイヤ幅方向とは、タイヤ2の回転軸Oと平行な方向をいう。また、タイヤ径方向とは、タイヤ2の回転軸Oと直交する方向をいう。本明細書において、タイヤ径方向に沿ってタイヤ2の回転軸Oに近い側を「タイヤ径方向内側」と称し、タイヤ径方向に沿ってタイヤ2の回転軸Oから遠い側を「タイヤ径方向外側」と称する。一方、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLに近い側を「タイヤ幅方向内側」と称し、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLから遠い側を「タイヤ幅方向外側」と称する。
なお、本明細書において、タイヤ幅方向とは、タイヤ2の回転軸Oと平行な方向をいう。また、タイヤ径方向とは、タイヤ2の回転軸Oと直交する方向をいう。本明細書において、タイヤ径方向に沿ってタイヤ2の回転軸Oに近い側を「タイヤ径方向内側」と称し、タイヤ径方向に沿ってタイヤ2の回転軸Oから遠い側を「タイヤ径方向外側」と称する。一方、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLに近い側を「タイヤ幅方向内側」と称し、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLから遠い側を「タイヤ幅方向外側」と称する。
図2に示すとおり、タイヤ2は、トレッド部20と、トレッド部20から連続してタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部21と、各サイドウォール部21のタイヤ径方向内側にそれぞれ連続する一対のビード部22とを備えている。また、タイヤ2のトレッド部20よりもタイヤ径方向内側には、受電装置5が配置されている。
タイヤ2は、一対のビード部22間でトロイダル状に延びて、ラジアル配列コードを含む1枚以上のカーカスプライからなるカーカス23と、カーカス23のクラウン部よりタイヤ径方向外側に設けられた1枚以上のベルトプライからなるベルト24と、ベルト24よりもタイヤ径方向外側に設けられたトレッドゴム25と、ビード部22に埋設されたビードコア22Aとビードフィラー22Bと、を備えている。トレッドゴム25の外表面は、トレッド踏面4を形成している。
ただし、本実施形態におけるタイヤにおいて、タイヤの内部構造は、図2に示すものに限られず、任意のものを用いることができる。
ただし、本実施形態におけるタイヤにおいて、タイヤの内部構造は、図2に示すものに限られず、任意のものを用いることができる。
ここで、本明細書において「トレッド踏面」とは、適用リムを有するホイールに装着するとともに、規定内圧を充填したタイヤを、最大荷重を負荷した状態で転動させた際に、路面に接触することになる、タイヤの全周にわたる外周面を意味する。さらに、路面と接触する接地面のタイヤ幅方向の端部をトレッド端として、このトレッド端の間の部分を「トレッド部」とする。
なお、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会) のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されている、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指すが、これらの産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。「適用リム」には、現行サイズに加えて将来的に前述の産業規格に含まれ得るサイズも含まれる。「将来的に含まれ得るサイズ」の例として、ETRTO 2013年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズが挙げられ得る。
なお、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会) のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されている、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指すが、これらの産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。「適用リム」には、現行サイズに加えて将来的に前述の産業規格に含まれ得るサイズも含まれる。「将来的に含まれ得るサイズ」の例として、ETRTO 2013年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズが挙げられ得る。
「規定内圧」とは、前述したJATMA YEAR BOOK等の産業規格に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧をいい、前述した産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。また、「最大荷重」とは、前述した産業規格に記載されている適用サイズのタイヤにおける最大負荷能力に対応する荷重、又は、前述した産業規格に記載のないサイズの場合には、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する荷重を意味する。
本実施形態におけるタイヤ・ホイール組立体1において、タイヤ2が装着されたホイール3は、図1に示すとおり、円筒状のリム部31と、リム部31のタイヤ径方向内側に設けられたディスク部32と、を有している。
本明細書において、ホイール幅方向とは、ホイール3の回転軸と平行な方向をいう。また、ホイール径方向とは、ホイール3の回転軸と直交する方向をいう。タイヤ2をホイール3に装着した状態において、ホイール幅方向は、上述したタイヤ幅方向と平行となり、ホイール径方向は、上述したタイヤ径方向と平行となる。
また、本明細書において、ホイール径方向に沿ってホイール3の回転軸に近い側を「ホイール径方向内側」と称し、ホイール径方向に沿ってホイール3の回転軸から遠い側を「ホイール径方向外側」と称する。一方、ホイール幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLに近い側を「ホイール幅方向内側」と称し、ホイール幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLから遠い側を「ホイール幅方向外側」と称する。
なお、リム部31は、ホイールの幅方向外側から、一対のフランジ33と、一対のビードシート34と、ウェル35と、を備えている。ビードシート34には、タイヤ2のビード部22が装着される。フランジ33は、タイヤ2のビード部22を側面から支えるために、ビードシート34からホイール径方向外側且つホイール幅方向外側に延びている。ウェル35は、タイヤの脱着を容易にさせるために、一対のビードシート34の間でホイールの径方向内側に向かって凹形状を呈している。ウェル35は、底部と、該底部とビードシート34とを接続する傾斜面と、を有している。さらに、ビードシート34には、ホイールの幅方向内側に一対のハンプ36が設けられている。ハンプ36は、タイヤのビードがウェル35に落ちるのを防ぐために、ホイールの径方向外側に突出している。
受電装置5のタイヤ径方向位置は、タイヤ2のトレッド部20よりもタイヤ径方向内側に配置されていれば、特に限定されない。受電装置5は、例えば、ホイール3のリム部31のホイール径方向内側、或いはホイール径方向外側に配置されていてもよい。さらに、タイヤ2のトレッド部20のタイヤ内面に配置されていてもよい。図1に示す例では、ホイール3のリム部31のホイール径方向外側(タイヤ径方向外側)に、受電装置5が配設されている。
受電装置5には、トレッド部20よりもタイヤ径方向外側から、無線により電力が供給される。例えば、図1に示す例では、道路等に送電装置7が設けられ、送電装置7から無線によって電気が供給される。ここで、送電装置7から受電装置5への電力供給とは、例えば、電磁誘導方式、電界結合方式等を含むことができる。
送電装置7としての送電コイル(1次コイル)71は、道路等の路面に設置され、或いは路面の近傍に位置するように埋設されている。送電コイル71は、電力源から供給された交流電流に基づき、交流磁界を発生させる。送電コイル71は、全体を環状に構成され、路面の上方に向けて交流磁界を発生するように、当該環の軸方向が路面と略垂直となるように配置されている。ただし、図面では、送電コイル71は、模式化されている。送電装置7としての送電コイル71は、例えば、フェライトコア等のコアに巻き回され、全体を環状に構成されたものであるが、これに限られず、コイルばね、空芯コイル等、交流磁界を発生可能な任意のコイルとすることができる。
また、受電装置5としての受電コイル(2次コイル)51は、タイヤ・ホイール組立体1が送電装置7の上方に位置している状態で送電コイル71と対向するように、当該環の軸方向が路面と略垂直となるように配置されている。これによって、タイヤ2が送電コイル71の上の路面に位置するとき、受電コイル51に、送電コイル71が発生した交流磁界に基づいて、電磁誘導によって起電力が発生し、電流が流れる。受電装置5としての受電コイル51は、例えば、フェライトコア等のコアに巻き回され、全体を環状に構成されたものであるが、これに限られず、コイルばね、空芯コイル等、交流磁界に基づいて起電力を発生可能な任意のコイルとすることができる。
図示例において、タイヤ・ホイール組立体1は、ホイール径方向内側に、中継装置6及び内部受電装置8を備え、さらに、内部に、タイヤを回転させるための駆動機構(以下、「内部機構」ともいう)として、電力変換回路9及びインホイールモータ10とを収容していてもよい。中継装置6としての中継コイル61は、受電装置5の受電コイル51と金属配線62によって接続され、受電装置5で発生した電力は、金属配線62を介して中継コイル61に給電される。なお、リム部31は、金属配線62を通すための貫通穴31aを有している。
中継装置6に給電された電力は、内部受電装置8を介して、電力変換回路9に供給され、例えば直流電流に変換される。電力変換回路9で変換された電力は、インホイールモータ10に供給されてもよい。インホイールモータ10は、タイヤ・ホイール組立体1を回転させるための電気モータである。タイヤ・ホイール組立体1は、電力変換回路9によって変換された電力を蓄電する、蓄電装置(図示せず)を、さらに備えてもよい。
なお、受電装置5は、上記の内部機構に固定して配置してもよい。この場合、受電装置5に給電された電力が、中継装置6及び内部受電装置8を介さずに、電力変換回路9に供給されることができる。
また、受電装置5が送電装置7から受電した電力は、スリップリングを用いて、電力変換回路9に伝達されてもよい。スリップリングは、従来公知の金属製のリングとブラシとを備えるスリップリングが使用されてよい。
なお、受電装置5は、タイヤ2やホイール3の回転に対して非回転であるように構成されていてもよい。
図1において、タイヤ・ホイール組立体1には、一対の受電装置5が含まれているが、任意の数とすることができる。受電装置5が、ホイール3等、タイヤの回転に応じて同様に回転する位置に取り付けられている場合、複数の受電装置5が、ホイールの周方向において連続的又は断続的に設置されていてもよい。
また、受電装置5(受電コイル51)は、送電装置7(送電コイル71)から電磁誘導方式によって、無線によって電力を受け取る例を示したが、この限りではない。例えば、受電装置5は、電界結合方式等、任意の方法によって、送電装置7から無線によって電力を受け取ってもよい。この場合、受電装置5及び送電装置7は、それぞれ電極等とすることができる。
上記構成によって、タイヤ2のトレッド部20よりもタイヤ径方向外側から、無線によって電力を供給することができる。
上記のとおり、タイヤ2のトレッド部20よりもタイヤ径方向内側に配置された受電装置5に、タイヤ2のトレッド部20よりもタイヤ径方向外側から、無線によって電力が供給されるとき、送電装置7と受電装置5との間には、少なくともタイヤ2のトレッド部20が介在することになる。そこで、発明者らは、タイヤ・ホイール組立体の各構成要素が、受電効率に与える影響について鋭意研究した。
その結果、理由は必ずしも定かではないが、トレッドゴムの種類によっては、受電効率が変化し得ることを究明し、本発明に至った。この傾向は、特に、送電装置7から、例えば1MHz以上の高周波で電力が供給される場合に顕著である。
以下、図2を参照して、本実施形態におけるタイヤ2の各構成要素について詳述する。
本実施形態のタイヤ・ホイール組立体1において、タイヤ2のトレッド部20は、60°Cにおける損失正接tanδが、0.25以下である、低損失トレッドゴム25aを含んでいる。なお、本実施形態では、トレッドゴム25は全て低損失トレッドゴム25aで構成されている。
なお、本明細書において、損失正接tanδとは、動的引張粘弾性測定試験機を用いて、加硫ゴムの、厚さ2mm、幅5mm、長さ20mmの試験片に、温度60°C、周波数52Hz、初期歪2%、動歪1%の条件において得た動的損失弾性率E"の値と動的貯蔵弾性率E'の値との比(E"/E')を指す。
上記構成によれば、タイヤのトレッド部の径方向外側からの無線給電において、受電効率を向上できる。特に、高周波で電力が供給される場合には、効果的である。なお、60°Cにおける損失正接tanδを0.25以下とすることによって、ゴムの発熱も抑制される。
また、本実施形態のタイヤ・ホイール組立体1において、タイヤ2は、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部21のゲージTs(図2)と、ビードコア22Aのタイヤ径方向中心位置におけるビード幅Tb(ビード部11のタイヤ幅方向の幅、図2)との比Ts/Tbが、15%以上60%以下である。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
比Ts/Tbを上記の範囲とすることにより、タイヤ荷重時の曲げ変形の大きいタイヤ最大幅部における剛性を適度に低下させて、縦バネ係数を低減して乗り心地性を向上させることができる。
すなわち、上記比Ts/Tbが60%超であると、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部21のゲージが大きくなり、サイドウォール部21の剛性が高くなって縦バネ係数が高くなってしまうおそれがある。一方で、上記比Ts/Tbが15%未満であると、横バネ係数が低下し過ぎて、操縦安定性が確保できなくなるおそれがある。
比Ts/Tbを上記の範囲とすることにより、タイヤ荷重時の曲げ変形の大きいタイヤ最大幅部における剛性を適度に低下させて、縦バネ係数を低減して乗り心地性を向上させることができる。
すなわち、上記比Ts/Tbが60%超であると、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部21のゲージが大きくなり、サイドウォール部21の剛性が高くなって縦バネ係数が高くなってしまうおそれがある。一方で、上記比Ts/Tbが15%未満であると、横バネ係数が低下し過ぎて、操縦安定性が確保できなくなるおそれがある。
上述の各例において、タイヤ2は、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部21のゲージTs(図2)が、1.5mm以上であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
1.5mm以上とすることにより、タイヤ最大幅部における剛性を適度に保って、横バネ係数の低下を抑え、操縦安定性をより確保することができる。
1.5mm以上とすることにより、タイヤ最大幅部における剛性を適度に保って、横バネ係数の低下を抑え、操縦安定性をより確保することができる。
低損失トレッドゴム25aは、少なくとも、受電装置5が配置されているタイヤ幅方向位置と対応するタイヤ幅方向位置に配置されていることが好適である。ここで、「受電装置5が配置されているタイヤ幅方向位置と対応するタイヤ幅方向位置に配置されている」とは、受電装置5が配置されているタイヤ幅方向領域の少なくとも一部に低損失トレッドゴム25aがあることを意味し、受電装置5が配置されている全領域が、低損失トレッドゴム25aの一部と対応するように配置されている場合、受電装置5が配置されている領域の一部が、低損失トレッドゴム25aの全領域と対応するように配置されている場合、受電装置5が配置されている領域の一部が、低損失トレッドゴム25aの一部と対応するように配置されている場合、及び受電装置5が配置されている全領域が、低損失トレッドゴム25aの全てと対応するように配置されている場合、のいずれである場合も含む。但し、受電効率の観点からは、受電装置5が配置されている全領域が、低損失トレッドゴム25aと対応するように配置されている態様が好ましい。
上記構成によれば、受電効率の良い低損失トレッドゴム25aを介して、送電装置7から受電装置5に電力を供給することができ、タイヤ2のトレッド部20の径方向外側からの無線給電において、受電効率をより向上することができる。特に、高周波で電力が供給される場合には、効果的である。さらに、ゴムの発熱も効率的に抑制することができる。
好適には、低損失トレッドゴム25aは、60°Cにおける損失正接tanδが、0.01〜0.25であり、より好適には、低損失トレッドゴム25aは、60°Cにおける損失正接tanδが、0.05〜0.15である。タイヤの路面とのグリップ性を高め、操縦安定性を維持することができ、且つ、受電効率をより向上できる。特に、高周波で電力が供給される場合には、効果的に受電効率を向上できる。さらに、ゴムの発熱も効率的に抑制することができる。
なお、受電効率の最大化及びタイヤの偏摩耗抑制の観点から、トレッドゴム25は、全て低損失トレッドゴム25aで構成されていることが好ましいが、トレッドゴム25の一部を低損失トレッドゴム25a以外とすることもできる。即ち、トレッドゴム25のタイヤ幅方向における一部に、低損失トレッドゴム25a以外のゴムを含むこともでき、タイヤ径方向における一部に、低損失トレッドゴム25a以外のゴムを含むこともできる。例えば、受電装置5が配置されているタイヤ幅方向位置と対応するタイヤ幅方向位置に配置された、低損失トレッドゴム25aよりもトレッド端TE側に、60°Cにおける損失正接tanδが低損失トレッドゴム25aよりも高いゴムを配置して、受電効率を維持しながら、ウェット路面における制動性能を高めることができる。
上述した、60°Cにおける損失正接tanδが0.25以下である低損失トレッドゴム25aは、例えば、以下のようにして得ることができる。
低損失トレッドゴム25aは、従来公知のゴム成分に加えて、任意に従来公知の充填剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、プロセス油、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸等を含むゴム組成物を、常法に従い混練、加硫することによって形成することができる。
混練の条件としては、特に制限はなく、バンバリーミキサー、ロール、インターナルミキサー等を用いて、配合処方、混練装置への投入体積等に応じて、適宜、ローターの回転速度、ラム圧、混練温度、混練時間を調節すればよい。
また、ゴム組成物を加硫する際の条件としては、加硫温度は、例えば、100〜190℃とすることができる。加硫時間は、例えば、5〜30分とすることができる。
混練の条件としては、特に制限はなく、バンバリーミキサー、ロール、インターナルミキサー等を用いて、配合処方、混練装置への投入体積等に応じて、適宜、ローターの回転速度、ラム圧、混練温度、混練時間を調節すればよい。
また、ゴム組成物を加硫する際の条件としては、加硫温度は、例えば、100〜190℃とすることができる。加硫時間は、例えば、5〜30分とすることができる。
低損失トレッドゴム25aのゴム成分としては、例えば、変性または未変性の、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、イソブチレンイソプレンゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム(SIR)、クロロプレンゴム(CR)等の合成ゴム、および天然ゴム(NR)等が挙げられる。
SBR、BRなどの共役ジエン系重合体を変性する方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、国際公開第2008/050845号に記載の方法(共役ジエン系重合体の活性末端に、変性剤を反応させ、チタン系縮合促進剤の存在下、当該変性剤が関与する縮合反応を行う方法)等を用いることができる。
共役ジエン系重合体としては、例えば、1,3−ブタジエンとスチレンとの共重合体が好適に挙げられる。
変性剤としては、例えば、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、1−トリメチルシリル−2−エトキシ−2−メチル−1−アザ−2−シラシクロペンタンが好適に挙げられる。
チタン系縮合促進剤としては、例えば、テトラキス(2−エチル−1,3−ヘキサンジオラト)チタン、テトラキス(2−エチルヘキソキシ)チタン、チタンジ−n−ブトキサイド(ビス−2,4−ペンタンジオネート)が好適に挙げられる。
上述したゴム成分を1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
SBR、BRなどの共役ジエン系重合体を変性する方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、国際公開第2008/050845号に記載の方法(共役ジエン系重合体の活性末端に、変性剤を反応させ、チタン系縮合促進剤の存在下、当該変性剤が関与する縮合反応を行う方法)等を用いることができる。
共役ジエン系重合体としては、例えば、1,3−ブタジエンとスチレンとの共重合体が好適に挙げられる。
変性剤としては、例えば、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、1−トリメチルシリル−2−エトキシ−2−メチル−1−アザ−2−シラシクロペンタンが好適に挙げられる。
チタン系縮合促進剤としては、例えば、テトラキス(2−エチル−1,3−ヘキサンジオラト)チタン、テトラキス(2−エチルヘキソキシ)チタン、チタンジ−n−ブトキサイド(ビス−2,4−ペンタンジオネート)が好適に挙げられる。
上述したゴム成分を1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
充填剤としては、例えば、従来公知のカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレイ等が挙げられる。上記の充填剤を1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
低損失トレッドゴム25aを形成するゴム組成物は、少なくともゴム成分と充填剤とを含み、ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対して、充填剤が、50〜100質量部含まれていることが好ましい。これにより、耐摩耗性と加工性に優れるという利点がある。耐摩耗性と加工性の観点から、ゴム成分100質量部に対して、充填剤が、55〜85質量部含まれていることがより好ましく、75〜85質量部含まれていることがさらに好ましい。また、ジエン系ポリマー(ジエン系ゴム)100質量部に対して、充填剤が、50〜90質量部含まれていることがより好ましい。
低損失トレッドゴム25aを形成するゴム組成物は、少なくともゴム成分と充填剤とを含み、ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対して、充填剤が、50〜100質量部含まれていることが好ましい。これにより、耐摩耗性と加工性に優れるという利点がある。耐摩耗性と加工性の観点から、ゴム成分100質量部に対して、充填剤が、55〜85質量部含まれていることがより好ましく、75〜85質量部含まれていることがさらに好ましい。また、ジエン系ポリマー(ジエン系ゴム)100質量部に対して、充填剤が、50〜90質量部含まれていることがより好ましい。
低損失トレッドゴム25aは、前記充填剤がシリカを含み、当該シリカが、ゴム成分100質量部に対して、25〜100質量部含まれていることが好ましい。これにより、ウェット性能に優れるという利点がある。また、ウェット性能の観点から、シリカが、ゴム成分100質量部に対して、50〜75質量部含まれていることがより好ましく、60〜75質量部含まれていることがさらに好ましい。
充填剤としてシリカを用いる場合は、シリカをシランカップリング剤で処理してもよい。
充填剤としてシリカを用いる場合は、シリカをシランカップリング剤で処理してもよい。
なお、低損失トレッドゴム25aの損失正接tanδを上記のように0.01〜0.25とするためには、例えば、配合をジエン系ポリマー100phrのうち、NRを0〜20phrの範囲、変性S−SBRを20〜70phrの範囲、かつ、充填剤50〜80phrのうち、シリカを30〜80phrの範囲で適宜変更すればよい。
損失正接tanδの変更方法は、上述の方法に限定されず、例えば、充填剤の量の変更、シリカとカーボンの比の調整等、その他公知の方法を用いることができる。
また、低損失トレッドゴム25aのタイヤ径方向における最大厚みt1は、3〜15mmであることが好ましい。
ここで、タイヤ径方向における最大厚みt1は、タイヤ2を規定の適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした際の寸法を意味するものとする。また、タイヤ径方向における最大厚みとは、タイヤ幅方向で最大のタイヤ径方向厚みを有することを意味している。なお、トレッドゴム25が、タイヤ径方向における一部に低損失トレッドゴム25a以外のゴムを含む場合、トレッドゴム25のタイヤ径方向における最大厚みは、3〜15mmであることが好ましい。
ここで、タイヤ径方向における最大厚みt1は、タイヤ2を規定の適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした際の寸法を意味するものとする。また、タイヤ径方向における最大厚みとは、タイヤ幅方向で最大のタイヤ径方向厚みを有することを意味している。なお、トレッドゴム25が、タイヤ径方向における一部に低損失トレッドゴム25a以外のゴムを含む場合、トレッドゴム25のタイヤ径方向における最大厚みは、3〜15mmであることが好ましい。
低損失トレッドゴム25aのタイヤ径方向最大厚みt1を3mm以上とすることによって、タイヤの耐久性を維持し、15mm以下とすることによって、受電効率をさらに高めることができる。
タイヤ2において、一対のビード部22は、ビードコア22Aと、ビードフィラー22Bと、をそれぞれ有している。ビードコア22Aは、周囲をゴムにより被覆された複数のビードワイヤ22cを備える。ビードワイヤ22cはスチールコード、有機繊維コード又は樹脂コードのいずれを用いてもよい。
ビードワイヤ22cとして樹脂コードを用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができる。
ビードワイヤ22cとして樹脂コードを用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができる。
なお、樹脂コードに用いる樹脂材料は、ポリエステル及びナイロン等の熱可塑性樹脂、ビニルエステル樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、並びにその他の合成樹脂を用いることができる。樹脂材料には、更に、補強繊維として、ガラス、カーボン、グラファイト、アラミド、ポリエチレン、及びセラミック等の繊維を含ませることができる。
上記ビードワイヤは、モノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコードを用いることができる。撚り構造も種々の設計が採用可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものを用いることができる。さらには異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを用いることもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。
ビードフィラー22Bは、ゴム等で構成され、ビードコア22Aに対してタイヤ径方向外側に位置している。本実施形態では、ビードフィラー22Bは、タイヤ径方向外側に向けて厚みが減少している。タイヤ2は、ビードフィラー22Bを設けない構造とすることができる。ビード部22は、タイヤ2をリムに装着したときに、タイヤ径方向内側及びタイヤ幅方向外側においてリムに接するように構成されている。
タイヤ2において、カーカス23は、例えば、タイヤ赤道面CLにおいてタイヤ径方向に積層して配置された2枚のカーカスプライによって構成することができる。図2において一部拡大して示すように、各カーカスプライは、1本又は複数のカーカスコード23cと、カーカスコード23cを被覆する被覆ゴム23rと、を含んでいる。カーカス23のカーカスプライを構成するカーカスコード23cとしては、スチールコード等の金属コード、ナイロン、レーヨン、及びアラミド等の有機繊維コード、又はポリエステル等の樹脂コードを用いることができる。
カーカスコード23cとして樹脂コードを用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができるとともに、受電効率をより高めることができる。
カーカスコード23cとして樹脂コードを用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができるとともに、受電効率をより高めることができる。
上記カーカスコード23cは、モノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコードを用いることができる。撚り構造も種々の設計が採用可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものを用いることができる。さらには異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを用いることもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。
タイヤ2のカーカス23のタイヤ径方向外側には、1枚以上、図示例では2層のベルトプライ24a及び24bからなるベルト24が設けられている。図2において一部拡大して示すように、ベルトプライ24a及び24bは、1本又は複数本のベルトコード24cと、ベルトコード24cを被覆する被覆ゴム24rと、を含んでいる。ベルトコード24cとしては、スチールコード等の金属コード、ナイロン、レーヨン、及びアラミド等の有機繊維コード、又はポリエステル等の樹脂コードを用いることができる。
ベルトコード24cとして樹脂コードを用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができるとともに、受電効率をより高めることができる。
ベルトコード24cとして樹脂コードを用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができるとともに、受電効率をより高めることができる。
上記ベルトコード24cは、モノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコードを用いることができる。撚り構造も種々の設計が採用可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものを用いることができる。さらには異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを用いることもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。
なお、タイヤ2が、ランフラットタイヤに代表されるような、サイドウォール部21にサイドゴムを備える場合、サイドゴムにフェライト粉末を混ぜ込むことで、受電効率をさらに高めることができる。
なお、本実施形態におけるホイール3の各構成要素は、以下のように構成することができる。
ホイール3のリム部31は、アルミやスチール等の金属の材料、又はポリエステル等の樹脂材料で構成することができる。
リム部31に樹脂材料を用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができ、送電装置7と受電装置5との間にリム部が介在するときも、受電効率を高めることができる。
リム部31に樹脂材料を用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができ、送電装置7と受電装置5との間にリム部が介在するときも、受電効率を高めることができる。
また、ホイール3のディスク部32は、アルミやスチール等の金属の材料、又はポリエステル等の樹脂材料で構成することができる。
ディスク部32に樹脂材料を用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができる。
ディスク部32に樹脂材料を用いた場合には、タイヤ・ホイール組立体の軽量化を図ることができる。
なお、本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1において、受電装置5は、電磁誘導方式によって電力が供給されることが好ましい。この構成によれば、高い受電効率で無線給電を行うことができる。
ここで、本実施形態において、タイヤ2をリム部31に装着し、規定内圧を充填し、最大荷重を負荷した際に路面と接地する面である接地面の面積をSt(mm2)とし、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に該受電コイルの投影面積が最大となるように位置した際の、該投影面積をSc(mm2)とするとき、比Sc/Stは、1以下であることが好ましい。本実施形態では、比Sc/Stは、0.5以上0.99以下である。なお、本実施形態では、キャンバ角を0°としている。
上記のキャンバの角度は、接地面に対して垂直な方向に対する角度をいうものとする。なお、「+(プラス)」はポジティブキャンバであることを示し、「−(マイナス)」はネガティブキャンバであることを示す。また、上記ウェルの底部の内周面又は外周面の角度の+(プラス)及び−(マイナス)は、キャンバ角が0°の際に上記ウェルの底部の内周面又は外周面が接地面に対して平行になるような内周面又は外周面に対して、ポジティブキャンバを付与した場合になす角度を+(プラス)、ネガティブキャンバを付与した場合になす角度を−(マイナス)としている。
なお、上記の「平行」及び「角度」について、ウェルの底部の内周面や外周面が、ホイールの幅方向断面視において直線でない場合には、同断面視における最小2乗法により直線近似して考えるものとする。
なお、上記の「平行」及び「角度」について、ウェルの底部の内周面や外周面が、ホイールの幅方向断面視において直線でない場合には、同断面視における最小2乗法により直線近似して考えるものとする。
図3Aは、接地長Lt(mm)及び受電コイルの投影長さLc(mm)について模式的に示す、タイヤを側面から見た際の図である。図3Bは、接地幅Wt(mm)及び受電コイルの投影幅Wc(mm)について模式的に示す、タイヤ幅方向断面図である。図3Aにおいては、周上に4箇所配置された受電コイル51の1つのみが図示されている。図3Bにおいては、1つの受電コイル51が位置する箇所を通るタイヤ幅方向断面図が示されている。この例では、受電コイル51は、図3Aの側面視において、ホイール3の曲率に応じた(ホイールの曲率と同じとは限らない)曲率を有している。図3Aに示す側面視において、受電コイル51の実ペリフェリ長さと路面に投影した際の受電コイル51の投影長さとは異なっている(受電コイル51の実ペリフェリ長さが、該投影長さより長い)。一方で、図3Bに示す断面視においては、受電コイル51の実ペリフェリ幅と路面に投影した際の受電コイルの投影幅は等しい。一方で、本発明では、受電コイル51は、図3Aの側面視において、曲率を有しない構成とすることもでき、この場合は、受電コイル51の実ペリフェリ長さ(幅)が投影長さ(幅)と等しくなる。また、本発明では、受電コイル51は、図3Bの断面視において、曲率を有する構成とすることもでき、この場合は、受電コイル51の実ペリフェリ長さ(幅)が投影長さ(幅)より大きくなる。
本実施形態のように、受電コイル51がタイヤ2やホイール3と共に回転するように構成されている場合、タイヤ転動中の1回転分のうちに、該受電コイル51を路面に投影した際に該受電コイル51の投影面積が最大となるように位置するタイミングがある。
例えば、そのようなタイミングで送電装置7の上に停車するには、自動運転技術を用いることもでき、あるいは、タイヤ2内にタイヤの回転状態を感知するセンサを設け、該センサにより感知された回転情報を通信部等により、運転者に通知し、運転者が停車を行うこともできる。
一方で、受電コイル51がタイヤ2やホイール3の回転に対して非回転であるように構成されている場合は、予め、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に該受電コイル51の投影面積が最大となるように位置させておくことができる。
さて、図3A、図3Bに示すように、接地面のタイヤ周方向の接地長をLt(mm)、タイヤ幅方向の接地幅をWt(mm)とし、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に受電コイル51のタイヤ周方向の投影長さが最大となるように位置した際の、該投影長さをLc(mm)とし、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に受電コイル51のタイヤ幅方向の投影幅が最大となるように位置した際の、該投影幅をWc(mm)とするとき、
Lc≦Lt、かつ、Wc≦Wt
であることが好ましい。
本実施形態のように、受電コイル51がタイヤ2やホイール3と共に回転するように構成されている場合、タイヤ転動中の1回転分のうちに、該受電コイル51を路面に投影した際に該受電コイル51の投影面積が最大となるように位置するタイミングがある。
例えば、そのようなタイミングで送電装置7の上に停車するには、自動運転技術を用いることもでき、あるいは、タイヤ2内にタイヤの回転状態を感知するセンサを設け、該センサにより感知された回転情報を通信部等により、運転者に通知し、運転者が停車を行うこともできる。
一方で、受電コイル51がタイヤ2やホイール3の回転に対して非回転であるように構成されている場合は、予め、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に該受電コイル51の投影面積が最大となるように位置させておくことができる。
さて、図3A、図3Bに示すように、接地面のタイヤ周方向の接地長をLt(mm)、タイヤ幅方向の接地幅をWt(mm)とし、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に受電コイル51のタイヤ周方向の投影長さが最大となるように位置した際の、該投影長さをLc(mm)とし、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に受電コイル51のタイヤ幅方向の投影幅が最大となるように位置した際の、該投影幅をWc(mm)とするとき、
Lc≦Lt、かつ、Wc≦Wt
であることが好ましい。
以下、上記構成による作用効果について説明する。
受電装置が、道路等に設けられた送電装置から無線で電力の供給を受ける際には、受電装置と送電装置との間の空間に障害物が入り込むことで、障害物の周囲に渦電流が発生して、受電効率が低下する場合がある。
一方で、送電コイル71から出る磁束のうちタイヤの接地面を通過する磁束は、そのような障害物によって磁束が妨げられることがないため、タイヤの接地面を通過する磁束の受電効率を向上させることが効率的である。
上記した、比Sc/Stが1以下であるとの構成によれば、接地面を通過する磁束に対して、接地面積St以下の上記投影面積Scを有する受電コイル51が、該受電コイル51全面で、接地面を通過する磁束を受けることができる。これにより、受電コイル51の受電効率を最大化して、高い受電効率を達成することができる。
特に、本実施形態では、上記比Sc/Stは、0.99以下であるため、高い受電効率をより確実に達成することができる。また、本実施形態では、比Sc/Stは、0.5以上であるため、受電コイル51の投影面積を確保して、受電コイル51の受電量を増大させることもできる。
また、上記した、Lc≦Lt、かつ、Wc≦Wtであるとの構成によれば、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方において、受電コイル51の受電効率を最大化して、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率をより確実に達成することができる。
また、特に、本実施形態では、受電コイル51は、リム部31(本実施形態ではウェル35の底部)の内周面又は外周面(本実施形態では内周面)に取り付けられている。これにより、受電コイル51を安定的に取り付けることができる。
以上のように、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率を達成することができる。
受電装置が、道路等に設けられた送電装置から無線で電力の供給を受ける際には、受電装置と送電装置との間の空間に障害物が入り込むことで、障害物の周囲に渦電流が発生して、受電効率が低下する場合がある。
一方で、送電コイル71から出る磁束のうちタイヤの接地面を通過する磁束は、そのような障害物によって磁束が妨げられることがないため、タイヤの接地面を通過する磁束の受電効率を向上させることが効率的である。
上記した、比Sc/Stが1以下であるとの構成によれば、接地面を通過する磁束に対して、接地面積St以下の上記投影面積Scを有する受電コイル51が、該受電コイル51全面で、接地面を通過する磁束を受けることができる。これにより、受電コイル51の受電効率を最大化して、高い受電効率を達成することができる。
特に、本実施形態では、上記比Sc/Stは、0.99以下であるため、高い受電効率をより確実に達成することができる。また、本実施形態では、比Sc/Stは、0.5以上であるため、受電コイル51の投影面積を確保して、受電コイル51の受電量を増大させることもできる。
また、上記した、Lc≦Lt、かつ、Wc≦Wtであるとの構成によれば、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方において、受電コイル51の受電効率を最大化して、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率をより確実に達成することができる。
また、特に、本実施形態では、受電コイル51は、リム部31(本実施形態ではウェル35の底部)の内周面又は外周面(本実施形態では内周面)に取り付けられている。これにより、受電コイル51を安定的に取り付けることができる。
以上のように、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率を達成することができる。
なお、上記比Sc/Stは、0.5以上0.99以下であることがより好ましい。上述したように、受電コイルの受電量を増大させつつ、高い受電効率をより確実に達成することができるからである。同様の理由により、上記比Sc/Stは、0.6以上0.9以下であることが特に好ましい。
また、本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1において、リム部は、ウェルを有し、受電コイルは、前記ウェルの底部の内周面又は外周面に取り付けられ、タイヤをリム部に装着し、規定内圧を充填し、−3〜3°のキャンバ角を付与して、最大荷重を負荷した状態をキャンバ付与負荷状態とするとき、キャンバ付与負荷状態での受電コイルが取り付けられた側のウェルの底部の内周面又は外周面は、キャンバ付与負荷状態で路面と接地する面である接地面に対して、平行、又は、−3〜3°の角度で傾斜していることが好ましい。
受電コイルがウェルの底部の内周面又は外周面に取り付けられている場合において、受電コイルの実面積に対して、接地面への投影面積を大きくすることができる。これにより、受電コイルの重量増を抑えつつも、タイヤに上記の範囲のキャンバ角を付与した際の受電効率をより一層高めることができるからである。
本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1において、上記した、
Lc≦Lt、かつ、Wc≦Wt
であるとの構成によれば、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方において、受電コイルの受電効率を最大化して、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率をより確実に達成することができる。
Lc≦Lt、かつ、Wc≦Wt
であるとの構成によれば、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方において、受電コイルの受電効率を最大化して、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率をより確実に達成することができる。
なお、本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1では、
Lc/Lt≧0.5、かつ、Wc/Wt≧0.5
を満たすことが好ましい。
比Lc/Ltを0.5以上とすることにより、タイヤ周方向でみたときの受電コイルの長さを大きく確保し、かつ、比Wc/Wtを0.5以上とすることにより、タイヤ幅方向でみたときの受電コイルの幅を大きく確保し、これにより、受電コイルの給電量を増大させることができるからである。
Lc/Lt≧0.5、かつ、Wc/Wt≧0.5
を満たすことが好ましい。
比Lc/Ltを0.5以上とすることにより、タイヤ周方向でみたときの受電コイルの長さを大きく確保し、かつ、比Wc/Wtを0.5以上とすることにより、タイヤ幅方向でみたときの受電コイルの幅を大きく確保し、これにより、受電コイルの給電量を増大させることができるからである。
また、本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1では、受電コイルの実面積(受電コイルの外周に囲われた面積)をT(mm2)とするとき、
比Sc/Tは、0.5以上であることが好ましい。
上記の範囲とすることにより、受電コイルの重量に対する受電コイルの受電量を増大させることができるからである。
比Sc/Tは、0.5以上であることが好ましい。
上記の範囲とすることにより、受電コイルの重量に対する受電コイルの受電量を増大させることができるからである。
さらに、本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1では、受電コイルを複数個備え、ホイールの周方向に隣接する受電コイル間の該周方向に沿った間隔(最小間隔)のうち、最大間隔をd(mm)とし、接地面のタイヤ周方向の接地長をLt(mm)とするとき、
d≦Lt
を満たすことが好ましい。
この構成によれば、(送電コイル上にタイヤが位置する際に)タイヤの転動時に常に給電が行われるようにして、タイヤの転動時における受電効率を向上させることができるからである。
d≦Lt
を満たすことが好ましい。
この構成によれば、(送電コイル上にタイヤが位置する際に)タイヤの転動時に常に給電が行われるようにして、タイヤの転動時における受電効率を向上させることができるからである。
受電コイルを複数個備える場合には、ホイールの周方向に隣接する受電コイル間の該周方向に沿った間隔は、等間隔であることが、ユニフォーミティの観点から好ましい。
また、本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1の変形例について、図3A及び図3Bを参照して説明する。
本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1の変形例では、タイヤ2をリム部31に装着し、規定内圧を充填し、最大荷重を負荷した際に路面と接地する面である接地面の面積をSt(mm2)とし、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に該受電コイルの投影面積が最大となるように位置した際の、該投影面積をSc(mm2)とするとき、比Sc/Stは、1超であることが好ましい。本変形例では、比Sc/Stは、1.1以上2.0以下である。なお、本変形例では、キャンバ角を0°としている。
本実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体1の変形例では、タイヤ2をリム部31に装着し、規定内圧を充填し、最大荷重を負荷した際に路面と接地する面である接地面の面積をSt(mm2)とし、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に該受電コイルの投影面積が最大となるように位置した際の、該投影面積をSc(mm2)とするとき、比Sc/Stは、1超であることが好ましい。本変形例では、比Sc/Stは、1.1以上2.0以下である。なお、本変形例では、キャンバ角を0°としている。
図3A、図3Bに示すように、接地面のタイヤ周方向の接地長をLt(mm)、タイヤ幅方向の接地幅をWt(mm)とし、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に受電コイル51のタイヤ周方向の投影長さが最大となるように位置した際の、該投影長さをLc(mm)とし、受電コイル51が、該受電コイル51を路面に投影した際に受電コイル51のタイヤ幅方向の投影幅が最大となるように位置した際の、該投影幅をWc(mm)とするとき、
Lc>Lt、かつ、Wc>Wt
であることが好ましい。
Lc>Lt、かつ、Wc>Wt
であることが好ましい。
以下、上記構成による作用効果について説明する。
受電装置が、道路等に設けられた送電装置から無線で電力の供給を受ける際には、受電装置と送電装置との間の空間に障害物が入り込むことで、障害物の周囲に渦電流が発生して、受電効率が低下する場合がある。
一方で、送電コイル71から出る磁束のうちタイヤの接地面を通過する磁束は、そのような障害物によって磁束が妨げられることがないため、タイヤの接地面を通過する磁束の受電効率を向上させることが効率的である。
上記した、比Sc/Stが1超であるとの構成によれば、接地面を通過する磁束の全てが、受電コイル51により受電されることができる。これにより、受電コイル51の受電効率を最大化して、高い受電効率を達成することができる。
特に、本変形例では、上記比Sc/Stは、1.1以上であるため、高い受電効率をより確実に達成することができる。また、本変形例では、比Sc/Stは、2.0以下であるため、受電コイルによる重量増を抑制することもできる。
また、本変形例では、Lc>Lt、かつ、Wc>Wtであるため、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方において、受電コイル51の受電効率を最大化して、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率をより確実に達成することができる。
また、特に、本実施形態では、受電コイル51は、リム部31(本実施形態ではウェル35の底部)の内周面又は外周面(本実施形態では内周面)に取り付けられている。これにより、受電コイル51を安定的に取り付けることができる。
以上の構成によれば、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率を達成することができる。
受電装置が、道路等に設けられた送電装置から無線で電力の供給を受ける際には、受電装置と送電装置との間の空間に障害物が入り込むことで、障害物の周囲に渦電流が発生して、受電効率が低下する場合がある。
一方で、送電コイル71から出る磁束のうちタイヤの接地面を通過する磁束は、そのような障害物によって磁束が妨げられることがないため、タイヤの接地面を通過する磁束の受電効率を向上させることが効率的である。
上記した、比Sc/Stが1超であるとの構成によれば、接地面を通過する磁束の全てが、受電コイル51により受電されることができる。これにより、受電コイル51の受電効率を最大化して、高い受電効率を達成することができる。
特に、本変形例では、上記比Sc/Stは、1.1以上であるため、高い受電効率をより確実に達成することができる。また、本変形例では、比Sc/Stは、2.0以下であるため、受電コイルによる重量増を抑制することもできる。
また、本変形例では、Lc>Lt、かつ、Wc>Wtであるため、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方において、受電コイル51の受電効率を最大化して、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率をより確実に達成することができる。
また、特に、本実施形態では、受電コイル51は、リム部31(本実施形態ではウェル35の底部)の内周面又は外周面(本実施形態では内周面)に取り付けられている。これにより、受電コイル51を安定的に取り付けることができる。
以上の構成によれば、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率を達成することができる。
なお、上記比Sc/Stは、1.1以上2.0以下であることがより好ましい。上述したように、受電コイルによる重量増を抑制しつつ、高い受電効率をより確実に達成することができるからである。同様の理由により、上記比St/Scは、1.2以上1.9以下であることが特に好ましい。
本発明のタイヤ・ホイール組立体では、本変形例においても、リム部は、ウェルを有し、受電コイルは、前記ウェルの底部の内周面又は外周面に取り付けられ、タイヤをリム部に装着し、規定内圧を充填し、−3〜3°のキャンバ角を付与して、最大荷重を負荷した状態をキャンバ付与負荷状態とするとき、キャンバ付与負荷状態での受電コイルが取り付けられた側のウェルの底部の内周面又は外周面は、キャンバ付与負荷状態で路面と接地する面である接地面に対して、平行、又は、−3〜3°の角度で傾斜していることが好ましい。
受電コイルがウェルの底部の内周面又は外周面に取り付けられている場合において、受電コイルの実面積に対して、接地面への投影面積を大きくすることができる。これにより、受電コイルの重量増を抑えつつも、タイヤに上記の範囲のキャンバ角を付与した際の受電効率をより一層高めることができるからである。
受電コイルがウェルの底部の内周面又は外周面に取り付けられている場合において、受電コイルの実面積に対して、接地面への投影面積を大きくすることができる。これにより、受電コイルの重量増を抑えつつも、タイヤに上記の範囲のキャンバ角を付与した際の受電効率をより一層高めることができるからである。
本変形例では、
Lc>Lt、かつ、Wc>Wt
であることが好ましい。
タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方において、受電コイルの受電効率を最大化して、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率をより確実に達成することができるからである。
Lc>Lt、かつ、Wc>Wt
であることが好ましい。
タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方において、受電コイルの受電効率を最大化して、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率をより確実に達成することができるからである。
本変形例では、受電コイルの実面積(受電コイルの外周に囲われた面積)をT(mm2)とするとき、比Sc/Tは、0.5以上であることが好ましい。
上記の範囲とすることにより、受電コイルの重量に対する受電コイルの受電量を増大させることができるからである。
同様の理由により、比Sc/Tは、0.7以上であることがより好ましい。
上記の範囲とすることにより、受電コイルの重量に対する受電コイルの受電量を増大させることができるからである。
同様の理由により、比Sc/Tは、0.7以上であることがより好ましい。
[タイヤ]
本発明に係るタイヤは、上述のタイヤ・ホイール組立体1におけるタイヤ2であり、その構成は上述のとおりである。
本発明に係るタイヤは、上述のタイヤ・ホイール組立体1におけるタイヤ2であり、その構成は上述のとおりである。
なお、本実施形態において、タイヤ・ホイール組立体1及びタイヤ2は、自動車に供するものとして説明したが、この限りではない。タイヤ・ホイール組立体1は、乗用車、トラック、バス、及び二輪車等の自動車に加え、トラクター等の農業用車両、ダンプカー等の工事用又は建設用車両、電動自転車、並びに電動車いす等の、モータ等の動力源によってホイール及びタイヤを駆動させる任意の車両に供するものとしてもよい。
また、例えば、本発明に係るタイヤは、空気が充填されるものとして説明したが、この限りではない。例えば、タイヤには、窒素等の気体を充填することができる。また、例えば、タイヤには、気体に限らず、液体、ゲル状物質、又は粉粒体等を含む、任意の流体を充填することができる。
また、例えば、本発明に係るタイヤは、非空気入りタイヤとすることもできる。この場合も、送電コイルと対向し得る位置に受電コイルを配置すればよい。
本発明においては、タイヤは、接地幅(上記接地面のタイヤ幅方向両端間のタイヤ幅方向の幅)が120mm以上であるタイヤとすることが好ましい。
また、本発明においては、接地幅が250mm以下であるタイヤとすることが好ましい。
上述の各例において、タイヤ2は、タイヤ2の断面幅SWが165(mm)未満である場合は、タイヤ2の断面幅SWと外径ODとの比SW/ODは、0.26以下であり、タイヤ2の断面幅SWが165(mm)以上である場合には、タイヤ2の断面幅SW(mm)及び外径OD(mm)は、
OD(mm)≧2.135×SW(mm)+282.3(mm)
(以下、「関係式(1)」と称する)
を満たすことが好ましい。
上記比SW/OD又は関係式(1)を満たすことにより、タイヤ2の外径ODに対してタイヤ2の断面幅SWが相対的に小さくなり、空気抵抗を低減し、また、断面幅が狭い分、車両スペースを確保することができ、特にタイヤの車両装着内側近傍に駆動部品の設置スペースを確保することができる。
また、上記比SW/OD又は関係式(1)を満たすことにより、タイヤ2の断面幅SWに対してタイヤ2の外径ODが相対的に大きくなり、転がり抵抗を低減し、また、タイヤ2の大径化によって車輪軸が高くなり、床下のスペースが拡大されるため、車両のトランク等のスペースや、駆動部品の設置スペースを確保することができる。
以上のように、上記比SW/OD又は関係式(1)を満たすことにより、給電された電気エネルギーに対して低燃費性を達成することができ、また、車両スペースを大きく確保することもできる。
また、タイヤ2は、タイヤ2の断面幅SW(mm)及び外径OD(mm)が、
OD(mm)≧−0.0187×SW(mm)2+9.15×SW(mm)−380(mm)
(以下、「関係式(2)」と称する)
を満たすことが好ましい。
上記関係式(2)を満たすことにより、タイヤ2の外径ODに対してタイヤの断面幅SWが相対的に小さくなり、空気抵抗を低減し、また、断面幅が狭い分、車両スペースを確保することができ、特にタイヤ2の車両装着内側近傍に駆動部品の設置スペースを確保することができる。
また、上記関係式(2)を満たすことにより、タイヤ2の断面幅SWに対してタイヤの外径ODが相対的に大きくなり、転がり抵抗を低減し、また、タイヤ2の大径化によって車輪軸が高くなり、床下のスペースが拡大されるため、車両のトランク等のスペースや、駆動部品の設置スペースを確保することができる。
以上のように、上記関係式(2)を満たすことにより、給電された電気エネルギーに対して低燃費性を達成することができ、また、車両スペースを大きく確保することもできる。
上述の各例では、タイヤ2は、上記比SW/OD及び/又は関係式(2)を満たすことが好ましく、あるいは、上記関係式(1)及び/又は関係式(2)を満たすことが好ましい。
OD(mm)≧2.135×SW(mm)+282.3(mm)
(以下、「関係式(1)」と称する)
を満たすことが好ましい。
上記比SW/OD又は関係式(1)を満たすことにより、タイヤ2の外径ODに対してタイヤ2の断面幅SWが相対的に小さくなり、空気抵抗を低減し、また、断面幅が狭い分、車両スペースを確保することができ、特にタイヤの車両装着内側近傍に駆動部品の設置スペースを確保することができる。
また、上記比SW/OD又は関係式(1)を満たすことにより、タイヤ2の断面幅SWに対してタイヤ2の外径ODが相対的に大きくなり、転がり抵抗を低減し、また、タイヤ2の大径化によって車輪軸が高くなり、床下のスペースが拡大されるため、車両のトランク等のスペースや、駆動部品の設置スペースを確保することができる。
以上のように、上記比SW/OD又は関係式(1)を満たすことにより、給電された電気エネルギーに対して低燃費性を達成することができ、また、車両スペースを大きく確保することもできる。
また、タイヤ2は、タイヤ2の断面幅SW(mm)及び外径OD(mm)が、
OD(mm)≧−0.0187×SW(mm)2+9.15×SW(mm)−380(mm)
(以下、「関係式(2)」と称する)
を満たすことが好ましい。
上記関係式(2)を満たすことにより、タイヤ2の外径ODに対してタイヤの断面幅SWが相対的に小さくなり、空気抵抗を低減し、また、断面幅が狭い分、車両スペースを確保することができ、特にタイヤ2の車両装着内側近傍に駆動部品の設置スペースを確保することができる。
また、上記関係式(2)を満たすことにより、タイヤ2の断面幅SWに対してタイヤの外径ODが相対的に大きくなり、転がり抵抗を低減し、また、タイヤ2の大径化によって車輪軸が高くなり、床下のスペースが拡大されるため、車両のトランク等のスペースや、駆動部品の設置スペースを確保することができる。
以上のように、上記関係式(2)を満たすことにより、給電された電気エネルギーに対して低燃費性を達成することができ、また、車両スペースを大きく確保することもできる。
上述の各例では、タイヤ2は、上記比SW/OD及び/又は関係式(2)を満たすことが好ましく、あるいは、上記関係式(1)及び/又は関係式(2)を満たすことが好ましい。
なお、上述の各例では、タイヤ2は、内圧が250kPa以上であるときに、上記比SW/OD及び/又は関係式(2)を満たすことが好ましく、あるいは、上記関係式(1)及び/又は関係式(2)を満たすことが好ましい。
上述の各例では、タイヤ2は、内圧250kPa以上で使用されることが好ましい。この場合、特に、タイヤ2は、内圧が250kPa以上であるときに、上記比SW/OD及び/又は関係式(2)を満たすもの、あるいは、上記関係式(1)及び/又は関係式(2)を満たすものであると、好適である。これにより、タイヤの転がり抵抗値とタイヤ重量とを共に低減することができる。よって、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
上述の各例において、タイヤ2は、ビードフィラー22Bのタイヤ幅方向断面積S1が、ビードコア22Aのタイヤ幅方向断面積S2の1倍以上8倍以下であると、好適である。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
なお、カーカスをタイヤ幅方向内側及び外側から挾持する、挟み込みビードコア構造である場合には、当該カーカスの幅方向内側及び外側のビードコアの合計体積をS2とする。
ビードフィラー22Bの断面積S1を上記の範囲とすることにより、高剛性部材であるビードフィラーの体積を小さくして、タイヤの縦バネ係数を低減し、乗り心地性を向上させることができる。また、ビードフィラーを軽量化して、タイヤを軽量化することもでき、従って、タイヤの転がり抵抗値がさらに低減される。
特に、上記関係式(1)又は関係式(2)を満たす、狭幅・大径タイヤにおいては、ベルトの張力剛性が高く、タイヤサイド部の張力剛性がベルト対比で低くなるため、上記のようにビードフィラーの断面積S1を所定の範囲とすることによる縦バネ係数の低減効果が非常に高くなる。
ここで、ビードフィラー22Bのタイヤ幅方向断面積S1を、ビードコア22Aのタイヤ幅方向断面積S2の8倍超とすると、高剛性部材であるビードフィラーの体積が大きくなり、タイヤの縦バネ係数が十分に低減されず、乗り心地性が低下してしまうおそれがある。
一方で、ビードフィラー22Bのタイヤ幅方向断面積S1を、ビードコア22Aのタイヤ幅方向断面積S2の1倍未満とすると、ビード部の剛性が著しく低下し、横バネ係数が減少しすぎて、操縦安定性を確保することができなくなるおそれがある。
なお、カーカスをタイヤ幅方向内側及び外側から挾持する、挟み込みビードコア構造である場合には、当該カーカスの幅方向内側及び外側のビードコアの合計体積をS2とする。
ビードフィラー22Bの断面積S1を上記の範囲とすることにより、高剛性部材であるビードフィラーの体積を小さくして、タイヤの縦バネ係数を低減し、乗り心地性を向上させることができる。また、ビードフィラーを軽量化して、タイヤを軽量化することもでき、従って、タイヤの転がり抵抗値がさらに低減される。
特に、上記関係式(1)又は関係式(2)を満たす、狭幅・大径タイヤにおいては、ベルトの張力剛性が高く、タイヤサイド部の張力剛性がベルト対比で低くなるため、上記のようにビードフィラーの断面積S1を所定の範囲とすることによる縦バネ係数の低減効果が非常に高くなる。
ここで、ビードフィラー22Bのタイヤ幅方向断面積S1を、ビードコア22Aのタイヤ幅方向断面積S2の8倍超とすると、高剛性部材であるビードフィラーの体積が大きくなり、タイヤの縦バネ係数が十分に低減されず、乗り心地性が低下してしまうおそれがある。
一方で、ビードフィラー22Bのタイヤ幅方向断面積S1を、ビードコア22Aのタイヤ幅方向断面積S2の1倍未満とすると、ビード部の剛性が著しく低下し、横バネ係数が減少しすぎて、操縦安定性を確保することができなくなるおそれがある。
上述の各例において、タイヤ2は、ビードフィラー22Bのタイヤ径方向中央位置におけるタイヤ幅方向の幅をBFW(図2)とし、ビードコア22Aのタイヤ幅方向の最大幅をBDW(図2)とするとき、
0.1≦BFW/BDW≦0.6
を満たすことが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
比BFW/BDWを0.6以下とすることにより、ビードフィラー高さを維持しつつもビードフィラーの体積を減少させることにより、タイヤ回転方向に対する剛性を確保しつつも、縦バネ係数を低減させて、乗り心地性を向上させ、また、タイヤを軽量化することができる。
一方で、比BFW/BDWを0.1以上とすることにより、ビード部の剛性を確保して、横バネ係数を維持し、操縦安定性をより確保することができる。
0.1≦BFW/BDW≦0.6
を満たすことが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
比BFW/BDWを0.6以下とすることにより、ビードフィラー高さを維持しつつもビードフィラーの体積を減少させることにより、タイヤ回転方向に対する剛性を確保しつつも、縦バネ係数を低減させて、乗り心地性を向上させ、また、タイヤを軽量化することができる。
一方で、比BFW/BDWを0.1以上とすることにより、ビード部の剛性を確保して、横バネ係数を維持し、操縦安定性をより確保することができる。
上述の各例において、タイヤ2は、ビードフィラー22Bのタイヤ径方向の高さをBFH(図2)とし、タイヤのセクションハイト(タイヤ断面高さ)をSH(図2)とするとき、
0.1≦BFH/SH≦0.5
を満たすことが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
上記比BFH/SHを0.5以下とすることにより、高剛性部材であるビードフィラーの径方向高さを小さくして、タイヤの縦バネ係数を効果的に低減し、乗り心地性を向上させることができる。
一方で、上記比BFH/SHを0.1以上とすることにより、ビード部の剛性を確保して、横バネ係数を維持し、操縦安定性をより確保することができる。
ここで、タイヤセクションハイトSHとは、タイヤをリムに組み込み、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填したときの無負荷状態でのタイヤの外径とリム径との差の1/2をいうものとする。
0.1≦BFH/SH≦0.5
を満たすことが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
上記比BFH/SHを0.5以下とすることにより、高剛性部材であるビードフィラーの径方向高さを小さくして、タイヤの縦バネ係数を効果的に低減し、乗り心地性を向上させることができる。
一方で、上記比BFH/SHを0.1以上とすることにより、ビード部の剛性を確保して、横バネ係数を維持し、操縦安定性をより確保することができる。
ここで、タイヤセクションハイトSHとは、タイヤをリムに組み込み、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填したときの無負荷状態でのタイヤの外径とリム径との差の1/2をいうものとする。
ビードフィラー22Bのタイヤ径方向の高さBFH(図2)は、45mm以下とすることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
また、上述の各例において、タイヤ2は、ビードコア22Aの径Tbc(本例では、ビードコアのタイヤ幅方向の最大幅、図2。ビードコアがカーカスによって複数の小ビードコアに分割されている構造の場合には、全小ビードコアのうち幅方向最内側端部と最外側端部の距離をTbcとすればよい。)が、3mm以上16mm以下であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
3mm以上とすることにより、リムフランジ上での曲げ剛性及びねじれ剛性を確保しつつ、軽量化を実現することができ、一方で、16mm以下とすることにより、重量増大を抑えつつ、操縦安定性を確保することができる。
3mm以上とすることにより、リムフランジ上での曲げ剛性及びねじれ剛性を確保しつつ、軽量化を実現することができ、一方で、16mm以下とすることにより、重量増大を抑えつつ、操縦安定性を確保することができる。
上述の各例において、タイヤ2は、タイヤを装着する車両毎に規定される最大荷重を負荷した際、タイヤ2の接地面積が、8000mm2以上であることが好ましい。これにより、タイヤの転がり抵抗値の低減とタイヤ重量の低減とを両立させることができ、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。また、タイヤ軸力を確保して車両の安定性や安全性を高めることができる。
上述の各例において、タイヤ2は、ベルトコード24cのヤング率が40000MPa以上であることが好ましい。これにより、カーカス構造やベルト剛性を適切化して、高内圧でも使用可能なタイヤの強度を確保することができる。また、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
上述の各例において、タイヤ2は、インナーライナー26の厚さが0.6mm以上であることが好ましい。これにより、高内圧状態での空気漏れを抑制することができる。また、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
上述の各例において、タイヤ2は、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部21のゲージTs(図2)と、カーカスコードの径Tc(図2)との比Ts/Tcが、4以上12以下であると、好適である。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
比Ts/Tcを上記の範囲とすることにより、タイヤ荷重時の曲げ変形の大きいタイヤ最大幅部における剛性を適度に低下させて、縦バネ係数を低減して乗り心地性を向上させることができる。
すなわち、上記比Ts/Tcが12超であると、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部4のゲージが大きくなり、この部分の剛性が高くなって縦バネ係数が高くなってしまうおそれがある。一方で、上記比Ts/Tcが4未満であると、横バネ係数が低下しすぎて、操縦安定性が確保できなくなるおそれがある。
比Ts/Tcを上記の範囲とすることにより、タイヤ荷重時の曲げ変形の大きいタイヤ最大幅部における剛性を適度に低下させて、縦バネ係数を低減して乗り心地性を向上させることができる。
すなわち、上記比Ts/Tcが12超であると、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部4のゲージが大きくなり、この部分の剛性が高くなって縦バネ係数が高くなってしまうおそれがある。一方で、上記比Ts/Tcが4未満であると、横バネ係数が低下しすぎて、操縦安定性が確保できなくなるおそれがある。
上述の各例において、タイヤ2は、タイヤ最大幅部における、カーカスコード23cの表面からタイヤ外面までのタイヤ幅方向の距離をTa(図2)とするとき、距離Taとカーカスコードの径Tc(図2)との比Ta/Tcが2以上8以下であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
上記比Ta/Tcを8以下とすることにより、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部21のゲージを小さくして、サイドウォール部21の剛性を低下させて、縦バネ係数を低減し、乗り心地性をより向上させることができる。一方で、上記比Ta/Tcを2以上とすることにより、横バネ係数を確保して、より操縦安定性が確保することができる。
なお、「Ta」(図2)は、タイヤ最大幅部において、幅方向最外側のカーカスコード23cの表面からタイヤ外面までのタイヤ幅方向の距離をいう。
すなわち、カーカス折り返し部23bがタイヤ最大幅部より径方向外側まで延びている場合には、カーカス折り返し部23bをなす部分のカーカスコード23cの表面からタイヤ外面までのタイヤ幅方向の距離をTaとする。
上記比Ta/Tcを8以下とすることにより、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部21のゲージを小さくして、サイドウォール部21の剛性を低下させて、縦バネ係数を低減し、乗り心地性をより向上させることができる。一方で、上記比Ta/Tcを2以上とすることにより、横バネ係数を確保して、より操縦安定性が確保することができる。
なお、「Ta」(図2)は、タイヤ最大幅部において、幅方向最外側のカーカスコード23cの表面からタイヤ外面までのタイヤ幅方向の距離をいう。
すなわち、カーカス折り返し部23bがタイヤ最大幅部より径方向外側まで延びている場合には、カーカス折り返し部23bをなす部分のカーカスコード23cの表面からタイヤ外面までのタイヤ幅方向の距離をTaとする。
上述の各例において、タイヤ2は、カーカスコード23cの径Tc(図2)が、0.2mm以上1.2mm以下であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
1.2mm以下とすることにより、カーカスコード径Tcに対するサイドウォール部のゲージTsを小さくして、縦バネ係数を低減することができ、一方で、0.2mm以上とすることにより、カーカスコード径Tcに対するサイドウォール部のゲージTsを確保して、横バネ係数を大きくして操縦安定性を確保することができる。
1.2mm以下とすることにより、カーカスコード径Tcに対するサイドウォール部のゲージTsを小さくして、縦バネ係数を低減することができ、一方で、0.2mm以上とすることにより、カーカスコード径Tcに対するサイドウォール部のゲージTsを確保して、横バネ係数を大きくして操縦安定性を確保することができる。
本発明によるタイヤ・ホイール組立体及びタイヤは、自動車、二輪車、歩行補助車、車椅子及びその他のホイール及びタイヤによって移動可能な任意の車両に好適に利用できる。
1:タイヤ・ホイール組立体、 2:タイヤ、 3:ホイール、 31:リム部、 31a:貫通穴、 32:ディスク部、 33:フランジ、 34:ビードシート、 35:ウェル、 36:ハンプ、 4:トレッド踏面、 5:受電装置、 51:受電コイル、 6:中継装置、 61:中継コイル、 62:金属配線、 7:送電装置、 71:送電コイル、 8:内部受電装置、 9:電力変換回路、 10:インホイールモータ、 20:トレッド部、 21:サイドウォール部、 22:ビード部、 22A:ビードコア、 22B:ビードフィラー、 22c:ビードワイヤ、 23:カーカス、 23b:カーカス折り返し部、 23c:カーカスコード、 23r:被覆ゴム、 24:ベルト、 24a、24b:ベルト層、 24c:ベルトコード、 24r:被覆ゴム、 25:トレッドゴム、 25a:低損失トレッドゴム、 26:インナーライナー
Claims (6)
- トレッド部、サイドウォール部及びビード部を有するタイヤと、前記タイヤが装着されたホイールと、を備え、
前記タイヤのトレッド部よりもタイヤ径方向内側に配置された受電装置に、前記トレッド部よりもタイヤ径方向外側から無線により電力が供給されるように構成された、タイヤ・ホイール組立体であって、
前記トレッド部は、60°Cにおける損失正接tanδが、0.25以下である、低損失トレッドゴムを含み、
前記タイヤは、前記ビード部に埋設されたビードコアを有しており、タイヤ最大幅部における前記サイドウォール部のゲージTsと、前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置におけるビード幅Tbとの比Ts/Tbは、15%以上60%以下であることを特徴とする、タイヤ・ホイール組立体。 - 前記低損失トレッドゴムは、少なくとも、前記受電装置が配置されているタイヤ幅方向位置と対応するタイヤ幅方向位置に配置されている、請求項1に記載のタイヤ・ホイール組立体。
- 前記低損失トレッドゴムは、60°Cにおける損失正接tanδが、0.01以上である、請求項1又は2に記載のタイヤ・ホイール組立体。
- 前記低損失トレッドゴムのタイヤ径方向最大厚みは、3〜15mmである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体。
- 前記受電装置は、電磁誘導方式によって電力が供給される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体に用いられる、前記タイヤであって、前記トレッド部は、60°Cにおける損失正接tanδが、0.25以下である、低損失トレッドゴムを含み、
前記タイヤは、前記ビード部に埋設されたビードコアを有しており、タイヤ最大幅部における前記サイドウォール部のゲージTsと、前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置におけるビード幅Tbとの比Ts/Tbは、15%以上60%以下であることを特徴とする、タイヤ。
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