JP2021020515A - タイヤ・ホイール組立体、無線受電システム、及びタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】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、タイヤ・ホイール組立体、無線受電システム及びタイヤを提供する。【解決手段】無線受電システム１において、タイヤ１０と、リム部２１を有するホイール２０と、を備えたタイヤ・ホイール組立体３であって、タイヤは、リム部に装着され、タイヤ・ホイール組立体の内部又はリム部に、受電コイル３１を備える。タイヤをリム部に装着し、規定内圧を充填し、最大負荷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、受電コイルが、該受電コイルを路面に投影した際に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。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ・ホイール組立体、無線受電システム、及びタイヤに関するものである。

近年、電気エネルギーを動力に用いる車両として電気自動車の開発が盛んに行われている（例えば、特許文献１）。特に、本格的に実用化されつつある自動運転技術においては、エンジンを用いるよりも電気モータを用いた方が、車両操作に対する反応が良いことから、電気自動車を用いた自動運転技術の開発が進められている。また、電気モータは、車両操作に対する反応性の観点から、タイヤ・ホイール組立体のホイールの内部に収容される、いわゆるインホイールモータとすることも提案されている。

電気自動車においては、サービスステーション等で車両を完全に停止させて給電を行うこともできるが、車両運転の利便性等の観点から、走行中（ここでは信号待ち等の車両の停止時も含む）に車両に対して自動的に給電が行われることが望まれる。インホイールモータを用いた車両に自動給電を行う場合は、タイヤ・ホイール組立体の内部に収容される受電装置へと給電を行うことが給電のエネルギー効率の観点から好ましい。ここで、車両に対して電力を自動的に給電する方式として、有線を用いた方式である架線方式、並びに、ワイヤレス方式である電磁誘導方式及び電界結合方式等が提案されている。

特開２０１８−０６８０７７号公報

その中でも、電磁誘導方式は、路面側に設置した送電コイル（１次コイル）に電流を流すことで、路面に対して垂直な方向に磁束を発生させ、その磁束が車両側の受電コイル（２次コイル）を通ることにより、受電コイルに電流が流れて、送電コイルから受電コイルへと電気エネルギーの供給を行うものである。電磁誘導方式は、受電効率が高いため、特に注目されている技術である。

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求められている。

本発明は、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、タイヤ・ホイール組立体、無線受電システム、及びタイヤを提供することを目的とする。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明のタイヤ・ホイール組立体は、
タイヤと、リム部を有するホイールとを備え、
前記タイヤは、前記リム部に装着され、
前記タイヤ・ホイール組立体の内部又は前記リム部に、受電コイルを備え、
前記タイヤを前記リム部に装着し、規定内圧を充填し、最大負荷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、前記受電コイルが、該受電コイル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以下であることを特徴とする。
本発明のタイヤ・ホイール組立体によれば、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。

ここで、上記「ホイール」の「リム部」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または将来的に記載される、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（即ち、上記の「ホイール」の「リム部」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ＥＴＲＴＯ ２０１３年度版において「ＦＵＴＵＲＥ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＳ」として記載されているサイズを挙げることができる。）が、上記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。
また、「規定内圧」とは、上記ＪＡＴＭＡ等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）を指し、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「規定内圧」は、タイヤを装着する車両毎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。さらに、後述の「最大負荷荷重」とは、上記最大負荷能力に対応する荷重をいうものとする。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、前記比Ｓｃ／Ｓｔは、０．５以上０．９９以下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。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、前記受電コイルは、前記リム部の内周面又は外周面に取り付けられていることが好ましい。
この構成によれば、受電コイルを安定的に取り付けることができる。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、
前記リム部は、ウェルを有し、
前記受電コイルは、前記ウェルの底部の内周面又は外周面に取り付けられ、
前記タイヤを前記リム部に装着し、前記規定内圧を充填し、−３〜３°のキャンバ角を付与して、前記最大負荷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、
前記キャンバ付与負荷状態での前記受電コイルが取り付けられた側の前記ウェルの前記底部の前記内周面又は前記外周面は、前記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°以下の角度で傾斜していることが好ましい。
この構成によれば、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。
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。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、
前記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、
前記受電コイルが、該受電コイルを路面に投影した際に前記受電コイル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、
前記受電コイルが、該受電コイルを路面に投影した際に前記受電コイル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。
この構成によれば、電磁誘導方式を用いた自動給電において、高い受電効率をより確実に達成することができる。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、
Ｌｃ／Ｌｔ≧０．５、かつ、Ｗｃ／Ｗｔ≧０．５
を満たすことが好ましい。
上記の範囲とすることにより、受電コイルの受電量を増大させることができる。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、
前記受電コイルの実面積を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。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、
前記受電コイルを複数個備え、
前記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のうち、最大間隔をｄ（ｍｍ）とし、
前記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、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。

本発明の無線受電システムは、
上記のいずれかのタイヤ・ホイール組立体と、
前記リム部よりも前記タイヤ・ホイール組立体の径方向内側の収容部に収容された、無線によって供給される電力を受電する受電装置と、を備えることを特徴とする。
本発明の無線給電システムによれば、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。

本発明のタイヤは、
上記のいずれかのタイヤ・ホイール組立体に用いられることを特徴とする。
本発明のタイヤによれば、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。

本発明によれば、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、タイヤ・ホイール組立体、無線受電システム、及びタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる無線受電システムを、タイヤ幅方向断面により概略的に示す、概略図である。 タイヤのタイヤ幅方向断面図である。 本発明の一実施形態にかかるホイールの幅方向断面図である。 本発明の一実施形態にかかる無線受電システムの変形例を、タイヤ幅方向断面により概略的に示す、概略図である。 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。 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。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。

＜無線受電システム＞
図１は、本発明の一実施形態にかかる無線受電システム１を、タイヤ幅方向断面により概略的に示す、概略図である。無線受電システム１は、外部の送電装置から無線により（すなわちワイヤレスで）送電された電力を受電するように構成されたシステムである。先に無線受電システムの外部の構成について説明すると、送電装置４０は、送電コイル（１次コイル）４１を備えている。送電装置４０は、道路等の路面に設置され、ある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４１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４１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４１は、模式化されている。送電装置４０が備える送電コイル４１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。
図１に示すように、本発明の一実施形態にかかる無線受電システム１は、タイヤ・ホイール組立体３と、無線によって供給される電力を受電する受電装置３０とを備えている。受電装置３０は、タイヤ・ホイール組立体３の収容部（収容部は、タイヤ・ホイール組立体３の内部の空間である）に収容されている。以下、タイヤ・ホイール組立体３及び受電装置３０について、順にそれぞれ説明する。

≪タイヤ・ホイール組立体≫
図１に示すように、本発明の一実施形態にかかるタイヤ・ホイール組立体３は、タイヤ１０と、リム部２１を有するホイール２０とを備える。タイヤ１０は、ホイール２０のリム部２１に装着されている。以下、タイヤ１０及びホイール２０について、順にそれぞれ説明する。

（タイヤ）
まず、タイヤ１０の一例の構成について説明する。図２は、タイヤ１０のタイヤ幅方向断面図である。図２に示すように、このタイヤ１０は、一対のビード部１１と、該ビード部１１に連なる一対のサイドウォール部１２と、該一対のサイドウォール部１２に連なるトレッド部１３と、を有している。

この例では、ビード部１１は、ビードコア１１Ａと、ビードフィラ１１Ｂとを有している。ビードコア１１Ａは、この例では、周囲をゴムにより被覆された複数のビードワイヤを備える。ビードワイヤは、この例では、スチールコードによって形成されている。ビードフィラ１１Ｂは、ゴム等で構成され、ビードコア１１Ａのタイヤ径方向外側に位置している。この例では、ビードフィラ１１Ｂは、タイヤ径方向外側に向けて厚みが減少する断面略三角形状の形状をなしている。一方で、本発明では、タイヤ１０は、ビードコア１１Ａやビードフィラ１１Ｂを有しない構造とすることもできる。

本発明では、ビードワイヤは非磁性材料によって形成することもできる。ビードワイヤを非磁性材料により形成することで、送電コイル４１から受電コイル３１に到達する磁界がビードワイヤによって妨げられることがないようにすることができるからである。ここで、非磁性材料とは、磁性材料以外の材料を指し、当該磁性材料としては、強磁性を示す材料（強磁性体）を指す。従って、非磁性材料には、透磁率が小さい、常磁性体及び反磁性体が含まれる。非磁性材料として、例えば、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含む、樹脂材料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。非磁性材料として、樹脂に限らず、ゴム、ガラス、カーボン、グラファイト、アラミド、ポリエチレン、及びセラミック等を含む、任意の非金属材料を用いることができる。さらに、非磁性材料として、アルミ等の常磁性体、又は銅等の反磁性体を含む、金属材料を用いることができる。

図２に示すように、タイヤ１０は、一対のビード部１１にトロイダル状に跨るカーカス１４を有している。カーカス１４の端部側はビードコア１１Ａに係止されている。具体的には、カーカス１４は、ビードコア１１Ａ間に配置されたカーカス本体部１４Ａと、ビードコア１１Ａの周りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返されてなるカーカス折返し部１４Ｂと、を有している。カーカス折返し部１４Ｂのタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側への延在長さは、適宜設定することができる。また、カーカス１４は、カーカス折返し部１４Ｂを有しない構造とすることもでき、あるいはカーカス折返し部１４Ｂをビードコア１１Ａに巻き付けた構造とすることもできる。

カーカス１４は、１枚以上のカーカスプライによって構成することができる。例えば、カーカス１４は、タイヤの赤道面ＣＬにおいてタイヤ径方向に積層して配置された２枚のカーカス層によって構成することができる。本実施形態では、カーカス１４のカーカス層を構成するカーカスコードは、非磁性材料（この例では有機繊維）で構成されている。あるいは、カーカス１４を構成するカーカスコードをスチールコードで構成することもできる。
非磁性材料には、透磁率が小さい、常磁性体及び反磁性体が含まれる。非磁性材料として、例えば、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含む、樹脂材料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。非磁性材料として、樹脂に限らず、ゴム、ガラス、カーボン、グラファイト、アラミド、ポリエチレン、及びセラミック等を含む、任意の非金属材料を用いることができる。さらに、非磁性材料として、アルミ等の常磁性体、又は銅等の反磁性体を含む、金属材料を用いることができる。
本発明では、カーカスコードにスチールコードを用いることもできるが、非磁性材料からなるカーカスコードを用いることが好ましい。送電コイル４１から受電コイル３１に到達する磁界がカーカス１４によって妨げられることがないようにすることができ、ひいては、受電効率を向上させることができるからである。なお、本実施形態において、カーカス１４は、ラジアル構造とされるが、これに限られず、バイアス構造とすることもできる。

カーカス１４のクラウン部のタイヤ径方向外側には、ベルト１５及びトレッドゴムが設けられている。ベルト１５は、例えば、タイヤ径方向に積層された複数層のベルト層によって構成することができる。本実施形態では、ベルト１５のベルト層を構成するベルトコードは、非磁性材料（この例では有機繊維）で構成されている。あるいは、ベルト１５を構成するベルトコードには、スチールコードを用いることもできる。
非磁性材料には、透磁率が小さい、常磁性体及び反磁性体が含まれる。非磁性材料として、例えば、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含む、樹脂材料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。非磁性材料として、樹脂に限らず、ゴム、ガラス、カーボン、グラファイト、アラミド、ポリエチレン、及びセラミック等を含む、任意の非金属材料を用いることができる。さらに、非磁性材料として、アルミ等の常磁性体、又は銅等の反磁性体を含む、金属材料を用いることができる。
本発明では、ベルト１５を構成するベルトコードとして、スチールコードを用いることもできるが、非磁性材料からなるベルトコードを用いることが好ましい。送電コイル４１から受電コイル３１に到達する磁界がベルト１５によって妨げられることがないようにすることができ、ひいては、受電効率を向上させることができるからである。なお、本発明において、ベルト層の層数やベルトコードの傾斜角度、各ベルト層のタイヤ幅方向の幅等は、特に限定されず、適宜設定することができる。

図２に示すように、タイヤ１０は、インナーライナー１６を有している。インナーライナー１６は、タイヤ１０の内面を覆うように配置されている。インナーライナー１６は、タイヤの赤道面ＣＬにおいてタイヤ径方向に積層された１層以上のインナーライナー層によって構成することができる。インナーライナー１６は、例えば、空気透過性の低いブチル系ゴムで構成される。ブチル系ゴムには、例えばブチルゴム、及びその誘導体であるハロゲン化ブチルゴムが含まれる。インナーライナー１６は、ブチル系ゴムに限られず、他のゴム組成物、樹脂、又はエラストマで構成することもできる。

本発明では、サイドウォール部１２にサイド補強ゴム（図示せず）を有していても良い。サイド補強ゴムは、例えば断面三日月状の形状とすることができる。これにより、タイヤのパンク時にサイド補強ゴムが荷重を肩代わりして走行することができる。また、本発明では、サイドウォール部１２を構成するゴム又はサイド補強ゴムに、フェライト等の、透磁率が大きい（例えば強磁性体の）磁性材料を含んでいても良い。これにより、送電コイル４１から受電コイル３１に到達する磁界が、サイドウォール部１２よりもタイヤ幅方向外側に存在する金属及び他の磁界の影響によって減衰しにくくすることができ、ひいては、受電効率を向上させることができる。

タイヤは、乗用車用タイヤとすることが好ましく、乗用車用ラジアルタイヤとすることがより好ましい。

上述の各例において、タイヤ１０は、タイヤ１０の断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合は、タイヤ１０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１０の断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合には、タイヤ１０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１０の外径ＯＤに対してタイヤ１０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１０の断面幅ＳＷに対してタイヤ１０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１０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１０は、タイヤ１０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１０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１０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１０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１０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１０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１０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１０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１０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１０は、ビードフィラ１１Ｂのタイヤ幅方向断面積Ｓ１が、ビードコア１１Ａ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１１Ｂ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１１Ｂのタイヤ幅方向断面積Ｓ１を、ビードコア１１Ａのタイヤ幅方向断面積Ｓ２の８倍以下とすることで、高剛性部材であるビードフィラの体積が大きくなり過ぎないようにし、タイヤの縦バネ係数が大きくなり過ぎないようにして、乗り心地性の低下を抑制することができる。
一方で、ビードフィラ１１Ｂのタイヤ幅方向断面積Ｓ１を、ビードコア１１Ａのタイヤ幅方向断面積Ｓ２の１倍以上とすることで、ビード部の剛性を確保して、横バネ係数が低下しな過ぎないようにして、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１０は、ビードフィラ１１Ｂ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とし、ビードコア１１Ａのタイヤ幅方向の最大幅をＢＤＷ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、ビードフィラ高さを維持しつつもビードフィラの体積を減少させて、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１０は、ビードフィラ１１Ｂのタイヤ径方向の高さをＢＦＨとし、タイヤのセクションハイト（タイヤ断面高さ）をＳＨ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１１Ｂのタイヤ径方向の高さＢＦＨ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。

上述の各例において、タイヤ１０は、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓ（この断面で、タイヤ最大幅部のタイヤ表面上の点における接線の法線方向に計測する）と、ビードコア１１Ａ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）との比Ｔｓ／Ｔｂが、１５％以上６０％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、「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。
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。
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１２のゲージが大きくなり、サイドウォール部１２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１０は、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓ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。
ゲージＴｓを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。

上述の各例において、タイヤ１０は、ビードコア１１Ａの径Ｔｂｃ（ビードコアのタイヤ幅方向の最大幅）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。
Ｔｂｃを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、Ｔｂｃを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。
また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。

上述の各例において、タイヤ１０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１０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１０は、ベルトコードのヤング率が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１０は、インナーライナー１６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１０は、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓと、カーカスコードの径Ｔｃ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を１２以下とすることで、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過ぎないようにして、この部分の剛性が高くなって縦バネ係数が高くなるのを抑制することができる。一方で、上記比Ｔｓ／Ｔｃを４以上とすることで、横バネ係数が低下し過ぎないようにして、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１０は、タイヤ最大幅部における、カーカスコードの表面からタイヤ外面までのタイヤ幅方向の距離をＴａとするとき、距離Ｔａとカーカスコードの径Ｔｃ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１２のゲージを小さくして、サイドウォール部１２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」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１４Ｂ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１４Ｂをなす部分のカーカスコード１４ｃ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１０は、カーカスコード１４ｃの径Ｔｃ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。
Ｔｃを０．８ｍｍ以下とすることにより、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、一方で、Ｔｃを０．４ｍｍ以上とすることにより、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。

（ホイール）
次に、ホイール２０の構成について説明する。図３は、本発明の一実施形態にかかるホイール２０の幅方向断面図である。

図３に示すように、ホイール２０は、円筒状のリム部２１と、リム部２１の径方向内側に設けられ、車両２のハブ２Ａに支持固定されるディスク部２２と、を有している。

リム部２１は、ホイールの幅方向外側から、一対のフランジ２３（インナーフランジ２３Ａ、アウターフランジ２３Ｂ）と、一対のビードシート２４（インナービードシート２４Ａ、アウタービードシート２４Ｂ）と、ウェル２５と、を備えている。ビードシート２４には、タイヤ１０のビード部１１が装着される。フランジ２３は、タイヤ１０のビード部１１を側面から支えるために、ビードシート２４からホイールの径方向外側且つホイールの幅方向外側に延びている。ウェル２５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２４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２５は、底部と、該底部とビードシート２４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２４には、ホイールの幅方向内側に一対のハンプ２６（インナーハンプ２６Ａ、アウターハンプ２６Ｂ）が設けられている。ハンプ２６は、タイヤのビードがウェル２５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。

リム部２１は、例えば、非磁性材料で構成することができる。
非磁性材料には、透磁率が小さい、常磁性体及び反磁性体が含まれる。非磁性材料として、例えば、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含む、樹脂材料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。非磁性材料として、樹脂に限らず、ゴム、ガラス、カーボン、グラファイト、アラミド、ポリエチレン、及びセラミック等を含む、任意の非金属材料を用いることができる。さらに、非磁性材料として、アルミ等の常磁性体、又は銅等の反磁性体を含む、金属材料を用いることができる。これにより、送電コイル４１から受電コイル３１に到達する磁界がリム部２１によって妨げられることがないようにすることができ、ひいては、受電効率を向上させることができる。

さらに、ホイール２０のリム部２１には、タイヤ１０を装着した際に、タイヤ１０の内腔に空気等の気体を充填するためのバルブ２７が設けられている。バルブ２７は、例えば、上述した樹脂材料で構成することができる。バルブ２７を上述した非磁性材料で構成することで、送電コイル４１から受電コイル３１に到達する磁界がバルブ２７によって妨げられることがないようにすることができる。

ディスク部２２は、その径方向内端部を構成する円環状の取付部２２Ａと、取付部２２Ａからホイールの径方向外側に延在している複数本のスポーク２２Ｂと、を有する。取付部２２Ａは、車両２のハブ２Ａ（図１、図３参照）に結合固定される部位であって、ハブ２Ａと取付部２２Ａを固定するボルト等を挿入するために、ホイールの幅方向に貫通する取付孔を有している。スポーク２２Ｂのホイールの径方向外側の端部は、リム部２１のホイール径方向内側の面の端部に、一体に結合されている。

ディスク部２２は、例えば、金属又はフェライト等の透磁率が大きい（例えば強磁性体の）磁性材料を含むものとすることができる。これにより、送電コイル４１から受電コイル３１に到達する磁界が、タイヤ・ホイール組立体３よりも外側に存在する金属及び他の磁界の影響によって減衰しにくくすることができ、受電効率を向上させることができる。例えば、ディスク部２２を樹脂材料で構成した場合には、ホイール２０の軽量化を図ることもできる。

ホイール２０のディスク部２２は、スポーク２２Ｂのホイールの幅方向外側を覆うホイールカバー２８をさらに備えている。ホイールカバー２８は、例えば、金属又はフェライト等の透磁率が大きい（例えば強磁性体の）磁性材料を含むものとすることができる。これにより、送電コイル４１から受電コイル３１に到達する磁界が、タイヤ・ホイール組立体３よりも外側に存在する金属及び他の磁界の影響によって減衰しにくくすることができ、受電効率を向上させることができる。

ホイール２０は、リム部２１のタイヤ径方向内側に、即ち、リム部２１及びディスク部２２で囲まれた空間に、タイヤ１０のタイヤ径方向外側から無線によって供給される電力を受け付ける受電装置３０（図１、図４参照）を収容する、収容部を備える。例えば、受電装置３０が車両２のハブ２Ａに取り付けられている場合、ホイール２０が車両２のハブ２Ａに取り付けられることで、受電装置３０がホイール２０の収容部に収容される。

≪受電装置≫
≪受電コイル≫
図１に戻って、受電装置３０は、例えば、車両２のハブ２Ａに取り付けられるが、これに限られず、ドライブシャフト２Ｂ等、車両２のハブ２Ａにホイール２０が取り付けられた状態で、受電装置３０がホイール２０のリム部２１のタイヤ径方向内側に収容される、任意の位置に取り付けることができる。この例では、受電装置３０は、タイヤ１０やホイール２０の回転に対して非回転であるように構成されている。
本実施形態では、受電コイル（２次コイル）３１は、ウェル２５の底部の内周面に取り付けられており、４個の受電コイル３１が周上に等間隔（間隔ｄ（ｍｍ））に配置されている。従って、この例では、受電コイル３１は、タイヤ１０やホイール２０の回転に対して共に回転するように構成されている。このとき、受電コイル３１は、タイヤ１０やホイール２０の回転と共に周上の位置が変わることになるが、受電コイル３１は、タイヤ・ホイール組立体３が送電装置４０の上方に位置している状態で、少なくとも或るタイヤ回転角度において、送電コイル４１と対向するように配置される。これによって、タイヤ１０が送電コイル４１の上の路面に位置し、送電コイル４１と受電コイル３１とが対向する際に、送電コイル４１が発生した交流磁界に基づいて、受電コイル３１に起電力が発生し、電流が流れて給電される。受電コイル３１は、全体を環状に構成されたものであり、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。受電コイル３１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。
ここで、受電コイル３１は、タイヤ１０が送電コイル４１の上の路面に位置した際に、送電コイル４１に対向し得る位置であれば良く、例えば、ウェル２５の底部の外周面に取り付けることもでき、あるいは、リム部２１の他の部分の内周面又は外周面に取り付けることもできる。この場合も、受電コイル３１は、タイヤ１０やホイール２０の回転と共に回転する。あるいは、タイヤ・ホイール組立体３の内部に取り付けることもできる。この場合、受電コイル３１を、タイヤ１０やホイール２０の回転に対して非回転であるように構成することもできるし、例えばホイール２０に固定されたタイヤ内腔内に突出する中子を設けることにより当該中子に受電コイル３１を取りつけて、受電コイル３１を、タイヤ１０やホイール２０の回転と共に回転するように構成することもできる。
また、受電コイル３１の個数は、特に限定されるものではなく、例えば１個の周上に連続した受電コイル３１を用いた場合には、タイヤ１０が送電コイル４１の上の路面に位置した場合に、タイヤの転動中に連続的な給電が可能となるし、あるいは、複数個に分割することにより、受電コイル３１のサイズの総和を低減すれば受電コイル３１による重量増を抑えて、燃費性を向上させることができる。本実施形態では、上記４個の受電コイル３１に対応して、４個の受電装置３０が含まれているが、受電装置３０の個数も、受電コイル３１の個数等に応じた任意の個数とすることができるし、受電装置３０の個数を受電コイル３１の個数と異なるものとすることもできる。

この例では、受電装置３０は、電力変換回路３２、蓄電部３３、及び制御部３４を備えている。電力変換回路３２は、受電コイル３１に生じた電力を直流電力に変換し、導電線等を介して、蓄電部３３、あるいは、車両２が備える他の車載装置に直流電力を供給する。蓄電部３３は、受電コイル３１に生じた電力を蓄える。蓄電部３３は、例えば、キャパシタであるが、これに限られず、蓄電池等の任意の蓄電装置とすることができる。蓄電部３３がキャパシタである場合、蓄電池に比べて短時間で充放電を行うことができる。そのため、キャパシタである蓄電部３３は、道路に設けられた送電装置４０の上を車両２が走行する際に受電コイル３１に生じた電力を蓄積するような高い即応性を求められる状況において、有利である。制御部３４は、受電装置３０の各機能を制御するための処理を提供する１つ以上のプロセッサを含んでいてもよい。制御部３４は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の汎用のプロセッサ又は各機能の処理に特化した専用のプロセッサとすることができる。制御部３４には、プログラム等を記憶する記憶手段、及び外部の電子機器と有線又は無線で通信をする通信手段等の受電装置３０の制御に用いられる任意の手段を含むことができる。
なお、本実施形態のように、受電コイル３１がタイヤ１０やホイール２０の回転と共に回転するように構成されている場合には、受電コイル３１に生じた電力を、例えばスリップリングを介して、上記電力変換回路３２等に送電することができる。あるいは、受電コイル３１に生じた電力を、（有線で）第１中継コイルへと送電し、該第１中継コイルに流れる電流により発生する磁界が第２中継コイルを通ることで第２中継コイルに電流が流れ、第２中継コイルから上記電力変換回路３２等に送電することもできる。この場合、第１中継コイル、第２中継コイルもタイヤ１０やホイール２０の回転と共に回転するように構成され、上記の例の場合、中継コイルは、一例としてウェル２５の外周面に取り付けることができる。
一方で、受電コイル３１がタイヤ１０やホイール２０の回転に対して非回転である場合（例えば、受電コイル３１をハブ２Ａに取り付けた場合等）には、受電コイル３１から直接、上記蓄電部３３等に送電することができる。この場合は、特に、カーカス１４が上記の非磁性材料からなり、ベルトコードが上記の非磁性材料からなり、ホイール２０のリム部２１が上記非磁性材料からなることが、受電効率の低下を抑制する観点から好ましい。

図４は、本発明の一実施形態にかかる無線受電システムの変形例を、タイヤ幅方向断面により概略的に示す、概略図である。
図４に示すように、受電装置３０は、タイヤ１０やホイール２０が回転する際に、非回転であるように（図示例ではハブ２Ａのカバー等）に取り付けることもできる。
この場合は、特に、受電装置３０（受電コイル３１）を、路面と対向する位置に１個のみ配置することができる。一方で、図１に示したように、受電装置３０が、タイヤ１０及びホイール２０が回転と共に回転するような位置に取り付けられた場合、１個又は複数個の受電装置３０（受電コイル３１）を、ホイール２０の周方向に連続的又は断続的に設置することが好ましい。

ここで、本実施形態において、タイヤ１０をリム部２１に装着し、規定内圧を充填し、最大負荷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３１が、該受電コイル３１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（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。

図５Ａ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５Ｂ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５Ａにおいては、周上に４箇所配置された受電コイル３１の１つのみが図示されている。図５Ｂにおいては、１つの受電コイル３１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３１は、図５Ａの側面視において、ホイール２０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５Ａに示す側面視において、受電コイル３１の実ペリフェリ長さと路面に投影した際の受電コイル３１の投影長さとは異なっている（受電コイル３１の実ペリフェリ長さが、該投影長さより長い）。一方で、図５Ｂに示す断面視においては、受電コイル３１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３１は、図５Ａ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３１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３１は、図５Ｂ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３１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３１がタイヤ１０やホイール２０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３１を路面に投影した際に該受電コイル３１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４１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１０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３１がタイヤ１０やホイール２０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３１が、該受電コイル３１を路面に投影した際に該受電コイル３１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５Ａ、図５Ｂ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３１が、該受電コイル３１を路面に投影した際に受電コイル３１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３１が、該受電コイル３１を路面に投影した際に受電コイル３１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、本実施形態では、
Ｌｃ≦Ｌｔ、かつ、Ｗｃ≦Ｗｔ
である。

以下、本実施形態にかかる無線受電システムの作用効果について説明する。
受電装置３０が、道路等に設けられた送電装置４０から無線で電力の供給を受ける際には、受電装置３０と送電装置４０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４１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。
本実施形態の無線給電システム１では、上記比Ｓｃ／Ｓｔが１以下であるため、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３１が、該受電コイル３１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３１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３１の投影面積を確保して、受電コイル３１の受電量を増大させることもできる。
また、本実施形態では、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３１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３１は、リム部２１（本実施形態ではウェル２５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３１を安定的に取り付けることができる。
以上のように、本実施形態の無線給電システム１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。

同様に、上記のタイヤ・ホイール組立体３によれば、例えば上記の無線給電システム１に用いることで、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。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、上記比Ｓｃ／Ｓｔは、０．５以上０．９９以下であることが好ましい。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以下であることがより好ましい。
また同様に、本発明の無線受電システムでは、上記比Ｓｃ／Ｓｔは、０．５以上０．９９以下であることが好ましく、０．６以上０．９以下であることがより好ましい。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、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、最大負荷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。
同様に、本発明の無線受電システムでは、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、最大負荷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。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、
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。
同様に、本発明の無線受電システムでは、
Ｌｃ≦Ｌｔ、かつ、Ｗｃ≦Ｗｔ
であることが好ましい。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、
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。
同様に、本発明の無線受電システムでは、
Ｌｃ／Ｌｔ≧０．５、かつ、Ｗｃ／Ｗｔ≧０．５
を満たすことが好ましい。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、
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。
同様に、本発明の無線受電システムでは、比Ｓｃ／Ｔは、０．５以上であることが好ましい。

本発明のタイヤ・ホイール組立体では、
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。
同様に、本発明の無線受電システムでは、
ｄ≦Ｌｔ
を満たすことが好ましい。

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。

＜タイヤ＞
本発明の一実施形態にかかるタイヤは、上記のタイヤ・ホイール組立体に用いられる。そして、本発明の一実施形態にかかるタイヤは、カーカスコード、及びベルトコードのうち、少なくともいずれか（好ましくは全て）が非磁性材料からなる。
本実施形態のタイヤによれば、上記のタイヤ・ホイール組立体のタイヤ部分として、例えば上記の無線給電システムに用いることで、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。

＜無線給電システム＞
この無線給電システムは、上記の無線受電システムと、送電装置とを備えるものである。この無線給電システムによれば、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。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、本発明において、車両２は、自動車であるものとして説明したが、この限りではない。車両２には、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が含まれてもよい。また、車両自体が電動で駆動するものの他、車両内で電力を使用するための給電としても良い。

また、例えば、本発明において、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、本発明において、タイヤは、インナーライナーを備えるチューブレスタイヤであるものとして説明したが、この限りではない。例えば、タイヤは、チューブを備えるチューブタイプタイヤであってもよい。

また、例えば、本発明においては、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。

本発明は、特に、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。

１：無線受電システム、 ２：車両、 ２Ａ：ハブ、 ２Ｂ：ドライブシャフト、 ３：タイヤ・ホイール組立体、 ４：インホイールモータ、 １０：タイヤ、 １１：ビード部、 １２：サイドウォール部、 １３：トレッド部、 １４：カーカス、 １４Ａ：カーカス本体部、 １４Ｂ：カーカス折り返し部、 １５：ベルト、 １６：インナーライナー、 ２０：ホイール、 ２１：リム部、 ２２：ディスク部、 ２２Ａ：取付部、 ２２Ｂ：スポーク、 ２３：フランジ、 ２４：ビード―シート、 ２５：ウェル、 ２６：ハンプ、 ２７：バルブ、 ２８：ホイールカバー、 ３０：受電装置、 ３１：受電コイル、 ３２：電力変換回路、 ３３：蓄電部、 ３４：制御部、 ４０：送電装置、 ４１：送電コイル

Claims (10)

1. タイヤと、リム部を有するホイールとを備えた、タイヤ・ホイール組立体であって、
   前記タイヤは、前記リム部に装着され、
   前記タイヤ・ホイール組立体の内部又は前記リム部に、受電コイルを備え、
   前記タイヤを前記リム部に装着し、規定内圧を充填し、最大負荷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、前記受電コイルが、該受電コイル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以下であることを特徴とする、タイヤ・ホイール組立体。
2. 前記比Ｓｃ／Ｓｔは、０．５以上０．９９以下である、請求項１に記載のタイヤ・ホイール組立体。
3. 前記受電コイルは、前記リム部の内周面又は外周面に取り付けられた、請求項１又は２に記載のタイヤ・ホイール組立体。
4. 前記リム部は、ウェルを有し、
   前記受電コイルは、前記ウェルの底部の内周面又は外周面に取り付けられ、
   前記タイヤを前記リム部に装着し、前記規定内圧を充填し、−３〜３°のキャンバ角を付与して、前記最大負荷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、
   前記キャンバ付与負荷状態での前記受電コイルが取り付けられた側の前記ウェルの前記底部の前記内周面又は前記外周面は、前記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、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。
5. 前記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、
   前記受電コイルが、該受電コイルを路面に投影した際に前記受電コイル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、
   前記受電コイルが、該受電コイルを路面に投影した際に前記受電コイル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、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。
6. Ｌｃ／Ｌｔ≧０．５、かつ、Ｗｃ／Ｗｔ≧０．５
   を満たす、請求項５に記載のタイヤ・ホイール組立体。
7. 前記受電コイルの実面積をＴ（ｍｍ²）とするとき、
   比Ｓｃ／Ｔは、０．５以上である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体。
8. 前記受電コイルを複数個備え、
   前記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のうち、最大間隔をｄ（ｍｍ）とし、
   前記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、請求項１〜７のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体と、
   前記リム部よりも前記タイヤ・ホイール組立体の径方向内側の収容部に収容された、無線によって供給される電力を受電する受電装置と、を備えることを特徴とする、無線受電システム。
10. 請求項１〜８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ことを特徴とする、タイヤ。

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