JP2021020516A - 非空気入りタイヤ、及び、無線受電システム - Google Patents

Abstract

【課題】受電効率を向上させる、非空気入りタイヤ、及び、無線受電システム、を提供する。【解決手段】本発明に係る非空気入りタイヤは、内筒体と、前記内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、前記内筒体と前記外筒体とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材と、を備える非空気入りタイヤであって、外部からの無線での作用に応答して電流が流れる応答部材を備え、前記応答部材は、前記内筒体、前記外筒体及び前記連結部材の少なくともいずれかに固定されている。【選択図】図３

Description

本発明は、非空気入りタイヤ、及び、無線受電システム、に関する。

従来、道路又は駐車場等に設けられた送電装置が、車両に搭載された受電装置に、無線で電力を送電する無線送電技術が知られている。例えば、特許文献１には、車両の下側に受電装置を備えることによって、路面に設けられた送電装置からの受電が可能な車両が開示されている。

また、特許文献２には、非空気入りタイヤが開示されている。特許文献２に開示されている非空気入りタイヤは、車軸に取り付けられる取り付け体と、この取り付け体に外装される内筒体及びこの内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体を有するリング部材と、内筒体と外筒体との間にタイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、内筒体及び外筒体を相対的に弾性変位自在に連結する連結部材と、外筒体の外周面側にその全周にわたって配設されたトレッド部材と、を備える。

特開２０１８−０６８０７７号公報 特開２０１８−１９３０４６号公報

しかしながら、車両の下側に設置された特許文献１に記載の受電装置では、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、受電装置と送電装置との間の空間に、金属又は小動物等の障害物が入り込むことで、受電効率が低下するおそれがあった。したがって、車両で用いられる受電装置による受電効率の更なる向上が求められている。

本発明の目的は、受電効率を向上させる、非空気入りタイヤ、及び、無線受電システム、を提供することにある。

本発明の第１の態様としての非空気入りタイヤは、内筒体と、前記内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、前記内筒体と前記外筒体とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材と、を備える非空気入りタイヤであって、外部からの無線での作用に応答して電流が流れる応答部材を備え、前記応答部材は、前記内筒体、前記外筒体及び前記連結部材の少なくともいずれかに固定されている。
上記構成により、応答部材の受電効率を向上させることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記応答部材は、前記内筒体に固定されている。
上記構成により、応答部材の耐久性を高めることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記応答部材は、タイヤ周方向に沿って延在している。
上記構成により、応答部材の受電効率を、より高めることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記応答部材は、前記内筒体内に埋設されている。
上記構成により、安全性を高めることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記応答部材は、外部からの磁力の作用に応答して誘導電流が流れる受電コイルである。
上記構成により、送電可能距離は短いが伝送効率は高められ、応答部材の受電効率を、より高めることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記内筒体、前記外筒体及び前記連結部材は、非磁性体により構成されている。
上記構成により、非接触式給電方式として電磁誘導方式を利用した場合に、応答部材の受電効率を、より高めることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記内筒体、前記外筒体及び前記連結部材は樹脂により構成されている。
上記構成により、内筒体、外筒体及び連結部材を軽量化することができる。

本発明の１つの実施形態として、車軸に取り付けられる取り付け体を備え、前記内筒体は前記取り付け体に装着されている。
上記構成により、内筒体、外筒体及び連結部材を含むリング部材を、容易に車軸に取り付けることができる。

本発明の第２の態様としての無線受電システムは、内筒体と、前記内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、前記内筒体と前記外筒体とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材と、外部からの無線での作用に応答して電流が流れる応答部材と、を備える非空気入りタイヤと、前記応答部材に流れる電流に基づき電力が供給される被給電部材と、を備え、前記応答部材は、前記内筒体、前記外筒体及び前記連結部材の少なくともいずれかに固定されている。
上記構成により、応答部材の受電効率を向上させることができる。

本発明によれば、受電効率を向上させる、非空気入りタイヤ、及び、無線受電システム、を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る、非空気入りタイヤ及び無線受電システムを適用可能な、非接触式給電システムの一例の概略を示す概略図である。 図１に示す非空気入りタイヤの側面図である。 図２に示す非空気入りタイヤを備える無線受電システムの概略を示す概略断面図である。 図３の一部を拡大した拡大図である。 図１に示す非空気入りタイヤの変形例であり、図４と同断面及び同位置の拡大図である。

以下、本発明に係る非空気入りタイヤ及び無線受電システムの実施形態について、図面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、本発明の一実施形態に係る、非空気入りタイヤ及び無線受電システムを適用可能な、非接触式給電システム２００の一例の概略を示す概略図である。この非接触式給電システム２００は、道路又は駐車場等で少なくとも一部が地中に埋設されている送電装置２０１と、車輪２１１を含む車２１０に搭載された受電装置２０２と、を備えている。受電装置２０２には、車２１０の走行中又は停止中において、送電装置２０１から無線により電力が供給される。受電装置２０２が受電する電力は蓄電され、例えば、車輪２１１を回転駆動するための駆動電力として利用される。また、蓄電された電力は、例えば、車２１０に備え付けられた各種の車載装置に利用されてもよい。更に、受電装置２０２が受電する電力が、蓄電されることなく各種の車載装置に利用されてもよい。このように、図１に示す非接触式給電システム２００によれば、車２１０の走行のために必要な駆動電力、及び、車２１０の車載装置を駆動させるために必要な電力を、車２１０の走行中又は停止中に受電することができる。

なお、上述の「車」とは、車輪を回転させることで移動する機構を備える物であり、自動車に限られず、自転車、荷車、人力車などを含む意味である。

非接触式給電システム２００において、送電装置２０１から受電装置２０２への電力供給は、例えば、電界結合方式、電磁誘導方式などを利用すればよい。以下、本実施形態では、非接触給電方式の一例として電磁誘導方式を利用した非接触式給電システム２００について説明する。

送電装置２０１は、送電部材としての送電コイル（１次コイル）２２１を備えている。送電装置２０１の送電コイル２２１は、道路等の路面に設置され、又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２２１は、例えば商用電源などの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２２１は、路面の上側に向けて交流磁界を発生するように配置されている。送電装置２０１の送電コイル２２１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。なお、図１及び後で参照する図３〜図５において、送電部材としての送電コイル２２１は、理解を容易にするため概念的に描かれている。送電部材としての送電コイル２２１は、路面に沿って巻き回され、路面に沿う巻き面が形成されている。そのため、送電部材としての送電コイル２２１は、路面に直交する方向に向かって交流磁界を発生する。

受電装置２０２は、応答部材１４としての受電コイル（２次コイル）２３１と、この受電コイル２３１に流れる電流に基づき電力が供給される被給電部材２３２と、を備えている。受電コイル２３１には、送電コイル２２１が発生した交流磁界に基づいて誘導起電力が発生し、電流が流れる。受電コイル２３１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。被給電部材２３２は、例えば、車輪２１１を回転駆動する電動モータの制御装置とすることができる。なお、図１及び後で参照する図３〜図５において、応答部材１４としての受電コイル２３１は、理解を容易にするため概念的に描かれている。後述する非空気入りタイヤ１では、応答部材１４としての受電コイル２３１が、リング部材１２（図２参照）の内筒体３１（図２参照）の周面に沿って巻き回され、この周面に沿う巻き面が形成されている。そのため、車２１０の走行中又は停止中に、送電コイル２２１の巻き面と受電コイル２３１の巻き面とが路面に直交する方向で対向する状態を実現できる。

以下、図１に示すような非接触式給電システム２００に適用可能な、本発明に係る無線受電システムの一実施形態としての無線受電システム１００について説明する。この無線受電システム１００は、本発明に係る非空気入りタイヤの一実施形態としての非空気入りタイヤ１を備えている。

図２は、非空気入りタイヤ１の側面図である。図３は、図２に示す非空気入りタイヤ１備える無線受電システム１００の概略を示す概略断面図である。図３に示す非空気入りタイヤ１は、図２のI-I線での断面を示している。図４は、図３の一部を拡大した拡大図である。

図３に示すように、無線受電システム１００は、非空気入りタイヤ１と、被給電部材２３２と、を備えている。詳細は後述するが、非空気入りタイヤ１は、外部の送電装置２０１からの無線での作用に応答して電流が流れる、応答部材１４としての受電コイル２３１を備えている。したがって、被給電部材２３２には、非空気入りタイヤ１の応答部材１４としての受電コイル２３１に流れる電流に基づき電力が供給される。なお、被給電部材２３２は、受電コイル２３１とは無関係な電力源から電力の供給を受けてもよい。

非空気入りタイヤ１の接地面が道路等の地表又は地中に設けられた送電装置２０１の送電部材としての送電コイル２２１の上を通過するように、車２１０を走行させ、又は、非空気入りタイヤ１の接地面が送電装置２０１の送電コイル２２１の上に位置するように車２１０を停車させる。このようにすることで、応答部材１４としての受電コイル２３１は、外部の送電コイル２２１からの磁力の作用に応答し、誘導起電力によって電流が流れる。この際に、非空気入りタイヤ１のトレッド面１３ａが路面と接触しているため、受電コイル２３１と送電コイル２２１との間に障害物が入り込むおそれを低減させることができる。そのため、電磁誘導により障害物に渦電流が発生して発熱することを抑制できる。その結果、応答部材１４の受電効率が低下することを抑制できる。

以下、無線受電システム１００の更なる詳細について説明する。

＜非空気入りタイヤ１＞
図２、図３に示すように、非空気入りタイヤ１は、車軸２１０ａに取り付けられる取り付け体１１と、この取り付け体１１のタイヤ径方向Ｂの外側に装着されるリング部材１２と、このリング部材１２のタイヤ径方向Ｂの外側に装着される円筒状のトレッド部材１３と、応答部材１４と、を備えている。

取り付け体１１は、車軸２１０ａの先端部が装着される円筒状の装着筒部２１と、この装着筒部２１をタイヤ径方向Ｂの外側から囲繞する円筒状の外周筒部２２と、装着筒部２１と外周筒部２２とを連結する複数のリブ２３と、を備えている。外周筒部２２は、タイヤ径方向Ｂの外側の外周面に、タイヤ周方向Ｃの全周に亘って延在する周溝を区画している。取り付け体１１を備えることで、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３を含むリング部材１２を、容易に車軸２１０ａに取り付けることができる。

リング部材１２は、内筒体３１と、この内筒体３１をタイヤ径方向Ｂの外側から囲繞する外筒体３２と、内筒体３１と外筒体３２とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材３３と、を備えている。

ここで、装着筒部２１、外周筒部２２、内筒体３１、外筒体３２及びトレッド部材１３は、それぞれの中心軸が同軸（共通の中心軸線Ｏ）となるように配設されている。なお、装着筒部２１、外周筒部２２、内筒体３１、外筒体３２及びトレッド部材１３は、タイヤ幅方向Ａの中央部が互いに一致させられて配設されている。

取り付け体１１の装着筒部２１、外周筒部２２及びリブ２３は、例えばアルミニウム合金等の金属材料やポリプロピレン等の樹脂材料で一体に形成されている。複数のリブ２３は、図２に示す側面視で、中心軸線Ｏを基準として点対称となるように配置されている。

リング部材１２のうち、外筒体３２は、内筒体３１よりもタイヤ幅方向Ａの大きさ、つまり幅が大きくなっている。

連結部材３３は、タイヤ周方向Ｃに沿って配置されている複数の連結板部３３ａにより構成されている。複数の連結板部３３ａは、リング部材１２における内筒体３１と外筒体３２との間において、中心軸線Ｏを基準に互いに点対称となるように配置されている。また、本実施形態の各連結板部３３ａは、同一の大きさで同一の形状を有している。さらに、本実施形態の各連結板部３３ａのタイヤ幅方向Ａの幅は、外筒体３２のタイヤ幅方向Ａの幅より小さい。

タイヤ周方向Ｃで隣り合う連結板部３３ａ同士は、互いに非接触で離間して配置されている。

各連結板部３３ａのうち、外筒体３２に連結されたタイヤ径方向Ｂの外側の外端部３３ａ１は、内筒体３１に連結されたタイヤ径方向Ｂの内側の内端部３３ａ２よりもタイヤ周方向Ｃの一方側に位置している。換言すれば、外端部３３ａ１及び内端部３３ａ２は、タイヤ周方向Ｃにおいて異なる位置に配置される。このようにすることで、連結板部３３ａをタイヤ径方向Ｂに弾性変形し易い板ばねとして利用することができる。

内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３は、少なく応答部材１４としての受電コイル２３１よりもタイヤ径方向Ｂの外側にある部分、より好ましくは全体が、非磁性体により構成されていることが好ましい。ここで、「非磁性体」とは、強磁性体ではない物質を意味する。更に、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３は、非磁性体のうち、反磁性体又は常磁性体により構成されていることが特に好ましい。このようにすることで、電磁誘導方式を利用する場合に、外部から応答部材１４に作用する磁束が、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３により妨げられることを抑制できる。その結果、非接触式給電方式として電磁誘導方式を利用する場合に、応答部材１４としての受電コイル２３１の受電効率を、より高めることができる。

内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３は、例えば、銅、アルミニウムなどの非磁性金属により構成可能であるが、非金属、なかでも樹脂により構成されていることが好ましい。これにより、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３を軽量化することができる。本実施形態では、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３が、射出成形により樹脂材料によって一体に形成されている。なお、射出成形としては、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３の全体を同時に成形する方法であってもよい。また、樹脂材料としては、例えば１種だけの樹脂材料、２種類以上の樹脂材料を含む混合物、又は１種以上の樹脂材料と１種以上のエラストマーとを含む混合物であってもよい。さらに、例えば老化防止剤、可塑剤、充填剤、若しくは顔料等の添加物を含んでもよい。樹脂材料は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。

樹脂材料として、具体的には、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。

なお、本実施形態のリング部材１２は、上述した内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３により構成されているが、更に他の部位を備えるリング部材であってもよい。このような場合であっても、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３を含むリング部材の全体が、非磁性体により構成されていることが好ましく、非金属により構成されていることがより好ましく、樹脂により構成されていることが更に好ましい。

リング部材１２は、リング部材１２の内筒体３１が取り付け体１１の外周筒部２２のタイヤ径方向Ｂの外側の外周面に区画されている周溝内に収容されることで、取り付け体１１に対するタイヤ幅方向Ａへの相対移動が規制される。また、リング部材１２は、リング部材１２の内筒体３１と取り付け体１１の外周筒部２２とがボルト７０によりボルト接合されることで、取り付け体１１に対するタイヤ周方向Ｃへの相対移動が規制される。このようにして、本実施形態のリング部材１２は取り付け体１１に対して固定されているが、取り付け体１１及びリング部材１２の固定は、上述した固定手段に限られない。取り付け体１１及びリング部材１２のタイヤ周方向Ｃの相対移動は、例えば、取り付け体１１の外周筒部２２の外周面、及び、リング部材１２の内筒体３１の内周面、の一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部と、を嵌合することにより規制してもよい。

トレッド部材１３は円筒状に形成され、リング部材１２の外筒体３２の外周面側を全域にわたって覆っている。トレッド部材１３の外周面により、非空気入りタイヤ１のトレッド面１３ａが構成されている。トレッド部材１３についても、非磁性体により構成されていることが好ましい。更に、トレッド部材１３は、非磁性体のうち、反磁性体又は常磁性体により構成されていることが特に好ましい。トレッド部材１３は、例えば、天然ゴム等を含むゴム組成物が加硫された加硫ゴム、あるいは熱可塑性材料等で形成されている。熱可塑性材料として、例えば、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂などが挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６４１８に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）、その他の熱可塑性エラストマー（ＴＰＺ）等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。

なお、耐摩耗性の観点ではトレッド部材１３を加硫ゴムで形成するのが好ましい。また、トレッド部材１３を加硫ゴムで形成する場合、外筒体３２の外周面に例えばエポキシ系接着剤を塗布して、外筒体３２とトレッド部材１３との接着性を向上させることが好ましい。

応答部材１４は、外部の送電装置２０１からの無線での作用に応答して電流が流れる。上述したように、本実施形態の応答部材１４は、外部の送電装置２０１からの磁力の作用に応答して誘導電流が流れる受電コイル２３１である。

応答部材１４は、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３の少なくともいずれかに固定される。このようにすることで、非空気入りタイヤ１が路面と接触しているため、非空気入りタイヤ１の応答部材１４（本実施形態では受電コイル２３１）と送電装置２０１の送電部材（本実施形態では送電コイル２２１）との間に障害物が入り込むおそれを低減させることができる。そのため、障害物により応答部材１４の受電効率が低下することを抑制できる。更に、車２１０（図１参照）の走行時又は停止時において、道路の路面等に配設されている送電装置２０１の送電部材としての送電コイル２２１に対して、非空気入りタイヤ１の応答部材１４としての受電コイル２３１を近接配置させることができる。そのため、応答部材１４の受電効率を高めることができる。

本実施形態の応答部材１４としての受電コイル２３１は、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３のうち、内筒体３１に固定されている。内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３のうち、外筒体３２及び連結部材３３は、路面から力を受けて弾性変形し易い。そのため、応答部材１４が内筒体３１に固定されていることにより、応答部材１４の変形を抑制し、応答部材１４の破損を抑制できる。その結果、応答部材１４の耐久性を高めることができる。

また、本実施形態のように、応答部材１４としての受電コイル２３１は、タイヤ周方向Ｃに沿って延在していることが好ましい。このようにすることで、応答部材１４としての受電コイル２３１をタイヤ周方向Ｃの所定範囲に亘って延在する構成とすることができる。そのため、道路の路面等に配設されている送電装置２０１の送電コイル２２１の作用により応答可能なタイヤ周方向Ｃの範囲を拡げることができ、受電効率を更に高めることができる。より具体的に、本実施形態の応答部材１４としての受電コイル２３１は、内筒体３１の周面に沿ってタイヤ幅方向Ａ及びタイヤ周方向Ｃに巻き回された状態で、内筒体３１に固定されている。

応答部材１４としての受電コイル２３１は、タイヤ周方向Ｃの一箇所のみに設けられてもよいが、タイヤ周方向Ｃに複数設けられていることが好ましく、タイヤ周方向Ｃの全域に亘って設けられていることが特に好ましい。受電コイルがタイヤ周方向Ｃの全域に亘って設けられる構成としては、複数の環状の受電コイルがタイヤ周方向Ｃに連続的に配置される構成であってもよく、１つの環状の受電コイルがタイヤ周方向Ｃの全域に亘って延在している構成であってもよい。

応答部材１４としての受電コイル２３１は、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３の少なくともいずれかに、接着剤等により接合されていてもよいが、応答部材１４としての受電コイル２３１は、内筒体３１、外筒体３２及び連結部材３３の少なくともいずれかに埋設されていることが好ましい。このようにすることで、応答部材１４としての受電コイル２３１が外部に露出しない構成とすることができ、そのようにすることで安全性を高めることができる。上述したように、応答部材１４の耐久性の観点から、応答部材１４としての受電コイル２３１は内筒体３１に固定されていることが好ましい。そのため、応答部材１４としての受電コイル２３１は、内筒体３１内に埋設されていることが特に好ましい。

応答部材１４としての受電コイル２３１には、外部の送電装置２０１の送電コイル２２１からの磁力の作用により誘導電流が流れる。受電コイル２３１に流れる電流に基づき、被給電部材２３２には電力が供給される。

なお、応答部材１４としての受電コイル２３１と、被給電部材２３２との電気的な接続は、図３に示すように、受電コイル２３１から延設されている導電線１５、摺動導電部材としてのスリップリング１６などを用いればよいが、受電コイル２３１及び被給電部材２３２の接続構成は、本実施形態の構成に限られない。また、導電線１５及びスリップリング１６は、応答部材１４としての受電コイル２３１、及び、被給電部材２３２、を除く周囲の部材・部位から電気的に絶縁されている。導電線１５の絶縁は、例えば、絶縁被覆材を被覆することにより実現される。また、本実施形態の導電線１５は、取り付け体１１の外周筒部２２に形成された貫通孔を通じてタイヤ径方向Ｂの内側に延設されているが、導電線１５を別の位置に配設してもよい。

また、図５は、本実施形態の非空気入りタイヤ１の変形例としての非空気入りタイヤ５０１を示す図である。図５では、図４と同断面及び同位置での非空気入りタイヤ５０１の拡大図を示す。図５に示す非空気入りタイヤ５０１は、本実施形態の非空気入りタイヤ１と比較して、カバー部材（図５では第１カバー部材５０２及び第２カバー部材５０３）の有無のみが相違する。図５に示す非空気入りタイヤ５０１は、応答部材１４としての受電コイル２３１のタイヤ径方向Ｂの内側を覆う、フェライト等の磁性体で構成された第１カバー部材５０２を備える。第１カバー部材５０２を備えることで、受電コイル２３１の誘導電流の発生に寄与する送電コイル２２１からの磁束を増加させ、受電コイル２３１の誘導電流の発生効率を高めることができる。

更に、図５に示す非空気入りタイヤ５０１は、応答部材１４としての受電コイル２３１のタイヤ幅方向Ａの両側に配置されている、フェライト等の磁性体で構成された第２カバー部材５０３を備える。第２カバー部材５０３を備えることで、受電コイル２３１の誘導電流の発生に寄与する送電コイル２２１からの磁束を増加させ、受電コイル２３１の誘導電流の発生効率を高めることができる。

＜被給電部材２３２＞
被給電部材２３２は、応答部材１４に流れる電流に基づき電力が供給されるものであれば特に限定されない。図３では、被給電部材２３２の一例として、非空気入りタイヤ１を回転駆動する電動モータの制御装置２３２ａを示している。電動モータは、例えば、各非空気入りタイヤ１を回転駆動可能な個別の電動モータとすることができる。本実施形態の被給電部材２３２としての制御装置２３２ａは、電力変換回路２３２ａ１、蓄電部２３２ａ２、及び、制御部２３２ａ３、を備えているが、制御装置２３２ａの構成も本実施形態の構成に限られるものではない。

電力変換回路２３２ａ１は、受電コイル２３１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２３２ａ２、又は、車２１０（図１参照）が備える他の車載装置に直流電力を供給する。蓄電部２３２ａ２は、受電コイル２３１に生じた電力を蓄える。蓄電部２３２ａ２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２３２ａ２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２３２ａ２は、道路に設けられた送電装置２０１の送電コイル２２１の上を車２１０（図１参照）が走行する際に受電コイル２３１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。蓄電部２３２ａ２に蓄電された電力は、例えば、非空気入りタイヤ１を回転駆動する電動モータに供給される。制御部２３２ａ３は、被給電部材２３２としての制御装置２３２ａ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２３２ａ３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２３２ａ３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制御装置２３２ａの制御に用いられる任意の手段が含まれていてもよい。

本実施形態の被給電部材２３２としての制御装置２３２ａは、図３に示すように、非空気入りタイヤ１が回転する際に回転しない、車軸２１０ａのカバー部材２１０ｂに取り付けられているが、被給電部材２３２のみならず、その配置位置についても、本実施形態の配置位置に限定されるものではない。

本発明に係る非空気入りタイヤ及び無線受電システムは、上述した実施形態に記載されている具体的な構成に限られず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形・変更が可能である。上述した無線受電システム１００は、電磁誘導方式を利用して受電する構成であるが、例えば、電界結合方式を利用して受電する構成であってもよい。この場合、非空気入りタイヤ１は、応答部材１４としての受電電極を備える構成とすることができる。また、送電装置２０１についても、送電コイル２２１に代えて、送電部材としての送電電極を備える構成とすることができる。但し、応答部材１４を受電コイル２３１として電磁誘導方式を利用すれば、電界結合方式よりも送電可能距離は短くなるが、伝送効率を高めることができ、その結果、応答部材１４としての受電コイル２３１の受電効率を、より高めることができる。

なお、本発明においては、タイヤは、タイヤの断面幅ＳＷが１００（ｍｍ）未満である場合は、タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤとの比ＳＷ／ＯＤは、０．３５以下であることが望ましい。また、タイヤは、タイヤの断面幅ＳＷが１００（ｍｍ）以上１６５（ｍｍ）未満である場合は、タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤとの比ＳＷ／ＯＤは、０．２６以下であり、タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合には、タイヤの断面幅ＳＷ（ｍｍ）及び外径ＯＤ（ｍｍ）は、関係式（１）、ＯＤ（ｍｍ）≧２．１３５×ＳＷ（ｍｍ）＋２８２．３（ｍｍ）、を満たすことが好ましい。
上記比又は関係式（１）を満たすことにより、タイヤの外径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、上記比又は関係式（１）を満たすことにより、タイヤの断面幅ＳＷに対してタイヤの外径が相対的に大きくなり、転がり抵抗を低減し、また、タイヤ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。
本発明においては、タイヤは、タイヤの断面幅ＳＷ（ｍｍ）及び外径ＯＤ（ｍｍ）が、関係式（２）、ＯＤ（ｍｍ）≧−０．０１８７×ＳＷ（ｍｍ）²＋９．１５×ＳＷ（ｍｍ）−３８０（ｍｍ）、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、タイヤの断面幅ＳＷに対してタイヤの外径が相対的に大きくなり、転がり抵抗を低減し、また、タイヤ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。
本発明では、タイヤは、上記比及び／又は関係式（２）を満たすことが好ましく、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。

本発明は、非空気入りタイヤ、及び、無線受電システム、に関する。

１：非空気入りタイヤ、 １１：取り付け体、 １２：リング部材、 １３：トレッド部材、 １３ａ：トレッド面、 １４：応答部材、 １５：導電線、 １６：スリップリング、 ２１：装着筒部、 ２２：外周筒部、 ２３：リブ、 ３１：内筒体、 ３２：外筒体、 ３３：連結部材、 ３３ａ：連結板部、 ３３ａ１：外端部、 ３３ａ２：内端部、 ７０：ボルト、 １００：無線受電システム、 ２００：非接触式給電システム、 ２０１：送電装置、 ２０２：受電装置、 ２１０：車、 ２１０ａ：車軸、 ２１０ｂ：カバー部材、 ２１１：車輪、 ２２１：送電コイル、 ２３１：受電コイル、 ２３２：被給電部材、 ２３２ａ：制御装置、 ２３２ａ１：電力変換回路、 ２３２ａ２：蓄電部、 ２３２ａ３：制御部、 ５０１：非空気入りタイヤ、 ５０２：第１カバー部材、 ５０３：第２カバー部材、 Ａ：タイヤ幅方向、 Ｂ：タイヤ径方向、 Ｃ：タイヤ周方向、 Ｏ：中心軸線

Claims (9)

1. 内筒体と、
   前記内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、
   前記内筒体と前記外筒体とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材と、を備える非空気入りタイヤであって、
   外部からの無線での作用に応答して電流が流れる応答部材を備え、
   前記応答部材は、前記内筒体、前記外筒体及び前記連結部材の少なくともいずれかに固定されている、非空気入りタイヤ。
2. 前記応答部材は、前記内筒体に固定されている、請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
3. 前記応答部材は、タイヤ周方向に沿って延在している、請求項１又は２に記載の非空気入りタイヤ。
4. 前記応答部材は、前記内筒体内に埋設されている、請求項１から３のいずれか１つに記載の非空気入りタイヤ。
5. 前記応答部材は、外部からの磁力の作用に応答して誘導電流が流れる受電コイルである、請求項１から４のいずれか１つに記載の非空気入りタイヤ。
6. 前記内筒体、前記外筒体及び前記連結部材は、非磁性体により構成されている、請求項１から５のいずれか１つに記載の非空気入りタイヤ。
7. 前記内筒体、前記外筒体及び前記連結部材は樹脂により構成されている、請求項６に記載の非空気入りタイヤ。
8. 車軸に取り付けられる取り付け体を備え、
   前記内筒体は前記取り付け体に装着されている、請求項１から７のいずれか１つに記載の非空気入りタイヤ。
9. 内筒体と、前記内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、前記内筒体と前記外筒体とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材と、外部からの無線での作用に応答して電流が流れる応答部材と、を備える非空気入りタイヤと、
   前記応答部材に流れる電流に基づき電力が供給される被給電部材と、を備え、
   前記応答部材は、前記内筒体、前記外筒体及び前記連結部材の少なくともいずれかに固定されている、無線受電システム。

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