JP2021022624A - Tire/wheel assembly, wireless power receiving system, and tire - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a tire / wheel assembly, a wireless power receiving system, and a tire.
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。 In recent years, electric vehicles have been actively developed as vehicles that use electric energy as power (for example, Patent Document 1). In particular, in the autonomous driving technology that is being put into practical use in earnest, the development of autonomous driving technology using an electric vehicle is proceeding because the response to vehicle operation is better when using an electric motor than when using an engine. Has been done. It has also been proposed that the electric motor be a so-called in-wheel motor that is housed inside the wheel of the tire / wheel assembly from the viewpoint of responsiveness to vehicle operation.
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。 In an electric vehicle, it is possible to completely stop the vehicle at a service station or the like to supply power, but from the viewpoint of convenience of vehicle driving, etc., the vehicle is running (including when the vehicle is stopped at a traffic light, etc.). It is desirable that power is automatically supplied to the vehicle. When automatically supplying power to a vehicle using an in-wheel motor, it is preferable to supply power to a power receiving device housed inside the tire / wheel assembly from the viewpoint of energy efficiency of power supply. Here, as a method for automatically supplying electric power to a vehicle, an overhead wire method which is a wired method, an electromagnetic induction method which is a wireless method, an electric field coupling method, and the like have been proposed.
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。 Among them, in the electromagnetic induction method, a current is passed through a transmission coil (primary coil) installed on the road surface side to generate a magnetic flux in a direction perpendicular to the road surface, and the magnetic flux is generated by the power receiving coil (2) on the vehicle side. By passing through the next coil), a current flows through the power receiving coil, and electric energy is supplied from the power transmitting coil to the power receiving coil. The electromagnetic induction method is a technology that has attracted particular attention because of its high power receiving efficiency.
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。 In automatic power supply using the electromagnetic induction method, it is required to achieve high power receiving efficiency.
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。 An object of the present invention is to provide a tire / wheel assembly, a wireless power receiving system, and a tire capable of achieving high power receiving efficiency in automatic power feeding using an electromagnetic induction method.
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超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。
The gist structure of the present invention is as follows.
The tire / wheel assembly of the present invention
With tires and wheels with rims
The tire is attached to the rim portion and is mounted on the rim portion.
A power receiving coil is provided inside the tire / wheel assembly or inside the rim portion.
The tire is mounted on the rim portion, the specified internal pressure is applied, and the area of the ground contact surface, which is the surface that comes into contact with the road surface when the maximum load is applied, is set to St (mm 2 ), and the power receiving coil receives the power. When the projected area of the power receiving coil is positioned to be the maximum when the coil is projected onto the road surface, the ratio Sc / St is more than 1 when the projected area is Sc (mm 2 ). It is a feature.
According to the tire / wheel assembly of the present invention, high power receiving efficiency can be achieved in automatic power feeding using the electromagnetic induction method.
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。
Here, the "rim part" of the above "wheel" is an industrial standard that is effective in the area where tires are produced and used. In Japan, JATMA (Japan Automobile Tire Association) JATMA YEAR BOOK, and in Europe, ETRTO. (The European Tire Rim Technical Organization) STANDARDS MANUAL, in the United States TRA (The Tire and Rim Association, Inc.) YEAR BOOK in YEAR BOOK, etc., or the size described in the future. In STANDARD S MANUAL, it means "Measuring Rim", and in TRA's YEAR BOOK, it means "Design Rim". Including. As an example of the "size described in the future", the size described as "FUTURE DEVELOPMENTS" in the ETRTO 2013 edition can be mentioned), but the size is not described in the above industrial standard. Refers to a rim having a width corresponding to the bead width of the tire.
In addition, the "specified internal pressure" refers to the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load capacity of a single wheel in the applicable size / ply rating described in the above JATMA, etc., and has a size not described in the above industrial standard. In this case, the "specified internal pressure" shall mean the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load capacity specified for each vehicle equipped with tires. Further, the "maximum load" described later means a load corresponding to the maximum load capacity.
本発明のタイヤ・ホイール組立体では、前記比Sc/Stは、1.1以上2.0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。
In the tire / wheel assembly of the present invention, the ratio Sc / St is preferably 1.1 or more and 2.0 or less.
Within the above range, high power receiving efficiency can be more reliably achieved while suppressing weight increase due to the power receiving coil.
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。
In the tire / wheel assembly of the present invention, it is preferable that the power receiving coil is attached to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the rim portion.
According to this configuration, the power receiving coil can be stably attached.
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。
In the tire / wheel assembly of the present invention,
The rim portion has a well and has a well.
The power receiving coil is attached to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom of the well.
When the tire is mounted on the rim portion, the specified internal pressure is applied, a camber angle of -3 to 3 ° is applied, and the state in which the maximum load is applied is set as the camber applying load state.
The inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom of the well on the side to which the power receiving coil is attached in the camber-applied load state is a surface that is in contact with the road surface in the camber-applied load state. , Parallel, or tilted at an angle of -3 to 3 ° or less.
According to this configuration, when the power receiving coil is attached to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom of the well, the camber angle in the above range is given to the tire while suppressing the weight increase of the power receiving coil. The power receiving efficiency can be further improved.
The camber angle is defined as an angle with respect to a direction perpendicular to the ground plane. In addition, "+ (plus)" indicates that it is a positive camber, and "-(minus)" indicates that it is a negative camber. Further, the + (plus) and-(minus) angles of the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom of the well are such that the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom of the well becomes the ground contact surface when the camber angle is 0 °. The angle formed when a positive camber is applied to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface that are parallel to each other is + (plus), and the angle formed when a negative camber is applied is − (minus).
Regarding the above "parallel" and "angle", when the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the bottom of the well are not straight in the cross-sectional view of the wheel, linear approximation is performed by the least squares method in the same cross-sectional view. Suppose you think.
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。
In the tire / wheel assembly of the present invention,
The ground contact length of the ground contact surface in the tire circumferential direction is Lt (mm), and the ground contact width in the tire width direction is Wt (mm).
When the power receiving coil is positioned so that the projected length of the power receiving coil in the tire circumferential direction is maximized when the power receiving coil is projected onto the road surface, the projected length is defined as Lc (mm).
When the power receiving coil is positioned so that the projected width in the tire width direction of the power receiving coil is maximized when the power receiving coil is projected onto the road surface, the projected width is Wc (mm).
Lc> Lt and Wc> Wt
Is preferable.
According to this configuration, high power receiving efficiency can be more reliably achieved in automatic power supply using the electromagnetic induction method.
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。
In the tire / wheel assembly of the present invention,
When the actual area of the power receiving coil is T (mm 2 ),
The ratio Sc / T is preferably 0.5 or more.
By setting the above range, the amount of power received by the power receiving coil with respect to the weight of the power receiving coil can be increased.
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。
In the tire / wheel assembly of the present invention,
A plurality of the power receiving coils are provided.
The maximum distance between the power receiving coils adjacent to the wheel in the circumferential direction along the circumferential direction is d (mm).
When the contact patch of the contact patch in the tire circumferential direction is Lt (mm),
d≤Lt
It is preferable to satisfy.
According to this configuration, it is possible to improve the power receiving efficiency when the tire rolls.
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。
The wireless power receiving system of the present invention
With any of the above tire / wheel assemblies,
It is characterized by comprising a power receiving device for receiving electric power supplied by radio, which is housed in a housing portion radially inside the tire / wheel assembly with respect to the rim portion.
According to the wireless power feeding system of the present invention, high power receiving efficiency can be achieved in automatic power feeding using the electromagnetic induction method.
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。
The tire of the present invention
It is characterized in that it is used for any of the above tire / wheel assemblies.
According to the tire of the present invention, high power receiving efficiency can be achieved in automatic power feeding using the electromagnetic induction method.
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。 According to the present invention, it is possible to provide a tire / wheel assembly, a wireless power receiving system, and a tire capable of achieving high power receiving efficiency in automatic power feeding using an electromagnetic induction method.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<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。
<Wireless power receiving system>
FIG. 1 is a schematic view schematically showing a wireless power receiving system 1 according to an embodiment of the present invention with a cross section in the tire width direction. The wireless power receiving system 1 is a system configured to receive electric power transmitted wirelessly (that is, wirelessly) from an external power transmission device. Explaining the external configuration of the wireless power receiving system first, the
As shown in FIG. 1, the wireless power receiving system 1 according to the embodiment of the present invention includes a tire / wheel assembly 3 and a
≪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。
≪Tire / Wheel Assembly≫
As shown in FIG. 1, the tire / wheel assembly 3 according to the embodiment of the present invention includes a
(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。
(tire)
First, the configuration of an example of the
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。
In this example, the bead portion 11 has a
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。
In the present invention, the bead wire can also be formed of a non-magnetic material. This is because the bead wire is made of a non-magnetic material so that the magnetic field reaching the
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。
As shown in FIG. 2, the
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。
The
Non-magnetic materials include paramagnetic and diamagnetic materials with low magnetic permeability. As the non-magnetic material, for example, a resin material containing a thermoplastic resin such as polyester and nylon, a thermosetting resin such as vinyl ester resin and unsaturated polyester resin, and other synthetic resins can be used. The resin material can further contain fibers such as glass, carbon, graphite, aramid, polyethylene, and ceramic as reinforcing fibers. As the non-magnetic material, not only resin but also any non-metal material including rubber, glass, carbon, graphite, aramid, polyethylene, ceramic and the like can be used. Further, as the non-magnetic material, a metal material containing a paramagnetic material such as aluminum or a diamagnetic material such as copper can be used.
In the present invention, a steel cord can be used as the carcass cord, but it is preferable to use a carcass cord made of a non-magnetic material. This is because the magnetic field reaching the
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。
A
Non-magnetic materials include paramagnetic and diamagnetic materials with low magnetic permeability. As the non-magnetic material, for example, a resin material containing a thermoplastic resin such as polyester and nylon, a thermosetting resin such as vinyl ester resin and unsaturated polyester resin, and other synthetic resins can be used. The resin material can further contain fibers such as glass, carbon, graphite, aramid, polyethylene, and ceramic as reinforcing fibers. As the non-magnetic material, not only resin but also any non-metal material including rubber, glass, carbon, graphite, aramid, polyethylene, ceramic and the like can be used. Further, as the non-magnetic material, a metal material containing a paramagnetic material such as aluminum or a diamagnetic material such as copper can be used.
In the present invention, a steel cord can be used as the belt cord constituting the
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。
As shown in FIG. 2, the
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。
In the present invention, the
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。 The tire is preferably a passenger car tire, and more preferably a passenger car radial tire.
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。
In each of the above examples, when the cross-sectional width SW of the
OD (mm) ≥ 2.135 x SW (mm) + 282.3 (mm)
(Hereinafter referred to as "relational expression (1)")
It is preferable to satisfy.
By satisfying the above ratio SW / OD or the relational expression (1), the cross-sectional width SW of the
Further, by satisfying the above ratio SW / OD or the relational expression (1), the outer diameter OD of the
As described above, by satisfying the above ratio SW / OD or the relational expression (1), it is possible to achieve low fuel consumption with respect to the supplied electric energy, and it is also possible to secure a large vehicle space. ..
Further, the
OD (mm) ≥ -0.0187 x SW (mm) 2 + 9.15 x SW (mm) -380 (mm)
(Hereinafter referred to as "relational expression (2)")
It is preferable to satisfy.
By satisfying the above relational expression (2), the cross-sectional width SW of the tire becomes relatively small with respect to the outer diameter OD of the
Further, by satisfying the above relational expression (2), the outer diameter OD of the tire becomes relatively large with respect to the cross-sectional width SW of the
As described above, by satisfying the above relational expression (2), it is possible to achieve low fuel consumption with respect to the supplied electric energy, and it is also possible to secure a large vehicle space.
In each of the above examples, the
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。
In each of the above examples, the
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。
In each of the above examples, the
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。
In each of the above examples, it is preferable that the tire width direction cross-sectional area S1 of the
In the case of a sandwiched bead core structure in which the carcass is held from the inside and the outside in the width direction of the tire, the total volume of the bead cores inside and outside the width direction of the carcass is defined as S2.
By setting the cross-sectional area S1 of the
In particular, in a narrow-width / large-diameter tire that satisfies the above relational expression (1) or (2), the tension rigidity of the belt is high and the tension rigidity of the tire side portion is low as compared with the belt. In addition, the effect of reducing the vertical spring constant by setting the cross-sectional area S1 of the bead filler within a predetermined range becomes very high.
Here, the cross-sectional area S1 in the tire width direction of the
On the other hand, by setting the tire width direction cross-sectional area S1 of the
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。
In each of the above examples, when the width of the
0.1 ≤ BFW / BDW ≤ 0.6
It is preferable to satisfy.
As a result, both power supply efficiency and fuel efficiency can be suitably achieved.
By setting the ratio BFW / BDW to 0.6 or less, the volume of the bead filler is reduced while maintaining the height of the bead filler, the rigidity in the tire rotation direction is secured, and the vertical spring constant is reduced for riding. The comfort can be improved and the weight of the tire can be reduced.
On the other hand, by setting the ratio BFW / BDW to 0.1 or more, the rigidity of the bead portion can be secured, the lateral spring constant can be maintained, and the steering stability can be further secured.
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。
In each of the above examples, when the height of the
0.1 ≤ BFH / SH ≤ 0.5
It is preferable to satisfy.
As a result, both power supply efficiency and fuel efficiency can be suitably achieved.
By setting the ratio BFH / SH to 0.5 or less, the radial height of the bead filler, which is a high-rigidity member, is reduced, the vertical spring constant of the tire is effectively reduced, and the riding comfort is improved. Can be done.
On the other hand, by setting the ratio BFH / SH to 0.1 or more, the rigidity of the bead portion can be secured, the lateral spring constant can be maintained, and the steering stability can be further secured.
Here, the tire section height SH is 1 / of the difference between the outer diameter of the tire and the rim diameter in the no-load state when the tire is incorporated in the rim and the internal pressure specified for each vehicle to which the tire is mounted is applied. It shall refer to 2.
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。
The height BFH of the
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。
In each of the above examples, the
The "maximum tire width portion" refers to the maximum width position in the cross section in the tire width direction when the tire is mounted on the rim and is in a no-load state.
Gauge Ts is the total thickness of all members such as rubber, reinforcing members, and inner liner.
By setting the ratio Ts / Tb to the above range, it is possible to appropriately reduce the rigidity in the maximum width portion of the tire having a large bending deformation under a tire load, reduce the longitudinal spring coefficient, and improve the riding comfort. ..
That is, if the ratio Ts / Tb exceeds 60%, the gauge of the
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。
In each of the above examples, the
By setting the gauge Ts to 1.5 mm or more, it is possible to maintain an appropriate rigidity in the maximum tire width portion, suppress a decrease in the lateral spring coefficient, and further secure steering stability.
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。
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。
In each of the above examples, the
By setting the Tbc to 3 mm or more, it is possible to realize weight reduction while ensuring the flexural rigidity and torsional rigidity on the rim flange, while by setting the Tbc to 16 mm or less, the weight increase can be suppressed. , Steering stability can be ensured.
In the case of a structure in which the bead core is divided into a plurality of small bead cores by a carcass, the distance between the innermost end and the outermost end in the width direction of all the small bead cores may be Tbc.
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。
In each of the above examples, the
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。
In each of the above examples, the
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。
In each of the above examples, the
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。
In each of the above examples, it is preferable that the ratio Ts / Tc of the gauge Ts of the
By setting the ratio Ts / Tc to the above range, it is possible to appropriately reduce the rigidity in the maximum width portion of the tire having a large bending deformation under a tire load, reduce the longitudinal spring coefficient, and improve the riding comfort. ..
That is, by setting the ratio Ts / Tc to 12 or less, the gauge of the
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。
In each of the above examples, the
By setting the ratio Ta / Tc to 8 or less, the gauge of the
In addition, "Ta" means the distance in the tire width direction from the surface of the outermost carcass cord in the width direction to the outer surface of the tire in the tire maximum width portion.
That is, when the carcass folded portion 14B extends radially outward from the maximum tire width portion, the distance in the tire width direction from the surface of the carcass cord 14c of the portion forming the carcass folded portion 14B to the outer surface of the tire is set to Ta. ..
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。
In each of the above examples, the
By setting Tc to 0.8 mm or less, the vertical spring coefficient can be reduced and riding comfort can be improved. On the other hand, by setting Tc to 0.4 mm or more, the lateral spring coefficient can be increased for maneuvering. Stability can be ensured.
(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。
(wheel)
Next, the configuration of the
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。
As shown in FIG. 3, the
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。
The
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。
The
Non-magnetic materials include paramagnetic and diamagnetic materials with low magnetic permeability. As the non-magnetic material, for example, a resin material containing a thermoplastic resin such as polyester and nylon, a thermosetting resin such as vinyl ester resin and unsaturated polyester resin, and other synthetic resins can be used. The resin material can further contain fibers such as glass, carbon, graphite, aramid, polyethylene, and ceramic as reinforcing fibers. As the non-magnetic material, not only resin but also any non-metal material including rubber, glass, carbon, graphite, aramid, polyethylene, ceramic and the like can be used. Further, as the non-magnetic material, a metal material containing a paramagnetic material such as aluminum or a diamagnetic material such as copper can be used. As a result, the magnetic field reaching the
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。
Further, the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
≪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。
≪Power receiving device≫
≪Power receiving coil≫
Returning to FIG. 1, the
In the present embodiment, the power receiving coil (secondary coil) 31 is attached to the inner peripheral surface of the bottom of the well 25, and four power receiving coils 31 are arranged at equal intervals (interval d (mm)) on the circumference. Has been done. Therefore, in this example, the
Here, the
The number of power receiving coils 31 is not particularly limited. For example, when a continuous
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。
In this example, the
When the
On the other hand, when the
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。
FIG. 4 is a schematic view schematically showing a modified example of the wireless power receiving system according to the embodiment of the present invention with a cross section in the tire width direction.
As shown in FIG. 4, the
In this case, in particular, only one power receiving device 30 (power receiving coil 31) can be arranged at a position facing the road surface. On the other hand, as shown in FIG. 1, when the
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超である(本実施形態では、比Sc/Stは、1.1以上2.0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。
Here, in the present embodiment, the area of the ground contact surface, which is the surface that comes into contact with the road surface when the
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。
FIG. 5A is a view when the tire is viewed from the side, schematically showing the ground contact length Lt (mm) and the projected length Lc (mm) of the power receiving coil. FIG. 5B is a cross-sectional view in the tire width direction schematically showing the ground contact width Wt (mm) and the projected width Wc (mm) of the power receiving coil. In FIG. 5A, only one of the power receiving coils 31 arranged at four locations on the periphery is shown. In FIG. 5B, a cross-sectional view in the tire width direction is shown through a portion where one
When the
For example, in order to stop on the
On the other hand, when the
As shown in FIGS. 5A and 5B, the ground contact length of the ground contact surface in the tire circumferential direction is Lt (mm), the ground contact width in the tire width direction is Wt (mm), and the
Lc> Lt and Wc> Wt
Is.
以下、本実施形態にかかる無線受電システム1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はが1超であるため、接地面を通過する磁束の全てが、受電コイル31により受電されることができる。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、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、本実施形態では、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。
Hereinafter, the operation and effect of the wireless power receiving system 1 according to the present embodiment will be described.
When the
On the other hand, among the magnetic fluxes emitted from the
In the wireless power feeding system 1 of the present embodiment, since the ratio Sc / St is more than 1, all of the magnetic flux passing through the ground plane can be received by the
In particular, in the present embodiment, since the ratio Sc / St is 1.1 or more, high power receiving efficiency can be more reliably achieved. Further, in the present embodiment, since the ratio Sc / St is 2.0 or less, it is possible to suppress the weight increase due to the power receiving coil.
Further, in the present embodiment, since Lc> Lt and Wc> Wt, the power receiving efficiency of the
Further, in particular, in the present embodiment, the
As described above, according to the wireless power feeding system 1 of the present embodiment, high power receiving efficiency can be achieved in the automatic power feeding using the electromagnetic induction method.
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。 Similarly, according to the tire / wheel assembly 3, for example, by using it in the wireless power feeding system, high power receiving efficiency can be achieved in automatic power feeding using the electromagnetic induction method.
本発明のタイヤ・ホイール組立体では、上記比Sc/Stは、1.1以上2.0以下であることが好ましい。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St/Scは、1.1以上2.0以下であることが好ましく、1.2以上1.9以下であることがより好ましい。
In the tire / wheel assembly of the present invention, the ratio Sc / St is preferably 1.1 or more and 2.0 or less. This is because, as described above, high power receiving efficiency can be more reliably achieved while suppressing the weight increase due to the power receiving coil. For the same reason, the ratio St / Sc is more preferably 1.2 or more and 1.9 or less.
Similarly, in the wireless power receiving system of the present invention, the ratio St / Sc is preferably 1.1 or more and 2.0 or less, and more preferably 1.2 or more and 1.9 or less.
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。
In the tire / wheel assembly of the present invention, the rim portion has a well, and the power receiving coil is attached to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom portion of the well, and the tire is attached to the rim portion to fill the specified internal pressure. Then, when a camber angle of -3 to 3 ° is applied and the state in which the maximum load is applied is set to the camber applying load state, the inside of the bottom of the well on the side where the power receiving coil is attached in the camber applying load state. It is preferable that the peripheral surface or the outer peripheral surface is parallel to the ground contact surface, which is the surface that comes into contact with the road surface in the camber-applied load state, or is inclined at an angle of -3 to 3 °.
When the power receiving coil is attached to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom of the well, the projected area on the ground plane can be made larger than the actual area of the power receiving coil. This is because the power receiving efficiency when the tire is provided with the camber angle in the above range can be further improved while suppressing the weight increase of the power receiving coil.
Similarly, in the wireless power receiving system of the present invention, the rim portion has a well, and the power receiving coil is attached to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom of the well, and the tire is attached to the rim portion to apply a specified internal pressure. When the tire is filled and a camber angle of -3 to 3 ° is applied to make the state in which the maximum load is applied the camber-applied load state, the bottom of the well on the side where the power receiving coil is attached in the camber-applied load state. It is preferable that the inner peripheral surface or the outer peripheral surface is parallel to the ground contact surface, which is the surface that comes into contact with the road surface in the camber-applied load state, or is inclined at an angle of -3 to 3 °.
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。
In the tire / wheel assembly of the present invention,
Lc> Lt and Wc> Wt
Is preferable.
This is because the power receiving efficiency of the power receiving coil can be maximized in both the tire circumferential direction and the tire width direction, and high power receiving efficiency can be more reliably achieved in the automatic power supply using the electromagnetic induction method.
Similarly, in the wireless power receiving system of the present invention,
Lc> Lt and Wc> Wt
Is preferable.
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。
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く、0.7以上であることがより好ましい。
In the tire / wheel assembly of the present invention,
When the actual area of the power receiving coil (the area surrounded by the outer circumference of the power receiving coil) is T (mm 2 ),
The ratio Sc / T is preferably 0.5 or more.
This is because the power receiving amount of the power receiving coil can be increased with respect to the weight of the power receiving coil by setting the above range.
For the same reason, the ratio Sc / T is more preferably 0.7 or more.
Similarly, in the wireless power receiving system of the present invention, the ratio Sc / T is preferably 0.5 or more, and more preferably 0.7 or more.
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。
In the tire / wheel assembly of the present invention,
Equipped with multiple power receiving coils
Of the distances (minimum distances) along the circumferential direction between the power receiving coils adjacent to each other in the circumferential direction of the wheel, the maximum distance is d (mm).
When the contact patch of the contact patch in the tire circumferential direction is Lt (mm),
d≤Lt
It is preferable to satisfy.
According to this configuration, power is always supplied when the tire rolls (when the tire is located on the power transmission coil), and the power receiving efficiency when the tire rolls can be improved.
Similarly, in the wireless power receiving system of the present invention,
d≤Lt
It is preferable to satisfy.
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。 When a plurality of power receiving coils are provided, it is preferable that the intervals between the power receiving coils adjacent to each other in the circumferential direction of the wheel along the circumferential direction are equal intervals from the viewpoint of uniformity.
<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、ビードコアに用いられるビードワイヤ、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。
<Tire>
The tire according to the embodiment of the present invention is used for the above-mentioned tire / wheel assembly. The tire according to the embodiment of the present invention is made of a non-magnetic material at least one (preferably all) of the bead wire, the carcass cord, and the belt cord used for the bead core.
According to the tire of the present embodiment, high power receiving efficiency can be achieved in automatic power feeding using an electromagnetic induction method by using it as a tire portion of the tire / wheel assembly, for example, in the wireless power feeding system. it can.
<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。
<Wireless power supply system>
This wireless power supply system includes the above-mentioned wireless power receiving system and a power transmission device. According to this wireless power feeding system, high power receiving efficiency can be achieved in automatic power feeding using the electromagnetic induction method.
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。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the present invention, the
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。 Further, for example, in the present invention, the tire has been described as being filled with air, but the present invention is not limited to this. For example, the tire can be filled with a gas such as nitrogen. Further, for example, the tire can be filled with any fluid including not only gas but also liquid, gel-like substance, powder or granular material and the like.
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。 Further, for example, in the present invention, the tire has been described as being a tubeless tire provided with an inner liner, but the present invention is not limited to this. For example, the tire may be a tube type tire provided with a tube.
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。 Further, for example, in the present invention, the tire may be a non-pneumatic tire. In this case as well, the power receiving coil may be arranged at a position where it can face the power transmission coil.
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250mm以下であるタイヤとすることが好ましい。 In the present invention, it is particularly preferable that the tire has a ground contact width (the width of the ground contact surface in the tire width direction between both ends in the tire width direction) of 250 mm or less.
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 1: Wireless power receiving system, 2: Vehicle, 2A: Hub, 2B: Drive shaft, 3: Tire / wheel assembly, 4: In-wheel motor, 10: Tire, 11: Bead part, 12: Sidewall part, 13: Tread part, 14: Carcass, 14A: Carcass body part, 14B: Carcass folded part, 15: Belt, 16: Inner liner, 20: Wheel, 21: Rim part, 22: Disc part, 22A: Mounting part, 22B: Spokes , 23: Flange, 24: Bead-seat, 25: Well, 26: Hump, 27: Valve, 28: Wheel cover, 30: Power receiving device, 31: Power receiving coil, 32: Power conversion circuit, 33: Power storage unit, 34 : Control unit, 40: Transmission device, 41: Transmission coil
Claims (9)
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超であることを特徴とする、タイヤ・ホイール組立体。 A tire-wheel assembly comprising a tire and a wheel having a rim portion.
The tire is attached to the rim portion and is mounted on the rim portion.
A power receiving coil is provided inside the tire / wheel assembly or inside the rim portion.
The tire is mounted on the rim portion, the specified internal pressure is applied, and the area of the ground contact surface, which is the surface that comes into contact with the road surface when the maximum load is applied, is St (mm 2 ), and the power receiving coil receives the power. When the projected area of the power receiving coil is located so as to be the maximum when the coil is projected on the road surface, the ratio Sc / St is more than 1 when the projected area is Sc (mm 2 ). A characteristic tire / wheel assembly.
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°の角度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。 The rim portion has a well and has a well.
The power receiving coil is attached to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom of the well.
When the tire is mounted on the rim portion, the specified internal pressure is applied, a camber angle of an angle of -3 to 3 ° is applied, and the state in which the maximum load is applied is defined as a camber applying load state.
The inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the bottom of the well on the side to which the power receiving coil is attached in the camber-applied load state is a surface that is in contact with the road surface in the camber-applied load state. The tire / wheel assembly according to any one of claims 1 to 3, which is parallel or inclined at an angle of -3 to 3 °.
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、
Lt<Lc、かつ、Wt<Wc
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。 The ground contact length of the ground contact surface in the tire circumferential direction is Lt (mm), and the ground contact width in the tire width direction is Wt (mm).
When the power receiving coil is positioned so that the projected length of the power receiving coil in the tire circumferential direction is maximized when the power receiving coil is projected onto the road surface, the projected length is defined as Lc (mm).
When the power receiving coil is positioned so that the projected width in the tire width direction of the power receiving coil is maximized when the power receiving coil is projected onto the road surface, the projected width is Wc (mm).
Lt <Lc and Wt <Wc
The tire / wheel assembly according to any one of claims 1 to 4.
比Sc/Tは、0.5以上である、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。 When the actual area of the power receiving coil is T (mm 2 ),
The tire / wheel assembly according to any one of claims 1 to 5, wherein the ratio Sc / T is 0.5 or more.
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1〜6のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体。 A plurality of the power receiving coils are provided.
The maximum distance between the power receiving coils adjacent to the wheel in the circumferential direction along the circumferential direction is d (mm).
When the contact patch of the contact patch in the tire circumferential direction is Lt (mm),
d≤Lt
The tire / wheel assembly according to any one of claims 1 to 6, which satisfies the above conditions.
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。 The tire / wheel assembly according to any one of claims 1 to 7.
A wireless power receiving system comprising a power receiving device for receiving electric power supplied by radio, which is housed in a housing portion radially inside the tire / wheel assembly with respect to the rim portion.
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JP2019137262A JP2021022624A (en) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Tire/wheel assembly, wireless power receiving system, and tire |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024031786A1 (en) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | 佛山夸克兄弟科技有限公司 | Electromagnetic induction tire and wheel hub assembly, electromagnetic induction tire system and electric vehicle |
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2019
- 2019-07-25 JP JP2019137262A patent/JP2021022624A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024031786A1 (en) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | 佛山夸克兄弟科技有限公司 | Electromagnetic induction tire and wheel hub assembly, electromagnetic induction tire system and electric vehicle |
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