JP2021022992A - タイヤ・ホイール組立体、タイヤ、及び無線受電システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線給電における受電効率を向上させる、タイヤ・ホイール組立体、タイヤ、及び無線受電システムを提供する【解決手段】タイヤ・ホイール組立体３は、リム部２１の少なくとも一部が非磁性材料で形成されたホイール２０と、リム部２１に装着され、トレッド部１３が非磁性材料で形成されたベルト１５を備えるタイヤ１０と、を含む。ホイール２０は、リム部２１のタイヤ径方向内側に、タイヤ１０よりも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を収容する、収容部を備える。タイヤ１０はビードフィラ１１Ｂを備える。ビードフィラ１１Ｂの径方向の高さをＢＦＨとし、タイヤ断面高さをＳＨとするとき、０．１≦ＢＦＨ／ＳＨ≦０．５である。【選択図】図１

Description

本発明はタイヤ・ホイール組立体、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、無線で電力を供給する無線給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による充電が可能な車両が開示されている。

特開２０１８−０６８０７７号公報

しかしながら、上述した従来の車両の下側に設置された受電装置が、道路等に設けられた送電装置から無線で電力の供給を受ける際に、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、障害物の周囲に渦電流が発生して、受電効率が低下するおそれがあった。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、無線給電における受電効率を向上させる、タイヤ・ホイール組立体、タイヤ、及び無線受電システムを提供することにある。

本発明に係るタイヤ・ホイール組立体は、リム部の少なくとも一部が非磁性材料で形成されたホイールと、前記リム部に装着され、トレッド部が非磁性材料で形成されたタイヤと、を含み、前記ホイールは、前記リム部のタイヤ径方向内側に、前記タイヤよりも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を収容する、収容部を備え、前記タイヤはビードフィラを備え、前記ビードフィラの径方向の高さをＢＦＨとし、タイヤ断面高さをＳＨとするとき、０．１≦ＢＦＨ／ＳＨ≦０．５である。
本発明に係るタイヤ・ホイール組立体によれば、タイヤ・ホイール組立体に収容される受電装置において、電磁誘導方式等による無線給電における受電効率が向上する。

本発明に係るタイヤ・ホイール組立体では、前記ホイールの前記リム部の少なくとも一部が非磁性材料で形成され、前記タイヤのトレッド部は、樹脂材料で形成されたカーカス及び樹脂材料で形成されたベルトを備えることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ・ホイール組立体を軽量化することができる。

本発明に係るタイヤ・ホイール組立体では、前記タイヤは、一対のビード部と、前記トレッド部と前記ビード部との間に延在する一対のサイドウォール部と、を備え、前記サイドウォール部には、磁性材料が含まれていることが好ましい。かかる構成によれば、送電装置が磁界を発生させる装置である場合に、送電装置が発生させた磁界が、タイヤよりもタイヤ径方向外側からタイヤ・ホイール組立体に収容された受電装置に到達するまでに、サイドウォール部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することを低減できる。

本発明に係るタイヤ・ホイール組立体では、前記ホイールは、ディスク部を備え、前記ディスク部には、磁性材料が含まれていることが好ましい。かかる構成によれば、送電装置が磁界を発生させる装置である場合に、送電装置が発生させた磁界が、ホイールよりもタイヤ径方向外側からタイヤ・ホイール組立体に収容された受電装置に到達するまでに、ディスク部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することを低減できる。

本発明に係るタイヤ・ホイール組立体では、前記受電装置は、電磁誘導方式によって供給される電力を受け付けることが好ましい。かかる構成によれば、高い伝送効率で無線給電を行うことができる。

本発明に係るタイヤ・ホイール組立体では、前記受電装置は、前記受け付けた電力をインホイールモータに供給することが好ましい。かかる構成によれば、受電装置からモータへの送電経路を短くすることができ、送電経路における電力損失を低減できる。

本発明に係るタイヤは、上述したタイヤ・ホイール組立体に用いられる、前記タイヤであって、トレッド部が非磁性材料で形成された、タイヤである。
本発明に係るタイヤによれば、タイヤ・ホイール組立体に収容される受電装置において、電磁誘導方式等による無線給電における受電効率が向上する。

本発明に係る無線受電システムは、無線によって供給される電力を受け付ける受電装置と、リム部の少なくとも一部が非磁性材料で形成されたホイールと、前記リム部に装着され、トレッド部が非磁性材料で形成されたタイヤと、を含み、前記ホイールは、前記リム部のタイヤ径方向内側に、前記受電装置を収容する、収容部を備え、前記受電装置は、前記収容部に収容された状態で、前記タイヤよりも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。
本発明に係る無線受電システムによれば、タイヤ・ホイール組立体に収容される受電装置において、電磁誘導方式等による無線給電における受電効率が向上する。

本発明によれば、無線給電における受電効率を向上させる、タイヤ・ホイール組立体、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無線受電システムを、タイヤ幅方向断面を用いて概略的に示す、概略図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体における、タイヤの一例の、タイヤ幅方向断面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体における、ホイールの一例の、ホイール幅方向断面図である。 本発明の一実施形態に係る無線受電システムの変形例を、タイヤ幅方向断面を用いて概略的に示す、概略図である。

以下、本発明の一実施形態に係る、タイヤ・ホイール組立体、タイヤ、及び無線受電システムについて、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には、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１を、タイヤ幅方向断面を用いて概略的に示す、概略図が示されている。無線受電システム１には、タイヤ１０をホイール２０のリム部２１に装着させたタイヤ・ホイール組立体３と、自動車等の車両２（全体は、図示しない）が備える受電装置３０と、が含まれている。受電装置３０は、例えば車両２のハブ２Ａに設けられている。ホイール２０は、車両２のハブ２Ａに取り付けられた状態で、車両２が備える受電装置３０を、ホイール２０のリム部２１のタイヤ径方向内側に収容することができる。受電装置３０は、タイヤ１０よりも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。本実施形態では、送電装置４０が、磁界を発生させることによって、受電装置３０に無線によって電力を供給する。より具体的には、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ことによって、タイヤ１０の接地面が、道路等に設けられた送電装置４０の上を通過するように車両２を走行させ、或いは、タイヤ１０の接地面が、送電装置４０の上に位置するように車両２を停車させることで、送電装置４０が略垂直上向きに発生させた磁界によって、受電装置３０が電力を受電することができる。この際に、タイヤのトレッド部１３が路面と接触しているため、受電装置３０と送電装置４０との間に障害物が入り込むおそれを低減させ、ひいては、受電装置３０の無線給電における受電効率を向上させることができる。

更に、タイヤ１０は、トレッド部１３が非磁性材料で形成されている。また、ホイール２０のリム部２１の少なくとも一部は、非磁性材料で形成されている。これによって、タイヤ１０及びホイール２０の強度を維持しつつ、受電装置３０と送電装置４０との間にスチール等の金属が存在することで、送電装置４０が発生させた磁界が受電装置３０に到達するまでに減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の無線給電における受電効率を向上させることができる。

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。

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、或いは路面の近傍に位置するように埋設されている。送電コイル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。

本実施形態では、受電装置３０は、受電コイル（２次コイル）３１を備えている。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。受電コイル３１は、全体を環状に構成され、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送電コイル４１と対向するように、当該環の軸方向が路面と略垂直となるように配置されている。これによって、タイヤ１０が送電コイル４１の上の路面に位置するとき、受電コイル３１に、送電コイル４１が発生した交流磁界に基づいて、電磁誘導によって起電力が発生し、電流が流れる。受電装置３０が備える受電コイル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。

受電装置３０は、更に、電力変換回路３２、蓄電部３３、及び制御部３４を備えていてもよい。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、或いは、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が含まれていてもよい。

図１において、無線受電システム１には、１つの受電装置３０が含まれているが、任意の数とすることができる。受電装置３０が、例えば、ハブ２Ａのカバー等、タイヤ１０及びホイール２０が回転する際に、回転しない位置に取り付けられる場合、路面と対向する位置に１つだけ設置されていてもよい。また、受電装置３０が、例えば、ドライブシャフト２Ｂ等、タイヤ１０及びホイール２０が回転することに応じて、同様に回転する位置に取り付けられる場合、複数の受電装置３０が、ホイール周方向において連続的又は断続的に設置されていてもよい。

以下に、本発明の一実施形態に係る、タイヤ・ホイール組立体を構成し得るタイヤ、ホイールそれぞれの例を示すが、当該タイヤ及びホイールは、リム部２１に収容される受電装置３０に電力が供給される主な経路（上述の実施形態では、磁界即ち磁力線が通過する主な経路）である、タイヤ１０のトレッド部１３及びホイール２０のリム部２１の少なくとも一部が、非磁性材料で形成されている限り、特に限定されない。

（タイヤの構成）
次に、本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体における、タイヤの一例の構成について、詳細に説明する。

以下、特に断りのない限り、各要素の位置関係等は、タイヤを適用リムであるホイールのリム部に装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした、基準状態で測定されるものとする。また、タイヤを適用リムであるホイールのリム部に装着し、タイヤに規定内圧を充填し、最大荷重を負荷した状態で、路面と接する接地面のタイヤ幅方向の幅を、タイヤの接地幅といい、当該接地面のタイヤ幅方向の端部を接地端という。

本明細書において、「適用リム」とは、空気入りタイヤが生産され、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）を指すが、これらの産業規格に記載のないサイズの場合は、空気入りタイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。「適用リム」には、現行サイズに加えて将来的に前述の産業規格に含まれ得るサイズも含まれる。「将来的に記載されるサイズ」の例として、ＥＴＲＴＯ ２０１３年度版において「ＦＵＴＵＲＥ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＳ」として記載されているサイズが挙げられ得る。

本明細書において、「規定内圧」とは、前述したＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等の産業規格に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいい、前述した産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいうものとする。また、本明細書において、「最大荷重」とは、前述した産業規格に記載されている適用サイズのタイヤにおける最大負荷能力に対応する荷重、又は、前述した産業規格に記載のないサイズの場合には、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する荷重を意味する。

図２には、本実施例のタイヤ１０をタイヤ幅方向に沿って切断した、タイヤ幅方向断面図が示されている。本明細書において、タイヤ幅方向とは、タイヤ１０の回転軸と平行な方向をいう。図２において、タイヤ幅方向は、矢印Ｗで示される。また、タイヤ径方向とは、タイヤ１０の回転軸と直交する方向をいう。図２において、タイヤ径方向は、矢印Ｒで示される。本実施例において、タイヤ１０は、タイヤの赤道面ＣＬに対して対称な構成であるものとして説明するが、これに限らず、タイヤの赤道面ＣＬに対して非対称な構成とすることができる。

本明細書において、タイヤ径方向に沿ってタイヤ１０の回転軸に近い側を「タイヤ径方向内側」と称し、タイヤ径方向に沿ってタイヤ１０の回転軸から遠い側を「タイヤ径方向外側」と称する。一方、タイヤ幅方向に沿ってタイヤの赤道面ＣＬに近い側を「タイヤ幅方向内側」と称し、タイヤ幅方向に沿ってタイヤの赤道面ＣＬから遠い側を「タイヤ幅方向外側」と称する。

図２に示すように、タイヤ１０は、一対のビード部１１と、一対のサイドウォール部１２と、トレッド部１３とを有している。サイドウォール部１２は、トレッド部１３とビード部１１との間に延在している。サイドウォール部１２は、ビード部１１のタイヤ径方向外側に位置している。本明細書において、トレッド部１３は、上述した接地端の間の部分とすることができる。

一対のビード部１１は、ビードコア１１Ａと、ビードフィラ１１Ｂと、をそれぞれ有している。図２において一部拡大して示すように、ビードコア１１Ａは、周囲をゴムにより被覆された複数のビードワイヤ１１ｃを備える。ビードワイヤ１１ｃ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に対してタイヤ径方向外側に位置している。本実施形態では、ビードフィラ１１Ｂは、タイヤ径方向外側に向けて厚みが減少している。ただし、タイヤ１０は、ビードフィラ１１Ｂを設けない構造とすることができる。ビード部１１は、タイヤ１０をリムに装着したときに、タイヤ径方向内側及びタイヤ幅方向外側においてリムに接するように構成される。

ビードワイヤ１１ｃを形成するスチールコードは、例えば、スチールのモノフィラメント又は撚り線で形成することができる。ビードワイヤ１１ｃをスチールコードにより形成することで、ホイール２０のリム部２１よりもタイヤ径方向内側に受電装置３０が収容された場合に、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、ビードコア１１Ａ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る。

ただし、ビードワイヤ１１ｃは樹脂コードによって形成することもできる。ビードワイヤ１１ｃを樹脂材料で構成された樹脂コードにより形成することで、ホイール２０のリム部２１よりもタイヤ径方向内側に受電装置３０が収容された場合に、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、ビードコア１１Ａによって減衰しにくくすることができる。

タイヤ１０は、カーカス１４を有している。カーカス１４は、一対のビードコア１１Ａ間にトロイダル状に延在してタイヤの骨格を形成している。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い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の長さは、任意とすることができる。また、カーカス１４は、カーカス折返し部１４Ｂを有していない構造、或いはカーカス折返し部１４Ｂをビードコア１１Ａに巻きつけている構造とすることができる。

カーカス１４は、１枚以上（図２では１枚）のカーカス層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。図２において一部拡大して示すように、各カーカス層は、１本又は複数本のカーカスコード１４ｃと、カーカスコード１４ｃを被覆する被覆ゴム１４ｒと、を含む。カーカス１４のカーカス層を構成するカーカスコード１４ｃは、非磁性材料で形成されている。カーカスコード１４ｃは、例えば、ポリエステルで構成されるが、これに限られず、例えばナイロン、レーヨン、及びアラミド等の、任意の樹脂材料、並びにその他の任意の非磁性材料で構成することができる。カーカス１４を構成するカーカスコード１４ｃを非磁性材料で形成することで、ホイール２０のリム部２１よりもタイヤ径方向内側に受電装置３０が収容された場合に、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、ビード部１１においてカーカス１４を通過することによって減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。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ができる。なお、カーカス１４及びカーカス１４を構成するカーカス層は、上記のカーカスコード１４ｃを用いることなく、全体を上述した樹脂材料等によって、一体に形成することができる。

トレッド部１３におけるカーカス１４のタイヤ径方向外側には、トレッド部１３を補強するベルト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１枚以上（図２では２枚）のベルト層１５ａ、１５ｂによって構成することができる。図２において一部拡大して示すように、各ベルト層１５ａ、１５ｂは、１本又は複数本のベルトコード１５ｃと、ベルトコード１５ｃを被覆する被覆ゴム１５ｒと、を含む。ベルト１５のベルト層１５ａ、１５ｂを構成するベルトコード１５ｃは、非磁性材料で形成される。ベルトコード１５ｃは、例えば、ポリエステルで構成されるが、これに限られず、例えばナイロン、レーヨン、及びアラミド等の、任意の樹脂材料、並びにその他の任意の非磁性材料で構成することができる。ベルト１５を構成するベルトコード１５ｃを、非磁性材料で形成することで、ホイール２０のリム部２１よりもタイヤ径方向内側に受電装置３０が収容された場合に、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、ビード部１１においてベルト１５を通過することによって減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。なお、ベルト１５及びベルト１５を構成するベルト層１５ａ、１５ｂは、上記のベルトコード１５ｃを用いることなく、全体を上述した樹脂材料等によって、一体に形成することができる。

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の内壁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複数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ができる。

サイドウォール部１２を構成するゴム及び補強用ゴム等の材料は、フェライト等の、透磁率が大きい、例えば強磁性体の、磁性材料を含んでいてもよい。これによって、ホイール２０のリム部２１よりもタイヤ径方向内側に受電装置３０が収容された場合に、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０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することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。

（ホイールの構成）
次に、本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体における、ホイールの一例の構成について、詳細に説明する。

図３には、本実施例のホイール２０をホイール幅方向に沿って切断した、ホイール幅方向断面図が示されている。本明細書において、ホイール幅方向とは、ホイール２０の回転軸と平行な方向をいう。図３において、ホイール幅方向は、矢印Ｗで示される。また、ホイール径方向とは、ホイール２０の回転軸と直交する方向をいう。図３において、ホイール径方向は、矢印Ｒで示される。タイヤ１０をホイール２０に装着した状態において、ホイール幅方向は、上述したタイヤ幅方向と平行となり、ホイール径方向は、上述したタイヤ径方向と平行となる。

本明細書において、ホイール径方向に沿ってホイール２０の回転軸に近い側を「ホイール径方向内側」と称し、ホイール径方向に沿ってホイール２０の回転軸から遠い側を「ホイール径方向外側」と称する。一方、ホイール幅方向に沿ってホイールの赤道面ＣＬに近い側を「ホイール幅方向内側」と称し、ホイール幅方向に沿ってホイールの赤道面ＣＬから遠い側を「ホイール幅方向外側」と称する。

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のタイヤ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には、ホイール幅方向外側から、１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、１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、が設けられている。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からホイール径方向外側かつホイール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、１対のビードシート２４の間でホイール径方向内側に向かって凹形状を呈している。そのため、ウェル２５は、ビードシート２４との境界からウェル２５の底面まで、ホイール幅方向内側に向かうほど、ホイール径方向内側に向かって下がっていく傾斜面を有している。さらに、ビードシート２４には、ホイール幅方向内側に１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、ホイール径方向外側に突出している。

リム部２１の少なくとも一部は、例えば、上述した樹脂材料で形成されているが、これに限られず、任意の非磁性材料で形成することができる。これによって、ホイール２０のリム部２１よりもホイール径方向内側、即ちタイヤ径方向内側に受電装置３０が収容された場合に、リム部２１よりもホイール径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、リム部２１を通過することによって減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。

ホイール２０のリム部２１には、更にタイヤ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、上述した非磁性材料で構成することができる。バルブ２７を非磁性材料で構成することで、ホイール２０のリム部２１よりもホイール径方向内側に受電装置３０が収容された場合に、リム部２１よりもホイール径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、バルブ２７によって減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。

ただし、リム部２１は、全体が非磁性材料で形成されていなくてもよい。例えば、タイヤ１０を装着した状態で、タイヤ１０のトレッド部１３と対向する部分よりもタイヤ幅方向内側の部分が、非磁性材料で形成され、タイヤ幅方向外側の部分が、金属等の強磁性材料で形成されていてもよい。これによって、ホイール２０に収容された受電装置３０が、タイヤ１０の接地面における無線給電の受電効率を低減させずに、ホイール２０の強度を向上させ、或いはホイール２０の製造コストを低減させることができる。

ディスク部２２は、径方向内端部を構成する円環状の取付部２２Ａと、取付部２２Ａからホイール径方向外側に延在している複数本のスポーク２２Ｂと、が設けられている。取付部２２Ａは、車両２のハブ２Ａ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、一体として結合されている。

ディスク部２２は、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、磁性材料を含んでいてもよい。ディスク部２２が磁性材料を含むことによって、ホイール２０のリム部２１よりもホイール径方向内側に受電装置３０が収容された場合に、リム部２１よりもホイール径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、ディスク部２２よりもホイール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することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。一方で、ディスク部２２は、上述した樹脂材料で構成することができる。これによって、ホイール２０の軽量化を図ることができる。

ホイール２０のディスク部２２には、スポーク２２Ｂのホイール幅方向外側を覆うホイールカバー２８が設けられている。ホイールカバー２８は、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、磁性材料を含んでいてもよい。ホイールカバー２８が磁性材料を含むことによって、ホイール２０のリム部２１よりもホイール径方向内側に受電装置３０が収容された場合に、リム部２１よりもホイール径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、ホイールカバー２８よりもホイール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することを防止し、ひいては、受電装置３０の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を収容することができる。本明細書において、リム部２１及びディスク部２２で囲まれた空間を、収容部とも称する。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。

例えば、受電装置３０は、図１に示されるように、受電コイル３１が、ホイール２０のリム部２１、特に、リム部２１のウェル２５に対向するように、ホイール２０の収容部に収容されてもよい。これによって、車両２の走行中に、タイヤ１０の接地面が、道路等に設けられた送電装置４０の上に位置している際に、受電コイル３１と、送電装置４０の送電コイル４１との対向する面積を大きくすることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１の変形例を説明する。図４には、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１の変形例を、タイヤ幅方向断面を用いて概略的に示す、概略図が示されている。当該無線受電システム１の変形例は、図１に示した無線受電システム１と比べて、ホイール２０にインホイールモータ４が収容されている点で異なる。当該無線受電システム１の変形例において、図１に示した無線受電システム１と共通する部材・部位には同一の符号を付しており、それらの説明は省略する。無線受電システム１には、タイヤ１０をホイール２０のリム部２１に装着させたタイヤ・ホイール組立体３と、インホイールモータ４が備える受電装置３０と、が含まれている。

インホイールモータ４は、ハブと一体化して、ホイール２０の収容部の中に設置され、タイヤ１０及びホイール２０を駆動させる。インホイールモータ４は、図４に示すように、ホイール２０に取り付けられた状態で、その一部がホイール２０の収容部よりもタイヤ幅方向外側に位置していてもよい。

受電装置３０は、更に、電力変換回路３２、蓄電部３３、及び制御部３４を備えていてもよい。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、或いは、インホイールモータ４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が含まれていてもよい。

本変形例において、ホイール２０は、インホイールモータ４のハブに取り付けられた状態で、インホイールモータ４が備える受電装置３０を、ホイール２０のリム部２１のタイヤ径方向内側に収容することができる。インホイールモータ４は、自動車等の車両２（全体は、図示しない）のドライブシャフト２Ｂに取り付けられる。受電装置３０は、タイヤ１０よりも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。本実施形態では、送電装置４０が、磁界を発生させることによって、受電装置３０に無線によって電力を供給する。より具体的には、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ことによって、タイヤ１０の接地面が、道路等に設けられた送電装置４０の上を通過するように車両２を走行させ、或いは、タイヤ１０の接地面が、送電装置４０の上に位置するように車両２を停車させることで、送電装置４０が発生させた磁界によって、受電装置３０が電力を受電することができる。受電装置３０は、無線給電によって受電した電力を、インホイールモータ４に供給する。この際に、タイヤのトレッド部１３が路面と接触しているため、受電装置３０と送電装置４０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、ひいては、受電装置３０の無線給電における受電効率を向上させることができる。

図４において、無線受電システム１には、１つの受電装置３０が、インホイールモータ４の路面と対向する位置に設置されているが、この限りではない。受電装置３０が、例えば、インホイールモータ４において、タイヤ１０及びホイール２０が回転する際に、回転しない位置に取り付けられる場合、路面と対向する位置に１つだけ設置されていてもよい。また、受電装置３０が、インホイールモータ４において、タイヤ１０及びホイール２０が回転することに応じて、同様に回転する位置に取り付けられる場合、複数の受電装置３０が、ホイール周方向において連続的又は断続的に設置されていてもよい。

本発明においては、タイヤ１０は、タイヤ１０の断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合、タイヤ１０の断面幅ＳＷと外径ＯＤとの比ＳＷ／ＯＤは、０．２６以下であることが好ましい。また、本発明においては、タイヤ１０の断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合、タイヤ１０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２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。

本発明においては、タイヤ１０は、タイヤ１０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１０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２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（図２に示す断面におけるビードフィラ１１Ｂの断面積）が、ビードコア１１Ａのタイヤ幅方向断面積（図２に示す断面におけるビードコア１１Ａの断面積）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面積を、ビードコアのタイヤ幅方向断面積とする。
ビードフィラ１１Ｂのタイヤ幅方向断面積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１１Ｂ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１１Ｂを軽量化して、タイヤ１０を軽量化することもでき、従って、タイヤ１０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１１Ｂのタイヤ幅方向断面積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、ビードフィラのタイヤ幅方向断面積を、ビードコアのタイヤ幅方向断面積の８倍超とすると、高剛性部材であるビードフィラの体積が大きくなり、タイヤの縦バネ係数が十分に低減されず、乗り心地性が低下してしまうおそれがある。
一方で、ビードフィラのタイヤ幅方向断面積を、ビードコアのタイヤ幅方向断面積の１倍未満とすると、ビード部の剛性が著しく低下し、横バネ係数が減少しすぎて、操縦安定性を確保することができなくなるおそれがある。

上述の各例において、タイヤ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」（図２参照）とし、ビードコア１１Ａのタイヤ幅方向の最大幅を「ＢＤＷ」（図２参照）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１１Ｂの体積を減少させることにより、タイヤ回転方向に対する剛性を確保しつつも、縦バネ係数を低減させて、乗り心地性を向上させ、また、タイヤ１０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１１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」（図２参照）とし、タイヤ１０のタイヤ断面高さ（セクションハイト）を「ＳＨ」（図２参照）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１１Ｂの径方向高さを小さくして、タイヤ１０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１１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、タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤ１０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１０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（図２参照）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（図２参照）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、図２参照）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１０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（図２参照）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Ｔｓ（図２参照）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（図２参照）が、１．５ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
１．５ｍｍ以上とすることにより、タイヤ最大幅部における剛性を適度に保って、横バネ係数の低下を抑え、操縦安定性をより確保することができる。

上述の各例において、タイヤ１０は、ビードコア１１Ａの径Ｔｂｃ（本例ではビードコアのタイヤ幅方向の最大幅、図２参照）が、３ｍｍ以上１６ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
３ｍｍ以上とすることにより、リムのフランジ２３（図３参照）上での曲げ剛性及びねじれ剛性を確保しつつ、軽量化を実現することができ、一方で、１６ｍｍ以下とすることにより、重量増大を抑えつつ、操縦安定性を確保することができる。
またビードコア１１Ａがカーカス１４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１０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１５ｃ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１０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（図２参照）と、カーカスコード１４ｃの径Ｔｃ（図２参照）との比Ｔｓ／Ｔｃが、４以上１２以下であると、好適である。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
比Ｔｓ／Ｔｃを上記の範囲とすることにより、タイヤ荷重時の曲げ変形の大きいタイヤ最大幅部における剛性を適度に低下させて、縦バネ係数を低減して乗り心地性を向上させることができる。
すなわち、上記比Ｔｓ／Ｔｃが１２超であると、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓ（図２参照）が大きくなり、この部分の剛性が高くなって縦バネ係数が高くなってしまうおそれがある。一方で、上記比Ｔｓ／Ｔｃが４未満であると、横バネ係数が低下しすぎて、操縦安定性が確保できなくなるおそれがある。

上述の各例において、タイヤ１０は、タイヤ最大幅部における、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（図２参照）とするとき、距離Ｔａとカーカスコード１４ｃの径Ｔｃ（図２参照）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Ｔｓ（図２参照）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」（図２参照）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１４ｃ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（図２参照）が、０．２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
１．２ｍｍ以下とすることにより、カーカスコード１４ｃの径Ｔｃに対するサイドウォール部１２のゲージＴｓを小さくして、縦バネ係数を低減することができ、一方で、０．２ｍｍ以上とすることにより、カーカスコード１４ｃの径Ｔｃに対するサイドウォール部１２のゲージＴｓを確保して、横バネ係数を大きくして操縦安定性を確保することができる。

以上述べたように、本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体３は、リム部２１の少なくとも一部が非磁性材料で形成されたホイール２０と、リム部２１に装着され、トレッド部１３が非磁性材料で形成されたタイヤ１０と、を含み、ホイール２０は、リム部２１のタイヤ径方向内側に、タイヤ１０よりも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を収容する、収容部を備える。かかる構成によれば、受電装置３０がホイール２０の収容部に収容された状態で、道路等に設けられた送電装置４０から無線で供給された電力を、受電装置３０が効率的に受け取ることができる。さらに、路面と接するタイヤ・ホイール組立体３に受電装置３０を収容することによって、受電装置３０と送電装置４０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。したがって、タイヤ・ホイール組立体３に収容される受電装置３０において、電磁誘導方式等による無線給電における受電効率が向上する。

本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体３では、ホイール２０のリム部２１の少なくとも一部が非磁性材料で形成され、タイヤ１０のトレッド部１３は、樹脂材料で形成されたカーカス１４及び樹脂材料で形成されたベルト１５を備えることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側に存在する送電装置４０が発生させた磁界が、タイヤ・ホイール組立体３に収容された受電装置３０に到達するまでに、カーカス１４を通過して減衰することを低減できるとともに、タイヤ・ホイール組立体３を軽量化することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体３では、タイヤ１０は、一対のビード部１１と、トレッド部１３とビード部１１との間に延在する一対のサイドウォール部１２と、を備え、サイドウォール部１２には、磁性材料が含まれていることが好ましい。かかる構成によれば、送電装置４０が磁界を発生させる装置である場合に、送電装置４０が発生させた磁界が、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側からタイヤ・ホイール組立体３に収容された受電装置３０に到達するまでに、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することを低減できる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体３では、ホイール２０は、ディスク部２２を備え、ディスク部２２には、磁性材料が含まれていることが好ましい。かかる構成によれば、送電装置４０が磁界を発生させる装置である場合に、送電装置４０が発生させた磁界が、ホイール２０よりもタイヤ径方向外側からタイヤ・ホイール組立体３に収容された受電装置３０に到達するまでに、ディスク部２２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することを低減できる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体３では、受電装置３０は、電磁誘導方式によって供給される電力を受け付けることが好ましい。タイヤ・ホイール組立体３に受電装置３０を収容することによって、受電装置３０と道路等に設けられた送電装置４０との距離を、電磁誘導方式による無線給電を実施可能な距離の範囲内にすることができる。かかる構成によれば、無線給電において、電界結合方式よりも送電可能距離は短いが伝送効率が高い、電磁誘導方式を採用することができる。これによって、高い伝送効率で無線給電を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体３では、受電装置３０は、受け付けた電力をインホイールモータ４に供給することが好ましい。かかる構成によれば、受電装置３０からモータへの送電経路を短くすることができ、送電経路における電力損失を低減できる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ１０は、上述したタイヤ・ホイール組立体３に用いられる、タイヤであって、トレッド部１３が非磁性材料で形成された、タイヤ１０である。
上述した構成のタイヤ１０を用いることで、受電装置３０がタイヤ・ホイール組立体３に収容された状態で、道路等に設けられた送電装置４０から無線で供給された電力を、受電装置３０が効率的に受け取ることができる。したがって、タイヤ・ホイール組立体３に収容される受電装置３０において、電磁誘導方式等による無線給電における受電効率が向上する。

本発明の一実施形態に係る無線受電システム１は、無線によって供給される電力を受け付ける受電装置３０と、リム部２１の少なくとも一部が非磁性材料で形成されたホイール２０と、リム部２１に装着され、トレッド部１３が非磁性材料で形成されたタイヤ１０と、を含み、ホイール２０は、リム部２１のタイヤ径方向内側に、受電装置３０を収容する、収容部を備え、受電装置３０は、収容部に収容された状態で、タイヤ１０よりも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。かかる構成によれば、受電装置３０がホイール２０の収容部に収容された状態で、道路等に設けられた送電装置４０から無線で供給された電力を、受電装置３０が効率的に受け取ることができる。さらに、路面と接するタイヤ・ホイール組立体３に受電装置３０を収容することによって、受電装置３０と送電装置４０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。したがって、タイヤ・ホイール組立体３に収容される受電装置３０において、電磁誘導方式等による無線給電における受電効率が向上する。

本発明を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本発明に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態又は各実施例に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態又は他の実施例に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。

例えば、本発明において、受電装置３０が、送電装置４０から電磁誘導方式で、無線によって電力を供給される例を示したが、この限りではない。例えば、受電装置３０は、電界結合方式等、任意の方法によって、送電装置４０から無線によって電力を供給されてもよい。

また、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、自転車、並びに車いす等の、ホイール及びタイヤによって移動可能な任意の車両であってもよい。

また、例えば、本発明において、タイヤ１０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１０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１０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１０は、インナーライナー１６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１０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、タイヤ１０は、上述した樹脂材料によって全体又は一部を形成され、気体を充填させずに用いられるエアレスタイヤであってもよい。

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、 １１Ａ：ビードコア、 １１Ｂ：ビードフィラ、 １１ｃ：ビードワイヤ、 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、 １４ｃ：カーカスコード、 １４ｒ：被覆ゴム、 １５：ベルト、 １５ａ、１５ｂ：ベルト層、 １５ｃ：ベルトコード、 １５ｒ：被覆ゴム、 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 (8)

1. リム部の少なくとも一部が非磁性材料で形成されたホイールと、
   前記リム部に装着され、トレッド部が非磁性材料で形成されたタイヤと、
   を含み、
   前記ホイールは、前記リム部のタイヤ径方向内側に、前記タイヤよりも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を収容する、収容部を備え、
   前記タイヤはビードフィラを備え、
   前記ビードフィラの径方向の高さをＢＦＨとし、タイヤ断面高さをＳＨとするとき、０．１≦ＢＦＨ／ＳＨ≦０．５である、タイヤ・ホイール組立体。
2. 前記ホイールの前記リム部の少なくとも一部が非磁性材料で形成され、前記タイヤのトレッド部は、樹脂材料で形成されたカーカス及び樹脂材料で形成されたベルトを備える、請求項１に記載のタイヤ・ホイール組立体。
3. 前記タイヤは、一対のビード部と、前記トレッド部と前記ビード部との間に延在する一対のサイドウォール部と、を備え、
   前記サイドウォール部には、磁性材料が含まれている、請求項１又は２に記載のタイヤ・ホイール組立体。
4. 前記ホイールは、ディスク部を備え、
   前記ディスク部には、磁性材料が含まれている、請求項１から３のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体。
5. 前記受電装置は、電磁誘導方式によって供給される電力を受け付ける、請求項１から４のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体。
6. 前記受電装置は、前記受け付けた電力をインホイールモータに供給する、請求項１から５のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のタイヤ・ホイール組立体に用いられる、前記タイヤであって、トレッド部が非磁性材料で形成された、タイヤ。
8. 無線によって供給される電力を受け付ける受電装置と、
   リム部の少なくとも一部が非磁性材料で形成されたホイールと、
   前記リム部に装着され、トレッド部が非磁性材料で形成されたタイヤと、
   を含み、
   前記ホイールは、前記リム部のタイヤ径方向内側に、前記受電装置を収容する、収容部を備え、
   前記受電装置は、前記収容部に収容された状態で、前記タイヤよりも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、無線受電システム。

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