特許ウォッチ

公開番号2024043520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2023149855
出願日2023-09-15
発明の名称無限回転体
出願人トピー工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B60B 21/12 20060101AFI20240322BHJP(車両一般)
要約【課題】リムに圧電素子が配置された無限回転体において発電効率を高めることができるようにする。
【解決手段】金属製のリム11と、リム11の環の内側に配置され、且つ周回方向に周期的に配置された複数の飾り穴28aを備えるディスク12と、を備え、リム11は、外周面に周回方向に連続して延びる凹形状のドロップ部23を備え、ドロップ部23は、圧電素子33が飾り穴28aの位置に対して規則性を有するように周期的に間欠配置されている。金属は、鉄を含み、かつ引張強度が400MPa以上であることが好ましい。圧電素子33は、底部23bと内側サイドウォール部23aと外側サイドウォール部23cとに跨って配置されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
金属製のリムと、
前記リムの環の内側に配置され、且つ周回方向に周期的に配置された複数の穴部を備えるディスクと、を備え、
前記リムは、外周面に周回方向に連続して延びる凹形状のドロップ部を備え、
前記ドロップ部は、圧電素子が前記穴部の位置に対して規則性を有するように周期的に間欠配置されている
無限回転体。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記圧電素子は、前記ドロップ部において、前記リムの外周面側及び前記リムの内周面側のうち、少なくとも一方に設けられる
請求項１に記載の無限回転体。
【請求項３】
前記ドロップ部は、底部と、前記底部に繋がる内外のサイドウォール部と、を備え、
前記圧電素子は、前記底部に配置されている
請求項１に記載の無限回転体。
【請求項４】
前記ドロップ部は、底部と、前記底部に繋がる内外のサイドウォール部と、を備え、
前記圧電素子は、少なくとも、前記底部と内側サイドウォール部とに跨って、又は前記底部と外側サイドウォール部に跨って配置されている
請求項１に記載の無限回転体。
【請求項５】
前記底部と前記内側サイドウォール部とがなす内側のコーナ部、及び前記底部と前記外側サイドウォール部とがなす外側のコーナ部のうち、少なくとも一方のコーナ部を構成するＲ面は、半径（Ｒ）が８ｍｍ以上であり、
少なくとも、半径（Ｒ）が８ｍｍ以上のコーナ部を含む前記底部と前記サイドウォール部に前記圧電素子が配置される
請求項４に記載の無限回転体。
【請求項６】
前記圧電素子は、前記穴部に対応する位置、及び隣り合う前記穴部の間に対応する位置のうち、少なくとも一方の位置に配置されている
請求項１又は２に記載の無限回転体。
【請求項７】
前記圧電素子は、無機圧電薄膜である
請求項１または３に記載の無限回転体。
【請求項８】
前記圧電素子は、有機圧電薄膜である
請求項１または４に記載の無限回転体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤホイールなどの無限回転体に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
タイヤやホイールなどに圧電素子を配置する技術がある。例えば、特許文献１は、ホイールのリム外周面に圧電センサを取り付けることが記載されている。特許文献２は、タイヤの接地部裏面に塗布型圧電部を設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－１６３２３０号公報
特開２０２２－４７６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、リム外周面に圧電センサを配置する考え方は記載されているものの、実用化されているホイールのリム外周面は、複雑な形状を有している。このようなリム外周面の複雑形状に合わせて、如何なる位置に圧電素子を配置するのが良いかは、更なる技術的検討が必要である。
【０００５】
特許文献２は、タイヤの接地面に生じた歪みに応じて電力を生成するものである。このため、繰り返しタイヤが変形するうちにタイヤの接地部裏面に配置された圧電部が破損してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための無限回転体は以下のような態様を有する。
〔態様１〕金属製のリムと、前記リムの環の内側に配置され、且つ周回方向に周期的に配置された複数の穴部を備えるディスクと、を備え、前記リムは、外周面に周回方向に連続して延びる凹形状のドロップ部を備え、前記ドロップ部は、圧電素子が前記穴部の位置に対して規則性を有するように周期的に間欠配置されている無限回転体。
【０００７】
上記構成によれば、ドロップ部は、ドロップ部以外の場所よりも応力が集中する。したがって、圧電素子は、ドロップ部に配置することで発電効率を高めることができる。また、圧電素子は、ドロップ部に間欠配置することもできる。これにより、各圧電素子には、全体的に荷重が加わることで発電効率を高めることができる。
【０００８】
〔態様２〕前記圧電素子は、前記ドロップ部において、前記リムの外周面側及び前記リムの内周面側のうち、少なくとも一方に設けられる〔態様１〕に記載の無限回転体。上記構成によれば、ドロップ部では、リムの外周面側及びリムの内周面側の何れであっても同じような応力分布を示すので、何れの面に配置しても同じように発電効率を高めることができ、両面に設けたときには更に一層発電効率を高めることができる。
【０００９】
〔態様３〕前記ドロップ部は、底部と、前記底部に繋がる内外のサイドウォール部と、を備え、前記圧電素子は、前記底部に配置されている〔態様１〕又は〔態様２〕に記載の無限回転体。上記構成によれば、底部は、平面的な二次元形状を有していることから、圧電素子を容易に配置できる。また、応力が相対的に高い底部に圧電素子を配置することで、発電効率を高めることができる。
【００１０】
〔態様４〕前記ドロップ部は、底部と、前記底部に繋がる内外のサイドウォール部と、を備え、前記圧電素子は、少なくとも、前記底部と内側サイドウォール部とに跨って、又は前記底部と外側サイドウォール部に跨って配置されている〔態様１〕又は〔態様２〕に記載の無限回転体。上記構成によれば、底部だけでなく、底部と内外のサイドウォールとで構成されるコーナ部にも圧電素子を配置できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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