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公開番号2025102468
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219931
出願日2023-12-26
発明の名称タイヤ及びワイヤレス給電システム
出願人横浜ゴム株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B60C 19/00 20060101AFI20250701BHJP(車両一般)
要約【課題】受電コイルの設置箇所の選定や、当該設置箇所における熱の放散態様に起因して、優れた給電効率を実現できる、タイヤ及び当該タイヤを用いたワイヤレス給電システムを提供すること。
【解決手段】タイヤ子午断面視で、受電コイル(40)のタイヤ径方向両端部のそれぞれからカーカス(18)の内周側に形成されたインナーライナ(12)へ引いた垂線の両足間のタイヤ径方向領域(CW)において、インナーライナの熱伝導率λ1が0.10W/m・k以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に設けられたビードフィラと、前記ビードコアの周りで折り返えされたカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に設けられたベルトとを有し、タイヤの外部から交流磁界によって供給された電力を受電する受電コイルを内腔面に備えるタイヤであって、
タイヤ子午断面視で、前記受電コイルのタイヤ径方向両端部のそれぞれから前記カーカスの内周側に形成されたインナーライナへ引いた垂線の両足間のタイヤ径方向領域において、前記インナーライナの熱伝導率λ１が０．１０Ｗ／ｍ・ｋ以上である、ことを特徴とするタイヤ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
タイヤ子午断面視で、前記受電コイルが、前記ビードコアのタイヤ径方向最外位置から前記ベルトのタイヤ径方向最内位置までのタイヤ径方向領域において設けられている、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記受電コイルの端部以外で切ったタイヤ子午断面において、前記受電コイルのワイヤ総断面積Ｓ（ｍ
２
）と、前記交流電力の周波数における前記受電コイルの抵抗値ｒ（Ω）と、前記インナーライナの熱伝導率λ１（Ｗ／ｍ・ｋ）との関係が、
１×１０
５
≦ｒ／（λ１×Ｓ）≦８×１０
７
を満たす、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記ビードコアのタイヤ径方向最外位置からベルトのタイヤ径方向最内位置までのタイヤ径方向領域において、前記インナーライナ以外のゴム層の熱伝導率λ２が０．１３Ｗ／ｍ・ｋ以上である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記受電コイルをタイヤ内腔面に固定するための固定部材を備え、
タイヤ中心を基準とした場合の、前記受電コイル４０のタイヤ周方向配置角度θ１に対する前記固定部材のタイヤ周方向設置角度θ２の総和Σθ２の割合[（Σθ２）／θ１]と、前記固定部材の熱伝導率λ３（Ｗ／ｍ・ｋ）との関係が、
０．１４×[（Σθ２）／θ１]＋０．１３≦λ３≦０．３８×[（Σθ２）／θ１]＋０．４２
を満たす、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記受電コイルを構成するワイヤは、電線と前記電線を被覆する被覆層とを含み、前記被覆層の熱伝導率λ４（Ｗ／ｍ・ｋ）は前記インナーライナの熱伝導率λ１（Ｗ／ｍ・ｋ）よりも大きく、前記被覆層の厚みは１０～１００μｍである、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項７】
コンデンサとコイルとにより共振回路を構成する送電コイルに交流電力を与え、コンデンサとコイルとにより共振回路を構成する前記受電コイルに電力を伝送する、ワイヤレス給電システムであって、請求項１又は２に記載のタイヤを含むことを特徴とする、ワイヤレス給電システム。
【請求項８】
タイヤ子午断面視で、前記送電コイルの長手方向両端部間にわたり前記送電コイルの巻回軸方向に延びる給電領域内に、前記受電コイルの少なくとも一部が位置する、請求項７に記載のワイヤレス給電システム。
【請求項９】
前記送電コイルは、タイヤ中心から鉛直上方に延びる仮想線を中心とするタイヤ周方向の両側６０°の範囲内に設置されている、請求項７又は８に記載のワイヤレス給電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電効率を向上させたタイヤ及びワイヤレス給電システムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、路面の近傍に埋設された送電コイルと、ホイールのタイヤ幅方向中心線上に取り付けられた受電コイルと、の間で給電を行う、無線受電システムが開示されている（例えば、特許文献１、図１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０５９３０２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の無線受電システムでは、受電コイルが通常金属製のリム部に取り付けられているため、リム部によって交流磁界が影響を受け、受電コイルで受電できる電力が低下してしまう傾向があった。一方で、金属製のリム部から離間して受電コイルを設置した場合には、給電効率は向上するが、受電コイルが発する熱を放熱することが困難になっていた。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、受電コイルの設置箇所の選定や、当該設置箇所における熱の放散態様に起因して、優れた給電効率を実現できる、タイヤ及び当該タイヤを用いたワイヤレス給電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のタイヤは、ビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に設けられたビードフィラと、前記ビードコアの周りで折り返えされたカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に設けられたベルトとを有し、タイヤの外部から交流磁界によって供給された電力を受電する受電コイルを内腔面に備え、前記受電コイルのタイヤ径方向両端部のそれぞれから前記カーカスの内周側に形成されたインナーライナへ引いた垂線の両足間のタイヤ径方向領域において、前記インナーライナの熱伝導率λ１が０．１０Ｗ／ｍ・ｋ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るタイヤでは、タイヤ内腔面における受電コイルの設置箇所、及び当該設置箇所における熱の放散態様について改良を加えている。その結果、本発明に係るタイヤによれば、給電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本実施形態に係るタイヤについて、タイヤ赤道面（不図示）を基準としたタイヤ幅方向片側の部分を示す子午断面図である。
図２は、図１に示す受電コイル４０のタイヤ周方向における配置態様を示す模式図である。
図３は、図１に示す受電コイル４０に対する固定部材４１の設置割合である[（Σθ２）／θ１] の具体例を示す模式図であり、（Ａ）は複数の固定部材４１ａが一定の間隔を空けて設置された例を示し、（Ｂ）は１つの固定部材４１ｂが設置された例を示す。
図４は、受電コイル４０を構成するワイヤ４２を示す断面図である。
図５は、本実施形態に係るワイヤレス給電システム５０について、送電コイル５２と、受電コイル４０が設けられたタイヤ１０（タイヤ子午断面視での、タイヤ赤道面ＣＰを基準としたタイヤ幅方向一方側）と、を示す図である。
図６は、図５に示すワイヤレス給電システム５０において、送電コイル５２を設置する位置を示す図である。
図７は、図５に示すワイヤレス給電システム５０において、送電コイル５２を設置する位置を示す図である。
図８は、本実施形態に係るワイヤレス給電システム５０について、送電コイル５２の給電領域内に受電コイル４０の少なくとも一部が位置することを示す図であり、（Ａ）、（Ｂ）は給電方向がタイヤ幅方向である例を示し、（Ｃ）、（Ｄ）は給電方向がタイヤ幅方向に対して傾斜した方向である例を示す。
図９は、本実施形態に係るワイヤレス給電システム５０について、送電コイル５２の設置位置を示す模式図である。
図１０は、受電コイル４０の配置態様（図２の場合とは異なり受電コイル４０がタイヤ周方向に連続しない態様）を示す図であり、（Ａ）～（Ｆ）は、それぞれ２組、３組、４組、５組、６組及び８組の受電コイル要素４０ａからなる受電コイル４０を示す例であり、（Ｇ）は複数の受電コイル要素４０ａがタイヤ径方向に積層された例であり、（Ｈ）は複数の受電コイル要素４０ａの一部がタイヤ径方向に対して傾斜して延在する例である。
図１１は、図１に示すタイヤ１０において、受電コイル４０から電力線４４を介してタイヤ内腔面に取り付けられた電子デバイス４６まで電力を供給する給電態様を示す、タイヤ子午断面図（但し、タイヤ幅方向の半分）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係るタイヤの実施形態（以下に示す、基本形態１及び付加的形態２～６）、並びに本発明に係るワイヤレス給電システムの実施形態（以下に示す、基本形態７及び付加的形態８、９）を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施形態は、本発明を限定するものではない。また、各実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。さらに、各実施形態は、当業者が自明の範囲内で任意に組み合わせることができる。
【００１０】
以下の説明において、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向においてタイヤ回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向においてタイヤ回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心軸とする周り方向をいう。さらに、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）に向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から離れる側をいう。なお、タイヤ赤道面とは、タイヤ回転軸に直交するとともに、タイヤのタイヤ幅の中心を通る平面をいう。
（【００１１】以降は省略されています）

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