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公開番号2025102512
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023220005
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,個人
主分類B60C 19/00 20060101AFI20250701BHJP(車両一般)
要約【課題】たとえベルトにスチールコードを使用したとしても、送電コイルから受電コイルに到達する磁界が金属部材によって妨げられることがなく、優れた給電効率を実現することができる、タイヤを提供すること。
【解決手段】タイヤ子午断面視で、受電コイル(40)が、ビードコア(14)のタイヤ径方向最外位置からベルト(20)のタイヤ径方向最内位置までのタイヤ径方向領域(WH)において設けられており、タイヤ径方向領域に配置された、トレッド部を除く部材の比誘電率が3.5以上250以下である。
【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タイヤ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おり、
前記タイヤ径方向領域に配置された、トレッド部を除く部材の比誘電率が３.５以上２５０以下である、ことを特徴とするタイヤ。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
インナーライナの比誘電率が８以上９０以下の範囲で、かつ前記カーカスの比誘電率が４以上２０以下の範囲である、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
サイドトレッドを構成するゴム材料の比誘電率が３．５以上４０以下の範囲で、リムクッション及びビードフィラを構成するゴム材料の比誘電率が７０以上２３５以下の範囲である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記受電コイルは、前記受電コイルのタイヤ幅方向のタイヤ外部に配置した送電コイルから伝送される磁界を受けて電力を生成し、
タイヤ子午断面視で、タイヤ径方向の長さが前記受電コイルのタイヤ径方向両端部間の長さで規定される受電コイル径方向領域、及び前記受電コイル径方向領域に対してタイヤ径方向の両側に隣接しタイヤ径方向の長さが前記タイヤ径方向領域のタイヤ径方向の長さの１５％で規定される受電近傍領域には、比誘電率が３．５以上３７以下の範囲のサイドトレッドが配置されるとともにリムクッション及びビードフィラが配置されておらず、
前記受電コイル径方向領域及び前記受電近傍領域のタイヤ径方向内側に配置されるリムクッション及びビードフィラの比誘電率が７０以上２５０以下の範囲である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記受電コイルは、前記受電コイルのタイヤ幅方向のタイヤ外部に配置した送電コイルから伝送される磁界を受けて電力を生成し、
タイヤ子午断面視で、タイヤ径方向の長さが前記受電コイルのタイヤ径方向両端部間の長さで規定される受電コイル径方向領域には、比誘電率が３．５以上３７以下の範囲のサイドトレッドが配置されるとともにリムクッション及びビードフィラが配置されておらず、
前記受電コイル径方向領域に対してタイヤ径方向の両側に隣接しタイヤ径方向の長さが前記タイヤ径方向領域のタイヤ径方向の長さの１５％で規定される受電近傍領域の少なくとも一部に、比誘電率が７０以上２３５以下の範囲であるビードフィラ及びリムクッションの少なくとも一方が配置されている、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記受電コイルは、前記受電コイルのタイヤ幅方向のタイヤ外部に配置した送電コイルから伝送される磁界を受けて電力を生成し、
タイヤ子午断面視で、タイヤ径方向の長さが前記受電コイルのタイヤ径方向両端部間の長さで規定される受電コイル径方向領域には、比誘電率が３．５以上３７以下の範囲のサイドトレッドが配置されるとともに、比誘電率が７０以上２２０以下の範囲であるビードフィラ及びリムクッションの少なくとも一方が配置されている、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記受電コイルは、前記受電コイルのタイヤ幅方向のタイヤ外部に配置した送電コイルから伝送される磁界を受けて電力を生成し、
タイヤ子午断面視で、タイヤ径方向の長さが前記受電コイルのタイヤ径方向両端部間の長さで規定される受電コイル径方向領域には、比誘電率が７０以上２００以下の範囲であるビードフィラ及びリムクッションの少なくとも一方が配置されるとともに、サイドトレッドが配置されておらず、
タイヤ径方向で前記受電コイル径方向領域の外側に配置されるサイドトレッドの比誘電率が３．５以上４０以下の範囲である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記タイヤ径方向領域に配置される各部材は、タイヤ幅方向に隣接する他の部材との比誘電率の差が１７０以下である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記受電コイルは、前記受電コイルのタイヤ幅方向のタイヤ外部に配置した送電コイルから伝送される磁界を受けて電力を生成し、
タイヤ子午断面視で、タイヤ径方向の長さが前記受電コイルのタイヤ径方向両端部間の長さで規定される受電コイル径方向領域に配置される部材は、タイヤ幅方向に隣接する他の部材との比誘電率の差が１６５以下である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項１０】
前記受電コイルの導電線は、タイヤ内腔面を構成するインナーライナの表面に支持層を介して設置され、
前記タイヤ径方向領域において前記導電線と前記インナーライナとの間に存在する前記支持層の比誘電率は前記インナーライナの比誘電率よりも低い、請求項１又は２に記載のタイヤ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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 3,000 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、タイヤを構成するベルトに対して、スチールコードの使用が可能であることが開示されている（[００２２]）。しかしながら、ベルトにスチールコードを使用した場合には、送電コイルから受電コイルに到達するはずの磁界の一部がベルトによって遮断され、ひいては優れた給電効率を実現することができないおそれがある。
【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、たとえベルトにスチールコードを使用した場合であっても、送電コイルから受電コイルに到達する磁界が両コイル間に存在する金属部材によって妨げられることがなく、優れた給電効率を実現することができる、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タイヤ内腔面に備え、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おり、前記タイヤ径方向領域に配置された、トレッド部を除く部材の比誘電率が３.５以上２５０以下である、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位置、および部材の比誘電率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タイヤ子午断面図である。
図２は、図１のタイヤ１０が更にランフラットライナ３２を備える場合を示す図である。
図３は、図１のタイヤ１０が更にセカンドフィラ２５を備える場合を示す図である。
図４は、図１のタイヤ１０が更にスチールレインフォース（ＳＲＦ）１９を備える場合を示す図である。
図５は、付加的形態４に係るタイヤ１０の主要部を示すタイヤ子午断面図である。
図６は、受電コイル径方向領域Ｒ１を説明するための模式図であって、タイヤ１０をタイヤ幅方向から見た状態を示す図である。
図７は、付加的形態５に係るタイヤ１０の主要部を示すタイヤ子午断面図である。
図８は、付加的形態６に係るタイヤ１０の主要部を示すタイヤ子午断面図である。
図９は、付加的形態６に係るタイヤ１０の主要部を示すタイヤ子午断面図であって、タイヤ１０がセカンドフィラ２５を備える場合を示す図である。
図１０は、付加的形態７に係るタイヤ１０の主要部を示すタイヤ子午断面図である。
図１１は、付加的形態１０に係るタイヤ１０の主要部を示すタイヤ子午断面図であって、タイヤ内腔のインナーライナ２の表面に支持層４４を介して設置された受電コイル４０およびその周辺を拡大して示す図である。
図１２は、付加的形態１１に係るタイヤ１０の主要部を示すタイヤ子午断面図であって、タイヤ内腔のインナーライナ２の表面に支持層４４を介して設置された受電コイル４０およびその周辺を拡大して示す図である。
図１３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の部分）と、を示す図である。
図１４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のタイヤ径方向位置と、受電コイル４０のタイヤ径方向位置との重複パターンを示す図であり、（ａ）は送電コイル５２のタイヤ径方向外側部分と受電コイル４０のタイヤ径方向内側部分が重複する例を示し、（ｂ）は送電コイル５２のタイヤ径方向内側部分と受電コイル４０のタイヤ径方向外側部分が重複する例を示す。
図１５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の設置位置を示す図である。
図１６は、図１に示すタイヤ１０において、送電コイル５２を設置する位置の説明に供する模式図である。
図１７は、図１に示すタイヤ１０において、送電コイル５２を設置する位置の説明に供する模式図である。
図１８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１９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（以下に示す、基本形態１及び付加的形態２～１３）、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１４及び付加的形態１５～１７）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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