(57)【要約】車両レースに必要な温度にまでホイール（６）に付いたタイヤ（４）を昇温する装置（２）において、中でタイヤ（４）が加熱される容器（８）と、容器（８）内に位置決めされると共にホイール（６）が取付けられる取付手段（１０）と、タイヤ（４）を加熱する周波数の電磁エネルギを発生させる発生手段（１６）と、タイヤ（４）の温度を示す温度指示手段（１８）と、タイヤ（４）が車両レースに必要な温度にまで制御可能に加熱されるように装置（２）の作動を制御する制御手段とを具備する。
2005529019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両レースに必要な温度にまでホイールに付いたタイヤを昇温させる装置において、
中でタイヤが加熱される容器と、
上記容器内に位置決めされると共にホイールが取付けられる取付手段と、
タイヤを加熱させる周波数の電磁エネルギを発生させる発生手段と、
タイヤの温度を示す温度指示手段と、
タイヤが車両レースに必要な温度にまで制御可能に加熱されるように当該装置の作動を制御する制御手段とを具備する装置。
【請求項２】
上記容器内でタイヤを確実に均一に加熱することができるようにホイールを回転させる回転手段を有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記容器は一度に一つのタイヤのみを受容するのに適した大きさである請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
上記容器は、レース中に要求されるように容器へのホイールの迅速な出し入れを容易にしてホイールへのアクセスを容易にするために、迅速に開くように構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
上記容器は、ボディと、該ボディの内部に完全にアクセスできるようにするドアとを具備する請求項４に記載の装置。
【請求項６】
上記容器は円形の容器である請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
上記取付手段はホイールが位置決めされるスタッドを有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
上記ホイールは上記容器内で水平に取付けられる請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
上記ホイールは上記容器内で鉛直に取付けられる請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
上記発生手段は、電磁エネルギとしてマイクロ波エネルギを発生させる請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
上記発生手段は、電磁エネルギとして無線周波数エネルギを発生させる請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
金属製構成要素が当該装置の能動的部分を形成する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
持ち運び可能に構成される請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車レースに必要な温度にまでホイールに付いたタイヤを昇温させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータスポーツ競技では、タイヤの温度は、例えばレーシングトラック表面のような表面に対するタイヤの接着力に直接的に影響を及ぼすことが知られている。タイヤの温度は、レース中に自然に上昇せしめられるか、または加熱されたカバーをタイヤに被せて実際のレースの前に取り外すように用いることによって人工的に上昇せしめられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
タイヤをレース中に自然に加熱させる場合、レースの序盤において適切な表面接着力を提供するのに適した温度よりもタイヤの温度が低い期間が存在するのは自明である。一方、加熱されたカバーは、実際のレースの前にタイヤを加熱することができるが、タイヤを加熱する速度が遅く、またタイヤへ熱が浸透する深さが制限されたものとなり、この熱の浸透度は表面接触伝導に限定される。したがって、加熱されたカバーの使用は、特にレースのピットストップにおいて、タイヤを不十分な温度のままにしてしまう。このことは、タイヤがレース中に自然に加熱する間に貴重な時間をロスしてしまうことを意味する。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述した問題を予防または減少させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の非制限的な一つの実施形態では、車両レースに必要な温度にまでホイールに付いたタイヤを昇温させる装置において、中でタイヤが加熱される容器と、該容器内に配置されると共にホイールが取付けられる取付手段と、タイヤを加熱させる周波数の電磁エネルギを発生させる発生手段と、タイヤの温度を示す温度指示手段と、タイヤが車両レースに必要な温度にまで制御可能に加熱されるように当該装置の作動を制御する制御手段とを具備する装置が提供される。
【０００６】
本発明の装置は、車両レースに使用するための様々なタイヤに使用され得る。したがって、タイヤは、レーシングカー、自動二輪車およびゴーカート等の車両に使用されるものである。本発明の装置は、迅速且つ均一にタイヤを加熱する手段を提供する。選択された電磁エネルギの使用により、迅速に加熱でき且つ熱の浸透度を深いものとすることができる。本発明の装置は、便利よくレース場に運ぶことができる。本発明の装置は、ホイールに付いたタイヤを必要な温度にまで加熱するために容易に且つ安全に作動させることができる。
【０００７】
本発明の装置は、容器内でタイヤを確実に均一に加熱することができるようにホイールを回転させる回転手段を有する。回転手段はターンテーブルおよび駆動モータである。
【０００８】
装置は、容器が一度に一つのタイヤのみを受容するのに適した大きさとなっているものである。これにより、当該装置を確実に持ち運び可能な小ささとすることができ、且つタイヤを迅速に装置に出し入れすることができるようになる。所望であれば、容器は一度に一つよりも多くのホイールが加熱されるようにされてもよい。
【０００９】
通常、容器は、レース中に要求されるように容器へのホイールの迅速な出し入れを容易にしてホイールへのアクセスを容易にするために、迅速に開くように構成される。よって、容器は、ボディと、このボディの内部に完全にアクセスできるようにするドアとを具備してもよい。
【００１０】
通常、容器は円形であるが、所望であれば他の形状の容器が用いられてもよい。
【００１１】
装置は、取付手段をホイールが位置決めされるスタッドとしたものである。或いは、取付手段は、適切な迅速ロック式および迅速解放式の取付手段であってもよい。
【００１２】
ホイールは容器内で水平に取付けられる。或いは、ホイールは容器内で鉛直に取付けられる。ホイールの正確な取付位置は容器内へのホイールの出し入れを容易にするために普通に選択される。
【００１３】
発生手段は、電磁エネルギとしてマイクロ波エネルギを発生させる。マイクロ波エネルギは、マイクロ波加熱用の四つの許容される生産科学的なおよび医学的な周波数帯域と合致するようなものとされる。マイクロ波エネルギは、２４５０ＭＨｚのマイクロ波周波数電力におけるものである。マイクロ波エネルギは、一般的なマグネトロンバルブおよび導波組立体の形態の発生手段から発生せしめられるか、或いはソリッドステートのマイクロ波結合電力発生用電子部品配列（solid-state microwave coupling power generation electronic component arrangement）から発生せしめられる。
【００１４】
或いは、装置は発生手段が電磁エネルギとして無線周波数エネルギを発生させるものであってもよい。用いられる無線周波数エネルギは、誘電加熱用の三つの許容される生産科学的なおよび医学的な周波数帯域と合致するようなものとされる。無線周波数電力は１３．５６ＭＨｚのものが好ましい。この無線周波数エネルギは、ソリッドステートの電力発生用電子要素（solid state power generating electronic component）を用いて発生せしめられる。
【００１５】
適切な温度指示手段がタイヤの温度を示すために使用される。したがって、例えば、タイヤの温度を遠隔的に検出する様々な方法が用いられる。タイヤの温度の遠隔的な検出は、材料の誘電正接および伝導率の測定に基づいて、予め確立されたコンパウンドの表面温度要求において全ての加熱を測定することができるように赤外線検出が用いられるのが好ましい。
【００１６】
本発明の装置は、金属製構成要素が装置の能動的部分を構成するようにされてもよい。本発明の装置は、マイクロ波キャビティの延長部としてまたは無線周波数アプリケータの一部として、ホイールハブのような金属構造体を使用することができるようにする。また、特に、タイヤが異なる誘導特性および伝導率のコンパウンドを有することが予想される場合に、特定のエネルギをシールドするために使用されてもよい。
【００１７】
本発明の装置は容易に持ち運び可能であるように構成されるのが好ましい。したがって、装置は、慣用的に配置された交流電圧供給機または直流電圧供給機の固定されたまたは持ち運び可能な供給機を用いて、トラックの傍において高周波加熱エネルギを安全に発生させ且つ有するように使用される。交流電圧供給機は、特定のレース場における特定の電圧および周波数に適合可能であるか、または別個の持ち運び可能な発電機によって達成される。直流供給機は、典型的なモータスポーツ用のバッテリ電力パックシステムを介したものである。
【００１８】
本発明の装置は、互換性のある電磁的な抑制技術を使用している。本発明の装置における電磁エネルギの分配は、上述したホイールを回転させるための回転手段の替わりの静的手段によって達成されてもよい。
【００１９】
本発明の装置は、ピットレーンにおいてまたはレース場のスターティンググリッドにおいて容易に作動するように配設可能である。
【００２０】
本発明の第一の更なる実施形態では、タイヤを昇温するための装置は、例えば、放射手段、伝導手段および対流手段等によって達成される補足的な加熱と組み合わせるのに適している。かかる補足的な加熱の一つの例は、高周波サセプタ加熱技術を用いたものである。サセプタンスおよび磁化感受性（magnetic susceptibility）が共に用いられる。高周波サセプタ加熱技術の使用は、特にホイールハブを加熱するように材料基体に接着せしめられる強磁性材料（Ｈ面）を使用した場合、およびタイヤ昇温処理中に温度制御が「キュリー点（キュリー温度）」の測定によって達成される場合に有利である。サセプタ装置は、タイヤ昇温処理中において、高周波エネルギと高周波によって発生された熱的に制御された加熱とを組み合わせて熱を金属ホイールハブに伝達するように典型的にはホイール取付手段内に組み込まれる。
【００２１】
本発明の第二の更なる実施形態では、タイヤを昇温するための装置は、レース車両の構成に組み込まれる。高周波発生器は、調和のとれたタイヤ荷重に適切な周波数で車両構造および電磁場制御技術を用いて、電磁エミッションを安全に制御するように、車両に搭載されてもよい。高周波エネルギは、現場において要求されたように個々のホイールに加えられる。車載型無線遠隔測定フィードバックシステムが、レースイベント中に車両のタイヤの昇温要求を操作および制御するように用いられる。レース車両自体の電気供給機は、高周波エネルギを発生させる手段を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照して単なる例として本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
まず、図１を参照すると、ホイール６に付いたタイヤ４を昇温させるための装置２が示されている。タイヤ４は車両レースに必要な温度にまで昇温され得る。装置２は容器８を具備し、この容器８内でタイヤ４が加熱される。また、装置２は、容器内に位置決めされた取付手段１０を具備し、この取付手段１０上にホイール６が取付けられる。より詳細には、ホイール６はハブ１２を具備し、このハブ１２は取付手段１０の一部を形成する直立したスタッド１４上に取付けられる。
【００２４】
装置２は、タイヤ４を加熱する周波数の電磁エネルギを発生させるための発生手段１６を有する。タイヤ４の温度を示すために温度指示手段１８が設けられる。タイヤ４が車両レースに必要な温度にまで制御可能に昇温されるように装置２の作動を制御するための制御手段（図示せず）が設けられる。
【００２５】
装置２は、容器８内のタイヤ４を確実に均一に加熱するためにホイール６を回転させるための回転手段２０を有する。
【００２６】
容器８は、一度に一つのホイール６のみを受容するのに適する大きさとされる。容器８は、レース中において要求されるように容器８へのホイール６の迅速な出し入れを容易にしてホイール６に容易にアクセルすることができるようにするために迅速に開口するように構成させる。容器８は本体２２とドア２４とを具備することが示されている。ドア２４は、ボディ２の内部へ完全にアクセスすることができるようにする。また、ドア２４はチョーク配列２６を有する。
【００２７】
図１から分かるように、ホイール６は容器８内において水平に取付けられる。回転手段２０はターンテーブルおよび駆動モータを具備する。制御手段は駆動モータの速度制御装置２８を有する。
【００２８】
温度指示手段１８は容器８の内部に位置決めされた温度センサである。所望であれば、一つよりも多い温度センサが用いられる。
【００２９】
発生手段１６は、マグネトロン３０と導波管３２とを具備する。また、発生手段１６は、交流または直流の供給機３６によって電力供給されるマイクロ波電力供給ユニット３４を具備する。
【００３０】
容器８が閉じられているときに、ホイール６は取付手段１０および回転手段２０を介して回転され得る。高周波エネルギを加えることにより、タイヤが予め定められた温度になるまでタイヤが昇温せしめられる。予め定められた温度において、発生手段１６はスイッチが切られるか、または予め定められた温度に維持するための小レベルの電磁エネルギを放射するように制御せしめられる。
【００３１】
次に図２を参照すると、図１に示した装置の代わりの装置２８が示されている。装置３８の下方部分は、図２に示されているように装置２の下方部分と同一である。
【００３２】
図２では、比較および理解を容易ならしめるために、図１と同様な部品には同一の参照番号が付されている。図２では、図１において使用されていたマグネトロン３０および導波管３２が高周波電力供給ユニット４０のソリッドステートのマイクロ波発生要素に交換されている。また、同調スタブおよびマイクロ波アンテナ列４２を具備するフィードシステムが容器８内に位置決めされる。
【００３３】
図３は装置４４を示しており、ここでも上記図面と同様な部品には同一な参照番号が付されている。図３では、装置４４は容器８の寸法が周波数波長にほとんど依存していないものとなっている。このことは、無線周波数電極をタイヤ４の表面に直接的に隣接して位置決めすることができるようにする。金属ハブ１２または別個の独立した構造体が、無線周波数電極４６として使用される。無線周波数電力供給用の整合・制御ユニット４８が用いられる。
【００３４】
図４は、装置５０を示しており、この装置５０は、図３ではハブであった無線周波数電極４６がここでは別個のプレートであるかまたは円形のアプリケータである無線周波数電極５２である点を除いて図３に示された装置４４と同様である。
【００３５】
図５および図６においては、比較および理解を容易ならしめるために、上記図面と同様な部品には同一の参照番号が付されている。
【００３６】
図５は、マイクロ波アンテナ列４２または無線周波数電極５２を有する装置を示している。また、容器構成８および高周波電源供給機４０が図５に示した装置５４において用いられる。車載式無線遠隔測定装置５６が高周波電源供給機４０に接続される。また、ライン５８を介して車載式直流供給機にも接続される。
【００３７】
図６はレース車両６２全体を用いた装置６０を示している。図示されているように、同軸ケーブルを用いたフロントホイール側高周波接続部６４が設けられる。また、遠隔測定制御システム６６、電気供給機６８および同軸ケーブルを使用したリアホイール側高周波接続部７０が設けられる。電力供給機４０は、適切な電力供給機である。
【００３８】
添付の図面を参照して上述した本発明の実施形態は単なる例であり、修正されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】車両レースに必要な温度にまでホイールに付いたタイヤを昇温させる第一の装置を示す。
【図２】車両レースに必要な温度にまでホイールに付いたタイヤを昇温させる第二の装置を示す。
【図３】車両レースに必要な温度にまでホイールに付いたタイヤを昇温させる第三の装置を示す。
【図４】車両レースに必要な温度にまでホイールに付いたタイヤを昇温させる第四の装置を示す。
【図５】車両レースに必要な温度にまでホイールに付いたタイヤを昇温させる第五の装置を示す。
【図６】車両レースに必要な温度にまでホイールに付いたタイヤを昇温させる第六の装置を示す。
【図１】
2005529019.tif 000003
【図２】
2005529019.tif 000004
【図３】
2005529019.tif 000005
【図４】
2005529019.tif 000006
【図５】
2005529019.tif 000007
【図６】
2005529019.tif 000008
【国際調査報告】
2005529019.tif 000009
2005529019.tif 000010
2005529019.tif 000011