(57)【要約】【課題】  駆動輪および非駆動輪の種別を問うことなく、電力伝送効率が向上する車両給電装置を提供する。【解決手段】  車両給電装置は、車両の有する複数のタイヤの下方に設置される複数の導体から、該タイヤの有するタイヤ内導体を介して受電装置に給電するものである。タイヤは、導電材料によって形成されるリムおよび絶縁材料によって形成されるディスクで構成されるツーピースホイールと、リムの内周面に近接して配設される受電電極とを備える。二つのタイヤを使用し、一方を供給経路に供し、他方を帰還経路に供することで、車両の外部から車両に電力を伝送する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の有する複数のタイヤの下方に設置される複数の導体から、該タイヤの有するタイヤ内導体を介して受電装置に給電する車両給電装置において、
前記タイヤは、導電材料によって形成されるリムおよび絶縁材料によって形成されるディスクで構成されるツーピースホイールと、
前記リムの内周面に近接して配設される受電電極とを備えることを特徴とする車両給電装置。
【請求項２】
車両の有する第１タイヤの下方に設置された第１導体と、車両の有する第２タイヤの下方に設置された第２導体とから、前記第１タイヤの有する第１タイヤ内導体及び前記第２タイヤの有する第２タイヤ内導体を介して、前記車両に給電する車両給電装置であって、
前記第１タイヤに近接し、前記第１タイヤ内導体と容量結合して、前記車両に配設された第１電極と、前記第２タイヤに近接し、前記第２タイヤ内導体と容量結合して、前記車両に配設された第２電極と、前記第１導体と前記第２導体の間に給電される交流電力を、前記第１電極と前記第２電極により受電する受電装置とを備える車両給電装置において、
前記第１タイヤは、導電材料によって形成される第１リムおよび絶縁材料によって形成される第１ディスクとで構成される第１ツーピースホイールと、前記第１リムの内周面に近接して配設される第１電極とを備え、
前記第２タイヤは、導電材料によって形成される第２リムおよび絶縁材料によって形成される第２ディスクとで構成される第２ツーピースホイールと、前記第２リムの内周面に近接して配設される第２電極とを備える
ことを特徴とする車両給電装置。
【請求項３】
前記第１電極は、前記第１リムの内周面との間に適宜間隔を保持しつつ配設され、該第１リムと容量結合するものであり、
前記第２電極は、前記第２リムの内周面との間に適宜間隔を保持しつつ配設され、該第２リムと容量結合するものであることを特徴とする請求項２に記載の車両給電装置。
【請求項４】
前記第１電極は、ブラシまたはスリーブリングを介して、前記第１リムの内周面に接触しつつ配設されるものであり、
前記第２電極は、ブラシまたはスリーブリングを介して、前記第２リムの内周面に接触しつつ配設されるものであることを特徴とする請求項２に記載の車両給電装置。
【請求項５】
前記第１電極または前記第２電極は、それぞれ前記第１リムまたは前記第２リムと同心の円筒状に形成された円筒電極であることを特徴とする請求項３または４に記載の車両給電装置。
【請求項６】
前記円筒電極は、円形板状に形成された絶縁プレートの周縁に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の車両給電装置。
【請求項７】
前記ツーピースホイールを構成する前記ディスク、前記第１ツーピースホイールを構成する前記第１ディスク、または前記第２ツーピースホイールを構成する前記第２ディスクは、ガラス繊維強化プラスチックによって構成されるものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両給電装置。
【請求項８】
前記車両のサスペンションはハブキャリアと支持アームとで構成されるものであり、
前記ハブキャリアは、絶縁材料によるハブキャリアボディと、該ハブキャリアボディに前記支持アームを接続するためのマウント部とを備えるものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の車両給電装置。
【請求項９】
前記ハブキャリアボディは、ＭＣナイロンによって構成されていることを特徴とする請求項８に記載の車両給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギを動力とする車両に対し、車両外から給電するための装置に関し、特に、車両の有するタイヤを介して路面から車体へ給電する車両給電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の有するタイヤを介して路面から車体へ給電する車両給電装置としては、車両の有する複数のタイヤの下方に設置される複数の導体から、当該タイヤの有するタイヤ内導体を介して受電装置に給電させる技術があった（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示される技術は、本願発明者らによって開発されたものであって、タイヤが静電容量を有していることに着目し、その静電容量を利用して路面から車体への交流送電を実現したものであった。すなわち、内部にスチールベルトを有するタイヤにあっては、タイヤの外周面（トレッドゴム）に沿ってメッシュ状のスチールベルトが設けられていることから、タイヤの外周面とスチールベルトとの間の距離は小さく、スチールベルトの面積が大きいため、タイヤの外周面とスチールベルトとの間に大きな静電容量が存在する。さらに、タイヤは、タイヤゴムを装着する金属製のホイールを有していることから、タイヤの表面とホイールとの距離は小さく、ホイールの面積が大きいため、タイヤの表面とホイールとの間にも大きな静電容量が存在する。このタイヤの有する静電容量を利用して、路面に設置される導体から車体に設けられる導体にかけて交流電力を伝送させるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７５８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前掲の特許文献１に開示される発明は、路面から車体へ交流送電することができる点で優れたものであるが、ホイールと車軸との間が導通する構成となっており、車軸を介して金属車体に導通し、当該金属車体によって電力損失が発生することが懸念されていた。すなわち、電力伝送効率が低くなることが予想されるものであった。そこで、車体（サスペンション構造部）と車輪部分との間を絶縁することにより、金属車体との導通による電力損失を解消させることが想定される。
【０００６】
ところが、車体と車輪部分との絶縁によって電力損失を解消させようとする場合には、車体を支持するための構造上の特性から、非駆動輪においては絶縁させることは可能であるとしても、駆動輪にあっては、駆動系の金属部品によって導通することとなるため、有効な絶縁構造とすることができなかった。
【０００７】
本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、駆動輪および非駆動輪の種別を問うことなく、電力伝送効率が向上する車両給電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、車両の有する複数のタイヤの下方に設置される複数の導体から、該タイヤの有するタイヤ内導体を介して受電装置に給電する車両給電装置において、前記タイヤは、導電材料によって形成されるリムおよび絶縁材料によって形成されるディスクで構成されるツーピースホイールと、前記リムの内周面に近接して配設される受電電極とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、ツーピースホイールのディスクを絶縁材料とすることにより、このディスクに接続される車軸部分は、リムとの間で電気的に絶縁されることとなり、駆動系を構成する金属部品との導通を解消させることができる。また、受電電極をリムの内周側に近接して設けることにより、受電電極は、スチールベルトおよびリムをタイヤ内導体として容量結合されることとなる。従って、車軸またはドラムブレーキもしくはディスクブレーキなどのブレーキ構造体よりも外周側において電力が伝送されることとなり、ディスクと連結される金属製の車軸等との間は、高周波絶縁されることとなる。
【００１０】
上記の受電電極は、平板状の平面導体や円筒状の円筒導体とすることができ、また、円筒体表面に積層された円筒導体としてもよい。また、各種構成の導体はメッシュ導体としてもよい。ただし、メッシュ導体の場合は、使用周波数の波長よりも十分に短い間隔のメッシュとすべきである。また、リムの内周面に近接して設けられるとは、接触した状態と、適宜間隔を有して設けられる状態との双方を含むことを意味する。なお、近接する受電電極は、車軸またはブレーキ構造体を包囲するように、連続する単一の円筒状とすることが好ましいが、複数に分割して構成してもよく、包囲する状態は完全に包囲した状態に限らず、概ね包囲されている状態であってもよい。
【００１１】
なお、車両とは、タイヤを有する移動体を意味するものであり、自動車、オートバイ、電動自転車、ラジコンカーのみならず、移動可能なロボットや産業用搬送装置なども含まれるものである。また、受電装置は、交流電力を整流する整流回路や、整流後の電力を貯蔵するバッテリなどを有する回路である。電源装置には、高周波電源装置を用いることがきるが、高周波電源装置から供給される高周波電力は、高周波による電力伝送において反射波の発生による伝送効率が低下するため、高周波バランや整合回路によってインピーダンス整合を行うことが好ましい。
【００１２】
本発明は、車両の有する第１タイヤの下方に設置された第１導体と、車両の有する第２タイヤの下方に設置された第２導体とから、前記第１タイヤの有する第１タイヤ内導体及び前記第２タイヤの有する第２タイヤ内導体を介して、前記車両に給電する車両給電装置であって、前記第１タイヤに近接し、前記第１タイヤ内導体と容量結合して、前記車両に配設された第１電極と、前記第２タイヤに近接し、前記第２タイヤ内導体と容量結合して、前記車両に配設された第２電極と、前記第１導体と前記第２導体の間に給電される交流電力を、前記第１電極と前記第２電極により受電する受電装置とを備える車両給電装置において、前記第１タイヤは、導電材料によって形成される第１リムおよび絶縁材料によって形成される第１ディスクとで構成される第１ツーピースホイールと、前記第１リムの内周面に近接して配設される第１電極とを備え、前記第２タイヤは、導電材料によって形成される第２リムおよび絶縁材料によって形成される第２ディスクとで構成される第２ツーピースホイールと、前記第２リムの内周面に近接して配設される第２電極とを備えることを特徴とする。
【００１３】
上記のような構成によれば、第１タイヤおよび第２タイヤにおいて、それぞれのタイヤを容量として、第１電極および第２電極と、第１導体および第２導体とが静電結合され、受電装置に交流電力を給電することができる。第１タイヤと第２タイヤの二種類を用いるのは、路面から電流を供給する経路と、路面へ帰還する経路とを設けるためである。従って、電流の供給路と帰還路が形成される構成となっていれば、各１個のタイヤを使用する場合に限られず、いずれか一方または双方に複数のタイヤを使用することができる。例えば、左側の前後両輪におけるタイヤを供給路に供し、右側の前後両輪におけるタイヤを帰還路に供して、並列に用いる場合などがあり得る。
【００１４】
上記構成の発明においては、第１電極および第２電極が、第１リムおよび第２リムとの間で、供給路または帰還路の一部を形成させればよいことから、前記第１電極は、前記第１リムの内周面との間に適宜間隔を保持しつつ配設され、該第１リムと容量結合するものであり、前記第２電極は、前記第２リムの内周面との間に適宜間隔を保持しつつ配設され、該第２リムと容量結合するものと構成することができる。また、前記第１電極は、ブラシまたはスリーブリングを介して、前記第１リムの内周面に接触しつつ配設されるものであり、前記第２電極は、ブラシまたはスリーブリングを介して、前記第２リムの内周面に接触しつつ配設されるものと構成することができる。
【００１５】
なお、上記構成の発明においては、第１電極および第２電極は、第１リムおよび第２リムから効率よく電力を伝送させるため、それぞれの電極は、それぞれのリムと同心の円筒状に形成された円筒電極であることが好ましい。この場合、円筒電極は、車軸や駆動系および制動系等の金属部品との間における絶縁状態を維持させるため、絶縁材料を介して支持されることが好ましい。そこで、ブレーキ構造体がドラムブレーキの場合は、ブレーキドラムの外周面に絶縁材料（樹脂等）を介して装着することができ、また、ブレーキ構造体がディスクブレーキの場合には、ブレーキディスクの外方において円筒電極を配設するため、円形板状に形成された絶縁プレートの周縁に支持させることができる。
【００１６】
また、ツーピースホイール、第１ツーピースホイールまたは第２ツーピースホイールを構成する各ディスクは、十分な強度および絶縁性を有することが要求されることから、ガラス繊維強化プラスチックによって構成されることが好ましい。
【００１７】
上記各構成の発明においては、前記車両のサスペンションはハブキャリアと支持アームとで構成されるものであり、前記ハブキャリアは、絶縁材料によるハブキャリアボディと、該ハブキャリアボディに前記支持アームを接続するためのマウント部とを備えるように構成することができる。
【００１８】
上記構成の場合には、アッパアームおよびロアアームやショックアブソーバなどの各種の支持アームが、絶縁材料によるハブキャリアボディによって支持されることとなり、金属車体を絶縁させることができる。この場合におけるハブキャリアボディは、ＭＣナイロンによって構成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、タイヤを容量とする容量結合によって電力を供給する際に、当該タイヤが、絶縁材料によって形成されるディスクを有するツーピースホイールによって構成されることから、ディスク部分は静電容量が存在せず、当該ディスクによって支持される車軸およびこれに連動するブレーキ構造体と絶縁させることができる。すなわち、車軸を電力伝送における供給路または帰還路の一部から排除させる構成となり、駆動系の構造が異なる駆動輪と非駆動輪とのいずれにおいても電力伝送が可能となる。
【００２０】
さらに、車軸を主とする駆動系部品が電力伝送に寄与しない構成となることから、金属車体と導通させない、または車体との導通の可能性を著しく低下させることとなり、電力供給における電力伝送効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態の概略を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に使用されるツーピースホイールを示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に使用されるタイヤ部分を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に使用されるハブキャリアの構成を示す説明図である。
【図６】実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態の概略を示すものである。本実施形態は、図１に示されるように、車両の有するタイヤ１，２の下方において、例えば道路などの路面３に導体（電極）３１，３２を埋設し、両導体３１，３２の間には、車両に給電するための電源装置４が設けられるものである。タイヤ１，２は、それぞれホイール５，６に装着され、当該ホイール５，６を構成するリム５１，６１によってタイヤ内導体が形成されている。このタイヤ内導体としてのリム５１，６１の内周面に近接して受電電極７，８が配設されており、これらの受電電極７，８は、受電装置９に接続されている。
【００２３】
電源装置４は、高周波電源装置４１とＲＦ（高周波）バラン４２および整合回路４３を有するものである。高周波電源装置４１から供給される高周波電力は、高周波による電力伝送において反射波の発生による伝送効率が低下するため、ＲＦバラン４２および整合回路４３によってインピーダンス整合を行うものとしている。また、受電装置９は、整流回路９１とバッテリ９２を有するものである。なお、電源装置４および受電装置９は、効率よく電力伝送し得るものであればよく、その構成については上記例以外のものとすることができる。
【００２４】
タイヤ１，２は、接地部を構成するゴムタイヤ（トレッドゴムおよびサイドウォール）１０，２０と、このゴムタイヤ１０，２０を装着するためのホイール５，６とで構成されるが、ホイール５，６は、リム５１，６１と、ディスク５２，６２とを連結させたツーピースホイールによって構成されている。
【００２５】
さらに、このツーピースホイール５，６は、リム５１，６１を形成する部分が金属などの導電材料で構成される一方、ディスク５２，６２を形成する部分が絶縁材料によって構成されるものとしている。リム５１，６１を構成する金属材料としては、一般的なアルミニウム合金などを使用することができ、ディスク５２，６２を構成する絶縁材料としては、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastic）を用いることができる。
【００２６】
ガラス繊維強化プラスチックは、プラスチックにガラス繊維を混ぜて成形されるものであり、ガラス繊維の種類等によって強度等は各種存在するが、一般的なガラス繊維強化プラスチックの特性は、概ね次のとおりである。引張強度：約１，０７９ＭＰａ、ヤング率：約４４．１３０ＧＰａ、体積抵抗率：１×１０１５（Ωcm）、比重：２である。従って、軽量でありながら十分な強度を有する絶縁材料となり得る。
【００２７】
受電電極７，８は、リム５１，６１の内周面に近接（接触状態を含む）して設けられるものであり、本実施形態では円筒状に構成された円筒電極としている。この受電電極７，８は、車軸周辺に設けられる樹脂材料（絶縁材料）の絶縁プレート７１，８１によって支持されている。従って、車軸等の金属材料と受電電極７，８は電気的に絶縁された状態となっている。なお、この絶縁プレート７１，８１は、ハブキャリアに固着させることにより、車体とともに固定されることとなり、この絶縁プレート７１，８１によって支持される受電電極７，８も固定する（回転しない）ように設けることができる。
【００２８】
また、一般的なゴムタイヤ１０，２０のトレッドゴム（トレッド部分）の内側には、金属製網状のスチールベルト１１，２１が設けられている。この種のスチールベルト１１，２１を有する構成のタイヤ１，２においては、当該スチールベルト１１，２１もタイヤ内導体として機能することとなる。
【００２９】
すなわち、路面３に埋設される導体（電極）３１，３２と受電電極７，８は、スチールベルト１１，２１およびリム５１，６１をタイヤ内導体として、ゴムタイヤ１０，２０を容量とする容量結合がなされることとなる。また、受電電極７，８をリム５１，６１の内周側に近接して設けることにより、リム５１，６１から電力が伝送されることとなり、駆動系または制動系の各部品よりも外周側において電力伝送され、これらは高周波絶縁されることとなる。
【００３０】
ここで、図２（ａ）に示すように、ホイール５，６は、前述のように導電材料と絶縁材料とによるツーピースホイールである。リム５１，６１はアルミニウム合金によって略円筒状に構成され、ディスク５２，６２との連結領域には、フランジ部５３，６３が設けられている。このフランジ部５３，６３には、締着部材５４，６４との締着を可能にするためのネジ穴５５，６５が刻設されるものである。ディスク５２，６２は、ガラス繊維強化プラスチックにより円形板状に構成されるものであり、その中央にはハブ孔５６，６６と、その周辺にボルト孔５７，６７が設けられ、車軸との連結を可能にするものである。さらに周辺近傍には全周に適宜間隔の連結孔５８，６８が設けられ、前記締着部材５４，６４によるリム５１，６１との連結に供されるものとなっている。
【００３１】
また、リム５１，６１の内周面には、円筒電極７，８が絶縁プレート７１，８１の周縁に接合された状態で配設されるものである。本実施形態では、円筒電極７，８は、リム５１，６１の内周面と非接触の状態で（適宜間隔を有して）配設されたものを例示している。そこで、円筒電極７，８は、絶縁プレート７１，８１によって、ハブキャリアを介して車体に支持される構成とすることができることから、リム５１，６１が回転する状態であっても、回転することのない状態とすることができる。従って、この受電電極７，８を受電装置９に接続するとしても、その接続状態は安定することとなる。なお、受電電極７，８および絶縁プレート７１，８１は、ホイール５，６と一体に設けられるものではないが、その位置関係を示すために、図示したものである。
【００３２】
このように、リム５１，６１に対してディスク５２，６２を締着部材５４，６４によって連結することにより、両者は一体化したホイール５，６を形成することができるものである。このような構成から、ディスク５２，６２は、絶縁体で構成されており、これに連結される金属製の車軸等は電気的に絶縁された状態となる。他方において、リム５１，６１は、タイヤを容量とする容量結合がなされ、また、リム５１，６１に近接する円筒電極７，８が非接触である場合には、当該円筒電極７，８も容量結合された状態となるのである。
【００３３】
すなわち、図３に示すように、タイヤ１，２は、その外周部分から中心に向かって、ゴムタイヤ１０，２０のトレッド、金属製のリム５１，６１、円筒電極７，８、および車軸（またはブレーキ構造体）の順序に整列することとなる。このうち、導電性を有する材料からなるものは、リム５１，６１および円筒電極７，８（タイヤ構成によってはスチールベルト１１，２１）となり、相互間に適宜な距離を有している。これらの導電性を有する部分は、それぞれ面積が大きいことから、相互間の間隔（距離）は大きいけれども相互間の静電容量は大きくなる。
【００３４】
従って、タイヤ１，２の下方に配置される導体３１，３２とタイヤ１，２が有するリム５１，６１との間、リム５１，６１と円筒電極７，８との間で、大きな静電容量が形成され、大きなコンデンサとして機能させることができる。つまり、この静電容量を利用して、導体３１，３２から円筒電極７，８へ交流電力を電送させることができるのである。なお、図３では、路面を省略して描いていない。また、スチールベルト１１，２１（図１参照）をタイヤ内導体と考える場合には、導体３１，３２とスチールベルト１１，２１との間、スチールベルト１１，２１とリム５１，６１との間にも静電容量が形成され、コンデンサとして機能させることができる。
【００３５】
なお、金属材料からなる車軸等は、円筒電極７，８から距離を有してタイヤ１，２の内部に配置されるものであるが、タイヤ１，２の下方の電極３１，３２と、円筒電極７，８との間に配置されるものではなく、また、各部と電気的に接続されているものではないことから、金属製の車軸等は静電容量を形成させるものではなく、高周波絶縁された状態となるものである。また、円筒電極７，８は、絶縁プレート７１，８１によって絶縁されていることから、この円筒電極を車体に接触させることなく受電装置に接続することにより、車体への導通は回避し得るものとなる。
【００３６】
以上のように、本実施形態にあっては、タイヤ１，２の下方に設置される導体３１，３２と、円筒電極７，８とがタイヤを容量として容量結合されることから、車両の外部に設置する電源装置から受電装置への交流電力を供給することが可能となる。
【００３７】
すなわち、図１において示されているように、例えば、二つのタイヤ１，２（第１タイヤ１および第２タイヤ２）の下方のそれぞれに設置される導体３１，３２（第１導体３１および第２導体３２）から、タイヤ内導体であるリム５１，６１（第１タイヤ内導体５１および第２タイヤ内導体６１）を介して受電装置９に給電するものである。このとき、それぞれのタイヤ１，２（第１タイヤ１および第２タイヤ２）に近接する円筒電極７，８（第１電極７および第２電極８）は、リム５１，６１（第１タイヤ内導体５１および第２タイヤ内導体６１）と容量結合している。
【００３８】
そして、タイヤ１，２（第１タイヤ１および第２タイヤ２）が有するツーピースホイール５，６は、それぞれリム５１，６１（第１リム５１および第２リム６１）に対して絶縁材料によるディスク５２，６２（第１ディスク５２および第２ディスク６２）で構成され、円筒電極７，８（第１電極７および第２電極８）は、それぞれリム５１，６１（第１リム５１および第２リム６１）の内周面に近接して配置される状態となる。
【００３９】
その結果、交流電力は、タイヤをコンデンサとして機能させて伝送することができることとなり、路面からの電力供給に際して、一方のタイヤ（例えば、第１タイヤ１）が路面からの電流を供給する経路とし、他方（例えば、第２タイヤ２）を路面へ帰還する経路とすることができるのである。従って、図示の例示に限らず、電流の供給路と帰還路が形成される構成となっていれば、供給路または帰還路を形成するためのタイヤを複数とすることができるものである。
【００４０】
なお、各タイヤ１，２の内部に配置される車軸に関し、当該車軸は、駆動側または非駆動側のいずれであっても同様である。駆動側の場合は車軸がドライブシャフトに接続される点についてのみ異なり、他の構成が相違するものではない。従って、駆動輪と非駆動輪とを区別することなく、電力伝送に供することができる。また、例えば、四輪車両の場合には、全てを電力伝送に供することも可能であり、前輪のみを利用し、または後輪のみを使用することも可能となる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本実施形態を示すものである。この図に示されているように、タイヤ１，２の内部構造は、前述した第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、ハブキャリアを使用して車体との絶縁性を向上させるものである。すなわち、サスペンションは、ハブキャリア７５と、各種の支持アーム７６，７７，７８とで構成され、ハブキャリア７５は、ベアリング７９を介して車軸に支持されるものである。
【００４２】
そこで、ハブキャリア７５を絶縁体で構成することにより、車体が電極等と導通させないものとすることができるのである。ところが、その強度等を考慮する場合、通常のハブキャリア構造を単純に樹脂等に変更することができないことから、本実施形態では、ハブキャリア７５をボディとマウントに分けて構成し、これを一体化するように構成したものである。
【００４３】
すなわち、図５（ａ）に示されるように、ハブキャリア７５は、ハブキャリアボディ８５と、これに接続可能な各種マウント８６，８７，８８とで構成している。ハブキャリアボディ８５は、ＭＣナイロンを略直方体に形成してなる構成とし、適度な肉厚を有しつつ、厚み方向等に接続用の孔およびネジ穴を穿設および螺刻したものである。各種のマウント８６，８７，８８は、ショックアブソーバマウント８６、ロアアームマウント８７、およびタイロッドマウント８８を例示している。アッパアームが接続される場合は、そのためのマウントが装着され、後輪のように操舵不要の場合はタイロッドマウント８８を排除してもよい。
【００４４】
一般的なＭＣナイロンの特性は、引張強度：９６ＭＰａ、ヤング率：３．５３ＧＰａ、比誘電率（１ＭＨｚ）：３．７、誘電正接（１ＭＨｚ）：０．０２、比重：１．１６であることから、軽量でありながら十分な強度および絶縁性を有するものである。
【００４５】
なお、ハブキャリアボディ８５をＭＣナイロン製とすることにより、当該ハブキャリアボディ８５によって絶縁されることから、これに接続されるマウント８６，８７，８８は金属製の材料を用いることができる。
【００４６】
上記のような構成とすることにより、サスペンションを介した車体との導通を回避することができる。これは、上述のように、ホイールのディスクを絶縁材料で構成した場合においても、何らかの原因により車軸に電力が供給されるような場合に効果的である。このような事態としては、例えば、リムから距離を有する車軸との間で静電容量が形成することがあるような場合である。
【００４７】
また、サスペンションを介した導通を回避するための機構は、非駆動輪における操舵側のタイヤに使用することが好適である。駆動側の場合には、車軸そのものが駆動系の金属材料との接続が想定されるためであり、操舵側でない場合は、左右両輪が独立していないからである。
【実施例】
【００４８】
上記の実施形態の構成により電力伝送効率がどの程度上昇したかについて実験を行った。第１の実施形態における電力伝送効率を検証するために、ドラムブレーキを有するブレーキ構造体の車輪について実験した。その構成として、ホイールは、アルミニウム合金製のリムとガラス繊維強化プラスチック製のディスクで構成し、円筒電極を絶縁プレートで支持した。絶縁プレートとしてはＭＣナイロンを使用し、その大きさは外周の径を２９０ｍｍとし、円筒電極は幅６５ｍｍとした。リムと円筒電極とのクリアランスは５ｍｍとし、回転する部分と最も接近する車体構成部品とのクリアランスを１０ｍｍとした。
【００４９】
なお、道路を想定し、８０ｍｍのアスファルトと、その下部に４００ｍｍ×６００ｍｍの面積の電極を埋設し、この電極の下部に発泡材とＧＮＤ板を敷設した。最大有能伝送効率ηｍａｘは、下記の式によって算出した。
【００５０】
【数１】
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【００５１】
上記実験の結果を図６に示す。図において、「ホイール絶縁タイヤ集電構造」として表示する実線は、上述のアルミニウム合金製のリムとガラス繊維強化プラスチック製のディスクで構成したホイールによって車体を絶縁した場合の電力伝送効率を示すものである。また、「樹脂製ハブキャリア集電構造」として表示する破線は、ＭＣナイロン製のハブキャリアボディに各種マウントを装着したハブキャリアによって車体を絶縁した場合の電力伝送効率し、「従来構造（純正構造）」として示すドット線は、車体に対する絶縁を行わない純正構造の車両に対する電力伝送効率を示すものである。
【００５２】
この図に示されるように、実験結果によりアルミニウム合金製のリムとガラス繊維強化プラスチック製のディスクで構成したホイールを用いた場合の電力伝送効率は、従来構造（純正構造）に比べて大きく向上した結果を得ることができた。特に、現実に使用予定とする周波数１３．５６ＭＨｚにおいては、従来構造（純正構造）では最大有能伝送効率が５３．２％であったのに対し、ホイールによる絶縁構造とした場合には９２．８％となる結果を得た。
【００５３】
また、ＭＣナイロン製のハブキャリアボディに各種マウントを装着したハブキャリアを用いた場合の電力伝送効率においても従来構造（純正構造）に対し大きく向上している。この場合の周波数１３．５６ＭＨｚにおける最大有能伝送効率についても９１．１％となっており、上記二種類の絶縁構造を併用する場合（すなわち第２の実施形態）には、さらに電力伝送効率を向上させ得ることが明らかである。
【００５４】
本発明の実施形態および実施例は上記のとおりであるが、これらは本発明の例示であって、本発明がこれらの実施形態等に限定されるものではない。従って、上記実施形態等の一部を変更し、または他の構成としてもよいものである。
【００５５】
例えば、受電電極として円筒電極を例示したが、一体的な円筒体で構成するものではなく、複数に分割されたものであってもよく、また、路面に接地する位置に近接する位置において平板状の電極を設ける構成であってもよい。
【００５６】
また、受電電極は、リムとの間に適宜間隔を有して配置した構成としたが、ブラシまたはスリーブリングを介して、リムの内周面に接触するように配設する構成としてもよい。この場合には、接触面が摩耗することが想定されるが、本発明はこのような構成を排除するものではない。
【符号の説明】
【００５７】
１，２  タイヤ
３  路面
４  電源装置
５，６  ホイール
７，８  受電電極（円筒電極）
９  受電装置
１０，２０  ゴムタイヤ
３１，３２  導体（電極）
４１  高周波電源装置
４２  ＲＦ（高周波）バラン
４３  整合回路
５１，６１  リム
５２，６２  ディスク
７１，８１  絶縁プレート
７５  ハブキャリア
７６，７７，７８  支持アーム
８５  ハブキャリアボディ
８６，８７，８８  マウント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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