(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内において、タイヤの内面の変形に連動する位置に配置された凸部とその凸部の動きに連動し、凸部を支える永久磁石の支柱、永久磁石の支柱の両側面に配置した鉄心に巻線を施した界磁巻線内を上下運動することにより発電するタイヤ内発電装置において、前記凸部が動く事ができるための開口部を周縁上に備え、かつ、前記凸部、凸部を支える永久磁石の支柱及び、支柱の両側面の界磁巻線を内包する事のできるタイヤ状の鉄の輪をタイヤ内部に装着した事を特徴とするタイヤ内発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車産業に関し、特に電気エネルギーの発電に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の走行時において、回転するタイヤの形状の変化およびタイヤ内部を利用するという、従来未利用方法の発電装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両の走行時に発生するタイヤの形状の変化およびタイヤ内部を利用して発電を行う発電装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、タイヤ内部において、タイヤの回転軸に対して、ほぼ直行する方向に動くように配置され、またタイヤの内部の内側面の変形に連動する位置に配置された凸部と、その凸部の動きに連動し、凸部を支える位置に配置された永久磁石の支柱が、永久磁石の支柱の両側面に配置した鉄心に巻線を施した界磁巻線の構成の両磁極からなり、それらが、車両の走行時にタイヤと接地点との接触時に、車両荷重によりおこるタイヤの形状の変化に伴って、タイヤの内側面が前期凸部を押し上げ、前記永久磁石の支柱が、凸部の動きに連動して、両磁極の間を上下運動することにより発電することを特徴とするタイヤ内発電装置を提案する。
【０００５】
上記構成に係るタイヤ内発電装置によれば、車両に取り付けられたタイヤには、車両荷重によりタイヤと地面との接地点において、そのタイヤの形状に歪みが生じるため、前記接地点のタイヤの底面は、タイヤの回転軸方向に向かって変型し、前記凸部をタイヤの回転軸方向に向かって押す。すなわち、タイヤの内部において、前記凸部は、タイヤの内側面に押され、タイヤの回転軸に対してほぼ直行する方向に動き、これにより、前記凸部を支持する前記支柱は、凸部の動きに連動し、支柱の両側面に配置した前記両磁極の間を上下運動することにより磁界を変動させ、発電が行われる。さらに、詳細に述べれば、凸部を受ける永久磁石の支柱の両端に、Ｎ極、Ｓ極があり、仮に、支柱の凸部に接している上端をＮ極とすると、支柱の下端はＳ極となる。永久磁石の支柱の両側面に配置された、鉄心に巻線を施した界磁巻線の構成の両磁極には、凸部側の端をＮ極、その反対側、タイヤの中心部側の端をＳ極と構成する。上記構成によると、永久磁石の支柱のＳ極と支柱の側面に配置された界磁巻線のＮ極は互いに引き合うため、相互の位置が保たれる。また、タイヤの内側面の変形に伴い、凸部がタイヤの内側に押されることにより、凸部を支える永久磁石の支柱は、磁極同士の弾き合う安定的な位置を越えて、さらに、タイヤ中心部に向かって動くことになるが、その後、タイヤ内側面から受けた力からの解放並びに永久磁石の支柱の下端にあるＳ極と界磁巻線からなる両磁極のタイヤ中心部側のＳ極との互いの反発する力により、元の位置、すなわち、タイヤ中心部とは反対の方向へ移動する。このような凸部を支える永久磁石の支柱の上下運動により、発生させた電流を界磁巻線のコイルを経てタイヤ外に導くことができる。
【０００６】
また、本発明のタイヤ内発電装置では、タイヤ内部において、請求項１記載の凸部と、その凸部の動きに連動し、凸部を支える永久磁石の支柱が、永久磁石の支柱の両側面に配置した鉄心に巻線を施した界磁巻線からなる磁界を上下運動することにより、すなわち永久磁石の支柱が両磁極の間を上下運動することにより磁界を変動させ、さらに、前期凸部がタイヤの内側面に接し、タイヤ内側面の形状の変化に伴って連動し動くことができるための開口部を周縁上に備え、請求項１記載の凸部、凸部を支える永久磁石の支柱および、支柱の両側面の両磁極を内包することのできるタイヤ状の鉄の輪を配置した。
【０００７】
上記構成によれば、タイヤとほぼ同型のタイヤ内部に装着可能な大きさのタイヤ状の鉄の輪と、前記タイヤ状の鉄の内部に請求項１記載の凸部、凸部を支える永久磁石の支柱および、支柱の両側面の両磁極を内包することのでき、また鉄の輪周縁上に前記凸部がタイヤの内側面に接するための開口部を設け、これにより、タイヤの形状の変化に伴ってタイヤの内側面が前記凸部と接触することができる。凸部を支持する前記永久磁石の支柱が凸部の動きに連動して、支柱の両側面に配置した前記両磁極の間を上下運動することにより磁界を変動させ、発電が行われる。
【００１４】
用語の説明として、本発明において、タイヤとは、要するに車両に使用されるものであればいかなるものでもよい。具体的には、例えば、自動車、トラック、バイク、原動機付自転車、自転車等に取り付けられるタイヤを使用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態におけるタイヤ内発電装置をタイヤ内部に設置した概略構成を示す平面図であり、図２は、タイヤ内発電装置をタイヤ内部に２式設置した状態を示す断面斜視図である。図において、タイヤ内発電装置はタイヤ５の内部に設置され、１は凸部で、支柱２によって支持されており、支柱２の両側面に位置するように両磁極３がホイル４上に固定されている。
【００１７】
凸部１は、タイヤ５の形状の変化に伴ってタイヤ５の内側面と接するので、凸部１の先端は球状またはタイヤ５内側面を損傷することのないように工夫された材質および形状が好ましい。また、支柱２は両磁極３との相反する力によって支えられており、支柱２は、凸部１がタイヤ５の形状の変化を最も受けやすい所に位置するよう凸部１を支持している。
【００１８】
上記の第１実施形態におけるタイヤ内発電装置では、次のようにして発電が行われる。すなわち、タイヤ５内部において凸部１が位置する面のタイヤ５の外部側面が地面と接する際、タイヤ５は車両荷重により形状が変化することから、凸部１が位置する面のタイヤ５内側面は、タイヤ５の回転軸方向に向かって変型し、凸部１に接触し、よって、ここに凸部１をタイヤ５の回転軸方向に押し出す力が発生する。凸部１を支持する支柱２は、凸部１の動きに連動して、支柱２の両側面に配置した両磁極３の間を上限運動することにより磁界を変動させ、発電が行われる。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００２０】
図３は、本発明の第２実施形態におけるタイヤ内発電装置をタイヤ内部に設置した概略構成を示す平面図であり、図４は、タイヤ内発電装置をタイヤ内部に２式設置した状態を示す断面斜視図である。
【００２１】
図において、７はタイヤ状の鉄の輪で、周縁上には凸部１がタイヤ5の内側面と接するために開口部６を備えている。第２の実施形態では、上記第１の実施形態におけるタイヤ内発電装置にタイヤ状の鉄の輪７をタイヤ５内部に装着し、タイヤ状の鉄の輪７の内部に第１の実施形態を備える構成にした。また、タイヤ状の鉄の輪７の構成以外は第１の実施形態と同じである。
【００２２】
図３および図４において、前述した第１の実施形態と同一の構成部分は同一符号をもって表す。また、第１の実施形態におけるタイヤ内発電装置と第２の実施形態におけるタイヤ内発電装置との相違点は、タイヤ状の鉄の輪７をタイヤ５内部に装着し、タイヤ状の鉄の輪７の内部に第１の実施形態におけるタイヤ内発電装置を配置したことであり、両磁極３はタイヤ状の鉄の輪７上に固定し、凸部１はタイヤ状の鉄の輪７の周縁状に備えた開口部６よりタイヤ５内側面に接する。
【００２３】
これにより、両磁極３の固定が容易になる。また、既存のタイヤにタイヤ内発電装置を装着可能とするために、タイヤ状の鉄の輪７を組み立て可能な構成にすることが好ましい。さらに、タイヤ状の鉄の輪７は、車両の走行時に発生するタイヤの破損による事故の被害を最小限にとどまらせることが可能な部材、構成を用いることが好ましい。
【００２４】
また、図３における開口部６のように一定の間隔でタイヤ状の鉄の輪７の周縁上に開口部６を複数備え、開口部６と同数の複数式の第１実施形態によるタイヤ内発電装置をタイヤ状の鉄の輪７内部に設置し、発電を行うことにより、車両の走行時にタイヤ５が回転することにより、より多くの発電を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タイヤ内部の空間とタイヤに生じる形状の変化を利用することにより電力を発電するタイヤ内発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるタイヤ内発電装置をタイヤ内部に設置した概略構成を示す平面図
【図２】本発明の第１の実施形態におけるタイヤ内発電装置をタイヤ内部に２式設置した状態を示す断面斜視図
【図３】本発明の第２の実施形態におけるタイヤ内発電装置をタイヤ内部に設置した概略構成を示す平面図
【図４】本発明の第２の実施形態におけるタイヤ内発電装置をタイヤ内部に２式設置した状態を示す断面斜視図
【符号の説明】
１  凸部
２  支柱
３  両磁極（界磁巻線）
４  ホイル
５  タイヤ
６  開口部
７  タイヤ状の鉄の輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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