CN105722420B - 静电放电接地装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种静电放电接地装置。该静电放电接地装置包括块件和导电弹性线，所述块件的顶面和底面分别具有至少两个通孔，所述导电弹性线从一个通孔到另一个通孔地穿过所述至少两个通孔从而形成至少在所述块件的底面突出的弧形以用作与静电耗散或导电地面接触的软表面接触。因此，本申请制造简单、成本低廉，且无需滚球轴承、螺钉、螺栓和螺帽、粘合剂和铆钉。

Description

静电放电接地装置

技术领域

本发明通常涉及静电放电领域，更具体地说，涉及一种静电放电接地装置。

背景技术

目前为止，已有多个现有技术记载了各种特定的移动或者固定接地装置在静电电荷或静电接地方面的使用和应用。

美国专利US 2125378记载了一种接地装置，其可以附连到车辆的金属部分以将任何集聚的静电电荷从车辆排出到地面。美国专利US 6327131 B1记载了一种运输装置，其包括导电推车、与该导电推车耦连的导电垫，以及将所述导电垫耦连到电缆的接地装置。美国专利US 6357767记载了附连到车轮的车轴以将任何集聚的静电电荷从移动装置排出到地面的接地装置。

在静电敏感的制造环境中，推车、电车、椅子和其他移动或者非移动物体在典型的静电保护区域的接地通常可以通过使用静电耗散或者导电回旋脚轮、车轮或者滚筒来实现。然而，静电接地回旋脚轮、车轮或者滚筒在实际使用中存在某些缺陷。由于在实际现场生产环境中，大多数地面都是不平的，因此需要将接地装置的两个或以上的单元贴附到每个移动推车、电车、椅子上以将其有效地接地。而这将导致成本高企，因此不适合在典型的大规模生产环境中使用。此外，污垢或灰尘颗粒污染物在接地装置的地面接触面上的直接集聚将导致其导电性能的改变进而影响整个接地电阻值，这将使得静电控制过程的监视和控制变成非常困难且具有挑战性的任务。

中国实用新型专利ZL200720028685.6公开了一种串联结构的生物放电鞋，包括设置在鞋底2上的放电电极22、设置在中底3上的导电极31、设置在饰垫4上的集电极41，所述电极互相串联。鞋底2上的放电电极22为“工”字型结构，设置在鞋底2的电极孔21内并贯穿鞋底2。放电电极22的放电端221与大地接触、连接端222与导电极31接触。中底3上的导电极31固设在中底3的电极孔32内并与鞋底2的放电电极22对应。饰垫4上的集电极41采用柔性导线缝合在饰垫4上，中底3上的导电极31相连。鞋帮1、鞋底2、中底3和饰垫4等部件通过胶粘工艺粘合在一起。

然而，该串联结构的生物放电鞋不但所需要的零部件繁多、部件的造型特殊，需要采用特殊的造型工具制造，并且整个串联结构设计复杂，仅适用于具有鞋底、中底和饰垫的鞋类，无法将其应用在推车、电车、椅子和其他类似的移动或者非移动物体上。

以上列出的这些缺点都使得在典型的静电敏感元件制造工业中静电电荷的管理和控制更加的困难，而在大规模制造环境中尤其是如此。因此，需要进一步的研究和开发以寻找一种不但制造简单、费用低廉并且经久耐用，还具有防尘的接地性能的替代装置。

发明内容

本发明的首要目地是提供一种静电放电接地装置，其不但制造简单、费用低廉并且经久耐用。

根据本发明的静电放电接地装置，包括块件和导电弹性线，所述块件的顶面和底面分别具有至少两个通孔(punch-through hole)，所述导电弹性线从一个通孔到另一个通孔地穿过所述至少两个通孔从而形成至少在所述块件的底面突出的弧形以用作与静电耗散或导电地面接触的软表面接触。

优选地，所述块件包括位于其顶面和底面的多个通孔，其中所述导电弹性线从一个通孔到另一个通孔地穿过所述多个通孔从而形成至少在所述块件的所述顶面和所述底面突出的多个弧形，且所述导电弹性线在所述顶面和所述底面以环形图样水准地伸展。

优选地，一个中央通孔位于所述块件的重心且其余通孔等距地分布在环绕所述重心的环形图样上，其中所述导电弹性线以两个端部穿过所述中央通孔，且每个通孔均有所述导电弹性线从所述顶面穿过所述通孔到所述底面且从所述底面穿过所述通孔到所述顶面。

优选地，所述导电弹性线在所述块件的所述顶面、所述底面或所述顶面和底面形成圆形、椭圆形、方形、矩形、六边形或不规则形状的连续环形图样。

优选地，所述导电弹性线包括彼此电绝缘的至少第一导电弹性线和第二导电弹性线，所述多个通孔包括至少第一组通孔和第二组通孔，所述第一导电弹性线从一个所述第一组通孔到另一个所述第一组通孔地穿过所述第一组通孔，所述第二导电弹性线从一个所述第二组通孔到另一个所述第二组通孔地穿过所述第二组通孔。

优选地，所述块件为金属块件，所述多个通孔中插入绝缘结构，所述绝缘结构由具有突出的圆柱形长钉的圆形塑胶板构成。

优选地，所述导电弹性线贴附有数个螺线管(coiled tubing)以便在所述导电弹性线在地面上滑动时产生自由旋转运动。

优选地，所述导电弹性线包括金属螺旋线，所述金属螺旋线由厚度为0.1mm到1mm的金属线制成，其中螺旋直径为2mm到10mm。

优选地，所述金属螺旋线在其一端具有钩件且在另一端具有封闭环或者带扣以将所述静电放电接地装置附连到需要接地的装置上。

优选地，所述块件是具有直径范围为20mm到200mm的平坦顶面和平坦底面的圆形金属块，且所述圆形金属块的高度范围为3mm到50mm。

优选地，所述块件为鞋，所述导电弹性线附连到所述鞋的地面。

将导电弹性线从一个通孔穿过到另一个通孔形成弧形是非常独特的设计。由此，本发明通过将弹性导电线穿过这些通孔形成了可与地面接触的软表面接触。因此，本发明制造简单、成本低廉，且无需滚球轴承、螺钉、螺栓和螺帽、粘合剂和铆钉。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1A是本发明的静电放电接地装置的第一实施例的示意图；

图1B是本发明的静电放电接地装置的第二实施例的示意图；

图2是本发明的静电放电接地装置的第三实施例的示意图；

图3是示出了导电弹性线穿过两个通孔的示意图；

图4是本发明的静电放电接地装置的第四实施例的示意图；

图5是本发明的静电放电接地装置的第五实施例的示意图；

图6是本发明的静电放电接地装置的第五实施例的通孔的示意图；

图7是本发明的静电放电接地装置的使用示意图。

具体实施方式

下面参照以下描述和附图可以更好地理解本发明的各个优点、方面和新颖特征以及示出的实施例。然而在此列出的本发明的各个实施例仅仅是用于示例而非限制目地的。

图1A是本发明的静电放电接地装置的第一实施例的示意图。参照图1A，静电放电接地装置包括圆形块件11。该圆形块件11在其顶面和底面分别具有两个通孔12。导电弹性线13从一个通孔到另一个通孔地穿过所述两个通孔12，从而在所述圆形块件11的底面形成突出的弧形14以用作与静电耗散或导电地面接触的软表面接触。所述导电弹性线13的两个端部可以贴附在将要接地的物体上。如图1A所示，该导电弹性线13在该圆形块件11的顶面和底面上形成矩形的连续环形图样。本领域技术人员应该知悉，在所述圆形块件11的顶面和底面上可以有更多的通孔12，从而例如使得所述导电弹性线13在该圆形块件11的顶面和底面上形成圆形、椭圆形、正方形、六边形或者不规则形状的连续环形图样。在本发明的其他实施例中，所述导电弹性线13的两个端部分别穿过一个通孔12，接着绑在一起，这样仅在该圆形块件11的底面形成一个弧形。本领域技术人员应该知悉，所述圆形块件11也可以是不同的形状，例如椭圆形、矩形、六边形或者不规则形状。

在优选实施例中，所述导电弹性线13是由厚度为0.1mm到1mm的金属线制成的金属螺旋线，且螺旋直径为2mm到10mm。在另一实施例中，所述金属螺旋线是由各种不同尺寸、形状和厚度的金属线组合而成的具有不同螺旋直径的一段或者多段金属螺旋线。在优选实施例中，所述圆形块件11是具有直径范围为20mm到200mm的平坦顶面和平坦底面的圆形金属块，且所述圆形金属块的高度范围为3mm到50mm。在另一实施例中，所述圆形金属块11可以具有任何的尺寸，只要其平面直径范围为20mm到200mm，高度范围为3mm到50mm即可。

将导电弹性线从一个通孔穿过到另一个通孔形成弧形是非常独特的设计。由此，本发明通过将弹性导电线穿过这些通孔形成了可与地面接触的软表面接触。因此，本发明制造简单、成本低廉，且无需滚球轴承、螺钉、螺栓和螺帽、粘合剂和铆钉。

众所周知的是，在实际情况下大多数静电耗散或导电地面不平整，因此软表面接触比硬表面接触更佳且更可靠，并可以获得更一致的电接触完整性。对于这些公共的静电耗散或导电地面来说，具有普遍的“导电管”是非常重要的。令人惊讶的是，与市面上现有的静电耗散或者导电回旋脚轮、车轮或者滚筒相比，当本发明的静电放电接地装置停靠在地面上时，使用导电弹性线，特别是在此公开的金属螺旋线不但柔软、持久耐用，并且克服了在螺旋线的接触点(在螺旋线和地面之间)灰尘沉积或者灰尘集聚的缺陷。

这一独特的设计为与地面接触的螺旋线的顶端提供了连续清洁的技术方案，从而确保了不会有外来物质阻塞位于所述静电放电接地装置和所述静电耗散或导电地面之间的电路。

根据本发明的静电放电接地装置的无尘或无土特性对于在管理良好的静电保护区域(electrostatic protected area,EPA)始终确保良好的导电完整性而不影响人体到地面的阻抗非常重要。当圆形金属块放置在ESD地面上时，位于底面的螺旋线受到由该圆形金属块的重力施加的向下的力，从而将该螺旋线与ESD地面电连接。由于螺旋线和金属块的独特设计，圆形的金属块可以在全部的方向上自由移动。在典型的热焊接静电耗散或导电PVC地面，本发明可以克服任何由于地面老化导致的突出不平地面接缝或者裂线。

图1B是本发明的静电放电接地装置的第二实施例的示意图。参照图1B，该静电放电接地装置包括圆形块件11。该圆形块件11在其顶面和底面分别具有三个通孔12。导电弹性线13从一个通孔到另一个通孔地穿过所述三个通孔12，从而在所述圆形块件11的底面形成两个突出的弧形14以用作与静电耗散或导电地面接触的软表面接触，并在所述圆形块件11的顶面形成两个突出的弧形15。所述导电弹性线13的两个端部可以贴附在将要接地的物体上。如图1B所示，该导电弹性线13在该圆形块件11的顶面和底面上形成角状。

图2是本发明的静电放电接地装置的第三实施例的示意图。参照图2，该静电放电接地装置包括圆形块件21。该圆形块件21在其顶面31和底面30分别具有六个通孔22。导电弹性线23从一个通孔到另一个通孔地穿过所述六个通孔22，从而在所述圆形块件21的底面30形成六个突出的弧形24以与静电耗散或导电地面接触，并在所述圆形块件21的顶面31形成五个突出的弧形28。所述六个弧形24和五个弧形28分别在所述底面30和顶面31上水平地伸展。所述导电弹性线23的两个端部从底面30穿过位于所述圆形块件21的正中的通孔到达顶面31并继续延伸。所述导电弹性线23在其一端具有钩件25且在另一端具有封闭环或者带扣26以形成将所述静电放电接地装置附连到需要接地的装置上的附连装置。

在另一实施例中，所述静电放电接地装置包括圆形块件21。该圆形块件21在其顶面31和底面30分别具有三个、四个、五个、七个或更多或者更少个通孔22。本领域技术人员应该知悉，所述圆形块件21也可以是不同的形状，例如椭圆形、矩形、六边形或者不规则形状。在该实施例中，所述圆形块件21具有位于其中心的一个中央通孔，以及位于环绕所述中心的环形图案上均匀或者非均匀分布的其他通孔。其中，所述导电弹性线23的两个端部穿过所述中央通孔。每个其他通孔均有所述导电弹性线23从所述顶面穿过所述通孔到所述底面且从所述底面穿过所述通孔到所述顶面。

在优选实施例中，所述导电弹性线23是由厚度为0.1mm到1mm的金属线制成的金属螺旋线，且螺旋直径为2mm到10mm。在另一实施例中，所述金属螺旋线是由各种不同尺寸、形状和厚度的金属线组合而成的具有不同螺旋直径的一段或者多段金属螺旋线。在优选实施例中，所述圆形块件21是具有直径范围为20mm到200mm的平坦顶面和平坦底面的圆形金属块，且所述圆形金属块的高度范围为3mm到50mm。在另一实施例中，所述圆形金属块21可以具有任何的尺寸，只要其平面直径范围为20mm到200mm，高度范围为3mm到50mm即可。

将导电弹性线从一个通孔穿过到另一个通孔形成弧形是非常独特的设计。由此，本发明通过将弹性导电线穿过这些通孔形成了可与地面接触的软表面接触。因此，本发明制造简单、成本低廉，且无需滚球轴承、螺钉、螺栓和螺帽、粘合剂和铆钉。

图3是示出了导电弹性线穿过两个通孔的示意图。如图3所示，该块件可以是支撑座(holder)32，金属螺旋线33贴附在所述支撑座32上。所述支撑座32可以自身具有重量或者可以支撑该金属螺旋线33并产生垂直向下的力以辅助该金属螺旋线33电连接ESD地面从而将处于典型的ESD控制工作环境中的任何残留在类似于座椅等物体上的静电电荷排出。如图3所示，通孔34中金属螺旋线33从所述顶面穿过所述通孔34到所述底面且从所述底面穿过所述通孔34到所述顶面从而在所述顶面和底面形成弧形。

类似地，所述支撑座32可以是鞋，金属螺旋线33机械设计地附连与所述鞋的底面，反之亦可。施加到鞋的重量可以是人的体重(未示出)。

所述金属螺旋线33是由厚度为0.1mm到1mm的金属线制成的金属螺旋线，且螺旋直径为2mm到10mm。在另一实施例中，所述金属螺旋线33是由各种不同尺寸、形状和厚度的金属线组合而成的具有不同螺旋直径的一段或者多段金属螺旋线。

将导电弹性线从一个通孔穿过到另一个通孔形成弧形是非常独特的设计。由此，本发明通过将弹性导电线穿过这些通孔形成了可与地面接触的软表面接触。因此，本发明制造简单、成本低廉，且无需滚球轴承、螺钉、螺栓和螺帽、粘合剂和铆钉。

图4是本发明的静电放电接地装置的第四实施例的示意图。如图4所示，导电弹性线40贴附有数个螺线管41以便在所述导电弹性线40在地面上滑动以产生自由旋转运动同时降低与地面接触的所述导电弹性线40的磨损。根据以上讨论的实施例，还可以构造其他结构的静电放电接地装置。

将导电弹性线从一个通孔穿过到另一个通孔形成弧形是非常独特的设计，因为其可以获得以下优点。例如，其可以在全部的方向上自由运动，可以在具有不平地面接缝或者裂线的地面自由移动，不会在洁净室应用中导致任何不希望的材料脱落或剥落污染，而且无需任何昂贵的工具，因此制造简单、成本低廉、维护费用很少或几乎没有。

本发明的将导电弹性线从一个通孔穿过到另一个通孔形成弧形可以具有不同的结构或配置的金属螺旋线构成，对该金属螺旋线施加一定的向下的力，从而可以在需要接地的物体和地面之间形成非常独特的接地技术方案。

图5-6是本发明的静电放电接地装置的第五实施例的示意图。参照图5-6，所述静电放电接地装置包括圆形块件11。该圆形块件11在其顶面和底面分别具有八个通孔。该八个通孔分成两组。第一组通孔包括4个靠近所述圆形块件11的中心的通孔54。第二组通孔包括4个靠近所述圆形块件11的外周的通孔53。导电弹性线的分布可以设置成两个独立分布且电绝缘的导电卷簧51和52。所述导电卷簧51从一个通孔到另一个通孔地穿过所述四个通孔53，从而在所述圆形块件11的底面和顶面上形成四个突出的弧形55，所述四个突出的弧形55在所述底面和顶面上水准伸展从而形成外矩形图样。所述导电卷簧52从一个通孔到另一个通孔地穿过所述四个通孔54，从而在所述圆形块件11的底面和顶面上形成四个突出的弧形56，所述四个突出的弧形56在所述底面和顶面上水准伸展从而形成内矩形图样。

如图6所示，所述圆形块件11是具有通孔53、54的金属圆形块件。所述通孔53、54的壁表面位于所述金属圆形块件上。通过将绝缘结构531或541插入到所述通孔53、54使得所述圆形块件11的底面绝缘。所述绝缘结构531或541由具有突出的圆柱形长钉的圆形塑胶板构成。在其他实施例中，所述圆形块件11是具有通孔53、54的金属圆形块件。所述通孔53、54的壁表面上涂覆绝缘材料。因此，所述两个独立分布的导电卷簧51和52彼此电绝缘。

图7是本发明的静电放电接地装置的使用示意图。如图7所示，根据本发明的静电放电接地装置1的导电卷簧的两端连接到闭合电路2，所述闭合电路2中连接有电感测器S。该电感测器S设置在坐在椅子上的人到静电耗散或导电地面的闭合电路的中的任何位元点，从而检测电路的任何开路或者闭路以确保该闭合电路的接地完整性。

本发明获得可以在当前的传统工业中应用的简单独特的接地技术方案。总之，本发明研发出的静电放电接地装置不但制造简单、费用低廉并且经久耐用，同时在存在污垢或灰尘颗粒时也能有效的将静电电荷接地耗散。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种静电放电接地装置，其特征在于，包括块件和导电弹性线，所述块件包括位于其顶面和底面的多个通孔，其中所述导电弹性线从一个通孔到另一个通孔地穿过所述多个通孔从而形成至少在所述块件的所述顶面和所述底面突出的多个弧形，且所述导电弹性线在所述顶面和所述底面以环形图样水准地伸展。

2.根据权利要求1所述的静电放电接地装置，其特征在于，一个中央通孔位于所述块件的重心且其余通孔等距地分布在环绕所述重心的环形图样上，其中所述导电弹性线以两个端部穿过所述中央通孔，且每个通孔均有所述导电弹性线从所述顶面穿过所述通孔到所述底面且从所述底面穿过所述通孔到所述顶面。

3.根据权利要求2所述的静电放电接地装置，其特征在于，所述导电弹性线在所述块件的所述顶面、所述底面或所述顶面和底面形成圆形、椭圆形、方形、矩形、六边形或不规则形状的连续环形图样。

4.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的静电放电接地装置，其特征在于，所述导电弹性线包括彼此电绝缘的至少第一导电弹性线和第二导电弹性线，所述多个通孔包括至少第一组通孔和第二组通孔，所述第一导电弹性线从一个所述第一组通孔到另一个所述第一组通孔地穿过所述第一组通孔，所述第二导电弹性线从一个所述第二组通孔到另一个所述第二组通孔地穿过所述第二组通孔。

5.根据权利要求4所述的静电放电接地装置，其特征在于，所述块件为金属块件，所述多个通孔中插入绝缘结构，所述绝缘结构由具有突出的圆柱形长钉的圆形塑胶板构成。

6.根据权利要求1所述的静电放电接地装置，其特征在于，所述导电弹性线贴附有数个螺线管以便在所述导电弹性线在地面上滑动时产生自由旋转运动。

7.根据权利要求1所述的静电放电接地装置，其特征在于，所述导电弹性线包括金属螺旋线，所述金属螺旋线由厚度为0.1mm到1mm的金属线制成，其中螺旋直径为2mm到10mm。

8.根据权利要求7所述的静电放电接地装置，其特征在于，所述金属螺旋线在其一端具有钩件且在另一端具有封闭环或者带扣以将所述静电放电接地装置附连到需要接地的装置上。

9.根据权利要求1所述的静电放电接地装置，其特征在于，所述块件是具有直径范围为20mm到200mm的平坦顶面和平坦底面的圆形金属块，且所述圆形金属块的高度范围为3mm到50mm。

10.根据权利要求1所述的静电放电接地装置，其特征在于，所述块件是鞋，所述导电弹性线贴附在所述鞋的底面。