CN109219989B - 运输工具带电电荷减少部件以及运输工具 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种运输工具带电电荷减少部件，其进一步减少运输工具所带的正电荷，进而有助于提高操纵稳定性和加速性能。本发明的带电电荷减少部件1是通过将金属层11和放射线发生层12层叠而成的叠层结构。金属层11含有氧化还原电位为0V以下的金属、或氧化还原电位为0V以下的金属的合金，放射线发生层12含有天然矿石和放射线透过性树脂的混合物，其中，该天然矿石含有放射性物质。放射线发生层12发生的放射线量为0.02μSv/h以上且0.2μSv/h以下。上述部件1适用于在行驶、航行等过程中其主体因所产生的静电而带正电的运输工具。

Description

运输工具带电电荷减少部件以及运输工具

技术领域

本发明涉及运输工具带电电荷减少部件以及运输工具。

背景技术

当自动二轮车(摩托车)、自动四轮车(汽车)等的车辆行驶时，气流在与车辆摩擦接触的状态下流动，因此，车辆产生静电。此外，当车轮旋转引起轮胎的各部分相对于路面反复接触和分离时，或当发动机、制动装置等装置中的构成部件进行相对运动时也会产生静电。

由于轮胎的导电性低，所以车辆实质上处于与地面电气绝缘的状态，因此，当车辆产生静电时，电荷(通常是正电荷)会使车身等部分带电。

当车身带有正电荷时，第一，会导致发动机性能降低。当发动机是汽油发动机或柴油发动机时，如果车身带有正电荷，例如，会阻碍活塞工作、降低发动机的燃烧效率、阻碍散热器的水流动或发动机的油的流动。因此，驾驶员会发现动力感或扭矩感降低、发动机振动增大、油耗变差等状况。

另外，如果为电动汽车、电动辅助自行车、电动轮椅等使用电池作为驱动源的运输工具，当车身带有正电荷时会影响摩擦力。因此，驾驶员会发现耗电量增大，进而会发现续航距离缩短。

第二，会导致车辆的乘坐舒适性变差。无论车辆的驱动源是汽油发动机、柴油发动机还是电池，当车身带有正电荷时，会影响悬架或齿轮等结构的工作。因此，驾驶员会发现轮胎等的振动增大以及驾驶稳定性降低。

为此，已研究减少车辆带电电荷的方法，并提出了各种方案。

例如，专利文献1公开了一种相对于路面被保持为绝缘状态的车身由于包括行驶在内的外部因素所产生的静电而带有正电的车辆，其具备自放电式除电器，对于行驶时在所述车身的周围流动的带有正电的气流从沿着带电的所述车身的表面的流动开始变为从所述表面离开的流动的剥离形状的部位中的至少任一个特定部位的正电位，所述自放电式除电器通过根据所述正电位而产生负空气离子的自放电来进行中和除电而使所述正电位下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际专利申请第2015/064195号公开公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，车辆所带正电荷的减少方案仍有进一步改善的余地。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的为提供一种能够进一步减少运输工具所带的正电荷、进而有助于提高操纵稳定性和加速性能的运输工具带电电荷减少部件。

解决问题的技术手段

本发明的发明人为解决上述问题进行了专心研究，结果发现通过将部件的层结构形成为特定结构就可以实现上述目的，从而完成了本发明。具体而言，本发明提供以下解决方案。

本发明为一种运输工具带电电荷减少部件，所述运输工具带电电荷减少部件是通过将金属层和放射线发生层层叠而成的叠层结构，所述金属层含有氧化还原电位为0V以下的金属、或氧化还原电位为0V以下的金属的合金，所述放射线发生层含有天然矿石和放射线透过性树脂的混合物，该天然矿石含有放射性物质，所述放射线发生层发生的放射线量为0.02μSv/h以上且0.2μSv/h以下。

另外，优选的是，本发明的运输工具带电电荷减少部件具备可挠性。

此外，本发明为一种运输工具，在构成主体的部件的特定部位设置有上述的运输工具带电电荷减少部件，气流在所述特定部位开始从沿着所述主体的表面流动变为离开所述表面流动。

另外，优选的是，在本发明的运输工具中，所述运输工具带电电荷减少部件设置在所述运输工具的背面，所述背面暴露于在所述运输工具的外表面相反侧流动的气流中。

发明效果

根据本发明，放射线发生层含有天然矿石，该天然矿石含有放射性物质，放射线发生层会发生放射线。该放射线使得构成金属层的、氧化还原电位为0V以下的金属等物质离子化。并且，这种离子化所产生的负电荷能够减少运输工具的特定部位所带的正电荷。

这里的特定部位是指，运输工具行驶过程中在其主体周围流动的带正电的气流开始由沿带电主体的表面流动变化为离开所述表面流动的剥离形状的部位中的至少一个任意部位，其可通过抑制气流的剥离来提高运输工具的操作稳定性。

由此，能够减小在带正电的主体的表面和带正电的气流之间产生的推斥力(排斥力)。因此，可以抑制带正电的气流从主体的表面附近剥离。结果，能够抑制作用在主体表面上的气压变得超出预期，或能够抑制由此导致的主体的空气动力特性恶化，从而能够抑制操纵稳定性等的行驶性能降低。

例如，通过降低主体的宽度方向的中央部分的正电位，能够抑制主体的俯仰方向上的空气动力特性变化或降低。因此，能够抑制由于运输工具接触接地面、接水面等状况而产生的负荷发生变化，从而可以抑制加速性能或操纵稳定性降低。

此外，例如，通过降低主体的宽度方向上相对于中央部分左右对称的部位中任意一对部位的正电位，可以抑制主体在滚动方向或在盘旋方向的空气动力特性发生变化或降低。因此，可以抑制操纵稳定性等行驶性能的降低。

另外，例如，沿着运输工具移动时在运输工具周围流动的气流的流动方向降低以一定间隔隔开的多个部位的正电位，从而可以进一步抑制操纵稳定性等的性能的降低。

另外，将运输工具带电电荷减少部件设置在运输工具的背面，所述背面暴露于在运输工具的外表面相反侧流动的气流中，因此，不会影响运输工具的外观。

因此，根据本发明，能够提供一种可进一步降低运输工具所带正电荷并有助于提高操纵稳定性和加速性能的运输工具带电电荷减少部件。

附图说明

图1是用于说明本发明实施方式的运输工具带电电荷减少部件1的概略示意图。

具体实施方式

以下，对本发明的具体实施方式进行详细说明，本发明不受以下实施方式的任何限定，可以在本发明的权利要求范围内进行适当变更并实施。

<带电电荷减少部件>

图1是用于说明本实施方式的运输工具带电电荷减少部件1的概略示意图。带电电荷减少部件1至少包括金属层11和放射线发生层12。

带电电荷减少部件1优选是可挠性的，当带电电荷减少部件1为可挠性时，即使要安装带电电荷减少部件1的部位的表面为曲面，也可以将带电电荷减少部件1安装成与要安装带电电荷减少部件1的部位的表面紧密接触。

[金属层11]

金属层11含有氧化还原电位为0V以下的金属、或氧化还原电位为0V以下的金属的合金，作为合金的氧化还原电位为0V以下。构成金属层11的材料是特定材料，放射线发生层12发生的放射线量为0.02μSv/h以上且0.2μSv/h以下，非常低，尽管如此，仍可以通过放射线发生层12所发生的放射线适当地使构成金属层11的金属等物质离子化，并通过将离子化所产生的负电荷输送到运输工具的每个部分，由此可以适当地降低运输工具中的正电荷。

氧化还原电位为0V以下的金属可列举：锂(-3.045V)、铯(-2.923V)、铷(-2.924V)、钾(-2.925V)、钡(-2.92V)、锶(-2.89V)、钙(-2.84V)、钠(-2.714V)、镁(-2.356V)、钍(-1.90V)、铍(-1.85V)、铝(-1.676V)、钛(-1.63V)、锆(-1.534V)、锰(-1.18V)、钽(-0.81V)、锌(-0.7626V)、铬(-0.74V)、铁(-0.44V)、镉(-0.4025V)、钴(-0.277V)、镍(-0.257V)、锡(-0.1375V)、铅(-0.1263V)等材料。

为了更适当地产生负电荷，构成金属层11的金属或合金的氧化还原电位优选为-0.4V以下，更优选为-1.0V以下，进一步优选为-1.5V以下，更进一步优选为-2.0V以下，特别优选为-2.5V以下。

在本实施例中，金属层11优选为片状或箔状。如果为片状或箔状，其表面积小于粉状时的表面积。结果，与粉状体相比金属或合金很难自燃，因此，即使是氧化还原电位低的金属或合金，也比较容易使用。

另一方面，在氧化还原电位超过0V的金属的情况下，如果放射线发生层12发生的放射线量不高于0.2μSv/h，不能适当地产生负电荷，因此，不优选之。

金属层11的厚度的下限并没有特别限制，只要能够通过金属层11的离子化适当地产生负电荷即可。金属层11的厚度的下限优选为0.01mm以上，更优选为0.05mm以上，进一步优选为0.1mm以上。

金属层11的厚度的上限并没有特别限制。金属层11的厚度的上限优选为10mm以下，更优选为5mm以下，特别优选为1mm以下。

[放射线发生层12]

放射线发生层12含有天然矿石，该天然矿石含有放射性物质。

对天然矿石并没有特别限制，只要是含有放射性物质的材料即可，可列举：独居石、镭矿石、磷矿石、铌铁矿、钽铁矿、钛钽铌矿、烧绿石、氟碳铈镧矿、铈精矿、锆石、脂铅铀矿、钛铈铁矿、钛铀矿、沥青铀矿、水磷铀钙矿、钙铀云母、钒钾铀矿、钒钙铀矿、偏钒钙铀矿、钒钙铀矿、板菱铀矿、钛锆钍矿、磷钇矿、钍脂铅铀矿、磷硅石、麦饭石、钨锰铁矿、方钍石、板钛矿、硅钙铀矿、铜铀云母、铀石、铀钍矿、方铀钍石、钍石、钒铅钡铀矿等材料。

为了更适当地使构成金属层11的金属等材料离子化，由放射线发生层12发生的放射线量的下限优选为0.02μSv/h以上，更优选为0.05μSv/h以上，特别优选0.1μSv/h以上。

由放射线发生层12发生的放射线量的上限优选为0.2μSv/h以下，更优选为0.15μSv/h以下，特别优选为0.1μSv/h以下。通过规定放射线量的上限，可以进一步提高使用放射线的安全性。

此外，能够抑制与放射线发生源相当的天然矿石的使用量，从而能够有效地利用矿物资源，而且可以降低成本。

另外，在本实施方式中，放射线量的值为包括具有使用NaI闪烁式探测器的背景(放射线发生层12不含天然矿石时的放射线量)的值。

天然矿石含有量的下限并没有特别限制，只要其能够发生足以活化装置中的活化对象物质的放射线量即可。对于构成放射线发生层12的材料的100质量份，天然矿石的含有量的下限优选为0.01质量份以上，更优选为0.1质量份以上，特别优选为1质量份以上。

天然矿石的含有量的上限并没有特别限制，只要由放射线发生层12发生的放射线量能为0.2μSv/h以下即可。对于构成放射线发生层12的材料的100质量份，天然矿石的含有量的上限优选为90质量份以下，更优选为85质量份以下，特别优选为80质量份以下。

放射线发生层12的厚度的下限并没有特别限制，只要其能够发生足以活化装置中的活化对象物质的放射线量即可。放射线发生层12的厚度的下限优选为0.01mm以上，更优选为0.05mm以上，特别优选为0.1mm以上。

放射线发生层12的厚度的上限并没有特别限制。放射线发生层12的厚度的上限优选为10mm以下，更优选为5mm以下，特别优选为1mm以下。

放射线发生层12优选为树脂组合物，其是上述天然矿石和树脂的混合物。

树脂的类型并没有特别限制。树脂可列举：丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂以及选自这些树脂的组合而得的共聚物。其中，由于可挠性优异，因此、树脂优选为聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、硅树脂。

另外，在不影响本实施方式所记载的发明的范围内，放射线发生层12可以含有一般广泛使用的添加剂。添加剂可列举：粘度调节剂、加工助剂、稳定剂、阻燃剂、防灾剂、老化防止剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、填充剂、着色剂、发泡剂等材料。

在放射线发生层12中，优选的是，含有：氧化还原电位为-1.5V以上且0V以下的金属粉体；或氧化还原电位为-1.5V以上且0V以下的金属的合金的粉体，而且，作为合金的氧化还原电位为-1.5V以上且0V以下。但是，其并非必须。由于放射线发生层12中含有上述金属或合金的粉体，所以，在放射线发生层12发生的放射线与金属或合金的粉末碰撞而引起漫反射，当放射线被引导到金属层11时，针对于金属层11以特定的入射角及反射角反射的放射线的量增加，其结果，能够实现物质的进一步活化。

如下所述，为了在调制放射线发生层12时便于使用金属或合金的粉体，放射线发生层12中含有的金属或合金粉体的氧化还原电位更优选为-1.0V以上，进一步优选为-0.75V以上，更进一步优选为-0.5V以上，特别优选为-0.4V以上。

另外，为了促进在放射线发生层12中发生的放射线的漫反射，优选的是，放射线发生层12中含有的金属或合金的粉体的粒径尽可能小。另一方面，粒径越小，金属或合金的表面积变得越大，作为结果，需要防止金属或合金的自燃。为了使金属或合金的粉末便于使用，优选的是，在放射线发生层12中的金属或合金的粉体实质上不含氧化还原电位小于-1.5V的粉体。另外，更优选为实质上不含氧化还原电位小于-1.0V的粉体，进一步优选为实质上不含氧化还原电位小于-0.75V的粉体，更进一步优选为实质上不含氧化还原电位小于-0.5V的粉体，特别优选为实质上不含氧化还原电位小于-0.4V的粉体。

此外，在本实施方式中，“实质上不含”是指：引起下述风险的量，即，当调制树脂组合物时，上述金属或上述合金的粉体自燃，从而对包括调制装置在内的周围环境产生影响。

[可以是反复构造]

运输工具带电电荷减少部件1可以是金属层11和放射线发生层12的反复构造。即，运输工具带电电荷减少部件1的结构可以是将金属层11和放射线发生层12多次反复所形成的构造，例如，金属层11、放射线发生层12、金属层11、放射线发生层12、金属层11，放射线发生层12…。

<运输工具>

本实施方式的运输工具带电电荷减少部件1适用于下述运输工具，即：相对于设置面保持绝缘状态的主体(运输工具主体)由于包括移动在内的外部因素引起的静电而带正电的运输工具。

本实施例中的运输工具是指包括车辆(包括汽车，摩托车，铁路车辆等所有车辆)、飞机、轮船等装置的输送人和货物的所有装置的上位概念。在下文中，以运输工具为汽车的情况作为一个示例进行说明，但是不限于此。

运输工具带电电荷减少部件1安装在构成主体的部件的特定部位上，气流在所述特定部位开始从沿着主体的表面流动变为离开主体的表面流动。在安装时，可以使金属层11与主体的表面接触，也可以使放射线发生层12与主体的表面接触。

放射线发生层12含有天然矿石，该天然矿石含有放射性物质，并发生放射线。该放射线使构成金属层11的氧化还原电位为0V以下的金属等材料离子化。并且，因该离子化而产生的负电荷可减少运输工具的特定部位所带的正电荷。该负电荷是通过使构成金属层11的金属等材料离子化所产生的负电荷，而不是空气负离子。因此，本实施方式中的正电荷在负电荷作用下的减少与“通过自放电进行中和除电来降低正电位，该自放电是通过正电位来产生空气负离子的”不同。

此外，如上所述，放射线发生层12优选为树脂组合物，其为上述天然矿石和树脂的混合物。另外，由于树脂是非导电性的，因此，不会释放通过使构成金属层11的金属等材料离子化所产生的负电荷。这也能证实在本实施例中的正电荷在负电荷作用下的减少与“通过自放电进行中和除电来降低正电位，该自放电是通过正电位来产生空气负离子的”不同。

在本实施方式中，特定部位是指，运输工具行驶过程中在其主体周围流动的带正电的气流开始由沿带电主体的表面流动变化为离开所述表面流动的剥离形状的部位中的至少一个任意部位，其可通过抑制气流的剥离来提高运输工具的操作稳定性。

由此，能够减小在带正电的主体的表面和带正电的气流之间产生的推斥力(排斥力)。因此，可以抑制带正电的气流从主体的表面附近剥离。结果，能够抑制作用在主体表面上的气压变得超出预期，或能够抑制由此导致的主体的空气动力特性恶化，从而能够抑制操纵稳定性等的行驶性能降低。

例如，通过降低主体的宽度方向的中央部分的正电位，能够抑制主体的俯仰方向上的空气动力特性变化或降低。因此，能够抑制由于运输工具接触接地面、接水面等状况而产生的负荷发生变化，从而可以抑制加速性能或操纵稳定性降低。

此外，例如，通过降低主体的宽度方向上相对于中央部分左右对称的部位中任意一对部位的正电位，可以抑制主体在滚动方向或在盘旋方向的空气动力特性发生变化或降低。因此，可以抑制操纵稳定性等行驶性能的降低。

另外，例如，沿着运输工具移动时在运输工具周围流动的气流的流动方向降低以一定间隔隔开的多个部位的正电位，从而可以进一步抑制操纵稳定性等的性能的降低。

另外，“气流剥离”是指，气流从沿着主体的表面流动变成离开主体的表面流动，当从前方观看主体时，气流的剥离主要发生在主体的外表面向主体的内侧屈曲的部位。更具体地说，主体的左右两侧屈曲而车辆宽度变窄的部位，此外，发动机罩或车顶屈曲而高度变低的部位，另外，底盖等暴露于主体下面的部分屈曲而车辆高度从朝向运输工具的后方逐渐变低的部分变化为水平的部位，或者，进行屈曲而车辆高度从朝向运输工具后方原本水平的部分逐渐变高的部分等的部位。此外，一部分突出到主体外部的部位或具备级差的部位等相当于会产生气流剥离的特定部位。

运输工具的外装部件等部分是由于运输工具周围的气流或轮胎外周面等反复与路面等的设置面接触并分离等的内部因素、或者从外部接受电荷的外部因素等作用下易于带正电的部位。例如，运输工具前侧的保险杠罩、后视镜、前照灯、门把手、尾灯、天线片，树脂制侧门、树脂制后门等部位。这些外装部件因静电的作用而容易带正电，所以是正电位变高的树脂部件。在这些树脂外装部件的上述特定部位处设置本实施方式的运输工具带电电荷减少部件1是有效的。

另外，运输工具带电电荷减少构件1不仅可以设置在外装部件的运输工具内侧，而且可以设置在运输工具的外侧。

作为例子，当运输工具是汽车时，可列举选自下述各部位中的一个以上的部位，即：车身涂层的外表面、发动机罩的前端部、发动机罩的后端部、挡风玻璃的下端部、挡风玻璃的上端部、天花板的前端部、天花板的前部、天花板的后部、顶扰流板、发动机罩的下面、后扰流板、后门玻璃、前保险杠下端的前缘、设置在车身底板下方的后燃料箱、车身底板下方的后备箱的下部、后保险杠的下端部、前保险杠、前护板。

此外，运输工具带电电荷减少部件1优选为设置在运输工具的背面，所述背面暴露于在所述运输工具的外表面相反侧流动的气流中。因此，通过安装运输工具带电电荷减少部件1能够解决外观受影响的问题。

实施例

以下，通过实施例具体说明本发明，但是，本发明不限于此。

<实施例和比较例>

[实施例1]

在汽车的外侧四角下部的内侧和保险杠部分，图1所示的运输工具带电电荷减少部件1从汽车主体的表面开始按照金属层11、放射线发生层12的顺序形成了叠层结构。包括该叠层结构而构成的运输工具带电电荷减少部件1的尺寸为：纵向50mm、横向250mm、厚度0.05mm。

此外，以100公里/小时的速度行驶在高速公路(厚木高速公路转换出入口和东京高速公路转换出入口之间的东明高速公路，单程约35公里)。行驶试验的车辆使用了马自达公司的昂克塞拉(型号：DBA-BM 5FP，总排气量：1.49L)。燃料是无铅普通汽油。

[比较例1]

使用了铝箔胶带，代替在实施例1中的运输工具带电电荷减少部件1。除此之外，通过与实施例1中相同的方式进行了行驶试验。

铝箔胶带是由丰田公司制造的纯正胶带Molding，其尺寸为：纵向50mm、横向250mm。

[比较例2]

除了没有使用运输工具带电电荷减少部件之外，通过与实施例1相同的方式进行了行驶试验。

[评价]

[油耗]

首先，汇合在东名高速公路的厚木高速公路转换出入口的主干道。汇合在主干道后，将速度提升到100公里/小时，此时，重置了油耗表的值。之后以100公里/小时的速度巡航了约25公里，在将汽车减速之前记录了油耗表的值。将此用作厚木至东京之间的测量值。

同样地，汇合在东名高速公路的东京高速公路转换出入口的主干道。汇合在主干道后，将速度提升到100公里/小时，此时，重置了油耗表的值。之后以100公里/小时的速度巡航了约25公里，在将汽车减速之前记录了油耗表的值。将此用作东京至厚木之间的测量值。

结果如表1所示。

[表1]

已经证实，使用图1所示的运输工具带电电荷减少部件1的情况(实施例1)与完全不使用运输工具带电电荷减少部件的情况相比(比较例2)，可以确认3％以上的油耗改善效果。而在至今所熟知的方法中，即使使用了使用者中评价高的铝箔胶带(比较例1)，油耗的提升效果也仅为1％左右，这也得到确认。

[驾控感受]

此外，评价了行驶中的驾控感受。在本实施例的情况下(使用图1中所记载的运输工具带电电荷减少部件1)，当直线行驶时，只要轻轻地将手放在方向盘上就有很好的安全感。此外，在高速巡航期间以微小的方向舵角旋转方向盘时的稳定性也很高。

另一方面，在比较例1(铝箔胶带)和比较例2(没有使用运输工具带电电荷减少部件1)的情况下都感觉到，当直线行驶时，如果不抓住方向盘就感到很强烈的速度感并令人不安。

标号说明

1 运输工具带电电荷减少部件1

11 金属层

12 放射线发生层

Claims (4)

1.一种运输工具带电电荷减少部件，其特征在于，

所述运输工具带电电荷减少部件是通过将金属层和放射线发生层层叠而成的叠层结构，所述金属层含有氧化还原电位为0V以下的金属、或氧化还原电位为0V以下的金属的合金，所述放射线发生层含有天然矿石和放射线透过性树脂的混合物，该天然矿石含有放射性物质，

所述放射线发生层发生的放射线量为0.02μSv/h以上且0.2μSv/h以下。

2.根据权利要求1所述的运输工具带电电荷减少部件，其特征在于，其具有挠性。

3.一种运输工具，其特征在于，在构成主体的部件的特定部位设置有权利要求1或2所述的运输工具带电电荷减少部件，所述特定部位是指所述运输工具行驶过程中在所述主体周围流动的带正电的气流开始由沿带电主体的表面流动变化为离开所述表面流动的剥离形状的部位。

4.根据权利要求3所述的运输工具，其特征在于，所述运输工具带电电荷减少部件设置在所述运输工具的背面，所述背面暴露于在所述运输工具的外表面相反侧流动的气流中。