JPWO2012090299A1 - 帯電防止装置 - Google Patents

Abstract

帯電防止装置は、棒状の第１の磁石と、第１の磁石の両端側に設けられた一対の第２の磁石と、カーボンを含有するゴム材料で構成され、第１の磁石および第２の磁石を保持するハウジングと、ハウジングの底面側に設けられ、車両の金属部品と電気的に接続された導体板と、ハウジングの上面側に設けられ、複数の開口が形成されたカーボンシートと、カーボンシートのハウジングとは反対側に設けられ、複数の開口が形成されたアルミ板とを有する放電熱手段とを有している。

Description

本発明は、物体の帯電による電荷の蓄積を防止するための帯電防止装置であって、より詳しくは、例えば、車両において、走行時に車両の部品（マフラー等の吸排気システム、駆動システム等）が帯電するのを防止し、車両に搭載されるエンジン、各種電子部品の性能の効率化および安定化を図る帯電防止装置に関する。

自動車には、走行中、エンジンのピストンの往復運動、タイヤの回転、ブレーキ時の路面との摩擦、ボディの空気抵抗、各種配管内における冷却水、排気ガス、オイルの流れ等によって生じる異種の物質間の接触と分離との繰り返し、または摩擦により、各部品が正または負に帯電し、この帯電した電荷が静電気として自動車の各部品に帯電する現象が知られている。

自動車では、搭載される各種電子部品（各種電装部品）に対しての静電気対策は施されているものの、走行中の摩擦等によって帯電する各部品の静電気対策、言いかえれば、走行中における自動車全体を通しての静電気対策は十分に施されていない。

ところで、自動車に搭載される各種電子部品は、バッテリーを電源として用いて駆動するものであるが、一方の導線をバッテリーのプラス極端子に直接接続し、他方の導線をバッテリーのマイナス極端子に直接接続せずに、ボディ部分に接続させている。そして、バッテリーのマイナス極端子はボディ部分に導線で接続されている。自動車では、ボディ部分（ドア、フェンダ等）がアースの役割を果たしており、このような構成にすることにより、各電子部品とバッテリーのマイナス極端子とを直接接続させる必要なく各種電子部品が駆動する。しかしながら、走行中に自動車の各部品が摩擦等によって帯電し、一定量以上の電荷（静電気）が部品に蓄積されると、該部品の導電性が低下するとともに、該部品自体に電位が生じる結果、各種電子部品が駆動するのに必要となる電位差が担保されなくなってしまい、各種電子部品の特性が安定しないことがあった。

このような問題点を解決する技術として、図３および図４に示すような構造を有する帯電防止装置１が本発明者らによって提案されている。

図３は、かかる帯電防止装置１の斜視図であり、図４は、図３の帯電防止装置１をＢ−Ｂ’線で切断した際の、ケース内部の構造を説明するための図である。

帯電防止装置１は、図３および図４に示すように、複数本の銅管２と、各銅管２の両端側にそれぞれ配置される一対のフェライト磁石３とを有し、こられが、カーボンブラックを含有するゴム材料で構成されたハウジング４に収納された構成を有している。ハウジング４は、各銅管２と嵌合してこれらを保持している柱状の銅管保持部４１と、外表面に各フェライト磁石３と嵌合して保持しているフェライト磁石保持部４２とを有している。また、ハウジング４には、各銅管保持部４１の外周面とハウジング４の内周面との間で規定されるスペース４３が設けられている。また、帯電防止装置１は、ハウジング４の底面と接触するように設けられた真鍮板５を有しており、真鍮板５の略中央部に設けられた開口から真鍮製のボルト５１の先端を突出させ、このボルト５１の先端に図示しない導線を接続する。この導線の先端を車両の金属部品に接続することにより、車両の金属部品と真鍮板５とが電気的に接続される。さらに、帯電防止装置１は、ハウジング４の上面と当接するように設けられ、複数の開口が形成されたアルミ板６を有している。そして、銅管２およびフェライト磁石３を保持しているハウジング４、真鍮版５およびアルミ板６が、ケース２０内に収納されている。

このような帯電防止装置１では、真鍮板５（ボルト５１）と接続される導線を車両の金属部品に接続する。これにより、導線が接続された金属部品や、該金属部品付近のその他の部品が帯電した際に、その金属部品を介して帯電防止装置１の真鍮板５に電荷が移動する。真鍮板５に一定量の電荷が蓄えられると、真鍮板５よりも低電位であるハウジング４（ハウジング４の底面側のゴム）に電荷が流れる（リークする）。そして、真鍮板５からハウジング４に流れた電荷は、ハウジング４の底面側に配置されたフェライト磁石３から発生する磁力線により打ち消される。また、車両の金属部品や、その周辺の部品に発生する電荷量が多くなった結果、真鍮板５からハウジング４内に移動する電荷量が多くなり、ハウジング４の底面側に配置されたフェライト磁石３の磁力線によって打ち消されなかった電荷は、ハウジング４および銅管２を流れ、ハウジング４の上面側に配置されたフェライト磁石３の磁力線によって打ち消される。さらに、電荷の一部はハウジング４からアルミ板６に流れ、アルミ板６に形成された開口から帯電防止装置１の外部に放電される。

上記の構成を有する帯電防止装置１を車両の金属部品と接続することにより、走行中、摩擦等によって帯電した該金属部品またはその周囲の部品から蓄積された電荷を打ち消すことができる。しかしながら、上記の構成の帯電防止装置１では、長時間の走行や、加速等により車両の部品に発生する電荷量が多くなった際に、十分に車両の部品から電荷を打ち消すことができなかった。

本発明は、上記従来の問題点を鑑みたものであり、その目的は、車両のいかなる箇所に配置された部品にも用いることができ、該部品に発生する電荷量が多くなった際にも、確実に該部品に帯電による電荷が蓄積されるのを防止することができる帯電防止装置を提供することにある。

このような目的は以下の（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１） 物体の帯電による電荷の蓄積を防止するための帯電防止装置であって、
棒状の第１の磁石と、
該第１の磁石の両端側にそれぞれ設けられた一対の第２の磁石と、
カーボンブラックを含有するゴム材料で構成され、内部に前記第１の磁石と嵌合してこれを保持している柱状の第１の磁石保持部と、該第１の磁石保持部の上面側および底面側の外表面に前記第１の磁石保持部に保持された状態の前記第１の磁石と離間して、前記一対の第２の磁石と嵌合してこれらを保持している第２の磁石保持部とを有するハウジングと、
該ハウジングの底面側に設けられ、前記物体と電気的に接続された導体板と、
前記ハウジングの上面側に設けられ、複数の開口が形成されたカーボンシートと、該カーボンシートの前記ハウジングとは反対側に設けられ、複数の開口が形成されたアルミ板とを有する放電熱手段とを有し、
前記ハウジングには、前記第１の磁石保持部の外周面と前記ハウジングの内周面との間で規定されるスペースが設けられており、該スペースには、前記ハウジングの厚さ方向に離間した一対の電極を有するコンデンサ構造が設けられており、
前記第１の磁石および前記一対の第２の磁石は、いずれも、前記放電熱手段側がＮ極となるように配置されており、前記第１の磁石の構成材料は、前記第２の磁石の構成材料の最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]よりも大きな最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]を有するものであることを特徴とする帯電防止装置。
（２） 前記第１の磁石を複数有し、各第１の磁石の両端側にそれぞれ前記一対の第２の磁石が設けられている上記（１）に記載の帯電防止装置。
（３） 前記導体板は、中央付近に前記ハウジングとは反対側に凸部が形成された真鍮板であり、前記凸部を介して前記物体と電気的に接続されている上記（１）に記載の帯電防止装置。
（４） 前記ハウジングの内部には、前記第１の磁石保持部を挿通し、鋼線が巻回されてなるスプリングが設けられている上記（１）に記載の帯電防止装置。
（５） 前記放電熱手段のアルミ板の前記複数の開口の前記カーボンシートとは反対側のエッジから外表面側に突出する突起が形成されている上記（１）に記載の帯電防止装置。
（６） 前記放電熱手段と前記ハウジングとの間に、カーボンを含有するゴムシートが設けられている上記（１）に記載の帯電防止装置。
（７） 前記ハウジングのスペースに設けられた前記コンデンサ構造は、前記スペースの上面側に設けられ、複数の銅板と該複数の銅板間に介挿された電気絶縁紙とから構成される第１のコンデンサ構造と、前記スペースの底面側に設けられ、複数の銅板と該複数の銅板間に介挿された電気絶縁紙とから構成される第２のコンデンサ構造とを有する上記（１）に記載の帯電防止装置。
（８） 前記第１の磁石は、ネオジウム磁石であり、前記一対の第２の磁石はサマリウム−コバルト磁石である上記（１）に記載の帯電防止装置。

本発明の帯電防止装置の好適な実施形態の斜視図である。 図１の帯電防止装置をＡ−Ａ’線で切断した際の、ケース内部の構造を説明するための図である。 従来の帯電防止装置の斜視図である。 図３の帯電防止装置をＢ−Ｂ’線で切断した際の、ケース内部の構造を説明するための図である。

以下、本発明の帯電防止装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。

図１は、本発明の帯電防止装置の好適な実施形態の斜視図であり、図２は、図１の帯電防止装置をＡ−Ａ’線で切断した際の、ケース内部の構造を説明するための図である。

本発明の帯電防止装置は、車両等の部品が帯電するのを防止するために用いられるものである。本実施形態では、自動車の車両を構成する金属部品が帯電するのを防止するために用いられる帯電防止装置について説明する。

図１および図２に示すように、帯電防止装置１は、棒状の第１の磁石２と、第１の磁石２の両端側にそれぞれ設けられた一対の第２の磁石３とを有し、これらが、ゴム材料で構成されたハウジング４に収納（保持）された構成を有している。また、ハウジング４の底面側（図２中下側）には、車両の金属部品と導線を介して電気的に接続される導体板５（図中、車両の金属部品および導線は図示せず）がハウジング４の底面と当接するように設けられるとともに、上面側（図２中上側）には、ハウジング４内で発生する熱およびハウジング４内に溜まった電荷の一部を受けて外部に放熱、放電する機能を有する放電熱手段６が設けられている。そして、第１の磁石２および第２の磁石３を保持しているハウジング４、導体板５および放電熱手段６が、ケース２０内に収納されている。このケース２０には、ハウジング４等を収納した状態において、ハウジング４の上面側に保持された第２の磁石３の位置に対応して複数の開口２１が形成されており、この開口２１を介して、後述するハウジング４内に流れた一部の電荷を帯電防止装置１から外部へと放電する。また、このような構成にすることにより、ハウジング４の上面側に保持された第２の磁石３の磁力線形成の効率を上げることができる。なお、帯電防止装置１は、棒状の第１の磁石２を３つ有しており、各第１の磁石２の両端側にそれぞれ一対の第２の磁石３を有している。すなわち、帯電防止装置１は、第１の磁石２を３つ有するとともに、第２の磁石３を６つ有している。

ハウジング４は、導電性材料であるカーボンブラックを含有するゴム材料で構成されており、内部に、第１の磁石２と嵌合してこれを保持している柱状の第１の磁石保持部４１と、第１の磁石保持部４１の上面側および底面側の外表面に、第１の磁石保持部４１に保持された状態の第１の磁石２と離間して、一対の第２の磁石３と嵌合してこれらを保持している第２の磁石保持部４２とを有している。上述したように、帯電防止装置１は、第１の磁石２を３つ有しており、これらの第１の磁石２を保持している第１の磁石保持部４１は、ハウジング４の内部にそれぞれ等間隔で離間して３つ設けられている。また、各第１の磁石保持部４１の上面側および底面側の外表面に、それぞれ第２の磁石保持部４２が設けられている。

第１の磁石保持部４１は、柱状に形成されており、その中央に棒状の第１の磁石２と嵌合する嵌合部（空洞）を有している。この第１の磁石保持部４１は、ハウジング４の上面部および底面部と連結し、ハウジング４の外周壁とともにハウジング４の上面部と底面部とを支持している。

また、第２の磁石保持部４２は、第２の磁石３が嵌合する形状の凹部である。各第２の磁石３は、各第２の磁石保持部４２に嵌合された状態で、後述するハウジング４の上面に設けられるゴムシート９またはハウジング４の底面に設けられる導体板５が、それぞれハウジング４に当接することにより、第２の磁石保持部４２に保持される。

また、ハウジング４には、第１の磁石保持部４１の外周面とハウジング４の内周面との間で規定されるスペース４３が設けられている。

このスペース４３には、ハウジング４の上面側および底面側にそれぞれ設けられた第１のコンデンサ構造７１および第２のコンデンサ構造７２から構成されるコンデンサ構造７を有している。このコンデンサ構造７は、後述するように、導体板５を介してハウジング４内に移動する（流れる）電荷の一部を蓄える機能を有する。

ハウジング４の上面側に設けられた第１のコンデンサ構造７１は、３枚の銅板７１１と、各銅板７１１間に配置された図示しない電気絶縁紙とを有している。電気絶縁紙は絶縁体であり、電気絶縁紙を介して互いに隣接する銅板７１１が一対の電極として機能する。また、同様に、ハウジング４の底面側に設けられた第２のコンデンサ構造７２は、３枚の銅板７２１と、各銅板７２１間に配置された図示しない電気絶縁紙とを有している。そして、電気絶縁紙を介して互いに隣接する銅板７２１が一対の電極として機能する。

次に、ハウジング４に保持される第１の磁石２および第２の磁石３について説明する。

図２に示すように、帯電防止装置１では、第１の磁石２および第２の磁石３は、いずれもハウジング４の上面側に設けられた放電熱手段６側がＮ極となるように配置されている。したがって、第１の磁石２および第２の磁石３のＳ極はいずれも、ハウジング４の底面側に設けられた導体板５側となる。したがって、帯電防止装置１が有する各磁石から発生する磁力線の方向（Ｎ極から出てＳ極へ入る）は全て同じである。

また、帯電防止装置１では、第１の磁石２の構成材料は、第２の磁石３の構成材料の最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]よりも大きな最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]を有している。なお、最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘとは、磁石が持つエネルギーの大きさを示す指標であり、各磁石のＢ−Ｈ減磁曲線（Ｂ：磁束密度、Ｈ：磁場）における磁束密度と磁場との積の最大値のことである。

帯電防止装置１では、上述した条件を満足する第１の磁石２および第２の磁石３をハウジング４に保持させることにより、導体板５と電気的に接続する車両の金属部品が帯電するのを確実に防止することができる。以下に帯電防止装置１において推察される帯電防止のメカニズムについて説明する。

まず、帯電防止装置１では、車両の金属部品および該金属部品の周囲の部品に電荷が発生すると、直接、または導線を介して金属部品に接続された金属板５に電荷が移動する。金属板５に一定量の電荷が蓄えられると、金属板５より低電位となるハウジング４に電荷が流れ、ハウジング４の底面側の第２の磁石保持部４２に保持された各第２の磁石３から発生する磁力線によってこの電荷の一部は打ち消される。ハウジング４の底面側の第２の磁石３の磁力線によって打ち消されなかった電荷は、ハウジング４のスペース４３に移動する。そして、ハウジング４のスペース４３に移動した電荷は、ハウジング４の第１の磁石保持部４１に保持され、第２の磁石３よりも大きな最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]を有する第１の磁石２から発生する磁力線によってハウジング４の底面側に設けられた第２の磁石３の磁力線によって打ち消される電荷の量以上の電荷が打ち消される。また、ハウジング４のスペース４３内に移動した電荷の一部は、第１の磁石２の磁力線の作用によって、スペース４３内で激しく運動する。その結果、スペース４３内で電荷同士が衝突したり、スペース４３を規定する壁面に衝突したりすることにより、スペース４３内の電荷が熱エネルギーに変換されて、電荷が消費される。

帯電防止装置１では、ハウジング４のスペース４３に隣接する第１の磁石保持部４１に第１の磁石２を保持させることにより、スペース４３には第１の磁石２から発生する磁力線が満ちている。また、ハウジング４の外表面（底面）に設けられた第２の磁石３よりも、ハウジング４の内部に設けられた第１の磁石２の方が磁石としてのエネルギー（最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]）が大きい。そのため、ハウジング４の底面側の第２の磁石３の磁力線によって打ち消されず、ハウジング４のスペース４３内に移動した電荷は、第１の磁石２の磁力線により確実に打ち消される。特に、長時間の走行等により帯電防止装置１と電気的に接続される車両の金属部品に発生する電荷量が多くなった際にも、車両の金属部品に電荷が蓄積されるのを確実に防止することができる。また、ハウジング４の上面側にも第２の磁石３が設けられているため、金属板５に急激に電荷が溜まり、その電荷がハウジング４内に流れてきても、第１の磁石２の磁力線で打ち消されない電荷を、ハウジング４の上面側に設けられた第２の磁石３の磁力線によって確実に打ち消すことができる。

このような第１の磁石２および第２の磁石としては、第１の磁石２の構成材料の方が、第２の磁石３の構成材料の最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]よりも大きければ特に限定されないが、これらの磁石の構成材料としては、例えば、ＢａＦｅ_１２Ｏ_１９、ＳｒＦｅ_１２Ｏ_１９等のフェライト系磁石、Ｓｍ_２Ｃｏ_１７等のサマリウム−コバルト磁石、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ等のネオジウム磁石等の希土類系磁石、およびアルニコ系磁石等が挙げられる。

これらの磁石の中でも、希土類系磁石が好ましく、特に、第１の磁石２がネオジウム磁石であり、第２の磁石３がサマリウム−コバルト磁石であることが好ましい。なお、ネオジウム磁石は、サマリウム−コバルト磁石よりも最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]が大きな磁石である。

ネオジウム磁石およびサマリウム−コバルト磁石は、いずれも、フェライト系磁石やアルニコ系磁石に比べ、大きな最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]を有する材料であり、第１の磁石２および第２の磁石３の構成材料として、これらの磁石を用いることにより、ハウジング４のスペース４３内において、より効率良く電荷を打ち消すことができる。

また、サマリウム−コバルト磁石は、高い最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]を有するとともに、耐熱性にも優れている。そのため、ハウジング４の外表面側で保持される第２の磁石３としてサマリウム−コバルト磁石を用いることにより、帯電防止装置１を、長時間の走行によって温度が高くなる部品（例えば、マフラー周辺の金属部品やエンジン周辺の金属部品等）に好適に用いることができる。

また、帯電防止装置１では、ハウジング４のスペース４３内に移動する電荷量が急激に大きくなると、過剰な電荷を上述したスペース４３の上面側および底面側にそれぞれ設けられた第１のコンデンサ構造７１および第２のコンデンサ構造７２に蓄電する。そして、スペース４３内に移動する電荷量が少なくなった時に、第１のコンデンサ構造７１および第２のコンデンサ構造７２からスペース４３に電荷が放電され、第１の磁石２の磁力線によって打ち消される。このような構成を有することにより、ハウジング４内に流れた電荷が第１の磁石２の磁力線によって急激に打ち消されることによって、ハウジング４が発熱するのを防止することができ、帯電防止装置１の機能を長期間にわたって維持することができる。

また、ハウジング４の内部には、第１の磁石保持部４１を挿通し、クロメート処理された鋼線が巻回されてなるスプリング８が設けられている。

このスプリング８には、第１の磁石２から発生する磁力線によって、鋼線に環状の磁力線が発生する。このスプリング８に発生する環状の磁力線および第１の磁石２の磁力線の相乗効果により、ハウジング４のスペース４３内の電荷をより効率良く打ち消すことができる。

ハウジング４の底面側に設けられた導体板５は、真鍮板で構成されており、その中央付近にハウジング４とは反対側に突出する凸部５１が形成されている。この凸部５１は、例えば、エンボス加工等により形成され、車両の金属部品に直接、または該金属部品と導線を介して電気的に接続されている。このように、帯電防止装置１では、導体板５の凸部５１と車両の金属部品とを１本の導線で接続するだけで、ハウジング４のスペース４３内で車両の金属部品および該金属部品の周囲の部品に発生した電荷を各磁石（第１の磁石２および第２の磁石３）から発生する磁力線により打ち消すことができる。そのため、車両のいかなる箇所に配置された部品にも用いることができる。

また、ハウジング４の上面側には、ハウジング４内で熱が発生した場合に、その熱を帯電防止装置１の外部に放熱することができるとともに、ハウジング４のスペース４３内に移動した電荷の一部を、スペース４３内で熱エネルギーに変換することなく、直接受けて、帯電防止装置１の外部に放電する機能を有する放電熱手段６が設けられている。

この放電熱手段６は、複数の開口が形成されたカーボンペーパー６１と、カーボンペーパー６１のハウジング４とは反対側に設けられ、複数の開口が形成されたアルミ板６２とから構成されている。

カーボンペーパー６１およびアルミ板６２に、それぞれ開口を形成することにより、ハウジング４から受けた熱を、ケース２０の開口２１を介して、帯電防止装置１の外部に効率良く放熱することができる。

また、ハウジング４のスペース４３内の電荷の一部は、ハウジング４よりも低電位である放電熱手段６のカーボンペーパー６１へと流れる。そして、一定量の電荷がカーボンペーパー６１に蓄えられると、カーボンペーパー６１とアルミ板６２との間の電位差により、カーボンペーパー６１に溜まった電荷が、アルミ板６２の複数の開口のエッジから帯電防止装置１の外部へと放電される。なお、帯電防止装置１では、上述したように、ケース２０にハウジング４等を収納した状態において、ケース２０の開口２１がハウジング４の上面側の第２の磁石３に対応した位置に設けられている。これにより、ハウジング４の上面側の第２の磁石３の磁力線形成の効率が上がり、放電熱手段６に移動した電荷をケース２０の開口２１を介してより効率良く放電することができる。

また、アルミ板６２に形成される開口は、パンチング加工等により形成することにより、アルミ板６２の複数の開口のカーボンペーパー６１とは反対側のエッジから外表面側（図４中上側）に突出する突起が形成されていることが好ましい。このような突起が形成されると、カーボンペーパー６１に帯電した電荷がアルミ板６２の複数の開口のエッジからより効率良く帯電防止装置１の外部へと放電することができる。

また、放電熱手段６のカーボンペーパー６１とハウジング４との間には、ハウジング４の構成材料と同じように、カーボンブラックを含有するゴムシート９が設けられている。このようなゴムシート９を設けることにより、ハウジング４から受けてカーボンペーパー６１に蓄えられた電荷が、ハウジング４側へと移動するのを防止することができる。すなわち、ゴムシート９が、電荷の移動する方向を決める逆支弁としての機能を有する。これにより、カーボンペーパー６１に蓄えられた電荷を、アルミ板６２に形成された複数の開口のエッジから帯電防止装置１の外部へと確実に放電することができる。

また、ハウジング４には、ハウジング４の外周側面を覆うようにアルミテープ１０が貼り付けられている。このアルミテープにはシールド効果があり、ハウジング４のスペース４３に移動した電荷が、ハウジング４の外周壁を通過（外部に漏洩）するのを確実に防止することができるとともに、その逆に、電荷が外部からハウジング４の外周壁を通過してハウジング４内に侵入するのを防止することができる。

なお、帯電防止装置１は車両のいかなる部品（金属部品に限られず、導電性のある部品）にも取り付けることが可能であるが、例えば、マフラーのメインサイレンサーハンガー、エンジンオイルドレン、サブサイレンサーハンガー等に導体板５の凸部５１と接続された導線を取り付け、帯電防止装置１の本体部を導線が取り付けられた車両の金属部品の周辺部に固定することができる。

以上のような構成を有する帯電防止装置１は、バッテリーのマイナス極端子と接続させる必要なく、導体板５の凸部５１と車両の金属部品とを１本の導線で接続するだけで、ハウジング４のスペース４３内で車両の金属部品に発生した電荷を熱エネルギーに変換して、電荷を消費（除去）することができる。特に、長時間の走行等により車両の金属部品に発生する電荷量が多くなった際にも、確実にその金属部品が帯電するのを防止することができる。これにより、車両の金属部品の導電性が低下するのが防止され、自動車が備える各種電子部品の特性を安定させることができる。さらに、車体全体の帯電が抑制される結果、エンジンのトルクおよび馬力を向上させることができる。

また、このような帯電防止装置１を複数個用意し、各帯電防止装置１に配線される導線を、１つの金属部品、もしくは、複数箇所の金属部品に接続させることにより、上述した効果をより顕著に得ることができる。

ここで、本実施形態の帯電防止装置１の導体板５の凸部５１に接続された導線をマフラーのメインサイレンサーハンガーに接続した場合（帯電防止装置１を取り付けた場合）と、接続しなかった場合（帯電防止装置１を取り付けなかった場合）とにおいて、車両の停車時にエンジンの回転数を３０００ｒｐｍに固定した状態の帯電状態を、オシロスコープを用いて評価した。なお、オシロスコープとして、ＯＷＯＮ社製オシロスコープ（ＯＷＯＮ ＰＤＳ５０２２Ｓ）を用いた。計測した結果、帯電防止装置１を取り付けなかった車両では、約１０００ｍＶであった電圧信号が、帯電防止装置１を取り付けた車両では、約３００ｍＶであった。すなわち、帯電防止装置１を取り付けた車両は、帯電防止装置１を取り付けなかった車両よりも、帯電が十分に抑えられた結果、帯電による電圧の変化が１／３以下に抑えられていることを確認できた。

また、上記と同様にして、帯電防止装置１をマフラーのメインサイレンサーハンガーに取り付けた場合と、取り付けなかった場合とにおけるエンジンのトルクおよび馬力を計測した。エンジンのトルクおよび馬力の計測には、ダイナパック株式会社製のシャーシダイナモメーターを用いた。

計測した結果、エンジンの馬力は、帯電防止装置１を取り付けなかった際に３５５．６ｐｓであったのに対して、帯電防止装置１を取り付けることにより３７２．５ｐｓまで向上した。また、エンジンのトルクは、帯電防止装置１を取り付けなかった際に４４．８ｋｇ／ｍであったのに対して、帯電防止装置１を取り付けることにより４５．４ｋｇ／ｍまで向上した。一般的に、メインサイレンサー内部では、空気の対流摩擦により帯電しており、この帯電により生じた電荷が空気の流れの障害となり、排気流速、排気流量に影響を及ぼしている。上記の計測結果から、帯電防止装置１をメインサイレンサーハンガーに接続することにより、メインサイレンサー内部に生じた電荷が打ち消され、メインサイレンサー内部の排気流速と排気流量が安定して、メインサイレンサーの機能を損なうことなく、最大流速と最大流量を確保していることが分かる。その結果、エキゾースト・システムの排気効率が高まり、エンジンのトルクおよび馬力が改善されたものと思われる。

さらに、上記と同様にして、帯電防止装置１をマフラーのメインサイレンサーハンガーに取り付けた場合と、取り付けなかった場合とにおける１０・１５モード排出ガス試験を行い、それぞれの場合における燃費を計測した。その結果、燃費は、帯電防止装置１を取り付けなかった際に１６．５ｋｍ／Ｌであったのに対して、帯電防止装置１を取り付けることにより１７．０ｋｍ／Ｌまで向上した。帯電防止装置１を取り付けることによる燃費の向上率（使用燃料量の低減率）は、約３％であった（なお、燃費の向上率として、帯電防止装置１を取り付けた際の燃費をＡ、帯電防止装置１を取り付けなかった際の燃費をＢとしたとき、（Ｂ−Ａ）／Ｂ×１００で計算される値を用いた。）。

以上、本発明の帯電防止装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

上述した実施形態の帯電防止装置１では、ハウジング４が３つの第１の磁石２および各第１の磁石２に対応した一対の第２の磁石３を有するものについて説明したが、本発明はこれに限定されず、ハウジングが１つの第１の磁石および第１の磁石の両端に一対の第２の磁石を有するものであってもよい。また、ハウジングが４つ以上の第１の磁石および各第１の磁石に対応した一対の第２の磁石を有するものであってもよい。

また、本発明の帯電防止装置によって帯電を防止する物体としては、車両の金属部品に限られない。例えば、テレビ等の家電製品に帯電防止装置１の導体板５と接続する導線を取り付けることにより、導線が取り付けられた部品が帯電するのを防止することができる。

本発明によれば、車両の機械的部品、液体循環装置、吸排気装置、駆動装置に用いることができ、該部品が摺動摩擦により帯電が発生したときに、帯電によって蓄積した電荷を打ち消すことができる（または、リークすることができる）。特に走行時における、エンジンの低回転域、高回転域により、該部品に発生する電荷量が多くなった際にも、確実に部品の帯電によって電荷が蓄積されるのを防止することができる。これにより、該部品に付随する部品（該部品の周囲の部品）へ流れる電荷を防止し、連動する装置（例えば、自動車が備える各種電子部品）の特性を安定させることができる。さらに、車体全体の帯電による電荷の蓄積が抑制される結果、エンジンのトルク、馬力を向上させることができる。したがって、本発明の帯電防止装置は、産業上の利用性を有する。

Claims (8)

1. 物体の帯電による電荷の蓄積を防止するための帯電防止装置であって、
   棒状の第１の磁石と、
   該第１の磁石の両端側にそれぞれ設けられた一対の第２の磁石と、
   カーボンブラックを含有するゴム材料で構成され、内部に前記第１の磁石と嵌合してこれを保持している柱状の第１の磁石保持部と、該第１の磁石保持部の上面側および底面側の外表面に前記第１の磁石保持部に保持された状態の前記第１の磁石と離間して、前記一対の第２の磁石と嵌合してこれらを保持している第２の磁石保持部とを有するハウジングと、
   該ハウジングの底面側に設けられ、前記物体と電気的に接続された導体板と、
   前記ハウジングの上面側に設けられ、複数の開口が形成されたカーボンシートと、該カーボンシートの前記ハウジングとは反対側に設けられ、複数の開口が形成されたアルミ板とを有する放電熱手段とを有し、
   前記ハウジングには、前記第１の磁石保持部の外周面と前記ハウジングの内周面との間で規定されるスペースが設けられており、該スペースには、前記ハウジングの厚さ方向に離間した一対の電極を有するコンデンサ構造が設けられており、
   前記第１の磁石および前記一対の第２の磁石は、いずれも、前記放電熱手段側がＮ極となるように配置されており、前記第１の磁石の構成材料は、前記第２の磁石の構成材料の最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]よりも大きな最大エネルギー積（ＢＨ）_ｍａｘ[ＫＪ／ｍ^３]を有するものであることを特徴とする帯電防止装置。
2. 前記第１の磁石を複数有し、各第１の磁石の両端側にそれぞれ前記一対の第２の磁石が設けられている請求項１に記載の帯電防止装置。
3. 前記導体板は、中央付近に前記ハウジングとは反対側に凸部が形成された真鍮板であり、前記凸部を介して前記物体と電気的に接続されている請求項１に記載の帯電防止装置。
4. 前記ハウジングの内部には、前記第１の磁石保持部を挿通し、鋼線が巻回されてなるスプリングが設けられている請求項１に記載の帯電防止装置。
5. 前記放電熱手段のアルミ板の前記複数の開口の前記カーボンシートとは反対側のエッジから外表面側に突出する突起が形成されている請求項１に記載の帯電防止装置。
6. 前記放電熱手段と前記ハウジングとの間に、カーボンを含有するゴムシートが設けられている請求項１に記載の帯電防止装置。
7. 前記ハウジングのスペースに設けられた前記コンデンサ構造は、前記スペースの上面側に設けられ、複数の銅板と該複数の銅板間に介挿された電気絶縁紙とから構成される第１のコンデンサ構造と、前記スペースの底面側に設けられ、複数の銅板と該複数の銅板間に介挿された電気絶縁紙とから構成される第２のコンデンサ構造とを有する請求項１に記載の帯電防止装置。
8. 前記第１の磁石は、ネオジウム磁石であり、前記一対の第２の磁石はサマリウム−コバルト磁石である請求項１に記載の帯電防止装置。

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