(57)【要約】【課題】プラズマアクチュエータは、車体に配置する場合、様々な状況を考慮する必要があり、実用化に向けての開発が要望されていた。【解決手段】板状の誘電体１の表側に配置した表側電極２と裏側に配置した裏側電極３との間に電圧を印加することにより、誘起気流Ｆを発生させる車両用プラズマアクチュエータＡであって、誘電材料から成り且つ表側電極２を覆うカバー層７を有すると共に、表側電極２上のカバー層７の厚みが、０．１ｍｍ以上で０．２ｍｍ以下であるものとし、車体の外観体裁を維持しつつ、耐久性を高めることを可能にした。【選択図】図１
2020055499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の誘電体の表側に配置した表側電極と裏側に配置した裏側電極との間に電圧を印加することにより、誘起気流を発生させる車両用プラズマアクチュエータであって、
誘電材料から成り且つ前記表側電極を覆うカバー層を有すると共に、
前記カバー層の厚みが、０．１ｍｍ以上で０．２ｍｍ以下であることを特徴とする車両用プラズマアクチュエータ。
【請求項２】
前記カバー層の硬度が、ＨＲ５３以上でＨＲ５７以下であることを特徴とする請求項１に記載の車両用プラズマアクチュエータ。
【請求項３】
前記カバー層の表面粗さが、Ｒａ０．０２μｍ以上でＲａ０．０６μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用プラズマアクチュエータ。
【請求項４】
前記カバー層が、前記誘電体と一体化してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用プラズマアクチュエータ。
【請求項５】
前記表側電極と前記裏側電極との間の距離が、０．４ｍｍ以上で０．８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用プラズマアクチュエータ。
【請求項６】
前記誘電体の比誘電率が、２．０以上で３．５以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用プラズマアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマアクチュエータに関し、とくに、車両のボディ等に配置して用いるのに好適な車両用プラズマアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、プラズマアクチュエータとしては、例えば、特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に記載のプラズマアクチュエータは、板状の誘電体の表側及び裏側に電極を配置した構造を有し、両電極間に電圧を印加することにより、表側電極の周辺からプラズマを生じさせて、誘電体の表面に沿って誘起気流（プラズマジェット）を発生させるものである。
【０００３】
上記のプラズマアクチュエータは、例えば、航空機の翼周りの気流制御、各種機器における流体の剥離や乱流の防止を図るための装置として研究開発が進められている。また、プラズマアクチュエータは、自動車の空力特性の向上を図るために、車体に配置することも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４９４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、プラズマアクチュエータは、車体に配置する場合、車体の外観体裁の維持、雨、熱及び紫外線等の自然環境に対する耐久性（耐候性）、走行時、洗車及び清掃時等の使用環境に対する耐久性などの様々な状況を考慮する必要があり、実用化に向けての開発が要望されている。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、車体の外観体裁を良好に維持しつつ、耐久性を高めることが可能な車両用プラズマアクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わる車両用プラズマアクチュエータは、板状の誘電体の表側に配置した表側電極と裏側に配置した裏側電極との間に電圧を印加することにより、表側電極の周辺からプラズマを発生させるのに伴って誘起気流を生成する。そして、車両用プラズマアクチュエータは、誘電材料から成り且つ前記表側電極を覆うカバー層を有すると共に、前記カバー層の厚みが、０．１ｍｍ以上で０．２ｍｍ以下であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係わる車両用プラズマアクチュエータは、上記構成を採用したことにより、車体の外観体裁を良好に維持しつつ、耐久性を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両用プラズマアクチュエータの一実施形態を説明する断面図である。
【図２】図１に示すプラズマアクチュエータを一部破断状態にして示す平面図である。
【図３】風洞試験に用いた車体モデルを示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図４】風洞試験の結果として圧力係数と車両用プラズマアクチュエータの取付位置との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〈実施形態〉
図１及び図２は、本発明に係わる車両用プラズマアクチュエータの一実施形態を説明する図である。図示の車両用プラズマアクチュエータＡは、車両側の構造体Ｂに配置してある。車両用プラズマアクチュエータＡは、例えば、構造体Ｂが自動車のボディである場合には、アクチュエータの表面とボディの表面とが同一面状に連なるように、ボディに形成した凹部内に配置する。また、車両用プラズマアクチュエータＡは、表面に沿って生じる誘起気流Ｆの流れ方向が車両の後方向（図１中で右方向）となる向きに配置する。
【００１１】
車両用プラズマアクチュエータＡは、板状の誘電体１の表側（図中で上側）に表側電極２を備えると共に、誘電体１の裏側に裏側電極３を備えている。両電極２，３は、夫々の配線４，５を介して電源６に接続してある。
【００１２】
誘電体１は、平面視において、誘起気流Ｆの流れ方向を短辺とする矩形状の板部材である。これに対して、表側電極２及び裏側電極３は、いずれも短冊状の薄い金属板であり、誘電体１の長辺方向に沿って互いに平行に配置してある。図示例の裏側電極３は、誘電体１の裏側に埋設してある。これにより、裏側電極３は、構造体Ｂとの間に誘電体１の一部が介在し、構造体Ｂに接触しない構造である。
【００１３】
また、両電極２，３は、上記誘起気流Ｆの流れ方向において、表側電極２が上流側で、且つ裏側電極３が下流側となるように互いにずれて配置してある。なお、図示例では、平面視において、表側電極２の下流端部２Ｅと裏側電極３の上流端部３Ｅとの位置が一致している配置であるが、両電極２，３が離間した配置にしても良い。
【００１４】
そして、車両用プラズマアクチュエータＡは、誘電体１の表側に、誘電材料から成り且つ表側電極２を覆うカバー層７を有すると共に、カバー層７の厚みＴｃが、０．１ｍｍ以上で０．２ｍｍ以下であるものとしている。図示例のカバー層７は、誘電体１の表側全面を被覆している。なお、図１では、便宜上、誘電体１、各電極２，３及びカバー層７の厚みを誇張して示している。
【００１５】
上記の車両用プラズマアクチュエータＡは、電源６により、表側電極２と裏側電極３との間にパルス電圧を印加すると、図１に示すように、表側電極２の周辺からプラズマＰが発生し、このプラズマＰの発生に伴って誘起気流（プラズマジェット）Ｆを生成する。
【００１６】
上記の車両用プラズマアクチュエータは、より好ましい実施形態として、カバー層７の硬度が、ＨＲ５３以上でＨＲ５７以下であるものとしている。
【００１７】
また、車両用プラズマアクチュエータＡは、より好ましい実施形態として、カバー層７の表面粗さが、Ｒａ０．０２μｍ以上でＲａ０．０６μｍ以下であるものとしている。
【００１８】
さらに、車両用プラズマアクチュエータＡは、より好ましい実施形態として、カバー層７が、誘電体１と一体化してあるものとしている。
【００１９】
さらに、車両用プラズマアクチュエータＡは、より好ましい実施形態として、表側電極２と裏側電極３との間の距離（最短距離）Ｌが、０．４ｍｍ以上で０．８ｍｍ以下であるものとしている。
【００２０】
さらに、車両用プラズマアクチュエータＡは、より好ましい実施形態として、誘電体１の比誘電率が、２．０以上で３．５以下であるものとしている。
【００２１】
なお、上記したカバー層７の硬度Ｈｖ、表面粗さＲａ、及び一体化構造、表側電極２と裏側電極３との距離Ｌ、誘電体１の比誘電率、並びにカバー層７の比誘電率に関し、それらの数値限定の根拠や作用効果は、実施例とともに後記する。
【００２２】
〈形成材料〉
誘電体１の材料は、特に限定されるものではないが、ポリエステル、ポリイミド、アクリル、テフロン（登録商標）、カプトン（登録商標）等の樹脂、ガラス、セラミック、サファイア（ガラス）、及びシリコーン等の誘電材料を用いることができる。
【００２３】
また、誘電体１は、その大きさや形状が特に制限されることはなく、所望の車両用プラズマアクチュエータＡの大きさや印加電圧によって様々な大きさや形状を選択することができる。誘電体１の厚さは、印加電圧１ｋＶ当たり、０．０４（０．４ｍｍ／９ｋＶ）ｍｍ〜０．０９（０．８ｍｍ／９ｋＶ）ｍｍとするのがプラズマＰを良好に発生させる観点から好ましい。
【００２４】
表側電極２及び裏側電極３の材料は、通常の電極材料であれば特に制限されることはなく、種々の材料を用いることができるが、銅、ニッケル、金、プラチナ、アルミニウム、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide ）、及びチタン等を用いることができる。また、表側電極２及び裏側電極３の厚さは、１０〜５０μｍとするのがプラズマＰを良好に発生させる観点から好ましい
【００２５】
カバー層７の材料は、特に限定されるものではないが、ポリエステル、ポリイミド、アクリル、テフロン（登録商標）、カプトン（登録商標）等の樹脂、ガラス、セラミック、サファイア（ガラス）、及びシリコーン等の誘電材料を用いることができる。このカバー層７には、誘電体１と同じ材料を使用することができ、同一材料を使用すれば、誘電体１と一体化するうえでより好適である。
【００２６】
〈製造方法〉
上記の車両用プラズマアクチュエータＡは、誘電体１を好ましい厚みのシート状に形成し、その誘電体１の表側及び裏側の所定位置に、公知の印刷手法により電極材料を塗工して表側電極２及び裏側電極３を形成する。そして、車両用プラズマアクチュエータＡは、誘電体１の表側及び裏側に、シート状の誘電材料を形成して、表側電極２を被覆するカバー層７を形成すると共に、裏側電極３を埋設状態にする。電極２，３を形成する印刷手法としては、公知のエッチング手法の他、ＥＢ描画法やイオンプレーティング法などを用いることもできる。
【００２７】
〈使用方法〉
上記の車両用プラズマアクチュエータＡは、例えば、走行中の自動車の車体に発生する後流渦の抑制等に用いることができる。この場合、車両用プラズマアクチュエータＡは、各電極２，３を夫々の配線４，５により電源６に接続すると共に、誘起気流Ｆの流れ方向が車体後方となる向きに配置する。
【００２８】
そして、車両用プラズマアクチュエータＡは、表側電極２と裏側電極３との間にパルス電圧を印加することによりプラズマＰを発生させ、プラズマＰの発生に伴って誘起気流Ｆを生成する。これにより、車両用プラズマアクチュエータＡは、車体方向への誘起気流Ｆによって後流渦の発生を抑制する。なお、車両用プラズマアクチュエータＡは、自動車のボディに配置した場合には、所定の走行速度以上で作動させることが望ましい。
【００２９】
また、車両用プラズマアクチュエータＡは、上記の如く使用する際、両電極２，３間に印加する電圧を１ｋＶｐ−ｐ〜２０ｋＶｐ−ｐとするのが好ましい。さらに、印加する電圧は、交流とするのが好ましく、その際、両極（bipolar）又は単極（monopolar）の交流電圧を印加するのが好ましく、０Ｖをクロスしている交流電圧がより望ましい。
【００３０】
〈実施例及び比較例〉
以下、本発明に係わる車両用プラズマアクチュエータの実施例を比較例とともに説明する。なお、本発明に係わる車両用プラズマアクチュエータは、以下の各実施例に限定されるものではない。
【００３１】
［実施例１］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、誘電体に表側電極及び裏側電極を配置し、誘電体の表面全体に、表側電極を被覆するカバー層を一体成形した構造である。カバー層は、厚み０．１ｍｍ、硬度（ロックウェル硬度）ＨＲ５５、表面粗さＲａ０．０４μｍ、表側電極と裏側電極との距離（電極間距離）０．４ｍｍ、比誘電率２．４（信越シリコーン（株）製シリコーン）である。なお、この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、誘電体及びカバー層の材料が同一であるから、誘電体の比誘電率もカバー層と同様に２．４である。
【００３２】
［実施例２］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、電極間距離を０．６ｍｍにした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００３３】
［実施例３］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、電極間距離を０．８ｍｍにした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００３４】
［実施例４］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、誘電体及びカバー層の比誘電率を３．５（三菱ケミカル（株）アクリペット）にした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００３５】
［実施例５］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層の厚みを０．２ｍｍにした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００３６】
［実施例６］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、電極間距離を１ｍｍにした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００３７】
［実施例７］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、誘電体及びカバー層の比誘電率を３．７（東レ・デュポン（株）カプトン（登録商標））にした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００３８】
［実施例８］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層に関して、厚みを０．２ｍｍ、比誘電率を３．７（東レ・デュポン（株）カプトン（登録商標））にした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００３９】
［実施例９］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層の硬さをＨＲ５４８とした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００４０】
［実施例１０］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層の硬さをＨＲ５０とした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００４１】
［実施例１１］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層の表面粗さをＲａ５とした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００４２】
［実施例１２］
この実施例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層の比誘電率を１．９（デュポン（株）テフロン（登録商標））とした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００４３】
［比較例１］
この比較例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層を厚みを０．０５ｍｍにした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００４４】
［比較例２］
この比較例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層を厚みを０．３ｍｍにした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００４５】
［比較例３］
この比較例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層を厚みを０．４ｍｍにした以外は、実施例１と同様の構成にした。
【００４６】
［比較例４］
この比較例の車両用プラズマアクチュエータは、カバー層が無いものとし、それ以外は実施例１と同様の構成にした。
【００４７】
上記の実施例１〜１２及び比較例１〜４の車両用プラズマアクチュエータについて、以下の試験を実施し、誘起気流を発生させる電圧、傷、摩耗、耐候性（耐熱性を含む）、加工性、車体への組み付け性、汚れ付着／除去性、及び意匠性を評価した。
【００４８】
上記評価を行うに際し、車両用プラズマアクチュエータの厚みについては、デジタルノギスで測定した。カバー層の比誘電率については、ＪＩＳ  Ｃ  ２１３８に基づいて測定を行った。電極間距離については、厚み方向に切断した断面において、光学顕微鏡で測定を行った。
【００４９】
カバー層の硬さについては、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４５に基づいてロックウェル硬さを測定した。カバー層の表面粗さについては、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に基づいて算術平均粗さＲａを測定した。誘起気流の流速については、粒子画像流速測定法（ＰＩＶ）を用いて測定した
【００５０】
傷及び摩耗測定については、ポリエチレン製の洗車ブラシを備えた洗車機試験機を使用すると共に、カバー層の表面に、泥（ＪＩＳ  Ｚ８９０１  試験用粉体および試験用粒子）を付着させた。そして、洗車ブラシの回転速度を１５０ｒｐｍにしてカバー層に接触させ、模擬的な洗車を５０秒間実施した後、カバー層の傷の有無を確認した。
【００５１】
耐候性については、ＪＩＳ  Ｂ  ７７５３の耐候性試験（サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機）に規定されるサンシャインウェザーメータを使用して試験を実施し、変色の有無を確認した。
【００５２】
加工性については、各例の車両用プラズマアクチュエータの加工時間を測定した。組み付け性については、各例の車両用プラズマアクチュエータの組み付け時間を測定した。汚れ付着性については、各例の車両用プラズマアクチュエータに汚れを付着させ、その汚れの除去性を確認した。意匠性については、各例の車両用プラズマアクチュエータにおける着色のための顔料の分散を確認した。
【００５３】
上記の実施例１〜１２及び比較例１〜４の車両用プラズマアクチュエータについて、誘起気流を発生させる電圧、傷、摩耗、耐候性、加工性、車体への組み付け性、汚れ付着／除去性、及び意匠性の評価結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
2020055499.tif 000003
【００５５】
表１から明らかなように、実施例１〜６は、傷、摩耗、耐候性（耐熱性）、加工性、車体への組み付け性、汚れ付着／除去性、及び意匠性のいずれについても良好（〇）の結果であった。実施例４は、実施例１〜３，５及び６に対し、カバー層（誘電体）に異なる材料を用いたので、比誘電率が異なるものの、実施例１〜３，５及び６と同様に、車両用プラズマアクチュエータの良好な機能を有している。
【００５６】
また、実施例６は、実施例１〜５の電極間距離を０．８ｍｍ以下にしたのに対し、電極間距離を１ｍｍにしたため、誘起流速１ｍ／ｓに必要な電圧が高くなったが、実用化を阻害するものではない。
【００５７】
実施例７及び８は、耐熱性、加工性、汚れ付着／除去性、及び意匠性が良好（〇）であるものの、傷、摩耗、耐候性（耐熱性）、及び車体への組み付け性がやや良好（△）の結果になった。これは、カバー層（誘電体）に比誘電率が異なる材料を用いたことによるもので、実用化を阻害するものではなく、車両用プラズマアクチュエータの良好な機能を有している。
【００５８】
実施例９は、摩耗、耐候性、及び車体への組み付け性については良好（〇）であったが、線状の傷が生じ、加工性、汚れ付着／除去性、及び意匠性がやや良好（△）であった。この実施例９は、カバー層の厚さが０．１ｍｍであり、硬さがＨＲ５４８である。このように薄くて高硬度のカバー層は、製造に時間がかかると共に、割れ易い。但し、実施例９は、製造に時間がかかるだけで、車両用プラズマアクチュエータの機能には全く問題が無いものである。よって、実施例９は、生産性を重視しなければ、実用化を何ら阻害するものではない。
【００５９】
実施例１０は、耐候性、車体への組み付け性、汚れ付着／除去性、及び意匠性が良好（〇）であったが、傷、摩耗、加工性及び車体への組み付け性がやや良好（△）の結果であった。この実施例１０は、他の実施例に比べて、カバー層の硬さをＨＲ５０と小さくしたため、耐摩耗性が若干低下したが、実用化を阻害するものではなく、車両用プラズマアクチュエータの良好な機能を有している。
【００６０】
実施例１１は、摩耗、耐候性、加工性、及び車体への組み付け性が良好（〇）であったが、傷、汚れ付着／除去性、及び意匠性がやや良好（△）であった。実施例１１は、他の実施例に比べて、カバー層の表面粗さをＲａ５と大きくしたため、比較的深い傷が生じ易くなる。このような傷は、汚れ等が入り込み易くなるものの、実用化を阻害するものではなく、車両用プラズマアクチュエータの良好な機能を有している。
【００６１】
実施例１２は、傷、車体への組み付け性、汚れ付着／除去性、及び意匠性が良好（〇）であったが、摩耗、耐候性、及び加工性がやや良好（△）であった。これは、他の実施例に比べて、カバー層に比誘電率が低い材料を用いたためであるが、実用化を阻害するものではなく、車両用プラズマアクチュエータの良好な機能を有している。
【００６２】
比較例１〜４は、評価項目のいずれかが不可（×）の結果となった。よって、比較例１〜４は、いずれも車両用プラズマアクチュエータとしては不適当である。
【００６３】
比較例１は、安定してプラズマを発生することができないと共に、摩耗及び加工性が不可（×）であった。比較例１は、カバー層の厚みが０．０５ｍｍと小さいため、予めシート状に形成したカバー層を用いることができず、例えば、コーティングによりカバー層を形成する必要がある。このため、比較例１は、カバー層を形成するのに非常に長い時間がかかるうえに、摩耗し易いものとなった。
【００６４】
比較例２は、比較例１とは逆にカバー層の厚みを０．３ｍｍと大きくしたので、誘起流速１ｍ／ｓに必要な電圧が高くなり、しかも、摩耗し易いものとなった。また、比較例３は、比較例２よりもカバー層の厚みをさらに大きくした（０．４ｍｍ）ので、安定してプラズマを発生することができないうえに、摩耗し易いものとなった。
【００６５】
比較例４は、カバー層が無いものとしたので、耐熱性は良好（〇）であるが、傷、摩耗、耐候性、加工性、及び意匠性がいずれも不可（×）であった。また、比較例４は、カバー層の有無が関与しない車体への組み付け性がやや良好（△）であり、汚れの除去は可能であるから、汚れの付着性／除去性がやや良好（△）であった。
【００６６】
以上の結果から、本発明に係わる車両用プラズマアクチュエータは、誘電体の表側に、誘電材料から成り且つ表側電極を覆うカバー層を有すると共に、表側電極上のカバー層の厚みが、０．１ｍｍ以上で０．２ｍｍ以下であるものとする。カバー層は、０．１ｍｍ未満にすると、比較例１のように、プラズマの発生が安定せず、摩耗性や加工性が低下することとなり、０．２ｍｍよりも大きくすると、比較例２及び３のように、プラズマが発生しなかったり、摩耗性が低下する。
【００６７】
よって、車両用プラズマアクチュエータは、表側電極上のカバー層の厚みを、０．１ｍｍ以上で０．２ｍｍ以下にすることにより、摩耗、耐候性、加工性、車体への組み付け性、汚れ付着／除去性、及び意匠性を良好に維持し得ることとなり、車体の外観体裁を維持しつつ、耐久性を高めることが可能になる。
【００６８】
また、車両用プラズマアクチュエータは、カバー層の硬度がＨＲ５３以上でＨＲ５７以下であるものとする。このカバー層の硬度は、既存の車両表面の硬度に準じたものであり、ＨＲ５３以上でＨＲ５７以下にすることにより、耐久性や車体への取付性を高めることができる。
【００６９】
さらに、車両用プラズマアクチュエータは、カバー層の表面粗さがＲａ０．０２μｍ以上でＲａ０．０６μｍ以下であるものとする。カバー層の表面粗さは、車体のクリア塗装に準じたものであって、Ｒａ０．０２μｍ未満の場合、実質的に製造することが困難であり、Ｒａ０．０６μｍよりも大きくすると、汚れが付着しやすくなり、その汚れが原因となって耐久性が低下したり、意匠性（表面の光沢など）が低下する。
【００７０】
よって、車両用プラズマアクチュエータは、カバー層の表面粗さをＲａ０．０２μｍ以上でＲａ０．０６μｍ以下にすることで、汚れが付着し難く、且つ汚れの除去が容易になるうえに、良好な意匠性を得ることができる。
【００７１】
さらに、車両用プラズマアクチュエータは、カバー層を誘電体に一体化することにより、耐久性が向上し、カバー層の剥離等を未然に阻止することができる。
【００７２】
さらに、車両用プラズマアクチュエータは、表側電極と裏側電極との間の距離（最短距離）が、０．４ｍｍ以上で０．８ｍｍ以下であるものとする。電極間距離は、０．４ｍｍ未満にすると、電極間でショートし易くなり、これを防ぐために印加電圧を下げる必要があり、その結果、誘起気流の流速も小さくなる。また、電極間距離は、０．８ｍｍよりも大きくすると、印加電圧が大きくなる。しかし、自動車等の車両では、使用可能な電圧が制限されている。
【００７３】
そこで、車両用プラズマアクチュエータは、電極間距離を０．４ｍｍ以上で０．８ｍｍ以下とすることにより、使用可能な電圧が制限される車両において、電極間のショートを防ぐと共に、安定したプラズマを発生させて、空力特性の向上に有効な誘起気流を生成することができる。
【００７４】
さらに、車両用プラズマアクチュエータは、カバー層を含む誘電体の比誘電率が、２．０以上で３．５以下であるものとする。この比誘電率は、誘電体の材料の選択により異なるものになるが、２．０未満にすると、実施例１２に示すように、傷、摩耗及び耐候性が僅かに低下する場合があり、３．５よりも大きくすると、比較例４に示すように、傷、摩耗、耐候性及び加工性に問題が生じる場合がある。
【００７５】
よって、車両用プラズマアクチュエータは、誘電体の比誘電率を２．０以上で３．５以下とすることにより、所望の誘起流速が得られると共に、車体の外観体裁を維持しつつ、耐久性を高めることができる。
【００７６】
〈風洞試験〉
図３に示す車体モデルＭを用いて風洞試験を実施し、空気抵抗係数（Ｃｄ値）の評価を行った。車体モデルＭは、概略直方体状を成し、前面及び後面の上下側において、幅方向にわたる曲面部Ｃ有している。車体モデルＭは、一例として、幅Ｗが９００ｍｍ、高さＨが６００ｍｍ、曲面部ＣのＲが２００ｍｍである。また、車体モデルＭの後部上側に、幅方向に沿って車両用プラズマアクチュエータ（図１及び図２参照）を配置した。
【００７７】
風洞試験では、図３中の矢印ＡＦで示すように、車体モデルＭの前方から所定速度の空気流を導入すると共に、曲面部Ｃにおいて、車両用プラズマアクチュエータの取付位置（角度θ）を変えた。そして、夫々の取付位置毎に車両用プラズマアクチュエータをＯＮにしたときの後方の圧力と、ＯＦＦしたときの後方の圧力とを測定した。車両用プラズマアクチュエータの誘起流速は１ｍ／ｓとした。
【００７８】
風洞試験の結果は、図４に示すように、車両用プラズマアクチュエータをＯＮにすると、いずれの取付位置においても圧力上昇が認められた。この圧力上昇は、後流渦の発生を抑制している結果であると推察され、これにより、車両用プラズマアクチュエータが空力特性の向上に寄与していることを確認した。
【００７９】
本発明に係わる車両用プラズマアクチュエータは、その具体的な構成が上記実施形態及び各実施例１〜１２に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各構成の細部や材料などを適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
Ａ  車両用プラズマアクチュエータ
Ｆ  誘起気流
Ｐ  プラズマ
１  誘電体
２  表側電極
３  裏側電極
７  カバー層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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