(57)【要約】【課題】車体における静電気を中和除電することのできる車両の除電器を提供する。【解決手段】静電気を帯びる車両Ｖｅに設けられ、静電気を除電するように構成された車両Ｖｅの除電器において、車両Ｖｅに搭乗する搭乗者Ｐの動作によって擦り合わされて摩擦帯電する表地１１と裏地１２と備え、表地１１は、裏地１２よりも搭乗者Ｐ側に位置していてかつ摩擦帯電によって正の極性の静電気を帯びる正極性帯電部材によって構成され、裏地１２は、摩擦帯電によって正極性帯電部材とは反対の極性である、負の極性の静電気を帯びる負極性帯電部材によって構成され、かつ、搭乗者Ｐの動作によって表地１１と裏地１２とが擦り合わされて裏地１２に生じた負の極性の静電気によって、車両Ｖｅにおける正極性帯電部材以外の正の極性の静電気を帯びている帯電物１を中和して除電するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電気を帯びる車両に設けられ、前記静電気を除電するように構成された前記車両の除電器において、
前記車両に搭乗する搭乗者の動作に伴って擦り合わされて摩擦帯電する表地と裏地と備え、
前記表地は、前記裏地よりも前記搭乗者側に位置していてかつ前記摩擦帯電によって正の極性の静電気を帯びる正極性帯電部材によって構成され、
前記裏地は、前記摩擦帯電によって前記正極性帯電部材とは反対の極性である、負の極性の静電気を帯びる負極性帯電部材によって構成され、かつ、
前記搭乗者の動作によって前記表地と前記裏地とが擦り合わされて前記裏地に生じた前記負の極性の静電気によって、前記車両における前記正極性帯電部材以外の前記正の極性の静電気を帯びている帯電物を中和して除電するように構成されている
ことを特徴とする車両の除電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両における静電気を除電する除電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両のシートにおける静電気を除電するように構成されたパイル織物が記載されており、そのパイル織物は、導電性の繊維糸を練り込んだパイル糸と、非導電性の繊維糸から成る他のパイル糸とを備え、基布の表面にそれらのパイル糸によってパイルが形成されている。また、基布における各パイル糸の基部にまで導電材を練り込んだ導電性コーティング材が浸透され、かつ、基布の裏面に導電層が形成されている。当該導電層の表面つまり導電層における基布とは反対側の面に、非導電性コーティング材がコーティングされている。さらに、導電層と非導電性コーティング材との間に、パイル織物に生じた静電気を外部に流すアース端子が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平５−６１３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両におけるタイヤはゴムなどの電気抵抗の大きい合成樹脂材料によって構成されるため、車体は路面に対してほぼ絶縁状態となっている。そのため、車体で生じた静電気は当該車体に帯電することとなる。特許文献１に記載された構成では、シートに着座する搭乗者が身につけている衣服、あるいはシートに静電気が生じると、その静電気は導電性の繊維糸が練り込まれたパイル糸から車室内に放電されたり、導電層に接続されたアース端子を介してシートの外部に流されたりして除電される。しかしながら、特許文献１に記載された車室内への放電やアースを介した放電では、除電に限度があり、必ずしも十分には除電できない場合がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目して成されたものであり、車体における静電気を十分に中和除電することのできる車両の除電器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、静電気を帯びる車両に設けられ、前記静電気を除電するように構成された前記車両の除電器において、前記車両に搭乗する搭乗者の動作に伴って擦り合わされて摩擦帯電する表地と裏地と備え、前記表地は、前記裏地よりも前記搭乗者側に位置していてかつ前記摩擦帯電によって正の極性の静電気を帯びる正極性帯電部材によって構成され、前記裏地は、前記摩擦帯電によって前記正極性帯電部材とは反対の極性である、負の極性の静電気を帯びる負極性帯電部材によって構成され、かつ、前記搭乗者の動作によって前記表地と前記裏地とが擦り合わされて前記裏地に生じた前記負の極性の静電気によって、前記車両における前記正極性帯電部材以外の前記正の極性の静電気を帯びている帯電物を中和して除電するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、表地は摩擦帯電によって正の極性の静電気を帯びる正極性帯電部材によって構成され、裏地は摩擦帯電によって負の極性の静電気を帯びる負極性帯電部材によって構成されている。そのため、搭乗者の動作によって表地と裏地とが擦れ合うと、裏地には負の極性の静電気が帯電する。そして、裏地における負の極性の静電気によって、正の極性に帯電している帯電物の電位を低下させることができる。すなわち、この発明では、静電気を積極的に発生させ、その静電気によって車両における帯電物の静電気を中和除電する。その結果、車体に静電気に溜まることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る車両を模式的に示す図である。
【図２】この発明の第１実施形態での静電気の除去作用を説明するための図である。
【図３】この発明の第２実施形態に係る車両を模式的に示す図である。
【図４】この発明の第３実施形態に係る車両を模式的に示す図である。
【図５】この発明の第３実施形態での静電気の除去作用を説明するための図である。
【図６】この発明の第４実施形態に係る車両を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態に係る車両Ｖｅを模式的に示す図である。図１に示す車両Ｖｅの骨格を成す車体１は金属材料や合成樹脂材料などによって構成されており、その車体１は合成樹脂材料などの電気抵抗の大きい材料によって構成されたタイヤ２を介して路面３に接している。そのため、タイヤ２の電気抵抗によって路面３と車体１とは、それらの間で電気がほとんど流れない絶縁状態となっており、車体１に静電気が生じた場合には、その静電気は路面３に流れることなく、車体１に溜まる。つまり車体１が帯電する。
【００１０】
また、図１に示すシート４は、例えば、車両Ｖｅにおけるドライバーシートと称されるシートであって、車両Ｖｅのフロア５に固定された図示しないレールの上に載せられていて車両Ｖｅの前後方向での位置を調整できるように構成されている。シート４は搭乗者Ｐの臀部を載せて体重を支えるシートクッション部６と、搭乗者Ｐの上半身を背面から支える図示しないシートバック部とを備えている。なお、図１においては、図面を簡単にするため、シートバック部の記載を省略している。また、シート４はいわゆるパッセンジャーシートやリヤシートであってもよい。
【００１１】
シートクッション部６は、図示しないレールに載せられるシートクッションフレーム７と、シートクッションフレーム７に取り付けられたクッションパッド８とを有している。シートクッションフレーム７は着座する搭乗者Ｐの体重を支えるため、所定の剛性を有する金属材料によって構成されている。また、シートクッションフレーム７はボデーアース９を介して車体１に電気的に接続されている。すなわち、車体１がグランドアースとして機能するようになっている。さらに、シートクッションフレーム７には、図１に示すように、隙間１０があり、その隙間１０を車室内の空気が流動する。クッションパッド８は、例えば発泡ウレタンなどの緩衝材によって構成され、その表面や内部には図示しない空気流路が構成されている。そのため、クッションパッド８の表面や内部を車室内の空気が流動する。したがって、シートクッション部６は全体として通気性を有している。
【００１２】
上記の車両Ｖｅでは走行することによって走行風が生じると、その走行風と車体１との摩擦によって車体１が帯電する場合がある。また、車両Ｖｅには、図示しないエンジンに設けられたピストンとシリンダボアとの摺動部や、トランスミッションを構成するギヤなどの各種の摺動部があり、それらの摺動部では摺動を要因として静電気が生じ、その静電気が摺動部に帯電したり、車体１に伝達されて車体が帯電したりする場合がある。さらに、車両Ｖｅには、図示しないバッテリから電力が供給されて動作する各種の電気機器が設けられている。電気機器は動作することによって静電気を帯びたり、その静電気が車体１に伝達されて車体１が帯電したりする場合がある。また、上述したように、摺動部や電気機器に静電気が溜まると、静電気を要因として摺動部におけるグリースが変質したり、電気機器での障害が生じたりしてしまう可能性がある。なお、車体１においては、溜まった静電気の極性と同じ極性の空気イオンとの間で斥力が生じて、車体１における意図していない箇所から空気が剥離し、あるいは、反対の極性の空気イオンを引き寄せて車体１から空気が剥離しにくいなどの事態が生じる可能性がある。
【００１３】
そこで、この発明に係る実施形態では、上述した静電気を除電する除電器がシート４に設けられている。その除電器は、いわゆる帯電列上で正極側に配列される正極性帯電部材と、帯電列上で負極側に配列される負極性帯電部材とを擦り合わせることによって各帯電部材のそれぞれに互いに反対の極性の静電気を生じるように構成されている。そして、除電器で発生させた静電気のうち、車体１や上述した摺動部、電気機器などの帯電物が帯びている静電気とは反対の極性の静電気によって、前記帯電物が帯びている静電気を中和して除電し、少なくとも帯電物の静電気の電位を低下するように構成されている。すなわち、積極的に静電気を発生させ、かつその静電気を積極的に利用して前記帯電物を中和除電するように構成されている。具体的には、除電器はクッションパッド８を覆っていて搭乗者Ｐに直接、接触する表地１１と、表地１１を挟んで搭乗者Ｐ側とは反対側であって表地１１とクッションパッド８との間に設けられた裏地１２とによって構成されている。つまり、シート４のシートクッション部６を覆うシートカバーの少なくとも一部に除電器が設けられている。また、それらの表地１１と裏地１２とはシートカバーの一部を構成しているため、いわゆる通気性を有している。さらに表地１１と裏地１２とは互いに擦れ合うように、それらの間の少なくとも一部は互いに離隔して構成されている。なお、上述した車体１や摺動部、電気機器、あるいは搭乗者Ｐ、または車室内における空気やエアロゾルなどがこの発明の実施形態における帯電物に相当している。
【００１４】
上記の表地１１は正の極性の静電気に帯電しやすい合成樹脂材料によって構成されている。その正の極性の静電気に帯電しやすい合成樹脂材料の例を挙げると、ナイロン（登録商標）やアラミドなどのいわゆるポリアミド、レーヨン（登録商標）などである。表地１１としては上述した合成樹脂材料のうち、ナイロン（登録商標）を用いることが好ましい。これは、図示しない帯電列上で上述した各合成樹脂材料のうち、最も正極側に配列されるためである。一方、裏地１２は負の極性の静電気に帯電しやすい合成樹脂材料によって構成されている。その負の極性の静電気に帯電しやすい合成樹脂材料の例を挙げると、ポリ塩化ビニル、ポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンなどのいわゆるポリオレフィン系樹脂などである。裏地１２としては、上述した各合成樹脂材料のうち、ポリ塩化ビニルが好ましい。これは、図示しない帯電列上で上述した各合成樹脂材料のうち、最も負極側にポリ塩化ビニルが配列されるためである。特に、表面抵抗値（Ω）が１０５（Ω）から１０９（Ω）に設定されたポリ塩化ビニルが最も好ましい。そのため、表地１１と裏地１２とを擦り合わせると、摩擦を要因として表地１１は正の極性の静電気を帯び、裏地１２は負の極性の静電気を帯びる。なお、表地１１および裏地１２は、織布や不織布、あるいはシート、またはフィルムとして構成されていてよい。要は、互いに擦り合わされて帯電するように構成されていればよい。
【００１５】
図１に示す例では、上記の裏地１２とシートクッションフレーム７とがアース線１３によって接続されている。アース線１３の一端部と裏地１２との接続、および、アース線１３の他端部とシートクッションフレーム７との接続は、アース線１３の各端部に図示しないクリップを取り付け、そのクリップによって裏地１２およびシートクッションフレーム７をクランプしてもよい。あるいは、接着材やテープあるいは溶接などによって接続してもよい。
【００１６】
次に、上述した構成の車両Ｖｅにおける作用について、図２を参照して説明する。シート４に搭乗者Ｐが着座すると、シートクッション部６に搭乗者Ｐの体重に応じた荷重が生じ、その荷重によって裏地１２に表地１１が押し付けられる。表地１１と裏地１２とが接触していて、擦れ合っていない場合には、それらの接触面つまり摩擦面には静電気は特には生じない。そのため、摩擦面における電位は図２に示すようにほぼ「０」である。これに対して、搭乗者Ｐが姿勢を変化したり、車両Ｖｅの運転操作によって体を捻ったりすると、そのような搭乗者Ｐの動作に伴って表地１１と裏地１２とが擦れ合う。そして、摩擦を要因として図２に示すように、表地１１は正の極性の静電気を帯び、裏地１２は負の極性の静電気を帯びる。また、各電位の絶対値は同じになる。図２には、表地１１と裏地１２とが帯電していない状態から帯電している状態になったときにおける、各電位の変化量を共にΔＶ３で記載してある。
【００１７】
ここで、車体１の静電気の極性について説明すると、上述したように、走行することによる走行風と車体１との摩擦によって車体１に静電気が生じる場合、車体１の静電気の極性は正になる傾向がある。図２には、車体１の電位つまり帯電量をΔＶ１で記載してある。なお、上述したように、電気機器および摺動部が静電気を帯びる場合、それらの静電気の極性は正になる傾向がある。また、車室内における空気の静電気の極性は正になる傾向がある。
【００１８】
第１実施形態では、裏地１２とシートクッションフレーム７とがアース線１３によって接続されているため、シートクッションフレーム７に対してアース線１３を介して裏地１２における負の極性の静電気が伝達され、さらに、シートクッションフレーム７を介して車体１に前記静電気が伝達される。その結果、裏地１２における負の極性の静電気によって車体１における正の極性の静電気の電位が図２に示すように、低下され、つまり中和除電される。図２には、除電された車体１の電位つまり帯電量をΔＶ２で記載してある。また、このように車体１の電位が低下すると、上述した摺動部や電気機器と車体１との接点からそれら摺動部や電気機器の静電気が車体１に伝達され、摺動部や電気機器の静電気の電位が低下する。そのため、静電気の影響によって車両Ｖｅにおける複数の摺動部に塗布されたグリースの粘度または硬度が変化することを抑制できる。つまり、グリースの変質を抑制することができ、グリースは設計した粘度または硬度を維持する。その結果、例えば、静電気の影響によってアクセルペダルやブレーキペダルあるいはステアリングなどの摺動が阻害され、それらの操作性が悪化することを抑制できる。
【００１９】
また、上記のようにして車体１の静電気の電位が低下することに伴って、車体１に搭載された各種の電気機器の静電気の電位が低下すると、静電気を要因とした電気機器での誤作動や静電気放電による損傷を防止もしくは抑制することができる。その結果、電気機器の制御性を向上することができる。さらに、第１実施形態では、例えばステアリングホイールを介して車体１に搭乗者Ｐが触れると、搭乗者Ｐが帯びている静電気は車体１に伝達される。車体１の静電気は上記のようにして除電されるため、車体１を介して搭乗者Ｐが帯びている静電気の電位を低下することができる。なお、裏地１２と、摺動部や電気機器あるいは車体１とをアース線１３によって直接、接続してもよい。この場合には、摺動部や電気機器、あるいは車体１に対して裏地１２における負の極性の静電気が直接的に伝達されるから、前記負の極性の静電気を伝達する途中での電気的なロスを低減できる。そのため、上述した構成と比較して、摺動部や電気機器あるいは車体１における静電気の電位つまり帯電量を更に低下させることができる。
【００２０】
（第２実施形態）
図３は、この発明の第２実施形態に係る車両Ｖｅを模式的に示す図である。図３に示す例は、アース線１３によって裏地１２と搭乗者Ｐとを接続した例である。裏地１２とアース線１３との接続は、アース線１３の一端部に図示しないクリップを取り付け、そのクリップによって裏地１２をクランプしてもよい。あるいは、接着材やテープなどによって接続してもよい。また、裏地１２の他端部と搭乗者Ｐとの接続は、上述した裏地１２とアース線１３との接続と同様に、アース線１３の他端部にクリップを取り付け、そのクリップによって搭乗者Ｐが着用する衣服をクランプしてもよい。または、アース線１３の他端部をシートクッション部６における搭乗者Ｐが着座する面に配置し、搭乗者Ｐが着座したときに、搭乗者Ｐに接触するように構成してもよい。さらに、アース線１３に替えて、表地１１に厚さ方向に貫通する貫通孔を複数形成し、それらの貫通孔から裏地１２を露出させ、その露出している裏地１２と搭乗者とが接続するように構成されていてもよい。この場合における貫通孔の大きさは、貫通孔から臨む裏地１２に搭乗者Ｐが接触することができる大きさに形成されていればよく、その貫通孔の大きさは実験により予め求めることができる。要は、搭乗者Ｐと裏地１２とが電気的に接続されていればよい。他の構成は図１に示す構成と同様であるため、図１に示す構成と同様の部分には図１と同様の符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
図３に示す構成の作用について説明する。上述したように、搭乗者Ｐの動作によって表地１１と裏地１２とが擦れ合ってそれらに静電気が生じる。裏地１２と搭乗者Ｐとはアース線１３を介して接続されているため、例えば、搭乗者Ｐがいわゆる衣擦れや空気との摩擦などによって正の極性の静電気を帯びていると、その正の極性の静電気はアース線１３を介して伝達された裏地１２の負の極性の静電気によってその電位が低下される。つまり中和除電される。また、表地１１に貫通孔が形成され、その貫通孔から臨む裏地１２と搭乗者Ｐとが直接接触している場合には、裏地１２の静電気によって、搭乗者Ｐの静電気が直接的に中和除電され、その電位が低下する。したがって、上述した構成では、人体からの静電気放電によって搭乗者Ｐが受ける不快感を低減することができる。また、搭乗者Ｐが車体１に触れると、搭乗者Ｐを介して車体１の静電気の電位を低下することができる。したがって、第２実施形態であっても、第１実施形態とほぼ同様の作用・効果を得ることができる。
【００２２】
（第３実施形態）
図４は、この発明の第３実施形態に係る車両Ｖｅを模式的に示す図である。図４に示す例では、上記構成の除電器に放電装置１４が設けられている。放電装置１４は除電器に溜まった静電気を放電させ、放電に伴って生じた正負の空気イオンによって、放電装置１４の周囲における除電対象箇所である帯電物の静電気の電位を低下させ、つまり中和除電するように構成されている。具体的には、ここに示す例では、除電器を構成している裏地１２におけるクッションパッド８側の表面に、放電装置１４が取り付けられている。そのため、放電装置１４は裏地１２に溜まった静電気の電位すなわち帯電量に応じてコロナ放電を生じるように構成されている。
【００２３】
放電装置１４の構成についてより具体的に説明すると、上述したコロナ放電は、従来知られているように鋭利もしくは尖っている部位から生じる。そのため、放電装置１４は、例えば、微細な金属材料を含有した塗料（以下、メタリック塗料と記す）や、繊維状のカーボンを含有した塗料（以下、カーボン塗料と記す）を裏地１２に塗布することにより構成することができる。このメタリック塗料に含有された金属材料は、断面がＵ字状となるように円板を湾曲させた形状であって、そのエッジからコロナ放電が生じると考えられる。また、カーボン塗料は、その塗料に含有された繊維状のカーボンの先端部からコロナ放電が生じると考えられる。
【００２４】
放電装置１４の他の例としては、金、銀、銅、アルミニウムなどの電気伝導率が高い材料によって形成されたシートであってよく、そのシートを、静電気を導電することができる粘着材によって裏地１２に貼り付けて構成することができる。また、上記のように、コロナ放電は、鋭利または尖っている部位から生じるため、シートの表面に、ローレット加工やヘアライン加工などを施して極めて細い突起部を形成する。このようにシートを形成した場合には、上述した突起部やシートの外縁部などのエッジからコロナ放電が生じる。他の構成は図１に示す構成と同様であるため、図１に示す構成と同様の部分には図１と同様の符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
次に、上述した構成の車両Ｖｅにおける作用について、図５を参照して説明する。シート４に着座した搭乗者Ｐの動作に伴って表地１１と裏地１２とが擦れ合うと、上述したように、表地１１は正の極性の静電気を帯び、裏地１２は負の極性の静電気を帯びる。また、放電装置１４は裏地１２と同じ負の極性の静電気を帯び、その帯電している電位に応じてコロナ放電を生じる。コロナ放電が生じると、コロナ放電が生じている箇所の周囲に正負の空気イオンが生じる。上述した構成では、裏地１２の静電気の極性は負であるため、放電装置１４の周囲に生じた負の極性の空気イオンは、裏地１２の静電気と反発し合い、すなわち斥力によって放電装置１４の周囲に拡散する。また、車室内の空気流によって上記の空気イオンが移動させられる。その結果、車室内において、正の極性の静電気を帯びている空気は、上記の負の極性の空気イオンによって中和され、車室内空気の静電気の電位が低下する。また、放電装置１４の周囲における正の極性の静電気を帯びている箇所に、例えば車体１に対して電気的な引力すなわちクーロン力によって上記の負の極性の空気イオンが引き寄せられる。そして、負の極性の空気イオンによって車体１における正の極性の静電気の電位が低下されすなわち中和されて除電される。さらに、車体１の全体としての電位が低下すると、上記のようにして車体１における複数の摺動部や、各種の電気機器における静電気が車体１に伝達され、それらの電位が低下する。その結果、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００２６】
なお、この発明は上述した各実施形態に限定されないのであって、特許を請求している範囲で適宜に変更して実施することができる。例えば、裏地１２と車体１とは電気的に接続されていればよく、図６に示すように、裏地１２の少なくとも一部がシートクッションフレーム７に接着材やテープなどによって直接、接続されていてもよい。このような構成であっても、搭乗者Ｐの動作に伴って表地１１と裏地１２とが擦れ合ってそれらが帯電した場合には、裏地１２における負の極性の静電気はシートクッションフレーム７を介して車体１に伝達され、第１実施形態と同様に車体１の静電気を中和して除電することができる。すなわち、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００２７】
また、上述した除電器および放電装置１４をフロアマットに設けてもよい。すなわち、フロアマットにおける表地を上述した正極性帯電部材によって構成し、その表地に対して摩擦接触するように、上述した負極性帯電部材によって構成した裏地を配置する。そして、このように構成したフロアマットにおける裏地にアース線１３を介して除電の対象とする箇所を接続したり、上述した構成の放電装置１４を設けたりすればよい。このような構成であっても、上述した各実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１…車両（帯電物）、  １１…表地（正極性帯電部材）、  １２…裏地（負極性帯電部材）、  Ｐ…搭乗者、  Ｖｅ…車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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