(57)【要約】【課題】ジンクを使わずに、船内電気機器や船舶部品のイオン化・腐食を抑制しつつ、船内電気機器をアース（電気接地）する。【解決手段】アース装置１００は、電流に含まれる高周波成分を除去可能なアース機能材料として圧電効果を示すトルマリンを用い、任意の電気機器と導線接続される負極端子３１・正極端子４を介してアース機能材料に電流を流入させる。アース装置１００は、内部にアース機能材料５が充填された容体２と、蓋１とを嵌合させた状態で、バネ部材３４の空間部分に棒状の負極端子３１を挿通させることで、アース機能材料を加圧する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流に含まれる高周波成分を除去可能なアース機能材料として圧電効果を示すトルマリンを用い、任意の電気機器と導線接続される端子を介してアース機能材料に電流を流入させるアース装置であって、
アース機能材料を収容するための円柱状の中空構造体であって、円柱の上面側に開口部を有するとともに、円柱の底面側に正極端子を挿通するための底部挿通孔が成形された容体と、
円柱状の中空構造体からなる蓋であって、容体と嵌合するとともに上面に負極端子を挿通するための上部挿通孔が設けられた蓋と、
容体内の底面部に設置される円盤部分を有するとともに、容体の底部挿通孔を介して容体外部に突出するネジ山が形成された端子軸を有する、金属材料からなる前記正極端子と、
正極端子の端子軸に形成されたネジ山と螺合する、ネジ溝を有してなる正極キャップと、
蓋の上部挿通孔を介して蓋外部に突出する端子軸を有する、金属材料からなる棒状の前記負極端子と、
負極端子を挿通するための軸貫通孔が中心部に設けられた、金属製の負極円盤と、
負極端子を挿通するための軸貫通孔が中心部に設けられた、合成樹脂材料からなる円形の封止部と、
弾性体からなる、らせん状のバネ部材と、を備え、
内部にアース機能材料が充填された容体と蓋とを嵌合させた状態で、バネ部材の空間部分に棒状の負極端子を挿通させることにより、同アース機能材料を加圧する
ように構成されたことを特徴とする、アース装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアース装置であって、
トルマリンに代えて、その他の圧電体である水晶・石英・トパーズ・セラミック・酒石酸ナトリウムカリウムのいずれかをアース機能材料として使用する
ように構成されたことを特徴とする、アース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電体（とりわけトルマリン）を利用して高周波ノイズを低減させるアース装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
言うに及ばず、日本はその国土が海に囲まれた島国であり、海洋国家である。
このような地理的条件から自然、日本では古来より漁業が盛んであり、食文化も海産物にちなんだものが多い。
そのことは統計指標の数字にも端的に表れており、２０１６年度の世界における商用漁船隻数ランキング（大型船舶・ノパ型船舶を含む動力付きの全漁船隻数）では、中国・インドネシアに次いで日本が３位にランクインしている。
【０００３】
ところで昨今では、ソナー・魚群探知機・冷凍機・照明機器などをはじめとする様々な電気機器が船舶に搭載される傾向にある。
一般に、船舶において電気機器のアース（電気的接地）を行う場合、いわゆるジンクを犠牲金属として電気機器に接続し、ジンクと海水中の電解質との両者間の電位差を利用してアースが行われる。
【０００４】
上記のジンクとしては、海水中の電解質に含まれる被防食体に比べてイオン化傾向が大きく、陽イオン化して他のマイナスイオンと結合しやすい金属が一般に用いられる。
ジンクの具体例としては、アルミニウム・マグネシウム・亜鉛などが挙げられる。
【０００５】
ジンクを犠牲金属として船内の電気機器に接続した場合、電気機器における各部品の構成材料がジンクから電子を奪うことにより相対的にマイナス電位となる。
これによりジンクの陽イオン化が促進され、相対的にプラス電位にあるジンク側において腐食（外部のマイナスイオンとの結合）が進行する。
そのため、海水中の電解質に含まれる被防食体から船内の電気機器を保護しつつ（陰極防食）、これらの電気機器を使用することができる。
さらに、ジンクを利用したアース方式によれば、船内の電気機器に対する高調波成分（静電気や電磁波の歪み）の影響を、ある程度まで緩和することができる。
【０００６】
しかしながら、上記のアース方式には、犠牲金属としての役割を担うジンクがイオン化して消耗してしまうという技術的宿命がある。
【０００７】
また、ジンクを用いたアース方式によれば、落雷により船舶に突発的に大量発生した電荷ないしは帯電した海面に存在する多量の電荷が船内電気機器に及ぼす影響を、すみやかに緩和するほどの即効性（充分なアース性能）は有していない。
そのため同方式によれば、船舶が被雷した場合や海面に多量の電荷が存在している場合、これらの電荷による船内電子機器に対する影響を防ぎきれず、電子機器に悪影響が及ぶだけでなく、さらにはエンジン・配線・バルブ・スクリューといった船舶部品のイオン化や腐食すら引起こすおそれがある。とりわけ配線のイオン化・腐食は、短絡して火災を引起こすおそれがあるため非常に危険である。
さらに、船舶部品のうちオイル皮膜されているベアリングについては、通電により皮膜成分が剥がれてしまうことにより、ベアリング自体に歪みが生じて故障しやすい。
【０００８】
なお、従来においても、電気製品（部品）に関するアース電位の安定化を図るための様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−０８０８０５号公報
【特許文献２】特願２０１９−０２６２４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１の技術は、その技術の適用対象として自動車ないしは電気製品を想定している。
船舶に搭載された電気機器に対し同文献１の技術を適用する場合、船内電気機器のアース電位となるべき部位へ、マイナスイオン発生物質（トルマリン鉱石の粉末など）の塗布・密着・混入のいずれかをすることになる（引用文献１・図２）。
しかしながら、船舶における電気機器のアースの問題は、陸上におけるアースとは異なり、接地対象となる電気機器と海水中の電解質の間の電位差を考慮することが必要になる。
そのため、特許文献１の開示内容に従って、船内の電気機器自体にマイナスイオン発生物質の塗布などを施しても、塗布した程度のごく僅かな量のマイナスイオン発生物質により「船舶自体もしくは海面に存在する多量の電荷の影響を完全に除去することは困難」であると考えられる。
そのため、上述した船舶におけるアース固有の問題（船舶そのもの若しくは海面に多量の電荷が存在するときの、船舶部品のイオン化・腐食の防止）を依然解決できないおそれがある。
【００１１】
また、特許文献１の技術は、アース電位となるべき部位に対して、トルマリン鉱石の粉末などを「塗布・密着・混入」するものにとどまっている（特許文献１・図２）。たとえば、同文献１・図１には、イオン化処理された自動車のボディなどが開示されている。
そのため、特許文献１の技術は、マイナスイオン発生物質（トルマリン鉱石の粉末など）が、接地を施すべき電気機器と配線接続されておらず、マイナスイオン発生物質が電気的に回路内にしっかりと組込まれたものではない。
【００１２】
さらに、トルマリンの電気的性質の１つとして、圧力に比例した分極が現れる「圧電効果」がよく知られている。
しかしながら、特許文献１の技術によるトルマリンの用法では、トルマリンは粉末の状態で使用されており、何ら加圧もされていないため、トルマリンの持つ電気的性質が十分引出されていないものと思われる。
【００１３】
特許文献１・第５段落には、アース電位が安定することで、（１）自動車の静穏性能の向上、（２）動力性能の向上燃費の向上、（３）音響製品の音質改善、（４）サスペンション性能向上、などが総合的に改善可能であることや、電化製品の省エネ・各種性能の向上が可能でもあることも記載されている。
しかしながら、特許文献１には、このような改善効果の根拠となるメカニズム（原理）の説明や、具体的な実験データが一切開示されていない。
より具体的には、同文献１には、マイナスイオン発生物質を塗布・密着・混入することで、どのような電気的事象が発生し、それによってどのような改善効果が惹起されるのかが示されておらず、さらに種々の改善効果の裏付けとなる実験についても言及がされていない。
そのため、マイナスイオン発生物質を塗布・密着・混入することで、果たして改善効果がもたらされるのか、断定が困難に思われる。
【００１４】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、イオン化傾向が大きい金属材料からなるジンクを使用することなく、船内の電気機器や船舶部品のイオン化・腐食の発生を抑制しつつ、船内電気機器をアース（電気接地）できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本願発明者は、過去に特許文献２において、自ら発明した以下のようなアース装置９００（図１７）を開示している。
〔特許文献２の従来技術〕
アース装置９００は、電流に含まれる高周波成分を除去可能なアース機能材料として、圧電効果を示すトルマリンとフェライトの混合物を焼結したものを用い、任意の電気機器と導線接続されるアース端子９１３を介してアース機能材料に電流を流入させるものである（図１８）。
アース装置９００は、
アース機能材料からなる円柱形状または多角柱形状に成形されたアース部材９１１と、
銅その他の金属を構成材料とする棒状部材であってアース部材のなかに同アース部材の軸方向に平行に埋設される芯部材９１２と、
芯部材９１２に接続された金属材料からなるアース端子９１３と、
弾性体からなるバネ部材９１４と、を備えている。
また、アース装置９００においては、バネ部材９１４をアース部材９１１の底面に接触させることで、同アース部材を加圧している。
【００１６】
船舶において採用されるジンクを使った従来のアース方式では、継続的に船内電気機器のアースをしている間に、腐食が進行しジンクが消耗してしまう。
しかしながら、本願発明者が発想した特許文献２のアース装置９００では、圧電効果を示すトルマリン（電気石）に着目し、これに加圧してコンデンサとして振舞わせることでアース機能を実現している。
【００１７】
ここで「圧電効果」とは、格子状の結晶に外部から圧力が加わったときに結晶内に配置されている陽イオンと陰イオンの相対的な位置ずれが大きくなることに起因する、加わった圧力に比例した分極現象のことをいう。
トルマリンは鉱物であるためイオン化傾向の大きいジンクとは異なり、船内電気機器からの電流が流入しても消耗による減量が起こらない。そのため、高寿命かつ耐久性の高いアース装置９００を実現できる。
さらに、特許文献２のアース装置９００は、落雷により船舶に突発的に大量の電荷が発生したり、帯電した海面に多量の電荷が存在する場合であっても、船内電気機器もしくは船舶部品のイオン化・溶解を防止できる。
【００１８】
また、特許文献２によれば、アース機能材料は、船内電気機器から芯部材１２に流入した電流Ｉ（電荷）を蓄電できる（同文献２・図５参照）。
すなわち、船舶のように海面に存在する多量の電荷に囲まれており、電気機器の使用時に電気回路上を流れた電荷を逃がす接地先（受入先）を見つけることが困難な環境下でも、同文献２のアース装置９００であれば、そのような電荷の有効な接地先たりうる。
これにより、海洋上で使用される船内電気機器において、突発的ノイズをはじめとする様々な高周波成分を含む雑音の影響を低減することができる。
【００１９】
なお、特許文献２のアース装置９００は、漁船・プレジャーボート・客船・貨物船・タンカーにおける船舶用アースとしての用途はもちろん、広く電子機器・通信機器・医療機器・産業機械・自動車・航空機・発電所における高周波成分による雑音を低減させる目的でも使用可能となっている
なお、アース装置９００の装置規模（サイズ）は、当該装置９００に接続される電気機器の容量に応じて適宜変更できる。
【００２０】
図１７・図１８から一見して把握されるとおり、特許文献２のアース装置９００は「単極端子構造」となっている。
このような特許文献２による装置構成では、バネ部材９１４の加圧によって生じる分極電圧の正確な測定が困難であり、アース装置９００の内部で生じている「電気的事象の解析が困難」であった。
また、特許文献２の装置構成では、アース装置９００を電気回路上の負荷（図示略）と接続した際のアース部材９１１両端の電圧を測定することも困難であり、同装置９００が接続負荷（図示略）に対してもたらす「ノイズ抑制効果の定量的な解析もしづらい」という問題があった。
【００２１】
〔第１発明〕
そこで、上記の課題を解決するために、本願の第１発明に係るアース装置は、
電流に含まれる高周波成分を除去可能なアース機能材料として圧電効果を示すトルマリンを用い、任意の電気機器と導線接続される端子を介してアース機能材料に電流を流入させるアース装置であって、
アース機能材料を収容するための円柱状の中空構造体であって、円柱の上面側に開口部を有するとともに、円柱の底面側に正極端子を挿通するための底部挿通孔が成形された容体と、
円柱状の中空構造体からなる蓋であって、容体と嵌合するとともに上面に負極端子を挿通するための上部挿通孔が設けられた蓋と、
容体内の底面部に設置される円盤部分を有するとともに、容体の底部挿通孔を介して容体外部に突出するネジ山が形成された端子軸を有する、金属材料からなる前記正極端子と、
正極端子の端子軸に形成されたネジ山と螺合する、ネジ溝を有してなる正極キャップと、
蓋の上部挿通孔を介して蓋外部に突出する端子軸を有する、金属材料からなる棒状の前記負極端子と、
負極端子を挿通するための軸貫通孔が中心部に設けられた、金属製の負極円盤と、
負極端子を挿通するための軸貫通孔が中心部に設けられた、合成樹脂材料からなる円形の封止部と、
弾性体からなる、らせん状のバネ部材と、を備え、
内部にアース機能材料が充填された容体と蓋とを嵌合させた状態で、バネ部材の空間部分に棒状の負極端子を挿通させることにより、同アース機能材料を加圧する構成とした。
【００２２】
第１発明によれば、バネ部材３４の加圧によりアース機能材料について生じる分極電圧の測定が可能となり（図９）、ひいてはアース装置１００における電気的事象の解析が可能となる。
また、第１発明によれば、アース装置１００を電気回路上の負荷Ｚと接続した際のアース機能材料５（トルマリン）両端の電圧（正極端子４と負極端子３１の間の電圧）を測定することも可能となる。
そのため、同装置１００によりもたらされる接続負荷Ｚに対するノイズ抑制効果を、定量的に解析することが容易になる。
【００２３】
〔第２発明〕
また上記の課題を解決するために、本願の第２発明に係るアース装置は、本願の第１発明に係るアース装置であって、
トルマリンに代えて、その他の圧電体である水晶・石英・トパーズ・セラミック・酒石酸ナトリウムカリウムのいずれかをアース機能材料として使用する構成とした。
【００２４】
第２発明によればアース機能材料として、トルマリンに代えて、トルマリン以外の圧電体である水晶・石英・トパーズ・セラミック・ロッシェル塩（酒石酸ナトリウムカリウム）のいずれかに置換える。
このように第２発明は、第１発明における必須構成要素（トルマリン）と置換可能な実質的に同一原理の技術的特徴を有するため、第１発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係るアース装置の外観を示す模式図である。
【図２】アース装置の使用状態を示す模式図である。
【図３】アース装置の構成要素を示す模式図である。
【図４】アース装置において、負極端子と負極円盤と封止部を一体的に組合わせたときの、構成要素を示す模式図である。
【図５】アース装置において、負極端子をバネ部材の空間部分に挿通したときの、構成要素を示す模式図である。
【図６】アース装置において、負極端子を容体に組合わせたときの、構成要素を示す模式図である。
【図７】アース装置において、蓋と容体を嵌合させ、かつ正極キャップを装着したときの模式図である。
【図８】アース装置の断面模式図であって、蓋を容体に嵌合する前の図である。
【図９】アース装置の断面模式図であって、蓋を容体に嵌合した後の図である。
【図１０】直流負荷（ブラシ付モータ）に、アース装置を接続していないときの回路構成図である。
【図１１】直流負荷（ブラシ付モータ）に、アース装置を接続していないときの電圧測定結果である。
【図１２】直流負荷（ブラシ付モータ）に、アース装置を接続したときの回路構成図である。
【図１３】直流負荷（ブラシ付モータ）に、アース装置を接続したときの電圧測定結果である。
【図１４】（ａ）は交流負荷（ノート型ＰＣ）に対しアース装置の接続をオフしたときの回路構成図、（ｂ）は交流負荷（ノート型ＰＣ）に対しアース装置の接続をオンしたときの回路構成図である。
【図１５】交流負荷（ノート型ＰＣ）に対しアース装置の接続をオン・オフしたときの、ジッタ測定値を示す表である。
【図１６】実施形態のアース装置を、片側端子だけを接続した使用状態を示す模式図である。
【図１７】従来技術（特許文献２）のアース装置の断面を示す模式図である。
【図１８】従来技術（特許文献２）のアース装置において、アース部材が内部に格納された様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図１乃至図１８を参照して、本発明のアース装置について説明する。
［実施形態］
本発明の実施形態はトルマリンをアース機能材料５として用い、船舶部品もしくは船内電気機器のイオン化や腐食を発生させることなく、船内の電気機器をアース接地できるアース装置１００を構成した例である。
以下、この内容について詳しく説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態に係るアース装置１００の外観を示す模式図である。
アース装置１００は、その全体形状が円筒状であり、円筒の両底面に正極端子４と負極端子３１が設けられている。
本例のアース装置１００は、電流に含まれる高周波成分を除去可能なアース機能材料５（図８・図９）を用いたものである。
本願アース装置１００では、アース機能材料５として、圧電効果を示すトルマリンを用いている。
【００２８】
アース装置１００の使用時には、図２に示すように、正極端子４に電源ライン側の導線ＷＲ−Ｐをつなぎ、負極端子３１に接地ライン側の導線ＷＲ−Ｇをつなぐことで、任意の電気機器（図示略）と接続する。
これにより、正極端子４を介して、アース装置１００外部（電気機器）からの電流をアース機能材料５（図９）へと流入させる。
【００２９】
つぎに、アース装置１００の内部構成について説明する。
アース装置１００は、図３に示すように、蓋１と、容体２と、負極端子３１と、負極円盤３２と、封止部３３と、バネ部材３４と、正極端子４と、正極キャップ４３と、を有している。
【００３０】
蓋１は、円柱状の中空構造体からなる。
この蓋１は、容体２と嵌合するとともに（図６・図９）、その上面に負極端子３１を挿通するための上部挿通孔１２が設けられている（図３）。
蓋１は、絶縁材料（例えば、ポリプロピレンなどの合成樹脂）からなる。
【００３１】
容体２は、アース機能材料５を収容するための円柱状の中空構造体である（図８・図９）。
容体２は、図３のように、円柱の上面側に開口部を有する。
また、容体２は、図５のように円柱の底面側に正極端子４（端子軸４２）を挿通するための底部挿通孔２２（図３）が成形されている。
容体２も、蓋１と同様に、ポリプロピレンなどの絶縁材料から構成されている。
【００３２】
負極端子３１は、図３のように、金属材料からなる棒状部材である。
同端子３１は、蓋１の上部挿通孔１２を介して蓋外部に突出する端子軸を有する（図６・図８）。
負極端子３１は、電気伝導率の高い良導体として広く一般的に利用されている銅により構成できる。
【００３３】
負極円盤３２は、負極端子３１を挿通するための軸貫通孔が中心部に設けられた、金属製の円盤部材である。
負極円盤３２は、図４のように、負極端子３１と一体的に組合わせて用いられる。
【００３４】
封止部３３は、図３のように、負極端子３１を挿通するための軸貫通孔が中心部に設けられた、合成樹脂材料からなる円形部材である。
封止部３３は、図９のように、アース機能材料５であるトルマリンを容体２内に閉じ込める役割を果たす。
封止部３３は、図４のように、負極端子３１と一体的に組合わせて用いられる。
【００３５】
バネ部材３４は、図３のように、弾性体からなる、らせん状のバネ（コイルバネ）である。
バネ部材３４の材料としては、金属・合成樹脂などを使用できる。
【００３６】
バネ部材３４は、図８のように、蓋１と、内部にアース機能材料５が充填された容体２とを嵌合する前は、自然長の状態にある。
【００３７】
その後、図９のように蓋１と容体２が嵌合されると、バネ部材３４は、蓋１と負極円盤３２の間に挟み込まれて自然長よりも圧縮された状態となる。
なお、同図９において、バネ部材３４の空間部分には、棒状の負極端子３１を挿通させている。
このように容体２内に充填されたアース機能材料５（トルマリン）にバネ部材３４の弾性力を作用させることで、アース機能材料５を加圧して圧電効果を生じさせている。
【００３８】
正極端子４は、容体２内の底面部に設置される円盤部分を有する（図４・図５）。
また、図４のように、正極端子４は、容体２の底部挿通孔２２を介して容体２外部に突出するネジ山が形成された端子軸４２を有する。
正極端子４は、金属材料からなる。
【００３９】
正極キャップ４３は、正極端子４の端子軸４２に形成されたネジ山と螺合する、ネジ溝を有してなる着脱可能なキャップである。
正極キャップ４３は、正極端子４の端子軸４２を覆う役割を果たす（図７）。
【００４０】
本アース装置１００では、図８・図９に示すアース機能材料５として、「トルマリン」を用いる。
一方、本願発明者が過去に自ら発明した特許文献２のアース装置９００は、トルマリンとフェライトの混合物を焼結したものを使用している。
そのため、本願のアース装置１００は「フェライトが混合されていない」点で異なっている。
本願では、アース機能材料５の製造工程において、トルマリンとフェライトを混合する工程が不要であるため、アース装置の製造時間を短縮可能となっている。
【００４１】
本装置１００のアース機能材料５として用いられるトルマリンは、６つのＳｉＯ４四面体が環状結合してなる環状体型ケイ酸塩鉱物に属する鉱物であり、ＮａＸ３Ａｌ６（ＢＯ３）３Ｓｉ６Ｏ１８（ＯＨ，Ｆ）４の組成を有する（Ｘ：マグネシウム，鉄，マンガン，リチウム，アルミニウムなど）。
なお、トルマリンは、誘電率６．７〜７．３［Ｆ／ｍ］の電気的性質、硬度６．５〜７の機械的性質、比重２．９０〜３．２２の物理的性質を有する。
【００４２】
本アース装置１００においては、バネ部材３４によって加圧されたアース機能材料５の圧電効果により、正極端子４と負極端子３１との間に「０．１７Ｖ〜０．３８Ｖ」程度の分極電圧が確認された。
なお、上記分極電圧の測定時、正極端子４の方が負極端子３１よりも高電位であった。
【００４３】
つぎに、本実施形態に係るアース装置１００の動作について説明する。
図１のアース装置１００を使用するにあたっては、図２のごとく、正極端子４に電源ライン側の導線ＷＲ−Ｐをつなぎ、負極端子３１に接地ライン側の導線ＷＲ−Ｇをつないで、電気機器と接続する。
【００４４】
［直流負荷に対するノイズ抑制効果］
本アース装置１００を接続することにより、直流負荷に対してノイズ抑制効果が得られるかどうかを確認するため、図１０と図１２の電気回路を構成して、比較実験を行った。
なお、この比較実験では、以下の機器を用いておこなった。
（１）直流電源ＰＳ−Ｄ：直流電源装置  ＤＫ−９１０（サンハヤト社製）
（２）直流負荷Ｚ−１：ブラシ付直流モータ  ＲＥ−２６０−ＲＡ（マブチモーター社製）
（３）測定器：オシロスコープ  ＰｉｃｏＳｃｏｐｅ２１０５（ピコスコープ社製）
【００４５】
［直流負荷：アース装置の接続なし］
図１０のようにアース装置１００を用いることなく、直流負荷Ｚ−１（ブラシ付直流モータ）に、直流電源ＰＳ−Ｄから直流電圧３Ｖを供給して動作させた際、同負荷Ｚ−１の両端において、図１１に示すような電圧波形が観測された。
同図１１の観測波形は、突発的なインパルス状のノイズ（高調波成分）を非常に多く発生している。
【００４６】
［直流負荷：アース装置の接続あり］
図１０の回路構成における電圧波形測定が終了したのち、図１２の回路を構成し、直流負荷Ｚ−１の両端における電圧波形をオシロスコープを用いて測定した。
なお、図１２においてアース装置１００を接続する際、高電位側である電源ラインＰＬにアース装置１００の正極端子４（容体２の底面に設けた端子）を接続し、低電位側である接地ラインＧＬにアース装置１００の負極端子３１（蓋１の上面に設けた端子）を接続した。
【００４７】
直流負荷Ｚ−１（ブラシ付直流モータ）にアース装置１００を接続して、当該負荷Ｚ−１を動作させた場合、図１３のように、突発的なインパルス状ノイズに対して顕著なノイズ抑制効果がみられた。
【００４８】
本装置１００のアース機能材料であるトルマリンは誘電体である。さらに、本願発明者が試行した実験により、アース装置１００にも電荷を蓄える能力があることが確認されている。
そのため、図１２の回路構成において、直流電源ＰＳ−Ｄから流入するノイズ（高調波成分）や、負荷Ｚ−１（ブラシ付直流モータ）から発生したノイズ（高調波成分）を、アース装置１００が、電源ラインＰＬから接地ラインＧＬに逃がす役割を果たしている可能性がある。
このような作用は、デカップリングコンデンサ（バイパスコンデンサ）でも発揮されるものである。
【００４９】
しかしながら、本願発明者が行った実験において、アース装置１００には、一般的なコンデンサとは明らかに異なる電気的挙動がみられた。
一般的なコンデンサであれば、蓄電されたのち、正極と負極を短絡すると、コンデンサに蓄えられた電荷はすみやかに放電されてしまう。
そのため、一般的なコンデンサでは、両端短絡後に両極間の電圧を測定すると、電圧値はゼロとなる。
【００５０】
一方、アース装置１００を直流電源につないで蓄電し、その後、正極と負極を短絡しても、正極端子４と負極端子３１の間の短絡後の電圧はゼロにはならず、分極電圧が残留したままであった（実験では、直流電圧０．１７Ｖ）。
【００５１】
さらに、アース装置１００によりノイズ抑制効果が発揮される理由としては、以下の事象も寄与しているものと考えられる。
負荷Ｚ−１からアース機能材料５（トルマリン）に流入した電荷（電流として運ばれたもの）は、同機能材料５において一旦蓄えられるものの、高周波成分についてはトルマリン内で生じる誘電損失（誘電体中で電気エネルギーが熱エネルギーとして失われる現象）により消失すると考えられる。
また、アース機能材料５に流入した電流は、同機能材料５自体が有する抵抗成分によりジュール熱の発生に費やされ、これによってもノイズ抑制効果がもたらされるものと考えられる。
【００５２】
［交流負荷：アース装置の接続なし］
つぎに、本アース装置１００による交流負荷に対してのノイズ抑制効果を説明する。
この効果を確認するために、図１４（ａ）・図１４（ｂ）の測定環境を構築し、スイッチＳＷのオン・オフにより、交流負荷Ｚ−２に対するアース装置１００の並列接続をオン・オフして、実験を行った。
【００５３】
なお、図１４（ａ）・図１４（ｂ）の負荷Ｚ−２としては、ノート型ＰＣ（Personal Computer）を使用した。
また、アース装置１００は、電源ラインＰＬに正極端子４（容体２の底面側端子）を接続し、接地ラインＧＬに負極端子３１（蓋１の上面側端子）を接続した。
測定対象としては、ノート型ＰＣにおけるコンピュータクロック信号のジッタとした。
ここで、「ジッタ」とは、通信機器・オーディオ関連機器などにおいて発生する、理想的信号に対する実際の信号の時間的差異のことを指す。
【００５４】
交流負荷Ｚ−２（ノート型ＰＣ）に対してアース装置１００を並列接続したとき（オン）と、並列接続しないとき（オン）の、ジッタ測定結果を図１５に示す。
アース装置１００を並列接続しないときに発生していたジッタ（理想信号からの実信号の時間的ずれ）に比べ、同装置１００を接続することでジッタが「１／３以下」となり、時間軸方向におけるコンピュータクロック信号のずれが、大幅に理想信号に近づくよう改善された。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係るアース装置１００によれば、圧電効果を示すトルマリンを加圧してコンデンサとして振舞わせる。
このようにすることで、アース装置１００外部の電気機器から流入した電流の電気エネルギーをアース機能材料５において消失させる。
【００５６】
より具体的には、アース装置１００に流入した電流に含まれる高周波成分を誘電損失により消失させるとともに、当該の電流そのものをアース機能材料が有する抵抗成分によりジュール熱の発生に費やさせる。
そのため、（１）電気機器における高周波成分に起因する雑音の低減、ならびに、（２）船舶をはじめとする乗物における安定的なアース、を実現することが可能になる。
【００５７】
なお、トルマリンは鉱物であるためイオン化傾向の大きいジンクとは異なり、船内電気機器からの電流が流入してもアース機能材料５（図８・図９）の消耗が起こらない。
そのため、アルミニウムやマグネシウムといった犠牲金属の消耗を前提とした船舶における従来のアース方式に代えて、アース装置の耐久性を高く確保しつつ船内における電気接地をきわめて安全に実施できる。
【００５８】
さらに本実施形態のアース装置１００においては、流入した電流の高周波成分の誘電損失による消失や、アース機能材料の抵抗成分による電流のジュール熱発生が、電流の流入時点からごく短時間で行われる。
この流入電流に対する高速応答性ゆえに、本願のアース装置１００では、落雷により船舶に突発的に大量の電荷が発生したり、帯電した海面に多量の電荷が存在する場合でも、船内電気機器もしくは船舶部品のイオン化・溶解が回避される。
【００５９】
［変形例］
本アース装置１００では、図１６のように、正極端子４は正極キャップ４３を覆っておいて何ら導線を接続せず、負極端子３１だけに接地側の導線ＷＲ−Ｇをつないで電気機器と接続する使い方もできる。
このようにすることで、特許文献２のアース装置９００と同様に、片側端子のみが設けられたアース装置として使用することもできる。
【００６０】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が理解し得る各種の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  蓋
２  容体
３１  負極端子
３２  負極円盤
３３  封止部
３４  バネ部材
４  正極端子
４３  正極キャップ
５  アース機能材料
１００  アース装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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