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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-125398(P2016-125398A)
(43)【公開日】2016年7月11日
(54)【発明の名称】エンジンおよびエンジンの製造方法
(51)【国際特許分類】
F02B 77/00 20060101AFI20160613BHJP
F02F 7/00 20060101ALI20160613BHJP
F02M 35/104 20060101ALI20160613BHJP
F02B 67/06 20060101ALI20160613BHJP
F02B 77/13 20060101ALI20160613BHJP
【ＦＩ】
F02B77/00 N
F02F7/00 L
F02M35/104 N
F02F7/00 K
F02B67/06 G
F02B77/13 D
F02B77/13 A
【審査請求】有
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2014-265722(P2014-265722)
(22)【出願日】2014年12月26日
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100102819
【弁理士】
【氏名又は名称】島田 哲郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100147555
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 公一
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(72)【発明者】
【氏名】棚橋 敏雄
(72)【発明者】
【氏名】兼原 洋治
(72)【発明者】
【氏名】山田 浩史
【テーマコード（参考）】
3G024
【Ｆターム（参考）】
3G024AA72
3G024AA73
3G024FA00
3G024GA29
3G024HA07
3G024HA13
(57)【要約】
【課題】帯電電荷量を低下させて機関出力を向上させる。【解決手段】エンジンおいて、エンジン本体（１）およびエンジン本体（１）に取り付けられる非導電性エンジン部品に正の電荷が帯電する。非導電性エンジン部品上に設置すると設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性エンジン部品の壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器（１０）を備えている。自己放電式除電器（１０）がエンジン部品のエンジン本体への接続部の外壁面上に設置され、それによりエンジン本体（１）が除電される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
非導電性材料から形成されかつエンジン本体に取り付けられるエンジン部品を具備しており、エンジン本体および該エンジン部品に正の電荷が帯電するエンジンにおいて、非導電性エンジン部品上に設置すると該設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性エンジン部品の壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器を備えており、該自己放電式除電器をエンジン部品のエンジン本体への接続部の外壁面上に設置し、それによりエンジン本体を除電するようにしたエンジン。
【請求項2】
該エンジン部品が非導電性合成樹脂材料からなる請求項１に記載のエンジン。
【請求項3】
該エンジン部品がエンジンのシリンダヘッドカバーを覆う騒音防止カバーからなり、該自己放電式除電器が該騒音防止カバーのシリンダヘッドカバーへの接続部の外壁面上に設置されている請求項１に記載のエンジン。
【請求項4】
エンジンのシリンダヘッドカバー上に突起が形成されており、該騒音防止カバーのシリンダヘッドカバーへの接続部が、騒音防止カバーの裏面上に一体形成されかつ該突起と係合可能な筒状部からなり、該筒状部の外壁面上に該自己放電式除電器が設置される請求項３に記載のエンジン。
【請求項5】
該エンジン部品が、エンジン本体の一部を構成する非導電性のエンジン構成部材からなり、該自己放電式除電器をエンジン構成部材のエンジン本体への接続部の外壁面上に設置した請求項１に記載のエンジン。
【請求項6】
該エンジン構成部材が合成樹脂製シリンダヘッドカバーからなる請求項５に記載のエンジン。
【請求項7】
該エンジン構成部材が合成樹脂製吸気マニホルドからなる請求項５に記載のエンジン。
【請求項8】
該エンジン構成部材が合成樹脂製タイミングベルトカバーからなる請求項５に記載のエンジン。
【請求項9】
該自己放電式除電器は、該エンジン部品の外壁面上に導電性接着剤により接着された金属箔からなる請求項１に記載のエンジン。
【請求項10】
該自己放電式除電器は、自己放電を生じさせるための角部を有している請求項９に記載のエンジン。
【請求項11】
該自己放電式除電器は、細長い矩形状の平面形状を有している請求項９に記載のエンジン。
【請求項12】
該自己放電式除電器は、該エンジン部品の外壁面上に一体的に形成された導電性薄膜からなる請求項１に記載のエンジン。
【請求項13】
エンジン本体およびエンジン本体に取り付けられた非導電性のエンジン部品に正の電荷が帯電するエンジンの製造方法において、非導電性エンジン部品上に設置すると該設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性エンジン部品の壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器を用い、エンジン部品のエンジン本体への接続部の外壁面上であって該自己放電式除電器を設置するとエンジン本体を除電することのできる該自己放電式除電器の設置位置を求め、該自己放電式除電器を該求められた設置位置に設置するようにしたエンジンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はエンジンおよびエンジンの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
車両のエンジン又はエンジンと関連する部材に放電アンテナ等の放電装置を取り付けて、エンジン部に生じ又は蓄積される高圧電気、静電気等を外部に放電、放出せしめ、それによって燃費を向上させるようにした車両が公知である（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平５−２３８４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献に記載されているように、車両に静電気が帯電すること、およびこの車両に帯電した静電気が車両の運転に何らかの影響を与えていることは、従来より知られている。しかしながら、車両に帯電した静電気が具体的にいかなる理由でどのような影響を車両の運転に与えているかはよく分かっていない。このように車両に帯電した静電気が具体的にいかなる理由でどのような影響を車両の運転に与えているかがよく分からないと、車両への静電気の帯電に対して適切に対処することはできない。
【0005】
そこで、本発明者は，エンジン本体に取り付けられた非導電性のエンジン部品に注目して、この非導電性エンジン部品に帯電した静電気が具体的にいかなる理由でどのような影響を車両の運転に与えているかを追求した。その追求の結果、本発明者は，非導電性エンジン部品に帯電した静電気がエンジンの機関出力に大きな影響を与えていることを見出し、この見出した事実に基づいて、機関出力を向上させるのに必要な適切な除電手法を見出したのである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
即ち、本発明によれば、非導電性材料から形成されかつエンジン本体に取り付けられるエンジン部品を具備しており、エンジン本体およびエンジン部品に正の電荷が帯電するエンジンにおいて、非導電性エンジン部品上に設置すると設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性エンジン部品の壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器を備えており、自己放電式除電器をエンジン部品のエンジン本体への接続部の外壁面上に設置し、それによりエンジン本体を除電するようにしている。更に、本発明によれば、エンジン本体およびエンジン本体に取り付けられた非導電性のエンジン部品に正の電荷が帯電するエンジンの製造方法において、非導電性エンジン部品上に設置すると設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性エンジン部品の壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器を用い、エンジン部品のエンジン本体への接続部の外壁面上であって自己放電式除電器を設置するとエンジン本体を除電することのできる自己放電式除電器の設置位置を求め、自己放電式除電器をこの求められた設置位置に設置するようにしている。
【発明の効果】
【0007】
上記自己放電式除電器をエンジン部品のエンジン本体への接続部の外壁面上に設置することによりエンジンが除電される。その結果、エンジンの吸気抵抗および排気抵抗が低下すると共に、動弁機構やピストン作動機構の潤滑オイルの粘度が低下し、それにより機関出力が向上せしめられる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
図１Ａは、図解的に示したエンジン本体の一部断面側面図である。図１Ａを参照すると、１は金属製エンジン本体、２は金属製シリンダヘッドカバー、３はエンジンの発する騒音が外部に広がるのを防止するための非導電性合成樹脂製騒音防止カバーを夫々示す。図１に示されるように、この騒音防止カバー３は接続機構４を介してシリンダヘッドカバー２上に接続される。図１Ｂはこの接続機構４の側面断面図を示している。図１Ｂに示されるように、この接続機構４は、シリンダヘッドカバー２上に形成されて上方に突出する突起５と、騒音防止カバー３の下面上に一体形成されかつ騒音防止カバー３の下面上から下方の延びる筒状部６と、ゴム製リング７とにより構成される。この筒状部６も非導電性合成樹脂材料から形成されている。
【0010】
筒状部６の下端部には内方に向けて延びる環状のフランジ６a が形成されており、ゴム製リング７の外周面上には環状フランジ６a 上に嵌着可能な外周溝８a が形成されている。図１Ｂに示されるように、ゴム製リング７はゴム製リング７の外周溝８a を筒状部６の環状フランジ６a 上に嵌着することによって筒状部６に固定される。一方、ゴム製リング７は、その中央部に突起５の球形頭部の直径よりも若干小さな直径の円筒孔８を有する。このゴム製リング７の円筒孔８を突起５の球形頭部周りに押し込むことによって、騒音防止カバー３がシリンダヘッドカバー２に接続される。このようにして、騒音防止カバー３はシリンダヘッドカバー２に着脱自在に取り付けられる。
【0011】
さて、車両が走行せしめられると、タイヤの各部が路面に対して接触、剥離を繰り返すことによって静電気が発生し、またエンジンの構成部品やブレーキ装置の構成部品が相対運動することによっても静電気が発生する。また、車両の走行時に空気が車両の外周面上を摩擦接触しつつ流れることによっても静電気が発生する。これらの発生した静電気によって車両のボディー、エンジン等には電荷が帯電し、非導電性合成樹脂材料からなる騒音防止カバー３にも電荷が帯電する。このとき、エンジン本体１、シリンダヘッドカバー２、および騒音防止カバー３の表面上に正の電荷が帯電することが確認されており、しかもエンジン本体１、シリンダヘッドカバー２、および騒音防止カバー３の表面の電圧値は１０００（ｖ）以上の高電圧になる場合があることが確認されている。
【0012】
ところで、非導電性合成樹脂材料からなる薄肉壁の表面の電圧値が高くなると、薄肉壁の表面に沿う空気の流れが変化することが確認されている。そこで、まず初めに、薄肉壁の表面に沿う空気の流れが、薄肉壁の表面の電圧値によってどのように変化するかということについて、本発明者が実験により確認した現象から説明を行う。図６Ａは、正の電荷が帯電している薄肉壁９の表面に沿って空気が流れている場合を示している。この場合、空気は正に帯電する傾向にあるので、図６Ａは、正に帯電した空気が、正の電荷が帯電している薄肉壁９の表面に沿って流れている場合を示している。さて、図６Ａにおいて、実線の矢印は、薄肉壁９の表面の電圧値が低い場合を示しており、この場合には空気は薄肉壁９の表面に沿って流れる。これに対し、破線の矢印は、薄肉壁９の表面の電圧値が高い場合を示しており、この場合には空気は薄肉壁９の表面が下方に向け湾曲したところで、即ち空気流が薄肉壁９の表面から離れやすいところで、薄肉壁９の表面から離れるように流れる。
【0013】
図６Ｂは、図６Ａにおいて薄肉壁９の表面に沿って流れる空気の主流の流速Ｕ∞ と、薄肉壁９の表面から距離Ｓだけ離れた位置での流速Ｕとの速度比Ｕ/Ｕ∞ のＸ地点（図６Ａ）における実測値を示している。なお、図６Ｂにおいて黒塗りの菱形で示される各点は、薄肉壁６の表面に正の電荷が帯電していない場合を示しており、図６Ｂにおいて黒塗りの四角形で示される各点は、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合を示している。図６Ｂから、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合には薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電していない場合に比べて、速度境界層が薄肉壁９の表面から離れ、従って薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合には、図６Ａにおいて破線の矢印で示されるように、空気が薄肉壁６の表面から離れるように流れていることがわかる。
【0014】
上述したように、空気は正に帯電する傾向があり、従って空気の一部は正の空気イオン（丸内に＋で表示）となっている。従って、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電していると正の空気イオンと薄肉壁９の表面との間には斥力が作用するために、図６Ａにおいて破線の矢印で示されるように、空気は薄肉壁９の表面が下方に向け湾曲したところで、即ち空気流が壁面９の表面から離れやすくなったところで、薄肉壁９の表面から離れるように流れることになる。このように薄肉壁９の表面への正の電荷の帯電により薄肉壁９の表面に沿って流れる空気流が薄肉壁９の表面から離れることは実験により確かめられており、この場合、薄肉壁９の表面の電圧値が高くなるほど、薄肉壁９の表面に沿って流れる空気流が薄肉壁９の表面から離れることがわかっている。
【0015】
また、薄肉壁９の表面形状が空気流の剥離を生じやすい形状を有している場合において、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電していないときには空気流の剥離が生じないが、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電すると、空気流の剥離が生じる場合があることが確認されている。更に、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合には薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電していない場合に比べて、空気流の剥離の大きさが増大することも確認されている。このように、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電すると、電気的な反発力に基づいて、空気流が薄肉壁９の表面から離れ、或いは空気が剥離を生じることが確かめられている。
【0016】
さて、前述したようにエンジン本体１、シリンダヘッドカバー２、および騒音防止カバー３の表面の電圧値は１０００（ｖ）以上の高電圧になる場合があることが確認されている。この場合、図６Ａおよび６Ｂに示される実験結果から判断すると、この高電圧によりエンジン本体１内を流れる吸入空気の流れおよび排気ガスの流れが変化せしめられており、それにより機関出力に影響が出ていると推測される。そこで、吸入空気の流入作用および排気ガスの流出作用について実験を行った結果、エンジン本体１の電圧値が高電圧になると吸気抵抗および排気抵抗が増大し、その結果、機関出力が低下することが判明したのである。
【0017】
次に、エンジン本体１の電圧値が高電圧になると機関出力が低下する理由について、図５を参照しつつ簡単に説明する。なお、図５は、エンジン本体１内に形成された吸気ポートＡと吸気弁Ｂとを示しており、吸気ポートＡ内に流入した吸入空気は吸気弁Ｂを介して燃焼室内に供給される。図５において実線の矢印は、エンジン本体１の電圧が低いときの吸気ポートＡ内における吸入空気の流れを示している。このときには、吸入空気は実線の矢印で示されるように吸気ポートＡの内周壁面に沿って流れる。
【0018】
これに対し、静電気の帯電によりエンジン本体１の電圧が高くなると、図５において破線の矢印で示されるように、吸気ポートＡの内周壁面に沿って流れる正に帯電した吸入空気は、電気的な反発力によって、吸気ポートＡの内周壁面から引き離され、その結果、吸入空気は吸気ポートＡ内の内周壁面から離れたところを流れざるを得なくなる。吸入空気が吸気ポートＡの内周壁面から離れたところを流れざるを得なくなると、図５における破線の矢印からわかるように、吸入空気の流路断面が縮小されることになり、吸気抵抗が増大する。その結果、吸入空気量が減少し、機関出力が低下することになる。
【0019】
一方、排気ポート内を流れる排気ガスについても同様なことが言える。即ち、静電気の帯電によりエンジン本体１の電圧が高くなると、排気ポートの内周壁面に沿って流れる正に帯電した排気ガスは、電気的な反発力によって、排気ポートの内周壁面から引き離され、その結果、排気ガスは排気ポート内の内周壁面から離れたところを流れざるを得なくなる。排気ガスが排気ポートの内周壁面から離れたところを流れざるを得なくなると、吸入空気流の場合と同様に、排気ガスの流路断面が縮小されることになり、排気抵抗が増大する。その結果、排圧が高くなり、機関出力が低下することになる。従って、この場合、エンジン本体１の電圧を低下させれば、吸入空気の流路断面および排気ガスの流路断面が増大し、機関出力が向上せしめられることになる。
【0020】
また、動弁機構やピストン作動機構を潤滑するための潤滑オイルは、潤滑オイルに加わる電圧が高くなると粘度が高くなることが知られている。従って、静電気の帯電によりエンジン本体１の電圧が高くなると、潤滑オイルに加わる電圧が高くなり、その結果、潤滑オイルの粘度が高くなる。潤滑オイルの粘度が高くなると、動弁機構やピストン作動機構を作動させるのに余分な動力が使用され、その結果、機関出力が低下することになる。従って、この場合、エンジン本体１の電圧を低下させれば、動弁機構やピストン作動機構を作動させるのに使用される動力が減少し、機関出力が向上せしめられることになる。
【0021】
このようにエンジン本体１の電圧を低下させると、機関出力を向上せしめることができる。そこで、本発明者は、エンジン本体１の電圧を低下させる方法について検討を重ね、その結果、非導電性エンジン部品のエンジン本体への接続部に帯電している電荷を減少させると、エンジン本体１の電圧を低下させ得ることを見出したのである。即ち、エンジン本体１は、車両ボディー又はシャシによりゴム製のエンジンマウントを介して支持されており、エンジン本体１の電圧は非導電性エンジン部品の電圧に応じて上下動する。一方、非導電性エンジン部品のエンジン本体への接続部に帯電している電荷を減少させるとエンジン部品のエンジン本体への接続部の電圧が低下する。エンジン部品のエンジン本体への接続部の電圧が低下すると、エンジン本体１の電圧が低下する。従って、エンジン部品のエンジン本体への接続部に帯電している電荷を減少させると、エンジン本体１の電圧が低下することになる。
【0022】
そこで本発明者は、エンジン部品のエンジン本体への接続部に帯電している電荷を減少させるための簡便な除電方法について検討し、自己放電式除電器を用いた簡便な除電方法を見出したのである。この自己放電式除電器の一例が図７Ａから図７Ｃに示されている。なお、図７Ａおよび図７Ｂは、代表的な自己放電式除電器１０の平面図および側面断面図を夫々示しており、図７Ｃは、別の自己放電式除電器１０の側面断面図を示している。
【0023】
図７Ａおよび図７Ｂに示される例では、この自己放電式除電器１０は細長い矩形状の平面形状をなすと共に、薄肉壁９の表面上に導電性接着剤１２により接着せしめられる金属箔１１からなる。一方、図７Ｃに示される例では、この自己放電式除電器１０は薄肉壁９の表面上に一体的に形成された導電性薄膜からなる。本発明では、この自己放電式除電器１０を用いてエンジン本体１を除電するようにしている。なお、このエンジン本体１の除電方法について説明を行う前に、本発明による、自己放電式除電器１０を用いた基本的な除電の仕方について、自己放電式除電器１０により薄肉壁９の表面を除電する場合を例にとって、先に説明する。
【0024】
図８Ａは、図７Ａおよび７Ｂに示される自己放電式除電器１０を薄肉壁９の表面に設置した場合を示している。このように自己放電式除電器１０を薄肉壁９の表面に設置すると、図８Ｂに示されるように、自己放電式除電器１０の設置箇所を中心とした破線で示す限られた範囲内の薄肉壁９の表面の帯電電荷量が低下せしめられ、その結果図８Ｂにおいて破線で示す限られた範囲内の薄肉壁９の表面の電圧が低下せしめられることが確認されている。
【0025】
この場合、自己放電式除電器１０により薄肉壁９の表面の除電が行われるときの除電メカニズムについては明らかではないが、おそらく自己放電式除電器１０からの正の電荷の放電作用によって自己放電式除電器１０の設置箇所周りの薄肉壁９の表面の除電作用が行われているものと推測される。次に、図９Ａと、図９Ａに示す自己放電式除電器１０の端部の拡大図を示す図９Ｂを参照しつつ、薄肉壁９の表面において行われていると推測される除電メカニズムについて説明する。
【0026】
前述したように、薄肉壁９は非導電性の合成樹脂材料から形成されている。このように薄肉壁９が非導電性の合成樹脂材料から形成されていると、薄肉壁９の内部には電荷が帯電せず、薄肉壁９の表面に電荷が帯電する。なお、図１に示される騒音防止カバー３の表面には正の電荷が帯電することが確かめられている。図１Ａおよび１Ｂに示される実施例では、エンジン本体１を除電するために騒音防止カバー３のエンジン本体１への接続部の外壁面を除電するようにしており、従って騒音防止カバー３のエンジン本体１への接続部の外壁面を除電する場合を想定して、図９Ａには、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合が示されている。一方、前述したように、自己放電式除電器１０は、導電性接着剤１２により薄肉壁９の表面に接着された金属箔１１からなる。金属箔１１および導電性接着剤１２は共に導電性であり、従って、金属箔１１の内部、即ち自己放電式除電器１０の内部には正の電荷が帯電することになる。
【0027】
ところで、自己放電式除電器１０の電圧は自己放電式除電器１０の周りの薄肉壁９の表面の電圧とほぼ等しくなっており、従って自己放電式除電器１０の電圧はかなり高くなっている。一方、前述したように、空気は正に帯電する傾向があり、従って空気の一部は正の空気イオン（丸内に＋で表示）となっている。この場合、空気イオンの電位と自己放電式除電器１０の電位とを比べると、自己放電式除電器１０の電位の方が空気イオンの電位に比べてかなり高くなっている。従って、空気イオンが図９Ｂに示されるように、例えば自己放電式除電器１０の角部１３に近づくと、空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間の電界強度が高くなり、その結果、空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間で放電が生ずることになる。
【0028】
空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間で放電が生ずると、図９Ｂに示されるように、空気イオンの電子の一部が自己放電式除電器１０内に移動するため、空気イオンの正の帯電量が増大し（丸内に＋＋で表示）、自己放電式除電器１０内に移動した電子によって自己放電式除電器１０に帯電している正の電荷が中和される。一旦、放電が行われると放電が生じやすくなり、別の空気イオンが自己放電式除電器１０の角部１３に近づくと空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間でただちに放電が生ずることになる。即ち、自己放電式除電器１０の周りの空気が移動していると、空気イオンが次から次へと自己放電式除電器１０の角部１３に近づき、従って空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３との間で継続的に放電が生ずることになる。
【0029】
空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３との間で継続的に放電が生ずると、自己放電式除電器１０に帯電している正の電荷が次から次へと中和され、その結果自己放電式除電器１０に帯電している正の電荷量が減少する。自己放電式除電器１０に帯電している正の電荷量が減少すると、自己放電式除電器１０の周囲の薄肉壁９の表面上に帯電している正の電荷が自己放電式除電器１０内に移動し、従って自己放電式除電器１０の周囲の薄肉壁９の表面上に帯電している正の電荷も減少する。その結果、自己放電式除電器１０および自己放電式除電器１０の周囲の薄肉壁９の表面の電圧が徐々に低下していくことになる。このような自己放電式除電器１０および自己放電式除電器１０の周囲の薄肉壁９の表面の電圧の低下作用は、自己放電式除電器１０の電圧が低くなって放電作用が停止するまで継続し、その結果、図８Ｂに示されるように、自己放電式除電器１０の設置箇所を中心とした破線で示す限られた範囲内の薄肉壁９の表面の電圧が低下することになる。
【0030】
一方、前述したように、空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間で放電が生ずると、図９Ｂに示される如く、正の帯電量の増大した空気イオン（丸内に＋＋で表示）が生成され、この正の帯電量の増大した空気イオンは周囲の空気中に飛散する。この正の帯電量の増大した空気イオンの量は、自己放電式除電器１０の周囲を流動する空気の量に比べれば極めて少量である。なお、自己放電式除電器１０の周りの空気が停滞しており、空気イオンが移動しない場合には、継続して放電が生じず、薄肉壁９の表面の電圧は低下しない。即ち、薄肉壁９の表面の電圧を低下させるには、自己放電式除電器１０の周りの空気を流動させることが必要となる。
【0031】
空気イオンと自己放電式除電器１０間の放電は、空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３との間、或いは空気イオンと自己放電式除電器１０の周辺部の尖端部１４との間で生ずる。従って、空気イオンと自己放電式除電器１０との間で放電を生じさせ易くずるには、自己放電式除電器１０の周辺部に角部１３に加え、多数の尖端部１４を形成しておくことが好ましいといえる。従って、自己放電式除電器１０を作成する際には、大きな寸法の金属箔を切断することによって金属箔１１を作成する際に、切断面に尖端部１４のようなバリが生ずるように、金属箔を切断することが好ましいことになる。
【0032】
図７Ａおよび７Ｂに示される自己放電式除電器１０の金属箔１１は、延性金属、例えばアルミニウム又は銅からなり、本発明による実施例では金属箔１１はアルミニウム箔からなる。また、本発明による実施例において用いられているアルミニウム箔１１の長手方向の長さは５０ｍｍから１００ｍｍ程度であり、厚みは０．０５ｍｍから０．２ｍｍ程度である。この場合、図８Ｂにおいて電圧の低下する破線で示す限られた範囲の直径Ｄは、１５０ｍｍから２００ｍｍ程度となる。なお、自己放電式除電器１０として、アルミニウム箔１１に導電性接着剤１２の層が形成されているアルミニウムテープを切断して用いることもできる。更に、自己放電式除電器１０は、図７Ｃに示されるように、薄肉壁９の表面上に一体的に形成された導電性薄膜から構成することもできる。この場合でも、導電性薄膜の周辺部には、図９Ｂに示されるような角部１３に加え、多数の尖端部１４を形成しておくことが好ましい。
【0033】
本発明による実施例では、図１Ｂに示されるように、騒音防止カバー３のエンジン本体１への接続部の外壁面上、即ち騒音防止カバー３の筒状部６の外壁面上に自己放電式除電器１０が設置される。この場合、図１Ｂに示される実施例では、自己放電式除電器１０が筒状部６の外周方向に延びるように筒状部６の外壁面上に設置される。このように筒状部６の外壁面上に自己放電式除電器１０が設置されると、自己放電式除電器１０による除電作用によって、自己放電式除電器１０を中心とした一定範囲内の帯電電荷が除去されるために、筒状部６の外壁面全体およびゴム製リング７全体が除電される。その結果、筒状部６の外壁面全体およびゴム製リング７全体の電圧が低下する。筒状部６の外壁面全体およびゴム製リング７全体の電圧が低下すると、接続機構４に接続されているシリンダヘッドカバー２およびエンジン本体１の電圧が低下する。その結果、機関出力を向上せしめることができることになる。
【0034】
次に、図２から図４を参照しつつ、非導電性エンジン部品のエンジン本体への接続部に帯電している電荷を減少させることによってエンジン本体１の電圧を低下させるようにした他の実施例について説明する。図２は、エアクリーナを一体形成した非導電性合成樹脂製シリンダヘッドカバーを示している。なお、図２において、２０はエンジン本体１上の取り付けられる非導電性合成樹脂製シリンダヘッドカバー本体を示しており、２１はエアフィルタカバーを示しており、２２はシリンダヘッドカバー本体２０とエアフィルタカバー２１との間に保持されるエアフィルタを示している。
【0035】
図２に示されるように、この実施例では、シリンダヘッドカバー本体２０のエンジン本体１への接続部の外壁面上に複数個の自己放電式除電器１０が設置されている。例えば、シリンダヘッドカバー本体２０のエンジン本体１への接続用フランジの外壁面上に自己放電式除電器１０が設置される。この実施例では、エアクリーナ全体の電圧は高電圧となるが、自己放電式除電器１０によってシリンダヘッドカバー本体２０のエンジン本体１への接続部に帯電している電荷が減少せしめる。その結果、シリンダヘッドカバー本体２０のエンジン本体１への接続部の電圧が低下し、それにより機関出力を向上せしめることができることになる。
【0036】
図３は、非導電性合成樹脂製吸気マニホルド２３を示している。なお、図３において、２４はエンジン本体１への、正確にはシリンダヘッドへの取り付けフランジを示しており、２５は取り付けフランジ２４と一体形成された吸気枝管を示している。
【0037】
図３に示されるように、この実施例では、非導電性合成樹脂製吸気マニホルド２３のエンジン本体１への接続部の外壁面上に複数個の自己放電式除電器１０が設置されている。具体的には、各吸気枝管２５下流端の外壁面上に自己放電式除電器１０が設置される。この実施例でも、吸気マニホルド２３全体の電圧は高電圧となるが、自己放電式除電器１０によって吸気マニホルド２３のエンジン本体１への接続部に帯電している電荷が減少せしめる。その結果、吸気マニホルド２３のエンジン本体１への接続部の電圧が低下し、それにより機関出力を向上せしめることができることになる。
【0038】
図４は、動弁機構の一部と非導電性合成樹脂製タイミングベルトカバーとを示している。なお、図１Ａおよび図４において、２６は夫々吸気弁および排気弁を駆動するためのカムシャフトを示しており、２７は各カムシャフト２６の端部に取り付けられたタイミングプーリを示しており、２８はタイミングベルトを示しており、２９はタイミングプーリ２７を覆うための非導電性合成樹脂製タイミングベルトカバーを示している。
【0039】
図４に示されるように、この実施例では、非導電性合成樹脂製タイミングベルトカバー２９のエンジン本体１への、正確にはシリンダヘッドへの接続部の外壁面上に複数個の自己放電式除電器１０が設置されている。例えば、タイミングベルトカバー２９のエンジン本体１への接続用フランジの外壁面上に自己放電式除電器１０が設置される。この実施例でも、タイミングベルトカバー２９全体の電圧は高電圧となるが、自己放電式除電器１０によってタイミングベルトカバー２９のエンジン本体１への接続部に帯電している電荷が減少せしめる。その結果、タイミングベルトカバー２９のエンジン本体１への接続部の電圧が低下し、それにより機関出力を向上せしめることができることになる。
【0040】
このように本発明では、自己放電式除電器１０を、非導電性エンジン部品のエンジン本体１への接続部の外壁面上に設置することによってエンジン本体１を除電し、エンジン本体１の電圧を低下させることができる。即ち、本発明によれば、非導電性材料から形成されかつエンジン本体１に取り付けられるエンジン部品を具備しており、エンジン本体１およびエンジン部品に正の電荷が帯電するエンジンにおいて、非導電性エンジン部品上に設置すると設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性エンジン部品の壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器１０を備えており、自己放電式除電器１０をエンジン部品のエンジン本体１への接続部の外壁面上に設置し、それによりエンジン本体１を除電するようにしている。
【0041】
この場合、図１Ａおよび１Ｂに示される実施例では、このエンジン部品がエンジンのシリンダヘッドカバー２を覆う騒音防止カバー３からなり、自己放電式除電器１０が騒音防止カバー３のシリンダヘッドカバー２への接続部の外壁面上に設置されている。なお、この場合、図１Ｂに示されるように、エンジンのシリンダヘッドカバー２上に突起５が形成されており、騒音防止カバー３のシリンダヘッドカバー２への接続部が、騒音防止カバー３の裏面上に一体形成されかつ突起５と係合可能な筒状部６からなり、筒状部６の外壁面上に自己放電式除電器１０が設置される。
【0042】
一方、図２から図４に示される実施例では、エンジン部品が、エンジン本体１の一部を構成する非導電性のエンジン構成部材からなり、自己放電式除電器１０をエンジン構成部材のエンジン本体１への接続部の外壁面上に設置している。この場合、図２に示される実施例では、このエンジン構成部材が合成樹脂製シリンダヘッドカバーからなり、図３に示される実施例では、このエンジン構成部材が合成樹脂製吸気マニホルド２３からなり、図４に示される実施例では、このエンジン構成部材が合成樹脂製タイミングベルトカバー２９からなる。
【0043】
なお、本発明では、非導電性エンジン部品のエンジン本体１への接続部の外壁面上であって自己放電式除電器１０を設置するとエンジン本体１を良好に除電することのできる自己放電式除電器１０の設置位置が予め実験により求められ、自己放電式除電器１０は予め実験により求められた設置位置に設置される。このように自己放電式除電器１０を予め実験により求められた設置位置に設置することによって、自己放電式除電器１０によりエンジン本体１を良好に除電することができる。
【0044】
即ち、本発明によれば、エンジン本体１およびエンジン本体１に取り付けられた非導電性のエンジン部品に正の電荷が帯電するエンジンの製造方法において、非導電性エンジン部品上に設置すると設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性エンジン部品の壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器１０を用い、エンジン部品のエンジン本体１への接続部の外壁面上であって自己放電式除電器１０を設置するとエンジン本体１を除電することのできる自己放電式除電器１０の設置位置を求め、自己放電式除電器１０をこの求められた設置位置に設置するようにしている。
【符号の説明】
【0046】
１ エンジン本体２ シリンダヘッドカバー
３ 騒音防止カバー
４ 接続機構
５ 突起
６ 筒状部材
７ ゴム製リング
１０ 自己放電式除電器