2016-125400 車両の排気装置

(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2016-125400(P2016-125400A)

(43)【公開日】2016年7月11日

(54)【発明の名称】車両の排気装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 13/08 20100101AFI20160613BHJP

   B60K 13/04 20060101ALI20160613BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20160613BHJP

   H05F 3/04 20060101ALI20160613BHJP

【ＦＩ】

   F01N13/08 D

   B60K13/04 C

   F01N3/28 301V

   H05F3/04 B

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-265749(P2014-265749)

(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）】

3D038

3G004

3G091

5G067

【Ｆターム（参考）】

3D038BA14

3D038BB01

3D038BC02

3D038BC23

3G004AA01

3G004DA11

3G004DA21

3G004EA06

3G004FA04

3G091AA02

3G091AB01

3G091HB01

5G067AA16

5G067AA31

5G067BA02

5G067DA01

5G067DA12

(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】車両おいて、エンジンの排気系部品が、非導電性のゴム片（５）を介して車両ボディにより支持されており、車両ボディおよびエンジンの排気系部品には正の電荷が帯電する。非導電性壁面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。この自己放電式除電器（１０）が非導電性のゴム片（５）に設置され、それにより排気系部品が除電される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの排気系部品が、非導電性の支持部材を介して車両ボディーにより支持されており、車両ボディーおよびエンジンの排気系部品に正の電荷が帯電する車両の排気装置において、非導電性壁面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該非導電性の支持部材上に設置し、それにより排気系部品を除電するようにした車両の排気装置。

【請求項2】

該支持部材がゴム材料からなる請求項１に記載の車両の排気装置。

【請求項3】

該支持部材がゴム片からなり、該ゴム片の上方部が車両ボディにより支持されており、該ゴム片の下方部によって排気系部品が支持されており、該自己放電式除電器が該非導電性の支持部材の壁面上に設置されている請求項２に記載の車両の排気装置。

【請求項4】

該ゴム片が間隔を隔てて平行に延びる一対の貫通孔を具備しており、車両ボディーにより支持されている支持棒が一方の貫通孔内に挿入されており、排気系部品に固定された支持棒が他方の貫通孔内に挿入されている請求項３に記載の車両の排気装置。

【請求項5】

該エンジンの排気系部品が、消音器か、触媒コンバータか、又は排気管からなる請求項１に記載の車両の排気装置。

【請求項6】

該自己放電式除電器は、該支持部材の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に記載の車両の排気装置。

【請求項7】

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６に記載の車両の排気装置。

【請求項8】

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６に記載の車両の排気装置。

【請求項9】

該自己放電式除電器は、該支持部材の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に記載の車両の排気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両の排気装置に関する。

【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，特にエンジンの排気系部品に注目して、エンジンの排気系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，エンジンの排気系部品に帯電した静電気が機関出力に大きな影響を与えると共に車両の運転安定性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と共に車両の運転安定性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、エンジンの排気系部品が、非導電性の支持部材を介して車両ボディーにより支持されており、車両ボディーおよびエンジンの排気系部品に正の電荷が帯電する車両において、非導電性壁面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非導電性の支持部材上に設置し、それにより排気系部品を除電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非導電性の支持部材上に設置することによりエンジンの排気系部品が除電され、それにより機関出力が向上せしめられると共に車両の運転安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、エンジンの排気装置の斜視図である。

【図2】図２は、図１に示される支持部材、即ちゴム片周りの拡大斜視図である。

【図3】図３は、図１に示される支持部材、即ちゴム片の断面図である。

【図4】図４Ａおよび４Ｂは、夫々支持部材、即ちゴム片の正面図および側面断面図である。

【図5】図５Ａおよび５Ｂは、夫々消音器内における排気流および消音器周りの空気流を説明するための図である。

【図6】図６Ａおよび６Ｂは、空気流の変化を説明するための図である。

【図7】図７Ａ、７Ｂおよび７Ｃは、自己放電式除電器を示す図である。

【図8】図８Ａおよび８Ｂは、自己放電式除電器による除電作用を説明するための図である。

【図9】図９Ａおよび９Ｂは、自己放電作用を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１に車両の床下に配置された排気装置の斜視図を示す。
図１を参照すると、１は触媒コンバータ、２は接続部１a を介して触媒コンバータ１に接続された排気管、３は接続部２a を介して排気管２に接続された消音器、４はテールパイプを夫々を示す。図１に示す例では、機関から排出された排気ガスは触媒コンバータ１内に送り込まれ、次いで排気ガスは排気管２を通って消音器３に送り込まれ、次いで排気ガスはテールパイプ４から大気中に排出される。本発明では、これら触媒コンバータ１、排気管２、消音器３およびテールパイプ４を、エンジンの排気系部品と称している。なお、図１には示されていないが、このエンジンの排気系部品には、車両の床下に配置されるその他の排気処理装置や熱回収装置が含まれる。

【0010】

これらエンジンの排気系部品は非導電性の支持部材を介して車両ボディーにより支持されている。なお、本発明では、シャシも含めて車両ボディーと称している。この支持部材は非導電性のゴム材料から形成されており、この支持部材が図１において符号５で示されている。図１に示される実施例では、この支持部材５は非導電性のゴム片からなり、このゴム片５の上方部は支持棒６を介して車両ボディーにより支持されている。一方、このゴム片５の下方部によって排気系部品、即ち触媒コンバータ１、排気管２および消音器３が支持されており、従って、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３はこのゴム片５を介して車両ボディーにより支持されていることになる。

【0011】

図２は消音器３に取り付けられているゴム片５の拡大斜視図を示しており、図３は図２の縦断面図を示しており、図４Ａはゴム片５の正面図を示しており、図４Ｂはゴム片５の側面断面図を示している。図２から図４Ｂに示されるように、ゴム片５は楕円形断面の筒状体をなしており、ゴム片５は間隔を隔てて平行に延びる一対の貫通孔８a ,８b を具備している。また、車両ボディーにより支持されている支持棒６が一方の貫通孔８a 内に挿入されており、排気系部品、即ち、消音器３の外壁に固定された支持棒７が他方の貫通孔８b 内に挿入されている。また、ゴム片５には貫通孔８a ,８b 間にスリット８c が形成されている。

【0012】

図１に示されるように、消音器３は四つのゴム片５を介して車両ボディーにより支持されており、また、図１には全てのゴム片５が示されていないが、触媒コンバータ１も四つのゴム片５を介して車両ボディーにより支持されている。一方、排気管２もゴム片５を介して車両ボディーにより支持されている。

【0013】

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する。このとき、排気系部品、即ち触媒コンバータ１、排気管２および消音器３に正の電荷が帯電すると共にゴム片５にも正の電荷が帯電することが確認されており、しかも触媒コンバータ１、排気管２、消音器３およびゴム片５の壁面の電圧値は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。

【0014】

ところで、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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

さて、前述したように、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧値は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、この高電圧により触媒コンバータ１、排気管２および消音器３内を流れる排気ガスの流れが変化せしめられており、それにより排気作用に影響が出ていると推測される。更に、図６Ａおよび６Ｂに示される実験結果から判断すると、この高電圧により触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の周りを流れる空気の流れが変化せしめられており、それにより車両の運転に影響が出ていると推測される。

【0019】

そこで、排気作用について実験を行った結果、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧値が高電圧になると排圧が高くなり、その結果、機関出力が低下することが判明したのである。また、車両の運転への影響について実験を行った結果、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧値が高電圧になると車両の運転が不安定になることが判明したのである。

【0020】

そこでまず初めに、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面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、消音器３の壁面の電圧値が高電圧になった場合を例にとって、図５Ａを参照しつつ簡単に説明する。なお、図５Ａは消音器３の内部の一部を図解的に示している。図５Ａに示されるように、消音器３の内部には、排気ガス流通口Ｂを有する複数の隔壁Ａや複数の排気ガス流通管Ｃが配置されており、機関運転時には、これら排気ガス流通口Ｂおよび排気ガス流通管Ｃ内を排気ガスが流れる。図５Ａにおいて実線の矢印は、消音器３の壁面の電圧が低いときの排気ガスの流れを示している。このときには、排気ガスは実線の矢印で示されるように排気ガス流通口Ｂの内周壁面に沿って流れ、排気ガス流通管Ｃの内周壁面に沿って流れる。

【0021】

これに対し、静電気の帯電により消音器３の壁面の電圧が高くなると、図５Ａにおいて破線の矢印で示されるように、排気ガス流通口Ｂの内周壁面に沿って流れる排気ガスは、排気ガスが正に帯電する傾向があるので、電気的な反発力により、排気ガス流通口Ｂの内周壁面から引き離され、その結果、排気ガスは排気ガス流通口Ｂの内周壁面から離れたところを流れざるを得なくなる。また、静電気の帯電により消音器３の壁面の電圧が高くなると、図５Ａにおいて破線の矢印で示されるように、排気ガス流通管Ｃの内周壁面に沿って流れる排気ガスは、電気的な反発力によって、排気ガス流通管Ｃの内周壁面から引き離され、その結果、排気ガスは排気ガス流通管Ｃの内周壁面から離れたところを流れざるを得なくなる。

【0022】

排気ガスが排気ガス流通口Ｂの内周壁面および排気ガス流通管Ｃ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、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、排圧が上昇し、機関出力が低下することになる。壁面の電圧が高くなると、触媒コンバータ１および排気管２においても同様に排気抵抗が増大する。従って、この場合、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧を低下させれば、図５Ａにおける実線の矢印からわかるように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。

【0023】

次に、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧値が高電圧になると車両の運転が不安定になる理由について、消音器３の壁面の電圧値が高電圧になった場合を例にとって、図５Ｂを参照しつつ簡単に説明する。なお、図５Ｂは消音器３の断面を図解的に示しており、また、図５Ｂにおいて実線の矢印は、消音器３の壁面の電圧が低いときの空気の流れを示している。このときには、空気は実線の矢印で示されるように消音器３の外周壁面に沿って流れる。なお、このように空気が消音器３の外周壁面に沿って流れると、消音器３の外周壁面上の圧力が低下し、このとき消音器３には消音器３を圧力が低下した側に引き寄せる力が作用する。この力は消音器３を介して車両に作用する。

【0024】

一方、静電気の帯電により消音器３の壁面の電圧が高くなると、図５Ｂにおいて破線の矢印で示されるように、空気流は、電気的な反発力によって、消音器３の外周壁面から剥離する。このように空気流が消音器３の外周壁面から剥離すると、空気の流れ方向が不安定となるために、消音器３の外周壁面上における圧力の低下量が変動し、消音器３を圧力の低下側に引き寄せる力が変動する。その結果、消音器３を介して車両に作用する力が変動し、車両の運転が不安定となる。壁面の電圧が高くなると、触媒コンバータ１および排気管２においても同様に触媒コンバータ１および排気管２の外壁面上において空気の剥離を生ずる。従って、この場合、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧を低下させれば、図５Ａにおける実線の矢印に示されるように空気の流れが安定し、それによって車両の運転安定性が向上せしめられることになる。

【0025】

このように排気系部品、即ち触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面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と共に車両の運転安定性を向上せしめることができる。そこで、本発明者は、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧を低下させる方法について検討を重ね、その結果、排気系部品の支持部材、即ちゴム片５に帯電している電荷を減少させると、即ちゴム片５を除電すると、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧を低下させ得ることを見出したのである。

【0026】

即ち、ゴム片５を除電するとゴム片５の壁面の電圧が低下する。ゴム片５の壁面の電圧が低下すると、ゴム片５を介して支持されている排気系部品、即ち触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧が低下する。従って、ゴム片５を除電すると、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧が低下せしめられ、それによって機関出力を向上せしめることができると共に車両の運転安定性を向上せしめることができることになる。

【0027】

そこで次に本発明者は、排気系部品の支持部材、即ちゴム片５を除電するための簡便な除電方法について検討し、その結果、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。

【0028】

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、除電すべき非導電性部材１５の非導電性壁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は除電すべき非導電性部材１５の非導電性壁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、排気系部品の支持部材、即ちゴム片５を除電するようにしている。なお、この排気系部品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により非導電性部材１５の非導電性壁面（以下、単に非導電性部材１５の壁面という）を除電する場合を例にとって、先に説明する。

【0029】

図８Ａは、図７Ａおよび７Ｂに示される自己放電式除電器１０を非導電性部材１５の壁面上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を非導電性部材１５の壁面上に設置すると、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非導電性部材１５の壁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非導電性部材１５の壁面の電圧が低下せしめられることが確認されている。

【0030】

この場合、自己放電式除電器１０により非導電性部材１５の壁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の設置箇所周りの非導電性部材１５の壁面の除電作用が行われているものと推測される。次に、図８Ａに示される自己放電式除電器１０の拡大断面図を示す図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、非導電性部材１５の壁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。

【0031】

ところで、非導電性部材１５に電荷が帯電する場合には、電荷は非導電性部材１５の内部に帯電せず、非導電性部材１５の壁面上に帯電する。一方、図１に示されるゴム片５は非導電性ゴム材料から形成されており、従って図１に示されるゴム片５は非導電性部材からなる。従って、ゴム片５に電荷が帯電すると、電荷はゴム片５の壁面に帯電することになる。なお、前述したように、図１に示される排気系部品、即ち触媒コンバータ１、排気管２および消音器３には正の電荷が帯電することが確かめられており、更に、ゴム片５の壁面には正の電荷が帯電することが確かめられている。

【0032】

本発明による実施例では、排気系部品、即ち触媒コンバータ１、排気管２および消音器３を除電するために、ゴム片５の壁面を除電するようにしており、従ってゴム片５の壁面を除電する場合を想定して、図９Ａには、非導電性部材１５の壁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により非導電性部材１５の壁面上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。

【0033】

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の周りの非導電性部材１５の壁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。

【0034】

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。

【0035】

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の周囲の非導電性部材１５の壁面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の周囲の非導電性部材１５の壁面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の周囲の非導電性部材１５の壁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の周囲の非導電性部材１５の壁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非導電性部材１５の壁面の電圧が低下することになる。

【0036】

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、非導電性物体１５の表面の電圧は低下しない。即ち、非導電性物体１５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。

【0037】

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。

【0038】

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、非導電性物体１５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。

【0039】

本発明による実施例では、図２および図４Ａに示されるように、ゴム片５の外周面上に自己放電式除電器１０が設置される。このようにゴム片５の外周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、ゴム片５の外周壁面全体が除電される。その結果、ゴム片５の外周壁面全体の電圧が低下する。ゴム片５の外周壁面全体の電圧が低下すると、ゴム片５を介して支持されている排気系部品、即ち触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧が低下する。その結果、機関出力を向上せしめることができると共に車両の運転安定性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、排気系部品の支持部材、即ちゴム片５上に設置することによって排気系部品、即ち触媒コンバータ１、排気管２および消音器３を除電し、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧を低下させることができる。即ち、本発明によれば、エンジンの排気系部品が、非導電性の支持部材を介して車両ボディーにより支持されており、車両ボディーおよびエンジンの排気系部品に正の電荷が帯電する車両の排気装置において、非導電性壁面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、この自己放電式除電器を非導電性の支持部材上に設置し、それにより排気系部品を除電するようにしている。

【0041】

なお、図１に示される実施例では、触媒コンバータ１と排気管２は接続部１a を介して互いに接続されており、排気管２と消音器３は接続部２a を介して互いに接続されている。しかしながら、このような接続部１a 、２a が存在すると、触媒コンバータ１と排気管２間および排気管２と消音器３間における電気的な繋がりが弱くなり、例えば消音器３の壁面の電圧の変化が、隣接する排気管２の電圧に影響を与えなくなる。そこで、このような場合でも、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の壁面の電圧を低下し得るように、図１に示される実施例では、触媒コンバータ１、排気管２および消音器３の夫々が対応するゴム片５を介して車両ボディーにより支持されており、各ゴム片５の外周壁面上に夫々自己放電式除電器１０が設置されている。

【符号の説明】

【0042】

１ 触媒コンバータ
２ 排気管
３ 消音器
５ ゴム片
６、７ 支持棒
１０ 自己放電式除電器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】