特開 2024-66807 車両用除電装置

(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】P2024066807

(43)【公開日】2024-05-16

(54)【発明の名称】車両用除電装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/06 20060101AFI20240509BHJP

   H05F 3/02 20060101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

B60R16/06 A

H05F3/02 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022176519

(22)【出願日】2022-11-02

(71)【出願人】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼須賀 直一

(72)【発明者】

【氏名】前田 登

(72)【発明者】

【氏名】前田 和宏

【テーマコード（参考）】

5G067

【Ｆターム（参考）】

5G067AA18

5G067DA02

(57)【要約】

【課題】車両の外表面に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電して、車両の操舵安定性を向上させることができる車両用除電装置を提供すること。
【解決手段】本発明の車両用除電装置は、車両の外表面を形成する非導電性部位を有した外表面形成部品に設けられた導電性端子と、車両に搭載されたバッテリの負極端子、または、車両のアース部分に、導電性端子を電気的に接続するための配線と、を備え、車両の外表面に蓄積する正電位の空気イオンを、導電性端子から配線を通して、負極端子またはアース部分に流す。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の外表面を形成する非導電性部位を有した外表面形成部品に設けられた導電性端子と、
前記車両に搭載されたバッテリの負極端子、または、前記車両のアース部分に、前記導電性端子を電気的に接続するための配線と、
を備え、
前記車両の外表面に蓄積する正電位の空気イオンを、前記導電性端子から前記配線を通して、前記負極端子または前記アース部分に流すことを特徴とする車両用除電装置。

【請求項2】

前記外表面形成部品は窓ガラスであり、
前記窓ガラスに前記導電性端子を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用除電装置。

【請求項3】

前記窓ガラスの開閉状態によらず、前記窓ガラスにおいて前記車両の乗員から視認できない位置に、前記導電性端子を配置したことを特徴とする請求項２に記載の車両用除電装置。

【請求項4】

前記外表面形成部品はドアであり、
前記ドアに前記導電性端子を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用除電装置。

【請求項5】

前記車両のドア内に配置されている電装品のアース端子を前記アース部分として用いることを特徴とする請求項１に記載の車両用除電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用除電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両は、導電性が低いタイヤによって大地から実質的に電気絶縁された状態にあるため、車両に静電気が発生すると、電荷（一般的には正の電荷）が車体等に帯電する。特許文献１には、窓枠にアルミテープなどの自己放電式除電器を貼り付けることによって、正電位に帯電した窓枠に負の空気イオンを供給することにより、電荷の中和除電を引き起こして操縦安定性などの走行性能の低下を抑制する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１２４３１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、供給された負の空気イオンによって、車両の窓やボデーに負電荷が溜まって帯電することにより、車両周辺の気流が乱れて操縦安定性が悪化する。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両の外表面に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電して、車両の操舵安定性を向上させることができる車両用除電装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用除電装置は、車両の外表面を形成する非導電性部位を有した外表面形成部品に設けられた導電性端子と、前記車両に搭載されたバッテリの負極端子、または、前記車両のアース部分に、前記導電性端子を電気的に接続するための配線と、を備え、前記車両の外表面に蓄積する正電位の空気イオンを、前記導電性端子から前記配線を通して、前記負極端子または前記アース部分に流すことを特徴とするものである。

【0007】

これにより、本発明に係る車両用除電装置は、車両の外表面に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電して、車両の操舵安定性を向上させることができる。

【0008】

また、上記において、前記外表面形成部品は窓ガラスであり、前記窓ガラスに前記導電性端子を設けるようにしてもよい。

【0009】

これにより、窓ガラスの外表面に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電することができる。

【0010】

また、上記において、前記窓ガラスの開閉状態によらず、前記窓ガラスにおいて前記車両の乗員から視認できない位置に、前記導電性端子を配置するようにしてもよい。

【0011】

これにより、車両の意匠性を保ったまま、導電性端子の搭載性を向上させることが可能となる。

【0012】

また、上記において、前記外表面形成部品はドアであり、前記ドアに前記導電性端子を設けるようにしてもよい。

【0013】

これにより、ドアの外表面に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電することができる。

【0014】

また、上記において、前記車両のドア内に配置されている電装品のアース端子を前記アース部分として用いるようにしてもよい。

【0015】

これにより、搭載性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る車両用除電装置は、車両の外表面に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電して、車両の操舵安定性を向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態１に係る車両用除電装置の概略構成を示した図である。

【図2】図２は、実施形態２に係る車両用除電装置の概略構成を示した図である。

【図3】図３は、実施形態３に係る車両用除電装置の概略構成を示した図である。

【図4】図４は、実施形態４に係る車両用除電装置の概略構成を示した図である。

【図5】図５は、実施形態５に係る車両用除電装置の概略構成を示した図である。

【図6】図６は、実施形態６に係る車両用除電装置の概略構成を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（実施形態１）
以下に、本発明に係る車両用除電装置の実施形態１について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0019】

ここで、アルミテープやテフロン（登録商標）テープなどの自己放電式除電器を車両のドアの一部に取り付けることによって、段差乗り越え時や操舵応答時の操舵安定性が変化する実験的知見がある。これは、タイヤと地面との摩擦によって、車両は地面に対して負電位に帯電し、空気中に多く含まれる正電位の空気イオンが車両の外表面に吸引されて、車両の負電荷と中和するが、その中和によって車両の外表面の圧力変動（空力特性）が発生するためと推定される。

【0020】

図１は、実施形態１に係る車両用除電装置１００の概略構成を示した図である。実施形態１に係る車両用除電装置１００は、図１に示すように、導電性端子１０と、車両１のアース部分である車体アース１４に導電性端子１０を導通すべく設けられたアース配線１２と、を備えている。

【0021】

導電性端子１０は、車両１の外表面を形成する非導電性部位を有した外表面形成部品である窓ガラス２に設けられている。窓ガラス２は、車両１のフロントドア３に対して開閉可能に取り付けられている。フロントドア３には、例えば、板金の外表面に塗料層や樹脂製の保護層などが形成されている。また、フロントドア３の車室内側には、前記板金の内表面を覆うように内装カバーなどが取り付けられている。そして、フロントドア３内（例えば、前記板金と内装カバーとの間）には、窓ガラス２を開閉するための開閉装置や、フロントドア３を開錠または施錠するためのドアロック装置などが配置されている。なお、車両１のフロントドア３を含む各ドアは、例えば、繊維強化プラスチックなどを用いた樹脂製であってもよい。

【0022】

導電性端子１０は、例えば、銅製のテープで作製している。なお、導電性端子１０としては、銅製のテープに限定されるものではなく、窓ガラス２からアース配線１２に正電位に帯電した空気イオンを流すことができれば、他の導電性の高い素材を用いてもよい。

【0023】

アース配線１２の一端は導電性端子１０に接続されており、アース配線１２の他端は車体アース１４に接続されている。車体アース１４は、タイヤ４と地面５との摩擦などによって負電位に帯電している。また、車体アース１４は、車両１に搭載された補機バッテリの負極端子と電気的に接続されている。

【0024】

実施形態１に係る車両用除電装置１００では、窓ガラス２（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを、導電性端子１０からアース配線１２を通して、負電位に帯電した車体アース１４に流すことによって中和を図ることができる。これにより、実施形態１に係る車両用除電装置１００においては、窓ガラス２（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電することができ、車両１の操舵安定性を向上させることができる。

【0025】

なお、実施形態１に係る車両用除電装置１００においては、車両１のアース部分としてステアリングシャフトにアース配線１２を接続してもよい。また、実施形態１に係る車両用除電装置１００では、アース配線１２を車体アース１４などの車両１のアース部分ではなく、車両１に搭載された補機バッテリの負極端子に直接接続してもよい。

【0026】

また、実施形態１に係る車両用除電装置１００においては、フロントドア３に取り付けられた窓ガラス２に導電性端子１０が設けられることに限定されるものではない。例えば、導電性端子１０は、車両１の他のドアに取り付けられた窓ガラスや、フロントガラス及びリヤガラスなどに設けてもよい。

【0027】

（実施形態２）
以下に、本発明に係る車両用除電装置１００の実施形態２について説明する。なお、実施形態２において実施形態１と共通する内容については、適宜説明を省略する。

【0028】

図２は、実施形態２に係る車両用除電装置１００の概略構成を示した図である。実施形態２に係る車両用除電装置１００は、図２に示すように、車両１の外表面を形成する非導電性部位を有した外表面形成部品であるフロントドア３に、導電性端子１０が設けられている。具体的に、実施形態２に係る車両用除電装置１００では、フロントドア３における車室内側の板金面に導電性端子１０を設けている。導電性端子１０は、アース配線１２によって車体アース１４と電気的に接続されている。

【0029】

実施形態２に係る車両用除電装置１００では、フロントドア３（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを、導電性端子１０からアース配線１２を通して、負電位に帯電した車体アース１４に流すことによって中和を図ることができる。これにより、実施形態２に係る車両用除電装置１００においては、フロントドア３（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電することができ、車両１の操舵安定性を向上させることができる。

【0030】

また、実施形態２に係る車両用除電装置１００においては、フロントドア３に導電性端子１０が設けられることに限定されるものではない。例えば、導電性端子１０は、車両１のリヤドアなどの他のドアに設けられていてもよい。

【0031】

（実施形態３）
以下に、本発明に係る車両用除電装置の実施形態３について説明する。なお、実施形態３において実施形態１と共通する内容については、適宜説明を省略する。

【0032】

図３は、実施形態３に係る車両用除電装置１００の概略構成を示した図である。実施形態３に係る車両用除電装置１００は、図３に示すように、導電性端子１０がフロントドア３に設けられている。具体的に、実施形態３に係る車両用除電装置１００では、フロントドア３における車室内側の板金面に導電性端子１０を設けている。導電性端子１０は、アース配線１２によって、フロントドア３内に配置された電装品２０のアース端子（ＧＮＤ端子）２２と電気的に接続されている。電装品２０は、例えば、フロントドア３内に配置された、ドアロック装置や窓ガラス開閉装置などである。実施形態３に係る車両用除電装置１００では、フロントドア３内に電装品２０が配置されているため、この電装品２０のアース端子２２を、アース配線１２を接続するアース部分として共用している。

【0033】

実施形態３に係る車両用除電装置１００においては、フロントドア３（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを、導電性端子１０からアース配線１２を通して、電装品２０のアース端子２２に流すことによって中和を図ることができる。これにより、実施形態３に係る車両用除電装置１００は、フロントドア３（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電することができ、車両１の操舵安定性を向上させることができる。また、実施形態３に係る車両用除電装置１００では、電装品２０のアース端子２２を、アース配線１２を接続するアース部分として共用するため、フロントドア３に設けた導電性端子１０と近い位置に前記アース部分があり、搭載性を向上させることができる。

【0034】

（実施形態４）
以下に、本発明に係る車両用除電装置の実施形態４について説明する。なお、実施形態４において実施形態１と共通する内容については、適宜説明を省略する。

【0035】

図４は、実施形態４に係る車両用除電装置１００の概略構成を示した図である。なお、図４においては、窓ガラス２の形状が分かりやすいように、窓ガラス２が閉じた状態でフロントドア３内に隠れている部分も示している。

【0036】

実施形態４に係る車両用除電装置１００は、図４に示すように、窓ガラス２の開閉状態によらず、窓ガラス２の下部における車両１の乗員から視認できない位置に、導電性端子１０を設けている。導電性端子１０は、アース配線１２によって車体アース１４と電気的に接続されている。

【0037】

実施形態４に係る車両用除電装置１００は、窓ガラス２（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電して、操舵安定性を向上させることができると共に、車両１の意匠性を保ったまま、導電性端子１０の搭載性を向上させることが可能となる。

【0038】

（実施形態５）
以下に、本発明に係る車両用除電装置の実施形態５について説明する。なお、実施形態５において実施形態１と共通する内容については、適宜説明を省略する。

【0039】

図５は、実施形態５に係る車両用除電装置１００の概略構成を示した図である。実施形態５に係る車両用除電装置１００は、図５に示すように、フロントドア３において、窓ガラス２が閉じたときに窓ガラス２の上部と接触する接触部に、導電性ゴム１０Ａが設けられている。導電性ゴム１０Ａは、例えば、フロントドア３の窓枠と窓ガラス２の上部との間の隙間を塞ぐ防水用のシール材などである。

【0040】

アース配線１２の一端が導電性ゴム１０Ａの下部に接続されており、アース配線１２の他端が車体アース１４に接続されており、導電性ゴム１０Ａがアース配線１２によって車体アース１４と電気的に接続されている。実施形態５に係る車両用除電装置１００では、窓ガラス２（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを、窓ガラス２からアース配線１２を通して車体アース１４に流すための導電性端子として導電性ゴム１０Ａを用いている。

【0041】

実施形態５に係る車両用除電装置１００では、窓ガラス２が閉じた状態のときに、窓ガラス２と導電性ゴム１０Ａとが接触する。そして、このときに、窓ガラス２（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを、導電性ゴム１０Ａからアース配線１２を通して、負電位に帯電した車体アース１４に流すことによって中和を図ることができる。これにより、実施形態５に係る車両用除電装置１００は、窓ガラス２（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電することができ、車両１の操舵安定性を向上させることができる。また、実施形態５に係る車両用除電装置１００においては、フロントドア３の窓枠と窓ガラス２の上部との間の隙間を塞ぐシール材（導電性ゴム１０Ａ）を、除電のための導電性端子として兼用するため、部品点数を減らして低コスト化を図ることが可能となる。

【0042】

（実施形態６）
以下に、本発明に係る車両用除電装置の実施形態６について説明する。なお、実施形態６において実施形態１と共通する内容については、適宜説明を省略する。

【0043】

図６は、実施形態６に係る車両用除電装置１００の概略構成を示した図である。なお、図４においては、窓ガラス２の形状が分かりやすいように、窓ガラス２が閉じた状態でフロントドア３内に隠れている部分も示している。

【0044】

実施形態６に係る車両用除電装置１００は、図６に示すように、窓ガラス２の車室内側の面に、導電性を有する透明な塗料が塗布された導電性塗布面１０Ｂが設けられている。アース配線１２に一端が導電性塗布面１０Ｂの下部に接続されており、アース配線１２の他端が車体アース１４に接続されおり、導電性塗布面１０Ｂがアース配線１２によって車体アース１４と電気的に接続されている。実施形態６に係る車両用除電装置１００では、窓ガラス２（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを、窓ガラス２からアース配線１２に流すための導電性端子として導電性塗布面１０Ｂを用いている。

【0045】

実施形態６に係る車両用除電装置１００においては、窓ガラス２（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを、導電性塗布面１０Ｂからアース配線１２を通して、負電位に帯電した車体アース１４に流すことによって中和を図ることができる。これにより、実施形態６に係る車両用除電装置１００においては、窓ガラス２（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電することができ、車両１の操舵安定性を向上させることができる。

【0046】

実施形態１～６に係る車両用除電装置１００は、例えば、車両１のボンネットやルーフが繊維強化プラスチックなどを用いた樹脂製である場合、窓ガラス２及びフロントドア３と同様に空気中の正電位に帯電した空気イオンが蓄積し易くなる。そのため、樹脂製のボンネットや樹脂製のルーフを備える車両１に対しては、ボンネットやルーフに導電性端子１０などを設けて、アース配線１２を通して車体アース１４などのアース部に正電位に帯電した空気イオンを流すように車両用除電装置１００を構成する。これにより、ボンネットやルーフ（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを、導電性端子１０からアース配線１２を通して、負電位に帯電した車両１のアース部に流して中和することができる。よって、ボンネットやルーフ（車両１の外表面）に蓄積する正電位に帯電した空気イオンを除電することができ、車両１の操舵安定性を向上させることができる。

【実施例0047】

本実施例では、車両用除電装置１００による窓ガラス２の除電あり、車両用除電装置１００によるフロントドア３の除電あり、窓ガラス２及びフロントドア３ともに除電なし、の３条件にて、車両１の段差乗り越えや操舵応答の走行試験を行った。なお、窓ガラス２の除電ありの条件では、窓ガラス２に導電性端子１０を設けて、導電性端子１０と補機バッテリの負極端子とをアース配線１２によって電気的に接続して車両用除電装置１００を構成した。また、フロントドア３の除電ありの条件では、フロントドア３に導電性端子１０を設けて、導電性端子１０と補機バッテリの負極端子とをアース配線１２によって電気的に接続して車両用除電装置１００を構成した。そして、本実施例では、前記走行試験を６人の被験者で行い、前記３条件で比較検証を行った。

【0048】

比較検証の結果、窓ガラス２の除電ありの条件では、窓ガラス２及びフロントドア３ともに除電なしの条件に比べて、ハンドル操作が軽くなり操舵の応答性が向上したという意見が得られた。また、フロントドア３の除電ありの条件では、窓ガラス２及びフロントドア３ともに除電なしの条件に比べて、車両１の剛性が向上し、操舵が重くしっかりするという意見が得られた。

【符号の説明】

【0049】

１ 車両
２ 窓ガラス
３ フロントドア
４ タイヤ
５ 地面
１０ 導電性端子
１０Ａ 導電性ゴム
１０Ｂ 導電性塗布面
１２ アース配線
１４ 車体アース
２０ 電装品
２２ アース端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】