Область техники
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к устройству для нейтрализации статических зарядов, накапливающихся на транспортных средствах.
Уровень техники
В международной публикации WO 2015/064195 описано транспортное средство, в котором устойчивость при движении улучшается посредством нейтрализации статического электричества, накапливающегося на кузове транспортного средства. Согласно выводам патентного документа WO 2015/064195, саморазрядное устройство, которое нейтрализует статическое электричество, прикрепляют к точке, в которой положительно заряженный поток воздуха, протекающий вдоль кузова транспортного средства, отклоняется от него. В транспортном средстве, описанном в патентном документе WO 2015/064195, саморазрядное устройство прикрепляют, например, к центру вращения колеса.
Кузов транспортного средства может быть изолирован от поверхности дороги резиновыми шинами, выполненными из изоляционного материала, содержащего двуокись кремния. Однако кузов транспортного средства может быть заряжен статическим электричеством. В патентном документе JP 2009-113597 А описана пневматическая шина, содержащая электропроводный канал, выполненный из электропроводного резинового материала, который проходит от обода до поверхности протектора, контактирующего с землей. Согласно выводам патентного документа, статическое электричество в транспортном средстве может быть разряжено к поверхности дороги через электропроводный канал.
В патентном документе JP 2000-19296 А описано устройство для активизирующего вещества. Устройство, описанное в патентном документе JP 2000-19296 А, активизирует воздух в шине для предотвращения уплощения шины, происходящее из-за разности давления. Для этой цели, согласно выводам патентного документа JP 2000-19296 А, средство для испускания радиации испускает радиацию в воздух в шине, и диск, к которому прикрепляют шину, выполняют из электропроводного металла.
Устойчивость при движении транспортных средств может быть улучшена посредством прикрепления саморазрядного устройства, описанного в патентном документе WO 2015/064195, к центру вращения колеса. Однако дополнительно предпочтительно нейтрализовать статическое электричество в ином месте, нежели вблизи ступицы колеса.
Статическое электричество, накапливающееся на кузове транспортного средства, может быть разряжено к поверхности дороги. Однако кузов транспортного средства может быть заряжен статическим электричеством неравномерно. Например, статическое электричество может концентрироваться на части, на которой электрическая проводимость покрытия низкая и на части, выполненной из резинового материала. Если такая часть, на которой концентрируется статическое электричество, подвергается воздействию воздуха, воздух, протекающий вдоль поверхности транспортного средства, может отделяться от поверхности транспортного средства силой отталкивания, действующей между потоком воздуха и статическим электричеством. Следовательно, устойчивость транспортного средства может быть снижена.
Сущность изобретения
Аспекты вариантов осуществления настоящего изобретения были сформулированы с учетом вышеописанных технических проблем, и поэтому целью вариантов осуществления настоящего изобретения является создание устройства нейтрализации статического электричества, которое нейтрализует статическое электричество на части транспортного средства, обращенной наружу.
Устройство нейтрализации статического электричества в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения используется в транспортном средстве, имеющем пару передних колес и пару задних колес. Каждое из колес включает в себя диск для шины, прикрепляемый к кузову транспортного средства, и шину, изготовленную из неэлектропроводного материала, которая устанавливается на диск для шины. В соответствии с вариантом осуществления, диск для шины содержит неэлектропроводный заданный элемент. Заданный элемент дополнительно включает в себя заданную точку, которая расположена на заданном расстоянии от центра вращения диска для шины и которая обращена наружу транспортного средства. Шина включает в себя внутреннюю круговую часть, вставляемую в диск для шины. Устройство нейтрализации статического электричества выполнено с возможностью вызывания коронного разряда, когда положительный потенциал точки, к которой прикрепляют устройство нейтрализации статического электричества, превышает заданное значение. В транспортном средстве устройство нейтрализации статического электричества прикрепляют к поверхности, обращенной наружу в направлении ширины транспортного средства на внутренней круговой части шины и/или заданной части заданного элемента.
В неограничивающем варианте осуществления устройство нейтрализации статического электричества может включать в себя электропроводную ленту, имеющую кромку, на которой вызывается коронный разряд.
В неограничивающем варианте осуществления общий периметр устройства нейтрализации статического электричества, приходящийся на одно колесо, может быть задан в диапазоне от 170 мм до 185 мм.
В неограничивающем варианте осуществления устройство нейтрализации статического электричества может включать в себя покрытие, содержащее электропроводный материал, на котором образованы выступы для вызывания коронного разряда.
В неограничивающем варианте осуществления общая площадь покрытия, приходящаяся на одно колесо, может быть задана в диапазоне от 39,0 мм2 до 42,5 мм2.
В неограничивающем варианте осуществления устройство нейтрализации статического электричества может содержать электропроводный металл.
В неограничивающем варианте осуществления устройство нейтрализации статического электричества может содержать электропроводное полимерное вещество.
В неограничивающем варианте осуществления заданный элемент может дополнительно включать в себя неэлектропроводный покрывной материал.
В неограничивающем варианте осуществления диск для шины может дополнительно содержать центральную часть, прикрепляемую к кузову транспортного средства, часть в виде обода, на которую устанавливается шина, и множество частей в виде спиц, проходящих радиально между центральной частью и частью в виде обода. Кроме того, заданный элемент может быть применен к части в виде спиц и/или к части в виде обода.
В неограничивающем варианте осуществления заданный элемент может включать в себя колесный колпак, выполненный из неэлектропроводного полимерного материала, который прикрепляют к диску для шины.
В неограничивающем варианте осуществления устройство нейтрализации статического электричества может быть прикреплено к паре передних колес и/или задних колес.
Таким образом, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения устройство нейтрализации статического электричества вызывает коронный разряд, когда положительный потенциал точки, к которой прикрепляют устройство нейтрализации статического электричества, превышает заданное значение, и устройство нейтрализации статического электричества прикрепляют по меньшей мере к одной из обращенных наружу поверхностей внутренней круговой части шины и к заданной точке заданного элемента. Следовательно, в соответствии с вариантом осуществления отрицательные ионы притягиваются к устройству нейтрализации статического электричества, так что статическое электричество, накапливающееся вокруг устройства нейтрализации статического электричества, нейтрализуется. В особенности, устройство нейтрализации статического электричества прикрепляют к заданной точке, расположенной радиально на расстоянии от центра вращения диска для шины. Следовательно, в соответствии с вариантом осуществления орбитальная область устройства нейтрализации статического электричества, в которой создаются отрицательные ионы, может быть увеличена. По этой причине статическое электричество, накапливающееся на наружной поверхности шины и диска для шины, может быть нейтрализовано полностью и равномерно в большой области. Кроме того, статическое электричество также нейтрализуется посредством коронного разряда устройства 12 нейтрализации статического электричества. Соответственно, сила отталкивания, действующая между потоком воздуха и точкой, к которой прикрепляют устройство нейтрализации статического электричества, демпфируется для предотвращения отделения потока воздуха от наружной поверхности колеса. В результате этого могут быть обеспечены аэродинамические характеристики транспортного средства, требуемые для улучшения устойчивости при движении транспортного средства, в особенности в направлении крена и в направлении рыскания.
Краткое описание чертежей
Признаки, аспекты и преимущества иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения очевидны из следующего ниже описания и сопроводительных чертежей, которые никоим образом не ограничивают изобретение. На чертежах:
Фиг.1 - вид в перспективе, показывающий один пример транспортного средства, к которому применяется устройство нейтрализации статического электричества в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 - схематическое изображение, показывающее один пример сборочного узла, относящегося к шине;
Фиг.3 - вид поперечного сечения, показывающий поперечное сечение, взятое по линии III-III с фиг.2;
Фиг.4 - график, показывающий результаты измерений распределений скорости потока в направлении, перпендикулярном поверхности модельного транспортного средства;
Фиг.5 - перспективное изображение, показывающее точки, к которым прикрепляют устройства нейтрализации статического электричества в сборочном узле, относящемся к шине;
Фиг.6 - график, показывающий результат дорожного испытания для оценки уменьшения образования статического электричества в зависимости от точки прикрепления устройства нейтрализации статического электричества;
Фиг.7 - график, показывающий отношение между общей длиной ленты, применяемой в качестве устройства нейтрализации статического электричества и степенью улучшения потребления топлива;
Фиг.8 - график, показывающий отношение между общей площадью покрытия, применяемого в качестве устройства нейтрализации статического электричества, и степенью улучшения потребления топлива;
Фиг.9 - перспективное изображение, показывающее пример, в котором устройство нейтрализации статического электричества прикрепляют к колпаку колеса; и
Фиг.10 - схематическое изображение, показывающее пример, в котором устройство нейтрализации статического электричества прикрепляют к колпаку, вставляемому в зазор между спицами.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
На фиг.1 показан один пример транспортного средства, для которого применяется саморазрядное устройство нейтрализации статического электричества согласно варианту осуществления. Транспортное средство Ve, показанное на фиг.1, представляет собой транспортное средство типа седан, содержащее пару передних колес 1R и 1L, и пару задних колес 2R и 2L. В каждом колесе 1R, 1L, 2R и 2L, сборочный узел А, относящийся к шине, прикрепляют к ступице колеса (не показана), соединенной с кузовом В транспортного средства. Сборочный узел А, относящийся к шине, содержит диск 3 для шины и резиновую шину 7, установленную на диск 3 для шины.
Пример сборочного узла А, относящегося к шине, показан на фиг.2. Диск 3 для шины содержит центральную часть 4, прикрепляемую к ступице колеса, цилиндрическую часть 6 в виде обода, и множество частей 5 в виде спиц, проходящих в радиальном направлении между центральной частью 4 и частью 6 в виде обода. Шину 7 устанавливают на часть 6 в виде обода диска 3 для шины. Множество болтовых отверстий 8 выполняют по окружности на центральной части 4 с возможностью вставления через них болтов для соединения диска 3 для шины со ступицей колеса, и на болты завинчивают гайки.
На фиг.3 показано поперечное сечение сборочного узла А, относящегося к шине, взятое по линии III-III с фиг.2. Как показано на фиг.3, на каждом осевом конце части 6 в виде обода выполнена фланцевая часть 9. В шине 7 ширина между бортовыми частями 10, являющимися внутренними круговыми частями, меньше, чем ширина между боковыми стеновыми частями 11, и внутренние окружности бортовых частей 10 вставляют в зазор между фланцевыми частями 9.
Для того чтобы предотвратить образование ржавчины или для улучшения конструкции поверхность диска 3 для шины покрывают непроводящим покрывным материалом, таким как резиновый покрывной материал, чье электрическое сопротивление больше, а электрическая проводимость ниже, чем электрическая проводимость металлического материала. Соответственно, покрывной материал служит в качестве "предварительно заданного элемента" варианта осуществления.
Во время движения транспортного средства Ve из-за трения между шиной 7 и поверхностью дороги на колесах 1R, 1L, 2R, и 2L могут накапливаться статические заряды, и в результате расцепления шины с поверхностью дороги может происходить электрический разряд. Положительные статические заряды могут также накапливаться на колесах 1R, 1L, 2R, и 2L из-за трения в соединительной части между шиной 7 и частью 6 в виде обода. Такие статические заряды в особенности накапливаются на покрытой поверхности частей 5 в виде спиц и на части 6 в виде обода, где электрическая проводимость является низкой.
Как было описано, шина 7 выпячивается у боковых стеновых частей 11 наружу от бортовой части 10 (то есть наружу в направлении ширины транспортного средства Ve). По этой причине во время движения транспортного средства Ve воздух, протекающий сбоку транспортного средства Ve, отклоняется наружу от наружной поверхности боковой стеновой части 11 на границе между боковой стеновой частью 11 и бортовой частью 10. Кроме того, положительные статические заряды накапливаются на покрытой поверхности частей 5 в виде спиц и на части 6 в виде обода, и воздух также заряжается положительно. По этой причине сила отталкивания действует между воздухом, протекающим вдоль наружной поверхности сборочного узла А, относящегося к шине, и наружной поверхностью сборочного узла А, относящегося к шине, у частей 5 в виде спиц, у части 6 в виде обода, и у соединительной части между шиной 7 и частью 6 в виде обода.
На фиг.4 показаны результаты измерений распределения скорости потока воздуха, протекающего по положительно заряженной поверхности модельного транспортного средства, и распределение скорости потока воздуха, протекающего по незаряженной поверхности модельного транспортного средства. На фиг.4 вертикальная ось показывает расстояние от поверхности модельного транспортного средства, и горизонтальная ось показывает отношение скорости U потока воздуха, протекающего по поверхности модельного транспортного средства, к скорости U∞ потока, измеренной на заданном расстоянии (U/U∞). Квадратные точки показывают измеренные значения скорости потока воздуха, протекающего по положительно заряженной поверхности модельного транспортного средства, и ромбовидные точки показывают измеренные значения скорости потока воздуха, протекающего по незаряженной поверхности модельного транспортного средства.
Как видно на фиг.4, толщина пограничного слоя (то есть, расстояние от поверхности транспортного средства, при котором отношение U/U∞ по существу равно "1") в случае, при котором поверхность модельного транспортного средства является положительно заряженной, толще, чем толщина пограничного слоя в случае, при котором поверхность модельного транспортного средства не заряжена. Это означает, что поток воздуха изолируется еще дальше от положительно заряженной поверхности модельного транспортного средства по сравнению со случаем, при котором поверхность не заряжена. Это происходит потому, что поток воздуха заряжается положительно и, следовательно, положительно заряженный поток воздуха и положительно заряженная поверхность транспортного средства аннулируют друг друга. При нейтрализации статического электричества на поверхности кузова В транспортного средства для уменьшения положительного потенциала направление потока воздуха может быть изменено от направления, имеющегося в случае, при котором когда кузов В транспортного средства заряжен положительно (то есть, направление отклонения от кузова В транспортного средства) на направление, имеющееся в случае, при котором кузов В транспортного средства не заряжен положительно (то есть, направление вдоль кузова В транспортного средства). То есть, отделение потока воздуха от наружной поверхности кузова транспортного средства может быть предотвращено.
Точка, в которой положительно заряженный поток воздуха отделяется от поверхности модельного транспортного средства и степень такого отделения потока воздуха, изменяется в зависимости от положительного потенциала модельного транспортного средства. В особенности, если части 5 в виде спиц и часть 6 в виде обода заряжены положительно, поток воздуха отклоняется от частей 5 в виде спиц и части 6 в виде обода, и поток воздуха отделяется еще дальше от частей 5 в виде спиц и от части 6 в виде обода с увеличением положительного потенциала частей 5 в виде спиц и части 6 в виде обода. В результате, устойчивость транспортного средства Ve может быть уменьшена в направлении крена и в направлении рыскания. Для того чтобы предотвратить такое отделение потока воздуха от колес 1R, 1L, 2R, 2L саморазрядное устройство 12 нейтрализации статического электричества в соответствии с вариантом изобретения (также называемое далее в настоящем описании просто «устройством для нейтрализации") прикрепляют к покрытой поверхности сборочного узла А, относящегося к шине.
Устройство 12 нейтрализации статического электричества выполнено с возможностью образования коронного разряда, когда положительный потенциал точки, к которой прикрепляют устройство 12 нейтрализации статического электричества, превышает заданное значение. В примере, показанном на фиг.2, множество устройств 12 нейтрализации статического электричества прикреплены к поверхности, обращенной наружу в направлении ширины транспортного средства Ve на бортовой части 10 шины 7 и на части 6 в виде обода диска 3 для шины. Множество устройств 12 нейтрализации статического электричества также могут быть прикреплены к поверхности частей 5 в виде спиц диска 3 для шины, обращенных наружу в направлении ширины транспортного средства.
Например, устройство 12 нейтрализации статического электричества может быть выполнено из золота, серебра, меди, алюминия и так далее (то есть, из электропроводного металлического материала). При условии, что алюминий используется в качестве материала устройства 12 нейтрализации статического электричества, предпочтительно применять противоокислительную обработку устройства 12 нейтрализации статического электричества для предотвращения ухудшения в электрической проводимости из-за окисления. В особенности, устройство 12 нейтрализации статического электричества является липкой лентой, содержащей электропроводную металлическую пленку и электропроводный липкий слой и, например, устройство 12 нейтрализации статического электричества может быть вырезано из электропроводной алюминиевой катушечной ленты так, чтобы образовывалась кромка, на которой быстро происходит коронный разряд.
Потенциал устройства 12 нейтрализации статического электричества увеличивается с увеличением потенциала статического электричества, накапливающегося на части, к которой прикрепляют устройство 12 нейтрализации статического электричества. Во время движения транспортного средства Ve шина 7 и покрытая поверхность частей 5 в виде спиц и части 6 в виде обода заряжаются положительно и, следовательно, устройство 12 нейтрализации статического электричества, прикрепляемое к ним, заряжается положительно. Следовательно, отрицательные ионы (или минус ионы) притягиваются к устройству 12 нейтрализации статического электричества и, в конечном счете, коронный разряд вызывается устройством 12 нейтрализации статического электричества. То есть, устройство 12 нейтрализации статического электричества разряжает положительное статическое электричество без зарядки устройства посредством электрического оборудования, такого как батарея. В то же время накопление статического электричества в точке, к которой прикрепляют устройство 12 нейтрализации статического электричества, нейтрализуется для уменьшения положительного потенциала, так что сила отталкивания, действующая между потоком воздуха и точкой, к которой прикрепляют устройство 12 нейтрализации статического электричества, затухает. В результате такого притягивания отрицательных ионов и уменьшения силы отталкивания, возникающего из-за уменьшения коронного разряда, отделение потока воздуха, протекающего вдоль боковых сторон колес 1R, 1L, 2R и 2L, может быть предотвращено. Кроме того, может подавляться изменение в давлении воздуха вокруг колес 1R, 1L, 2R и 2L. По этим причинам могут быть обеспечены требуемые аэродинамические характеристики для улучшения устойчивости при движении, в особенности, в направлении крена и в направлении рыскания, от чрезвычайно низкого скоростного диапазона до высокого скоростного диапазона.
Альтернативно, устройство 12 нейтрализации статического электричества также может быть выполнено из электропроводного полимерного вещества, такого как полианилин, полипиллор и политиофен, из электропроводного пластика, электропроводного покрывного материала с металлизированным покрытием, содержащим металлический порошок и так далее.
Заявитель настоящего изобретения выполнил дорожное испытание для нахождения эффективных точек в диске 3 для шины для улучшения устойчивости при движении посредством прикрепления устройства 12 нейтрализации статического электричества. На фиг.5 показаны точки на диске 3 для шины, к которым прикреплялись устройства 12 нейтрализации статического электричества при дорожном испытании. В особенности, на первом испытании устройство 12 нейтрализации статического электричества было прикреплено только в точке "a" на внутренней круговой поверхности части 6 в виде обода диска 3 для шины. На втором испытании устройство 12 нейтрализации статического электричества было прикреплено только в точке "b" на части 5 в виде спицы около центральной части 4. На третьем испытании устройство 12 нейтрализации статического электричества было прикреплено только в точке "c" на части 5 в виде спицы около части 6 в виде обода. На четвертом испытании устройство 12 нейтрализации статического электричества было прикреплено только в точке "d" на части 6 в виде обода. Следует отметить, что во время этих испытаний было использовано одно и то же устройство 12 нейтрализации статического электричества.
Результаты дорожных испытаний показаны на фиг.6. На фиг.6 вертикальная ось показывает степень улучшения устойчивости при движении, и горизонтальная показывает точки, к которым было прикреплено устройство 12 нейтрализации статического электричества. Кроме того, также показан на фиг.6 также показан результат примера для сравнения, в котором транспортное средство Ve двигалось без прикрепления устройства 12 нейтрализации статического электричества.
Как видно из фиг.6, улучшение в устойчивости при движении не может быть достигнуто при прикреплении устройства 12 нейтрализации статического электричества только в точке "a" при сравнении с примером для сравнения. Это означает, что отделение потока воздуха может предотвращаться внутри диска 3 для шины, но отделение потока воздуха от наружной поверхности сборочного узла А, относящегося к шине, не может быть предотвращено при прикреплении устройства 12 нейтрализации статического электричества только в точке "a".
Как также можно видеть на фиг.6, устойчивость при движении транспортного средства Ve была улучшена на втором испытании, при котором устройство 12 нейтрализации статического электричества было прикреплено в точке "b", и устойчивость при движении транспортного средства Ve была улучшена наиболее эффективно при четвертом испытании, при котором устройство 12 нейтрализации статического электричества было прикреплено в точке "d". То есть, устойчивость при движении транспортного средства Ve улучшалась при увеличении расстояния от центра вращения диска 3 для шины до точки, к которой устройство 12 нейтрализации статического электричества было прикреплено. Как было описано, устройство 12 нейтрализации статического электричества выполнено с возможностью нейтрализации статического электричества, накапливающегося в точке, к которой прикрепляют устройство 12 нейтрализации статического электричества, посредством образования отрицательных ионов в воздухе вокруг точки, к которой прикрепляют устройство 12 нейтрализации статического электричества. Следовательно, существует возможность расширить область для образования отрицательных ионов посредством прикрепления устройства 12 нейтрализации статического электричества к точке, способной образовывать большую орбитальную область при вращении сборочного узла А, относящегося к шине. Кроме того, воздух, протекающий вдоль наружной поверхности диска 3 для шины, может быть возбужден посредством вращения сборочного узла А, относящегося к шине. По этим причинам статическое электричество, накапливающееся на наружной поверхности боковой стеновой части 11 и бортовой части 10, и наружной поверхности диска 3 для шины может быть нейтрализовано полностью и равномерно посредством прикрепления устройства 12 нейтрализации статического электричества к расположенной в радиальном направлении наружной точке на диске 3 для шины. Таким же образом, устойчивость при движении транспортного средства Ve была улучшена также эффективно, как и в случае четвертого испытания, посредством прикрепления устройства 12 нейтрализации статического электричества к наружной поверхности бортовой части 10 шины 7.
Таким образом, в соответствии с вариантом осуществления точку, к которой прикрепляют устройство 12 нейтрализации статического электричества, определяют на основе результата эксперимента таким образом, чтобы обеспечивать устойчивость при движении. В особенности, точку, к которой прикрепляют устройство 12 нейтрализации статического электричества на части 6 в виде обода, располагают на заданном расстоянии от центральной оси вращения диска 3 для шины, и расстояние между центром вращения диска 3 для шины и точкой, к которой прикрепляют устройство 12 нейтрализации статического электричества, определяют на основе результата эксперимента в зависимости от типа транспортного средства.
Заявитель настоящего изобретения также выполнил другое дорожное испытание для определения, изменяется ли степень улучшения устойчивости при движении в зависимости от размера устройства 12 нейтрализации статического электричества. В особенности, в другом дорожном испытании по меньшей мере одна электропроводная пленка, такая как алюминиевая пленка, (то есть, лента) была/были прикреплены в качестве устройства 12 нейтрализации статического электричества к покрытой наружной поверхности части 6 в виде обода, и другое дорожное испытание было выполнено множество раз при изменении размера и количества устройств 12 нейтрализации статического электричества. Результат другого дорожного испытания показан на фиг.7. На фиг.7, вертикальная ось показывает степень улучшения эффективности топлива по сравнению с эффективностью топлива транспортного средства Ve, движущегося без прикрепления устройства 12 нейтрализации статического электричества к части 6 в виде обода, и горизонтальная ось показывает общий периметр устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества, приходящийся на одно колесо. Другое дорожное испытание было выполнено при контролировании приводной силы и тормозной силы таким образом, чтобы приводить в движение транспортное средство Ve при постоянной скорости, то есть, для стабилизации поведения транспортного средства. Соответственно, эффективность топлива транспортного средства Ve улучшается с улучшением управляемости транспортного средства. Заявитель настоящего изобретения на основе экспериментальных результатов также обнаружил, что степень улучшения эффективности топлива коррелируется с устойчивостью при движении транспортного средства. Поэтому в другом дорожном испытании степень улучшения устойчивости при движении была достигнута на основе степени улучшения эффективности топлива. Как было описано, коронный разряд возникает на кромке устройства 12 нейтрализации статического электричества. То есть, при условии, что общая площадь устройства 12 нейтрализации статического электричества остается одинаковой, общая длина кромки может быть увеличена посредством разделения устройства 12 нейтрализации статического электричества на множество листов для увеличения эффекта нейтрализации устройства 12 нейтрализации статического электричества.
Как видно на фиг.7, эффективность топлива улучшается с увеличением периметра устройства 12 нейтрализации статического электричества до заданного значения (то есть, до 178 мм). Однако эффективность топлива начинает падать при превышении другого заданного значения периметра устройства 12 нейтрализации статического электричества. Это означает, что отделение потока воздуха, протекающего вдоль наружной поверхности сборочного узла А, относящегося к шине, может быть предотвращено посредством увеличения общего периметра устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества. Однако если притяжение устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества слишком сильное, поток воздуха может всасываться в колесную арку, что уменьшает эффективность топлива. По этим причинам, как видно на фиг.7, степень улучшения эффективности топлива была наибольшей в диапазоне общего периметра устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества от 170 мм до 185 мм. Соответственно, предпочтительно задавать общий периметр устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества, прикрепляемых к сборочному узлу А, относящемуся к шине в диапазоне от 170 мм до 185 мм. Здесь, при условии, что общий периметр устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества один и тот же, одинаковое улучшение в эффективности топлива может быть достигнуто независимо от того, будет ли устройство 12 нейтрализации статического электричества разделено на множество листов.
Как было описано, устройство 12 нейтрализации статического электричества также может быть выполнено из электропроводного покрывного материала, содержащего металлический порошок вместо металлических листов. Как хорошо известно в данной области техники, коронный разряд создается на острой точке заряженного объекта. В случае использования электропроводного покрывного материала для создания устройства 12 нейтрализации статического электричества, электропроводный порошковый материал смешивают с покрывным материалом для образования выступов на поверхности устройства 12 нейтрализации статического электричества.
Заявитель настоящего изобретения также выполнил другое дорожное испытание для определения оптимальной площади устройства 12 нейтрализации статического электричества, выполненного из электропроводного покрывного материала, наносимого на часть 6 в виде обода. Результат другого дорожного испытания показан на фиг.8. На фиг.8 вертикальная ось показывает степень улучшения эффективности топлива, и горизонтальная ось показывает общую площадь устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества, прикрепляемых к части 6 в виде обода диска 3 для шины.
Как видно из фиг.8, эффективность топлива улучшается с увеличением общей площади устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества до заданного значения (то есть, до 41 мм2). Однако эффективность топлива начинает падать при превышении другого заданного значения общей площади устройства 12 нейтрализации статического электричества. То есть, как в случае другого дорожного испытания, если притяжение устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества слишком сильное, то поток воздуха, протекающий вдоль наружной поверхности сборочного узла А, относящегося к шине, может всасываться в колесную арку, что уменьшает эффективность топлива. По этой причине, как видно из фиг.8, степень улучшения эффективности топлива была наибольшей при общей площади устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества в диапазоне от 39,0 мм2 до 42,5 мм2. Соответственно, предпочтительно задавать общую площадь устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества, используемых для каждого сборочного узла А, относящегося к шине, в диапазоне от 39,0 мм2 до 42,5 мм2. Здесь, при условии, что общая площадь устройства (устройств) 12 нейтрализации статического электричества одинакова, одинаковые улучшения в эффективности топлива могут быть достигнуты независимо от того, прикрепляют ли устройство 12 нейтрализации статического электричества к множеству точек на части 6 в виде обода.
Устройство 12 нейтрализации статического электричества может быть также прикреплено к колесному колпаку, прикрепляемому к диску 3 для шины, вместо прикрепления устройства 12 нейтрализации статического электричества непосредственно к диску 3 для шины. Один пример колесного колпака в качестве заданного элемента варианта осуществления показан на фиг.9. Колесный колпак 13, показанный на фиг.9, выполняют из неэлектропроводного резинового материала и прикрепляют к диску 3 для шины с наружной стороны так, чтобы полностью покрывать наружную поверхность диска 3 для шины. Устройство 12 нейтрализации статического электричества может быть, например, прикреплено к наружной поверхности колесного колпака 13 к частям, которые соответствуют частям 5 в виде спиц и к части 6 в виде обода в вышеописанных точках.
На фиг.10 показан другой пример колесного колпака. В соответствии с другим примером, показанным на фиг.10, колпак 14 также выполняют из неэлектропроводного резинового материала и вставляют в зазор между частями 5 в виде спиц. В этом случае устройство 12 нейтрализации статического электричества может быть прикреплено к радиальной наружной части колпака 14. Поскольку колпак 14 также выполнен из неэлектропроводного резинового материала, потенциал накапливаемого на нем статического электричества является высоким. То есть, статическое электричество может быть эффективно нейтрализовано. В соответствии с другим примером, следовательно, может быть достаточным прикрепления устройства 12 нейтрализации статического электричества только к одному из колпаков 14.
Устройство 12 нейтрализации статического электричества может быть прикреплено не только ко всем из колес 1R, 1L, 2R и 2L, но также только к одному из пары передних колес 1R и 1L и задних колес 2R и 2L. Однако если устройство 12 нейтрализации статического электричества прикрепляют только к одному из правых колес 1R или 1R и левых колес 1L или 2L, поведение транспортного средства может быть изменено в зависимости от направления поворота. Следовательно, предпочтительно прикреплять устройство 12 нейтрализации статического электричества, как к правому колесу, так и к левому колесу.
Хотя выше были описаны иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники понятно, что настоящее изобретение не должно ограничиваться описанными выше иллюстративными вариантами осуществления, и различные изменения и модификации могут быть выполнены в объеме настоящего раскрытия.
Изобретение относится к устройству для нейтрализации статических зарядов, накапливающихся на транспортных средствах. Устройство вызывает коронный разряд, соответствующий его положительному потенциалу. Устройство прикрепляют к поверхности, обращенной наружу в направлении ширины транспортного средства на внутренней круговой части шины и/или заданной точке наружной поверхности диска для шины. Технический результат - повышение эффективности нейтрализации статического электричества на части транспортного средства, обращенной наружу. 16 з.п. ф-лы, 10 ил.
1. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства, имеющего пару передних колес и пару задних колес, причем каждое из колес включает в себя диск для шины, прикрепленный к кузову транспортного средства, и шину, выполненную из неэлектропроводного материала и установленную на диск для шины, отличающееся тем, что:
диск для шины содержит неэлектропроводный заданный элемент;
при этом заданный элемент дополнительно включает в себя заданную точку, которая расположена на заданном расстоянии от центра вращения диска для шины и которая обращена наружу транспортного средства;
причем шина включает в себя внутреннюю круговую часть, устанавливаемую на диск для шины;
при этом устройство нейтрализации статического электричества выполнено с возможностью создания коронного разряда, когда положительный потенциал точки, к которой прикреплено устройство нейтрализации статического электричества, превышает заданное значение;
причем устройство нейтрализации статического электричества прикреплено к поверхности, обращенной наружу в направлении ширины транспортного средства, на внутренней круговой части шины и/или заданной части заданного элемента.
2. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 1, отличающееся тем, что оно включает в себя электропроводную ленту, имеющую кромку, на которой создается коронный разряд.
3. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 2, отличающееся тем, что общий периметр устройства нейтрализации статического электричества на одно колесо задается в диапазоне от 170 мм до 185 мм.
4. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 1, отличающееся тем, что оно включает в себя покрытие, содержащее электропроводный материал, на котором образованы выступы для образования коронного разряда.
5. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 4, отличающееся тем, что общая площадь покрытия на одно колесо задается в диапазоне от 39,0 мм2 до 42,5 мм2.
6. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что оно содержит электропроводный металл.
7. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что оно содержит электропроводное полимерное вещество.
8. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что заданный элемент дополнительно включает в себя неэлектропроводный покрывной материал.
9. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 8, отличающееся тем, что
диск для шины дополнительно содержит центральную часть, прикрепленную к кузову транспортного средства, часть в виде обода, на которую устанавливают шину, и множество частей в виде спиц, проходящих в радиальном направлении между центральной частью и частью в виде обода;
причем заданный элемент прикреплен к части в виде спицы и/или к части в виде обода.
10. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что заданный элемент включает в себя колесный колпак, выполненный из неэлектропроводного полимерного материала, который прикрепляют к диску для шины.
11. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что оно прикреплено к паре передних колес и/или паре задних колес.
12. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 6, отличающееся тем, что заданный элемент дополнительно включает в себя неэлектропроводный покрывной материал.
13. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 7, отличающееся тем, что заданный элемент дополнительно включает в себя неэлектропроводный покрывной материал.
14. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 12, отличающееся тем, что
диск для шины дополнительно содержит центральную часть, прикрепленную к кузову транспортного средства, часть в виде обода, на которую устанавливают шину, и множество частей в виде спиц, проходящих в радиальном направлении между центральной частью и частью в виде обода;
причем заданный элемент прикреплен к части в виде спицы и/или к части в виде обода.
15. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 13, отличающееся тем, что
диск для шины дополнительно содержит центральную часть, прикрепленную к кузову транспортного средства, часть в виде обода, на которую устанавливают шину, и множество частей в виде спиц, проходящих в радиальном направлении между центральной частью и частью в виде обода;
причем заданный элемент прикреплен к части в виде спицы и/или к части в виде обода.
16. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 6, отличающееся тем, что заданный элемент включает в себя колесный колпак, выполненный из неэлектропроводного полимерного материала, который прикрепляют к диску для шины.
17. Устройство нейтрализации статического электричества для транспортного средства по п. 7, отличающееся тем, что заданный элемент включает в себя колесный колпак, выполненный из неэлектропроводного полимерного материала, который прикрепляют к диску для шины.
| WO 2015064195 A1, 09.03.2017 | |||
| JP 2009113597 B1, 28.05.2009 | |||
| JP 2000019296 A, 21.01.2000. |
