タイヤの除電解説 最終章
トヨタ自動車のタイヤ・ホイールの除電の効果、転がり抵抗が減るので燃費が良くなったり、走行性能が向上するという内容です。日産ディーラーでのフリマに出店した際に、ディーラーの店長さんに「マジ軽ナットを付けると転がり抵抗が減ります」と伝えたら「それなら、タイヤが長持ちしますね」と話されました。
タイヤが付いているのは車やオートバイだけではありません。重量がとても重く、接地時に急回転する航空機用のタイヤにも使ってもいいと考えています。
着陸時の振動が苦手なので、それが軽減出来て、タイヤが長持ちしたら運用コストが安くなる。お客さんから「あの会社の旅客機はいつも静かに着陸するから、腕のいいパイロットばかりだ」と評判が良くなるかも知れません。
静電気の除電は少しのコストで結構な効果、そしてお金が節約出来る技術なのです。
特許文献は回りくどくて難解なのを、中学生でも分かるように解説しています。
特許文献の部分は青太文字にして、その下に解説を書きます。
では、最終章スタートです
【００４６】
さらに、図１０に示すように隣り合うスポーク部５の間の空間に、それぞれ樹脂材料により構成されたキャップ１４を嵌め込んだ車輪があり、そのような車輪では、キャップ１４の外周側に自己放電式除電器１２を取り付ければよい。その場合には、そのキャップ１４のみに自己放電式除電器１２を取り付けてもよい。これは、非導電性材料の塗料でスポーク部５やリム部６を塗装したとしても、非導電性材料である樹脂材料で形成されたキャップの方が、帯電する静電気の電位が高く、放電効果、ひいては除電効果が高いと考えられるためである。上記のようにキャップ１４を設けた場合においては、そのキャップ１４が、この発明の実施形態における「所定部材」に相当する。
この文献は一枚物のホイールキャップだけではなく、スポーク形状のホイールに三角形状で分割式の樹脂製パネルを複数取り付ける事も想定して申請されていました。
何度も書いている通り、他社の付け入る隙を与えない為に防御的に申請したのでしょう。さすが大企業です。
このような分割式ホイールキャップ（図10
）の場合は、12の位置にそれぞれ自己放電式除電器を取り付けている。この特許は”面積を使って除電する方式”で自己放電式除電器のサイズが小さいのと、取り付けた周辺を除電するので、点々と取り付けています。
スポーク部やリム部を非導電性材料（電気を通さない）塗料で塗装したものよりも、樹脂製のホイールキャップの方が、帯電量が多く放電効果・除電効果が高いと考えられる。
当ブログで何度も書いている通り、プラスチック、ゴムは電気を通さないからこそ静電気が多く帯電するので、それを除電すれば効果も大きいのです。
【００４７】
また、上記の自己放電式除電器１２は、四輪１Ｒ，１Ｌ，２Ｒ，２Ｌ全てに取り付けていてもよく、一対の前輪１Ｒ，１Ｌまたは一対の後輪２Ｒ，２Ｌのいずれか一方にのみ取り付けていてもよい。しかしながら、左右のいずれか一方にのみ自己放電式除電器１２を取り付けると、一方側に旋回する際の挙動と、他方側に旋回する際の挙動とが異なるなどの事態が生じる可能性があるため、左右の双方の車輪に自己放電式除電器１２を設けることが好ましい。
下図
の通り図解で車輪を1L、1R、2L(2Rは省略)と表記しています。簡単に訳すると上記の自己放電式除電器は四輪全てに取り付けてもいいし、前輪または後輪だけに取り付けても良い、と書いてあります。これは間違いなく防御的な書き方で、取付け箇所を特許で”四輪に取り付ける”と限定してしまうと「それなら前輪だけ、後輪だけなら特許権の侵害にならない」となってしまうので、あえてこの一文を書き込んだのだと思います。
ただし、左右のいづれか一方に四輪に自己放電式除電を取り付けると、一方に旋回する挙動と反対側に旋回する際の挙動が異なる（バランスが悪くなる）可能性があるので、左右とも自己放電式除電器を取り付ける必要がある。
当たり前ですが、片側だけ転がり抵抗が減って転がりが良くなったり、タイヤのゴムが柔軟になったりすれば左右のバランスが崩れてしまうから、走行安定性が良くなるどころか不安定になりますね。
結論：今でも静電気の除電の効果を知らない、疑問を持つ人が多くいます。だからこそ友人は技術を守るためと否定出来ないように特許を取得しました。
人は自分が知らない事は否定するところから入ります、自分が知らない事を認めたくないのでしょう。
私達がやっていた除電箇所と、後に知ったトヨタ自動車が特許を取った除電箇所の多くが重なりますが、ボルト・ナットから放電させる事はトヨタ自動車の除電の特許申請よりも早く、遅くとも2014年の初めにはやっていました。
特許申請を精査する仕事をしていた兄の言葉は「特許は一日でも早い方が勝ち」。
つまり人真似ではなく、パイオニアなのです。
静電気が発生している場所で除電してしまう”地産地消”が一番効率が良いので、除電箇所は徐々に広がりました。マフラー、サスペンション、スタビライザー、キャブ・インジェクション、インシュレーター、エンジン、タイヤ、ラジエターホース、オイルフィルター、チェーン、エアコンホース等など。
特に車やオートバイは回転する部品、帯電する物が多い。1970年代からどんどん部品点数が増え、金属製部品のプラスチック製化が進み、静電気の発生・帯電する箇所が増えています。
EV（電気自動車）やハイブリッド車では高電圧も含めて、電流の流れによっての帯電もありますし、電池だろうがエンジンだろうがタイヤが少ない力で回転すれば省エネルギーになるで、マジ軽ナットはEV・ハイブリッド車技術情報サイトにも掲載されていて、マジ軽ナットの技術的な解説の依頼が来ており、執筆を始めました。
住友ゴム（ダンロップ）の特許解説で書いた通り、転がり抵抗を減らす為にゴムにシリカを配合したら、路面への放電量が減ってしまったという事実もあります。
土木工学では燃費向上とタイヤダストの軽減のために、舗装を工夫して転がり抵抗を減らす研究が進んでいますが、舗装に使われているアスファルトは石油精製の時に出る物質。合成ゴムやプラスチックと同じ絶縁体だから電気を通さない＝車体➡タイヤ➡路面へと静電気が流れにくく、車体が帯電してしまうのです。
現在の技術ではタイヤのゴムの改善だけでは帯電問題が解決出来ないので、トヨタが研究してこの特許を取得しましたが、特許は取得したものの私が知る限り市販車に採用されていないようです。もし、アフターマーケットパーツ等で販売されているなら、お知らせ下さい。
タイヤを除電するマジ軽ナットは、友人が特許を取得した2018年頃、様々な箇所の除電の効果を体感したお客さんから「タイヤ用も作って欲しい」と要望がありました。ところが、厚みの薄い部材に正確にネジを切るのはとても難しい、それで3年位作らなかったのです。
それでも何人ものお客さからが諦めずに要望が続いていて、やっと重い腰を上げたのが丸2年前。
とても小さいのですが、材質と形状で効率良く除電出来るのでエアーバルブに付けるだけでOK。半永久的に使えて使い回しも出来る、トヨタの特許に勝るとも劣らない技術なのです。
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◆12月17日（日）午前6時～ 厚木市あゆみ橋で開催されるエクスチェンジマートに出店します。
当日はネットでは公開していない、除電でエンジンの燃費消費率が大幅に改善されたデータもお見せ出来ます。企業秘密以外のご質問にもお答えしています。
寒いので会場には暖かい服装でご来場下さい。