JP2000329687A

JP2000329687A - 摩擦試験機及び摩擦試験方法

Info

Publication number: JP2000329687A
Application number: JP11142281A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Shinoda; 茂篠田; Michio Masui; 道男増井; Kenhachi Mihashi; 健八三橋; Chikahiro Sato; 親弘佐藤
Original assignee: NIPPON APPLIED TECHNOLOGY Inc; Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: NIPPON APPLIED TECHNOLOGY Inc; Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-21
Also published as: JP3878768B2

Abstract

(57)【要約】【課題】任意のスリップ条件を設定可能であると共
に、そのスリップ条件において摩擦係数を正確に測定す
ることを可能にした摩擦試験機及び摩擦試験方法を提供
する。【解決手段】外周面４ａに摩擦面４ｃを設けたドラム
４の回転軸３と、摩擦面４ｃに接しながら回転走行する
円板状のゴム試験片Ｘを保持する保持手段２１の回転軸
２２とを互いに平行に配置し、ドラム４及び保持手段２
１の回転速度をそれぞれ制御自在に構成すると共に、保
持手段２１に加わるトルクを測定するトルクメータ１８
と、ゴム試験片Ｘに荷重を負荷する荷重シリンダ３７
と、その荷重を検出するロードセル４１を設け、少なく
とも摩擦試験時には保持手段２１の位置を軸方向に固定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム試験片の摩擦
特性を測定する摩擦試験機及びその摩擦試験機を用いた
摩擦試験方法に関し、更に詳しくは、各種スリップ条件
において摩擦係数を正確に測定することを可能にした摩
擦試験機及び摩擦試験方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、空気入りタイヤに用いられるゴ
ムは、実車走行時における摩擦係数を予測するため、試
験片の段階でラボ試験により摩擦係数を調べるようにし
ている。一般に、その試験に使用される摩擦試験機は、
特公昭５３−３４７５２号公報、特開平４−２１５０３
８号公報、特開昭６０−１４９９４６号公報に示すよう
に、回転可能に構成した治具に試験片を固定し、該試験
片を回転させながら路面に押しつけるか、或いは回転す
るドラムの摩擦面に対して、固定された試験片を押し付
けて摩擦係数を測定するようになっている。そのため、
スリップ率が一定の摩擦係数しか得ることができず、ス
リップ率を０〜１００％まで変化させた時の摩擦係数−
スリップ率の関係を求めることができなかった。

【０００３】一方、特開平１−２９２２３２号公報に
は、回転可能なドラムの外周面に設けられた摩擦面上
で、回転可能な試験片をスリップ率が変化するように回
転速度を変化させながらドラム軸方向に移動させること
により摩擦特性を測定する試験機が開示されている。し
かしながら、上記試験機では測定時に試験片をドラム上
で軸方向に移動させるためゴム試験片に対して横力が発
生し、正確な摩擦係数を測定できないという問題があっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、任意
のスリップ条件を設定可能であると共に、そのスリップ
条件において摩擦係数を正確に測定することを可能にし
た摩擦試験機及び摩擦試験方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の摩擦試験機は、外周面に摩擦面を設けたドラムの回
転軸と、前記摩擦面に接しながら回転走行する円板状の
試験片を保持する保持手段の回転軸とを互いに平行に配
置し、前記ドラム及び保持手段の回転速度をそれぞれ制
御自在に構成すると共に、前記保持手段に加わるトルク
を測定するトルク測定手段と、前記試験片に荷重を負荷
する荷重負荷手段と、その荷重を検出する荷重検出手段
とを設け、少なくとも摩擦試験時には前記保持手段の位
置を軸方向に固定するようにしたことを特徴とするもの
である。

【０００６】このように試験片の保持手段及びドラムの
回転速度をそれぞれ制御自在に構成することにより、ド
ラムの表面速度と前記試験片の表面速度との速度比に基
づいて任意のスリップ条件を設定し、そのスリップ条件
において試験片の摩擦係数を測定することができる。ま
た、少なくとも摩擦試験時には保持手段の位置を軸方向
に固定するので、試験時に試験片が横力を受けることな
く摩擦係数−スリップ率の関係を正確に求めることがで
きる。

【０００７】本発明において、ドラムの外周面の直径は
試験片の直径の５倍以上にすることが好ましい。このよ
うにドラムを試験片に比べて相対的に大きくすることに
より、上述のように摩擦試験時に保持手段の位置を軸方
向に固定した場合であっても、摩擦面に油やゴム屑の付
着による状態変化を生じる前に摩擦試験を完了すること
が可能になる。また、ドラムの外周面に試験片が走行す
る複数のレーンを有する摩擦面を設け、試験片をレーン
毎に移動可能に構成すれば、レーンを変更するだけで試
験片の摩擦試験を連続して行うことができる。

【０００８】本発明では、ドラムの上方に保持手段を配
置し、ドラムの軸方向に平行移動可能な移動体上に支持
壁を立設し、該支持壁に沿って上下方向に進退自在な昇
降体を配設し、該昇降体に保持手段とトルク測定手段を
介して保持手段を駆動する駆動モータとを搭載すると共
に、支持壁に試験片に対する負荷荷重を相殺する荷重均
衡手段を設け、かつ昇降体に荷重負荷手段を設置し、該
荷重負荷手段が荷重検出手段を介して保持手段に荷重を
負荷することが好ましい。

【０００９】このように保持手段及びその駆動モータ等
を搭載する昇降体を上下方向に進退自在に構成すること
により、試験片の大きさが種々異なる場合であっても、
ドラムの回転軸と保持手段の回転軸との平行状態を維持
し、測定条件を一定にすることができる。また、支持壁
に試験片に対する負荷荷重を相殺する荷重均衡手段を設
けることにより、荷重負荷手段から与えられる荷重を荷
重検出手段により正確に測定することができる。

【００１０】また、ドラムの上方に水張りトレイを介し
て保持手段を配置し、該水張りトレイの底部に開口部を
形成し、該開口部を介してドラムの摩擦面と保持手段に
保持された試験片が当接する構成にし、水張りトレイに
水を供給する給水部を設けると共に、該水張りトレイの
開口部とドラムの摩擦面との隙間から水張りトレイに張
られた水を排出するように構成しても良い。この水張り
トレイを設けることにより、ウェット条件での摩擦係数
を測定することが可能になる。この場合、給水部の供給
水量を調整可能にすると共に、水張りトレイの開口部と
ドラムの摩擦面との隙間を調整可能にすると良い。ま
た、給水部に水温調節可能な水供給源を接続すると良
い。

【００１１】更に、保持手段を恒温槽内に設置し、該恒
温槽に温度調整されたエアを供給可能にしても良い。こ
の恒温槽を設けることにより、温度条件を正確に設定す
ることが可能になる。

【００１２】一方、本発明の摩擦試験方法は、上述した
摩擦試験機を使用し、ドラムの表面速度と試験片の表面
速度との速度差に基づいて任意のスリップ条件を設定す
ると共に、そのスリップ条件における摩擦係数を測定す
ることを特徴とするものである。

【００１３】より具体的には、ドラムを一定の回転速度
に保持する一方で、保持手段を試験片の表面速度とドラ
ムの表面速度とを等速にする回転速度から停止状態まで
減速し、スリップ率０〜１００％の範囲でタイヤ制動時
のスリップ条件を再現したり、ドラムを一定の回転速度
に保持する一方で、保持手段を試験片の表面速度とドラ
ムの表面速度とを等速にする回転速度を上限として繰り
返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の範囲で
タイヤ間欠制動時（ＡＢＳ制動時）のスリップ条件を再
現したり、ドラムを特定の回転速度から減速する一方
で、保持手段を試験片の表面速度とドラムの表面速度と
を等速にする回転速度を上限として繰り返し加減速し、
スリップ率０〜１００％の任意の範囲でタイヤ間欠制動
時（実車により近いＡＢＳ制動時）のスリップ条件を再
現したり、或いはドラムを停止状態に保持する一方で、
保持手段を停止状態から回転駆動し、タイヤ発進時のス
リップ条件を再現し、これらスリップ条件において摩擦
係数を正確に測定することできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１５】図１〜図４は本発明の摩擦試験機の一例を
示し、ケーシング１内に立設された支持フレーム２の中
間部に前後方向（図２の左右方向）に水平に延びるドラ
ム回転軸３が回転自在に支持され、そのドラム回転軸３
の先端部にドラム４が設けられている。ドラム回転軸３
の後方の支持フレーム２上には、ドラム用の過負荷保護
装置５と減速機６とが設置されている。減速機６に隣接
して設置されたブレーキ機能を具備する駆動モータ７と
減速機６とがベルト８を介して接続され、駆動モータ７
の作動により、減速機６、過負荷保護装置５、ドラム回
転軸３を介して、ドラム４が回転可能になっている。ま
た、駆動モータ７にブレーキをかけた状態にすれば、ド
ラム４の回転を停止させることができる。ドラム４の制
動手段は、特に限定されるものではなく、上記のように
駆動モータ７にブレーキ機能を付加する以外に、ドラム
回転軸３やドラム４にブレーキを付加しても良い。

【００１６】ドラム４の外周面４ａには、エメリーペー
パー等の研摩紙４ｂが着脱自在に張りつけられ、摩擦面
４ｃを形成するようにしてある（図３）。ドラム４の前
後幅が幅広に形成され、外周面４ａにはゴム試験片Ｘが
走行する複数（例えば１０）のレーンを持つ摩擦面４ｃ
が形成できるようになっている。このように複数のレー
ンを有する摩擦面４ｃの形成により、研摩紙を張り替え
ることなく試験を連続して行うことができ、またゴム試
験片Ｘの予備ずり（モールド表面に付いている油がゴム
試験片に付着した際に、本試験前にゴム試験片Ｘを摩擦
面４ｃ上を転動させてその油を除去するなど）にも用い
ることができる。

【００１７】支持フレーム２の上端部に横設された水平
板９上には、前後に延びるガイドレール１０が固設さ
れ、このガイドレール１０に板状の移動体１１が摺動自
在に係合している。移動体１１の一側方の水平板９上に
ガイドレール１０と平行に延びるボールネジ１２が配設
され、このボールネジ１２に移動体１１の一側に突設さ
れた係合部１１ａが螺合している。ボールネジ１２の後
端に連結されたモータ１２ａの駆動により、ボールネジ
１２が回転すると、移動体１１がガイドレール１０に沿
って前後にドラム４の軸方向（ドラム回転軸３の延在す
る方向）と平行に移動するようになっている。

【００１８】移動体１１の一側部には、前後（ドラム４
の軸方向）に延びる支持壁１３が垂直に立設されてい
る。支持壁１３の側面には、上下に延びるガイド部材１
４が前後２か所に固定され、これらガイド部材１４，１
４に板状の昇降体１５が上下に摺動自在に係合してい
る。昇降体１５の側部に突設された前後のブラケット１
６，１７には、トルクメータ（トルク測定手段）１８と
ブレーキ機能を具備した駆動モータ１９が取り付けられ
ている。この駆動モータ１９は回転速度が制御自在に構
成されている。駆動モータ１９の回転軸１９ａにカップ
リングＺとクラッチ２０を介してトルクメータ１８の後
部回転軸１８ａが接続され、このトルクメータ１８の前
部回転軸１８ｂに円板状のゴム試験片Ｘを保持する保持
手段２１の回転軸２２が接続されている。この保持手段
２１は移動体１１の移動に伴ってドラム４の軸方向に往
復移動可能であるが、少なくとも摩擦試験時にはドラム
４に対する相対的位置を軸方向に固定するようになって
いる。

【００１９】保持手段２１は、図５に示すように、横設
された円筒体２３内に軸受２４を介して支持された回転
軸２２の先端部２２ａにゴム試験片Ｘを着脱自在に保持
可能な保持部２５を備えている。この保持部２５は、回
転軸２２の先端部２２ａに嵌着された保持軸２６と、保
持軸２６の後端に突設されたフランジ２７と、保持軸２
６に嵌合する芯金２８と、芯金２８を押さえる押さえフ
ランジ２９及び押さえキャップ３１とを備えている。

【００２０】芯金２８は外周面が周方向に凹凸状に形成
され、その外周に内周面を周方向に凹凸状に形成して嵌
合するようにしたゴム試験片Ｘが装着される。芯金２８
にゴム試験片Ｘを取り付け、その芯金２８を保持軸２６
に嵌合させた後、芯金回り止めピン３０を挿入し、押さ
えフランジ２９と押さえキャップ３１とを保持軸２６の
先端側からセットしてボルト３１Ａで固定することによ
り、保持部２５にゴム試験片Ｘを保持するようにしてあ
る。この保持部２５は、ドラム４の上方に対設された位
置となり、駆動モータ１９の作動により回転するように
なっている。

【００２１】支持壁１３の前側上部側部にはブラケット
３２が突設され、このブラケット３２に上方に突出する
２本のロッド３３ａを伸縮自在に備えたシリンダ３３の
側部が固定されている。昇降体１５の前側上部側部に水
平に突設されたブラケット３４には２本の支持棒３５が
垂直に立設固定され、この支持棒３５の上端に固定され
たプレート部材３６の後部下面に上記ロッド３３ａの先
端（上端）が固定されている。シリンダ３３がオンにな
ると、ロッド３３ａを図３に示すように縮小状態にし、
ゴム試験片Ｘがドラム４の摩擦面４ｃに当接するように
保持部２５を試験位置に移動させる。一方、シリンダ３
３がオフになると、ロッド３３ａを伸長状態にし、ゴム
試験片Ｘがドラム４の摩擦面４ｃから離間するように保
持部２５を待機位置に移動させる。また、プレート部材
３６の前部下面には、荷重シリンダ（荷重負荷手段）３
７が取り付けられ、その下方に突出するロッド３７ａの
先端（下端）に押圧パッド３７ｂが設けられている。

【００２２】円筒体２３の先端部上部には荷重用部材４
０が上方に突設され、その前方に突出する水平板部４０
ａ上にロードセル（荷重検出手段）４１が設置されてい
る。このロードセル４１の上方に上記荷重シリンダ３７
が位置し、ロッド３７ａを伸長して押圧パット３７ｂに
よりロードセル４１に荷重を加えることにより、荷重用
部材４０、円筒体２３を介して、保持部２５に装着され
たゴム試験片Ｘに荷重を負荷できるようになっている。
ロードセル４１では、負荷された荷重が検出される。

【００２３】支持壁１３の中央部上部側面には、所定の
角度だけ回動自在な回動体４２が突設され、この回動体
４２の前端部にはワイヤ４３が吊設されている。他方、
昇降体１５の中央部上端にはフック４４が突設され、こ
のフック４４にワイヤ４３の下端部が取り付けられてい
る。また、回動体４２の後端に後方に向けて突設された
アーム部材４５には重量体４６がアーム部材４５の長手
方向に沿って摺動可能に取り付けられている。これら回
動体４２、ワイヤ４３、フック４４、アーム部材４５及
び重量体４６は、試験片Ｘに対する負荷荷重を相殺する
カウンターバランス４７（荷重均衡手段）を構成してい
る。即ち、カウンターバランス４７は重量体４６の重量
に基づいて回動体４２を矢印ｅの方向の回転させ、ワイ
ヤ４３を介して昇降体１５を上方に引き上げるように作
用するが、アーム部材４５の長手方向に対する重量体４
６の位置を適切に調整することにより、試験片Ｘに対す
る負荷荷重を相殺するようになっている。そのため、荷
重シリンダ３７から与えられる荷重をロードセル４１に
より正確に測定することが可能である。

【００２４】上記保持手段２１とドラム４とは、断熱部
材５０で囲まれた恒温槽５１内に配設されている。保持
手段２１とドラム４とは、保持部２５に装着されたゴム
試験片Ｘがドラム４と当接する部分に開口部を形成した
仕切り板５２により仕切られている。その仕切り板５２
には多数の貫通孔５３が形成されている。

【００２５】保持手段２１が配置された上部恒温室５１
ａの壁面には、エアの供給口５４が設けられている。こ
の供給口５４は不図示の配管を介してケーシング１の右
側後部に設置されたエア供給源５５に接続されている。
エア供給源５５では、ヒータにより外部から取り入れた
エアを加熱し、また冷凍機により冷却し、エアを２℃〜
６０℃の範囲で温度調整でき、その温度調整されたエア
を供給口５４から上部恒温室５１ａに供給できるように
なっている。供給口５４から上部恒温室５１ａに供給さ
れたエアは、仕切り板５２の貫通孔５３を通って下部恒
温室５１ｂの壁面に形成された排出口５６から不図示の
フィルターを介して外部に放出されるようにしてある。

【００２６】また、ドラム４とその上方の保持部２５と
の間には、水張りトレイ６０が設けられている。この水
張りトレイ６０は保持部２５と共に前後に往復移動可能
になっている。水張りトレイ６０の底部には、図６に示
すように、開口部６０ａが形成され、その開口部６０ａ
を介してドラム４の摩擦面と保持部２５に保持されたゴ
ム試験片Ｘが当接するように構成され、開口部６０ａと
ドラム４の摩擦面４ｃとの隙間ｓから水張りトレイ６０
に張られた水を下方に排出するようになっている。この
隙間ｓは任意に調整可能になっている。

【００２７】一方、水張りトレイ６０の上方には水を供
給する給水部６２が設けられている。この給水部６２は
ケーシング１の左側後部に設置された水供給源６３に接
続され、通常は水張りトレイ６０から排出される水より
も多くの水を供給できるようにしてある。但し、給水部
６２は必要に応じて供給水量を絞ることも可能である。
水供給源６３では水温コントローラにより水を２℃〜６
０℃の範囲で温度調整できるようになっている。

【００２８】下部恒温室５１ｂの傾斜面に形成された床
面５１ｘには排出口６４が形成され、この排出口６４は
水供給源６３に接続されている。ドラム４の下方の床面
５１ｘ上方には床面全面を覆うようにフィルター６５が
配設されている。水張りトレイ６０の隙間ｓから流れ出
た水は、フィルター６５を介して排出口６４から水供給
源６３に戻り、循環するようになっている。図中、７０
は試験片交換用ドア、７１は研摩紙張替え用治具、７２
は研摩紙張替え用ドア、７３は操作パネルである。

【００２９】上記摩擦試験機においては、待機位置で保
持部２５にゴム試験片Ｘを装着した後、シリンダ３３を
作動し、そのロッド３３ａを縮小した状態にする。それ
により、昇降体１５が降下して、保持部２５に保持され
ているゴム試験片Ｘがドラム４の摩擦面４ｃに当接した
状態になる（図３）。次いで、供給口５４からエアを供
給し、上部恒温室５１ａ内が所定の試験温度になった
後、荷重シリンダ３７を押圧作動し、ゴム試験片Ｘに所
定の負荷を与える。ウェット時の摩擦係数を測定する場
合には、水張りトレイ６０に給水部６２から所定の温度
の水を供給し、所定の水深となるように水を張るように
する。

【００３０】タイヤ制動時のスリップ条件における摩擦
係数を測定する場合は、保持手段２１の位置を軸方向に
固定した状態で駆動モータ７，１９の回転速度をそれぞ
れ制御し、ドラム４を一定の回転速度に保持する一方
で、保持手段２１をゴム試験片Ｘの表面速度とドラム４
の表面速度とを等速にする回転速度から停止状態まで減
速し、そのスリップ率を０％から１００％まで連続的に
変化させる。このとき、ロードセル４１で検出された荷
重データとトルクメータ１８で検出されたトルクデータ
は不図示のコンピュータに順次送られ、そこで各スリッ
プ率に応じた摩擦係数がそれぞれ算出され、摩擦係数−
スリップ率曲線（μ−Ｓカーブ）が求められる。従っ
て、スリップ率を０〜１００％まで変化させた時の摩擦
係数−スリップ率の関係をゴム試験片の段階で正確に測
定することができる。

【００３１】また、タイヤ間欠制動時のスリップ条件に
おける摩擦係数を測定する場合は、保持手段２１の位置
を軸方向に固定した状態で駆動モータ７，１９の回転速
度をそれぞれ制御し、ドラム４を一定の回転速度に保持
する一方で、保持手段２１をゴム試験片Ｘの表面速度と
ドラム４の表面速度とを等速にする回転速度を上限とし
て繰り返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の
範囲で、より好ましくは０〜２０％の範囲で連続的に変
化させ、上記と同様にスリップ率に応じた摩擦係数を求
めるようにする。一般に、ＡＢＳ（アンチロックブレー
キ装置）を採用した自動車では、タイヤのスリップ率が
例えば０〜２０％の範囲で変化するような間欠制動が行
われるが、上記摩擦試験方法では、上記タイヤ間欠制動
時のスリップ条件を再現し、そのスリップ条件での摩擦
係数を正確に測定することができる。

【００３２】また、実車により近いＡＢＳ制動時のスリ
ップ条件を再現しながら摩擦係数を測定したい場合は、
保持手段２１の位置を軸方向に固定した状態で駆動モー
タ７，１９の回転速度をそれぞれ制御し、ドラム４を特
定の回転速度から減速する一方で、保持手段２１をゴム
試験片Ｘの表面速度とドラム４の表面速度とを等速にす
る回転速度を上限として繰り返し加減速し、スリップ率
０〜１００％の任意の範囲で、より好ましくは０〜２０
％の範囲で連続的に変化させ、上記と同様にスリップ率
に応じた摩擦係数を求めるようにする。実車ではタイヤ
が制動しながら減速するため、上記摩擦試験方法によれ
ば実車により近いスリップ条件を再現することが可能に
なる。

【００３３】更に、タイヤ発進時のスリップ条件におけ
る摩擦係数を測定する場合は、保持手段２１の位置を軸
方向に固定した状態で駆動モータ７，１９の回転速度を
それぞれ制御し、ドラム４を停止状態に保持する一方
で、保持手段２１を停止状態から回転駆動し、そのとき
の摩擦係数を求めるようにする。この場合、タイヤ発進
時のスリップ条件を再現し、そのスリップ条件での摩擦
係数を正確に測定することができる。

【００３４】上記試験終了後においては、昇降体１５を
引き上げてゴム試験片Ｘを装着した保持部２５を待機位
置に移動させる。別のゴム試験片Ｘを続けて試験する場
合には、保持部２５のゴム試験片Ｘを交換し、モータ１
２ａの作動によりボールネジ１２を回転させ、移動体１
１をガイドレール１０に沿って移動させて、保持部２５
のゴム試験片Ｘを次の摩擦面（レーン）４ｃ上に移動さ
せた後、上記と同様にして試験を行う。

【００３５】本発明において、上記ドラム４の外周面４
ａの直径としては、ゴム試験片Ｘの直径の５倍以上、好
ましくは１０倍以上にするのが良い。この外周面４ａの
外径は５００〜３０００mmにすることが好ましく、例え
ば外径１０００mmにすることができる。このように試験
片に対して径を大きくした大径のドラム４の使用によ
り、外周面４ａの曲率の影響を抑えて実路面に近い状態
にすると共に、試験中に走行した同じ摩擦面上をゴム試
験片Ｘが走行する回数を少なくし、試験片の摩耗による
摩擦面の状態変化を抑えることが可能になるので、摩擦
力の測定をより正確に行うことができる。

【００３６】ドラム４の摩擦面４ｃを形成する研摩紙４
ｂは、実路面に応じた粗さを持つものを使用することが
好ましく、エメリーペーパーとしては粗さが＃８０〜＃
８００のものを好ましく使用することができる。

【００３７】上述したゴム試験片Ｘの寸法としては、外
径３０〜２００mmにすることが好ましく、例えば外径１
００mmにすることができる。また、ゴム試験片Ｘの幅は
１０〜２０mmにすることができる。その試験片を取り付
ける芯金２８の外径（凸部における外径）としては、例
えば、７０mmにすることができる。

【００３８】本発明の摩擦試験機は、上述したように試
験片にゴム試験片を使用し、ゴムの摩擦係数（特に、空
気入りタイヤに使用されるゴムの摩擦係数）を測定する
場合に好ましく用いることができるが、それに限定され
ず、合成樹脂等の弾性体からなる試験片を用いて、その
摩擦係数を測定するようにしても良い。

【００３９】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、試験片
の保持手段及びドラムの回転速度をそれぞれ制御自在に
構成すると共に、少なくとも摩擦試験時には保持手段の
位置を軸方向に固定するようにしたので、任意のスリッ
プ条件を設定可能であり、そのスリップ条件において試
験片の摩擦係数を正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の摩擦試験機の一例を示す正面図であ
る。

【図２】図１の側断面図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】図３の平面図である。

【図５】（ａ）は保持手段の拡大断面図、（ｂ）は保持
手段の芯金に試験片を装着した状態を示す説明図であ
る。

【図６】水張りトレイの説明図である。

【符号の説明】

３ドラム回転軸４ドラム４ａ外周面４ｃ摩擦面７，１９駆動モータ１１移動体１３支持壁１５昇降体１８トルクメータ（トルク測定手段）２１保持手段２２回転軸３７荷重シリンダ（荷重負荷手段）４１ロードセル（荷重検出手段）４７カウンターバランス（荷重均衡手段）５１恒温槽６０水張りトレイ６０ａ開口部６２給水部６３水供給源ｓ隙間Ｘゴム試験片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者増井道男神奈川県平塚市追分２番１号横浜ゴム株式会社平塚製造所内 (72)発明者三橋健八神奈川県平塚市追分２番１号横浜ゴム株式会社平塚製造所内 (72)発明者佐藤親弘東京都国立市谷保1053−１株式会社日本アプライドテクノロジ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周面に摩擦面を設けたドラムの回転軸
と、前記摩擦面に接しながら回転走行する円板状の試験
片を保持する保持手段の回転軸とを互いに平行に配置
し、前記ドラム及び保持手段の回転速度をそれぞれ制御
自在に構成すると共に、前記保持手段に加わるトルクを
測定するトルク測定手段と、前記試験片に荷重を負荷す
る荷重負荷手段と、その荷重を検出する荷重検出手段と
を設け、少なくとも摩擦試験時には前記保持手段の位置
を軸方向に固定するようにした摩擦試験機。
【請求項２】前記ドラムの外周面の直径を前記試験片
の直径の５倍以上にした請求項１に記載の摩擦試験機。
【請求項３】前記ドラムの外周面に前記試験片が走行
する複数のレーンを有する摩擦面を設け、前記試験片を
レーン毎に移動可能に構成した請求項１又は請求項２に
記載の摩擦試験機。
【請求項４】前記ドラムの上方に前記保持手段を配置
し、前記ドラムの軸方向に平行移動可能な移動体上に支
持壁を立設し、該支持壁に沿って上下方向に進退自在な
昇降体を配設し、該昇降体に前記保持手段と前記トルク
測定手段を介して前記保持手段を駆動する駆動モータと
を搭載すると共に、前記支持壁に前記試験片に対する負
荷荷重を相殺する荷重均衡手段を設け、かつ前記昇降体
に前記荷重負荷手段を設置し、該荷重負荷手段が前記荷
重検出手段を介して前記保持手段に荷重を負荷する構成
にした請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の摩
擦試験機。
【請求項５】前記ドラムの上方に水張りトレイを介し
て前記保持手段を配置し、該水張りトレイの底部に開口
部を形成し、該開口部を介して前記ドラムの摩擦面と前
記保持手段に保持された試験片が当接する構成にし、前
記水張りトレイに水を供給する給水部を設けると共に、
該水張りトレイの開口部と前記ドラムの摩擦面との隙間
から前記水張りトレイに張られた水を排出するようにし
た請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の摩擦試
験機。
【請求項６】前記給水部の供給水量を調整可能にする
と共に、前記水張りトレイの開口部と前記ドラムの摩擦
面との隙間を調整可能にした請求項１乃至請求項５のい
ずれか１項に記載の摩擦試験機。
【請求項７】前記給水部に水温調節可能な水供給源を
接続した請求項５又は請求項６に記載の摩擦試験機。
【請求項８】前記保持手段を恒温槽内に設置し、該恒
温槽に温度調整されたエアを供給可能にした請求項１乃
至請求項７のいずれか１項に記載の摩擦試験機。
【請求項９】外周面に摩擦面を設けたドラムの回転軸
と、前記摩擦面に接しながら回転走行する円板状の試験
片を保持する保持手段の回転軸とを互いに平行に配置
し、前記ドラム及び保持手段の回転速度をそれぞれ制御
自在に構成すると共に、前記保持手段に加わるトルクを
測定するトルク測定手段と、前記試験片に荷重を負荷す
る荷重負荷手段と、その荷重を検出する荷重検出手段と
を設け、少なくとも摩擦試験時には前記保持手段の位置
を軸方向に固定するようにした摩擦試験機を使用し、前
記ドラムの表面速度と前記試験片の表面速度との速度比
に基づいて任意のスリップ条件を設定すると共に、その
スリップ条件での摩擦係数を測定する摩擦試験方法。
【請求項１０】前記ドラムを一定の回転速度に保持す
る一方で、前記保持手段を前記試験片の表面速度と前記
ドラムの表面速度とを等速にする回転速度から停止状態
まで減速し、スリップ率０〜１００％の範囲でタイヤ制
動時のスリップ条件での摩擦係数を測定する請求項９に
記載の摩擦試験方法。
【請求項１１】前記ドラムを一定の回転速度に保持す
る一方で、前記保持手段を前記試験片の表面速度と前記
ドラムの表面速度とを等速にする回転速度を上限として
繰り返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の範
囲でタイヤ間欠制動時のスリップ条件での摩擦係数を測
定する請求項９に記載の摩擦試験方法。
【請求項１２】前記ドラムを特定の回転速度から減速
する一方で、前記保持手段を前記試験片の表面速度と前
記ドラムの表面速度とを等速にする回転速度を上限とし
て繰り返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の
範囲でタイヤ間欠制動時のスリップ条件での摩擦係数を
測定する請求項９に記載の摩擦試験方法。
【請求項１３】前記ドラムを停止状態に保持する一方
で、前記保持手段を停止状態から回転駆動し、タイヤ発
進時のスリップ条件での摩擦係数を測定する請求項９に
記載の摩擦試験方法。