JPH03165232A

JPH03165232A - 摩擦・摩耗試験装置

Info

Publication number: JPH03165232A
Application number: JP30335589A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Yamaguchi; 洋一山口; Akira Kida; 木田　昌
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1989-11-24
Filing date: 1989-11-24
Publication date: 1991-07-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は摩擦・摩耗試験装置に関する。更に詳しくは、
速度、荷重、温度、時間などを任意に設定でき、従来の
摩擦試験機や摩耗試験機ではテストできなかった過酷な
条件下においてタイヤトレッドゴムで代表される粘弾性
体の摩擦・摩耗試験を行えるようにした摩擦・摩耗試験
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、摩擦試験機としては、例えば、試験片を取り付け
た試験機本体の慣性力を利用して道路面の摩擦係数を測
定する路面の摩擦係数測定装置（特公昭５３−３４７５
２号公報参照）がある。また、摩耗試験機としては、例
えば、円板状の砥石と円板状に成形された試験片を相互
に独立して回転させつつ押しつけ、砥石と試験片の相互
の表面速度の差によって生ずる試験片の摩耗量を測定す
るようにしたランボーン式と称される粘弾性体の摩耗試
験装置（実公昭６２−１７７０２号公報参照）がある。

しかし、これらの試験機は、いずれも低速・低荷重下で
摩擦試験及び摩耗試験を行っている。

ところで、タイヤトレッドゴムの摩耗は走行条件によっ
て大きく影響されるため、一定の試験条件下の試験、す
なわち、低速・低荷重下の試験だけでは正しい評価が行
えない。

特に、ランボーン式摩耗試験機は、試験片を高速回転さ
せると、円板状の試験片が所謂波打ち現象を起こすため
、高速試験に耐えられないのみならず、波打ち現象に起
因して試験片が偏摩耗し、正確な測定値が得られないと
いう問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたものであ
り、従来の摩擦試験機や摩耗試験機ではテストできなか
った過酷な条件下においてタイヤトレンドゴムで代表さ
れる粘弾性体の摩擦試験や摩耗試験を行うことができる
摩擦・摩耗試験装置を提供することを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明の摩擦・摩耗試験装置は、試験片を取
り付けた従動円板と、該従動円板と軸芯を同じくする駆
動円板と、これら２つの円板を連結するバランスバネと
、前記従動円板の変位量を測定する変位計とを有し、か
つ、前記試験片を任意の速度で回転させる可変速モータ
と、前記試験片に付加される荷重を調節する荷重調整手
段と、前記試験片の走行距離を測定する距離計と、試験
中の雰囲気温度を任意に変更できる加熱・冷却手段とか
ら形成されている。

ここで、試験片に付加される荷重を調節する荷重調整手
段としては、台枠と試験片を回転させる可変速モータと
の間に架橋したコイルバネと、このコイルバネのバネ力
を調節できるネジ棒によって形成することが望ましい。

しかし、重錘によって試験片に付加された荷重を調節す
るようにしてもよい。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明する。

第１図において、ｌは摩擦・摩耗試験装置であり、台枠
２上に固定されたホルダー３内に荷重調整手段４を介し
て電磁ブレーキ付の可変速モータ５が設置されている。

この台枠２とホルダー３は、台枠２の下方を除いて密閉
され、台枠２内を所定の温度に加熱又は冷却できるよう
になっている。

また、可変速モータ５の軸６に駆動円板７が固定されて
いる。また、この可変速モータの軸６に、この軸６と軸
芯を同じくする従動円板８の軸９が回転自在に取り付け
られている。この駆動円板７と従動円板８はバランスバ
ネ１０によって連結されている。そして、駆動円板７が
所定の速度で回転すると、バランスバネ１０がバランス
した状態で従動円板８が従動する。そして、バランスバ
ネ１０の変位量が駆動円板７の下面に取り付けた変位計
１１によって測定されるようになっている。この変位計
１１で測定されたバランスバネ１０の変位量は駆動円板
７の上面に取り付けたスリップリング１２を介して摩擦
係数としてコンピュータ１３に入力される共に、デスプ
レイ１４に表示されるようになっている。また、所望に
よりプリンタ１５によって打ち出せるようになっている
。上記可変速モータ５の回転速度は、コンピュータ１３
によって制御されるようになっている。また、上記回転
速度は入力装置１６によってコンピュータ１３に入力さ
れるようになっている。

前述した従動円板８の下面に、複数の試験片１７が支持
体１８を介して取り付けられている。

これらの試験片１７は、第２図に示すように、同一円Ａ
上に配置されている。また、第１図に示すように、駆動
円板８の下面に、垂直荷重を従動円板８の試験片１７に
加えるためのコロ１９が取り付けられている。

第３図に示すように、前述した荷重調整手段４は、コイ
ルバネ２１とホルダー３のブラケット２２に螺着させた
ネジ棒２０とから形成されている。このコイルバネ２１
はネジ棒２０の下端部に固定された受皿２３と可変速モ
ータ５のブラケット２４に取り付けられた受皿２５によ
って支持されている。ネジ棒２０の頭部はホルダー３の
孔２６より突出しているので、ドライバーなどの治具に
よってネジ棒２０を時計方向或いは反時計方向に回して
コイルバネ２１のバネ力を調節することにより試験片１
７に付加される荷重を任意に調節できるようになってい
る。

前記ホルダーの孔２６には、図示しないガスケットを取
り付けてホルダー３の気密性を保持するようにしている
。

また、試験片１７の走行距離を測定する距離計２７は、
駆動円板７の上面に取り付けた突起２８と、この突起２
８に対向するように台枠２に取り付けたカウンター２９
によって形成されている。そして、カウンター２９によ
って測定した駆動円板７の回転数をコンピュータ１３に
よって処理することにより試験片１７の走行距離が測定
できるようになっている。

更に、台枠２に加熱・冷却手段３０としての電熱ヒータ
３１と冷却コイル３２とが取り付けられている。そして
、コンピュータ１３によって電熱ヒーター３１に供給さ
れる電力、或いは冷却コイル３２に供給される冷媒が制
御され、台枠２内を所定の温度に維持するようになって
いる。３３は温度検出器であり、台枠２内の温度がコン
ピュータ１３にフィードバックされるようになっている
。

次に、前述した摩擦・摩耗試験装置の測定操作について
説明する。

予め、従動円板８の支持体１８にそれぞれ試験片１７を
取りつけると共に、荷重調整手段４によって試験片１７
に付加される荷重を調整する。また、入力装置１６を使
ってコンピュータ１３に可変速モータ５の回転数及び試
験片１７の走行距離を入力する。また、台枠２内を所定
の温度に加熱する場合は、加熱ヒータ３１のコネクター
をコンセントに差し込むと共に、設定温度をコンピュー
タ１３に入力する。

次に、摩擦・摩耗試験装置１を被測定面、例えば路面Ｒ
上に設置する。その状態で、図示しない電源スィッチを
オンにする。これによって、可変速モータ５に電流が流
れ、駆動円板７が所定の速度で回転する。また、バラン
スバネ１０を介して従動円板８も回転する。このとき、
路面Ｒに接する試験片１７に摩擦力が作用して駆動円板
７と従動円板８との間にねじれが生じる。

この力はバランスバネ１０を変位させ、その変位量は変
位計１１によって測定される。その値は、摩擦係数とし
てコンピュータ１３に入力され、デスプレイ１４に表示
される。

一方、駆動円板７の回転数はカウンター２９によってカ
ウントされ、試験片１７が所定の距離走行したら電源ス
ィッチがオフになり、可変速モータ５が急停止する。そ
して、試験前後の試験片１７の重量差から試験片の摩耗
量を測定する。

以上の説明では、試験片を１つの円上に配設した場合に
ついて説明したが、第４図に示すように、Ａ、Ｂ二つの
円上にそれぞれ試験片をセントすることにより過酷度の
相違する試験を同時に行うことが可能になる。

第５図はテストコンパウンドの摩耗量と過酷度との関係
を示す線図であり、過酷度が高くなると、テストコンパ
ウンドの摩耗量の順序が変動することが分かる。したが
って、この第５図によりテストコンパウンドの正しい評
価が行えるようになる。

なお、テストコンパウンドの組成は、次の通りである。

■５０２５　：　ＳＢＲ系カーボン９５ｐｈｒ■５０８
３：ＳＢＲ系カーボン９３ｐｈｒオイル３ｐｈｒ■５０
４９　：　ＮＲ系カーボン４５ｐｈｒオイル２ｐｈｒ■
５１３８：ＮＲ／ＢＲ系カーボン７５ｐｈｒオイル６ｐ
ｈｒ〔発明の効果〕上記のように、本発明は、試験片を取り付けた従動円板
と、該従動円板と軸芯を同じくする駆動円板と、これら
２つの円板を連結するバランスバネと、前記従動円板の
変位量を測定する変位計とを有し、かつ、前記試験片を
任意の速度で回転させる可変速モータと、前記試験片に
付加される荷重を調節する荷重調整手段と、前記試験片
の走行距離を測定する距離計と、試験中の雰囲気温度を
任意に変更できる加熱・冷却手段とから形成したので、
従来の摩擦試験機や摩耗試験機ではテストできなかった
過酷な条件下においてタイヤトレッドゴムで代表される
粘弾性体の摩擦・摩耗試験を行うことができるようにな
り、使用条件に即した正しい評価を下せるようになった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる摩擦・摩耗試験装置の縦断面図
、第２図は試験片の配置状況を示す説明図、第３図は本
発明にかかる摩擦・摩耗試験装置の要部拡大図、第４図
は試験片の他の配置状況を示す説明図、第５図はテスト
コンパウンドの摩耗量と過酷度との関係を示す線図であ
る。４・・・荷重調整手段、５・・・可変速モータ、７・・
・駆動円板、８・・・従動円板、ｌＯ・・・バランスバ
ネ、１１・・・変位計、１７・・・試験片、２９・・・
距離計、３０・・・加熱・冷却手段、第図

Claims

【特許請求の範囲】

試験片を取り付けた従動円板と、該従動円板と軸芯を同
じくする駆動円板と、これら２つの円板を連結するバラ
ンスバネと、前記従動円板の変位量を測定する変位計と
を有し、かつ、前記試験片を任意の速度で回転させる可
変速モータと、前記試験片に付加される荷重を調節する
荷重調整手段と、前記試験片の走行距離を測定する距離
計と、試験中の雰囲気温度を任意に変更できる加熱・冷
却手段とからなる摩擦・摩耗試験装置。