JPH0344656B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はすべり抵抗測定装置に関する。

（従来の技術） 路面のすべり抵抗を測定する方法として、トレ
ーラー法及びポータブルテスタ法が広く使用され
ている。

トレーラー法は、かなりの高速で走行する車輪
に制動をかけ、通常は完全にロツクされた状態の
車輪をけん引するのに要する力を測定し、これか
らすべり抵抗を求める方法である。この方法で
は、車輪を高速で走行させる必要があるため、低
速走行中或は停止中における測定ができない欠点
がある。

ポータブルテスタ法は、振子にとりつけられた
スライダーが振子運動を行う際の路面との接触摩
擦抵抗を測定し、これからすべり抵抗を求める方
法である。この方法によると正確に測定するため
には、本体の垂直据付け、スライダーの路面接触
長さなどを厳密に調整する必要があり、またこれ
らの調節は移動据付けのたびに行う必要があるの
で、連続的な移動測定を行うことができない欠点
がある。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は路面などの表面のすべり抵抗を、低
速移動中あるいは停止中であつても、連続的に測
定可能とすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明は加えられるトルクの変動に係わらず
一定の回転数を維持し、かつ励磁電流がトルクの
変動に応じて比例的に変化する直流モータをもつ
て摺動輪を回転させ、その回転状態にある摺動輪
を被試験面に摺動させるようにし、このように摺
動しながら回転するときに発生するトルクより、
その被試験面のすべり抵抗を測定するようにした
ことを特徴とする。

摺動輪を一定の荷重で被試験面に接触加圧させ
たとき、その摺動輪に発生するトルクは、その被
試験面のすべり抵抗に比例する。したがつてその
トルクを測定すれば前記すべり抵抗を求めること
ができるようになる。前記トルクは摺動輪を回転
させている直流モータの励磁電流に比例する。し
たがつてこの励磁電流を計測することによつて、
すべり抵抗が求められるようになる。

またこの発明では摺動輪を間欠的に被試験面に
接触加圧させることをも特徴とする。これをもし
湿潤状態の試験面について測定する場合、連続的
に接触加圧し続けたとすると、被試験面と摺動輪
との間の液体はすぐに除去されて、乾燥に近い状
態となるか、または不安定な状態となる。これで
は被試験面の状態の実情に即した測定は期待でき
ないようになる。しかし前記のように間欠的に接
触させるようにすると、接触しない期間が存在す
るようになり、この間に湿潤状態が回復するの
で、再現性に優れた測定が可能となる。

またこの発明は、摺動輪、これを回転させるた
めの摺動輪モータ、摺動輪を揺動させるための揺
動機構などを台車に搭載し、その台車に移動輪を
設けたことを特徴とする。このように台車に移動
輪を設けることによつて、台車を低速で走行させ
つつ連続的にすべり抵抗を測定することができる
ようになるし、また台車を停止させた状態でのす
べり抵抗の測定も実行できるようになる。

（実施例） この発明の実施例を図によつて説明すると、１
は台車で、移動輪２によつて任意の場所に移動自
在とされている。３は揺動機構で、荷重モータ４
とこの回転軸５に一端が固定されてあるロードセ
ル６とにより主として構成されてあり、荷重モー
タ４の回転によつて、その回転軸５を中心として
揺動自在とされている。

ロードセル６の自由端側の端部には、これに吊
り下がるようにして支持枠７が固定されてあり、
これに摺動輪８とこれを回転させる摺動輪モータ
９とが設置されてある。この摺動輪８は外面にた
とえばネオプレンゴム製のタイヤが設置されてあ
り、これが被試験面に摺接するようにしてある。
この摺接は前記した荷重モータ４の回転によつて
間欠的に行われる。

前記した揺動機構３その他の各構成要素は図の
ように台車１に搭載されてある。

摺動輪モータ９は第６図に示す各特性図からも
理解されるように、トルクが変化しても回転数は
一定値を維持するとともに、回転数が設定された
場合、出力、励磁電流はトルクに比例して増減す
る特性をもつものが使用される。具体的には市販
されているブラツシレス直流モータが好適であ
る。

以上の構成における動作を、第４図、第５図を
併用して説明する。第４図に示す各回路及びモー
タに電源を入すると、ロードセル６には荷重モー
タ４による回転トルクと、これに吊りさがつてい
る摺動輪８などの重量とが作用して釣り合い、こ
れによつてロードセル６はこの姿勢では出力を零
としている。

このようにロードセル６の出力が零であると、
荷重モータ駆動器１１により荷重モータ４が正転
し、ロードセル６はこれに吊り下がつている摺動
輪８を下降させる方向に回動される。そしてこれ
が被試験面に着地すると、摺動輪８及び摺動輪モ
ータ９には設定荷重が加わる。これによりロード
セル６は出力を出し、この出力は荷重モータ４の
回転につれて次第に増大していく。

ロードセル６の出力は増幅器１２、周期設定器
１３を介してレベル設定器１４に与えられ、ここ
でこれに設定されてある設定値Ｐ（第５図参照。
以下同じ。）と比較される。そして設定値Ｐに到
達すると、これからの出力によつて荷重モータ駆
動器１１により荷重モータ４は逆転する。

この逆転によりロードセル６の出力は次第に減
少する。そしてこれが零となつたとき荷重モータ
４は停止し始める。これによる惰性回転が終つて
停止すると、荷重モータ４は再び正転を開始す
る。以下このロードセル６の揺動運動を繰り返
す。

以上の動作の過程では摺動輪８に加わる荷重ピ
ーク値は、ロードセル６から荷重モータ４に至る
制御糸の作動によつて一定である。ここで摺動輪
８が被試験面に着地すると、摺動輪８はスリツプ
しながら回転する。このときの被試験面の摩擦係
数は、駆動輪モータ９の回転トルクとして出力さ
れる。この回転トルクは実際には摺動輪モータ９
の励磁電流に比例する。したがつて摺動輪モータ
９を回転させる摺動輪モータ駆動器１５より、こ
の励磁電流を検出すればよい。

前記のように荷重モータ４によりロードセル６
は繰り返して揺動運動しているので、ロードセル
６の出力すなわち摺動輪８に加わる荷重は、第５
図に示すように鋸歯状波となる。なお第５図にお
けるｔは、摺動輪８が着地したときの時刻を示
す。そのため摺動輪モータ駆動器１５からの出
力、すなわち摺動輪モータ９の励磁電流も鋸歯状
波となり、これは直流増幅器１６により増幅され
たあと、ピークホルダー１７によつてそのピーク
値が出力端子１８から出力される。或は前記ピー
ク値を記録計出力回路１９に与えて、記録計によ
り記録するようにしてもよい。

今被試験面の摩擦係数が第５図に示すようにａ
からｂに増大したとすると、その摩擦係数の増大
によつて摺動輪モータ９の励磁電流もそれに対応
して増大する（第５図参照。）。したがつて前述し
た励磁電流のピーク値、すなわちピークホルダー
１７の出力電圧は第５図に示すように、ｃからｄ
に増大する。

このピークホルダー１７の出力電圧は、被試験
面の摩擦係数に対応しているので、したがつてこ
のピークホルダー１７の出力電圧、すなわち出力
端子１８の出力から、被試験面の変化後の摩擦係
数、したがつてすべり抵抗が求められることにな
る。

被試験面の摩擦係数が減少した場合は、前記し
た動作とは逆の動作を呈することは容易に理解さ
れよう。

なお図の構成ではレベル設定器１４によつて設
定されるレベルＰは、荷重値出力回路２０から出
力されるようにしてある。

この発明では前述したように、摺動輪８を被試
験面に間欠的に着地するようにしている。これを
もし間欠的に行わなかつたとすると、被試験面と
摺動輪８との間に液体が存在していたとすると、
その液体は摺動輪の連続的な摺動によつて、直ち
に除去されてしまつて乾燥に近い状態になるか、
または不安定な状態となる。しかしこれを間欠的
に行うとすれば、測定毎に浸潤面が充分に回復す
るに必要な時間が与えられるようになり、したが
つて浸潤時における再現性に優れた測定が可能と
なる。

なおこの間欠周期は、周期設定器１３によつて
たとえば荷重モータ４の回転数を調整するなどし
て、ロードセル６の摺動周期を調整することによ
つて、適宜設定される。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明によれば、路面な
どの被試験面の表面のすべり抵抗を、低速移動中
あるいは停止中であつても、連続的に測定可能と
するとともに、被試験面の浸潤性を損うことなく
測定が可能となるといつた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第
２図は同側面図、第３図は一部の斜視図、第４図
はこの発明の構成を示すブロツク図、第５図は動
作説明用のタイムチヤート、第６図は摺動輪モー
タの回転数、励磁電流、出力カートルク特性図で
ある。 ３…揺動機構、４…荷重モータ、６…ロードセ
ル、８…摺動輪、９…摺動輪モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 摺動輪と、前記摺動輪を定速回転させる直流
   モータからなる摺動輪モータと、前記摺動輪にこ
   れが被試験面に揺動加圧されることによつて一定
   の荷重が加わるまで、周期的に揺動させる揺動機
   構と、前記摺動輪、摺動輪モータ、揺動機構を搭
   載する台車と、前記台車に設けられてあつて、前
   記台車を走行自在とするための移動輪と、前記摺
   動輪に一定の荷重が加わるときの前記摺動輪モー
   タに発生するトルクを計測する計測装置とを備
   え、前記計測装置により計測されたトルクより前
   記被試験面のすべり抵抗を測定するようにしたす
   べり抵抗測定装置。