(57)【要約】【課題】ホイールなどの車両部品に付着した汚れの度合いを定量的に評価することができる車両部品の汚れ評価方法を提供する。【解決手段】汚れが付着される捕集部材を車両部品の表面に貼り付ける過程と、前記車両部品に貼り付けられた前記捕集部材の表面に汚れを付着させる過程と、汚れが付着した前記捕集部材の表面の光学特性値を測定する過程とを備える車両部品の汚れ評価方法である。前記捕集部材は、前記車両部品に粘着される第一層と、前記第一層に対して剥離可能に積層される第二層とを備える。前記光学特性値を測定する過程は、汚れの付着した前記捕集部材から前記第二層を剥離する過程と、前記第二層を平面上に固定する過程と、前記平面上に固定された前記第二層の表面の光学特性値を測定する過程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚れが付着される捕集部材を車両部品の表面に貼り付ける過程と、
前記車両部品に貼り付けられた前記捕集部材の表面に汚れを付着させる過程と、
汚れが付着した前記捕集部材の表面の光学特性値を測定する過程とを備え、
前記捕集部材は、
前記車両部品に粘着される第一層と、
前記第一層に対して剥離可能に積層される第二層とを備え、
前記光学特性値を測定する過程は、
汚れの付着した前記捕集部材から前記第二層を剥離する過程と、
前記第二層を平面上に固定する過程と、
前記平面上に固定された前記第二層の表面の光学特性値を測定する過程とを含む車両部品の汚れ評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールなどの車両部品に付着した汚れの度合いを評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブレーキダストによるホイールの汚れを車両のユーザに指摘される件数が増加している。この指摘に応えるべく、効き、鳴きの抑制、摩耗寿命の確保といったブレーキ性能だけでなく、ホイールの汚れに配慮したブレーキの開発が求められている。このようなブレーキの開発を行うには、ホイールの汚れを客観的・定量的に評価する必要がある。
【０００３】
ところが、ホイールの汚れを精度よく評価する技術が確立されていない。一般にホイールの汚れの評価は、人の目視により行われている。目視による評価では、人の主観により結果が左右される上に、人の相違に伴う評価のばらつきがある。さらに、ホイールの汚れを定量的に評価することもできない。その結果、メーカの異なるブレーキを一義な基準に基づいて比較して評価することもできない。
【０００４】
一方、自動車の構成部材の汚れを評価する技術として、特許文献１に記載のものがある。この技術は、エンジンのピストンスカート部の汚れや傷等を自動的に検査する円筒物検査方法に関する。具体的には、次の各工程を有する。
（１）表色系に基づいて基準色の三要素を演算する。
（２）円筒物の画像の中から処理対象とする画像を検索する。
（３）基準色の三要素と処理対象画像の色の三要素とを比較する。
（４）この比較結果に基づき円筒物の外周部分における汚れ等の評価を演算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２０１５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ホイールの汚れは、表色系に基づいて正確に評価することが難しい。これは、曲率が小さな曲面が連続する部分に付着した汚れは、分光測色計を用いて直接測定しても測定精度が落ちるからである。特に、ホイールの表面は、一般に曲率が異なる複数種の曲面で複雑な形状に構成されており、個々の曲面の曲率も小さいことが多いため、測定精度の低下はより顕著になり易い。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、ホイールなどの車両部品に付着した汚れの度合いを定量的に評価することができる車両部品の汚れ評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の第一の態様に係る車両部品の汚れ評価方法は、
汚れが付着される捕集部材を車両部品の表面に貼り付ける過程と、
前記車両部品に貼り付けられた前記捕集部材の表面に汚れを付着させる過程と、
汚れが付着した前記捕集部材の表面の光学特性値を測定する過程とを備え、
前記捕集部材は、
前記車両部品に粘着される第一層と、
前記第一層に対して剥離可能に積層される第二層とを備え、
前記光学特性値を測定する過程は、
汚れの付着した前記捕集部材から前記第二層を剥離する過程と、
前記第二層を平面上に固定する過程と、
前記平面上に固定された前記第二層の表面の光学特性値を測定する過程とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
上記の車両部品の汚れ評価方法は、積層構造の捕集部材の表面に汚れを付着させ、捕集部材の一部である第二層を第一層から剥離し、平面に固定してから第二層の表面の光学特性値を測定する。よって、捕集部材の貼り付け箇所が曲面を含む場合であっても、人の感覚に頼ることなく、精度よく捕集部材の表面の光学特性値を測定することができる。特に、小さな曲率の曲面を有する車両部品や、曲率の異なる複数の曲面を有する車両部品であっても、客観的かつ定量的に汚れを評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るホイールの汚れ評価方法の説明図である。
【図２】実施形態に係るホイールの汚れ評価方法において、捕集部材を貼り付けたホイールを示す部分模式図である。
【図３】実施形態に係るホイールの汚れ評価方法の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施形態１］
本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。ここでは、車両部品をホイール１０、汚れをブレーキダスト、測定する光学特性を明度とする車両部品の汚れ評価方法を例として、主に図１を参照して実施形態を説明する。
【００１２】
［概要］
この車両部品の汚れ評価方法は、初期過程と、汚れ付着過程と、測定過程とを備える。初期過程では、汚れが付着される捕集部材２０を車両部品の表面の所定位置に貼り付ける。汚れ付着過程では、車両部品に貼り付けた捕集部材２０の表面に汚れを付着させる。測定過程では、汚れが付着した捕集部材２０の表面の光学特性値を測定する。実施形態に係る車両部品の汚れ評価方法の特徴の一つは、捕集部材２０を所定の積層構造とし、測定過程で捕集部材２０の一部の層を剥離して平面３０上に固定してから当該一部の層の光学特性値を測定することにある。以下、過程ごとに詳細に説明する。
【００１３】
［初期過程］
初期過程は、捕集部材２０の準備過程と、捕集部材２０の貼付過程とを含む。
【００１４】
（捕集部材の準備過程）
捕集部材２０の準備過程では、所定の積層構造の捕集部材２０を準備する。この捕集部材２０は、ホイール１０に粘着される第一層２１と、第一層２１に対して剥離可能に積層される第二層２２とを備える。より具体的には、市販の両面粘着テープを捕集部材２０として利用できる。市販の両面粘着テープであれば、容易かつ安価に入手できる。一般に両面粘着テープは、基材の両面に粘着層を有し、少なくとも一方の粘着層の上に剥離層を備える。このような両面粘着テープにおいて、例えば、基材の一面側、即ちホイール１０に対向する側の粘着層を第一層２１とし、基材の他面側の粘着層の上に積層される剥離層を第二層２２とすることが挙げられる。第一層２１は、ホイール１０に粘着した際、容易に剥がれない程度の粘着力を有するものが好適である。第二層２２は、汚れが直接付着される層であり、第一層２１と積層状態を保持しているが、必要に応じて、第一層２１から容易に剥離できることが必要である。例えば、クラフト紙などの紙や、ＰＥＴ等の樹脂フィルムに、シリコン系ポリマーを塗布した剥離層を第二層２２として利用できる。このような剥離層はブレーキダストが適度に付着でき、後の測定過程でブレーキの相違に伴うブレーキダストの付着状況を適切に判別し易い。粘着層を第二層２２として利用すると、過度にブレーキダストが付着し、ブレーキの相違に伴うブレーキダストの付着状況を測定過程で判別し難いことがある。上記の両面粘着テープは、４層又は５層で構成される積層構造であり、第一層２１と第二層２２との間に基材と基材の他面側の粘着層とが介在されるが、第一層２１と第二層２２との間に他の層が介在されてなくても良い。図１では、簡略化して、第一層２１と第二層２２のみを示している。
【００１５】
捕集部材２０の大きさは、後に測定過程で用いる測定機器の測定領域（測定径）よりも広いサイズとする。例えば、分光測色計４０の測定径がφ１０ｍｍ弱であれば、それ以上の面積を確保できるように捕集部材２０の大きさを選択すればよい。一方、捕集部材２０は大きすぎると汚れが一様に付着し難いため、汚れの付着にばらつきが少なく、実質的に一様に付着できる程度の大きさとすることが好ましい。例えば、１０〜２０ｍｍ×５０〜１５０ｍｍ程度の捕集部材２０を用いることが好適である。
【００１６】
第二層２２における汚れの付着する面の明度は、第二層２２の全面にわたって実質的に一様で、かつ高い方が好ましい。汚れの付着する面の明度が一様でかつ高ければ、汚れが付着した際に、明度の変化が明確に把握できるからである。白色は明度が最も高く、第二層２２に好適である。例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＪＩＳ  Ｚ  ８７８１−４）による明度値が９０以上であることが好ましい。但し、明度値が９０未満の第二層２２であっても明度値に補正値を乗ずることで利用することができる。ホイール１０に対してブレーキを変えて汚れの付着度合いを評価する際、各測定で用いる第二層２２の明度は共通のものを用いることが好ましい。但し、測定時に明度が異なる第二層２２を用いた場合であっても、明度の相違に応じた補正値を乗ずることで、適切に比較できる評価結果を得ることができる。
【００１７】
（捕集部材の貼付過程）
捕集部材２０の貼付過程では、図２に示すように、上記の捕集部材２０をホイール１０の所定位置に貼り付ける。図２は、紙面奥側が車幅方向の外側、紙面手前側が車幅方向の内側を示す。この貼り付けは、捕集部材２０の第一層２１をホイール１０に向けて行う。ホイール１０は、一般に車軸に取り付けられるディスク部１１と、タイヤが取り付けられるリム部１２とを備える。ディスク部１１は、中心側のハブ取付部と、ハブ取付部から外周側に放射状に延びる複数のスポーク部とを備える。リム部１２は、ディスク部１１の外周側に一体化される環状部材である。このようなホイール１０において、捕集部材２０の貼り付け箇所には、次の位置ａ〜位置ｆが挙げられる。
ａ：スポーク部の外面（車幅方向の外側に臨む面）
ｂ：スポーク部の側面（隣り合うスポーク部に臨む面）
ｃ：リム部１２の外面（車幅方向の外側に臨む面）
ｄ：リム部１２の内周面のうちディスク部１１よりも車幅方向の内側で、かつディスク部１１寄りの箇所
ｅ：リム部１２の内周面のうちディスク部１１よりも車幅方向の内側で、かつディスク部１１と反対側の箇所
ｆ：スポーク同士の間で、かつ上記位置ｃと位置ｄとの間
【００１８】
捕集部材２０の貼り付け箇所は、汚れの付着のばらつきが少ない箇所を選択することが好ましい。具体的には、上記位置ｄ、即ちホイール１０のリム部１２の内周面でディスク部１１の近傍が好適である。この貼り付け箇所には、曲面が含まれていてもよい。この曲面は曲率半径の小さい曲面であってもよい。例えば、曲率半径が１５０ｍｍ以下、さらには１００ｍｍ以下、特に５０ｍｍ以下の曲面であっても適切に汚れの評価を行うことができる。さらに、この貼り付け箇所には、曲率半径が異なる複数の曲面が含まれていてもよい。
【００１９】
捕集部材２０をホイール１０の曲面に貼り付ける場合、必要に応じて、捕集部材２０に適宜な切れ目を入れてもよい。切れ目を入れることで、曲面に貼り付けた捕集部材２０が折り重なったり、しわが寄ったりすることを抑制できる。
【００２０】
[汚れ付着過程]
汚れ付着過程では、捕集部材２０を貼り付けたホイール１０を汚れの生じる一定条件の環境下に曝して、捕集部材２０の表面に汚れを付着させる。その際、第二層２２の表面は、他の部材で覆うことなく露出させ、汚れを直接付着させる。具体例としては、まず捕集部材２０を貼り付けたホイール１０を車両に装着する。次に、その車両をシャシダイナモメータ上で駆動させて、所定条件の制動を行う。この制動に伴い、捕集部材２０にブレーキダストを付着させる。所定の制動条件の具体例としては、次のパターンＡやパターンＢが挙げられる。
（Ａ）車速：５０ｋｍ／ｈ→０ｋｍ／ｈ、減速度：１．５ｍ／ｓ２、制動回数：合計７７０回、制動間隔：６０秒
（Ｂ）車速：１０〜１００ｋｍ／ｈ、減速度：０．６〜６．０ｍ／ｓ２、制動回数：合計２０００回、制動間隔：６０秒
【００２１】
上記パターンＡとパターンＢのいずれか一方しか行わなくても良いし、双方を行っても良い。双方を行う場合、各パターンの順番はどちらが先でも良い。
【００２２】
[測定過程]
測定過程は、剥離過程と、平面３０への固定過程と、光学特性値（明度）測定過程とを含む。
【００２３】
（剥離過程）
剥離過程では、図１に示すように、汚れ付着過程を経た捕集部材２０から第二層２２を剥離する。この際、付着したブレーキダストが第二層２２から脱落しないように行う。例えば、第二層２２が極端に屈曲しないようにすることで、ブレーキダストの脱落を抑制できる。
【００２４】
（平面への固定過程）
平面３０への固定過程では、剥離した第二層２２を平面３０上に固定する。この固定は、第二層２２の表裏面のうち、汚れが付着した面を上に向け、汚れが付着してない面を平面３０に向けて行う。この平面３０には、適宜な机や台などの天板であったり、その天板上に載置した板材やシート材が利用できる。第二層２２の平面３０への固定手段は、第二層２２が平面３０上から不用意にずれたりしなければ、特に限定されない。具体例としては、第二層２２と平面３０との間に両面粘着テープを介在させたり、第二層２２の縁部や角部を粘着テープで押えたりするすることが挙げられる。
【００２５】
（明度測定過程）
明度測定過程では、平面３０に固定した第二層２２における汚れが付着した面の光学特性値を測定する。この測定は、少なくとも明度が測定できるものであれば特に限定されない。明度の測定には、市販の分光測色計４０が好適に利用できる。その具体例としては、コニカミノルタ社製ＣＭ−７００ｄやＣＭ−６００ｄなどが挙げられる。測定波長は、少なくとも可視光域を利用できれば、汚れの評価が適切に行える。可視光域は、例えば３６０〜８３０ｎｍ程度であるが、４００〜７００ｎｍ程度の波長域で実用的な汚れの評価が十分行える。
【００２６】
明度測定過程では、サランラップ(登録商標)などのラップフィルム５０を用いることが好ましい。例えば、平面３０への固定過程を経た第二層２２の表面をラップフィルム５０で覆い、ラップフィルム５０の上から明度の測定を行う。ラップフィルム５０は、しわが寄ったりしないように第二層２２の表面を覆うことが好ましい。第二層２２の表面をラップフィルム５０で覆うことで、第二層２２からのブレーキダストの脱落及び分光測色計４０へのブレーキダストの付着をより確実に抑制できる。ラップフィルム５０の一例としては、厚さ約１０μｍ、曇り度０．３％程度のものが好適に利用できる。なお、上記剥離過程や平面３０への固定過程ではラップフィルム５０を用いなくてよい。
【００２７】
分光測色計４０は明度、色相、彩度等の光学特性を数値化する。この光学特性の数値化には、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＪＩＳ  Ｚ  ８７８１−４）、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊表色系（ＪＩＳ  Ｚ  ８７８１−５）、ＸＹＺ表色系（ＪＩＳ  Ｚ  ８７０１）などの各種表色系による手法が利用できる。中でもＬ＊ａ＊ｂ＊表色系は、人間の目の感性に近い点から好ましい。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系は、Ｌ＊軸、ａ＊軸、ｂ＊軸の三次元座標上の値にて色を表現する表色系である。Ｌ＊軸は明るさを示す明度軸で、０に近いと黒、１００に近いと白を示す。ａ＊軸は緑から赤を表す。ｂ＊軸は青から黄を表す。ａ＊軸、ｂ＊軸は共に数値が大きいほど彩度が高い。本例で評価を行う汚れはブレーキダストであり、その色は一般に黒色であるため、光学特性のうち、明度を測定できればホイールの汚れの評価が行える。つまり、Ｌ＊軸の値が小さいとブレーキダストの付着が多く、Ｌ＊軸の値が大きいとブレーキダストの付着が少ないと評価できる。
【００２８】
明度の測定は、平面３０上に固定した第二層２２の一箇所のみで行っても良いし、複数箇所の測定値を平均することとしても良い。いずれにおいても、ブレーキを変えて本例の評価方法を行う場合、第二層２２の同じ位置で明度の測定を行うことが望ましい。
【００２９】
［ブレーキの変更］
以上の初期過程、汚れ付着過程、及び測定過程を含む一連の評価方法は、ブレーキを変えて繰り返し行うことで、ブレーキ毎のホイール１０に対する汚れの付着状況を比較して評価することができる。ブレーキの変更対象には、例えばディスク及びパッドの少なくとも一方が含まれる。
【００３０】
［汚れの評価］
汚れの評価を行うには、基準となる明度の値を選定し、その基準に対する測定値の差異からブレーキダストの付着量を適切に評価することができる。基準の選定は、例えば次のように行う。まず、メーカーの異なる複数の既存ブレーキの各々を用いて、上記の汚れ評価方法を実施する。図３は、Ａ社の４種類、Ｂ社の４種類、Ｃ社の３種類の各ブレーキを用いてホイール１０に対するブレーキダストの付着状況を評価した結果を示すグラフである。グラフの縦軸は、捕集部材２０における第二層２２の表面の明度の値を示し、横軸に各社のブレーキの型番を示す。このグラフに示すように、ブレーキ毎に明度の値は異なるが、メーカ間で明度がほぼ同じ値を示すブレーキがある。よって、この汚れの評価結果から明度が実質的に同じであったブレーキを各メーカーごとの基準材として選択できる。各メーカの基準材は、例えば明度値の最大差が５以下、特に３以下となるものを選択することが挙げられる。本例では、上記最大差が３以下である。その基準材を用いて測定された明度値のうち最小の明度値を示す値や、各メーカの基準材の明度値を平均した値や、各メーカの基準材の明度値を最小二乗法で近似化した値を基準明度値とすればよい。ここでは、ブレーキＡ３、ブレーキＢ１、ブレーキＣ３を各社の基準材としている。グラフでは各メーカの基準材の明度値の最小値（ここではＣ３の値）を基準明度値として水平線で示す。このように選択された基準明度値は、メーカの異なるブレーキであっても、共通する絶対的な基準として利用することができる。そのため、異なるメーカーで新たに開発されたブレーキなど、汚れの評価を未実施のブレーキであっても、未実施のブレーキの各々について上記の汚れ評価方法を実施し、その評価結果を基準材の評価結果(基準明度値)と比較すればよい。この比較により、ホイール１０に対するブレーキダストの付着が基準材よりも多いか少ないかを定量的に精度よく判断することができる。なお、各社のブレーキに明度値の共通するものがない場合、例えば明度値の最大差が５超となる場合であっても、各社のブレーキの中から最も明度値の差が小さいものを基準材として選択すればよい。これら各基準材の明度値の最小値、平均値、又は上記近似値を基準明度値としてもよい。
【００３１】
［作用効果］
（１）上記の実施形態に係るホイール１０の汚れ評価方法は、積層構造の捕集部材２０の表面に汚れを付着させ、捕集部材２０の一部である第二層２２を第一層２１から剥離し、平面３０に固定してから第二層２２の表面の明度を測定する。よって、捕集部材２０の貼り付け箇所が曲面を含む場合であっても、人の感覚に頼ることなく、精度よく捕集部材２０の表面の明度を測定することができる。特に、小さな曲率の曲面を有するホイール１０や、曲率の異なる複数の曲面を有するホイール１０であっても、客観的かつ定量的に汚れを評価することができる。
【００３２】
（２）両面粘着テープの剥離層を第二層２２として利用することで、ブレーキダストが過度に第二層２２に付着することがなく、適切にホイール１０の汚れを評価することができる。また、この剥離層は第一層２１である粘着層から容易に剥がすことができ、剥離時のブレーキダストの脱落を抑制できる。
【００３３】
（３）捕集部材２０の貼り付け位置をホイール１０のリム部１２の内周面でディスク部１１の近傍とすることで、適切に汚れの評価を行うことができる。この位置では、捕集部材２０における汚れの付着のばらつきが小さいからである。
【００３４】
（４）メーカの異なるブレーキであっても、予めメーカ毎で明度の値が共通するブレーキを基準材として選定しておくことで、その基準材を用いて測定された明度値を基準明度値とすることができる。よって、評価を未実施の新たなブレーキの各々について上記の汚れ評価方法を実施すれば、その評価結果を基準材の評価結果（基準明度値）と比較することで、ホイール１０に対するブレーキダストの付着が基準材よりも多いか少ないかを定量的に精度よく判断することができる。
【００３５】
（５）明度測定過程でラップフィルム５０を用いることで、第二層２２からブレーキダストが脱落したり、ブレーキダストが分光測色計４０に付着したりすることを抑制できる。
【００３６】
［変形例］
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。上記の実施形態では、第二層２２として両面粘着テープの剥離層を用いたが、付着する汚れの種類によっては、両面粘着テープの粘着層を第二層２２とすることもできる。汚れの種類には、ブレーキダストのような粒状の固体の他、有色の液体や、液体と粒状体の混合物であってもよい。また、上記の実施形態では、汚れの評価は明度の測定結果により行ったが、明度に加えて、又は明度の代わりに色相及び彩度の少なくとも一方を用いて汚れを評価してもよい。この色相及び彩度に対応するパラメータとしては、例えばＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のａ＊軸及びｂ＊軸の各値の少なくとも一方が挙げられる。その他、第二層２２の材質をホイール１０と同一又は類似の材質とすることで、実際の車両部品への汚れの付着状況を第二層２２の表面により正確に模擬することができる。例えば、ホイール１０がアルミニウム合金であれば、同一又は同系統のアルミニウム合金箔を第二層２２とすることが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の実施の形態に係る車両部品の汚れ評価方法は、例えばブレーキダストの発生量が少ないブレーキの開発や、ブレーキダストが付着し難いホイールの開発などにおいて、ホイールのブレーキダストの付着度合いを定量的に評価することに利用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ホイール
１１  ディスク部
１２  リム部
２０  捕集部材
２１  第一層
２２  第二層
３０  平面
４０  分光測色計
５０  ラップフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020079738.tif 000005