(57)【要約】  【課題】  車輪の踏面及びフランジ部表面の摩擦力測定をより簡単に行うことができる摩擦力測定装置を提供する。  【解決手段】  本発明の摩擦力測定装置１は、装置全体を車輪Ｃ上に載置すると、４本のピン５０の下端が車輪Ｃの踏面Ｃｓに当たり、スリップローラー２１の車輪Ｃに対する姿勢が決まる。そのため、スリップローラー２１の姿勢を決めるための多大な手間や時間がかからず、車輪Ｃの複数の測定箇所について、摩擦力測定を簡単に短時間で行うことが可能となる。【選択図】    図１
2006078306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の表面に接して滑りながら回転するスリップローラーと、
該スリップローラーの回転駆動機構と、
前記被測定物の表面に対する前記スリップローラーの法線方向の押圧力を設定する押圧力設定機構と、
前記被測定物の表面と前記スリップローラーとの間に働く摩擦力を測る摩擦力計と、
前記スリップローラーを回転可能に保持するベースプレートと、
該ベースプレートに取り付けられた、前記被測定物の表面に当たって前記スリップローラーの前記被測定物に対する姿勢を決める姿勢決め部材と、
を具備することを特徴とする摩擦力測定装置。
【請求項２】
前記被測定物の表面が回転対称曲面であり、
前記姿勢決め部材が、前記スリップローラーの周囲で前記ベースプレートから突出した４本のピンからなり、
該各ピンの端部を前記被測定物の表面に当ててセットすることにより、前記スリップローラーの前記被測定物の表面に対する姿勢が決まることを特徴とする請求項１記載の摩擦力測定装置。
【請求項３】
前記スリップローラーが、前記ベースプレートに保持機構を介して保持されており、
該保持機構が、
前記ベースプレートに固定された基部と、
該基部に揺動可能に取り付けられた、前記スリップローラーを回転可能に保持するアーム部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の摩擦力測定装置。
【請求項４】
前記各ピンの端部を前記被測定物の表面に当ててセットすることにより、前記保持機構のアーム部が揺動して、前記スリップローラーの前記被測定物の表面に対する押圧力が決まることを特徴とする請求項３記載の摩擦力測定装置。
【請求項５】
前記回転駆動機構が、
一端が前記スリップローラーの回転軸側に固定されて所定量巻かれているとともに、他端がテンションセンサに固定されており、これらスリップローラーとテンションセンサとの間で張られた紐と、
前記スリップローラーと前記テンションセンサとの間に配置された複数のプーリーと、
前記テンションセンサを移動するための駆動力を発する正逆回転可能なモーターと、
を具備し、
前記モーターで前記テンションセンサを移動させ、前記紐を介して前記スリップローラーを回転駆動させることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の摩擦力測定装置。
【請求項６】
前記被測定物が鉄道車輪であり、
該鉄道車輪の踏面の摩擦力測定時に、該車輪に対し前記摩擦力測定装置を位置決めする位置決め手段をさらに具備し、
該位置決め手段が、
前記車輪のフランジ部側の側面に吸着する磁石を有する吸着部材と、
該吸着部材に取り付けられた、前記車輪の踏面上の前記摩擦力測定装置に向けて進出して当接する支持部材と、
前記吸着部材に設けられた、前記連結部材の進出位置を位置決め固定する位置決め固定部材と、
を備えることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の摩擦力測定装置。
【請求項７】
前記被測定物が鉄道車輪であり、
該鉄道車輪のフランジ部の摩擦力測定時に、該車輪に対し前記摩擦力測定装置を位置決めする位置決め手段をさらに具備し、
該位置決め手段が、
前記摩擦力測定装置に着脱自在な、前記車輪のフランジ部に当接する当接部を有する位置決め部材を備えることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の摩擦力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車輪等の摩擦力測定を行う摩擦力測定装置に関する。特には、現場において、車輪の踏面及びフランジ部表面の摩擦力測定をより簡単に行うことができる摩擦力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道技術における摩擦力測定を例に採って、背景技術を説明する。
鉄道レール表面又は鉄道車両の車輪表面の摩擦力を測定する装置としては、本発明者等が特許文献１（特開２００３−５７１３５号公報）において開示したものが知られている。この摩擦力測定装置は、レール又は車輪の表面に接して滑りながら回転するスリップローラーを備えており、レール又は車輪の表面とスリップローラーとの間に働く摩擦力を測定するものである。この摩擦力測定装置は、現場において、レール又は車輪の様々な位置に、様々な姿勢で取り付けて用いることができる。
【０００３】
なお、従来より広く使用されているトリボメータは、レール頭頂面の摩擦力を測定することはできるが、レール頭頂部のアール面の摩擦力や、車輪の円周方向及び横方向の摩擦力については測定することができない。これに対し、特許文献１の摩擦力測定装置は、レールのみならず車輪についても様々な箇所の摩擦力を測定することができるので、トリボメータに比べて汎用性が高い。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５７１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、鉄道車両の車輪等について、さらに取り扱いが容易で、測定を短時間で行うことのできる摩擦力測定装置が求められている。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、車輪の踏面及びフランジ部表面の摩擦力測定をより簡単に行うことができる摩擦力測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の摩擦力測定装置は、被測定物の表面に接して滑りながら回転するスリップローラーと、  該スリップローラーの回転駆動機構と、  前記被測定物の表面に対する前記スリップローラーの法線方向の押圧力を設定する押圧力設定機構と、  前記被測定物の表面と前記スリップローラーとの間に働く摩擦力を測る摩擦力計と、  前記スリップローラーを回転可能に保持するベースプレートと、  該ベースプレートに取り付けられた、前記被測定物の表面に当たって前記スリップローラーの前記被測定物に対する姿勢を決める姿勢決め部材と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
この摩擦力測定装置は、装置全体を被測定物（鉄道車両の車輪等）上に載置すると、姿勢決め部材が被測定物の表面に当たり、スリップローラーの被測定物に対する姿勢が決まる。したがって、スリップローラーの姿勢を決めるための多大な手間や時間がかからず、被測定物の複数の測定箇所について、摩擦力測定を簡単に短時間で行うことが可能となる。これにより、例えば測定データーのばらつきが多い場合等の多点計測平均値処理を短時間に行うことができるので、測定精度の向上を図ることもできる。
【０００８】
本発明の摩擦力測定装置においては、前記被測定物の表面が回転対称曲面であり、  前記姿勢決め部材が、前記スリップローラーの周囲で前記ベースプレートから突出した４本のピンからなり、  該各ピンの端部を前記被測定物の表面に当ててセットすることにより、前記スリップローラーの前記被測定物の表面に対する姿勢が決まるものとすることができる。
この場合、車輪の踏面やフランジ部等に対して、４本のピンで簡単にスリップローラーの姿勢決めを実現することができる。
【０００９】
本発明の摩擦力測定装置においては、前記スリップローラーが、前記ベースプレートに保持機構を介して保持されており、  該保持機構が、  前記ベースプレートに固定された基部と、  該基部に揺動可能に取り付けられた、前記スリップローラーを回転可能に保持するアーム部と、を備えることができる。
さらに、前記各ピンの端部を前記被測定物の表面に当ててセットすることにより、前記保持機構のアーム部が揺動して、前記スリップローラーの前記被測定物の表面に対する押圧力が決まるようにすることができる。
【００１０】
本発明のこれらの態様では、装置全体を被測定物上に載置すると、ベースプレートに対して保持機構のアーム部が揺動し、スリップローラーが被測定物の表面に当たる。この時点で、スリップローラーから被測定物へと所定の（一定の）押圧力が付加される。さらに、前記押圧力設定機構を操作して、被測定物の大きさ・形状（例えば径の異なる鉄道車輪等）にそれぞれ対応した適切な押圧力を微調整し、実際の押圧力（被測定物の最初の測定点を測定する際に設定する押圧力）が決定される。
なお、保持機構は、リニアガイド等を用いて構成することもできるが、本形態のような揺動アームを用いる場合は、小型化・軽量化に優れ、耐久性も高いという利点がある。
【００１１】
本発明の摩擦力測定装置においては、前記回転駆動機構が、  一端が前記スリップローラーの回転軸側に固定されて所定量巻かれているとともに、他端がテンションセンサに固定されており、これらスリップローラーとテンションセンサとの間で張られた紐と、  前記スリップローラーと前記テンションセンサとの間に配置された複数のプーリーと、  前記テンションセンサを移動するための駆動力を発する正逆回転可能なモーターと、を具備し、  前記モーターで前記テンションセンサを移動させ、前記紐を介して前記スリップローラーを回転駆動させるものとすることができる。
この場合、モーターの正逆回転に伴い、紐の引き出し・巻き戻しを自動で行うことが可能となる。さらに、スリップローラー表面のアセトン清掃及びから拭きの際の作業性を向上できる利点もある。
【００１２】
本発明の摩擦力測定装置においては、前記被測定物が鉄道車輪であり、  該鉄道車輪の踏面の摩擦力測定時に、該車輪に対し前記摩擦力測定装置を位置決めする位置決め手段をさらに具備し、  該位置決め手段が、  前記車輪のフランジ部側の側面に吸着する磁石を有する吸着部材と、  該吸着部材に取り付けられた、前記車輪の踏面上の前記摩擦力測定装置に向けて進出して当接する支持部材と、  前記吸着部材に設けられた、前記連結部材の進出位置を位置決め固定する位置決め固定部材と、を備えるものとすることができる。
【００１３】
また、本発明の摩擦力測定装置においては、前記被測定物が鉄道車輪であり、  該鉄道車輪のフランジ部の摩擦力測定時に、該車輪に対し前記摩擦力測定装置を位置決めする位置決め手段をさらに具備し、  該位置決め手段が、  前記摩擦力測定装置に着脱自在な、前記車輪のフランジ部に当接する当接部を有する位置決め部材を備えるものとすることができる。
【００１４】
本発明のこれらの態様によれば、位置決め手段により、装置の車輪への設置時の安定性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車輪の踏面及びフランジ部表面の摩擦力測定をより簡単に行うことができる摩擦力測定装置を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態では、被測定物が鉄道車両の車輪の場合について説明する。
図１は、本実施の形態に係る摩擦力測定装置の正面図である。
図２は、同摩擦力測定装置の正面断面図である。
図３は、同摩擦力測定装置の側面図である。
図４は、同摩擦力測定装置の側面断面図である。
図５は、同摩擦力測定装置の底面図である。
図６は、同摩擦力測定装置の駆動部を示す模式図である。
なお、以下の説明において、上下・左右・前後とは、特に断らない限り各図における矢印方向を指すものとする。また、図２及び図４においては、主要部分のみを図示し、他は省略してある。
【００１７】
図１〜図５に示すように、本実施例の摩擦力測定装置１は、平板状のベースプレート１０を備えている。このベースプレート１０には、大きく分けて、以下の各部（１）〜（５）が取り付けられている。
（１）ベースプレート１０の中央下部に設けられたローラー支持部２０。このローラー支持部２０は、スリップローラー２１及びこのローラー２１を保持する保持機構３０を含む。
（２）ベースプレート１０下面側において、ローラー支持部２０の四隅に突設されたピン（姿勢決め部材）５０。
（３）ベースプレート１０上において、ローラー支持部２０の直上に設けられた押圧力設定機構６０。
（４）ベースプレート１０上に設けられた、スリップローラー２１を駆動するローラー駆動部７０。このローラー駆動部７０は、摩擦力計としてのテンションセンサ（ロードセル）８０を含む。
（５）ベースプレート１０に固定された、ケーシング９０及びハンドル９５。
【００１８】
以下、各部の詳細について説明する。
（１）ローラー支持部２０
図１〜図５に示すように、ローラー支持部２０は、車輪Ｃの表面（踏面Ｃｓ又はフランジ部表面Ｃｆ）に接して回転するスリップローラー２１を備えている。このスリップローラー２１は、保持機構３０により、回転可能に且つ上下動可能に、ベースプレート１０の中央下部に保持されている。
【００１９】
保持機構３０は、一対のブラケット（基部）３１、及び、これらブラケット３１間に揺動可能に支持されたアーム（アーム部）３５を備えている。図４に示すように、各ブラケット３１は、ボルト３１Ｂでベースプレート１０下面に固定されている。各ブラケット３１の後端は、ベースプレート１０よりも後側に延び出ており、連結部材３２で繋がれている。図５に示すように、これらブラケット３１間には、シャフト３３が架設されている。このシャフト３３は、アーム３５に挿通されている。アーム３５は、シャフト３３を支点として、上下に揺動する。シャフト３３には、後に詳述するローラー駆動部７０の第２プーリー７２が外嵌している。
【００２０】
図１及び図２に示すように、アーム３５は断面コ字状の部材である。アーム３５の上面には、ロードセル３６が固定されている。このロードセル３６は、後に詳述する押圧力設定機構６０の押圧部材６８に当たり、ローラー２１の押し付け力を計測する。アーム３５の前端（先端）の内側には、前述のスリップローラー２１、及び、ローラー回転軸を兼ねる一対の第１プーリー２５が回転可能に取り付けられている。各第１プーリー２５は、ベアリング及び押え板３５ａを介して、アーム３５の両側板部それぞれにボルト２５Ｂで取り付けられている。
【００２１】
図２に示すように、右側の第１プーリー２５′はローラー回転軸と一体化しており、左側の第１プーリー２５″はこのローラー回転軸に外嵌している。これらプーリー２５′、２５″は、ボルト２５Ｂによりスリップローラー２１を挟むように取り付けられている。スリップローラー２１は、右側の第１プーリー２５′にピン固定されており、ローラー２１と両プーリー２５′、２５″とは一体に回転する。各第１プーリー２５には、後に詳述するローラー駆動部７０の紐７１の端部が固定されて所定量巻き付けられている。左右一方の第１プーリー２５から紐７１が引き出されると、他方の第１プーリー２５では紐７１が巻き取られる。
なお、ローラー２１の材質や硬さは、被測定物の材質に応じて、自由に選択できるものとする。
【００２２】
ローラー支持部２０において、保持機構３０のアーム３５は、ローラー２１や第１プーリー２５等の設けられた前端側が後端側よりも重くなっている。そのため、通常状態（摩擦力測定装置１の車輪Ｃへの非設置状態）では、シャフト３３を支点として、アーム３５の前端側が自重で下がろうとし、後端側が上がろうとするが、アーム３５後端がブラケット３１の連結部材３２に当たることで定位置に止まる。すなわち、この通常状態では、アーム３５の前端側は下方向には揺動しない。一方、摩擦力測定装置１を車輪Ｃに設置し、アーム３５の前端側が車輪Ｃの表面で押されると、アーム３５の前端側が上方向に、後端側が下方向に、シャフト３３を支点として揺動する。
なお、保持機構３０は、リニアガイド等を用いて構成することもできるが、本形態のようなブラケット３１・アーム３５を用いる場合は、小型化・軽量化に優れ、耐久性も高いという利点がある。
【００２３】
（２）ピン（姿勢決め部材）５０
ピン５０は、ローラー支持部２０の四隅（図５参照）において、それぞれベースプレート１０下面側にネジ固定（図２参照）されている。４本のピン５０の突出長さは同一である。各ピン５０の下端部は球面状に形成されており、ブラケット３１を固定するボルト３１Ｂの下端よりも下に突出している。摩擦力測定装置１の車輪Ｃへの設置時において、ピン５０の球面状の下端部は車輪Ｃの表面に当たる。
【００２４】
（３）押圧力設定機構６０
押圧力設定機構６０は、測定対象となる車輪Ｃの最初の測定点を測定する際に、ローラー２１の押し付け荷重を手動で設定する機構である。この押圧力設定機構６０により、異なる大きさ・形状の車輪Ｃを測定する際に、車輪径等に応じて変化する荷重量を微調整することができる。
図２にわかり易く示すように、押圧力設定機構６０は、ベースプレート１０上でローラー支持部２０の直上に配置されたブロック６１を備えている。このブロック６１は、ベースプレート１０上面にボルト６１Ｂで固定されている。このブロック６１の内部には穴６２が形成されており、この穴６２には押し付けバネ６３が配置されている。この押し付けバネ６３の上端は、押し付けネジ６５の下端のピストン６６に係合している。
【００２５】
押し付けネジ６５は、上端にハンドル６５ａを有するとともに、下端にピストン６６を有する。ピストン６６には突起６６ａ（図１参照）が形成されており、この突起６６ａはブロック６１に形成された縦溝６１ａ（図１参照）内に入り込んでいる。押し付けネジ６５の中途の部分は、ブロック６１の上端のネジ孔に噛み合っている。押し付けネジ６５には、該ネジ６５の位置決め（ストッパ）のためのロックナット６７が外嵌している。この押し付けネジ６５は、ブロック６１のネジ孔に噛み合った状態で、上下方向に進退可能である。押し付けネジ６５が進退する際には、ピストン６６がブロック６１内部の穴６２にガイドされて上下する。
【００２６】
一方、押し付けバネ６３の下端は、押圧部材６８に係合している。この押圧部材６８の下端側は、ベースプレート１０を貫通して突出している。そして、押圧部材６８の下端突部は、アーム３５に固定されたロードセル３６に接触可能となっている。押圧力設定機構６０による押し付け力の設定値（押し付けネジ６５の捩じ込み量）は、ロードセル３６で検出され、その検出値がケーブル３７（図３、図４参照）を介してモニタ（図示されず）に表示されることで識別できる。なお、ピストン６６の移動量は、突起６６ａのスライドブロック６１に対する移動量を目視することもよっても識別できる。
【００２７】
ここで、前述のローラー支持部２０、ピン５０、押圧力設定機構６０の作用について説明する。
図１、図３に示すように、摩擦力測定装置１を車輪Ｃの踏面Ｃｓ上に載置すると、ピン５０の下端が踏面Ｃｓに当たり、ローラー支持部２０のスリップローラー２１がピン５０間で踏面Ｃｓに当たる。このとき、ローラー２１が踏面Ｃｓに押されてアーム３５前端側が押し上げられるため、アーム３５の前端側が上方向に、後端側が下方向に、シャフト３３を支点として揺動する。これにより、ローラー２１の車輪Ｃに対する姿勢が決まり、ローラー２１から踏面Ｃｓへと所定の（一定の）押圧力が付加される。
【００２８】
さらに、押圧力設定機構６０を操作し、押し付けネジ６５を回して押圧部材６８を下げると、押圧部材６８からロードセル３６を介してアーム３５前端側に下方向への押し付け力が加わる。これにより、ローラー２１の踏面Ｃｓへの実際の押圧力が決定される。押圧力設定機構６０の操作は、一つの車輪Ｃについて最初の測定点を測定する際に行い、一度押圧力が決定された後は、測定対象となる車輪が変わるまで不要である。
【００２９】
このように、摩擦力測定装置１を車輪Ｃの踏面Ｃｓ上に載置すると、ピン５０によりローラー２１の踏面Ｃｓに対する姿勢が決まるので、ローラー２１の姿勢を決めるための多大な手間や時間がかからず、車輪Ｃの複数の測定箇所について、摩擦力測定を簡単に短時間で行うことが可能となる。そのため、この摩擦力測定装置１は、現場において短時間で作業を終えることが要求される、床下車輪測定等に用いて好適である。
【００３０】
（４）ローラー駆動部７０
図６に分かり易く示すように、ローラー駆動部７０は、紐７１、それぞれ一対の第２プーリー７２、第３プーリー７３、第４プーリー７４、テンションセンサ（ロードセル）８０、駆動機構８５からなる。なお、第１プーリー２５は、前述の通り、スリップローラー２１を挟んで両側に配置されている。
【００３１】
紐７１の基端は、前述の通り、ローラー２１の両側の第１プーリー２５に固定され、所定量巻かれている。この紐７１が引き出し・巻き戻しされるに伴い、第１プーリー２５とともにローラー２１が回転する。第２プーリー７２は、ローラー２１の後側に配置されており、前述の通り保持機構３０の両ブラケット３１間に架設されたシャフト３３に外嵌している（図４及び図５参照）。第３プーリー７３は、第２プーリー７２の上方に配置されており、図４に示すように、ベースプレート１０の側面にボルト７３Ｂで取り付けられている。第３プーリー７３は、第２プーリー７２に対して直交する位置関係で配置されている。第４プーリー７４は、第３プーリー７３の左右外側に配置されており、図２に示すように、ベースプレート１０上に傾けた状態でブラケット７７を介して取り付けられている。
【００３２】
両第４プーリー７４間において、紐７１の端部はそれぞれテンションセンサ８０に繋がれている。紐７１は、スリップローラー２１の左右の第１プーリー２５とテンションセンサ８０との間で張られている。第１プーリー２５から延び出た紐７１は、後側に延び出て第２プーリー７２に巻回された後、上に延び出て第３プーリー７３に巻回され、さらに左右に延び出て第４プーリー７４に巻回されている。
なお、この紐７１としては、引っ張り強さが大きくて柔らかいケブラーコード（商品名）を用いるのが好ましい。
【００３３】
テンションセンサ８０は、紐７１の張力を検知して、車輪Ｃの踏面Ｃｓとローラー２１との間に働く摩擦力を測るためのものである。このテンションセンサ８０は、移動ブロック８１の側部から延び出る連結部材８２上に固定されている。図４に示すように、移動ブロック８１の側部の連結部材８２は、ベースプレート１０上に固定されたリニアガイド８３の移動子上に固定されている。移動ブロック８１・連結部材８２は、駆動機構８５の作動により、リニアガイド８３に案内されつつベースプレート１０上を移動する。駆動機構８５は、正逆回転モーター８６を備えている。この正逆回転モーター８６のモーター出力軸は、ボールネジ８７に連結されている。このボールネジ８７には、前述の移動ブロック８１が係合している。移動ブロック８１は、正逆回転モーター８６の回転（ボールネジ８７の正逆回転）に伴って、左右方向に移動する。
【００３４】
駆動機構８５の正逆回転モーター８６が駆動すると、モーター出力軸に連結されたボールネジ８７が回転し、このボールネジ８７に係合している移動ブロック８１が移動する。移動ブロック８１が移動すると、連結部材８２及びテンションセンサ８０を介して、左右一方の第１プーリー２５からは紐７１が引き出され、他方の第１プーリー２５では紐７１が巻き取られる。そして、この紐７１の引き出し・巻き取りに伴って、ローラー２１が車輪Ｃの踏面Ｃｓに接しつつ回転する。この際の紐７１の張力はテンションセンサ８０で計測され、この計測値に基づいて図示せぬ制御装置が摩擦力（ローラー２１と車輪Ｃの踏面Ｃｓとの間に働く摩擦力）を算出する。このようにして、ローラー２１の回転により、車輪Ｃの踏面Ｃｓの摩擦力が測定される。
【００３５】
このようなローラー駆動部７０では、正逆回転モーター８６の正逆回転に伴い紐７１の引き出し・巻き取りが自動で行われるので、人手やシリンダー等で紐７１を引く場合よりも作動が安定する。さらに、スリップローラー２１表面のアセトン清掃及びから拭きの際の作業性を向上できる利点もある。なお、このような清掃作業は、専用の清掃用台座（図示されず）を用いて行う。
【００３６】
（５）ケーシング９０及びハンドル９５
図１〜図４に示すように、ケーシング９０は箱状をしている。ケーシング９０は、ネジ９０Ｓ等でベースプレート１０に固定されている。ケーシング９０内には、前述の押圧力設定機構６０やローラー駆動部７０が収容されている。
ハンドル９５は、コ字状をしており、両端固定部９６がボルト９６Ｂでベースプレート１０ならびにケーシング９０上面に固定されている。ハンドル９５の把持部９７は、ケーシング９０よりも上側に張り出している。この把持部９７には、操作ボタン９９が設けられている。操作ボタン９９は、ローラー駆動部７０の正逆回転モーター８６のＯＮ／ＯＦＦや正逆回転方向指令スイッチ等の役割を果たす。摩擦力測定装置１の車輪Ｃへの設置時には、ハンドル９５の把持部９７を片手で把持しながら、操作ボタン９９を操作することができる。これにより、一人の作業者がハンドル９５を握りつつ、リモートコントロール測定を行うことができる。
【００３７】
次に、図７〜図１０を参照して、車輪Ｃに対し前述の摩擦力測定装置１を設置して位置決めする際に用いる位置決め治具について説明する。
図７（Ａ）は、車輪の踏面の摩擦力測定時に用いる位置決め治具を示す図であり、同治具を用いた車輪に対する摩擦力測定装置の位置決め状態を示す側面図である。図７（Ｂ）は、同位置決め用治具の平面図である。
図８は、車輪のフランジ部の摩擦力測定時に用いる位置決め治具を示す図であり、同治具を用いた車輪に対する摩擦力測定装置の位置決め状態を示す側面図である。
図９は、図８の正面図である。
図１０は、車輪のフランジ部の摩擦力測定時に用いる位置決め治具を示す斜視図である。
【００３８】
まず、図７を参照して、車輪Ｃの踏面Ｃｓの摩擦力測定時に用いる位置決め治具１１０について説明する。
この位置決め治具１１０は、車輪Ｃのフランジ部側の側面に吸着する永久磁石（又は電磁石）１１１を備えている。この永久磁石１１１には、レバー１１２が取り付けられており、このレバー１１２の切り換えに応じて磁力が生じるようになっている。永久磁石１１１の上部には、基台部１１８がネジ固定されている。この基台部１１８の上部には、一対の支持シャフト１１３を備える位置決め機構部１１５が設けられている。
【００３９】
両支持シャフト１１３は、位置決め機構部１１５に進退可能に支持されている。支持シャフト１１３は、外周面に所定間隔おきに複数の溝１１３ａが形成されており、先端には摩擦力測定装置１に当接する当接ブロック１１６が設けられている。位置決め機構部１１５の上端の長穴１１５ａ内には、ネジハンドル１１７が設けられている。さらに、位置決め機構部１１５の上端には、各支持シャフト１１３の上部を押すようにボールプランジャー１１９が設けられている。このボールプランジャー１１９は、一対の支持シャフト１１３のそれぞれに対応して、ネジハンドル１１７の両側に１個ずつねじ込まれている（図７（Ｂ）参照）。ボールプランジャー１１９のボール１１９ａは、バネ１１９ｂで付勢されている（図７（Ａ）参照）。ネジハンドル１１７は、位置決め機構部１１５と基台部１１８との間で、支持シャフト１１３の位置を微調整するためのものである。支持シャフト１１３は、ボールプランジャー１１９のボール１１９ａを押し込めつつ進退可能である。支持シャフト１１３の溝１１３ａにボールプランジャー１１９のボール１１９ａが係合し、支持シャフト１１３に進出力が加わっていない状態では、支持シャフト１１３が定位置に位置決めされる。
【００４０】
車輪Ｃの踏面Ｃｓ上に載置されている摩擦力測定装置１に対し、位置決め治具１１０の永久磁石１１１を車輪Ｃのフランジ部側の側面に吸着させる。さらに、支持シャフト１１３を摩擦力測定装置１側へと進出させ、当接ブロック１１６を摩擦力測定装置１のベースプレート１０の側面に当てる。この際、必要があれば、ネジハンドル１１７を操作して、位置決め機構部１１５と基台部１１８との間で支持シャフト１１３の位置を微調整する。このようにして、踏面Ｃｓ上の摩擦力測定装置１が位置決め治具１１０の支持シャフト１１３に当たって支えられるので、安定性が確保される。
【００４１】
次に、図８〜図１０を参照して、車輪Ｃのフランジ部表面Ｃｆの摩擦力測定時に用いる位置決め治具１３０について説明する。
図１０に示すように、位置決め治具１３０の当接ブロック部１３１には、一対のピン係合部１３３が一体形成されている。当接ブロック部１３１の側面１３１′、１３１″は、車輪Ｃのフランジ部表面Ｃｆに当接する当接部となる（図８、図９参照）。両ピン係合部１３３には、それぞれ孔１３４が形成されている。これら孔１３４間の長さは、摩擦力測定装置１の左右２本のピン５０の間隔に対応しており、各孔１３４内にはピン５０が係合可能となっている。両ピン係合部１３３の側部には、それぞれ固定ネジ１３５が設けられている。固定ネジ１３５を締め付けることで、位置決め治具１３０を摩擦力測定装置１のピン５０に固定することができる。
【００４２】
図８、図９に示すように、車輪Ｃのフランジ部表面Ｃｆの摩擦力を測定する際には、摩擦力測定装置１の４本のピンのうち、後端側の左右２本のピン５０Ｒに位置決め治具１３０を装着する。そして、前端側の左右２本のピン５０Ｆをフランジ部の内側に当てるとともに、位置決め治具１３０の当接ブロック部１３１の側面１３１′をフランジ部の端部近くに当てる。この場合、摩擦力測定装置１のスリップローラー２１は、前端側の左右２本のピン５０Ｆと、位置決め治具１３０の当接ブロック部１３１の側面１３１′との３点で、車輪Ｃに対する姿勢が決まる。このような位置決め治具１３０を用いることで、ローラー２１がフランジ部表面Ｃｆの内側に垂直に当たった状態で、安定した摩擦力測定を行うことができる。
【００４３】
なお、位置決め治具１３０の左右のピン係合部１３３を図８、図９に示す状態とは逆に係合させ、当接ブロック部１３１の側面１３１″がフランジ部の端部近くに当たるように組み付けることもできる。このように位置決め治具１３０を適宜組み換えることで、車輪Ｃのフランジ部表面Ｃｆの様々な形状にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施の形態に係る摩擦力測定装置の正面図である。
【図２】同摩擦力測定装置の正面断面図である。
【図３】同摩擦力測定装置の側面図である。
【図４】同摩擦力測定装置の側面断面図である。
【図５】同摩擦力測定装置の底面図である。
【図６】同摩擦力測定装置の駆動部を示す模式図である。
【図７】図７（Ａ）は、車輪の踏面の摩擦力測定時に用いる位置決め治具を示す図であり、同治具を用いた車輪に対する摩擦力測定装置の位置決め状態を示す側面図である。図７（Ｂ）は、同位置決め用治具の平面図である。
【図８】車輪のフランジ部の摩擦力測定時に用いる位置決め治具を示す図であり、同治具を用いた車輪に対する摩擦力測定装置の位置決め状態を示す側面図である。
【図９】図８の正面図である。
【図１０】車輪のフランジ部の摩擦力測定時に用いる位置決め治具を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  摩擦力測定装置                            １０  ベースプレート
２０  ローラー支持部                          ２１  スリップローラー
２５（２５′、２５″）  第１プーリー          ３０  保持機構
３１  ブラケット                              ３２  連結部材
３３  シャフト                                ３５  アーム
３６  ロードセル                              ３７  ケーブル
５０  ピン                                    ６０  押圧力設定機構
６１  ブロック                                ６３  押し付けバネ
６５  押し付けネジ                            ６６  ピストン
６７  ロックナット                            ６８  押圧部材
７０  ローラー駆動部                          ７１  紐
７２  第２プーリー                            ７３  第３プーリー
７４  第４プーリー                            ８０  テンションセンサ
８１  移動ブロック                            ８２  連結部材
８３  リニアガイド                            ８５  駆動機構
８６  正逆回転モーター                        ８７  ボールネジ
９０  ケーシング                              ９５  ハンドル
９６  両端固定部                              ９７  把持部
９９  操作ボタン
１１０  位置決め治具                          １１１  永久磁石
１１３  支持シャフト                          １１３ａ  溝
１１５  位置決め機構部                        １１５ａ  長穴
１１６  当接ブロック                          １１７  ネジハンドル
１１８  基台部                                １１９  ボールプランジャー
１１９ａ  ボール                              １１９ｂ  バネ
１３０  位置決め治具                          １３１  当接ブロック部
１３１′、１３１″  側面                      １３３  ピン係合部
１３４  孔                                    １３５  固定ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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