(57)【要約】【課題】複数の摩擦材の特性をそのばらつきを含めて迅速、高精度、かつ経済的に試験することができる摩擦試験機を提供する。【解決手段】試験円板を回転させる試験円板駆動ユニット部１２と、パッド試験片を試験円板に押圧すると共に摩擦力を測定する摩擦力測定部１４からなる複数の摩擦試験部を、試験円板を回転させるモータの横方向で、かつモータから略等距離の位置にモータを取り囲む様に配置する。また、試験円板とパッド試験片は、雰囲気の温湿度を一定に保つことのできる環境槽１８の内部に配置する。これにより、本実施形態の摩擦試験機１０では、同一条件で多数のパッド試験片の摩擦試験を的確、かつ効率的に行うことができる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する第１の試料に第２の試料を押圧させる複数の摩擦試験部と、
前記複数の摩擦試験部の前記第１の試料、及び前記第２の試料を内部に配置可能とし、内部の雰囲気を所望の温湿度に設定可能な環境槽と、
を備え、
各第１の試料の回転数を同一回転数に設定可能とすると共に、各第２の試料の押圧力を同一荷重に設定可能とする、ことを特徴とする摩擦試験機。
【請求項２】
１個のモータと、
前記摩擦試験部に設けられ前記第１の試料を取り付ける試料取付軸と、
前記モータの出力部からの回転力を前記試料取付軸に伝達する動力伝達手段と、
温湿度の調整された空気を前記環境槽内に吹き出す開口と、
を備え、
複数の前記試料取付軸は、前記モータの出力部から略等距離に配置されており、
複数の前記摩擦試験部は、前記開口から略等距離に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の摩擦試験機。
【請求項３】
前記第２の試料の前記第１の試料に対する押圧力を測定する第１の力測定手段と、
回転する前記第１の試料に押圧された前記第２の試料に作用する押圧力と直交する方向に作用する力を測定する第２の力測定手段と、
を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の摩擦試験機。
【請求項４】
前記摩擦試験部が６個設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の摩擦試験機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
自動車のブレーキは、車両の運動エネルギーを摩擦により熱に変換し、車両を減速あるいは停止させる装置である。
【０００２】
その構造は、一般にディスクブレーキとドラムブレーキに大別され、本発明が対象とするディスクブレーキは、効きの安定性、冷却性、応答性の面から乗用車および小型トラックの前輪に広く用いられている。
【０００３】
ブレーキが使用される条件や環境はきわめて広範囲にわたっており、またその基本性能として、条件によらずつねに摩擦係数μが高く効きが安定していること、耐摩耗性に優れ寿命が長いこと、鳴き、異音、振動を発生させないこと、が要求される。
【０００４】
このディスクブレーキの摩擦材には有機系、燒結合金系、セラミック系、Ｃ／Ｃコンポジットが用いられており、乗用車用には現在一般に有機系が用いられている。
【０００５】
ロータ材には、計量化を目的にアルミ複合材が一部採用されているが、乗用車用としてはねずみ鋳鉄が主流である。
【０００６】
本発明の摩擦試験機は、このようなブレーキ装置のうち乗用車用ディスクブレーキ装置に用いられる摩擦材料を対象に、試験室でのテストピースを用いた小規模な摩擦特性試験に好適な摩擦試験機に関する。
【０００７】
【従来の技術】
効きの安定性、耐摩耗性、鳴き、異音、振動の少なさ、などブレーキに要求される特性は数多い。
【０００８】
これらの要求項目を満たすために、これまでに、実車を用いた制動試験をはじめとして、ブレーキダイナモ試験、テストピースを用いた試験（特許２７１９２７５号）などが目的に応じて使用され、開発、改良が進められてきた。
【０００９】
これら従来の装置に共通しているのは、試験の対象となる試料数が１組が限定されている点にある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
１台の装置を用いてロットの特性のばらつきを試験する場合には、当然ながら同条件に装置をセットし何度も試験を繰り返す必要があり、したがって長い時間を要し、試験能率が悪いという問題があった。
【００１１】
試験能率を高めるためには、同性能の試験機を複数台設置し並列に試験を行えばよいが、実験精度を確保するために、装置の機差を極力排除して、細部にわたって温湿度条件や摺動条件を揃える必要があり、試験機整備に対する相当の配慮が必要である。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、複数の摩擦材の特性をそのばらつきを含めて迅速、高精度、かつ経済的に試験することができる、特に、自動車のブレーキ用摩擦材の摩擦試験に好適な摩擦試験機を提供することが目的である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の摩擦試験機は、回転する第１の試料に第２の試料を押圧させる摩擦試験部と、前記複数の摩擦試験部の前記第１の試料、及び前記第２の試料を内部に配置可能とし、内部の雰囲気を所望の温湿度に設定可能な環境槽と、を備え、各第１の試料の回転数を同一回転数に設定可能とすると共に、各第２の試料の押圧力を同一荷重に設定可能とする、ことを特徴としている。
【００１４】
次に、請求項１に記載の摩擦試験機の作用を説明する。
【００１５】
各々の摩擦試験部では、回転する第１の試料に第２の試料が押圧され、これら試料の摩擦試験が行われる。
【００１６】
各第１の試料の回転数を同一回転数に設定し、各第２の試料の押圧力を同一荷重に設定し、さらに第１の試料と第２の試料との摩擦試験を所望の温湿度に設定した環境槽内で行うことができるので、同一条件で多数の試料の摩擦試験を的確、かつ効率的に行うことができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の摩擦試験機において、１個のモータと、前記摩擦試験部に設けられ前記第１の試料を取り付ける試料取付軸と、前記モータの出力部からの回転力を前記試料取付軸に伝達する動力伝達手段と、温湿度の調整された空気を前記環境槽内に吹き出す開口と、を備え、複数の前記試料取付軸は、前記モータの出力部から略等距離に配置されており、複数の前記摩擦試験部は、前記開口から略等距離に配置されている、ことを特徴としている。
【００１８】
次に、請求項２に記載の摩擦試験機の作用を説明する。
【００１９】
第１の試料は試料取付軸に取り付けられて試験が行われる。
【００２０】
各々の試料取付軸は、１個のモータの回転力が動力伝達手段によって伝達されて回転する。
【００２１】
各々の試料取付軸は、モータの出力部から略等距離に配置されているので、モータの、例えば熱等の影響は各々の試料取付軸、即ち、第１の試料、及び第２の試料に対して同一に作用する。
【００２２】
したがって、動力伝達に起因する試料間の測定値のバラツキを抑えられる。
【００２３】
また、複数の試料取付軸を１個のモータで駆動するので、試料取付軸毎にモータを用いる場合に比較して消費電力を抑えることができる。
【００２４】
さらに、開口からは温湿度の調整された空気が環境槽内に送風され、これによって環境槽内が所望の温湿度に設定される。
【００２５】
ここで、複数の摩擦試験部が開口から略等距離に配置されているので、摩擦試験部周囲の空気の流れが摩擦試験部間で同じになり、温湿度条件を精度良く揃えることが可能となる。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の摩擦試験機において、前記第２の試料の前記第１の試料に対する押圧力を測定する第１の力測定手段と、回転する前記第１の試料に押圧された前記第２の試料に作用する押圧力と直交する方向に作用する力を測定する第２の力測定手段と、を有することを特徴としている。
【００２７】
次に、請求項３に記載の摩擦試験機の作用を説明する。
【００２８】
請求項３に記載の摩擦試験機によれば、第１の力測定手段による押圧力と、第２の力測定手段による押圧力にと直交する方向の力とを計測できるので、押圧力と押圧力にと直交する方向の力との比率から、第１の試料と第２の試料との間の摩擦係数を求めることができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の摩擦試験機において、前記摩擦試験部が６個設けられている、ことを特徴としている。
【００３０】
次に、請求項４に記載の摩擦試験機の作用を説明する。
【００３１】
請求項４に記載の摩擦試験機では、摩擦試験部が６個設けられているので、同時に６個の摩擦試験を同一条件で行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００３３】
図１には、本発明の一実施形態に係る摩擦試験機１０の全体構成が示されている。
【００３４】
摩擦試験機１０は、６つの装置部、即ち、ブレーキロータより切り出した試験円板を取り付けて滑りを付加するための試験円板駆動ユニット部１２、ブレーキパッドの一部分を矩形に切り出したパッド試験片を取り付け、空気圧シリンダにより押し付け力を付加し摩擦力を計測するための摩擦力測定部１４、可変速モータおよびその回転数制御回路よりなる駆動装置部１６、試験材料の雰囲気（温度、湿度）環境を付加するための環境槽１８、環境槽１８へ流入する空気の温度及び湿度を制御するための環境制御部としての恒温恒湿装置２０、摩擦力を記録するとともに装置全体を操作、モニタするための記録モニタ制御部２２を備えている。
（環境槽）
図１及び図２に示すように、環境槽１８は、ボックス形状とされ、床面に設置した箱状の本体フレーム２４の天板２６に搭載されている。
【００３５】
環境槽１８の中央には、天板２６の上面に取り付けられたボックスフレーム２８が配設されている。なお、ボックスフレーム２８は、一部分が環境槽１８の中央部分から上方に突出している。
【００３６】
ボックスフレーム２８は、本体フレーム２４の天板２６に対して垂直な第１側壁２８Ｂ、第２側壁２８Ｃ、第３側壁２８Ｄ、及び第４側壁２８Ｅを有しており、これらの側壁は隣接する側壁とは９０度の関係にある。これら第１側壁２８Ｂ、第２側壁２８Ｃ、第３側壁２８Ｄ、及び第４側壁２８Ｅの横幅は全て同一寸法であり、したがって、ボックスフレーム２８の上方から見た形状は正方形となっている。
（駆動装置部）
駆動装置部１６は本体フレーム２４の内部中央に配置されている。
【００３７】
図１及び図３に示すように、駆動装置部１６は、天板２６の下面に鉛直方向に延びる支柱３０を備えている。
【００３８】
支柱３０の側面には、上下一対の軸受け３２が取り付けられており、軸受け３２の下方には、減速機付きのモータ３４が、出力部としての回転軸３４Ａを上方に向けて取り付けられている。
【００３９】
各軸受け３２にはボールベアリング３６が取り付けられている。
【００４０】
これらのボールベアリング３６によって、軸芯を鉛直方向とした駆動軸３８が回転可能に支持されている。
【００４１】
駆動軸３８とモータ３４の回転軸３４Ａとはカップリング４０により連結されている。
【００４２】
モータ３４の回転軸３４Ａには、回転検出用の歯車４２が取り付けられている。
【００４３】
また、歯車４２の側方には、歯車４２の歯を検出可能な回転センサ４４が設けられている。
【００４４】
駆動軸３８には、本発明の動力伝達手段の一部を構成するタイミングプーリー４６が３個取り付けられている。
【００４５】
図７に示すように、回転センサ４４は、記録モニタ制御部２２に接続されている。また、モータ３４は、インバーター４８を介して記録モニタ制御部２２に接続されている。
【００４６】
図５に示すように、モータ３４は、本体フレーム２４を平面視したときに、本体フレーム２４の略中心に位置している。
（試験円板駆動ユニット部）
図２に示すように、本体フレーム２４の天板２６には、環境槽１８の内部で、かつボックスフレーム２８の第１側壁２８Ｂ、第２側壁２８Ｃ、及び第３側壁２８Ｄの各々の外面から一定寸法離れた位置に、一対の試験円板駆動ユニット部１２が配置されている。
【００４７】
即ち、本実施形態では、ボックスフレーム２８の周囲に６個の試験円板駆動ユニット部１２が配設されている。
【００４８】
試験円板駆動ユニット部１２は、本発明の摩擦試験部の一部を構成している。
【００４９】
図４に示すように、試験円板駆動ユニット部１２は、フランジ付きの円筒状ホルダー５０を備えている。
【００５０】
円筒状ホルダー５０は、ボルト５２にて天板２６の下面に固定されている。
【００５１】
円筒状ホルダー５０の軸芯には一定径の貫通孔５４が形成されている。
【００５２】
天板２６には、貫通孔５４と同軸的に孔５６が形成されている。孔５６及び貫通孔５４には、上方より軸受け５８が挿入されている。
【００５３】
軸受け５８は、天板２６にボルト６０にて固定されている。
【００５４】
軸受け５８の軸芯には貫通孔６２が形成されており、貫通孔６２には、軸芯を鉛直方向とした本発明の試料取付軸としてのユニット軸６４が挿入されている。
【００５５】
貫通孔６２は、上側及び下側が部分的に大径に形成され、上の大径部分にはユニット軸６４を回転自在に支持するためのローラベアリング６６、及び塵の進入を防止するダストシール６８が圧入されており、下の大径部分にはローラベアリング７０、及びダストシール７２が圧入されている。
【００５６】
軸受け５８の上端には、ダストシール６８の抜けを防止する環状の押え板７４が取り付けられており、軸受け５８の下端にはダストシール７２の抜けを防止する環状の押え板７６が取り付けられている。
【００５７】
ユニット軸６４には、ローラベアリング６６の上側に段部６４Ａが形成されており、この段部６４Ａがローラベアリング６６の内輪に当接している。
【００５８】
なお、ユニット軸６４に作用する鉛直方向の荷重は、ローラベアリング６６、軸受け５８、天板２６の順に支持される。
【００５９】
軸受け５８には、円筒状ホルダー５０に挿入されている部分の長手方向中間部に幅広の溝７８が形成されている。
【００６０】
軸受け５８には、内外を貫通するネジ孔８０及びネジ孔８２が形成されている。
【００６１】
ネジ孔８０には配管継手８４が取り付けられており、ネジ孔８２には配管継手８６が取り付けられている。
【００６２】
配管継手８４には円筒状ホルダー５０の内周面と溝７８とで囲まれる空間に冷却水を送り込むための配管８８が接続され、配管継手８６には該空間の冷却水を排出するための配管９０が接続されている。
【００６３】
なお、配管８８には、電磁弁、ポンプ、及び冷却水タンク（図示せず）等が連結されている。
【００６４】
円筒状ホルダー５０の内周面と溝７８とで囲まれる空間に冷却水を供給させることにより、軸受け５８、ローラベアリング６６、ローラベアリング７０、ユニット軸６４等を冷却することができる。
【００６５】
天板２６の上面には、軸受け５８から突出したユニット軸６４を取り囲むボックス９２が取り付けられている。
【００６６】
ボックス９２の上面中央には、ユニット軸６４の上端が露出するように開口９４が形成されている。
【００６７】
ボックス９２の内部には、ユニット軸６４の上端近傍を加熱するための円筒状のヒータ９６が設けられている。
【００６８】
なお、ボックス９２の内部には、ユニット軸６４及びヒータ９６を取り囲むように断熱材９８及び断熱材１００が設けられている。
【００６９】
ユニット軸６４の上端には、雄ネジの形成された固定軸１０２が軸心部分に一体的に設けられており、固定軸１０２から離れた位置に回り止め用のピン１０４が一体的に設けられている。
【００７０】
ユニット軸６４の上方には、ユニット軸６４の上端に取り付けた後述する本発明の第１の試料としての試験円板１５４の表面温度を検出するための表面温度センサ１０６が配置されている。
【００７１】
図７に示すように、ヒータ９６、配管８８に連結された電磁弁８９、ポンプ９１は、温調器１０７を介して記録モニタ制御部２２に接続されており、表面温度センサ１０６も記録モニタ制御部２２に接続されている。
【００７２】
記録モニタ制御部２２は、表面温度センサ１０６で試験円板１５４の温度を測定し、表面温度センサ１０６からのセンサ出力信号をフィードバック信号として温調器１０７を介してヒータ９６、電磁弁８９、ポンプ９１を制御して試験円板１５４の温度を一定の温度に保つことができる。
【００７３】
図４に示すように、ユニット軸６４の下端側には、本発明の動力伝達手段の一部を構成するタイミングプーリー１０８がナット１１０及びキー１１２にて取り付けられている。
【００７４】
また、ユニット軸６４には、ローラベアリング７０の下側にカラー１１４が挿入されており、カラー１１４は、ユニット軸６４に形成された雄ネジに螺合させたナット１１６にてローラベアリング７０の内輪に押し付けられている。
【００７５】
ここで、各側壁の外側における一対の試験円板駆動ユニット部１２のユニット軸６４は、図２、及び図５に示すように、側壁外面の横幅方向中央部分を通る垂線ＨＬの両側に、垂線ＨＬから等距離の位置に配置されており、各試験円板駆動ユニット部１２のユニット軸６４は、駆動軸３８から等距離（図５の寸法Ｒ）に配置されている。
【００７６】
ボックスフレーム２８の天板２６の下方には、図５に示すように、ボックスフレーム２８の側壁外面の横幅方向中央部分を通る垂線ＨＬ上に、本発明の動力伝達手段に一部を構成するプーリー１１８が配置されている。
【００７７】
これらのプーリー１１８は、天板２６に取り付けられた軸受けに支持され軸（図示せず）に取り付けられている。
【００７８】
ボックスフレーム２８の各側壁に対向して配置された一対の試験円板駆動ユニット部１２のタイミングプーリー１０８、及びプーリー１１８には、本発明の動力伝達手段の一部を構成するタイミングベルト１２０が巻き掛けられており、このタイミングベルト１２０は駆動軸３８の何れか一つのタイミングプーリー４６に巻き掛けられている。
【００７９】
したがって、駆動軸３８を回転させることによって、６個のユニット軸６４を同時に同速度で回転させることができる。
（摩擦力測定部）
図１に示すように、各試験円板駆動ユニット部１２の上方には、摩擦力測定部１４が設けられている。
【００８０】
摩擦力測定部１４は、前述した試験円板駆動ユニット部１２と同様に、本発明の摩擦試験部の一部を構成している。
【００８１】
図６に示すように、摩擦力測定部１４は、空気圧シリンダ１２２を備えている。
【００８２】
図２及び図６に示すように、空気圧シリンダ１２２は、ボックスフレーム２８の第１側壁２８Ｂ、第２側壁２８Ｃ、及び第３側壁２８Ｄの各々の外面で、かつ環境槽１８の上方に突出した部分に各々一対取り付けられている。
【００８３】
空気圧シリンダ１２２は鉛直方向に取り付けられ、空気圧シリンダ１２２のシリンダ本体１２２Ａからはロッド１２２Ｂが下方に突出しており、ロッド１２２Ｂの先端側は環境槽１８の内部に挿入されている。
【００８４】
第１側壁２８Ｂ、第２側壁２８Ｃ、及び第３側壁２８Ｄの各々の外面には、空気圧シリンダ１２２の下方に、直線運動案内システムのレール（直線運動案内軸受け用レール）１２４Ａが鉛直方向に取り付けられている。
【００８５】
レール１２４Ａには、一対のブロック（直線運動案内軸受け）１２４Ｂがスライド自在に設けられている。
【００８６】
一対のブロック１２４Ｂには、サブフレーム１２６が取り付けられている。
【００８７】
サブフレーム１２６の側面には、水平方向に延びる本発明の第２の力測定手段の一部を構成するホルダー部１２８が取り付けられている。
【００８８】
ホルダー部１２８の先端側下面には、先端側に後述する本発明の第２の試料としてのパッド試験片１５８を取り付ける穴１３０が形成されている。
【００８９】
穴１３０は、ユニット軸６４の上端に対向し、かつユニット軸６４の軸芯から径方向外側へ一定寸法離れた位置に配置されている。
【００９０】
サブフレーム１２６の上端には、本発明の第１の力測定手段としての押し付け荷重検出用のロードセル１３２が取り付けられており、ロードセル１３２の上面に空気圧シリンダ１２２のロッド１２２Ｂの下端が当接するようになっている。
【００９１】
なお、ロードセル１３２は、市販の歪みゲージ式ロードセルを用いることができる。
【００９２】
図７に示すように、押し付け荷重検出用のロードセル１３２は記録モニタ制御部２２に接続されている。
【００９３】
図６に示すように、ホルダー部１２８の側面には、本発明の第２の力測定手段の一部を構成する歪みゲージ１３４が取り付けられている。
【００９４】
歪みゲージ１３４は、ホルダー部１２８に作用する水平方向（図６の紙面裏表方向）の力を検出するために設けられている。
【００９５】
図７に示すように、歪みゲージ１３４は、記録モニタ制御部２２に接続されており、記録モニタ制御部２２は歪みゲージ１３４の抵抗値の変化からホルダー部１２８に作用する力（パッド試験片１５８に作用する押圧方向と直交する方向の力）を測定することができる。
【００９６】
図６に示すように、空気圧シリンダ１２２は、電磁弁１３６、圧力設定を電気制御可能なレギュレータ１３８を介してエアコンプレッサ１４０に接続されている。
【００９７】
これら電磁弁１３６、レギュレータ１３８及びエアコンプレッサ１４０は、記録モニタ制御部２２に接続されている。
【００９８】
図２に示すように、天板２６には、第４側壁２８Ｅの側方に配管ボックス１４２が設けられており、配管ボックス１４２には、摩擦力測定部１４に関係する配管、配線類（図示せず）等が収納されている。
（恒温恒湿装置）
恒温恒湿装置２０は、例えば、ヒートポンプ式のエアコンディショナー、加湿器等を備えており、所望の温度及び湿度に設定した空気を送風可能としている。
【００９９】
図１、及び図７に示すように、恒温恒湿装置２０は、記録モニタ制御部２２に接続されて制御される。
【０１００】
恒温恒湿装置２０には、所望の温度及び湿度に設定した空気を送風するためのダクト１４４が接続されている。
【０１０１】
図１、及び図８に示すように、ダクト１４４の先端は、ボックスフレーム２８の天板２８Ａに接続されており、恒温恒湿装置２０で生成された所望の温度及び湿度に設定された空気がボックスフレーム２８の内部に送風されるようになっている（図中の矢印は空気の流れる向きを示している。）。
【０１０２】
ボックスフレーム２８の第１側壁２８Ｂ、第２側壁２８Ｃ、及び第３側壁２８Ｄには、環境槽１８の内部に所望の温度及び湿度に設定した空気を導入するための開口１４６が形成されている。
【０１０３】
開口１４６は、各側壁の横幅方向の中央部分に上下に２個形成されている。
【０１０４】
したがって、各側壁正面において、２つの試験円板駆動ユニット部１２は、開口１４６から等距離の位置にある。
【０１０５】
図８に示すように、環境槽１８（図８では図示省略）の内部の天板２６には、第１側壁２８Ｂ、第２側壁２８Ｃ、及び第３側壁２８Ｄの正面側に排気用ダクト１４８の一端が開口している。
【０１０６】
各排気用ダクト１４８の他端は、環境槽１８の内部の空気を排出するための排気ファン１５０に接続されている。
【０１０７】
また、排気ファン１５０は図示しないダクトを介して恒温恒湿装置２０に接続されており、排気ファン１５０を通過した空気が恒温恒湿装置２０に戻され、再び開口１４６から吹出されるようになっている。
【０１０８】
なお、排気ファン１５０の空気入り側には、空気中の粉塵等を除去するためのフィルター（図示せず）が設けられている。
（記録モニタ制御部）
記録モニタ制御部２２は、コンピュータ、入出力制御装置、外部記録装置、ＣＲＴモニタ２２Ａ等を備えており、駆動軸３８の回転数、環境槽１８内の温湿度、パッド試験片１５８の押し付け力等、試験条件の設定と自動調整ならびにデータ記録を行うことができる。
（作用）
次に、本実施形態の摩擦試験機１０を用いたブレーキ材の試験方法を説明する。
【０１０９】
試験には、図９に示すようなブレーキロータ１５２の一部分を円形に切り出した試験円板１５４と、図１０に示すようなブレーキパッド１５６の一部分を矩形に切り出したパッド試験片１５８とを用いる。
【０１１０】
本実施形態では、ブレーキロータ１５２の試験円板１５４は、直径約５０ｍｍ、厚さ約５ｍｍである。
【０１１１】
なお、試験円板１５４の中央には、ユニット軸６４の固定軸１０２を挿通させる孔１６０と、回り止め用のピン１０４を挿入する小孔１６２を形成する。
【０１１２】
試験円板１５４の直径は、通常の乗用車用ブレーキロータの摺動面の半径方向の幅に相当する寸法である。
【０１１３】
また、試験円板１５４の５０ｍｍという寸法は、試験後、分析装置を用いて摩擦面の表面分析を行う場合に、そのまま分析装置に取り付けることができるという点で好都合な寸法でもある。
【０１１４】
一方、本実施形態では、パッド試験片１５８は、１ｃｍ角である。
【０１１５】
試験円板１５４は、図４に示すようにワッシャ１６４、及びナット１６６を用いてユニット軸６４の上端に固定する。
【０１１６】
一方、パッド試験片１５８は、図６に示すようにホルダー部１２８の穴１３０に挿入する。
【０１１７】
空気圧シリンダ１２２にエアコンプレッサ１４０からの圧縮空気を送ると、ロッド１２２Ｂがサブフレーム１２６を下方に押圧し、その結果、パッド試験片１５８が試験円板１５４に押圧される。
【０１１８】
記録モニタ制御部２２は、ロードセル１３２で検出された力をモニタしてレギュレータ１３８を調整し、パッド試験片１５８の押圧力を所望の値に設定することができる。
【０１１９】
本実施形態では、６個の摩擦力測定部１４を備えており、６個のパッド試験片１５８に対して同一の押圧力を作用させることができる。
【０１２０】
また、試験開始から終了まで一定の力でパッド試験片１５８を試験円板１５４に押圧させたり、予め設定された条件（プログラム）に従って試験途中で押圧力を可変することもできる。
【０１２１】
また、記録モニタ制御部２２は、回転センサ４４からの回転数検出信号をモニタしてインバーター４８を制御し、モータ３４の回転数を制御することができる。
【０１２２】
このため、例えば、試験開始から終了まで一定の回転数でユニット軸６４を回転させたり、予め設定された条件（プログラム）に従って試験途中で回転数を可変することもできる。
【０１２３】
本実施形態では、駆動軸３８の回転力を複数のタイミングベルト１２０を用いて複数のユニット軸６４へ伝達する構成としたので、複数のユニット軸６４を同一回転数で回転させることができる。
【０１２４】
なお、記録モニタ制御部２２は、恒温恒湿装置２０を制御する。恒温恒湿装置２０にて生成された所望の温度及び湿度に設定された空気は、ダクト１４４、ボックスフレーム２８及び開口１４６を介して環境槽１８の内部に供給され、環境槽１８の内部の雰囲気が、所望の温度及び湿度に調整される。
【０１２５】
ボックスフレーム２８の第１側壁２８Ｂ、第２側壁２８Ｃ、及び第３側壁２８Ｄの各側壁正面において、２つの試験円板駆動ユニット部１２は、開口１４６から等距離の位置にあるので、試験円板駆動ユニット部１２の周囲の空気の流れがユニット間で同じになり、温湿度条件を精度良く揃えることが可能となる。
【０１２６】
また、環境層内の空気は、環境槽１８の内部の天板２６に設けた排気用ダクト１４８を介して排出され、フィルター、及び排気ファン１５０を介して恒温恒湿装置２０に戻されるので、気流が一様となり摩耗粉が空中に飛散して摩擦条件に悪影響を及ぼすことがない。
【０１２７】
本実施形態の摩擦試験機１０では、各試験円板１５４の回転数を同一回転数に設定し、各パッド試験片１５８の押圧力を同一荷重に設定し、試験円板１５４とパッド試験片１５８との摩擦試験を所望の温湿度に設定した環境槽１８の中で行うことができる。
【０１２８】
このように、記録モニタ制御部２２は、試験円板１５４の回転数、環境槽１８の温湿度、パッド試験片１５８の押圧力、試験円板１５４の温度等の試験条件の設定を行い、これら試験条件を記録することができる。
【０１２９】
また、各々のユニット軸６４は、モータ３４の横方向にモータ３４から略等距離に配置されているので、モータ３４の熱等の影響は各々のユニット軸６４に装着された試験円板１５４及びパッド試験片１５８に対して同一に作用する。
【０１３０】
したがって、本実施形態の摩擦試験機１０では、同一条件で多数のパッド試験片１５８の摩擦試験を的確、かつ効率的に行うことができる。
【０１３１】
さらに、各試験円板駆動ユニット部１２、及び摩擦力測定部１４をモータ３４から略等距離に配置したので、装置をコンパクトにまとめ、設置スペースを小さくすることができる。
【０１３２】
また、本実施形態の摩擦試験機１０では、一つのモータ３４で複数の試験円板駆動ユニット部１２を駆動しているので、各々の試験円板駆動ユニット部に独立したモータを設置する場合に比較して、装置を構成する部品総点数が少なく、省スペース化が可能、装置製作に際し経済的、故障が少なく信頼性が高くメインテナンスも容易、ユニット間の回転数を揃えるための特別な制御が不要、運転動力を少なく抑えることが出来る、等の数々の効果がある。
【０１３３】
なお、一つのブレーキロータ１５２から６０度刻みに６個の試験円板１５４を切り出して摩耗試験を行うと、周方向全体にどのような偏摩耗、ひいては厚みの差が生じるのか、具体的には、１周に対して１山の摩耗分布になるのか、あるいは２山、さらには３山なのかを１回の摩耗試験で測定することができる。
【０１３４】
摩耗分布は、ブレーキをかけたときに生じるブレーキ偏摩耗に起因する振動の周波数や振幅に密接に関係しており、６という数は、分布の形が１山か２山あるいは３山なのかを判定するための、いわば最小公倍数に相当する。したがって、６個の試験円板１５４を揃えて同時に摩耗試験することは、実用面でその意味は大きい。
［その他の実施形態］
上記実施形態では、本体フレーム２４の略中心位置にモータ３４を配置し、これを駆動源として一定半径（Ｒ）位置に６組の試験円板駆動ユニット部１２を配置してタイミングベルト駆動する構成としたが、試験円板駆動ユニット部１２の配置は６組に限定するものではない。
【０１３５】
モータ３４から試験円板駆動ユニット部１２への動力の伝達方法は、タイミングベルト１２０に限らず、チェーン、ギア列等でも可能である。
【０１３６】
上記実施形態では、１個のモータ３４で複数の試験円板駆動ユニット部１２を駆動したが、試験円板駆動ユニット部毎にモータを各々配置して同期運転をしても良い。なお、モータ３４は１個の方が消費電力の点では有利である。
【０１３７】
上記実施形態では、パッド試験片１５８を試験円板１５４に押圧させるために空気圧シリンダ１２２を用いたが、空気圧シリンダ１２２に代えて、重錘、ばね、油圧シリンダ等を用いても良い。
【０１３８】
上記本実施形態では、試験円板１５４は、ブレーキロータ１５２の一部分を切り出したものであったが、別途準備した鋳鉄材から切り出したものであっても良い。
【０１３９】
上記実施形態では、各試験円板駆動ユニット部１２のユニット軸６４が、駆動軸３８から等距離に配置されていたが、モータ３４からの熱の影響がユニット軸６４毎でばらつかないのであれば、ユニット軸６４と駆動軸３８との距離はユニット軸６４毎に若干異なっていても良い。
【０１４０】
また、上記実施形態では、各側壁正面において、２つの試験円板駆動ユニット部１２が開口１４６から等距離の位置にあったが、送風の影響がユニット毎でばらつかないのであれば、開口１４６から一方の試験円板駆動ユニット部１２までの距離と、開口１４６から他方の試験円板駆動ユニット部１２までの距離とが若干異なっていても良い。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の摩擦試験機によれば、複数個の材料に対して迅速、高精度、かつ経済的に摩擦試験を実施することができる、という優れた効果を有する。
【０１４２】
なお、この摩擦試験機は、とりわけ試験のｎ数が多い場合、すなわち同条件で多数の摩擦材を試験する場合に適し、例えば、ロータ材摩擦特性の周方向の不均一性や、パッドのロット間の特性ばらつきに関する試験を、的確かつ効率良く行うことが可能である。
【０１４３】
請求項２に記載の摩擦試験機によれば、動力伝達に起因する試料間の測定値のバラツキを抑えることができる、という優れた効果を有する。また、複数の駆動軸を１つのモータで駆動するので、駆動軸毎にモータを用いる場合に比較して消費電力を抑えることができる、という優れた効果を有する。
【０１４４】
請求項３に記載の摩擦試験機によれば、第１の試料と第２の試料との間の摩擦係数を求めることができる。
【０１４５】
請求項４に記載の摩擦試験機によれば、１回の摩耗試験で、ブレーキロータの周方向の摩耗の分布を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実施形態を示す全体構成図である。
【図２】摩擦試験機の一部の部品を省略した平面図である。
【図３】駆動装置部の一部を断面にした側面図である。
【図４】試験円板駆動ユニット部の縦断面図である。
【図５】駆動装置部、及び試験円板駆動ユニット部の平面である。
【図６】摩擦力測定部の側面図である。
【図７】電気系のブロック図である。
【図８】ボックスフレーム付近の斜視図である。
【図９】ブレーキディスク及び試験円板の斜視図である。
【図１０】ブレーキパッド及びパッド試験片の斜視図である。
【符号の説明】
１０　　摩擦試験機
１２　　試験円板駆動ユニット部（摩擦試験部）
１４　　摩擦力測定部（摩擦試験部）
１８　　環境槽
２０　　恒温恒湿装置
３４　　モータ
３４Ａ　回転軸（出力部）
４６　　タイミングプーリー（動力伝達手段）
６４　　ユニット軸（試料取付軸）
１０８　タイミングプーリー（動力伝達手段）
１１８　プーリー（動力伝達手段）
１２０　タイミングベルト（動力伝達手段）
１２８　ホルダー部（第２の力測定手段）
１３２　ロードセル（第１の力測定手段）
１３４　歪みゲージ（第２の力測定手段）
１４６　開口
１５４　試験円板（第１の試料）
１５８　パッド試験片（第２の試料）
【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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