(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台枠に摩擦測定部及び摩擦測定部を回転する駆動部が設けられ、摩擦測定部を上昇した状態で駆動部を駆動し、摩擦測定部を測定速度に回転した状態で駆動部を停止し、そして、摩擦測定部を下降して路面に接触させる測定装置本体と、測定装置本体の摩擦測定部に設けた変位計の変位信号、及び駆動部に設けた回転計の回転信号を受けて動摩擦係数を演算する制御部を有するコントローラとで構成された動摩擦係数測定装置において、前記測定装置本体の下部に測定しようとする部分に水を散布するように、給水タンク及び給水タンクに給水弁を介して接続された散水ノズルを設け、前記コントローラの制御部は、摩擦測定部の回転数が測定速度の一定量手前になった時に前記給水弁へ開信号を出力し、摩擦測定部の回転が低い所定測定速度になった時に閉信号を出力する機能を有することを特徴とする動摩擦係数測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路、滑走路、又はグラウンド等の路面の動摩擦係数測定装置に関し、特にウエットすなわち濡れた状態の路面の動摩擦係数を測定するための動摩擦係数測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路、滑走路、又はグラウンド等の動摩擦係数測定装置としては、本出願人が提案した特開昭６０−６８４７号が知られている。この公知の動摩擦係数測定装置は、乾いた路面の動摩擦係数を測定するには有効であるが、濡れた路面の動摩擦係数を測定することができない。そして、雨が降って濡れた状態の路面はスリップし易く、事故の多くは濡れた路面のスリップが原因で発生している。
【０００３】
そのために、給水タンクを載置してその給水タンクから水を測定しようとする部分に散布して、濡れた路面を作り出して濡れた路面の動摩擦係数を測定することは知られている。
【０００４】
しかしながら、かかる動摩擦係数測定装置は可搬式であるために小型軽量でなければならない。しかるに給水タンクを載置すれば、それだけ重量が増し、移動作業が面倒になる。また給水タンクの容量を大きくすればその分重く大きくなり、また小さくすると測定回数が少なくなり、別途給水タンクへの給水補給を考えねばならない。
【０００５】
さらに給水タンクからの給水弁を開閉することは面倒であり、そのために給水弁の開閉の忘れによる測定の不備や水の無駄が生ずる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、給水タンクの容量を最小限とし、水の無駄がなく、しかも好適に濡れた路面の動摩擦係数を測定できる動摩擦係数測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、台枠に摩擦測定部及び摩擦測定部を回転する駆動部が設けられ、摩擦測定部を上昇した状態で駆動部を駆動し、摩擦測定部を測定速度に回転した状態で駆動部を停止し、そして、摩擦測定部を下降して路面に接触させる測定装置本体と、測定装置本体の摩擦測定部に設けた変位計の変位信号、及び駆動部に設けた回転計の回転信号を受けて動摩擦係数を演算する制御部を有するコントローラとで構成された動摩擦係数測定装置において、前記測定装置本体の下部に測定しようとする部分に水を散布するように、給水タンク及び給水タンクに給水弁を介して接続された散水ノズルを設け、前記コントローラの制御部は、摩擦測定部の回転数が測定速度の一定量手前になった時に前記給水弁へ開信号を出力し、摩擦測定部の回転が低い所定測定速度になった時に閉信号を出力する機能を有している。
【０００８】
したがって、測定しようとする路面に動摩擦係数測定装置を設置して駆動部により摩擦測定部を回転させるが、例えば濡れた状態で８０ｋｍ／ｈの速度の動摩擦係数を測定したい場合、摩擦測定部の回転数が６０ｋｍ／ｈになったときに、コントローラの制御部は給水弁を開く。すると散水ノズルから測定しようとする路面に散水作業が行われるが、摩擦測定部が測定速度すなわち８０ｋｍ／ｈになったときにすぐに測定作業を開始しても確実な測定作業がてきる。
【０００９】
そして例えば８０ｋｍ／ｈ以下の濡れた状態の動摩擦係数を順次公知の態様て測定する。この測定作業は例えば４０ｋｍ／ｈで終了するものとすれば低い所定測定速度である４０ｋｍ／ｈの所でコントローラの制御部は給水弁を閉じる。
しかしながら、その弁を閉じる所定速度は最高速度でもよく停止時すなわち速度零でもよい。また例えば４０ｋｍ／ｈ以下の場合は、給水弁は始めから開き、最高速度４０ｋｍ／ｈで閉じてもよい。
【００１０】
このように本発明によれば、コントローラの制御部が測定作業に必要最小限の範囲内で給水弁を開くので、散水に無駄がなく、かつ給水弁の開閉の忘れもない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の動摩擦係数測定装置の実施の形態を説明する。
図１に示すように、動摩擦係数測定装置は、測定装置本体Ａと、測定装置本体Ａに信号線Ｌ１で接続されたコントローラＢで構成されている。このコントローラＢには１００程度の測定データを蓄積することができ、コントローラＢに蓄積された測定データは信号線Ｌ２を介してパソコンＣに収集されるようになっている。
【００１２】
図２、３に示すように、測定装置本体Ａの摩擦測定部１は駆動部２により回転され、駆動部２は台枠３上に固定されたホルダー４によって支持され、ホルダー４のレバー５を上下動させることにより摩擦測定部１と共に昇降できるようになっている。そして、台枠３の底面の４隅には測定装置本体Ａを被測定路面に安定してセットするためのゴム座６が設けられている。この測定装置本体Ａ自体は例えば特公平３−１００６２号公報記載の装置を適用できる。
【００１３】
台枠３上には給水タンク７が設けられ、台枠３の下方には摩擦測定部１へ向けられた散水ノズル８が設けられ、給水タンク７と散水ノズル８とはパイプ９で接続され、パイプ９には給水弁１０が介装されている。
【００１４】
摩擦測定部１の駆動軸１１には慣性の大きな駆動円盤１２が固着され、駆動円盤１２の下側には慣性の小さい円板１３が回転自在に装着されている。この駆動円盤１２と円板１３とはバランスバネ１４によって連結されており、円板１３はバランスバネ１４を介して駆動円盤１２と共に回転するようになっている。そして、円板１３の下面には駆動軸１１と同心円上に３個の摩擦係数測定用のゴム体１５が固着され、駆動円盤１２の下面には円板１３のゴム体１５に垂直荷重を加えるためのコロ１６が取り付けられている。
【００１５】
駆動円盤１２と円板１３との間には、円板１３に負荷が掛かった際にバランスバネ１４の変位量を測定して電気量に変換する変位計１７が設けられている。また、駆動円盤１２の上面にはスリップリング１８が固着され、駆動部２のケース下面に植設された支柱１９にはブラシ２０が設けられている。そして、変位計１７が発生する変位信号はスリップリング１８からブラシ２０を介して取り出され、信号線Ｌ１を介してコントローラＢに送られるようになっている。
【００１６】
駆動部２のモータ２１はモータ支柱２２によって駆動部２のケース内に支持され、カップラー２３を介して駆動軸１１を回転し、駆動軸１１の回転を測定する回転計２４が設けられている。駆動軸１１は駆動部２のケース下面に取り付けられたベアリング２５によって支持され、摩擦測定部１は駆動軸１１を介して駆動部２と一体になって昇降するようになっている。そして、コントローラＢの駆動信号を信号線Ｌ１を介して受けてモータ２１が駆動し、回転計２４からの回転信号が信号線Ｌ１を介してコントローラＢへ伝わるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、コントローラＢには、測定条件、例えば路面状態、測定速度、測定場所、天候、測定日、測定者等を入力するキーボード２６、測定開始を指示する測定スイッチ２７、測定結果を表示するディスプレイ２８、及び制御部２９等が設けられている。
【００１８】
コントローラＢの制御部２９は、測定装置本体Ａのモータ２１へ駆動信号を出力し、給水弁９へ開閉信号を出力し、回転計２４から回転信号が入力し、変位計１７から変位信号が入力する。そして、制御部２９は、測定装置本体Ａから受けた回転信号及び変位信号から速度及び動摩擦係数を演算し、ディスプレイ２８に表示するようになっている。
【００１９】
パソコンＣは信号線Ｌ２を介してコントローラＢから測定データを受け、この測定データを解析して更に詳しい動摩擦係数のデータを得るためのものである。
【００２０】
次に図４のフロー図に基づいて、動摩擦係数測定装置の測定動作を測定速度８０ｋｍ/ｈの例で説明する。
【００２１】
１）  乾いた路面の動摩擦係数の測定
測定装置本体Ａを被測定路面上へ置き、コントローラＢのキーボード２６から、路面状態（乾いた路面）、測定速度（８０ｋｍ/ｈ）、さらに、測定場所、天 候、測定日、測定者等の測定条件を入力する（ＳＴ１）。次にレバー５を下げ、摩擦測定部１及び駆動部２を上昇して路面から浮かせ（ＳＴ２）、コントローラＢの測定スイッチ２７をオンすると（ＳＴ３）、モータ２１が駆動されて駆動軸１１が回転する（ＳＴ４）。
【００２２】
駆動軸１１の回転は回転計２４で測定され、回転信号がコントローラＢの制御部２９へ刻々と入力し、制御部２９は回転信号から速度を演算する。そして、乾いた路面の測定であるので（ＳＴ５のＹＥＳ）、測定速度（８０ｋｍ／ｈ）になると（ＳＴ６）、モータ２１への駆動信号が停止し、ディスプレイ２８に測定可を表示する（ＳＴ７）。
【００２３】
測定可が表示されたならば、レバー５を上げて摩擦測定部１及び駆動部２を下降し、ゴム体１５を路面に接触させる（ＳＴ８）。
【００２４】
ゴム体１５が路面に接触することによる摩擦力は円板１３を止めようとするが、駆動円盤１２は慣性力により回転し続けようとする。そして、慣性力で回転しようとする駆動円盤１２と摩擦力で停止しようとする円板１３との間には捩れが生じ、この力はバランスバネ１４を変位させ、その変位量は変位計１７によって測定され、変位信号がスリップリング１８、ブラシ２０、及び信号線Ｌ１を介してコントローラＢに刻々と送られる。
【００２５】
そして、駆動円盤１２及び円板１３は、ゴム体１５に掛かる摩擦力により徐々に減速され停止し、速度が零となる（ＳＴ９）。
【００２６】
このようにして測定装置本体Ａの回転計２４からの回転信号、及び変位計１７からの変位信号がコントローラＢに刻々と送られる。そして、測定装置本体Ａから回転信号及び変位信号を受けたコントローラＢの制御部２９は、回転信号から速度を演算し、この速度及び変位信号から速度毎の動摩擦係数を演算する。そして、図５に示すような速度と動摩擦係数のデータをディスプレイ２８に表示する（ＳＴ１０）。
【００２７】
２）  濡れた路面の動摩擦係数の測定
測定装置本体Ａを被測定路面上へ置き、コントローラＢのキーボード２６から、路面状態（濡れた路面）、測定速度（８０ｋｍ/ｈ）、さらに、測定場所、天 候、測定日、測定者等の測定条件を入力する（ＳＴ１）。次にレバー５を下げ、摩擦測定部１及び駆動部２を上昇して路面から浮かせ（ＳＴ２）、コントローラＢの測定スイッチ２７をオンすると（ＳＴ３）、モータ２１が駆動されて駆動軸１１が回転する（ＳＴ４）。
【００２８】
駆動軸１１の回転は回転計２４で測定され、回転信号がコントローラＢの制御部２９へ刻々と入力し、制御部２９は回転信号から速度を演算する。そして、濡れた路面の測定であるので（ＳＴ５のＮＯ）、演算された速度が測定速度（８０ｋｍ／ｈ）から一定速度（例えば２０ｋｍ／ｈ）を減じた速度（６０ｋｍ／ｈ）になると（ＳＴ１１）、給水弁１０を開き（ＳＴ１２）、給水タンク７内の水は散水ノズル８から路面へ向けて散水される。
なお、この給水弁１０が開く速度は零でもよい。すなわち一定速度とは測定速度と同じでもよい。
【００２９】
そして、測定速度（８０ｋｍ／ｈ）になると（ＳＴ１３）、モータ２１への駆動信号が停止し、ディスプレイ２８に測定可を表示する（ＳＴ１４）。
【００３０】
このようにして路面を水で濡れた状態にして測定可となったならば、レバー５を上げて摩擦測定部１及び駆動部２を下降し、ゴム体１５を路面に接触させる（ＳＴ１５）。
【００３１】
ゴム体１５が路面に接触することによる摩擦力は円板１３を止めようとするが、駆動円盤１２は慣性力により回転し続けようとする。そして上述したように、駆動円盤１２と円板１３との間に生じた捩れでバランスバネ１４が変位し、変位量は変位計１７によって測定され、変位信号は信号線Ｌ１を介してコントローラＢに刻々と送られる。
【００３２】
そして、駆動円盤１２及び円板１３は、ゴム体１５に掛かる摩擦力により徐々に減速され停止し、速度が所定速度になると（ＳＴ１６）、制御部２９は給水弁１０を閉じ（ＳＴ１７）、散水ノズル７からの散水を停止する。そして円板１３が速度零になり（ＳＴ１８）、円盤は停止する。
この弁を閉じる所定速度は最高速すなわちモータ２１が停止したときでよく、或いは円板１３が停止したときでもよい。すなわち最高速から零までの任意の速度に設定できる。
【００３３】
測定装置本体Ａから変位信号及び回転信号を受けたコントローラＢの制御部２９は、回転信号から速度を演算し、この速度及び変位信号から速度毎の動摩擦係数を演算する。そして、図５に示すような速度と動摩擦係数のデータをディスプレイ２８に表示する（ＳＴ１９）。
【００３４】
コントローラＢにある程度の測定データが蓄積されたならば、パソコンＣを信号線Ｌ２でコントローラＢに接続し、蓄積された測定データをパソコンＣに収集する。このようにパソコンＣに測定データを収集することにより、パソコンＣで更に詳しい動摩擦係数のデータを得ることができるようになる。
【００３５】
なお、図６に示すように、測定装置本体Ａにアクチュエータ３０を設け、アクチュエータ３０でレバー５を昇降してもよい。そして、測定スイッチ２７のオンを受けてアクチュエータ３０を励起し、レバー５を引き下げて摩擦測定部１及び駆動部２を路面から浮かせ、測定速度になると、モータ２１への駆動信号を停止すると共にアクチュエータ３０を消勢し、レバー５を上げて摩擦測定部１及び駆動部２を下げて路面に接触するようにしてもよい。
【００３６】
また、上述した実施の形態では、回転計２４により回転軸１１の回転を測定しているが、モータ２１をマグネットモータに置き替えることにより、マグネットモータの起電力から回転軸１１の回転を測定するようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の路面の動摩擦係数測定装置の効果を、以下に列挙する。
（１）  路面を濡らす散水手段を設けたので、乾いた路面だけでなく、濡れた路面の動摩擦係数も測定できる。
（２）  路面には自動的に散水されるので、散水忘れによる不完全なデータを生ずることがない。
（３）  測定速度の少し手前から散水されるので、水の使用量が少なくて済む。
（４）  水の使用量が少ないので、給水タンクが小さく、測定装置本体を小型化できる。
（５）  測定装置本体を小型化できるので、携帯し易く操作性の良い動摩擦係数測定装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動摩擦係数測定装置の斜視図。
【図２】測定装置本体の断面図。
【図３】測定装置本体の底面図。
【図４】測定動作を示すフロー図。
【図５】速度と動摩擦係数のデータを示す図。
【図６】他の実施の形態の一部を示す断面図。
【符号の説明】
Ａ・・・測定装置本体
Ｂ・・・コントローラ
Ｃ・・・パソコン
１・・・摩擦測定部
２・・・駆動部
３・・・台枠
４・・・ホルダー
５・・・レバー
６・・・ゴム座
７・・・給水タンク
８・・・散水ノズル
９・・・パイプ
１０・・・給水弁
１１・・・駆動軸
１２・・・駆動円盤
１３・・・円板
１４・・・バランスバネ
１５・・・ゴム体
１６・・・コロ
１７・・・変位計
１８・・・スリップリング
１９・・・支柱
２０・・・ブラシ
２１・・・モータ
２２・・・支柱
２３・・・カップラー
２４・・・回転計
２５・・・ベアリング
２６・・・キーボード
２７・・・測定スイッチ
２８・・・ディスプレイ
２９・・・制御部
３０・・・アクチュエータ
【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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