(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に摩擦面を設けたドラムの回転軸と、前記摩擦面に接しながら回転走行する円板状の試験片を保持する保持手段の回転軸とを互いに平行に配置し、前記ドラム及び保持手段の回転速度をそれぞれ制御自在に構成すると共に、前記保持手段に加わるトルクを測定するトルク測定手段と、前記試験片に荷重を負荷する荷重負荷手段と、その荷重を検出する荷重検出手段とを設け、少なくとも摩擦試験時には前記保持手段の位置を軸方向に固定するようにし、かつ、前記ドラムの上方に前記保持手段を配置し、前記ドラムの軸方向に平行移動可能な移動体上に支持壁を立設し、該支持壁に沿って上下方向に進退自在な昇降体を配設し、該昇降体に前記保持手段と前記トルク測定手段を介して前記保持手段を駆動する駆動モータとを搭載すると共に、前記支持壁に前記試験片に対する負荷荷重を相殺する荷重均衡手段を設け、かつ前記昇降体に前記荷重負荷手段を設置し、該荷重負荷手段が前記荷重検出手段を介して前記保持手段に荷重を負荷する構成にした摩擦試験機。
【請求項２】
前記ドラムの外周面の直径を前記試験片の直径の５倍以上にした請求項１に記載の摩擦試験機。
【請求項３】
前記ドラムの外周面に前記試験片が走行する複数のレーンを有する摩擦面を設け、前記試験片をレーン毎に移動可能に構成した請求項１又は請求項２に記載の摩擦試験機。
【請求項４】
前記ドラムの上方に水張りトレイを介して前記保持手段を配置し、該水張りトレイの底部に開口部を形成し、該開口部を介して前記ドラムの摩擦面と前記保持手段に保持された試験片が当接する構成にし、前記水張りトレイに水を供給する給水部を設けると共に、該水張りトレイの開口部と前記ドラムの摩擦面との隙間から前記水張りトレイに張られた水を排出するようにした請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の摩擦試験機。
【請求項５】
前記給水部の供給水量を調整可能にすると共に、前記水張りトレイの開口部と前記ドラムの摩擦面との隙間を調整可能にした請求項４に記載の摩擦試験機。
【請求項６】
前記給水部に水温調節可能な水供給源を接続した請求項４又は請求項５に記載の摩擦試験機。
【請求項７】
前記保持手段を恒温槽内に設置し、該恒温槽に温度調整されたエアを供給可能にした請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の摩擦試験機。
【請求項８】
外周面に摩擦面を設けたドラムの回転軸と、前記摩擦面に接しながら回転走行する円板状の試験片を保持する保持手段の回転軸とを互いに平行に配置し、前記ドラム及び保持手段の回転速度をそれぞれ制御自在に構成すると共に、前記保持手段に加わるトルクを測定するトルク測定手段と、前記試験片に荷重を負荷する荷重負荷手段と、その荷重を検出する荷重検出手段とを設け、少なくとも摩擦試験時には前記保持手段の位置を軸方向に固定するようにし、かつ、前記ドラムの上方に前記保持手段を配置し、前記ドラムの軸方向に平行移動可能な移動体上に支持壁を立設し、該支持壁に沿って上下方向に進退自在な昇降体を配設し、該昇降体に前記保持手段と前記トルク測定手段を介して前記保持手段を駆動する駆動モータとを搭載すると共に、前記支持壁に前記試験片に対する負荷荷重を相殺する荷重均衡手段を設け、かつ前記昇降体に前記荷重負荷手段を設置し、該荷重負荷手段が前記荷重検出手段を介して前記保持手段に荷重を負荷する構成にした摩擦試験機を使用し、前記ドラムの表面速度と前記試験片の表面速度との速度比に基づいて任意のスリップ条件を設定すると共に、そのスリップ条件での摩擦係数を測定する摩擦試験方法。
【請求項９】
前記ドラムを一定の回転速度に保持する一方で、前記保持手段を前記試験片の表面速度と前記ドラムの表面速度とを等速にする回転速度から停止状態まで減速し、スリップ率０〜１００％の範囲でタイヤ制動時のスリップ条件での摩擦係数を測定する請求項８に記載の摩擦試験方法。
【請求項１０】
前記ドラムを一定の回転速度に保持する一方で、前記保持手段を前記試験片の表面速度と前記ドラムの表面速度とを等速にする回転速度を上限として繰り返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の範囲でタイヤ間欠制動時のスリップ条件での摩擦係数を測定する請求項８に記載の摩擦試験方法。
【請求項１１】
前記ドラムを特定の回転速度から減速する一方で、前記保持手段を前記試験片の表面速度と前記ドラムの表面速度とを等速にする回転速度を上限として繰り返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の範囲でタイヤ間欠制動時のスリップ条件での摩擦係数を測定する請求項８に記載の摩擦試験方法。
【請求項１２】
前記ドラムを停止状態に保持する一方で、前記保持手段を停止状態から回転駆動し、タイヤ発進時のスリップ条件での摩擦係数を測定する請求項８に記載の摩擦試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム試験片の摩擦特性を測定する摩擦試験機及びその摩擦試験機を用いた摩擦試験方法に関し、更に詳しくは、各種スリップ条件において摩擦係数を正確に測定することを可能にした摩擦試験機及び摩擦試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、空気入りタイヤに用いられるゴムは、実車走行時における摩擦係数を予測するため、試験片の段階でラボ試験により摩擦係数を調べるようにしている。一般に、その試験に使用される摩擦試験機は、特公昭５３−３４７５２号公報、特開平４−２１５０３８号公報、特開昭６０−１４９９４６号公報に示すように、回転可能に構成した治具に試験片を固定し、該試験片を回転させながら路面に押しつけるか、或いは回転するドラムの摩擦面に対して、固定された試験片を押し付けて摩擦係数を測定するようになっている。そのため、スリップ率が一定の摩擦係数しか得ることができず、スリップ率を０〜１００％まで変化させた時の摩擦係数−スリップ率の関係を求めることができなかった。
【０００３】
一方、特開平１−２９２２３２号公報には、回転可能なドラムの外周面に設けられた摩擦面上で、回転可能な試験片をスリップ率が変化するように回転速度を変化させながらドラム軸方向に移動させることにより摩擦特性を測定する試験機が開示されている。しかしながら、上記試験機では測定時に試験片をドラム上で軸方向に移動させるためゴム試験片に対して横力が発生し、正確な摩擦係数を測定できないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、任意のスリップ条件を設定可能であると共に、そのスリップ条件において摩擦係数を正確に測定することを可能にした摩擦試験機及び摩擦試験方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の摩擦試験機は、外周面に摩擦面を設けたドラムの回転軸と、前記摩擦面に接しながら回転走行する円板状の試験片を保持する保持手段の回転軸とを互いに平行に配置し、前記ドラム及び保持手段の回転速度をそれぞれ制御自在に構成すると共に、前記保持手段に加わるトルクを測定するトルク測定手段と、前記試験片に荷重を負荷する荷重負荷手段と、その荷重を検出する荷重検出手段とを設け、少なくとも摩擦試験時には前記保持手段の位置を軸方向に固定するようにし、かつ、前記ドラムの上方に前記保持手段を配置し、前記ドラムの軸方向に平行移動可能な移動体上に支持壁を立設し、該支持壁に沿って上下方向に進退自在な昇降体を配設し、該昇降体に前記保持手段と前記トルク測定手段を介して前記保持手段を駆動する駆動モータとを搭載すると共に、前記支持壁に前記試験片に対する負荷荷重を相殺する荷重均衡手段を設け、かつ前記昇降体に前記荷重負荷手段を設置し、該荷重負荷手段が前記荷重検出手段を介して前記保持手段に荷重を負荷する構成にしたことを特徴とするものである。
【０００６】
このように試験片の保持手段及びドラムの回転速度をそれぞれ制御自在に構成することにより、ドラムの表面速度と前記試験片の表面速度との速度比に基づいて任意のスリップ条件を設定し、そのスリップ条件において試験片の摩擦係数を測定することができる。また、少なくとも摩擦試験時には保持手段の位置を軸方向に固定するので、試験時に試験片が横力を受けることなく摩擦係数−スリップ率の関係を正確に求めることができる。
【０００７】
本発明において、ドラムの外周面の直径は試験片の直径の５倍以上にすることが好ましい。このようにドラムを試験片に比べて相対的に大きくすることにより、上述のように摩擦試験時に保持手段の位置を軸方向に固定した場合であっても、摩擦面に油やゴム屑の付着による状態変化を生じる前に摩擦試験を完了することが可能になる。また、ドラムの外周面に試験片が走行する複数のレーンを有する摩擦面を設け、試験片をレーン毎に移動可能に構成すれば、レーンを変更するだけで試験片の摩擦試験を連続して行うことができる。
【０００８】
本発明では、ドラムの上方に保持手段を配置し、ドラムの軸方向に平行移動可能な移動体上に支持壁を立設し、該支持壁に沿って上下方向に進退自在な昇降体を配設し、該昇降体に保持手段とトルク測定手段を介して保持手段を駆動する駆動モータとを搭載すると共に、支持壁に試験片に対する負荷荷重を相殺する荷重均衡手段を設け、かつ昇降体に荷重負荷手段を設置し、該荷重負荷手段が荷重検出手段を介して保持手段に荷重を負荷することが必要である。
【０００９】
このように保持手段及びその駆動モータ等を搭載する昇降体を上下方向に進退自在に構成することにより、試験片の大きさが種々異なる場合であっても、ドラムの回転軸と保持手段の回転軸との平行状態を維持し、測定条件を一定にすることができる。また、支持壁に試験片に対する負荷荷重を相殺する荷重均衡手段を設けることにより、荷重負荷手段から与えられる荷重を荷重検出手段により正確に測定することができる。
【００１０】
また、ドラムの上方に水張りトレイを介して保持手段を配置し、該水張りトレイの底部に開口部を形成し、該開口部を介してドラムの摩擦面と保持手段に保持された試験片が当接する構成にし、水張りトレイに水を供給する給水部を設けると共に、該水張りトレイの開口部とドラムの摩擦面との隙間から水張りトレイに張られた水を排出するように構成しても良い。この水張りトレイを設けることにより、ウェット条件での摩擦係数を測定することが可能になる。この場合、給水部の供給水量を調整可能にすると共に、水張りトレイの開口部とドラムの摩擦面との隙間を調整可能にすると良い。また、給水部に水温調節可能な水供給源を接続すると良い。
【００１１】
更に、保持手段を恒温槽内に設置し、該恒温槽に温度調整されたエアを供給可能にしても良い。この恒温槽を設けることにより、温度条件を正確に設定することが可能になる。
【００１２】
一方、本発明の摩擦試験方法は、上述した摩擦試験機を使用し、ドラムの表面速度と試験片の表面速度との速度差に基づいて任意のスリップ条件を設定すると共に、そのスリップ条件における摩擦係数を測定することを特徴とするものである。
【００１３】
より具体的には、ドラムを一定の回転速度に保持する一方で、保持手段を試験片の表面速度とドラムの表面速度とを等速にする回転速度から停止状態まで減速し、スリップ率０〜１００％の範囲でタイヤ制動時のスリップ条件を再現したり、ドラムを一定の回転速度に保持する一方で、保持手段を試験片の表面速度とドラムの表面速度とを等速にする回転速度を上限として繰り返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の範囲でタイヤ間欠制動時（ＡＢＳ制動時）のスリップ条件を再現したり、ドラムを特定の回転速度から減速する一方で、保持手段を試験片の表面速度とドラムの表面速度とを等速にする回転速度を上限として繰り返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の範囲でタイヤ間欠制動時（実車により近いＡＢＳ制動時）のスリップ条件を再現したり、或いはドラムを停止状態に保持する一方で、保持手段を停止状態から回転駆動し、タイヤ発進時のスリップ条件を再現し、これらスリップ条件において摩擦係数を正確に測定することできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図４は本発明の摩擦試験機の一例を示し、ケーシング１内に立設された支持フレーム２の中間部に前後方向（図２の左右方向）に水平に延びるドラム回転軸３が回転自在に支持され、そのドラム回転軸３の先端部にドラム４が設けられている。ドラム回転軸３の後方の支持フレーム２上には、ドラム用の過負荷保護装置５と減速機６とが設置されている。減速機６に隣接して設置されたブレーキ機能を具備する駆動モータ７と減速機６とがベルト８を介して接続され、駆動モータ７の作動により、減速機６、過負荷保護装置５、ドラム回転軸３を介して、ドラム４が回転可能になっている。また、駆動モータ７にブレーキをかけた状態にすれば、ドラム４の回転を停止させることができる。ドラム４の制動手段は、特に限定されるものではなく、上記のように駆動モータ７にブレーキ機能を付加する以外に、ドラム回転軸３やドラム４にブレーキを付加しても良い。
【００１６】
ドラム４の外周面４ａには、エメリーペーパー等の研摩紙４ｂが着脱自在に張りつけられ、摩擦面４ｃを形成するようにしてある（図３）。ドラム４の前後幅が幅広に形成され、外周面４ａにはゴム試験片Ｘが走行する複数（例えば１０）のレーンを持つ摩擦面４ｃが形成できるようになっている。このように複数のレーンを有する摩擦面４ｃの形成により、研摩紙を張り替えることなく試験を連続して行うことができ、またゴム試験片Ｘの予備ずり（モールド表面に付いている油がゴム試験片に付着した際に、本試験前にゴム試験片Ｘを摩擦面４ｃ上を転動させてその油を除去するなど）にも用いることができる。
【００１７】
支持フレーム２の上端部に横設された水平板９上には、前後に延びるガイドレール１０が固設され、このガイドレール１０に板状の移動体１１が摺動自在に係合している。移動体１１の一側方の水平板９上にガイドレール１０と平行に延びるボールネジ１２が配設され、このボールネジ１２に移動体１１の一側に突設された係合部１１ａが螺合している。ボールネジ１２の後端に連結されたモータ１２ａの駆動により、ボールネジ１２が回転すると、移動体１１がガイドレール１０に沿って前後にドラム４の軸方向（ドラム回転軸３の延在する方向）と平行に移動するようになっている。
【００１８】
移動体１１の一側部には、前後（ドラム４の軸方向）に延びる支持壁１３が垂直に立設されている。支持壁１３の側面には、上下に延びるガイド部材１４が前後２か所に固定され、これらガイド部材１４，１４に板状の昇降体１５が上下に摺動自在に係合している。昇降体１５の側部に突設された前後のブラケット１６，１７には、トルクメータ（トルク測定手段）１８とブレーキ機能を具備した駆動モータ１９が取り付けられている。この駆動モータ１９は回転速度が制御自在に構成されている。駆動モータ１９の回転軸１９ａにカップリングＺとクラッチ２０を介してトルクメータ１８の後部回転軸１８ａが接続され、このトルクメータ１８の前部回転軸１８ｂに円板状のゴム試験片Ｘを保持する保持手段２１の回転軸２２が接続されている。この保持手段２１は移動体１１の移動に伴ってドラム４の軸方向に往復移動可能であるが、少なくとも摩擦試験時にはドラム４に対する相対的位置を軸方向に固定するようになっている。
【００１９】
保持手段２１は、図５に示すように、横設された円筒体２３内に軸受２４を介して支持された回転軸２２の先端部２２ａにゴム試験片Ｘを着脱自在に保持可能な保持部２５を備えている。この保持部２５は、回転軸２２の先端部２２ａに嵌着された保持軸２６と、保持軸２６の後端に突設されたフランジ２７と、保持軸２６に嵌合する芯金２８と、芯金２８を押さえる押さえフランジ２９及び押さえキャップ３１とを備えている。
【００２０】
芯金２８は外周面が周方向に凹凸状に形成され、その外周に内周面を周方向に凹凸状に形成して嵌合するようにしたゴム試験片Ｘが装着される。芯金２８にゴム試験片Ｘを取り付け、その芯金２８を保持軸２６に嵌合させた後、芯金回り止めピン３０を挿入し、押さえフランジ２９と押さえキャップ３１とを保持軸２６の先端側からセットしてボルト３１Ａで固定することにより、保持部２５にゴム試験片Ｘを保持するようにしてある。この保持部２５は、ドラム４の上方に対設された位置となり、駆動モータ１９の作動により回転するようになっている。
【００２１】
支持壁１３の前側上部側部にはブラケット３２が突設され、このブラケット３２に上方に突出する２本のロッド３３ａを伸縮自在に備えたシリンダ３３の側部が固定されている。昇降体１５の前側上部側部に水平に突設されたブラケット３４には２本の支持棒３５が垂直に立設固定され、この支持棒３５の上端に固定されたプレート部材３６の後部下面に上記ロッド３３ａの先端（上端）が固定されている。シリンダ３３がオンになると、ロッド３３ａを図３に示すように縮小状態にし、ゴム試験片Ｘがドラム４の摩擦面４ｃに当接するように保持部２５を試験位置に移動させる。一方、シリンダ３３がオフになると、ロッド３３ａを伸長状態にし、ゴム試験片Ｘがドラム４の摩擦面４ｃから離間するように保持部２５を待機位置に移動させる。また、プレート部材３６の前部下面には、荷重シリンダ（荷重負荷手段）３７が取り付けられ、その下方に突出するロッド３７ａの先端（下端）に押圧パッド３７ｂが設けられている。
【００２２】
円筒体２３の先端部上部には荷重用部材４０が上方に突設され、その前方に突出する水平板部４０ａ上にロードセル（荷重検出手段）４１が設置されている。このロードセル４１の上方に上記荷重シリンダ３７が位置し、ロッド３７ａを伸長して押圧パット３７ｂによりロードセル４１に荷重を加えることにより、荷重用部材４０、円筒体２３を介して、保持部２５に装着されたゴム試験片Ｘに荷重を負荷できるようになっている。ロードセル４１では、負荷された荷重が検出される。
【００２３】
支持壁１３の中央部上部側面には、所定の角度だけ回動自在な回動体４２が突設され、この回動体４２の前端部にはワイヤ４３が吊設されている。他方、昇降体１５の中央部上端にはフック４４が突設され、このフック４４にワイヤ４３の下端部が取り付けられている。また、回動体４２の後端に後方に向けて突設されたアーム部材４５には重量体４６がアーム部材４５の長手方向に沿って摺動可能に取り付けられている。これら回動体４２、ワイヤ４３、フック４４、アーム部材４５及び重量体４６は、試験片Ｘに対する負荷荷重を相殺するカウンターバランス４７（荷重均衡手段）を構成している。即ち、カウンターバランス４７は重量体４６の重量に基づいて回動体４２を矢印ｅの方向の回転させ、ワイヤ４３を介して昇降体１５を上方に引き上げるように作用するが、アーム部材４５の長手方向に対する重量体４６の位置を適切に調整することにより、試験片Ｘに対する負荷荷重を相殺するようになっている。そのため、荷重シリンダ３７から与えられる荷重をロードセル４１により正確に測定することが可能である。
【００２４】
上記保持手段２１とドラム４とは、断熱部材５０で囲まれた恒温槽５１内に配設されている。保持手段２１とドラム４とは、保持部２５に装着されたゴム試験片Ｘがドラム４と当接する部分に開口部を形成した仕切り板５２により仕切られている。その仕切り板５２には多数の貫通孔５３が形成されている。
【００２５】
保持手段２１が配置された上部恒温室５１ａの壁面には、エアの供給口５４が設けられている。この供給口５４は不図示の配管を介してケーシング１の右側後部に設置されたエア供給源５５に接続されている。エア供給源５５では、ヒータにより外部から取り入れたエアを加熱し、また冷凍機により冷却し、エアを２℃〜６０℃の範囲で温度調整でき、その温度調整されたエアを供給口５４から上部恒温室５１ａに供給できるようになっている。供給口５４から上部恒温室５１ａに供給されたエアは、仕切り板５２の貫通孔５３を通って下部恒温室５１ｂの壁面に形成された排出口５６から不図示のフィルターを介して外部に放出されるようにしてある。
【００２６】
また、ドラム４とその上方の保持部２５との間には、水張りトレイ６０が設けられている。この水張りトレイ６０は保持部２５と共に前後に往復移動可能になっている。水張りトレイ６０の底部には、図６に示すように、開口部６０ａが形成され、その開口部６０ａを介してドラム４の摩擦面と保持部２５に保持されたゴム試験片Ｘが当接するように構成され、開口部６０ａとドラム４の摩擦面４ｃとの隙間ｓから水張りトレイ６０に張られた水を下方に排出するようになっている。この隙間ｓは任意に調整可能になっている。
【００２７】
一方、水張りトレイ６０の上方には水を供給する給水部６２が設けられている。この給水部６２はケーシング１の左側後部に設置された水供給源６３に接続され、通常は水張りトレイ６０から排出される水よりも多くの水を供給できるようにしてある。但し、給水部６２は必要に応じて供給水量を絞ることも可能である。水供給源６３では水温コントローラにより水を２℃〜６０℃の範囲で温度調整できるようになっている。
【００２８】
下部恒温室５１ｂの傾斜面に形成された床面５１ｘには排出口６４が形成され、この排出口６４は水供給源６３に接続されている。ドラム４の下方の床面５１ｘ上方には床面全面を覆うようにフィルター６５が配設されている。水張りトレイ６０の隙間ｓから流れ出た水は、フィルター６５を介して排出口６４から水供給源６３に戻り、循環するようになっている。図中、７０は試験片交換用ドア、７１は研摩紙張替え用治具、７２は研摩紙張替え用ドア、７３は操作パネルである。
【００２９】
上記摩擦試験機においては、待機位置で保持部２５にゴム試験片Ｘを装着した後、シリンダ３３を作動し、そのロッド３３ａを縮小した状態にする。それにより、昇降体１５が降下して、保持部２５に保持されているゴム試験片Ｘがドラム４の摩擦面４ｃに当接した状態になる（図３）。次いで、供給口５４からエアを供給し、上部恒温室５１ａ内が所定の試験温度になった後、荷重シリンダ３７を押圧作動し、ゴム試験片Ｘに所定の負荷を与える。ウェット時の摩擦係数を測定する場合には、水張りトレイ６０に給水部６２から所定の温度の水を供給し、所定の水深となるように水を張るようにする。
【００３０】
タイヤ制動時のスリップ条件における摩擦係数を測定する場合は、保持手段２１の位置を軸方向に固定した状態で駆動モータ７，１９の回転速度をそれぞれ制御し、ドラム４を一定の回転速度に保持する一方で、保持手段２１をゴム試験片Ｘの表面速度とドラム４の表面速度とを等速にする回転速度から停止状態まで減速し、そのスリップ率を０％から１００％まで連続的に変化させる。このとき、ロードセル４１で検出された荷重データとトルクメータ１８で検出されたトルクデータは不図示のコンピュータに順次送られ、そこで各スリップ率に応じた摩擦係数がそれぞれ算出され、摩擦係数−スリップ率曲線（μ−Ｓカーブ）が求められる。従って、スリップ率を０〜１００％まで変化させた時の摩擦係数−スリップ率の関係をゴム試験片の段階で正確に測定することができる。
【００３１】
また、タイヤ間欠制動時のスリップ条件における摩擦係数を測定する場合は、保持手段２１の位置を軸方向に固定した状態で駆動モータ７，１９の回転速度をそれぞれ制御し、ドラム４を一定の回転速度に保持する一方で、保持手段２１をゴム試験片Ｘの表面速度とドラム４の表面速度とを等速にする回転速度を上限として繰り返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の範囲で、より好ましくは０〜２０％の範囲で連続的に変化させ、上記と同様にスリップ率に応じた摩擦係数を求めるようにする。一般に、ＡＢＳ（アンチロックブレーキ装置）を採用した自動車では、タイヤのスリップ率が例えば０〜２０％の範囲で変化するような間欠制動が行われるが、上記摩擦試験方法では、上記タイヤ間欠制動時のスリップ条件を再現し、そのスリップ条件での摩擦係数を正確に測定することができる。
【００３２】
また、実車により近いＡＢＳ制動時のスリップ条件を再現しながら摩擦係数を測定したい場合は、保持手段２１の位置を軸方向に固定した状態で駆動モータ７，１９の回転速度をそれぞれ制御し、ドラム４を特定の回転速度から減速する一方で、保持手段２１をゴム試験片Ｘの表面速度とドラム４の表面速度とを等速にする回転速度を上限として繰り返し加減速し、スリップ率０〜１００％の任意の範囲で、より好ましくは０〜２０％の範囲で連続的に変化させ、上記と同様にスリップ率に応じた摩擦係数を求めるようにする。実車ではタイヤが制動しながら減速するため、上記摩擦試験方法によれば実車により近いスリップ条件を再現することが可能になる。
【００３３】
更に、タイヤ発進時のスリップ条件における摩擦係数を測定する場合は、保持手段２１の位置を軸方向に固定した状態で駆動モータ７，１９の回転速度をそれぞれ制御し、ドラム４を停止状態に保持する一方で、保持手段２１を停止状態から回転駆動し、そのときの摩擦係数を求めるようにする。この場合、タイヤ発進時のスリップ条件を再現し、そのスリップ条件での摩擦係数を正確に測定することができる。
【００３４】
上記試験終了後においては、昇降体１５を引き上げてゴム試験片Ｘを装着した保持部２５を待機位置に移動させる。別のゴム試験片Ｘを続けて試験する場合には、保持部２５のゴム試験片Ｘを交換し、モータ１２ａの作動によりボールネジ１２を回転させ、移動体１１をガイドレール１０に沿って移動させて、保持部２５のゴム試験片Ｘを次の摩擦面（レーン）４ｃ上に移動させた後、上記と同様にして試験を行う。
【００３５】
本発明において、上記ドラム４の外周面４ａの直径としては、ゴム試験片Ｘの直径の５倍以上、好ましくは１０倍以上にするのが良い。この外周面４ａの外径は５００〜３０００mmにすることが好ましく、例えば外径１０００mmにすることができる。このように試験片に対して径を大きくした大径のドラム４の使用により、外周面４ａの曲率の影響を抑えて実路面に近い状態にすると共に、試験中に走行した同じ摩擦面上をゴム試験片Ｘが走行する回数を少なくし、試験片の摩耗による摩擦面の状態変化を抑えることが可能になるので、摩擦力の測定をより正確に行うことができる。
【００３６】
ドラム４の摩擦面４ｃを形成する研摩紙４ｂは、実路面に応じた粗さを持つものを使用することが好ましく、エメリーペーパーとしては粗さが＃８０〜＃８００のものを好ましく使用することができる。
【００３７】
上述したゴム試験片Ｘの寸法としては、外径３０〜２００mmにすることが好ましく、例えば外径１００mmにすることができる。また、ゴム試験片Ｘの幅は１０〜２０mmにすることができる。その試験片を取り付ける芯金２８の外径（凸部における外径）としては、例えば、７０mmにすることができる。
【００３８】
本発明の摩擦試験機は、上述したように試験片にゴム試験片を使用し、ゴムの摩擦係数（特に、空気入りタイヤに使用されるゴムの摩擦係数）を測定する場合に好ましく用いることができるが、それに限定されず、合成樹脂等の弾性体からなる試験片を用いて、その摩擦係数を測定するようにしても良い。
【００３９】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、試験片の保持手段及びドラムの回転速度をそれぞれ制御自在に構成すると共に、少なくとも摩擦試験時には保持手段の位置を軸方向に固定するようにしたので、任意のスリップ条件を設定可能であり、そのスリップ条件において試験片の摩擦係数を正確に測定することができる。
また、保持手段及びその駆動モータ等を搭載する昇降体を上下方向に進退自在に構成することにより、試験片の大きさが種々異なる場合であっても、ドラムの回転軸と保持手段の回転軸との平行状態を維持し、測定条件を一定にすることができる。更に、支持壁に試験片に対する負荷荷重を相殺する荷重均衡手段を設けることにより、荷重負荷手段から与えられる荷重を荷重検出手段により正確に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例を示す正面図である。
【図２】図１の側断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】（ａ）は保持手段の拡大断面図、（ｂ）は保持手段の芯金に試験片を装着した状態を示す説明図である。
【図６】水張りトレイの説明図である。
【符号の説明】
３  ドラム回転軸
４  ドラム
４ａ  外周面
４ｃ  摩擦面
７，１９  駆動モータ
１１  移動体
１３  支持壁
１５  昇降体
１８  トルクメータ（トルク測定手段）
２１  保持手段
２２  回転軸
３７  荷重シリンダ（荷重負荷手段）
４１  ロードセル（荷重検出手段）
４７  カウンターバランス（荷重均衡手段）
５１  恒温槽
６０  水張りトレイ
６０ａ  開口部
６２  給水部
６３  水供給源
ｓ  隙間
Ｘ  ゴム試験片
【図１】
0003878768.tif 000002
【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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