(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設した枠体の中央部に第１駆動モーターをその駆動軸が下方に向けて垂下するように設置し、該駆動軸の下端部に回転体を固定し、該回転体に水平方向を回転軸とするゴム試験片支持軸を前記回転体の放射方向に該回転体から先端支持部が突出するように横設し、前記支持軸の後端を前記回転体に設置した第２駆動モーターに駆動力測定手段を介して連結した摩擦係数測定装置。
【請求項２】
前記回転体の前記試験片支持軸を設置した側と反対側の位置に、水平方向を軸とする回転自在なバランス片支持軸を前記回転体の放射方向に該回転体から先端支持部が突出するように横設した請求項１に記載の摩擦係数測定装置。
【請求項３】
前記回転体がその回転中心に対して平面視で略点対称の形状である請求項１または２に記載の摩擦係数測定装置。
【請求項４】
前記回転体が円盤状または矩形板状である請求項３に記載の摩擦係数測定装置。
【請求項５】
前記回転体の前記ゴム試験片支持軸を設置した側と反対側の位置にバランスウェイトを装着した請求項３または４に記載の摩擦係数測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦係数測定装置に関し、更に詳しくは、スリップ比−摩擦係数の関係を試験片の段階で測定したい実際の路面で測定できるようにした可搬式の摩擦係数測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、可搬式のゴムの摩擦係数測定装置として、例えば、振り子式の測定装置がある。この装置は振り子の下端にゴム試験片を取り付け、該振り子を振らせた際にその試験片が試験面を擦って移動した時の高さから摩擦係数を求めるものである。また、回転体に試験片を固定し、それを試験面に押し付けて摩擦係数を求めるようにした測定装置の提案もある。しかし、これらの装置から測定できる摩擦係数は、スリップ比を一定にした摩擦係数であり、スリップ比を変化させた時のスリップ比−摩擦係数の関係を求めることができないという問題があった。
【０００３】
このスリップ比−摩擦係数の関係は、同じゴムでもスリップ比が異なると摩擦係数も大きく相違する。そのため、特に自動車用のタイヤにおいて、ブレーキ性能に優れたタイヤの開発を容易にする上で、スリップ比−摩擦係数の関係を試験片の段階で測定したい実際の路面で測定できるような可搬式の摩擦係数測定装置の提案が強く望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スリップ比−摩擦係数の関係を試験片の段階で測定したい実際の路面で測定することができる可搬式の摩擦係数測定装置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は、立設した枠体の中央部に第１駆動モーターをその駆動軸が下方に向けて垂下するように設置し、該駆動軸の下端部に回転体を固定し、該回転体に水平方向を回転軸とするゴム試験片支持軸を前記回転体の放射方向に該回転体から先端支持部が突出するように横設し、前記支持軸の後端を前記回転体に設置した第２駆動モーターに駆動力測定手段を介して連結したことを特徴とする。
【０００６】
このように第１駆動モーターの駆動軸の下端部に回転体を取り付け、その回転体にゴム試験片支持軸を設置し、それを第２駆動モーターに駆動力測定手段を介して回転できるようにしたので、第２駆動モーターによりゴム試験片支持軸の先端支持部に装着したゴム試験片を回転させることができる一方、第１駆動モーターによりその試験片を支持する支持軸を設置した回転体を回転することができるため、両駆動モーターの回転速度を調整することにより、試験片に所望の滑りを発生させながら路面上を転動させることができる。従って、駆動力測定手段で検出された駆動力を用いて、スリップ比に応じたゴム試験片の摩擦係数を測定することが可能になる。
【０００７】
また、枠体に設置した第１駆動モーターの駆動軸の下端部に回転体を取り付け、その回転体に設置した第２駆動モーターに駆動力測定手段を介してゴム試験片支持軸を連結する構成にするだけでよいため、装置を簡素にして小型にすることができるので、持ち運びでき、実際に測定したい路面上に移動しての測定が可能になる。
【０００８】
【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。
図１，２は本発明の摩擦係数測定装置の一例を示し、この測定装置は立設した枠体１の上部中央部に第１駆動モーター２が設置され、その駆動軸２ａが下方に向けて垂下されるようになっている。駆動軸２ａの下端部に上下面を水平方向にした円盤状の回転体３の中心部が固定されている。
【０００９】
この回転体３上の一方側には、円板状に形成されたゴム試験片Ｘを回転させる第２駆動モーター４と、ゴム試験片Ｘのトルクを検出するトルク検出器５と、先端にゴム試験片Ｘを支持するゴム試験片支持軸６とが設けられている。回転体３の放射方向に延びる第２駆動モーター４の駆動軸４ａの先端にカップリング７を介してトルク検出器５の回転軸５ａの後端が連結され、そのトルク検出器５を貫通して延びる回転軸５ａの先端部がゴム試験片支持軸６になって兼用されている。この支持軸６は回転体３の放射方向に水平に延び、かつ回転体３から先端支持部８が突出するように横設されている。その先端支持部８にゴム試験片ＸがナットＮにより着脱自在に固定されるようになっている。
【００１０】
上記のような測定装置によれば、第２駆動モーター４により先端支持部８に装着したゴム試験片Ｘを回転させ、かつ第１駆動モーター２によりその試験片Ｘを載置した回転体３を回転することができる。そのため、駆動モーター２，４の回転速度を調節することにより、ゴム試験片Ｘに所望の滑りを発生させながら路面Ｒ上を転動させることができる。従って、トルク検出器５で検出されたトルクΤを用いて、スリップ比に応じたゴム試験片の摩擦係数を容易に測定することができる。
【００１１】
即ち、トルク検出器５で検出されたトルクΤ（＝Ｆ×ｒ：ｒは試験片の半径）から駆動力Ｆを算出する。スリップ比＝０の時のＦを転がり抵抗ＲＲとすると、摩擦係数μはμ＝（Ｆ−ＲＲ）／Ｗの式から求められる。但し、Ｗは先端支持部８に装着した状態におけるゴム試験片Ｘの重量である。この重量Ｗは、摩擦試験前に路面に設置した台秤などで測定する。また、スリップ比はゴム試験片Ｘの回転速度をＶt 、回転体３の回転速度をＶr とすると、（Ｖt −Ｖr ）／Ｖt の式から求められる。但し、Ｖt ＝Ｖr の時スリップ比＝０である。従って、スリップ比とそれに対応した駆動力Ｆをそれぞれ求めれば、上記の式から各スリップ比における摩擦係数がそれぞれ算出され、スリップ比−摩擦係数の関係を求めることができる。図３にスリップ比−摩擦係数の関係を測定した一例を示す。
【００１２】
また、枠体１に設置した第１駆動モーター２に回転体３を取り付け、その回転体３に設置した第２駆動モーター４にトルク検出器５を介してゴム試験片支持軸６を連結する構成とするので、装置がシンプルとなって小型化することができ、持ち運びができる。そのため、実際に測定したい路面上に移動しての測定が容易となる。
【００１３】
図４は、本発明の摩擦係数測定装置の他の例を示す。この実施形態では、上述した実施形態において、更にゴム試験片支持軸６を設けた側とは反対側の回転体３上の位置Ｐに、上記試験片Ｘと同じ形状のバランス片Ｙを取り付けるバランス片支持軸９を設置したものである。このバランス片支持軸９は、立設された支持片１０，１０に水平に取り付けられ、水平方向を軸として回転自在になっている。また、回転体３の放射方向に横設され、その先端支持部９ａが回転体３から突出するようにしてある。このようにバランス片支持軸９を反対側に設置し、測定時に先端支持部９ａにバランス片Ｙも取り付けることにより、上述した効果に加えて、左右２つの回転片でバランス走行させることができるので、回転体３を支持する駆動軸２ａに加わる負担を軽減することができる。
【００１４】
本発明において、回転体３は上記実施形態では円盤状に形成したが、それに代えて、図５に示すように矩形板状に形成し、それに上述した第２駆動モーター４、トルク検出器５、ゴム試験片支持軸６を取り付けるようにしてもよく、この回転体３はその回転中心に対して平面視で略点対称の形状にするのが好ましい。
また、支持軸６を設けた側とは反対側の回転体３の位置ＰにバランスウェイトＫを着脱自在に装着する構成にするのがよく、これにより左右の重量バランスを均衡させ、遠心力による駆動軸２ａの偏った横振れを抑えることができる。
【００１５】
上記実施形態では、駆動力Ｆを測定するのにトルク検出器５を用いたが、駆動力Ｆを測定できれば、別の駆動力測定手段であってもよい。
本発明は、スリップ比−摩擦係数の関係をゴム試験片の段階で測定するのに好適に用いることができるが、それに加えて、実際に作製した空気入りタイヤを試験片として用いる場合であっても使用できる。
【００１６】
【発明の効果】
上述したように本発明は、立設した枠体の中央部に第１駆動モーターをその駆動軸が下方に向けて垂下するように設置し、該駆動軸の下端部に回転体を固定し、該回転体に水平方向を回転軸とするゴム試験片支持軸を前記回転体の放射方向に該回転体から先端支持部が突出するように横設し、前記支持軸の後端を前記回転体に設置した第２駆動モーターに駆動力測定手段を介して連結したため、両駆動モーターによりゴム試験片に任意の滑りを発生させながら路面上を転動させることができるので、スリップ比−摩擦係数の関係を容易に測定することができ、かつ持ち運びができるので、測定したい実際の路面における測定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の摩擦係数測定装置の一例を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】（ａ）はドライ舗装路面におけるスリップ率−摩擦係数の関係の一例を示すグラフ図、（ｂ）はウェット舗装路面におけるスリップ率−摩擦係数の関係の一例を示すグラフ図である。
【図４】本発明の摩擦係数測定装置の他の例を示す正面図である。
【図５】本発明の摩擦係数測定装置において、第２駆動モーター、トルク検出器、ゴム試験片支持軸を設置した回転体の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１  枠体                      ２  第１駆動モーター
２ａ  駆動軸                  ３  回転体
４  第２駆動モーター          ５  トルク検出器（駆動力測定手段）
６  ゴム試験片支持軸          ８  先端支持部
９  バランス片支持軸          ９ａ  先端支持部
Ｋ  バランスウェイト          Ｐ  反対側の位置
Ｒ  路面                      Ｘ  ゴム試験片
Ｙ  バランス片
【図１】
0003929155.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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