JP3878768B2 - Friction tester and friction test method - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a friction tester for measuring the friction characteristics of a rubber test piece and a friction test method using the friction tester, and more particularly, friction that enables accurate measurement of a friction coefficient under various slip conditions. The present invention relates to a testing machine and a friction test method.
[0002]
[Prior art]
For example, rubber used for a pneumatic tire is examined by a laboratory test at the stage of a test piece in order to predict a friction coefficient during actual vehicle travel. Generally, the friction tester used for the test is a jig configured to be rotatable, as shown in Japanese Patent Publication No. 53-34752, Japanese Patent Laid-Open No. 4-215038, Japanese Patent Publication No. 60-149946. The test piece is fixed and pressed against the road surface while rotating the test piece, or the fixed test piece is pressed against the rotating friction surface of the drum to measure the friction coefficient. Therefore, only a friction coefficient with a constant slip ratio can be obtained, and the relationship between the friction coefficient and the slip ratio when the slip ratio is changed from 0 to 100% cannot be obtained.
[0003]
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 1-292232, on the friction surface provided on the outer peripheral surface of the rotatable drum, the rotating test piece is rotated in the drum axis direction while changing the rotation speed so that the slip ratio changes. A testing machine that measures frictional characteristics by moving to a position is disclosed. However, the above-mentioned testing machine has a problem in that since the test piece is moved in the axial direction on the drum at the time of measurement, a lateral force is generated on the rubber test piece and an accurate friction coefficient cannot be measured.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a friction tester and a friction test method capable of setting an arbitrary slip condition and accurately measuring a friction coefficient under the slip condition.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The friction tester of the present invention that achieves the above object includes a rotating shaft of a drum having a friction surface on an outer peripheral surface, and a rotating shaft of a holding means for holding a disk-shaped test piece that rotates while contacting the friction surface. Are arranged in parallel with each other, and the rotational speeds of the drum and the holding means are configured to be controllable, torque measuring means for measuring torque applied to the holding means, and load loading means for applying a load to the test piece And a load detecting means for detecting the load, the position of the holding means is fixed in the axial direction at least during a friction test, and the holding means is disposed above the drum, and the shaft of the drum A support wall is erected on a movable body that can move in parallel in the direction, and an elevating body that can be moved up and down along the support wall is disposed. The elevating body is interposed with the holding means and the torque measuring means. The above And a load balancing means for canceling a load applied to the test piece is provided on the support wall, and the load loading means is installed on the lifting body, and the load loading means The load is applied to the holding means through the load detection means .
[0006]
In this way, by configuring the test piece holding means and the drum rotation speed to be controllable, an arbitrary slip condition is set based on the speed ratio between the surface speed of the drum and the surface speed of the test piece. The coefficient of friction of the test piece can be measured under slip conditions. Further, since the position of the holding means is fixed in the axial direction at least during the friction test, the relationship between the friction coefficient and the slip ratio can be accurately obtained without the test piece receiving a lateral force during the test.
[0007]
In the present invention, the diameter of the outer peripheral surface of the drum is preferably 5 times or more the diameter of the test piece. By making the drum relatively large compared to the test piece in this way, even when the position of the holding means is fixed in the axial direction during the friction test as described above, oil or rubber scraps adhere to the friction surface. It is possible to complete the friction test before the state change due to. In addition, if a friction surface having a plurality of lanes on which the test piece travels is provided on the outer peripheral surface of the drum and the test piece is configured to be movable for each lane, the friction test of the test piece can be continuously performed only by changing the lane. It can be carried out.
[0008]
In the present invention, holding means is disposed above the drum, a support wall is erected on a movable body that can move in parallel with the axial direction of the drum, and an elevating body that can be moved up and down along the support wall is disposed. The lifting body is equipped with a holding means and a drive motor for driving the holding means via the torque measuring means, and a load balancing means for canceling the load applied to the test piece is provided on the support wall. It isnecessary to install a load loading means and to apply a load to the holding means via the load detection means.
[0009]
In this way, by constructing the elevating body on which the holding means and its drive motor are mounted so as to be able to advance and retreat in the vertical direction, the rotation axis of the drum and the rotation of the holding means can be obtained even when the sizes of the test pieces are different. The measurement condition can be made constant while maintaining a parallel state with the axis. Further, by providing a load balancing means for canceling the load applied to the test piece on the support wall, the load applied from the load loading means can be accurately measured by the load detection means.
[0010]
Also, holding means is arranged above the drum via a water-filled tray, an opening is formed at the bottom of the water-filled tray, and the test piece held by the friction surface of the drum and the holding means is applied through the opening. A water supply unit that supplies water to the water-filled tray may be provided, and water stretched on the water-filled tray may be discharged from a gap between the opening of the water-filled tray and the friction surface of the drum. By providing this water-filled tray, it is possible to measure the coefficient of friction under wet conditions. In this case, it is preferable that the amount of water supplied from the water supply unit can be adjusted, and the gap between the opening of the water-filled tray and the friction surface of the drum can be adjusted. Moreover, it is good to connect the water supply source which can adjust water temperature to a water supply part.
[0011]
Furthermore, a holding means may be installed in the thermostat so that the temperature-controlled air can be supplied to the thermostat. By providing this constant temperature bath, the temperature condition can be set accurately.
[0012]
On the other hand, the friction test method of the present invention uses the above-described friction tester to set an arbitrary slip condition based on the speed difference between the surface speed of the drum and the surface speed of the test piece, and the friction under the slip condition. The coefficient is measured.
[0013]
More specifically, while holding the drum at a constant rotation speed, the holding means is decelerated from a rotation speed at which the surface speed of the test piece and the surface speed of the drum are equal to a stop state, and a slip ratio of 0 to While reproducing the slip conditions during tire braking in the range of 100% and holding the drum at a constant rotation speed, the holding means has a rotation speed that makes the surface speed of the test piece and the surface speed of the drum constant. Accelerate and decelerate repeatedly as the upper limit, reproduce the slip condition at the time of intermittent braking of the tire (at the time of ABS braking) in an arbitrary range of slip rate 0 to 100%, decelerate the drum from a specific rotation speed, Acceleration / deceleration is repeated up to the upper limit of the rotation speed at which the surface speed of the test piece and the surface speed of the drum are equal, and the tire is intermittently braked in any range with a slip rate of 0 to 100% (at the time of ABS braking closer to the actual vehicle). While reproducing the slip conditions or holding the drum in the stopped state, the holding means is rotated from the stopped state to reproduce the slip conditions at the start of the tire, and the friction coefficient is accurately measured under these slip conditions. I can.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0015]
1 to 4 show an example of a friction tester according to the present invention. Adrum rotating shaft 3 extending horizontally in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 2) is provided at an intermediate portion of a support frame 2 erected in thecasing 1. A drum 4 is provided at the front end of thedrum rotation shaft 3 so as to be rotatably supported. Anoverload protection device 5 for a drum and aspeed reducer 6 are installed on the support frame 2 behind thedrum rotation shaft 3. Adrive motor 7 having a brake function installed adjacent to thespeed reducer 6 and thespeed reducer 6 are connected via abelt 8, and thespeed reducer 6, theoverload protection device 5, and the drum are operated by the operation of thedrive motor 7. The drum 4 is rotatable via therotation shaft 3. Further, if thedrive motor 7 is braked, the rotation of the drum 4 can be stopped. The braking means for the drum 4 is not particularly limited, and a brake may be added to thedrum rotating shaft 3 and the drum 4 in addition to adding a brake function to thedrive motor 7 as described above.
[0016]
Abrasive paper 4b such as emery paper is detachably attached to the outerperipheral surface 4a of the drum 4 so as to form a friction surface 4c (FIG. 3). The front and rear width of the drum 4 is formed wide, and a friction surface 4c having a plurality of (for example, 10) lanes on which the rubber test piece X travels can be formed on the outerperipheral surface 4a. By forming the friction surface 4c having a plurality of lanes as described above, the test can be continuously performed without replacing the abrasive paper, and the preliminary shearing of the rubber test piece X (oil attached to the mold surface is the rubber). When attached to the test piece, the rubber test piece X can be used for rolling the friction surface 4c to remove the oil before the main test.
[0017]
Aguide rail 10 extending in the front-rear direction is fixed on ahorizontal plate 9 that is laterally provided at the upper end of the support frame 2, and a plate-like movingbody 11 is slidably engaged with theguide rail 10. . Aball screw 12 extending in parallel with theguide rail 10 is disposed on thehorizontal plate 9 on one side of the movingbody 11, and an engagingportion 11 a protruding from one side of the movingbody 11 is screwed into theball screw 12. ing. When theball screw 12 is rotated by driving amotor 12 a connected to the rear end of theball screw 12, the movingbody 11 moves back and forth along theguide rail 10 in the axial direction of the drum 4 (direction in which thedrum rotating shaft 3 extends). It is designed to move in parallel.
[0018]
Asupport wall 13 that extends in the front-rear direction (in the axial direction of the drum 4) is erected vertically on one side of the movingbody 11. On the side surface of thesupport wall 13, aguide member 14 extending vertically is fixed at two front and rear positions, and a plate-like lifting body 15 is engaged with theguide members 14, 14 so as to be slidable up and down. A torque meter (torque measuring means) 18 and adrive motor 19 having a brake function are attached to the front andrear brackets 16 and 17 projecting from the side of the elevatingbody 15. Thedrive motor 19 is configured such that the rotation speed can be controlled. A rearrotating shaft 18a of thetorque meter 18 is connected to therotating shaft 19a of thedrive motor 19 via the coupling Z and the clutch 20, and a disk-shaped rubber test piece X is held on the frontrotating shaft 18b of thetorque meter 18. The rotatingshaft 22 of the holding means 21 is connected. The holding means 21 can reciprocate in the axial direction of the drum 4 with the movement of the movingbody 11, but the relative position with respect to the drum 4 is fixed in the axial direction at least during a friction test.
[0019]
As shown in FIG. 5, the holding means 21 is a holding portion capable of detachably holding the rubber test piece X at thetip portion 22 a of therotating shaft 22 supported through abearing 24 in a horizontally disposedcylindrical body 23. 25. The holdingportion 25 includes a holdingshaft 26 fitted to thedistal end portion 22 a of therotating shaft 22, aflange 27 protruding from the rear end of the holdingshaft 26, ametal core 28 fitted to the holdingshaft 26, A pressingflange 29 and apressing cap 31 are provided for pressing thecore metal 28.
[0020]
Thecore metal 28 has an outer peripheral surface formed in a concavo-convex shape in the circumferential direction, and a rubber test piece X having an inner peripheral surface formed in a concavo-convex shape in the circumferential direction is fitted on the outer periphery. A rubber test piece X is attached to the coredbar 28, and the coredbar 28 is fitted to the holdingshaft 26. Then, the coredbar detent pin 30 is inserted, and the holdingflange 29 and the holdingcap 31 are connected to the distal end side of the holdingshaft 26. The rubber test piece X is held on the holdingportion 25 by being set from above and fixed withbolts 31A. The holdingportion 25 is located at a position facing the upper side of the drum 4 and is rotated by the operation of thedrive motor 19.
[0021]
Abracket 32 projects from the front upper side portion of thesupport wall 13, and a side portion of acylinder 33 provided with tworods 33 a projecting upward from thebracket 32 is fixed. Two support bars 35 are vertically erected and fixed to abracket 34 that protrudes horizontally on the front upper side of the liftingbody 15, and is attached to the lower surface of the rear part of theplate member 36 that is fixed to the upper end of thesupport bar 35. The tip (upper end) of therod 33a is fixed. When thecylinder 33 is turned on, therod 33a is contracted as shown in FIG. 3, and the holdingportion 25 is moved to the test position so that the rubber test piece X contacts the friction surface 4c of the drum 4. On the other hand, when thecylinder 33 is turned off, therod 33a is extended, and the holdingportion 25 is moved to the standby position so that the rubber test piece X is separated from the friction surface 4c of the drum 4. Further, a load cylinder (load load means) 37 is attached to the lower surface of the front portion of theplate member 36, and apressing pad 37b is provided at the tip (lower end) of arod 37a protruding downward.
[0022]
Aload member 40 projects upward from the upper end of thecylindrical body 23, and a load cell (load detection means) 41 is installed on ahorizontal plate 40a projecting forward. Theload cylinder 37 is positioned above theload cell 41, and therod 37a is extended and a load is applied to theload cell 41 by thepressing pad 37b. Thus, theload cylinder 37 is attached to the holdingportion 25 via theload member 40 and thecylindrical body 23. A load can be applied to the rubber test piece X. In theload cell 41, a loaded load is detected.
[0023]
On the upper side surface of the central portion of thesupport wall 13, a rotatingbody 42 that is rotatable by a predetermined angle is projected, and awire 43 is suspended from the front end portion of therotating body 42. On the other hand, a hook 44 projects from the upper end of the central portion of the elevatingbody 15, and the lower end of thewire 43 is attached to the hook 44. Aweight body 46 is slidably attached along the longitudinal direction of thearm member 45 to thearm member 45 projecting rearward from the rear end of therotating body 42. The rotatingbody 42, thewire 43, the hook 44, thearm member 45, and theweight body 46 constitute a counter balance 47 (load balancing means) that cancels a load applied to the test piece X. That is, thecounterbalance 47 operates to rotate therotating body 42 in the direction of the arrow e based on the weight of theweight body 46 and to lift the elevatingbody 15 upward via thewire 43, but the longitudinal direction of thearm member 45 By appropriately adjusting the position of theweight body 46 with respect to the load, the load applied to the test piece X is offset. Therefore, the load applied from theload cylinder 37 can be accurately measured by theload cell 41.
[0024]
The holding means 21 and the drum 4 are disposed in athermostatic chamber 51 surrounded by aheat insulating member 50. The holding means 21 and the drum 4 are partitioned by apartition plate 52 in which an opening is formed in a portion where the rubber test piece X mounted on the holdingportion 25 contacts the drum 4. A large number of throughholes 53 are formed in thepartition plate 52.
[0025]
Anair supply port 54 is provided on the wall surface of the upper temperature-controlledroom 51 a where the holding means 21 is disposed. Thesupply port 54 is connected to anair supply source 55 installed at the right rear portion of thecasing 1 via a pipe (not shown). In theair supply source 55, the air taken in from the outside is heated by the heater and cooled by the refrigerator, and the temperature of the air can be adjusted in the range of 2 ° C to 60 ° C. It can be supplied to the temperature-controlledroom 51a. The air supplied to the upper temperature-controlledroom 51a from thesupply port 54 passes through the throughhole 53 of thepartition plate 52 and is discharged to the outside through a filter (not shown) from thedischarge port 56 formed in the wall surface of the lower temperature-controlledroom 51b. It is made to do.
[0026]
Further, a water-filledtray 60 is provided between the drum 4 and the holdingunit 25 above the drum 4. The water-filledtray 60 can be moved back and forth together with the holdingportion 25. As shown in FIG. 6, an opening 60 a is formed at the bottom of the water-filledtray 60, and the rubber test piece X held on the friction surface of the drum 4 and the holdingportion 25 abuts through the opening 60 a. The water stretched on the water-filledtray 60 is discharged downward from the gap s between theopening 60a and the friction surface 4c of the drum 4. This gap s can be arbitrarily adjusted.
[0027]
On the other hand, awater supply unit 62 for supplying water is provided above thewater filling tray 60. Thewater supply unit 62 is connected to awater supply source 63 installed at the rear left side of thecasing 1 so that more water than the water discharged from thewater filling tray 60 can be supplied. However, thewater supply part 62 can also reduce the amount of water supply as needed. In thewater supply source 63, the temperature of the water can be adjusted in the range of 2 ° C to 60 ° C by a water temperature controller.
[0028]
Adischarge port 64 is formed in thefloor surface 51 x formed on the inclined surface of the lower temperature-controlledroom 51 b, and thisdischarge port 64 is connected to thewater supply source 63. Afilter 65 is disposed above thefloor surface 51x below the drum 4 so as to cover the entire floor surface. The water flowing out from the gap s of thewater filling tray 60 returns to thewater supply source 63 from thedischarge port 64 via thefilter 65 and circulates. In the figure,reference numeral 70 is a test piece replacement door, 71 is a polishing paper changing jig, 72 is an abrasive paper changing door, and 73 is an operation panel.
[0029]
In the friction tester, after the rubber test piece X is mounted on the holdingunit 25 at the standby position, thecylinder 33 is operated to reduce therod 33a. Thereby, the elevatingbody 15 is lowered, and the rubber test piece X held by the holdingportion 25 comes into contact with the friction surface 4c of the drum 4 (FIG. 3). Next, air is supplied from thesupply port 54, and after the inside of the upper temperature-controlledroom 51 a reaches a predetermined test temperature, theload cylinder 37 is pressed to apply a predetermined load to the rubber test piece X. When measuring the coefficient of friction when wet, water at a predetermined temperature is supplied from thewater supply unit 62 to thewater filling tray 60 so that the water is stretched to a predetermined depth.
[0030]
When measuring the friction coefficient under slip conditions during tire braking, the rotational speed of thedrive motors 7 and 19 is controlled with the position of the holding means 21 fixed in the axial direction, and the drum 4 is held at a constant rotational speed. On the other hand, the holding means 21 is decelerated from the rotational speed at which the surface speed of the rubber test piece X and the surface speed of the drum 4 are equal to the stop state, and the slip ratio is continuously changed from 0% to 100%. Let At this time, the load data detected by theload cell 41 and the torque data detected by thetorque meter 18 are sequentially sent to a computer (not shown), where a friction coefficient corresponding to each slip ratio is calculated, and friction coefficient−slip ratio. A curve (μ-S curve) is obtained. Therefore, the relationship between the friction coefficient and the slip ratio when the slip ratio is changed from 0 to 100% can be accurately measured at the rubber test piece stage.
[0031]
When measuring the coefficient of friction under slip conditions during intermittent braking of the tire, the rotational speed of thedrive motors 7 and 19 is controlled while the position of the holding means 21 is fixed in the axial direction, and the drum 4 is rotated at a constant speed. While maintaining the speed, the holding means 21 is repeatedly accelerated and decelerated up to the upper limit of the rotational speed at which the surface speed of the rubber test piece X and the surface speed of the drum 4 are constant, and an arbitrary range of the slip rate of 0 to 100%. More preferably, it is continuously changed in the range of 0 to 20%, and the friction coefficient corresponding to the slip ratio is obtained in the same manner as described above. In general, in an automobile adopting ABS (anti-lock brake device), intermittent braking is performed such that the tire slip ratio changes within a range of 0 to 20%, for example. The slip condition can be reproduced, and the friction coefficient under the slip condition can be accurately measured.
[0032]
Also, when it is desired to measure the friction coefficient while reproducing the slip condition at the time of ABS braking closer to the actual vehicle, the rotational speeds of thedrive motors 7 and 19 are controlled while the position of the holding means 21 is fixed in the axial direction. 4 is decelerated from a specific rotational speed, while the holding means 21 is repeatedly accelerated and decelerated up to a rotational speed that makes the surface speed of the rubber test piece X and the surface speed of the drum 4 constant, and a slip ratio of 0 to 100 is achieved. %, More preferably in the range of 0 to 20%, and the coefficient of friction corresponding to the slip ratio is obtained in the same manner as described above. Since the tire decelerates while braking in an actual vehicle, the friction test method makes it possible to reproduce a slip condition closer to that of the actual vehicle.
[0033]
Further, when measuring the friction coefficient under the slip condition at the start of the tire, the rotational speed of thedrive motors 7 and 19 is controlled while the position of the holding means 21 is fixed in the axial direction, and the drum 4 is held in the stopped state. On the other hand, the holding means 21 is rotationally driven from the stopped state, and the friction coefficient at that time is obtained. In this case, the slip condition at the start of the tire can be reproduced, and the friction coefficient under the slip condition can be accurately measured.
[0034]
After the end of the test, the elevatingbody 15 is pulled up and the holdingpart 25 on which the rubber test piece X is mounted is moved to the standby position. When another rubber test piece X is continuously tested, the rubber test piece X of the holdingportion 25 is replaced, theball screw 12 is rotated by the operation of themotor 12a, and the movingbody 11 is moved along theguide rail 10. Then, after the rubber test piece X of the holdingportion 25 is moved onto the next friction surface (lane) 4c, the test is performed in the same manner as described above.
[0035]
In the present invention, the diameter of the outerperipheral surface 4a of the drum 4 is 5 times or more, preferably 10 times or more, the diameter of the rubber test piece X. The outer diameter of the outerperipheral surface 4a is preferably 500 to 3000 mm, and can be, for example, 1000 mm. By using the large-diameter drum 4 having a larger diameter with respect to the test piece in this way, the influence of the curvature of the outerperipheral surface 4a is suppressed so that it is close to the actual road surface, and on the same friction surface traveled during the test. Since the number of times the rubber test piece X travels can be reduced and the change in the state of the friction surface due to wear of the test piece can be suppressed, the frictional force can be measured more accurately.
[0036]
Theabrasive paper 4b forming the friction surface 4c of the drum 4 is preferably one having a roughness corresponding to the actual road surface, and the emery paper preferably has a roughness of # 80 to # 800. Can do.
[0037]
The size of the rubber test piece X described above is preferably set to an outer diameter of 30 to 200 mm, for example, an outer diameter of 100 mm. Moreover, the width | variety of the rubber test piece X can be 10-20 mm. The outer diameter of themetal core 28 to which the test piece is attached (the outer diameter of the convex portion) can be set to 70 mm, for example.
[0038]
The friction tester of the present invention is preferably used when a rubber test piece is used as a test piece as described above and the friction coefficient of rubber (particularly, the friction coefficient of rubber used for a pneumatic tire) is measured. However, the present invention is not limited to this, and the coefficient of friction may be measured using a test piece made of an elastic body such as a synthetic resin.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the holding means of the test piece and the rotational speed of the drum are configured to be controllable, and at least during the friction test, the position of the holding means is fixed in the axial direction. The slip condition can be set, and the friction coefficient of the test piece can be accurately measured under the slip condition.
In addition, by constructing the lifting and lowering body on which the holding means and the drive motor thereof are mounted so as to be able to advance and retreat in the vertical direction, the drum rotation shaft and the rotation shaft of the holding means can be used even when the sizes of the test pieces are different. The measurement condition can be made constant while maintaining a parallel state. Furthermore, by providing a load balance means for canceling the load applied to the test piece on the support wall, the load applied from the load load means can be accurately measured by the load detection means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an example of a friction tester of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
4 is a plan view of FIG. 3;
5A is an enlarged cross-sectional view of the holding means, and FIG. 5B is an explanatory view showing a state in which a test piece is mounted on the metal core of the holding means.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a water filled tray.
[Explanation of symbols]
3 drum rotation shaft 4drum 4a outer peripheral surface 4c friction surfaces 7, 19drive motor 11 movingbody 13support wall 15 liftingbody 18 torque meter (torque measuring means)
21 Holding means 22 Rotatingshaft 37 Load cylinder (load loading means)
41 Load cell (load detection means)
47 Counterbalance (load balancing means)
51Constant temperature bath 60 Water-filledtray60a Opening portion 62Water supply portion 63 Water supply source s Gap X Rubber test piece

Claims (12)

Translated fromJapanese

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。A rotating shaft of a drum having a friction surface on an outer peripheral surface and a rotating shaft of a holding means for holding a disk-shaped test piece that rotates while contacting the friction surface are arranged in parallel to each other, and the drum and the holding means The rotation speed of each of the test pieces is configured to be controllable, and a torque measurement means for measuring the torque applied to the holding means, a load load means for applying a load to the test piece, and a load detection means for detecting the load are provided. At least during the friction test, the position of the holding means is fixed in the axial direction, theholding means is disposed above the drum, and a support wall is provided on the movable body that can move in parallel in the axial direction of the drum. When an elevating body that is erected and is vertically movable along the support wall is disposed, and the elevating body is mounted with the holding means and a drive motor that drives the holding means via the torque measuring means In addition, a load balancing means for canceling a load applied to the test piece is provided on the support wall, and the load load means is installed on the lifting body, and the load load means is connected to the holding means via the load detection means. Friction testerconfigured to load . 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。  The friction tester according to claim 1, wherein a diameter of an outer peripheral surface of the drum is set to be five times or more a diameter of the test piece. 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。  The friction tester according to claim 1, wherein a friction surface having a plurality of lanes on which the test piece travels is provided on an outer peripheral surface of the drum, and the test piece is configured to be movable for each lane. 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。The holding means is disposed above the drum via a water-filled tray, an opening is formed at the bottom of the water-filled tray, and a test piece held on the friction surface of the drum and the holding means via the opening. And a water supply section for supplying water to the water-filled tray, and the water stretched on the water-filled tray is discharged from the gap between the opening of the water-filled tray and the friction surface of the drum. The friction tester according to any one of claims 1 to3 . 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。The friction tester according to claim4 , wherein the amount of water supplied from the water supply unit can be adjusted, and the gap between the opening of the water-filled tray and the friction surface of the drum can be adjusted. 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。The friction tester according to claim4 or5 , wherein a water supply source capable of adjusting a water temperature is connected to the water supply unit. 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。The friction tester according to any one of claims 1 to6 , wherein the holding means is installed in a thermostatic bath, and the temperature-controlled air can be supplied to the thermostatic bath. 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。A rotating shaft of a drum having a friction surface on an outer peripheral surface and a rotating shaft of a holding means for holding a disk-shaped test piece that rotates while contacting the friction surface are arranged in parallel to each other, and the drum and the holding means The rotation speed of each of the test pieces is configured to be controllable, and a torque measurement means for measuring the torque applied to the holding means, a load load means for applying a load to the test piece, and a load detection means for detecting the load are provided. At least during the friction test, the position of the holding means is fixed in the axial direction, theholding means is disposed above the drum, and a support wall is provided on the movable body that can move in parallel in the axial direction of the drum. When an elevating body that is erected and is vertically movable along the support wall is disposed, and the elevating body is mounted with the holding means and a drive motor that drives the holding means via the torque measuring means In addition, a load balancing means for canceling a load applied to the test piece is provided on the support wall, and the load load means is installed on the lifting body, and the load load means is connected to the holding means via the load detection means. Usinga friction testerconfigured to load a load, an arbitrary slip condition is set based on the speed ratio between the surface speed of the drum and the surface speed of the test piece, and the friction coefficient under the slip condition is set. Friction test method to measure. 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。While holding the drum at a constant rotation speed, the holding means is decelerated from a rotation speed at which the surface speed of the test piece and the surface speed of the drum are equal to a stop state, and a slip rate of 0 to 100%. The friction test method according to claim8 , wherein a friction coefficient under a slip condition during tire braking is measured in a range of 1 to10 . 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。While holding the drum at a constant rotation speed, the holding means is repeatedly accelerated and decelerated up to a rotation speed that makes the surface speed of the test piece and the surface speed of the drum constant, and a slip ratio of 0 to 100 is achieved. The friction test method according to claim8 , wherein a friction coefficient under a slip condition during intermittent braking of a tire is measured in an arbitrary range of%. 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。While the drum is decelerated from a specific rotational speed, the holding means is repeatedly accelerated and decelerated up to a rotational speed that makes the surface speed of the test piece and the surface speed of the drum constant, and a slip ratio of 0 to 100 is achieved. The friction test method according to claim8 , wherein a friction coefficient under a slip condition during intermittent braking of a tire is measured in an arbitrary range of%. 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。It said drum while retaining a stopped state, and rotates the holding means from the stopped state, the friction test method accordingto claim 8 for measuring the friction coefficient of the slip condition when the tire starting.

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