JP2014181958A - Wet road surface measuring apparatus, measuring method, and test road surface - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤなどの測定対象物の湿潤路面上における特性を測定するための測定装置及び測定方法、並びにそれらに用いられる試験路面に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus and a measuring method for measuring characteristics of a measurement object such as a tire on a wet road surface, and a test road surface used for them.
従来、湿潤時の接地力など、湿潤路面におけるタイヤの特性を測定するために、種々の測定装置が提案されている。例えば、特許文献1には、試験路面に荷重検出器としての3分力センサを埋め込む際に、タイヤ進行方向に垂直な方向にライン状に並べて設け、高速走行時や湿潤時での接地形状や荷重分布を測定することが開示されている。この文献では、試験路面として実際の路面を模擬した疑似路面、具体的には密粒アスファルトコンクリート路面を用いており、乾燥路面での測定では特に問題はないが、湿潤路面では路面上の水量の管理が難しく、湿潤状態を一定に保つことが困難で測定バラツキの要因となる。 Conventionally, various measuring devices have been proposed to measure the characteristics of a tire on a wet road surface, such as a contact force when wet. For example, in Patent Document 1, when a three-component force sensor as a load detector is embedded in a test road surface, it is arranged in a line in a direction perpendicular to the tire traveling direction, Measuring the load distribution is disclosed. In this document, a simulated road surface that simulates an actual road surface is used as a test road surface, specifically, a dense-grained asphalt concrete road surface. It is difficult to manage and it is difficult to keep the wet state constant, which causes measurement variation.
特許文献2には、水膜厚さと測定対象物の特性との関係を測定するために、水膜が形成された試験路面上に赤外線を照射して水膜の厚さを検出することが開示されている。この文献では、試験路面として舗装路と同等の表面状態を有する疑似路面が用いられており、特許文献1と同様、湿潤状態を一定に保つことは容易ではない。 Patent Document 2 discloses that the thickness of a water film is detected by irradiating infrared light onto a test road surface on which the water film is formed in order to measure the relationship between the water film thickness and the characteristics of the measurement object. Has been. In this document, a pseudo road surface having a surface state equivalent to that of a paved road is used as a test road surface, and it is not easy to keep a wet state constant as in Patent Document 1.
特許文献3及び4には、試験路面としてガラス板などの透明板を用いて、透明板を介して接地形状を撮影することによりタイヤの排水性を評価する方法が開示されている。 Patent Documents 3 and 4 disclose a method for evaluating the drainage performance of a tire by photographing a ground contact shape through a transparent plate using a transparent plate such as a glass plate as a test road surface.
特許文献5には、一対のドラム間に架け渡された試験路面としての無端ベルトとドラムとの間に浸入した水に起因する無端ベルトのスリップを防止するために、ドラムの外周面に排水溝として周方向溝を設けることが開示されている。しかしながら、試験路面に溝を設けることは開示されていない。 In Patent Document 5, a drain groove is formed on the outer peripheral surface of the drum in order to prevent the endless belt from slipping due to water entering between the drum and the endless belt as a test road surface spanned between a pair of drums. Providing a circumferential groove is disclosed. However, providing a groove on the test road surface is not disclosed.
ところで、この種の測定装置では、従来、試験路面としてセーフティウォーク(紙やすり状の滑り止め材。住友3Mの商品名。)を貼り付けた路面を用いるのが一般的である(特許文献6参照)。しかしながら、単にセーフティウォークを貼り付けた試験路面では、ゴムとの摩擦係数を湿潤時における実際の路面との摩擦係数である0.5〜0.7の範囲内に下げるために多量の水が必要であり、試験路面上での水膜の厚み(即ち、湿潤状態)を一定に保つことが困難であり、測定バラツキの要因となり得る。 By the way, in this type of measuring apparatus, conventionally, a road surface to which a safety walk (a sandpaper-like anti-slip material, a trade name of Sumitomo 3M) is attached is generally used as a test road surface (see Patent Document 6). ). However, on the test road surface where the safety walk is simply pasted, a large amount of water is required to lower the friction coefficient with the rubber within the range of 0.5 to 0.7, which is the friction coefficient with the actual road surface when wet. It is difficult to keep the thickness of the water film on the test road surface (that is, a wet state) constant, which may cause measurement variations.
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、試験路面上での湿潤状態を安定化させることで測定バラツキを低減することができる湿潤路面測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a wet road surface measurement device and a measurement method capable of reducing measurement variation by stabilizing the wet state on the test road surface. And
本発明に係る湿潤路面測定装置は、ゴム製の表面を有する測定対象物の湿潤路面上における特性を測定するものであって、前記測定対象物を支持する支持手段と、前記支持手段に支持された測定対象物に対して下方から接触するように設けられた試験路面と、前記試験路面に埋設されて前記測定対象物の接地状態に関する物理量を計測するセンサと、を備え、湿潤状態とされた前記試験路面上の水量を調整するための溝が前記試験路面に設けられたものである。 The wet road surface measuring device according to the present invention measures the characteristics of a measurement object having a rubber surface on the wet road surface, and is supported by the support means for supporting the measurement object and the support means. A test road surface provided so as to come into contact with the measured object from below, and a sensor embedded in the test road surface to measure a physical quantity related to the ground contact state of the measured object, and is in a wet state A groove for adjusting the amount of water on the test road surface is provided on the test road surface.
本発明に係る湿潤路面測定方法は、ゴム製の表面を有する測定対象物の湿潤路面上における特性を測定する方法であって、水量を調整するための溝が設けられた試験路面に水を付与して湿潤状態とし、前記測定対象物を湿潤状態の前記試験路面に接触させて当該試験路面上を走行させ、前記試験路面に埋設されたセンサにより前記測定対象物の接地状態に関する物理量を計測するものである。 The wet road surface measuring method according to the present invention is a method for measuring characteristics on a wet road surface of a measurement object having a rubber surface, and imparts water to a test road surface provided with a groove for adjusting the amount of water. The measurement object is brought into contact with the test road surface in the wet condition to travel on the test road surface, and a physical quantity relating to the ground contact state of the measurement object is measured by a sensor embedded in the test road surface. Is.
本発明に係る試験路面は、上面に水を付与して湿潤状態とし、湿潤状態とした前記上面にゴム製の表面を有する測定対象物を接触させて、前記測定対象物の接地状態に関する物理量を計測することにより、前記測定対象物の湿潤路面上における特性を測定する湿潤路面測定方法に用いられる試験路面であって、前記測定対象物を接触させる前記上面に水量を調整するための溝が設けられたものである。 The test road surface according to the present invention is wetted by applying water to the upper surface, and a measurement object having a rubber surface is brought into contact with the wetted upper surface to determine a physical quantity related to the grounding state of the measurement object. A test road surface used in a wet road surface measurement method for measuring characteristics of the measurement object on the wet road surface by measuring, wherein a groove for adjusting the amount of water is provided on the upper surface that contacts the measurement object. It is what was done.
上記の測定装置、測定方法及び試験路面において、前記溝は、複数の溝が直角又は斜めに交わってなる格子状の溝であってもよい。また、この場合、前記試験路面がタイルにより形成され、該タイルの目地部分により前記格子状の溝が形成されてもよい。 In the measurement apparatus, the measurement method, and the test road surface, the groove may be a lattice-shaped groove in which a plurality of grooves intersect at right angles or obliquely. In this case, the test road surface may be formed of tiles, and the lattice-shaped grooves may be formed by joint portions of the tiles.
上記の測定装置、測定方法及び試験路面において、前記測定対象物がタイヤであり、前記格子状の溝が前記タイヤの進行方向に対して傾斜して設けられてもよい。また、前記格子状の溝が前記路面の幅方向中心線に関して対称に設けられてもよい。また、前記センサは前記測定対象物との接触面をなす上面が平坦に形成され、前記センサの周りに排水路が設けられてもよい。 In the measurement apparatus, the measurement method, and the test road surface, the measurement object may be a tire, and the lattice-shaped grooves may be provided to be inclined with respect to the traveling direction of the tire. Further, the lattice-like grooves may be provided symmetrically with respect to the center line in the width direction of the road surface. The sensor may have a flat upper surface that forms a contact surface with the measurement object, and a drainage channel may be provided around the sensor.
本発明によれば、試験路面に溝が設けられたことにより、水を付与して湿潤状態としたときに、余分な水が溝に流れて試験路面上の水量が調整されるので、湿潤状態を安定化させることができる。そのため、測定対象物の湿潤路面上での特性の測定バラツキを低減することができる。 According to the present invention, since the groove is provided on the test road surface, when water is applied to make the wet state, excess water flows into the groove and the amount of water on the test road surface is adjusted. Can be stabilized. Therefore, it is possible to reduce the measurement variation in characteristics of the measurement object on the wet road surface.
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施形態に係る測定装置10は、測定対象物としてのタイヤTの湿潤路面上における特性を測定するものである。図1に示すように、測定装置10は、タイヤTを回転可能に支持する支持装置(支持手段)12と、支持装置12に支持されたタイヤTに対して下方から接触するように設けられた試験路面14と、試験路面14に埋設されてタイヤTの接地状態に関する物理量を計測するセンサ16とを備える。
The
支持装置12は、タイヤTを取り付け可能なシャフト18と、シャフト18を回転可能に支持する支持アーム20とを有する。支持アーム20は、シャフト18を上下方向に移動可能に構成されており、シャフト18を上下に移動させることにより、タイヤTを試験路面14に対して任意の荷重(押付力)で押し付けることができる。
The
支持装置12には、タイヤTが試験路面14上で走行するように移動装置(移動手段)22が設けられている。詳細には、試験路面14の上方には、その長手方向に沿って延びる移動レール24が設けられ、該移動レール24上を走行する駆動部26から支持装置12が垂下して設けられている。そのため、駆動部26を移動レール24上で走行させることにより、固定された試験路面14上でタイヤTを転動させることができる。なお、このように支持装置12を移動させてタイヤTを転動させる代わりに、支持装置12は固定しておいて試験路面14を移動させることにより、タイヤTを試験路面14上で走行させるよう構成してもよい。すなわち、本発明において、タイヤを試験路面上で走行させることには、試験路面の位置を固定してタイヤを移動させる態様と、タイヤの位置を固定して試験路面を移動させる態様が含まれる。
The
試験路面14は、移動装置22の移動方向に沿って延びる平板状をなし、支持台28上に固定状態に載置されている。図2に示すように、試験路面14は、埋設されたセンサ16により物理量を計測するためのセンサ路面領域30と、センサ路面領域30を通過する際のタイヤTの転動状態を安定化させるための助走路面領域32とからなり、この例では、助走路面領域32はセンサ路面領域30よりも長く設定されている。
The
図3及び図4に示すように、試験路面14は、タイヤTが接地する路面(上面)を形成する平板状の路面材34と、該路面材34を支持する支持フレーム36とを備えてなり、支持フレーム36の天板36A上に路面材34が載置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
試験路面14には、湿潤状態とされた試験路面14上の水量を調整するための溝38が設けられている。すなわち、溝38は、試験路面14にスプレーなどで付与されることで形成された水膜が一定の厚みを有するように、試験路面14上の余分な水を排水して試験路面14上の水量を調整する排水及び調整用の溝である。溝38は、上記路面材34の上面に設けられている。
The
試験路面14に設けられた溝38は、複数の溝38A,38Bが直角又は斜めに交わってなる格子状の溝である。この例では、図4に示すように、溝38は、一定の間隔をおいて互いに平行に設けられた複数の直線状の第1溝38Aと、該第1溝38Aと垂直に交差するものであって一定の間隔をおいて互いに平行に設けられた複数の直線状の第2溝38Bとにより、碁盤目状をなす直交格子状に形成されている。
The
該格子状の溝38は、タイヤTの進行方向Sに対して傾斜して設けられている。詳細には、タイヤTの進行方向Sに沿って延びる試験路面14の幅方向中心線Mに対し、格子状の溝38を構成する上記第1溝38Aと第2溝38Bが傾斜して設けられている。傾斜角度、すなわち、幅方向中心線Mに対して第1溝38A及び第2溝38Bのなす角度θ1及びθ2(図6参照)は、絶対値で10°〜80°であることが好ましく、より好ましくは30°〜60°であり、この例では45°に設定されている。第1溝38Aと第2溝38Bは、タイヤ進行方向Sに対して逆向きに傾斜している。
The lattice-shaped
また、該格子状の溝38は、図4に示すように、試験路面14の幅方向中心線Mに関して線対称に設けられている。タイヤTを走行させる際には、図2に示すようにタイヤTの赤道線C(即ち、タイヤの幅方向中心線)を試験路面14の幅方向中心線Mと一致させて転動させるので、試験路面14の格子状の溝38はタイヤ赤道線Cに対して左右対称に形成されている。
Further, as shown in FIG. 4, the lattice-shaped
本実施形態では、試験路面14、詳細には上記路面材34は、タイルにより形成されており、該タイルの目地部分により上記格子状の溝38が形成されている。溝38によって囲まれたタイルの各要素40は、この例では矩形状、より詳細には正方形状をなしている。タイルの材質としては、例えば陶磁器やコンクリートが挙げられる。上記目地部分をなす溝38は、タイルの各要素40と異なる材質でもよいが、同じ材質で一体に形成されてもよい。タイルの各要素40の表面は、光沢のある平滑面でもよいが、微小凹凸のある粗面状のものでもよい。特に、限定するものではないが、タイルは、タイヤのトレッドゴムに対する最大摩擦係数μが0.2〜0.7であることが好ましく、より好ましくは0.4〜0.6である。
In the present embodiment, the
上記格子状の溝38(即ち、第1溝38A及び第2溝38B)の各寸法は、特に限定しないが、タイヤT接触時の水の流路を確保し、測定バラツキをより効果的に低減するうえで、次のように設定されていることが好ましい。即ち、溝38の幅w1(図6参照)は3mm以下であることが好ましく、より好ましくは1〜3mmである。また、深さd1(図5参照)は3mm以下であることが好ましく、より好ましくは1〜3mmである。また、溝38の間隔(即ち、隣接する第1溝38A同士の間隔、及び、隣接する第2溝38B同士の間隔)w2(図6参照)は、10〜50mmであることが好ましく、より好ましくは15〜30mmである。
The dimensions of the lattice-shaped grooves 38 (that is, the
センサ16としては、タイヤTの接地状態に関する物理量として湿潤路面上でのタイヤTの接地力を計測できるように、垂直方向(上下方向)と、前後方向(タイヤ進行方向S)と、左右方向(タイヤ幅方向)との3方向の力を検出することができる3分力センサを用いることができる。本実施形態では、湿潤状態の試験路面14で用いるため、タイヤ負荷を受けた状態でも内部部品や配線の防水性が確保されるように、センサ16としては防水加工が施されたものを用いる。
As the
センサ16は、タイヤTと接触するように試験路面14の上面から露出した状態に埋設されており、この例では、図2及び図4に示すように、試験路面14のセンサ路面領域30において幅方向中心線M上に設けられている。
The
図3に示すように、センサ16は、筒状の上部42Aを有するセンサケース42と、該センサケース42の上部42Aから上方に突出してタイヤTとの接触部を構成するセンサ部44とを備える。センサケース42は、試験路面14の支持フレーム36の天板36Aの下面にネジなどの締結具46を用いて固定されている。天板36A及び路面材34には上下方向に貫通する貫通孔48が設けられており、該貫通孔48にセンサケース42の筒状の上部42Aが下方から挿入されることで、センサ部44が試験路面14の上面に露出している。
As shown in FIG. 3, the
センサ部44は、中実な断面形状を有しており、そのため、タイヤTとの接触面をなす上面44Aが平坦に形成されている。センサ部44の断面形状は、この例では矩形状(正方形状)をなしているが、円形状であってもよい。
The
図5及び図6に示すように、センサ16の周り、詳細にはセンサケース42の上部42Aとそこから突出するセンサ部44の周りには、排水路50が設けられている。排水路50は、センサ16の上面44Aに形成される水膜を一定の厚み(即ち、水量を一定)にするために、センサ16上の余分な水を下方に排出する流路である。排水路50は、センサ16の周りを全周にわたって取り囲むように形成されており、センサ16の外周面と貫通孔48の内周面との間隙により形成されている。排水路50の幅w3(図6参照)は、特に限定しないが、3mm以下であることが好ましく、より好ましくは1〜3mmである。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
センサ16周りの排水路50は、この例では、図6に示すように、試験路面14の溝38につながっており、これにより、センサ16の上面44A及びセンサ16周りの試験路面14からの余分な水の排出効果を高めて、湿潤状態をより均一化することができる。
In this example, as shown in FIG. 6, the
次に、上記測定装置10を用いた湿潤路面上でのタイヤ特性を測定する方法について説明する。
Next, a method for measuring tire characteristics on a wet road surface using the measuring
まず、試験路面14に水を付与して湿潤状態とする。試験路面14への水の付与は、水噴霧器(スプレー)などの不図示の水膜形成装置を用いて行うことができる。このような水膜形成装置は、例えば、上記移動レール24に取り付けられて試験路面14の長手方向に移動可能に設けられ、試験路面14の上方を移動しながら、その長手方向の全体に一定量の水を噴霧できるように構成してもよい。また、作業者による手作業で試験路面14上にスプレーするようにしてもよい。
First, water is applied to the
試験路面14上に付与する水の量は、特に限定しないが、路面が薄らと濡れた状態となるように(水深1mm以下)、例えば0.01〜0.1mL/cm2としてもよく、また他の実施形態として0.015〜0.025mL/cm2としてもよい。
The amount of water to be applied on the
このように試験路面14を湿潤状態とした後、図1に示すようにタイヤTを試験路面14に接触させて該試験路面14上を走行させ、試験路面14に埋設されたセンサ16により、タイヤTの接地状態に関する物理量を計測する。
After the
詳細には、支持装置12に支持されたタイヤTを、支持アーム20によりシャフト18を下方に移動させることによって、湿潤状態の試験路面14に対して所定の荷重で押し付けて接地させる。その際、タイヤTは、図2に示すように、試験路面14の中でも助走路面領域32側の端部に接地させ、かつ、タイヤTの赤道線Cが試験路面14の幅方向中心線Mと一致するように接地させる。
Specifically, the tire T supported by the
このように接地させた状態で、移動装置22により、タイヤTを試験路面14上で走行させる。すなわち、タイヤTは、湿潤状態の試験路面14上において、その赤道線Cが試験路面14の幅方向中心線Mと一致した状態で、助走路面領域32からセンサ路面領域30に向かって転動する。
The tire T is caused to travel on the
そして、センサ路面領域30において、タイヤTは、その赤道線Cを含む幅方向中央部分が、センサ16のセンサ部44に接触し、これにより、湿潤路面上でのタイヤTの接地力が計測される。詳細には、3分力センサにより、垂直方向(上下方向)と、前後方向(タイヤ進行方向S)と、左右方向(タイヤ幅方向)との3方向の力(圧力)を検出することができる。これにより、例えば、最大摩擦係数を算出したり、タイヤ転動時における踏込から蹴出までの摩擦係数を検出したり、そのうちのピーク値を検出することもできる。
Then, in the sensor
以上よりなる本実施形態であると、試験路面14に排水・調整用の溝38を設けたことにより、水を噴霧して湿潤状態としたときに、過剰な水を溝38に逃がすことができる。そのため、試験路面14上の水量(特には、タイヤTが接触する溝38間の陸部40上の水量)を一定にすることができ、湿潤状態を安定化させて、タイヤTの湿潤路面上での特性の測定バラツキを低減することができる。また、本実施形態であると、溝38を上記のように格子状に設けたので、上記陸部40上の余分な水を、該陸部40の全周を取り囲む溝38に対していずれの方向にも逃がすことができるので、水量を一定にする効果を高めることができる。
In the present embodiment configured as described above, by providing the drainage /
本実施形態であると、上記格子状の溝38がタイヤTの進行方向Sに対して傾斜して設けられているので、試験路面14の溝38がタイヤTのトレッドに設けられた溝と合致するのを防ぐことができる。また、格子状の溝38が試験路面14の幅方向中心線Mに関して左右対称に設けられているので、測定バラツキを一層低減することができる。
In the present embodiment, since the lattice-
本実施形態であると、試験路面14がタイルにより形成されているので、例えば路面材としてセーフティウォークを用いた場合に比べて、ゴムとの摩擦係数を下げることができ、実車の湿潤路に近い状態である摩擦係数であるμ=0.5〜0.7の範囲内に設定しやすい。ここで、この摩擦係数の値は、水膜が厚くタイヤが浮いているハイドロ状態でなく、それよりも水量が少ない湿潤状態であり、本実施形態はそのような湿潤状態での計測に有利に利用できる。なお、試験路面に溝を設けていれば、路面材としてセーフティウォークを用いることもできるが、セーフティウォークを用いた場合、湿潤時の摩擦係数を実車湿潤路相当の値まで下げるためには多くの水が必要であり、また、セーフティウォークの材質的にも試験時の耐久性が確保しにくい。そのため、この点からも路面材としてはタイルを用いることが好ましい。
In the present embodiment, since the
本実施形態であると、また、センサ部44が中実な断面形状を有しており、タイヤTとの接触面をなす上面44Aが平坦に形成されているので、タイヤTとの接触時にセンサ16とタイヤTとの間に水膜を維持しやすい。すなわち、例えば円環断面のセンサでは、センサがタイヤと接触するときに水膜を突き破ってしまい、タイヤとセンサとの間に水膜を維持することが難しいが、上面44Aが平坦な中実断面のセンサ16を用いることにより、タイヤTとの間に水膜を維持することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態であると、また、センサ16の周りに排水路50を設けたので、センサ16の上面44Aに形成される水膜を一定量に保つことが容易である。
In this embodiment, since the
なお、上記実施形態では、試験路面14に設ける格子状の溝38として、複数の第1溝38Aと第2溝38Bとが互いに垂直に交差する碁盤目状のものを用いたが、複数の溝が交わる態様としては、X字状に交差する場合には限らず、図7に示すようにT字状に交わる場合であってもよい。すなわち、図7の態様では、一定の間隔をおいて互いに平行に設けられた複数の直線状の第1溝38Aと、これにT字状に交わる複数の直線状の第2溝38Bとにより、格子状の溝38Pが形成されている。また、格子状の溝38は、第1溝38Aと第2溝38Bが垂直に交わる直交格子状には限定されず、図8に示すように、第1溝38Aと第2溝38Bが斜めに交わってなる歪んだ格子状の溝38Qであってもよい。
In the above-described embodiment, the grid-
また、上記実施形態では、測定対象物としてタイヤを例に挙げて説明したが、測定対象物としてはゴム製の表面を有する様々な物を用いることができる。例えば、外周面にゴムシートが貼り付けられた円板状部材やゴム製の円板状部材などのゴム製の外周面を有する物の他、ゴム製のブロックサンプルなどを用いることもできる。 Moreover, in the said embodiment, although the tire was mentioned as an example as a measuring object, the various objects which have a rubber-made surface can be used as a measuring object. For example, a rubber block sample or the like can be used in addition to a material having a rubber outer peripheral surface such as a disk-shaped member having a rubber sheet attached to the outer peripheral surface or a rubber disk-shaped member.
上記実施形態では、センサ16を試験路面14に埋設した場合について説明したが、センサは、試験路面に埋設する場合には限定されず、例えばタイヤやブロックサンプルなどの測定対象物側に設けてもよい。センサを試験路面に設けた場合、当該センサ部分での局所的な摩擦係数などの特性を測定することができ、好ましい。一方、センサを測定対象物側に設けた場合、測定対象物の全体にかかる摩擦力を測定することができる。ここで、測定対象物側にセンサを設ける場合、例えば、タイヤの場合、車軸にセンサを取り付けることができる。また、例えば、ゴムブロックサンプルの場合、試験路面に対する接地面とは反対側の面(即ち、上面)にセンサを取り付けてもよい。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
In the above embodiment, the case where the
本実施形態による効果を次のようにして確認した。 The effect by this embodiment was confirmed as follows.
(試験例1)
測定対象物としてのゴム製ブロックサンプル(3cm×3cm×厚み1cm)を湿潤状態の試験路面(センサの真上)へ接地させ、前後変位を与えることで最大摩擦係数を測定した。湿潤状態は、試験路面に対して0.018±0.003mL/cm2の配分となるように水道水をスプレーで吹き付けて再現した。試験路面の構成は、下記表1に示す通りであり、比較例1及び2では、路面材としてセーフティウォークを用い、溝は設けなかった。実施例1〜7では、路面材としてタイルを用い、溝の幅w1、深さd1、間隔w2及び角度θ1,θ2を表1に記載の通りに設定した。ここで、溝の角度は、測定対象物の進行方向Sに対する(即ち、進行方向Sを0°とした)第1溝38A及び第2溝38Bの角度であり、θ1×θ2として表示した。また、試験路面に埋め込んだセンサについては、比較例1では、円環中空状(即ち、円環断面)のセンサ(外径=8mm)を用い、センサの周りには排水路を設けなかった。比較例2及び実施例1〜7では、上記実施形態のように上面が平坦な中実断面(即ち、四角中実(7mm×7mm))のセンサを用い、センサの周りに表1に記載の幅w3を持つ排水路を設けた。
(Test Example 1)
A rubber block sample (3 cm × 3 cm × thickness 1 cm) as an object to be measured was grounded to a wet test road surface (directly above the sensor), and the maximum friction coefficient was measured by applying a longitudinal displacement. The wet state was reproduced by spraying tap water with a spray so that the distribution was 0.018 ± 0.003 mL / cm 2 with respect to the test road surface. The configuration of the test road surface is as shown in Table 1 below. In Comparative Examples 1 and 2, a safety walk was used as the road surface material, and no groove was provided. In Examples 1 to 7, tiles were used as the road surface material, and the groove width w1, depth d1, interval w2, and angles θ1 and θ2 were set as shown in Table 1. Here, the angle of the groove is an angle of the
測定回数は10回とし、最大摩擦係数を評価した。詳細には、ブロックサンプルを、接地圧:300kPaで接地させ、前後方向へ変位を与え、その際、ブロックサンプルにかかる前後力Fxと荷重Fzを、ゴムブロックにおける変位を負荷する面(即ち、ゴムブロックの上面)に取り付けたセンサで検出し、変位に対する最大摩擦係数μ(Fx/Fz)を算出した。このμが、0.5〜0.7の範囲内又はそれに近いほど、実車の湿潤路に近い状態であることを意味する。結果は表1に示す。 The number of measurements was 10 and the maximum friction coefficient was evaluated. Specifically, the block sample is grounded at a contact pressure of 300 kPa, and is displaced in the front-rear direction. At that time, the front-rear force Fx and the load Fz applied to the block sample are applied to the surface on which the displacement in the rubber block is applied (that is, rubber). The maximum friction coefficient μ (Fx / Fz) with respect to the displacement was calculated by detection with a sensor attached to the upper surface of the block. This means that the μ is closer to the wet road of the actual vehicle as it is in the range of 0.5 to 0.7 or closer thereto. The results are shown in Table 1.
(試験例2)
実施例1〜7では、上記実施形態に係る測定装置10を用いて、センサ16上を通過するようにタイヤTを試験路面14で転動させ、転動による接地面内でのローカルな力(圧力)の変化をセンサ16で検出し、前後圧力のピーク値を評価した。試験路面14及びセンサ16の構成は、試験例1と同じであり、表1に示す通りである。比較例1及び2では、試験路面14の構成を、試験例1と同様、溝なしのセーフティウォークとし、またセンサ16も試験例1と同様、表1に示す通りの構成とした。
(Test Example 2)
In Examples 1 to 7, using the
湿潤状態は、試験路面に対して0.018±0.003mL/cm2の配分となるように水道水をスプレーで吹き付けて再現した。その場合、水はセンサ路面領域30だけでなく、助走路面領域32にも吹き付けて、同様の湿潤状態を再現した。
The wet state was reproduced by spraying tap water with a spray so that the distribution was 0.018 ± 0.003 mL / cm 2 with respect to the test road surface. In that case, water was sprayed not only on the sensor
試験回数は10回とし、スプレーによる水の散布は試験毎に行った。タイヤ側は試験毎に水滴を拭き取り、乾燥状態とした。試験条件は、タイヤサイズ:195/65R15、タイヤ内圧:220kPa、荷重:5.0kN、前後力:制動方向1.5kNとし、センサ計測位置は、上記実施形態の通りタイヤセンターとした。結果は、タイヤ踏込から蹴出までの摩擦係数をモニタし、そのうちのピーク値(ピークμ)について試験回数10回(N=10)のバラツキとして標準偏差を算出し、比較例1の標準偏差を100とした指数で評価した。指数が小さいほど標準偏差が小さく、測定バラツキが小さいことを意味する。結果は表1に示す。
The number of tests was 10, and water spraying was performed for each test. On the tire side, water drops were wiped off for each test to make it dry. The test conditions were tire size: 195 / 65R15, tire internal pressure: 220 kPa, load: 5.0 kN, longitudinal force: braking direction 1.5 kPa, and the sensor measurement position was the tire center as in the above embodiment. As a result, the friction coefficient from the stepping on the tire to the kicking is monitored, the standard deviation is calculated as the variation of the number of
(考察)
表1に示すように、比較例1では、路面材として溝のないセーフティウォークを用い、また円環断面のセンサを用いたため、湿潤状態の最大摩擦係数μが目標値である0.5〜0.7よりも大幅に大きい。比較例2では、中実断面のセンサを用い、その周りに排水路を設けたものの、路面材として溝のないセーフティウォークを用いたため、タイヤでのピークμの測定バラツキが大きく、またゴムサンプルでの最大摩擦係数μも目標値に比べて大きかった。
(Discussion)
As shown in Table 1, in Comparative Example 1, a safety walk without a groove was used as a road surface material, and a sensor having an annular cross section was used. Therefore, the maximum friction coefficient μ in a wet state was a target value of 0.5 to 0. Much larger than .7. In Comparative Example 2, although a solid cross-section sensor was used and a drainage channel was provided around it, a safety walk without a groove was used as a road surface material, so the measurement variation of the peak μ on the tire was large, and a rubber sample was used. The maximum friction coefficient μ was also larger than the target value.
これに対し、実施例1〜7では、路面材として溝のあるタイルを用いたことにより、比較例1に比べてタイヤでのピークμの測定バラツキが低減されており、また、湿潤状態の最大摩擦係数μも目標値である0.5〜0.7の範囲内又はこれに近いものであり、良好な結果が得られた。なお、実施例1では、試験路面14であるタイルの溝が進行方向に対して90°の方向に配置されているため、ゴムの角部がタイルの溝に引っかかり、実施例2に比べピークμが高くなっていた。進行方向に対して溝を傾斜して設けることにより、実施例2〜7に示すように、ピークμを0.7以下にすることができた。
On the other hand, in Examples 1-7, the use of tiles with grooves as the road surface material has reduced the measurement variation of the peak μ in the tire compared to Comparative Example 1, and the maximum wet state The friction coefficient μ is also within or close to the target value of 0.5 to 0.7, and good results were obtained. In Example 1, since the groove of the tile which is the
また、実施例3〜7に示されたように、試験路面の溝は、その幅及び深さが大きいほど、湿潤状態の最大摩擦係数μを小さくすることができ、また、タイヤでのピークμの測定バラツキも低減することができた。 Further, as shown in Examples 3 to 7, the groove on the test road surface has a smaller maximum friction coefficient μ in the wet state as the width and depth thereof are larger, and the peak μ in the tire is smaller. The variation in measurement was also reduced.
10…測定装置 12…支持装置 14…試験路面
16…センサ 38…溝 50…排水路
T…タイヤ S…タイヤの進行方向 M…試験路面の幅方向中心線
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記測定対象物を支持する支持手段と、前記支持手段に支持された測定対象物に対して下方から接触するように設けられた試験路面と、前記試験路面に埋設されて前記測定対象物の接地状態に関する物理量を計測するセンサと、を備え、
湿潤状態とされた前記試験路面上の水量を調整するための溝が前記試験路面に設けられたことを特徴とする湿潤路面測定装置。 A wet road surface measuring device for measuring characteristics on a wet road surface of a measurement object having a rubber surface,
A support means for supporting the measurement object; a test road surface provided to contact the measurement object supported by the support means from below; and a grounding surface of the measurement object embedded in the test road surface A sensor for measuring a physical quantity related to the state,
A wet road surface measuring device, wherein a groove for adjusting the amount of water on the test road surface in a wet state is provided on the test road surface.
水量を調整するための溝が設けられた試験路面に水を付与して湿潤状態とし、前記測定対象物を湿潤状態の前記試験路面に接触させて当該試験路面上を走行させ、前記試験路面に埋設されたセンサにより前記測定対象物の接地状態に関する物理量を計測することを特徴とする湿潤路面測定方法。 A wet road surface measuring method for measuring characteristics on a wet road surface of a measurement object having a rubber surface,
Water is applied to a test road surface provided with a groove for adjusting the amount of water to make it wet, and the measurement object is brought into contact with the test road surface in a wet state to run on the test road surface. A wet road surface measuring method, characterized in that a physical quantity relating to the ground contact state of the measurement object is measured by an embedded sensor.
前記測定対象物を接触させる前記上面に水量を調整するための溝が設けられたことを特徴とする試験路面。 Applying water to the upper surface to make it wet, bringing the measurement target having a rubber surface into contact with the wet upper surface, and measuring the physical quantity related to the grounding state of the measurement target, thereby measuring the measurement target A test road surface used in a wet road surface measuring method for measuring characteristics on a wet road surface of an object,
A test road surface characterized in that a groove for adjusting the amount of water is provided on the upper surface with which the measurement object is brought into contact.
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