JPH042946A

JPH042946A - 路面のすべり抵抗測定装置

Info

Publication number: JPH042946A
Application number: JP10563990A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Fukuhara; 敏彦福原; Mitsuo Takahashi; 満雄高橋
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1992-01-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、自動車等のタイヤと路面とのすへり抵抗測定
装置に関する。

［従来の技術］自動車等のタイヤと路面間の摩擦抵抗が低下して路面が
すべり易くなると、自動車等が急停止、追越し、カーブ
走行等を行った場合にタイヤがスリップし、交通事故発
生の原因となるおそれがある。そこで路面がどの位すべ
り易くなっているかを把握するため、路面のすべり抵抗
係数の測定が行われている。

従来から行われている路面のすべり抵抗係数測定方法と
しては、トレーラ法、減速度法、制動停止距離法、横す
べり法、ポータプルテスタ法等がある。これらのうちト
レーラ法については、国内では計測パス内に計測装置を
収容したハスタイプが主であり、外国ではトレーラタイ
プも多く見受けられる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら上記路面のすべり抵抗係数測定方法には、
それぞれ次に示すような問題点がある。

（１）トレーラ法は走行中に測定することができるが、
測定装置が大きく、かつ測定装置の製作費が高い。また
測定時には測定輪にブレーキをかけて一定速度で牽引す
るため、測定輪の摩耗が比較的大きく、耐用寿命が短い
。

（２）減速度法は急制動による障害が大ぎく、かつ測定
データが試験車特性に影響され易いので、測定精度が低
い。

（３）制動停止距離法は急制動完全停止の障害が大きく
、初速度、制動開始点が不明確で測定精度が低い。

（４）横すべり法は測定装置が大きく、測定装置の製作
費が高い。

（５）ポータプルテスタ法は他の方法との相関が不明確
で、わかりにくい。

更に、実際の運用となると、測定装置の大きさ、装置製
作費用、測定データの精度、測定作業の安全性等の点か
ら一般道路現場ではこれらの測定装置があまり使用され
ていないのが現状である。

また、路面上の測定位置の違いによるすべり抵抗係数の
変動の影響を極力小さくするため、トレーラ法における
測定装置に（吏用する左右２個の測定輪の間隔を狭くし
ているが、雪道において測定を行うと、第８図および第
９図に示すように左右の測定ｉＭ９．１０の間に雪が挟
み込まれる。この雪を放置しておくと、測定輪回転時の
抵抗となって測定精度を低下させたり、測定輪が凍結し
て測定不能となるので、測定を中断して挟み込まれた雪
を取り除かなければならない。

本発明は上記従来の問題点に着目し、測定精度の良いト
レーラ法をとりあげ、測定輪を装着したトレーラと、測
定用コントローラ、計測器等を搭載した牽引車両とから
なり、路面のすへり抵抗測定を現場で効率よく遂行する
ことができ、かつ測定作業中に測定輪間に詰まった雪を
効率よく除去することができるような路面のすべり抵抗
測定装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために本発明に係る路面のすべり抵
抗測定装置は、それぞれ独立に懸架され、牽引力を加え
ることによって測定路面」二を同一方向に回転する二つ
の測定輪と、これらの測定軸に強制的に回転差を与える
手段と、各測定輪の回転を一つの回転軸に伝達する手段
と、回転差を与えられた測定輪と路面との間に生じるす
べり抵抗によって回転軸に発生するねじりトルクを検出
する手段と、検出したねじりｌ・ルクから路面のすべり
抵抗係数を算出する手段と、各測定輪に垂直荷重を加え
る手段とを備える構成とし、このような構成において、
積雪路で使用する場合は、二つの測定輪の間に伸縮自在
の線材を通してもよい。

［作用］二つの測定輪は牽引力によって回転させられつつ路面上
を進行する。このとき二つの測定輪に強制的に回転差を
与えると、高速で回転する一方の測定輪の回転力によっ
て低速で回転する他方の測定輪が引っ張られるため、低
速回転の測定輪は路面上ですべりを生じる。このとき、
すべり抵抗に比例して回転軸にねじりトルクが発生する
。このねじりトルクＴと、タイヤと路面間の摩擦係数μ
との関係は第６図に示した通りで、Ｗ：測定輪の輪荷重
、Ｒ：測定輪半径、Ａ：力の伝達ループの係数としたと
き、Ｔ＝Ａ・μ・Ｗ−Ｒで表すことができる。従って走
行中に回転軸のトルクＴを測定することにより、摩擦係
数μを算出することができる。

次に、左右の測定輪間に、第７図に示すように伸縮自在
の線材２４を通したので、測定輪間に挟み込まれた雪は
測定輪の回転とともに回転し、線材２４に当たって破砕
され、路面に落下する。これにより測定輪間に雪が溜る
ことを防止することができる。

［実施例コ以下に本発明に係る路面のすべり抵抗測定装置の実施例
について、図面を参照して詳細に説明する。第１図は路
面のすへり抵抗測定装置の斜視図、第２図は測定部の概
略構成を示す斜視説明図である。

第１図および第２図において、本体フレーム１の前部中
央に連結ロッド２が固着され、この連結　６一ロッド２の先端に設けられた連結部は牽引車に連結でき
るようになっている。本体フレーム１の左右には遊動輪
３，４か回動自在に取着され、連結ロッド２の後方には
回転軸５が連結ロッド２と直角方向すなわち本体フレー
ム１の左右方向に沿って軸受を介して取着され、回転軸
５のほぼ中央にはトルク検出部６が取着されている。こ
の回転軸５に軸受を介して測定輪Ｌフレーム７および測
定輪Ｒフレーム８がそれぞれ回動自在に取着され、測定
輪Ｌフレーム７には測定輪Ｌ９が、また測定輪Ｒフレー
ム８には測定輪ＲＩＯがそれぞれ独立の車軸を介して取
着されている。従って測定輪Ｌ９と測定輪ＲＩＯとはそ
れぞれ独立に懸架されていて、これらの２個の測定輪Ｌ
９．　　測定輪ＲＩＯは路面の凹凸にかかわらず、常に
路面に接触できるようになっている。

前記測定輪Ｌ９および測定輪ＲＩＯの車軸にはそれぞれ
同一寸法のスプロケツ）１１．１２か固着され、回転軸
５には前記スプロケット１１．１２と対向する位置にス
プロケツ１−１３．１４がそれぞれ固着されている。測
定輪Ｌ９の回転力は、ローラチェーン１５を介してスプ
ロケット１１からスプロケット１３を経て回転軸５に伝
達され、また測定輪ＲＩＯの回転力は、ローラチェーン
１６を介してスプロケット１２からスプロケット１４を
経て回転軸５に伝達される。これらのローラチェーン１
５，１６のたるみを吸収するため、チェーンテンショナ
１７．１８がそれぞれ配設されている。また測定輪Ｉ、
フレーム７および測定輪Ｒフレーム８の上面には測定輪
Ｌ９、測定輪ＲＩＯに所定の荷重を与えるため、それぞ
れウェイト１９゜２０が載置されている。

次に路面のすべり抵抗測定装置の動作について説明する
。

連結ロッド２を牽引車に連結し、牽引車が本体フレーム
１を牽引することにより、測定輪Ｌ９゜ＲＩＯが回転す
る。このとき測定輪Ｌ９の回転力はスプロケット１３を
介して回転軸５に伝わり、測定輪ＲＩＯの回転力はスプ
ロケット１４を介して回転軸５に伝わるが、スプロケッ
ト１３と、スプロケット１４の歯数な適当な割合で変え
ると、測定輪Ｌ９と測定輪ＲＩＯとの間に回転差を生じ
、回転軸５にトルクが発生ずる。このトルクの大きさは
、測定輪と路面間の摩擦係数の大きさに比例するので、
回転軸５の軸上にトルク検出部６を取り付けることによ
り、路面の摩擦係数に応じたトルクの電気信号を得るこ
とができる。

スプロケット１３とスプロケット１４の歯数割合は、た
とえばスプロケット１３を基準としてスプロケット１４
の歯数を一１０％、−２０％。

３０％などと減する方法が考えられる。

遊動輪３，４はトレーラの走行安全性を確保するために
、本体フレーム１に取り付けられている。

また測定を行わないときには測定輪Ｌ９．　　測定輪Ｒ
ＩＯを路面から浮かせた状態で、左右の測定輪フレーム
７．８を本体フレーム１に固定することができる構造と
なっており、遊動輪３，４のみで運行する。

第３図は信号処理の一例を示すブロック図である。トル
ク検出部からの信号、測定輪と遊動輪からの回転信号は
演算部２１に人力され、トルク信号はμに変換、測定輪
回転信号は測定輪速度に換算、遊動輪回転信号は測定時
の車速に換算され、これらのデータは記録部２２に蓄積
される。これと同時に表示器２３にも出力され、路面の
すべり抵抗測定中のモニタとしてすべり抵抗係数や、測
定速度等を表示する機能をもっている。

第４図は請求項（２）記載の線材を測定輪間に張架した
路面のすべり抵抗測定用トレーラの平面図、第５図は同
じく側面図で、測定輪Ｌ９．　　測定輪ＲＩＯの間に線
材２４が張架されている。線材２４はたとえはステンレ
スワイヤとし、線材２４に張力をもたせるためその一端
はコイルはね２５に接続されている。コイルばね２５は
本体フレーム１に固着されたブラケット２６に繋止され
、線材２４の他端は本体フレーム１に繋止されている。

なお雪に対する破砕効果を上げるため、線材２４は２本
使用している。

本実施例では測定輪をトレーラに装着し、これを牽引車
で牽引するトレーラタイプの路面のずべ一１〇− り抵抗測定装置について説明したが、これに限るもので
はなく、バスの前後輪間に測定輪を配設したバスタイブ
の路面のすへり抵抗測定装置としてもよい。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、それぞれ独立に懸
架した測定輪に強制的に回転差を与えて測定輪と路面と
の間にすべり抵抗を発生させ、これによって回転軸に発
生ずるねじりｌ・ルクを検出して路面のすべり抵抗係数
を算出する構成としたので、下記の効果が得られる。

（１）測定輪は測定中回転しながらすべっているので、
タイヤの偏摩耗がなく、測定輪の耐用寿命が長い。

（２）牽引車のタイヤ走行位置に対して測定輪はそれぞ
れ内側に位置しているため、牽引車のタイヤによって測
定路面を荒すことがなく、測定条件を変化させない。従
って高精度の測定データを得ることができる。

（３）左右の測定輪を独立に懸架することにより、測定
輪間で路面に高低差がある場合でも測定輪は路面に常に
接触することができ、測定精度を向上させることができ
る。

（４）測定輪は回転軸を中心として回動自在の測定輪フ
レームに取着する構造としたので、摩耗等による測定輪
の交換は、測定輪フレームを上方に持ち上げるだけで容
易に行うことができる。

また積雪路ですべり抵抗の測定を行う場合は、二つの測
定輪の間に伸縮自在の線材を張架することにしたので、
測定作業中に測定輪間に雪が固着することがなくなり、
測定精度を維持することができる。また、この線材によ
り左右の測定輪相互の凍結を防止することができ、線材
を伸縮自在としたので測定輪の交換作業にも支障を来す
ことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）記載の実施例に係る路面のすへり
抵抗測定装置の斜視図、第２図は同じく測定部の概略構
成を示す斜視説明図、第３図は信号処理の一例を示すブ
ロック図、第４図は請求項（２）記載の線材を測定輪間
に張架した路面のすへり抵抗測定用トレーラの平面図、
第５図は同じく側面図、第６図はトルクと摩擦係数との
関係を示す図、第７図は線材による除雪作用の説明図、
第８図は雪を挟み込んだ測定輪の正面説明図、第９図は
第８図のＡ−Ａ断面図である。５・・・・・・回転軸６・・・・・・トルク検出部９・・・・・・測定輪Ｌ１０・・・・・・測定輪Ｒ１９，２０・・・・・・ウェイト２４・・・・・・線材特許出願人　株式会社小松製作所

Claims

【特許請求の範囲】

（１）それぞれ独立に懸架され、牽引力を加えることに
よって測定路面上を同一方向に回転する二つの測定輪と
、これらの測定輪に強制的に回転差を与える手段と、各
測定輪の回転を一つの回転軸に伝達する手段と、回転差
を与えられた測定輪と路面との間に生じるすべり抵抗に
よって回転軸に発生するねじりトルクを検出する手段と
、検出したねじりトルクから路面のすべり抵抗係数を算
出する手段と、各測定輪に垂直荷重を加える手段とを備
えたことを特徴とする路面のすべり抵抗測定装置。
（２）二つの測定輪の間に、伸縮自在の線材を通したこ
とを特徴とする請求項（１）記載の路面のすべり抵抗測
定装置。