JPH06221990A - Friction tester - Google Patents

Friction tester

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JPH06221990A
JPH06221990A JP1290693A JP1290693A JPH06221990A JP H06221990 A JPH06221990 A JP H06221990A JP 1290693 A JP1290693 A JP 1290693A JP 1290693 A JP1290693 A JP 1290693A JP H06221990 A JPH06221990 A JP H06221990A
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rotary drum
holder
friction test
wall surface
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Kenhachi Mihashi
健八 三橋
Jiro Harada
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Yokohama Rubber Co Ltd
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NIPPON APPLIED TEKUNOROJI KK
Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a friction tester, which can readily simulate and perform the friction test by using the test pieces of many kinds of products without manufacturing the prototype of product that is actually used for every piece when the friction test of viscoelastic material is performed. CONSTITUTION:A sample holder 15, to the tip of which a sample W is removably attached, is provided in a rotary drum 3. The tip part of a movable holder supporting arm 14 is inserted into the axial direction and the direction of the diameter of the rotary drum. The sample holder 15 is attached to the tip of a spline shaft 24, which is arranged so that the shaft 24 can be slid and rotated in the direction perpendicular to the holder supporting arm 14. The holder 15 holds the sample W so that the sample can be attached and removed. An energyzing means 42, which compresses the sample W attached to the sample holder 15 to the inner wall side of the rotary drum 3, and a releasing means 43, which releases the sample W from the inner wall side of the rotary drum 3, are provided at the spline shaft 24.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ゴム等の粘弾性材料
の摩擦試験装置に係わり、更に詳しくは試作用の種々の
タイヤを製作することなく、タイヤ構成材料としての試
料片を用いて摩擦試験を行うことで、試作タイヤの摩擦
試験をした場合と同様な効果を得ることが出来る摩擦試
験装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction test apparatus for viscoelastic materials such as rubber, and more specifically, it does not use various kinds of trial tires to produce friction by using sample pieces as tire constituent materials. The present invention relates to a friction test device capable of obtaining the same effect as when a friction test of a prototype tire is performed by performing a test.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、タイヤ等の粘弾性材料の摩擦試験
装置は、粘弾性材料から成る試料を、摩擦面に対して滑
らして摩擦試験を行う滑り抵抗型の摩擦試験装置、また
は特公平3−10062号に開示されているように、ピ
ンオンデスク型の摩擦試験装置が主流であり、また特公
平3−63012号に開示されているように、回転型と
して道路での摩擦試験装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a friction test apparatus for a viscoelastic material such as a tire is a slide resistance type friction test apparatus or a Japanese Patent Publication No. As disclosed in No. -10062, a pin-on-desk type friction test device is mainstream, and as disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-63012, a friction test device on a road is proposed as a rotary type. Has been done.

【0003】更に、最近の摩擦試験装置としては、円筒
状の回転ドラムの内壁面に試料を接触させて摩擦試験を
行う装置も提案されている(Kautsch und Gummi Vol 2
2,P373,(1969)) 。
Further, as a recent friction test device, a device for conducting a friction test by bringing a sample into contact with the inner wall surface of a cylindrical rotating drum has been proposed (Kautsch und Gummi Vol 2
2, P373, (1969)).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする問題点】然しながら、このよ
うな従来の摩擦試験装置は、いずれも試料を摩擦面に対
して滑らしながら測定する滑り抵抗を主体としたもので
あり、例えば、タイヤの摩擦試験を行う場合には、転が
り抵抗であるにも係わらず、滑り抵抗による摩擦試験の
摩擦データを使用しなければならず、実際の使用条件と
は異なるものであった。
However, all of the conventional friction testers as described above are mainly based on the slip resistance which is measured while sliding the sample on the friction surface. When conducting the test, the friction data of the friction test based on the sliding resistance had to be used despite the rolling resistance, which was different from the actual use condition.

【0005】また、スタッドレスタイヤ及びオールシー
ズンタイヤの評価ロードテスト,テストコースでのテス
ト等は、室内の雪氷路用タイヤ試験装置を利用してお
り、この室内の雪氷路用タイヤ試験装置は、恒温槽内に
設置された回転ドラムの内壁面に所定の厚さの氷層を形
成し、この回転ドラムの内面側に、実際に使用する雪氷
路用タイヤの試作品を取付けて回転ドラムを回転させな
がら試作品の摩擦試験を行うようにした装置である(自
動車技術会論文集 N038,P71,(198
8))。
[0005] In addition, a tire testing apparatus for snow and ice roads in a room is used for evaluation road tests of studless tires and all-season tires, tests on test courses, and the like. An ice layer of a specified thickness is formed on the inner wall surface of the rotating drum installed in the tank, and the prototype of the snow and ice road tire to be actually used is attached to the inside surface of this rotating drum to rotate the rotating drum. However, it is a device that is designed to perform a friction test on a prototype (The Society of Automotive Engineers of Japan, N038, P71, (198
8)).

【0006】また、一般にタイヤの摩擦試験を行う場
合、タイヤ構成材料自体の評価は、タイヤ試作前の選別
試験として重要であるが、上記のような試験装置の場合
には、いずれも試作されたタイヤを用いて行うもので、
タイヤ構成材料自身の評価だけではなく、従って、構成
材料の選別試験としての評価では高価な試験となり、ま
た上記のような従来装置の場合には、上述したように滑
り抵抗を主体としたものであって、実車タイヤの走行を
シュミレートする回転型ではなく、タイヤの試作品を多
品種製作して行わなければならないために、多くの手間
と時間を要し、また多大な費用も必要とする問題があっ
た。
[0006] In general, when a tire friction test is performed, the evaluation of the tire constituent material itself is important as a screening test before the tire trial production. It is done using tires,
Therefore, not only the evaluation of the tire constituent material itself but also the evaluation as a selection test of the constituent material is an expensive test, and in the case of the conventional device as described above, the slip resistance is mainly used as described above. Therefore, it is not a rotary type that simulates the running of actual vehicle tires, but it requires a lot of time and effort as well as a large number of tire prototypes must be manufactured, and it also costs a lot of money was there.

【0007】この発明は、かかる従来の課題に着目して
案出されたもので、粘弾性材料の摩擦試験を行う場合、
実際に使用する製品の試作品を一々製作することなく多
品種の製品の試料片を用いて摩擦試験をシュミレートさ
せて容易に行うことが出来、製品試作の手間や時間を大
幅に省略することが出来る上に、経費の節減も図ること
が出来る摩擦試験装置を提供することを目的とするもの
である。
The present invention was devised by focusing on the above-mentioned conventional problems, and when a friction test of a viscoelastic material is performed,
It is possible to simulate friction tests easily by using sample pieces of various kinds of products without making one trial product of the product actually used, and it is possible to greatly reduce the time and effort required for product trial production. It is an object of the present invention to provide a friction test device that can achieve cost reduction as well as cost reduction.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、恒温槽の内部に、駆動装置を介して透明な
材料に形成された中空筒状の回転ドラムを回転自在に内
装し、前記回転ドラム内に、先端に円板状の試料を着脱
可能に取付ける試料ホルダーを設け、前記試料ホルダー
に取付けられた試料を、回転ドラムの内壁面側に圧着さ
せる附勢手段と、試料を回転ドラムの内壁面側から離反
させる解除手段とを設け、前記試料ホルダーに、試料を
回転ドラムの内壁面に接触させた状態で回転させる回転
駆動装置を設けたことを要旨とするものである。また、
前記試料ホルダーに、回転ドラムの内壁面に対する試料
の接触傾斜角及びスリップ角を調整する調整手段とを接
続させることも可能である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention rotatably houses a hollow cylindrical rotary drum formed of a transparent material inside a constant temperature bath via a drive unit, A sample holder to which a disk-shaped sample is detachably attached at the tip is provided in the rotary drum, and a biasing means for pressing the sample attached to the sample holder to the inner wall surface side of the rotary drum and a sample rotation It is a gist to provide a releasing means for separating from the inner wall surface side of the drum, and to provide the sample holder with a rotation driving device for rotating the sample while being in contact with the inner wall surface of the rotating drum. Also,
It is also possible to connect the sample holder to adjusting means for adjusting the contact inclination angle and the slip angle of the sample with respect to the inner wall surface of the rotating drum.

【0009】[0009]

【発明の作用】この発明は上記のように構成され、製品
タイヤとなる材料の試料片を装置にセットして、回転ド
ラムの内壁面に試料を圧着させた状態で、回転ドラムと
試料を回転させ、更に試料の接触傾斜角を任意に調整さ
せることで、試料片のスリップ率,スリップ角,キャン
バー角の変化による製品の摩擦試験を行っている場合と
全く同様な条件で摩擦試験を行うことが出来、製品試作
の手間や時間を大幅に省略することが出来る上に、経費
の節減も図ることが出来るものである。
The present invention is constructed as described above, and the sample piece of the material to be the product tire is set in the apparatus, and the rotary drum and the sample are rotated while the sample is pressure-bonded to the inner wall surface of the rotary drum. Then, by further adjusting the contact inclination angle of the sample, the friction test should be performed under exactly the same conditions as when performing the friction test of the product due to changes in the slip ratio, slip angle, and camber angle of the sample piece. In addition to greatly reducing the time and effort required for product trial production, it is also possible to reduce costs.

【0010】[0010]

【発明の実施例】以下、添付図面に基づき、この発明の
実施例を説明する。図1は、この発明の第1実施例を示
す摩擦試験装置の要部斜視図、図2は摩擦試験装置の平
面図、図3は図2のAーA矢視拡大断面図を示し、前記
摩擦試験装置は、温度調整可能(−20℃〜40℃)な
恒温槽1の略中央内部に、複数の軸受2を介して中空筒
状の回転ドラム3が回転自在に内装されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of a main part of a friction test device showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the friction test device, and FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG. In the friction test device, a hollow cylindrical rotary drum 3 is rotatably mounted inside a substantially constant temperature chamber 1 whose temperature can be adjusted (−20 ° C. to 40 ° C.) via a plurality of bearings 2.

【0011】前記円筒状の回転ドラム3は、ガラス等の
透明な材料により形成されると共に、その内面には一定
厚さ(約10mm程度)の均一な厚さの氷層または水層を
形成することも可能であり、またその一端側の外周面に
は、回転伝達用のプーリ4が取付けられ、この回転伝達
用のプーリ4と、前記恒温槽1の外部に設置された回転
駆動用のモータ等の駆動装置5の回転軸に取付けられた
タイミングプーリ6とには、タイミングベルト7が掛け
回され、駆動装置5の回転駆動力が回転ドラム3に伝達
されるように構成されている。
The cylindrical rotary drum 3 is formed of a transparent material such as glass, and has an ice layer or water layer of uniform thickness with a constant thickness (about 10 mm) formed on its inner surface. A pulley 4 for rotation transmission is attached to the outer peripheral surface on one end side thereof, and the pulley 4 for rotation transmission and a rotation driving motor installed outside the constant temperature bath 1. A timing belt 7 is wound around the timing pulley 6 attached to the rotary shaft of the driving device 5 such as the above, and the rotational driving force of the driving device 5 is transmitted to the rotary drum 3.

【0012】また、前記恒温槽1の一側面には、内部の
回転ドラム3を透視できるような二重構造のガラス窓部
8を設けた開閉扉9が設けられ、ガラス窓部8の内部に
は、前記回転ドラム3に光を投光させる複数の光ファイ
バー10が内装されている。また、開閉扉9の外側に
は、前記ガラス窓部8を通して内部を観察し得るテレビ
カメラ等の画像読み取り装置11が設置され、その外側
はカバー12により覆われている。この画像読み取り装
置11は、後述する図6の制御装置60の画像解析装置
61に接続し、試料Wのスリップ状態やキャンバー状態
に於ける試料と回転ドラム3の内壁面との接地状況を解
析するように構成されている。
On one side of the constant temperature bath 1, there is provided an opening / closing door 9 provided with a double-structured glass window portion 8 through which the internal rotating drum 3 can be seen, and inside the glass window portion 8. Contains a plurality of optical fibers 10 for projecting light onto the rotary drum 3. Further, an image reading device 11 such as a television camera capable of observing the inside through the glass window portion 8 is installed outside the opening / closing door 9, and the outside thereof is covered with a cover 12. This image reading device 11 is connected to an image analysis device 61 of the control device 60 of FIG. 6 described later, and analyzes the ground contact state between the sample W and the inner wall surface of the rotating drum 3 in the slip state or the camber state of the sample W. Is configured.

【0013】前記回転ドラム3の内部には、図1〜図3
に示すように、前記恒温槽1の側面に形成された開口部
13を通して回転ドラム3の軸線方向(X方向)及び径
方向(Y方向)に移動可能なホルダー支持アーム14が
挿入され、このホルダー支持アーム14の先端部には、
先端に試料Wを着脱可能に取付ける試料ホルダー15が
設けられている。
The inside of the rotary drum 3 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, a holder support arm 14 that is movable in the axial direction (X direction) and the radial direction (Y direction) of the rotary drum 3 is inserted through the opening 13 formed on the side surface of the constant temperature bath 1. At the tip of the support arm 14,
A sample holder 15 to which the sample W is detachably attached is provided at the tip.

【0014】また、ホルダー支持アーム14の後端側
は、前記恒温槽1の外部で、回転ドラム3の径方向(Y
方向)に敷設された二本の平行なガイドレール16上に
ベースプレート17を介して摺動可能に載置され、ベー
スプレート17は、二本のガイドレール16間に配設さ
れた送りネジ棒18にナット19を介して螺嵌され、送
りネジ棒18の一端に設けられた試料交換用の駆動モー
タ20により送りネジ棒18が回転すると、ベースプレ
ート17は、ナット19を介して二本のガイドレール1
6に沿って回転ドラム3の径方向(Y方向)に移動する
ように構成されている。
The rear end side of the holder support arm 14 is located outside the constant temperature bath 1 in the radial direction of the rotary drum 3 (Y
Direction) is mounted slidably on two parallel guide rails 16 laid in the direction) via a base plate 17, and the base plate 17 is mounted on a feed screw rod 18 disposed between the two guide rails 16. When the feed screw rod 18 is screwed through the nut 19 and is rotated by the drive motor 20 for sample exchange provided at one end of the feed screw rod 18, the base plate 17 causes the two guide rails 1 through the nut 19 to rotate.
6 is configured to move in the radial direction (Y direction) of the rotary drum 3.

【0015】前記回転ドラム3の径方向(Y方向)に敷
設された二本の平行なガイドレール16は、恒温槽1の
外部で、回転ドラム3の軸線方向(X方向)に敷設され
た二本のガイドレール21上に、支持プレート22を介
して載置され、この支持プレート22は、二本のガイド
レール21間に配設された走行用送りネジ棒23に図示
しないナットを介して螺嵌されている。そして、走行用
送りネジ棒23の一端に設けられた走行用駆動モータ2
3aにより走行用送りネジ棒23が回転すると、支持プ
レート22,その上に敷設された二本のガイドレール1
6,このガイドレール16上に載置されたベースプレー
ト17上に設置されたホルダー支持アーム14及び試料
ホルダー15は、回転ドラム3の軸線方向(X方向)に
沿って移動するものである。
The two parallel guide rails 16 laid in the radial direction (Y direction) of the rotary drum 3 are provided outside the constant temperature bath 1 in the axial direction (X direction) of the rotary drum 3. It is placed on a guide rail 21 of a book via a support plate 22, and the support plate 22 is screwed to a traveling feed screw rod 23 arranged between the two guide rails 21 via a nut (not shown). It is fitted. The traveling drive motor 2 provided at one end of the traveling feed screw rod 23
When the traveling feed screw rod 23 is rotated by 3a, the support plate 22 and the two guide rails 1 laid thereon are provided.
6. The holder support arm 14 and the sample holder 15 installed on the base plate 17 placed on the guide rail 16 move along the axial direction (X direction) of the rotary drum 3.

【0016】次に、ホルダー支持アーム14の先端部に
設けられた試料ホルダー15は、図4及び図5に示すよ
うに、前記ホルダー支持アーム14を貫通して直交する
向きに摺動かつ回転可能に配設されたスプラインシャフ
ト24の先端に取付けられ、該スプラインシャフト24
は、支持プレート25に支持された外筒26にスプライ
ン嵌合し、外筒26は軸受部材27に回転可能に支持さ
れている。なお、スプラインシャフト24として、ボー
ルスプラインシャフトを使用することも可能である。
Next, as shown in FIGS. 4 and 5, the sample holder 15 provided at the tip of the holder supporting arm 14 can slide and rotate in a direction orthogonal to the holder supporting arm 14 by penetrating the holder supporting arm 14. Attached to the tip of the spline shaft 24 disposed in the
Is spline-fitted to the outer cylinder 26 supported by the support plate 25, and the outer cylinder 26 is rotatably supported by the bearing member 27. A ball spline shaft may be used as the spline shaft 24.

【0017】前記外筒26には、スリップ角調整用のウ
ォームホイール28が一体的に設けられ、このウォーム
ホイール28には、図2に示すようなスリップ角調整用
の駆動モータ29と接続するウォームギャ30が噛合し
ている。前記スプラインシャフト24の先端に取付けら
れた試料ホルダー15は、断面コ字状の支持枠31内
に、試料Wを取付ける断面コ字状の試料保持枠32が軸
33を介して取付けられ、試料保持枠32の中央部に
は、試料Wを保持軸34とナット35とで挾持して締付
け固定出来るように構成されている。
The outer cylinder 26 is integrally provided with a worm wheel 28 for adjusting a slip angle. The worm wheel 28 is connected to a drive motor 29 for adjusting a slip angle as shown in FIG. 30 meshes. In the sample holder 15 attached to the tip of the spline shaft 24, a sample holding frame 32 having a U-shaped cross section for attaching the sample W is attached via a shaft 33 in a support frame 31 having a U-shaped cross section. At the center of the frame 32, the sample W can be clamped and held by a holding shaft 34 and a nut 35.

【0018】また、支持枠31内に試料保持枠32を支
持させる軸33の上端には、主として図1,図3及び図
4に示すように、キャンバー角調整用のウォームホイー
ル36が取付けられ、このウォームホイール36には、
キャンバー角調整用の駆動モータ37と接続するウォー
ムギャ38が噛合している。また、前記試料Wを挾持し
て保持する保持軸34は、図2及び図3に示すように、
例えば、スプラインシャフト,ボールスプラインシャフ
ト,フレキシブルシャフト等の自在継手から成る継手部
材39及び39aを介して試料回転用の駆動モータ40
に接続され、前記継手部材39の途中には、試料回転に
要する摩擦力をトルク値として検出するトルクメータ4
1が取付けられている。
A worm wheel 36 for adjusting the camber angle is attached to the upper end of the shaft 33 for supporting the sample holding frame 32 in the support frame 31, mainly as shown in FIGS. 1, 3 and 4. This worm wheel 36 has
A worm gear 38 connected to the drive motor 37 for adjusting the camber angle is meshed. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the holding shaft 34 that holds and holds the sample W, as shown in FIGS.
For example, a drive motor 40 for rotating a sample is provided through joint members 39 and 39a formed of universal joints such as a spline shaft, a ball spline shaft, and a flexible shaft.
And a torque meter 4 for detecting the frictional force required to rotate the sample as a torque value in the middle of the joint member 39.
1 is attached.

【0019】一方、前記スプラインシャフト24の後端
側には、試料ホルダー15に取付けられた試料Wを、回
転ドラム3の内壁面3a側に圧着させる附勢手段42
と、試料Wを回転ドラム3の内壁面3a側から離反させ
る解除手段43とが設けてあり、附勢手段42は、図1
〜図3及び図5に示すように、スプラインシャフト24
の後端側に負荷用アーム44の一端を固定し、他端側に
は、金具45を介して負荷用錘46と連結されたワイヤ
ー47が接続されている。このワイヤー47は、ホルダ
ー支持アーム14の先端側と後端側とに立設されたワイ
ヤーガイド用の滑車48a,48bに係合して支持さ
れ、滑車48bから吊設されたワイヤー47の先端に
は、試料Wを回転ドラム3の内壁面3a側に圧着させる
ための上述した負荷用錘46が着脱可能に取付けられ、
更にこの負荷用錘46の下部には、負荷解除用のシリン
ダー49が設けられている。
On the other hand, on the rear end side of the spline shaft 24, the urging means 42 for pressing the sample W attached to the sample holder 15 to the inner wall surface 3a side of the rotating drum 3 is provided.
And a releasing means 43 for separating the sample W from the side of the inner wall surface 3a of the rotary drum 3, and the urging means 42 are the same as those shown in FIG.
~ As shown in FIGS. 3 and 5, the spline shaft 24
One end of the load arm 44 is fixed to the rear end side, and the wire 47 connected to the load weight 46 via the metal fitting 45 is connected to the other end side. The wire 47 is engaged with and supported by pulleys 48a and 48b for wire guides provided upright on the front end side and the rear end side of the holder support arm 14, and is attached to the front end of the wire 47 suspended from the pulley 48b. Is detachably attached with the above-mentioned load weight 46 for pressing the sample W onto the inner wall surface 3a of the rotary drum 3.
Further, a cylinder 49 for releasing the load is provided below the load weight 46.

【0020】また、試料Wを回転ドラム3の内壁面3a
側から離反させる解除手段43は、図1及び図4に示す
ように、前記スプラインシャフト24の後端側に負荷用
アーム44を固定するためのナット50の中心に、ワイ
ヤー51の一端が連結固定され、このワイヤー51は支
持プレート25上に立設されたワイヤーガイド用の滑車
52に掛け回されて、その先端に試料戻し用錘53が着
脱可能に取付けられている。
The sample W is placed on the inner wall surface 3a of the rotary drum 3.
As shown in FIGS. 1 and 4, one end of the wire 51 is connected and fixed to the center of the nut 50 for fixing the load arm 44 to the rear end side of the spline shaft 24. The wire 51 is wound around a wire guide pulley 52 erected on the support plate 25, and a sample returning weight 53 is detachably attached to the tip thereof.

【0021】次に、上記第1実施例における摩擦試験装
置の制御回路60を図6を参照しながら説明する。摩擦
試験装置の制御回路60は、図6に示すように、中央演
算制御装置62に接続された試料Wのキャンバー角制御
回路63と、試料Wのスリップ角制御回路64と、スリ
ップ率制御回路65とで構成され、前記試料Wのキャン
バー角制御回路63は、回転ドラム3の側面に設置され
たビカメラ等の画像読み取り装置11が中央演算制御装
置62に接続された画像解析装置61に接続されてい
る。
Next, the control circuit 60 of the friction test apparatus in the first embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the control circuit 60 of the friction test device includes a camber angle control circuit 63 for the sample W, a slip angle control circuit 64 for the sample W, and a slip ratio control circuit 65 connected to a central processing control device 62. In the camber angle control circuit 63 of the sample W, an image reading device 11 such as a bicamera installed on the side surface of the rotating drum 3 is connected to an image analysis device 61 connected to a central processing control device 62. There is.

【0022】また試料Wのキャンバー角αの設定は、中
央演算制御装置62にプログラムされた信号を駆動制御
装置66に出力し、キャンバー角調整用の駆動モータ3
7を介して試料Wを所定のキャンバー角に設定すると共
に、その設定されたキャンバー角をロータリエンコーダ
68a及びパルスカウンター68bにより検出し、予め
キャンバー角度設定器69に設定されたキャンバー角と
比較するようにして一定のキャンバー角に設定制御する
ようにしている。
For setting the camber angle α of the sample W, a signal programmed in the central processing control device 62 is output to the drive control device 66, and the drive motor 3 for adjusting the camber angle is output.
The sample W is set to a predetermined camber angle via 7, and the set camber angle is detected by the rotary encoder 68a and the pulse counter 68b and compared with the camber angle set in advance in the camber angle setter 69. Then, the camber angle is controlled to be constant.

【0023】また、試料Wの回転ドラム3の軸線方向
(X方向)の速度設定は、中央演算制御装置62にプロ
グラムされた信号をサーボ増幅器70に出力し、サーボ
モータ71を介して試料W及びホルダー支持アーム14
を一定の速度で移動させ、その時にタコジェネレータ7
2で回転速度を検出し、予め速度設定器73に設定され
た回転速度と比較するようにして一定の回転数に設定制
御するようにしている。
For setting the speed of the sample W in the axial direction (X direction) of the rotary drum 3, a signal programmed in the central processing control device 62 is output to the servo amplifier 70, and the sample W and the sample are transferred via the servo motor 71. Holder support arm 14
Is moved at a constant speed, at which time the tacho generator 7
The rotation speed is detected in step 2 and compared with the rotation speed set in the speed setting device 73 in advance to set and control the rotation speed to a constant value.

【0024】このように、試料Wのキャンバー角αを設
定した状態で、所定の回転速度で回転している回転ドラ
ム3の内壁面に圧着させた状態を回転ドラム3の外側か
ら画像読み取り装置11で撮像し、更にこの映像を中央
演算制御装置62からの指令に基づき画像解析装置61
で画像解析を行うようにしたものである。また、前記試
料Wのスリップ角制御回路64におけるスリップ角度α
x の設定は、中央演算制御装置62にプログラムされた
信号を駆動制御装置74に出力し、スリップ角調整用の
駆動モータ75を介して試料Wを所定のスリップ角に設
定すると共に、その設定されたスリップ角をロータリエ
ンコーダ76及びパルスカウンター77により検出し、
予めスリップ角度設定器78に設定されたスリップ角と
比較するようにして一定のスリップ角に設定制御するよ
うにしている。
In this way, with the camber angle α of the sample W set, the state in which the sample W is pressed against the inner wall surface of the rotating drum 3 rotating at a predetermined rotation speed is read from the outside of the rotating drum 3 by the image reading device 11. And the image analysis device 61 based on a command from the central processing control device 62.
The image analysis is performed in. Further, the slip angle α in the slip angle control circuit 64 of the sample W is
The setting of x is performed by outputting a signal programmed in the central processing control device 62 to the drive control device 74, setting the sample W to a predetermined slip angle via the drive motor 75 for slip angle adjustment, and setting the same. The slip angle detected by the rotary encoder 76 and the pulse counter 77,
The slip angle set in the slip angle setting device 78 is compared with the slip angle set in advance to set and control the slip angle to a constant value.

【0025】更に、前記スリップ率制御回路65は、回
転ドラム3の回転速度と、試料Wの回転速度とを、中央
演算制御装置62にプログラムされた信号に基づき、サ
ーボ増幅器79,80及びサーボモータ81,82を介
して一定の回転速度に制御し、このそれぞれの回転速度
をタコジェネレータ83,84でそれぞれ検出し、予め
速度設定器85,86に設定された回転速度と比較する
ようにして一定の回転数に設定制御するようにしてい
る。
Further, the slip ratio control circuit 65 determines the rotation speed of the rotary drum 3 and the rotation speed of the sample W on the basis of the signals programmed in the central processing unit 62, and the servo amplifiers 79 and 80 and the servo motor. The rotation speeds are controlled to be constant via 81 and 82, the respective rotation speeds are detected by the tachogenerators 83 and 84, respectively, and are compared with the rotation speeds preset in the speed setters 85 and 86 so as to be constant. The rotation speed is set and controlled.

【0026】また、回転ドラム3の設定速度は、中央演
算制御装置62にプログラムされた信号をサーボ増幅器
79に出力し、サーボモータ81を介して回転ドラム3
を一定の回転速度で回転させ、その時にタコジェネレー
タ83で回転速度を検出し、予め速度設定器85に設定
された回転速度と比較するようにして一定の回転数に設
定制御するようにしている。
As for the set speed of the rotary drum 3, the signal programmed in the central processing control unit 62 is output to the servo amplifier 79, and the rotary drum 3 is transmitted via the servo motor 81.
Is rotated at a constant rotation speed, the rotation speed is detected by the tachogenerator 83 at that time, and the rotation speed set in the speed setting device 85 is compared with the rotation speed so that the rotation speed is controlled to a constant rotation speed. .

【0027】この時に回転ドラム3と試料Wとの回転速
度を回転センサー87,88で検出し、この検出した値
を周速計89,90を介してスリップ率計91に出力し
てスリップ率を計測するものである。また、試料Wの摩
擦力は、トルクセンサー92で検出し、増幅器93を介
してトルク表示器94に出力して表示させるように構成
している。
At this time, the rotation speeds of the rotary drum 3 and the sample W are detected by the rotation sensors 87 and 88, and the detected values are output to the slip ratio meter 91 through the peripheral speed meters 89 and 90 to determine the slip ratio. It is something to measure. The frictional force of the sample W is detected by the torque sensor 92, and is output to the torque display 94 via the amplifier 93 for display.

【0028】以上のような摩擦試験装置の制御回路60
により、試料Wを回転ドラム3の内壁面3aに所定の負
荷を与えた状態で圧着させると共に、回転及び移動さ
せ、また試料Wの接触角度(キャンバー角,スリップ
角)を適宜変化させることで、試料Wの摩擦試験を行う
ことが出来るものである。このようにタイヤ構成材料で
ある試料Wを用いて摩擦試験を行うことで、実際のタイ
ヤの摩擦試験を行ったと同様な条件での試験を行うこと
が可能となり、しかもタイヤの走行条件、例えば氷上ま
たは水中における場合には、回転ドラム3の内面に一定
の厚さの氷層または水層を形成し、また通常のロードテ
ストでは回転ドラム3の内壁面に試料Wを圧着させるこ
とで、実車をシュミレートする条件での試料W自身の摩
擦係数を計測することが出来るものである。
The control circuit 60 of the friction test apparatus as described above
Thus, the sample W is pressure-bonded to the inner wall surface 3a of the rotary drum 3 in a state of being applied with a predetermined load, rotated and moved, and the contact angle (camber angle, slip angle) of the sample W is appropriately changed. The friction test of the sample W can be performed. By performing the friction test using the sample W that is a tire constituent material in this way, it becomes possible to perform the test under the same conditions as the actual friction test of the tire, and the running condition of the tire, for example, on ice. Alternatively, in water, an ice layer or a water layer having a constant thickness is formed on the inner surface of the rotating drum 3, and in a normal road test, the sample W is pressure-bonded to the inner wall surface of the rotating drum 3. It is possible to measure the friction coefficient of the sample W itself under the simulated condition.

【0029】また、このような摩擦試験での試料Wの接
地状況は、上述したように画像読み取り装置11で撮像
し、更にこの映像を中央演算制御装置62からの指令に
基づき画像解析装置61で画像解析することで、精度の
高い摩擦試験を行うことが出来るものである。また、上
記の実施例においては、試料W(試験片)は、外径約6
0mm,厚さ約10〜20mmの円板状のものを使用し、ま
た回転ドラム3は、ガラス製で径が約700mm,長さ5
00mm,厚さ10mmのものを使用し、試料Wとは、独立
して回転駆動すると共に、回転速度はそれぞれ0〜10
0Km/Hで駆動するものである。
The grounding condition of the sample W in such a friction test is picked up by the image reading device 11 as described above, and this image is read by the image analysis device 61 based on a command from the central processing control device 62. By analyzing the image, a highly accurate friction test can be performed. Further, in the above example, the sample W (test piece) has an outer diameter of about 6 mm.
A disk-shaped one with a thickness of 0 mm and a thickness of about 10 to 20 mm is used, and the rotary drum 3 is made of glass and has a diameter of about 700 mm and a length of 5
A sample having a thickness of 00 mm and a thickness of 10 mm is used, and is driven to rotate independently of the sample W, and the rotation speed is 0 to 10 respectively.
It is driven at 0 Km / H.

【0030】また、試料Wのスリップ率は、0〜100
%,スリップ角は±10°,キャンバー角±25°,荷
重は氷上では1〜6Kg,水層上では1〜30Kgを加え、
回転ドラム3内を移動させながら、前記試料Wの接地状
況を画像読み取り装置11で撮像し、画像解析装置61
で画像解析することで摩擦試験を行うものである。次
に、図7〜図9は、この発明の摩擦試験における第2実
施例を示し、この実施例は、試料Wにかける負荷(附勢
手段)を、図7及び図8に示すように回転ドラム3の内
壁面3aに対して垂直に作用させ、手動操作により荷重
調整するようにしたものである。
The slip ratio of the sample W is 0 to 100.
%, Slip angle ± 10 °, camber angle ± 25 °, load 1-6 kg on ice, 1-30 kg on water layer,
While moving in the rotating drum 3, the image reading device 11 captures an image of the ground contact state of the sample W, and the image analysis device 61
The friction test is performed by analyzing the image in. Next, FIGS. 7 to 9 show a second embodiment in the friction test of the present invention. In this embodiment, the load (energizing means) applied to the sample W is rotated as shown in FIGS. 7 and 8. The drum 3 is made to act perpendicularly to the inner wall surface 3a, and the load is adjusted manually.

【0031】即ち、試料ホルダー15を回転ドラム3の
内壁面3aに対して垂直に設け、この試料ホルダー15
に設けられたスプラインシャフト24aの後端側に、着
脱可能な錘46aを取付けて、常に垂直方向に荷重をか
けるようにしたものである。また、図7においては、継
手部材としてフレキシブルシャフト39aを用いてい
る。なお、その他の構成及び作用は、上記第1実施例と
略同様なので、同一符号を付して説明は省略する。
That is, the sample holder 15 is provided perpendicularly to the inner wall surface 3a of the rotary drum 3, and the sample holder 15 is provided.
A detachable weight 46a is attached to the rear end side of the spline shaft 24a provided in, so that a load is always applied in the vertical direction. Further, in FIG. 7, a flexible shaft 39a is used as a joint member. Since the other configurations and operations are substantially the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.

【0032】また、制御回路60も、図9に示すよう
に、手動操作のための押圧荷重設定器95を設け、中央
演算制御装置62にプログラムされた信号に基づき、こ
の信号を駆動制御装置96に出力し、リニアアクチュエ
ータ97を介して試料Wにかける荷重を制御し、この荷
重をロードセル98,増幅器99を介して検出し、予め
押圧荷重設定器95に設定された荷重と比較して、一定
の荷重が試料Wに作用するように制御することも可能で
ある。
As shown in FIG. 9, the control circuit 60 is also provided with a pressing load setting device 95 for manual operation, and based on a signal programmed in the central processing control device 62, this signal is output to the drive control device 96. The load applied to the sample W via the linear actuator 97 is controlled, the load is detected via the load cell 98 and the amplifier 99, and is compared with the load set in advance by the pressing load setting device 95 to be constant. It is also possible to control so that the load of (1) acts on the sample W.

【0033】なお、図9ではリニアアクチュエータ97
を用いる場合について説明したが、手動操作により荷重
を調整する場合は、押圧荷重設定器95,駆動制御装置
96,リニアアクチュエータ97,ロードセル98,増
幅器99は省略する。なお、その他の構成は上記第1実
施例と同様なので、同一符号を付して説明は省略する。
In FIG. 9, the linear actuator 97
Although the case where the above is used has been described, when the load is manually adjusted, the pressing load setting device 95, the drive control device 96, the linear actuator 97, the load cell 98, and the amplifier 99 are omitted. Since the other configurations are similar to those of the first embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

【0034】[0034]

【発明の効果】この発明は、上記のように恒温槽の内部
に、駆動装置を介して透明な材料に形成された中空筒状
の回転ドラムを回転自在に内装し、前記回転ドラム内
に、先端に円板状の試料を着脱可能に取付ける試料ホル
ダーを設け、前記試料ホルダーに取付けられた試料を、
回転ドラムの内壁面側に圧着させる附勢手段と、試料を
回転ドラムの内壁面側から離反させる解除手段とを設
け、前記試料ホルダーに、試料を回転ドラムの内壁面に
接触させた状態で回転させる回転駆動装置を設けたの
で、粘弾性材料の摩擦試験を行う場合、実際に使用する
製品の試作品を一々製作することなく多品種の製品の試
料片を用いて摩擦試験をシュミレートさせて容易に行う
ことが出来、製品試作の手間や時間を大幅に省略するこ
とが出来る上に、経費の節減も図ることが出来る効果が
ある。
As described above, according to the present invention, a hollow cylindrical rotary drum formed of a transparent material is rotatably mounted inside the constant temperature bath through the driving device as described above, and inside the rotary drum, A sample holder to which a disk-shaped sample is detachably attached is provided at the tip, and the sample attached to the sample holder is
An urging means for pressing the inner wall surface of the rotating drum and a releasing means for separating the sample from the inner wall surface of the rotating drum are provided, and the sample holder is rotated while the sample is in contact with the inner wall surface of the rotating drum. Since a rotation drive device is provided, it is easy to simulate friction tests using a variety of product specimens without making one prototype of the product actually used when performing a friction test on viscoelastic materials. In addition to greatly reducing the time and effort required for product trial production, it is also possible to reduce costs.

【0035】また、製品の構成材料自体を予め評価する
ので、製品の試作前の選別試験として極めて有効である
と言う効果がある。
Further, since the constituent materials of the product are evaluated in advance, there is an effect that it is extremely effective as a screening test before the trial manufacture of the product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例を示す摩擦試験装置の要
部斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a friction test device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1実施例の摩擦試験装置の平面図
である。
FIG. 2 is a plan view of the friction test device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図2のAーA矢視拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG.

【図4】図2のBーB矢視側面図である。FIG. 4 is a side view taken along the line BB of FIG.

【図5】図4のスプラインシャフト部の一部断面図であ
る。
5 is a partial cross-sectional view of the spline shaft portion of FIG.

【図6】この発明にかかる摩擦試験装置の制御回路の説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a control circuit of the friction test device according to the present invention.

【図7】この発明の第2実施例の摩擦試験装置の正面図
である。
FIG. 7 is a front view of a friction test device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図7のCーC矢視側面図である。8 is a side view taken along the line CC of FIG.

【図9】この発明の第2実施例における摩擦試験装置の
制御回路の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a control circuit of the friction test device according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 恒温槽 3 回転ドラム 3a 回転ドラムの内壁面 5 駆動装置 11 画像読み取り装置 14 ホルダー
支持アーム 15 試料ホルダー 24 スプライ
ンシャフト 40 回転駆動装置 42 附勢手段 43 解除手段 W 試料
1 constant temperature bath 3 rotating drum 3a inner wall surface of rotating drum 5 driving device 11 image reading device 14 holder support arm 15 sample holder 24 spline shaft 40 rotation driving device 42 urging means 43 releasing means W sample

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 恒温槽の内部に、駆動装置を介して透明
な材料に形成された中空筒状の回転ドラムを回転自在に
内装し、前記回転ドラム内に、先端に円板状の試料を着
脱可能に取付ける試料ホルダーを設け、前記試料ホルダ
ーに取付けられた試料を、回転ドラムの内壁面側に圧着
させる附勢手段と、試料を回転ドラムの内壁面側から離
反させる解除手段とを設け、前記試料ホルダーに、試料
を回転ドラムの内壁面に接触させた状態で回転させる回
転駆動装置を設けたことを特徴とする摩擦試験装置。
1. A hollow cylindrical rotary drum formed of a transparent material is rotatably mounted inside a constant temperature bath via a driving device, and a disk-shaped sample is provided at the tip of the rotary drum. A sample holder that is removably attached is provided, and a biasing means for pressing the sample attached to the sample holder to the inner wall surface side of the rotating drum and a releasing means for separating the sample from the inner wall surface side of the rotating drum are provided. A friction test apparatus, wherein the sample holder is provided with a rotation drive device for rotating the sample while keeping the sample in contact with the inner wall surface of the rotary drum.
【請求項2】 前記試料ホルダーに、回転ドラムの内壁
面に対する試料の接触傾斜角及びスリップ角を調整する
調整手段とを接続させた請求項1に記載の摩擦試験装
置。
2. The friction test apparatus according to claim 1, wherein the sample holder is connected to adjusting means for adjusting a contact inclination angle and a slip angle of the sample with respect to the inner wall surface of the rotary drum.
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