JPH10206307A - 弾性体の摩耗試験方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スリップ率の設定精度を高めて摩耗試験精度
を向上させる。 【解決手段】 相互に当接させた回転砥石１と弾性体試
験片４とを異なる周速で回転駆動して試験片４を摩耗さ
せるに当り、ホルダー５で保持し、回転自在とした試験
片４を、試験時と同等の力で回転砥石１に押圧し、その
回転砥石１を試験時と同等の周速で回転させて、試験片
４を砥石周速と等しい周速で駆動し、その試験片４の少
なくとも一回転毎に発生するパルスと、既知の周長を有
する砥石１の、所定回転角度毎に発生するパルスとを対
比して、砥石側から発生するパルス数に基づいて試験片
４の試験時の周長を求め、この周長から、試験片４の試
験時の周速を算出するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、弾性体、たとえ
ば加硫ゴムの摩耗試験に用いて好適な摩耗試験方法およ
び装置に関し、とくには、回転砥石と、それの周面に押
圧される弾性体試験片との間のスリップ率の設定精度を
高めることによって試験精度を有利に向上させるもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】加硫ゴムの摩耗試験に従来から広く一般
に使用されている試験としてランボーン摩耗試験があ
り、この試験は、JIS K6264 に規定されている。円板状
の加硫ゴムを試験片としてこのランボーン摩耗試験を行
う場合には、円板状の研磨砥石の周面に、試験片取付部
に取付けた試験片の周面を、所定の押圧力をもって押付
けるとともに、研磨砥石と試験片とのそれぞれを、所定
のスリップ率の下で、異なった周速で回転させて、試験
片の周面に摩耗を発生させ、その試験片の、摩耗前後の
質量を測定することで摩耗量を検出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ランボーン摩耗試験の実施に当っては、次式で示される
スリップ率を スリップ率＝（ｄ−Ｄ）÷ｄ×１００ （％） ｄ：試験片周速 Ｄ：砥石周速 正確に設定することが、試験精度の向上のために必要で
あり、これがためには、試験片の周長を正確に求めるこ
とが必須となるところ、従来のこの摩耗試験では、試験
片の理論直径、すなわち、試験片を型加硫によって製造
する場合にはモールド寸法を、また切断によって製造す
る場合には、切断刃の寸法をそれぞれ用いて試験片の周
長を算出し、そしてこの周長から試験片の周速を演算し
ていたことから、試験片に加硫戻りが生じたり、切断刃
の切れ味が悪くなったりしたとき等には、試験片の理論
直径と、試験片の実際の静的直径との間に無視すること
のできない変動が生じ、しかも、摩耗試験に当って、試
験片を、摩耗試験装置の試験片取付部で厚み方向に挟持
することによる、試験片の半径方向の弾性変形および、
試験に際して、試験片周面を砥石周面に所定の力で押付
けることによる試験片の弾性変形が不可避であって、こ
れらのこともまた試験片の理論直径と、試験時の実際の
直径との間の直径変動の原因となっているため、理論直
径に基づいて設定した試験片周速と、試験中のそれの実
際の周速との間に大きな隔たりが生じることがしばしば
あり、それ故に、摩耗試験の実施に際して所期した通り
のスリップ率を実現し得ないことが多く、このことが、
とくには、１〜５％程度の小さなスリップ率を設定して
摩耗試験を行う場合の、スリップ率の設定精度、ひいて
は、摩耗試験精度に大きな影響を及ぼすという問題があ
った。

【０００４】この発明は、従来技術の抱えるこのような
問題点を有利に解決するものであり、実際の試験条件を
付与した状態の下での試験片の周長を試験片毎に測定
し、この測定結果に基づいてスリップ率の設定を行うこ
とで、スリップ率の大小にかかわらず、それの設定精度
を大きく高め、試験精度を効果的に向上させることがで
きる弾性体の摩耗試験方法および装置を提供するもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の、弾性体の摩
耗試験方法は、回転砥石の周面にホルダーで保持した円
板状の弾性体試験片の周面を押圧するとともに、回転砥
石および弾性体試験片のそれぞれを、相互に平行な回転
軸線の周りで、異なる周速で回転駆動して弾性体試験片
を摩耗させる摩耗試験の開始に先だち、ホルダーで保持
して回転自在とした弾性体試験片を、試験時と同等の力
で回転砥石に押圧するとともに、その回転砥石を試験時
と同等の周速で回転させ、これによって、弾性体試験片
を、それの、砥石に対する摩擦力によってその砥石周速
と等しい周速で駆動し、弾性体試験片の少なくとも一回
転毎に発生するパルスと、既知の周長を有する砥石の、
所定回転角度毎に発生するパルスとを対比して、砥石側
から発生するパルス数に基づいて弾性体試験片の試験時
の周長を求め、この周長から、弾性体試験片の試験時の
周速を算出するものである。

【０００６】この試験方法では、たとえば、周長が未知
の弾性体試験片の１回転につき１のパルスが発生するも
のとし、また、周長が既知の弾性体試験片の１回転につ
き６０００のパルスが発生するものとして、ホルダーで
保持したその弾性体試験片を、試験条件と同一の条件で
砥石周面に押圧するとともに、試験時の砥石周速と等し
い周速でその試験片を回転駆動した場合に、これもたと
えば、砥石直径よりはるかに小さい直径を有する試験片
の１回転当りの、砥石側の発生パルスをカウントして、
または、これとは逆に、砥石の１回転当りの、試験片側
の発生パルスをカウントして、パルス間隔に対応する周
長が予め既知の砥石側発生パルスの数に基づいて試験片
の周長を算出することで、試験時と同一の条件の付与下
での試験片の周長を、簡単にかつ、高い精度をもって測
定することができるので、この周長をもって試験時の、
所要の試験片周速を算出することにより、スリップ率の
設定精度を十分に高め、摩耗試験精度を大きく向上させ
ることができる。

【０００７】この発明の、弾性体の摩耗試験装置は、回
転砥石を装着する砥石駆動軸を設け、また、この砥石駆
動軸と平行に延在し、砥石周面と対向する位置に円板状
の弾性体試験片を保持するホルダーを有するとともに、
中間部にクラッチを有する試験片駆動軸を設け、そし
て、その試験片駆動軸側に、弾性体試験片の少なくとも
一回転毎にパルスを発生するパルス発生手段を設け、さ
らに、砥石駆動軸側に、回転砥石の所定回転角度毎にパ
ルスを発生する他のパルス発生手段を設けたものであ
る。

【０００８】このような試験装置では、実際の摩耗試験
の開始に先だって、弾性体試験片をホルダーにて保持す
るとともに、クラッチの解除下にてその試験片の自由な
回転を許容し、また、その弾性体試験片の周面を砥石周
面に、試験時の押圧力と同等の力で押圧するとともに、
砥石を、試験時の周速にて回転させて、弾性体試験片を
砥石周速と等しい周速で連れ回り回転させ、たとえば、
試験片が１回転する間に、砥石側から発生されるパルス
数をカウントして、パルス間隔と対応する既知の周長と
パルス数とを精算することによって、試験条件と同一の
条件の下での試験片周長を、簡単にかつ正確に求めるこ
とができる。

【０００９】なおこの場合の周長測定精度は、砥石の１
回転についての発生パルス数を多くすることで一層高め
ることができ、また、同一の試験片についての周長測定
を、たとえば２０〜３０回行ってそれを平均化すること
で、測定誤差等の影響を十分小ならしめることができ
る。

【００１０】従って、その後における摩耗試験の開始に
際しては、上述のようにして求めた試験片周長に基づい
て算出した所要の周速で試験片を回転駆動することによ
り、所期した通りのスリップ率を正確に付与することが
でき、摩耗試験精度を大きく向上させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に示すところに基づいて説明する。図１は、この発明
に係る装置の実施形態をその要部について示す正面図お
よび側面図であり、図２はそれの平面図である。図中１
は、既知の直径を有する回転砥石を、２は、この回転砥
石１を一端部に取付けた砥石駆動軸をそれぞれ示し、こ
の砥石駆動軸は、その他端を、図示しないサーボモータ
その他の回転駆動手段に連結される。

【００１２】ここでは、試験片駆動軸３を砥石駆動軸２
と平行に延在させて配設し、この試験片駆動軸３の一方
の端部に、円板状の弾性体試験片４を保持するホルダー
５を設け、その他端を、上記回転駆動手段とは別個の、
図示しないサーボモータその回転駆動手段に連結すると
ともに、その中間部にクラッチ６を設ける。

【００１３】ここで、ホルダー５は、駆動軸側に設けた
受けパッド５ａと、たとえば、試験片駆動軸３の直下位
置に配置したシリンダ７によって、受けパッド５ａに対
して進退変位されるクランプパッド５ｂからなり、これ
らの両パッド５ａ，５ｂは、それらの間に配置した弾性
体試験片４をそれの厚み方向から所要の力で挟持して、
その試験片周面を、砥石１の周面に対向させて位置させ
る。従ってここでは、試験片駆動軸３の回転作動に基づ
き、試験片４が、両パッド５ａ，５ｂとともに、その駆
動軸３と等速で回転する。

【００１４】またここで、前記クラッチ６は、試験片駆
動軸３、より直接的にはホルダー５の、回動駆動手段に
対する断接を司るべく機能し、そのクラッチ６を解除す
ることで、ホルダー５およぴ試験片４の自由な回転を許
容する。

【００１５】ところで、このような試験片駆動軸３は、
図２に示すところから明らかなように、それを可動ベー
ス８上に取付け、そしてこの可動ベース８を、たとえ
ば、固定ベース９上に敷設したガイドレール１０の作用
下で、試験片駆動軸３の軸線と直交する方向に進退変位
可能ならしめることにより、砥石駆動軸２との平行状態
を維持したまま、それに接近し、また離隔変位すること
ができる。

【００１６】さらにこの装置では、ホルダー５のクラッ
プパッド５ｂの回転軸１１を、それを軸受け支持するハ
ウジング１２に貫通させて設け、そしてこの回転軸１１
の端部分に、周方向の適宜個所、図では一個所だけに切
欠部を有する反射円板１３を締付固定し、また、ハウジ
ング１２に、反射円板１３に対する発光部および、その
反射円板１３からの反射光の受光部を具える光センサ１
４を取付けて、これらの反射円板１３と光センサ１４と
で、試験片４の１回転につき、１のパルスを発生するパ
ルス発生手段を構成する。

【００１７】このパルス発生手段は、反射円板１３、ひ
いては、試験片４が１回転して、光センサ１４の発光部
から照射された光線が、反射円板１３に設けた切欠部１
３ａに通過することによって、センサー受光部への反射
光の入射が無くなる度毎に１個のパルスを発生すべく機
能する。

【００１８】この一方で、回転砥石側には、たとえばサ
ーボモータとすることができるその回転駆動手段との関
連において、砥石１の１回転当り、たとえば６０００個
もしくはそれ以上のパルスを発生する、図示しない既知
のパルス発生手段を設ける。

【００１９】以上のように構成してなる装置を用いて、
弾性体試験片の摩耗試験を行う場合には、その試験の開
始に先だって、ホルダー５にその弾性試験片４を保持す
るとともに、試験片駆動軸３のクラッチ６を解除して、
その試験片駆動軸３、直接的には可動ベース８を、図示
しない進退駆動手段の作用下で、砥石駆動軸側へ進出変
位させ、これにより、弾性体試験片４の周面を、砥石１
の周面に摩耗試験時と同等の力で押圧し、併せて、その
砥石１を、試験時の周速と等しい速度で回転させて、弾
性体試験片４を、砥石１に対する押付け摩擦力によっ
て、それに、砥石周速と等しい周速で連れ回りさせる。
そして、このような連れ回り回転中に、砥石側および試
験片側のそれぞれから発生されるパルスをともにカウン
トし、前述したように、パルス間隔と対応する周長が既
知の砥石側の発生パルスに基づいて、試験条件と同一の
条件下での試験片周長を算出する。

【００２０】従って、その後における摩耗試験の開始に
際しては、上述のようにして求めた試験片周長に基づい
て、所要のスリップ率に応じた試験片周速を求めること
で、スリップ率を、それの大小にかかわらず、高い精度
で設定することができる。

【００２１】ところで、このスリップ率の設定は、摩耗
試験に当って、試験片駆動軸３のクラッチ６を接続状態
とするとともに、その駆動軸３を、回転駆動手段をもっ
て、所定の試験片周速に応じた回転速度で回転させて、
砥石周速と、試験片周速との間に、所期した通りの周速
差をもたらすことによって実現することができ、実際の
摩耗試験は、このような周速差で回転する砥石１と試験
片４とを、可動ベース８の進出変位下にて所定の力で押
圧することによって、または、それらの両者の押圧後
に、砥石１および試験片４のそれぞれを所定の周速で回
転させることによって開始することができる。

【００２２】かくして、この発明によれば、弾性体試験
片４の、試験条件下での周長を、高い精度をもって測定
することができ、これにより、試験条件下での、所要の
スリップ率に応じた周速を十分正確に求めることができ
るので、スリップ率の設定精度を、理論直径を用いる従
来技術に比してはるかに高めることができ、この結果と
して、摩耗試験の試験精度を効果的に向上させることが
できる。

【００２３】

【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、この発明の方法によれば、スリップ率の設定精度を
高めて、摩耗試験精度を大きく向上させることができ、
また、この発明の装置によれば、弾性体試験片の周長
を、簡単かつ容易に、しかも正確に測定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る装置の実施形態をその要部につ
いて示す正面図および側面図である。

【図２】図１の平面図である。

【符号の説明】

１ 砥石 ２ 砥石駆動軸 ３ 試験片駆動軸 ４ 弾性体試験片 ５ ホルダー ５a 受けパッド ５b クランプパッド ６ クラッチ ７ シリンダ ８ 可動ベース ９ 固定ベース 10 ガイドレール 11 回転軸 12 ハウジング 13 反射円板 13ａ 切欠部 14 光センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転砥石の周面に、ホルダーで保持した
   円板状の弾性体試験片の周面を押圧するとともに、回転
   砥石および弾性体試験片のそれぞれを、相互に平行な回
   転軸線の周りで、異なる周速で回転駆動して弾性体試験
   片を摩耗させる摩耗試験方法であって、 試験の開始に先だち、前記ホルダーで保持し、回転自在
   とした弾性体試験片を、試験時と同等の力で回転砥石に
   押圧するとともに、その回転砥石を試験時と同等の周速
   で回転させて、弾性体試験片を砥石周速と等しい周速で
   駆動し、弾性体試験片の少なくとも一回転毎に発生する
   パルスと、既知の周長を有する砥石の、所定回転角度毎
   に発生するパルスとを対比して、砥石側から発生するパ
   ルス数に基づいて弾性体試験片の試験時の周長を求め、
   この周長から、弾性体試験片の試験時の周速を算出する
   ことを特徴とする弾性体の摩耗試験方法。
2. 【請求項２】 回転砥石を装着する砥石駆動軸と、この
   砥石駆動軸と平行に延在し、砥石周面と対向する位置
   に、円板状の弾性体試験片を保持するホルダーを有する
   とともに、中間部にクラッチを有する試験片駆動軸と、
   試験片駆動軸側に設けられて、弾性体試験片の少なくと
   も一回転毎にパルスを発生するパルス発生手段と、砥石
   駆動軸側に設けられて、回転砥石の所定回転角度毎にパ
   ルスを発生する他のパルス発生手段とを具えることを特
   徴とする弾性体の摩耗試験装置。