特開 2024-139616 低μ路面用金属製部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024139616

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】低μ路面用金属製部材

(51)【国際特許分類】

   E01C 9/00 20060101AFI20241002BHJP

   E01C 7/26 20060101ALI20241002BHJP

   E01C 11/24 20060101ALI20241002BHJP

   E01C 5/00 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

E01C9/00

E01C7/26

E01C11/24

E01C5/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050643

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】590002482

【氏名又は名称】株式会社ＮＩＰＰＯ

(74)【代理人】

【識別番号】110001667

【氏名又は名称】弁理士法人プロウィン

(72)【発明者】

【氏名】川原 健治

(72)【発明者】

【氏名】柳川 裕志

【テーマコード（参考）】

2D051

【Ｆターム（参考）】

2D051AA08

2D051AB02

2D051AF11

2D051DA01

2D051DA11

2D051DC01

(57)【要約】

【課題】低いすべり抵抗値を実現しながらも、材料の安定供給と短納期を実現することが可能な低μ路面用金属製部材を提供する。
【解決手段】金属材料で構成されたベース部（１０）と、ベース部（１０）と一体に形成され、ベース部（１０）から表面側に突出して形成された路面部（１１）とを有し、路面部（１１）にはベース部（１０）からの高さが一定な平坦面部（１１ａ）が設けられている低μ路面用金属製部材（１００）。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属材料で構成されたベース部と、
前記ベース部と一体に形成され、前記ベース部から表面側に突出して形成された路面部とを有し、
前記路面部には、前記ベース部からの高さが一定な平坦面部が設けられていることを特徴とする低μ路面用金属製部材。

【請求項2】

請求項１に記載の低μ路面用金属製部材であって、
前記平坦面部には、複数の調整用凹凸が形成されていることを特徴とする低μ路面用金属製部材。

【請求項3】

請求項２に記載の低μ路面用金属製部材であって、
前記調整用凹凸は、前記平坦面部からの高さの差が０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする低μ路面用金属製部材。

【請求項4】

請求項２に記載の低μ路面用金属製部材であって、
前記調整用凹凸は、幅が０．３ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする低μ路面用金属製部材。

【請求項5】

請求項２に記載の低μ路面用金属製部材であって、
前記調整用凹凸は、前記平坦面部の１００ｃｍ^２あたりに１個以上１００個以下の密度で設けられていることを特徴とする低μ路面用金属製部材。

【請求項6】

請求項１に記載の低μ路面用金属製部材であって、
前記路面部の裏面側に、スペーサ部材が配置されていることを特徴とする低μ路面用金属製部材。

【請求項7】

請求項１に記載の低μ路面用金属製部材であって、
前記路面部の間に給排水用溝が設けられていることを特徴とする低μ路面用金属製部材。

【請求項8】

請求項１から７の何れか一つに記載の低μ路面用金属製部材であって、
前記金属材料はステンレスであることを特徴とする低μ路面用金属製部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、低μ路面用金属製部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等の移動体の走行性能を試験する目的や、特殊な状況における運転技術を訓練するために、路面のすべり抵抗（μ値）が低いテストコースが用いられている。このようなテストコースは、路面上に水溜まりが生じた状態や路面凍結状態、圧雪状態を再現するために、道路表面をμ値の低いバサルトタイルで覆った構造を備えている（例えば特許文献１－３を参照）。

【0003】

従来の低μ路面用タイルとしては、玄武岩を溶融して鋳型に流し込み成形したタイルが知られている。また、このタイル上に散水することで、０．４未満の低いすべり抵抗（μ値）を実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実用新案登録第３０６４７７４号公報

【特許文献2】特開２０００－２９０９１５号公報

【特許文献3】特開２００５－２４０３０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、バサルトタイルの原料として用いられる玄武岩は、産地によって含有成分が異なっているため、低μ路面用タイルに適した成分の玄武岩を産出する地域は限定されており、原料の安定供給を図ることが困難であった。また、玄武岩の溶融および成形を行う必要があるため加工に要する期間も長く、短納期でのテストコース敷設が困難であった。

【0006】

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、低いすべり抵抗値を実現しながらも、材料の安定供給と短納期を実現することが可能な低μ路面用金属製部材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】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の低μ路面用金属製部材は、金属材料で構成されたベース部と、前記ベース部と一体に形成され、前記ベース部から表面側に突出して形成された路面部とを有し、前記路面部には、前記ベース部からの高さが一定な平坦面部が設けられていることを特徴とする。

【0008】

このような本発明の低μ路面用金属製部材では、ベース部を金属材料で構成し、路面部に平坦面部を備えていることで、低いすべり抵抗値を実現しながらも、材料の安定供給と短納期を実現することが可能となる。

【0009】

また、本発明の一態様では、前記平坦面部には、複数の調整用凹凸が形成されている。

【0010】

また、本発明の一態様では、前記調整用凹凸は、前記平坦面部からの高さの差が０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲である。

【0011】

また、本発明の一態様では、前記調整用凹凸は、幅が０．３ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲である。

【0012】

また、本発明の一態様では、前記調整用凹凸は、前記平坦面部の１００ｃｍ^２あたりに１個以上１００個以下の密度で設けられている。

【0013】

また、本発明の一態様では、前記路面部の裏面側に、スペーサ部材が配置されている。

【0014】

また、本発明の一態様では、前記路面部の間に給排水用溝が設けられている。

【0015】

また、本発明の一態様では、前記金属材料はステンレスである。

【発明の効果】

【0016】

本発明では、低いすべり抵抗値を実現しながらも、材料の安定供給と短納期を実現することが可能な低μ路面用金属製部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係る低μ路面用金属製部材１００の概要を示す模式斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る低μ路面用金属製部材１００を示す模式図であり、図２（ａ）は模式平面図であり、図２（ｂ）は模式断面図である。

【図3】低μ路面用金属製部材１００を複数配置したテストコースの概要を示す模式斜視図である。

【図4】第２実施形態に係る低μ路面用金属製部材１１０の概要を示す模式斜視図である。

【図5】第２実施形態に係る低μ路面用金属製部材１１０を示す模式図であり、図５（ａ）は模式平面図であり、図５（ｂ）は模式断面図である。

【図6】第２実施形態の変形例を示す模式平面図であり、図６（ａ）は変形例１の低μ路面用金属製部材１２０を示し、図６（ｂ）は変形例２の低μ路面用金属製部材１３０を示している。

【図7】第３実施形態に係る低μ路面用金属製部材１００の概要を示す模式断面図であり、図７（ａ）はスペーサ部材１５を別体で配置した例を示し、図７（ｂ）はスペーサ部材１６を充填した例を示している。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態に係る低μ路面用金属製部材１００の概要を示す模式斜視図である。図２は、本実施形態に係る低μ路面用金属製部材１００を示す模式図であり、図２（ａ）は模式平面図であり、図２（ｂ）は模式断面図である。図１、図２に示すように低μ路面用金属製部材１００は、ベース部１０と、路面部１１と、給排水用溝１２を備えている。また路面部１１は、平坦面部１１ａと角部１１ｂを備えている。

【0019】

ベース部１０は、金属材料で構成された板状の部分である。ベース部１０には一方の面に突出した路面部１１が複数形成されている。ベース部１０の厚さは限定されないが、一例としては０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲が挙げられる。０．５ｍｍ未満の厚さでは、加工時に変形や破損の可能性が高くなり好ましくない。また、１０ｍｍよりも厚いと、加工性が悪化するとともに軽量化が困難になり好ましくない。図１、図２では、ベース部１０として外形が正方形のものを示しているが、外形は限定されず長方形、三角形、六角形等の多角形状や円形等を用いるとしてもよい。ベース部１０のサイズは限定されないが、一例としては２００ｍｍ×２００ｍｍの正方形が挙げられる。ベース部１０を構成する金属材料は限定されないが、例えば所定の剛性と耐摩耗性を有して低いμ値を実現する材料としてステンレスを用いることが好ましく、耐食性や加工性の観点からオーステナイト系ステンレスを用いることがより好ましい。ベース部１０を構成する金属材料としてステンレスを用いることで、良好な剛性、耐摩耗性、耐食性を実現して適切なμ値を長期間にわたって維持することが可能となる。

【0020】

路面部１１は、ベース部１０と一体に形成され、ベース部１０から表面側に突出して形成された部分である。図１、図２に示したように、路面部１１は平坦面部１１ａと角部１１ｂを有している。図１、図２では、一つのベース部１０内に２行２列で合計４個の路面部１１を設けた例を示しているが、ベース部１０内における路面部１１の個数や配置は限定されない。路面部１１のサイズは限定されないが、走行車両の車輪と接触する部分であるため、可能な限り大面積とすることが好ましく、ベース部１０を分割した領域内において給排水用溝１２の幅を除いた部分を用いることが好ましい。路面部１１を形成する方法は限定されないが、一例としては板状の金属材料で構成されたベース部１０を切削加工する方法、金型を用いて鋳造する方法等を用いて形成することができる。

【0021】

平坦面部１１ａは、ベース部１０からの高さが一定な面であり、路面部１１における上面を構成する。平坦面部１１ａの高さは限定されないが、一例としては１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲が挙げられる。ここで、ベース部１０からの高さが一定とは、低μ路面用金属製部材１００に外力を加えない状態において、外周を構成しているベース部１０の枠を含む平面と、平坦面部１１ａを構成する面が略平行であることを意味している。略平行とは、意図的にベース部１０を含む平面と平坦面部１１ａを傾斜させていないことを意味しており、設計上または製造上の精度によって制御不能な角度差が生じている場合も略平行に含まれる。平坦面部１１ａの面積は限定されないが、走行車両の車輪と接触する主たる部分であるため、μ値に与える影響が大きく、平面視において低μ路面用タイル１００に占める平坦面部１１ａの比率は５０％以上８０％以下であることが好ましい。

【0022】

角部１１ｂは、路面部１１において平坦面部１１ａの周囲に設けられた部分である。角部１１ｂの形状や構造は限定されないが、走行車両の車輪と接触する部分であるため、車輪を傷つけないように面取り加工されていることが好ましく、所定の曲率を有する局面で角部１１ｂを構成することがより好ましい。また、路面部１１はベース部１０と一体に形成された金属材料からなる部分であるため、切削加工等によって路面部１１をベース部１０から突出させる際に、加工時に生じる金属材料の曲げ変形をそのまま角部１１ｂとして用いるとしてもよい。

【0023】

給排水用溝１２は、路面部１１の間に設けられた溝である。給排水用溝１２の深さは限定されないが、外周と同様にベース部１０を残すとしてもよい。路面部１１の間に給排水用溝１２が設けられていることで、低μ路面用金属製部材１００の上面に散水して低μ値を実現した際に、余剰の水滴が平坦面部１１ａ上に滞留することを防止して、不要な水を速やかに排水することが可能となる。また給排水用溝１２は、車両がテストコース上を走行する際に、タイヤが溝内に滞留した水を給排水用溝１２から掻き揚げ、平坦面部１１ａ上に給水する効果を奏する。また後述するように、テストコース上には複数の低μ路面用金属製部材１００を敷き詰めるため、隣接する低μ路面用金属製部材１００間におけるベース部１０の領域で給排水用溝１２と同様の機能を実現できる。

【0024】

図３は、低μ路面用金属製部材１００を複数配置したテストコースの概要を示す模式斜視図である。図３に示すように、テストコースの路面上に複数の低μ路面用金属製部材１００を敷き詰め、低μ路面用金属製部材１００上に散水した状態でテスト車両Ｃを走行させる。これにより、低μ路面用金属製部材１００の平均μ値を０．５未満の範囲で調整することが可能となり、良好に低いすべり抵抗値の路面状態を再現して試験走行を行うことができる。

【0025】

また図３では、テストコースの延伸方向に複数の低μ路面用金属製部材１００を列状に連続して敷設し、隣接する列の間では低μ路面用金属製部材１００を延伸方向に僅かにずらして配置した例を示しているが、低μ路面用金属製部材１００の配置方向は限定されない。

【0026】

低μ路面用金属製部材１００を敷設するテストコースの構造は限定されず、低μ路面用金属製部材１００の下地としてアスファルト舗装、コンクリート舗装、鋼板等を用いることができる。また、低μ路面用金属製部材１００を下地に固定する方法も限定されず、接着剤、セメント系材料、樹脂系材料等を用いた接着や、ネジ止め、釘打ち、ビス止め等の機械的固定方法を用いることができる。さらに、隣接する低μ路面用金属製部材１００のベース部１０を溶接するとしてもよい。

【0027】

上述したように本実施形態の低μ路面用金属製部材１００では、ベース部１０を金属材料で構成し、路面部１１に平坦面部１１ａを備えていることで、低いすべり抵抗値を実現しながらも、材料の安定供給と短納期を実現することが可能となる。また、低μ路面用金属製部材１００を構成する金属材料としてステンレスを用いることで、良好な剛性、耐摩耗性、耐食性を実現して適切なμ値を長期間にわたって維持することが可能となる。

【0028】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４、図５を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図４は、本実施形態に係る低μ路面用金属製部材１１０の概要を示す模式斜視図である。図５は、本実施形態に係る低μ路面用金属製部材１１０を示す模式図であり、図５（ａ）は模式平面図であり、図５（ｂ）は模式断面図である。図４、図５に示すように低μ路面用金属製部材１１０は、ベース部１０と、路面部１１と、給排水用溝１２を備えている。また路面部１１は、平坦面部１１ａと角部１１ｂを備え、平坦面部１１ａの表面には複数の調整用凹凸１３が形成されている。

【0029】

調整用凹凸１３は、平坦面部１１ａに形成された凹部または凸部である。調整用凹凸１３は、平坦面部１１ａから高さの差が生じる部分であり、平坦面部１１ａのみで実現されるμ値を増大または減少させ、適切なμ値に調整するために設けられる。図４、図５では、調整用凹凸１３の形状として平面視が円形で断面が半球状のものを示したが、形状は限定されない。一例としては、円柱形状の角部および底部が所定の曲率とされた形状が挙げられる。

【0030】

図５（ｂ）に示したように、調整用凹凸１３の幅をＷとし、高さまたは深さをＨとし、隣り合う調整用凹凸１３の間隔をＰとする。調整用凹凸１３は凹形状であっても凸形状であってもよいが、平坦面部１１ａにおけるμ値の調整という観点からは、平坦面部１１ａから突出した凸部であることが好ましい。また、調整用凹凸１３のサイズは限定されないが、高さまたは深さＨが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲である。高さまたは深さＨが小さすぎるとμ値への影響が小さく調整が困難になり、大きすぎると車輪と平坦面部１１ａの接触を妨げてしまう。

【0031】

また調整用凹凸１３は、幅Ｗが０．３ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲である。幅Ｗが小さすぎるとμ値への影響が小さく調整が困難になり、大きすぎると平坦面部１１ａの接触を妨げてしまう。また、隣り合う調整用凹凸１３の間隔Ｐは、５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲である。

【0032】

図４、図５では、一つの平坦面部１１ａ上に４行４列で１６個の調整用凹凸１３を設けた例を示しているが、個数や配置は限定されない。調整用凹凸１３は、平坦面部１１ａの１００ｃｍ^２あたりに１個以上１００個以下の密度で設けられていることが好ましく、より好ましくは１００ｃｍ^２あたりに１個以上５０個以下の範囲である。

【0033】

上述したように本実施形態の低μ路面用金属製部材１１０でも、ベース部１０を金属材料で構成し、路面部１１に平坦面部１１ａを備え、平坦面部１１ａに調整用凹凸１３が設けられていることで、低いすべり抵抗値を実現しながらも、材料の安定供給と短納期を実現することが可能となる。また、調整用凹凸１３の高さ、幅、ピッチ、個数、密度等を適切に設定することで、所望のμ値（例えば平均μ値が０．５未満の範囲）を容易に実現し、良好に低いすべり抵抗値の路面状態を再現して試験走行を行うことができる。

【0034】

（第２実施形態の変形例）
次に、本発明の第２実施形態の変形例について図６を用いて説明する。第１実施形態および第２実施形態と重複する内容は説明を省略する。図６は、本実施形態の変形例を示す模式平面図であり、図６（ａ）は変形例１の低μ路面用金属製部材１２０を示し、図６（ｂ）は変形例２の低μ路面用金属製部材１３０を示している。

【0035】

図６（ａ）に示した例では、一つの平坦面部１１ａ上に７行７列で４９個の調整用凹凸１３を設けている。平坦面部１１ａおよび調整用凹凸１３のサイズを第２実施形態の低μ路面用タイル１１０と同様にしたところ、低μ路面用金属製部材１１０と低μ路面用金属製部材１２０とではμ値に差異が生じていた。したがって、調整用凹凸１３の高さ、幅、ピッチ、個数、密度等を変更することで、μ値を微調整できることが確認できた。

【0036】

図６（ｂ）に示した例では、調整用凹凸１４を凹部で構成し、円弧状の溝を複数形成している。平坦面部１１ａのサイズを第２実施形態の低μ路面用金属製部材１１０と同様にしたところ、低μ路面用金属製部材１１０と低μ路面用金属製部材１３０とではμ値に差異が生じていた。したがって、調整用凹凸１４を凹部で構成してもμ値を調整でき、μ値を小さくする調整も可能であることが確認できた。

【0037】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７を用いて説明する。第１実施形態および第２実施形態と重複する内容は説明を省略する。図７は、本実施形態に係る低μ路面用金属製部材１００の概要を示す模式断面図であり、図７（ａ）はスペーサ部材１５を別体で配置した例を示し、図７（ｂ）はスペーサ部材１６を充填した例を示している。

【0038】

スペーサ部材１５，１６は、路面部１１の裏面側に配置された部材である。路面部１１の裏面側にスペーサ部材１５，１６を配置することで、下地である道路と路面部１１との間の空隙をスペーサ部材１５，１６で埋めて、平坦面部１１ａが車両の重量によって変形することを抑制できる。スペーサ部材１５，１６を構成する材料は限定されないが、一例としては金属材料、セメント系材料、樹脂系材料、砂、粘土等が挙げられる。また、テストコース上を走行する車両の重量が軽く、低μ路面用金属製部材１００の変形が生じない場合にはスペーサ部材１５，１６を省略するとしてもよい。

【0039】

スペーサ部材１５は、低μ路面用金属製部材１００とは別体に予め成形しておき、低μ路面用金属製部材１００を下地に敷設する際に、路面部１１の裏面側に配置することができる。スペーサ部材１５の厚さは、平坦面部１１ａの裏側と下地との高さと同じであることが好ましい。図７（ａ）では、スペーサ部材１５を平坦な板形状に形成した例を示しているが、スペーサ部材１５の形状は限定されず、車両の重量による平坦面部１１ａの変形を抑制できるものであれば複数の柱状部分で平坦面部１１ａを支える構造や、ハニカム構造、多孔質状等の形状を用いることができる。

【0040】

スペーサ部材１６は、流動性のある物質を路面部１１の裏面側に充填して硬化させることで形成することができる。スペーサ部材１６の厚さは、平坦面部１１ａの裏側と下地との高さ以上であることが好ましい。図７（ｂ）に示した例では、スペーサ部材１６をベース部１０の裏面に至るまで充填した例を示しているが、ベース部１０と面一となる位置まで充填するとしてもよい。また、低μ路面用金属製部材１００の出荷前にスペーサ部材１６を形成するとしてもよく、施工現場においてスペーサ部材１６の充填および硬化を行うとしてもよい。

【0041】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0042】

１００，１１０，１２０，１３０…低μ路面用金属製部材
１０…ベース部
１１…路面部
１１ａ…平坦面部
１１ｂ…角部
１２…給排水用溝
１３，１４…調整用凹凸
１５，１６…スペーサ部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】