特開 2024-74358 摩擦試験方法

(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】P2024074358

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】摩擦試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 19/02 20060101AFI20240524BHJP

【ＦＩ】

G01N19/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185456

(22)【出願日】2022-11-21

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】布野 宏樹

(57)【要約】

【課題】試験工数を削減することができる摩擦試験方法を提供する。
【解決手段】タイヤと路面との摩擦係数を計測する摩擦試験方法であって、第１タイヤの第１試験片Ｗ１と実路面Ｒ１との摩擦係数を計測し、第１試験片Ｗ１と模擬路面Ｒ２との摩擦係数を計測し、第１試験片Ｗ１と実路面Ｒ１との摩擦係数と、第１試験片Ｗ１と模擬路面Ｒ２との摩擦係数との相関を模擬路面補正係数αとして算出し、第２タイヤの第２試験片Ｗ２と模擬路面Ｒ２との摩擦係数を計測し、第２試験片Ｗ２と模擬路面Ｒ２との摩擦係数と、模擬路面補正係数αと、を用いて第２試験片Ｗ２と実路面Ｒ１との摩擦係数を算出する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤと路面との摩擦係数を計測する摩擦試験方法であって、
第１タイヤの第１試験片と実路面との摩擦係数を計測し、
前記第１試験片と模擬路面との摩擦係数を計測し、
前記第１試験片と前記実路面との摩擦係数と、前記第１試験片と前記模擬路面との摩擦係数との相関を模擬路面補正係数として算出し、
第２タイヤの第２試験片と前記模擬路面との摩擦係数を計測し、
前記第２試験片と前記模擬路面との摩擦係数と、前記模擬路面補正係数と、を用いて前記第２試験片と前記実路面との摩擦係数を算出する、
摩擦試験方法。

【請求項2】

請求項１に記載の摩擦試験方法であって、
前記実路面には、氷上路面または雪上路面も含まれる、
摩擦試験方法。

【請求項3】

請求項１に記載の摩擦試験方法であって、
前記第１試験片と前記実路面との摩擦係数を計測するときには、前記第１試験片の厚さまたは前記第１試験片の前記実路面との接地面積が異なる場合をそれぞれ計測し、
前記模擬路面補正係数を算出するときには、前記第１試験片の厚さまたは前記第１試験片の前記実路面との接地面積が異なる場合をそれぞれ算出し、
前記第２試験片と前記模擬路面との摩擦係数と、それぞれの前記模擬路面補正係数と、を用いて前記第２試験片と前記実路面との摩擦係数を算出する、
摩擦試験方法。

【請求項4】

請求項１に記載の摩擦試験方法であって、
前記第１試験片と前記実路面との摩擦係数を計測するときには、前記第１試験片の前記実路面への押圧力が異なる場合をそれぞれ計測し、
前記模擬路面補正係数を算出するときには、前記第１試験片の前記実路面への押圧力が異なる場合をそれぞれ算出し、
前記第２試験片と前記模擬路面との摩擦係数と、それぞれの前記模擬路面補正係数と、を用いて前記第２試験片と前記実路面との摩擦係数を算出する、
摩擦試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤと路面との摩擦係数を計測する摩擦試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、タイヤの材料である試験片と路面との動摩擦係数（以下、単に摩擦係数）を計測する摩擦試験に関する技術が開示されている。例えば、特許文献１には、摩擦係数の標準偏差を測定し、基準値に達するまで計測を行う技術が開示されている。また、特許文献２には、第１ゴムと第２ゴムとを使用し、第１ゴムを複数測定した場合の変動を利用して第２ゴムの摩擦係数を補正する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許６６７２９２１号公報

【特許文献2】特開２０１５－１７２５５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、摩擦試験で用いる路面は実際のアスファルトを用いる場合が多く、試験を繰り返すうちにアスファルトに試験片が付着する、アスファルトが削られる等の理由によってアスファルトの均一な粗さを維持することが困難である。そこで、摩擦試験では、アスファルトを頻繁に交換するようにしているものの、試験工数が増加することになる。

【0005】

そこで、本発明は、試験工数を削減することができる摩擦試験方法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】

【0006】

本発明に係る摩擦試験方法は、タイヤと路面との摩擦係数を計測する摩擦試験方法であって、第１タイヤの第１試験片と実路面との摩擦係数を計測し、第１試験片と模擬路面との摩擦係数を計測し、第１試験片と実路面との摩擦係数と、第１試験片と模擬路面との摩擦係数との相関を模擬路面補正係数として算出し、第２タイヤの第２試験片と模擬路面との摩擦係数を計測し、第２試験片と模擬路面との摩擦係数と、模擬路面補正係数と、を用いて第２試験片と実路面との摩擦係数を算出することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明の摩擦試験方法によれば、試験工数を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態の一例である摩擦試験装置を示す模式図である。

【図2】実施形態の一例である摩擦試験工程の流れを示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、方向、数値等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができる。

【0010】

［摩擦試験装置］
図１を用いて、実施形態の一例である摩擦試験装置１０について説明する。

【0011】

摩擦試験装置１０は、本発明の摩擦試験方法において用いられる装置である。摩擦試験装置１０は、タイヤと路面との摩擦係数を計測する装置である。摩擦試験装置１０では、試験片Ｗを評価路面Ｒに擦ることによって、試験片Ｗと評価路面Ｒとの動摩擦係数（以下、単に摩擦係数）を計測する。

【0012】

摩擦試験装置１０は、それぞれ図示しない、押圧機構と、移動機構と、摩擦係数センサーとを有している。押圧機構は、試験片Ｗを評価路面Ｒに向けて押圧する機構である。移動機構は、試験片Ｗに対し評価路面Ｒを所定方向に移動する機構である。摩擦係数センサーは、試験片Ｗと評価路面Ｒとの摩擦係数を測定するセンサーである。

【0013】

摩擦試験装置１０は、演算装置と、出力装置とを有していてもよい。演算装置は、例えばコンピュータであって、測定された摩擦係数を演算処理するものであってもよい。出力装置は、例えばディスプレイであって測定された摩擦係数を表示するものであってもよい。

【0014】

本発明の摩擦試験方法において用いられる摩擦試験装置は、上述した摩擦試験装置１０に限定されない。本発明の摩擦試験装置は、試験片Ｗを評価路面Ｒに擦ることによって、試験片Ｗと評価路面Ｒとの摩擦係数を計測する装置であれば、他のどのような構成の装置であってもよい。

【0015】

試験片Ｗは、評価の対象となるタイヤから切り出したゴム片である。本実施形態の試験片Ｗは、円盤形状とされている。本発明の試験片は、円盤形状に限定されない。本発明の試験片は、例えば、平面視にて矩形状であってもよく、立方体であってもよい

【0016】

評価路面Ｒは、評価の対象となる路面と同じものである。本実施形態の評価路面Ｒは、平板状に形成されて容易に交換可能である。評価路面Ｒには、実路面Ｒ１と、模擬路面Ｒ２とが含まれている。実路面Ｒ１は、実際の路面であって、例えばアスファルトの路面、氷上の路面、雪上の路面等が含まれている。

【0017】

模擬路面Ｒ２は、路面を模したものであって、本実施形態ではサンドペーパーとされている。本発明の模擬路面は、サンドペーパーに限定されない。本発明の模擬路面は、粗さが均一であって安価かつ入手可能のものであれば、他のどのようなものであってもよい。例えば、模擬路面は、粗目地の布、粗目地の紙等であってもよい。

【0018】

［摩擦試験方法］
図２を用いて、実施形態の一例である摩擦試験工程Ｓ１０について説明する。

【0019】

摩擦試験方法としての摩擦試験工程Ｓ１０は、上述した摩擦試験装置１０を用いてタイヤと路面との摩擦係数を計測する工程である。より具体的には、摩擦試験工程Ｓ１０では、試験片Ｗを評価路面Ｒに擦ることによって、試験片Ｗと評価路面Ｒとの摩擦係数を計測する。摩擦試験工程Ｓ１０によれば、詳細は後述するが、試験工数を削減することができる。

【0020】

摩擦試験工程Ｓ１０では、第１試験片としてのマスター試験片Ｗ１と、第２試験片としてのターゲット試験片Ｗ２とを用意する。マスター試験片Ｗ１は、詳細は後述する模擬路面補正係数αを取得するための試験片であって、実路面Ｒ１と、模擬路面Ｒ２とにおいてそれぞれ摩擦係数が計測される。ターゲット試験片Ｗ２は、評価対象となる試験片であって、模擬路面Ｒ２において摩擦係数が計測され、模擬路面補正係数αを用いて実路面Ｒ１での摩擦係数が算出される。

【0021】

図２に示すように、摩擦試験工程Ｓ１０は、それぞれ詳細は後述する、マスター実路面試験工程Ｓ１１と、マスター模擬路面試験工程Ｓ１２と、模擬路面補正係数算出工程Ｓ１３と、ターゲット模擬路面試験工程Ｓ１４と、ターゲット摩擦係数算出工程Ｓ１５とを有している。

【0022】

マスター実路面試験工程Ｓ１１では、摩擦試験装置１０によってマスター試験片Ｗ１と実路面Ｒ１との摩擦係数を計測する。このとき、下記に示すように、複数のパターンのマスター試験片Ｗ１と複数のパターンの実路面Ｒ１との摩擦係数を計測することが好ましい。複数の実路面Ｒ１には、例えば、アスファルトの路面、氷上の路面、雪上の路面等が含まれていることが好ましい。

【0023】

マスター実路面試験工程Ｓ１１では、複数のマスター試験片Ｗ１には、例えば、厚さが異なるマスター試験片Ｗ１が含まれることが好ましい。ここで、表１に、例えば直径が２０ｍｍであって、厚さがそれぞれ異なるマスター試験片Ｗ１と複数の実路面Ｒ１との摩擦係数μを計測した結果を示す。計測時の実路面Ｒ１に対するマスター試験片Ｗ１への押圧力は、例えば１００ｋｐａとする。

【0024】

【表1】

【0025】

マスター実路面試験工程Ｓ１１では、複数のマスター試験片Ｗ１には、例えば、実路面Ｒ１との接地面積が異なるマスター試験片Ｗ１が含まれることが好ましい。ここで、表２に、例えば厚さが３ｍｍであって直径が異なるマスター試験片Ｗ１と複数の実路面Ｒ１との摩擦係数μを計測した結果を示す。計測時の実路面Ｒ１に対するマスター試験片Ｗ１への押圧力は、例えば１００ｋｐａとする。

【0026】

【表2】

【0027】

マスター実路面試験工程Ｓ１１では、例えば、マスター試験片Ｗ１を実路面Ｒ１に押圧する押圧力を複数のパターンに分け、複数の押圧力のパターンによってマスター試験片Ｗ１と実路面Ｒ１との摩擦係数を計測することが好ましい。ここで、表３に、例えば直径が２０ｍｍ、厚さが３ｍｍであって試験時の負う圧力が異なるマスター試験片Ｗ１と複数の実路面Ｒ１との摩擦係数μを計測した結果を示す。

【0028】

【表3】

【0029】

マスター模擬路面試験工程Ｓ１２では、摩擦試験装置１０によってマスター試験片Ｗ１と模擬路面Ｒ２との摩擦係数を計測する。このとき、１つのパターンのマスター試験片Ｗ１と実路面Ｒ１との摩擦係数を計測する。本実施形態では、例えば、直径が２０ｍｍ、厚さが３ｍｍであって試験時の模擬路面Ｒ２に対するマスター試験片Ｗ１への押圧力が１００ｋｐａの場合のマスター試験片Ｗ１と模擬路面Ｒ２との摩擦係数μ_１０００を計測する。

【0030】

模擬路面補正係数算出工程Ｓ１３では、マスター実路面試験工程Ｓ１１によって計測されたマスター試験片Ｗ１とそれぞれの実路面Ｒ１との摩擦係数μと、マスター模擬路面試験工程Ｓ１２によって計測されたマスター試験片Ｗ１と模擬路面Ｒ２との摩擦係数μ_１０００との相関であるそれぞれの模擬路面補正係数αを算出する。より具体的には、マスター試験片Ｗ１と複数の実路面Ｒ１との摩擦係数μからマスター模擬路面試験工程Ｓ１２によって計測されたマスター試験片Ｗ１と模擬路面Ｒ２との摩擦係数μ_１０００を除したそれぞれの模擬路面補正係数αを算出する。ここで、表４に、それぞれの模擬路面補正係数αを示す。

【0031】

【表4】

【0032】

ターゲット模擬路面試験工程Ｓ１４では、摩擦試験装置１０によってターゲット試験片Ｗ２と模擬路面Ｒ２との摩擦係数を計測する。このとき、上述したマスター模擬路面試験工程Ｓ１２と同様のパターンのターゲット試験片Ｗ２と模擬路面Ｒ２との摩擦係数を計測する。本実施形態では、上述した直径が２０ｍｍ、厚さが３ｍｍであって試験時の模擬路面Ｒ２に対するターゲット試験片Ｗ２への押圧力が１００ｋｐａの場合のターゲット試験片Ｗ２と模擬路面Ｒ２との摩擦係数μ_２０００を計測する。

【0033】

ターゲット摩擦係数算出工程Ｓ１５では、ターゲット模擬路面試験工程Ｓ１４で計測した摩擦係数μ_２０００と、模擬路面補正係数算出工程Ｓ１３で算出したそれぞれの模擬路面補正係数αと、を用いてターゲット試験片Ｗ２のそれぞれの摩擦係数μを算出する。具体的には、ターゲット模擬路面試験工程Ｓ１４で計測した摩擦係数μ_２０００に模擬路面補正係数算出工程Ｓ１３で算出したそれぞれの模擬路面補正係数αを乗じてターゲット試験片Ｗ２のそれぞれの摩擦係数μを算出する。ここで、表５に、ターゲット試験片Ｗ２のそれぞれの摩擦係数μを示す。

【0034】

【表5】

【0035】

［効果］
摩擦試験工程Ｓ１０によれば、試験工数を削減することができる。より詳細には、摩擦試験工程Ｓ１０では、マスター試験片Ｗ１のみについて実路面Ｒ１において試験を行い、ターゲット試験片Ｗ２について模擬路面Ｒ２においてのみ試験を実施すれば、模擬路面補正係数αを用いてターゲット試験片Ｗ２のそれぞれの摩擦係数μを算出することができる。これにより、実際に摩擦試験装置１０によって実際に試験を実施する回数を低減することができる。

【0036】

換言すれば、マスター試験片Ｗ１のみについて実路面Ｒ１において試験を行い、模擬路面補正係数αを算出しておけば、ターゲット試験片Ｗ２について模擬路面Ｒ２においてのみ試験を実施すれば、路面状況、試験片Ｗのサイズ、押圧力の違い等の複数のパターンの摩擦係数を算出することができる。

【0037】

また、マスター試験片Ｗ１のみについて実路面Ｒ１において試験を行い、模擬路面補正係数αを算出しておけば、その後のタイヤ摩擦試験においても試験片Ｗについて模擬路面Ｒ２においてのみ試験を実施すれば、路面状況、試験片Ｗのサイズ、押圧力の違い等の複数のパターンの摩擦係数を算出することができる。

【0038】

さらに、摩擦試験工程Ｓ１０によれば、模擬路面Ｒ２としてサンドペーパーを用いることによって、安定した粗さによって摩擦試験を実施することができる。また、サンドペーパーは、安価かつ入手容易であるため、サンドペーパーに試験片Ｗが付着する、サンドペーパーが削られる等の場合であっても、新しいサンドぺーパーに容易に交換することができる。

【0039】

なお、本発明は上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0040】

１０ 摩擦試験装置、Ｒ 評価路面、Ｒ１ 実路面、Ｒ２ 模擬路面、Ｓ１０ 摩擦試験工程、Ｓ１１ マスター実路面試験工程、Ｓ１２ マスター模擬路面試験工程、Ｓ１３ 模擬路面補正係数算出工程、Ｓ１４ ターゲット模擬路面試験工程、Ｓ１５ ターゲット摩擦係数算出工程、Ｗ 試験片、Ｗ１ マスター試験片、Ｗ２ ターゲット試験片

【図1】

【図2】