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公開番号2024162445
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023077950
出願日2023-05-10
発明の名称摩擦界面の観察方法および摩擦界面の観察装置
出願人株式会社ダイセル,兵庫県公立大学法人
代理人弁理士法人G-chemical
主分類G01N 19/00 20060101AFI20241114BHJP(測定;試験)
要約【課題】リングオンプレート試験において、明るさを維持しつつより明瞭な摩擦試験中の摩擦界面を広範囲で観察可能である、摩擦界面の観察方法および観察装置を提供する。
【解決手段】本開示の摩擦界面の観察方法は、透明プレート2の第1面2aにリング状部材3を回転させて摺動させるリングオンプレート摩擦試験におけるリング状部材3と透明プレート2との摩擦界面を観察する方法である。前記観察方法は、透明プレート2の第1面2aとは反対側の第2面2b側に位置し、前記摩擦界面に向けて配置されるレンズ7と、レンズ7の光軸に対して平行となるように前記摩擦界面を光照射する光源6とを備える観察装置1を使用して、光源6が発する照射光の光量よりも前記照射光の反射光がレンズ7に入射する光量を軽減して前記摩擦界面を観察する観察工程を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
透明プレートの第１面にリング状部材を回転させて摺動させるリングオンプレート摩擦試験における前記リング状部材と前記透明プレートとの摩擦界面を観察する方法であり、
前記透明プレートの前記第１面とは反対側の第２面側に位置し、前記摩擦界面に向けて配置されるレンズと、前記レンズの光軸に対して平行となるように前記摩擦界面を光照射する光源とを備える観察装置を使用して、前記光源が発する照射光の光量よりも前記照射光の反射光が前記レンズに入射する光量を軽減して前記摩擦界面を観察する観察工程を備える、摩擦界面の観察方法。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記光軸は前記透明プレートの垂直方向に対して傾斜している請求項１に記載の観察方法。
【請求項３】
前記光軸の傾斜角は０．１～２°である請求項２に記載の観察方法。
【請求項４】
前記観察工程において前記摩擦界面を撮像する界面撮像工程と、ブランクとして白色シートを撮像してブランク画像を得るブランク撮像工程と、前記界面撮像工程で得られた画像から前記ブランク撮像工程で得られたブランク画像を差し引くブランク除去工程とを備える、請求項１または２に記載の観察方法。
【請求項５】
前記光照射は同軸照射である請求項１または２に記載の観察方法。
【請求項６】
前記リング状部材は樹脂製または金属製である請求項１または２に記載の観察方法。
【請求項７】
透明プレートと、
前記透明プレートの第１面側に位置し、回転により前記透明プレートと摺動して摩擦界面を形成するリング状部材と、
前記透明プレートの前記第１面とは反対側の第２面側に位置し、前記摩擦界面に向けて配置されるレンズと、
前記透明プレートの前記第２面側に位置し、前記レンズの光軸に対して平行となるように前記摩擦界面に光照射する光源とを備え、
前記光軸は前記透明プレートの垂直方向に対して傾斜している、摩擦界面の観察装置。
【請求項８】
前記光軸の傾斜角は０．１～２°である請求項７に記載の観察装置。
【請求項９】
前記光照射は同軸照射である請求項７または８に記載の観察方法。
【請求項１０】
前記リング状部材は樹脂製または金属製である請求項７または８に記載の観察装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は摩擦界面の観察方法および摩擦界面の観察装置に関する。より具体的には、本開示は、摩擦界面の観察方法、および、上記観察方法に使用可能な摩擦界面の観察装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
部材同士が摺動する際の一定条件化における摩擦力や摩擦係数を測定する摩擦試験法としてリングオンプレート摩擦試験が知られている。リングオンプレート摩擦試験では、プレートの一方の面にリングを接触させ回転させてリングおよびプレート間に摩擦を生じさせ、その際の摩擦力および摩擦係数を測定する。
【０００３】
摩擦試験において、試験中の摩擦界面の状態を観察することは非常に重要である。例えば、特許文献１には、摩擦試験中の可動部材と接触部材とが当接する当接部分を通過した流動性試料の自由界面を観察するための観察装置が開示されている。しかしながら、特許文献１の方法では、当接部分を通過した箇所を観察するのであり、摺動中の摩擦界面を観察することはできない。
【０００４】
特許文献２には、球状の押圧部材と電子透過膜とを摺動させる摩擦試験法において、電子透過膜側から電子線ビームを摩擦界面に照射し、上記摩擦界面で発生した電子または電磁波を検出して摩擦領域の像を取得する観察方法により、摩擦中の摩擦界面で生じるサブミクロンオーダーの現象を観察することが可能であることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－９２５３６号公報
特開２０２０－１８０９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、サブミクロンオーダーの現象を観察する事を目的としているため、実用サイズの摩擦界面でおきている摩擦界面全体の、より広い範囲における摩擦界面を観察するものではない。実用サイズにおける摩擦界面の状態を観察する場合、リングオンプレート摩擦試験におけるリング状部材および透明プレートの摩擦面が平面であることから、ガラス板等の透明プレート越しに摩擦界面を観察する際、透明プレートからの反射光がそのまま多量にビデオカメラ等の光を検出可能な撮像装置等の検出部に入射し、取得される画像では透明プレートが光って見え、摩擦界面の正確な画像が得られにくい。一方、照射光の光量を落とすと透明プレートの反射光が少なくなるが、暗くなり、シャッター速度が遅くなるという問題がある。
【０００７】
従って、本開示の目的は、リングオンプレート試験において、明るさを維持しつつより明瞭な摩擦試験中の摩擦界面を広範囲で観察可能である、摩擦界面の観察方法および観察装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、摩擦界面への照射光の光量よりもレンズへの反射光の光量を軽減して摩擦界面を観察することにより、リングオンプレート試験において、明るさを維持しつつより明瞭な摩擦試験中の摩擦界面を広範囲で観察可能であることを見出した。本開示は、これらの知見に基づいて完成されたものに関する。
【０００９】
すなわち、本開示は、透明プレートの第１面にリング状部材を回転させて摺動させるリングオンプレート摩擦試験における上記リング状部材と上記透明プレートとの摩擦界面を観察する方法であり、
上記透明プレートの上記第１面とは反対側の第２面側に位置し、上記摩擦界面に向けて配置されるレンズと、上記レンズの光軸に対して平行となるように上記摩擦界面を光照射する光源とを備える観察装置を使用して、上記光源が発する照射光の光量よりも上記照射光の反射光が上記レンズに入射する光量を軽減して上記摩擦界面を観察する観察工程を備える、摩擦界面の観察方法を提供する。
【００１０】
上記光軸は上記透明プレートの垂直方向に対して傾斜していることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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