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公開番号2024162446
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023077951
出願日2023-05-10
発明の名称摩擦試験方法および摩擦試験装置
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 3/56 20060101AFI20241114BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数の荷重条件における摩擦力を短時間で測定可能であり、樹脂やゴム材であっても動摩擦係数を見積もることが可能な摩擦試験方法および摩擦試験装置を提供する。
【解決手段】摩擦試験装置1は、第一摺動部材21および第二摺動部材22を相対的に摺動させて摺動領域の摩擦力を測定するための摩擦試験装置である。摩擦試験装置1は、第一摺動部材21を鉛直方向上下に移動させる位置調節部4と、第二摺動部材22を水平面方向に摺動して第一摺動部材21と摺動可能に固定する第二固定部材32と、前記摺動中における少なくとも第一摺動部材21の一部の荷重を含む荷重を測定するロードセル5と、前記摺動領域の摩擦力を測定する摩擦力検出部6とを備える。位置調節部4により、第一摺動部材21を下降させて、または、第二摺動部材22を上昇させて、少なくとも第一摺動部材21の荷重が第二摺動部材22およびロードセル5の双方にかかる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第一摺動部材および第二摺動部材を相対的に摺動させて摺動領域の摩擦力を測定する摩擦試験方法であって、
少なくとも前記第一摺動部材の荷重を前記第二摺動部材および前記ロードセルの双方に付加しつつ、前記ロードセルに付加される荷重を前記ロードセルで連続的に検出しながら前記摺動領域の摩擦力を測定する、摩擦試験方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第一摺動部材は前記第二摺動部材に対して鉛直方向上側に位置し、摺動状態を維持しながら上下に自由移動して前記第二摺動部材に付加される荷重を変動させる、請求項１に記載の摩擦試験方法。
【請求項３】
前記第一摺動部材を第一固定部材に固定し、前記第一摺動部材および前記第一固定部材の荷重を前記第二摺動部材および前記ロードセルの双方に付加する、請求項１または２に記載の摩擦試験方法。
【請求項４】
前記第二摺動部材および前記ロードセルは、合計して、前記摺動領域および前記摺動領域以外の領域の２点で少なくとも前記第一摺動部材の荷重を受ける、請求項１または２に記載の摩擦試験方法。
【請求項５】
前記第一摺動部材に荷重を付加して前記第二摺動部材に付加される荷重を増加させる、請求項１または２に記載の摩擦試験方法。
【請求項６】
前記第一摺動部材はディスクであり前記第二摺動部材はリングであるリングオンディスク摩擦試験により前記摩擦力を測定する、請求項１または２に記載の摩擦試験方法。
【請求項７】
第一摺動部材および第二摺動部材を相対的に摺動させて摺動領域の摩擦力を測定するための摩擦試験装置であって、
前記第一摺動部材を鉛直方向上下に移動させる位置調節部と、
第二摺動部材を水平面方向に摺動して前記第一摺動部材と摺動可能に固定する第二固定部材と、
前記摺動中における少なくとも前記第一摺動部材の一部の荷重を含む荷重を測定するロードセルと、
前記摺動領域の摩擦力を測定する摩擦力検出部とを備え、
前記位置調節部により、前記第一摺動部材を下降させて、または、前記第二摺動部材を上昇させて、少なくとも前記第一摺動部材の荷重が前記第二摺動部材および前記ロードセルの双方にかかる、摩擦試験装置。
【請求項８】
前記第一摺動部材はディスクであり前記第二摺動部材はリングであるリングオンディスク摩擦試験を行う、請求項７に記載の摩擦試験装置。
【請求項９】
前記第二摺動部材は前記第一摺動部材の鉛直方向下側に位置する、請求項７または８に記載の摩擦試験装置。
【請求項１０】
前記第一摺動部材を固定する第一固定部材を備える請求項７または８に記載の摩擦試験装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は摩擦試験方法および摩擦試験装置に関する。より具体的には、本開示は、摩擦試験方法、および、上記摩擦試験方法に使用可能な摩擦試験装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の摩擦試験機では試験片間に一定荷重を印加しつつ摺動させ、その際の摩擦力を測定し、摩擦力と荷重は比例するという経験則に基づき動摩擦係数を算出する。このため、摩擦力と荷重との関係を多数測定するには、都度荷重を変更しなければならないため測定時間がかかる。
【０００３】
また、金属同士の動摩擦実験では上記経験則が成り立つことが多いが、一方が樹脂やゴム材である場合は上記経験則が成立しない実験条件が多く、摩擦力と荷重の関係を都度検証する必要があった。荷重条件を変更して摩擦力を測定するには時間がかかるという問題がある。
【０００４】
特許文献１には、荷重を負荷してゴム試験片を試験路面に押し当てた状態で互いに相対移動させることでゴム試験片の摩擦係数μを測定するゴム摩擦試験方法において、相対移動の速度を加速または減速させながら試験を行うことの開示がある。特許文献１の摩擦試験方法によれば、接触時間による真実接触面積の変化を考慮した摩擦係数の測定が可能となると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－４９４４０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、特許文献１の摩擦試験方法では、相対移動速度を調節することで複数の条件での抵抗力を測定することができるが、複数の荷重条件における摩擦力を短時間で測定することはできない。
【０００７】
従って、本開示の目的は、複数の荷重条件における摩擦力を短時間で測定可能であり、樹脂やゴム材であっても動摩擦係数を見積もることが可能な摩擦試験方法および摩擦試験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、一方の摺動部材の荷重を他方の摺動部材およびロードセルの双方に付加しつつ、上記ロードセルに付加される荷重を上記ロードセルで連続的に検出しながら摺動領域の摩擦力を測定する方法によれば、複数の荷重条件における摩擦力を短時間で測定可能であり、樹脂やゴム材であっても動摩擦係数を見積もることが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、第一摺動部材および第二摺動部材を相対的に摺動させて摺動領域の摩擦力を測定する摩擦試験方法であって、
少なくとも上記第一摺動部材の荷重を上記第二摺動部材および上記ロードセルの双方に付加しつつ、上記ロードセルに付加される荷重を上記ロードセルで連続的に検出しながら上記摺動領域の摩擦力を測定する、摩擦試験方法を提供する。
【００１０】
上記第一摺動部材は上記第二摺動部材に対して鉛直方向上側に位置し、摺動状態を維持しながら上下に自由移動して上記第二摺動部材に付加される荷重を変動させることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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