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公開番号2025033155
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023138681
出願日2023-08-29
発明の名称摩擦試験装置および摩擦試験方法
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 19/02 20060101AFI20250306BHJP(測定;試験)
要約【課題】部材同士が接触して摺動している摺動領域について、摩擦試験中に連続的に観察しつつ、同時に摺動領域の温度測定を行うことが可能である摩擦試験装置および摩擦試験方法を提供する。
【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、赤外線L1および可視光L2のうちの一方を透過し、且つ他方を反射するダイクロイックミラー4を備える。第一摺動部材21は第二摺動部材22に対してダイクロイックミラー4側に位置し、赤外線L1および可視光L2を透過する。摩擦試験装置1は、ダイクロイックミラー4を介して赤外線L1および可視光L2を前記摺動領域に照射する。
【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ための摩擦試験装置であって、
赤外線および可視光のうちの一方を透過し、且つ他方を反射するダイクロイックミラーを備え、
前記第一摺動部材は前記第二摺動部材に対して前記ダイクロイックミラー側に位置し、赤外線および可視光を透過し、
前記ダイクロイックミラーを介して赤外線および可視光を前記摺動領域に照射する、摩擦試験装置。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
顕微放射温度計および可視光源を備え、前記ダイクロイックミラー、前記顕微放射温度計、および前記可視光源は、前記赤外線および前記可視光が前記摺動領域に対して同軸に照射と入射とをする位置に設計されている、請求項１に記載の摩擦試験装置。
【請求項３】
前記第一摺動部材はディスク、前記第二摺動部材はボールであるボールオンディスク摩擦試験を行う、請求項１または２に記載の摩擦試験装置。
【請求項４】
前記ダイクロイックミラーは前記摺動領域の鉛直方向上側に位置する、請求項１または２に記載の摩擦試験装置。
【請求項５】
前記ダイクロイックミラーは、赤外線を透過し、可視光を反射する、請求項１または２に記載の摩擦試験装置。
【請求項６】
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、
前記摩擦力を連続的に測定しながら、ダイクロイックミラーを介し、且つ前記第一摺動部材を透過させて赤外線および可視光を前記摺動領域に照射する、摩擦試験方法。
【請求項７】
前記赤外線および前記可視光は前記摺動領域に対して同軸に照射と入射とをする、請求項６に記載の摩擦試験方法。
【請求項８】
前記ダイクロイックミラーにより、赤外線および可視光のうちの一方を透過し、且つ他方を反射して赤外線および可視光を前記摺動領域に照射する、請求項６または７に記載の摩擦試験方法。
【請求項９】
前記第一摺動部材はディスク、前記第二摺動部材はボールであるボールオンディスク摩擦試験を行う、請求項６または７に記載の摩擦試験方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は摩擦試験装置および摩擦試験方法に関する。より具体的には、本開示は、摩擦試験装置、および、上記摩擦試験装置を用いて摺動領域を観察可能な摩擦試験方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
部材同士が摺動する際の一定条件下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ボールオンディスク摩擦試験が知られている。ボールオンディスク摩擦試験では、ディスクの一方の面にボールを接触させ回転させてボールおよびディスク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摺動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。
【０００５】
また、摩擦試験において、試験中の摩擦界面の温度を測定することは非常に重要である。従来、摺動領域の温度計測には、熱電対等の接触式温度計や赤外線による放射温度計が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
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】
【０００７】
しかしながら、部材同士が接触して摺動している摺動領域（摩擦界面）について、連続的に観察しつつ、同時に摺動領域の温度測定を行うことはできていなかった。
【０００８】
従って、本開示の目的は、部材同士が接触して摺動している摺動領域について、摩擦試験中に連続的に観察しつつ、同時に摺動領域の温度測定を行うことが可能である摩擦試験装置および摩擦試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、赤外線および可視光のうちの一方を透過し他方を反射するダイクロイックミラーを用い、赤外線および可視光を透過する摺動部材を用いることにより、部材同士が接触して摺動している摺動領域について、摩擦試験中に連続的に観察しつつ、同時に摺動領域の温度測定を行う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。
【００１０】
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ための摩擦試験装置であって、
赤外線および可視光のうちの一方を透過し、且つ他方を反射するダイクロイックミラーを備え、
上記第一摺動部材は上記第二摺動部材に対して上記ダイクロイックミラー側に位置し、赤外線および可視光を透過し、
上記ダイクロイックミラーを介して赤外線および可視光を上記摺動領域に照射する、摩擦試験装置を提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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