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JP4783816B2 - Apparatus for measuring coefficient of friction on lid surface for underground structure and method of use - Google Patents

Apparatus for measuring coefficient of friction on lid surface for underground structure and method of use Download PDF

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JP4783816B2 JP2008171140A JP2008171140A JP4783816B2 JP 4783816 B2 JP4783816 B2 JP 4783816B2 JP 2008171140 A JP2008171140 A JP 2008171140A JP 2008171140 A JP2008171140 A JP 2008171140A JP 4783816 B2 JP4783816 B2 JP 4783816B2
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崇 井上
雅昭 松原
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Gunma University NUC
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Description

本発明は、車両用タイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を測定するための装置及び使用方法に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for measuring a friction coefficient of a surface of a cover for an underground structure against a vehicle tire and a method for using the apparatus.

降雨等により濡れたマンホール鉄蓋上において2輪車の転倒事故が後を絶たないことから、その対応が様々模索されている。自動2輪車を使用するものにとって濡れた鉄蓋に注意することは常識であるが、このことは原付自転車クラスの使用者には必ずしも周知されていない。雨天時のアスファルト舗装路の摩擦係数は0.45〜0.6前後であるのに対して、マンホール鉄蓋などの濡れた金属製品における摩擦係数は0.2前後になり、道路上において摩擦係数が急変することになる。このため、特に走行安定性の低い原付自転車クラスでは僅かなスリップでも転倒し易く、滑走した場合には思わぬ大事故になる可能性がある。   Since there is no end to the accident of a two-wheeler falling on a manhole iron cover that has become wet due to rainfall, various measures are being sought. It is common knowledge for those who use motorcycles to be careful with wet iron covers, but this is not always well known to motorbike class users. The coefficient of friction of asphalt pavement in rainy weather is around 0.45-0.6, while the coefficient of friction in wet metal products such as manhole iron covers is around 0.2, and the coefficient of friction on the road Will suddenly change. For this reason, in particular, in a motorbike class with low running stability, even a slight slip is likely to cause a fall, and there is a possibility of an unexpected major accident when sliding.

鉄蓋メーカーでは、鉄蓋表面に凹凸柄のスリップ防止パターンを形成したり、さらに防滑塗料を充填したりしてスリップ防止に努め、或いは着色により注意を喚起するなどの対策を講じているが、凹凸柄のデザインは都市ごとに異なるため、スリップ防止性能も同一とはいえず、鉄蓋の採用に当たり摩擦係数の確認が必要である。滑り抵抗を測定する技術は様々であるが、ASTM:E−1911−98に規定された、日邦産業株式会社のDFテスター(同社商標)に関する特許第1129813号、同1641983号、同1671471号の発明は、路面摩擦測定用ゴム体を回転させて路面に接触させたときの諸条件から摩擦係数と速度の関係を自動的に記録できるものである。これは規格化されていることからも理解されるように一つの標準的な指標ともなっているけれども、ゴム体又はそれに類似の測定部材を使用するもので、自動2輪車のタイヤとマンホール鉄蓋表面との間の摩擦係数の測定に好適であるとはいえない。   Iron lid manufacturers are taking measures such as forming an anti-slip pattern with uneven patterns on the surface of the iron lid, filling it with anti-slip paint to prevent slip, or calling attention by coloring. Since the design of the concavo-convex pattern differs from city to city, the anti-slip performance is not the same, and it is necessary to confirm the friction coefficient when using the iron lid. Although there are various techniques for measuring the slip resistance, Patent Nos. 1129813, 1641983, and 1671471 related to DF tester (trademark) of Nihon Sangyo Co., Ltd. defined in ASTM: E-1911-98. The invention can automatically record the relationship between the friction coefficient and the speed from various conditions when the road surface friction measurement rubber body is rotated and brought into contact with the road surface. This is one standard indicator as can be understood from the standardization, but it uses a rubber body or a similar measuring member, such as a motorcycle tire and a manhole cover. It is not suitable for measuring the coefficient of friction with the surface.

また、ASTM:E−303−93には「英国式振り子滑り抵抗試験機を用いる表面摩擦特性の測定方法」いわゆるBPN試験機と呼ばれる測定機があり、国内にも小野式携帯型滑り試験機(昭和59年度に東北工業大学小野英哲研究室で開発されたO−Y・PSM(原機)の携帯版)が知られている。しかし、これらはどちらも歩行者(の靴)と舗道或いは床材に対する滑りを評価するものであり、速度領域が異なり、自動2輪車のタイヤとマンホール鉄蓋の間の摩擦係数の測定に適するともいえない。   In addition, ASTM: E-303-93 has a measuring instrument called “BPN testing machine”, which is a “method for measuring surface friction characteristics using an English pendulum sliding resistance testing machine”. A portable version of OY PSM (original machine) developed at the Tohoku Institute of Technology Hidetomo Ono Laboratory in 1984 is known. However, these both evaluate the slip on the pedestrian (shoe) and the pavement or flooring, and the speed range is different, which is suitable for measuring the friction coefficient between the motorcycle tire and the manhole cover. Not to say.

また、特開平10−38791号は地下構造物容蓋の蓋表面の静摩擦係数及び動摩擦係数を高い精度で検出できることをねらった発明であるが、静止状態に近い条件の試験であり、タイヤの溝と鉄蓋表面の凹凸柄との組み合わせにより、測定値に極端な差が出るとの指摘がある。特開2003−232721号の発明は凹凸の激しい被測定面であっても正確に測定できる動摩擦係数測定装置であるとされている。しかしながら、時速30kmで3秒間測定するためには十数メートルの距離が必要であり、直径0.6メートル程度の鉄蓋では測定することができない。このように、従来の測定方法や装置では測定部が実際とは異なっており、近似値を測定することになる。JH試験研究所(日本道路公団)が使用している大型すべり試験車は走行しながら測定タイヤを道路に接触させて測定を実施するため、正しい測定結果を得ることができると考えられるが、地下構造物用鉄蓋の表面を通過する時間は極短秒時となり、正確な測定を望むことができない。   Japanese Patent Laid-Open No. 10-38791 is an invention that aims to detect the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient of the lid surface of the underground structure container lid with high accuracy. It is pointed out that there is an extreme difference in the measured value due to the combination of the ruggedness and the uneven pattern on the iron lid surface. The invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-232721 is said to be a dynamic friction coefficient measuring device that can accurately measure even a surface to be measured with severe irregularities. However, to measure for 3 seconds at a speed of 30 km per hour, a distance of several tens of meters is necessary, and an iron lid having a diameter of about 0.6 meters cannot be measured. Thus, in the conventional measuring method and apparatus, the measuring unit is different from the actual one, and an approximate value is measured. The large slip test vehicle used by the JH Test Laboratory (Japan Highway Public Corporation) is supposed to be able to obtain the correct measurement result because the measurement tire is brought into contact with the road while running, so that it is possible to obtain the correct measurement result. The time for passing through the surface of the structural iron lid is extremely short, and accurate measurement cannot be desired.

特開昭53−57082号JP-A-53-57082 特開昭60−6847号JP 60-6847 特開昭60−149946号JP 60-149946 A 特開平10−38791号JP 10-38791 A 特開2003−232721号JP 2003-232721 ASTM:E−1911−98ASTM: E-1911-98 ASTM:E−303−93ASTM: E-303-93

本発明は前記の点に着目してなされたものであり、その課題は、車両用タイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を正確に測定することである。また、本発明の他の課題は、実際の走行に近い状態において地下構造物用蓋体の表面を走行する、例えば2輪車のタイヤの蓋体表面に対する動摩擦係数を測定可能とすることである。また本発明の他の課題は、マンホール鉄蓋程度の非常に小型のしかも実用性のある地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置を提供することである。また本発明の他の課題は、摩擦係数の測定時間を自由に制御できる方法を具体化することである。   This invention is made paying attention to the said point, The subject is measuring the friction coefficient of the cover body surface for underground structures with respect to a vehicle tire correctly. Another object of the present invention is to make it possible to measure a dynamic friction coefficient with respect to the surface of a lid of a tire of a two-wheeled vehicle, for example, which travels on the surface of a cover for an underground structure in a state close to actual traveling. . Another object of the present invention is to provide an apparatus for measuring a friction coefficient on the surface of a lid for an underground structure that is as small as a manhole iron lid and is practical. Another object of the present invention is to realize a method capable of freely controlling the measurement time of the friction coefficient.

前記の課題を解決するため本発明は、車両用タイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を測定するための装置として、測定蓋体をほぼ水平に配置するテーブルと、測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取るように、測定蓋体の上部にほぼ垂直に配置した主軸と、主軸の軸方向に対して直交する配置をもって、主軸の下端部に設けられた固定軸を有し、上記固定軸に、主軸を中心として半径方向に設けられ、かつ、測定タイヤが測定蓋体の表面のみに設定された径路を周回するように、測定タイヤを取り付けるための回転軸と、測定蓋体の表面に測定タイヤが接触して回転するように、測定蓋体と測定タイヤを相対的に接触、離間可能に配置するための昇降機構とから構成され、測定蓋体として、実際に地下構造物用蓋体として使用可能なものを使用し、かつ、測定タイヤとして、実際に車両用タイヤとして使用可能であり、かつ走行の可能なものを使用することにより実際の走行に近い条件を作り出し、上記測定タイヤを回転状態から制動機構によりロックさせたときにおいて、ロードセル類により測定された測定タイヤに発生した接地荷重、及び摩擦力に基づいて摩擦係数を算出する構成を有するものとするという手段を講じたものである。
また本発明は、車両用タイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を測定するための装置として、測定蓋体をほぼ水平に配置するテーブルと、測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取るように、測定蓋体の上部にほぼ垂直に配置した主軸と、主軸の軸方向に対して直交する配置をもって、主軸の下端部に設けられた基盤と、上記基盤に、主軸を中心として半径方向に設けられ、かつ、測定タイヤが測定蓋体の表面のみに設定された径路を周回するように、測定タイヤを取り付けるための回転軸と、測定蓋体の表面に測定タイヤが接触して回転するように、測定蓋体と測定タイヤを相対的に接触、離間可能に配置するための昇降機構とから構成され、測定蓋体として、実際に地下構造物用蓋体として使用可能なものを使用し、かつ、測定タイヤとして、実際に車両用タイヤとして使用可能であり、かつ走行の可能なものを使用することにより実際の走行に近い条件を作り出し、上記測定タイヤを回転状態から制動機構によりロックさせたときにおいて、ロードセル類により測定された測定タイヤに発生した接地荷重、及び摩擦力に基づいて摩擦係数を算出する構成を有するものとするという手段を講じたものである。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an apparatus for measuring the friction coefficient of the surface of a lid for an underground structure against a vehicle tire , a table on which the measurement lid is arranged substantially horizontally, and a surface of the measurement lid A main shaft arranged almost perpendicular to the upper part of the measurement lid so as to take an arrangement substantially perpendicular to the center, and a fixed axis provided at the lower end of the main shaft with an arrangement perpendicular to the axial direction of the main shaft. A rotating shaft for attaching the measurement tire to the fixed shaft, provided in the radial direction with the main shaft as a center, and so that the measurement tire goes around a path set only on the surface of the measurement lid; It consists of an elevating mechanism for arranging the measurement lid and the measurement tire so that they can be relatively contacted and separated so that the measurement tire contacts and rotates on the surface of the measurement lid. As a lid for underground structures Use the usable and, as a measure tire, indeed may be used as a vehicle tire, and creates a condition close to the actual running by using one driving possible, rotating the measurement tire When the vehicle is locked from the state by the braking mechanism, a measure is taken to calculate the friction coefficient based on the contact load generated on the measurement tire measured by the load cell and the friction force. .
In addition, the present invention is a device for measuring the friction coefficient of the surface of the lid for an underground structure with respect to a vehicle tire, and a table on which the measurement lid is arranged substantially horizontally and substantially orthogonal to the center of the measurement lid The main shaft is disposed substantially perpendicular to the upper part of the measurement lid, the base is provided at the lower end of the main shaft, and the main shaft is disposed on the base. The measurement tire is in contact with the surface of the measurement lid and the rotating shaft for mounting the measurement tire so that the measurement tire circulates on a path set only on the surface of the measurement lid and is provided in the radial direction as the center. And a lifting mechanism for disposing the measurement lid and the measurement tire so that they can be relatively contacted and separated from each other, and can be used as a lid for an underground structure as a measurement lid. Use things or When a measurement tire that is actually usable as a vehicle tire and capable of running is used to create conditions close to actual running, and the measuring tire is locked from a rotating state by a braking mechanism The means for calculating the friction coefficient based on the contact load and the friction force generated in the measurement tire measured by the load cells is provided.

本発明に係る摩擦係数測定装置は、2輪車のタイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を可能な限り正確に測定することを、一つの目的とするものである。φ600mmの標準的な直径を有するマンホール鉄蓋の表面を通る、例えば原付自転車の10インチホイール用タイヤなどは本発明を実施する際の典型的なサイズと考えて良い。本発明では実際の走行に近い状態における測定を実施するために、実際に地下構造物用蓋体として使用可能な表面の凹凸柄を有するものを測定蓋体とし、実際に2輪車用タイヤとして走行可能であるものを測定タイヤとして使用する。言い換えれば測定蓋体も測定タイヤも実物が測定に用いられ、測定タイヤには所定圧力の空気を注入して行うということである。なお、軽自動車用の小径タイヤ、或いは地下構造物用蓋体表面において回転させることが可能なサイズのタイヤなども測定タイヤとなり得ることは当然である。   One object of the friction coefficient measuring apparatus according to the present invention is to measure the friction coefficient of the surface of a cover for an underground structure against a tire of a two-wheeled vehicle as accurately as possible. For example, a tire for a 10-inch wheel of a moped bicycle passing through the surface of a manhole iron cover having a standard diameter of φ600 mm may be considered as a typical size for carrying out the present invention. In the present invention, in order to carry out measurement in a state close to actual traveling, a thing having a surface unevenness pattern that can actually be used as a cover for an underground structure is used as a measurement cover, and actually as a tire for a motorcycle. What can run is used as a measurement tire. In other words, the actual measurement lid and measurement tire are used for the measurement, and air of a predetermined pressure is injected into the measurement tire. Of course, a small tire for a light vehicle or a tire of a size that can be rotated on the surface of a cover for an underground structure can be a measurement tire.

本発明においては、測定蓋体の表面に測定タイヤが接触して回転するように、測定蓋体と測定タイヤを昇降機構により相対的に接触、離間可能に配置する構成を取る。相対的であるということから、昇降機構は測定蓋体を支えているテーブルを測定タイヤに対して上下させるか、或いは主軸の軸方向移動により測定タイヤを測定蓋体に対して上下させるかの何れか一方又は両方の構成を取ることが可能である(請求項2記載の発明)。即ち、測定蓋体を支えているテーブルを測定タイヤに対して上下可能とし、かつまた主軸の軸方向移動により測定タイヤを測定蓋体に対して上下可能として、昇降機構を二重に備えることも許容される。   In the present invention, a configuration is adopted in which the measurement lid and the measurement tire are arranged so as to be relatively contacted and separated by the lifting mechanism so that the measurement tire contacts and rotates on the surface of the measurement lid. Because it is relative, the lifting mechanism either raises or lowers the table supporting the measurement lid relative to the measurement tire, or raises or lowers the measurement tire relative to the measurement lid by axial movement of the main shaft. One or both of the configurations can be taken (the invention according to claim 2). In other words, the table supporting the measurement lid can be moved up and down with respect to the measurement tire, and the measurement tire can be moved up and down with respect to the measurement lid by moving the main shaft in the axial direction. Permissible.

本発明では、測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取る主軸の回転により、測定タイヤが測定蓋体の表面に設定された径路を周回することにより実際の走行に近い条件を作り出す。主軸は、測定蓋体が円形鉄蓋の場合には円の中心と一致する位置に配置する。また方形鉄蓋の場合には対角線の交点と一致するように主軸を配置する。さらに主軸はそれを中心として半径方向に設けられた固定軸と、固定軸に対して回転可能な回転軸とから成るスリーブ継手を有するものとし、測定タイヤは上記スリーブ継手を構成する回転軸に取り付け、上記固定軸の側に制動機構及びロードセル類を配置することは好ましい構成である(請求項3記載の発明)。このスリーブ継手は、筒軸と筒軸に対して軸周りに回転可能、かつ軸方向(半径方向)へスライド可能配置な関係を有する構造を持つこともできる。測定タイヤは、その回転半径を調節可能とするために、測定蓋体のサイズに応じてスリーブ継手の回転軸を交換して回転半径を変更可能にするか、或いは測定中に伸縮機構により回転軸を軸方向へ移動させて回転半径を変更可能にすることができ、それによって測定蓋体のサイズに応じて選択的に変更可能にするか、或いは蓋体表面において広い範囲を対象とした測定が可能になる(請求項4記載の発明)。   In the present invention, the rotation of the main shaft that is arranged substantially orthogonal to the center of the measurement lid surface causes the measurement tire to go around a path set on the surface of the measurement lid, thereby creating conditions close to actual running. . When the measurement lid is a circular iron lid, the main shaft is arranged at a position that coincides with the center of the circle. In the case of a square iron lid, the main axis is arranged so as to coincide with the intersection of the diagonal lines. Further, the main shaft has a sleeve joint composed of a fixed shaft provided in the radial direction around the main shaft and a rotating shaft rotatable with respect to the fixed shaft, and the measurement tire is attached to the rotating shaft constituting the sleeve joint. It is preferable that the braking mechanism and the load cell are arranged on the fixed shaft side (the invention according to claim 3). This sleeve joint can also have a structure that can be rotated around the axis of the cylinder axis and the cylinder axis and can be slid in the axial direction (radial direction). In order to be able to adjust the rotation radius of the measurement tire, the rotation radius of the sleeve joint can be changed by changing the rotation axis of the sleeve joint according to the size of the measurement lid, or the rotation axis can be changed by an expansion / contraction mechanism during measurement. Can be moved in the axial direction to change the radius of rotation so that it can be selectively changed according to the size of the measurement lid, or a measurement over a wide range on the lid surface can be performed. This becomes possible (the invention according to claim 4).

スリーブ継手は主軸を中心として半径方向2方向(直径方向)にも設けることができ、その内の一方のスリーブ継手に測定タイヤを設け、他の一方に荷重のバランスを取るカウンタータイヤを設けることができる(請求項5記載の発明)。マンホール鉄蓋には蓋体の外周面と受け枠の内周面がテーパー面で食い込みを生じるテーパー嵌合蓋が一般的であるが、テーパー嵌合の不十分な鉄蓋もあり、その他に、食い込みを生じない平受けと称する鉄蓋がある。嵌合の不十分な鉄蓋を使用した場合、タイヤ接地部の反対側が持ち上がって試験を行なえなくなる事態を想定することができるが、上記のカウンタータイヤを装備して蓋体表面に加える荷重のバランスを取ることにより支障なく試験を行なうことができるようになる。   The sleeve joint can be provided in two radial directions (diameter direction) with the main shaft as the center. One of the sleeve joints is provided with a measurement tire, and the other is provided with a counter tire for balancing the load. (Invention of claim 5) The manhole iron cover is generally a taper fitting lid that causes the outer peripheral surface of the lid and the inner peripheral surface of the receiving frame to be tapered, but there is also an iron lid with insufficient taper fitting. There is an iron lid called a flat support that does not bite. If an iron cover with insufficient fitting is used, it can be assumed that the opposite side of the tire grounding part will lift up and the test cannot be performed. The test can be performed without any trouble.

上記の測定タイヤを回転状態から制動機構によりロックさせたときにおいて、ロードセル類により測定された測定タイヤに発生した接地荷重、及び摩擦力に基づいて摩擦係数を算出する。接地荷重及び摩擦力を制動後ロックに到る間も測定できないわけではないが、速度などとの対応関係を取り難い場合には、制動開始からロックまでの摩擦力変化の傾向を定性的に知ることに利用できる。ロードセル類としては、圧力ゲージ、歪みゲージ(ストレインゲージ)などを使用することができる。上記の測定はドライ状態でもウエット状態でも実施することができ、後者の場合に対応するために、測定蓋体の表面をウエット状態にする給水装置を備えるものとする(請求項6記載の発明)。   When the measurement tire is locked by the braking mechanism from the rotating state, the friction coefficient is calculated based on the ground contact load and friction force generated on the measurement tire measured by the load cells. While it is not impossible to measure the ground contact load and friction force even after reaching the lock after braking, if it is difficult to take a correspondence with speed, etc., qualitatively know the tendency of the friction force change from the start of braking to the lock. It can be used for that. As the load cells, a pressure gauge, a strain gauge (strain gauge), and the like can be used. The above measurement can be carried out in a dry state or a wet state, and in order to cope with the latter case, a water supply device for bringing the surface of the measurement lid into a wet state is provided (the invention according to claim 6). .

主軸はその下端部にほぼ水平に配置した基盤を有し、基盤は主軸を中心とする所定半径の位置にタイヤセットの取り付け部を有しており、タイヤセットはフォークにタイヤを装着したものから成り、フォークごと基盤の取り付け部に着脱するという構成を有することができる(請求項7記載の発明)。基盤はタイヤセットを取り付けるために設けられるもので、円盤状の形態のほか直線状などの形態も取り得る。円盤状の形態の場合、重量はややかさむが慣性モーメントが大きいので、ブレーキング時における主軸回転数の低下傾向が緩和になり、また、円盤という形状から回転バランスの乱れが少なくなり、摩擦係数測定装置全体の振動防止の面においても有利である。これに対して直線状の形態の場合には回転部分の軽量化が可能である反面、慣性モーメントが相対的に小さいなど一長一短がある。   The main shaft has a base that is arranged almost horizontally at the lower end of the main shaft, and the base has a tire set mounting portion at a predetermined radius centered on the main shaft. And can be configured to be attached to and detached from the mounting portion of the base together with the fork (invention of claim 7). The base is provided for attaching the tire set, and can take a form such as a straight line as well as a disk form. In the case of a disk-like form, the weight is somewhat soft but the moment of inertia is large, so the tendency to decrease the spindle speed during braking is eased, and the disturbance of rotational balance is reduced due to the shape of the disk, and the friction coefficient is measured. This is also advantageous in terms of preventing vibration of the entire apparatus. On the other hand, in the case of the linear form, the rotating portion can be reduced in weight, but there are advantages and disadvantages such as a relatively small moment of inertia.

タイヤをフォークに装着してタイヤセットを構成するとともに、タイヤセットとして扱えるようにすることは有意の構成である。即ちフォークの取り付けに必要なボルト個数は最小限1個、多くても2個を使用すれば十分であるから、ハブボルトの個数よりも少なくなり、タイヤセットごと基盤に取り付けることで、数個のハブボルトを1個ずつ緩めたり締めたりしなくてもタイヤを容易に交換することができる。また、取り付け箇所を半径方向に数箇所設けておくことで、測定蓋体表面を周回するタイヤの回転半径も容易に変更することができる。   It is significant that the tire is mounted on the fork to form a tire set and can be handled as a tire set. In other words, it is sufficient to use at least one bolt and at most two bolts to attach the fork, so the number of hub bolts is less than the number of hub bolts. Tires can be easily replaced without loosening or tightening the tires one by one. In addition, by providing several attachment points in the radial direction, it is possible to easily change the rotation radius of the tire that circulates around the measurement lid surface.

主軸とその下端部に取り付ける基盤との間にトルク検出用ロードセル類を配置し、かつまた、測定蓋体を支えるテーブルを上下2枚から成るものとし、上下のテーブル間に荷重検出用ロードセル類を配置した構成を取ることは、望ましい構成である(請求項8記載の発明)。ロードセル類をタイヤ近辺に設ける場合、測定蓋体の表面をウエット状態にする給水のために水を被る恐れがあるので、ロードセル類の耐久性を損なう原因となり、ロードセル類として多軸荷重検出ロードセルを使用した場合には構造も複雑で高価格なこともあり、損害は小さくない。これに対して、ロードセル類を荷重検出用とトルク検出用に分け、タイヤセットが取り付けられる基盤と主軸との間にトルク検出用ロードセル類を配置し、測定蓋体を支えるテーブルの下に荷重検出用ロードセル類を配置することにより、水を被る恐れがなくなる。また、トルク検出用ロードセル類と、荷重検出用ロードセル類の2種を必要とするが、比較的単純かつ低価格なものであり、取り扱いが容易であるなど利点も多い。   Torque detection load cells are arranged between the main shaft and the base attached to the lower end thereof, and the table supporting the measurement lid is composed of two upper and lower tables, and load detection load cells are arranged between the upper and lower tables. It is a desirable configuration to take the configuration arranged (the invention according to claim 8). If load cells are installed near the tires, the surface of the measurement lid may get wet due to water supply, which may impair the durability of the load cells. If used, the structure may be complicated and expensive, and the damage is not small. On the other hand, load cells are divided into load detection and torque detection, load detection cells are arranged between the base on which the tire set is mounted and the main shaft, and the load is detected under the table that supports the measurement lid. By arranging the load cells for use, there is no risk of getting water. In addition, two types of load cells for torque detection and load cells for load detection are required, but there are many advantages such as being relatively simple and inexpensive and easy to handle.

測定蓋体を支えるテーブルを上下2枚から成る構成とすることは、測定精度の向上に寄与する。即ち、テーブルはタイヤ引きずりトルクにより回転力を受けるので、テーブルに直接ロードセル類を配置すると、接地荷重以外の横力がロードセル類に加わり、測定精度を低下させる原因となる。このため、上記回転力を受けて微回転する上テーブルについては、例えば装置を構成する四本の支柱に係合させて回転力を受け止め、回転力を受けない下テーブルにロードセル類を設置するとともに、ロードセル類と上テーブルとを球面座金等によって相対移動可能に繋がった構成とすることにより、測定精度に影響を与える横力をロードセル類に加えずに済ませることができる。従って接地荷重を検出するロードセル類は下テーブルに3箇所(平面を決定する安定点)配置するものとし、下テーブルは例えば4個の昇降装置によって支えるものとし、荷重の分散を図ることができる。   Making the table that supports the measurement lid with two upper and lower tables contributes to improvement in measurement accuracy. That is, since the table receives a rotational force due to the tire drag torque, if load cells are arranged directly on the table, a lateral force other than the ground load is applied to the load cells, which causes a reduction in measurement accuracy. For this reason, with respect to the upper table that rotates slightly upon receiving the rotational force, for example, it is engaged with four struts constituting the apparatus to receive the rotational force, and the load cells are installed on the lower table that does not receive the rotational force. By adopting a configuration in which the load cells and the upper table are connected to each other by a spherical washer or the like, the lateral force that affects the measurement accuracy can be eliminated from the load cells. Therefore, load cells for detecting a ground load are arranged at three locations (stable points for determining a plane) on the lower table, and the lower table is supported by, for example, four lifting devices, so that the load can be distributed.

さらに本発明によれば、測定蓋体をほぼ水平に配置するテーブルと、測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取るように、測定蓋体の上部にほぼ垂直に配置した主軸と、主軸の軸方向に対して直交する配置をもって、主軸の下端部に設けられた固定軸又は基盤を有し、上記固定軸又は基盤に、主軸を中心として半径方向に設けられ、かつ、測定タイヤが測定蓋体の表面のみに設定された径路を周回するように、測定タイヤを取り付けるための回転軸と、測定蓋体の表面に測定タイヤが接触して回転するように、測定蓋体と測定タイヤを相対的に接触、離間可能に配置するための昇降機構とから構成され、測定蓋体として、実際に地下構造物用蓋体として使用可能なものを使用し、かつ、測定タイヤとして、実際に車両用タイヤとして使用可能であり、かつ走行の可能なものを使用することにより実際の走行に近い条件を作り出し、上記測定タイヤを回転状態から制動機構によりロックさせたときにおいて、ロードセル類により測定された測定タイヤに発生した接地荷重、及び摩擦力に基づいて摩擦係数を算出する構成を有する摩擦係数測定装置を使用する方法であって、測定タイヤをロックさせたまま主軸を回転させることで、測定時間を自由に制御できるように構成するという方法を取ることができる。
また本発明は、車両用タイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を測定するための装置として、測定蓋体をほぼ水平に配置するテーブルと、測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取るように、測定蓋体の上部にほぼ垂直に配置した主軸と、主軸の軸方向に対して直交する配置をもって、主軸の下端部に設けられた基盤と、上記基盤に、主軸を中心として半径方向に設けられ、かつ、測定タイヤが測定蓋体の表面のみに設定された径路を周回するように、測定タイヤを取り付けるための回転軸と、測定蓋体の表面に測定タイヤが接触して回転するように、測定蓋体と測定タイヤを相対的に接触、離間可能に配置するための昇降機構とから構成され、測定蓋体として、実際に地下構造物用蓋体として使用可能なものを使用し、かつ、測定タイヤとして、実際に車両用タイヤとして使用可能であり、かつ走行の可能なものを使用することにより実際の走行に近い条件を作り出し、上記測定タイヤを回転状態から制動機構によりロックさせたときにおいて、ロードセル類により測定された測定タイヤに発生した接地荷重、及び摩擦力に基づいて摩擦係数を算出する構成を有する摩擦係数測定装置を使用する方法であって、測定タイヤをロックさせたまま主軸を回転させることで、測定時間を自由に制御できるようにしたものである。
Furthermore, according to the present invention, a table for arranging the measurement lid substantially horizontally, and a main shaft arranged substantially vertically on the top of the measurement lid so as to take an arrangement substantially perpendicular to the center of the surface of the measurement lid. A fixed shaft or base provided at the lower end of the main shaft with an arrangement perpendicular to the axial direction of the main shaft, provided on the fixed shaft or base in the radial direction about the main shaft, and a measurement tire The measurement lid and measurement are performed so that the measurement tire contacts the surface of the measurement lid and rotates so that the measurement tire circulates the path set only on the surface of the measurement lid. It is composed of an elevating mechanism for arranging the tires so that they can be relatively contacted and separated from each other, and as a measurement lid, what can actually be used as a lid for an underground structure is used, and actually as a measurement tire As vehicle tires It is possible to use the measurement tire measured by the load cell when the measurement tire is locked by the braking mechanism from the rotation state by creating a condition close to the actual traveling by using the one that is usable and capable of traveling. A method of using a friction coefficient measuring device having a configuration for calculating a friction coefficient based on a generated ground load and friction force, and rotating a main shaft while keeping a measurement tire locked, thereby freely measuring time. It is possible to take a method of being configured to be controllable.
In addition, the present invention is a device for measuring the friction coefficient of the surface of the lid for an underground structure with respect to a vehicle tire, and a table on which the measurement lid is arranged substantially horizontally and substantially orthogonal to the center of the measurement lid The main shaft is disposed substantially perpendicular to the upper part of the measurement lid, the base is provided at the lower end of the main shaft, and the main shaft is disposed on the base. The measurement tire is in contact with the surface of the measurement lid and the rotating shaft for mounting the measurement tire so that the measurement tire circulates on a path set only on the surface of the measurement lid and is provided in the radial direction as the center. And a lifting mechanism for disposing the measurement lid and the measurement tire so that they can be relatively contacted and separated from each other, and can be used as a lid for an underground structure as a measurement lid. Use things or When a measurement tire that is actually usable as a vehicle tire and capable of running is used to create conditions close to actual running, and the measuring tire is locked from a rotating state by a braking mechanism In the method of using a friction coefficient measuring device having a configuration for calculating a friction coefficient based on a contact load generated on a measurement tire measured by a load cell and a frictional force, the main shaft while the measurement tire is locked The measurement time can be freely controlled by rotating the.

請求項1記載の装置を使用して、測定タイヤをロックさせたまま主軸を回転させることで、測定時間を自由に制御できるように構成することができるが、これは本発明に係る装置を使用することによって初めて実現できることであり、ここに本発明の特質を見ることができる。   The apparatus according to claim 1 can be used so that the measurement time can be freely controlled by rotating the main shaft while the measurement tire is locked, which uses the apparatus according to the present invention. This is the first thing that can be realized, and the characteristics of the present invention can be seen here.

本発明は以上のように構成されかつ作用するものであるから、車両用タイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を、実物の測定蓋体と実物の測定タイヤを使用して測定蓋体の表面に設定された径路を周回させることにより正確に測定することができるという効果を奏する。また本発明によれば、実際の走行に近い条件において地下構造物用蓋体の表面を走行する車両用タイヤの特に動摩擦係数を測定することができる。また本発明によれば、マンホール鉄蓋程度の非常に小型のしかも実用性のある地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置を提供することができる。また本発明によれば、タイヤをフォークに装着したタイヤセットとして扱えるようになるので、タイヤ交換が非常に容易化され、さらに測定蓋体を支えるテーブルを上下2枚から成るものとし、かつトルク検出用ロードセル類と、荷重検出用ロードセル類を分けて配置することができるので、装置構成の自由度が高まり、かつ精度も向上する。   Since the present invention is configured and operates as described above, the friction coefficient of the surface of the lid for the underground structure against the vehicle tire is measured using the actual measurement lid and the actual measurement tire. There is an effect that it is possible to measure accurately by circling the path set on the surface. In addition, according to the present invention, it is possible to measure, in particular, a dynamic friction coefficient of a vehicle tire that travels on the surface of the lid for an underground structure under conditions close to actual traveling. Further, according to the present invention, it is possible to provide a friction coefficient measuring device on the surface of a cover for an underground structure that is as small as a manhole iron cover and is practical. Further, according to the present invention, since the tire can be handled as a tire set mounted on a fork, the tire replacement is greatly facilitated, and the table supporting the measurement lid is composed of two upper and lower tables, and torque detection. Since the load cells for load and the load cells for load detection can be arranged separately, the degree of freedom of the device configuration is increased and the accuracy is also improved.

以下図示の実施形態を参照しながら本発明に係る地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置10をより詳細に説明する。図1ないし図3は本発明による例1の装置を示しており、実際に地下構造物用蓋体として使用されるφ600mmの標準的な直径を有するマンホール鉄蓋を測定蓋体11として使用する。例1のマンホール鉄蓋は、その外周のテーパー面にて受け枠12の内周のテーパー面とテーパー嵌合を生じるテーパー嵌合蓋であり、上記受け枠12はテーブル13に据え付けられ、テーブル13は昇降機構14によって上下に移動可能に設けられている。測定蓋体11の表面には約6mmの高低差を有する凹凸柄11aが滑り止めとして形成されており、この滑り止めによる摩擦係数は、アスファルト舗装路面における摩擦係数と適合する。なお、昇降機構14は測定タイヤ15に加える荷重設定の他、タイヤ交換、タイヤサイズの変換にも対応可能とする。   Hereinafter, the friction coefficient measuring device 10 on the surface of a lid for an underground structure according to the present invention will be described in more detail with reference to the illustrated embodiment. 1 to 3 show an apparatus of Example 1 according to the present invention, and a manhole iron cover having a standard diameter of φ600 mm, which is actually used as a cover for an underground structure, is used as a measurement cover 11. The manhole iron cover of Example 1 is a taper fitting lid that causes a taper fitting with the inner tapered surface of the receiving frame 12 at the outer tapered surface, and the receiving frame 12 is installed on the table 13. Is provided so as to be movable up and down by an elevating mechanism 14. An uneven pattern 11a having a height difference of about 6 mm is formed as a non-slip on the surface of the measurement lid 11, and the friction coefficient due to this non-slip is matched with the friction coefficient on the asphalt pavement surface. In addition to the load setting applied to the measurement tire 15, the elevating mechanism 14 can cope with tire replacement and tire size conversion.

測定タイヤ15として本実施形態では実物の2輪車用タイヤを所定の空気圧で使用するものとし、例1における供試タイヤは原付自転車の10インチホイール用タイヤである。測定タイヤ15は、測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取る主軸16の下端に配置される。例1の主軸16の下端にはそれを中心として半径方向に固定取り付けされた固定軸17と回転軸18から成るスリーブ継手19が設けられており、測定タイヤ15はスリーブ継手19を構成する上記回転軸18に着脱交換が容易に取り付けられている。主軸16はモーター20によって駆動されており、測定タイヤ15を測定蓋体に接触させることにより、従回転させることになる。かくして測定タイヤ15と測定蓋体11の間には、蓋体表面に設定された径路を周回する、実際の走行に近い条件が作り出される。なお測定タイヤ15の回転は主軸16の主回転に基づく従回転であるが、実際の車輪と同様に駆動することも可能である。   In the present embodiment, an actual two-wheeled vehicle tire is used as the measurement tire 15 at a predetermined air pressure, and the test tire in Example 1 is a 10-inch wheel tire for a moped bicycle. The measurement tire 15 is disposed at the lower end of the main shaft 16 that is disposed substantially orthogonal to the center of the measurement lid surface. The lower end of the main shaft 16 of Example 1 is provided with a sleeve joint 19 including a fixed shaft 17 and a rotary shaft 18 fixedly attached in a radial direction around the main shaft 16, and the measurement tire 15 is the above-described rotation that constitutes the sleeve joint 19. The shaft 18 is easily attached and detached. The main shaft 16 is driven by a motor 20 and is rotated by bringing the measurement tire 15 into contact with the measurement lid. Thus, between the measurement tire 15 and the measurement lid 11, a condition close to the actual travel is created that goes around the path set on the lid surface. The rotation of the measurement tire 15 is a secondary rotation based on the main rotation of the main shaft 16, but can be driven in the same manner as an actual wheel.

昇降機構14は測定蓋体11を支えているテーブル13に対して測定タイヤ15を主軸の軸方向移動により上下させる構成を取っても良い。図4はその例2を示しており、装置フレームの上部に昇降機構14によって上下移動する上部テーブル13aを設けてこのテーブル13aにモーター20とそれによって駆動される主軸16を設置している。他の構成については例1に関する前記の説明と同様で良いので、符号を援用し、詳細な説明は繰り返さない。   The lifting mechanism 14 may be configured to move the measurement tire 15 up and down by moving the spindle in the axial direction with respect to the table 13 supporting the measurement lid 11. FIG. 4 shows Example 2 in which an upper table 13a that is moved up and down by an elevating mechanism 14 is provided at the upper part of the apparatus frame, and a motor 20 and a main shaft 16 driven thereby are installed on the table 13a. Other configurations may be the same as those described above with reference to Example 1, so that reference numerals are used and detailed description will not be repeated.

上記スリーブ継手19を構成する固定軸17と回転軸18との間に測定タイヤ15を回転状態からロックさせる制動機構21を設置し、かつ、ロックさせたときにおいて蓋体表面と測定タイヤ15との間に発生した摩擦力を測定するために歪みゲージから成るロードセル類22を設置する。例示の場合、ロードセル類22にはタイヤ接地荷重(f1)と摩擦力(f2)を同時に測定できる2軸用歪みゲージを使用し、その出力を、測定装置演算部を構成するPC(パーソナルコンピューター)に入力し、測定装置演算部では測定された摩擦力に関するデータを測定タイヤ15に発生した接地荷重のデータとともに所定のソフトウエアにより演算処理する。これに対して、1軸用のひずみゲージを2枚使用して、接地荷重、摩擦力を夫々別に測定することも勿論容易になし得る(図7参照)。   A braking mechanism 21 for locking the measurement tire 15 from the rotation state is installed between the fixed shaft 17 and the rotation shaft 18 constituting the sleeve joint 19, and the lid surface and the measurement tire 15 are locked when locked. In order to measure the friction force generated between them, load cells 22 composed of strain gauges are installed. In the case of illustration, the load cells 22 use a biaxial strain gauge capable of simultaneously measuring the tire ground contact load (f1) and the frictional force (f2), and the output is a PC (personal computer) that constitutes the measuring device calculation unit. In the measurement device calculation unit, the data regarding the measured frictional force is calculated by predetermined software together with the data of the ground load generated on the measurement tire 15. On the other hand, it is possible to easily measure the ground load and the frictional force separately using two strain gauges for one axis (see FIG. 7).

本発明の装置10は、測定蓋体11の表面をウエット状態にするための給水装置23を備えている。例示の給水装置23は、測定蓋体11とほぼ同形のリング状に形成された散水パイプ24の内周に測定蓋体11の表面に散水を行なうために多数のノズル25を設けたもので、24aは給水部を示す。多数のノズル25は蓋体表面の全面が均等に早く濡れるように、向きを変えて多数形成されている。給水装置23により測定タイヤ15の接地面にウエット状態を作り出すことができる(図5参照)。なお、給水部24aの接続部を気液切り換え式とすることにより、ドライ状態とウエット状態の切り換えを迅速に行えるようになる。   The device 10 of the present invention includes a water supply device 23 for bringing the surface of the measurement lid 11 into a wet state. An example water supply device 23 is provided with a large number of nozzles 25 on the inner periphery of a sprinkling pipe 24 formed in a ring shape substantially the same shape as the measurement lid 11 to spray water on the surface of the measurement lid 11. 24a shows a water supply part. A large number of nozzles 25 are formed in different directions so that the entire surface of the lid body gets wet evenly and quickly. The water supply device 23 can create a wet state on the ground contact surface of the measurement tire 15 (see FIG. 5). In addition, the connection part of the water supply part 24a becomes a gas-liquid switching type | mold, and it becomes possible to switch now a dry state and a wet state rapidly.

測定タイヤ15の回転半径を調節可能とすることによって、周回径路の半径を測定蓋体11のサイズに応じて変更可能にした構成とすることができる。図6は本発明の例3を示しており、スリーブ継手19の回転軸18の先端に設けられている接続フランジ18aに、同様の接続フランジ26aを有する延長軸26を介在させる方式であり、この方式によれば長さの異なる延長軸26を複数個用意するだけで、機構的変更を必要とせずに測定タイヤ15の周回径路半径の大小を調節することができる。図7は周回径路半径を動的に調節可能にする本発明の例4を示しており、回転軸18を油圧機構により軸方向へ移動させ(図8参照)、それによって周回径路半径を外部操作で変更可能とした例である。図8のものは、スリーブ継手19にピストン18′とシリンダー17′とから成る伸縮機構を追加し、ポンプにより加圧された油圧をポート17aより加えたときに、ピストン18′が押し出され測定タイヤ15が外方へ移動して回転半径を増し、或いは油圧をポート17aから抜いてシリンダー17′内を負圧にすることにより、大気圧にて測定タイヤ15が押し戻され回転半径を減じる構成を有している。このようにして周回径路半径を調節することにより、図7A、Bの下段にそれぞれ示すように測定範囲の幅を拡大することができる。   By making the rotation radius of the measurement tire 15 adjustable, the radius of the circuit path can be changed according to the size of the measurement lid 11. FIG. 6 shows Example 3 of the present invention, which is a system in which an extension shaft 26 having a similar connection flange 26a is interposed in a connection flange 18a provided at the tip of the rotary shaft 18 of the sleeve joint 19. According to the method, only by preparing a plurality of extension shafts 26 having different lengths, it is possible to adjust the size of the circumference path radius of the measurement tire 15 without requiring a mechanical change. FIG. 7 shows Example 4 of the present invention in which the circuit path radius can be dynamically adjusted, and the rotating shaft 18 is moved in the axial direction by a hydraulic mechanism (see FIG. 8), whereby the circuit path radius is externally operated. This is an example that can be changed. In FIG. 8, when a telescopic mechanism comprising a piston 18 'and a cylinder 17' is added to the sleeve joint 19, and when the hydraulic pressure pressurized by the pump is applied from the port 17a, the piston 18 'is pushed out and the measurement tire is measured. 15 is moved outward to increase the turning radius, or by removing the hydraulic pressure from the port 17a and making the inside of the cylinder 17 'a negative pressure, the measurement tire 15 is pushed back at atmospheric pressure to reduce the turning radius. is doing. By adjusting the radius of the circular path in this way, the width of the measurement range can be expanded as shown in the lower part of FIGS. 7A and 7B.

マンホール鉄蓋は、蓋体の外周面と受け枠の内周面がテーパー面で食い込みを生じるテーパー嵌合蓋が一般的であるが、前記のようにテーパー嵌合の不十分な鉄蓋や、食い込みを生じない平受けと称する鉄蓋もあり、嵌合の不十分な鉄蓋を使用した場合には図9に示すように、タイヤ接地部の反対側が持ち上がって試験を行なえない事態となることが想定されるので、予めカウンタータイヤを装備して蓋体表面に加える荷重のバランスを取ることができる。図10は本発明の装置の例5を示しており、主軸16を中心として半径方向2方向すなわち直径方向にスリーブ継手19、19′を設け、その内の一方のスリーブ継手19に測定タイヤ15を設け、他方のスリーブ継手19′には荷重のバランスを取るカウンタータイヤ15′を設けており、上記測定タイヤ15とカウンタータイヤ15′の回転半径は同一とする。上記例5についても、これまでに示した本発明の実施形態の例2(上下に設置可能な昇降装置)、例3及び例4(周回径路半径の大小を調節)を適用することができる。   The manhole iron cover is generally a taper fitting lid in which the outer peripheral surface of the lid body and the inner peripheral surface of the receiving frame are biting on the tapered surface, but as described above, the iron lid with insufficient taper fitting, There is also an iron lid called a flat support that does not bite, and when an insufficiently fitted iron lid is used, as shown in Fig. 9, the opposite side of the tire grounding part will be lifted up, making it impossible to test Therefore, it is possible to balance the load applied to the surface of the lid body by installing a counter tire in advance. FIG. 10 shows Example 5 of the apparatus of the present invention, in which sleeve joints 19 and 19 'are provided in two radial directions, that is, in a diametrical direction around the main shaft 16, and the measurement tire 15 is attached to one of the sleeve joints 19 therein. The other sleeve joint 19 'is provided with a counter tire 15' that balances the load, and the measurement tire 15 and the counter tire 15 'have the same radius of rotation. Also for Example 5, Example 2 (elevating device that can be installed up and down), Example 3 and Example 4 (Adjusting the size of the radius of the circular path) of the embodiment of the present invention shown so far can be applied.

このような本発明の装置10を使用するには、図外の制御部の操作により昇降機構14を作動させることにより、まず測定蓋体11と測定タイヤ15とを適切な圧力で接触させる。図3は上記の状態を示している。この状態においてさらに制御部を操作すると、モーター20が始動し、主軸16が回転することにより、測定蓋体11の表面に圧接している測定タイヤ15が回転軸周りに回転を開始すると同時に、測定蓋体11の表面を予め設定された径路で周回を行うようになる。従って、測定タイヤ15の回転は、主軸16の回転に伴い、蓋体表面との摩擦によって生じる。   In order to use such an apparatus 10 of the present invention, the measurement lid 11 and the measurement tire 15 are first brought into contact with each other with an appropriate pressure by operating the lifting mechanism 14 by operating a control unit (not shown). FIG. 3 shows the above state. When the control unit is further operated in this state, the motor 20 is started and the main shaft 16 rotates, so that the measurement tire 15 pressed against the surface of the measurement lid body 11 starts rotating around the rotation axis, and at the same time the measurement is performed. The surface of the lid 11 is circulated by a preset path. Accordingly, the rotation of the measurement tire 15 is caused by friction with the lid body surface with the rotation of the main shaft 16.

測定タイヤ15の回転が規定速度に達したことを確認し、制御部の操作により制動機構21を作動させ、測定タイヤ15にロックを生じさせると測定蓋体表面の凹凸柄11aによる摩擦係数に応じた接線力が発生する。このときモーター20の回転を継続することにより、摩擦係数測定時間を自由に制御することができるが、これは本発明の装置10を使用することによって始めて可能になる新規な測定方法である。また、測定タイヤ15が測定蓋体11の表面に設定された径路を周回し続けるという本発明特有の効果は、正確な測定には不可欠の条件である。しかも、実際の走行に近い条件が作り出されているので理想的な測定結果が得られる。このような実際に近い条件において、接地荷重と摩擦力がロードセル類22により検出され、演算部において次式、
摩擦係数=摩擦力(f2)/接地荷重(f1)
により算出されるものである。
When it is confirmed that the rotation of the measurement tire 15 has reached the specified speed, the braking mechanism 21 is activated by operating the control unit, and the measurement tire 15 is locked, depending on the coefficient of friction due to the uneven pattern 11a on the surface of the measurement lid. A tangential force is generated. At this time, the friction coefficient measurement time can be freely controlled by continuing the rotation of the motor 20, but this is a novel measurement method that is possible only by using the apparatus 10 of the present invention. Moreover, the effect peculiar to the present invention that the measurement tire 15 continues to go around the path set on the surface of the measurement lid 11 is an indispensable condition for accurate measurement. Moreover, ideal measurement results can be obtained because conditions close to actual driving are created. Under such conditions that are close to actual conditions, the contact load and the frictional force are detected by the load cells 22,
Friction coefficient = friction force (f2) / contact load (f1)
Is calculated by

さらに、図11以下の各図を参照して本発明による例6の装置30について説明する。例6の装置30も、実際に地下構造物用蓋体として使用されるφ600mmの標準的な直径を有するマンホール鉄蓋を測定蓋体11として使用し、かつまた、原付自転車の10インチホイール用タイヤを供試タイヤとするもので、テーパー嵌合蓋であることや、表面に約6mmの高低差を有する凹凸柄11aが形成されていることなどについては、例1の場合と同様である。例6の装置30は、タイヤをフォーク41と一体のタイヤセット40とし、かつまたロードセル類としてトルク検出用ロードセル類と荷重検出用ロードセル類を用いることを特徴とする。なお、例1などと共通する構造部分については符号を援用し、説明は繰り返さない。   Furthermore, the apparatus 30 of Example 6 according to the present invention will be described with reference to FIG. The apparatus 30 of Example 6 also uses a manhole iron lid having a standard diameter of φ600 mm, which is actually used as a lid for an underground structure, as a measurement lid 11 and also a tire for a 10-inch wheel of a moped bicycle. Is the same as that of Example 1 in that it is a taper fitting lid, and the uneven pattern 11a having a height difference of about 6 mm is formed on the surface. The apparatus 30 of Example 6 is characterized in that a tire is a tire set 40 integrated with a fork 41, and a load cell for torque detection and a load cell for load detection are used as load cells. In addition, about a structure part which is common in Example 1 etc., a code | symbol is used and description is not repeated.

例6においてモーター軸に接続されている主軸31は短軸であり、主軸31の下端部にスリップリング32を介在させてトルク検出用ロードセル類33を設置し、引きずりトルクを計測するものとし、さらにその下端部に主軸軸方向に対して直交するほぼ水平な配置をもって基盤34を取り付けている。基盤34は、図14に示したように、慣性モーメントが大きい円盤状の形態を有しており、円盤の直径方向の線上の任意の位置にタイヤセット取り付け部35を測定タイヤ用とカウンタータイヤ用の2箇所設けている。タイヤセット取り付け部35は3個の軸孔36a、36b、36cとこれらの孔列に沿って基盤下面に形成された係合溝38を有しており、タイヤセット40をその取り付け基部39にて着脱可能に取り付けるように構成されている。またカウンタータイヤ取り付け部35′も、3個の軸孔36a′、36b′、36c′とこれらの孔列に沿って基盤下面に形成された係合溝38′を有している。タイヤセット40はフォーク41とフォーク41に装着済みのタイヤ42を1組とし、係合溝38に取り付け基部39にて係合させ軸孔36a〜36cにボルト37を嵌め合わせて取り付けられる。これはカウンタータイヤについても同様である。   In Example 6, the main shaft 31 connected to the motor shaft is a short shaft, a load cell 33 for torque detection is installed at the lower end of the main shaft 31 with a slip ring 32 interposed therebetween, and drag torque is measured. A base plate 34 is attached to the lower end portion thereof with a substantially horizontal arrangement perpendicular to the main shaft axis direction. As shown in FIG. 14, the base 34 has a disk shape with a large moment of inertia, and the tire set mounting portion 35 is used for measurement tires and counter tires at arbitrary positions on a line in the diameter direction of the disk. Are provided in two places. The tire set mounting portion 35 has three shaft holes 36a, 36b, 36c and an engaging groove 38 formed on the lower surface of the base along these hole rows, and the tire set 40 is attached to its mounting base 39. It is configured to be detachably attached. The counter tire mounting portion 35 'also has three shaft holes 36a', 36b ', 36c' and an engagement groove 38 'formed on the lower surface of the base along these hole rows. The tire set 40 includes a fork 41 and a tire 42 attached to the fork 41, and is engaged with the engagement groove 38 at the attachment base 39 to fit the bolts 37 into the shaft holes 36a to 36c. The same applies to the counter tire.

タイヤセット取り付け部35は円盤の直径方向の線上の任意の位置(36a〜36c)に設けることができるので、図16A(軸穴36cに組み付け)、図16B(軸穴36aに組み付け)の例7に示すように、異なった測定蓋体11のサイズに合わせて複数箇所用意する。また、測定タイヤ42のみを使用したときには、その接地荷重の反作用として測定蓋体11の浮上が生じ得る(図18)。そこで、タイヤセット取り付け部35を円盤の直径方向の線上の対称の位置に設けるとともに、一方のタイヤセット取り付け部35に測定タイヤ42を装着し、他方のタイヤセット取り付け部35′にはカウンタータイヤ42′を装着することができる(図19)。なお、タイヤセット40には、フォーク41に装着した測定タイヤ42の回転軸44に作用して、測定タイヤ42を回転状態からロックさせる制動機構45が設けられている。しかし、カウンタータイヤ42′に制動は必ずしも要しない。   Since the tire set mounting portion 35 can be provided at any position (36a to 36c) on the diameter direction line of the disk, Example 7 in FIG. 16A (assembled in the shaft hole 36c) and FIG. 16B (assembled in the shaft hole 36a). As shown in FIG. 4, a plurality of locations are prepared in accordance with different sizes of the measurement lid 11. Further, when only the measurement tire 42 is used, the measurement lid 11 can be lifted as a reaction of the ground load (FIG. 18). Accordingly, the tire set attachment portion 35 is provided at a symmetrical position on the line in the diameter direction of the disk, the measurement tire 42 is attached to one tire set attachment portion 35, and the counter tire 42 is attached to the other tire set attachment portion 35 ′. 'Can be mounted (FIG. 19). The tire set 40 is provided with a braking mechanism 45 that acts on the rotation shaft 44 of the measurement tire 42 attached to the fork 41 to lock the measurement tire 42 from the rotation state. However, braking is not necessarily required for the counter tire 42 '.

例6の装置において、受け枠12は上下2枚から成るテーブル46、47の上テーブル46に据え付けられている。上記上下2枚のテーブル46、47は、4箇所に設置した昇降機構48によって全体が上下方向へ移動可能に支持されている。ここで上テーブル46については、タイヤ引きずりトルクにより回転力を受けて微回転するので、その四隅にて装置フレームを構成する4本の支柱49に係合させて回転力を受け止め、回転力を受けない下テーブル47に荷重検出用ロードセル類50を3箇所等間隔に設置するとともに、上記ロードセル類50と上テーブル46とを、球面座金51によって相対移動可能に繋がった構成としている(図20)。これにより、テーブルに直接ロードセル類を配置した場合に、接地荷重以外の横力(横方向荷重)がロードセル類に加わり、測定精度を低下させる原因となることを防止している。   In the apparatus of Example 6, the receiving frame 12 is installed on the upper table 46, which is composed of two upper and lower tables 46 and 47. The two upper and lower tables 46 and 47 are supported by an elevating mechanism 48 installed at four locations so as to be movable in the vertical direction. Here, since the upper table 46 is slightly rotated by receiving the rotational force by the tire drag torque, the upper table 46 is engaged with the four struts 49 constituting the apparatus frame at the four corners to receive the rotational force and receive the rotational force. The load cells 50 for load detection are installed at equal intervals on the lower table 47 that is not present, and the load cells 50 and the upper table 46 are connected to each other by a spherical washer 51 so as to be relatively movable (FIG. 20). Thereby, when the load cells are arranged directly on the table, a lateral force (lateral load) other than the ground load is applied to the load cells to prevent the measurement accuracy from being lowered.

例6の装置においても、装置フレームの上部に昇降機構52によって上下移動する上部テーブル52aを設け、基板34に取り付けられているタイヤセット全体を昇降させる構成を取ることができる(図17の例8参照)。従って図17の例8においては、下テーブル47を昇降させる昇降機構48は不要である。53は支持台を示すが、これも必要に応じて設ければ良い。図21は給水装置23により測定タイヤ15の接地面にウエット状態を作り出す状態を示すものであるが、同図から明らかであるように給水装置23からタイヤ接地面に散水された水は、上テーブル46の下面に配置されている荷重検出用ロードセル類50に及ばず、ましてトルク検出用ロードセル類33に及ぶことはないので、それらの機能を損ずることもなく、耐久性の向上を図ることができる。   In the apparatus of Example 6, an upper table 52a that is moved up and down by an elevating mechanism 52 is provided on the upper part of the apparatus frame, and the entire tire set attached to the substrate 34 can be moved up and down (Example 8 in FIG. 17). reference). Therefore, in the example 8 of FIG. 17, the lifting mechanism 48 that lifts and lowers the lower table 47 is unnecessary. Reference numeral 53 denotes a support base, which may be provided as necessary. FIG. 21 shows a state in which a wet state is created on the ground contact surface of the measurement tire 15 by the water supply device 23. As is clear from the figure, the water sprayed from the water supply device 23 to the tire ground contact surface is the upper table. Since it does not reach the load detection load cells 50 arranged on the lower surface of 46, and does not reach the load detection load cells 33, the durability can be improved without impairing their functions. .

上記の例6及びその関連構成に係る発明においては、測定タイヤ42の取り扱いがタイヤセット40というものを単位として行われるので、実際に2輪車用タイヤとして走行可能であるものを測定タイヤとして使用する本発明において、通常は3、4個又はそれ以上の個数のハブボルトを締め付け或いは緩めて行うタイヤ着脱作業が、フォーク41を基盤34に着脱する構成を取ることにより1、2個程度の個数のボルトの着脱で済み、時間の短縮及び測定効率の向上という効果が得られ、また、タイヤセット取り付け部35を回転半径の異なる位置に複数箇所設けて置くことにより、測定タイヤ42の周回半径の変更にも容易に対応することができるという長所もある。例6以下の各例においては、タイヤセット40を吊り下げている基盤34の取り付け部分に関連して、トルク検出用ロードセル類33を配置し、測定蓋体11を支えるテーブルを上下2枚から成るものとし、上下のテーブル間に荷重検出用ロードセル類50を配置しているので、多軸荷重検出ロードセル類を使用することなく実施が可能であり、実験上不可避の散水の及ばない位置に各ロードセル類を配置可能であるから、水濡れによる耐久性の低下を心配する必要がない。また、上下2枚から成るテーブル46、47の上位のものを微回転可能とし、測定タイヤ42の引きずりトルクによる接地荷重以外の横力を吸収処理することが可能であるので、荷重検出用ロードセル類50による測定精度の向上を図ることができる。測定精度に関連しては、円盤状基盤34の慣性モーメント及び良好な回転バランスによる寄与も期待することができる。   In the invention according to Example 6 and the related configuration, since the measurement tire 42 is handled in units of the tire set 40, a tire that can actually run as a tire for a motorcycle is used as the measurement tire. In the present invention, the tire attaching / detaching operation, which is usually performed by tightening or loosening three, four or more hub bolts, is configured to attach or detach the fork 41 to the base 34, so that the number of the tire attaching / detaching operations is about one or two. Bolts can be attached and detached, and the effect of shortening the time and improving the measurement efficiency can be obtained. Also, by changing the turning radius of the measurement tire 42 by providing a plurality of tire set attachment portions 35 at different rotational radii. There is also an advantage that it can be easily handled. Example 6 In each of the following examples, the torque detection load cell 33 is arranged in relation to the mounting portion of the base 34 on which the tire set 40 is suspended, and the table supporting the measurement lid 11 is composed of two upper and lower tables. Since load detection load cells 50 are arranged between the upper and lower tables, it can be implemented without using multi-axis load detection load cells, and each load cell is located at a position where water spray is inevitable in the experiment. It is not necessary to worry about deterioration of durability due to water wetting. Further, the upper one of the upper and lower tables 46 and 47 can be rotated slightly, and a lateral force other than the ground load due to the drag torque of the measurement tire 42 can be absorbed, so that load cells for load detection are used. 50 can improve the measurement accuracy. In relation to the measurement accuracy, it is also possible to expect a contribution due to the moment of inertia of the disk-shaped base plate 34 and good rotation balance.

このように本発明においては、例えばφ600mmの標準的な直径を有するマンホール鉄蓋表面において、例えばスクーター型原付自転車程度の小径タイヤを使用して、10km/h〜30km/h或いはそれ以上の実用速度領域で実験を繰り返すことができ、しかも測定時間については全く自由に設定することができる。さらに、給水装置23を併用することにより、ドライ状態か、或いはウエット状態かの何れの条件でも実験を行なうことができる。   As described above, in the present invention, a manhole iron cover surface having a standard diameter of φ600 mm, for example, a practical speed of 10 km / h to 30 km / h or more using a small-diameter tire such as a scooter type moped bicycle. The experiment can be repeated in the region, and the measurement time can be set freely. Furthermore, by using the water supply device 23 in combination, the experiment can be performed in either a dry state or a wet state.

なお、測定蓋体11の表面に測定タイヤが接触して回転する本発明の方式に対し、タイヤ側を固定して鉄蓋の側を水平回転させる方式も考えられる。しかしその場合には、給水装置による給水が遠心力により周囲に飛散して現実と異なる状態になり、水膜が切れてしまう問題を生じる。また、水平回転させる鉄蓋の側をしっかりと回転装置側に強固に締結しておく必要があるが、測定蓋体11を固定する本発明の方式では全体に小型化が可能であり、従って弱い締結で済むので有利である。   In addition, with respect to the method of the present invention in which the measurement tire contacts and rotates on the surface of the measurement lid 11, a method of fixing the tire side and horizontally rotating the iron lid side is also conceivable. However, in that case, the water supply by the water supply device is scattered around due to centrifugal force, resulting in a state different from the actual situation, causing a problem that the water film is cut. Further, it is necessary to firmly fasten the side of the iron lid to be rotated horizontally to the rotating device side. However, the method of the present invention in which the measurement lid 11 is fixed can be downsized as a whole and is therefore weak. This is advantageous because it only requires fastening.

本発明に係る地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置の例1を示す平面図。The top view which shows Example 1 of the friction coefficient measuring apparatus in the cover body surface for underground structures which concerns on this invention. 同上の装置を示すもので、側面断面説明図。FIG. 3 is a side cross-sectional explanatory view showing the device. 同上の装置におけるテーブルの昇降を示す側面断面説明図。Side surface explanatory drawing which shows raising / lowering of the table in an apparatus same as the above. 同じく本発明に係る装置の例2を示す側面断面説明図。Side surface explanatory drawing which similarly shows Example 2 of the apparatus which concerns on this invention. 本発明装置における給水状態を示す側面断面説明図。Side surface explanatory drawing which shows the water supply state in this invention apparatus. 同じく本発明に係る装置の例3を示すもので、Aは標準回転半径における側面断面説明図、Bは延長後の回転半径における側面断面説明図。FIG. 4 also shows Example 3 of the apparatus according to the present invention, in which A is a side cross-sectional explanatory view at a standard turning radius, and B is a side cross-sectional explanatory view at an extended rotating radius. 同じく本発明に係る装置の例4を示すもので、Aは延長前の回転半径における側面断面説明図、Bは延長後の回転半径における側面断面説明図。Similarly, FIG. 4 shows Example 4 of the apparatus according to the present invention, in which A is a side cross-sectional explanatory view at a rotation radius before extension, and B is a side cross-sectional explanatory view at a rotation radius after extension. 回転軸を軸方向へ移動させる機構の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the mechanism which moves a rotating shaft to an axial direction. 想定される問題の説明図。Explanatory diagram of a possible problem. 同じく本発明に係る装置の例5を示す側面断面説明図。Side surface sectional explanatory drawing which similarly shows Example 5 of the apparatus which concerns on this invention. 同じく本発明に係る装置の例6を示す平面図。The top view which similarly shows Example 6 of the apparatus which similarly concerns on this invention. 同上の装置における側面断面説明図。Side surface explanatory drawing in an apparatus same as the above. 同上の装置におけるテーブルの昇降を示す側面断面説明図。Side surface explanatory drawing which shows raising / lowering of the table in an apparatus same as the above. 同じく本発明に係る装置における基盤を示す平面図。The top view which similarly shows the base | substrate in the apparatus which concerns on this invention. 同じく基盤とタイヤセット及び地下構造物との関係を示す側面図。The side view which similarly shows the relationship between a base | substrate, a tire set, and an underground structure. 同じく本発明に係る装置の例7を示すもので、Aは標準回転半径における側面断面説明図、Bは調節後の回転半径における側面断面説明図。Similarly, FIG. 7 shows Example 7 of the apparatus according to the present invention, in which A is a side cross-sectional explanatory view at a standard turning radius, and B is a side cross-sectional explanatory view at an adjusted turning radius. 同じく本発明に係る装置の例8を示す側面断面説明図。Side surface sectional explanatory drawing which similarly shows Example 8 of the apparatus which concerns on this invention. 同じく本発明に係る装置の運転において発生し得る状態を示す説明図。Explanatory drawing which similarly shows the state which can occur in the driving | operation of the apparatus which concerns on this invention. 図18に示す状態の対応策の例に関する説明図。Explanatory drawing regarding the example of the countermeasure of the state shown in FIG. 本発明に係る装置の例6のものの要部拡大説明図。The principal part expansion explanatory drawing of the thing of Example 6 of the apparatus which concerns on this invention. 同上における給水状態を示す側面断面説明図。Side surface explanatory drawing which shows the water supply state in the same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

10 摩擦係数測定装置
11 測定蓋体
12 受け枠
13 テーブル
14 昇降機構
15 測定タイヤ
15′ カウンタータイヤ
16 主軸
17 固定軸
18 回転軸
19、19′ スリーブ継手
20 モーター
21 制動機構
22 ロードセル類
23 給水装置
24 散水パイプ
25 ノズル
26 延長軸
30 摩擦係数測定装置
31 主軸
32 スリップリング
33 トルク検出用ロードセル類
34 基盤
35 タイヤセット取り付け部
35′ カウンタータイヤセット取り付け部
36 軸孔
37 ボルト
38 係合溝
39 取り付け基部
40 タイヤセット
41 フォーク
42 測定タイヤ
44 回転軸
45 制動機構
46、47 テーブル
48 昇降機構
49 支柱
50 荷重検出用ロードセル類
51 球面座金
52 昇降機構
53 支持台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Friction coefficient measuring device 11 Measuring lid 12 Receiving frame 13 Table 14 Lifting mechanism 15 Measurement tire 15 'Counter tire 16 Main shaft 17 Fixed shaft 18 Rotating shaft 19, 19' Sleeve joint 20 Motor 21 Braking mechanism 22 Load cell 23 Water supply device 24 Sprinkling pipe 25 Nozzle 26 Extension shaft 30 Friction coefficient measuring device 31 Main shaft 32 Slip ring 33 Torque detection load cells 34 Base 35 Tire set mounting portion 35 'Counter tire set mounting portion 36 Shaft hole 37 Bolt 38 Engaging groove 39 Mounting base 40 Tire set 41 Fork 42 Measurement tire 44 Rotating shaft 45 Braking mechanism 46, 47 Table 48 Lifting mechanism 49 Strut 50 Load detection load cell 51 Spherical washer 52 Lifting mechanism 53 Support base

Claims (11)

車両用タイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を測定するための装置であって、
測定蓋体をほぼ水平に配置するテーブルと、
測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取るように、測定蓋体の上部にほぼ垂直に配置した主軸と、
主軸の軸方向に対して直交する配置をもって、主軸の下端部に設けられた固定軸と、
上記固定軸に、主軸を中心として半径方向に設けられ、かつ、測定タイヤが測定蓋体の表面のみに設定された径路を周回するように、測定タイヤを取り付けるための回転軸と
測定蓋体の表面に測定タイヤが接触して回転するように、測定蓋体と測定タイヤを相対的に接触、離間可能に配置するための昇降機構とから構成され、
測定蓋体として、実際に地下構造物用蓋体として使用可能なものを使用し、かつ、測定タイヤとして、実際に車両用タイヤとして使用可能であり、かつ走行の可能なものを使用することにより実際の走行に近い条件を作り出し、
上記測定タイヤを回転状態から制動機構によりロックさせたときにおいて、ロードセル類により測定された測定タイヤに発生した接地荷重、及び摩擦力に基づいて摩擦係数を算出する構成を有する
地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置。
An apparatus for measuring a coefficient of friction of a lid surface for an underground structure against a vehicle tire,
A table on which the measurement lid is arranged almost horizontally;
A main axis arranged substantially perpendicular to the upper part of the measurement lid so as to take an arrangement substantially perpendicular to the center of the measurement lid surface,
A fixed shaft provided at the lower end of the main shaft, with an arrangement perpendicular to the axial direction of the main shaft;
A rotating shaft for attaching the measurement tire so that the fixed tire is provided in a radial direction with the main shaft as a center, and the measurement tire goes around a path set only on the surface of the measurement lid,
It is composed of an elevating mechanism for arranging the measurement lid and the measurement tire so that they can be relatively contacted and separated so that the measurement tire contacts and rotates on the surface of the measurement lid ,
By using a measurement lid that can actually be used as a lid for an underground structure , and a measurement tire that can actually be used as a vehicle tire and that can travel Create conditions close to actual driving,
When the measurement tire is locked from a rotating state by a braking mechanism, the lid for an underground structure has a configuration for calculating a friction coefficient based on a ground load and a friction force generated on the measurement tire measured by load cells. Coefficient of friction measurement device on the surface.
車両用タイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を測定するための装置であって、
測定蓋体をほぼ水平に配置するテーブルと、
測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取るように、測定蓋体の上部にほぼ垂直に配置した主軸と、
主軸の軸方向に対して直交する配置をもって、主軸の下端部に設けられた基盤と、
上記基盤に、主軸を中心として半径方向に設けられ、かつ、測定タイヤが測定蓋体の表面のみに設定された径路を周回するように、測定タイヤを取り付けるための回転軸と
測定蓋体の表面に測定タイヤが接触して回転するように、測定蓋体と測定タイヤを相対的に接触、離間可能に配置するための昇降機構とから構成され、
測定蓋体として、実際に地下構造物用蓋体として使用可能なものを使用し、かつ、測定タイヤとして、実際に車両用タイヤとして使用可能であり、かつ走行の可能なものを使用することにより実際の走行に近い条件を作り出し、
上記測定タイヤを回転状態から制動機構によりロックさせたときにおいて、ロードセル類により測定された測定タイヤに発生した接地荷重、及び摩擦力に基づいて摩擦係数を算出する構成を有する
地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置。
An apparatus for measuring a coefficient of friction of a lid surface for an underground structure against a vehicle tire,
A table on which the measurement lid is arranged almost horizontally;
A main axis arranged substantially perpendicular to the upper part of the measurement lid so as to take an arrangement substantially perpendicular to the center of the measurement lid surface,
A base provided at the lower end of the main shaft with an arrangement perpendicular to the axial direction of the main shaft;
A rotating shaft for mounting the measurement tire so that the measurement tire circulates on a path set only on the surface of the measurement lid, provided in the radial direction around the main axis on the base ,
It is composed of an elevating mechanism for arranging the measurement lid and the measurement tire so that they can be relatively contacted and separated so that the measurement tire contacts and rotates on the surface of the measurement lid ,
By using a measurement lid that can actually be used as a lid for an underground structure , and a measurement tire that can actually be used as a vehicle tire and that can travel Create conditions close to actual driving,
When the measurement tire is locked from a rotating state by a braking mechanism, the lid for an underground structure has a configuration for calculating a friction coefficient based on a ground load and a friction force generated on the measurement tire measured by load cells. Coefficient of friction measurement device on the surface.
昇降機構は測定蓋体を支えているテーブルを測定タイヤに対して上下させるか、或いは主軸の軸方向移動により測定タイヤを測定蓋体に対して上下させるかの何れか一方又は両方の構成を有している請求項1又は2記載の地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置。 The lifting mechanism has either or both of a configuration in which the table supporting the measurement lid is moved up and down with respect to the measurement tire, or the measurement tire is moved up and down with respect to the measurement lid by moving the spindle in the axial direction. The friction coefficient measuring device on the surface of the lid for an underground structure according to claim 1 or 2. 主軸はそれを中心として半径方向に設けられた固定軸と、固定軸に対して回転可能に設けられた回転軸とから成るスリーブ継手を有しており、測定タイヤは上記スリーブ継手を構成する回転軸に取り付け、上記固定軸の側に制動機構及びロードセル類を配置した構成を有している請求項1記載の地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置。 The main shaft has a sleeve joint including a fixed shaft provided in the radial direction around the main shaft and a rotary shaft provided to be rotatable with respect to the fixed shaft, and the measurement tire rotates as a constituent of the sleeve joint. The friction coefficient measuring device on the surface of a lid for an underground structure according to claim 1, wherein the device is attached to a shaft and has a structure in which a braking mechanism and load cells are arranged on the fixed shaft side. 測定タイヤは、その回転半径を調節可能とするために、測定蓋体のサイズに応じてスリーブ継手の回転軸を交換し回転半径を変更可能にするか、或いは測定中に伸縮機構により回転軸を軸方向へ移動させて回転半径を変更可能にした構成を有する請求項4記載の地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置。 In order to be able to adjust the rotation radius of the measurement tire, the rotation axis of the sleeve joint can be changed by changing the rotation axis of the sleeve joint according to the size of the measurement lid, or the rotation axis can be changed by an expansion / contraction mechanism during measurement. The friction coefficient measuring device on the surface of a cover for an underground structure according to claim 4, wherein the device has a configuration in which the radius of rotation can be changed by moving in the axial direction. スリーブ継手は主軸を中心として半径方向2方向に設けるものとし、その一方のスリーブ継手に測定タイヤを設け、他の一方に荷重のバランスを取るカウンタータイヤを設けている請求項4又は5記載の地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置。 6. The underground joint according to claim 4 or 5, wherein the sleeve joint is provided in two radial directions with the main shaft as a center, a measurement tire is provided in one sleeve joint, and a counter tire for balancing the load is provided in the other sleeve joint. A friction coefficient measuring device on the surface of a structural lid. 測定蓋体の表面をウエット状態にするための給水装置を備えている請求項1又は2記載の地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置。 The friction coefficient measuring device on the surface of a cover for underground structures according to claim 1 or 2, further comprising a water supply device for bringing the surface of the measurement cover into a wet state. 主軸はその下端部にほぼ水平に配置した基盤を有し、基盤は主軸を中心とする所定半径の位置にタイヤセットの取り付け部を有しており、タイヤセットは前記回転軸を介してフォークにタイヤを装着したものから成り、フォークごと基盤の取り付け部に着脱する構成を有している請求項2記載の地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置。 The main shaft has a base disposed substantially horizontally at its lower end, and the base has a tire set mounting portion at a predetermined radius centered on the main shaft, and the tire set is attached to the fork via the rotating shaft. The friction coefficient measuring apparatus on the surface of a lid for an underground structure according to claim 2, comprising a tire mounted structure, wherein the fork is attached to and detached from a base mounting portion. 主軸とその下端部に取り付ける基盤との間にトルク検出用ロードセル類を配置し、かつまた、測定蓋体を支えるテーブルを上下2枚から成るものとし、上下のテーブル間に荷重検出用ロードセル類を配置した構成を有している請求項2又は8記載の地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置。 Torque detection load cells are arranged between the main shaft and the base attached to the lower end thereof, and the table supporting the measurement lid is composed of two upper and lower tables, and load detection load cells are arranged between the upper and lower tables. The friction coefficient measuring device on the surface of the lid for an underground structure according to claim 2 or 8, wherein the friction coefficient measuring device has an arranged configuration. 測定蓋体をほぼ水平に配置するテーブルと、
測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取るように、測定蓋体の上部にほぼ垂直に配置した主軸と、
主軸の軸方向に対して直交する配置をもって、主軸の下端部に設けられた固定軸と、
上記固定軸に、主軸を中心として半径方向に設けられ、かつ、測定タイヤが測定蓋体の表面のみに設定された径路を周回するように、測定タイヤを取り付けるための回転軸と
測定蓋体の表面に測定タイヤが接触して回転するように、測定蓋体と測定タイヤを相対的に接触、離間可能に配置するための昇降機構とから構成され、
測定蓋体として、実際に地下構造物用蓋体として使用可能なものを使用し、かつ、測定タイヤとして、実際に車両用タイヤとして使用可能であり、かつ走行の可能なものを使用することにより実際の走行に近い条件を作り出し、
上記測定タイヤを回転状態から制動機構によりロックさせたときにおいて、ロードセル類により測定された測定タイヤに発生した接地荷重、及び摩擦力に基づいて摩擦係数を算出する構成を有する摩擦係数測定装置を使用する方法であって、
測定タイヤをロックさせたまま主軸を回転させることで、測定時間を自由に制御できるようにしたことを特徴とする地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置の使用方法。
A table on which the measurement lid is arranged almost horizontally;
A main axis arranged substantially perpendicular to the upper part of the measurement lid so as to take an arrangement substantially perpendicular to the center of the measurement lid surface,
A fixed shaft provided at the lower end of the main shaft, with an arrangement perpendicular to the axial direction of the main shaft;
A rotating shaft for attaching the measurement tire so that the fixed tire is provided in a radial direction with the main shaft as a center, and the measurement tire goes around a path set only on the surface of the measurement lid,
It is composed of an elevating mechanism for arranging the measurement lid and the measurement tire so that they can be relatively contacted and separated so that the measurement tire contacts and rotates on the surface of the measurement lid ,
By using a measurement lid that can actually be used as a lid for an underground structure , and a measurement tire that can actually be used as a vehicle tire and that can travel Create conditions close to actual driving,
When the measurement tire is locked from a rotating state by a braking mechanism, a friction coefficient measuring device having a configuration for calculating a friction coefficient based on a ground load and a friction force generated on the measurement tire measured by a load cell is used. A way to
A method for using a friction coefficient measuring device on a surface of a lid for an underground structure, wherein the measuring time can be freely controlled by rotating the main shaft while the measuring tire is locked.
車両用タイヤに対する地下構造物用蓋体表面の摩擦係数を測定するための装置であって、
測定蓋体をほぼ水平に配置するテーブルと、
測定蓋体表面の中心に対してほぼ直交する配置を取るように、測定蓋体の上部にほぼ垂直に配置した主軸と、
主軸の軸方向に対して直交する配置をもって、主軸の下端部に設けられた基盤と、
上記基盤に、主軸を中心として半径方向に設けられ、かつ、測定タイヤが測定蓋体の表面のみに設定された径路を周回するように、測定タイヤを取り付けるための回転軸と
測定蓋体の表面に測定タイヤが接触して回転するように、測定蓋体と測定タイヤを相対的に接触、離間可能に配置するための昇降機構とから構成され、
測定蓋体として、実際に地下構造物用蓋体として使用可能なものを使用し、かつ、測定タイヤとして、実際に車両用タイヤとして使用可能であり、かつ走行の可能なものを使用することにより実際の走行に近い条件を作り出し、
上記測定タイヤを回転状態から制動機構によりロックさせたときにおいて、ロードセル類により測定された測定タイヤに発生した接地荷重、及び摩擦力に基づいて摩擦係数を算出する構成を有する摩擦係数測定装置を使用する方法であって、
測定タイヤをロックさせたまま主軸を回転させることで、測定時間を自由に制御できるようにしたことを特徴とする地下構造物用蓋体表面における摩擦係数測定装置の使用方法。
An apparatus for measuring a coefficient of friction of a lid surface for an underground structure against a vehicle tire,
A table on which the measurement lid is arranged almost horizontally;
A main axis arranged substantially perpendicular to the upper part of the measurement lid so as to take an arrangement substantially perpendicular to the center of the measurement lid surface,
A base provided at the lower end of the main shaft with an arrangement perpendicular to the axial direction of the main shaft;
A rotating shaft for mounting the measurement tire so that the measurement tire circulates on a path set only on the surface of the measurement lid, provided in the radial direction around the main axis on the base ,
It is composed of an elevating mechanism for arranging the measurement lid and the measurement tire so that they can be relatively contacted and separated so that the measurement tire contacts and rotates on the surface of the measurement lid ,
By using a measurement lid that can actually be used as a lid for an underground structure , and a measurement tire that can actually be used as a vehicle tire and that can travel Create conditions close to actual driving,
When the measurement tire is locked from a rotating state by a braking mechanism, a friction coefficient measuring device having a configuration for calculating a friction coefficient based on a ground load and a friction force generated on the measurement tire measured by a load cell is used. A way to
A method for using a friction coefficient measuring device on a surface of a lid for an underground structure, wherein the measuring time can be freely controlled by rotating the main shaft while the measuring tire is locked.
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