TOP > 国内特許検索 > 路面摩擦測定方法及びその装置

路面摩擦測定方法及びその装置

国内特許コード P04A006906
整理番号 KN000475
掲載日 2005年3月18日
出願番号 特願平11-366897
公開番号 特開2001-183250
登録番号 特許第3357893号
出願日 平成11年12月24日(1999.12.24)
公開日 平成13年7月6日(2001.7.6)
登録日 平成14年10月11日(2002.10.11)
発明者
  • 上田 哲彦
  • 外崎 得雄
  • 甲斐 高志
出願人
  • 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
発明の名称 路面摩擦測定方法及びその装置
発明の概要 【課題】 一般の自動車に簡単に取り付けて使用することができると共に、道路や滑走路等の様々な路面の摩擦係数を高い精度で測定する。
【解決手段】 自動車の走行車輪3のホイールに着脱自在に連結されるスピンドル5と、該スピンドルに連結された揺動自在な支持アーム6と、前記支持アームに回転自在に支持された計測輪8を有する。支持アーム6には、計測輪8の自重に付加される垂直抗力を発生させる垂直抗力発生機構と、計測輪が路面から受ける垂直抗力を検出する第1検出手段と、走行車輪と計測輪間で周速差が出るようにスピンドルの回転を計測輪に伝達する回転伝達機構と、走行車輪が路面から受ける回転抵抗を検出する第2検出手段が設けられ、これらの検出手段の検出値とアームを含めた計測者の自重から演算手段を用いて路面の摩擦係数を算出する。
従来技術、競合技術の概要


従来、道路や空港の滑走路の管理のための路面摩擦係数の測定は、一般に測定装置を備えた計測車を走行させて行っている。例えば、図4及び図5に示す計測車31は、前輪駆動の自動車を改造して後部のトランクルーム32内に路面Gの摩擦係数を測定するための計測輪33を装備したものである。計測輪33は、その外周に路面Gを走行する自動車や航空機のタイヤに近似させた特性を有するタイヤで構成され、後側の走行車輪34の車軸35に支持アーム36を介して取り付けられている。
支持アーム36は車軸35に前端部が回動自在に連結され、計測輪33を支持している後端部側が上下方向に揺動自在になっており、計測輪33は計測時その自重と支持アーム36の重量によって路面Gに接地された状態になっている。そして、計測輪33には支持アーム36内に設けられている図示しない回転伝達機構を介して後側の走行車輪34の回転が伝達され、その際、計測輪33の周速と走行車輪34の周速を異ならせて、走行車輪34が路面Gに対してスリップしない状態で回転するときに、計測輪33は路面Gに対して所定のスリップ率で滑りながら回転するように構成されている。
計測輪33が路面Gをスリップしながら走行する時に、路面Gとの摩擦により計測輪33が受ける回転抵抗は、前記回転伝達機構中に設けたトルク検出手段で検出されるようになっており、前記トルク検出手段によって検出された検出値と、支持アーム36や計測輪33の自重によって計測輪33が路面から受ける垂直抗力の値から演算装置37が路面Gの計測輪33に対する滑り摩擦係数を連続的に算出し、その算出結果を計測車31内に搭載したディスプレイに表示したり、プリンタに印字出力するようにしている。また、前記測定機構を牽引車に装備した測定方法も従来実施されている。
また、従来行われている路面の摩擦係数を測定する別の方法としては、走行方向に対して互いに反対方向側へ斜めに向いた一対の車輪を有する牽引式の計測車を自動車後部に連結して路面を牽引走行させる方法が知られている。牽引式の計測車は、これらの互いに傾いた車輪が接近離間可能に連結された一対のフレームにそれぞれ回転自在に取り付けられており、これらのフレーム間にロードセルが配置され、前記ロードセルによって牽引計測車が路面を走行する際に路面から傾いたそれぞれの車輪の横方向に作用する摩擦力を検出し、その検出値と、牽引計測車の自重によって路面から各車輪に作用する垂直抗力の値に基づいて摩擦係数を算出するようにしている。
また、路面摩擦係数を測定するさらに別の方法としては、自動車に加速度計を搭載して測定する路面を走行させ、ブレーキをかけたときの減速度(負の加速度)から摩擦係数を測定する方法が知られている。

産業上の利用分野


本発明は、自動車等の車両が走行する一般道路の路面や空港の滑走路の路面を管理するために用いられる路面摩擦測定及びその装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
自動車の走行車輪の外側に、該走行車輪の軸線回りに揺動可能に設けられた支持アームを介して計測輪を設け、該計測輪を前記走行車輪と所定の周速差を有するように回転駆動することにより、前記計測輪に地面に対する摩擦力を発生させ、且つ該計測輪に所定の垂直荷重を与えることにより、該計測輪の自重に付加される垂直抗力を発生させ、前記摩擦力と前記垂直抗力を測定することにより、これらの測定値から路面摩擦係数を算出するようにしたことを特徴とする路面摩擦係数測定方法。

【請求項2】
自動車の走行車輪の外側に、その車軸に対して同軸線上に連結固定されるスピンドルと、
一方の端部が前記スピンドルに対してその軸線回りに回転自在に連結され、他方の端部が上下方向に揺動自在に設けられた支持アームと、
前記支持アームのスピンドルから他方の端部側へ離間した位置にスピンドルと平行な軸線回りに回転自在に支持された計測輪と、
前記走行車輪と計測輪との間で所定の周速差を与えるようにスピンドルの回転を計測輪に伝達する回転伝達機構と、
前記計測輪の自重に付加される垂直抗力を発生させる垂直抗力発生機構と、
前記垂直抗力を検出する第1検出手段と、
前記計測輪が路面に対してスリップして回転する際の摩擦力を検出する第2検出手段と、
第1検出手段と第2検出手段からそれぞれ得られる検出値とアームを含めた計測輪の自重に基づいて路面と計測輪に対する滑り摩擦係数を算出する演算手段とを備えたことを特徴とする路面摩擦測定装置。

【請求項3】
前記スピンドルは、走行車輪のホイールに着脱自在に取付けられている請求項2記載の路面摩擦測定装置。

【請求項4】
前記回転伝達機構が、歯車列伝動機構、チェーン伝動機構、ベベルギア伝動機構、ベルト伝動機構の何れかである請求項2又は3記載の路面摩擦測定装置。

【請求項5】
前記垂直抗力発生機構が、前記スピンドル側にブレーキディスクを固定し、支持アーム側にキャリパを設けたデイスクブレーキ機構からなリ、前記支持アームから前記走行車輪に制動力を与え、その反力として計測輪の自重に付加される垂直抗力を発生させることを特徴とする請求項2、3又は4記載の路面摩擦測定装置。

【請求項6】
前記垂直抗力発生機構が、前記支持アーム側に発電機を設けて、該発電機を前記スピンドルによって回転させて発電による制動力を得るようにしてなる請求項2、3又は4記載の路面摩擦測定装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP1999366897thum.jpg
出願権利状態 登録
上記の特許・技術に関心のある方は、下記問い合わせ先にご相談下さい。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close