高 速 域 のす べ り摩 擦 に与 え るテ クス チ ャの 影 響 要 因分析 につ いて
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(2) 図‑1ゴ. 図‑2混 合物 種別 によるテ クスチ ャ分布 の違 い. ムの摩 擦発 生 メカ ニズム と主要構 成 要素. 多 く表 れ る こ とや,タ る5)6).こ MPDの. の 路 面 の 微 小 な 凹 凸 の 大 き さ に つ い て は,. イ ヤ 接 地 圧 の シ ミ ュ レー シ ョン. か ら テ ク ス チ ャ の 深 さ を 求 め た 研 究 事 例 の で は,最. 定 義 に 見 られ る よ うに何 点 か の 凸 部 を 通 る 基. 大 貫 入 深 さ を1.5〜2.0mm程. 準 線 か ら の タイ ヤ の 路 面 へ の 貫 入 深 さに 置 き換 え る 事. ヤ の 最 大 貫 入 深 さ を1.5mm程. が 可 能 で あ る.. る.. こ の た め,す に,接. べ り摩 擦 の 大 き さ は(1)式 に 示 す よ う. 触 数 に よ る摩 擦 力 とタ イ ヤ の 貫 入 深 さ に よ る 摩. 度 と推 定 して お り,タ イ 度 と見 な す こ と が で き. 以 上 よ り,本 研 究 で は タ イ ヤ と路 面 の 接 触 数 と路 面 の 微 小 な 凹 凸 の 大 き さ に着 目 して,ヒ. 擦 力 の合 計 で 表 わ す こ とが で き る.. ち,1.0〜1.5mmの. 頻度 の 大 き さを タイ ヤの 貫 入深 さ. を示 す 尺 度 とみ な し,0〜1.5mmま. (1). ス トグ ラ ム の う. で の頻度 の合 計 を. 接 触 数 を 示 す 尺 度 と み な して,こ. れ らを 用 い て テ ク ス. チ ャ が す べ り摩 擦 に 与 え る 定 量 的 な 影 響 を調 べ る もの F:全. 体 の す べ り摩 擦 力. FCN:接. 触 数 に よ るす べ り摩 擦 力. FPD:タ. イ ヤ の貫 入 深 さ に よ る す べ り摩 擦 力. とす る. な お,ミ. ク ロテ ク ス チ ャ に つ い て は 定 ま っ た 測 定 ・. 評 価 方 法 は な い が,過. 去 の 研 究 にお い てBPNに. より. ミク ロ テ ク ス チ ャ の 状 態 を 評 価 して お り8),本 次 に,ヒ. ス トグ ラ ム 法 の概 要 に つ い て 述 べ る.定. 置. お い て もBPNに. 式 変 位 計 で 測 定 され た プ ロ フ ァイ ル の 水 平 ・垂 直 変 位. 研究に. よ る ミ ク ロ テ ク ス チ ャ の 評 価 を行 っ. た.. デ ー タ に よ り構 成 され る 波 形 を 回 帰 分 析 し,回 帰 直 線 を得 る.次. に 得 られ た 回 帰 直 線 を波 形 の 最 も高 い 部 分. に平 行 移 動 し て基 準 線 と して,こ. (2)測 定 内 容. の 基 準 線 か ら水 平 ・. 垂 直 変 位 デ ー タ につ い て 深 さ方 向 に0.5mmピ. ッチの. 測 定 個 所 別 の 舗 装 種 別,使. ヒス トグ ラ ム を求 め る の. 図‑2は,ヒ. ① 測 定個所. す とお りで あ る.表. ス トグ ラ ム 法 に よ っ て 求 め た 混 合 物 種. 用 粗 骨 材 は,表‑1に. 中,A,Bは. 密 粒 度 混 合 物 を,Gは. ギ ャ ッ プ粒 度 混 合 物 を表 わ す.ま. た,BBSGと. 別 ご との 頻 度 の 平 均 値 を 示 した も の で あ る.密 粒 度 混. ン ス の 混 合 物 を 参 考 と した も の で,ギ. 合 物 で あ る タ イ プAと. 物 とほ ぼ 同様 の 混 合 物 で あ る.. プAの. タ イ プBを. 方 が0.5〜1.0mmに. 比 較 す る と,タ イ. 大 き な 頻 度 が 見 られ た.ギ. そ れ ぞ れ の 測 定 個 所 で,す. ャ ップ 粒 度 混 合 物 で は 更 に 深 く に 大 き な 頻 度 が 見 られ, 1.0〜1.5mmに 度 が 小 さ く,よ. 最 頻 値 が 多 く見 られ た.表. 面付 近 の 頻. を測 定 した.な. り深 い 位 置 で の 頻 度 が 大 き く な る こ と. は タ イ ヤ の 貫 入 深 さが 深 くな る も の と考 え る こ とが で き,タ イ プB,タ. イ プA,ギ. お,表‑1に. 個 所 を 除 き 供 用 後,半. はフ ラ. ャ ップ 粒 度 混 合. べ り摩 擦 抵 抗(計. 算によ. ロ フ ァイ ル お よ びBPN 示 す 測 定個 所 の う ち,1. 年 か ら数 年 程 度 経 過 して い る.. ② 測 定方法. ャ ッ プ の 順 に す べ り摩 擦. a)す べ り摩 擦 抵 抗 の 測 定 の. が 大 き くな る傾 向 と一 致 して い る. ヒス トグ ラ ム の 頻 度 の うち1.0〜1.5mmに. りす べ り摩 擦 係 数 に 換 算),プ. 示. す べ り摩 擦 抵 抗 は,す べ り摩 擦 測 定 車(車 最 頻値 が. ―2―. 輪 ロ ック.
(3) 表‑1測. 定 個 所 別 の舗 装 種別 と配 合 内 容. 図‑3表 面付 近 のテ クスチ ャ の分布 とBPNの関係 200mご. との す べ り摩 擦 測 定 個 所 に 合 わせ て,3点. した.こ. 表‑2定. 置 式 変 位 計 の レー ザ ー セ ン サ ー の 仕 様. れ は,す. べ り摩 擦 抵 抗 測 定 に お い て,測. と 定速. 度80km/h(22m/s)で3秒. 間 測 定 輪 を ロ ッ ク した 場. 合,実. 相 当 し,両 サ イ ドの0.5. 質 の 測 定 長 は66mに. 秒 分(11mに. 相 当)を 除 い た44mを. 区 間 の 両 端 及 び 中 央 の3点 c)BPNの. 対 象 と して,こ. の. と した も の で あ る.. 測 定9). BPNは,高. 速 道 路 で は す べ り摩 擦 抵 抗 を 評 価 す る. ひ とつ の 指 標 と して 使 用 され て い る.測. 定 は,振. り子. 式 ポ ー タ ブ ル ス キ ッ ド レジ ス タ ン ス テ ス ター に よ る. BPNの 方 式)に. よ り測 定 され,80km/hの. 走行 時 の縦す べ り. 摩 擦 係 数 に 換 算 され る.測 定 は,普. 通乗 用 車 とほ ぼ同. 様 の標 準 タイ ヤ(寸 法:165SR13,リ. ブ,空 気 圧:0.17N/. mm2(1.7kgf/cm2),ゴ. E501,524相. ム:ASTM. 測 定 個 所 は,プ. ロ フ ァ イ ル の 測 定 と 同 じ個 所. で あ る.. 3.す. べ り摩 擦 へ の 影 響 要 因 分 析. 当). の 前 面 に 散 水 して 水 膜 を 作 りな が ら約4kNの. 荷重 を. こ こ で は,表‑1に. 示 す 個 所 で 測 定 され た プ ロ フ ァ. 載 荷 して,測 定 軸 及 び ブ レー キ に か か る負 荷 を測 定 し,. イ ル よ り求 め られ た ヒス トグ ラ ム を 用 い て,頻. そ の 負 荷 と載 荷 荷 重 の 比 か らす べ り摩 擦 係 数 を算 出 す. べ り摩 擦 係 数 お よびBPNの. る もの で あ る.測. り,テ ク ス チ ャ に よ る す べ り摩 擦 へ の 影 響 を 明 らか に. に3秒. 間,測. 定 は,キ. ロ ポ ス トに従 い200mご. と. 定 用 タ イ ヤ を ロ ッ クす る こ とを 繰 り返 し. て行 われ る.測. 定 で 得 られ た 負 荷 の う ち,両 端 の0.5. 秒 の 変 動 の 多 い 部 分 が 取 り除 か れ て,中. (変動 部 分 を 取 り除 い た)の 値 を 平 均 して,区. 間 の負. 荷 とす る.. (0〜1.0mmの. 式 変位 計 に よ りプ ロ フ ァイ ル を測 定 した.外. 側 わだ ち. 部 中 央 線 状 に縦 断 方 向 に50cmの. に測定 す. 延 長 を1度. る こ と が で き る.レ ー ザ ー 光 の ス ポ ッ ト径 が 約0.1mm の 測 定 で5000点. 頻 度 の 合 計)と. 同 個 所 で 得 られ たBPN. 値 が60以. 央 道 と常 磐 道 の グ ル. 下 と著 し く低 く,他 の 路 線. で 得 られ た デ ー タ と 異 な っ た 傾 向 を 示 して お り(検 定. 示 す 仕 様 の レー ザ ー セ ンサ ー を備 え た 定 置. で あ る か ら,1回. 表 面付 近 のテ ク スチ ャ. の 関 係 を 示 した も の で あ る が,中 ー プ はBPNの. b)プ ロ フ ァイ ル の 測 定 表‑2に. しよ う とす る もの で あ る. と こ ろ で,図‑3は. 央 お よび両端. 度 とす. 関係 を 分 析 す る こ と に よ. の(水. の 結 果 か ら も平 均 値 に 有 意 差 が 見 られ る),以. 下で は. 別 の グル ー プ と して 取 り扱 う.. (1)タ イ ヤ の 貫 入 深 さ と接 触 数 の 影 響. 平 ・垂 直). 変 位 デ ー タ が 測 定 され る.プ ロ フ ァイ ル の 測 定 位 置 は,. ―3―. 筆 者 は,タ イ ヤ の 路 面 へ の 貫 入 深 さ と接 触 数 か らす べ り 摩 擦 の 大 き さ を 推 定 す る こ と を 試 み,.
(4) 図‑4PDIと. す べ り摩 擦 係 数 の 関 係. 図‑6PDIと. 頻 度 の 合 計 値 との 関 係. くな る に つれ て す べ り摩 擦 係 数 は 小 さ くな る傾 向 を 示 して い る.な. お,PDIは,す. で 測 定 され た3点. べ り摩 擦 測 定 と同 じ個 所. の プ ロ フ ァイ ル か ら求 め られ たPDI. の 平 均 値 で あ る. 図‑5は,PDIと1.0〜1.5mmの た もの で あ る.ま 0〜0.5mmの. た,表. 頻 度 の関係 を示 し 面付 近 の状 態 を 見 る た め に. 頻 度 を 示 した 、 両 者 と もPDIと. 係 が 見 られ る.こ れ らの 関 係 よ り,PDIが に つ れ て1.0〜1.5mmの PDI=1.2〜1.3付. 良好な 関 大 き くな る. 頻度 は 大 き くな る ものの. 近 で 最 大 と な り,す べ り摩 擦 の 大 き さ. が や は りPDI=1.2付. 近 で 最 大 とな る の と 同 様 の 傾 向. を 示 して い る. 図‑6は,PDIと0〜1.5mmの 図‑5PDIと PDI(Profile PDIと. Depth. あ る深 さで の 頻 度 の 関係. Index)と. 示 し た も の で あ り,PDIと PDIが1.0を. 呼 ば れ る指 数 を提 案 し,. す べ り摩 擦 係 数(測 定 速 度80km/h)の. 頻度 の合 計 の関係 を 良 好 な 関係 が 見 られ る 。. 超 え た あ た りか ら0〜1.5mmの. 計 が 急 に 小 さ く な っ て お り,図‑4に. 間 に良好. 摩 擦 の 大 き さがPDI=1.0付. な 相 関 関 係 が 得 られ た4).. 頻 度 の合. 見 られ る す べ り. 近 か ら増 加 率 が 小 さ くな. る こ とや 減 少 に 転 じる の に影 響 を 及 ぼ して い る こ とが 伺 わ れ る. 以 上 よ り,す べ り摩 擦 に 対 す る タ イ ヤ の 貫 入 深 さ. (2). (1.0〜1.5mmの 合 計)の ai:ブ. 基 準 線 か らi番 hi:基 n:基. らPDIを. 目に お け る頻 度(%). 度 お よ び'すべ り摩 擦 係 数 の 関 係 式 か 頻 度,. 頻 度 の 合 計 を 計 算 した(表‑3).. こ こ で は,す べ り摩 擦 係 数 の 大 き さの 変 化(PDI=1.2. 準 線 か ら対 象 と な る 箇 所 ま で の0.5mm間. 頻度の. 基 に す べ り摩 擦 係 数,1.0〜1.5mmの. 及 び0〜1.5mmの. 準 線 か ら の深 さ(0.5*i)(mm). 接 触 数(0〜1.5mmの. 定 量 的 な 影 響 を調 べ る た め に,図‑4〜6で. 得 られ たPDI,頻. ロ フ ァィ ル の ヒス トグ フ ム の うち,. 頻 度)と. 付 近 で 最 大)に. 隔の数. 着 目 して,す. べ り摩 擦 係 数 の 変 化 量 に. 与 え る影 響 を分 析 す る.そ の た め,(1)式 を 基 に す べ り 図‑4は,PDIと. 摩 擦 係 数 の 大 き さ の 変 化(Δ. す べ り摩 擦 係 数 の 関 係 を 示 した. も の で あ り,良 好 な 関 係 が 得 られ て い る.今 回 の 測 定. 1.0〜1.5mmの. 結 果 で は,PDI=1.2付. 化:ΔPD)と0〜1.5mmの. 近 を ピー ク に してPDIが. 大き. ―4―. 頻 度 の 変 化 量(タ. μ80)に. 対す る. イヤ の貫 入 深 さの変. 頻 度 の 合 計 の 変 化 量(.
(5) 表‑3PDIの. 違 い に よ るす べ り摩 擦係 数 と頻 度 の変 化. 図‑8レ. プ リカ サ ンプ ル 上 の テ ク ス チ ャ測 定位 置. 図‑7BPNの 大 小別 のPDIと す べ り摩擦係 数 の関係. 接 触 数 の 変 化:ΔCN)の. 関係 を(3)式 の よ うに 表 わ す.. (3) Δ μ80:PDIが0.1変. 化 す る 場 合 の す べ り摩 擦 係. 数の 変化量 ΔPD:PDIが0.1変. 化 す る 場 合 の1.0〜1.5mmの. 頻 度 の 変 化 量(%) ΔCN:PDIが0.1変. 化 す る 場 合 の0〜1.5mmの. 図‑9突. 起 高 さ と突 起 幅 の 定 義. 頻 度 の 合 計 の 変 化 量(%) a,b:定. デー タ で あ る,こ. 数. の 関 係 か らPDIが. に も か か わ らず,す (3)式 に 表‑3の 結 果,良. 数 値 を あ て は め て 回 帰 分 析 を行 っ た. 好 な 相 関 関 係 が 認 め られ(R2=0.93),そ. の. は ば 同 じで あ る. べ り摩 擦 係 数 が 小 さい こ と が わ か. る.中 央 道 と常 磐 道 の デ ー タの1.0〜1.5mmの よび0〜1.5mmの. 頻度お. 頻 度 の 合 計 を 調 べ た と こ ろ,そ. れ以. 時 の(3)式 の 係 数 は,a=0.0063,b=0.0019と. な っ た.. 外 の 路 線 の デ ー タ の 値 と ほ ぼ 同 じで あ る こ とか ら,タ. この こ と か ら,今 回 の 測 定 結 果 で は ΔPDと. ΔCNの. イ ヤ の 貫 入 深 さ と接 触 数 以 外 の 要 因 が す べ り摩 擦 の 大. す べ り摩 擦 に 与 え る影 響 は ほ ぼ3:1の タ イ ヤ の 貫 入 深 さの 影 響 が4分. の3程. 比 率 で あ り, 度 を 占め る こ と. を 示 して い る.. き さ の違 い と な っ て 表 れ て い る もの と推 定 され る.図 ‑3よ り ,中 央 道 と常 磐 道 の デ ー タ はBPNの 値 が他 と比 べ て 著 しく低 い こ と か ら,ミ ク ロ テ ク ス チ ャ に 関 す る 何 らか の 要 因 が す べ り摩 擦 に 影 響 を 及 ぼ して い る こ とが 考 え られ る.. (2)ミ ク ロテ ク ス チ ャ の 影 響 図‑7は,平. 均PDIと. した も の で あ る が,■. す べ り摩 擦 係 数 の 関 係 を 示 印 は 図‑3の. 中央 道 と常磐 道 の. そ こで,ICチ m単. ―5―. ッ プ の 微 小 な 傷 を検 査 す る た め の μ. 位 で 凹 凸 を 測 定 で き る レー ザ ー 光 線 を 用 い た 特 殊.
(6) 表‑4BPNの. 大 き さに よ る グル ー プ別 各 指 標 の算 出結 果. 図‑11微. 少 な凸部 の平 均突起 高 さと平均 突 起幅 の概 念図. 1個 所 に つ き1測 線10mmを1mm間 定 した.デ. 図‑10BPNと. 突 起 度 の関 係. 示 す よ うに 突 起 高 さ と突 起 幅. を 定 義 した.ま. 線 当 た りの極 大 値 の 数 の 合 計. た,1測. を 突 起 数 と し,図‑9に. 示 す よ うな個 々 の 突 起 高 さ を. 突 起 幅 で 割 っ た 値 を1測. 線 分 合 計 した も の を 突 起 度 と. 定 義 した.な. を 詳 細 に 調 べ た.は. 間 を 要 す る こ とか ら,測. い て,幅5cm,長. さ10cm程. 定個所 にお. 度 の 大 き さ の舗 装 表 面 の. お,実. 際 の デ ー タ の 読 み 取 りに は 大 変 時. み 読 み 取 りを行 っ た.1個. 定 した3個. 所 うち1〜2個. は,10測. 表 面 に1000オ. 取 り結 果 につ い て 整 理 した 内 容 を 示 す.表. コー テ ィ ン グ処 理 を 行 っ た.以. 上 の よ うな 処 理 を行 っ. た レ プ リ カ 材 に つ い て,図‑8に. 示 す よ うな位 置 の. 10mm×10mmの. 面 積 に つ い て 凹 凸 を 測 定 した,. 線 の 平 均 値 と して 表 示 し た.表‑4に. 読み. 中,BPN. の 大 き い グ ル ー プ と は仙 台 東 部 道 路 の デ ー タ で あ り, BPNの. 小 さい グ ル ー プ とは 中 央 道,常. で あ る.そ れ ぞ れ,8〜9個. ―6―. の. 当 た りの読 み 取 っ た デ ー タ. テ ク ス チ ャ の 状 態 を 樹 脂 製 レプ リカ 材 に よ り写 し取 り, ン グ ス トロ ー ム 程 度 の ア ル ミニ ウム の. 線測. 値 を 読 み 取 り,図‑9に. な 非 接 触 型 測 定 装 置 に よ り,ミ ク ロ テ ク ス チ ャ の 性 状 じ め に 現 地 のBPN測. 隔 で10測. ー タ処 理 した も の に つ い て 極 大 値 及 び 極 小. 磐道 のデー タ. の測 定 を 行 っ た..
(7) 図‑10は,BPNと り,BPNの. 突 起 度 の 関 係 を示 し た もの で あ. 大 き い グ ル ー プ(BPN大)と. ル ー プ(BPN小)で. 小 さい グ. は突 起 度 の 大 き さが 異 な る傾 向. を 示 して い る.そ. こ で,図‑11に. 形 状 に着 目 して,平. 示 す よ うに 突 起 の. 均 突 起 高 さ,平 均 突 起 幅 お よび 両. の グル ー プ の θはBPN小. のグ. ル ー プ の も の よ り大 き くな る傾 向 が 見 られ,こ. れによ. り計 算 され る斜 辺 長(表‑4の1/cosθ)が こ と を 示 して い る.こ. お い てPDIが1.1〜1.3の. は ギ ャ ップ 舗 装 の 領 域 で あ るが,必. 範囲. 要以 上 にマ クロテ. ク ス チ ャ を 大 き く して も タイ ヤ の 貫 入 深 さへ の影 響 が 少 な く,す べ り摩 擦 の 大 き さ を最 大 にす る適 切 な マ ク ロ テ ク ス チ ャ の 大 き さが 存 在 す る こ とを 示 して お り, 舗 装 の 耐 久 性 を 考 え た 場 合11),重 要 な 示 唆 で あ る.. 者 か ら得 られ る角 度 θの 関 係 を 調 べ た. この 結 果,BPN大. ま た,図‑4,5に. 長 くな る. の こ とか ら,微 小 な 突 起 の 斜 辺. (4)式 のSp(MICT)に れ るBPN=70程 Sp=1と. 関 して は,高. 度(一. 般 に は60〜80の. 見 な せ る が,BPN＜60の. は,Sp=0.4程. 速 道路 で通 常見 ら 範 囲)で. よ うに 低 い 場 合 に. 度 と な る(す べ り摩 擦 係 数 が15%程. 度. 長 と突 起 数 が ゴ ム が 微 小 な 突 起 を 滑 る 際 の 抵 抗 の 差 と. 低 く な っ た).こ. な っ て 表 れ る も の と推 定 され る.. ら得 られ る ヒス トグ ラ ム の み で は ミ ク ロテ ク ス チ ャ の. 以 上 よ り,表‑4の. 値 を用 い て 突 起 の 斜 辺 長 と数 の. 影 響 を 試 算 す る と,BPN小. とBPN大. (1/cosθ)の 比,2.20:2.79と 188よ. ロ ファイル の測定 結果 か. 影 響 を 把 握 で き な い 場 合 が あ り,プ. の 平均斜 辺 長. 個 所 と同 じ個 所 で のBPNの. ロフ ァイル の測 定. 測 定 が 必 要 で あ る.. 平 均 突 起 数(b)の 比,206:. り,斜 辺 長 と突 起 数 の 影 響 は,BPN小. とBPN. 4.ま. 大 の 比 で 見 る と0.84(=2.2/2.79×206/188)で. あ る.こ. れ は,実. の比 で あ. 際 に 測 定 され たBPN小. る0.77(=56/73)と. の た め,プ. は. とBPN大. ほ ぼ 同程 度 の値 で あ る.. とめ. 本 研 究 で は,定. 置 式 変 位 計 に よ り測 定 され た プ ロ フ. ァ イ ル か ら求 め た ヒス トグ ラ ム やBPNを. 用 いてす べ. 下回. り摩 擦 係 数 との 関 係 を 分 析 し,テ ク ス チ ャ が ど の よ う. る よ うな 小 さな 場 合 に は ミク ロテ ク ス チ ャ の微 小 な 凹. に 高 速 域 の す べ り摩 擦 に影 響 を 与 え る か を調 べ た も の. 凸 の 形 状 と単 位 長 さ 当 た りの 突 起 数 が 通 常 の 状 態 と異. で あ る.分 析 の 結 果,以. 今 回 の 測 定 結 果 で は,BPNの. 大 き さが60を. な り,す べ り摩 擦 係 数 の 大 き さ に15%程. 下 の 内 容 が 明 らか と な っ た.. 度 の影 響 を. お よ ぼす こ とが わ か っ た.. (1)ヒ ス トグ ラ ム か ら求 め た頻 度,PDI,とBPNか. ら. テ ク ス チ ャ の す べ り摩 擦 へ の 定 量 的 な 影 響 を 把 握 (3)テ ク ス チ ャ が す べ り摩 擦 に 及 ぼ す 定 量 的 影 響. す る こ とが 可 能 で あ る.. 本 研 究 で テ ク ス チ ャの 高 速 域 の す べ り摩 擦 へ の 定 量 的 な 影 響 を分 析 した 結 果 に つ い て は,(4)式. (2)タ イ ヤ の 貫 入 深 さ(マ. の よ うに ま. とめ る こ とが で き る.. 接 触 数(ミ. ク ロ テ ク ス チ ャ と 関 係)と. ク ロ テ ク ス チ ャ と関 係)が. 係 数 の 大 き さ に 影 響 を 及 ぼ す が,タ さ の 影 響 が 圧 倒 的 に 大 き い(全. (4). す べ り摩 擦 イ ヤ の貫 入 深. 体 の4分. の3程. 度. を 占 め る). (3)ミ ク ロ テ ク ス チ ャ に 関 して は 接 触 数 以 外 の 要 因 と. SR:す. べ り摩 擦 係 数(測. 定 速 度80km/h). して,微. SR(PD):マ. ク ロ テ ク ス チ ャ に 関 係 し,タ イ ヤ の 貫. の 数 量 が す べ り摩 擦 に 影 響 を 及 ぼ す 場 合 が あ り, BPNの. 入 深 さが す べ り摩 擦 に 影 響 を及 ぼ す 因 子 SR(CN):ミ. Sp(MICT):ミ. 少 な 凹凸 の形 状 や単 位 長 さ 当た りの突 起. ク ロテ ク ス チ ャ に 関 係 し,タ イ ヤ と. 大 き さ で そ の 影 響 を推 定 で き る.BPNの. 大 き さが 高 速 道 路 で 見 られ る 通 常 の 場 合 に は そ の. 路 面 の接 触 数 が す べ り摩 擦 に 影 響 を 及. 影 響 を 無 視 で き る が,BPN＜60の. ぼす 因子. に そ の 影 響 が 現 れ,す. ク ロテ ク ス チ ャ の 形 状 が す べ り摩 擦 に. よ うに低 い 場 合. べ り摩 擦 係 数 が15%程. 度低. くな っ た.. 影 響 を及 ぼす因子 5.お (4)式 の うち,SR(PD)の. 項 の 影 響 が 全 体 の4分. 程 度 と非 常 に 大 き い こ とが わ か っ た.タ. わ りに. の3. イ ヤの 貫入 深. す べ り摩 擦 は,タ. イ ヤ と路 面 の 接 触 時 の相 互 作 用 に. さを 表 わ す 凹 凸 の 大 き さ とす べ り摩 擦 の 大 き さ の 相 関. よ り発 生 す る も の で あ り,そ の メ カ ニ ズ ム は 複 雑 で あ. の 高 い こ とが 確 認 され た.ま. る とい わ れ て い る.本 研 究 で は,ゴ. り,テ. た,ヒ. ス トグ ラ ム 法 に よ. クス チ ャ の す べ り摩 擦 へ の 影 響 を 定 量 的 に 分 析. ムの性 状 をすべ り. 摩 擦 抵 抗 測 定 用 の 標 準 タ イ ヤ に 固 定 して,プ. ロ フ ァイ. ル を ヒス トグ ラ ム 法 に よ り分 析 す る こ と に よ り,テ. で き る こ とが 確 認 され た.. ―7―. ク.
(8) ス チ ャ が どの よ うに す べ り摩 擦 に 影 響 を 与 え るか を 調 べ た も の で あ る.そ の 結 果,従. 来,不. 5). Moore,D.F. : The Friction and Lubrication of Elastmers, Pergamaon Press, New York, 1972. 6). 大原. 明 確 あ るい は 定. 性 的 に 述 べ られ て い た テ ク ス チ ャ の 影 響 を あ る程 度 定 量 的 に把 握 す る こ とが で き た も の と 思 わ れ る. 今 後 は,本. 巻, 第9号,. 研 究 に よ っ て 明 らか とな っ た テ ク ス チ ャ. とす べ り摩 擦 の 関 係 を基 に,テ. 利 一 郎: 摩 擦 の 理 論,. 7). Clapp. クス チ ャを路 面管理 の. ,T. G.,. and. Approximating. る 予 定 で あ る.. Contract. 研 究 は 日本 道 路 公 団 試 験 研 究 所 が 実 施 し. Tire. た 共 同 研 究 で 測 定 した プ ロ フ ァ イ ル や ミク ロテ ク ス チ ャ な どの デ ー タ を利 用 した もの で あ る.共 の東 エ ン(株),コ. 8). マ ツ エ ン ジ ニ ア リン グ(株),福. 田道 路(株),ブ. リヂ ス トン(株)に. Science. Diringer,. K. T., of. Surface. 参考 文献 1). 土木 学会: 舗装機 能 の評 価法, P5, P73, Henry, J,J:. の 報 告,. 1992.5. 舗 装 路 面 のテ クスチ ャー とす べ り抵 抗 測. 定 の比 較 と基準 化 に 関す るPIARC国. 9). 日本 道 路 公 団:. 10). 和達. 際共 同実験 成果. Texture. for. Induced Interaction,. Vol. 16,. No. 1,. 1988 R. T.:. Predicting. the. Pavements Testing of. of. roadways: STP1013,. Skid. through Aggregates, International. ASTM,. P61•`76,. 日本 道 路 協 会 講 演 会 資料(斎 藤. 薫, 小 野 田. 技 術 書 院,. 1986. 10. 七五 三 野. 茂:. 三 樹,. 日本 道 路 公 団 試 験 法,. 十河. 清:. 1992. 4. キ ー ポ イ ン ト確 率 ・統 計, 岩. 波 書 店, 1992. 9. 和 夫 訳). 11). 皆方. P11〜12, 1996.4. 4). :. Method. Pavement. Bituminous. Technologies. a. C. T.. 1990. 2). 市原. and. of. TSTCA,. Laboratory Characteristics. Research. 3). Barrors,. Kelly,. Surface Tire. Technology, P2•`17,. Resistance. 感 謝 の意 を表 す. Validation. in. and. Accelerated. 次 第 で あ る.. A. C.,. Road Pressure. January-March,. 同研 究 参 加. 1995. Eberhardt,. Development. 指 標 の ひ とつ と して利 用 で き る よ うに 更 に 検 討 を進 め. 最 後 に,本. P587〜594,. 日本 ゴ ム 協 会 誌, 第68. 忠 雄, 七 五 三 野. 茂, 神 谷. 恵 三, 竹 田. ギ ャ ップ ア ス フ ァ ル ト混 合 物 の 疲 労 特 性 に つ い て, 土 光 之: 路 面 の す べ り, P12,. 木 学 会 第51回. P32,. P90〜91,. 年 次学 術講演 会講 演概 要集. 第5部,. 1996. 9. ア ス フ ァ ル ト舗 装 の テ ク ス チ ャ ー の 特. 性 とす べ り摩 擦 へ の 影 響 に つ い て, 舗 装 工 学 論 文 集, Vol. 1, P143〜150,. 豪 文:. 1996. 12. ANALYSIS ON VOLUMETRIC EFFECT OF SURFACE TEXTURE TO THE SKID RESISTANCE ON EXPRESSWAYS Shigeru. SHIMENO,. Kazumasa. KAWAMURA.. It is said that skid resistancehas closerelation to the macroµtexture. So far, volumetriceffectof surface texture to the skid resistancewas not clear. Therefore,we measured profilesby using stationary modelof profiler and analyzed volumetriceffectto the skid resistance. As a result, both penetration depth of tire which is related to the macrotexture and contact number generated by tire and pavement surface which is related to the microtexture,have influenceto the skid resistance and effectby former one occupiedthree fourth of total skid resistance. The shape property of microtexture also givesinfluenceto the skid resistance in case of very low BPN and the effectcan be predictedby magnitude of BPN.. ―8―.
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