FORM TECH REVIEWvol28

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■12345 ■]N 86421236789 ]% %] 0■nnD■ ■■■■■異方性の評価■4時間 [s][ F力擦摩D動変数係擦摩5tD[ [ 5垂直荷重 D動変数係擦摩00■noitcirf fo tneiciffeoC図10■接触曲率半径と摩擦係数変動の関係 図7■摩擦力の測定例 nmin■■■■■負荷荷重が摩擦係数に及ぼす影響■■図■に荷重の変化が摩擦係数の変動■に及ぼす影響を示す．図中には実験結果とモデルの解析結果と併せて示す．荷重が■■■■以上の場合には荷重とともに変動■が増加する傾向がみられ，解析結果と定性的に対応することがわかる．その一方で，荷重が小さい場合は傾向が大きく異なった．例えば雰囲気中の水分が凝集して液架橋力を作用させ，摩擦係数が大きくなるなどの報告もあり，乗越え説以外の摩擦要因の影響が大きくなったと考えられる．■■■■　■曲率半径が摩擦係数に及ぼす影響■■図■■は接触部の曲率半径が摩擦係数の変動■に及ぼす影響を示す．図中には実験結果とモデルの解析結果を併せて示す．解析結果では荷重にかかわらず粒径が小さくなるにつれて摩擦係数が大きくなっていったが，実験結果では■■■のときのみ解析結果と同じ傾向の結果が得られ，それ以外のときはあまり良い一致を見なかった．この理由として，粒径が小さいほど介在するゴミ等の影響を受けやすく，接触状態が理想とは異なる結果となったと考えられる．■■図■■には，主題となっている摩擦異方性に接触部の曲率半径が及ぼす影響を示す．解析では粒径が小さくなるにつれ異方性比の値が大きくなる傾向がわかっている．実験結果では■■■のときに解析結果と同じ傾向が得られ，荷重が異なる場合は，接触状態が異なってしまったと考えられる．すなわち，荷重が■■，■■■■の時はゴムへの食い込みが大きすぎて異方性が得られず，また，■■■の時は荷重がPDMS板４．実験結果 ■図■は測定した摩擦力の生データを示し，駆動開始後の10接触領域図■■荷重と摩擦係数変動の関係■理論値接触曲率半径 R [mm]理論値図■ff■■■■■■■の場合の接触状態（続き） 摩擦力の時間的な変動を示したものである．測定開始■秒後のしゅう動開始とともに摩擦力は上昇し，ピークを過ぎた後はほぼ一定の値を保った後，約■秒後のステージ停止に伴って摩擦力は小さくなった．しゅう動開始時のピークは静摩擦に相当するものであり，また，停止後にゆっくりと摩擦力が小さくなる理由は駆動部の弾性変形がゆっくりと回復するためと考えられる．このようなデータの変動と定常摩擦力の値を以降で議論する．■■摩擦力を押付け力で割った摩擦係数で以降の議論を進めるが，図■のような変動を想定すると変動の大きさを指標の一つとして考える必要がある．そこで図■中に示すような式で求められる摩擦係数の変化率■に着目し，種々の因子によってどのように変化するかを調べ，乗越し項を始めとする摩擦メカニズムに関する議論を進めることとする．■図■■摩擦係数の変動例■Parametermin5 mm7060504030201000706050403020100- 57 -R = 0.15R = 0.25R = 0.5R = 2.5R = 5.010 [N]W15W=1W=5W=10W=15