(57)【要約】      （修正有）【課題】折れや繰り返し曲げに対する耐性を直接定量する。【解決手段】繰り返し曲げ試験装置を用いれば、簡易な構造でありながら、材料に対し、折れと繰り返し曲げられる負荷を自動で付与し、折れと繰り返し曲げに対する疲労耐性を直接定量することができる。その結果、当該材料を保護するための新たな材料の保護効果の検証や、また、繰り返し曲げに対する疲労耐性の高い材料を開発するに当たって有用である。【選択図】図７
2008241401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸方向に一定の振動数で動作する動作部および２枚の板状体および前記板状体の一端部同士を固定する固定部材を有することを特徴とする、繰り返し曲げ試験装置。
【請求項２】
前記固定部材がボルトおよびナットを含むものであることを特徴とする、請求項１に記載の繰り返し曲げ試験装置。
【請求項３】
前記２枚の板状体の固定部材が蝶番であることを特徴とする、請求項１に記載の繰り返し曲げ試験装置。
【請求項４】
前記板状体が１つ以上の孔を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の繰り返し曲げ試験装置。
【請求項５】
繰り返し曲げが負荷される試料断片の支点間距離が２０から６０ｍｍである、請求項１から４のいずれかに記載の繰り返し曲げ試験装置。
【請求項６】
前記振動数が１から３Ｈｚであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の繰り返し曲げ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内腔を有する管状体等の成形品の繰り返し曲げによる疲労耐性を直接定量するための繰り返し曲げ試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミドエラストマーなどを用いた成形品は数多く製造され、使用されている。成形された形態は、板状体、棒状体、内腔を有する管状体などさまざまである。内腔を有する管状体については、電線の被覆材料から医療用に至るまで用途は多岐にわたる。これら成形品の中には、用途の性格上、繰り返し曲げられる負荷を受けたり、折れが生じる局面で使用されることもしばしばである。例えば電線などの被覆材料として使用される管状体の場合は、管状体が折れ、繰り返し曲げられる負荷が継続されると、折れた箇所に亀裂が生じ、被覆対象の材料が露出してしまうことで被覆効果がなくなってしまう。従って、折れ、繰り返し曲げといった負荷に対して耐性を有する材料を作製する必要があるが、一方で、折れと繰り返し曲げによる疲労耐性を直接定量する装置がないことが課題となっている。医療用途に用いられる管状体においても、患者の体内に埋め込んで使用される場合は、患者の体動によって、折れ、繰り返し曲げによる疲労を受けることがある。そのため、埋め込み用の管状体にさらに保護用の管状体を被せるなどの対策がとられることもあるが、これらの対策効果を定量する装置が無いという点では、先の被覆材料の場合と同じである。疲労耐性を測定する装置としては、管移植片の脈動耐性を測定する装置があるが（特許文献１）、これは管移植片を膨張並びに収縮させる方式をとるもので、折れと繰り返し曲げによる疲労に対して耐性を測定する装置は確認されていない。
【特許文献１】特表２００６−５０９５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では、上述した問題を解決するため、繰り返し曲げに対する疲労耐性を測定する装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１．同軸方向に一定の振動数で動作する動作部および２枚の板状体および前記板状体の一端部同士を固定する固定部材を有することを特徴とする、繰り返し曲げ試験装置。
２．前記固定部材がボルトおよびナットを含むものであることを特徴とする、前記１に記載の繰り返し曲げ試験装置。
３．前記２枚の板状体の固定部材が蝶番であることを特徴とする、前記１に記載の繰り返し曲げ試験装置。
４．前記板状体が１つ以上の孔を有することを特徴とする、前記１から３のいずれかに記載の繰り返し曲げ試験装置。
５．繰り返し曲げが負荷される試料断片の支点間距離が２０から６０ｍｍである、前記１から４のいずれかに記載の繰り返し曲げ試験装置。
６．前記振動数が１から３Ｈｚであることを特徴とする前記１から５のいずれかに記載の繰り返し曲げ試験装置。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の繰り返し曲げ試験装置により、簡易な構造でありながら、試料片の折れと繰返し曲げられる負荷に対する疲労耐性を、一定の振動数、支点間距離で定量することが可能となり、繰返し曲げられる負荷に対して耐性の高い材料、成形体の開発に大きく寄与することが期待できる。また、耐性を高めるための目的で使用される保護材料を開発する上でも、本装置により繰り返し曲げ耐性を定量することによって、その保護効果を定量することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の実施態様の一例を図を用いて、以下に説明をする。
【０００７】
図１は本発明における、同軸方向に一定の振動数で繰り返し動作可能な装置の一例を示す。図１において、１は同軸方向に繰り返し動作が可能な装置、１（ａ）はその上面図、１（ｂ）は正面図、１（ｃ）は側面図である。２は動作部、３はピン、４は槽である。同軸方向に繰り返し曲げ動作が可能な装置１は動作部２が同軸方向に動作する。ピン３は円柱状の部材であり、装置１と動作部２のそれぞれに備えられており、両者で一組となっている。図１においては３組のピンが示されているが、ピンの数は特に限定しない。槽４は水や生理食塩液などの薬液からなる液体を充填するポケットとなっている。繰り返し曲げ試験の環境条件を実際の使用環境により近づけたい場合は、この槽４に目的とする流体を入れて試験を行うことができる。１から４の原材料は特に限定はしないが、ステンレスなどの金属、又はアクリルやポリプロピレンなどの樹脂からなることが好ましい。
【０００８】
図２は図１で示した同軸方向に一定の振動数で繰り返し動作可能な装置１における、動作部２の動作方向を示している。同軸方向の動作を実現させる方法は特に限定されないが、モーターの回転運動を歯車等を介して同軸方向の動作に変換する方法が一般的である。
【０００９】
図３は２枚の板状体と、板状体を一体化するために使用する固定部材（ワッシャー９、ナット１０、ボルト１１）である。板状体は上板状体５と下板状体６で構成され、各々ひとつ以上の大小の孔を有する。板状体の原材料は特に限定はしないが、ステンレスなどの金属、又はアクリル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂からなることが好ましい。孔（大）７は特にピン３を挿入するために付与され、孔（小）８はカテーテルを固定する際に使用する。図には例示していないが、その他大小の孔が別途付与されていてもよく、大小の孔は、本繰り返し曲げ試験が槽４に流体を充填した状態において実施される場合は、繰り返し曲げ動作によって生じる流体の抵抗を軽減する役割を果たすことができる。ワッシャー９、ナット１０、ボルト１１は上板状体５と下板状体６の固定部材である。固定部材の原材料は特に限定はしないが、ステンレスなどの金属であることが一般的である。
【００１０】
図４の（ａ）は上板状体５と下板状体６をワッシャー９、ナット１０、ボルト１１を用いて固定した状態を示す上面図であり、（ｂ）は開き角が（ａ）と異なる図である。上板状体５と下板状体６の固定方法としては、まずボルト１１を下板状体６の孔（大）に通し、ついで、上板状体５の孔（大）に通す。その後ワッシャー９を上板状体を通した後のボルトに被せ、ナットを２つ使い、ナットを互いに締め合わせて固定する。図示はしていないが、ナットについては、雄、雌のルアーテーパーを有するナット２つを用いた固定法を採用すれば、より高い固定力を得ることができる。固定部材によって固定された２枚の板状体は図４の（ａ）、（ｂ）のようにその開き角を自由に変えることができる。
【００１１】
図５は、試料を図４の一体化された板状体に固定手段１４で固定した状態を示し、試料片１３は中央部付近で完全に折れ曲がった状態にある。ここで、試料は内腔を有する管状体である。固定手段は特に限定しないが、金属片やナイロン、ポリエチレン、ポリアミドなどの樹脂からなる糸状体で固定してもよい。また、管状体である試料の耐性を測定する場合は、内部に流体を封入し、両端を封止させておけば、繰り返し曲げ試験が進行し、試料に折れを付与した箇所から流体の漏れが発生した場合の検知をより容易にさせることが可能である。漏れを確認する方法としてはとくに限定はしないが封止した端部の一方から圧縮空気を一定の間隔で送り込むことで漏れの有無を確認することもできる。
【００１２】
図６は、図５における試料片１３の折れ曲がりを解除した状態を示している。図６における距離Ａが繰り返し曲げ試験における支点間距離となる。距離Ａのちょうど半分の位置で試料片は折り曲げられる負荷を受けることになる。支点間距離は特に限定はしないが、２０から６０ｍｍであることが好ましく、３０ｍｍであればより好ましい。
【００１３】
図７（ａ）は、図５と図６で示した、試料片１３を、図４の一体化された板状体に固定した状態からさらに、図１に示した同軸方向に振動可能な装置に取り付けた状態を示している。図５、図６を図１に示した装置にとりつける方法としては、一体化された２枚の板状体に付与された孔（大）７部に、図１の装置のピンを挿入させることで達成できるが、特にこの方法には限定されない。
【００１４】
図７（ｂ）は、図７（ａ）においては試料片１３が完全に折り曲げられているのに対し、試料片１３の折れ曲がりが解除された状態を示している。図７（ａ）と図７（ｂ）の状態が繰り返されることにより、試料片には繰り返し曲げられる負荷が付与される。繰り返し曲げる負荷の頻度としては特に限定はしないが、振動数が１から３Ｈｚであることが好ましい。繰り返し曲げを行っていくと、ある繰り返し曲げ回数において、試料片１３の折れ曲がった部分で破断する。これが当該試料の折れと繰り返し曲げに対する疲労耐性として判断できる。また試料が被覆材料などの管状体の場合は、折れ曲がった部分の谷となる側から流体の漏れが発生する。この漏れが発生するまでの繰り返し曲げ回数を記録すれば、それが当該資料の繰り返し曲げに対する疲労耐性であるとして判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】同軸方向に繰返し動作が可能な装置の上面図（ａ）、正面図（ｂ）、横面図（ｃ）である。
【図２】図１の装置について、同軸方向に動作を行っている状態を示す上面図である。
【図３】２枚の板状体と板状体を一体化するために使用する固定部材（ワッシャー、ナット、ボルト）を示す上面図である。
【図４】一体化された２枚の板状体を示す上面図（ａ）並びに板状体同士の開き角を自在に変えられることを示す図（ｂ）である。
【図５】試料片を、図４の一体化された板状体に固定した状態を示す上面図であって、試料片は中央部付近で完全に折れ曲がった状態にある。
【図６】試料片を、図４の一体化された板状体に固定した状態を示す上面図であって、試料片の中央部付近は折れ曲がりを解除された状態にある。
【図７】図５、図６のように組み立てた部材における孔（大）７を、図１の装置におけるピン３に取り付けた状態を示す上面図であって、装置の動作に伴って、試料片が繰返し曲げられる状態を示している。
【符号の説明】
【００１６】
１（ａ）  同軸方向に繰り返し動作が可能な装置の上面図
１（ｂ）  同軸方向に繰り返し動作が可能な装置の正面図
１（ｃ）  同軸方向に繰り返し動作が可能な装置の側面図
２  動作部
３  ピン
４  槽
５  上板状体
６  下板状体
７  孔（大）
８  孔（小）
９  ワッシャー
１０  ナット
１１  ボルト
１２  一体化された２枚の板状体
１３  試料片
１４  固定手段
【図１】
2008241401.tif 000003
【図２】
2008241401.tif 000004
【図３】
2008241401.tif 000005
【図４】
2008241401.tif 000006
【図５】
2008241401.tif 000007
【図６】
2008241401.tif 000008
【図７】
2008241401.tif 000009