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TESTING MACHINE FOR EVALUATING DYNAMIC CHARACTERISTICS OF NANOFIBER achieved

Patent code P07A010601
File No. NI0500048
Posted date Oct 4, 2007
Application number P2005-271282
Publication number P2007-085737A
Patent number P4660762
Date of filing Sep 20, 2005
Date of publication of application Apr 5, 2007
Date of registration Jan 14, 2011
Inventor
  • (In Japanese)榎本 祐嗣
  • (In Japanese)高柳 良太
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title TESTING MACHINE FOR EVALUATING DYNAMIC CHARACTERISTICS OF NANOFIBER achieved
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tensile tester capable of precisely measuring the dynamic characteristics, such as tensile deformation strength, fracture strength, creep deformation strength of a fragile fine wire, in an arbitrary environment.
SOLUTION: The tensile tester is constituted so that a support 9 and a beam 10 are provided fixedly on the stand 4 of a balance 1, in a state that is unrelated to the weighing surface 3 of the balance 1, automatic stages 11 and 12 are attached to the beam 10 in a vertically movable manner, an upper clamp 15 for fixing the upper part of a fine wire sample 100 is attached to the movable part 11 and a lower clamp 16 for fixing the lower part of the fine wire sample 100 is attached to the weight 17 that is mountable on the weighing surface 3.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


マイクロ・ナノテクノロジー分野において、材料の利用形態の一つにファイバーがある。ファイバーとして、動植物の天然繊維あるいは人工合成繊維が利用されるが、それらの単繊維は微小で脆弱なものが多い。これらの力学強度の測定には、引張り試験機が利用されている。従来の力学特性評価試験機は、ファイバー試料の両端をクランプしておき、クランプの一方に接続したロードセルで、ファイバー試料が変形・切断するまでの引張り荷重あるいは一定の荷重を負荷し変形量の時間変化をロードセルにより測定している。かかる従来のロードセル式引張り試験機は、荷重分解能は高々0.5mg程度であり、極細で脆弱な繊維の測定には分解能が足りない。



ロードセルを使用せず、天秤を利用した引張り試験機が、特許文献1に開示されている。この引張り試験機試験機は、荷重手段として水を注入するものであり、水の受け入れ容器としての荷重容器14、水の注入器17、水平器19など、精密な部材を必要とし、複雑な構成となっている。



また、市販の引張り試験機は大気中で実施されるよう構成されているため、液体環境におけるファイバーの力学強度への影響を調べるには不向きである。さらに、脆弱なファイバー試料をクランプすることが難しいので接着剤でホルダーに止めることになるが、流動性のある接着剤は、しばしばファイバー試料の上部を止める際、接着剤が下のファイバー試料に流動して付着するおそれがある。



【特許文献1】
特開2004-109065号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、ナノファイバー等の微細な線条の引張り変形強度、破壊強度、クリープ強度などの力学特性を精密に測定するための特性評価試験機に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
細線条試料の破壊強度を含む力学特性を、前記細線条試料を垂下して測定する力学特性評価試験機であって、天秤の架台上に該天秤の秤量面とは無縁に支柱および梁が固設され、該梁に上下方向に可動な自動ステージ、その可動部に取り付けられ、前記細線条試料の上部を挿入し接着剤で固定するための細孔が端面に形成されている上部クランプ前記細線条試料の下部を挿入し接着剤で固定するための細孔が端面に形成されている下部クランプとを具備し、前記下部クランプが取り付けられた錘が前記秤量面に戴置されて、前記上部クランプと前記下部クランプとに両端が固定された前記細線条試料の力学特性が前記錘を含む重量の減量に基いて測定可能とされ、かつ前記上部クランプが、クリック屈曲機構を持ち、前記細線条試料の垂下方向に対して90度以上屈曲可能であることを特徴とする力学特性評価試験機。

【請求項2】
 
該上部クランプから該下部クランプまでを跨って覆い、開閉自在な液溜めスリーブを有することを特徴とする請求項1に記載の力学特性評価試験機。

【請求項3】
 
該液溜めスリーブ内に液体が溜められていることを特徴とする請求項2に記載の力学特性評価試験機。

【請求項4】
 
該錘と該秤量面との間が、マグネットチャックで固定可能であることとし、前記錘の総重量は電子天秤の最大荷重よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の力学特性評価試験機。

【請求項5】
 
該上部クランプ、または/および該下部クランプが可動ステージに取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の力学特性評価試験機。

【請求項6】
 
該上部クランプ、該下部クランプ、該錘が軸対象の形状をなし、固定された細線条試料の引っ張り軸がこれらの重心上にあることを特徴とする請求項1に記載の力学特性評価試験機。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005271282thum.jpg
State of application right Registered
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