JPH0545959Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はハードコンタクトレンズまたはハード
コンタクトレンズ用材料の耐衝撃性比較試験機に
係るものであり、ハードコンタクトレンズの微小
な耐衝撃性の差を比較測定可能としたハードコン
タクトレンズまたはその材料用の耐衝撃性比較試
験機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来ハードコンタクトレンズはPMMA（ポリメ
チルメタクリレート）を素材として使用し、比
重、屈折率、光線透過率、吸水率、酸素透過係数
等の材料諸物性を測定し表示してきた。しかし、
PMMAは有機ガラスとして広く一般に普及して
いるため、機械的性質に関しては既存データに負
うところが大きく、あえて測定表示するものでは
なかつた。

近年PMMAに代り酸素透過性の向上したハー
ドコンタクトレンズが種々開発され、市場に定着
し始めてきている。これらは酸素透過性ハードコ
ンタクトレンズと呼ばれ、角膜への酸素供給が
PMMAのハードコンタクトレンズより優れてい
るため、角膜の酸素不足から生ずる種々の障害発
生が少なく、安全性の高いコンタクトレンズであ
る。しかし酸素透過性が向上するにつれて機械的
強度は低下する傾向にある。今後酸素透過性は更
に向上して行くことが予想され、機械的強度の測
定、評価は素材の開発及びコンタクトレンズの評
価に重要な意味をもつものと思われる。

現在機械的性質としては、材料評価の耐擦傷性
としての表面引掻き硬さ、破壊強度に関連する物
性として各種押し込み硬さまたは剛さが測定され
てはいるが、コンタクトレンズ取り扱い時に発生
する衝撃力に対するコンタクトレンズの抵抗を評
価する方法が確立されていないのが現状である。

従来既製の打撃槌式衝撃試験機を使用し、コン
タクトレンズ材料の評価を行なうことも為されて
きた。（JIS Ｋ 7111参照。） 該試験機は打撃槌（ハンマ）及び置針を具備し
ており、一般の硬質プラスチツクの試験を目的と
するものである。このような試験機においては、
試験片の指定寸法がコンタクトレンズに比べて非
常に大きく、それに対して打撃槌も重量が大きい
ものが使用されている。

しかし、この試験機をコンタクトレンズにその
まま用いたのでは、コンタクトレンズに対して打
撃槌の重量が大き過ぎるので、コンタクトレンズ
の機械的強度の差が、測定結果として表れない。
そこで、コンタクトレンズの耐衝撃性を比較評価
するためには、コンタクトレンズに対応して打撃
槌の重量も小さくする必要がある。

しかし、コンタクトレンズの耐衝撃性を比較評
価し得るくらい打撃槌を小さくすると、コンタク
トレンズを破壊した打撃槌によつて置針を動かす
ことが出来ないという新たな問題が生ずる。この
ような問題が生ずる理由は、もともと打撃槌の重
量が小さい上に、上記試験機においては、コンタ
クトレンズを破壊したハンマの運動エネルギーを
置針の運動エネルギーの変換させる必要があるこ
とから、この変換の際、大きなエネルギーの損失
を起こすためである。

このような上記の試験機では、コンタクトレン
ズの耐衝撃性を精度良く比較評価できないという
問題点があつた。

また、上記試験機の所定の測定方法に従う場合
においても、コンタクトレンズを構成する材料ど
同一の材料について指定された大きな寸法の試験
片をわざわざ作製しなければならない上に、コン
タクトレンズそのものの耐衝撃性を比較評価でき
ないという問題点があつた。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来技術の事実に鑑み、本考案者らは鋭意
努力した結果本考案を完成するに至つた。

即ち本考案の目的はハードコンタクトレンズま
たはその材料を試験片に用い、耐衝撃性を比較評
価できる機器を新たに考案し提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、上記目的を達成するためになされた
ものであり、一方向のみ回転可能な回転軸を有す
る回転軸受と、 一端部が前記回転軸受の回転軸に取り付けら
れ、他端部がハードコンタクトレンズ又はその材
料からなる試験片を、回転・落下により打撃す
る、前記回転軸を中心として回転可能に保持され
た角度指示針を兼ねる打撃槌と、 該打撃槌の振り角を測定するための目盛盤と、 前記試験片を保持する試験片保持台とを具備す
ることを特徴とする耐衝撃性比較試験機である。

〔作用〕

本考案の耐衝撃性比較試験機によれば、一方向
にのみ回転可能な回転軸を有する回転軸受を使用
し、この回転軸に取り付けられた打撃槌が指示針
を兼ねているため、コンタクトレンズを破壊した
打撃槌の運動エネルギーがそのまま指示針の運動
エネルギーとなり、従来の試験機において起きた
エネルギーの損失がない。また、その回転軸が一
方向のみ回転可能であるため、その回転軸に取り
付けられた打撃槌は振り上がつた最高点で停止
し、逆行することはない。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例の耐衝撃性比較試験
機の正面図であり、第２図はその側面図である。
以下、これら図面を参照しながら本考案の一実施
例を詳述する。

図において、符号１は台座、符号２は前記台座
１に立設された支柱、符号３は前記支柱２に取り
付けられた目盛盤、符号７は前記支柱２に取り付
けられた一方向のみ回転可能な回転軸７１を有す
る回転軸受（以下、一方向回転軸受という。）、符
号４は前記一方向回転軸受７の回転軸７１にその
一端部が取り付けられた打撃槌、符号５は前記台
座１上に固定された縦、横、垂直の各々直交する
三方向に移動可能なテーブルであるｘ，ｙ，ｚ位
置調節機構、符号８は前記ｘ，ｙ，ｚ位置調節機
構に付設された試験片保持台である。

前記台座１には、高さ調整用の足１１，……，
１１が取り付けられ、また、図示しないが、水平
度を確認するための水準器が設けられている。

前記台座１には、取り付け台５０を介してｘ，
ｙ，ｚ位置調節機構５が固定されている。この
ｘ，ｙ，ｚ位置調節機構５は、ｘ方向（横）位置
調整部５１、ｙ方向（縦）位置調整部５２及びｚ
方向（高さ）位置調整部５３から構成されてい
る。これらｘ，ｙ及びｚ位置調整部５１，５２及
び５３は、それぞれ固定台５１ａ，５２ａ及び５
３ａに可動台５１ｂ，５２ｂ及び５３ｂが移動自
在に取り付けられたものである。そして、それぞ
れの調整用ねじ５１ｃ，５２ｃ及び５３ｃを操作
することにより、前記ｚ方向位置調整部５３の可
動台５３ｂに回転ドラム５３１を介して取り付け
られた試験片保持台８のｘ方向、ｙ方向及びｚ方
向の位置が調整できるようになつている。なお、
前記回転ドラム５３１は前記ｚ方向位置調整部５
３の可動台５３ｂに固定された保持枠５３２に回
転調節可能に取り付けられ、固定ねじ５３３によ
つて固定できるようになつている。

前記回転ドラム５３１の一方の端面（第２図中
右端面）にはＬ金具５３４が固定され、このＬ金
具５３４上に試験片保持台８が固定されている。

この試験片保持台８は、第２図に示されている
ように、略直方形状をなし、その上部に紙面に垂
直方向に貫通する円形孔８１が形成されている。
この円形孔８１の上部が該試験片保持台８の上端
面に連通されて開口溝が形成されている。また、
前記円形孔８１の下部には断面長方形状をなし、
紙面に垂直方向に貫通する打撃槌通過溝８２が前
記円形孔８１の下部と連通して形成されている。
そして、前記円形孔８１の底部に試験片たるコン
タクトレンズが載置できるようになつている。こ
れにより、前記打撃槌４が前記円形孔８１、開口
溝及び打撃槌通過溝８２を紙面に垂直な方向に通
過して前記試験片を打撃できるようになつてい
る。なお、この試験片保持台８の形状・大きさ
は、試験片の形状・大きさに応じて適宜選定され
る。また、前記試験片保持台８の材質は例えばプ
ラスチツク、金属、セラミツクス等で構成でき
る。

前記打撃槌４は、第１図及び第２図に示される
ように、例えば、略短尺状の平板が好ましく、そ
の一端部は一方向回転軸受７の回転軸７１に取り
付けられている。その他端部は、試験片を打撃す
るためのものである。なお、この打撃槌４は、例
えばアルミニウム、チタン等の金属製が適当であ
り、機械的強度にすぐれた比較的軽量の材料で構
成されている。また打撃槌４は各種長さのものに
随時交換できる構造になつているのが好ましい。
さらに打撃槌４は、その平面上の位置（打撃槌の
持ち上げ、打撃、振り上がりという動作に支障を
来さない位置）で、かつ他端部側に荷重取り付け
用の穴４１を有している。この穴４１を有してい
ることから、この穴４１の種々の位置に例えば錘
等の荷重を付設することにより、試験片に対する
打撃衝撃力を調節可能にすることもできる。この
ような構造の打撃槌を使用した場合には、打撃に
よる衝撃エネルギーを、打撃槌４の長さ、荷重重
量（荷重の大きさ）及び荷重の取り付け位置、打
撃槌４の振りおろし位置（持上角度）によつて調
節することが可能となる。

前記支柱２は、略長方形状をなしたアルミニウ
ム等の板状体であり、その下部を前記台座１に固
定金具２１によつて垂直に固定されている。

この支柱２の上部には前記一方向回転軸受７が
固定されている。この場合、該一方向回転軸受７
の回転軸７１が水平となり、かつ、該軸７１に一
端部が垂直に固定された打撃槌４の他端部が、前
記試験片保持台８の円形孔８１等を通過できるよ
うに調整可能な位置関係になるように固定され
る。すなわち、前記打撃槌４を前記一方向回転軸
受７の回転軸７１を中心に回転したとき、前記打
撃槌の他端部が前記試験片保持台８の円形孔８１
に載置された試験片を打撃できるような位置関係
に調整できるようになつている。なお、この調整
は前記ｘ，ｙ，ｚ位置調節機構５によつて行われ
る。また、回転軸７１は、従来より周知のものを
用いればよく、例えば日本精工株式会社発行のカ
タログ、「NSKワンウエイクラツチ」（1984年７
月）に記載されているワンウエイクラツチやラチ
エツト等を用いればよい。特にワンウエイクラツ
チは回転摩擦係数が小さいことが知られている。

前記支柱２の上部には、前記一方向回転軸受７
の後方に、該一方向回転軸受７の回転軸７１と垂
直に、かつ打撃槌４と平行に、円盤状の目盛盤３
が取り付けられている。また、この目盛盤３に設
けられた目盛は、第１図に示すとおり円周状に形
成されている。さらに、目盛盤３は、円周状目盛
の中心と回転軸７１の中心とを実質的に一致させ
て取り付けられている。前記目盛盤３は打撃槌４
の停止位置（打撃槌４を持ち上げた位置及び打撃
槌４の振り上がつた位置）を角度（各々持上角度
及び振り上がり角度）によつて測定するためのも
のであり、通常分度器目盛を設けて使用される。

上述の一実施例の耐衝撃性比較試験機によれ
ば、以下のようにして試験を行うことができる。

まず、試験片として、例えば、ハードコンタク
トレンズ材料を外径８〜10mm、厚さ0.1〜１mmの
円板に加工し、表面及び周辺部を滑らかに仕上げ
たもの、またはハードコンタクトレンズを準備
し、その試験片を前記試験片保持台８の所定位置
に載置する。

次に、前記試験片保持台８の位置を前記ｘ，
ｙ，ｚ位置調節機構５によつて調整し、前記打撃
槌４の他端部が試験片の所望の打撃点を打撃でき
るようにセツトする。

次いで、打撃槌４を手で回転させて持ち上げ、
所定の位置（所定の持上角）にピンで保持する
（図示せず。）。

しかる後、ピンを取り去り打撃槌４を自然回転
落下させる。

これにより、該打撃槌４は前記一方向回転軸受
７の回転軸７１を回転中心として回転しながら落
下し、試験片を打撃破断した後、慣性により余つ
たエネルギー相当分だけ反対側に振り上がり停止
する。

この停止位置を、目盛盤３の目盛を用いて試験
片保持台８の位置からの角度（振り上がり角度）
によつて読み取る。

上述のようにして対照サンプル又は比較サンプ
ルと同一条件で繰り返し測定することにより、耐
衝撃性を比較することができる。試験片の破壊に
要したエネルギーが大きい程、即ち耐衝撃強度の
大きい程、振り上がり角は小さくなる。従つて振
り上がり角の値が小さい程耐衝撃性は大であると
いえる。この値は耐衝撃性の絶対値を表すもので
はなく、あくまで他との比較による相対値であ
る。

上述の一実施例には、以下の利点がある。

すなわち、置針を使用せず、一方向のみ回転可
能な回転軸を有する回転軸受を用い、この回転軸
に取り付けられた打撃槌が指示針を兼ねているた
め、コンタクトレンズを破壊した打撃槌の運動エ
ネルギーがそのまま指示針の運動エネルギーとな
り、従来の試験機において起きたエネルギーの損
失がない。それゆえ、コンタクトレンズのような
軽くて小さい試験片についてもその耐衝撃性を比
較評価することが可能である。

また、ｘ，ｙ，ｚ位置調節機構及び回転ドラム
を具備していることから、試験片保持台を自在に
動かすことが可能である。それゆえ、試験片に対
する打撃位置及び打撃方向を所望する位置及び方
向に設定して耐衝撃性を比較評価することができ
る。

〔考案の効果〕

本考案の耐衝撃性比較試験機によれば、コンタ
クトレンズ材料のみならず、ハードコンタクトレ
ンズそのものについても耐衝撃性を比較評価でき
る。

従つて、本考案の耐衝撃性比較試験機は市販の
ハードコンタクトレンズの評価あるいはコンタク
トレンズ製造上の品質管理等に有益であるととも
に、コンタクトレンズ素材開発、デザイン開発に
おいて、材質及び形状の違いによる耐衝撃性評価
と改善に役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の耐衝撃性比較試験
機の正面図、第２図は一実施例の側面図である。 １……台座、２……支柱、３……目盛盤、４…
…打撃槌、５……ｘ，ｙ，ｚ位置調節機構、７…
…一方向のみ回転可能な回転軸を有する回転軸
受、８……試験片保持台、４１……荷重取り付け
用の穴。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一方向のみ回転可能な回転軸を有する回転軸
   受と、 一端部が前記回転軸受の回転軸に取り付けら
   れ、他端部がハードコンタクトレンズ又はその
   材料からなる試験片を、回転・落下により打撃
   する、前記回転軸を中心として回転可能に保持
   された角度指示針を兼ねる打撃槌と、 該打撃槌の振り角を測定するための目盛盤
   と、 前記試験片を保持する試験片保持台とを具備
   することを特徴とする耐衝撃性比較試験機。 (2) 打撃槌が、金属製の平板であり、長さの異な
   る打撃槌に交換することが可能な打撃槌である
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の耐衝撃性
   比較試験機。 (3) 打撃槌が、荷重取り付け用の穴を有し、荷重
   及び／又は荷重取り付け位置を変化させること
   により、衝撃力を調整することが可能な打撃槌
   である実用新案登録請求の範囲第１項又は第２
   項記載の耐衝撃性比較試験機。