．
1
論・
文】 日本建築学 会構造系論文報告築 第448号・
1993 年6月 Journal of Struct．
Canstr．
Engng，
AIJ，
No．
448，
June，
1993足 元
の
安定性
か ら
み た
床
の
か た
さ
の
評
価
方 法
に
関
す
る
研
究
’．
相
対 的評価方 法
の提示
層
STUDY
ON
AN
EVALUATION
METHOD
ON
HARDNESS
OF
FLOORS
FROM
・
．
THE
VIEWPOINT
OF
STABILITY
OF
FOOTING
．
Presentation
ofq
relative evaluation method，
小
野英 哲
＊，
高 橋 宏 樹
＊ ＊
Hidenori
ONO
andHiroki
TAKAH4SHI
1．
序 論・
．
近年， 転倒衝突時の安全性の確 保や，・
遮 音 性の向上な どを 目的と し て，
建 築 物 床 似 降 単に床 と呼ぶ ） を やわ ら か く す る傾 向が ある。一
方，
床のやわ、
らか さに よっ て は， 足 元の安 定 性 （以 降単に安 定 性と呼ぶ ）が失われ身 体 的 弱 者の場 合は転 倒 事 故の原 因に なっ た り，
車 椅 子 を 含む キャス ター
類の走 行 性が悪く なる， 歩 行 感が悪くな る， 家具が傾く などの 問題が生じる ことも多い。
これ らの問 題の う ち
，
安 定 性，
キャ スター
類の走 行性
に関して は問 題の重 要 性が指 摘さ れ ながらも調査，
研 究 例がな く，
未 解 決の課 題に な っ て い る。 特に歩 行 時の揺 動 感，
転 倒の し や す さ な．
ど に大き な影 響 を 与 え る安定性か らみ た床の か た さの問 題は， 影 響 を 受け や すい高齢者な どの身 体 的弱者が増 加する傾 向にあ る状況 に おいて， 健常者の場 合 も含め早 急に解 決 すべき
課 題とい えるQ 本 研 究は，
安 定 性か らみ た床の か た さ の課 題を解決す るうえで必 要 不 可 欠 と考える評 価 方 法につ い て考 究し，
基 礎 的 知 見 を得た結 果 を述 尽るもの であ り，一
部の概 要ら
The
purpose of this study is to present a relative evaluation method．
onhardness
offl
orsfrom
．
the viewpoint of stabillty of
footing
・
／
t
First
sensory tests onhardness
from
the viewpoint of stabihty were taken place to make psycho−
logical
scales with thirteenhealhty
men and．
seventeen samplefloors
．
Secondly
an apparatus to measure physical．
values offloors
which corresponded tQ the psycholo−
gical scales was developed
．
・
．
Finally
eyaluationindexes
which were c6mposed of the psychological scale きand the physical values，
and a measuring method of theph
’
ysical values were
presented
as a relative evaluationmethQd
．
KeyworUIS
：stability offooting ，PsycbOlogical
scale，
hardneSS offloor
，
ewatuation Ptethod 足元の安 定 性，
心 理学的尺度，
床のか た さ，
評 価 方 法 は 日本建築 学会 大 会に報告 し てい る1 ］・
2 ）。
2．
研 究の目的および 範 囲 本 研 究の 目的は， 安 定 性の観 点か ら床の か た さ の評 価 方 法を提 示するこ とにある。
こ こ で，
安 定 性の絶 対 的な評 価は，
年齢，
性，
身体条 件，
履 物な どに よっ て，
互い に高い相 関は あると 想定さ れるもの の， 大き く異な る可 能 性が
あ るの で，
夲
研 究で は当初か らこ れ らの要 因 をすべ て包 含す ること は せ ず，
足元の安 定 性か ら み た床の か たさの相対 的な評価方 法を 提 示す ることに目的 を限定 す る。
相 対 的 評 価 方 法を骨 子と し た上述の要因 を取り込 ん だ 絶 対 的な評 価 指 標を提 示する課 題は現 在 進 行 中で あ り，
現 時点で は今 後の課題と する。
な お， 安 定性は激しい運 動 動 作 を行 うスポー
ツ フロ ァ やマ ッ トなどの場 合 も重 要であるが，
本 研 究では対 象を 主に立 位や歩 行に供さ れ る床や歩 道に限定する。
ま た，
本 研 究の 目 的は床の材 料，
構 法にか か わ らず評 価で きる方 法 を提 示する ことにあり，
個々 の床の評 価あ ＊ 東 京 工業大学 工 学部建 築 学科 教授・
工 博 ＊i 東 京工業 大学工学部 建築 学 科 助 手・
体 育 修Prof
，
，
Dept．
of Architecture and Building Engineering，
Faculty of Engineering，
Tokyo lnstltute of Technology，
Dr．
Eng、
Resear
とh
Assoc
．
，
Dept．
of Arc揃 tecture and Bui且ding Engi皿eerlng，
Faculty of Enginee【ing，
「
TokyQ Institute ef Techno 】ogy
，
M．
Phys．
Educ
．
るい は安 定 性の高い床の設 計
，
開 発などは研 究の範 囲 外 とする。
なお，
か た さの ほかに安 定 性に大き な影 響 を与 え る凹凸に関し て は か た さと分 離 し て現在研 究 中で あ り3）・
4｝ ， 範 囲 外 と するた め，
本 研 究で は安 定 性に影 響 を 与える程 度 以 上の 凹 凸 を もつ床は対 象 外 と する。3，
既 往の研 究 床の か た さに関しては，
歩 行 感，
弾 力 性，
緩 衝 効 果な どの観 点か ら多く の研 究 例が ある が，
安 定 性の観 点か ら 床の か たさの評 価 方 法 を 考 究し た例は み あた ら ない。4．
研究方法の概 要 研 究 方 法の概 要は以 下の と お りであ る。 （1
）安 定性の異な る試料床を 用いて安定性に関す る 尺 度を構成す る。 （2 ） 床の安 定性測定装置を設計・
試 作し， 安定性に関 す る尺度と対応す る床の物理 量 を抽 出す る。
（3 ） 安定性に関す る 尺度と物理 量の関係を安 定性の相 対的評 価 指 標と して提 示 する。5．
安定性に関す る尺 度の構成 5．
1 安 定 性の反 応の抽 出 方 法に関する予備 的 検 討 本 研 究に おい て は， 安 定 性に関す る人 間 側の反 応 を抽 出し定 量 化 すること が重 要と な る。
安 定 性に関 する反 応 と しては，
心理 的 反 応，
生 理 的 反 応，
生 体 機 構 的 反 応が 考え ら れ る が，
いずれ が定量 化を行 う うえで有 効で ある かを知る た め に あ ら か じ め以 下の よ う な検討を行っ た。 まず， 筆 者 を含め た 数 人の判 断により安定性 が 明 ら か に異な る と認め られ た3つの試料床上で，
5人の健常な 成 人 男 子に立位，
歩 行の動作を行わ せ，
安定性の差 を明 確に感 じ ること，
つ ま り明 確 な 心 理 的 反 応が得ら れ るこ と を確 認し た。 つ ぎに同 じ条 件 下で，
生 理的 反応 とし て下 肢の筋 （大 腿 直筋，
大腿二頭 筋，
前 脛 骨 筋，
腓 腹 筋 ）の筋 電 図，
生 体機構的反 応とし て足 関 節の角 度 変 化，
重 心 動 揺 を検 出 したが，
ばらつ き が大きく， 動 作によっ て は 3つ の試料 床の間に明 確な差を検 出で き ない こと，
つ まり現 段 階で は定量化は非常に困難である こと を確認した。 こ のよう な結果 は，
ひ とつ には 刺 激 その ものが 微 妙 な た め 生 理的，
機 械 的， 物 理 的 測 定か ら反 応を抽 出す ること が 困難なこ と，
ひとつ には生 体 反 応 を 抽 出する方 法が未 成 熟なこ と か ら生 じ るものと推 定で き る。
以 上か ら本 研 究で は，
安 定 性に関 する人 間 側の反 応 を 心 理的反応を用い て定量化す ること と し た。 な お，
こ の 種の課題に心 理的反応を用い る ことの問 題を指摘する旨 もあ る が，
生理 的 反 応あ るいは生 体 機 構 的 反 応の アウ ト プッ トと し て 心理的反応が位 置づ け ら れ ること が精 神 物 理学の分野で は一
般的になっ て いること，
筆者の一
部ら の既 往の研 究でも心 理 的 反 応 を用い ることの妥 当 性 を証 明し ているS）−
8，こ と な ど か ら，
大き な問 題は ない といえ る。
5．
2 構 成する尺度の項目 お よ び官能 検 査手法 心 理 的 反 応 を用いて安 定 性に関 する尺 度 を構成す る た めの官 能 検 査の概 要 を表一
ユ に示 す。
構 成す る尺 度は大き く安 定 性の感 覚上の相 対 的 序 列 を 示す安定 性感 覚尺度および安 定 性に対す る総 合 的な評 価 を示す安 定 性 評 価 尺 度， 床の安 定性に起 因す る疲労の程 度を示す長 期 疲 労予測尺度， 捻 挫な どの傷 害の発 生の し や す さを示す傷 害 発 生 予 測 尺 度の 4つ の尺 度 を構成す る こ と とし た。
表一
1 官 能 検 査の概 要 評 価 検 査 項 目 感 覚 安 定 性 評 価 長 期 疲 労 予 測 傷 粤 発 生 予 測 尺 度 構 成 手 法 標準 試料 床 （試 料 床NαDと の 比 較による系列範 ちゅう法 絶 対 判 断によ る 系 列 範 ちゅう法 こ の床の上で （ ） すると き この 床の上で （ ） すると き こ の床の上で長 時 間 （ ）する こ の床の上で （ ） すると き 足 元の安 定性 は 標 準 床 と比 較 足 元の安 定 性 は ど うです か．
と した ら足 元の安 定 性の観 点 足元の安 定 性の観 点 からど う してど うです か．
か ら ど うです か．
です か．
非 常に低い 非 常に気にな る 非 常に疲 れそう 非 常にけがを しそ う 判 断 範 ちゅう か なり低い かな り気にな る かなり疲 れそう か な りけがを しそ う や や低い や や気に なる やや疲 れそう や や けがを しそ う ど ち ら ともい え な い ほ と ん ど 気 に な ら な い ほ と ん ど疲れ な さ そう ほ と ん どけがを しなさ そう やや高い 全 く気に な ら な い 全く疲 れな さ そう 全 くけがをし な さ そう かなり高い 非常に高い 立 位 立 位 立位 歩行 動 作 片足 立 ち （閉眼） 歩 行 歩 行 段 差 降 り 歩行 段 差 降 り 段差降り 履 物 硬 底 紳 士靴13 名，
ス リッパ 7名，
くっ下7名 検 査 員 21〜
29 歳 の成 人 男子2
官 能 検 査 手 法 としては
，
安 定 性 感 覚では標 準 試 料 床と の比 較による系 列 範ちゅ．
う法，
安 定 性 評 価，
長 期 疲 労 予 測， 傷 害 発 生予測で は絶 対 判 断に よる系 列 範 ちゅう法と し，
そ れ ぞれ表Tl に示す判 断 範ちゅう を用い て検査員．
に 口頭で答え てもらうこと と し た。
齟
5．
3試 料 床 設 定
，
試 料 床と して表
一2
に示 し た17
種を設定し 。 試料 床を設定す るに あ たっ て は安 定 性 を左 右す る様々な か た さ を もつ 試料群とするこ と， すべ り具合の不都 合によ り 安 定 性の判 断に影 響を与え ない床と す ること， 検査期間 申 性状が変化しないこ とな ど を考 慮し た。
試 料 床の大き さの最 小 値は，
不 安感 な ど をいだ かずに 安 定 性の判 断 を 行 うのに十 分な大き さで ある約50cm
× 50cm と し た。 な お，
つ ねに同じ刺激と な る よ うに，
各 試 料 床ご とに足が接 する位 置は一
定と し た。．
な お，
．
試料床は床 面の高さ を同一
に し た補助床の中央 部に設置し検査に供す るこ と と し た。
ま た，
段差降りの 場合は， 高さ25・
cm 幅 60 c皿 の 段 差の下 に試料床を設 置 し検 査に供す ること とした。
5．
4 検 査 員の選 定．
検 査 員と して健 常な成人男 子 13名 （年 齢21〜
29歳 〉 を選 定した が，
安 定 性に関 する判 断の相 対 的 傾 向は年 齢，
身体 条 件，
性によっ て異な ら ない こと が予 想さ れ る ので，
表一
2 試料床の概要．
単位 （皿 ） −’
2一
314一
5．
5．
7一
899一
一
一
一
一
一
．
一
−
Ol 1 且 12 13141516．
］7 床 下 地 コ ンクリー
ト床 下地 束立床 下地 （ウ眇ン樹 脂束 ＠440） 根 太床 下地 （鍾製 根太 ＠450） 根 太 床 下 地 （鋼製 根 太＠60e） 床 仕 上 げ クッ シ ョ ン材（厚16）＋ ビ≧ ルシー
ト（厚2） 仕上げ材なし カー
ペ ッ ト（厚4）．
，
カー
ペッ ト（厚L4） クッ ション材（厚 15） クッション材 （厚16）”
クッショ
ン材（厚30） クッション材 （厚30）＋カー
ペット（厚 14） クッ ショ
ン材 （厚1の＋ クッション材（厚5の クッション材 （厚15） ＋クッション材 付 きフロー
1丿ングボー
ド（厚16） クッ ション材 （厚10）＋クッ ショ ン材 （厚 7 ） ＋クッション材 付きフ ロー
1丿ングボー
ド（厚18） 合板 （厚 9 ）＋ビニ ル シー
ト（厚 2 ） 合 板 （厚14）＋クッショ ン材 （厚7） ＋カー
ペ ット（厚16 ） 合 板（厚12）十カー
ペッ ト（厚12）．
合 板 （厚 12）＋ビニ ルタイ ル（厚 2 ） 合 板（厚9）．
合 板（厚9）＋クッショ ン材（厚8） ＋ カー
ペ ット（厚14） 相対 的な評価 方 法の提 示 を 目 的と し た本 研 究の段 階にお いて，
検査 員を成人男 子 に 限 定す ることに不 都 合は な い とい え る。 な お，
特に高 齢 者や身 体に障 害 を 持っ た人々 を対象と した検査は絶対評 価を得る う えで重 要で あ る が，
検 査が可能であ る かどう か など を含めて；今後の課 題 と するこ と と し た。1
5，
5動
作
お よ．
び履 物の選 定．
1．
『
安 定 性の感 覚に関 する官 能 検 査 を行う際の動 作は，
日 常的に よ く行わ れ る立位 （両足 立ち）， 歩 行お よ び段差 降りとし， さらに 日常 的な動 作では ないが容易に行え る 最 も不 安 定な動 作の ひ．
と’
つ どして 目 を 閉じ た状 態での片 足立ちを加え，
合 計4種と し．
た。． 1
．
安定性の評価につ い て は，「
、
日常的に よ く行わ れ る動作 である こと を考 慮し，
安 定 性 評 価では立 位，．
歩行，
段差 降り， 長期疲労 予 測で は立位， 歩行， 傷害 発生予 測で・
は 歩 行 澱 差 降り と し た。
・
い
．
1
］．
履 物は
．
成 人 男 子が最 も一
般 的に装 着する硬 底 紳‡
靴，
ス リッパ および くつ 下とし た。 なお，
ハ イヒー
ル や特 殊 な形態 を有す る履 物を対象と し た検査 は絶 対 評 価 を 得る 表一
3 分散分析結果’
．
硬．
底 紳 士 靴F
ス リ ッ パ く つ 下 尺 度 動 作 項 目 分散 比 寄与 率 分散 比 寄 与率 分敬 比 寄与 率 主 効 果 42．
695”
了3．
＆8瓢．
31，
610胃
80．
且7瓢．
22．
958層
73．
26瓢 立 位 個人差 2．
173’
1．
56瓢P．
腰
．
，
1，
426， ，
．
0．
4騙幽
2・
53す、
．・
．
鬯
噛
2．
05鮖 主 効 果 30．
228”
56．
38瓢 25，
96『．
73．
74駕「
P，，
43．
406”
B3．
15鰭 片 足 立 個 人差 2．
257’
2．
28瓢・
1，
囓
9．
「
41719・
4，
39瓢 3．
97γ 2．
34瓢 安 定 性．
感 覚 主 効果 26，
61760．
73駕．
32，
．
9昌789・
33鬼・
幽，
28，
578冂
78．
43写 歩 行 個 人 差 4．
45γ 612
，
．
56男 』65．
1．
D7男．
L4500．
52瓢 主効 果 44，
505’
71．
5を曳130
．
9m”
．
79．
29匿噌
39，
976”
81．
ll瓢 段 差 降，
辱
個 人 差曽
曽
「P5
，
409”
5．
8礦‘
2，
033 【．
10瓢 5．
且90”
3．
49瓢 主 効 果，
・
39驢曾
．
553’
1
71P25
．
9D瓢．
．
640”
70．
99彫 21．
205”
72．
35彫 立 位 個人差 2．
758’
P
、
2．
46髯 8，
188鬨
7，
77瓢 1．
9271．
24瓢 主効果 3β・
493”
67．
08髯 16，
08r6 蕁．
64弩 且6，
364”
．
．
一
．
一
．
一
55，
98鰯一
一
一
匿
．
匿
．
安 定 性 評．
価 歩 行一
−
側 人 差 5．
895”
「
「
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6．
94瓢 4，
308’
▼
75
，
23瓢 1．
5340，
87覧 主 効 果 55．
924”
76、
07胃 20，
363η
69．
53髫 25．
138”
．
．
．
一
．
一
．
一
71，
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匿
一
匿
．
匿
冒
段 差 降 個 人 差 5．
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4，
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424門
6．
06κ 主 効果 14．
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34瓢 15．
831噂
64．
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監3亨
290【
．
63、
33瓢．
長 期 疲 労 予 測 立 位．
一
個 人 差．
2圏
．
063卩
幽
・
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．
83瓢 3，
573”
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16冤 o．
3呂9． 一
且，
3娚 主効果 22．
582「，
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・
8蹄曽
．
曽
PlL327
”
1 ．
58．
li瓢，
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19・
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71．
35 覧 歩 行 個人 差 3．
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5，
5隅・
1．
里B9．
1oL11
．
40瓢．
qgOO．
13瓢 主効果 20．
47r．
53．
47髫 18．
752”
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37瓢 22，
D22謄
69．
90箔 傷 害 発 生 予 測 歩 行り
個 人 差 5，
25『 8幽
．
η 駈 5．
3】5”
6．
05瓢・
5，
467”
5．
57駕 主効 果．
22．
024帥
52．
38瓢．
15．
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65，
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184”
71．
5嬬 段 差 降 個 人差齢
曽
．
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’
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36髫「曾
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2，
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21郎「
噛
曹
98
，
047η
・
．
9，
P，
7，
51男“
：危 険 串5Xで有 意圃
：危wa率ISで 有 意3
一
表
一
4 安定性 感 覚 尺度値相互の相関係数動 作 立 位 片 足 立 ち 歩 行 段 差 降 り
履 物 硬 底 靴 λリァパ くつ 下 硬 底 靴 スll7バ くつ 下 硬 底靴 スリ7バ くつ下 硬 底靴 スリ，バ
くつ下 o
．
aglo．
8540．
9を30．
856O．
8590．
857D．
9560．
897O．
9280．
937o．
960段 差
降 り スリ7ハ
9O ．
9220．
8910．
9正70．
8BOO．
8980．
853O．
9420．
938O．
9260．
964硬 底 靴 O
．
9420．
9000，
927o．
924o．
9190．
873o．
9530．
93監 o．
924くつ下 0
．
968o、
9420，
922o．
9300．
9590．
9580．
9540，
942 歩 行 スリ7バ o．
964o，
9η 0，
9470．
920O ：9740．
929O．
948硬 底 靴 O
．
9600．
9290，
954o．
93了 0．
9310．
925 くつ下 0．
966o，
9軒 0．
952O、
9460，
957 片 足 立 ち スリ7バ o．
9840．
988o，
9670．
953 硬 底靴 O，
936o，
9230，
935 すべ て危 険 率1％ で有意 くつ下 0．
968a．
951 立位 スリフバ 0．
965 評 価の 尺度 値 相 互の相 関係 数 表一
5 評 価の尺 度 値の相 関 係数 動 作 立 位 歩 行 段 差 降 り 履 物 硬 底靴 スリ7バ くつ下 硬 底 靴 スリ7バ くつ下 硬 底 靴 スリ，バ くつ下安 定性評 価 と長 期疲労予測 0
，
946o，
940O．
9660．
932O．
892，
O．
969一
一
一
安 定 性 評 価 と傷害発生 予 測
一
一
一
o，
914O．
899，
0．
976O．
90星 o．
983o．
991長 期 疲 労 予 測と傷害発生 予 測
一
一
一
0．
9890，
9《4o．
9B2一
一
一
安 定 性 評 価 尺 凌 値 相互 の相 関 係 数段 差 降 り 歩 行 立 位 動 作
卿7バ くつ下 硬 底範 スリ7バ くつ下 硬 底靴 λり7バ くつ下 展 物
0
．
9550．
9640．
9750，
921o．
914O．
9510．
840o．
B7亘 硬 底 靴0
．
9570．
950Q・
9170．
895o．
9410．
857o，
B94 スリ7バ0
．
9560．
9D8o．
9310．
9440．
855o．
go5 くつ下 段 差 降 り「
O
．
§54o．
950o．
975O，
9060、
922 硬 底 靴 O．
9350，
963o．
9480，
919 スリ7バ 歩行 ぺ て危険率1％で有 意 0．
9B3O，
927o．
971 くつ下 0，
9340．
969 硬底 靴 立 位 0．
934 スリ7バ 長 期 疲 労 予 測 尺 度 僅椙互の相 関 係 数 傷害発生予測 尺度 値 相 互の相 関係 数 歩 行 立 位 動 作 スリ7バ o．
957 スリ7バ くつ下 硬 底 靴 潮 7バ くつ下 履 物 歩行 硬 底 靴 o，
9530．
95i0
．
9540．
9390．
9590．
908O，
946 硬 底 靴 くつ下 o．
920O．
B66o．
919D
．
920o．
9230．
9340．
923 スリ7バ 歩 行 段 差降 り
ス IJ7バ 0
．
931O．
902D．
936O．
955o
．
9320，
913O．
969 くつ下 硬 底 靴 O．
916O．
8950．
942o．
9且70．
9270
．
886．
0、
910 硬底 靴 履 物 くつ下 刈7バ 硬 靴 靴 くつ 下 スリ7A’
o．
9正9 対7バ 立位 動 作 歩 行 段 差 降 り 時 点で 行うこ と と し， 今 後の課 題 とし た。
5．
6 検査の 経過，
結果お よび尺 度の構 成 5．
2−
5．
5の 条 件 の ほ か， 試 料 床のす べ り ， 温 冷 感，
発 音 などは判 断に入れ な い よ う教 示し て検 査 を行っ た。 検 査は温 度 20℃ ± 2°
C，
湿 度50
％ ±5
％RH
の 宮 能 検 査 室で 疲 労，
倦 怠など が生じ ない よ うに各 検査員 ご と に7
日間か ら10
日間に 分割 して 行っ た。 検 査 終 了後， 検 査 の有 効 性 を確 認す る た めに行っ た分散分 析の結果を 表一
3に 示す。
主効果は すべ て に おい て 危 険 率1
％ で有意であ り，
設定 し た試 料 床 間に有 意 な刺 激の 差が存 在 し，
検査が 十 分有効 で あっ たこと が わ か る。
ま たい くつ か の 個 人 差も危 険 率1％ あ るい は 5％ で有 意で あ り， 判 断に個 人 差 が存在 し たこ と は明ら か で あ る が，
個人差の寄 与率が主 効 果と 比較して極め て小さ く， この種の 検 査で は通 常 有り得 る個 人 差である こと か ら，
尺 度を構 成す る うえ で大き な問題 と は な ら ない とい え る。
以 上の検 討 を 行っ一
4
一
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一 試 料床陬一
4−
3−
2−
1 0 1．
2 3 4 安 定性が低い ∠一
安 定 性 感 覚 尺 度7 安定性が高い 図一
1 安定 性 感 覚 尺 度線 図．
た後， 検 査 結 果を月
ヨい て，
尺 度 構 成 理 ：mP ）に 従い，
安 定 性に関す る尺度 を 構 成し た。
5．
7 考 察安 定 性 感 覚 尺 度 値に関 し尺 度 線 図 を 図
一
1に，
動 作 間 および履 物 間の相 関 係 数を表一
4に示し た。
図お よ び表 よ り各 尺 度 値 間の相 関が高く，
動作
’
や履 物の違い によ る部
料 床の安
定 性の感 覚 上の序列の差 異は ほ と ん ど み ら れ な い ことが わ か る。
同 様の こと は安 定 性 評 価 尺 度，
長 期 疲労予測 尺度お よ び傷 害 発生予 測 尺 度につ い て も当ては ま り，
図一2
お よ び表一
5から わ か る よ うに各尺 度 値相互の相 関は高く，
かつ履物あ るい は動 作が異’
なっ て も互いに高い相 関 関係 に ある ことが明 確とい衆
う。 さ らに，
安 定 性 感 覚 尺 度と安 定 性 評 価 尺 度との関係の一
例を図一
3に示す が，
’
両 者の対 応は明 確で感覚上 不安 定な床は評 価におい て も不 都合
で あるこ と が わ か る。 な お紙 面の都 合 上 図は省 略す．
る．
が，
他の関 係におい て も同・
様の結果が得ら れて い る。
これ らの ことは，
安 定 性からみ たか．
た．
さ を測 定 する装 置 を設 計・
試 作し物 理 量 を抽 出 する際，
本 研 究の範 囲 内 で は動 作や履 物ご とに測 定 条 件を設 定す る必要はな く，
任 意の ひとつ の条 件で．
すべ て の場 合に対 応 可 能であ るこ と，
さ．
ら に は安定 性感覚 尺度に対応する物理 量 で安定性 評 価，
．
長期 疲労予測およ び傷 害 発 生予測の各尺度 を表 示 で きる可 能性が高い ことを示 唆し てい る とい え る。
6．
安 定．
性 感 覚 尺 度と対 応 する物 理 量の設 定 6．
1．．
既 往の研 究におい て提 示 さ れ た か た さに関 す る 物 理 量の検 討 1 9 117正 71681216 13」
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14415518 ・ 試料床底靴 ス リッノ くつ下 位 立
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試料床M 一 〇 1 2’
3 4 ら 6 けがをしそう∠一一
傷 害発生 予 測 尺 度一
一
一
7rけがをしな さ そう 図一
2 評価尺度 線 図 床．
の か た さに関する物 理 量の中 で安 定 性か ら み た か た さ と 深い関係が あ る と想 定され る物 理 量とし て は，
歩行 感や転倒衝 突時の安全性の観 点か ら提 示 されたい くっ か の物理 量 が あげら れ る。
本研 究 では こ れ
う
の物 理 量（p
適 用 性を あ らかじ め検 討 す る 必要が あ る た め，
種々提 案さ れて いる物理量の うち，
人間の反 応 との対 応を明 確 にしで いる点で， 筆 者の一
部 らが提 示し て い る物理 量 を代表と して，
寮
定 性 感覚尺度 を表 示する可 能 性を検討．
し たL
ま ず立位を含む
番
行威
の観卓
か ら，
．
P
未’
a
）がた さ を表 示す る物理 量 を，
図一
4 に示す歩行時の床の か たさ測 定 装 置．
を 用い て求めた図一
5に示．
す床の 荷重・
時 間 曲 線，
変 形・
時間 曲 線か ら床の 変 形エ ネル ギー
（UFi
｝と，
床の 変5
る ロ る む る
’
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4−
20 2−
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20 2 4 安 雕 が 低い∠一
安雛 驢 腋一
7 安 定 性 齲 い すぺて危険率1％ で有 意 図一
3 安 定 性 感 覚 尺 度と安 定 性 評 価 尺 度 との 関係の一
例 1．
変 位変換器 2，
変 位 変 換器 取 り付 け 座 3．
重錘 取り付 け座 4、
重 錘 取り付魯ナ座 上 下ハ ンドル 5．
シ ャ フ ト 6．
重錘取 り付け座 支持架台 7．
重 錘誤落下 防 止 用 安 全装置 8．
電磁石 9．
重 睡 10．
ゴ ム ば ね 11．受 け 板 12．
荷 重変 換 器 13．
荷重板 図一4
歩 行 時の床のか た さ測定 装置の概 要（
嗣 鯉 ） 80 4000 5 曾渓
2・
5 D，
0 0，
0 DR ｝ 80 60c 鯉 40 顴 20 0O．
OO O．
2 0．
4 時 間 （s， 囮 u，、
O．
6 1．
25 2．
50 3．
75 変 形（皿 ） 図一一
5 荷 重・
時 閊 曲線，
変 形・
時 間曲線お よ び荷 重・
変形曲線一
6
一
3馨
卜
單 爿・
鐸 週 麒 二 覃 嶺 報 賀 幤 弼 度 越 囈 劇 展 琳4
剽 個 構 ● ● ●● ● ●8
●ee ・ ● ■ 0
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5 1．
0 1．
5 2，
0 【昭（UF■−
8DにXD冐・
TR一
聖
） 図一
6 安 定性感覚尺度と物 理fi
log〔Um−
8Dn ×D，・
Ti ］ ）との 対 応の一
例 昌 80 ◎【
oo 5誓
650皿 1 23 4 1．
電磁石 2，
頭 部モデル 3．
加 速 度 計 4．
頭皮代替用ゴ ム 5．
支 持フ レー
ム 6．
移勁用 車 輪 図一
7 転 倒 衝 突 時の床の か た さ測 定 装 置の概 要 60 G 40 ） 罰 20 0 0 20 40 60 80 時 間 （ms ） 図rB 加 速 度・
時間曲 線 形の 復元re
｛D
。）お よび床の変 形の復 元 速 度（D
尺・
丁訪を 算 出し，Ul
− 8
DRX
DR ・
Ti
’と し て抽出し た1°）・
］1 ］ 。 安定 性感覚尺度と物理量10g
（UF
一8D
，×D
，・
Tfit
）と の対 応の一
例 を図一
6に示す。
全 体 的な対 応はあ る とい え る が，
詳 細に み た場 合ばらつ く部 分 も あり，
安 定 性か らみ た試 料 床の序 列 を 説 明 する に は十 分とは いえ ない こ と が わ か る。 つ ぎに，
転 倒 衝 突 時の安 全 性の 観 点か ら床の かた さ を 表示す る物理 量 を，
図一
7に示す転 倒衝突時の 床のか た さ測定装置を用いて求め た図一8
に示す床の加速度・
時 間曲線か ら，
最大加速度 （Ama
．）と して抽出し た IZ ） 。4 二 齷 る 坦 暇 枢
卜
， 0 罎 爿・
溝 唖 醪 弼 匿 駅 鹽 坦 假 嵐」
−
2 朗 二講
一
4 。 4。 8。 、2。 、6。 Amax （G） 図一
9 安 定 性 感覚尺度と物理fi
Amaxとの対応の一
例 安 定 性 感 覚 尺 度と物 理 量Amax
との対 応の一
例を 図一9
に示す．
が両者の対応は明確でな く，Amax
で は 安 定 性 感 覚 尺 度 を 十 分に説 明 で き る と はい え ない こと が わ か る。O
．
ま り，
歩 行感や転 倒 衝突時の安全 性を表 示 す る床の鉛直方向の変形挙動 か ら求め た物 1．
床 5．
分 度器 9．
荷 重 微調 整ハ ンドル 2．
荷 重 板 （7x7 ） 6．
コイ ルばね．
10．
ガイ ドレー
ル 3．
重 錘 （44 ） 7，
荷重 読 み 取 り用スケー
ル ll．
ロー
プ 4．
シャフ ト 8．
シ ャフ ト傾 斜 用ハ ン ドル 】2．
重 錘 受 ii 板 図一10
安 定 性か ら み た床の か た さ測 定 装置の概 要 理 量 だ げで は，
安 定 性 を より よ く表 示す るこ と はできず，
安定性に関与す る床 側の新たな物 理 量 を 模 索す る必要が あ る とい え・
る。
6．
2 物理 量 お よび物理 量測 定 方 法の 基 本 構 想、
・
6．
1の 検 討 結 果か ら新た な物理量 を検 討す るこ と と し，
官 能 検 査 時の検 査 員の床の挙 動に関 す る 感 想 お よ び 検 査 時の床の挙 動の観 察 結 果か らつ ぎ の よ うに物理量お よ び物 理 量 測 定 方 法を構 想し た。
足 元の安定性を左 右 する要 因とし て着 地 時の床の沈 み 込み と，
床上にお け る 足元の傾き やすさが重要と想定さ れ た ため，一
定 荷 重 載 荷 時の床の鉛 直方 向の変 形量 と床 上に直 立す る物 体を一
定 量 傾ける の に必 要な引張 力 を物 理 量の基 本とす る こと と し た。
また， こ れらの物理 量 を 求め る際 さ ま ざ ま な条 件はで き るだけ実 情に即し たも の とする必 要があ る が，
5．
7に述べ た よ うに，
足 元の 安 定 性の感 覚上の序 列に は，
立 位の よ うな静 的な状 態で も 歩 行や段 差 降りの よ うな動 的な状 態で、
も大き な差 異が み ら れ ない の で，
物理 量 を求める測 定 装 置を設 計・
試 作す．
る 際には 測定お よ び 精 度の確 保 が 容 易 な 静的な条 件を取 り入 れ ること と し た。
6．
3 物理量 測 定 装置の設 計・
試 作お よ び 測定 方 法の概 要β
．
2’t，
C述べた概 念で図一
ユ0．
に示し た 床の安 定性 測 定 装 置 を設 計・
試 作し た。
本 装 置は荷 重板を有す る シャ フ ト と シャフ トを支持す る左 右の コイル「
ばね，
お よび ガ イ ド レー
ル と な るフ レー
ムで構 成さ れてい る。
床の 鉛 直 方 向の変 形 量 （以 下，Dm
。x と す る）を 測定 する ための荷 重 板とし て は，
既往の研究” ） に準じて直径 7cm の 円盤 を試み たが， シ ャ7．
トを傾か せ る際に円 形 で は バ ラ ン ス を保 持 する観 点か ら不 都 合なこ と が判明し た の で，
7cm × 7c皿 の正方形 と し た。
ま た．
，
載 荷 荷 重 は立 位 時に片 足にかか る体 重応歩 行や段 差 降り・
な どの動 作時の荷重の増 分を考 慮し全 体で 47kgf （シャ フ ト部 分 の重 量 ：3k9 ，
重 錘 重 量 44 kg）と した。 傾き や す さ を示す引張 力 （以 下，F
と す る）は，
シャ フ トを右 側に一
定 角 度 （5
°
）傾け た際の右 側のコ イルば ね に か か る力 （FR
）と左 側の それ （FL
）との差 と して求 め ら れ る ように なっ て い る。
傾ける角 度を5°
と し たの は，
本 研 究で設 定した試 料 床に お い て F の差が最 も大 き く・
得られた角 度で あっ た ことによる。
シ ャ フ トは床 上 に垂直に設 定するが， やわら か い斥
で は直立し に く い の で，
あ らか じ め左 右の コ イル ばね に は 2kgf
の張 力 をか け シ ャ フ トを安 定さ せるよ うに 工夫し てある。
シ ャフ ト を引 張る際の載 荷 点の 高さ は荷 重 板の底 面か ら8ユ cm と し た。 測 定 方 法は以下の ど お り で あ る。
まず 床上に フ レー
ム と シャ フ トを設 置し，
重 錘に よる 載荷を行わ ない状態での シャ フ トの高さ方 向の位 置の目 盛りを 読み取 りD
ユと す る。
その後シャフ トに 44kgf を 重 錘に よ り載 荷 し，
同様たシャ フ トの 目盛り を読み 取 りD2
とする。 最 大 変 形 量P
（cm ）はD2 − Dl
に よっ て示さ れ る。 つ ぎに重 錘 を載 荷し た状 態で シ ャ フ ト傾 斜 用ハ ン ドル を用い て シャ フ トを右 側に 5°傾け，
F
（kgf） を求め る。 以上が概 要であ る が，
すべ ての仕様は立位 時の人 体 側 の条件お よび安定性感覚 尺度との対応を検 討し な が ら多 くの試 行を繰 り返 しな が ら決 定し た もの である。6．4
物理 量 の設定 6．
2に述べ た方 法で試 料 床の Dmax お よ びF を 測 定 し，
安 定 性 感 覚 尺 度との 対 応を検 討し た。まず，
・
Dm。
x お よ びF
単独で対応可能 か ど う か検討し7
42024202420242024
’
蘆
嘉
躍
ー
肇
鬱
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枢ー
島
｝
蠢
禦．
饐
為 ト ー 章 倡．
謬 殫 屡 想 鰻 儒 瞑 ヒ 駅 鹽 組 製 胴」
”
2．
掣 ≦ 製 單一
4 鰡 殺 O l 2 3 4 Dmax 〔 ） 図一
11 安定 性感覚尺度と Dmaxとの対 応の一
例 4 2 0 β 匝 るト
單 伺。
纛 奥 醪 靼 恨 粥 爆 叱 獄 踵 蝿 破 脳〈
−
2 蛆3儻
一
生
2．
1 。 、 2 F （ f＞ 図一
12 安定性感覚尺 度と F と の対 応の一
例 硬 底靴 スリ7パ くつ下1聰
丶
・9
●曳、
、
、
1噌
鹽
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、
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涼、
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零
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蒐
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、
、
、
ひ一
、
● 画。
丶、
、
o、
、
丶
Q 鴨焼
、
、
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ζ。 丶 賦・8
｛
、
、、
一
、
’
丶
‘．
● ＼ ＼ 軌
鞠
、
、 A
海
． P亀
、
、
、
9 ひ』
軸 、 箔 ∂9、
、
●rr
’
亀、
气． ● も訣、
、
つ 立 位 片 足 立 ち 歩 行 段差 降 り一
〇．
8 0．
0 0．
8−
0．
8 0．
O D．
＆−
0．
8 0，
0 0．
8 ）agiO（D田ax／Dref−
O．
2F／Fref＋O．
3）図
一
13 安定 性感覚尺度と 物 理 量loglo（Dmax／D
．，−
O．
2FIF ．，十 〇
．
3）と の対 応 た結果，
図一
11，
12に一
例を示し た よ うに単 独で は対 応 し き れ ない こと が判 明し た。 つ ぎに安 定 性は沈込み量と傾 き や す さ を複 合した物 理 量で表 示で き る 可能性が あ る との 想定の も と に，Dmx
8
一
＋a・
F （α ：定 数）な る物 理 量 を設 定 し， 最 も対 応の よ い物 理 量と して の a の値 を安 定 性 感 覚 尺 度 との回 帰 分 析 に よ り種々検 討 した結 果，
a＝−
O．
2と した D／
Dref
