歩 道 舗 装 材 の 摩 擦 係 数 測 定 試 験 機 に 関 す る研 究
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(2) ま た,歩. 行 サ イ ク ル に 忠 実 で 精 密 な シ ミュ レ ー シ ョ. ン の 具 体 的 な 内 容 と し て は,. 擦係 数 測定 試験 機 の 開発. (1)試 験 機 の 開 発 条 件. a)普 通 の 靴 を 使 っ て 測 定 で き,靴. を 交 換 で き る こ と,. ま た 靴 の 角 度 が 垂 直 方 向 に25.,水. 平 方 向 に360°. 歩 行 時 の 滑 りを評 価 す る方 法 の一 つ と し て,舗 装 面 と靴 底 の 静止 摩 擦 係 数 を測 定 す る方 法 が あ る.摩. 変 更 可 能 な こ と.. 擦 係 数 の 評 価 に は,舗 装 表 面 の乾 湿 状 態 や 埃 の 有 無,. b)垂 直 方 向,水 平 方 向 の 力 が 人 の 歩 行 に 合 わ せ て 変. テ ク ス チ ャー,舗 装 面 の傾 斜 度 や靴 底 材料 の 材 質,. 更 で き る こ と. c)約0.5m/secま. 3,摩. 歩 行 の状 況 や歩 行 速 度,歩 行 者 の体 力 な ど多 くの 要. で の 滑 り速 度 で 滑 り出 す 瞬 間 の 最 大. 静 止 摩 擦 係 数 と動 摩 擦 係 数 が 測 定 で き る こ と.. 因が 関係 して い るが,こ れ らの 要 因 を全 て試 験 機 の 中 に組 み込 む こ とは 出来 な い.ま た,歩 道 で 滑 りが. d)靴 を 床 に 着 地 させ る 時 間 が 短 い こ と.. 発 生 しやす い状 態 を考 え る と,雨 の 日に濡 れ て い る. e)滑 り良 くす る 材 料 を ま く こ と が 出 来 る こ と.. 平 滑 な 舗 装 面 上 を急 い で歩 いて い る場 合 が 多 い.そ こで,こ の様 な環 境 で の測 定 が 必 要 と考 え ,「 歩 行. な ど を あ げ て い る が,今. ま で の試 験 機 は いず れ もす. べ て の 条 件 を 満 た し て い な い と し て い る .そ. して斜. 時 に危 険 な 滑 りは か か とを着 地 させ て 体 を支 え よ う. 面 を テ ス ト ピー ス が 滑 り 出 す 時 の 角 度 か ら最 大 静 止. とす る0.05〜0.14秒 の 間 に発 生 す る滑 りで,こ の間. 摩 擦 係 数 を 求 め る 方 法 や,振. り子 式 の 滑 り測 定 装 置,. 牽 引 力 に よ る摩 擦 係 数 測 定 装 置,小. 円盤 を使 っ た 回. の 最大 静 止 摩 擦 係 数 を測 定 す る必 要 が あ る(と す る R.Skiba3)の 研 究 や,「 歩 行 に お い て 足 と床 の 滑 りは. 転 式 摩 擦 係 数 測 定 装 置 な ど を用 い て試 験 を行 っ た結. 静 止 摩 擦 係 数 で あ るが,動 摩 擦 係 数 は 足 が ス リ ップ. 果,ス. し始 め た 時 に有 効 で あ る(と したR.Brungraber9)の. ウ ェ ーデ ンの 国立 道 路 交 通 調 査 研 究 所 が 開発. し た 摩 擦 ホ イ ー ル 式 の 試 験 機4)を 高 く評 価 し て い る. 研 究 な ど を参 考 に,次 の よ う な条 件 の試 験 機 を開 発. が,こ. す る こ と と した.. の試 験 機 で も実 際 の 靴底 を使 用 しな い こ とに. 問 題 が あ る と し て い る.. a)静 止 摩 擦 係数 と速 度 に対 応 し た動 摩 擦 係 数 が 測定. 我 が 国 で は ア ス フ ァ ル ト舗 装 要 綱 で,歩 抵 抗 性 を 英 国 式 簡 易 滑 り試 験 機(BPST)を し て い る.BPSTは. 車 が 約50km/hで. 道 の滑 り 用 いて 評 価. 走 行 す る と きの 道. で き る こ と. b)乾 燥 状 態 と雨 の 日を考 えた 湿 潤 状 態 で測 定 で き る こ と.. 路 と タ イ ヤ の 滑 り抵 抗 性 に 高 い 相 関 が あ る と 言 わ れ. c)目 地 や低 い段 差 が あ っ て も測 定 で き る こ と.. て お り5),歩. d)傾 斜 し て い る舗 装 面 で も測 定 で き る こ と.. 道 舗 装 材 の よ う に 目地 が あ っ た り,傾. 斜 し て い る舗 装 面 で は 測 定 出 来 な い こ と か ら,歩. 道. e)靴 底 材 料 の交 換 が容 易 に で き る こと.. の 滑 り抵 抗 性 を 評 価 す る に は 適 し て い な い と考 え ら. f)測 定 機 が 軽 量 で屋 外 で も測 定 で き る こと.. れ る.ま. g)測 定 結果 が記 録 紙 な どに残 る こ と.. 験 機(0‑Y る が,施. た,ジ. ェ ー ム ズ マ シ ン6)や 小 野 式 す べ り試. PSM)7),靴. 滑 り試 験 機8)な. ど も使 われ て い. 工 し て あ る歩 道 の 現 場 で 簡 単 に 測 定 出 来 な. い な ど の 問 題 も あ り,新. た な 簡易 試 験 機 の開 発 が 求. 以 上 の条 件 か ら,本 試 験 機 は車 道 の 滑 り抵 抗 性 測 定 に使 わ れ て お り,動 摩 擦 係 数 の測 定 で は実 績 の あ る DFテ. ス タ ー を ベ ー ス に作 製 し た.. め ら れ て い る.. 写 真‑1試. 験機の測定部. 写 真‑2コ. ―198―. ン トロ ー ル 記 録 装 置.
(3) 図‑1試. 験機 の構造. 図‑2板. バ ネ バ ラ ン ス と 変 位 計 に よ り電 気 量 に 変 換 し摩 擦 係. (2)試 験 機 の 構 造 本 試 験 機 の 測 定 理 論 と 構 造 は 次 の 通 りで あ る.摩 擦 係 数 を 考 え る場 合,材. 料 をWの. つ け,Vの. 速 度 で 引 っ 張 る と,材. 受 け る.こ. の 時,押. 数 を 求 め る も の で,静. で 靴 底 ゴ ム を舗 装 面 に 置 き,駆. 料 はFの. 動 き 出 す 瞬 間 に 摩 擦 係 数 が 求 ま る.動. 摩擦力 を. 一 定 に す る と,. 擦 力 は 滑 り面 に 働 く垂 直 力 に 比 例 す る が,. あ て は め て み る.靴. 止 した状 態. 動 モ ー タ を 回 転 させ 摩 擦 係 数 は,. 靴 底 ゴ ム が舗 装 面 に接 触 して い な い状 態 で 円 盤 を 回. 例 常 数). 接 触 面 積 に は 無 関 係 で あ る10).こ. 止 摩 擦 係 数 は,静. 力 で 滑 り面 に 押 し. し つ け る 力Wを. μ=K・F(K:比 と な り,摩. バ ネ の つ いた ス ラ イ ダ ー. れ を歩 行 の 滑 りに. 底 材 料 は 舗 装 材 よ り強 度 が 弱 く,. 転 さ せ,求. め る 速 度 よ り2km/h程 度 大 き い 速 度 に 達 し. た 時 に,円. 盤 を 舗 装 面 に 着 地 させ,そ. に 応 じ た 摩 擦 係 数 が 求 ま る.本 (16kg)(写. 真‑1)と. れ ぞ れ の速 度. 試 験 機 は,試 験 機 本 体. 静 止 摩 擦 係 数 と動 摩 擦 係数 の. 歩 行 す る と靴 底 は舗 装 面 の 凹 凸 で 引 きち ぎ られ な が. コ ン トロ ー ル 装 置,及. ら磨 耗 し 同 時 に 摩 擦 が 生 じ る.こ. コ ー ダ か ら な る コ ン トロ ー ル 記 録 装 置 一 式(11kg). よ う な 弾 性 材 料 は,押. の 時,靴. 底 ゴムの. し つ け る 荷 重 が 大 き い と接 触. 面 が 変 化 す る 可 能 性 が あ り,本. 試 験 機 で は測 定 時 の. 靴 底 ゴ ム が 変 形 し 難 い 構 造 と す る 必 要 が あ る.ま 動 摩 擦 係 数 を 測 定 す る場 合,滑. た,. り速 度 が 早 い と摩 擦. 熱 で 靴 底 ゴ ム の 温 度 が 上 昇 し た り,舗. 装 材 の温 度 が. 高 い と材 質 が 変 化 す る 可 能 性 が あ る.し. か し,一. 滑 り や す い 条 件 は 湿 潤 状 態 で あ る こ と か ら,湿. 番. 潤状. 態 で は 靴 底 ゴ ム が 水 で 冷 や さ れ,熱. (写 真‑2)で. び 摩 擦 係 数 を 記 録 す るXYレ. 構 成 さ れ て お り,試. 験機 には湿潤状. 態 を 作 りな が ら測 定 で き る よ う に 散 水 装 置 が 付 い て い る.ま. た,屋. 外 で も測 定 可 能 な 様 に,車. は,図‑2に. 材 料 を接 着 し て 測 定 す る が,ゴ な くす る た め に 厚 さ2mmの. ム の変 形 の影 響 を少. 板 ゴ ム を 使 用 す る.ま. 限 り ゴ ム の 粘 弾 性 は 影 響 し な い. 今 回 開 発 し た 試 験 機 の 構 造 は,図 ‑1に 示 す よ う に ,駆 動 モ ー タ に 直 量な材. 質 の す べ り 円 盤 か ら な っ て お り,2 つ の 円盤 はバ ネバ ラ ンス で接 続 され べ り 円 盤 に は2っ. ス ラ イ ダ ー が 回 転 半 径7cmの り付 け ら れ,接. のゴム 位 置 で取. 地 圧 は1.25kgf/cm2,. 1つ の 接 地 面 積 は0.8cm2で 本 試 験 機 で は,靴. た,. ゴ ム を 加 工 し な く て も接 地 面 積 が 一 定 に な る様 に ス. 舗 装 材 と靴 底 ゴ ム が 密 着 し て い な い. て い る.す. 底ゴム. 示 す 板 バ ネ の つ い た ス ラ イ ダ ー に靴 底. で 材 質 が 変 化 す る 可 能 性 は 少 な い し,. 結 さ れ て い る駆 動 円 盤 と,軽. の バ ッテ. リー か ら電 源 が 取 れ る構 造 に な っ て い る.靴. あ る.. 底 ゴ ム が舗 装 面. 上 を接 触 しな が ら回転 す る と きに 生 じ る 駆 動 円 盤 と 滑 り 円 盤 と の ず れ を,. 図‑3摩. ―199―. 擦係数の測定結果.
(4) 図‑4静. ラ イ ダ ー は 曲 面 構 造 に な っ て い る.靴 TM E‑501準. さ測 定 試 験 に よ る凹 凸 測 定 結 果. 底 ゴ ム は,AS. 拠 の ゴ ム を 基 準 ゴ ム と し た.. 本 試 験 機 の 測 定 結 果 は,図‑3に れ る.動. 図‑5粗. 止 摩 擦 係 数 の測 定 記 録. 摩 擦 係 数 は,速. 示 す形 で 求 め ら. 度 が15km/hま. で の動 摩 擦 係. 数 を 測 定 出 来 る が,歩 道 で 走 る 事 を 考 慮 す る と10km/ h(約2.8m/sec)以. 下 の 動 摩 擦 係 数 を 測 定 す れ ば よ い.. (3)試 験 機 の 評 価 本 試 験 機 の 性 能 に つ い て 検 証 す る 目的 で,次. のよ. う な 検 討 を 行 っ た. (a)デ ー タ の 記 録 状 況 本 試 験 機 で は,XYレ る が,静. コ ー ダ で測 定 結 果 を記 録 す. 止 摩 擦 係 数 は 靴 底 ゴ ム が 動 きだ し た瞬 間 の. 摩 擦 係 数 を 測 定 す る の で,測 定 結 果 とXYレ コー ダ の 値 に 差 が 出 る 可 能 性 が あ る.そ こ で,コ ンピュ ー. 図‑6テ. ラゾ 平 板 の 静 止 摩 擦 係 数 測 定 結 果. タ で 摩 擦 係 数 と 回 転 速 度 を 細 か くサ ン プ リ ン グ し, 記 録 紙 で の 測 定 結 果 と 比 較 検 討 し た.そ 4に 示 す よ う に,本. 試 験 機 で は 測 定 開 始 後59.6鵬ec. で 最 初 の ピ ー ク 値 を 示 し,こ 600msecま. で 続 い て い た.一. し た 値 は,記. の 結 果,図‑. の ピー ク 値 と 同 じ値 が 方,XYレ. コー ダで 記 録. 録 を 始 め て か ら0.5秒 程 度 ず れ て ピ ー ク. 値 を 示 し て お り,XYレ. コ ー ダ の 測 定 値 は,静. 止摩. 擦 係 数 の ピ ー ク 値 で あ る こ と が 確 認 出 来 た. (b)測 定 結 果 の 検 討 摩 擦 係 数 の測 定 回 数 や 測 定 結 果 の再 現 性 につ いて 検 討 し た.そ. の 結 果,試. 験 機 を動 か さず に 同 じ位 置. で 測 定 を繰 り返 し た 場 合,材 質 に よ っ て は ス ラ イ ダ ー の 回転 円 周 長 上 に ゴ ム の 影 響 が 出 て ,測 定 値 が 低 下 す る 傾 向 が 見 ら れ た が,測. 定 場 所 を 移 動 す る と測. 定 値 の 変 動 は5%以 下 に な り,舗 十 分 な 精 度 で あ る と 考 え,本 定 す る 事 を 原 則 と し,そ. 装 材 の 測 定 と して は. 試 験 で は,3回. 以上測. 図‑7テ. の 平 均 値 を 摩 擦 係 数 と し た.. ―200―. ラゾ 平 板 の動 摩 係 数 測 定 結 果.
(5) (c)舗 装 材 の 凹 凸 量 と靴 底 ゴ ムの 影 響 歩 道 で 滑 りや す い 材 料 は 研 磨 さ れ て い る 材 料 が 多 い が,材. 料 の 表 面 形 状 が摩 擦 係 数 に正 確 に反 映 され. な い と測 定 機 と し て 機 能 し な い.ま. た,靴. 底 材質が. 異 な る と測 定 結 果 に 差 が 生 じ る は ず で あ る.そ. こ で,. 表 面 が 研 磨 さ れ た 舗 装 材 の 凹 凸 量 と摩 擦 係 数 の 関 係, 靴 底 材 料 の 違 い に よ る測 定 結 果 の 影 響 を 調 べ る 目 的 で,テ. ラ ゾ 平 板 を 用 い て 検 討 し た.テ. ラ ゾ 平 板 は80. 番 か ら6000番 の 研 磨 砥 石 で 研 磨 し た7種 用 い,靴. 底 ゴ ム はASTM準 拠 ゴ ム,カ. ズ ゴ ム,2種 い た.な. ジ ュ ア ル シュ ー. 類 の 運 動 靴 ゴ ム の 計4種. お,テ. 類の材料 を 類 の 材 料 を用. ラ ゾ 平 板 の 凹 凸 は 表 面 粗 さ測 定 試 験. 機 を 用 い て 実 測 し た が,そ. の 結 果 は 図‑5に. 示 す11).. 表 面 粗 さ測 定 試 験 機 で 得 られ た 凹 凸 量 は,研. 磨番数. 6000番 か ら400番 ま で は10mμ 前 後 の 凹 凸 量 で,200番 以 下 の 粗 い 研 磨 に な る と,凹 く な る.こ. 凸 最 が25〜30mμ. と人 き. 図‑8エ. ポ キシ平 板 の静 止 摩 擦 係 数 測 定 結 果. れ を 摩 擦 係 数 の 測 定 結 果 と 比 較 す る と,. 図‑6,7に. 示 す よ う に,静. 止 摩 擦 係 数 は6000番. ら400番 ま で は 殆 ど 同 程 度 の 値 を 示 し,200番. か. 以下 の. 粗 い 研 磨 に な る と摩 擦 係 数 が 人 き くな る 傾 向 が 見 ら れ,表 し た.ま. 面粗 さ測 定 試 験 機 の 測 定 結 果 と同 じ傾 向 を示 た,動. 以 上 か ら,本. 摩 擦 係 数 も 同 様 の 傾 向 が 見 ら れ た12). 試 験 機 で は 平 滑 度 の 高 い 材料 の 摩 擦 係. 数 が 測 定 で き る 事 が 分 か っ た. (d)舗 装 材 の テ ク ス チ ャ ー と 目 地 の 影 響 建 物 で 使 わ れ て い る 床 材 は,濡 る こ と を 対 象 と し て お ら ず,樹 い られ て い る.こ. れ た状 態 で 使 用 す. 脂 系 の 材 料 が 多 く用. れ ら の 材 料 は,乾. 燥 状 態 で測 定 す. る と 高 い 摩 擦 係 数 を 示 す が,湿. 潤 状 態 で は摩 擦 係 数. が 非 常 に 小 さ くな る.ま. 装 材 の 滑 り抵 抗 性 を. 大 き くす る に は,舗 わ れ,舗. た,舗. 装 表 面 に凹 凸 を付 け る こ とが 行. 装 表 面 に 溝 を つ け た り,ブ. ロ ック 目地 の 凹. 図‑9エ. ポ キシ 平 板 の動 摩 擦 係 数 測 定 結 果. 凸 で 歩 行 時 の 滑 り抵 抗 性 を 大 き く す る こ と が 考 え ら れ て い る.本. 試 験 機 で も,ゴ. ム の 回 転 円周 長 上 に溝. が あ る と 摩 擦 係 数 が 大 き く変 化 す る 可 能 性 が あ る. そ こ で,舗. 装 材 の 溝 や テ ク スチ ャー が 摩 擦 係 数 に. ど の 程 度 影 響 す る か を 知 る 目的 で,非 ポ キ シ樹 脂 と,表. 常 に平 滑 な エ. 面 が ざ らざ ら して い るエ ポ キ シ モ. ル タ ル を 用 い て,45×45×1.5cmの. 平 板 を つ く り,. 表 面 を 溝 を 全 く 切 っ て い な い 平 滑 な 平 板(エポ キシ0また は エポ キシモルタル0と 呼 ぶ),メ 溝 を 縦 横10cm間 5cm間 隔 に8本. 隔 に4本. ッ シ ュ 状 に 平 均0.25cm幅 切 っ た 平 板(エポ キシ4),溝. 切 っ た 平 板(エポ キシ8),2.5cm間. を16本. 切 っ た 平 板(エポ キシ16)の4種. し た.な. お,靴. 底 材 料 と し て はASTM準. 靴 用 の 靴 底 革 を 用 い た.測. の を. 隔 に溝. 類 に 加 工 し検 討 拠 ゴ ム及 び 革. 定 結 果 を 図‑8〜11に. 示 す. 図‑10エ. ―201―. ポ キシモルタルの 静 止 摩 擦 係 数 の 測 定 結 果.
(6) 動 摩 擦 係 数 を 見 る と,図‑9に. 示 す よ う に,エ. ポ. キ シ材 料 で は 溝 を ま っ た く切 っ て い な い エ ポ キ シ0 が 非 常 に 滑 り や す い 状 況 を 示 し た が,溝. の数 が 多 く. な る に つ れ て 摩 擦 係 数 も大 き くな る 傾 向 を 示 し た. し か し,エ う に,エ. ポ キ シ モ ル タ ル で は,図‑11に. ポ キ シ モ ル タ ル0と. タ ル16と. で は,ほ. 示す よ. 溝 が 多 いエ ポキ シ モル. と ん ど 同 じ 動 摩 擦 係 数 を 示 し,. エ ポ キ シモ ル タ ル で は溝 の 多少 が 摩 擦 係 数 に影 響 し て い な い.ま. た,靴. 底 材 料 の違 い に よ る摩 擦 係 数 の. 影 響 を 見 る と,ASTMゴ 係 数 を 示 し,革 る.静. ム の 方 が 革 靴 よ り大 き な 摩 擦. 靴 の 方 が 滑 りや す い こ と を 示 し て い. 止 摩 擦 係 数 で は,図‑8に. エ ポ キ シ0で. 示 す 様 に溝 が な い. も 大 き な 摩 擦 係 数 を 示 し た が,溝. が多. くな る と 摩 擦 係 数 が 大 き くな る 傾 向 は 動 摩 擦 係 数 と 同 じで あ る.エ す 様 に,動. ポ キ シ モ ル タ ル で は,図‑10に. 示. 摩 擦 係 数 と 同 様 で 溝 の 数 が 増 え て も摩 擦. 係 数 は 殆 ど変 化 し て い な か っ た.以. ポ キ シ樹 脂 の様 に表 面 が 非 常 に 平 滑 な 材. 料 で は,摩. 擦 係 数 は 溝 の数 に影 響 され 溝 が増 え る と. 摩 擦 係 数 が 上 昇 す る 傾 向 を 示 し た が,エ. ポ キ シモ ル. タ ル の よ う な 表 面 が 粗 い 材 料 で は,表. 面の凹凸の影. の 多 少 は 殆 ど影 響 し て い な い.ま. 靴 底 材 料 の 影 響 を 見 る と,エ で 測 定 し た 場 合,静 無 か っ た が,こ. ポ キシモルタルの 動 摩 擦 係 数 の 測 定 結 果. 上 の 結果 を考 察. す る と,エ. 響 が 大 き く,溝. 図‑11エ. た,. ポキ シモ ル タ ル を革 靴. 止 摩 擦 係 数 と動 摩 擦 係 数 に 差 が. れ は,革. 靴 底 が 硬 くエ ポ キ シモ ル タ. ル の 全 面 を 測 定 し て お らず,凸. 部 の摩 擦係 数 だ け を. 測 定 し て い る こ と が 原 因 と 考 え られ る.. (e)舗 装 材 温 度 の 影 響 BPSTの 試 験 で は,測 が,本. 定 結 果 を 温 度 に よ り補 正 す る. 試 験 機 で は 舗 装 温 度 が 異 な る と,測. ど の 程 度 影 響 を す る か を 知 る 目 的 で,歩 ア ス コ ン,開 を0〜40℃. 道用密粒度. 粒 度 ア ス コ ン の 平 板 を 作 り,試. ま で の 範 囲 で10℃ づ つ5段. 検 討 し た.こ. の 時,湿. 底 材 料 はASTM準. 靴 の 靴 底 革 を 用 い た.測 試 験 で は,静. て い た が,密. 図‑12湿. 潤 時 の温 度 別 測 定 結 果. 験温度. 階 に 変 化 させ. 潤 状 態 で 流 す 水 は舗 装 材温 度. に 近 い 値 に 調 整 し,靴. 示 す.本. 定結果 に. 拠 ゴ ム及 び 革. 定 結 果 は 図‑12〜15に 止 摩 擦 係 数 にバ ラ ッ キ を 生 じ. 粒 度 ア ス コ ンの様 に材 料 の締 め 固 め に. 方 向 性 が あ っ た り,開 粒 度 ア ス コ ン の 様 に 表 面 が 均 一 で な い 場 合 ,温 度 の 変 化 に よ る 影 響 よ り舗 装 面 の テ ク ス チ ャ ー の 影 響 が 大 き い と 思 わ れ る.ま 摩 擦 係 数 は,舗 で,平. た.動. 装 表 面 上 を 回 転 し な が ら測 定 す る の. 均 的 な 摩 擦 係 数 を 測 定 す る こ と に な る が,密. 粒 度 ア ス コ ンで は,ASTHゴ. ム を 使 っ た 場 合,湿. 潤時. 乾 燥 時 と も0℃ と40℃ の 摩 擦 係 数 の 間 に0.08〜0.09の 差 が 生 じ た が,こ. の 差 は 滑 りの 判 定 に 影 響 を 与 え る. 図‑13湿. 数 値 で な い と 考 え た.. ―202―. 潤 時 の温 度 別 測 定 結 果.
(7) 図‑14乾. 燥 時の温度別測定結果. 図‑15湿. 従 って,本 試 験 機 で は 温 度 差 に よ る摩 擦 係 数 の 補 正 は 必 要 な い と判 断 し た.な お,氷 点下 の舗 装 材 の. 4,お. 潤 時 の温 度 別 測 定 結 果. わ りに. 静 止 摩 擦 係 数 を 測 定 す る事 で,舗. 装 材 表 面 の滑 り. 状 況 は,一 般 歩 道 の 条 件 と は異 な るが,冬 の 北海 道. 抵 抗 性 が 評 価 で き る こ と は 分 か っ た が,安. の 歩 道 で 測 定 した 圧 雪 状 況 に お け る摩 擦 係 数 の 実 測. に は ど の 程 度 の 摩 擦 係 数 が 必 要 で あ ろ う か.. 値 は μ=0.02で あ っ た.. A.Kucshhefski13)の. 論 文 に よ る と,「. 全な歩道. 滑 りに対 す る. 安 全 性 を 判 断 す る基 準 と し て の 摩 擦 係 数 は,最. (4)評 価 の ま と め. も異. な る 試 験 機 を 組 み 合 わ せ て 摩 擦 の 測 定 実 験 を 行 い,. 今 回 開 発 した歩 道 用 摩 擦 係 数 測 定 試 験 機 に つ いて. 踵,靴. 底 全 体,爪. 先 の3点. で 滑 り始 め た 直 後 の 静 止. 評価 を行 っ た.そ の 結果,歩 道 の 滑 りに影 響 す る摩. 摩 擦 係 数 と,滑. 擦 係 数 は,足 が 動 き始 め た 直 後 の 静 止 摩 擦 係 数 が 関. 数 を 計 測 し これ を 平 均 し て 基 準 に す る と よ い 」 と し. 係 す る と言 われ て い るが,本 試 験 機 で も,動 き始 め. て,具. た60ms後 の 静 止 摩 擦 係 数 を測 定 す る事 が 出来 た.ま. 準 を 決 め る と き の 指 標 を 示 唆 し て い る.James. た,ア ス フ ァル ト舗 装 要綱 で 使 わ れ て い るBPSTは,. Miller1)の. 舗 装 材 に 目地 や溝 が あ る と測 定 出 来 な い が,本 試 験. の 摩 擦 係 数 と し て い る し,R.Brungraber9)が. 機 で は 溝 が あ っ て も摩 擦 係 数 を測 定 す る事 が 出来,. た 滑 りの 論 文 を 見 る と,安. り速 度0.25m/s(0.9km/h)の. 動摩 擦係. 体 的 な 数 値 は 示 し て い な い が,歩. 道 の 滑 り基. μ=0.6〜0.7と. くす るの に役 立 つ が,テ ク スチ ャ ー が粗 い 舗 装 材 で. 値 と す る 報 告16),あ. は テ ク スチ ャ ー の影 響 が 大 き く,溝 が摩 擦 係 数 に ほ. 境 に な る と す る 報 告17}な. とん ど影 響 しな い こ とが 分 か り,滑 りに く い舗 装 材. な い が,こ. を つ くる に は表 面 を加 工 す る よ り,テ ク ス チ ャー を. 装 材 の 測 定 結 果 を も と に 検 討 す る と,静. 変 え る方 が 効 果 的 で あ る ことが 分 か っ た 。 ま た.静. が μ=0.5以 上 あ れ ば,ほ. 止 摩 擦 係 数 の値 は 動 摩 擦 係 数 の値 よ り大 き くな るが,. 全 と 言 え る の で は な い か と 考 え る.. す る 見 解14)15)や,μ. ≧0.5を 安 全 な. る い は μ=0.4が 安 全 と 不 安 全 の ど が あ り,確. 立 され て は い. れ ら の 内 容 と 本 試 験 機 で 行 っ た 多 くの 舗 止 摩擦係数. ぼ 歩 道 の 滑 りに対 して は 安. 本 研 究 は,歩 行 者 の 歩 行 を 研 究 し て い る論 文 や,滑. うな 靴 底 の 硬 い材 質 で は 靴 底 が 変 形 せ ず摩 擦 係 数 の. りの 研 究 を し て い る 論 文 を 調 査 し,こ. 差 は少 な い.舗 装 材 の 温度 差 が 摩 擦 係 数 に与 え る影 響. 験 機 の 設 計 条 件 を 決 め,試. に つ い て 検 討 した が,温 度 差 に よ る影 響 は少 な く,. そ の 結 果,軽. 本 試 験 で は 温 度 補 正等 の 措 置 は 必 要 な い と考 え る.. に 測 定 出 来 る 試 験 機 が 開 発 で き た.. ま た,靴 底 ゴ ム は,測 定 毎 に 交 換 す る必 要 は な く,. 調査 し. 全な静止摩擦係 数は. 溝 や 目地 は 非 常 に 平滑 な 舗 装 材 で は摩 擦 係 数 を大 き. 本試 験 機 で も同様 の 結 果 を得 た.し か し,革 靴 の よ. H.. 論 文 は 摩 擦 係 数 が μ=0.5を 安 全 な 舗 装 材. れ を も と に試. 験 機 を 試 作 し検 討 し た が,. 量 で 持 ち 運 び が 可 能 で,屋. 本 研 究 を 行 う に あ た り,ご. 外 で も簡 単. 助 言 を頂 い た大 阪 市立. 測 定 状 況 に 応 じて 著 しい傷 が 見 られ 時 点 で交 換 す れ. 大 学 の 山 田 優 教 授,実. ば よ い こ とが 分 か っ た.. 局,靴 底 ゴ ム の 提 供 を 頂 い た(株)ミ. 験 に ご協 力 頂 い た 大 阪 市 建 設 ズ ノ,温 度 評 価. の 実 験 に ご 協 力 頂 い た 日本 鋪 道 株 式 会 社 品 川 技 術 研. ―203―.
(8) 究 所,東 京 農 業 大 学 農 業 工 学 科 農 業 造 構 学 研 究 室 の 学 生 諸 君 に厚 く御 礼 を 申 し述 べ る. 参考文 献. 1990 9) R.Brungraber : An Overview of Floor Slip/Resistance Research With Annotated Bibiliography,National Bureau of Standards TechnicalNote 895 ,1976. 1) James M. Miller: A Bibiography of Coefficient of Friction Literature Relating to Slip Type Accidents, Center For Ergonomics and Safety Department of Industrial and OperationsEngineering,1983 2) C. Bring: Testing of slipperiness , Swedish Council. 10) 岡 小 天:. forBuilding Research, Document D5,1982 3) R.Skiba,Wuppertal: Gerate zur Bestimmung der Reibung zwischen Schu and Fusboden unter Berucksichtigung des menschlichen ganges, Kautschuk+Gummi Kunsistoffe 37,Jahrgang,Nr. 6 .1984 4) L.Strandberg:The effect of conditions underfoot on falling and prevention of low back pain,Commissionof the European communtities, DirectorateHealth and Safty. Luxembourg 6/1983. 12) 牧 恒 雄:. 5) 市 原 薫,. 小 野 田 光 之:. 新訂版. (株)工. 業 調 査 会, 1970 11) 牧 恒 雄, 山 田 優: 歩 道 舗 装 材 の 滑 り抵 抗 に 関 す る 一考察 ,土 木 学 会 第46回 年 次 学 術 講 演 会 講 演 概 要 集 第 5部, p46〜47,. 路 面 の 滑 り,p117,. 技 術 書 院, 1986. 6) F.Ekkebus,W.Killey:Measuirement of Safe Walkway Surfaces,Soap/Cosmetics/Chemical Special Ties ,Feb/1973 7) 小 野 英 哲, 河 田 秋 澄 他6名:. レオ ロ ジ ー 入 門, p335〜351,. 床 の す べ りお よ び そ の. 平 成3年9月. 歩 道 用 摩 擦 係 数 測 定 試 験 機 に 関 す る 研 究,. 土 木 学 会 第49回 年 次 学 術 講 演 会 講 演 概 要 集 第5部, p6〜7, 平 成6年9月. 13) A.Kuschhefski,kamen-methler : Zur Validitat von Reibzahlen als Bewertungskriterien der Gleitsicherheit , Kautschuk+Gummi Kunsistoffe37, Jahrgang,Nr. 6 ,1984 14) Barrett, G.F. C : Observation on the Cofficient of Friction of Shoe Soling materials, Rubber Journal Dec.1, 1956 15) Schuster,K. : Slip-An Invesigation of Practical Accident Prevention, Die Berufsgenossenschaft/ Betriebssicherheit,September 1966 16) Ekkebus, C.F.and Killey W.: Measunnent of Safe Walkway Surfaces, Soap/Cosmetics/ChemicalSpecialties. 評 価 方 法 に 関 す る研 究(そ の3す べ り試 験 機 の 設 計 ・試 作)日 本 建 築 学 会 論 文 報 告 集No .364p1〜8, 昭. for Feb . 1973 17) Doering.R.D. : Defining a Safe Walking Surface,. 和59年12月,. National SafetyNews, 8. 1974. 他. 8) 永 田 久 雄: の 開 発‑,. 靴 の 安 全 性 に つ い て‑靴. 日本 靴 医 学 会. す べ り試 験 機. 靴 の 医 学Vol. 4, p56〜60,. A STUDY FOR THE COEFFICIENT OF FRICTION TESTER FOR Tsuneo. MAKI,Yasushi. SIDEWALK PAVEMENTMATERIALS TAKEUCHI,Masashi. KOYANAGAWA, Hiroya. ABE. Recently the sidewalk space is regard as comfortable area for city life,and it is required to establish the test method for the evaluation of safety and amenity. For keeping the safety of walk,the slip of pavement materials is the important factor There were some machines for measurement of slip-resistance,but they were not enough for the evaluation of sidewalk pavement. In this paper, the development of new machine for sidewalk pavement materials which was based on the DF-Tester,and the evaluation test results were reported. The new machine was able to measure the coefficient of static and dynamic friction of side walk pavement. From these two parameters ,it is able to evaluate the slip-resistance and the surface texture of pavement. From the test results, the coefficient of friction was not affected by the surface temperature of the pavement materials. Finally, it was found that the value of coefficient of static friction for keeping the safety of sidewalk pavement is greater than 0.5.. ―204―.
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