1 . は じ め に
ISO／IEC Guide 51 に基づく国際機械安全標準の体系 において，広範な機械にわたって一般に利用される標 準をグループ安全規格と呼び，そのなかで，人体の寸 法や運動特性に依拠して規定された数値を扱ったもの として ISO 13854，ISO 13855，ISO 13857 の三つがある． このうち，ISO 138571）は，人が指，腕または足を伸 ばしたり開口部に挿入したときに到達可能な領域を示 しており，機械のリスク低減において機械の一部や ガード等により危険源から人を隔離する保護方策を採 る場合（図 1 参照2）），必要な寸法および設置位置で ある 安全距離 を定めている． 従 来， 安 全 距 離 に つ い て は， 上 肢 に 関 す る ISO 13852と下肢に関する ISO 13853 が別々にあったが， 直近の改定時に日本からの提案で両者の統合が図ら れ，2008 年に改めて新規格として発行された経緯が ある．さらに，この際，本規格の欧州以外の地域の人 種への適用についても疑義を提出した．すなわち，現 行の規定値は欧州各国で測定された人体寸法データを おもな根拠としており，このため，欧米人と明らかに 体格が異なる日本人を含むアジア人種にとっては安全 とはいえないおそれがあるという事実である．もとも と，この課題は，旧 ISO 13852 および 13853 を JIS 化 する際にも指摘されていた3）が，改定に先立ち，（社） 日本機械工業連合会のもとで，現行規格値の妥当性を 検証する調査が実施された4）． 本稿では，ISO 13857 の概要について改定審議中の 内容も交えて述べるとともに，前述の調査において， （独）労働安全衛生総合研究所も参画した測定結果の 一部について紹介する． 2 . ISO 13857 の概要 ISO 13857は 2008 年に新しく発行された規格である が，以前の ISO 13852 および 13853 に対して規定自体 については特段の技術的な変更はない．これは原案作 成を担当した ISO／TC199／WG6 において，審議の結果， 現行の規定値に大きな問題は報告されていないと判断 されたためである．換言すれば，ISO 13857 の規定値 はあくまでも経験則であって，その危険性が明らかに されればただちに修正される用意がある．以下では， まず，ISO 13857 を適用する際の留意点を概説し，つ 形状や寸法の工夫で危険源に人が触れないようにすることは，機械のリスク低減としてきわめて本質的 である。この際，適切な寸法を与えるのが ISO 13857 である。また，ISO 13857 は，安全防護の正当性を計 る基準でもあり，ガードの上を越えたり開口部から手を通したりしても危険区域への到達を阻止するのに 必要なガードの大きさと設置位置を示す。ただし，ここで規定された数値は欧州各国で得られた人体計測 値をおもな根拠にしており，欧米人と明らかに体格が異なるわが国の労働者にとって必ずしも適切とはい えなかった。本稿では，この ISO 13857 の概要を述べるとともに，本規格の規定値を日本人に適用するこ との妥当性を検証した測定結果について紹介する。 キーワード：機械安全，国際標準，安全距離，人体寸法
ISO 13857 の概要と日本人への適用の妥当性
† （独）労働安全衛生総合研究所：〒204─0024 東京都清瀬 市梅園 1─4─6 †齋
さい藤
とう剛
つよし 安全／環境関連国際規格特集号 E ホッパ 危険箇所 連結足場 A 図 1 ホッパの形状による危険箇所到達の阻止2）いで各種安全距離を記載順に紹介する．ただし，ISO 13857は安全距離を詳細な数表としておのおの示して いることに本義があるが，紙面の都合上，それら具体 的な値については割愛する． 2 . 1 適用範囲と仮定 改めて 安全距離 とは，人が危険源に触れるのを 防ぐために必要な危険源と保護構造物（ガードまたは 機械の一部）との間に設けるべき距離のことである． ISO 13857には上肢と下肢による種々のアクセスに対 する安全距離が記されており，機械のリスクアセスメ ントにおいて危険源の同定およびそれを設計で除去す る場面で欠くことのできない指標となっている． ただし，その適用には，あくまでも物理的障害物に よって人を隔離しさえすれば適切な保護を達成できる ことが前提になる．したがって，対象となる危険源は おもには機械的危険源となり，放射線，粉塵，騒音等 の他の危険源に対しては必ずしも有効でない．また， 電気的危険源については，充電部への接触可能性の評 価に別途テストフィンガーを用いた試験手順を定めて いる場合5）があり，注意が必要である． また，安全距離を定めるにあたって ISO 13857 では いくつかの仮定を設けており，これらは箇条 4.1.1 に まとめられている．例えば，人が爪先立ちになったり， できる限り背伸びをしたり，あるいは開口部に強引に 手指を押し込むことは考慮するが，椅子に乗ったり， 壁に手を添えて体を支えたりすることは想定されてい ない．さらに，飛び跳ねる等はせずに基準面に足を着 けた状態であって，このとき靴は履いているが靴底の 厚さは一般的なものに限っている（これは今回の改定 で日本からの指摘で明確化された）．特に，おのおの の値は 14 歳以上（開口部を通しての到達については 3歳以上）の人の 95％をカバーすることを基準に定め られおり，統計上 95 パーセンタイル値を超えるまた は 5 パーセンタイル値を下回る極端な体型の人は本規 格の規定では保護されない．安全距離の適用の際は， これらの仮定をリスクアセスメントにおいて考慮する 必要がある． なお，2.2 節で述べる上方への到達と 2.3 節で述べ る保護構造物を越える到達については，危険源に高い リスクが見込まれる場合の値と低いリスクの場合の値 があり，リスクアセスメントの結果に基づいて適切な ほうを選択する指示がなされている．ただし，これは おもに本規格を参照する個別機械の安全規格（C 規格） 作成者に向けた指針ととらえるのがよく，一般の設計 者が低リスク用の値を採用するにはきわめて慎重な判 断が要求される． 2 . 2 上肢の上方への到達 立位で上方に手を伸ばした際に届く高さであって， 危険区域への到達を阻止するのには，高リスクの場合 は 2.7 m 以上，低リスクの場合は 2.5 m 以上を確保す る必要がある．すなわち，現行の国際安全規格では， 前項で述べた仮定のもとで，通常，人は 2.7 m の高さ のものには触れられないとしている． 2 . 3 保護構造物を越える到達 ガード等の上を越えて手を伸ばした際に届く領域で あって，図 2 に示すように，危険区域の高さ a と保 護構造物の高さ b との関係で定まり，低リスクの場合 は表 1 を高リスクの場合は表 2 を，附属書 A に従っ て適用する．表中にない値を補間して用いてはならな い．なお，従来の ISO 13852 では，表 1 と表 2 で 距 離をとる必要がない 箇所を記号 − で示しており 混乱を招いていたが，今回の改定で 0 mm と記載が 改められた．また，図 2 では，保護構造物が垂直に設 置された場合を示しているが，傾斜しているときは保 護構造物の上端を基準にとる． 2 . 4 動作を制限したときの周囲への到達 14歳以上の人が直径 120 mm 以下の円形開口部（ま たは一辺 120 mm 以下の四角形開口部）に腕を付け根 まで通した状態で，物理的障害物の効果によって肘／ 手首／掌まで動作範囲が制限されたときに到達可能な 領域を示したもので，つぎの 2.5 節の特別な場合であ る．例として 300 mm 以上の障害物で肘の動作範囲を 制限したとき到達可能範囲を図 3 に示す．なお，障 害物の設置角度は任意でよい． ただし，本項目での重要な規定として，国際標準で は，保護構造物に直径または一辺が 120 mm を超える 開口部があるときは，もはや，それは開放された空間 と同じとみなしており，前述の 2.3 節を適用するとし ていることを指摘しておく． 2 . 5 上肢による開口部を通しての到達 長方形／正方形／円形といった各形状の開口部に上 肢を挿入した際に到達可能な距離（以下「開口通過到 達距離」という）を扱ったもので，14 歳以上を対象 とした値と 3 歳以上を対象とした値が規定されてい 記号 1：最も近い危険区域 2：基準面 3：保護構造物 a：危険区域の高さ b：保護構造物の高さ c：安全距離（水平距離） 1 2 3 a b c 図 2 保護構造物を越える到達（文献 1）に加筆）
る．規格より 14 歳以上に対する安全距離を表 1 に掲 載する．幅 4 mm 未満の開口部についてさえ，すなわ ち，開口部があるのであれば，2 mm 以上の安全距離 が必要とされていることに留意されたい． 他方，開口通過到達距離は，前述の上方への到達や 保護構造物を越える到達とは異なり，体格 よりも 体 型 のほうが影響する．すなわち，体が大きく手の長 い人が必ずしも遠方まで到達するとは限らず，むしろ 手が短くても細い人のほうが同形状の開口部により深 く挿入できる可能性がある．実際，詳細な値を示すこ とは割愛するが，14 歳以上に対する規定に比べ，3 歳 以上に対するほうが，より長く安全距離を確保するこ とが要求される．この 3 歳以上を対象とした安全距離 は，例えば建築物付帯設備や農業機械など，子供のア クセスが前提となる環境で使用される機械の規格で引 用されている． 2 . 6 下肢による開口部を通しての到達 上肢の場合と同様の定形開口部に下肢を挿入した際 に到達可能な距離を示したもので，14 歳以上を対象 とした開口 240 mm までの値が規定されている． ただし，これら下肢に関する規定値は従来 ISO 13853として上肢を扱う ISO 13852 とは別に規格化さ れていたが，その有用性は疑問視されていた2）．容易 に理解できるように，下肢の規定を満足する安全距離 を設けても，その開口部に上肢を挿入すれば容易に危 険源に届いてしまう．このため ISO 13853 の適用は，開 口部に決して上肢が挿入されないこと が保証できる 場合に限定されるが，現実には，そのような条件での 機械の運用はほとんどあり得ない．以上のことから， 本規格の策改定を扱う ISO／TC 199 に対し 下肢に関 する規定は廃止しないまでも，きわめて例外的な場合 の値として，上肢に対する規定の一部とするのが適切 である と日本から提言したところ，この主張のとお りに両者を統合し新規格として策定し直す方針が承認 され，今回の ISO 13857 の発行に至った経緯がある． 3 . 開口通過到達距離の日本人への適用妥当性 現行 ISO 規格の多くは EN 規格をもとに策定されて 表 1 定形開口部を通しての到達─14 歳以上─1） 身体の部位 図 示 開口部 安全距離 sr 長方形 正方形 円 形 指 先 sr e e≦ 4 ≧ 2 ≧ 2 ≧ 2 4＜ e ≦ 6 ≧ 10 ≧ 5 ≧ 5 指関節 までの指 sr e e sr 6＜ e ≦ 8 ≧ 20 ≧ 15 ≧ 5 8＜ e ≦ 10 ≧ 80 ≧ 25 ≧ 20 または手 10＜ e ≦ 12 ≧ 100 ≧ 80 ≧ 80 12＜ e ≦ 20 ≧ 120 ≧ 120 ≧ 120 20＜ e ≦ 30 ≧ 850＊ ≧ 120 ≧ 120 肩の基点 までの腕 sr e 30＜ e ≦ 40 ≧ 850 ≧ 200 ≧ 120 40＜ e ≦ 120 ≧ 850 ≧ 850 ≧ 850 ＊ 長方形開口部の長さが 65 mm 以下の場合には，親指がストッパーとして働くので，安全距離を 200 mmまで減じることができる．
おり，人の寸法や動作特性に依拠する規定や仕様につ いては欧州各国で得られた人体測定値を根拠としてい るケースが多い．このため，欧米人と標準的な体格が 明らかに異なる他の地域の人にとっては，規定を遵守 しても必ずしも安全とはいえないおそれがある．そこ で，一連の安全距離に関する規格の改定に先立ち，平 成 15∼17 年度，（社）日本機械工業連合会のもとで， 現行の規格値が日本人を含むアジア人種にとって適切 なものかを検証する調査が実施された． 本章では，この調査の一部として開口通過到達距離 に関する評価6）のうち，15∼69 歳の男女 28 人を対象 に長方形開口部を通しての到達距離を実測した結果を 紹介する． 3 . 1 計 測 の 概 要 衣料品のサイズ表示，あるいは自動車や家電製品等 の各種工業製品の設計等において，人体寸法の反映は 大変重要であり，例えば文献 7）のように大規模な測 定を実施して採録されたデータベースがすでにいくつ か知られている．しかし，開口通過到達距離の評価で は，ISO 13857 の仮定に基づき，開口部になかば強引 に手指を入れて故意に向こう側に触ろうとする挙動を 想定し，上肢各部の変形までも考慮した到達を知る必 要があるが，このような条件で計測を実施したデータ はない．そこで，本調査では，任意のサイズの長方形 及び正方形開口部を形成できる可動ゲートを備えた計 測装置を製作し，開口通過到達距離を実測することと した． 製作した計測装置の外観を図 4 に示す．開口部を 2 枚のゲート板で作る構成とし，上側のゲート板を上下 させることで長方形開口は 0∼130 mm，正方形開口は 0∼125 mm の範囲で開口幅を任意に設定できる．到達 距離の計測は，被験者に開口部からリニアスライド上 に設けられた押板をできる限り遠方まで押してもらう ことで行うが，このとき，指先で軽く弾かれただけで 押板位置が変化してしまうことがないよう，定荷重バ ネを用いて押板に約 3N の張力をかけることとした． また，挿入時にすり傷や内出血等の傷害を被ることを 表 2 同年齢層の日本人の寸法統計データ7）との比較における被験者 28 名の体型の分布状況 50 71 . 5 71 . 9 72 . 1 73 73 . 3 73 73 73 73 . 4 75 . 5 76 . 8 76 . 7 77 . 4 77 . 9 77 . 8 77 . 8 77 . 8 95 67 . 5 68 . 2 67 . 6 68 . 3 68 . 5 69 . 1 69 68 . 3 69 71 . 3 71 . 9 72 . 1 72 . 7 72 . 9 73 . 3 73 . 4 72 . 9 75 64 . 6 65 . 3 64 . 9 65 . 6 65 . 8 66 66 65 . 4 66 . 1 69 68 . 9 69 . 2 69 . 7 70 70 . 3 70 . 2 70 . 2 62 62 . 3 62 . 2 62 . 9 63 63 63 . 1 62 . 5 63 . 2 66 65 . 8 66 . 3 66 . 7 67 . 1 67 . 3 67 . 8 66 . 8 25 57 . 9 58 . 9 58 . 4 59 58 . 9 59 . 1 59 . 2 59 . 1 58 . 5 62 61 . 5 62 . 2 62 . 4 63 . 1 63 . 2 64 62 . 7 5 60─69 50─59 40─49 30─39 25─29 20─24 19 16 15 60─69 50─59 40─49 30─39 25─29 20─24 19 18 15 年齢（層） 年齢（層） 女 性 女 性 男 性 男 性 文献 7） の パ ー セ ン タ イ ル 値 文献 7） の パ ー セ ン タ イ ル 値 （ a ）第 2 指の長さ（単位：mm） 1 8 2 3 11 12 4 9 5 10 6 7 27 28 18 19 13 20 14 15 16 23 17 24 26 25 21 22 31 . 9 32 . 3 31 . 5 31 . 2 31 31 . 6 31 . 6 31 . 1 29 . 9 37 . 5 37 . 3 36 . 5 35 . 9 36 36 . 2 35 . 5 35 . 3 34 . 3 95 29 . 4 29 . 5 28 . 7 28 . 3 28 28 . 1 28 . 3 28 . 1 27 . 3 33 . 2 33 . 3 33 32 . 1 32 32 . 3 32 . 1 31 . 8 30 . 7 75 28 . 1 27 . 9 27 . 2 26 . 7 26 . 4 26 . 5 26 . 5 26 . 7 26 . 1 31 . 3 31 . 2 31 30 . 3 30 30 . 1 29 . 9 29 . 9 28 . 8 50 26 . 7 26 . 5 26 25 . 5 25 . 1 25 . 2 25 . 1 25 . 3 24 . 7 29 . 6 29 . 6 29 . 2 28 . 8 28 . 5 28 . 5 28 . 5 28 . 3 27 . 4 25 24 . 8 24 . 8 24 . 3 23 . 8 23 . 7 23 . 5 23 . 2 23 . 3 23 27 . 5 27 . 4 27 . 3 26 . 9 26 . 7 26 . 6 26 . 2 26 . 4 25 . 1 5 60─69 50─59 40─49 30─39 25─29 20─24 19 16 15 60─69 50─59 40─49 30─39 25─29 20─24 19 18 15 （ b ）指付け根の厚さ（単位：mm） 1 8 2 3 4 11 5 12 6 7 18 19 28 20 27 15 16 23 17 24 10 9 13 14 21 22 25 26 61 . 4 66 . 1 69 . 5 72 . 7 77 . 8 障害物あり 850 mm 550 mm ≧300 障害物なし ≦ 12 0 ≦ 12 0 到達可能範囲 到達可能範 囲 図 3 肘の動作を制限したときの到達 可能範囲（文献 1）に加筆）
防止するため，予備的実験の結果，ゲート板の被験者 に触れる縁部には半径 2.5 mm の丸みを設け，さらに 計測時に被験者にハンドクリームを塗布する措置を講 じた．なお，この措置のため，ゲート 1 枚の板厚が 5 mmとなり，表 1 に示した 14 歳以上に対する規定値 のうち，e ≦ 4 mm の微少開口については検討から除 外することとした． 長方形開口に対する計測では，まず人差し指を挿入 することとし，2 mm ごとに開口幅を広げていき，人 差し指の付け根まで達したら，ついで手，腕と続け， 最終的に腕の付け根まで挿入する．人差し指を対象と したのは，予備的実験の結果，健常者においては他の 指が邪魔にならないため，人差し指の場合が最も到達 距離が長くなる傾向のあることが判明したことによ る．ただし，指付け根まで挿入した時点では，他の指 の場合および複数本組み合わせた場合も比べ，より長 い到達距離を記録した．手首以降も同様に，できる限 り遠方まで押板を押せるように被験者自ら掌の向きや 挿入位置を自由に変え，数回の試行での最長距離を記 録することとした． 3 . 2 被 験 者 の 体 型 限られた人数のなかでできる限りバラエティに富ん だ体型の被験者を揃えるため，本調査では，年齢を七 つの層に，また，BMI 値を高低の二つに分け，これに 性別を加えた計 28 階層におのおの該当する被験者候 補を（社）人間生活工学研究センターが所有する被験 者リストから選抜する方法で，被験者を募った．表 2 は，採用された被験者の体型の分布度合いを示す例と して，各被験者の第 2 指長さと指付け根厚が同じ年齢 階層の文献 7）の寸法統計データのどの位置にランク するか示したものである．ここで，それぞれ黒丸で囲 んだ番号は各被験者の実測値の位置を表しており，同 年齢の 95 パーセンタイル値よりも長い第 2 指の女性 や指付け根厚が 95／5 パーセンタイル値を外れる者 等，非常に広範囲の体型の被験者が含まれていること がわかる．なお，これらの手指のサイズは，後述する 微少開口幅での到達距離の評価において特に重要な ファクターになる． 3 . 3 長方形開口通過到達距離の計測結果 長方形開口通過到達距離の計測結果を図 5 に，また， その抜粋として開口幅 16 mm までの数値結果を表 3 に示す．図 5 中，実線は現行規定値を示している．結 果として，測定した被験者の範囲では現行規格値を超 える到達距離を示す者は確認されなかった．ただし， 開口幅が 6，8 mm のときはマージンが非常に小さく なっており，規格値の不適切さが指摘されるとすれば， その可能性が最も高いと予想される． また，表 3 では，16 mm の場合を除いて女性が最大 値を記録しているが，総じて，55 mm 以下の開口につ いては女性のほうがより遠方に到達する傾向にあり， 開口通過到達距離が上肢形状の性別差を非常に強く反 映することが示された． なお，紙面の都合上，正方形開口に対する結果は割 愛するが，長方形開口の場合に比べてより大きなマー ジンが確認されたことは付記しておく． 4 . お わ り に 本稿では，ISO 13857 が規定する各種安全距離の概 要とともに，それらの日本人に対する妥当性を検証す る調査で行った計測実験結果を述べた．あくまでも， 当所が関係した結果のごく一部にすぎず，本調査の全 容については文献 4）を一読されたい． 機械の安全設計において人体寸法の反映が重要であ ることは論を待たない．実際，先の ISO／TC199 総会 ゲート板 （下側） 押板 ボールネジ リニアスライダ リニアエンコーダ 高さ調節機構 ゲート板 （上側） リニアエンコーダ 押板 ゲート板（上側） 3N 開口通過到達距離（板厚を含む） 正方形開口用ゲート板 0∼ 180 mm 0∼125 mm 200 mm 0∼ 130 mm 長方形開口用ゲート板 200 mm 200 mm 図 4 製作した開口通過到達距離計測装置の外観
では，人間工学関連規格を積極的に策定する方針から ISO／TC159（人間工学）とのより密接な連携が確認さ れている．ISO／TC159 が扱う規格8）には，例えば ア クセスに適した開口部寸法決定の原理 等があり，今 後の進展が期待される反面，既存の人体寸法データを 単純には利用できないことに対し，わが国での妥当性 検証作業の充実が課題である． 参 考 文 献
1） ISO 13857：2008 Safety of machinery ─Safety distances to prevent hazard zones being reached by upper and lower limbs，日本規格協会（2007） 2） A．ノイドルファ：安全な機械の設計，NPO 安全工学研 究所（2002） 3） JIS B 9707：2002「機械類の安全性─危険区域に上肢が到 達することを防止するための安全距離」，日本規格協会 （2002） 4） （社）日本機械工業連合会：平成 17 年度機械の安全な ヒューマンインターフェイス分野の国際標準共同開発 調査研究成果報告書（2006）
5） IEC 60529 Ed. 2.1：2001 Degrees of protection provided by enclosures（IP Code），日本規格協会（2001）
6） Tsuyoshi SAITO, Hiroyasu IKEDA, Hiroshi YAMAZAKI, et al：An Evaluation of the Appropriateness of ISO／DIS 13857 for Japanese Persons, Proceedings of the 5th International Conference Safety of Industrial Automated Systems（SIAS 2007），pp.231─237（Nov. 2007, Tokyo） 7） （社）人間生活工学研究センター：日本人の人体計測 データベース 1992─1994（1998） 8） 日本人間工学会 ISO／TC159 国内対策委員会， URL：http:／／www.ergonomics.jp／jenc／TC159_04─07_v4. pdf 表 3 開口幅 20 mm までの到達距離結果抜粋 開口幅 男 性 女 性 平均値 S. D. 最大値 平均値 S. D. 最大値 6 . 0 3 . 4 0 . 7 4 . 8 4 . 1 1 . 2 7 . 2 8 . 0 8 . 8 3 . 4 13 . 9 10 . 4 3 . 8 14 . 5 10 . 0 16 . 1 2 . 0 19 . 8 19 . 7 5 . 7 32 . 9 12 . 0 31 . 0 7 . 2 38 . 9 35 . 5 2 . 6 41 . 8 14 . 0 41 . 0 2 . 0 44 . 8 50 . 4 15 . 5 81 . 6 16 . 0 62 . 1 15 . 1 85 . 6 74 . 8 5 . 8 84 . 1 （単位：mm） 0 4 8 12 16 20 ISO 13857 表 4 規定値 120 長方形開口到達距離 〔 mm 〕 150 300 450 600 750 900 0 開口幅 e〔mm〕 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 4 8 12 16 20 ：男性 ：女性 図 5 長方形開口通過到達距離の計測結果
