儲 文】 UDC ；691 ：159
．
9 日本 建築 学 会 構 造 系 論 文 報 告 集 第 392 号・
昭和 63ff le 月身体
接 触 時
の
す り
傷
の
生
じ や
す
さ お
よ び
痛
さ
の
観
点
か ら み た
床表
面 凹 凸
の
評 価 方 法
に
関
す
る
研
究
正 会 員 正 会 員 正 会 員小
永
野
上
田英 哲
＊貴
正．
＊＊ ま ゆ み＊ ＊ ＊1．
序 論水や 石けんなどの媒 介 物が介在す る 風呂場やプ
ー
ル サ イ ドな どの床で は特に， 安全性の観点か ら必 要なすべ り 抵 抗 を 確 保 する 目的で，
表 面に凹 凸 をつ け ること が多い。 し か し ながら，
凹 凸の性 状に よっ ては， 素足で歩い たり 肌を触れ た りする時に，
痛い と感じ た り， さ ら に は，
転 倒 時な ど に す り傷を生じ たりするもの もあり問 題 となっ て い る。
本 研 究では， 痛く な く，
す り傷 も生じ ない よ うな凹凸 を もつ 床 表 面の開 発・
選 択に有 効と な る，
床表面の凹 凸 の評 価 方 法 を 確 立し よ うとす る もの であ る。 な お，
本研 究の一
部の概要は， 日本建築学会大 会に発 表して い る1）。2
．
研 究の目的 と範 囲 本 研 究は， 身体接 触時のす り傷の生じ や す さ および痛 さの観点か らみた床表面 凹 凸の評 価 方 法 を確 立 すること を目的と し て お り，
個々 の床 表 面 凹 凸の評 価は研 究の範 囲 外 とす る。
ま た，
す り傷の生じや すさ お よび痛さ の観 点か らみ た床表面凹 凸の評価と床表面 凹 凸の形 状・
寸 法 な ど との厳 密な関係の把 握も研究の範囲 外と す る。 本 研 究で対 象とする床 表 面凹凸は，
床 表 面全体に分布 す る 凹 凸 と し，
段 差な ど は範 囲外と する。
さ らに， 本研 究で使 用す る凹 凸 を具 現 する材 料は， 特 に限 定せず本研究の目的に合 致す る凹 凸 を もつ材 料 とす る
。
また， す り傷が生じ た り，
痛さを感 じた りするの は，
素 肌 が 触れ た場合に特に顕著と考え ら れ ることか ら，
床 表 面に触れ る身体 側の状態 を素 肌と する。 な お，
本研究で用い る “ 痛さ”
とは，
単に身 体 部 位 を 床表面凹 凸 に押しつ け た時の痛さをさ し，
すり傷が生じ る時に 感 じ る痛さ は含めて いない。
ま た
，
本研 究と密 接に関 連 するすべ りの評 価 方 法は， 小 野らがす で に提案して いる2〕−
5）が，
本 研 究の結 果とす べ りと の関係の把握は，
今後の 課題 と する。
3．
既 往の 研究 本研究の 目的と同様の観点か ら，
床 表 面 凹 凸 を考 究 し た研 究 報 告は見 当た ら ない。 4．
研 究 方 法 本 研 究の方 法と手 順は次のと お りである。（1＞ 官 能 検 査 手 法に よ り
，
床 表 面凹 凸に身 体 部 位を 接 触さ せ た時のす り傷の生じや す さおよ び 痛 さに関 す る 心 理 学的尺 度 を 構 成 す る。 （2 ）構 成 し た 心 理学 的 尺 度となめ らか な対 応 を 示 す，
床 表 面凹凸の特 性 を表 示する物 理 量を求め得る測 定 方 法 を 開 発する。
（3） 心 理 学 的尺度と物理量の対 応か ら，
床 表 面 凹 凸 の評 価 指 標 を求め， 物 理量の測 定方 法とともに床 表 面凹
凸の評 価 方 法と し て提 示す る。 な お， す り傷の生じやす さ を心 理 学 的 尺 度 とし て定 量 化す る 理由は，
人 道 上，
人 間に どの程 度のす り傷が生じ る か という 実 験 を 行 え ず，
人間の予 測に頼らざるを得な い ことによ る。
5．
身 体 接 触 時のすり傷の生 じやす さお よび 痛 さに関 する心 理 学的尺度の 構 成5，
1
構成 する尺 度の項 目 と官 能検 査手法の選定 構 成す る 心 理学的尺 度は身 体 接 触 時の す り傷の 生じ や すさに関す る 尺度 （以降，
すり傷 評 価 尺 度と 呼ぶ ），
お よ び， 身体 接触時の痛さに関 する尺 度 （以 降， 痛さ評価 尺 度 と 呼ぶ），の2
項目であ る。ま た，
それ ぞれ の検 査（以 袈一
1 検 査に 用いた判 断 範ち ゅ う＃
東京工業 大 学 教 授・
工博 i＊ 東 京工業 大 学 助手・
工博 ＊ ＃ 東 京 工業大学 大 学 院 生 （昭ta 62年10月8日原 稿 受 理 ）一
10
一
降， す り傷の検 査
，
痛さの検 査と呼ぶ ）で 用い る官能検 査 手 法は，
表一
ユに示す範ちゅう を用い て試 料 を絶 対 判 断 す る，
系 列 範ちゅう法6魁 した。
5．
2 試 料の 設 定試料は
，
凹 凸の形 状，
凹 凸の寸 法， 凹 凸 を構成す る材 料の硬さ な ど を考 慮し， まっ た くす り傷が生じ ない と 想 定さ れ るもの か ら，
ひどいすり傷 が生 ずる と想 定さ れ る．
もの まで，
ま た，
まっ た く痛 く感じ ない と想 定さ れ る も のか ら，
非 常に痛く感じ る と想 定さ れ る もの まで， それ ぞ れ幅広 く 選定す るこ と を主 眼 とし，
表一
2に示す よ う に，
す り傷の検査 用試料を13種，
痛さの検 査 用 試 料 を 25 種設 定し た。
用い た 試料 （大き さ ：300mm ×300 mm ただ し，
組 床 A，B
は 540mmX300mm ）は， 現実に床 仕 上 げ 材料として使 用され ているもの が ほ と んどで あ る が，
本研 究 用に試 作し た もの もい くつ か含ま れ て い る。
衷一
2 検 査に用いた試 料 試 科」
表 面 形 扶 な ど 傷 痛 化字 繊碓カー
ペ ッ ト o 人工芝 A 毛足 2諏旧 o 人 工芝B 毛 足1ゴ旧掴 O 泥おと し 棒 状凹凸 （高さ5旧の Oo 塩 ビ 凹 凸 板 円 筒バター
ン 凹 凸 （高 ざ ［伽m間 隔2伽 の oQ ウ レ タ ン 凹 凸 板A 不 規 則 凹 凸 （高 さ 7〜
12m旧） o ウ レ タ ン凹凸 板B 不 翅 則 凹 凸 （高さ 4−
7冊の o 骨 材 接 着 散 布板 A 蛇 紋 砕 石 1．
5 分 0o 骨 材 接 著 散 布 板 B 洗 砂 25〜
50目esh Oo 骨材 接着 澂 布 板C 硅 砂 4号 oo ゴ ムシー
トA 円形バター
ン 凹 凸 （半 径L4．
5悶国高 さ 2田 隅 o 中 心 閏 距 醗3了皿厄） ゴム シー
トB 円形 バ ター
ン 凹 凸 （半 径1生5鵬 国高 さ 2ロ 閥 o 中 心問 距離 37口の ［胎 LO厚ざ騙ロの発 泡層下 地付き］ ゴ ム シー
トC 半 球バター
ン凹 凸 （半 径 5旧闇高 さ5旧巴 中 o ○．
心 閏 距 離2珈 の 発 泡ゴム シー
ト HslO厚 ざ 且0欄m o ゴ ム チップ シー
ト 不 規 則 凹 凸 o 塩 ビ シー
トA．
菱形パター
．
ン 凹 凸 （1辺6川 高 ざ1跚ロ 中 ooF
心 問距 離 馳の 塩 ビ シー
トB幽
養 形バター
ン 凹 凸 （ ！辺馳m 商 さL国旧 中 Q 心 問距 蹼 9mの 匸HslO厚さ5田団 の発泡．
層 下地 付 き］ 塩 ビ シー
トC 矩 形 バ ター
ン 凹 凸 （1辺3ロ閉高 さ1閉m 中 oo 心 問距 離跏瓜 ） 塩ビ シー
トD 矩 形バター
ン凹凸 （1辺3国 旧 高ざL翩口 中 o 心 問 距 離3ロロ） ［HslO 厚さ5ロロ・
の 発泡 層 下 地 付 き ］ 壌 ビ シー
トE 矩 形バター
ン 凹 凸 （且辺5隅 罔 高 さ0．
5用口 O 中心 問距 離裄贋） 塩ビ シー
トF馳
矩 形バ ター
ン 凹凸 （1辺5国n 高 さ0．
5闇mO 中 心 聞 距 離7m ） 印s10 厚 さ5国 ロの発 泡層下地付き］ 塩ビ シー
トG 凹 凸 な し oo 塩 ビ シー
トH 凹 凸 な し 願sm 厚さ5剛 飄 の発 泡層 下地 付 o き 」 釘A L7mmの釘 を 隔悶n合板 に 打つ （突出 高 さ 約 oo hm旧剛 鬲ls區旧） 釘B 19田
国の釘を ［5岡
囗
合 板に打つ （突 出 高さ 約 o 3屠m 閇 隔 L5旧夙） コ ン ク リー
ト 金ゴテ 押 さ え o 組 床A 根 太 間 隔500国 表 面 ： 】頬 合 板 （厚 さ o．
L2・
5皿ゆ 組 床B 根 太 間隔 50C隴 衷 面：塩ビ シー
トA o 優：す り 傷 の検査 瑠 ：廣 さ の 検 査 5．
3 検査対象 身体 部 位の選定お よ び動 作の設 定 風呂 場やプー
ル サイ ドな ど の床で，
素肌で床に触れ る 状況 を検 討し，
接 触す．
る代 表 的 身 体 部 位と して，
図一
1 に示す よ うに， す り傷の検 査におい て は， 掌，
大 腿 部，
前腕，
膝，
肘の5
身体部位，
痛さ の検査に おい て は，
足 裏，
掌，
尻，
膝，
肘，
の 5身 体部 位を 選 定 した。
な お，
い ずれの身体 部位も，
検査 時に は露 出．
さ・
せ るこ と と．
し た。 動 作につ いて は，
す り傷の検査 の場 合，
転倒 し て激 し く素肌 を 試料に こ すりつ け るのが 実情に 合 致 し てい る が，
実 際にす り傷が生じ るほどの激 しい動 作を検査 員に 要求す ることは人 道 上 不 可 能な た め，
す り傷が生 じ ない 範 囲．
で，
試 料に身 体 部 位 をこすりつ けた時の判 断か ら，
激しくこす りつ けた場 合に生 じ るす り傷め程度を想定さ せ る ことと し た。 痛．
さの検 査の場 合は，
試 料に，
実 際の 状 況で身 体 部 位を押 しつ けて判 断する ことを基 本とし，
押し？け 方 とし て は，
短時 間 （数 秒 〉押しつ け る動 作と 押しつ けてか ら身体 部 位を回 転さ せ る動 作の 2種と し，
．
短 時 間押しつ ける動作で は，
短時 間押しつ ける時の痛さ の判 断に加え， 長 時 間押 しつ ける時の痛さ も 想定さ せる こと と し た。 な お，
痛 さの検 査におい ても傷が生 じない 範 囲で検 査を行う必 要が あ る こ と か ら，
で き るだけ実 情 に近い とい う条 件 下で， 押しつ ける強さ，
頻 度な どは，
検 査 員ご とに自 由と し た。 以上，
設 定 し た身体 部 位と動 作の組み合わ せ を表一
3 に 不 した。．
前 腕 掌 膝 肘 尻 大 腿部 足 翼 図一
1 検 査 対 象 身体 部 位 表一
3 検査の対 象とな る身体 部 位と動作の組み合わ せ 身体 部位 動 作 足 裏 掌毳
前 腕 尻 膝 肘 す り 傷 の 検 査 こす りつ ける ○ ○ ○6o
A．
短 時 間 押 しつけ る ○ ○0
○ ○ 痛 さ の 検 査鑒 嬲黠
君
け る OQ ○ ○O
賺
撮 驅 欝
る O ○一
11
一
5
．
4 検 査員の選定 すり傷の生 じや す さ お よ び痛さ に関 する判 断は，
嗜 好 な どの知 覚 領 域で の判 断よりも感 覚 領 域で の判 断によ り 近い と み なせること か ら，
年 令，
性 別に よる判断の ば ら つ きは少な く，かつ，
多人数の検 査 員は不 必 要 と考え た。
よっ て，
本検査で は ご く一
般的な人々 の判 断を求め る 目的か ら， 皮膚 が特に丈 夫な人や特に弱い人 を含ま ない 20− 30
才の男女計10
名を検 査 員とし て選 定し た。
検 査 結 果か ら検 査 員 数の不足 が判明し た場 合は，
検 査員 を追 加する ことに し た。
5．
5 検 査 経 過， 結果 お よ び 尺度の構成 5．
1〜
5．
4の 条 件で，
温 度 20℃ ±2℃ ， 湿度50
％ ±5
％ の官能検査 室で検 査 を 実 施 し，
基 礎 資 料を得た （検 査 風 景 を写 真一
1，
2に示 す 〉。 検 査の分散分 析 結 果 を表一
4，
5に示 す。 両 検 査に関して， 主 効果は，
すべ ての 身体 部 位，
動 作 におい て高 度に有 意（危険率1
％ で有 意）であり，
かつ，
その分 散 比 も大き く，
検査員の間にす り傷の生じやす さ および 痛さに関 し，
共 通の判 断 基 準が存 在 すること が認 め ら れ る。
ま た， 個人差 も高 度に有 意で はあるが，
分 散 比が主 効果の値と比 較 して は るか に小さ く，
かつ，
こ の 種の検 査で は通 常あ りえる程 度な の で問 題と はな らず，
構 成する尺度は有効と み な せ る。 以 上 より，
検 査 員の追 加な ど は不必要なこと か ら，
得 写 真一
1 す り傷の検 査 風 景一
12
一
写真一
2 痛さの検査風景 掌 大 腿 部 前 腕 膝 主 効 果 57，
8r46．
86π
5L48”
54．
41”
個 人 差 7．
93”
6．
2r12，
46帥
4．
34”
表一
4 すり傷の検 査の分 散 分 析 結果 （分散比） 肘 52 7”
：危 険率1％で有意 表一
5 痛さ の検査の分散分析結果 （分散比 ） 足 裏 掌 尻 膝 動 作 A 主 効 果 76．
62鼬
63．
81囲
60．
16圃
58．
64”
個 人 差 ＆14”
IL48【
11．
13”
12，
36門
餮
主効果 58．
29”
5L12P58．
90”
64．
47”
個人差 13．
78”
14．
00・
”
8．
67”
14．
39”
動 作 C 主 効 果 36．
58”
個 人 差”
：危険率1％ で有意 9．
87”
肘 63．
11’
10．
03”
60．
65”
5．
68”
43．
62”
4．
61”
ら れ た基 礎資料を用い系列 範 ちゅう法の尺 度 化の理論6， に従っ て， す り傷 評価尺度および痛さの評 価尺度を構 成 し た。
なお， 各 試料の尺度 値の詳 細は省 略 し， 図一
4，
7，8
に点で示す。6．
すり傷評価 尺度， 痛 さ評 価 尺 度 と対 応す る 物 理 量 お よ び測 定 方 法の設定6．1
す り傷 評 価 尺 度，
痛さ評 価尺度と対 応す る物 理 量の設定に関す る考え方す り傷の生じ や す さ お よ び痛さを左 右する主な要因で ある床 表 面凹 凸を表す物理量と しては
，
床 表 面 凹 凸の3
次 元の形 状や硬さを数 量 的に 表示 し た もの が，
最も適 当 と考えられる。
し か し な が ら，
実際の床 表 面 凹 凸の形 状 は複 雑で，
数 量 的に詳 細に表 示す ること は，
凹 凸の分 野 の研究成果を 適用して も非 常に困 難と考え る。
以 上の状 況か ら，
本研 究で は，
床 表 面凹 凸 その もの の 数量的表示は せず，
床 表 面凹凸に身体部位が接 触す る状 況に 近似し た状 況を設 定し，
設 定し た状況を も とに し た 何ら かの 測定結 果か ら，
す り傷の生 じ や す さ お よ び痛さ の観点で，
床 表 面 凹 凸の効果に よ る と想 定さ れ る基 礎 資 料を抽 出しt 基 礎 資料か ら各 評 価尺度に対応する物 理 量 を設 定する とい う考え方 を採用 す るこ と とし た。
そ れゆ え， 求ま る物 理 量は，
床 表 面凹 凸 に よ る効 果を表 示 する 物理 量であ り，
床表面 凹 凸そ のもの を表 示するもの で は ないが，
床表面凹 凸に よる効 果 を評 価す る という本 研 究 の観 点で は，．
何ら不都合の ない物 理 量 と考え る。
6．
2 す り傷 評 価 尺 度と対応す る物 理 量お よ び測 定 方 法の設 定6．
2，
1 測 定 方 法の基本構想 す り傷は，
身 体 部 位 を床に こす りつ け た時の床 表 面 凹 凸 の引掻き作 用に より生じ，
かつ ， 床 表 面 凹 凸の先 端が 鋭いほ ど す り傷が生 じや すい と想定さ れ ることか ら，
生 じ るす り傷の程 度は， 人間の身体部位の表層 部 分 を 想 定 し た ゴムを， 床 表 面凹凸に くい込ませ て か ら水 平 方 向に 引張る時に生 じ る最 大 引 張 力 （以 降， 引掻き力と呼ぶ） の大 小で表 示で き る と構想 し た。6
．
2．
2 測定 機の設定6，
2，
1
に述べ た基本 構 想 を具 現 するための測 定 機 とし て，
図一2
に示す，
小野らが開 発し た すべ り試 験 機4〕（O −
Y ・
PSM
）を使用 す るこ と とした。
つ まり，
0−
Y・
PSM のすべ り片台座に所定のゴ ムを取りつ けたすり傷 用模 擬 身体 部位を試料 面に設置した後，
引張 力を加え動き出 す まで の最大引 張力 を，
引 掻き力と して求め ようとするも のであ る。 6．
2．
3 引 掻き力の測 定 測 定 機とし てO −
Y・
PSM を使 用する に当た り，
引 張 荷 重 速 度，
引 張 角 度，
すり傷 用 模 擬 身 体 部 位の大き さ，
すり傷 用 模 擬 身 体 部位が試 料に設 置さ れてか ら引 張り始 め るまで の時 間は，
各々すべ り試験機とし て の条件と同 様の，80
kgf
／sec，18
度，8cm
x 7 cm，
O
sec と す るこ と と し た。 次に，
これ らの条 件下で，
引掻き力に影 響 を与え る要 因と なる鉛直荷重， す り傷用模擬身体部位に用い る ゴム の種 類， 試料と ゴム の間の摩 察 力につ いて， 以 下の よ う に検 討し た。
o 鉛直荷重 ：0 −Y ・
PSM
の 仕 様では鉛 直 荷 重は 80kgf
である が， 本研究の測 定の場 合は， 試料が 壊れ ない こと，
人 間が床に接 触し た場 合に床に与え る荷 重と大き く異な ら ない こ と を 目安と して， 試行錯誤的に実 験を繰 嫉 撃シ難テ ；雛 脚 ｝：：瓢麟盖；窪斟 含．
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55言
■
，
1 1
，
017
ゴ ム 図一2
0−
Y・
PSM の概 要 表一
6 引掻き力測定に用い たゴム 硬 さ （Hs） 10253570 厚さ （皿m ｝ 10333 り返 し， 鉛 直荷 重を40kgf に設 定した。
O ゴム の種 類 ：身 体 部 位の表 層 部 分を想定し たゴム と して， 硬さと厚さを目安に，
表一
6に示 す4種 類の ゴム を 用い て引 掻き力を 測 定 し，
各 試 料のす り傷 評価尺度 値 とよい対 応を示 す 引 掻き力を得ら れ るゴ ムを選 択す るこ と と した。
O 摩擦 力の排 除 方 法 ：本 研 究にお け る 引 掻 き力の測定 方 法で は， 試 料の 凹 凸に よ り生じ る引掻き力以 外に， 試 料面 とゴ ム面と の摩 擦 力が測定結果に含ま れ る た め
，
摩 擦 力 をで き るだ け小さ く す る 必要が あ る。
種々検 討の結 果，
試 料 面 を乱 さ ず，
かつ摩 擦 力を小さ く す る方 法と し て， ゴム表 面に ベ ビー
パ ウダー
（ジョ ン ソ ン・
エ ン ド・
ジ ョ ン ソ ン株 式 会 社 製）を，2g
／m2 塗 布する こ ととし た。
以 上，
検 討し た結果 を条件と し て， 試 料の引 掻き力 を 測 定し た。
得ら れ た，
引 張 荷 重・
時 間 曲 線の一
例を図一
3に示 し た。
6，
2．4
す り傷 評 価尺 度 と 引 掻き力との対 応各試料の すり傷 評 価 尺 度 値と
4
種のゴム に よ る引掻き 力 と を対 応さ せ た結 果，
シ ョ アA 硬 度35 （以 降，Hs
35 と記す）厚さ3mm
の発 泡ゴ ムを用い た場 合に，
い ずれ の身体部 位の場 合にも両 者がよい対応を示すことが判明 し た。
図一4
に， す り傷 評 価 尺 度と，
Hs 35厚さ3mm
の発 泡ゴム を用い た場 合の引 掻き力との対応を示し た が， 各 身体 部 位ご と に なめら か な対 応を してお り，
す り傷 評 価 尺度を十 分 説 明で きる といえ る。 なお， 図中の〜
の 破 線は，
すり傷 評 価 尺度線上の各 判 断 範ちゅ うの位 置 を 表す。
6，
2．
5 す り傷 評 価 尺度と対応する物 理 量お よ び測 定 方法の設 定 q 芟｝
楓 檸 怒 添 3kgf く初 期 引 張 荷 重 ） o 引 掻 き 力 時 閻 （sec ） 図一
3 引張荷 重・
時 間曲線の一
例 6 54 3
2
中
鵬、
刃 ゆ O 姻 伽 黶 P 瞥 赳 叱 邑 鵬 ヨρ
レ ー↑
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櫛 o 20 30 40 50 GO 20 30 40 50 60 20 3e 40 50 5D 20 30 40 50 60 20 30 40 50 60 G〔Kgf）
’
1 図一
4 す り傷 評 価尺度 と引 掻き力G
との対 応 （○ 中の 数字は表一
1の範ち ゅ う を示す）．
一
一
−
13
一
P 50 £ 3D iO5 ｛助 u）
“一
→
くい込み 量 （A一
田 表一7
くい込み量 測定に用い たゴム O・
窟 ‘t叔fiE｝の変 形 を 0．
2s ・
・
一
・
変形の 0点とする・
o 厚 硬51018
4 ○ 10O
○ 20 ○ O ○遷
：
靆 糊
図一
5 くい込み量 測 定 機の概要 XPtfl Cia｝ 図一
6 くい込 み 量の測定 例 6．
2．
4の結果よ り、0 −Y ・
PSM
を用い，
鉛直荷重40kgf，
Hs
35
厚 さ3mm
の発 泡ゴ ム を すべ り片 台 座に取 り 付け， さ ら に， ゴ ム表面に29
／m2 のベ ビー
パ ウダー
を 塗 布 して測 定し得ら れ る引 掻き力 をG
（kgf
）と し，
す り傷 評 価尺度と対 応す る 物 理 量 と して設定する。 また，
こ の条 件で引 掻き力 を求め る方 法を，
す り傷評 価 尺 度と 対 応 する物 理 量の測 定 方 法 として設定す る。 6．
3 痛さ 評価尺度と 対 応 す る物理 量 お よ び測 定 方 法 の設 定6．
3．
1
測 定 方 法の基本構想 身 体 部 位を床 表面 凹 凸に押しつ け た場 合の痛さ は，
床 表 面凹凸が身体 部位に くい込 むこと に よ り引き起こさ れ る と考えられることか ら，
身体 部 位の表層 から深部まで の部 位を想 定 し たゴム を，
床 表 面凹 凸に くい込 ま せ た時 の ゴ ム の変 形 量 （以 降，
くい込み璽 と呼ぶ1
の大 小で， お お よ そ痛さ評 価 尺 度を表 示できる と構 想し た。
6，
3．
2 くい込み量 測 定機の設計・
試作 設 計・
試作し た くい込み量 測定機の概 要 を 図一
5に示 す。 本 測 定 機は， 痛さ用 模 擬 身体部位と なる ゴム （直 径9 cm ）を，一
定の載 荷速度で試 料に押しつ けた時の荷 重・
変 形 曲線か ら， ゴムの変形 量を算 出するもの である。 な お載 荷に は，
変形速度制 御型圧縮 試 験 機を用い て い るが，
加圧板とゴムの問に コイル スプリング を介在さ せ て， ほ ぼ一
定の載 荷速度を具 現 する ように工夫して い る。
また，
試 料が柔ら かい場合に は，
測 定さ れる変 形 量の 中に，
試 料 自体の変形 量 も含まれ るの で，
い ず れの試 料の場 合 も 図一
6の測 定 例に示す よ うに， ゴ ム のあ る場 合の変 形量 （A
）か ら，
ゴム の ない場 合 （鉄 板のみ）の変形 量 （B
） を 差 し引い て，
得 られる値 （A−
B ）をくい込み量と定 め た。 な お，
荷 重が作 用し始めた瞬 間 を精 確に読みとる の は 困難な た め，
変形量 を算 出す る際に はO．
2kgf
の荷 重が 作 用 し た 時 点の 変 形を変 形の 0点とし て い る （図一
6 参照〉。6．3．3
くい込み 量 の測定 くい込み量の測 定に当た り， くい込 み 量に影 響を与え る荷 重，
ゴ ム の種 類， 載 荷 速 度に関し， 次の よ う に検討 し，
測 定 条 件に組み込む こと と し た。
O 荷 重 ：人 間が痛さを 感じる荷 重を厳密に設 定す るこ と は困 難で あるの で，
図一
6に示す よ う に載荷は50kgf
まで と し，
くい込み量の箕 出は，
5，
10，
30，
50kgf の荷 重段 階で行 うこと と し た。 O ゴムの種類 ：人間の身 体 部 位の表 層か ら深 部 まで の 硬さの範囲 を包含す ること を主 眼とし て，
表一
7に示す 6種の ゴ ム を用い るこ と と した。
O 載荷速度 ：載 荷 試 験 機で可 能な載 荷 速 度の範囲にお い て，
載荷速度に よるゴム の変 形 量に大き な 差 は 認 め ら れ ないとい う予 備 実 験 結 果，
さらに， 測 定に安定性の．
あ ること を考 慮 し， 載 荷 速 度 を65kgf／min とし た：。
以 上， 検 討し た結 果を条件とし て，
く い込み量の測 定 を行っ た。
測 定 例を 図di
に示 す。 6．
3．
4 痛 さ評 価 尺 度 とくい込み 量 と の対 応および考 察 各 試 料の痛さ評 価 尺 度 値と くい込み量 と を対 応させ た 結果，Hs
lO 厚さ4mm の発泡 ゴ ムを用い荷 重 段 階 を10kgf
と し た場合の くい込み量が，
設 定 した条 件 内で は，
い ずれの動作， 身体部位の場 合にも相 対 的に最 も よい対 応 を 示すこ とが判 明し た （結果 を 図一
7に示す ）。 な お，
Hs
10
厚さ4mm の発 泡ゴ ムを用い，
荷 重 段 階 を10 kgf と し た場合の くい込み量をD
（mm ）と定 める。 しかし，
痛さ評 価尺度を表すの に，
D だけ で は不 十 分．
な こと も 明 確であり，一
層の検 討 を必 要 と すること が 判 明し た。 こ こ で，
図一
7を詳し く検 討し た結 果，
凹凸の 大き さ が ほ ぼ 同 じ試料の 場合に，
痛さに影 響を与え る と想 定され る先 端の鋭 さが異なる に も か か わ らず，
D が ほぼ同じ 値になるなどの問 題 点が明 確と な り，
凹凸 先 端の鋭さの 効 果 を加え るべ きこと が判 明し た。
以上 から， D に，
6．
2．
5に おい て凹 凸の先端 部の鋭さ を表 示す る物 理 量と して，
妥 当 性が証 明さ れ たG
を加 味す ること に よ り，
痛さ評 価 尺 度をよりよく表 示で きる 物 理 量 が得ら れ る と判 断し た。 6．
3．
5
痛さ評 価 尺 度と“
くい込み量 と 引 掻き力の複 合物理 量”
との対 応 6．
3．
4の検 討に基づ き，0
とG
を加え合わ せて 各試 料の痛 さ 評 価 尺 度 値 との対 応 を検 討す る際に，D
に対一 14 一
一
｛
皿
亀 ●｝
一
｝
一
一
一
皿
0噌
¶
騁
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●騨
一
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一
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・皿
ぴ…
｝
皿
一
゜一
’ σ一
54 3 2 1 心 置 」 綱
凵
噛
塁 霞 為 虍 糜↑
廻 堵 怛 鵬 鞠 悽 02Ol 6 0OD一
一
一
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一
一
一
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一
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一
P¶
o ● ，・
一
一
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一
一
●1−一
一
一
一
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一
一
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…
；
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一
一
一
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一
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一
一一
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一
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一一一
●・ ● ● ● ・ ● ●F−一
一
●pr一
一
P−P，
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一
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引
● ∂ 1」 ● o ● ● o ●一
一
一
一
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一
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一
一
一
｝−
dρ●一
σ一
一
一
一一
一
雫
舳
…冒
，
噌
一
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＿
＿
＿
皐＿
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＿
＿
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＿
＿
一
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一
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一
一
一
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一
一
一
一
一
一
一
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o 掌才
。 ■ 肘 oe D
，
O 且．
D 2．
O、
0、
0 1，
0 1．
0 0．
0 1．
0 2，
0 D．
0 1，
0・
2．
O、
3．
O D〔囗
［
｝ 図一
7 痛さ評 価尺度 （動作Aの場合 ）と くい込 み量D との対応 （○中の数字は表一
1の範ちゅ う を示す ）・
654321
0
5
4
3 0 匪 の 副 り
曽
半 最 為 虻 婬↑
副 配 聖 耽 脚 憶 210一
一一一
一
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一
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一
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『
動 作B語
二
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二 二
蕊
．
5 2，
D 3．
5 D．
5 2．
0 3．
5 5．
0 10．
0 15，
0．
20．
O P （ 蛋 ， P 〔 匸） P 〔1【， 5 4 動 作A；
短時 間 押 しつけ る 動 作B：長時 間紳しつける く想 定 ） 3 動 作Cτ押 しつけて か ら 身体部位 を 回 転 す る 2 1 図一
8一
一
一
一
彰咽 ■つ凵
｝一
一
一
一
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．
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一
．
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一
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＿＿一
一
一
．
＿
一
一
一
一
一
一
●ρ 肘 ， 作C o o 痛 さ 評価尺度とP（1
）およ びP（U
）とめ 対応 （Q
中の数 字 は 表一
1の範ち ゅ う を示す） “ 5．
0 田．
O 匚5．
0 20．
0 5．
O P．
O l5．
O ZO．
O P （ll， P ｛1［｝ するG
の重み づけが重 要と な る た め，
重み づ け を変 化 させ な が ら対応 を検討 し た。
検 討の 結 果，
足 裏 お よ び 掌 の場 合，D
とG
を1 ：0．
025 の割 合で加え合わ せ た値， 尻，
膝，
肘の場 合は，1
） とG
を1：0，
25の割 合で加え 合 わ せ た値が，
痛さ 評価尺度 値と最も よく対 応する こ と が判 明した。
な お，D
とG
は単 位が異なる ため，
以 下の式の よ う に それ ぞれ無 次元化し加え合わ せ た値 を痛さ評 価尺度と 対応す る物理量と し，P
（1
）およ びP
（U
）と定めた。
足裏・
掌の 場 合 ： P （1
）＝D
（mm ）／1（mm ）十 〇．
025×G
（kgf
）／1（kgf
） 尻・
膝・
肘の場合 ：P
（fi
）＝D
（mm ）／1
（mm ）十〇．
25×G
（kgf
）／1（kgf
） 図一
8に両 者の対 応 を示し たが，
いずれ の動 作，
身体 部 位の場 合 も対 応がよ く，
P（1
）お よ びP（H
）で痛 さ 評 価 尺 度を十 分 説 明で き る といえ る。
な お，
図中の〜
の破 線は，
痛さ評 価 尺 度 線 上の各判断範ちゅ うの位置 を 表 す。
さ ら に，G
の重み づ け が，
足裏お よ び掌の場 合に小 さいの は， 表 皮が ほかの身 体部位と 比べ て厚 く，．
かっ，
凹 凸の あ る物に触れ る こ と に慣れ てい る ため， 凹 凸の鋭 さの効 果が小さくな る ことに起 因して いる と考え る。
6．
3．
6 痛さ評 価尺度と対 応す る物理量お よ び測 定 方 法の設 定 6．
3．
5の検 討か ら，
図一
5に示す測 定 機 を用い，HslO
厚さ 4mm の発 泡ゴム を取り付けて測 定し，
得られ る デー
タか ら，
荷 重 段 階が 10kgf の 場合の くい込み 量 を 求め る方 法を，D
の測 定 方 法と し て設 定す る。 また， 求め たD
に 6．
2，
5に 示 し た方 法で求め られ るG
を6．
3．
5に示し た よ うに加 え 合 わ せ た値，
す な わ ち，
足 裏， 掌の場 合はP（1
＞， 尻， 膝， 肘の場合はP
（皿） を，
痛さ評 価 尺 度と対 応する物 理 量 として設 定す る。
7．
身体 接 触 時の すり傷の生 じ やすさ お よび 痛さ の観 点か ら み た床 表 面 凹 凸の評 価 指 標 お よ び 評 価 方 法 の提 示 図一
4をt 身 体 接 触 時の すり傷の生 じやす さ の観 点か一 15 一
らみ た床 表 面 凹 凸の評 価 指 標と して提 示 する。 さ らに ， 6
．
2．
5
に示し た，
す り傷評 価 尺度と対応す る物理 量 の測 定 方法 と，
図一
4の 評 価 指 標を合わ せて，
身 体接触 時の す り傷の生 じや す さの観点か らみ た床表面凹 凸の評価 方 法と し て提 示す る。
同様に，
図一
8を，
身体 接 触 時の痛さの観 点か らみ た 床 表 面凹凸の評 価 指 標とし て提 示 する。
さ ら に， 6．
3．
6 に示した痛 さ評 価 尺 度と対 応 する物 理 量の測 定 方 法と，
図一
8の評 価 指 標を合わ せ て，
身 体 接 触 時の痛さ の観点 か ら み た床 表 面 凹 凸の評 価 方 法とし て提 示する。 ただ し， すり傷の生 じや す さに関 する評価 指 標は予 測 に基づ くもの で あり，
厳 密な意 味で の実 際のすり傷との 関 係は， 今 後の課 題と して残さざるを得ない。
また， す り傷の生 じや す さお よ び痛さの許 容 基 準 を どこ に設 定 す る か は，
床の用 途，
居 住 者の層などを 考慮 し，
各 評価 指 標を用い て そ の都 度 策 定すべ き と考え る。 さ らに， 本研究で得た 評価指標は， 本研究で採用 し た 検査員層の判断か ら求め ら れ たもの である た め，
厳 密に は，
皮 膚が特に丈 夫な人々や特に弱い人々 の場 合の評 価 はで き ない。
こ れ らの層の人々 の評 価に関して は， 今 後 の課 題 と したい 。 な お，
本 研 究は，
問 題 発 生の頻 度 を 考 慮し て対 象を床 表 面 凹 凸に限 定して いる が， 触れるとい う観 点では壁の 場 合 も同 様 とみなせ ることか ら，
すり傷に関 する評 価 方 法は， スポー
ツ施 設の フェ ン ス， 壁などの よ うに，
身 体 部位を 激しくこす りつ け る状況 が 想 定さ れ る壁の表 面 凹 凸の評 価 方 法 として， また， 痛さに関する評 価 方 法は，
浴 槽 壁な どの よ うに，
身体 部 位 を押しつ ける状 況が想定 される壁の凹 凸の評 価 方 法 として，
各々準 用できる と考 え る。8．
結 論 身体 接触時の す り傷の生 じ や す さ お よ び痛さの観点か ら み た床 表 面 凹 凸の評 価 方 法に関して検 討し，
7．
に示 し た よ う に す り傷の生 じ や す さ は引掻き力G ，
痛さ は くい 込 みes
D
と引 掻き力G
を加え合わ せ たP．
（1
）お よ びP
（H
）で， 各々表 示で きる こ と を究明し， 各々 の 物 理 量の測 定 方 法 と と もに，
床 表 面 凹 凸の評 価 指 標 を提 示した。
痛く な く，
す り傷も生じな いよ うな表 面 凹 凸を もつ床 材の開 発の一
助に な れば幸い で あ る。
結びに当た り，
苦 痛 を伴 う官 能 検 査に，
検 査 員 として 協 力 して い た だいた皆 様，
実 験，
検 査に協 力 してい ただ い た東 京工業 大 学 建 築 学 科 小 野 研 究 室の皆 様に、
謝 意 を 表 します。 参 考 文 献 1） 小 野 英 哲，
永田 ま ゆ み，
三 上貴正，
横 山 裕 ：「接 触 時の“
痛 ざ’
から み た建 築 物 床 表 面凹凸の評 価 方 法に関す る 研 究 」日本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集A，
pp．
．
715〜
716，
1986．
10 2） 小 野 英 哲，
宮 木 宗 和，
河 田 秋 澄，
吉 岡 丹 ：「床のすべ り お よ び そ の評 価方法に関す る 研究 そ の 1研 究方 法 お よ びすぺ り感 覚の尺 度 化 」 日本 建 築 学 会 論 文 報 告 集 第321 号，
pp．
1〜
8，
1982．
11 3）小 野 英 哲 ：「床のすべ り お よ びそ の評 価 方 法に関する研究 その 2すべ り試 験 機 設 計・
試 作の た めの基 礎 的 資料の集 積お よ び すぺ り試験機の基本構想」日本建築 学 会 諭 文 報 告 集 第333号，
pp．
1−
7，
1983．
11 4｝ 小 野 英 哲，
河 田 秋 澄，
宮 木 宗 和，
川 村 清志，
小 西 敏 正，
三上 貴 正，
橋田 浩，
吉 岡 丹；「床のすべ り および その 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 築 第346号，
pp，
1−
8，
1984．
12 5） 小野英哲，
須藤 拓，
武田 清：「床のずぺ り お よびその 評 価 方 法に関 する研 究 その4床のすべ りの評 価 指 標お よ び評 価方法の提示」日本建築 学会論 文 報告 集 第356号，
pp．
1〜
8，
1985．
10 6）J
．
P．
ギルボー
ド：「精 神測定法」科重義 治 監訳，
培風館一
16
一
SYNOPSIS
UDC:691:159.9A
STUDY
ON
VIEWPOINTA
METHOD
FOR
OF
THE
GRAZEEVALUATING
THE
AND
PAIN
CAUSEDROUGHNESS
OF
FLOORS
FROM
A
BY
CONTACT
WITH
THE
FLOOR
by Dr.HMENORI ONO, Dr.TAKAMASA MIKAMI, MAYUMI NAGATA, Mernbersef A.I.J,
and
In
thispaper,
we report a methodfor
evaluating'the roughness offloors
from
a viewpoint of the grazecausedby
an accidental touch with the floorand the paincausedby
contact with thefloor,The
outline of thisstudy isas follows,First,we macle a
psychological
scale from a viewpoint to cause thegraze
andpain
by
contact with thefloor,
using the sensory test.Next,
vveinvestigated
how
to measure thephysical quantity of theroughness offloors
corresponding to thepsychological
scale and obtained thephysical
quantity
corresponding tothepsychological
scale.As
theresult, we presentedtheevaluating indexdetermined
from
therelationbetween
psychologicalscale andphysicalquantity,as a method
