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人間工学応用事例(GPDB）・GPDB表彰

ED-156 移動型靴／床静・動摩擦係数測定システム「μ-cart」

概要

製品の概要

屋内外を問わず測定現場に持ち込み，各種履物・ゴム片などのサンプルを取り付けて床面・路面上で静・動摩擦係数を精度よく測定できるシステムです．

人間工学的配慮視点

労働災害において，転倒事故による死傷者数は全死傷者の25％以上を占めており，靴底と床面間の「すべり」が主な原因となっています．このようなすべり転倒を防止するためには，実際の現場において靴底と床面間の摩擦係数を測定する必要がありますが，このような測定システムが存在しないのが問題となっていました．そこで，
（１）屋内外を問わず測定場所に持ち込み可能であり，狭い場所や傾斜面でも測定可能であること，
（２）幅広い荷重，速度条件での測定が可能であること，
（３）静摩擦係数と動摩擦係数を一度に測定可能であること，
（４）測定時の速度変動があっても正確に測定可能であること
を兼ね備えた，移動型靴／床静・動摩擦係数測定システムを開発しました．静摩擦係数はすべり出し直後，動摩擦係数はすべり中のすべり転倒危険性に関わっています．このシステムを用いることにより，様々な場面において，例えば，廊下での歩行や，濡れたプールサイドでの小走り状態などにおける耐滑性を評価できます．また，新品と使用後の靴の耐滑性も評価可能です．さらには，浴室タイルの汚れ，マンホール面の摩耗，路面ペイント表示部の耐滑性，防滑処理面の耐滑性の評価なども可能であると考えられます．

開発秘話

このシステムを開発するにあたり，人間の体重程度の荷重条件ですべりを発生させることと，測定場所に持ち込めるサイズであることという要件がありました．機械的にすべりを発生させようとすると出力の大きいモータが必要となり，現場に持ち込めるサイズにはなりません．そこで，測定者が手押しで操作するというシステムを考案しました．この場合，すべりを発生させることは問題なく可能となりましたが，すべり速度を一定に保つことができません．すべり速度が変動するとシステムに加速度が生じ，測定される摩擦力に誤差が生じます．そこで，システムに加速度計を組み込むことにより，すべり速度の変動から生じる慣性力を補正することができ，正確に摩擦力・摩擦係数を測定することが可能となりました．手押し式という一見装置に見えない形態ですが，このようにして試行錯誤を経ながら，測定場所に持ち込み可能なシステムとしての開発に成功しました．

＜受賞＞
2013年度　日本トライボロジー学会　技術賞　受賞

評価結果データ

床材料の耐滑性評価のための手押し車型摩擦試験機の開発

（1）.「床材料の耐滑性評価のための手押し車型摩擦試験機の開発」
Kei Shibata, Shunta Abe, Takeshi Yamaguchi, Kazuo Hokkirigawa：Development of Cart-Type Friction Measurement System for Evaluation for Slip Resistance of Floor Sheets, Journal of Japan Society for Design Engineering, 51(10): 721–736, 2016.
https://doi.org/10.14953/jjsde.2016.2686
（2）.「靴／床間の手押し車型摩擦試験機による摩擦係数とランプ試験におけるすべり角度の関係に関する研究」
Takeshi Yamaguchi, Ryo Yamada, Iori Warita, Kei Shibata, Akihito Ohnishi, Atsushi Sugama, Mamoru Hinoshita, Koichi Sakauchi, Seiko Matsukawa, Kazuo Hokkirigawa：Relationship between slip angle in ramp test and coefficient of friction values at shoe-floor interface measured with cart-type friction measurement device, Journal of Biomechanical Science and Engineering, 13 (1): 1 –10, 2018.
https://doi.org/10.1299/jbse.17-00389

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