(57)【要約】【課題】人体用緩衝体４の衝撃緩衝性を正確に評価しうる評価装置２の提供。【解決手段】この評価装置２は、人体用緩衝体４に衝撃を加えるハンマー６と、力を計測しうる計測機１２とを備えている。このハンマー６は、その後端４０の側を中心に回動しうるバー２０と、衝撃子２２と、土台２６と、錘３０と、固有振動を調整する調整部材２８とを備えている。この衝撃子２２は、このバー２０の先端４４において、このバー２０の下側に位置している。この土台２６は、このバー２０の先端４４において、このバー２０の上側に位置している。この錘３０は、この土台２６のさらに上側に位置している。この調整部材２８は、この土台２６とこの錘３０との間に位置している。好ましくは、この評価装置２では、上記ハンマー６の固有振動数は、４Ｈｚ以上６Ｈｚ以下である。【選択図】図１
2008233016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体用緩衝体に衝撃を加えるハンマーと、この衝撃に基づく力を計測しうる計測機とを備えており、
このハンマーが、その後端の側を中心に回動しうるバーと、衝撃子と、土台と、錘と、固有振動を調整する調整部材とを備えており、
この衝撃子が、このバーの先端において、このバーの下側に位置しており、
この土台が、このバーの先端において、このバーの上側に位置しており、
この錘が、この土台のさらに上側に位置しており、
この調整部材が、この土台とこの錘との間に位置している衝撃緩衝性評価装置。
【請求項２】
上記ハンマ−の固有振動数が、４Ｈｚ以上６Ｈｚ以下である請求項１に記載の評価装置。
【請求項３】
上記ハンマーの質量が、５ｋｇ以上６０ｋｇ以下である請求項１又は２に記載の評価装置。
【請求項４】
上記衝撃子が、略円柱状であり、
この衝撃子の直径が、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載の評価装置。
【請求項５】
上記調整部材が、コイルバネである請求項１から４のいずれかに記載の評価装置。
【請求項６】
上記衝撃子と上記緩衝体との間に、人体の皮膚に相当するフィルムと、このフィルムに接触しておりこの人体の脂肪に相当するゲル体とをさらに備えている請求項１から５のいずれかに記載の評価装置。
【請求項７】
その固有振動を調整する調整部材を備えたハンマーの衝撃に基づく第一の力を、計測機で計測するステップ、
人体用緩衝体にこのハンマーで加えた衝撃に基づく第二の力を、この計測機で計測するステップ
及び
この第一の力とこの第二の力とを用いて、この緩衝体の衝撃緩衝性を評価するステップ
を含んでいる衝撃緩衝性の評価方法。
【請求項８】
ハンマーと計測機との間において、この計測機の側に位置しており人体の皮膚に相当するフィルムと、このフィルムに接触しておりこの人体の脂肪に相当するゲル体とを配置して、このハンマーの衝撃に基づく第一の力を、この計測機で計測するステップ、
このフィルムに接触しており人体用緩衝体にこのハンマーで加えた衝撃に基づく第二の力を、この計測機で計測するステップ
及び
この第一の力とこの第二の力とを用いて、この緩衝体の衝撃緩衝性を評価するステップ
を含んでいる衝撃緩衝性の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃緩衝性評価装置に関する。詳細には、人体用緩衝体の衝撃緩衝性を評価しうる評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高齢者人口の増加に伴い、高齢者が転倒して骨折する事故が増えている。特に、大腿骨頸部骨折は、増加の傾向にある。この大腿骨頸部骨折の完全治癒には、時間がかかる。この大腿骨頸部骨折が原因で、高齢者が寝たきりとなってしまう事例もある。この大腿骨頸部骨折は大きな社会問題となりつつあり、その予防が強く求められている。
【０００３】
大腿骨頸部骨折は、転倒時に大腿骨大転子が地面等に打ち付けられるために発生すると考えられている。そこで、この大腿骨頸部骨折を防止するために、転倒時に大腿骨大転子に作用する力を緩衝しうる緩衝体が、検討されている。この緩衝体の一例として、特開平９−２６８４０９号公報に、常時装着できる衝撃吸収パッドが開示されている。
【特許文献１】特開平９−２６８４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
緩衝体の衝撃緩衝性の評価には通常、振り子式の衝撃試験機が用いられる。この衝撃試験機は、衝撃子と、計測機（例えば、日本キスラー株式会社製の商品名「フォースプレート」）とを備えている。この衝撃子の質量は、錘を用いて調整される。この調整により、この衝撃子はこの緩衝体を装着する人体の体重に相当する質量を有する。この衝撃子は、緩衝体に衝突する直前において人体の転倒速度に相当する速度を有するように、落下される。この衝撃子が緩衝体に衝突したときに生じる力としての垂直荷重が、計測機で計測される。
【０００５】
図５は、衝撃試験機を用いて計測された垂直荷重が示されたグラフである。この図５において、縦軸は垂直荷重を表している。横軸は、時間を表している。このグラフには、符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥで示される５の波形が記されている。符号Ｅで示される波形が、この衝撃試験機を用いて計測された垂直荷重である。なお、符号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤで示される波形は、乳幼児の転倒時における垂直荷重を表している。この波形Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤで示される垂直荷重は、床反力計を用いて計測されている。
【０００６】
図５において、波形Ｅで示される垂直荷重の計測では、まず、衝撃子の質量が８．２ｋｇに調整される。この質量は、幼児の平均体重に相当する。次に、計測機の上に人工芝が敷かれ、この人工芝の上にじゅうたんが敷かれる。次に、このじゅうたんの上に、１６枚の布地が重ねられた衣服部材が置かれる。そして、この衣服部材の上に、人体の皮膚に相当するポリエステル製のフィルム（厚さ＝０．１ｍｍ）が置かれ、さらにこのフィルムの上に、人体の皮下脂肪に相当するゲル体（厚さ＝２０ｍｍ）が置かれる。この計測では、緩衝体は置かれてない。このように構成された衝撃試験機では、緩衝体を装着していない乳幼児が転倒している状況が再現されている。
【０００７】
図５において、点Ｔ０は垂直荷重の計測が開始された時間である。この点Ｔ０は、グラフの原点である。点ＴＥは、波形Ｅにおいて、点Ｔ０で計測が開始された垂直荷重が０に収束した時間である。この点Ｔ０から点ＴＥまでの時間は、波形Ｅで示される垂直荷重の、発生から消失までの時間（以下、消失時間）である。図示されているように、波形Ｅの消失時間は、０．０５秒以下であった。この波形Ｅでは、最大ピークにおける垂直荷重（以下、最大荷重）は１０００Ｎ以上であった。一方、波形Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは０．１秒以上の消失時間を有しており、これらの波形の最大荷重は５００Ｎ以下であった。換言すれば、この波形Ｅの消失時間は波形Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの消失時間に比べて短く、波形Ｅの最大荷重は波形Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの最大荷重よりも過大である。
【０００８】
この衝撃試験機の衝撃子による衝撃は、乳幼児の転倒による衝撃とは異なる。この衝撃試験機では、衝撃子による衝撃は瞬時に終わり、計測される垂直荷重は過大である。この衝撃試験機では、人体の転倒を再現することはできない。このような衝撃試験機では、緩衝体の衝撃緩衝性を正確に評価することはできない。
【０００９】
人体は、４Ｈｚ〜６Ｈｚに固有振動を有すると言われている。しかし、この衝撃試験機には、この固有振動は考慮されていない。
【００１０】
上記公報記載の衝撃吸収パッドでは、この衝撃試験機と同様な構成を有する試験機を用いて、衝撃吸収能力が評価されている。この衝撃吸収能力の評価においては、このパッドが無い状態で計測される垂直荷重が実転倒時の想定荷重（６４００Ｎ）に相当しうるように、衝撃子の質量及び落下高さが決められている。しかし、この試験機においても、衝撃子の自由落下によりパッドに衝撃が加えられる。したがって、衝撃子による衝撃は瞬時に終わり、計測される垂直荷重は過大である。この試験機では、人体の転倒が正確に再現されえない。
【００１１】
本発明の目的は、人体用緩衝体の衝撃緩衝性を正確に評価しうる評価装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る衝撃緩衝性評価装置は、人体用緩衝体に衝撃を加えるハンマーと、力を計測しうる計測機とを備えている。このハンマーは、その後端の側を中心に回動しうるバーと、衝撃子と、土台と、錘と、固有振動を有する調整部材とを備えている。この衝撃子は、このバーの先端において、このバーの下側に位置している。この土台は、このバーの先端において、このバーの上側に位置している。この錘は、この土台のさらに上側に位置している。この調整部材は、この土台とこの錘との間に位置している。
【００１３】
好ましくは、この評価装置では、上記ハンマ−の固有振動数は、４Ｈｚ以上６Ｈｚ以下である。
【００１４】
好ましくは、この評価装置では、上記ハンマーの質量は、５ｋｇ以上６０ｋｇ以下である。
【００１５】
好ましくは、この評価装置では、上記衝撃子は、略円柱状である。この衝撃子の直径は、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。
【００１６】
好ましくは、この評価装置では、上記調整部材は、コイルバネである。
【００１７】
好ましくは、この評価装置は、上記衝撃子と上記緩衝体との間に、人体の皮膚に相当するフィルムと、このフィルムに接触しておりこの人体の脂肪に相当するゲル体とをさらに備えている。
【００１８】
本発明に係る衝撃緩衝性の評価方法は、
（１）その固有振動を調整する調整部材を備えたハンマーの衝撃に基づく第一の力を、計測機で計測するステップ、
（２）人体用緩衝体にこのハンマーで加えた衝撃に基づく第二の力を、この計測機で計測するステップ
及び
（３）この第一の力とこの第二の力とを用いて、この緩衝体の衝撃緩衝性を評価するステップ
を含んでいる。
【００１９】
本発明に係る他の衝撃緩衝性の評価方法は、
（１）ハンマーと計測機との間において、この計測機の側に位置しており人体の皮膚に相当するフィルムと、このフィルムに接触しておりこの人体の脂肪に相当するゲル体とを配置して、このハンマーの衝撃に基づく第一の力を、この計測機で計測するステップ、
（２）このフィルムに接触しており人体用緩衝体にこのハンマーで加えた衝撃に基づく第二の力を、この計測機で計測するステップ
及び
（３）この第一の力とこの第二の力とを用いて、この緩衝体の衝撃緩衝性を評価するステップ
を含んでいる。
【発明の効果】
【００２０】
この緩衝性評価装置は、転倒時における衝撃を再現しうる。この評価装置は、人体用緩衝体の衝撃緩衝性を正確に評価しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る衝撃緩衝性評価装置２が示された側面図である。この図１には、人体用緩衝体４の衝撃緩衝性がこの評価装置２で評価される状況が示されている。この評価装置２は、ハンマー６と、ステージ８と、支持部１０と、計測機１２と、床部材１４と、衣服部材１６と、人体部材１８とを備えている。
【００２３】
図２は、図１の評価装置２のハンマー６が示された正面図である。このハンマー６は、緩衝体４に衝撃を加える。このハンマー６は、バー２０と、衝撃子２２と、保持部材２４と、土台２６と、調整部材２８と、錘３０とを備えている。このバー２０は、本体３２、中間部材３４及び連結部材３６とを備えている。この本体３２は、金属製のパイプである。この評価装置２では、この本体３２の材質はアルミニウム合金である。中間部材３４は、本体３２の後方に位置している。図示されていないが、この中間部材３４にはその長手方向に延びる孔が設けられている。この孔に、この本体３２が挿通される。この本体３２は、この孔に沿ってその長手方向に移動しうる。この評価装置２では、この中間部材３４によりこのバー２０の長さが調整されうる。連結部材３６は、この中間部材３４の後方に位置している。この連結部材３６は、この評価装置２の幅方向に延在する回転軸３８を備えている。換言すれば、このバー２０は、その後端４０の側に回転軸３８を備えている。この回転軸３８は、連結部材３６の側面４２から幅方向に突出している。
【００２４】
衝撃子２２は、金属製の棒材からなる。この衝撃子２２は、略円柱状である。この衝撃子２２の断面の輪郭は、円である。この衝撃子２２は、バー２０の先端４４において、このバー２０の下側に位置している。この衝撃子２２は、このバー２０に固定されている。この衝撃子２２の下面は、打面４６である。この評価装置２では、この打面４６の輪郭は円である。この評価装置２では、この衝撃子２２の材質は、スチール、アルミニウム又はアルミニウム合金である。
【００２５】
保持部材２４は、金属製の丸棒材である。この保持部材２４は、バー２０の先端４４において、このバー２０の上側に位置している。この保持部材２４は、このバー２０の側面４８に起立している。この保持部材２４は、このバー２０に固定されている。この評価装置２では、この保持部材２４の中心軸と、衝撃子２２の中心軸とが一致する位置に、この保持部材２４は取り付けられている。この評価装置２では、この保持部材２４の材質は、スチール、アルミニウム又はアルミニウム合金である。
【００２６】
土台２６は、円盤状のプレートである。この土台２６は、バー２０の先端４４において、このバー２０の上側に位置している。この土台２６は、このバー２０を挟んで衝撃子２２の反対側に位置している。この土台２６は、その中心に孔５０が設けられている。この孔５０に、保持部材２４が挿通される。図１に示されているように、この土台２６はネジ５２でバー２０に固定されている。この土台２６は、金属製である。この評価装置２では、この土台２６の材質は、スチール、アルミニウム、アルミニウム合金又は鉛である。
【００２７】
調整部材２８は、固有振動を調整する。この調整部材２８は、金属製のコイルバネである。この調整部材２８は、土台２６の上側に位置している。図示されているように、この調整部材２８は土台２６と後述する錘３０との間に位置している。この調整部材２８の内側に、保持部材２４が挿通される。これにより、この調整部材２８の、ハンマー６からの脱落が防止される。この評価装置２では、この調整部材２８の材質は、ピアノ線Ａ種（ＳＷＰ−Ａ）又はばね鋼材（ＳＵＰ）である。
【００２８】
錘３０は、円盤状のプレートである。この錘３０は、バー２０の先端４４において、このバー２０の上側に位置している。この錘３０は、調整部材２８の上側に位置している。換言すれば、この錘３０は、土台２６のさらに上側に位置している。この錘３０は、その中心に孔５４が設けられている。この孔５４に、保持部材２４が挿通される。これにより、この第二の錘の、ハンマー６からの脱落が防止される。この孔５４の大きさは、保持部材２４の外径よりも大きい。したがって、この錘３０はこの調整部材２８に支持される。この錘３０は、金属製である。この評価装置２では、この錘３０の材質は、スチール、アルミニウム、アルミニウム合金又は鉛である。
【００２９】
ステージ８は、矩形のプレートである。このステージ８の上面５６は、平滑である。この上面には、後述する計測機１２の位置を固定するための枠５８が設けられている。
【００３０】
支持部１０は、ステージ８に起立している。この支持部１０は、このステージ８に固定されている。図１において、この支持部１０はこのステージ８の左側に位置している。この支持部１０は、２枚のプレート６０からなる。前述のバー２０の連結部材３６は、これらのプレート６０に挟まれる。これらのプレート６０には、バー２０の連結部材３６に設けられる回転軸３８を軸支しうる軸受（図示されず）が設けられている。
【００３１】
計測機１２は、ステージ８の上面に設置される。この計測機１２は、力としての垂直荷重を計測する。この計測機１２は、ステージ８の上面５６に設けられた枠５８により水平方向の位置が固定される。なお、この評価装置２では、この計測機１２は日本キスラー株式会社製の商品名「フォースプレート」である。
【００３２】
床部材１４は、人の居住空間における床に相当する。この床部材１４は、人工芝６２とじゅうたん６４とから構成される。フローリング材からなる床における転倒をこの評価装置２で評価する場合には、この床部材１４に、フローリング材で構成されるプレートが用いられる。畳からなる床における転倒を評価する場合には、この床部材１４に、畳で構成されるプレートが用いられる。
【００３３】
衣服部材１６は、人が身につける衣服に相当する。この衣服部材１６は、複数枚の布地から構成される。この評価装置２では、この衣服部材１６は１６枚の布地からなる。
【００３４】
人体部材１８は、フィルム６６と、ゲル体６８とを備えている。このフィルム６６は、人体の皮膚に相当する。このフィルム６６は、小さい厚さを有する。このフィルム６６の好ましい厚さは、０．１ｍｍ以下である。このフィルム６６は、合成高分子からなる。この合成高分子としては、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル及びナイロンが例示される。この評価装置２では、このフィルム６６はポリエステルからなる。
【００３５】
ゲル体６８は、人の脂肪に相当する。このゲル体６８は、柔軟である。このゲル体６８は、人体の脂肪の硬さと同様な硬さを有している。このゲル体６８の厚さは、緩衝体４が装着される人体の体型にあわせて調整される。この観点から、このゲル体６８の好ましい厚さは、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。このゲル体６８の材質としては、セグメント化ポリウレタン及びシリコーンゴムが例示される。このゲル体６８は、牛脂ではない。
【００３６】
この評価装置２では、ゲル体６８は、人体の脂肪の柔軟性と同様な柔軟性を有するのが好ましい。この観点から、このゲル体６８のゲル硬度は０．７Ｎ／ｍｍ以上が好ましく、０．８Ｎ以上がより好ましい。このゲル硬度は１．０Ｎ／ｍｍ以下が好ましく、０．９Ｎ／ｍｍ以下がより好ましい。本発明においてこのゲル硬度は、圧縮試験により得られる。この圧縮試験では、このゲル体６８がディスクで厚さ方向に圧縮前の厚みに対して５０％の厚さを有するまで圧縮される。そして、このゲル体６８の圧縮に要した荷重が計測される。このゲル硬度は、この計測された荷重をディスクの移動距離で除することにより得られる。なお、ディスクの直径は２０ｍｍである。圧縮速度は、１０ｍｍ／ｍｉｎである。このゲル体６８の、圧縮前の厚みは、２０．８５ｍｍである。
【００３７】
この評価装置２では、計測機１２の上に人工芝６２が敷かれる。次に、この人工芝６２の上に、じゅうたん６４が敷かれる。このようにして、床部材１４が構成される。次に、このじゅうたん６４の上に、１６枚の生地からなる衣服部材１６が置かれる。そして、この衣服部材１６の上に、緩衝体４が置かれる。さらに、この緩衝体４の上に、フィルム６６が置かれる。この緩衝体４は、このフィルム６６に接触している。最後に、このフィルム６６の上に、ゲル体６８が置かれる。このゲル体６８は、このフィルム６６に接触している。このフィルム６６とゲル体６８とは、衝撃子２２と緩衝体４との間に位置している。このフィルム６６は、計測機１２の側に配置される。前述したように、このフィルム６６及びこのゲル体６８は人体部材１８を構成する。この評価装置２では、この衣服部材１６、緩衝体４及び人体部材１８の組み合わせは、緩衝体４を装着した人体が衣服を着用している状態を再現する。
【００３８】
前述したように、ハンマー６のバー２０は、その後端の側に回転軸３８を備えている。支持部１０のプレート６０は、この回転軸３８を軸支する軸受を備えている。この評価装置２では、このバー２０は、この回転軸３８を中心にして回動する。換言すれば、このハンマー６は、その後端４０の側を中心に回動しうる。図１中、矢印線Ａはこのバー２０の回動方向を表している。
【００３９】
この評価装置２では、まず衝撃子２２が所定の高さまで持ち上げられる。次に、この衝撃子２２が、落とされる。ハンマー６がその後端４０の側を中心にして回動しつつ、衝撃子２２がゲル体６８に向かって落下する。この衝撃子２２の打面４６がゲル体６８に接触すると、計測機１２が垂直荷重を計測する。垂直荷重の消失を確認することにより、この計測は完了する。この評価装置２では、このようにして垂直荷重が計測される。
【００４０】
発明者らは、高齢者の転倒時における打撲部位とその頻度との関係を、高齢者に歩行様式と筋力分布とが類似している処女歩行を開始した３名の乳幼児の転倒観察から検討している。発明者らは、この３名の乳幼児の自然転倒過程を、前後左右の４方向からビデオカメラで撮影し、この撮影された転倒姿勢から、転倒時における打撲部位と頻度との関係を得た。発明者らは、この関係により、確認された転倒の内、大腿骨頸部を打撲しうる後側方への転倒が最も高い頻度で発生することを確認している。
【００４１】
この評価装置２では、衝撃子２２は人体の大腿骨大転子に相当する。したがって、衝撃子２２の打面４６がゲル体６８と接触することにより、じゅうたん６４を敷いている床において、衣服の下に緩衝体４を装着したヒトが後側方に転倒している状況が再現される。
【００４２】
図２において、両矢印線ＤＡは衝撃子２２の直径を表している。両矢印線ＤＢは、この衝撃子２２の打面４６の直径を表している。
【００４３】
前述したように、衝撃子２２は人体の大腿骨大転子に相当する。したがって、この衝撃子２２は人体の大腿骨大転子の大きさと同程度の大きさを有している。この観点から、この衝撃子２２の直径ＤＡの好ましい範囲は、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。この打面４６の直径ＤＢの好ましい範囲は、８ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。
【００４４】
前述したように、この評価装置２では、錘３０は調整部材２８で支持されている。このため、衝撃子２２がゲル体６８に接触することにより、このハンマー６は振動する。この振動における固有振動数ｆ（Ｈｚ）は、錘３０の質量ｍ及び調整部材２８のバネ定数ｋを用いることにより下記数式（Ｉ）で示される。  
ｆ  ＝（（ｋ／ｍ）１／２）／（２π）              （Ｉ）
【００４５】
一般に、人体の固有振動数は、４Ｈｚから６Ｈｚであると言われている。この評価装置２が実際の転倒に則した評価を実施しうるという観点から、このハンマー６の固有振動数ｆは、４Ｈｚ以上６Ｈｚ以下に設定されるのが好ましい。
【００４６】
この評価装置２がその体重が８ｋｇである乳幼児の転倒を再現する場合、ハンマー６の質量は８ｋｇに調整される。この場合、このハンマー６には、その質量が５ｋｇである錘３０と、そのバネ定数が５．１８Ｎ／ｍｍである調整部材２８とが用いられる。これにより、このハンマー６は５．１２Ｈｚの固有振動数を有する。この評価装置２がその体重が４８ｋｇである高齢者の転倒を再現する場合、ハンマー６の質量は４８ｋｇに調整される。この場合、このハンマー６には、その質量が４０ｋｇである錘３０と、そのバネ定数が４０Ｎ／ｍｍである調整部材２８とが用いられる。これにより、このハンマー６は５．０３Ｈｚの固有振動数を有する。なお、図示されていないが、土台２６と調整部材２８との間に別の錘が設けられて、このハンマー６の質量は調整される。
【００４７】
図３は、図１の評価装置２を用いて計測された垂直荷重が示されたグラフである。この図３において、縦軸は垂直荷重を表している。横軸は、時間を表している。この図３において、Ｆで示された波形が、この評価装置２で得られた垂直荷重の経時変化である。この評価装置２には、緩衝体４は置かれていない。この評価装置２では、緩衝体４を装着していない乳幼児の転倒が再現されている。この計測では、乳幼児の平均体重が考慮されて、ハンマー６の質量は８．５ｋｇに調整された。さらに、その質量が５ｋｇである錘３０と、そのバネ定数が５．１８Ｎ／ｍｍである調整部材２８とを用いて、このハンマー６の固有振動数は、５．１２Ｈｚに調整されている。その直径が５０ｍｍであり、その打面４６の直径が３０ｍｍである衝撃子２２が用いられている。乳幼児の転倒過程が撮影されている映像から、発明者らは転倒速度は０．８２ｍ／ｓであるという知見を得ている。したがって、この評価装置２による垂直荷重の計測では、ゲル体６８に衝突する直前における衝撃子２２の落下速度が０．８２ｍ／ｓとなるように、衝撃子２２は落下されている。なお、この図４において、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤで示される波形は乳幼児の転倒により得られた垂直荷重の経時変化である。この垂直荷重は、床反力計を用いて計測されている。
【００４８】
図３において、点Ｔ０は垂直荷重の計測が開始された時刻である。この点Ｔ０は、グラフの原点である。点ＴＦは、波形Ｆにおいて、点Ｔ０で計測が開始された垂直荷重が０に収束した時刻である。この点Ｔ０から点ＴＦまでの時間は、波形Ｆで示される垂直荷重が発生してから消失するまでの時間（以下、消失時間）である。図示されているように、波形Ｆの消失時間は、０．１５秒であった。
【００４９】
図３において、点ＰＦは、この波形Ｆの最大ピークを表している。この最大ピークＰＦにおける垂直荷重（最大荷重）は、３５０Ｎであった。
【００５０】
図３に示されているように、乳幼児の転倒における垂直荷重が示された、波形Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、０．１秒以上の消失時間を有しており、５００Ｎ以下の最大荷重を有している。波形Ｆは、波形Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤとは類似している。換言すれば、この評価装置２のハンマー６による衝撃は、実際の転倒による衝撃に類似している。この評価装置２は、転倒時における衝撃を再現しうる。このような評価装置２は、人体用緩衝体４の衝撃緩衝性を正確に評価しうる。
【００５１】
図４は、図１の評価装置２を用いて緩衝体４の衝撃緩衝性を評価するための概念が示された概略図である。この図４において、縦軸は垂直荷重を表している。横軸は、時間を表している。この図は、この評価装置２で計測される垂直荷重が、符号Ｘ及びＹで示される２の波形で記されている。波形Ｘは、この評価装置２に緩衝体４を置かずに計測された垂直荷重を表している。波形Ｙは、この評価装置２に緩衝体４を置いて計測された垂直荷重を表している。両矢印線Ｆｘは、波形Ｘの最大荷重を表している。両矢印線Ｆｙは、波形Ｙの最大荷重を表している。緩衝体４は、転倒時の衝撃を緩衝する。したがって、緩衝体４を置いて計測された最大荷重Ｆｙは、緩衝体４をおかずに計測された最大荷重Ｆｘよりも小さい。この低下の度合いが、緩衝体４の衝撃緩衝性を表す。この評価装置２による緩衝体４の衝撃緩衝性の評価には、この最大荷重Ｆｘ及び最大荷重Ｆｙを用いて下記数式（II）で示される衝撃緩衝率Ｒ（％）が用いられる。大きな衝撃緩衝率Ｒを有する緩衝体４は、衝撃緩衝性に優れる。小さな衝撃緩衝率Ｒを有する緩衝体４は、衝撃緩衝性に劣る。
Ｒ  ＝（Ｆｘ−Ｆｙ）／Ｆｘ×１００          （II）
【００５２】
前述したように、この評価装置２は、転倒時における衝撃を正確に再現しうる。したがって、この衝撃緩衝率Ｒを用いることにより、緩衝体４の衝撃緩衝性が正確に判断されうる。
【００５３】
この評価装置２による緩衝体４の衝撃緩衝性の評価方法は、次の通りである。まず、評価対象の緩衝体４を装着する人の体重を考慮して、ハンマー６の質量が調整される。調整部材２８を用いて、ハンマー６の固有振動数が調整される。次に、この人の転倒速度が考慮されて、ハンマー６の衝撃子２２の高さが調整される。次に、評価装置２の計測機１２の上に床部材１４が置かれて、この床部材１４の上に衣服部材１６が置かれて、この衣服部材１６の上に人体部材１８が置かれる。図１に示されているように、ハンマー６と計測機１２との間において、人体部材１８のフィルム６６は計測機１２の側に位置している。人体部材１８のゲル体６８は、このフィルム６６に接触している。次に、衝撃子２２が落下される。次に、衝撃子２２の衝撃に基づく力としての垂直荷重が計測機１２で計測される。この計測により、緩衝体４が置かれていない場合における最大荷重Ｆｘが得られる。換言すれば、このハンマー６の衝撃に基づく第一の力としての最大荷重Ｆｘが、この計測機１２で計測される。次に、ハンマー６が持ち上げられる。次に、衣服部材１６と人体部材１８との間に、緩衝体４が置かれる。図１に示されているように、この緩衝体４はフィルム６６に接触している。次に、衝撃子２２が落下される。次に、衝撃子２２の衝撃に基づく力としての垂直荷重が計測機１２で計測される。この計測により、緩衝体４が置かれている場合における最大荷重Ｆｙが得られる。換言すれば、この緩衝体４にこのハンマー６で加えた衝撃に基づく第二の力としての最大荷重Ｆｙが、この計測機１２で計測される。次に、この最大荷重Ｆｘと最大荷重Ｆｙとを用いて示される前述の数式（II）を用いて、衝撃緩衝率Ｒが得られる。この衝撃緩衝率Ｒに基づいて、緩衝体４の衝撃緩衝性が評価される。換言すれば、第一の力としての最大荷重Ｆｘと、第二の力としての最大荷重Ｆｙとを用いて、この緩衝体４の衝撃緩衝性が評価される。
【００５４】
前述したように、この評価装置２は、転倒時における衝撃を再現しうる。したがって、この緩衝体４の衝撃緩衝性の評価方法を用いることにより、緩衝体４の衝撃緩衝性が正確に判断されうる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、種々の緩衝体の衝撃緩衝性の評価に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る衝撃緩衝性評価装置が示された側面図である。
【図２】図２は、図１の評価装置のハンマーが示された正面図である。
【図３】図３は、図１の評価装置を用いて計測された垂直荷重が示されたグラフである。
【図４】図４は、図１の評価装置を用いて緩衝体の衝撃緩衝性を評価するための概念が示された概略図である。
【図５】図５は、衝撃試験機を用いて計測された垂直荷重が示されたグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
２・・・評価装置
４・・・緩衝体
６・・・ハンマー
８・・・ステージ
１０・・・支持部
１２・・・計測機
１４・・・床部材
１６・・・衣服部材
１８・・・人体部材
２０・・・バー
２２・・・衝撃子
２４・・・保持部材
２６・・・土台
２８・・・調整部材
３０・・・錘
３２・・・本体
３４・・・中間部材
３６・・・連結部材
３８・・・回転軸
４０・・・後端
４２、４８・・・側面
４４・・・先端
４６・・・打面
５０、５４・・・孔
５２・・・ネジ
５６・・・上面
５８・・・枠
６０・・・プレート
６２・・・人工芝
６４・・・じゅうたん
６６・・・フィルム
６８・・・ゲル体
【図１】
2008233016.tif 000003
【図２】
2008233016.tif 000004
【図３】
2008233016.tif 000005
【図４】
2008233016.tif 000006
【図５】
2008233016.tif 000007