TRIZ式問題探索によるチャイルドシート改良概念設計
石濱 正男，濵田 南
神奈川工科大学

背景
日本政府が定める安全性能，使用性を満たす製品はごく少数である。

改良設計に取り組もう！
幼児用

製品として満たすべき機能は？
を使おう！
解決すべき問題定義が出来にくい

チャイルドシート私たちのTRIZの進め方
Step7

矛盾が除去される条件の発見

Step8

アイディアを出す

標準解（発明原理）

矛盾マトリックス
抽象の解
現実の解

問題の分析，抽出
Step1

現実解

効用分析
Step9

Step2

問題階層探索Step3

理想的な最終成果の設定

Step4

技術的リソース

Step5

なぜなぜ展開Step6

矛盾の明確化

アイディアの具体化

Step1

効用分析

どこへ行こうとしているのか？
（目標は何か？）

そこに着いたことをどのようにして知るのか？（成功の尺度）

顧客（子供） z乗り心地が良いもの
z安心感の高いもの

（家族）

チーム

z事故から守ってくれるもの

z安全性能比較評価

z利便性の高いもの

国土交通省，自動車事故対策機構
z実際に使用して取り付け，乗せ降ろし，持ち運びなど
z子供が進んで乗ってくれるもの
z企画，設計，製作，評価の

z特許性のあるモノつくりの一連の流れを勉強し，社会で役立つ力をつける
z独自性を達成する

解決策
z衝突試験，利便性の評価試験

Step2

問題階層探索 （スペース節約のため，安全機能のみ記述）
より広い問題身体に振動が伝わる

生理的な安全性
より広い問題衝突時，子供が車両の構造物と衝突することがある

衝突時の安全性
この問題の解決を妨げているのは？
解決したいこと

なぜ解決したいのか？

チャイルドシートの改良設計

衝突時，チャイルドシートと子供が離れるより狭い問題

子供の拘束方法
より狭い問題呼吸を妨げない拘束方法

ハーネスが腹部にある為，腹部を圧迫しているStep3

理想的な最終成果の設定

理想的な最終成果

理想的な最終成果
わずかなミスが安全性能に大きく影響しない理想は？
衝突しても子供がシートに貼り付いたまま拘束方法が容易

例えば 子供を拘束する必要がない
子供を座らせるだけ
乳幼児を座席に乗せる際，ミスユースが多い
子供が自由に動ける楽な姿勢で子供を乗せられる

子供を拘束する必要が見ただけで拘束方法がない
子供の身体に振動が伝わらない
わかる
子供を楽に乗せられる 誤った使い方をしていたら教えてくれるStep4

技術的リソース
子供家族

アイディア，設計，製作，評価

自動車

開発者

体型，体重，本体，バックル，体型と体重の変化，ハーネス，プレスボタン，シート，シートベルト，衣服，快適な姿勢，使用時の姿勢，シートカバー，適合性，床，天井，エアバッグ，快適な温度，使用時の力，材料，材料の疲労，取り付け時の空間，広い周辺空間，目の届く範囲，重力，難燃性，適合性，強度，身体の自由さ，使用の仕方の理解
車内LAN(CAN)情報
衝突時の負荷，慣性力，乗車中の行動振動，環境（食事，会話など）

Step5
例えばなぜなぜ展開 上位概念

衝突時，乳幼児が車両の構造物と衝突することがある
座席とチャイルドシートが衝突時に離れるから衝突時の衝撃が座席～チャイルドシートに伝わるから衝突した部分と座席～チャイルドシートが接触しているから座席へのチャイルドシートの固定が正しく出来ていないから力が必要だから固定すべき箇所が多いからチャイルドシートと子供が衝突時に離れるから下位概念
ツリー構造化

子供の拘束が正しく出来ていなかったから狭い車内での作業となるから

Step6・7 矛盾の明確化と発明原理◎通常走行時の幼児の身体自由度と衝突時に備えての拘束矛盾

通常走行時（遊び，飲食など）

衝突時

身体の自由さ確実な拘束

パラメータ：適応性または融通性パラメータ：力発明原理
zダイナミック性原理

分離の原則（条件分離）z

他次元移行原理

z

逆発想原理

z

連続性原理

z

機械的システム代替原理z

変色利用原理 など

Step8

アイディア出しアイディアを発明原理から類比発想によって想像！

技術的リソースも念頭において！
◎通常走行時の幼児の身体自由度と衝突時に備えての拘束◎シートへの振動伝達防止と衝突時に備えての座席への固定

発明原理
zダイナミック性原理z

他次元移行原理

z

連続性原理

分離の原則（条件分離）
z

逆発想原理

z

機械的システム代替原理z

変色利用原理 など

類比発想
シートが自由に動けるようになったら？
必要な時だけ出てきて，使わない時は振動させたらどうなる？
しまっておけないかな？
免震住宅や振り子が参考になりそう安全な所に連れて行ってくれないかな？
“つりあい”といえば，天秤やシーソー振り子
免震住宅
磁石や風の力でシートに子供を参考になりそう貼り付けられない？
天秤
掃除機
固定部分と乗る部分を分けたら？
シーソー磁石Step9

アイディアの具体化◎通常走行時の幼児の身体自由度と衝突時に備えての拘束◎シートへの振動伝達防止と衝突時に備えての座席への固定
シート

全体の構造
皿
ダイナミック性原理
ボールが溝を動くことによって，シートが自由に運動できる。
受け皿分割原理
自動車の座席に固定する台座と人が座るシート部分を分割した。
Fig.全体の構造

ボール
台座

◎通常走行時の幼児の身体自由度と衝突時に備えての拘束ダイナミック性原理

作用

機械的振動原理
衝突時，振り子が振れて，シートが傾斜することにより幼児に掛かる荷重をシートの裏側で受ける。

傾斜する

他次元移動原理
シートが傾斜することにより，子供の位置を移動して，衝突の衝撃から守る。
大人用シートベルトの事前張力機能やエアバック展開に使用する信号等の利用

Fig.傾斜しているシート

◎シートへの振動伝達防止と衝突時に備えての座席への固定
ダイナミック性原理

作用

機械的振動原理
揺動可能シートとし，防振を振り子という回転運動によるばね（復元）作用で実現

分割原理
分割により，シート部分は自由な運動，台座は座席へしっかりと固定することが可能

自動車の座席に固定

自動車の座席に固定

Fig.揺動しているシート◎子供の乗せ降ろしの容易さと安全性

全体の構造
他次元移動原理

シート

側面衝突用保護パッド

側面衝突用保護パッドは，子供が座る前は台座内部にしまってあり，子供が座ると出てくる。
つりあい原理シーソーの原理を用いる。
それぞれ側面衝突用保護パッドとシートはシーソーで繋がっている。
シーソー

Fig.内部の構造◎子供の乗せ降ろしの容易さと安全性

作用

他次元移動原理
側面衝突用保護パッドは，重みでシートは下がる

子供が座る前は台座の内部に収納。

パッドは上がる

つりあい原理シーソーの原理。
子供が座る前はパッドが下がり，シートが上がっている。
子供が座ると，その重みでシートが下がり，パッドは押し出される。

子供が座る前シーソー

子供が座った後

シーソー
Fig.子供が座る前後のパッドの様子
子供が座った後子供が座る前
Fig.パッドが出るしくみ（横パッドも同様）アイディアのまとめ
概念設計案が出来た！
理想的な最終成果

ダイナミック性原理

衝突しても子供がシートに張り付いたままシートに自由な運動をさせる

子供を拘束する必要がない

揺動可能シートとする

子供が自由に動ける

衝突前に子供の位置を移動
パッドの位置の移動

子供の身体に振動が伝わらない

分割原理

子供を座らせるだけ（楽に乗せられる）

機械的振動原理

他次元移動原理

座席固定部分とシートの分割つりあい原理
シーソーの原理TRIZまとめ
TRIZで出来たことチャイルドシートの概念設計案

今回の取り組みのポイント


Step1 効用分析
・問題状況に対して具体的な場面の設定が出来た・誰が問題に関わっているのかを明確に出来た・関係している人にとって何が必要なのかを明確に出来た

Step4 技術的リソース
・現在のシステムや状況の中および周りにあるリソースの特定が出来た・周囲にあって，まだ潜在能力の極限まで使用されていないものを利用することでアイディアの可能性が広がることがわかった

TRIZまとめ
今回TRIZを使ってみて

分野などに関わらず，どのような問題でも柔軟に対応出来る

使い方も簡単であり，解決したい問題の状況に合わせて自由に使える

今後は，学校の授業などでもTRIZについて学べる機会を増やすべきだと考える