平成10年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

木製はきものの形態と歩き心地の関係について
一人間の動作・形態特性に基づいた木製はきものの開発（第2報）−
佐藤幸志郎＊・河内まき子＊＊・持丸正明＊＊・長谷和徳＊＊＊日田産業工芸試験所。＊＊生命工学工業技術研究所人間環境システム部

Relationbetweenwoodenclog sshapeandfbelinginthelegs−Developmentofwoodenclogsfbundedonthehumanfunctionandmorphology（Part2）−

KoushirouSATOU＊8MakikoKOUCHI＊＊・MasaakiMOCHIMARU＊＊・KazunoriHASE＊＊＊HitaIndustrial−ArtDivision。＊＊Natn．Inst．ofBiosci＆HumanbTech，

要旨
第1報では木製はきものの形状要素と歩行時の下肢負担の間に関連があることを確認した．本研究では第1報の結果に基づいて，フィッティング方法まで含めた歩きやすい木製はきものの設計仕様を提案した．また授案した仕様中の後部接地点Cの位置の精度を高めるため官能検査を実施し，歩き心地の良い条件を確認した．の最前部下端A点，静止立位時に接地している部分の先端1． はじめに

本研究は変形しない素材である木材などの素材で作らB点，その後端C点からなる2次元剛体リンクモデルと仮れたはきものの形態や足部への固定方法といった要素が定し，B点とC点の変位やストラップの方法が下肢負担に歩行動作にどのような影響を与えているかについて，動作影響を与えていることが確認された．

計測による分析的評価と，官能検査による総合的評価の二下肢負担が少なくなるように設計仕様をまとめたものが以下の仕様1．〜5．である．Fig．1（b）

つの観点から考察するものである．

第1報では主に歩行動作時における下肢関節への負担仕様1．B点はMP関節より1cm後方仕様2．C点は足関節の鉛直下方付近
仕様3．ストラップがMP関節の動きを束縛しない半力，関節角度変化，関節モーメントに着目して解析し，仕様4．道脚期にはきものが脱げない矢状面モデルの有効性を確認することができた（1）仕様5．足とはきものの位置がずれないこと

本研究では製品開発プロセスに第1報の結果を反映さなフィッティングの方法まで含めた，歩きやすい木製はきものの設計仕様を提案する．また提案する仕様中のC点位置をより明確にするために，実験用木製はきものを複数の被験者の足形状に合わせて製作し，一対比較や分散分析を

貞 節
関ヽja′■もせ，フィッティングに必要な足部計測点の抽出から具体的＼・に着目し，木製はきものの矢状面モデルの提案とそれに基づく実験モデルによる歩行動作を動作計測装置により床㈲〓〓麿

用いた官能検査により仕様の精度を高める．

前回確認された下肢負担の少ない木製はきものの形態
足関節点

要素と歩行動作の関係を，実際に被験者の感覚によって裏付け，精度を高めることができれば木製はきもののフィッ

蛋賓ティングをさらに的確なものにすることができると考えている．

．．ト∴量・・

Fig．1矢状面モデル（a）と設計仕様（b）
2．方法

2．1下肢負担の少ない木製はきものの設計仕様

2．2 設計仕様に基づく実験用木製はきもの

第1報では木製はきものを履いた下肢について，本研究では設計仕様に基づくはきものを実際に製作しFig．1（a）のように中足指節関節点（以下MP関節），足関て歩行試験を行い仕様の有効性を確認するとともに，C点節点，膝関節点，股関節点で連結された4節と，はきもの位置を変化させ官能検査を行い，歩き心地の良い条件を確−33−

平成10年度 研究報告 大分県産業科学技術センター
るためにスクライバーほ本靴総合研究会製）を使って被認し，仕様の総合的な有効性を高めることを目的としてい験者8名から右足部の外郭投影図を作成した（Flg．3）

ミ、．

MP関節から各関節までの距離は足軸に対する投影距離実験に用いた木製はきものは，Flg．2のとおりである．
材料には対象業界の主要材料であるスギ材を用い，繊維方を使用する。足軸は全日本履物団体協議会の定義を使用す

向がはきもの前後になり，柾目がはきものの表と裏になるる（2）．また栂址及び第二址の末節骨と指節骨の関節位置ように木取りしたものである。今後の商品化や企業化へのの目安とするために，栂址と第二址の間の股の輪郭を外郭迅速な対応も考慮し，対象業界での主要量産製品と同じ製投影図に記入した．8名の外郭投影図による各関節間の寸造工程となるよう，底には接地する部分に滑り止めモール法はTablelのとおり．

ド加工をした硬質発泡ウレタンゴム（5mm厚）を接着（コニシ（株）。合成ゴム系接着材ボンドG17）し，足の甲を皮革ストラップで固定する一般に普及している木製サンダルと同様のものとなっている。ストラップは仕様3を満足関節軸たすために手芸用ゴム布を部分的に継ぎ足して伸縮性を持たせたものを鋲（真鎗乳 鋲芯長23mm，鋲頭径10mm）を4箇所打って固定している．また産地の量産製品は切削加工を量産機械で行うことが前提になっているので，製品の外形寸法及び切削部分は仕様1と仕様2を実現するとともに，量産機械で加工可能な範囲（長さ255mm以内，幅120mm以内，高さ45mm以内，上面と底面の曲面は幅方向に高さの同一な二次曲面のみ）にとどめている。

製品を側面からみたときのはきものの特徴となっていF童g．3 右足部外郭投影図

る先端上面のくぼみの縁は，拇址及び第二址の末節骨と指Tab【el被験者の各関節間の投影距離

節骨の関節の近くに位置し，拇址及び第二址を内転させてくぼみに引っ掛けることにより，足部をはきものに固定させるために設けたものである．このくぼみと伸縮するストラップにより仕様4と仕様5のはきものの固定を実現することができる．
M153
hハ て6352 229

2564 10970 2〕4 260

距離A MP関節〜母録と第2足止の股の付け根距離B MP関節〜足先点
距離C MP関節〜足関節軸拇址及び第二址の末節骨と指節骨の関節位置を拇址と36mmi

拘 10mnl↓■一一一一一＝￣ 一一√ −ニ1級指足関 −第二址の股の付け根から足先点方向に10mmの位置と仮定
すると被験者8名の平均が36mmとなりバラツキも36mmを中心として正負6mmの範囲内に収まる．今回は量産機械による生産に対応する意味から5上面のくぼみの位置は丸4P

F岳g．2 実験用木製はきもの図面

関節から36mmの位置に固定する．

足関節の軸は内呆端点から外異端点をとおっていると

2．3 ブイツティンダに必要な足部計測点

個人の足形状の差に対応するた裾こ実験用木製はきも考えられるのでク軸としては足軸に対して直交しないためのの矢上面各寸法については，被験者のMP関節位置を基足関節の矢状面位置を特定できない．今回は九4P関節から準にして∴MP関節から各関節までの相対的な距離により内異端点までの距離とMP関節から外異端点までの距離

底面のB点やC点や上面のくぼみの位置を決定する．の中間を足関節までの距離の初期値として実験用はきもMP関節からの相対的な各関節の矢上面距離を計測すのを製作した．

ー34−

平成10年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

3．実験結果及び考察得られたデータは順序効果や組合せ効果の確認できる

2．4 実験内容

Scheffeの一対比較集計表（3）にて集計を行い，質問1と質官能検査は仕様2のC点の位置をより明確にするために，右足部の外角投影図の被験者中の被験者A，B，C，問2について，それぞれ以下の分散分析表（Table

Dにより行われた，実験用木製はきものとして被験者それ2）（Table4）と主効果の推定値の尺度図（Table3）（Table

ぞれに対しC点をばらつかせた3条件のはきものを用意5）を作成して判定を行った。

して比較し，歩き心地の点で最も好まれるC点の条件を選Tab‡e2 分散分析表（質問1）

び出すこととした．条件はどの被験者に対しても，以下の3条件で実験を行った．実験用はきものは，C点の位置以外の条件（B点位置，上面くぼみの位置，ストラップの方要因
主効果α盲法など）は，同じになるよう製作した．

組合せ効果γij 0．3フ75 1 0．375 0．318

平方和 自由度 不偏分散 ≡分散比F￠13。000 2 6．500 ㌻ 5．506

平均嗜好度利 H 13．3ア5 3 4．ヰ58

順序効果∂ぎj 0，375 3 0。125

条件1：C点が足関節点鉛直下方より10mm以上前方≡平均1】．750

条件2：C点が足関節点鉛直下方の正負10mm以内

誤差21。250

条件3：C点が足関節点鉛直下方より10mm以上後方

総計

35．000618

0．106

2．2921。18「

240．000

3条件の優劣は山対比較法により3条件の中から2っづっを組にして3とおりの組合せを作り，4名に比較させTabie3 Ⅳ対比較による主効果の推定値（質問1）た．順序効果の有無を確認するためにク 条件iと条件jの組合せでは，2名に条件iを先にはかせ，他の2名には条条件2件jを先にはかせてその評価をさせた．

0．167

質問項目は，

条件て券・予、：

一0．5830．417

質問1 足首の動きがなめらかなのはどちらですか．
質問2 総合的に歩きやすかったのはどちらですか．

−1．0 −0．5 十＋ ＋十 ＋十組刃岳十質問3 その他．ストラップの良し悪し段差の感触
踵のクッション性などお気づきの点がありま

0．5 1．0 筋

Tab羞e4 分散分析表（質問2）

したら記入をお願いします．（自由意見）
要因というもので，質問1と2については，直答はどちらも前平方和

自由度 不偏分散差分散比Fの主効果αi 【15．083 2 7．5ヰニ j≡シ
廃合せ効果γ盲j 川畑 1芦1．0埠20←843

後の良し暮しの程度を比較させ，

平均噂好度花ij 16丘125

・前が後より確かに良い

35．3ア5 ‖頓序勧業∂ij ≦ 0。625
3 0。208r ￠￠瑠69
庫均
ぎ16。ア50 6 2．792＋2点。前が後よりいくぷん良い ＋1点

誤差
総計

・前と後にまったく差がなし㌔ 0点

22．25Q

781，236萱

39．000。前が後よりいくぶん悪い 鵬1点￠前が後より確かに悪い

間2点
Tabie5 w・対比較による主効果の推定値（質問2）という5段階で表現させた。

実験場所は屋内のPタイル張りの平坦な床でプ片道10条件2mの直線の歩行路で行った。実験手順は，1つの組合せに0−167

つき，歩行前に質問内容を被験者に把握させた後に，それ雄

ぞれ1条件に1往復，あわせて2往復を被験者に任意の速度で歩かせ，その直後に調査票に記入させた．組合せを変えるときにはその間に被験者の履きなれている履き物で一1．0 −0．5

歩行路を往復させた、ーl、二こさ・一一00．5

1．0平成10年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

まず質問1のC点の位置と足関節の滑らかな動きの関吉岡松太郎，小木元，堀田明裕，谷井克則，岸義樹，飯田健

係については，Table2の主効果α1の分散比Foの僅から

夫：設計のための人体計測マニュアル，（1992），84，製品科95％の確率で水準間に有意差があると認められる．すなわ学研究所

ち条件1〜3のC点の変位が，歩行時の足関節の動きの感（3）小原二郎編：デザイン計画の調査・実験，（1969），97，

覚に影響を及ぼしていることがわかる．組合せ効果γ1j

鳳山社と順序効果∂1jについては分散比Foから有意差は認められないため，はきものの組合せや履く順序による実験結果への影響はないと考えられる．そしてTable3の主効果のそれぞれの推定値から，足関節の動きを妨げない条件として最も好まれるC点の位置は足関節点鉛直下方より10mm以上後方であることがわかる．

同様に質問2のC点の位置と総合的な歩きやすさの関係については，Table4の主効果αiの分散比Foの値から99％の確率で水準間に有意差があると認められる．すなわ
ち条件1〜3のC点の変位が，歩き心地に影響を及ぼしていることがわかる．組合せ効果γ1jと順序効果∂1」については分散比Foから有意差は認められないため，はきものの組合せや履く順序による実験結果への影響はないと考えられる．またTable5の主効果のそれぞれの推定値か
ら，歩きやすい条件として最も好まれるC点の位置も質問
1と同様に足関節点鉛直下方より10mm以上後方であることがわかる．

また質問3の自由意見から，実験はきものの若干の不具合が確認された，上面のくぼみが探すぎる事による不安定な感覚，くぼみの縁のアールが小さい事による栂址及び第二址の痛み，ストラップの張がはきものによって異なり緩すぎるものや柔軟性に欠けるものがあることなどが指摘されており改良が必要である．

4． まとめ本研究により，今回の実験用はきものが下肢負担が少なくなるための仕様を実現できていた事と，当初の仕様では不明確であった矢状面でのC点の位置を明確にすることができた．また複数被験者の歩き心地に関する評価により，実験用はきものの様々な改良必要箇所も明らかにすることができた．

今後は被験者からの意見に基づくはきものの改良と，実験回数を増やして精度を高める作業を繰り返し，より多くの人に対応できク歩き心地に対して良い評価の得られる的
確な木製はきものの仕様の確立を目指したい．

参考文献（1）佐藤幸志郎：木製はきものの形態と歩行時の下肢負担との関係について一人間の動作・形態特性に基づいた木製
はきものの間藤（第1報）−，大分県産業科学技術センタ
ー平成9年度研究報告，（1998）（2）河内まき子，横井孝志，渥美浩章，山下樹里，横山一也，−36−