| 研究課題/領域番号 |
16K06038
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山口 健 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50332515)
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| 研究分担者 |
堀切川 一男 東北大学, 工学研究科, 教授 (60173605)
柴田 圭 東北大学, 工学研究科, 助教 (60612398)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | すべり / 歩行 / 転倒 / 耐滑シューズ / 摩擦係数 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，以下の3点を行うことである．
1. 歩行中の靴底と床面間の接線力係数に基づいて，すべりの発生及び転倒防止に必要な靴底/床面間の静摩擦係数・動摩擦係数を解明する．2. 靴底と床面間の
必要摩擦係数と歩行動作の関係から，すべりにくい歩行動作を解明する．3. 油で濡れた床面において，すべりが発生しにくく，転倒防止性に優れる超耐滑シューズを開発する．
平成30年度では，小型3軸力覚センサを靴底に搭載したセンサシューズを開発し，直線歩行中に靴底面内に作用する垂直方向，水平方向の床反力ベクトル分布を明らかにした．さらに，垂直方向，水平方向の床反力の比から接線力係数及び各センサ位置での接線力係数の最大値である必要摩擦係数の靴底面内分布を明らかにした．その結果，必要摩擦係数は0.4以上の値を超える箇所が多く，また，かかと外足部，つま先部では0.6以上の値となることが分かった．これはフォースプレートを用いた床反力計測から求められる必要摩擦係数よりも大きな値であり，このことから，靴底接地面内の局所的な滑りを抑制するためには，0.6以上の高い摩擦係数を示す意匠設計が必要であることが示された．さらに，接地面内における局所的な床反力ベクトルから，特にかかと外側部では側方外側に接線力が生じることが示された．これらの知見（靴底接地面において高摩擦が必要な箇所及びすべりの方向の解明）に基づいて，平成29年に明らかにされた耐滑性に優れる靴底トレッドを用いることで，油で濡れた床面においてもすべりが生じにくく，転倒防止性に優れる超耐滑性シューズの開発が可能となった．
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