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2017 年度 実施状況報告書

粘性に着目したスポーツ装具

研究課題

研究課題/領域番号 17K18861
研究機関立命館大学

研究代表者

牧川 方昭  立命館大学, 理工学部, 教授 (70157163)

研究分担者 塩澤 成弘  立命館大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (30411250)
岡田 志麻  立命館大学, 理工学部, 准教授 (40551560)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード粘性 / 衝撃吸収 / スポーツ装具 / サポータ / インソール / テーピング / 高速運動 / 運動軌跡
研究実績の概要

本研究では、“粘性”に着目したスポーツ装具の開発研究を実施している.力学的に衝撃を吸収するためには粘性要素の存在が不可欠である.本研究では、スポーツ装具に粘性特性を追加し、スポーツ障害の大きな原因である衝撃力の吸収方法を明らかにする.また、ゴルフ スイングなどの素早い関節運動に対して、スポーツ装具に粘性特性を取り入れ、運動軌跡の矯正が可能かについても検討を加えることとしている.研究項目は、1)“粘性”要素を追加したスポーツ装具の開発研究とその定量評価方法の検討、2) テーピングを対象としたスポーツ装具の定量評価方法の開発、3) ”粘性”スポーツ装具による関節運動軌跡の矯正の可能性の検討、の3つである.
研究初年度には、まず、布に様々な粘度のシリコーン樹脂をしみ込ませた試験片を製作し、力学試験によって基本的な力学特性を確認した.更に、粘性スポーツ装具の例として靴下を取り上げ、靴下に粘性要素を追加するため、シリコーン樹脂をしみ込ませた靴下を作成した.更に、歩行中の足骨格構造の変形に着目し、この粘性靴下を使用した際に、どの程度足骨格構造中の縦アーチの変形が小さく出来るのかを確認した.5人の健常男子を対象に歩行実験を実施したが、その結果、どの被検者においても、粘性靴下を履いた場合には縦アーチの低下が押さえられることが明らかになった.なお、縦アーチの変形を測定する新しい方法として、第1足根中足関節上の足部背側にひずみゲージを貼付する方法を開発した.以上の結果は日本生体医工学会誌に投稿し、採録の判定結果を得ており、現在印刷中である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画の初年度の研究課題は、粘性要素を追加したスポーツ装具の効果の検証であり、実際に靴下にシリコーン樹脂をしみ込ませた粘性靴下を製作し、歩行中の足骨格構造の内、縦アーチの変形を押さえる効果があることが示せた.研究は概ね順調に進展している.

今後の研究の推進方策

研究2年度においては、当初の計画通り、テーピングを対象としたスポーツ装具の定量評価方法の開発を試みる.具体的には膝関節を対象に、従来のテーピングと粘性テーピングを装着した場合に、膝蓋腱に加わる力がどの程度違うのかを検討する.膝蓋腱力の測定には超音波エコーを用い、膝蓋腱長ならびに断面積の違いを測定する.従来、体内の腱に加わる力を皮膚表面から推定するのは困難であったが、膝蓋腱に関しては、大腿骨と膝蓋骨間の長さならびに膝蓋腱の断面積をを超音波エコーで測定できることが示されており、超音波エコーを用いることで、膝蓋腱に加わる力を推定できることが示されている.
以上の方法を用い、外部から加えた力による瞬間的な膝屈曲動作に対して粘性テーピングの効果が定量的に明らかにできると考えている.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 足底腱膜への負担軽減を目的とした粘弾性靴下の開発と検証2017

    • 著者名/発表者名
      本條孝典,塩澤成弘,岡田志麻,牧川方昭
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 55 ページ: -

    • DOI

      10.11239

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Wearable Muscle Fatigue Detection System Using Capacitance Coupling Electrodes2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi takahiro, Okada Shima, Makikawa Masaaki, Shiozawa Naruhiro, Kosaka manabu
    • 学会等名
      39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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