国立研究開発法人 科学技術振興機構
Innovation Japan 2020 ~大学見本市 Online
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A-STEP(復興支援)
支援タイプ:西日本豪雨復興支援(A-STEP機能検証フェーズタイプ)
復興作業の負担軽減に資するZ型シャベル
分野防災
展示概要

課題名

人手による復興作業の負担軽減に資する作業用具の提案

開発期間

2018年12月20日~2019年12月31日

出展機関(企業等)

浅香工業株式会社

出展機関(大学等)

室蘭工業大学

研究・調査・開発の目的

研究代表者らのグループは、除雪作業の身体負荷を軽減するスコップを開発、「UD雪スコップ」として製品化し、2008 年度グッドデザイン賞(生活領域)を受賞するなど、一定の評価を得ている。土砂等を扱う復興作業に投入するため雪スコップの頭部の材質を樹脂(ポリカーボネート)から金属に付け替えるだけでは、重量が重くなり、重量バランスが崩れて作業性が悪くなる。そこで、材料や形状と強度の関係の最適化や、使用時の作業者負担評価に実績を有する、室蘭工業大学、北海道立総合研究機構工業試験場の研究シーズを用いて、復興作業の負担軽減に資するシャベル開発を行った。

研究・調査・開発の概要と成果

本研究では、復興作業の現場を想定したシャベルの使用について、機械工学による構造の最適化や人間工学による身体負担の評価を行い、試作開発した。①デザイン、②部品の軽量化と機械的強度維持の最適化、③デザインが作業成績と生理的応答に及ぼす影響の評価を実施し、13%作業負担を軽減できる試作品を開発した。

今後の課題

本研究により、作業負担軽減が見込まれるシャベルの基本構成が見出されたが、製品化に向けてはシャベル量産性やコストなど、ニーズ元企業(浅香工業)における生産技術面での検討も重要になる。また、発災後の初動を速やかに立ち上げるためには、拠点地域に備蓄しておくことが重要と考えられ、防災体制としての検討が望まれる。

期待される効果・用途

豪雨等による土砂災害では人手に頼らざるを得ない場面が多く、またボランティア頼みというケースも多い。こうした中、作業用具が変わるだけで10%以上作業負担が軽減されることは復興作業が迅速に進むことが期待されるとともに、作業者の身体的ダメージ軽減にも貢献し得ると考えている。このほか、工場で原料の搬出などの既存の土木用スコップで行っている作業にも負担軽減をもたらすことができると考えている。

試作品

各種シャベル試作品

模擬作業と計測試験

模擬作業における呼吸代謝計測試験

 

 

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