JP4828294B2 - 衣服の特性測定用サーマルマネキンの駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、衣類の熱や水蒸気移動特性を測定する際に用いる動作型サーマルマネキン、特に躯体は定位置にあり両上肢及び両下肢は制御された歩行動作を行う歩行動作型サーマルマネキン用駆動装置及びこれを用いた歩行動作型サーマルマネキン用装置に関するものである。詳しくは、試験用衣服の着脱を容易とし、熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差を小とした、コンパクトな歩行動作型サーマルマネキン用装置に関するものである。

近年、衣服着用時の快適性の要求や省エネルギーの要求から、衣服着用時に感じる温熱湿潤感覚を考慮した衣服の素材やデザインなどの評価が重要になっている。
人体による着心地評価などでは、再現性が低い、個人差がある、特殊環境条件下での評価が難しいなどの問題があるため、機器による計測が有効になる。

従来、まず温熱感覚を反映した快適な衣服を評価するために、立位、座衣等の固定した状態で衣服の熱移動特性を計測できる、静止型サーマルマネキンが用いられてきた。サーマルマネキンとは、人体の形状、寸法、表面温度、表面放射率、熱放散量などをシミュレートした等身大の人体の放熱模型であり、その内部または表面のヒータによって各部位独立に制御され、人体と同様の皮膚温分布をもつように工夫されている。サーマルマネキンは衣服の熱移動特性を正確に計測するために恒温恒湿の人工気象室等の中に設置し、通常はサーマルマネキンの前面の前方より制御された速度の風を送り、定常状態の環境下で用いられる。マネキン本体の素材は銅またはアルミニウム合金などの金属製またはプラスチック製であり、上記ヒータと本体との総重量は数十ｋｇと大であり、その移動、取扱いや試験用衣類の着脱は容易でない。

近年では、温熱感覚に加えて湿潤感覚をも反映した快適な衣服を評価するために、衣服の熱移動特性に加えてさらに、水蒸気移動特性をも計測できる模擬発汗可能な静止型発汗サーマルマネキン（以下、発汗サーマルマネキンも含めてサーマルマネキンと称す）が開発されている（特許文献１）。これは上記サーマルマネキンの構成に加え、発汗孔とこれに所定量の水分を送り込むための水量調整手段などを備えたものである。模擬発汗をさせる新しい手段を付加する必要があるため、マネキンの総重量は、前記熱移動特性計測用のサーマルマネキンよりも大となり、その移動、取扱いや試験用衣類の着脱はより容易でなくなる。

一方近年、衣服の熱及び水蒸気移動特性分野での研究の伸展により、人体の運動などに伴う衣服と人体との間の空間内の空気の流入あるいは流出が熱移動や水蒸気移動に及ぼす効果が大であることが分かってきた。そこで人体の歩行を模擬した動作をさせる歩行動作型サーマルマネキンで、熱移動特性や水蒸気移動特性を計測する要求が大となった。

熱移動特性や水蒸気移動特性を計測できる歩行動作型サーマルマネキンはまだ開発段階で、サーマルマネキン用駆動装置やその支持装置並びにこれらとサーマルマネキンとを備えた最適装置（以下、サーマルマネキン用装置と称す）に関する技術の詳細に関する公知文献はない。ただし動作を制御するだけの一般のマネキンについては、例えば店舗や展示会などで集客用に利用される可動式のマネキンが開示されている（特許文献２）。

その公知技術の概要を説明すると、首・腕・肘・腰・脚など複数の構成部分からなるマネキン本体は、基台に回転可能に設置された台座と、その台座に固定された支持棒によって支持されている。マネキンの複数の構成部分は別々の構成部分と互いに連結部を介して相対的に運動自在に連結されており、少なくともその一部の構成部分は別の構成部分との間で相対的に駆動されるよう多数のモータ等の駆動源につなげられ、その駆動源を制御する制御部が上記少なくとも一部の構成部分を駆動源を介して駆動させるマネキン類である。

上述の駆動型一般マネキンでは、マネキン内部に多数のモータ等の駆動源を設けており、実際の人体と同様の外観を達成することができるが、多数のモータからの発熱がある。したがってこの一般マネキン技術をサーマルマネキン装置に適用した場合には、次のような問題点がある。

まず第１に、モータからの発熱がサーマルマネキンに設けられたヒータの温度制御系を攪乱し、ヒータを一定温度に保つことが困難となり、熱及び／又は水蒸気移動特性を正確に計測することが困難となり、測定誤差を大きくしてしまうという問題がある。

このため、駆動源はサーマルマネキンの外部に設けるのが好ましいが、人力によりサーマルマネキンの構成部分を駆動すると一定の振り幅や一定の駆動速度とすることは困難で、熱及び／又は水蒸気移動特性を正確に計測することが困難となり、測定誤差を大きくしてしまう。したがって駆動源としてはモータ等の動力を用いるのが好ましい。

しかしながら駆動源を単にサーマルマネキンの外部に設けるだけでは、試験用衣服の着脱が困難となる。また駆動源をサーマルマネキンの側方又は後方又は上方に設置して歩行動作をさせる構成にすると、動力源や動力源からサーマルマネキンの上肢または下肢に動力を伝達するギヤやカムやクランクシャフト等の動力伝達手段の設置スペースがサーマルマネキンの側方又は後方又は上方に新しく必要になる。熱及び／又は水蒸気移動特性を正確に計測するためには高額な環境試験室内で試験を行う必要があるので、駆動装置を含めて省スペースのコンパクトなサーマルマネキン装置とすることが必要になる。

第２の問題点として、上述の駆動型一般マネキンでは、マネキン本体を基台に設置された台座と、その台座に固定された支持棒によって支持されるが、この一般マネキン技術をサーマルマネキン装置に適用した場合、サーマルマネキンから支持棒を通じて外部に熱の流出が生じ、熱及び／又は水蒸気移動特性を正確に計測できず、また人体と同等の高所でのシャツ等試験用上部衣服の着脱が困難であり、特にパンツ等試験用下部衣服はその一部に支柱を貫通させなければならず、その着脱が一層困難となるという問題点がある。
特開２００３−５０５４１号公報 特開２０００−１４８０５６号公報

本発明の目的は、試験用衣服の着脱を容易とし、熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差を小とした、コンパクトな歩行動作型サーマルマネキン用装置を提供することにある。

本発明は第１に、衣服の熱及び／又は水蒸気移動特性を測定するために用いられるサーマルマネキンの駆動装置であって、ラックと駆動部と動力源制御装置とを有し、駆動部は、ラックに配置された前後の水平方向にのびる少なくとも左右１対のガイドレールと、ガイドレールに嵌合してガイドレールの長手方向に移動可能でかつサーマルマネキンの動作部位と連結可能なガイドと、ガイド駆動用の動力源と、動力源からガイドへの動力伝達手段と、を具備し、ラックはガイドレールの間隔を保持し、動力源制御装置は、動力源を制御することによりガイドのストローク長及びストローク速度を制御するように構成したことを特徴とする駆動装置である。
特に、サーマルマネキンが全身型の歩行動作型のサーマルマネキンであり、ガイドレールがラックの上部及び下部それぞれに左右に相対峙しかつ前後の水平方向にのびるように各１対設けられていることが好ましい。

本発明は第２に、好ましくはサーマルマネキンの両上肢及び両下肢が可動であり、かつサーマルマネキンを、ラックの左右の幅の範囲内に配置させて、両上肢及び両下肢のそれぞれをガイドに着脱可能に連結することが可能なことを特徴とする上記の駆動装置である。

本発明は第３に、サーマルマネキンを支持してサーマルマネキンを吊り上げて昇降させることが可能で、かつガイドレールの長手方向に引き出すことでサーマルマネキンを駆動装置の外側に移動可能な昇降装置をさらに備えたことを特徴とする上記の駆動装置である。

本発明は第４に、駆動装置を真上からみた場合、昇降装置がラックの左右の幅の範囲内に位置し、かつ着脱可能に格納できることを特徴とする上記の駆動装置である。

本発明は第５に、サーマルマネキンをその上方から支持する支持手段を備えることを特徴とする上記の駆動装置である。

本発明は第６に、ラックは、側面および前面に風の流れを遮る平板を用いない開放型とし、底部を除き棚板は設けないことを特徴とする上記の駆動装置である。
本発明は第７に、動力源としてサーボモータを用い、動力伝達手段としてベルトを用いることを特徴とする上記の駆動装置である。

本発明の装置を用いることによりサーマルマネキン周囲の障害物が少なくなるので衣服の着脱が容易になり、サーマルマネキン内部での発熱がなくなるので熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差を小とすることができ、サーマルマネキン周辺の風の流れが均一となるので熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差を一層小とすることができ、またコンパクトな歩行動作型サーマルマネキン用装置とすることができる。

本発明の第２の態様の構成にしてサーボモータの回転時間と回転速度と回転方向とを制御すると、一定の振り幅や一定の駆動速度とすることができ、より簡単な装置構成となるとともにサーマルマネキン外部での発熱がなくなり、より一層熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差を小としたコンパクトな歩行動作型サーマルマネキン用装置とすることができる。

本発明の第３の態様の構成にすると、歩行動作型サーマルマネキンを下に下げた状態で試験用衣服を着脱することができるので試験用衣服の着脱がより容易な、熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差を小としたコンパクトな歩行動作型サーマルマネキン用装置とすることができる。

本発明の第４の態様の構成にすると、装置はよりコンパクトとなり、試験用衣服の着脱が容易で、熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差を小とした歩行動作型サーマルマネキン用装置とすることができる。

本発明の第５の態様の構成にすることにより、試験用衣服の着脱を駆動装置の前方で行うことができるとともに、計測を行う基準の位置にもどすことができるので、試験用衣服の着脱をより容易とし、熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差をより小とした、コンパクトな歩行動作型サーマルマネキン用装置とすることができる。

本発明の第６の態様の構成にすることにより、試験用衣服の着脱がより容易になり、サーマルマネキン支持部からの熱や水蒸気の散逸を減少させることができ、また支持部で衣服がめくれたりせず正常な着衣状態での熱及び／又は水蒸気移動特性の計測が可能となるので、熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差をより小とした、コンパクトな歩行動作型サーマルマネキン用装置とすることができる。

本発明において、サーマルマネキンとはその上肢及び（／又は）下肢が可動である熱移動特性を計測するためのサーマルマネキンと、水蒸気移動特性を計測する発汗サーマルマネキンとを総称する。歩行動作型とは、躯体は移動しないが歩行動作と同様の上肢及び下肢の前後の繰り返し振り子動作を行う形式のことを意味する。この歩行動作には、歩行動作及び走行動作を総称するものとする。衣服とは、身にまとうあるいは身に着ける衣類などを総称し、帽子・襟巻き・手袋・靴下・靴などや不織布製品や皮製品なども包含する。歩行動作型サーマルマネキン用装置には、サーマルマネキンに歩行動作をさせるために用いる駆動装置と、サーマルマネキンを支持するために用いる支持装置と、これらとサーマルマネキンとを組み合わせた装置とを包含する。駆動装置とは、ラックと駆動部と動力源制御装置とを有する装置のことを意味する。

以下、本発明に基づいた歩行動作型サーマルマネキン用装置について、図を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係わる駆動装置を主体とした歩行動作型サーマルマネキン用装置の一構成例を示す（ａ）正面図と（ｂ）側面図と（ｃ）平面図である。図２は、本発明に係わる昇降装置を主体とした歩行動作型サーマルマネキン用装置の一構成例を示す（ａ）正面図と（ｂ）側面図と（ｃ）平面図である。図３は、本発明に係わる駆動装置と昇降装置とサーマルマネキンとを備えた歩行動作型サーマルマネキン用装置の一構成例を示す（ａ）正面図と（ｂ）側面図と（ｃ）平面図である。図４は、歩行動作型サーマルマネキン用装置の駆動制御のためのブロック図である。

図１において、１は歩行動作型サーマルマネキン２１用の駆動装置全体を指す。
ラック２は例えばアルミミウムやアルミニウム合金製の支柱や平板などの軽量な構造材で構成することが好ましい。ラック２の側面は風の流れを遮ることを防ぐとともに装置全体の軽量化のために、側板などは用いないことが好ましい。ラック２の片側（送風機からの送風側）の前面は、風の流れを遮ることを防ぐため、および後述の昇降装置を駆動装置外に移動させるために開放型とし、底部を除き棚板等は設けないことが好ましい。

ラック２の幅は、別途支持されたサーマルマネキン２１の肩幅より大な近傍、例えばサーマルマネキンの肩隔が６０ｃｍ程度の場合、６０〜９０ｃｍとすることが好ましい。ラック２の奥行きはサーマルマネキン２１の上肢の振り幅より大な近傍、例えば１２０〜１５０ｃｍとすることが好ましい。ラック２の高さはサーマルマネキン２１の手先の近傍、例えば８０〜９０ｃｍとすることが好ましい。このラック２には必要に応じ、キャスタ７とストッパ８とを設ける。

このラック２の上部には、ラック２の奥に向かって前後方向に、水平でかつ左右対称な上肢用の２組のガイドレール３ａが配置されている。ここで理解を助けるため、数字のあとの添字ａはサーマルマネキンの上肢用、以下同様に添字ｂはサーマルマネキンの下肢用を意味することにする。上肢用の２組のガイドレール３ａは、前記ラックの幅方向の両端でかつ上部に設けるのが好ましい。

またこのラック２の下部には、ラック２の奥に向かって前後方向に、水平でかつ左右対称に、下肢用の２組のガイドレール３ｂが配置されている。下肢用の２組のガイドレール３ｂは、サーマルマネキンの腰幅より大な近傍、例えばサーマルマネキンの腰隔が４０ｃｍ程度の場合、ラックの中心から２０〜２５ｃｍ離れた位置に設けたラックの棚板の上部に設けるのが好ましい。

これらガイドレール３の上には、これに案内されて水平方向に移動可能なガイド４を設ける。ガイドレール３の端部の近傍、好ましくは端部の上部には、例えばモータなどの動力源５を設け、プーリやベルトなどの動力伝達手段（図示せず）により動力を伝達し、この動力伝達手段を介してガイド４を駆動する。好ましくは動力源５として小型のサーボモータを用い、動力伝達手段として歯付きプーリと歯付き伝動ベルトを用いる。

ラック２の側面から後述の昇降装置を駆動装置外に移動させるような構造は、駆動装置の構造が複雑になること、ガイドレールの平行度を再現するための芯出し作業が必要になること、ガイドレールの平行度の差異による熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差が増大することなどの理由により、避けることが好ましい。

動力源５は別途設けた動力制御装置（図示せず）で制御する。サーマルマネキンの上肢及び下肢の振り幅と歩行速度を制御するには、ガイドレールの両端付近にモータ等の動力源５を設け、モータ軸等に歯付きプーリを設け、この歯付きプーリに輪状に連続した歯付き伝動ベルトを伸張してかけ、モータの回転時間、回転速度、回転方向とを制御し、歯付き伝動ベルトに固定されたガイド４のガイドレール方向の往復幅と移動速度と移動方向とを制御するのが好ましい。

動力制御装置は、駆動装置あるいは後述する昇降装置に取り付けるのでなく、別置きの操作パネルに組み込み、歩行動作型サーマルマネキン装置本体から離れた位置で、安全に操作できることが好ましい。
また制御プログラムが複雑にはなるが、動力源としてリニヤモータを用いることもできる。エアシリンダや油圧シリンダは往復幅の変更が困難であり、省スペースと安全面からも不適切である。

このように駆動される上肢用と下肢用の各ガイド４はマネキンの動作部位である上肢と下肢に連結する手段をもっており、これらの上下肢連結手段とサーマルマネキン２１の上肢及び下肢とを適当なマネキン接続具２２で接続すると、サーマルマネキン２１の上肢と下肢とを一定の振り幅や一定の駆動速度で駆動することができる。図では、上方に伸びた駆動ピン嵌合部を有するドグをマネキン上下肢連結手段とした例を示した。

ここで、歩行動作型サーマルマネキン２１用駆動装置１の駆動制御について、図４を参照して説明する。歩行動作型サーマルマネキン２１用駆動装置の駆動制御としては、左上肢駆動手段３１、右上肢駆動手段３２、左下肢駆動手段３３、右下肢駆動手段３４、これらの駆動手段を制御するための駆動手段制御手段３５、および駆動手段制御手段３５との情報処理を実行するための中央演算装置３６を備える。

中央演算装置３６には駆動装置１のシステムの起動及び停止機能、駆動条件設定機能（駆動時間、駆動速度、駆動方向）、条件設定モード機能（振り幅、歩行速度などの事項入力）、調整モード機能（起動、停止時の位置調整）、計測・運転制御機能（稼働時間、残時間、稼働開始、表示、稼働終了）を備えている。

上記のような構成の駆動装置と制御装置とを備えると、よりコンパクトな装置構成となるとともにサーマルマネキン２１内部での発熱がなくなるとともに、サーマルマネキン２１外部での発熱も少なくすることができる。また既存のサーマルマネキンの駆動用にも利用することができる。

次に図２において、１１はサーマルマネキン用の昇降装置全体を指す。この昇降装置は前後方向に移動可動なスタンド台１３の後方に、垂直なスタンド１４が設けられている。このスタンド１４の高さは、両上肢および両下肢に設けられたマネキン接続具２２とガイド４に設けたマネキン上下肢連結手段とを解除できる高さ以上まで上昇させることが好ましい。このスタンド１４の前方にはジャッキ１５と支持棒保持具１６とが摺動可能に取り付けられており、これらはその前方でサーマルマネキンの支持棒１６を固定するとともに、支持棒１６の中央から下方部分を支えている。支持棒１６の上部は昇降装置の前方に曲げられており、その先端付近にマネキン支持具１２を備えている。支持棒の上部の高さは、基準状態から約１０〜２０ｃｍ上昇可能であることが好ましい。また上記マネキン支持具１２と、サーマルマネキン２１の頭部上方に設けられた懸架具２３とを介して、サーマルマネキン２１を昇降させるようにする。サーマルマネキン２１を側方または下方から支持する構造だと、サーマルマネキンの重量を支えるためにはより大寸法の支持具を設けなければならないので、伝熱による熱の散逸が大となったり、試験用衣服の着脱が困難となるため、サーマルマネキン２１は上方から吊り下げる構造にすることが好ましい。マネキン支持具１２と懸架具２３の構造は、サーマルマネキンの重量を支持することができれば、できるだけ伝熱が少なく着脱が容易な簡単なものとすることが好ましい。

サーマルマネキン昇降装置とサーマルマネキン駆動装置とを一体型に製作しようとすると、溶接強度の面から駆動装置も鉄等の同一材料で製作しなければならず、装置重量が大となり、例えば環境試験室の床面の補強が必要になるなどの支障を生じる。またサーマルマネキンの移動も困難となり、試験用衣服の着脱も困難になるので、サーマルマネキン昇降装置は、サーマルマネキン駆動装置とは別に設けることが好ましい。

サーマルマネキン昇降装置の昇降手段としてバランサを使用することも考えられるが、昇降装置全体の重量が一層大となり、サーマルマネキンとバランサとを支える支柱の強度を高めるために支柱を太くし、重量を一層大としなければならないので避けることが好ましい。昇降手段としては、ジャッキ方式とすることが好適である。

このような構成にすることにより、サーマルマネキン２１を下に下げた状態で、例えば椅子に座らせた状態で試験用衣服を着脱することができるので試験用衣服の着脱が容易になり、またマネキン支持部からの熱や水蒸気の散逸を減少させることができ、また支持部で衣服がめくれたりせず正常な着衣状態での熱及び／又は水蒸気移動特性の計測が可能となるので、熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差をより小とした、コンパクトな歩行動作型サーマルマネキン用装置とすることができる。

次に、上記駆動装置と昇降装置と歩行動作型サーマルマネキンとを組み合わせた図３でさらに詳しく説明する。
図３は歩行動作型サーマルマネキン用装置で熱及び／又は水蒸気移動特性の計測を実施する時の基準状態の全体構成を示している。基準状態では、真上からみた昇降装置１１は、真上からみた駆動装置１の内側に位置させ、また昇降装置１１は駆動装置１の内側に、ロック等（図示せず）で着脱可能に格納できるようにしてある。サーマルマネキン２１は、ラック２で囲まれる空間の内側のほぼ中央に、昇降装置１１に支持させて位置させる。このような構成にすると装置はコンパクトとなり、安全に計測を行うこともできる。

次に衣服を着脱させる操作を説明する。まず駆動装置と昇降装置とのロック等を解除し、昇降装置１１の支持棒１６の吊り下げ用マネキン支持具１２により、マネキン接続具２２を有するサーマルマネキン２１を昇降装置１１に支持させたまま、サーマルマネキンの上肢及び下肢をマネキン上下肢連結手段６の高さ以上の位置にまで吊り上げ、昇降装置１１を駆動装置１の前方に引き出す。そうするとサーマルマネキン２１は、駆動装置１の前方の外側に引き出すことができる。次いで昇降装置の支持棒１７を下に下げる。そうすると、サーマルマネキンの試験用衣服が着脱し易い位置で作業を実施することができ、試験用衣服の着脱が容易となる。サーマルマネキン２１は通常３０〜６０ｋｇ程度の重量があるので、１人作業では腰等を痛める恐れがあるか作業を実施することができない。しかし本発明によれば、安全に試験用衣服の着脱を行うことができる。また試験用衣服の着脱を行うには通常２人で作業を行うのが好ましいが、本発明によれば１人で試験用衣服の着脱を行うことができるので、省力化も期待できる。

サーマルマネキンの試験用衣服の着脱が終了したら、上記と逆の順序で操作を行い、サーマルマネキン２１、昇降装置１１を駆動装置１内のもとの位置にもどし、ロック等を施し固定する。このようにすると、駆動装置１と昇降装置１１とを再現性良く基準位置に戻すことができ、熱及び／又は水蒸気移動特性の測定誤差を小とできる。

次にサーマルマネキン２１を駆動装置１にセットする操作を説明する。サーマルマネキンを吊り下げた状態で上記の昇降装置１１の支持棒１７を下に下げ、サーマルマネキン２１の上肢及び下肢のマネキン接続具２２を、駆動装置１のマネキン上下肢連結手段６に接続する。図ではマネキン上下肢連結手段６として、サーマルマネキンの上肢及び下肢に着脱可能な接続ピンを用いた例を示した。この際、駆動装置１のマネキン接続具２２とサーマルマネキンのマネキン上下肢連結手段６との接続作業を実施しやすくするために、駆動装置１のガイド４およびこれに設けられたマネキン上下肢連結手段６は、基準状態ではガイドレール３の中央に位置するように、別途設けた駆動制御装置により制御することが好ましい。サーマルマネキン２１を駆動装置１にセットしたら、別途設けた駆動制御装置により、上肢及び下肢の歩行動作を開始することができる。

熱及び／又は水蒸気移動特性を計測する際の条件の概要を説明すると、歩行動作の場合、歩行速度（往復ステップ回数）は２０〜５０回／分が好ましく、４０〜５０回／分がより好ましく、４３〜４７回／分がさらに好ましい。上肢の振り幅は５３±１０ｃｍ、下肢の振り幅は６３±１０ｃｍとすることが好ましい。上記下肢歩行速度（ステップ回数）それぞれに対する計算上の実歩行速度は、中心の振り幅に設定した場合、それぞれ約１．５〜３．８ｋｍ／時、３．０〜３．８ｋｍ／時、３．３〜３．６ｋｍ／時となる。走行動作の場合は、上記振り幅をもとに適宜設定する。雰囲気は通常、温度２０℃、相対湿度は３０〜７０％ＲＨ、好ましくは５０％ＲＨで、サーマルマネキンの温度は35℃前後とする。送風装置でサーマルマネキンの前方より送風する場合、サーマルマネキンが静止状態では０．１ｍ／秒（すなわち０．３６ｋｍ／時）、歩行状態では約１ｍ／秒（すなわち３．６ｋｍ／時）程度とするのが良い。発汗サーマルマネキンで水蒸気移動特性を計測する場合は、不感蒸泄時の発汗量２３ｇ／ｈｒ．ｍ^２、ランニングに相当する発汗量１３０ｇ／ｈｒ．ｍ^２を目安にすると良い。
以上、全身型の歩行動作型サーマルマネキンを例に本発明を説明したが、上体部分だけのサーマルマネキン及び下半身だけのサーマルマネキンについても本発明は適用可能であり、これらも本発明に包含される。

実施例：
以下に、本発明の代表例を実施例の形で説明する。

（装置の製作）
図１示したと同様の歩行動作型サーマルマネキン用駆動装置を製作した。ラックの長さは１２８０ｍｍ、幅は８８０ｍｍ、高さは８００ｍｍとし、その最下部にはキャスタとストッパとを設けた。
ラックの最上部には、その長手方向の奥側に向かって左右両端部にガイドレールを設けたガイドトラーバース装置を配置した。ガイドトラーバース装置の駆動部分の動力源はサーボモータ、動力伝達手段は歯付きプーリと歯付き伝動ベルトとした。ガイドは歯付き伝動ベルトに固定し、その上部にはマネキン上肢連結手段として、上方に伸びたドグを設け、上肢の振り子動作を可能にした。このガイドは、別途設けた駆動制御装置により、往復幅を４３〜６３ｃｍ、往復速度を２０〜５０回／分の範囲で制御可能なようにした。

ラックの下部には、その長手方向の奥側に向かって左右両端部から２００ｍｍ内側にガイドレールを設けたガイドトラーバース装置を配置した。ガイドトラーバース装置の駆動部分の動力源はサーボモータ、動力伝達手段は歯付きプーリと歯付き伝動ベルトとした。ガイドは歯付き伝動ベルトに固定し、その上部にはマネキン下肢連結手段として、上方に伸びたドグを設け、下肢の振り子動作を可能にした。このガイドは、別途設けた駆動制御装置により、往復幅を５３〜７３ｃｍ、往復速度を２０〜５０回／分の範囲で制御が可能なようにした。

また図１に示した駆動装置の内側に格納でき、またその前後方向に移動可能な図２示したと同様の歩行動作型サーマルマネキン用昇降装置を製作した。スタンド台の長さは６１０ｍｍ、幅は７３０ｍｍとし、その最下部にはキャスタを設けた。スタンドに設けられた支持棒の最上部の高さは２２５０ｃｍまで上昇可能とし、その先端部にはマネキン懸架具を設けた。駆動装置と昇降装置とは固定ロックにより着脱可能とした。

上肢および下肢が可動なサーマルマネキンは頭上で昇降装置に懸架可能な構造とした。サーマルマネキンの上肢の端部および下肢の端部には、着脱可能な駆動ピンを取り付け、駆動装置のサーマルマネキンのガイドに設けた駆動ピン嵌合部を有するドグに嵌合させた。
なお、これら装置は京都電子工業株式会社に依頼して製作した。

（熱移動特性計測試験）
実施例１に示した装置を用い、熱の移動特性の計測を、温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨの環境試験室内で行った。サーマルマネキンの温度は３４℃、送風はサーマルマネキンの前方より風速１．０ｍ／秒、歩行速度（ステップ回数）は４５回/分、上肢の振り幅は５３ｃｍ、下肢の振り幅は６３ｃｍとし、着衣はＴシャツ、トランクス、靴下を基準着衣とした。その上に、両袖付け根部と背中部とひざ部とに開口部付きのウィドブレーカの上下を着用させた。この条件下で駆動の有無と開口部開閉の各２水準を組合せ、熱抵抗（ｃｌｏ値）の計測を行った。その結果からサーマルマネキンの部位毎に、上肢および下肢の駆動有無の効果を統計的有意差検定した。その結果、前胸部、上腕部、手先部、大腿部、足先部では、上肢および下肢の駆動有無の効果は危険率１％で有意となった。下腕部は危険率５％で有意となった。

本発明の歩行動作型サーマルマネキン用装置の一例を示す図面。 昇降装置を備えた本発明の歩行動作型サーマルマネキン用装置の昇降装置とサーマルマネキンの関係の一例を示す図面。 昇降装置を備えた本発明の歩行動作型サーマルマネキン用装置の一例を示す図面。 歩行動作型サーマルマネキン用装置の駆動制御のためのブロック図。

符号の説明

１： 駆動装置
２： ラック
３ａ： 上肢用ガイドレール
３ｂ： 下肢用ガイドレール
４ａ： 上肢用ガイド
４ｂ： 下肢用ガイド
５ａ： 上肢用動力源
５ｂ： 下肢用動力源
６ａ： 上肢用マネキン上下肢連結手段
６ｂ： 下肢用マネキン上下肢連結手段
７： キャスタ
８： ストッパ
１１： 昇降装置
１２： マネキン支持具
１３： スタンド台
１４： スタンド
１５： ジャッキ
１６： 支持棒保持具
１７： 支持棒
２１： サーマルマネキン
２２： マネキン接続具
２３： マネキン懸架具
３１： 左上肢駆動手段
３２： 右上肢駆動手段
３３： 左下肢駆動手段
３４： 右下肢駆動手段
３５： 駆動手段制御手段
３６： 中央演算装置

Claims (8)

1. 衣服の熱及び／又は水蒸気移動特性を測定するために用いられるサーマルマネキンの駆動装置であって、ラックと駆動部と動力源制御装置とを有し、
   前記駆動部は、前記ラックに配置された前後の水平方向にのびる少なくとも左右１対のガイドレールと、前記ガイドレールに嵌合して前記ガイドレールの長手方向に移動可能でかつ前記サーマルマネキンの動作部位と連結可能なガイドと、前記ガイド駆動用の動力源と、前記動力源から前記ガイドへの動力伝達手段と、を具備し、
   前記ラックは前記ガイドレールの間隔を保持し、
   前記動力源制御装置は、前記動力源を制御することにより前記ガイドのストローク長及びストローク速度を制御するように構成したことを特徴とする駆動装置。
2. 前記サーマルマネキンが全身型の歩行動作型のサーマルマネキンであり、前記ガイドレールが前記ラックの上部及び下部それぞれに左右に相対峙しかつ前後の水平方向にのびるように各１対設けられている請求項１記載の駆動装置。
3. 前記サーマルマネキンの両上肢及び両下肢が可動であり、かつ前記サーマルマネキンを、前記ラックの左右の幅の範囲内に配置させて、前記両上肢及び両下肢のそれぞれを前記ガイドに着脱可能に連結することが可能なことを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記サーマルマネキンを支持して前記サーマルマネキンを吊り上げて昇降させることが可能で、かつ前記ガイドレールの長手方向に引き出すことで前記サーマルマネキンを前記駆動装置の外側に移動可能な昇降装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置。
5. 前記駆動装置を真上からみた場合、前記昇降装置が前記ラックの左右の幅の範囲内に位置し、かつ着脱可能に格納できることを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記サーマルマネキンをその上方から支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動装置。
7. 前記ラックは、側面および前面に風の流れを遮る平板を用いない開放型とし、底部を除き棚板は設けないことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動装置。
8. 前記動力源としてサーボモータを用い、前記動力伝達手段としてベルトを用いることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動装置。

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