人間工学的手法を配慮した椅子の開発 －VDT作業における腋下支持の

人間工学的手法を配慮した椅子の開発
VDT作業における腋下支持の肩部負担軽減効果に関する検証
友延憲幸 *1 本明子 *1 石川弘之 *1
The Development of the Chair in Consideration of the Ergonomic Technique
Effect of axillary fossa support on shoulder muscle activity during VDT work
Noriyuki Tomonobu, Akiko Moto, Hiroyuki Ishikawa
近年の情報化社会の発展に伴い，VDT作業を行う労働者は9割強にも達し，椅座位作業者への健康面の配慮は欠か
せない時代となっている。このような社会背景の中，本研究は作業負担・疲労等に配慮した人間工学に基づく事務
用・作業用椅子の開発を目指した。H15年度に実施した基礎研究は，作業による疲労が肩部の負担の大きさに起因す
ることを見いだし，作業中の肩部の負担を軽減する必要性を示唆した。そこで，本年度は肩部の負担軽減を考慮し
た椅子として，作業姿勢を腋下から支える腋窩下アームを備えた椅子を提案し，その椅子を使用した際のVDT作業中
の肩部負担軽減効果について検証を行った。その結果，腋窩下アームによる作業姿勢の支持が，肩部の抗重力筋で
ある僧帽筋の負担を大幅に軽減することを明らかとなった。
1 はじめに
劇的に変化する現代の情報化社会において，椅座
試作した。ここでは，腋窩下アーム付椅子の作業中
の肩負担軽減効果について検証結果を報告する。
位作業によるストレス，疲労，健康障害への配慮は
欠かせないものとなっている。国際標準化機構(ISO)
2 研究，実験方法
では，エルゴノミクス(人間工学)に関する技術委員
腋窩下アーム付椅子の肩部負担軽減効果は，座面
会を設置し，椅座位作業の中でもその中心となるVDT
のみの椅子(図1中央)とアームレスト付椅子(図1右)
作業(Visual Display Terminal：パーソナルコンピ
を比較対象として検証を行った。腋窩下アームに関
ュータ(PC)機器を使用して，データの入力，文書の
しては，アームによる支持によって受ける圧迫感な
作成・編集，プログラミング等を行う作業)に関わる
ど腋窩への弊害を考慮し，固定式[身体の動きに全く
エルゴノミクス規格を作成する作業を進めている。
追随しない]タイプと可動式[身体の幅方向(体幹側)
IT化戦略を推進する福岡県は，県職員のVDT作業の長
に自由度がある]タイプの2種を用意した。被験者は，
時間化を危惧し，様々な情報を提供して健康阻害対
健 康 な 成 人 男 性 7 名 (22 歳 ∼ 28歳 [平 均 23.85±1.95
策に努めている。
歳]，大学・大学院生6名，社会人1名)である。彼ら
このような社会背景の中，本研究は，VDT作業を
は温湿度22.7±1.3℃，45.3±9.1%RH，机上面の照度
含めた椅座位作業による生理的・心理的な負担軽減
が701.4±16.0lxの部屋において，各椅子条件の下，
を目的とした事務用・作業用椅子(エルゴノミクスチ
高 さ 700mm の 机 上 に 配 置 し た ノ ー ト PC(VAIO
ェア:エ ルゴ チェ ア)の開 発を H15年 度 から 独 自の 視
PCG-855)を 使 用 し 30分 間 (10分 間 ×3回 )の 英 文 タ イ
点により進めてきた。H15年度に実施した「エルゴノ
ピ ン グ 作 業 を 行 っ た 。 同 様 に デ ス ク ト ッ プ PC(FMV-
ミクスチェアデザインの要素把握・抽出」研究では，
事務用・作業用椅子に関する人間工学的配慮として
作業による疲労を与えないためには，肩部の負担を
軽減することが重要であると確認した 1) 。これを踏
まえ，本年度は肩部負担軽減を考慮した椅子の開発
にあたり，作業姿勢を腋下から支持する「腋窩下ア
ーム」を備えた椅子(腋窩下アーム付椅子:図1左)を
図 1 本研究で使用した椅子(左:腋窩下アーム付，
中央:座面のみ，右:アームレスト付)
*1 インテリア研究所
5133DE4)を用いた作業も実施した。座面の高さや腋
移動距離は有意に短かった(図4)。この結果は，腋窩
窩下アームの幅・高さ，アームレストの高さは被験
下アーム付椅子(固定式，可動式ともに)とアームレ
者ごとに作業しやすい位置に設定した。
スト付椅子が作業中の肩部の位置を一定の高さに保
作業中の肩部の筋活動，位置(鉛直・水平)と動き
持し，姿勢を安定させたことを示唆する。
(総移動距離)をみるため，筋活動は，肩の抗重力筋
70000000
である僧帽筋(上部)の筋電図(時定数0.03sec，Hicut
算出，位置と動きは動作解析を用いて肩峰点を矢状
面から経時的に追跡(1回/2秒)した。これと同時に筋
60000000
積分値(μV・msec)
off)を導出・記録し，その波形データから積分値を
**
**
**
**
:固定式アーム付椅子
:可動式アーム付椅子
:座面のみの 椅子
:アームレスト付椅子
50000000
40000000
30000000
20000000
電図は短橈側手根伸筋，脊柱起立筋を記録，位置と
10000000
動きについては肘部・手首部・腰部を追跡した。ま
0
短橈側手根伸筋
僧帽筋
脊柱起立筋
た，30分間の英文タイピング作業中，被験者は10分
図2 各筋部位の積分値(平均値+標準偏差，
おきに一旦手を休め，
「心身の疲労」
・
「肩の凝り」
「腋
**:p<0.0001)
のしびれ(腋窩下アーム付椅子[2種]における作業条
件においてのみの評価)」について 全くない から
高い
↑
31
*
*
*
30
非常にある を両極とした7段階スケールを用いて
申告した。
29
肩の高さ
[鉛直方向] 28
(相対値)
3 結果と考察
27
各筋部位の積分値について，
「 椅子」，
「 パソコン」，
「時間」を要因とする3元配置の分散分析を行った結
26
↓
低い
25
固定式アーム 可動式アーム
果，僧帽筋の積分値は「椅子」の要因に主効果があ
り(p<0.0001)，各椅子条件により積分値に差がある
座面のみ
アームレスト
図 3 作 業 中 の 肩 部 の 鉛 直 方 向 の 位 置 (平 均 値 +標
準偏差，*:p<0.01)
ことを示唆した。このことから僧帽筋の積分値につ
いては，下位検定としてFisherのPLSD検定を行った。
長い
↑
120
その結果，僧帽筋の積分値は腋窩下アーム付椅子(固
アームレスト付椅子よりも有意に減少した
総移動距離
60
(相対値)
(p<0.0001，図2)。この要因の1つとして，タイピン
40
グ時の腕の挙上に伴う肩甲骨の挙上及び上方回旋に
推測される。
次に身体各部位の位置と移動距離について「椅
子」，
「パソコン」，
「時間」を要因とする3元配置の分
散分析を行った。その結果，
「椅子」の要因に主効果
があったものは，肩部の鉛直方向の位置(p<0.01)と
**
80
定式，可動式)による作業において座面のみの椅子，
より，活動する僧帽筋の負担を腋下支持が抑えたと
*
**
100
20
↓
短い
0
固定式アーム可動式アーム 座面のみ
アームレスト
図 4 作 業 中 の 肩 部 の 総 移 動 距 離 (平 均 値 +標 準 偏
差，**:p<0.0001，*:p<0.01)
:固定式アーム付椅子
:可動式アーム付椅子
非常にある 7
↑
6
*
*
20分後
30分後
5
肩部の総移動距離(p<0.0001)であった。
「椅子」の要
腋のしびれ 4
因に主効果があったこれらの指標は，FisherのPLSD
3
検定を行った結果，腋窩下アーム付椅子(固定式，可
動式)と アー ムレ ス ト付 椅 子は 座 面の み の椅 子 より
も肩部の鉛直方向の位置は有意に高く(図3)，また総
2
↓
全くない
1
作業開始から10分後
図5 腋 の しび れに 関 す る経 時的 な 主 観評 価(平 均
値+標準偏差，*:p<0.01,†:p<0.05)
各種の主観評価は3元配置(「椅子」，「パソコン」，
「時間」)の分散分析を行った結果，「腋のしびれ」
において「椅子」と「時間」に主効果があった。Fisher
のPLSD検定では，可動式タイプは固定式タイプより
も腋のしびれが有意に少なかった(p<0.01，図5)。
4 まとめ
以上，本研究は腋窩下アームの肩部負担軽減効果
を実証したが，腋窩下アームによる支持の大きな問
題として腋への影響がある。腋は神経束や動静脈血
管が集中している箇所であり，神経束の圧迫や血行
障害などについては十分に留意しなければならない。
本研究では，2種のアーム形状を検証し，可動式タイ
プは固定式タイプよりも腋のしびれを有意に減少さ
せたが，さらにアームの形状，材質については検討
の余地がある。
5 参考文献
1) 福 岡 県 工 業 技 術 セ ン タ ー 研 究 報 告 ， 第 14 号 ，
p.77(2004)