JP2004124606A

JP2004124606A - 階段

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Publication number: JP2004124606A
Application number: JP2002292786A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Horikawa; 堀川　浩志; Hidekazu Nagahashi; 長橋　秀和; Kunio Ideno; 出野　邦雄; Akio Matsunaga; 松永　章生; Tai Nishimoto; 西本　耐; Norihiro Abe; 安部　則弘; Tsunehiro Hasegawa; 長谷川　常博; Yoji Shiina; 椎名　洋史; Shigeru Naito; 内藤　繁
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】軽構造で、軽快な感じを与える階段であって、強度が高く、かつ、生産・施工効率がよい階段を提供すること。
【解決手段】階段勾配で傾斜する左右一対のトラス構造体１，１と、トラス構造体１，１間に配設される複数の踏板６とで階段を構成する。また、トラス構造体１は、階段傾斜方向に連設された複数の上節点部材を有する上弦材１０と、階段傾斜方向に連設された複数の下節点部材を有する下弦材２０と、上弦材１０と下弦材２０とを互いに連結するラチス材３０とで構成する。各節点部材の外周面に連結溝を形成するとともに、その軸線がトラス構造体１のトラス面と直交するように配置する。ラチス材３０の両端に接続端部を形成し、その一方の接続端部を上節点部材の連結溝に、他方の接続端部を下節点部材の連結溝にそれぞれ嵌合する。また、各踏板６を上節点部材の側端面および下節点部材の側端面に固定する。
【選択図】　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、階段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、外観をすっきりとさせた階段として、トラス状に形成した左右一対の側枠間の内方に踏板を設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。かかる階段は、トラス状に形成してある左右一対の側枠と、両側枠の下弦材間を連結しているつなぎ材と、側枠の上方に位置するとともに側枠に連結材により連結し、側枠の上弦材に沿って平行に配設してある手摺と、両側枠の内方間に設けてある踏板とから構成され、さらに、階段の横座屈を防止すべく、側枠の上弦材の各端部および手摺の各端部がそれぞれ外方に屈曲した屈曲部になっている。
【０００３】
【特許文献１】
実公平４−２１３８９号公報（第１−４頁、第１−４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の階段は、手摺自体が階段の強度を維持する構造体の役目を果たすものであるため、手摺を不要とする階段には不向きである。例えば、当該階段を壁面に沿って構築すると、側枠が壁面のすぐ脇に位置することになり、かつ、この側枠は踏板の上方に位置することから、美観を損なってしまう。また、本来であれば、階段手摺部には比較的自由なデザインを採用することができるが、階段手摺部が構造体であるが故に、階段手摺部のデザインに制約が生じてしまう。さらに、側枠の上弦材が手摺の高さに位置する構成であり、左右の上弦材同士を互いに連結することができないので、階段の強度向上を図ることができない。
【０００５】
また、前記の階段では、上弦材および手摺に屈曲部を設けて強度向上を図っているが、屈曲部を形成するためには、側枠を構成する部材に曲げ加工を要するため手間を要する。
【０００６】
さらに、階段の段数および階段勾配などの設置条件に合わせてその都度階段を構成する各部材を製造・加工しなければならないため生産・施工効率が悪い。
【０００７】
そこで、本発明は、軽構造で、軽快な感じを与える階段であって、強度が高く、かつ、生産・施工効率がよい階段を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、請求項１の発明は、階段勾配で傾斜する左右一対のトラス構造体と、前記両トラス構造体間に配設される複数の踏板とを備える階段であって、前記各トラス構造体は、階段傾斜方向に連設された複数の柱状の上節点部材を有する上弦材と、階段傾斜方向に連設された複数の柱状の下節点部材を有する下弦材と、当該上弦材と下弦材とを互いに連結するラチス材とから構成され、前記各上節点部材および各下節点部材は、その軸線が前記トラス構造体のトラス面と直交する方向に配置されるとともに、その外周面には前記軸線に沿って複数の連結溝が形成され、前記ラチス材は、その両端に前記連結溝に嵌合可能な偏平状の接続端部を有し、その一方の接続端部が前記上節点部材の連結溝に嵌合され、他方の接続端部が前記下節点部材の連結溝に嵌合され、前記各踏板は、その両側端部がそれぞれ前記上節点部材の側端面および前記下節点部材の側端面に固定されていることを特徴とする。
【０００９】
かかる階段は、溝形鋼やＩ形鋼のような重厚な部材で踏板を支持する従来の階段と異なり、軽構造かつ軽やかなトラス構造体で踏板を支持する構成なので、開放感があり、室内に構築しても圧迫感が無い。しかも、本発明に係る階段は、上節点部材の側端面と下節点部材の側端面とに踏板の側端部を固定する構造なので、当該階段を側面から観ると、踏板の側端面はトラス構造体の側面内に位置することになり、非常にすっきりしている。
【００１０】
また、各トラス構造体は、その上弦材と下弦材とが踏板によって互いに連結されることになる。すなわち、上弦材と下弦材とがラチス材に加えて踏板によっても強固に一体化されることになるので、各トラス構造体の剛性が非常に高い。さらに、結果として左右のトラス構造体の上節点部材同士および下節点部材同士が踏板によって互いに連結されるので、上節点部材および下節点部材のトラス面の面外方向への変位・変形が互いに拘束される。すなわち、左右のトラス構造体の上弦材同士および下弦材同士が踏板によって互いに連結され、左右の上弦材がなす平面および左右の下弦材がなす平面のせん断変形がそれぞれ抑制されるので、結果として階段昇降時に階段に発生するねじれや横揺れが非常に小さくなる。
【００１１】
また、ラチス材と各節点部材との接合は、各節点部材の外周面に形成された連結溝に、当該連結溝に嵌合可能なように加工された各ラチス材の接続端部を嵌合するだけでなされ、接合に際して溶接や特別な工具を必要としないので、施工性がよい。加えて、各節点部材は、その軸線がトラス構造体のトラス面と直交する方向に配置されているので、各節点部材の軸線とラチス材の軸線とは、階段勾配にかかわらず常に直交することになる。すなわち、階段勾配にかかわらず、ラチス材の接続端部は、当該ラチス材の軸線に対して直交する方向に形成しておけばよく、大量生産が可能で生産性がよい。なお、各節点部材の軸線がトラス面と直交するように配置されているので、トラス構造体はその面外方向（階段左右方向）が強軸方向となり、面外方向からの外力、変形に対して高い強度を有する。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の階段であって、前記上弦材は、階段傾斜方向に隣り合う前記上節点部材間に配設された上フレーム材を有し、当該上フレーム材は、その両端に前記上節点部材の連結溝に嵌合可能な偏平状の接続端部を有し、当該接続端部が前記上節点部材の連結溝に嵌合されていることを特徴とする。
【００１３】
かかる階段によると、上弦材の長さを容易に調節することができる。すなわち、階段傾斜方向に複数の上フレーム材を連設するとともに、階段傾斜方向に隣り合う上フレーム材同士を上節点部材で互いに連結して上弦材を構成したので、連結される上フレーム材の本数を増減させるだけで、上弦材の長さを調節することができる。
【００１４】
さらに、上フレーム材と上節点部材との接合は、上節点部材の外周面に形成された連結溝に、当該連結溝に嵌合可能なように加工された上フレーム材の接続端部を嵌合するだけでなされ、接合に際して溶接や特別な工具を必要としないので、施工性がよい。加えて、上節点部材は、その軸線がトラス構造体のトラス面と直交する方向に配置されているので、上節点部材の軸線と上フレーム材の軸線とは、階段勾配にかかわらず常に直交することになる。すなわち、階段勾配にかかわらず、上フレーム材は、その接続端部を当該上フレーム材の軸線に対して直交する方向に形成しておけばよく、階段勾配が異なる階段にも共通して使用することができるので、生産効率がよい。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の階段であって、前記下弦材は、階段傾斜方向に隣り合う前記下節点部材間に配設された下フレーム材を有し、当該下フレーム材は、その両端に前記下節点部材の連結溝に嵌合可能な偏平状の接続端部を有し、当該接続端部が前記下節点部材の連結溝に嵌合されていることを特徴とする。
【００１６】
かかる階段によると、下弦材の長さを容易に調節することができる。すなわち、階段傾斜方向に複数の下フレーム材を連設するとともに、階段傾斜方向に隣り合う下フレーム材同士を下節点部材で互いに連結して上弦材を構成したので、連結される下フレーム材の本数を増減させるだけで、下弦材の長さを調節することができる。
【００１７】
さらに、下フレーム材と下節点部材との接合は、下節点部材の側面に形成された連結溝に、当該連結溝に嵌合可能なように加工された下フレーム材の接続端部を嵌合するだけでなされ、接合に際して溶接や特別な工具を必要としないので、施工性がよい。加えて、下節点部材は、その軸線がトラス構造体のトラス面と直交する方向に配置されているので、下節点部材の軸線と下フレーム材の軸線とは、階段勾配にかかわらず常に直交することになる。すなわち、下フレーム材は、その接続端部を当該下フレーム材の軸線に対して直交する方向に形成しておけばよく、階段勾配が異なる階段にも共通して使用することができるので、生産効率がよい。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の階段であって、前記上弦材は、その上端から下端までの長さを有する上通し材を有し、前記各上節点部材の側端面に前記上通し材が取り付けられていることを特徴とする。
【００１９】
かかる階段によると、上弦材が上通し材を有し、かつ、当該上通し材が複数の上節点部材の側端面に取り付けられているため、結果としてトラス構造体の弱軸方向の強度が補強される。したがって、左右方向、上下方向ともに高い曲げ剛性を有するトラス構造体となり、階段昇降時に、階段に生じる揺れやたわみが極めて減少する。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の階段であって、前記下弦材は、その上端から下端までの長さを有する下通し材を有し、前記各下節点部材の側端面に前記下通し材が取り付けられていることを特徴とする。
【００２１】
かかる階段によると、下弦材が下通し材を有し、かつ、当該下通し材が複数の下節点部材の側端面に取り付けられているため、結果としてトラス構造体の弱軸方向の強度が補強される。したがって、左右方向、上下方向ともに高い曲げ剛性を有するトラス構造体となり、階段昇降時に、階段に生じる揺れやたわみが極めて減少する。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の階段であって、前記各上節点部材の側端面および前記各下節点部材の側端面に踏板受材が固定され、当該踏板受材に前記踏板が固定されていることを特徴とする。
【００２３】
かかる階段によると、踏板の取付作業が容易になる。また、踏板受材を介して踏板を取り付ける構成としておけば、上節点部材と下節点部材とが同一高さに位置していないときでも、当該踏板受材の形状や取付位置を変更するだけで容易に対応することができる。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項６に記載の階段であって、前記踏板受材は、左右方向に隣り合う前記上節点部材の側端面間に架設される前側横架材と、左右方向に隣り合う前記下節点部材の側端面間に架設される後側横架材とを有し、当該前側横架材の上面および後側横架材の上面に前記踏板が固定されていることを特徴とする。
【００２５】
かかる階段によると、左右の上弦材間に架設された前側横架材と左右の下弦材間に架設された後側横架材とで踏板が支持されることになるので、踏板の中央部の撓みが小さくなる。すなわち、踏板自体が保有する強度は小さくてもよいので、踏板の構造、材質の選定の自由度が増す。
【００２６】
請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の階段であって、前記上節点部材と前記下節点部材とが同一高さ位置に配置されていることを特徴とする。
【００２７】
かかる階段によると、上節点部材と下節点部材に沿って踏板を取り付けるだけで、踏板の上面が必然的に水平になるので、踏板の取付作業が容易になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付した図面を参照しつつ、詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２９】
１．全体構成
本実施形態に係る階段は、図１に示すように、階段勾配で傾斜する左右一対のトラス構造体１，１と、このトラス構造体１，１間に配設される複数の踏板６とを主要部として構成されている。また、隣り合う踏板６，６間には、蹴込み板６５が取り付けられている。なお、図１では手摺を省略してある。
【００３０】
２．トラス構造体
トラス構造体１は、図２に示すように、いわゆるワーレントラスであり、階段勾配で傾斜する上弦材１０および下弦材２０と、上弦材１０と下弦材２０とを互いに連結する複数のラチス材３０とから構成されている。本実施形態では、上弦材１０および下弦材２０が４５度で傾斜しており、ラチス材３０は上弦材１０および下弦材２０に対して４５度だけ傾斜して配置されている。したがって、本実施形態では、水平のラチス材３０と垂直のラチス材３０とが交互に配設されることになる。なお、階段勾配は４５度に限定されることはなく、設置条件に合わせて適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００３１】
また、本実施形態では、トラス構造体１の建物躯体Ｋとの間にはサポートシュー４０，４０が介設され、同様にトラス構造体１の上端と建物躯体Ｋとの間にもサポートシュー４０，４０が介設されている。
【００３２】
（上弦材・下弦材）
上弦材１０は、図３（ａ）に示すように、階段傾斜方向に所定の間隔をあけて一直線上に連設された複数の柱状の上節点部材（以下、上ハブ１１という。）と、階段傾斜方向に隣り合う上ハブ１１，１１間に配設された短尺の上フレーム材１２と、長尺の上通し材１３とを有している。すなわち、上弦材１０は、一本の長尺の上通し材１３と、この上通し材１３に沿って連設された複数の短尺の上フレーム材１２と、階段傾斜方向に隣り合う上フレーム材１２同士を互いに連結する上ハブ１１とから構成されている。
【００３３】
下弦材２０は、図３（ａ）に示すように、階段傾斜方向に連設された複数の柱状の下節点部材（以下、下ハブ２１という。）と、階段傾斜方向に隣り合う下ハブ２１，２１間に配設された短尺の下フレーム材２２と、長尺の下通し材２３とを有している。すなわち、下弦材２０は、一本の長尺の下通し材２３と、この下通し材２３に沿って連設された複数の短尺の下フレーム材２２と、階段傾斜方向に隣り合う下フレーム材２２同士を互いに連結する下ハブ２１とから構成されている。
【００３４】
本実施形態では、階段傾斜方向に隣り合う上ハブ１１，１１の高低差および階段傾斜方向に隣り合う下ハブ２１，２１の高低差がそれぞれ蹴上げ高さ寸法になっている。また、図３（ａ）に示すように、階段前後方向に隣り合う上ハブ１１と下ハブ２１とは同一高さに配置されている。
【００３５】
上ハブ１１は、図４（ａ）に示すように、アルミニウム合金製の押出形材からなる断面円形の短柱である。上ハブ１１の外周面には、５つの連結溝１１ａが上ハブ１１の軸線Ｃ１に沿って凹設され、上ハブ１１の中央には軸線Ｃ１に沿ってボルト挿通孔１１ｂが形成されている。また、上ハブ１１の幅寸法は後記する上フレーム材１２の接続端部１２ａの幅寸法と同じである。
【００３６】
上ハブ１１の連結溝１１ａは、図５に示すように、ボルト挿通孔１１ｂを中心に放射状に配置され、隣り合う連結溝１１ａ，１１ａの中心角は４５度である。また、連結溝１１ａの内壁には、凹凸が形成されている。この連結溝１１ａおよびボルト挿通孔１１ｂは、アルミニウム合金を押出成形する際に形成される。なお、上ハブ１１の形状や連結溝１１ａの個数および配置などは本実施形態のものに限定されることはなく、階段勾配などに応じて適宜変更しても差し支えない。
【００３７】
また、上ハブ１１は、図３（ｂ）に示すように、その軸線Ｃ１がトラス構造体１のトラス面Ｔ（上弦材１０と下弦材２０とがなす平面）と直交するように配置され、結果として上ハブ１１の連結溝１１ａおよびボルト挿通孔１１ｂ（図４（ａ）参照）は、上弦材１０の軸線およびラチス材３０の軸線と直交することになる。なお、例えば、図３（ａ）に示す側面図では、上ハブ１１の軸線Ｃ１は、紙面に対して垂直になる。
【００３８】
なお、図５に示すように、連結溝１１ａのうち、上フレーム材１２などが接続されないものには、美観の向上および塵や埃の堆積防止を図るべく、連結溝１１ａと同一の寸法・形状を有する溝埋部材１１ｆを嵌合（挿入）する。
【００３９】
下ハブ２１は、上ハブ１１と同一の構成であるので詳細な説明は省略する（図４（ａ）（ｂ）参照）。
【００４０】
上フレーム材１２は、断面円形のアルミニウム合金製の中空押出形材を加工したものであり、図６（ａ）に示すように、その両端に偏平状の接続端部１２ａを有している。接続端部１２ａは、中空押出形材の両端をプレス装置などで押し潰すことにより形成される。
【００４１】
上フレーム材１２の接続端部１２ａは、上ハブ１１の連結溝１１ａ（図４（ａ）参照）に嵌合可能であり、図６（ｂ）に示すように、その先端部には連結溝１１ａの内壁の凹凸と係合する凹凸が軸線Ｃ２に直交する方向に形成されている。また、接続端部１２ａの先端は軸線Ｃ２に直交する方向に切断されている。
【００４２】
上フレーム材１２を上ハブ１１に接合する場合には、図４（ａ）に示すように、上ハブ１１の端面側から上フレーム材１２の接続端部１２ａを連結溝１１ａに嵌合（挿入）すればよい。このとき、溶接や特別な工具を必要としないので、施工性がよい。なお、連結溝１１ａと接続端部１２ａとの間に生じる微細な隙間を埋めるべく、連結溝１１ａに接着剤などを流し込んでもよい。
【００４３】
上フレーム材１２の接続端部１２ａを上ハブ１１の連結溝１１ａに嵌合させると、図５に示すように、連結溝１１ａと接続端部１２ａの各々に形成した凹凸が互いに係合するので、上フレーム材１２がその軸線方向に引き抜かれることがない。
【００４４】
また、図６（ｂ）に示すように、上フレーム材１２の接続端部１２ａがその軸線Ｃ２に対して直交しているので、この接続端部１２ａを上ハブ１１の連結溝１１ａ（図４（ａ）参照）に嵌合すると、上フレーム材１２の軸線Ｃ２と上ハブ１１の軸線Ｃ１とが直交することになる。なお、接続端部１２ａが上ハブ１１の軸線Ｃ１方向に長い偏平状に形成されていることから、上ハブ１１の軸線Ｃ１方向の外力に対して、すなわち、本実施形態の場合であれば階段左右方向の外力に対して強度的に強いジョイント構造が形成されることになる。
【００４５】
下フレーム材２２は、上フレーム材１２と同一の構成であるので詳細な説明は省略する（図６（ａ）（ｂ）参照）。
【００４６】
なお、上ハブ１１および下ハブ２１は、その軸線Ｃ１がトラス面Ｔ（図３（ｂ）参照）と直交するように配置されているので、本実施形態と階段勾配が異なる場合であっても、上ハブ１１の連結溝１１ａおよび下ハブ２１の連結溝２１ａ（図４参照）は、上フレーム材１２および下フレーム材２２の軸線と常に直交する。すなわち、上フレーム材１２および下フレーム材２２の両端は、階段勾配にかかわらず、その軸線と直交する方向に切断すればよく（図６（ｂ）参照）、階段勾配に対応させてそのつど上フレーム材１２および下フレーム材２２の両端の角度を変更する必要がないので、大量生産に適しており、生産性がよい。
【００４７】
上通し材１３は、アルミニウム合金製の押出形材であり、本実施形態では、上弦材１０の上端から下端までの長さを有している（図２参照）。また、図７（ｂ）に示すように、上通し材１３は、その下面が開口する溝形であり、上ハブ１１および上フレーム材１２を内包可能である。より詳細には、上通し材１３は、上ハブ１１の両側端面に当接する左右一対の側板１３ａ，１３ａと、この側板１３ａ，１３ａの上端を連結する上板１３ｂとから構成されている。
【００４８】
また、図７（ａ）（ｂ）に示すように、上通し材１３は、上ハブ１１の側端面に固定される。上通し材１３を上ハブ１１に固定するには、上ハブ１１の上側から上通し材１３を覆い被せ（図９参照）、上通し材１３の側板１３ａ側から上ハブ１１のボルト挿通孔１１ｂ（図４（ａ）参照）にボルトＢ１を挿通し、反対側の側板１３ａに突出したボルトＢ１をナットＮ１で締結すればよい。なお、上通し材１３の外側に突出するボルトＢ１およびナットＮ１には、美観を向上させるべくキャップ材８１が取り付けられる。
【００４９】
下通し材２３は、アルミニウム合金製の押出形材であり、本実施形態では、下弦材２０の上端から下端までの長さを有している（図２参照）。より詳細には、図７（ｂ）に示すように、下通し材２３は、下ハブ２１の内側の側端面に当接する側板２３ａと、この側板２３ａの下端から下ハブ２１の下側に張り出す下板２３ｂとから構成され、断面Ｌ字形状を呈している。
【００５０】
また、図７（ａ）（ｂ）に示すように、下通し材２３は、下ハブ２１の内側の側端面に固定される。下通し材２３を下ハブ２１に固定するには、側板２３ａを下ハブ２１の内側面に当接させつつ、下板２３ｂを下ハブ２１の下側に位置させ、下通し材２３の側板２３ａ側から下ハブ２１のボルト挿通孔２１ｂ（図４（ｂ）参照）にボルトＢ１を挿通し、下ハブ２１の外側の側端面に突出したボルトＢ１をナットＮ１で締結すればよい。なお、下ハブ２１から突出するボルトＢ１およびナットＮ１には、美観を向上させるべくキャップ材８１が取り付けられる。
【００５１】
なお、上通し材１３および下通し材２３の形状は、上ハブ１１の側端面および下ハブ２１の側端面に取付可能なものであれば図示のものに限定されることはなく、図示は省略するが、例えば、平板状の板材であってもよい。
【００５２】
（ラチス材）
ラチス材３０は、断面円形のアルミニウム合金製の中空押出形材を加工したものであり、図６（ａ）に示す上フレーム材１２と同種の部材からなる。すなわち、ラチス材３０は、その両端に、上ハブ１１の連結溝１１ａおよび下ハブ２１の連結溝２１ａ（図４参照）に嵌合可能な偏平状の接続端部３０ａ（図５参照）を有し、その先端部には連結溝１１ａの内壁の凹凸と係合する凹凸が軸線に直交する方向に形成されている。また、図６（ａ）に示す上フレーム材１２と同様に、ラチス材３０の両端は、その軸線に直交する方向に切断されている。したがって、ラチス材３０の接続端部３０ａを上ハブ１１の連結溝１１ａ又は下ハブ２１の連結溝２１ａ（図４参照）に嵌合すると、ラチス材３０の軸線と各ハブ１１，２１の軸線とが直交することになる。
【００５３】
なお、上ハブ１１および下ハブ２１は、その軸線Ｃ１がトラス面Ｔ（図３（ｂ）参照）と直交するように配置されているので、本実施形態と階段勾配が異なる場合であっても、上ハブ１１の連結溝１１ａおよび下ハブ２１の連結溝２１ａは、ラチス材３０の軸線と常に直交する。すなわち、ラチス材３０の両端は、階段勾配にかかわらず、その軸線と直交する方向に切断しておけばよく、階段勾配に対応させて、そのつどラチス材３０端部の角度を変更する必要がないので、大量生産に適しており、生産性がよい。
【００５４】
（サポートシュー）
サポートシュー４０は、アルミニウム合金製の押出形材からなり、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、建物躯体Ｋに当接するベース板４１と、このベース材４１から突出する一対の突出板４２，４２とを有する。また、突出板４２，４２の間隔は、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、上弦材１０または下弦材２０が内挿可能な大きさであり、本実施形態では、上通し材１３の幅寸法と等しい。
【００５５】
サポートシュー４０を上弦材１０の上下端に取り付ける場合には、図８（ｂ）に示すように、サポートシュー４０の突出板４２，４２間に上弦材１０の端部を挿入し、突出板４２に形成したボルト挿通孔（図示せず）と上ハブ１１のボルト挿通孔１１ｂ（図４（ａ）参照）との位置を合わせた後に、一方の突出板４２側からボルトＢ３を挿通し、他方の突出板４２から突出したボルトＢ３をナットＮ３で締結すればよい。また、サポートシュー４０を下弦材２０の上下端に取り付ける場合も同様であるが、サポートシュー４０の突出板４２と下ハブ２１の側端面との間には、スペーサ５５が介設される（図８（ｃ）参照）。
【００５６】
（踏板受材）
本実施形態では、図７および図１０に示すように、上弦材１０および下弦材２０の側面に、踏板６を取り付けるための踏板受材５０が所定の間隔をあけて連設されている。
【００５７】
踏板受材５０は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態では、上通し材１３の側面（側板１３ａ）または下通し材２３の側面（側板２３ａ）に当接する固定板５１と、この固定板５１の上端から内側に張り出す支持板５２とから構成され、断面Ｌ字形状を呈している。
【００５８】
上弦材１０側の踏板受材５０は、上ハブ１１と上通し材１３とを固定する際にこれらと一緒に取り付けられる。より詳細には、上ハブ１１と上通し材１３とを固定する際に、上通し材１３の側板１３ａに踏板受材５０の固定板５１を当接させておき、ボルトＢ１・ナットＮ１により、上通し材１３とともに上ハブ１１に固定すればよい（図７（ａ）（ｂ）参照）。すなわち、踏板受材５０は、上通し材１３とともに上ハブ１１の側端面に固定されることになる。同様に、下弦材２０側の踏板受材５０は、下通し材２３とともに下ハブ２１の側端面に固定される。
【００５９】
３．踏板
踏板６は、本実施形態では、図１０に示すように、平面視して矩形の板材６１と、この板材６１の両側端部に取り付けられたジョイント材６２，６２とからなる。
【００６０】
（板材）
板材６１は、木製や金属製などその材質は問わないが、鉛直荷重によりその中央部に発生する曲げモーメントに対して耐え得る剛性・強度を保有する材質・構造のものを使用する。
【００６１】
（ジョイント材）
ジョイント材６２は、アルミニウム合金製の押出形材からなり、図７（ｂ）に示すように、板材６１の側端面に当接する横当接板６２ａと、この横当接板６２ａの下端から板材６１の裏面に沿って張り出す下当接板６２ｂと、横当接板６２ａの側面から外側に水平に張り出す張出板６２ｃとから構成される。また、ジョイント材６２の長さ寸法は、図７（ａ）に示すように、上ハブ１１に取り付けられた踏板受材５０と上ハブ１１と水平方向に隣り合う下ハブ２１に取り付けられた踏板受材５０とに架設できるだけの長さ寸法である。なお、ジョイント材６２は、図示しないドリルビスなどを下当接板６２ｂから打ち込むことで板材６１に固定される。
【００６２】
踏板６をトラス構造体１に取り付ける場合には、図７（ａ）（ｂ）に示すように、踏板受材５０の支持板５２の上面にジョイント材６２の張出板６２ｃを載置するとともに、支持板５２と張出板６２ｃとをボルトＢ２・ナットＮ２で固定すればよい。
【００６３】
４．手摺・手摺支柱
手摺（笠木）７１およびこの手摺７１を支持する手摺支柱７２は、図２に示すようなものに限定されることはない。すなわち、手摺７１および手摺支柱７２は、階段自体を支持する構造体ではないので、様々な形状・デザイン、材質のものを自由に選定することができる。
【００６４】
なお、手摺支柱７２は、上ハブ１１や下ハブ２１を利用して取り付けられる。また、下通し材２３の側板２３ａ（図７（ｂ）参照）を利用して取り付けることもできる。
【００６５】
５．階段の構築手順
本実施形態に係る階段の構築手順を、図２乃至図５および図９乃至図１０を参照して説明する。
【００６６】
本実施形態の階段を構築するには、図１０に示すように、予めユニット化した二つのトラス構造体１を所定の間隔をあけて建物躯体Ｋに取り付けるとともに、左右のトラス構造体１，１間に踏板６を取り付け、さらに、手摺支柱７２および手摺７１（図２参照）を必要に応じて取り付ければよい。
【００６７】
トラス構造体１をユニット化するには、まず、図９（ａ）に示すように、複数の上ハブ１１を所定の間隔で一直線上に配置するとともに、隣り合う上ハブ１１，１１を上フレーム材１２で順次連結し、同様に、複数の下ハブ２１を所定の間隔で一直線上に配置するとともに、隣り合う下ハブ２１，２１を下フレーム材２２で順次連結する。なお、上ハブ１１と上フレーム材１２とを接合するには、図４（ａ）に示すように、上フレーム材１２の接続端部１２ａを上ハブ１１の連結溝１１ａに嵌合すればよく、下ハブ２１と下フレーム材２２とを接合するには、図４（ｂ）に示すように、下フレーム材２２の接続端部２２ａを下ハブ２１の連結溝２１ａに嵌合すればよい。
【００６８】
次いで、上ハブ１１と下ハブ２１とをラチス材３０で互いに連結する（図９（ａ）参照）。すなわち、図３乃至図５に示すように、ラチス材３０の一方の接続端部３０ａを、上ハブ１１の５つの連結溝１１ａのうち上フレーム材１２が接合されている連結溝１１ａの隣に位置する連結溝１１ａに嵌合し、他方の接続端部３０ａを、下ハブ２１の５つの連結溝２１ａのうち下フレーム材２２が接合されている連結溝２１ａの隣に位置する連結溝２１ａに嵌合する。このとき、上ハブ１１の５つの連結溝１１ａおよび下ハブ２１の５つの連結溝２１ａがそれぞれ４５度ピッチで並んでいるので（図４参照）、ラチス材３０は上フレーム材１２および下フレーム材２２に対して４５度で傾斜する。
【００６９】
続いて、図９（ａ）（ｂ）に示すように、上ハブ１１および上フレーム材１２の上方から上通し材１３を覆い被せるとともに、上ハブ１１の位置に合わせて踏板受材５０を配設し、ボルトＢ１・ナットＮ１により上ハブ１１と上通し材１３と踏板受材５０とを一体に固定する。
【００７０】
上通し材１３により複数の上ハブ１１が一体化され、上ハブ１１の軸線周りの回転が抑制されるので、結果としてトラス構造体１の弱軸方向、すなわち、本実施形態では階段上下方向の強度が補強される。すなわち、上通し材１３によりトラス構造体１の面内方向の曲げ剛性が向上する。
【００７１】
同様に、下ハブ２１および下フレーム材２２に沿って下通し材２３を配置するとともに、下ハブ２１の側端面に踏板受材５０を配設し、ボルトＢ１・ナットＮ１により下ハブ２１と下通し材２３と踏板受材５０とを一体に固定する。このとき、下ハブ２１の外側の側端面には、下フレーム材２２およびラチス材３０の外方向への抜け出しを防止するためにワッシャー２１ｄが取り付けられる（図４（ｂ）参照）。
【００７２】
下通し材２３により複数の下ハブ２１が一体化され、下ハブ２１の軸線周りの回転が抑制されるので、結果としてトラス構造体１の弱軸方向の強度が補強される。すなわち、下通し材２３によりトラス構造体１の面内方向の曲げ剛性が向上する。
【００７３】
なお、図９（ｂ）に示すように、上弦材１０の上下端および下弦材２０の上下端には、それぞれサポートシュー４０を取り付けておく。
【００７４】
このように、トラス構造体１の組立に際して、溶接や特別な工具を必要としないので、組立が容易で、さらに、接続用の部品を削減することができるので経済的である。
【００７５】
また、上ハブ１１および下ハブ２１は、その軸線がトラス面と直交するように配置されているので、トラス構造体１はその面外方向、すなわち本実施形態では階段左右方向が強軸方向となり、左右方向からの外力、変形に対して高い強度を有する。
【００７６】
また、トラス構造体１は、前記の状態まで組み立てると、各フレーム材１２，２２およびラチス材３０が各ハブ１１，２１の左右方向へ抜け出すことがない。すなわち、トラス構造体１を工場等で製作しておき、これを設置場所に運搬してもトラス構造体１の各部材が外れることがなく、さらに、複数のトラス構造体１を重ねた状態で運搬することができるので運搬効率がよい。
【００７７】
なお、工場でトラス構造体１，１に踏板６を取り付けておいてもよい（すなわち、図１の状態）。この場合には、このユニットを建物躯体Ｋに架設するだけで階段の構築が完了する。
【００７８】
６．作用・効果
以上、本実施形態に係る階段によると、溝形鋼やＩ形鋼のような重厚な部材で踏板を支持する従来の階段と異なり、軽構造かつ軽やかなトラス構造体１で踏板６を支持するので、開放感があり、室内に構築しても圧迫感が無い。しかも、上ハブ１１の側端面と下ハブ２１の側端面とに踏板６の側端部を固定する構造にしたので、当該階段を側面から観ると、図２および図３に示すように、踏板６の側端面がトラス構造体１の側面内に位置することになり、非常にすっきりとした外観になる。
【００７９】
また、トラス構造体１は、上ハブ１１の側端面と下ハブ２１の側端面とに踏板６の側端部を固定する構造にしたので、結果として上弦材１０と下弦材２０とが踏板６によって互いに連結されることになる（図３参照）。すなわち、上弦材１０と下弦材２０とは、ラチス材３０と踏板６とによって強固に一体化されることになるので、トラス構造体１の剛性が非常に高い。さらに、踏板６によって左右のトラス構造体１，１の上ハブ１１同士および下ハブ２１同士が互いに連結されることになるので、上ハブ１１および下ハブ２１のトラス面の面外方向への変位・変形が拘束される。すなわち、左右のトラス構造体１，１の上弦材１０同士および下弦材２０同士が踏板６によって互いに連結され（図１参照）、左右の上弦材１０，１０がなす平面および左右の下弦材２０，２０がなす平面のせん断変形が抑制されるので、結果として階段昇降時に階段に発生するねじれや横揺れが非常に小さくなる。
【００８０】
また、上ハブ１１と下ハブ２１とが同一の部材で構成され、上フレーム材１２と下フレーム材２２とが同一の部材で構成されているため、部品点数が少なく、生産効率が高い。
【００８１】
７．変形例１
なお、図１乃至図１０に示した階段のトラス構造体１は、上弦材１０に上通し材１３を有し、下弦材２０に下通し材２３を有する構成であったが、図１１に示す階段のトラス構造体１のように、階段傾斜方向に連設された複数の短尺の上フレーム材１２と、階段傾斜方向に隣り合う上フレーム材１２同士を互いに連結する上ハブ１１とで上弦材１０を構成し、階段傾斜方向に連設された複数の短尺の下フレーム材２２と、階段傾斜方向に隣り合う下フレーム材２２同士を互いに連結する下ハブ２１とで下弦材２０を構成してもよい。
【００８２】
このような構成にすると、上弦材１０および下弦材２０の長さを容易に調節することができる。すなわち、階段の段数を変更したいときは、上フレーム材１２および下フレーム材２２の本数を増減させるだけでよい。
【００８３】
８．変形例２
また、図１２（ａ）に示すトラス構造体１のように、階段傾斜方向に連設された複数の上ハブ１１と、これらに固定された長尺の上通し材１３とで上弦材１０を構成し、階段傾斜方向に連設された複数の下ハブ２１と、これらに固定された長尺の上通し材２３とで下弦材２０を構成してもよい。また、図１２（ｂ）に示すように、上通し材１３に中空部１３ｃを設け、また、下通し材２３に中空部２３ｃを設けて強度の向上を図ってもよい。
【００８４】
このような構成にすると、トラス構造体１を構成する部品点数が減るので製作が容易になる。
【００８５】
さらに、図示は省略するが、例えば上弦材１０を上通し材１３と複数の上ハブ１１とで構成し、下弦材２０を複数の下フレーム材２２とこれらを互いに連結する下ハブ２１とで構成してもよい。これらは、階段に要求される強度やデザイン等を考慮して適宜決定すればよい。
【００８６】
９．変形例３
また、図１乃至図１２に示す各階段の踏板受材５０は、ハブごとに取り付ける構成であったが、図１３（ａ）（ｂ）に示す階段の踏板受材５０のように、前後方向に隣り合う上ハブ１１と下ハブ２１とに架設する形式の踏板受材５０であってもよい。この場合、踏板受材５０は、前後方向に隣り合う上ハブ１１と下ハブ２１とに架設できるだけの長さ寸法を有し、上ハブ１１の側端面と下ハブ２１の側端面とに固定される。
【００８７】
また、図１乃至図１２に示す階段の踏板６は、ジョイント材６２を介して踏板受材５０に取り付けられていたが、このような構成に限定されることはなく、図１３（ａ）（ｂ）に示す階段の踏板６のように、板材６１を踏板受材５０の上面に直接取り付けてもよい。
【００８８】
このような構成にすると、階段を構成する部品点数が減るので製作が容易になり、また、踏板受材５０によって上ハブ１１と下ハブ２１とが互いに連結されることになるので、トラス構造体１の強度が向上する。
【００８９】
１０．変形例４
さらに、図１乃至図１２に示す各階段では、各ハブの側端面に取り付けられた踏板受材５０を介して踏板６が取り付けられていたが、踏板受材５０の構成はこれに限定されることはなく、例えば、図１４（ａ）に示す踏板受材５０’のように、左右方向に隣り合う上ハブ１１，１１間に架設される前側横架材５５と、左右方向に隣り合う下ハブ２１，２１間に架設される後側横架材５６とで構成してもよい。この場合、踏板６は、図１４（ｂ）に示すように、前側横架材５５の上面および後側横架材５６の上面に固定される。
【００９０】
ここで、前側横架材５５は、断面矩形の中空押出形材であり、その両端を左右の上ハブ１１，１１の各側端面に固定された受片５７，５７に外挿することで上ハブ１１の側端面に固定される。同様に、後側横架材５６は、断面矩形の中空押出形材であり、その両端を左右の下ハブ２１，２１の各側端面に固定された受片５７，５７に外挿することで下ハブ２１の側端面に固定される。また、上弦材１０側の受片５７は、上通し材１３とともに上ハブ１１の側端面に固定され、同様に、下弦材２０側の受片５７は、下通し材２３とともに下ハブ２１の側端面に固定される。
【００９１】
このような構成にすると、左右の上弦材１０，１０間に架設された前側横架材５５と左右の下弦材２０，２０間に架設された後側横架材５６とで踏板６が支持されることになるので、踏板６の中央部の撓みが小さくなる。すなわち、踏板６自体が保有する強度は小さくてもよいので、踏板６の構造、材質の選定の自由度が増す。
【００９２】
１１．変形例５
また、図１５（ａ）（ｂ）に示す踏板６のように、踏板６自体を中空の押出形材で構成し、その両端を直接受片５７，５７に外挿して固定するものであってもよい。すなわち、踏板６の側端部を上ハブ１１の側端面および下ハブ２１の側端面に直接に固定してもよい。
【００９３】
このような構成にすると、階段を構成する部品点数が減るので製作が容易になる。
【００９４】
１２．変形例６
階段勾配が４５度以外の階段を構築する場合には、各ハブにおいて、連結溝の配置を変更すればよい。すなわち、上ハブ１１の連結溝１１ａ（図５参照）のうち、ラチス材３０が接合される連結溝１１ａと上フレーム材１２が接合される連結溝１１ａとがなす角度を階段勾配と等しい角度にすればよい。例えば、階段勾配が４０度であれば、これら連結溝１１ａ，１１ａのなす角度を４０度にすればよい。
【００９５】
また、図１６に示すように、上ハブ１１に取り付けられる踏板受材５０と、下ハブ２１に取り付けられる踏板受材５０とで、その高さ寸法を変えることにより、階段勾配の変化に対応してもよい。なお、この場合において、ラチス材３０の先端部分を所定の方向に折り曲げて、ラチス材３０の軸線方向を調節すれば、階段を側面視したときに、踏板６とラチス材３０とが平行になる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明に係る階段によれば、軽構造かつ軽やかなトラス構造体で踏板を支持する構成にしたので、室内に構築しても開放感があり、圧迫感が無い。また、溝形鋼やＩ形鋼で構成されていた従来の階段に比べ、軽量なので施工時の取り扱いが容易になり、施工効率が向上する。
【００９７】
また、踏板によって各トラス構造体の上弦材と下弦材とが互いに連結されるとともに、左右のトラス構造体同士が互いに連結されることになるため、階段全体のねじり剛性および左右方向の曲げ剛性が非常に高く、階段昇降時に階段に発生するねじれや横揺れが非常に小さくなる。
【００９８】
さらに、階段の構築に際して、特別な工具や溶接を必要としないので、階段を容易に構築することができる。さらに、トラス構造体を構成する各部材は、部品点数が少なく、また、階段の設置条件が変わっても共通して使用することができるので、大量生産に適し、生産効率が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る階段の斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】（ａ）は図２の拡大図であって、その一部を破断させた図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】（ａ）は上節点部材（上ハブ）と上フレーム材との接合方法を説明する斜視図、（ｂ）は下節点部材（下ハブ）と下フレーム材との接合方法を説明する斜視図である。である。
【図５】上節点部材（上ハブ）と上フレーム材、ラチス材との接合状態を示す断面図である。
【図６】（ａ）は上フレーム材を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図７】（ａ）図３のＢ−Ｂ矢視図、（ｂ）は図３のＣ−Ｃ矢視図である。
【図８】（ａ）は図２の下部の拡大図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図９】本発明に係る階段の構築手順を説明する分解斜視図である。
【図１０】本発明に係る階段の構築手順を説明する分解斜視図である。
【図１１】本発明に係る階段の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）は本発明に係る階段のさらに他の実施形態を示す拡大側面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は踏板受材の変形例を示す斜視図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）は踏板受材のさらに他の変形例を示す斜視図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は踏板の変形例を示す斜視図である。
【図１６】階段勾配変化させたときの対応例を示す側面図である。
【符号の説明】
１　　トラス構造体
１０　　上弦材
１１　　上節点部材（上ハブ）
１１ａ　連結溝
１２　　上フレーム材
１２ａ　接続端部
１３　　上通し材
２０　　下弦材
２１　　下節点部材（下ハブ）
２１ａ　連結溝
２２　　下フレーム材
２２ａ　接続端部
２３　　下通し材
３０　　ラチス材
４０　　サポートシュー
５０，５０’　　踏板受材
５５　前側横架材
５６　後側横架材
６　　踏板
６５　蹴込み板

Claims

階段勾配で傾斜する左右一対のトラス構造体と、
前記両トラス構造体間に配設される複数の踏板とを備える階段であって、
前記各トラス構造体は、階段傾斜方向に連設された複数の柱状の上節点部材を有する上弦材と、階段傾斜方向に連設された複数の柱状の下節点部材を有する下弦材と、当該上弦材と下弦材とを互いに連結するラチス材とから構成され、
前記各上節点部材および各下節点部材は、その軸線が前記トラス構造体のトラス面と直交する方向に配置されるとともに、その外周面には前記軸線に沿って複数の連結溝が形成され、
前記ラチス材は、その両端に前記連結溝に嵌合可能な偏平状の接続端部を有し、その一方の接続端部が前記上節点部材の連結溝に嵌合され、他方の接続端部が前記下節点部材の連結溝に嵌合され、
前記各踏板は、その両側端部がそれぞれ前記上節点部材の側端面および前記下節点部材の側端面に固定されていることを特徴とする階段。
前記上弦材は、階段傾斜方向に隣り合う前記上節点部材間に配設された上フレーム材を有し、
当該上フレーム材は、その両端に前記上節点部材の連結溝に嵌合可能な偏平状の接続端部を有し、当該接続端部が前記上節点部材の連結溝に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の階段。
前記下弦材は、階段傾斜方向に隣り合う前記下節点部材間に配設された下フレーム材を有し、
当該下フレーム材は、その両端に前記下節点部材の連結溝に嵌合可能な偏平状の接続端部を有し、当該接続端部が前記下節点部材の連結溝に嵌合されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の階段。
前記上弦材は、その上端から下端までの長さを有する上通し材を有し、前記各上節点部材の側端面に前記上通し材が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の階段。
前記下弦材は、その上端から下端までの長さを有する下通し材を有し、前記各下節点部材の側端面に前記下通し材が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の階段。
前記各上節点部材の側端面および前記各下節点部材の側端面に踏板受材が固定され、
当該踏板受材に前記踏板が固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の階段。
前記踏板受材は、左右方向に隣り合う前記上節点部材の側端面間に架設される前側横架材と、左右方向に隣り合う前記下節点部材の側端面間に架設される後側横架材とを有し、
当該前側横架材の上面および後側横架材の上面に前記踏板が固定されていることを特徴とする請求項６に記載の階段。
前記上節点部材と前記下節点部材とが同一高さ位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の階段。