JP5017712B2 - 防音階段用踏板及びそれを用いた防音階段構造 - Google Patents

Description

本発明は、防音階段用踏板及びそれを用いた防音階段構造に関し、特に重量衝撃音の低減効果に優れたものに関する。

近年、低層の賃貸住宅において、屋外階段や廊下のない戸建て感覚の重層テラスハウスが増加している。このような住宅では、２階の部屋も１階に玄関があり、２階の住人は常に階段を昇降しなければならない。

通常の戸建て住宅では、階段の昇降に伴う衝撃音は同じ家族が受けるものであり、２階へ上がる頻度もあまり多くなかったので、さほど問題とはならない。しかし、上記のような住宅では、２階の住人は常に階段を昇降しなければならず、また賃貸住宅のように住人同士の関係も薄い場合は、他人が発生する音に対しては不快に感じるものである。

階段構造は、ＬＶＬや合板等を芯材に使用し、突板や化粧シートを表面に貼着した踏板を、構造体に固定した側桁で支持した構造となっており、階段を昇降する際の衝撃が構造体を通じて固体伝播音として住戸内に伝わる。また、階段に物を落としたときの発音が空気伝播音として住戸内に伝わる。

この種の防音性を考慮した階段の例としては、従来、特許文献１や特許文献２に示されるように、踏板基材と表面材との間にクッション層を介在して、昇降時の踏み鳴り音の発生を防止するようにしたものが提案されている。
特開２００１−９８７３１号公報 特開２００５−１３３３５６号公報

ところが、これら従来のものでは、軽量物を踏板上に落としたときの軽量床衝撃音の低減は図れても、人が昇降する場合の重量床衝撃音の低減を図ることができない。

例えば、踏板は両端部が側桁に支持され、中央部分が支持されていないため、踏板が撓み易く衝撃で振動し易い構造となり、人が昇降する際の衝撃が構造体に伝わり固体伝播音として住戸内に伝わる。また、踏板の振動によって、階段裏空間での太鼓現象（音の共鳴）も発生し易い。

このように、従来は軽量床衝撃音の低減を考慮するだけで、重量床衝撃音を低減する階段はないのが現状である。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その主たる目的は、踏板の構造に工夫を凝らして、重量床衝撃音を低減する階段が得られるようにすることにある。

上記の目的の達成のため、この発明では、踏板の裏面（下面）に長さ方向の補強材を固着し、その補強材の端部は側桁（側板）とは非接触状態とするとともに、踏板の表面にクッション層を交換可能に貼着するようにした。

具体的には、請求項１の発明の防音階段用踏板は、踏板本体の裏面に、該踏板本体の長さ方向に延びかつ長さ方向の端部が施工時に側桁と接触しないように踏板本体の長さよりも短くされた少なくとも１つの補強材が一体的に固定されているものとする。

そして、上記踏板本体は、踏板芯材と、該踏板芯材の表面に固定された表面化粧材とを備え、この表面化粧材の裏面側には、踏板芯材表面に固定されるクッション層が設けられており、このクッション層は、該クッション層の破壊強度よりも弱い接着剥離強度を有する施工用接着手段により踏板芯材の表面に貼着されていることを特徴とする。

この請求項１の発明では、踏板は、踏板本体の裏面に少なくとも１つの補強材が固定されているものであり、その補強材は長さ方向の端部が施工時に側桁と接触しないように踏板本体の長さよりも短くなっているので、踏板は中央部分が側桁に支持されていなくても補強材によって剛性が増大して撓み難くなり、階段を昇降する際の衝撃による踏板の振動を低減することができ、重量床衝撃音を低減することができる。

また、踏板本体が踏板芯材と、その表面に固定された表面化粧材とを備え、この表面化粧材の裏面側（踏板芯材の表面との間）にクッション層が設けられているので、階段を昇降する際に表面化粧材に加わる衝撃音がクッション層で減衰されて踏板芯材に伝播し難くなり、上記重量床衝撃音や軽量床衝撃音の低減を図ることができる。

さらに、クッション層が、その破壊強度よりも弱い接着剥離強度を有する施工用接着手段により踏板芯材の表面に貼着されているので、階段の長期使用に伴い、踏板の表面化粧材が傷付いたり汚れたりしたときは、その表面化粧材を引っ張って接着手段の層で簡単に剥がすことができるとともに、その裏面のクッション層も踏板芯材の表面に残ることなくきれいに除去されるようになり、その剥がした跡に新しい表面化粧材を貼ることができる。すなわち、特に賃貸住宅は、住人が代わるたびに、傷付いた床面（階段の踏板等）の張替えが必要となるが、その際の踏板全体の交換は不要となり、表面化粧材のみを交換すればよく、施工が容易でコストも下げることができる。

請求項２の発明では、上記請求項１の防音階段用踏板において、踏板芯材の表面に、表面化粧材を表面化粧材表面が他の面と面一になるように埋設する凹部が設けられていることを特徴とする。

この請求項２の発明では、踏板芯材の表面に表面化粧材を埋設する凹部が設けられているので、表面化粧材が踏板芯材から外れ落ちることを防止できる。

請求項３の発明では、請求項１又は２の防音階段用踏板において、クッション層が複数の層を積層したものとする。

この請求項３の発明では、複数のクッション層の材質を異ならせることで、あるクッション層で軽量床衝撃音を低減する一方、他のクッション層で重量床衝撃音を低減することができ、軽量床衝撃音の低減に加えて、重量床衝撃音のより一層の低減を図ることができる。

請求項４は防音階段構造の発明であり、この発明では、請求項１〜３のいずれか１つの防音階段用踏板が、長さ方向の両端部で側桁に、該側桁に補強材が接触しないように固定支持されていることを特徴とする。

この請求項４の発明では、裏面に補強材が固定されて撓み難くなった踏板が長さ方向の両端部で側桁に補強材を接触させないように固定支持されているので、階段を昇降する際の衝撃による踏板の振動を低減して、重量床衝撃音を低減することができる。

以上説明したように、請求項１の発明の防音階段用踏板及び請求項４の発明の防音階段構造によると、踏板本体の裏面に、長さ方向の端部が施工時に側桁と接触しないように踏板本体の長さよりも短い少なくとも１つの補強材を一体的に固定し、踏板本体を、踏板芯材と、この踏板芯材の表面に固定され、裏面側にクッション層が設けられた表面化粧材とを備えたものとし、クッション層を、その破壊強度よりも弱い接着剥離強度を有する施工用接着手段により踏板芯材の表面に貼着したことにより、踏板をその中央部分が側桁に支持されていなくても補強材によって撓み難くでき、階段を昇降する際の衝撃による踏板の振動を低減して重量床衝撃音の低減を図り、軽量床衝撃音の低減をも図ることができる。さらには、傷付いた踏板の張替えの際の踏板全体の交換を不要として、張替え施工の容易化及び施工コストの低減を図ることができる。

請求項２の発明によると、踏板芯材の表面に、表面化粧材を表面化粧材表面が他の面と面一になるように埋設する凹部を設けたことにより、表面化粧材の踏板芯材からの外れ落ちを有効に防止できる。

請求項３の発明によると、クッション層を複数の層を積層したものとしたことにより、複数のクッション層の材質を異ならせて、軽量床衝撃音の低減に加えて、重量床衝撃音のより一層の低減を図ることができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る防音階段構造が採用された住宅は、例えば１階及び２階にそれぞれ複数の住戸が設けられた集合賃貸住宅であり、その内部に２階の各住戸に通じる階段が施工されており、この実施形態では、この階段が防音階段構造を備えていて、２階の各住戸の住人が階段を昇降する際の昇降音が１階の住戸へ伝播されるのを低減するようになっている。

図３及び図４に示すように、上記階段Ｓの防音階段構造は、通常一般の階段構造と同様に、住宅の躯体Ｂに固定された左右の側桁１，１（側板）と、この側桁１，１間に架設された複数の踏板３，３，…（段板）と、これら上下に隣接する踏板３，３間に該踏板３，３間の開口を閉塞するように固定された蹴込板１２とを備えている。左右の側桁１，１には水平前後方向の踏板嵌合溝２，２，…が対応して形成されており、各踏板３は、この左右側桁１，１の踏板嵌合溝２，２にそれぞれ左右端部が嵌合された状態で側桁１，１に固定されている。また、各踏板３の下面の前端部には左右方向の蹴込板嵌合溝１１が形成されており、各蹴込板１２は、この蹴込板嵌合溝１１に上端部が嵌合され、下端部が下側の踏板３の後面に固定された状態で上下の踏板３，３間に固定されている。

図１及び図２に拡大して示すように、上記踏板３は踏板本体４と、この踏板本体４の裏面に一体的に固定された補強材１５，１５とを備えている。

さらに、上記踏板本体４は、踏板芯材５と、この踏板芯材５の表面に固定された表面化粧材７とを備えている。具体的には、踏板芯材５は踏板３の基体をなす板状のもので、その表面（上面）には例えば矩形状の凹部６が形成されている。凹部６は、踏板芯材５の前端寄りの位置から後端までの範囲に、当該部分を他の部分よりも若干量（例えば５〜９ｍｍ）だけ凹陥させてなる。そして、この凹部６に表面化粧材７が埋め込まれ、その埋め込み状態では表面化粧材７の表面（後述する化粧材８の表面）が他の面（凹部６以外の踏板芯材５表面）と面一になっている。

上記表面化粧材７は、化粧材８と、その裏面に貼着された１層のクッション層９とからなり、踏板芯材５表面の凹部６への埋め込み状態では、化粧材８を上側にしかつクッション層９を下側にして埋め込まれ、そのクッション層９が裏面にて凹部６底面に貼着されている。

上記化粧材８としては、例えばＭＤＦ、ハードボード、パーティクルボード、ＭＤＦに樹脂を含浸したもの等が用いられる。また、クッション層９をなすクッション材としては、例えば重量床衝撃音に効果のあるＰＶＣマット、ゴムマット、アスファルトマット、或いは軽量床衝撃音に効果のあるインシュレーションボード、ウレタン等の樹脂発泡体等が用いられる。ＰＶＣマット等の重量床衝撃音に効果のあるクッション材は、マット厚さが厚いほど効果が大きくなる。

そして、上記表面化粧材７裏面側のクッション層９は、化粧材８とクッション層９との層間剥離強度よりも弱くかつクッション層９自体の破壊強度よりも弱い接着剥離強度を有する施工用接着手段１０により踏板芯材５の凹部６底面（踏板芯材５の表面）に貼着されている。この施工用接着手段１０は、表面化粧材７を踏板芯材５から剥したときにクッション層９が踏板芯材５の凹部６底面に対しきれいに剥れる接着剤やテープからなる。接着剤としては低粘着性接着剤や弾性接着剤等が好ましい。この低粘着性接着剤はシリル化ウレタン接着剤等、低粘着のアクリル粘着剤で糊残りが少ないものがよい。また、弾性接着剤は、例えば硬化物がゴム状弾性を有する特殊シリコン樹脂や変性シリコン樹脂等を有する。また、この弾性接着剤が、ゴム弾性を有するとともに所望の接着強度を有するために、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等を追加配合してもよい。弾性接着剤は、例えばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤等が配合されたシリコン系接着剤や、これらの変性物等を使用することができる。そして、この接着剤が、一般的な接着剤のような高強度の接着剥離強度よりも弱い接着剥離強度となるように、無機フィラー等を充填して接着剥離強度を調整する。この施工用接着剤の主成分１００重量に対して、５０〜１０００重量％程度のフィラーを添加し、このフィラーの一部を中空の無機フィラーに置き換えてもよい。

一方、テープとしては片面低粘着性両面テープ等が用いられる。この片面低粘着性両面テープではその低粘着性面を踏板芯材５の凹部６底面に粘着させる。

さらに、上記踏板本体４の裏面には、その踏板本体４の長さ方向（左右方向）に互いに平行又は略平行に延びる複数（図示例では２本）の補強材１５，１５が踏板本体４の幅方向（前後方向）に離れた状態で一体的に固定されている。この両補強材１５，１５は互いに同じもので、階段Ｓの施工時に長さ方向の両端部が上記左右の側桁１，１と接触しないように、踏板本体４の長さよりも短い角材状のものからなる。すなわち、上記防音階段構造では、防音階段用踏板３は、その長さ方向の両端部で側桁１，１に、該側桁１，１に上記補強材１５，１５が接触しないように固定支持されている。

上記各補強材１５としては合板、集成材、木材等の木質材料や、金属や樹脂等が用いられ、また構造用合板等の面材でも或いはＬＶＬやたる木等の線材でもよい。補強材１５の踏板本体４への取付固定は、例えば長さ方向について複数箇所（例えば３箇所）のビスや釘による固定、接着剤による接着で行われる。補強材１５の長さは、その踏板全体の振動により発生する重量床衝撃音を低減する効果を実効性をもって発揮させるために踏板本体４の長さの２／３以上が望ましく、上述の如く両端部が左右の側桁１，１と接触しない長さである。

したがって、この実施形態においては、階段Ｓの各踏板３における踏板本体４の裏面に補強材１５，１５が固定されているので、踏板３全体の剛性が増大する。そのため、階段Ｓを人が昇降する際の重量衝撃が各踏板３に加わったときに、その踏板３の振動や撓みが小さくなり、その分、踏板３から側桁１，１（側板）を経て住宅の躯体Ｂに伝わる振動が全体として低減される。しかも、踏板３の振動が抑えられることによって、階段Ｓ裏の空間での太鼓現象（音の共鳴）も低減される。これらにより、重量衝撃音の低減効果が得られ、その重量衝撃音が躯体Ｂを通じて住戸、特に１階住戸への伝播が抑制される。

さらに、踏板３表面に、裏面にクッション層９が設けられている表面化粧材７が固定されており、そのクッション層９を構成するクッション材として重量床衝撃音に効果のある特定の材料を選定すれば、上記重量床衝撃音がクッション層９でも減衰されることとなり、その発生をより一層低減することができる。

また、上記表面化粧材７裏面のクッション層９として、軽量床衝撃音に効果のある特定の材料を選定すれば、階段Ｓを昇降する際に表面化粧材７に加わる衝撃音がクッション層９で減衰されて踏板芯材５に伝播し難くなり、軽量床衝撃音の低減をも図ることができる。

そして、上記表面化粧材７のクッション層９は、化粧材８とクッション層９との層間剥離強度やクッション層９の破壊強度よりも弱い接着剥離強度を有する施工用接着手段１０により踏板芯材５の凹部６底面（踏板芯材５の表面）に貼着されているので、その表面化粧材７を引っ張れば接着手段１０の層で簡単に剥がすことができる。そのため、階段Ｓの長期使用に伴って、踏板３の表面化粧材７が傷付いたり汚れたりしても、その表面化粧材７を容易に除去できる。しかも、その裏面のクッション層９が踏板芯材５の凹部６底面に残ることもなく、その剥がした跡に新しい表面化粧材７を貼ることができる。このことで、住人が代わる都度、階段Ｓの踏板３の張替えが必要となる賃貸住宅でも、その踏板３全体の交換は不要となり、踏板芯材５は残したままで表面化粧材７のみを交換すればよく、施工が容易でコストも下げることができる。

また、踏板３における踏板本体４の踏板芯材５表面に凹部６が形成され、この凹部６に表面化粧材７が表面を他の面と面一にして埋め込まれているので、上記のように表面化粧材７と踏板芯材５との間の接着剥離強度が弱くても、階段Ｓの実際の使用時に、表面化粧材７が踏板芯材５から外れ落ちることはない。

（実施形態２）
図５は実施形態２を示し（尚、図１〜図４と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１では、クッション層９は１層であるのに対し、複数の層を積層したものである。

すなわち、この実施形態では、図５に示すように、重量音及び軽量音の両方に効果が発揮されるようにするために、表面化粧材７は、化粧材８とその裏面に設けられた２層のクッション層９ａ，９ｂとからなっている（尚、クッション層は３層以上でもよい）。この２層のクッション層９ａ，９ｂのうち、例えば下側（踏板芯材５側）のクッション層９ｂに、重量床衝撃音に効果の有るＰＶＣマット等が、また上側（化粧材８側）のクッション層９ａに、軽量床衝撃音に効果のあるインシュレーションボードや樹脂発泡体等がそれぞれ配置される。このように、インシュレーションボードや樹脂発泡体等の軽量床衝撃音の低減に効果のあるクッション層９ａは、できるだけ音源に近い表面側に配置するのが好ましく、軽量床衝撃音の低減に有効となる。

しかし、踏板３の表面が軟らかくなり過ぎて歩行時に化粧材８が割れたりする可能性もあるので、それを避ける場合は、実際の使用を考えて、上記インシュレーションボードや樹脂発泡体等の軽量床衝撃音の低減に効果のあるクッション層９ａは裏面に配置してもよく、ＭＤＦ等の化粧材８が、重量床衝撃音に効果の有る比較的硬いＰＶＣマット等のクッション層９ｂで支持されるので割れ難くなる。

この実施形態の場合、表面化粧材７の裏面側に複数の層を積層したクッション層９ａ，９ｂが設けられているので、それら複数のクッション層９ａ，９ｂの材質を異ならせることで、軽量床衝撃音及び重量床衝撃音のより一層の低減を図ることができる。

（その他の実施形態）
尚、上記実施形態では、踏板本体４の裏面に複数の補強材１５，１５を固定しているが、１本の補強材１５を固定してもよい。

また、上記各実施形態では、踏板芯材５の表面に凹部６を形成して、その内部に表面化粧材７を埋め込んでいるが、本発明では凹部６は必須でなく、踏板芯材５の表面に直接表面化粧材７を貼着して固定するようにしてもよい。

次に、補強材及びクッション層に関して具体的に実施した実施例について説明する。

（1）試験１
（実施例１）
踏板として、合板からなる踏板本体の裏面に、踏板長さ方向に延びる２本の補強材を踏板幅方向に離隔させて固定した。各補強材は、踏板本体の長さ方向に延びかつ端部が施工時に側桁と接触しないように踏板本体の長さよりも短いものである。踏板本体の芯材は、合板の表裏面にＭＤＦを一体に積層固定した厚さ３０ｍｍのものであり、補強材は２８ｍｍ×４０ｍｍの断面寸法を持つＬＶＬからなる。

（比較例１，２）
比較例１として、実施例１と同じ厚さ３０ｍｍの芯材のみからなる踏板を用いた。また、比較例２として、比較例１とは異なり、厚さ３６ｍｍの芯材のみからなる踏板を用いた。いずれの比較例も実施例１の如き補強材がないものである。

（重量衝撃音の測定）
上記実施例１及び比較例１，２の踏板を施工して模擬階段を作り、ＪＩＳ Ａ１４４０に準じて試験した。このＪＩＳ Ａ１４４０は床に関するものであるが、階段に関する試験法がないため、床の試験法を利用した。２階の住人が階段を昇降する際に衝撃音が壁を通して伝播するのを想定している。その結果を図６及び図７に示す。この図６及び図７を考察すると、比較例１，２のデータに現れているように、踏板の厚さを少し変えた程度では、重量衝撃音の低減効果はあまり変わらない。それに対し、実施例１のように補強材を設けることで約５ｄＢの低減が図られている。

尚、ベースの条件がＮ−７０と非常に悪いが、単に踏板の違いを見るための試験であるので、実際に施工した場合は、全体的にレベルが下がる。

（2）試験２
（実施例２）
踏板芯材の表面に凹部を設けて、その内部に表面化粧材を貼着して埋設した。表面化粧材としては、厚さ２．７ｍｍのＭＤＦからなる化粧材の裏面に、厚さ３．０ｍｍのＰＶＣマットからなるクッション層を設けたものである。

（実施例３）
表面化粧材として、厚さ２．７ｍｍのＭＤＦからなる化粧材の裏面に、厚さ６．０ｍｍのＰＶＣマットからなるクッション層を設けたものである。踏板芯材表面の凹部の深さは表面化粧材の厚さに応じて変更した。その他は実施例２と同じである。

（実施例４）
表面化粧材として、厚さ２．７ｍｍのＭＤＦからなる化粧材の裏面に、厚さ６．０ｍｍのインシュレーションボード（或いは樹脂発泡体）からなるクッション層を設けたものである。その他は実施例３と同じである。

（衝撃音の測定）
上記実施例２〜４の踏板を施工して模擬階段を作り、ＪＩＳ Ａ１４４０に準じて試験した。軽量音の音源としてタッピングマシーンを、また重量音の音源としてインパクトボールをそれぞれ用いた。その騒音レベルを測定し、一般階段（クッション層付きの表面化粧材が設けられていないもの）に対する改善効果を図８に示す。この図８を考察すると、軽量音及び重量音のいずれも一般階段に比べ５〜１０ｄＢ程度の改善効果が得られている。実施例３と実施例４を比較すると、クッション層としてＰＶＣマットを使用したものは、インシュレーションボードを使用したものに比べ重量床衝撃音に効果が有る一方、逆に、そのインシュレーションボードを使用したものの方が軽量床衝撃音の低減に有効である。また、実施例２と実施例３を比較すれば、マットの厚さが厚いほど重量床衝撃音の低減に有効である。

本発明は、防音階段に用いられる踏板の分野で極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

図１は、本発明の実施形態１に係る防音階段用踏板を裏面側から見た拡大平面図である。 図２は、図１のII−II線断面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る防音階段構造を拡大して示す断面図である。 図４は、防音階段の一部を示す正面図である。 図５は、本発明の実施形態２を示す図３相当図である。 図６は、試験１の結果を示す図である。 図７は、試験１の結果を示す図である。 図８は、試験２の結果を示す図である。

Ｓ 階段
１ 側桁
３ 踏板
４ 踏板本体
５ 踏板芯材
６ 凹部
７ 表面化粧材
９，９ａ，９ｂ クッション層
１０ 施工用接着手段
１５ 補強材

Claims (4)

1. 踏板本体の裏面に、該踏板本体の長さ方向に延びかつ長さ方向の端部が施工時に側桁と接触しないように踏板本体の長さよりも短くされた少なくとも１つの補強材が一体的に固定され、
   上記踏板本体は、踏板芯材と、該踏板芯材の表面に固定された表面化粧材とを備え、
   上記表面化粧材の裏面側には、踏板芯材表面に固定されるクッション層が設けられており、
   上記クッション層は、該クッション層の破壊強度よりも弱い接着剥離強度を有する施工用接着手段により踏板芯材の表面に貼着されていることを特徴とする防音階段用踏板。
2. 請求項１の防音階段用踏板において、
   踏板芯材の表面に、表面化粧材を表面化粧材表面が他の面と面一になるように埋設する凹部が設けられていることを特徴とする防音階段用踏板。
3. 請求項１又は２の防音階段用踏板において、
   クッション層が複数の層を積層したものであることを特徴とする防音階段用踏板。
4. 請求項１〜３のいずれか１つの防音階段用踏板が、長さ方向の両端部で側桁に、該側桁に補強材が接触しないように固定支持されていることを特徴とする防音階段構造。

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