JP6021419B2 - 手摺り - Google Patents

Description

本発明は、上下の横枠間に複数本の縦格子が所要間隔おきに配設された構造の手摺り、特に横枠及び縦格子がアルミ押出形材等の金属製で、建物のベランダ、バルコニーや屋上等に設置される手摺りに関するものである。

ベランダ等に設置されている手摺りの縦格子には、風が直接当たるので、縦格子が振動して音を発生するという現象が不可避的に生じる。手摺りの縦格子に風がぶつかって音が発生する現象の最たるものが、カルマン渦による現象である。このカルマン渦は、手摺りの縦格子など、細くて長い形状の物に主としてその正面方向からの風によって発生する風の渦で、空気の流れが縦格子にぶつかったり、縦格子の間を通り抜けるときに、縦格子の後方側に空気の流れの渦が生じ、この渦がカルマン渦と呼ばれるものである。このようなカルマン渦が縦格子の固有振動数と一致した風速域で縦格子が共振を起こした時に大きな音が発生し、また縦格子どうしが共振して大きな音となる場合もあり、このカルマン渦に起因して発生する振動騒音が問題となっている。

本発明は、縦格子内に制振材を挿入することにより振動・共振を抑制して不快な音の発生を防止するようにした手摺りを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の手摺りは、上下の金属製の横枠２，３間に、金属中空押出形材からなる複数本の縦格子４が所要間隔おきに配設されてなる手摺りにおいて、縦格子４内には、筒状体からなる音鳴り防止用の制振材５が縦格子側壁に対し僅かの隙間を形成するようにして挿入配置されていることを特徴とする。

請求項２は、請求項１に記載の手摺りにおいて、前記制振材５は、ゴム又は軟質樹脂により筒状体に形成されていることを特徴とすることを特徴とする。

請求項３は、請求項１又は２に記載の手摺りにおいて、前記制振材５は、その長さＬｂが縦格子長さＬａの約６割であることを特徴とすることを特徴とする。

上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明によれば、手摺りの縦格子４内に筒状体からなる音鳴り防止用の制振材５を挿入配置することにより、縦格子４の振動・共振を抑制して、不快な音（騒音）の発生を防止することができる
又、前記制振材５は前記縦格子４内に僅かの隙間を形成するようにして挿入配置されるから該制振材５の縦格子４内へのスライド挿入作業が容易となる。

請求項２に係る発明によれば、制振材５は、ゴム又は軟質樹脂により筒状体に形成されたものであるから、他の制振材を使用する場合に比べ、材料費も安くつく上、縦格子４内への挿入が容易で、手摺りの施工コストを低減することができる。

請求項３に係る発明によれば、制振材５の長さＬｂを縦格子長さＬａの約６割とすることにより、制振効果を十分発揮できるながら、縦格子４の全長にわたって制振材５を挿入する場合に比べ、材料コストを大幅に節減できる。

本発明に係る手摺りを屋外から見た正面図である。 図１のＸ−Ｘ線拡大断面図である。 (a) は図２のＹ−Ｙ線拡大断面図で、制振材が筒状体の場合を示し、(b) は筒状体からなる制振材が縦格子に２本挿入された場合を示す断面図である。 (a) 〜(c) は手摺りにおいて制振材を挿入する縦格子の対象範囲を示す概略平面図である。 (a-1) 及び(a-2) は防振対策を施していない従来タイプの手摺りの風洞試験結果を示すグラフであり、(b-1) 及び(b-2) は防振対策を施した本発明に係る手摺りの風洞試験結果を示すグラフである。

以下に本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明すると、本発明に係る手摺りを示す図１において、１はベランダの堰壁Ｓ上に所要間隔おきに立設された手摺り支柱、２は複数本の手摺り支柱１・・・の頂部にわたって架設された上横枠、３は隣り合う手摺り支柱２，２の下部間に架設された下横枠で、上横枠２と下横枠３の間には複数本の縦格子４・・・が所要間隔おきに配設固定されている。これらの手摺り支柱１、上下横枠２，３、縦格子４は、何れもアルミ押出形材からなる。

上横枠２は、図２に示すように、取付基枠２ａと、これに係嵌された断面下向きコ字状のアルミ押出形材形材からなる笠木部材２ｂとにより略角筒状に形成されたもので、取付基枠２ａが手摺り支柱１の頂部にビス止め固定されている。各縦格子４は、図３の(a) に示すように、一方側の湾曲状側壁４ａ，４ａと、他方側の平面状側壁４ｂ，４ｂとで断面が略太鼓形を成す中空状アルミ押出形材からなるもので、湾曲状側壁４ａ，４ａの夫々内側面中央部にビスホール４ｃ，４ｃが形成されており、しかして各縦格子４は、上横枠２の取付基枠２ａ及び下横枠３から夫々縦格子４のビスホール４ｃにねじ込まれる図示しないビスによって上下横枠２，３に対し連結固定される。

縦格子４内には、図３の(a) に示すように、筒状体からなる音鳴り防止用の制振材５が挿入配置されている。この制振材５は、クロロプレンゴム等の合成ゴムにより断面楕円形状に形成された筒状体からなるもので、筒状体の長さＬｂは、縦格子４の長さＬａに相当するのが良いが、そうすると制振材５の材料コストが高くつくため、縦格子４の長さＬａの約６割が好ましいとされる。制振材５の長さＬｂを縦格子４の長さＬａの約６割とし、しかもその制振材５を筒状体からなるものにすれば、材料コストを大幅に節減できると共に、後述する騒音測定試験から分かるように、縦格子４の振動・共振を十分抑制することができる。制振材５としては、合成ゴム以外に、軟質合成樹脂によって形成されたものを使用することができる。

この制振材５は、縦格子４の下端部が下横枠３に取り付けられた後、上端部が上横枠２の取付基枠２ａに取り付けられる前に、縦格子４内にその上方より下方まで挿入されて、縦格子４の湾曲状側壁４ａ，４ａ内面から突設するビスホール４ｃ，４ｃと、平面状側壁４ｂ，４ｂとにより支持される状態で縦格子４内に挿入保持される。

この場合、制振材５は、図３の(a) に示すように、その外周面がビスホール４ｃの突端及び平面状側壁４ｂに対し僅かの隙間を形成するような大きさ、即ち断面形状に形成されたものを使用するが、実際に縦格子４内に挿入された状態では、制振材５の外周面の何れかの部分がビスホール４ｃの突端や平面状側壁４ｂに当接するように僅かに倒れるから、それらビスホール４ｃの突端や平面状側壁４ｂに支持された状態で保持される。また、制振材５が、そのようにビスホール４ｃの突端及び平面状側壁４ｂに対し僅かの隙間を形成するような断面形状に形成されたものを使用すれば、縦格子４内へのスライド挿入作業が容易となる。

上記のように縦格子４内に制振材５が挿入配置されていることによって、手摺りに風が吹き付け時に、縦格子４内の制振材５が縦格子４の振動・共振を抑制して、不快な音の発生、即ち音鳴りを防止することができる。この場合、縦格子４内に挿入されている制振材５は、その外周面が縦格子４の内周側に全面的に接触する必要はなく、制振材５の外周面の少なくとも一部が縦格子４の内周側に接触していたり、また制振材５の外周面と縦格子４の内周面との間に若干の隙間があっても、その制振作用を発揮することができる。

また、縦格子４内に挿入配置される制振材５は、図３の(a) に示すような１本の筒状体に限らず、縦格子４の断面形状やその大きさによって複数本挿入してもよい。図３の(b) には、図３の(a) に示すものと同様な断面楕円形の筒状体からなる制振材５を２本挿入した例を示す。

また制振材５は、手摺りの上横枠２と下横枠３との間に配設される全ての縦格子４に挿入配備する必要はなく、風が最も通り抜けるような箇所の所要の縦格子４に挿入配備すればよい。図４の(a) 〜(c) には制振材５を挿入配備する対象となる対象範囲を例示している。即ち、図４の(a) は、同じ階に例えば３戸等の複数の住居が設けられているようなマンション等の集合住宅で、住宅の例えば南側に３つのベランダが設けてあるような場合、制振材５を挿入配備する対象範囲は、風が通り抜け易い両端のベランダの平面視Ｌ字状手摺り部分とされる。図中のＴは建物本体、１は手摺り支柱、３は下横枠、４は縦格子を示す。尚、上横枠２は図示を省略している。

図４の(b) はマンション等集合住宅の同階の例えば南側共用廊下６があって、その廊下６が下の階の共用廊下へと通じる通路にスロープ７が設けられているような場合を示し、この場合の制振材５を挿入配備する対象範囲は、スロープ７の設けられた部分を除いて図示のような範囲とされる。また、図４の(c) は、建物の屋上の周縁部に手摺りが設置されている場合を示し、この場合には制振材５を挿入配備する対象範囲は、屋上では全方向からの風が手摺りを通り抜ける傾向にあるため、手摺りの全域とされる。図中のＲは屋上の一隅角部に設置された例えば給水塔である。

（騒音測定試験）
次に、上述した本発明による手摺りの音鳴り防止構造に関して風洞試験を行なった試験結果について説明する。

この試験において、縦格子４として、２４２３Ｔ格子（図３の(a) に示すアルミ押出形材で、形材の断面幅Ａが２４ｍｍ、断面幅Ｂが２３ｍｍ）からなる長さＬａ（図２参照）１０００ｍｍのものを使用し、この縦格子４（防振対策無し）を上横枠２と下横枠３の間に配設して従来タイプの手摺りを形成する一方、同じ縦格子４を使用して、この縦格子４内に、合成ゴムからなる制振材５（図３の(a) に示すように、断面が楕円形の筒状体で、断面幅Ｃが２０ｍｍ、断面幅Ｄが１２ｍｍ）の長さＬｂを６００ｍｍとして、この制振材５を各縦格子４内に挿入して防振対策を施した本発明に係る手摺りを形成した。そして、従来タイプの手摺りと本発明に係る手摺りとの風洞比較試験を風洞試験機により行なった結果を図５の(a-1) ，(a-2) 及び(b-1) ，(b-2) によって以下に説明する。図５の(a-1) ，(a-2) 及び(b-1) ，(b-2) において夫々右側の軸が騒音レベル軸（ｄＢ）を示す。また図５の(a-1) ，(b-1) における左側の軸は風速１５ｍ／ｓまでに要した時間軸（秒）を示し、図５の(a-2) ，(b-2) における左側の軸は風速２０ｍ／ｓまでに要した時間軸（秒）を示す。

先ず、従来タイプの手摺りは、風速８ｍ／ｓで音が発生するが、その前後の風速では自己発生音が無かった。尚、風が建物などの障害物に当たって発生する音を「風切り音」として認識されているが、音の強さは風速４ｍ／ｓから音が発生し始めて、風速１０ｍ／ｓでは４０ｄＢ、風速２０ｍ／ｓでは６０ｄＢの音圧になる。このレベルを超えるものを自己発生音として対策の対象とする。従来タイプの手摺では、図５の(a-1) に示すように、風速１０ｍ／ｓ以上で２〜８ＫＨｚの自己発生音が起きた。また、風速１０〜２０ｍ／ｓでは、(a-2) に示すように、可聴周波数帯全域で音が発生した。

防振対策を施した本発明に係る手摺りの試験結果を図５の(b-1) 及び(b-2) により説明すれば、風速２０ｍ／ｓまでは、全音域で自己発生音は無かった。そして、風速２０ｍ／ｓでは、３ＫＨｚの音域でわずかに音が発生した。この騒音測定試験結果から、縦格子４内に音鳴り防止用の制振材５を挿入配置することにより、縦格子４の振動・共振を抑制して、不快な音（騒音）の発生を防止できることが分かる。

１ 手摺り支柱
２ 上横枠
３ 下横枠
４ 縦格子
５ 制振材
Ｌａ 縦格子の長さ
Ｌｂ 制振材の長さ

Claims (3)

1. 上下の金属製の横枠間に、金属中空押出形材からなる複数本の縦格子が所要間隔おきに配設されてなる手摺りにおいて、縦格子内には、筒状体からなる音鳴り防止用の制振材が縦格子側壁に対し僅かの隙間を形成するようにして挿入配置されていることを特徴とする手摺り。
2. 前記制振材は、ゴム又は軟質樹脂により筒状体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の手摺り。
3. 前記制振材は、その長さが縦格子長さの約６割であることを特徴とする請求項１又は２に記載の手摺り。

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