JPH10292587A - 階段の制振構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量変化とか経年変化によっても十分に制振
効果を維持することができる階段の制振構造を提供す
る。 【解決手段】 下方階段部１１，踊場１２および上方階
段部１３によって略＞状の階段１０を構成する。上方階
段部１３の上端部１３ａを、ゴムブッシュ１５を介して
躯体１４に回動可能に枢支する。下方階段部１１の下端
部１１ａを、滑り部材１６を介して躯体１４に水平移動
可能に支持し、この移動支持部分に振動吸収機構１７を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中間部に踊場を備
えて略＞（デクリセンド記号）状に構成される階段で、
踊場が片持梁形式となった階段の制振構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】階段の制振構造としては、例えば特開平
６−１５８８０８号公報（Int.Cl.E04F 11/02 ）に開示
されるものが従来存在する。この制振構造はバネとダン
パーとで質量体を上下振動自在に支持した付加振動体型
の制御装置（ＴＭＤ）を、階段部分に取付けることによ
り構成される。従って、階段を上り下りする際に発生す
る振動が上記質量体に入力されると、この質量体の共振
を伴って階段の振動を打ち消ようにしたパッシブタイプ
の制振装置となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の階段の制振構造にあっては、質量体の固有振動数
を予め階段の固有振動数に応じて調整しておく必要があ
り、質量体の製作が複雑化されると共に、階段とか踊場
に重量物を置いてある場合とか多くの人が乗った場合に
は、階段自体の固有振動数が変化されるため、上記制振
装置による制振効果が低減されてしまう。また、バネお
よびダンパーにより上記質量体を支持するようにした上
記制振装置は、経年変化により振動の調整周期がずれて
しまうことがあり、このことによっても階段の制振効果
が低下されてしまうという課題があった。

【０００４】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、重量変化とか経年変化によっても十分に制振効果を
維持することができる階段の制振構造を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項１に示す本発明の階段の制振構造は、一方向
に向かって上方傾斜する下方階段部と、この下方階段部
の上端部に設けた踊場から他方向に向かって上方傾斜す
る上方階段部とによって略＞状に構成され、上記下方階
段部の下端部と上記上方階段部の上端部とが躯体側に支
持されるようになった階段において、上記下方階段部の
下端部または上記上方階段部の上端部の一方を躯体側に
回動可能に枢支すると共に、他方を躯体側に移動可能に
支持し、この移動支持部に振動吸収機構を設けることに
より構成する。

【０００６】また、請求項２に示す本発明の階段の制振
構造は、上記振動吸収機構を、階段と躯体側との間に配
置されるバネ部材とダンパーとを備えて構成する。

【０００７】更に、請求項３に示す本発明の階段の制振
構造は、上記回動枢支部に、中心軸と、これを囲繞する
外筒と、これら両者間に嵌挿される弾性体とを備えた弾
性ブッシュを用い、上記中心軸または上記外筒の一方を
階段側に取付けると共に、他方を躯体側に取付けること
により構成する、以上の構成により本発明の階段の制振
構造の作用を述べると、請求項１では、人の上り下り等
により階段に上下方向の振動が発生されると、この上下
振動は、下方階段部の下端部または上方階段部の上端部
の一方の枢支部分を中心として、階段全体を回動させる
方向の振動、つまり回転振動として変換される。する
と、該回転振動は、下方階段部の下端部または上方階段
部の上端部の他方の移動支持部に、略水平方向の変位量
として入力されるが、この回転振動を上記移動支持部に
設けた振動吸収機構によって吸収することができる。従
って、階段に入力される上下振動を回転振動に変換し
て、これを上記振動吸収機構によって吸収する構造であ
るため、この振動吸収機構を階段の固有振動数に高精度
に同調させる必要がなくなる。このため、階段への荷重
変化によって固有振動数が変化した場合とか経年変化に
よっても制振効果が低減されることはない。

【０００８】また、請求項２では、上記振動吸収機構
は、階段と躯体側との間に配置されるバネ部材とダンパ
ーとを備えて構成したので、上記移動支持部に入力され
る回転振動は上記バネ部材により効果的に吸収されると
共に、ダンパーにより回転振動を早期に減衰することが
できる。

【０００９】更に、請求項３では、上記回動枢支部は、
中心軸と、これを囲繞する外筒と、これら両者間に嵌挿
される弾性体とを備えた弾性ブッシュを用い、上記中心
軸または上記外筒の一方を階段側に取付けると共に、他
方を躯体側に取付けたので、階段に上下振動が入力され
ると、上記弾性体の変形を伴いつつ上記中心軸を中心と
して階段は回転振動が行われる。このとき、上記弾性体
によって上り下りする際の足音が躯体側に伝達されるの
を遮断することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。図１から図４は本発明の
階段の制振構造の一実施形態を示し、図１は制振構造を
備えた階段の正面図、図２は同階段の平面図、図３は回
動枢支部の拡大断面図、図４は移動支持部の拡大断面図
である。

【００１１】即ち、図１，図２に示すように本実施形態
の制振構造を備えた階段１０は、一方向（図１中右方）
に向かって上方傾斜する下方階段部１１と、この下方階
段部１１の上端部に設けた踊場１２から他方向（図１中
左方）に向かって上方傾斜する上方階段部１３とによっ
て略＞状に構成される。そして、上記下方階段部１１の
下端部１１ａと上記上方階段部１３の上端部１３ａとが
躯体１４に支持され、この状態で踊場１２が自由端部と
して突出され、階段１０全体は片持状に取付けられるこ
とになる。

【００１２】上記上方階段部１３の上端部１３ａは、回
動枢支部としてのゴムブッシュ１５を介して躯体１４に
回動可能に枢支される。このゴムブッシュ１５は上方階
段部１３の両側部に一対配置される。一方、上記下方階
段部１１の下端部１１ａは、移動支持部としての滑り部
材１６を介して躯体１４に水平移動可能に支持され、こ
の移動支持部分に振動吸収機構１７が設けられる。

【００１３】上記ゴムブッシュ１５は、図３に示すよう
に中心軸１５ａと、この中心軸１５ａを囲繞して外嵌さ
れる外筒１５ｂと、これら中心軸１５ａと外筒１５ｂと
の間に嵌挿されるゴム１５ｃとを備えて構成される。上
記中心軸１５ａは図２に示すように上方階段部１３の全
幅以上の長さにわたって一体形成され、両側部のゴムブ
ッシュ１５，１５の外筒１５ａ，１５ｂを貫通して躯体
１４に４ヶ所で固定される。一方、上記外筒１５ｂは分
離形成されて上方階段部１３の両側部にそれぞれ固設さ
れる。

【００１４】上記滑り部材１６は、躯体１４に形成され
た水平面１４ａに固定されるステンレスやグリッド等の
鋼板１６ａと、上記下方階段部１１の下端面１１ｂにゴ
ム板１６ｂを介して固定されるテフロンやソマライト等
の樹脂板１６ｃとで構成され、樹脂板１６ｃは上記鋼板
１６ａ上に摺動自在に載置される。

【００１５】また、上記振動吸収機構１７は、コイルバ
ネ１７ａとダンパー１７ｂとで構成され、これらコイル
バネ１７ａおよびダンパー１７ｂは、上記下方階段部１
１の前端面１１ｃと躯体１４に形成された垂直面１４ｂ
との間に配置される。ところで、上記階段１０は、自然
状態で階段１０の荷重が上端部のゴムブッシュ１５を中
心として図１中時計回り方向のモーメントＭとして作用
するが、このモーメントＭとバランスするように上記コ
イルバネ１７ａのバネ定数が設定される。また、上記ダ
ンパー１７ｂとしては、粘性材とか塑性ゴム等により形
成される。尚、上記コイルバネ１７ａおよびダンパー１
７ｂは並列配置された場合を開示するが、これに限るこ
となくそれぞれを直列配置させてもよい。

【００１６】以上の構成により本実施形態の階段の制振
構造にあっては、階段１０を人が上り下りする際、この
ときの荷重変化が階段１０に上下方向の振動ｆ1 として
発生される。ここで、上記階段１０は上端部にゴムブッ
シュ１５が配置され、下端部に滑り材１６が配置されて
水平方向に低摩擦で移動可能となっているため、上記上
下振動ｆ1 は、上記ゴムブッシュ１５を中心として階段
１０全体を時計回り方向に回動させる方向の振動、つま
りブッシュ１５を中心とする回転振動ｆ2 として変換さ
れる。

【００１７】すると、階段１０に発生する上記回転振動
ｆ2 は、下方階段部１１の下端部１１ａに略水平方向の
変位量ｆ3 として表われ、これを振動吸収機構１７によ
って吸収することができる。このとき、上記振動吸収機
構１７は、バネ部材１７ａとダンパー１７ｂとによって
構成したので、上記下端部１１ａに表われる回転振動ｆ
2 は、バネ部材１７ａにより効果的に吸収されると共
に、ダンパー１７ｂにより回転振動ｆ2 を早期に減衰す
ることができる。

【００１８】従って、本実施形態の制振構造では階段１
０に入力される上下振動ｆ1 を回転振動ｆ2 に変換し
て、これを上記振動吸収機構１７によって吸収する構造
であるため、階段１０の固有振動数に振動吸収機構１７
を高精度に同調させる必要がなくなる。このため、階段
１０への荷重変化によって固有振動数が変化した場合と
か経年変化によっても制振効果が低減されることがな
く、永年に亘って高い制振効率を維持することができ
る。また、階段１０に発生する上記回転振動ｆ2 を上記
振動吸収機構１７によって直接吸収するため、従来のよ
うに質量体の共振を用いた同調型の制振構造に比較して
大きな振動減衰効果を得ることができる。

【００１９】ところで、階段１０の回動中心となる上記
ゴムブッシュ１５は、階段１０に上下振動が入力される
と、ゴム１５ｃの変形を伴いつつ中心軸１５ａ周りに外
筒１５ｂが回転されるようになっており、このとき、上
記ゴム１５ｃの遮音機能によって上り下りする際の足音
の高周波音が躯体側に伝達されるのを遮断吸収すること
ができる。また、階段１０の下端部にあっても滑り材１
６にゴム板１６ｂが設けられているので、このゴム板１
６ｂによっても上記足音が躯体１４に伝達されるのを遮
断吸収することができる。尚、本実施形態では上記ゴム
ブッシュ１５の中心軸１５ａを躯体１４側に取付け、外
筒１５ｂを上方階段部１３に取付けた場合を開示した
が、これとは逆に中心軸１５ａを上方階段部１３に、外
筒１５ｂを躯体１４側に取付けてもよい。

【００２０】また、本実施形態では階段１０に入力され
る上下振動数より、ゴムブッシュ１５および振動吸収機
構１７を用いた階段１０の回転系の基本振動数を低く設
定しておくことにより、階段１０の弾性変形モードによ
って刺激される振動伝達関数を小さくすることができ
る。

【００２１】尚、本実施形態では下方階段部１１の下端
部１１ａを滑り材１６を介して水平移動可能とし、上方
階段部１３の上端部１３ａをゴムブッシュ１５を介して
枢支した場合を開示したが、これとは逆に下方階段部１
１の下端部１ａを躯体１４に枢支し、かつ、上方階段部
１３の上端部１３ａを水平移動可能に取付けることによ
っても同様の機能を得ることができる。勿論、この場合
は振動吸収機構１７は移動可能となった上方階段部１３
の上端部１３ａに設けられる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
示す階段の制振構造にあっては、略＞状に配置される下
方階段部の下端部と上方階段部の上端部とが躯体側に片
持状に支持された場合に、上記下方階段部の下端部また
は上記上方階段部の上端部の一方を躯体側に回動可能に
枢支すると共に、他方を躯体側に移動可能に支持し、こ
の移動支持部に振動吸収機構を設けたので、人の上り下
り等により階段に発生した上下振動は、上記枢支部分を
中心として階段全体の回転振動として変換され、この回
転振動を上記移動支持部に設けた振動吸収機構によって
吸収することができる。従って、上記振動吸収機構を階
段の固有振動数に高精度に同調させる必要がなくなるた
め、階段への荷重変化によって固有振動数が変化した場
合とか経年変化によっても制振効果が低減されることは
なく、永年に亘って高い制振効率を維持することができ
る。

【００２３】また、本発明の請求項２に示す階段の制振
構造にあっては、上記振動吸収機構は、階段と躯体側と
の間に配置されるバネ部材とダンパーとを備えて構成し
たので、上記移動支持部に入力される回転振動は上記バ
ネ部材により効果的に吸収されると共に、ダンパーによ
り回転振動を早期に減衰することができ、制振効果の更
なる向上を図ることができる。

【００２４】更に、本発明の請求項３に示す階段の制振
構造にあっては、上記回動枢支部は、中心軸とこれを囲
繞する外筒とこれら両者間に嵌挿される弾性体とを備え
た弾性ブッシュを用い、上記中心軸または上記外筒の一
方を階段側に取付けると共に、他方を躯体側に取付けた
ので、階段に入力される上下振動を、上記弾性体の変形
を伴いつつ上記中心軸を中心として階段の回転振動とし
て変換できると共に、上記弾性体によって上り下りする
際の足音が躯体側に伝達されるのを遮断吸収することが
できるという各種優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制振構造を備えた階段の一実施形態を
示す正面図である。

【図２】本発明の制振構造を備えた階段の一実施形態を
示す平面図である。

【図３】本発明の制振構造の一実施形態を示す回動枢支
部の拡大断面図である。

【図４】本発明の制振構造の一実施形態を示す移動支持
部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 階段 １１ 下方階段部 １２ 踊場 １３ 上方階段部 １４ 躯体 １５ ゴムブッシュ（回動枢支部） １５ａ 中心軸 １５ｂ 外筒 １５ｃ ゴム（弾性体） １６ 滑り部材（移動支持部） １７ 振動吸収機構 １７ａ コイルバネ １７ｂ ダンパー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方向に向かって上方傾斜する下方階段
   部と、この下方階段部の上端部に設けた踊場から他方向
   に向かって上方傾斜する上方階段部とによって略＞状に
   構成され、上記下方階段部の下端部と上記上方階段部の
   上端部とが躯体側に支持されるようになった階段におい
   て、 上記下方階段部の下端部または上記上方階段部の上端部
   の一方を躯体側に回動可能に枢支すると共に、他方を躯
   体側に移動可能に支持し、この移動支持部に振動吸収機
   構を設けることを特徴とする階段の制振構造。
2. 【請求項２】 上記振動吸収機構は、階段と躯体側との
   間に配置されるバネ部材とダンパーとを備えたことを特
   徴とする請求項１に記載の階段の制振構造。
3. 【請求項３】 上記回動枢支部は、中心軸と、これを囲
   繞する外筒と、これら両者間に嵌挿される弾性体とを備
   えた弾性ブッシュを用い、上記中心軸または上記外筒の
   一方を階段側に取付けると共に、他方を躯体側に取付け
   たことを特徴とする請求項１または２に記載の階段の制
   振構造。