(57)【要約】【課題】階段昇降時における騒音、特に重量床衝撃に類似した柔らかく、衝撃時間の長い衝撃による低周波成分の騒音を低減する。【解決手段】踏み板６に中空部１０が複数列形成され、中空部１０内に制振材２が固定されている。好適例では、中空部１０が、踏み板６の長手方向Ａに向かって延びており、幅方向Ｂに向かって多数配列されている。例えば、踏み板６が，中空部１０が設けられた複数の角パイプ１と、複数の角パイプ１を連結する連結治具５とを備えている。【選択図】    図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列の細長い中空部が配列されている踏み板、および前記中空部内に固定されている制振材を備えていることを特徴とする、階段用の踏み板。
【請求項２】
前記踏み板が，前記中空部が設けられたパイプと、複数のパイプを連結する連結治具とを備えていることを特徴とする、請求項１記載の階段用の踏み板。
【請求項３】
前記踏み板が、折曲げ板と、この折曲げ板と重ね合わされ、接合された平板とを備えており、前記折曲げ板と前記平板とによって前記中空部が形成されていることを特徴とする、請求項１記載の階段用の踏み板。
【請求項４】
前記踏み板が中空押し出しセメント版であり、この中空押し出しセメント版に複数の前記中空部が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の階段用の踏み板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の階段用の踏み板、この踏み板を支持する踏み板支持材、および簓桁に対して前記踏み板支持材を固定するための固定具を備えていることを特徴とする、階段用の踏み板の支持構造。
【請求項６】
前記踏み板と前記踏み板支持材との間に介在する緩衝材を備えていることを特徴とする、請求項５記載の支持構造。
【請求項７】
前記緩衝材が複数の突起を含んでおり、前記各突起の材質が粘弾性体、架橋粘弾性体および弾性体から選択されており、少なくとも圧縮応力−変位特性が互いに異なる複数の突起を含むことを特徴とする、請求項５または６記載の支持構造。
【請求項８】
前記複数の突起がそれぞれ同種の素材からなり、少なくとも形状および／または寸法が互いに異なる複数の突起が存在し、この形状および／または寸法の相違によって前記圧縮応力−変位特性の相違がもたらされることを特徴とする、請求項７記載の支持構造。
【請求項９】
前記固定具がボルトとナットとを含むことを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一つの請求項に記載の支持構造。
【請求項１０】
前記ボルトと前記ナットとの少なくとも一方が皿ばねを介して固定されていることを特徴とする、請求項９記載の支持構造。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれか一つの請求項に記載の支持構造と、簓桁とを備えていることを特徴とする、階段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階段用の踏み板、踏み板の支持構造および階段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる鋼製階段は、強度が大きく、コストが低いことから、アパートを初めとする多くの建築物で利用されている。しかし、鋼製階段は、踏み板の曲げ振動に起因する放射音が発生しやすく、振動伝達が速く、一カ所を加振したときに複数箇所が発音源となる。従って騒音振動について弱点があった。
【０００３】
鋼製階段は発音量が大きいことから、多くの提案がなされている。例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示されるように、踏み板や踊り場にゴムや樹脂発泡シート、カーペット等の表面階段用の踏み板を設置し、履物と鋼板とが直接接触することを防止している。しかし、このように表面階段用の踏み板を設置する方法では、踏み板の曲げ振動の放射音の音質を変えるが、曲げ振動は発生するので、高周波音の改善にとどまっていた。
【特許文献１】特開昭５５−２５３５７号公報
【特許文献２】特開２０００−１４５０８５号公報
【特許文献３】特開２０００−２９１２１９号公報
【０００４】
特許文献４、５に開示されるように、踏み板や踊り場や蹴込みに拘束型制振材、非拘束型制振材を張り付けたり、踏み板を制振鋼板とする方法も提案されている。しかしこの方法も、踏み板の曲げ振動の防止には役立っていない。
【特許文献４】特開２００３−２５３８３９号公報
【特許文献５】特開平５−１５６７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
その理由は、鋼製階段は振動が伝わり易い材質からなるためである。更には、踏み板が曲げ振動を起こさないほどの曲げ剛性を有していないためである。更に、階段が鋼製であるか否かにかかわらず、人間が階段を昇降する際には体重移動を伴い、特に床衝撃音に類似する現象で発音するためである。特に重量床衝撃音に類似した、柔らかく、重く、衝撃継続時間が長い衝撃源による低周波の音成分の解消がきわめて困難である。
このように鋼製階段の騒音を防止するためには、重量床衝撃音に類似する低周波成分の低減が不可欠であるが、このような対策を講じた階段構造は提案されてこなかった。
【０００６】
本発明の課題は、特に階段昇降時における騒音、特に重量床衝撃に類似した柔らかく、衝撃時間の長い衝撃による低周波成分の騒音を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数列の細長い中空部が配列されている踏み板、および中空部内に固定されている制振材を備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記踏み板、この踏み板を支持する踏み板支持材、および簓桁に対して前記踏み板支持材を固定するための固定具を備えていることを特徴とする、階段用の踏み板の支持構造に係るものである。
更に本発明は、この支持構造と簓桁とを備えている階段に係るものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明者は、踏み板に規則的に配列された中空構造を設け、かつ中空部内に各種制振処理を施すことによって、柔らかくかつ長い衝撃時間を持つ衝撃源に対して改善効果が高く、重量床衝撃音に類似する低周波音を著しく低減できることを発見し、本発明に到達した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、細長い中空部が配列されている踏み板、および中空部内に固定されている制振材を備えていることを特徴とする。好ましくは、中空部は踏み板の長手方向へと向かって延びており、および／または、幅方向に向かって配列されている。
ここで踏み板の幅方向とは、踏み板上での歩行者の方向の方向であり、踏み板の長手方向とは、幅方向に直行する方向である。
【００１１】
この踏み板の具体的形態は特に限定されない。一実施形態においては、踏み板が、中空部が設けられた複数の角パイプと、複数の角パイプを連結する連結治具とを備えている。図１（ａ）はこの実施形態に係る踏み板６を示す斜視図であり、図１（ｂ）はその部分拡大図である。
【００１２】
図１の例では、踏み板６が、幅方向Ｂに向かって多数並べられた角パイプ１からなり、各角パイプは互いに接着剤、例えば架橋粘弾性体７（図１（ｂ）参照）によって互いに接着されている。各角パイプ１には細長い空洞からなる中空部１０が設けられており、各中空部１０はそれぞれ長手方向Ａに向かって細長く延びている。各パイプ１の先端部分は、連結固定治具５によって抑えられており、連結固定治具５と各パイプ１とは、それぞれ座金３を介してボルト４によって締結されている。各中空部１０内においては、ボルト４の内側に制振材２が充填されており、制振材２はそれぞれパイプ１の内壁面に接触している。この踏み板は、図示省略した簓桁に対して、踏み板支持材を介して固定され、支持されている。好適な制振材については後述する。
【００１３】
図２の例では、踏み板６が、幅方向Ｂに向かって多数並べられた角パイプ１からなり、各角パイプは互いに接着剤、例えば架橋粘弾性体７（図２（ｂ）参照）によって互いに接着されている。各角パイプ１には細長い空洞からなる中空部１０が設けられており、各中空部１９はそれぞれ長手方向Ａに向かって細長く延びている。各パイプ１の先端部分は、連結固定治具５によって抑えられており、連結固定治具５と各パイプ１とは、それぞれ座金３を介してボルト４によって締結されている。
【００１４】
各中空部１０内においては、ボルト４の内側に制振材２が充填されており、制振材２は、それぞれ、内側制振材２ｂと、内側制振材２ｂの外壁と接着する接着性の制振材２ａとを備えている。例えば内側制振材２ｂは水硬性物質（例えばモルタル）であり、外側の制振材２ａは、含水モルタルと接着能力を有する粘弾性体である。この踏み板は、図示省略した簓桁に対して、踏み板支持材を介して固定され、支持されている。
【００１５】
図３の踏み板６は、図１の踏み板６と類似するものである。図３の踏み板６においては、隣接する角パイプ１が図示しない架橋粘弾性体によって接着されている。また、連結固定治具によって複数の角パイプが連結され、固定されている。各中空部１０内では、各角パイプ１が、連結固定治具５に対して、ボルト４および皿バネ９によって締結され、固定されている。制振材２は、例えば架橋粘弾性体とゴム粒状物とを均一に混合してなる制振材である。
【００１６】
また、好適な実施形態においては、踏み板が、折曲げ板と、この折曲げ板と重ね合わされ、接合された平板とを備えており、折曲げ板と平板とによって中空部が形成されている。
図４は、この実施形態に係る踏み板６の斜視図である。図３の踏み板６においては、折曲げ板３１と平板３０とが接合されている。この接着剤は限定されないが、例えば架橋粘弾性体である。折曲げ板３１と平板３０との接合部分には、更に拘束型制振材１２が張り付けられている。
【００１７】
また、好適な実施形態においては、踏み板が中空押し出しセメント版であり、この中空押し出しセメント版に複数の中空部が設けられている。図５はこの実施形態に係る踏み板６を示す斜視図である。踏み板６は、中空押し出しセメント版１３からなる。中空押し出しセメント版１３内には複数列の中空部１０が形成されている。各中空部１０では、連結固定治具５に対して、ボルト４および皿バネ９によって締結され、固定されている。
【００１８】
図６に示す例では、角パイプ１の中空部１０内に制振材２が充填されいる。制振材２は、それぞれ、内側制振材２ｂと、内側制振材２ｂの外壁と接着する接着性の制振材２ａとを備えている。例えば内側制振材２ｂは水硬性物質（例えばモルタル）であり、外側の制振材２ａは、含水モルタルと接着能力を有する粘弾性体である。
【００１９】
図７に示す制振材２は、少量の架橋発泡粘弾性体３２と、多量のゴム粒状品１４と木材チップ（木材粒状品）１５からなる多孔質材料である。
【００２０】
本発明においては、踏み板６の長辺両端は、簓桁に支持固定される固定点となる。このためには、踏み板は、曲げ剛性が十分に大きいことが、踏み板の曲げ振動による踏み板からの放射音を防止する条件となる。前述したように、踏み板に多数の中空部を設けることによって、踏み板からの放射音を効果的に防止できる。この具体例としては、例えば前述したように、角パイプを連結したもの、折曲げ板と平板とを重ね合わせて接合したもの、中空押し出しセメント版、角パイプと平板とを組み合わせて接合したもの、丸パイプと平板とを組み合わせて接合したものを例示できる。角パイプの長片両端を連結固定治具で連結することができる。あるいは、角パイプ間を溶接したり、粘弾性体で接着することができる。このように隣接するパイプ間に粘弾性体を介在させて接着させた場合には、踏み板の曲げ振動が一層起こりにくく、騒音防止効果が一層高い。これは、パイプが拘束材となり、粘弾性体が制振材となり、踏み板の曲げ剛性が高くなるからである。
【００２１】
丸パイプを使用する場合には、丸パイプを連結し、その上に平板を接合することができる。この場合には、各丸パイプの中に中空部が存在すると共に、丸パイプと平板とによって中空部が形成される。角パイプや丸パイプを連結する場合には，、各長辺両端で連結固定治具を用いて連結することが好ましい。このとき角パイプや丸パイプと連結固定治具とのわずかな隙間で異音が発生することがある。この場合には、この隙間に、常温で液状であって、常温反応硬化で粘弾性体を形成する液状組成物を注入し、隙間内で硬化反応させることが好ましい。この場合には、厚さ１〜３ｍｍの粘弾性体シートを併用すると、丸パイプと連結固定治具との間での接触が、線状接触から帯状接触に変わり、緩衝効果が一層増大する。平板と折曲げ板とを重ね合わせ接合する場合には、平板と折曲げ板との重ね合わせ部分は、粘弾性体、ビス、ボルト、溶接等の接合手段を単独であるいは併用して固定する。このときの平板は、平滑面の平板以外に、縞鋼板等の異形平板も利用できる。平板と折曲げ板との重ね合わせ板は、平板接合部が曲げ剛性の弱点となるので、この部分に等辺山形鋼、不等辺山型形鋼、リップ溝形鋼、軽溝形鋼、溝形鋼等の各種形鋼を利用できる。あるいは、別途平板を任意形状に折り曲げ加工し、剛性補強材として平板に接合することができる。また、裏面に制振材を単独で設けることによって制振処理を行ってもよく、前記の各剛性補強材と併用してもよい。
【００２２】
本発明で言う長辺方向に平行な複数の中空部を有する曲げ剛性の高い構造の踏み板は、単独では階段の踏み板として十分な条件を備えてはいない。この踏み板は、長い中空部を有しているので、複数の気柱を有する構造であり、この気柱部分では定常波が必然的に発生し、どこかの可聴音域で固有周波数と共鳴する。踏み板が金属製の場合には、加振による中空部からの放射音と前記共鳴音とが共に発生し、発音量が大きい。
【００２３】
しかし、本発明においては、この中空部に後述の制振処理を行う。これによって中空部内での共鳴音が解消され、かつ中空部形成材料自体の曲げ運動も抑制されるので、踏み板からの放射音は著しく低減される。特にこのような制振処理を行った踏み板は、柔らかく衝撃時間の長い衝撃に対して非常に大きな騒音改善が見られる。
【００２４】
本発明の踏み板は、表面の外観や滑り易さの点から、表面を市販のゴム仕上げ材や発泡プラスチックシート等で仕上げ、段鼻材を設けて一層滑りにくくすることが好ましい。しかし、これらの仕上げ材は軽量床衝撃音に類似した軽くて固く衝撃時間の短い衝撃に対しては１ランク程度の音改善硬化は得られるものの、柔らかくかつ衝撃時間の長居重量床衝撃音に対しては特に低周波ではまったく効果がない。また、金属製の段鼻材と踏み板とを直接固定する場合には、経時により浮きが生じ、大きな騒音源となるので、段鼻材の踏み板との取り合い部分に粘弾性体を介在させ、長期にわたって十分接合保持することが好ましい。表面材と踏み板とは雨水等によって剥離しにくい粘弾性体を、厚さ１〜３ｍｍで使用すると、接着部分の長期耐久性が高く、安全面と防音面とで良い。１〜３ｍｍの厚さは、通常は、粘弾性体の長期クリープをおそれて使用しない厚さである。
【００２５】
踏み板の中空部に配設する制振材について述べる。制振材の具体例としては、粘弾性体、発泡粘弾性体、架橋粘弾性体、架橋発泡粘弾性体、無機質粒状物、木質粒状物、ゴム粒状物、プラスチック粒状物、スポンジ粒状物、プラスチック発泡体粒状物、ＦＲＰ粒状物、水硬性物質、気硬性物質を例示できる。これらを単独または併用できる。これらの制振材は、重量増加の回避の観点からは、回転成形法によって制振材の中央に空洞を設けることができる。中空部の中央に紙菅やプラスチックパイプや棒を挿入し，制振材を成形し、次いで制振材からパイプや棒を抜き取ることができる。あるいは成形後もパイプや棒を制振材の中に挿入したままで放置できる。この場合に紙菅等のパイプ状物を残す場合には、気柱の共鳴を避けるために、両端付近に栓をすることが好ましい。
【００２６】
制振材は、本発明では、制振作用がある限り特に限定されず、粘性材料、弾性材料、粘弾性材料、塑性材料を含む。中空部に配設する制振材には大きな応力が加わることはないので、引張物性、圧縮物性等の物理的特性は低くても良い。制振性が高く、使用温度での流出がない限り、制振材の種類は限定されない。一方、踏み板部材間の接合や踏み板と表面仕上げ材や段鼻材との接合および踏み板裏面に張り付ける制振材には、長期接着力、接着強度、耐水性が必要であるので、使用場所、使用目的に応じて選択する。
【００２７】
制振材として使用できるポリマーとしては、ブチルゴム、部分架橋ブチルゴム゛ポリイソブチレン、ＥＰゴム、ＥＰT,ＳＢＲ、ＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ、ＮＲ、ＩＲ、ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ、再生ブチルゴム、再生ゴム等のゴムやエラストマーを主要ポリマーとして単独で使用または併用する。これには粘着付与剤、軟化剤、瀝青剤、充填剤などの添加剤を添加できる。
【００２８】
中空部に充填する制振材は、針入度が１ｍｍφの針で５０ｇ荷重時の５秒後に５０〜２００に調整したものが好適である。また、後述する水硬性物質や気硬性物質の含水未硬化物との接着性を有する物質も併用できる。これは、再生ゴム、再生ブチルゴムのゴム成分の少なくとも一方が、ポリマー成分の３０重量％以上を占めており、前記条件における針入度が５０〜２００であることが好ましい。あるいは、吸水材としてベントナイトと微粉シリカをポリマー成分の２０〜２００重量％となるように添加し、再生ゴム、再生ブチルゴムのゴム成分の少なくとも一方がポリマー成分の４０重量％以上となるように配合し、前記条件での針入度が３０〜１８０となるように配合したものが良い。
【００２９】
制振材として使用できる発泡粘弾性体とは、粘弾性体中に気体を包含するものであり、必ずしも発泡剤で発泡させた粘弾性体には限定されない。従って、粘弾性体の製造過程において、発泡剤や発泡助剤で発泡させたものでもよく、ガラスビーズやアクリルその他ポリマーからなる中空粒子を混合したものであってよもい。発泡粘弾性体は、高周波側での振動、騒音に対しての効果が特に高い。
【００３０】
架橋粘弾性体はゴムやエラストマー組成物の加硫物、常温で液状であって架橋剤と常温反応して架橋粘弾性体を生成する物質をいう。特に常温で液状であって、常温反応で硬化する架橋粘弾性体は、中空部への液状組成物の充填によって生成させることができ、充填作業が比較的に容易である。また、非常に柔軟な物質を生成させることができる。その上、後述の各種粒状物と任意の割合で混合して使用できるという特徴を有している。
【００３１】
常温反応性の組成物としては、各種液状ゴム、ポリウレタン、シリコーン、多硫化物、変性シリコーン等を例示できる。特に分子末端に水酸基を有するテレキーリックポリマーに対して、瀝青物、軟化剤、粘着付与樹脂、充填剤、触媒等を必要に応じて混合し、架橋材としてイソシアネート基を１分子当たり２個以上有する物質を使用することによって、反応性、物性のコントロールが容易になる。架橋粘弾性体は、スポンジやプラスチックを架橋発泡させたものや、前記架橋粘弾性体に中空粒子を分散させたものであってよい。特に常温反応硬化を行う架橋粘弾性体に発泡剤や発泡助剤を添加し、中空部の一方に穴あき栓をして発泡圧力が中空部内部にかかるようにし、架橋発泡粘弾性体と共に内部の空気を押し出すようにすることができる。これによって中空部内におけるボイドの発生を抑制できる。この常温反応型の架橋発泡粘弾性体は、後述の各種粒状品と混合するとき、特に少量の架橋発泡粘弾性体と多量の粒状品とを混合して多孔質粘弾性体を形成するときには、発泡倍率が効率よく作用して、良好な多孔質粘弾性体が形成される。従ってあらかじめ混合比率の予備試験を行うことが好ましい。架橋材の反応基にイソシアネート基を使用する場合には、木質系の粒状品との接着性が良いので、ゴムやプラスチック粒状品の接着しにくいものと併用すると、接着性の低さをカバーすることができる。また、砂等の含水しやすい粒状品は、あらかじめ乾燥して使用する。
【００３２】
次に制振材として使用する各種粒状品について述べる。無機質粒状品の具体例としては、砂、シラスバルーン、ガラスやタイルの粉砕品等がある。木質粒状品との具体例としては、木材チップ、合板、パーチクルボードの粉砕品がある。ゴム、プラスチック、スポンジ、プラスチック発泡体、ＦＲＰの粒状品は、各物質の各種の廃棄物の粉砕品を利用できる。粒状品は廃棄物から得られるものが多く、廃棄物のリユースの観点から好ましい。本発明では、粒状物の粒径分布はブロードであっても良好な結果が得られているし、複数種類の粒状物を混合した場合にも制振性を悪化させることはない。
【００３３】
粒状品のみで使用する場合には、ゴム粒状品やスポンジや発泡体の粒状品と混合し、中空部内壁によく接触するように十分に充填すると、制振効果が高い。粒状品のみを使用する場合には、容易に粒状品が外れないように、中空部の開口に蓋をしておくことが必要である。特に砂等の含水性の高い粒状物を使用する場合には、中空部内壁にあらかじめ防錆処理をすることが好ましい。粒状品は前記粘弾性体、発泡粘弾性体、架橋発泡粘弾性体、架橋粘弾性体と併用できる。その併用方法は、中空部内壁に張り付け、塗布等によってあらかじめ各種粘弾性体層を形成し、その内側に粒状品を充填することができる。あるいは、各種粘弾性体と各種粒状品とを混合し、中空部に注入、充填することができる。粘弾性体と粒状品との混合比率も種々変更でき、粘弾性体中に粒状品を分散することができる。あるいは各種粘弾性体を粒状品のバインダーとして多孔質状態とすることができる。本発明では、制振材は、比較的多量に使用することができ、踏み板の制振のみの効果以上に、踏み板全体の重量増加により曲げ振動しにくくする効果もある。従って、比較的に比重の大きい無機質の粒状物も使用できる。
【００３４】
制振材として有用な水硬性物質および気硬性物質について述べる。
水硬性物質とは、セメント類と水とが混和した状態で水化して硬化する物質の総称である。セメント類とは、基質の膠着物で、アルミナ−シリカ系のポルトランドセメント、スラグセメント、アルミナセメント、混和セメント、石膏や石灰などのプラスター、酸化亜鉛や塩化亜鉛等からなる歯科用セメントを例示できる。
【００３５】
気硬性物質とは、水との混合物が乾燥してから硬化する性質を有する物質の総称である。具体例は、ドロマイトプラスター、消石灰、漆喰等を例示できる。糊、膠、粘土、砂、すさ、短繊維を混合してもよい。また、気硬性物質に水硬性物質を若干添加することによって、粘弾性体との接着性を向上させることができる。
【００３６】
水硬性物質も気硬性物質も、単独または前述の各種粘弾性物質や各種粒状品と併用できる。ただし、水硬性物質も気硬性物質も水分を多量に含有するので，、中空部内壁に架橋粘弾性体や粘弾性体を介在させることが好ましい。このとき水硬性物質も気硬性物質も当初多量の水を含んでいるので、乾燥後に中空部内壁面に対して十分に強く接着させることは難しい。
【００３７】
これが内壁面と十分に接着していない場合には、徐々に水硬性物質や気硬性物質が内壁面から剥離し、剥落するので、長期の制振性が得られない。そこで未硬化水硬性物質や未硬化気硬性物質と接着性を有する前述のような粘弾性体を厚さ１ｍｍ〜３ｍｍで中空部内壁面に設け、この内側に水硬性物質や気硬性物質を充填することよよって、粘弾性体が制振材として作用し、硬化した後の水硬性物質や気硬性物質が拘束材として作用し、拘束型制振作用が得られる。その上重量増加によって、踏み板が一層振動しにくくなる。更に、踏み板の剛性増大にも寄与し、総合的に制振性の向上が見られた。
【００３８】
水硬性物質や気硬性物質にクラックを発生させにくくするためには、柔軟なゴム粒状品を容積で５〜３０容量％、水硬性物質や気硬性物質に添加することができる。また、気硬性物質は乾燥硬化する性質であるので、気硬性物質のときには回転成形とし、制振材の中央に空洞を形成することができる。あるいは、中空押し出しセメント版の中央にプラスチックパイプや棒を挿入し、制振材を生成させた後にパイプや棒を抜き取って空洞を生成させることができる。あるいは、薄い紙菅を中空部内に入れて制振材中に空洞を生成させ、紙菅を残したままで制振材を乾燥し、放置することができる。
【００３９】
次に、本発明の踏み板の支持構造について説明する。
本発明においては、前記踏み板を踏み板支持材によって支持し、簓桁に対して踏み板支持材を固定する。好ましくは、踏み板と踏み板支持材との間に緩衝材を介在させる。これによって騒音を一層低減できる。
【００４０】
また好適な実施形態においては、緩衝材が、互いに独立して複数の突起を含んでおり、各突起の材質が粘弾性体、架橋粘弾性体および弾性体から選択されており、少なくとも圧縮応力−変位特性が互いに異なる複数の突起が存在する。
【００４１】
この場合において好ましくは、複数の突起がそれぞれ同種の素材からなり、少なくとも形状が互いに異なる複数の突起が存在し、この形状の相違によって圧縮応力−変位特性の相違がもたらされる。
【００４２】
図８は、簓桁１６、踏み板支持材１９および踏み板６の結合部分を示す正面図である。簓桁１６に対して踏み板支持材１９がボルト４およびナット１７によって締結されており、ボルトおよびナットはそれぞれ座金上に設置されている。踏み板支持材１９と踏み板６との間には緩衝材２０が介在している。本例の緩衝材２０は、種類の異なる突起２０ａ、２０ｂを含む。
【００４３】
図９は、踏み板支持材１９上の緩衝材の配置例を示す平面図である。踏み板支持材１９上に粘弾性体からなる突起２０ａがあり，、その長辺方向の内側に左右５個ごと架橋粘弾性体からなる突起２０ｂが配置されており、幅方向中央よりにボルト挿通孔２１が５個設けられている。その孔の中間付近と両側に圧縮円錐バネ１８が６個設置されている。
【００４４】
図１０（ａ）の例においては、踏み板支持材１９上に、同一素材からなる複数の突起２３、２４を緩衝材として設けてある。図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ’断面を示し、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ’断面を示す。底部がシート状で突起をつないでおり、Ｂ−Ｂ断面の突起２３は小さくて高さは低く、Ａ−Ａ’断面の突起２４は大きくて高い。ボルト挿通孔２１周囲は、孔よりやや大きく打ち抜いてある。
【００４５】
図１１に示す例では、ボルト挿通孔２１の中央を両側に楕円形状の台形の架橋粘弾性体７ｆを４個設け、ボルト挿通孔の左右に同距離で円錐台状の架橋粘弾性体７ｅを合計６個設け、簓桁取り付け部の幅方向で見て楕円形状の台形の架橋粘弾性体の延長線上に円錐台形状の架橋粘弾性体より一回り小さい円錐台状の架橋粘弾性体７ｄを配置してある。
【００４６】
踏み板と踏み板支持材との間に介在させる緩衝材は、各々独立した複数の突起を含むことが好ましい。各突起は、粘弾性体、架橋粘弾性体、弾性体からなっていてよい。各突起の圧縮応力−変位特性が少なくとも二種類以上存在することが好ましい。各突起を互いに離間させることができる。また、突起の底部をシート状物またはフィルム状物によってつなげ、その上に互いに独立して複数の突起を形成することが好ましい。この場合には、各突起の形状（例えば高さ、幅）を変更することによって、各突起の圧縮応力−変位特性を互いに変化させることができる。このように、圧縮応力−変位特性を変化させることによって、踏み板が加振されたときの衝撃緩衝能力を高くできる。
【００４７】
緩衝材の材質、特に突起の材質は限定されないが、各突起が離間されている場合には、例えば非常に柔らかい架橋粘弾性体や粘弾性体であって、ゴム協会規格ＳＲＩＳ０１０１のＣ型硬度計で５〜５０のものや、ＪＩＳ−Ａ硬度系で５〜４０のやや柔らかい架橋粘弾性体、ＪＩＳ−Ａ硬度計で４０〜７０の架橋粘弾性体、皿バネや圧縮円錐バネや圧縮コイルバネ等の弾性体が適している。これらの組み合わせは任意に行うことができる。
【００４８】
一方、各突起が同一素材からなる場合には、架橋粘弾性体は、ほとんどのゴムやエラストマーが使用できる。特に、ブチルゴム、部分架橋ブチルゴム、ＥＰＴゴム、天然ゴム、ＩＲ、ＳＢＲ，ＮＢＲ、ＥＲ等のゴムや、，ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ等のソフトセグメントとハードセグメントとを１分子中に有する熱可塑性エラストマーが好ましい。各突起が底部でつながっている場合には、設置の手間は少ないが、突起の高さ、形状、傾斜角度、突起間の距離を工夫することによって、各突起の圧縮応力−変位特性を変更する必要がある。
【００４９】
緩衝材を決定する上で特に重要な点は、緩衝材の長期圧縮による永久歪みの把握である。永久歪みが極端に大きい場合には、ボルトのゆるみを引き起し、ボルトおよび踏み板の脱落さえ起こり得るので、ボルトのゆるみにピンを入れて、ボルトの脱落に備えることが好ましい。ボルト固定する場合には、ボルトと踏み板、ボルトと座金、座金と踏み板支持材、踏み板支持材とナットとの間の少なくとも一カ所に皿ばねを介在させておくことが特に好ましい。これによって、ボルトのゆるみを防止することができる。皿ばねは波形座金を介して固定することが好ましい。
【００５０】
皿ばねの特性として有効高さｈと板厚ｔとの関係でｈ／ｔが１．４以下のときには、たわみの増加につれて荷重が増加する。ｈ／ｔが約１．４の場合には、たわみと有効高さとがほぼ同じのとき、低い荷重特性が得られる。ｈ／ｔが１．４以上のときには、たわみと有効高さとがほぼ同じになる前に、一度荷重のピークが生じ、ピーク後は荷重が一度低下し、ある点から再び荷重が増加する。従って、使用する皿ばねの特性をチェックする必要がある。本発明では、いずれの特性の皿バネも使用できる。踏み板のボルト固定で皿ばねは踏み板の短辺の各々２箇所設けてもよいが、ボルト部はすべて皿ばねを介在させることが好ましい。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）
図１（ａ）、（ｂ）に示す踏み板を作製し、図８に示すようにして簓桁に取り付けた。ただし、皿ばね９を用いていない点で図８とは異なる。
具体的には、板厚１６ｍｍ、幅２５ｍｍ×高さ２５ｍｍ×長さ１０００ｍｍの角パイプをトルエンで脱脂し、パイプの片方の端部に離型処理栓をして漏れ止めし、パイプ外周をマスキングフィルムで被覆して汚れ防止した。角パイプ１０本を用意し、表３に示した配合処方の架橋粘弾性体Ａの主剤と硬化剤とを所定比率で混合し、更に乾燥した砂を架橋粘弾性体Ａと重量比率１：１で混合し、分散した。この混合物を角パイプ内にボルト位置まで充填し、常温で硬化反応させた。その後、角パイプの離型処理栓、漏れ止め処理とマスキングフィルムを除去し、角パイプ長辺端部に固定孔を設け、角パイプを連結したときにパイプ同士が接する側面に架橋粘弾性体Ａを塗布し、張り合わせた。そして連結固定用治具で固定し、はみ出した架橋粘弾性体を拭き取り、常温硬化させ、踏み板とした。踏み板を簓桁に図８のように固定した。ただし皿ばねは設けていない。
【００５２】
踏み板上に表面仕上げ材として、段鼻材付き低発泡表面凹凸ゴム（厚さ７ｍｍ）を厚さ２ｍｍ、幅１００ｍｍの粘弾性体Ｂのテープで全面に張り付け、試料とした。
【００５３】
無響室で踏み板中央に鉄球（直径φ５０ｍｍ、８８０ｇ）を高さ３００ｍｍから自然落下させたときと、バスケットボール公認球を高さ６００ｍｍから自然落下させたときの２種類の衝撃源を採用した。踏み板落下点の前方１ｍ、高さ１ｍのマイク位置で各騒音を測定し、測定結果を表１、２に示す。
【００５４】
（実施例２）
図２（ａ）、（ｂ）に示す踏み板を作製し、図８に示すようにして簓桁に取り付けた。ただし、皿ばね９を用いていない点で図８ととは異なる。
具体的には、実施例１と同様にして角パイプ１を１０本連結した。次いで、表２の配合処方の粘弾性体Ｂからなる厚さ１ｍｍ、幅２０ｍｍのテープを角パイプ１の内壁面に張り付け、圧着した。次いで、離型紙を除去し、重量比率でセメント１、標準砂３、水０．５の水硬性組成物を均一に混練し、角パイプ内に充填し、２週間放置し、十分に硬化させた。次いで、実施例１と同様にして、踏み板を簓桁に取り付けた。踏み板上に段鼻材付き表面仕上げ材を厚さ２ｍｍの粘弾性体Ｂで踏み板表面に張り付け、試料とした。実施例１と同様にして騒音を測定し、結果を表１、２に示す。
【００５５】
（実施例３）
図３に示す踏み板を作製し、図８に示すようにして簓桁に取り付けた。ただし図８に示すように皿ばねを使用した。
具体的には、板厚１．６ｍｍ、幅５０ｍｍ、高さ２６ｍｍ、長さ１０００ｍｍの角パイプを５本使用し、実施例１と同様にして脱脂、離型処理栓、漏れ止め、汚れ防止の前処理を行った。表３の架橋粘弾性体Ａの主剤と硬化剤とを所定比率で混合し、ゴム粒状品を３５重量％添加し、更に均一に分散させた。そのあと、制振材前処理終了した角パイプにそれぞれボルト位置の手前まで粘弾性体組成物を充填し、常温で反応硬化させ、マスキングフィルム、離型栓、漏れ止め防止処理を除去し、ボルト固定孔を設けた。次にパイプ側面が接する部分に架橋粘弾性体Ａの主剤と硬化剤を所定量混合し、角パイプ側面に塗布し、貼り合わせ、連結固定治具で角パイプ長辺両端を連結固定した。踏み板支持台上に各突起を設置し、緩衝材とした。図９の突起２０ａは、表３の粘弾性体Ｄ処方とし、突起２０ｂは表３の架橋粘弾性体Ｃの処方とした。突起１８は厚さ１ｍｍの鉄板に取り付けた圧縮円錐バネとし、バネの先端に当接音防止のポリプロピレン性キャップを取り付けた。これらを合わせて３種類の圧縮応力−変位特性を有する各突起を設けた。突起の上に踏み板をボルトおよび皿ばねを用いて固定した。ナット側にも皿ばねを入れた。
【００５６】
次いで、実施例１と同様にして、踏み板上に段鼻材付き表面仕上げ材を厚さ２ｍｍの粘弾性体Ｂによって全面張り付け、試料とした。実施例１と同様にして騒音を測定し、結果を表２に示す。
【００５７】
（実施例４）
図４に示す踏み板を作製し、図８に示すようにして簓桁に取り付けた。ただし図８に示すように皿ばねを使用した。
具体的には、折曲げ板（厚さ２．３ｍｍ，幅２６０ｍｍ，長さ１０００ｍｍ、長辺方向溝幅５０ｍｍ、深さ２５ｍｍ、３列）と平板（厚さ１．６ｍｍ、幅２６０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ）を脱脂処理した後、架橋粘弾性体Ａの主剤と硬化剤とを所定量混合し、平板と折曲げ板との重ね合わせ部位に塗布し、両者を貼り合わせ、常温で反応硬化させた。次に中空押し出しセメント版の長辺端部に離型処理栓と漏れ止め防止処理を行い、平板、折曲げ板外周に汚れ防止用マスキングフィルムを貼り、前処理をした。次いで各中空部にボルト位置手前まで架橋粘弾性体Ａの主剤と硬化剤とを所定量充填した。このとき乾燥砂を架橋粘弾性体Ａと同じ重量混合し、均一に分散しておいた。反応硬化後、マスキング等の前処理部材を除去し、２枚の板のはりあわせ部分の裏面側に、粘弾性体Ｄの片面にアルミニウム箔（厚さ０．１ｍｍ）を設けたものを貼り付けた（面密度１３．５ｋｇ／ｍ２）。ボルト孔を設け、皿ばねを介してボルトを挿入し、踏み板を作製した。
【００５８】
次に、図８、図１０に示すようにして緩衝材を踏み板支持材上に貼り付けた。この緩衝材は、表３の架橋粘弾性体Ｅの配合であらかじめプレス成形したものをボルト挿通孔より若干大きく打ち抜いて作製した。その上に踏み板を起き、ボルト固定した。このときにはナット側にも皿ばねを入れた。次に実施例１と同様にして表面仕上げ材を貼り付け、試料とした。
【００５９】
（実施例５）
図５に示す踏み板を作製し、図８に示すようにして簓桁に取り付けた。ただし図８に示すように皿ばねを使用した。
具体的には、中空押し出しセメント版（三菱マテリアル建材株式会社性「メースＭＨ５０５０Ａ」）から厚さ５０ｍｍ、幅２４５ｍｍ、長さ１０００ｍｍを切り出し、中空部長辺片側端部に離型処理をした栓をし、漏れ止め処理および汚れ防止マスキングフィルム処理をした。表３に示した架橋発泡粘弾性体Ｆの主剤と硬化剤とを混合し、中空押し出しセメント版に必要量よりやや多目に注入し、長辺型端部に挿入した栓と同じ離型処理栓に５ｍｍの孔をあけ、常温で架橋発泡硬化反応させた。発泡途中で余分の架橋発泡物を栓の孔から噴出させ、空気を押し出させた。次いで、栓、漏れ止め、マスキングフィルムを除去し、ボルト固定孔を設けて踏み板とした。
【００６０】
この踏み板を、図１１に示した平面的配置の緩衝材上に設置した。ただし、レーストラック形状の突起７ｆは、表３の架橋粘弾性体Ａからなり、ボルト両側の円錐台状の突起７ｅは、表３の架橋粘弾性体Ｃからなっている。簓桁側の一回り小さい円錐台形状の突起７ｄは、表３の架橋粘弾性体Ｅからなる。これによって３種類の圧縮応力−変位特性を有する複数の突起からなる緩衝材を構成した。この上に踏み板を置きボルトで固定した。ボルト、ナットの下側に皿ばねを介在させた。
実施例１と同様にして踏み板に表面仕上げ材を張り付け、騒音を測定した。
【００６１】
（実施例６）
実施例３と同様にして図３の踏み板を作製し、実施例３と同様にして図８の支持構造によって簓桁に取り付けた。制振材としては図６に示す制振材２ａ、２ｂを用いた。
具体的には、角パイプ５本を用い、脱脂、離型処理栓、漏れ止め、汚れ防止の前処理を行い、表２の配合処方の粘弾性体Ｂからなる厚さ１ｍｍ，、幅２０ｍｍのテープと、厚さ１ｍｍ，、幅５０ｍｍのテープとを角パイプ内壁面上に張り付け、圧着した。離型紙を除去し、重量比率でセメント１、標準砂３、水０．５の比率で均一に混練し、角パイプに充填した。２週間以上放置し、水硬性組成物を十分に硬化させた。他は実施例３と同様にして踏み板を作製した。
【００６２】
実施例４で用いた同一素材からなる複数の突起を有するシートからなる緩衝材を踏み板支持材上に設置し、このシート上に踏み板を設置し、踏み板をボルトおよびナットで固定した。ボルト、ナット下には皿ばねを固定した。
次いで実施例１と同様にして表面仕上げ材を全面に張り付け、実施例１と同様にして騒音を測定した。
【００６３】
（実施例７）
実施例３と同様にして図３の踏み板を作製し、実施例３と同様にして図８の支持構造によって簓桁に取り付けた。制振材としては図７に示す制振材２を用いた。
制振材としては、ゴム粒状品、木材チップを重量比率で３：１で混合し、そのなかに混合品の重量の１／５重量の表３に示す架橋発泡粘弾性体Ｆの主剤と硬化剤とを添加し、均一に混合した。この組成物を中空押し出しセメント版中に充填した。離型処理栓に孔を開け、制振材を発泡硬化させた。このときに発泡物の一部が栓の孔から排出されるようにした。はみ出した制振材、栓やその他の前処理材を除去し、ボルト固定孔を両端に設け、架橋発泡粘弾性体Ｓを角パイプ間に塗布し、張り付けた。角パイプ両端を連結固定治具で固定し、はみだした硬化した架橋発泡粘弾性体を除去し、踏み板を得た。
【００６４】
簓桁に固定された踏み板支持材上に、実施例３で用いた緩衝材を実施例３と同じ配置で固定し、その上に踏み板を固定し，ボルト、ナットで固定した。ボルト側、ナット側ともに皿ばねを用いた。次いで実施例１と同様にして表面仕上げ材を全面に張り付け、実施例１と同様にして騒音を測定した。
【００６５】
（比較例１）
厚さ３．２ｍｍ、幅３１０ｍｍ、長さ１０００ｍｍの段鼻側を垂直下方に向かって折り曲げ、下方に３０ｍｍ突出させた。蹴込み側を垂直上方に向かって折り曲げ、上方に３０ｍｍ突出させ、踏み板面を２５０ｍｍ幅とした。この鋼板の長辺端部を３箇所で踏み板支持材に緩衝材を用いずにボルトおよびナットで固定した。皿ばねは使用していない。次いで実施例１と同様にして表面仕上げ材を全面に張り付け、実施例１と同様にして騒音を測定した。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
【表２】
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【００６８】
【表３】
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【００６９】
比較例１は、実際の鋼製階段で防音仕様として用いられている例である。
実施例１では、比較例１に比べて、鉄球において低周波の６３Ｈｚで８．７ｄＢ、１２５Ｈｚで８．６ｄＢと著しく改善された。中高周波領域でも１４．５〜２３．４ｄＢの大きな改善が見られた。騒音レベルも１７．１ｄＢの改善が見られた。バスケットボール試験では、低周波の６３Ｈｚで９．８ｄＢ、１２５Ｈｚで６．７ｄＢの改善があり、中高周波領域でも６．８〜１０．６ｄＢの改善が見られ、騒音レベルも１０．６ｄＢの改善が見られた。
比較例１が現在の防音仕様であることを考えると、実施例１における改善は著しく大きい。
【００７０】
実施例２は、比較例１と比べると，鉄球において低周波の６３Ｈｚで１０．０ｄＢ、１２５Ｈｚで１０．６ｄＢと共に２ランク改善された。中高周波領域でも１７．２〜２５．３ｄＢの大きな改善が見られた。騒音レベルも１９．６ｄＢと４ランクの改善が見られた。バスケットボール試験では、低周波の６３Ｈｚで１１．４ｄＢ、１２５Ｈｚで８．２ｄＢの改善があり、中高周波領域でも７．９〜１３．３ｄＢの改善が見られ、騒音レベルも１２．７Ｂの改善が見られた。
【００７１】
実施例３は、比較例１と比べると，鉄球において低周波の６３Ｈｚで１３．４ｄＢ、１２５Ｈｚで１１．８ｄＢと共に２ランク改善された。中高周波領域でも１９．９〜２８．９ｄＢの大きな改善が見られた。騒音レベルも２３．０ｄＢの改善が見られた。バスケットボール試験では、低周波の６３Ｈｚで１４．３ｄＢ、１２５Ｈｚで１０．８ｄＢと２ランク以上の改善が見られ、中高周波領域でも１０．６〜１６．１ｄＢの改善が見られ、騒音レベルも１３．６Ｂの改善が見られた。
【００７２】
実施例４は、比較例１と比べると，鉄球において低周波の６３Ｈｚで８．７ｄＢ、１２５Ｈｚで１０．１ｄＢと共に２ランク改善された。中高周波領域でも１７．３〜２５．３ｄＢの大きな改善が見られた。騒音レベルも１９．３ｄＢの改善が見られた。バスケットボール試験では、低周波の６３Ｈｚで１２．０ｄＢ、１２５Ｈｚで９．０ｄＢの改善が見られ、中高周波領域でも９．１〜１３．８ｄＢの改善が見られ、騒音レベルも１２．０ｄＢの改善が見られた。
【００７３】
実施例５は、比較例１と比べると，鉄球において低周波の６３Ｈｚで１７．０ｄＢ、１２５Ｈｚで１３．６ｄＢと共に２ランク改善された。中高周波領域でも２１．３〜３０．３ｄＢの大きな改善が見られた。騒音レベルも２３．８ｄＢの改善が見られた。バスケットボール試験では、低周波の６３Ｈｚで１６．９ｄＢ、１２５Ｈｚで１２．４ｄＢの改善が見られ、中高周波領域でも１２．８〜１７．７ｄＢの改善が見られ、騒音レベルも１６．２ｄＢの改善が見られた。
【００７４】
実施例６は、比較例１と比べると，鉄球において低周波の６３Ｈｚで１６．７ｄＢ、１２５Ｈｚで１４．２ｄＢと共に２ランク改善された。中高周波領域でも２１．０〜２６．２ｄＢの大きな改善が見られた。騒音レベルも２４．３ｄＢの改善が見られた。バスケットボール試験では、低周波の６３Ｈｚで１８．１ｄＢ、１２５Ｈｚで１３．０ｄＢの改善が見られ、中高周波領域でも１４．５〜１９．３ｄＢの改善が見られ、騒音レベルも１７．０ｄＢの改善が見られた。
【００７５】
実施例７は、比較例１と比べると，鉄球において低周波の６３Ｈｚで１２．９ｄＢ、１２５Ｈｚで１１．０ｄＢの改善かあり、中高周波領域でも１８．４〜２７．０ｄＢの大きな改善が見られた。騒音レベルも２０．５ｄＢの改善が見られた。バスケットボール試験では、低周波の６３Ｈｚで１３．８ｄＢ、１２５Ｈｚで９．７ｄＢと約２ランクの改善があり、中高周波領域でも１０．１〜１５．５ｄＢの改善が見られ、騒音レベルも１２．３ｄＢの改善が見られた。
【００７６】
以上述べたように、本発明により、現在使用されている防音仕様の階段に比べて２ランク以上の改善が可能であり、特に低周波での改善が大きい。また、実施例３〜７では踏み板に緩衝材や皿ばねを併用することにより、一層騒音を低減できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施例１で用いた踏み板の要部斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施例２で用いた踏み板の側面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図３】本発明の実施例３の踏み板の要部斜視図である。
【図４】本発明の実施例４の踏み板の要部斜視図である。
【図５】本発明の実施例５の踏み板の要部斜視図である。
【図６】実施例６で使用する踏み板用の角パイプと制振材の配置を示す図である。
【図７】実施例７の角パイプの断面図である。
【図８】踏み板支持構造例を示す図である。
【図９】実施例３〜７で使用した簓桁への踏み板の支持構造を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明実施例で使用した突起群の平面的配置を示す図である。
【図１１】実施例５で用いた緩衝材の突起配置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  角パイプ
２、２ａ、２ｂ  制振材
３  座金
４  ボルト
５  連結固定治具
６  踏み板
７、７ａ、７ｂ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、２０ａ、２０ｂ、２３、２４  緩衝材の突起
９  皿ばね
１２  拘束型制振材
１３  中空押し出しセメント版
１４  ゴム粒状品
１５  木材粒状品
１６  簓桁
１７  ナット
１８  円錐バネ（弾性体）
１９  踏み板支持材
２０  緩衝材
３１  ボルト挿通孔
２２  打ち抜き穴
３０  平板
３１  折曲げ板
Ａ  踏み板の長手方向
Ｂ  踏み板の幅方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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