(57)【要約】【課題】軽構造で、軽快な印象を与えることができる階段であって、強度が高く、かつ、生産・施工効率の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桁材たる平面トラス構造体１０，１０と、この平面トラス構造体１０，１０上に配設される複数の踏板４０とで階段を構成し、平面トラス構造体１０，１０の側面（トラス面）を逆ハ字状に対向させる。また、左右の平面トラス構造体１０，１０を連結材で互いに連結するとともに、平面トラス構造体１０の上弦材に沿って補強材を配置する。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階段勾配で傾斜する左右一対の桁材と、
当該両桁材上に配設される複数の踏板とを備える階段であって、
前記両桁材の側面が逆ハ字状に対向していることを特徴とする階段。
【請求項２】
前記両桁材の上下部は、複数のフレーム状の連結材によりそれぞれ連結されていることを特徴とする請求項１に記載の階段。
【請求項３】
前記連結材の全部または一部が、前記両桁材に斜交していることを特徴とする請求項２に記載の階段。
【請求項４】
前記各踏板は、前記両桁材に架設された受け材に支持さ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。
【請求項５】
前記各桁材が、平面トラス構造体で形成さ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。
【請求項６】
前記平面トラス構造体は、上弦材、下弦材およびこれらを互いに連結する複数のラチス材からなり、
前記上弦材および下弦材は、長手方向に連設された複数のフレーム材と、隣り合う前記フレーム材の端部同士を連結する節点部材とから構成されており、
前記ラチス材は、その一端が前記上弦材を構成する節点部材に接続され、他端が前記下弦材を構成する節点部材に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の階段。
【請求項７】
前記節点部材の側面には、複数の連結溝が形成されており、
前記フレーム材およびラチス材の両端には、前記連結溝に嵌合可能な接続端部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の階段。
【請求項８】
前記平面トラス構造体を階段勾配で傾斜する平面に投影したときに、前記フレーム材と前記ラチス材とのなす角が４５度であり、かつ、前記節点部材に形成された複数の連結溝のうち、前記フレーム材の接続端部が嵌合される連結溝と前記ラチス材の接続端部が嵌合される連結溝とのなす角が４５度であることを特徴とする請求項７に記載の階段。
【請求項９】
前記平面トラス構造体の上弦材または下弦材に沿って、左右方向の平板部分を有する補強材が配置されており、当該補強材が連続する三つ以上の前記節点部材に固定されていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の階段。
【請求項１０】
前記補強材は、前記上弦材または下弦材の全長に亘って配置されており、
前記両トラス構造体が、少なくともその上下の端部において前記上弦材または下弦材に斜交する連結材で互いに連結されていることを特徴とする請求項９に記載の階段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、階段に関する。
【０００２】
従来、様々な形式の階段が提案されているが、そのほとんどが重苦しく、暗い印象を与え、明るく洗練されたデザインを好む消費者のニーズに応えられるものは非常に少ない。
【０００３】
このような背景の中、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て外観をすっきりとさせた階段が提案されている（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。
【０００４】
【特許文献１】
実公平４−２１３８９号公報（第１−４頁、第１−４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の階段は、その側枠が手摺あるいは手摺支柱としての役割を果たすことになるが、その構造上、この側枠を省略することができないため、手摺や手摺支柱を不要とする階段には不向きである。例えば、前記の階段を壁面に沿って構築すると、その側枠が壁面のすぐ脇に重複することになるため、煩雑な印象を与えてしまう。また、前記の階段は、本来自由にデザインすることができる手摺部分が、構造体たる側枠で形成されているが故に、当該手摺部分の形態を自由にデザインすることができないといった問題もある。
【０００６】
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、左右の側枠の上弦材に沿って手摺を配置する構成であり、上弦材同士を連結することが不可能であるため、階段全体の強度向上には限界がある。また、屈曲部を形成するためには、曲げ加工を要するため当然に加工に手間を要する。
【０００７】
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加工しなければならないため効率よく生産することが難しい。
【０００８】
そこで、本発明は、軽構造で、軽快な印象を与えることができる階段を提供することを課題とし、さらに、強度が高く、かつ、生産・施工効率のよい階段を提供することを課題とする。
【０００９】
【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桁材と、当該両桁材上に配設される複数の踏板とを備える階段であって、前記両桁材の側面が逆ハ字状に対向していることを特徴とする。
【００１０】
かかる階段は、踏板を支持する左右一対の桁材を逆ハ字状に対向させたものであり、両桁材の下辺同士の間隔が上辺同士の間隔よりも小さい。このように左右の桁材を逆ハ字状に対向させると、その外観がすっきりとしたものになり、看者に軽快な印象を与えることができる。また、左右の桁材の側面を鉛直にした場合と比べて、階段下の空間も広くなる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の階段であって、前記両桁材の上下部は、複数のフレーム状の連結材によりそれぞれ連結されていることを特徴とする。
【００１２】
かかる階段によると、左右の桁材が連結材によって連結されて一体になると共に断面台形を形成するので、ねじり剛性および左右方向の曲げ剛性が向上し、階段昇降時に生じるねじれや横揺れを小さくすることができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２に記載の階段であって、前記連結材の全部または一部が、前記両桁材に斜交していることを特徴とする。
【００１４】
かかる階段によると、桁材間にトラスが形成されることになるので、ねじり剛性および左右方向の曲げ剛性がより一層向上し、階段昇降時に生じるねじれや横揺れを格段に小さくすることができる。
【００１５】
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、前記各踏板は、前記両桁材に架設された受け材に支持されていることを特徴とする。
【００１６】
かかる階段によると、左右の桁材が踏板を支持する受け材によって互いに連結されて一体になるので、その左右方向の変位・変形がより一層小さくなる。すなわち、階段全体の左右方向の曲げ剛性が向上するので、階段昇降時の横揺れを大幅に抑制することができる。また、踏板の中央部が受け材によって支持されることになるので、踏板の撓みも小さくなる。この場合、両桁材は、受け材により連結されることになる。これにより受け材が上部の連結材の機能を兼ねることも可能になる。
【００１７】
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、前記各桁材が、平面トラス構造体で形成されていることを特徴とする。
【００１８】
かかる階段は、桁材が平面トラス構造体であるが故に、軽やかで開放感があり、居室内に階段を構築しても圧迫感が無い。また、平面トラス構造体は、溝形鋼やＩ形鋼のような重厚な部材を用いる従来の階段に比べて軽構造なので、施工時の取り扱いが容易になる。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項５に記載の階段であって、前記平面トラス構造体は、上弦材、下弦材およびこれらを互いに連結する複数のラチス材からなり、前記上弦材および下弦材は、長手方向に連設された複数のフレーム材と、隣り合う前記フレーム材の端部同士を連結する節点部材とから構成されており、前記ラチス材は、その一端が前記上弦材を構成する節点部材に接続され、他端が前記下弦材を構成する節点部材に接続されていることを特徴とする。
【００２０】
かかる階段によると、連結するフレーム材の本数を増減させるだけで、上弦材および下弦材の長さを調節することが可能となる。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項６に記載の階段であって、前記節点部材の側面には、複数の連結溝が形成されており、前記フレーム材およびラチス材の両端には、前記連結溝に嵌合可能な接続端部が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
かかる階段によると、フレーム材の接続端部、あるいは、ラチス材の接続端部を節点部材の側面に形成された連結溝に嵌合するだけで平面トラス構造体を組み立てることができるので、施工性、生産性が向上する。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項７に記載の階段であって、前記平面トラス構造体を階段勾配で傾斜する平面に投影したときに、前記フレーム材と前記ラチス材とのなす角が４５度であり、かつ、前記節点部材に形成された複数の連結溝のうち、前記フレーム材の接続端部が嵌合される連結溝と前記ラチス材の接続端部が嵌合される連結溝とのなす角が４５度であることを特徴とする。
【００２４】
かかる階段によると、上弦材を構成する節点部材の連結溝と下弦材を構成する節点部材の連結溝とを結ぶ直線上にラチス材の軸線が位置することになるので、接続端部の向きを調節する必要がなく、その製作が容易になる。すなわち、ラチス材の接続端部を当該ラチス材の軸線上に形成しておけば、上弦材を構成する節点部材の連結溝と下弦材を構成する節点部材の連結溝とに接続することができる。また、このような規則にしたがって組み立てられた平面トラス構造体は、視覚的にバランスがよく、かつ、力学的なバランスもよい。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の階段であって、前記平面トラス構造体の上弦材または下弦材に沿って、左右方向の平板部分を有する補強材が配置されており、当該補強材が連続する三つ以上の前記節点部材に固定されていることを特徴とする。
【００２６】
かかる階段によると、上弦材または下弦材を構成する複数の節点部材が補強材で一体化されるので、その左右方向の曲げ剛性が向上する。これにより、階段昇降時にその左右方向に発生する水平力による当該階段の揺れが格段に減少する。さらに、連結材や受け材などの軽構造化、あるいは、その本数の削減を図ることができるので、階段全体がすっきりとした外観になる。
【００２７】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の階段であって、前記補強材は、前記上弦材または下弦材の全長に亘って配置されており、前記両トラス構造体が、少なくともその上下の端部において前記上弦材または下弦材に斜交する連結材で互いに連結されていることを特徴とする。
【００２８】
かかる階段によると、少なくとも平面トラス構造体の端部においてその左右方向の曲げ剛性が向上するので、階段昇降時に立体トラス構造体に発生するねじれや横揺れを大幅に抑制することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、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。
【００３０】
＜第一の実施形態＞
（全体構成）
本発明の第一の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桁材たる平面トラス構造体（以下、「トラス構造体」という）１０，１０と、このトラス構造体１０，１０上に所定の間隔をあけて配設された複数の受け材３０と、各受け材３０に支持された踏板４０とを備えて構成されている。また、本実施形態に係るトラス構造体１０は、その上端に取り付けられた上支承体５０を介して階上の階段取付部Ｆ２に固定されており、下端に取り付けられた下支承体６０，６０を介して階下の階段取付部Ｆ１に固定されている。
【００３１】
（トラス構造体）
トラス構造体１０は、図２に示すように、いわゆるワーレントラスであり、上弦材１０Ａ、下弦材１０Ｂおよびこれらを互いに連結する複数のラチス材３と、上弦材１０Ａに沿って配置された補強材４とを備えて構成されている。
【００３２】
また、図３および図４に示すように、トラス構造体１０は、その側面（トラス面）が鉛直面に対して所定の角度で傾斜しており、上弦材１０Ａが下弦材１０Ｂよりも外側に位置している。言い換えると、左右のトラス構造体１０，１０は、その側面が逆ハ字状に対向しており、その下辺（下弦材１０Ｂ）同士の間隔が、上辺（上弦材１０Ａ）同士の間隔よりも小さくなっている。
【００３３】
また、図３および図４に示すように、左右のトラス構造体１０，１０は、複数のフレーム状の連結材２０により連結されて一体にされている。なお、以下では、複数の連結材２０のうち、上弦材１０Ａ，１０Ａ（すなわち、両桁材の上部同士）を連結するものを「上弦連結材２１」といい、下弦材１０Ｂ，１０Ｂ（すなわち、両桁材の下部同士）を連結するものを「下弦連結材２２」ということがある。
【００３４】
上弦材１０Ａは、図５に示すように、長手方向に連設された複数のフレーム材１と、長手方向に隣り合うフレーム材１，１の端部同士を連結する節点部材２Ａ（以下、「ハブ２Ａ」という）とから構成されている。すなわち、上弦材１０Ａは、ハブ２Ａにより連結された複数のフレーム材１により構成されている。
【００３５】
同様に、下弦材１０Ｂは、長手方向に連設された複数のフレーム材１と、長手方向に隣り合うフレーム材１，１の端部同士を連結する節点部材２Ｂ（以下、「ハブ２Ｂ」という）とから構成されている。
【００３６】
フレーム材１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）（ｂ）（ｃ）に示すように、その両端に偏平状の接続端部１ａを有している。なお、図６（ｂ）は（ａ）のＸ３矢視図（側面図）であり、図６（ｃ）は（ａ）のＸ４矢視図（上面図）である。
【００３７】
フレーム材１の接続端部１ａは、中空押出形材の両端をプレス加工などにより押し潰すことにより形成される。また、図６（ｂ）に示すように、接続端部１ａの先端には、フレーム材１の軸線に直交する方向に凹凸１ｂが形成されており、後記するハブ２の連結溝２ａ（図７参照）に嵌合可能である。なお、接続端部１ａは、ハブ２Ａ，２Ｂの軸線方向に長い偏平状に形成されていることから（図７参照）、ハブ２Ａ，２Ｂの軸線方向の外力に対しては、強度的に強いジョイント構造が形成される。
【００３８】
また、図６（ｃ）に示すように、接続端部１ａの先端部分は、フレーム材１の軸線上に位置している。このようにすると、フレーム材１をハブ２に接続したときに、長手方向に隣り合うハブ２，２の中心を結ぶ直線とフレーム材１の軸線とが一致することになる。
【００３９】
ハブ２Ａ，２Ｂは、図５に示すように、どちらも円柱形状を呈しており、その外周面には複数の連結溝２ａ（図７参照）がその軸線方向に沿って形成されている。また、ハブ２Ａ，２Ｂの中心には、ボルト挿通孔２ｂ（図７参照）が形成されている。ハブ２Ａ，２Ｂは、アルミニウム合金製の押出形材からなり、連結溝２ａおよびボルト挿通孔２ｂ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、ハブ２Ａ，２Ｂは、鋳造により製作してもよい。また、ハブ２Ａ，２Ｂの形状も図示のものに限定されることはなく、角柱形状その他の形状にしても差し支えない。
【００４０】
なお、本実施形態では、下弦材１０Ｂを構成するハブ２Ｂについては、８つの連結溝２ａが４５度ピッチで放射状に形成されているが（図８参照）、上弦材１０Ａを構成するハブ２Ａについては、フレーム材１、ラチス材３および上弦連結材２１が接続される方向にのみ連結溝が形成されている（図１０参照）。このようにすると、不必要な連結溝が露出することがないので、後記する溝埋部材２ｅ（図７参照）が不要になり、すっきりとした外観になる。
【００４１】
なお、本実施形態では、上弦材１０Ａを構成するハブ２Ａと下弦材１０Ｂを構成するハブ２Ｂとを区別しない場合には、「ハブ２」と称することとする。また、図７および図８は、ハブ２Ｂを示す図であるが、「ハブ２（２Ａ）」を説明する場合にも適宜参照することとする。
【００４２】
ハブ２の連結溝２ａは、図８に示すように、フレーム材１の接続端部１ａの先端部分と同一の断面形状を有しており、接続端部１ａが嵌合可能である。また、連結溝２ａの内壁面には、接続端部１ａの凹凸１ｂと係合する凹凸が形成されている。複数の連結溝２ａは、ボルト挿通孔２ｂを中心として放射状に形成されており、フレーム材１の接続端部１ａが嵌合される連結溝２ａとラチス材３の接続端部３ａが嵌合される連結溝２ａとのなす角（中心角）は、４５度である。
【００４３】
また、図７に示すように、複数の連結溝２ａのうち、フレーム材１、ラチス材３または下弦連結材２２のいずれも接続されないものには、連結溝２ａと同一の寸法・形状を有する溝埋部材２ｅを挿入する。また、本実施形態では、ハブ２の連結溝２ａの長さをラチス材３の接続端部３ａの長さ（幅）に合わせてあるので、フレーム材１をハブ２の下端まで挿入すると、その上方には隙間が生じる。この場合には、フレーム材１の接続端部１ａの上方に溝埋部材２ｆを挿入して、フレーム材１の接続位置がずれないようにする。
【００４４】
フレーム材１をハブ２に接続する場合には、図７に示すように、フレーム材１の接続端部１ａに形成された凹凸１ｂをハブ２の上面側（あるいは下面側）から連結溝２ａに嵌合すればよい。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２ａと接続端部１ａとの間に生じる微細な隙間を埋めるべく、連結溝２ａに接着剤などを流し込んでもよい。
【００４５】
フレーム材１の接続端部１ａをハブ２の連結溝２ａに嵌合させると、図８に示すように、連結溝２ａと接続端部１ａの各々に形成した凹凸が互いに係合するので、フレーム材１がその軸線方向へ抜け出すことはない。
【００４６】
また、図７に示すように、下弦材１０Ｂを構成するハブ２Ｂの上下面には、フレーム材１およびラチス材３の抜け出しを防止するためのワッシャ２ｄが取り付けられる。ワッシャ２ｄは、ハブ２Ｂのボルト挿通孔２ｂに挿通されるネジ棒Ｂ１とナットＮ１により固定される。さらに、ハブ２Ｂの上下面には、ネジ棒Ｂ１およびナットＮ１を覆い隠すためのキャップ２ｃが取り付けられる。
【００４７】
一方、上弦材１０Ａを構成するハブ２Ａには、図１１に示すように、上面に補強材４が取り付けられるので、下面にのみワッシャ２ｄを取り付ける。
【００４８】
なお、図２および図３に示すように、ハブ２は、その上下面が階段勾配で傾斜するように配置されている。すなわち、ハブ２の軸線は、階段勾配で傾斜する平面（左右の上弦材１０Ａ，１０Ａがなす平面）に直交する。
【００４９】
ラチス材３は、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９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、その両端に偏平状の接続端部３ａを有している。なお、図９（ｂ）はラチス材の側面図であり、図９（ｃ）は上面図である。
【００５０】
ラチス材３の接続端部３ａには、その先端に凹凸３ｂが形成されているが、図９（ｂ）に示すように、その方向は、ラチス材３の軸線に対して角度α（以下、コイン角αとする）をなす方向である。これにより、ラチス材３は、その軸線がハブ２の軸線に対してコイン角αだけ傾斜した状態でハブ２Ａ，２Ｂに接続される。なお、図８に示すように、接続端部３ａの断面形状は、フレーム材１の接続端部１ａの断面形状と同一であり、ハブ２の連結溝２ａに嵌合可能である。
【００５１】
また、図９（ｃ）に示すように、ラチス材３の接続端部３ａの先端部分は、ラチス材３の軸線上に位置している。このようにすると、ラチス材３をハブ２Ａ，２Ｂに接続したときに、ハブ２Ａの中心とハブ２Ｂの中心とを結ぶ直線がラチス材３の軸線と一致することになる。
【００５２】
また、図１０に示すように、ラチス材３は、その一端が上弦材１０Ａを構成するハブ２Ａに接続され、他端がハブ２Ｂに接続される。このとき、ラチス材３の接続端部３ａの凹凸３ｂは、フレーム材１の接続端部１ａが嵌合される連結溝２ａの隣りに位置する連結溝２ａに嵌合される（図８参照）。なお、図１０は、トラス構造体１０を階段勾配で傾斜する平面に投影した図である（図２のＸ２−Ｘ２矢視図）。
【００５３】
このようにすると、トラス構造体１０を階段勾配で傾斜する平面に投影したときに、フレーム材１とラチス材３とのなす角が４５度になる。また、このような規則にしたがって組み立てられた平面トラス構造体は、視覚的にバランスがよく、かつ、力学的なバランスもよい。
【００５４】
補強材４は、フレーム材１とハブ２Ａとの接合部の弱軸方向（左右方向）の強度を補強するものであり、図３に示すように、上弦材１０Ａの全長と同じ長さを有するアルミニウム合金製の押出形材からなり、上弦材１０Ａを構成している総てのハブ２Ａに対して固定されている。また、図４に示すように、本実施形態に係る補強材４は、ハブ２Ａの上面に当接する平板部４ａと、平板部４ａの側縁から垂下する側板部４ｂとを備えて構成されており、断面Ｌ字形状を呈している。すなわち、補強材４は、左右方向の平板部分（平板部４ａ）を有している。なお、補強材４の平板部４ａには、ハブ２Ａの設置間隔に合わせて複数のボルト挿通孔が穿設されており、ネジ棒Ｂ１（図１１参照）が挿通される。
【００５５】
このような形状の補強材４は、その上下方向（板厚方向）の剛性は必ずしも高くないが、左右方向（幅方向）の剛性が大きいので、上弦材１０Ａの弱軸方向（左右方向）の剛性を十分に向上させることができる。なお、側板部４ｂにより、フレーム材１と平板部４ａとの間に生じる隙間が覆い隠される。
【００５６】
補強材４をハブ２Ａの上面に固定するには、図４に示すように、ハブ２Ａの上面に補強材４を載置し、さらに、図１１に示すように、補強材４の上面に受け材３０を載置したうえで、ネジ棒Ｂ１をハブ２Ａの下面から補強材４を貫通して受け材３０の内部にまで挿通し、ネジ棒Ｂ１の両端をナットＮ１，Ｎ１で締結すればよい。このようにすると、補強材４は、ハブ２Ａの上面と受け材３０の取付面３０ｂとに挟持された状態で固定されることになる。
【００５７】
このようにして上弦材１０Ａを構成する複数のハブ２Ａを補強材４で一体化すると、その左右方向の曲げ剛性が向上するので、階段昇降時の横揺れが格段に小さくなる。
【００５８】
なお、本実施形態では、総てのハブ２Ａを補強材４で一体にしたが、少なくとも連続する三つのハブ２Ａを補強材４で一体にすれば、少なくともその中間のハブ２Ａについては、その軸線周りに回転する方向に対して補強されるので、上弦材１０Ａの左右方向の曲げ剛性が向上し、左右方向の変形が抑制されることになる。
【００５９】
また、補強材４は、上弦材１０Ａの全長にわたって配設することが好ましいが、複数の短尺材を連設して補強材４を構成してもよい。この場合、各短尺材を連続する三つ以上のハブ２に固定するとともに、長手方向に隣り合う短尺材の端部同士をハブ２上で重複させることが好ましく、さらには連続する二つのハブ２上で重複させることがより好ましい。例えば、上弦材１０Ａが１３個のハブ２Ａと１２本のフレーム材１で構成されている場合（図２参照）であって、補強材４を二本の短尺材で構成するときは、一方の短尺材を連続する７個のハブ２Ａに固定可能な長さに形成し、下から７個のハブ２Ａに固定するとともに、他方の短尺材を連続する８個のハブ２Ａに固定可能な長さに形成し、上から８個のハブ２Ａに固定すると、短尺材の端部同士が連続する二つのハブ２Ａ上で重複することになる。このようにすると、複数の短尺材で補強材４を構成しても、一本の長尺材で補強材４を構成したのと同等の補強効果を得ることができる。
【００６０】
なお、補強材４の形状は、図４に示すものに限定されることはない。例えば、図示は省略するが、下面が開口する断面溝形の形材で補強材４を構成してもよい。
【００６１】
また、本実施形態に係る補強材４は、上弦材１０Ａの左右方向の剛性を向上させることを主目的としたものであるが、例えば、図示は省略するが、中空部を備える形材や肉厚の厚い形材を補強材４とすれば、上弦材１０Ａの上下方向の剛性を向上させることもできる。
【００６２】
なお、図示は省略するが、下弦材１０Ｂに沿って前記した補強材４と同様の補強材を配置し、当該補強材を連続する三つ以上のハブ２Ｂに固定してもよい。このようにすると、下弦材１０Ｂの弱軸方向（左右方向）の曲げ剛性を向上させることができる。
【００６３】
また、本実施形態のごとく上弦材１０Ａの全長におよぶ長さを有する補強材４を用いれば、トラス構造体１０がその全長にわたって補強されるので、例えば、連結材２０および受け材３０を軽構造にすることが可能であり、さらには、上弦連結材２１を省略することも可能である。なお、上弦連結材２１を省略した場合には、左右のトラス構造体１０は、受け材３０によって互いに連結されることになる。
【００６４】
（連結材）
連結材２０（上弦連結材２１および下弦連結材２２）は、図３に示すように、左右のトラス構造体１０，１０を連結してこれらを一体にするためのものであり、その一端が一方のトラス構造体１０のハブ２に接続され、他端が他方のトラス構造体１０のハブ２に接続されている。なお、連結材２０が接続される左右のハブ２，２は、同じ高さに位置している。
【００６５】
連結材２０は、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すフレーム材１と同様に、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、その両端に偏平状の接続端部を有している。また、この接続端部の先端には、フレーム材１の接続端部１ａと同一断面形状の凹凸が形成されており、ハブ２の連結溝２ａに嵌合可能である。
【００６６】
このように、左右のトラス構造体１０，１０のハブ２，２を連結材２０で連結すると、左右のトラス構造体１０，１０と上弦連結材２１および下弦連結材２２とで階段の傾斜方向にみて台形状の構造体が形成される為ねじり方向の強度、左右方向の強度、曲げ方向の強度が向上する。
【００６７】
なお、図３に示すように、左右のトラス構造体１０，１０が逆ハ字状に対向することから、上弦連結材２１の方が、下弦連結材２２よりも長さ寸法が大きくなる。また、上弦連結材２１は、上弦材１０Ａに直交しており、下弦連結材２２は、下弦材１０Ｂに直交している。
【００６８】
（受け材）
受け材３０は、アルミニウム合金製の中空押出形材からなり、図１１に示すように、階段勾配で傾斜して補強材４の上面に当接する取付面３０ｂと、踏板４０が載置される踏板支持面３０ａとを有し、ハブ２Ａの下側から挿入したネジ棒Ｂ１をナットＮ１で締結することにより補強材４の上面に固定される。また、取付面３０ｂが踏板支持面３０ａに対して階段勾配で傾斜している。つまり、受け材３０を補強材４の上面に取り付けると、その踏板支持面３０ａが水平になる。
【００６９】
受け材３０の内側には、受け材３０を固定するためのナットＮ１を収容するナットポケット３０ｃ、踏板４０を固定するためのナットＮ２を収容するナットポケット３０ｄ、図示しない手摺支柱を固定するためのナットを収容するナットポケット３０ｅおよび受け材３０の端面の開口部を塞ぐ蓋材３１（図１４参照）を取り付けるためのビスが螺入されるビスホール３０ｆが押出方向に連続して形成されている。また、踏板支持面３０ａの中央に形成された凹部３０ｇは、図示しない手摺支柱を固定するために利用される。
【００７０】
また、本実施形態では、図４に示すように、左右のトラス構造体１０，１０が受け材３０によっても互いに連結されることになる。なお、受け材３０を構造材とみなす場合には、上弦連結材２１を省略あるいは軽構造化することができる。
【００７１】
さらに、受け材３０により踏板４０の中央部分が幅広く支持されるので、踏板４０に生じる撓みが小さくなる。
【００７２】
（踏板）
踏板４０は、木製や金属製などの板材からなり、図１１に示すように、受け材３０の踏板支持面３０ａ上に支持固定される。踏板４０には、受け材３０のナットポケット３０ｄ，３０ｄに対応する位置にボルト挿通孔が形成されており、踏板４０の上側から挿入したボルトＢ２をナットポケット３０ｄに装填したナットＮ２で締結することにより固定される。
【００７３】
なお、踏板４０の側端を壁面Ｗ（図１参照）に固定すれば、踏板４０の安定性がより一層向上する。
【００７４】
（上支承体、下支承体）
上支承体５０は、図１２（ａ）に示すように、上階側の階段取付部Ｆ２に固定されるベース部材５０Ａと、トラス構造体１０の上端に位置するハブ２Ａに固定されるジョイント部材５０Ｂとを備えて構成されている。また、ジョイント部材５０Ｂは、水平軸５０Ｃを介してベース部材５０Ａと連結されており、この水平軸５０Ｃを中心に回動可能である。なお、本実施形態に係る水平軸５０Ｃは、ボルトＢ３とナットＮ３とで構成されている。
【００７５】
ベース部材５０Ａは、アルミニウム合金製の押出形材を加工して形成され、図１２（ａ）に示すように、階段取付部Ｆ２に当接する板材からなる固定部５１と、この固定部５１の中央に垂設された一対の板材からなる支持部５２とを備えている。また、固定部５１には、合計四つの取付孔５１ａが穿設されており、支持部５２には、その略中央に挿通孔５２ａが穿設されている。なお、ベース部材５０Ａは、鋳造により製作してもよい。
【００７６】
ジョイント部材５０Ｂは、アルミニウム合金製の板材からなり、ベース部材５０Ａの支持部５２に連結される揺動部５５と、ハブ２の連結溝２ａに嵌合される偏平状の接続端部５５ａとを有する。揺動部５５は、ベース部材５０Ａの支持部５２を構成する一対の板材間に挿入可能な厚さに形成されており、その略中央部分には、水平軸５０Ｃを構成するボルトＢ３の軸部が挿通される挿通孔５５ｂが穿設されている。また、接続端部５５ａは、ハブ２の連結溝２ａ（図８参照）の内壁に形成された凹凸に係合する凹凸が形成されている。すなわち、接続端部５５ａは、連結溝２ａと等しい断面形状に形成されている。
【００７７】
ベース部材５０Ａとジョイント部材５０Ｂとを連結するには、ベース部材５０Ａの支持部５２にジョイント部材５０Ｂの揺動部５５を挿入し、ベース部材５０Ａの支持部５２に形成された挿通孔５２ａとジョイント部材５０Ｂの揺動部５５に形成された挿通孔５５ｂの位置を合わせたうえで、支持部５２の挿通孔５２ａおよび揺動部５５の挿通孔５５ｂにボルトＢ３を挿通し、このボルトＢ３をナットＮ３で締結すればよい。ジョイント部材５０Ｂは水平軸５０Ｃを中心に回動自在である。
【００７８】
下支承体６０は、図１３（ａ）に示すように、下階側の階段取付部Ｆ１に固定されるベース部材６０Ａと、トラス構造体１０の下端に位置するハブ２（ハブ２Ａ，２Ｂ）に固定されるジョイント部材６０Ｂとを備えて構成されている。また、ジョイント部材６０Ｂは、水平軸６０Ｃを介してベース部材６０Ａに連結され、この水平軸６０Ｃを中心に回動可能である。なお、本実施形態に係る水平軸６０Ｃは、ボルトＢ４およびナットＮ４で構成されている。
【００７９】
ベース部材６０Ａは、アルミニウム合金製の押出形材を加工して形成され、図１３（ａ）に示すように、階段取付部Ｆ１に当接する板材からなる固定部６１と、この固定部６１の中央に垂設された一対の板材からなる支持部６２とを備えている。また、固定部６１には、支持部６２を挟んで一対の取付孔６１ａ，６１ａが穿設されており、支持部６２には、その略中央に挿通孔６２ａが穿設されている。なお、ベース部材６０Ａは、鋳造により製作してもよい。
【００８０】
ジョイント部材６０Ｂは、アルミニウム合金製の押出形材からなり、図１３（ａ）に示すように、ハブ２の下面に当接する当接部６５と、この当接部６５の端縁に垂設された一対の板材からなる揺動部６６とを有する。揺動部６６は、ベース部材６０Ａの支持部６２に外挿可能であり、その先端部分には、水平軸６０Ｃを構成するボルトＢ４の軸部が挿通される挿通孔６６ａが穿設されている。
【００８１】
ベース部材６０Ａとジョイント部材６０Ｂとを連結するには、図１３（ａ）に示すように、ベース部材６０Ａの支持部６２を構成する一対の板材間にスペーサ６７を挿入したうえで、ベース部材６０Ａの支持部６２にジョイント部材６０Ｂの揺動部６６を外挿し、ベース部材６０Ａの支持部６２に形成された挿通孔６２ａとジョイント部材６０Ｂの揺動部６６に形成された挿通孔６６ａの位置を合わせた後に、支持部６２の挿通孔６２ａおよび揺動部６６の挿通孔６６ａにボルトＢ４を挿通し、このボルトＢ４をナットＮ４で締結すればよい。
【００８２】
（階段の構築手順）
次に、第一の実施形態に係る階段の構築手順を説明する。
【００８３】
図５に示すように、まず、複数のフレーム材１およびラチス材３をハブ２Ａ，２Ｂで連結して左右一対のトラス構造体１０，１０を形成し、これらを逆ハ字状に対向させたうえで、左右の上弦材１０Ａ，１０Ａ同士を上弦連結材２１で連結し、左右の下弦材１０Ｂ，１０Ｂ同士を下弦連結材２２で互いに連結する。
【００８４】
続いて、図７に示すように、ハブ２Ｂの連結溝２ａに必要に応じて溝埋部材２ｅ，２ｆを挿入するとともに、ハブ２Ｂのボルト挿通孔２ｂにネジ棒Ｂ１を挿通し、ハブ２Ｂの上下面に抜止め用のワッシャ２ｄを配置したうえで、ネジ棒Ｂ１の両端をナットＮ１，Ｎ１で締結する。これにより、フレーム材１等のハブ２Ｂの軸線方向（図７の上下方向）への抜け出しが阻止されることになる。また、ハブ２の上面および下面に化粧用のキャップ２ｃを取り付け、ネジ棒Ｂ１およびナットＮ１を覆い隠す。
【００８５】
なお、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、下弦材１０Ｂの下端に位置するハブ２Ｂには、その下面に下支承体６０のジョイント部材６０Ｂを取り付ける。
【００８６】
次に、図３に示すように、上弦材１０Ａに沿って補強材４を配置するとともに、ハブ２Ａの位置において補強材４の上面に受け材３０（図１１参照）を載置する。なお、図１２（ａ）に示すように、上弦材１０Ａの上端に位置するハブ２Ａには、その連結溝２ａに上支承体５０のジョイント部材５０Ｂの接続端部５５ａを嵌合させておく。
【００８７】
そして、図１１に示すように、ハブ２Ａの下面にワッシャ２ｄを配置したうえで、ハブ２Ａのボルト挿通孔２ｂにその下面側からネジ棒Ｂ１を挿通し、ネジ棒Ｂ１の両端をナットＮ１，Ｎ１で締結する。これにより、補強材４および受け材３０がハブ２Ａに固定され、フレーム材１等のハブ２Ｂの軸線方向（図７の上下方向）への抜け出しが阻止される。また、ハブ２の上面および下面に化粧用のキャップ２ｃを取り付け、ネジ棒Ｂ１およびナットＮ１を覆い隠す。
【００８８】
なお、上弦材１０Ａの下端に位置するハブ２Ａには、その下面にジョイント部材６０Ｂ（図１３（ａ）（ｂ）参照）を取り付ける。
【００８９】
次に、図１４に示すように、階段取付部Ｆ１，Ｆ２の所定の位置に上支承体５０のベース部材５０Ａおよび下支承体６０のベース部材６０Ａを固定したうえで、上弦連結材２１および下弦連結材２２で一体にされた左右のトラス構造体１０，１０を階段取付部Ｆ１，Ｆ２間に架設する。このとき、上支承体５０のベース部材５０Ａとジョイント部材５０Ｂとを先に連結し、水平軸５０Ｃ（図１２（ａ）（ｂ）参照）を中心として、一体にされたトラス構造体１０，１０を上下に旋回させつつ下支承体６０のベース部材６０Ａとジョイント部材６０Ｂとの位置決めを行うと架設作業が容易になる。
【００９０】
最後に、図１４に示すように、受け材３０の踏板支持面３０ａの上面に踏板４０を固定し、さらに、必要に応じて手摺７０（図１および図２参照）を取り付けて階段の構築が完了する。
【００９１】
なお、左右のトラス構造体１０，１０を別々に形成した後に、これらを互いに連結した組立手順を例示したが、このような組立手順に限定されることはなく、適宜変更しても差し支えない。図１０を参照して例示すると、例えば、二条の下弦材１０Ｂを複数本の下弦連結材２２で互いに連結して梯子状のユニットを形成し、一のハブ２Ｂに二本のラチス材３，３を接続し、その後、隣接するラチス材３，３の上端同士をハブ２Ａで連結するとともに、軸方向に隣接するハブ２Ａ，２Ａにフレーム材１を接続し、軸直角方向に隣接するハブ２Ａ，２Ａを上弦連結材２１で連結すると、左右のトラス構造体１０，１０が同時に組み立てられることになる。
【００９２】
以上、本実施形態に係る階段によると、左右のトラス構造体１０，１０の側面（トラス面）を逆ハ字状に対向させたので、その外観がすっきりとしたものになり、看者に軽快な印象を与えることができる。さらに、トラスであるが故に、軽やかで開放感があり、かつ、必要以上に光を妨げることもないので、圧迫感のない明るく清潔な居室内空間を創出することができる。また、左右のトラス構造体の側面を鉛直にした場合と比べて、階段下の空間も広くなる。
【００９３】
しかも、トラス構造体１０を強度の割に軽量なアルミニウム合金製としたので、溝形鋼やＩ形鋼のような重厚な部材を用いる従来の階段に比べて軽構造である。このため、既往の木造住宅の床面構造にそのまま適用することができる。また、軽量であるが故に施工時の取り扱いが容易になるという利点もある。
【００９４】
また、トラス構造体１０，１０上に複数の踏板４０が配設される構成であるため（図１および図２参照）、トラス構造体１０が踏板４０の上方に位置することがない。すなわち、手摺部分のデザインがトラス構造体１０の存在によって制限されることがない。
【００９５】
さらに、異なる長さのトラス構造体１０を製造するには、フレーム材１やラチス材３の本数を増減させるだけでよい。すなわち、階段の長さが異なる場合であっても、トラス構造体１０を構成する各部材を共通して使用することができるので、大量生産に適している。
【００９６】
加えて、トラス構造体１０を組み立てる場合は、所定の寸法・形状に形成された各部材を適宜嵌合あるいはボルト接合するだけでよく、特別な工具や溶接も必要としないので、生産効率も高い。
【００９７】
また、左右のトラス構造体１０，１０、上弦連結材２１、下弦連結材２２および受け材３０を工場等で予め一体にしておくことで、現場での作業時間を短縮することができる。また、これらを一体化しても従来の溝形鋼やＩ形鋼などを側桁とする階段と比較して、非常に軽量なので、設置作業は容易である。なお、必要に応じて、踏板４０や手摺７０を予め一体化しておいてもよい。
【００９８】
また、トラス構造体１０は、その上弦材１０Ａを構成する複数のハブ２Ａが補強材４で一体にされているので、その左右方向（弱軸方向）の曲げ剛性が非常に高く、階段昇降時の横揺れが格段に小さい。
【００９９】
また、左右のトラス構造体１０，１０が連結材２０（上弦連結材２１および下弦連結材２２）により断面台形の構造として一体化されているので（図３および図４参照）、各トラス構造体１０の左右方向の曲げ剛性やねじり剛性が向上し、その結果、階段昇降時に階段に発生するねじれや横揺れが大幅に抑制されることになる。
【０１００】
（第二の実施形態）
第二の実施形態に係る階段は、図１５に示すように、左右のトラス構造体１０，１０を連結する複数の連結材２０の一部を上弦材１０Ａに斜交させたものである。なお、以下では、複数の連結材２０のうち、上弦材１０Ａに斜交するものを「上弦連結斜材２３」という。また、第一の実施形態に係る階段の構成要素と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。
【０１０１】
本実施形態では、上弦連結斜材２３は、左右のトラス構造体１０，１０の上端部および下端部にのみ配置されており、その一端が一方のトラス構造体１０のハブ２Ａに接続され、他端が他方のトラス構造体１０の一段上（異なる高さの）のハブ２Ａに接続されている。すなわち、上弦連結斜材２３は、左右の上弦材１０Ａ，１０Ａ（フレーム材１，１）と上弦連結材２１，２１とにより形成される四角形状の枠体の対角線上に配置されており、上弦材１０Ａ，１０Ａおよび上弦連結材２１，２１とともに両トラス構造体１０，１０間にトラスを形成している。
【０１０２】
上弦連結斜材２３は、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、その両端に偏平状の接続端部を有している。また、接続端部の先端には、フレーム材１の接続端部１ａと同一断面形状の凹凸が形成されており、ハブ２Ａの連結溝２ａ（図８参照）に嵌合可能である。
【０１０３】
なお、ハブ２Ａの連結溝２ａが４５度ピッチで形成されているのに対し、上弦連結斜材２３と上弦材１０Ａとのなす角が４５度ではないので、接続端部の先端を軸線に対してβ度だけ折り曲げてある（図１７参照）。
【０１０４】
なお、上弦連結斜材２３とラチス材３とは、同一の連結溝２ａに接続されるため、上弦連結斜材２３が接続されるハブ２Ａ’は、その他のハブ２Ａに比べて長尺である。
【０１０５】
このように、上弦材１０Ａに斜交する上弦連結斜材２３を配置すると、トラス構造体１０の上端部および下端部において、その左右方向の曲げ剛性が向上するので、階段昇降時に立体トラス構造体に発生する横揺れを大幅に抑制することができる。
【０１０６】
なお、図示は省略するが、下弦材１０Ｂに斜交する連結材で左右の下弦材１０Ｂ，１０Ｂを互いに連結してもよい。
【０１０７】
＜第三の実施形態＞
第三の実施形態に係る階段は、図１６および図１７に示すように、左右のトラス構造体１０，１０の上弦材１０Ａ，１０Ａ間に複数の上弦連結斜材２３を連続して配置したものである。なお、第一および第二の実施形態に係る階段の構成要素と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。
【０１０８】
本実施形態では、上弦連結斜材２３は、左右のトラス構造体１０，１０の全面にわたって配置されている。すなわち、左右の上弦材１０Ａ，１０Ａ（フレーム材１，１）と上弦連結材２１，２１とにより形成される複数の枠体の総てに上弦連結斜材２３が配置されている。
【０１０９】
このように、上弦材１０Ａ，１０Ａを上弦連結斜材２３で連結すると、上弦材１０Ａの全長にわたってトラスが形成されることになるので、ねじり剛性および左右方向の曲げ剛性がより一層向上し、階段昇降時に生じるねじれや横揺れを格段に小さくすることができる。
【０１１０】
なお、図示は省略するが、下弦材１０Ｂに斜交する連結材で左右の下弦材１０Ｂ，１０Ｂを互いに連結してもよい。
【０１１１】
また、図示は省略するが、上弦材１０Ａに直交する上弦連結材２１を省き、上弦材１０Ａに斜交する上弦連結斜材２３のみで左右の上弦材１０Ａ，１０Ａを連結してもよい。
【０１１２】
なお、前記した各実施形態では、トラス構造体１０，１０を逆ハ字状に対向させたが、これに限定されることはなく、例えば、板材からなる桁材を逆ハ字状に対向させてもよい。また、板材を台形に組み合わせたもの等、逆台形断面を有する他の構成の構造を利用することもできる。この場合、左右の側板が逆ハ字状に対向する桁材に相当することになる。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明の階段によると、左右の桁材を逆ハ字状に対向させたので、その外観がすっきりとしたものになり、看者に軽快な印象を与えることができる。また、桁材を平面トラス構造体とすると、より一層軽快な印象を与えることができ、さらに階段全体が軽構造になるため施工時の取り扱いが容易になり、施工効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る階段の全体を示す斜視図である。
【図２】同じく側面図である。
【図３】受け材と踏板を省略した図である。
【図４】平面トラス構造体を階段傾斜方向から、受け材および踏板を階段正面方向から見た図であって、図２のＸ１−Ｘ１矢視図ある。
【図５】平面トラス構造体の斜視図である。
【図６】（ａ）はフレーム材を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ３矢視図、（ｃ）は（ａ）のＸ４矢視図である。
【図７】節点部材（ハブ）を説明する斜視図である。
【図８】同じく断面図である。
【図９】（ａ）はラチス材を示す斜視図、（ｂ）はラチス材の側面図、（ｃ）は上面図である。
【図１０】平面トラス構造体を階段勾配で傾斜する平面に投影した図であって、図２のＸ２−Ｘ２矢視図である。
【図１１】受け材および踏板の断面図である。
【図１２】（ａ）は上支承体の分解斜視図、（ｂ）は同じく側面図である。
【図１３】（ａ）は下支承体の分解斜視図、（ｂ）は同じく側面図である。
【図１４】階段の構築手順を説明するための斜視図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態に係る階段を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第三の実施形態に係る階段を示す斜視図である。
【図１７】平面トラス構造体を階段勾配で傾斜する平面に投影した図である。
【符号の説明】
１０      平面トラス構造体（桁材）
１０Ａ    上弦材
１０Ｂ    下弦材
１        フレーム材
１ａ      接続端部
２（２Ａ，２Ｂ）        ハブ（節点部材）
２ａ      連結溝
３        ラチス材
３ａ      接続端部
４        補強材
２０      連結材
２１      上弦連結材
２２      下弦連結材
２３      上弦連結斜材
３０      受け材
４０      踏板
５０      上支承体
６０      下支承体
Ｆ１，Ｆ２      階段取付部
【図１】
2005016041.tif 000003
【図２】
2005016041.tif 000004
【図３】
2005016041.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005016041.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005016041.tif 000009
【図８】
2005016041.tif 000010
【図９】
2005016041.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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