(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
階段の踏面の先端間の距離と同じピッチを有した連続したらせん状に形成され、
平面視及び正面視において中心線に対して２０°〜４０°の傾斜角度で交差して延びていることを特徴とする手すり。
【請求項２】
側面視で最も傾斜角度が大きくなる部分において水平面に対し３０°〜７０°の傾斜角度となるよう、水平方向に延びた部分から階段の下側に延びるように設置されたことを特徴とする請求項１に記載の手すり。
【請求項３】
平面視で中心線に対し通路と反対側に交差する部分が踏面の先端部に、通路側に交差する部分が踏面の基端部にそれぞれ位置し、踏面の中央部から先端側にかけて下降傾斜するように配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の手すり。
【請求項４】
らせん径が４０〜１００ｍｍに形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の手すり。
【請求項５】
円形又は縦長楕円のらせん形に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の手すり。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手すりに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１，２の手すりは、手すり本体が逆方向に湾曲した一対の湾曲部を交互に連続させて形成されている。湾曲部同士の間には、所要の長さの直線部が設けられている。手すり本体は、湾曲部が鈍角の開き角度で湾曲することでなだらかに連続している。
【０００３】
また、特許文献３の手すりは、緩傾斜部分と急傾斜部分とが階段の一段毎に配置されるよう、これらを交互に連続させて構成されている。また、下記の特許文献４の手すりは、らせん部と直線部とを交互に連続させて形成されている。らせん部の手前と後方には、らせんの円形状の一部を直線状にした握り部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０１７８４
【特許文献２】特開２００４−１５６４３７
【特許文献３】実用新案登録第３０６８７７１号
【特許文献４】特開２００５−４８４１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
階段では、下りるときには手すりを掴んで体を支え、上がるときには手すりを掴んで体を引き上げることから、手首が不自然な角度で手すりを掴むと、手首に大きな負担がかかる。しかしながら、特許文献１〜３の手すりでは湾曲部が上下方向にしか湾曲していないので、無理な角度で手すりを握らなければならなかった。また、特許文献４の手すりも、直線部同士が湾曲部で結ばれた形状であることから、直線部に合わせて手首を無理な角度に曲げなければならなかった。このため、従来の手すりは十分に活用されていなかった。
【０００６】
本発明は斯かる課題に鑑みてなされたもので、上記課題を解決できる手すりを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明の手すりは、階段の踏面の先端間の距離と同じピッチを有した連続したらせん状に形成され、平面視及び正面視において中心線に対して２０°〜４０°の傾斜角度で交差して延びていることを特徴とする。
また、本発明は、側面視で最も傾斜角度が大きくなる部分において水平面に対し３０°〜７０°の傾斜角度となるよう、水平方向に延びた部分から階段の下側に延びるように設置されたことを特徴とする。
また、本発明は、平面視で中心線に対し通路と反対側に交差する部分が踏面の先端部に、通路側に交差する部分が踏面の基端部にそれぞれ位置し、踏面の中央部から先端側にかけて下降傾斜するように配置されたことを特徴とする。
また、本発明は、らせん径が４０〜１００ｍｍに形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、円形又は縦長楕円のらせん形に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、階段の踏面の先端間の距離と同じピッチのらせん状の手すりが、平面視及び正面視において中心線に対して２０°〜４０°の角度で交差して延びていることから、手首を自然な角度にして手すりを握ることができ、手すりを十分に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態のらせん形手すりを示す図である。
【図２】図１のらせん形手すりを部分的に拡大して示す図である。
【図３】手すりの握り易さの実験装置の概略図である。
【図４】円筒体を引く実験での握り角度を示す図である。
【図５】円筒体を引く実験での握り角度についての測定結果を示す第１の図である。
【図６】円筒体を引く実験での握り角度についての測定結果を示す第２の図である。
【図７】円筒体を押す実験での握り角度を示す図である。
【図８】円筒体を押す実験での握り角度についての測定結果を示す第１の図である。
【図９】円筒体を押す実験での握り角度についての測定結果を示す第２の図である。
【図１０】らせん形手すりの中心線に対する傾きを示す図である。
【図１１】らせん形手すりのらせん径と傾斜角度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、らせん形手すりを示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は正面図である。図２は、らせん形手すりを部分的に拡大して示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は正面図である。
【００１１】
図１に示すように、らせん形手すり３は、 階段１の左側の壁２に設置されている。らせん形手すり３は、踏面１１の先端間の距離Ｌ３と同じ長さのピッチＰを有し、階段１の下側から見てＳ巻のらせん状に形成されている。
【００１２】
らせん形手すり３は、図１，２に示すように、平面視で中心線に対し壁２側に交差する部分３Ａが踏面１１の先端部に、通路側に交差する部分３Ｂが踏面１１の基端部にそれぞれ位置し、側面視でほぼ水平になる部分３Ｆが踏面１１の中央になるように、そして、踏面１１の先端同士を結んだ線と中心線Ｏとが平行に並ぶように配置されている。らせん形手すり３は、踏面１１の先端部での高さが８５０ｍｍとなるように、図示しない取付金具で壁２に取り付けられて配置されている。
【００１３】
階段１に設置されたらせん形手すり３は、踏面１１の先端部において、平面視及び正面視で中心線に対し傾斜角度θ１＝２０°〜４０°で壁２側に湾曲した後、側面視で水平面に対し０°付近から最も大きな傾斜角度となる傾斜角度θ２＝３０°〜７０°まで傾斜角度を増大させながら下方に湾曲し、階段１の下側に延びている。
【００１４】
本実施形態によれば、上述したように、らせん形手すり３が平面視で中心線に対し壁２側に交差する部分３Ａが踏面１１の先端部に、通路側に交差する部分３Ｂが踏面１１の基端部にそれぞれ位置するように配置され、踏面１１の先端部では平面視及び正面視で中心線に対し傾斜角度θ１＝２０°〜４０°で壁２側に交差して、階段１の下側に湾曲して延びている。このため、階段１を上がるときには、らせん形手すり３の壁２側から通路側に湾曲方向を変える部分３Ｃと部分３Ａとの間に位置した部分３Ｅを握ることで、らせん形手すり３を掴んで身体を引き上げ易くなる。また、階段１を下りるときには、らせん形手すり３の通路側から壁２側に湾曲方向を変える部分３Ｄと部分３Ａとの間に位置して水平箇所を備えた部分３Ｆを握ることで、らせん形手すり３を掴んで身体を支え易くなる。このため、らせん形手すり３を十分に活用することができる。
【００１５】
しかも、らせん形手すり３が、壁２側から通路側に湾曲方向を変える部分３Ｃにおいて、水平面に対する傾斜角度θ２＝３０°〜７０°で階段１の下側に延びるように設置されている。このため、部分３Ａと部分３Ｃとの間に位置した部分３Ｅを握ることで、階段１を上がるときにらせん形手すり３を掴んで身体を引き上げる動作をより容易に行うことができる。また、らせん形手すり３の部分３Ｄと部分３Ａとの間に位置した部分３Ｆに水平箇所が形成され、部分３Ｆをを握ることで滑りにくくなり、体重をかけやすくもなることから、階段１を下りるときにらせん形手すり３を掴んで身体を支える動作をより容易に行うことができる。このため、手すりをより活用することができる。
【００１６】
また、らせん形手すり３の形状が３次元的に湾曲して変化するので、条件に応じた使い易い位置を手のひらとフィットさせて掴むことができ、らせん形手すり３に対して手を滑り難くすることができる。このため、特に握力が弱っている高齢者や障害者に有利である。
【００１７】
しかも、らせん形手すり３は、鉛直方向にのみ湾曲した手すりに比べ、上方から見たときにらせん形手すり３同士が重なって見える部分３が少なく、らせん形手すり３の全景を確認し易いため、安心安全に階段１を下りられる。
【００１８】
なお、らせん形手すり３のらせん形状は円形だけでなく、縦長楕円形とすることも可能である。これにより、上記実施形態と同様の効果を得られ、しかもらせん形手すり３の水平方向の幅を狭くすることができる。このため、らせん形手すり３に手を添えるときの動きを小さくし、階段１の幅員も広く保つことができる。
【００１９】
また、らせん形手すり３のらせん径φｓ（２Ｒ）（図１０，１１参照）は、踏面１１の先端部において、平面視及び正面視で中心線に対し傾斜角度θ１＝２０°〜４０°で壁２側に湾曲し、側面視で水平面に対し最も大きな傾斜角度となる傾斜角度θ２＝３０°〜７０°で下方に湾曲して設置されるよう、階段１の幅員や、階段１の勾配、らせん形手すり３が取り付けられる壁２との距離に応じて定めることができる。
【００２０】
また、上記実施形態では、階段１の右側の壁２にらせん形手すり３が配置されるため、らせん形手すり３が階段１の下側から見てＳ巻のらせん状に形成されていた。しかしながら、らせん形手すり３が左側の壁に配置される場合は、踏面１１の先端側でらせん形手すり３を通路側と反対側に向けて湾曲させるために、階段１の下側から見てＺ巻のらせん状に形成されたらせん形手すり３が用いられる。また、らせん形手すり３は階段１の左右の壁に取り付けられている必要はなく、踏面１１に設置された支柱に取り付けられていてもよい。
【００２１】
また、らせん形手すり３は、階段１を上がるときに部分３Ｅを、階段１を下りるときに部分３Ｆをそれぞれ握れるように設置される。このため、必ずしも、部分３Ａが踏面１１の先端部に、部分３Ｂが踏面１１の基端部に、部分３Ｆが踏面１１の中央部にそれぞれ位置するように配置される必要はなく、踏面１１の先端同士を結んだ線と中心線Ｏとが平行に並ぶように配置される必要もない。
【実施例】
【００２２】
以下、上記実施形態で定めた傾斜角度θ１，θ２の根拠について説明する。
らせん形手すり３の正面視及び平面視での中心線に対する握り角度γ１，側面視での水平面に対する握り角度γ２と、らせん形手すり３の握り易さとの関係を、５人の被験者Ａ〜Ｅで測定した。
【００２３】
測定には、図３に示す実験装置を用いた。この実験装置は、らせん形手すり３の一部を切り出した形状の円筒体に錘を繋げて構成されている。被験者Ａ〜Ｅは、床面から７５０ｍｍの高さから円筒体を下方に押す動作と、床面から８５０ｍｍの高さで円筒体を後方に引く動作を行った。握り易さは、この動作の際の被験者Ａ〜Ｅの上腕二頭筋，上腕三頭筋，円回内筋，腕橈骨筋の筋電位で計測した。
【００２４】
円筒体を引く実験では、図４（ａ）に示すように、円筒体を鉛直方向（中心線の方向）を向いた握り角度γ１＝０°から水平方向を向いた９０°まで、反時計回り方向に１５°ずつ回転させて配置し、各角度γ１で計測を行った。また、図４（ｂ）に示すように、円筒体を水平方向を向いた握り角度γ２＝０°から鉛直方向を向いた９０°まで、時計回り方向に１５°ずつ回転させて配置し、各角度γ２で計測を行った。
【００２５】
円筒体を引く実験での握り角度γ１についての測定結果を図５に示す。図中の横軸は円筒体の握り角度γ１、縦軸は被験者Ａ〜Ｅの上腕二頭筋の筋電位を示している。
【００２６】
図５に示すように、上腕二頭筋の筋電位は、握り角度γ１＝１０°から３０°付近にかけて低下し、３０°付近を超えると上昇する傾向にある。上腕二頭筋は主に引く動作で使用されることから、握り角度γ１＝２０°〜４０°が手すりを引く際に筋肉の負担が少ない握り角度と考えられる。上腕三頭筋，円回内筋，腕橈骨筋の測定結果については、握り角度γ１との関係について傾向を見いだすことができなかった。
【００２７】
図５に示す筋電位の測定結果から、握り角度γ１＝２０°〜４０°が、手すりを引く際の握り角度として好ましいことが明らかになった。
【００２８】
円筒体を引く実験での握り角度γ２についての測定結果を図６に示す。図６（ａ）には円回内筋の測定結果が、図６（ｂ）には腕橈骨筋の測定結果がそれぞれ示されている。図中の横軸は円筒体の握り角度γ２、縦軸は被験者Ａ〜Ｅの筋電位を示している。
【００２９】
図６（ａ）に示すように、円回内筋の筋電位は、握り角度γ２＝０°から１５°付近にかけては低下し、１５°付近からはほぼ横這いで推移する傾向がある。円回内筋は引く動作を行う際の握り動作に使用されることから、握り角度γ２＝１０°以上が小さな握力で引く動作を行える握り角度と考えられる。
【００３０】
図６（ｂ）に示すように、腕橈骨筋の筋電位は、握り角度γ２＝０°から３０°付近にかけては横這い又は低下して推移し、３０°付近を超えると上昇する傾向にある。腕橈骨筋は主に橈屈動作に使用されることから、握り角度γ２＝０°〜３０°の範囲が手すりを引く際に手首に無理がかからない握り角度と考えられる。上腕二頭筋，上腕三頭筋の測定結果については、握り角度γ２との関係について傾向を見いだすことができなかった。
【００３１】
図６に示す筋電位の測定結果から、握り角度γ２＝１０°〜３０°が、手すりを引く際の握り角度として好ましいことが明らかになった。
【００３２】
らせん形手すり３では、踏面１１の先端部において、正面視で中心線に対し傾斜角度θ１＝２０°〜４０°で壁２側に交差して階段１の下側に湾曲して延びており、握り角度γ１＝２０°〜４０°となる箇所が部分３Ｅに形成される。また、側面視では、傾斜角度θ２がほぼ０°の水平部分３Ｆから、最も傾斜角度が大きくなる部分３Ｃで傾斜角度θ２＝３０°〜７０°となるよう階段１の下側に延びており、握り角度γ２＝１０°〜３０°となる箇所が部分３Ｅに形成される。このため、階段を上がる時には、らせん形手すり３の部分３Ａと部分３Ｃとの間に位置した部分３Ｅを掴むことで、自然な握り角度とすることができる。
【００３３】
円筒体を押す実験では、図７（ａ）に示すように、円筒体を前後方向（中心線の方向）を向いた握り角度γ１＝０°から左右方向を向いた９０°まで時計回り方向に、また、−９０°まで反時計回り方向に、それぞれ３０°ずつ回転させて配置し、各角度γ１で計測を行った。また、図７（ｂ）に示すように、握り角度γ１＝０°の位置で、円筒体を水平方向を向いた握り角度γ２＝０°から鉛直方向を向いた９０°まで、時計回り方向に１５°ずつ回転させて配置し、各角度γ２で計測を行った。
【００３４】
円筒体を押す実験での握り角度γ１についての測定結果を図８に示す。図中の横軸は円筒体の握り角度γ１、縦軸は被験者Ａ〜Ｅの円回内筋の筋電位を示している。
【００３５】
図８に示すように、円回内筋の筋電位は、握り角度γ１＝０°〜−９０°の範囲ではほぼ横這いで推移し、０°から９０°にかけては上昇する傾向にある。円回内筋は押す動作を行う際の回内動作に使用されることから、握り角度γ１＝０°〜−９０°が手すりを押す際に手首に無理がかからない握り角度と考えられる。上腕二頭筋，上腕三頭筋，円回内筋，腕橈骨筋の測定結果については、握り角度γ１との関係について傾向を見いだすことができなかった。
【００３６】
図８に示す筋電位の測定結果から、握り角度γ１＝０°〜−９０°が、手すりを押す際の握り角度として好ましいことが明らかになった。
【００３７】
円筒体を押す実験での握り角度γ２についての測定結果を図９に示す。図９（ａ）には円回内筋の測定結果が、図９（ｂ）には腕橈骨筋の測定結果がそれぞれ示されている。図中の横軸は円筒体の握り角度γ２、縦軸は被験者Ａ〜Ｅの筋電位を示している。
【００３８】
図９（ａ）に示すように、円回内筋の筋電位は、握り角度γ２＝０°から６０°付近にかけて横這いで推移しているが、６０°付近を超えると上昇する傾向がある。円回内筋は押す動作を行う際の尺屈動作に使用されることから、握り角度γ２＝０°〜６０°が手すりを押す際に手首に無理がかからない握り角度と考えられる。
【００３９】
図９（ｂ）に示すように、腕橈骨筋の筋電位は、握り角度γ２＝０°から６０°付近にかけては横這いで推移し、６０°付近を超えると大きく上昇する傾向にある。腕橈骨筋は押す動作を行う際の握り動作に使用されることから、握り角度γ２＝０°〜６０°の範囲では、小さな握力で押す動作を行えると考えられる。上腕二頭筋，上腕三頭筋の測定結果については、握り角度γ２との関係について傾向を見いだすことができなかった。
【００４０】
図９に示す筋電位の測定結果から、握り角度γ２＝０°〜６０°が、手すりを押す際の握り角度として好ましいことが明らかになった。また、身体を支えて階段を下がる際に手すりから手を離さずに握り続けられるようにするためにも、握り角度γ２は６０°以下に抑えることが特に望ましい。
【００４１】
らせん形手すり３では、踏面１１の先端部において、平面視で中心線に対し傾斜角度θ１＝２０°〜４０°で壁２側に交差しており、握り角度γ１＝−２０°〜−４０°となる箇所が部分３Ｆに形成される。また、握り角度γ２＝０°〜６０°の箇所が部分３Ｆから３Ｃの間に形成される。このため、らせん形手すり３の部分３Ａと部分３Ｄとの間に位置した部分３Ｆを掴むことで、体を支えやすく、また自然な握り角度とすることができ、また、階段１を下りる際には部分３Ｆから部分３Ｃの近くにかけてを手を離さずに、無理なく握り続けられる。
【００４２】
次に、らせん形手すり３の形状と、傾斜角度θ１，θ２との関係について説明する。
図１０（ａ）に示すように、らせん形手すり３の中心線ＯをＸ軸，上下方向をＹ軸，左右方向をＺ軸とし、Ｙ−Ｚ平面上で中心線Ｏを中心，Ｚ軸を基準としたらせん形手すり３の回転位置をらせん角θとすると、ピッチｐ，らせん半径Ｒのらせん形手すり３のらせん角θでの各軸上での位置Ｘ，Ｙ，Ｚは次の数１〜３の式で表すことができる。
【数１】
0005294350.tif 000002
【数２】
0005294350.tif 000003
【数３】
0005294350.tif 000004
【００４３】
このため、図１０（ｂ）に示すようにＸ−Ｚ平面に投影されたらせん形手すり３の形状は、次の数４の式で表すことができる。
【数４】
0005294350.tif 000005
この式を変形すると、らせんの傾きφ１は、次の数５の式で表すことができる。
【数５】
0005294350.tif 000006
よって、傾斜角度θ１は、次の数６の式で表すことができる。
【数６】
0005294350.tif 000007
【００４４】
また、図１０（ｃ）に示すようにＸ−Ｙ平面に投影されたらせん形手すり３の形状は、次の数７の式で表すことができる。
【数７】
0005294350.tif 000008
この式を変形すると、らせんの傾きφ２は、次の数８の式で表すことができる。
【数８】
0005294350.tif 000009
よって、傾斜角度θ２は、次の数９の式で表すことができる。
【数９】
0005294350.tif 000010
ここで、αは、らせん形手すりの設置角度（階段１の傾斜角度）であり、らせん形手すり３の中心線Ｏの水平面に対する角度と一致する。
【００４５】
図１１は、踏幅Ｌ１＝３２０ｍｍ，蹴上高Ｌ２＝１６０ｍｍでＬ＝３５８mmとなる階段１（図１参照）にピッチp＝３５８mmのらせん形らせん形手すり３を設置したときの、らせん径φｓ（２Ｒ）と傾斜角度θ1ｍａｘ，θ1ｍｉｎ，θ2ｍａｘ，θ2ｍｉｎとの関係を示す。
【００４６】
らせん形手すり３は、正面視及び平面視での中心線Ｏに対する交差箇所（部分Ａ）で傾斜角度γ１が最大になり、側面視での中心線に対する交差箇所（部分Ｃ）傾斜角度θ２が最大になることから、傾斜角度θ1ｍａｘ＝２０°〜３０°，傾斜角度θ2ｍａｘ＝３０°〜７０°でらせん形手すり３が設置されるために定められるらせん径φｓ（２Ｒ）の有効範囲は、図１１に示す点線で挟まれた４０〜１００ｍｍとなる。
【００４７】
階段では、一般的に踏幅Ｌ１＝３２０ｍｍ前後，蹴上高Ｌ２＝１６０ｍｍ前後が採用されており、Ｌ３＝３５８mm程度となることから、らせん径φｓ（２Ｒ）＝４０〜１００ｍｍとすることで、らせん形手すり３を様々な階段に設置することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１              階段
１１            踏面
２              壁
３              らせん形手すり
３Ａ〜３Ｆ      部分
Ｌ１            踏幅
Ｌ２            蹴上高
Ｌ３            踏面の先端間の距離
Ｏ              中心線
Ｐ              ピッチ
φｓ（２R）      らせん径
θ              らせん角
θ１            中心線に対する傾斜角度
θ２            水平面に対する傾斜角度
γ１            鉛直方向に対する握り角度（手首の角度）
γ２            水平方向に対する握り角度（手首の角度）
【図１】
0005294350.tif 000011
【図２】
0005294350.tif 000012
【図３】
0005294350.tif 000013
【図４】
0005294350.tif 000014
【図５】
0005294350.tif 000015
【図６】
0005294350.tif 000016
【図７】
0005294350.tif 000017
【図８】
0005294350.tif 000018
【図９】
0005294350.tif 000019
【図１０】
0005294350.tif 000020
【図１１】
0005294350.tif 000021