木工

自作ベッドの設計方法 ~安全性と強度、費用を考慮したDIY

自作三段ベッドの設計図

さくや(@sakuyakonoha77)です。

DIYでベッドを自作するにあたって、最優先で考えなければならないことは安全性です。万が一にも、自分が作った家具で誰かが怪我をすることがあってはなりません。

そして安全性のほかにも強度費用など、考えなければならないことはたくさんあります。

とは言っても何から考えればいいのか・・と、途方に暮れる方も多いはず。

それは、当然です。それでなにも問題ありません。

誰だって最初は初心者なんです。初心者なんだから、わからなくて当然。

この記事では、そういう方のために、当時初心者だった私がゼロからベッドを作った経験を具体的に紹介します。

何からはじめてよいのかわからないかたは、ぜひ参考にしてみてください。

自作ベッドの強度を試作品で確認

まずは安全性について考えたいところですが、その前にベッドの強度について考えてみます。

そもそも人が乗ってぐらついたり、壊れたりするようなベッドでは使い物にならないからです。安全性以前の問題です。

しかし経験のないDIY初心者にとっては、自分が作る家具がどの程度の強度になるかはわからないもの。想像しようとしても見当もつかないかもしれません。

そういうときは最初から大きなベッドを作るのではなく、まずは小型の試作品を作ってみるのが一番です。

机上の空論を語っても意味はありません。DIYなんですから、手を動かしてみましょう!

試作品で強度を検証

さて、まずは試作品を作るわけですが、目的もなく作ってももったいないです。

そこでお題として、『車用の荷台』を作ってみることにします。

車を持っている方であれば、この荷台を搭載することで積載量を増やすことができる可能性があります。とくにミニバンでは効果が絶大!ぜひ使ってみてください。

車を持っていない方の場合は、まずは小さな子供用ベッドを作ると考えるといいですよ。高さを抑えれば十分に実用的なものを作ることができます。

車用荷台の設計図

試作品の設計図

試作品の設計図

設計図はたとえばこのような感じです。

サイズは好きに変えてもらって構いません。なんなら設計も自由に変えてもらってOKです。

車がある方はお持ちの車に合わせて、子供用ベッドにする場合はお部屋のスペースに合わせて調整してください。

ただし目的を忘れないようにしてください。これを作る目的は、自分で作る家具が実際どの程度の強度になるのかを確かめることです。

余裕があるのなら、組み立ててはバラし、また違う設計で組み立てて・・を繰り返して強度の高い設計を見つけることができるとベストですね。

車用荷台の材料と木取り図

今回使う材料は

  • SPF 2x4材
  • ラワンベニヤ合板、コンパネなど

のみです。

木材のカットのしかたを表した図を『木取り図』と呼びますが、今回の木取り図はこのようになります。

木取り図(参考)

木取り図(参考)

ちょっと無駄の多い取り方なので、気になる方はサイズを調整してみてください。

ベニヤ合板は 1820 x 910 ではなく、910 x 600 くらいのものを使うと安上がりになりそうですね。

全ての材料を購入したとしても、2000円はかからないはずです。

木材カットはホームセンターに任せてしまいましょう

車用荷台を組み立てるための道具

車用荷台を組み立てるために必要な道具はこれだけです。

  • 電動ドライバードリル(インパクトドライバーでも可)
  • ビス(コーススレッド75mmなど)
  • メジャー

電動ドリルドライバーやインパクトドライバーを持っていない方は、ホームセンターでレンタルすることもできます。お近くのホームセンターで確認してみてください。

購入を検討しているけど、どの機種を選べばよいのか・・と迷っているかたのために、私お気に入りのドライバードリルを紹介しておきます。

お気に入りの電動ドリルドライバー

お気に入りのドライバードリル

このリョービの電動ドリルドライバーの良いところは、なんといっても静かなところです!賃貸集合住宅暮らしにとっては、なによりも重要ですよね。

そして繊細な力加減が可能であること、クラッチ機構があるのでやわらかい材料でめり込みすぎるという失敗をしにくいこともメリットです。

一方で2x4材を相手にするときには若干力不足のため、下穴をあけるなどの下準備が必要になるのがデメリットです。

バッテリー式ではなくコンセントにつないで使う有線式なので、バッテリー切れの心配が要らない代わりに取り回しが不便という特徴もあります。

さくや
私はリョービの社員とお話したこともあるんだけど、その社員の方が一番気に入っている道具はこのドライバードリルだったよ
最新式のインパクトドライバーではなくて?
はろ子
さくや
そう。インパクトドライバーの方が儲かるのは間違いないんだけど、自分で使うならドライバードリルが一番いいって力説してたな・・
その社員の方・・それ話しちゃっていいの?
はろ子

これから購入を検討する方は、参考にしてみてください。

車用荷台の組み立て方

実際の組み立て方を紹介したいところですが、組み立てたときの写真が一枚も残っていないので図で説明しますね。

まずは、2x4で二組の脚を作ります。

ベッド試作品(脚)

ベッド試作品(脚)

ここで使うビスは『コーススレッド』がおすすめ。木ネジやタッピングビスよりも接合強度が強、早く打ち込むことができるのが特徴です。

今回の場合は長さ65mm程度あれば十分でしょう。

ビスを打つときは下穴をあけるようにしてください。面倒かもしれませんが、下穴無しの2x4材にビスを打つのはかなり疲れるので、結果的には下穴をあけた方が楽です。

下穴をあける際は下穴錐(したあなきり)を使います。

また、下穴をあける位置がわかりにくいときはこういうアイテムもあります。

2x4材に下穴の位置の印をつけるときにこれがあるとすごく便利です。2x4材にこの道具を当てて、鉛筆で穴の開いている位置をグリグリするだけです。一度使うとやみつきになります(笑

 

さてここまで組み立てたら、次は脚と脚を長めの2x4でつなぎます。

脚と足を連結

脚と足を連結(裏から見た図です)

最後に、細く切ったベニヤ合板を打ち付けて完成です。

ベニヤ合板を打ち付けて完成

ベニヤ合板を打ち付けて完成

ベニヤ合板を打ち付けるときは、もちろん短めのビスで十分です。厚さ12mmの板を打ち付けるのですから、ビスの長さは25mm~30mm程度で十分ですね。

これで、試作品の完成です!

強度を確認

組み立てたら、さっそく自分で乗ってみてください。

ぐらつくでしょうか。それとも、思ったよりしっかりしているでしょうか。

部品同士がしっかり密着していない場合は、ビスの打ち方に問題があります。

下穴を開けないとしっかり締め付けられないことが多いので、下穴をあけるようにしてみてください。

部品同士がしっかり密着しているにもかかわらずぐらつくときは設計に問題があります

といっても、この段階では心配しなくて大丈夫です。設計の問題を見つけるために、試作品を作っているのですから。

体重をかけて揺らしてみて、どこが歪むのか、ガタつくのかを確認しましょう。実際にベッドを作る際にはそのポイントを重点的に補強する必要があります

このようにしてベッドづくりのヒントを得たら、あとは試作品をどうしようと自由です(笑)。子供がいるなら、子どもにあげれば喜んで登って遊びますよ!

ちなみに私はこの試作品の改良を繰り返して車用荷台として使っています。今ではこのような形に落ち着きました。

改良版の荷台

改良版の荷台

安全性と耐久性を考慮した設計

試作品を作って感じがつかめたら、あらためて自作ベッドの設計について考えてみます。

なんといっても子供が使うものです。どんな使い方をするか分かったものじゃありません。特に転落防止については十分に気を付けたいところです。

しかし自分は素人です。素人がどれだけ考えても安心できるわけがありません。

そこで、安全性と耐久性について考えるときは次の二つをガイドラインにしました。

  1. 二段ベッドに関するJIS規格
    ※JIS規格とは、日本の産業製品に関する規格や測定法などが定められた日本の国家規格のこと
  2. 市販されているベッドの設計・寸法

さらに、具体的な設計をするにあたっては以下についても考える必要があります。

  1. 段と段をどうつなぐのか(取り外し可能とするのであれば、その方式)
  2. 上に乗る人間の体重を、どう分散させるか
  3. 全体としてゆがみが発生しないよう、どう補強するか

ここからは上記のポイントを考慮しながら設計のポイントをまとめていきます。

なお、この記事の設計図はすべて『caDIY3D』というDIY専用設計ソフトを使用して作成しています。

caDIY3Dについてはこちらの記事で詳しく紹介していますので、ぜひ読んでみてください。

DIY用設計ソフト
caDIY3D
caDIY3DはDIY初心者にお勧め! ~機能と使い方を詳しく紹介

かんたんに直感的に使えるDIY設計ソフト『caDIY3D』のご紹介です。設計、木取り図作成をものすごく!かんたんにしてくれるソフトです。DIY初心者の方にはもちろん、これまで苦労されてきたベテランの方にもおすすめです。

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転落防止のために気を付けること

うちの子供はとんでもなく寝相が悪いです。朝起きたらありえない場所にいることも珍しくありません。

そんな子供でもベッドから落ちることの無いように気を付ける必要があります。対策として考えられるのは下記二つです。

てすりとはしご

転落防止柵を付ける

どんなベッドもついていますよね。当然必要です。JIS規格によれば

7.b) C 上段の床板上面から手すり上端(最も低い部分)までの高さ200 mm以上

https://kikakurui.com/s/S1104-2004-01.html

とあります。寝ている子供が落ちないよう、手すりの高さは20cm以上必要ということですね。この寸法はマットレスの上面から手すり上端までの距離で考える必要があります。

また、手すりと床板の間の隙間から落ちてしまわないよう、子供の頭が通らない間隔にするようにしました。

はしご用に開ける入り口の大きさは最小限にする

そして前面すべてが手すりでは入れませんので(笑)、手すりの一部を開けてはしごを取り付ける必要があります。

しかし、はしごの幅が大きいと入り口から子供が落ちないかが心配でした。入り口の幅についてはJIS規格には特に記載はないのですが、はしごの幅についてはJIS規格に

7.b) H はしごの踏み板の長さ 250mm以上

https://kikakurui.com/s/S1104-2004-01.html

と記載されていました。実際は25㎝では狭すぎるので、市販のベッドを参考に寸法を決めることにします。

段と段のつなぎ方

三つのベッドを縦に連結する方法は、家具メーカーであれば金具一択でしょう。しかし私たちは素人なので、金具を扱うスキルはありません。

連結する際には次の三点を実現したいところです。

  • 素人でも可能な方法(金具埋め込みとかは難易度が高い)
  • 十分な強度が得られる方法
  • 引っ越しやセパレートを想定して、分解可能な方法

だいぶ贅沢な要求になっていますが(笑)、DIYではあきらめる必要はありません。やりたいことを、やれるように頭をひねりましょう。

いろいろ考えた結果、縦の短い柱は太めのダボで連結し、長い2x4材と1x4材で周りに打ち付けて添え木にする方式にしました。

これなら縦の荷重に強く、横ずれの力にも耐えられます。ダボ継ぎさえできれば難易度も高くありません。

さくや
ダボ継ぎは初めてだと難しそうに思えるけど、大丈夫。実際やってみれば難しくないよ
各段の柱はダボ継ぎする

各段の柱はダボ継ぎする

もしどうしてもダボ継ぎが難しいようであれば、金具を使って補強しても大丈夫です。

なお上の絵では非表示ですが、柱の側面に1x4を打ち付けて横向きの力に耐えられるようにします、

ダボ継ぎのメリットと注意点

ダボ継ぎにするメリットは、接着剤なしで接合できる点です。これならば、もし引っ越しになったとしても分解して再度組み立てることができます。

JIS規格に、参考になる記載もありました。

6 b) 8) 分離式のベッドの場合で上段及び下段の接合部にだぼを使用するときは,だぼの太さは,金属製の場合直径 8 mm 以上,木製の場合直径 12 mm 以上とし,片側のだぼの有効長さは,20 mm 以上なければならない

https://kikakurui.com/s/S1104-2004-01.html

私は金具は使いませんので、木製の場合が当てはまります。ただ、近所のホームセンターを探した限りでは直径12mm以上、長さ40mm以上の木ダボはどこも扱っていませんでした。

仕方がないので直径8mm、長さ50mmのダボで代用することにします。ダボのみでの連結ではなく、側面を木材で補強しますので問題ありません。

床板の設計

子供とはいえ、いずれは大きくなります。たとえそれが何十kgであろうとベッドが壊れては困りますので、ベッドの床板でうまく体重を分散させる必要があります。

JIS規格によると、二段ベッドの床板は以下のような構造を持つ必要があるようです。

6. b) 2) 床板の落下防止構造を備えていなければならない
6. b) 4) 上段の床板は,通気性をもち,かつ,下段に異物などが落下しない構造でなければならない。

https://kikakurui.com/s/S1104-2004-01.html

床板は通気性がなければならない

床板は通気性を持つ必要がある、つまり、すのこや網が最適と言うことです。よく作られている『すのこを利用したベッド』というのは、JIS規格の面から考えても合理的だったようです。

床板は、下に物が落ちない構造でなければならない

『下段に異物などが落下しない構造』というのはすのこと矛盾していますが、マットレスを置く前提ならば問題ないでしょう。もちろん、床板自体が落下しないような構造とする必要があります。

今回作成する床板の構造

今回の場合はすのこの取り外しは必要ではないので、すのこと床板の一体型で設計しました。

床板で体重を分散させる

床板で体重を分散させる

すのこ下の枠組みは2x4材、上に並んでいるすのこはベニヤ合板(厚さ12mm)としています。ベニヤ合板だけでも耐久力がありますが、それを2x4の枠で支えれば完璧です。

すのこの構造は、コストにも影響する

重量に耐えられることが重要なのはもちろんなのですが、ここはコストにも大きく影響する部分です。

たとえば、すのこ板をベニヤ合板とするか、1x4材とするか、桐材とするか・・で、ベッドにかかるコストが大きく変わってきます。

すのこ板は子供の体重を支えられれば良いので、今回はコストを最も抑えられるベニヤ合板を選びました。大人の体重であっても十分に支えることが可能です。

さくや
通気性が一番いいのは桐。桐で作りたいのはやまやまだけど値段が高いからね・・
1x4材なら安いんじゃない?
はろ子
さくや
確かにそうだけど、1x4材は重いからね。重量がすごいことになるよ

子供の体重は複数のすのこで分散され、それが2x4材の外枠に伝わることになります。

分散された体重は柱から床に伝わる

分散された体重は柱から床に伝わる

この構造で懸念となるのは、ベッド全体が斜めに歪んでしまうことです。それを補うために柱の側面には無切断の1x4材、2x4材を打ち付け、さらに周りを取り囲む手すりによって補強します。

具体的な寸法の決め方

ここまで考えたら、あとは具体的なサイズを決めていきます。

部屋を採寸

ベッドの大きさを決めるときは、まずは部屋の寸法を測りましょう。これから作るベッドのサイズとして、最大どこまで大きくできるのかを知っておく必要があります。

部屋の中には、ベッド以外にも様々な家具があるはずです。部屋の形も凸凹があるかもしれません。窓、ドア、クローゼットなどの邪魔にならないようにする必要もあります。

また、ベッドを置いたら当分動かしませんので、今後増えていく家具のことも考慮しておく必要があります。ベッドをどこに置くかを決めたら、ベッドの高さ、長さ、幅をどの程度にするかを決めておきます。

各段の高さ

部屋の採寸をしたら、各段の高さと、床から一段目までの高さも決めていきます。

私はベッド下収納を作るつもりだったので、床から一段目までの高さは市販の収納容器の大きさに合わせて315mmにしています。

なおベッド下収納も自作しました。詳しくはこちらの記事をご覧ください。

部屋の収納力を圧倒的に増やす!ベット下にぴったりの大容量収納ケースの作り方《設計図》

ベッド下を活用したい、でもぴったりなケースは無いし、購入するお金も節約したい。そんな方は、かんたんDIYで実現してみませんか?この記事ではキャスター付き収納ケースの設計方法について詳しく紹介します。

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さくや
ベッド収納を考えないならば一段目の高さをもっと下げて、各段の高さをもっと高くしてもいいね

各段の高さはベッドを置く部屋の天井の高さに合わせて設計することになります。天井の高さから一段目の高さを引いた高さ1/3になりますが、私の場合はキリのいい数字で550mmにしました。

マットレスの寸法

次に、どのマットレスを購入するかを決めましょう。

え、なんでマットレスを買う話になるの?
はろ子
さくや
トータルコストを考えると、結局マットレスが一番高い買い物になるからなんだよ。それにどのマットレスを使うかを決めないと、ベッドの寸法を決めることができないんだ

マットレスの幅や長さはもちろん、マットレスの厚さも重要となってきます。手すりの高さはマットレスの上から20㎝必要という基準があるためです。

なので必然的に、マットレスに合わせてベッドを設計することになります。ホームセンターで下見するなどして目星をつけ、マットレスの大きさを控えておきましょう。

床板のサイズ

床板の大きさはマットレスの大きさ(あるいはそれ以上)となります。

どのマットレスを使うかを決めたうえで、それに合わせて床板の大きさを決めましょう。

床板のサイズと、格段の高さ

床板のサイズと、格段の高さ

私の設計図では、縦(長辺)の長さは、ゆとりを持たせてマットレスの長さよりもすこし大きめにしています。

さくや
子供のことだから、枕元や足元に人形とか目覚まし時計とかを置くだろうと思って

すのこ板は厚さ12mm、1820mm x 910mm のラワンベニヤ合板を使用しています。試作品で試した通り、これくらいの厚さがあれば大人が乗っても大丈夫な床板を作ることができます。

すのこ板の幅は108mmとしていますが、この数値は深い意味はありません。あまり細すぎたり、すのこの間隔が広すぎなければ大丈夫です。

さくや
実際は1820mmの合板からどのように木取りするかで決めたよ。カット回数が増えるとカット費用も増えるし一枚当たりの強度も下がるから、あまり細かくしないほうがいい

すのこ板の長さは、もともとのラワンベニヤ合板そのままで910mmです。2x4 SPF材で作った枠組みに両端の18mmが乗るようにしています。

ちなみに、JIS規格では

6) b) 3) 床板が固定式でないものは,床板を床板保持部の片側に最大限に重ね合わせたとき,反対側の床板保持部と床板の重なりしろは,15 mm 以上なければならない

https://kikakurui.com/s/S1104-2004-01.html

という記載もありますので、すのこ板と外枠の重なり部分は15mm以上あった方がいいです。少なくとも、ビスが打てて合板が割れないくらいの幅は必要ですね。

四隅の柱の長さ

四隅を支える2x4と1x4の柱の長さは、全体の高さと同じです。

手すりのサイズ

手すりのサイズ

ただし、柱と天井の間に耐震用の『突っ張り棒』を入れるのであれば、あらかじめどの商品を入れるかを考えて長さを調整する必要があります。

私はこういった家具の時にはこちらを使うようにしていますので、こういったもののサイズの幅と、柱の長さ、天井の高さを合わせておきます。

なお、長い木材を使う場合はこのサイズの木材が手に入るかどうかは要注意です。近所のホームセンターを確認しておきましょう。

手すりの高さ

手すりは側面のはしごに連結させることにしていますので、手すりの長さははしごの幅次第で決まります。

さくや
ちなみに、一段目の手すりはナシ。落っこちても大丈夫だろうし

ここはデザインの自由度が高いところなので、はしごのデザインを決めてから手すりの長さを決めればいいと思います。

ただし、前に書いたとおり手すりの高さはマットレスの上の面から200mm以上必要です。

マットレスを乗せたら手すりの高さが足りなくなった、ということが無いように注意が必要です。

また、手すりに隙間が空く場合は隙間から子供が落ちないように気を付けてください。

蛇足ですが、奥の側面に手すりがないのは、部屋の隅に寄せて置く想定でそこには壁が来る予定だからです。

はしごの寸法

はしごは二列を横連結した形にしました。

はしごを一列にして、中央の段は横に入るようにする・・という方法もあるのかもしれませんが、子供のことを考えると使いにくそうだったのでこの方式にしています。

はしごのサイズ

はしごのサイズ

はしごの横幅と各ステップの高さは市販のベッドを参考に設定しました。子供の年齢や身長によっても使いやすい大きさは変わると思います。

なお、はしごの材料はある程度の強度が必要です。私は 30mm x 40mmのSPF材を使いました。これくらいの太さがあれば問題ないようです。

さくや
大人の私が乗っても全然問題ないくらい強度が出るから大丈夫

自作ベッドの費用と、まとめ

これでベッドの設計は完了です!

自作三段ベッドの設計図

自作三段ベッドの設計図

設計が完了したので、最後に木材の数量と価格を確認してみます。

木材にかかる費用のまとめ

木材にかかる費用のまとめ

私の場合、今回の三段ベッドで材木にかかった費用は合計22,716円でした!(※マットレスの費用は除く)

木製の三段ベッドを購入しようとすれば10万円以上することも珍しくないので、この価格でベッドが作れるのであれば上出来です。

設計についても十分に考えているつもりなので、ここまですれば安心して製作に取り掛かれるのではないでしょうか。

ちなみに子供用三段ベッドを作って2年ほど経っていますが、その間ベッドは一回も壊れることなく、子供達も一度も怪我をすることはありませんでした

使い込むほどにすこしずつ色が変わっていくのも、木製家具ならではの良さだと思います。

ぜひこの記事を参考に、お気に入りのベッドを自作してみてください!

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さくや

DIYと木工と刃物研ぎとキャンプが趣味のシステムエンジニア。賃貸住宅でもできるDIYをメインテーマに、DIY特化ブログを運営しています。 相方のこのはは記事作成の他にブログのイラストを担当。ココナラとスキルクラウドで出品もしています。ぜひご利用ください

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