JPH07232640A - 鉄道車両用窓構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】必要な強度を備え、かつ、従来の窓部材に比べ
て軽量化を図ること、また、飛来物質による傷による損
傷を防止することにある。 【構成】車外側に生硝子１１を配置し、その内側に合せ
剤１２を介してポリカーボネート１３を配置して積層
し、外周に窓縁材１４を設置した窓部材を車体１の窓開
口部３に設置する。また、各窓開口部３の間のピラー部
２にポリカーボネートからなるピラー外装部材を設置し
て、連窓構造を構成している。さらに、複層硝子，空気
層，合わせ硝子および該合わせ硝子の車外側に擦過傷防
止のための機能接着層を形成した窓部材を設置した構造
となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両用窓構造に係
り、特に２００ｋｍ／ｈ以上の速度で走行する鉄道車両
に好適な鉄道車両用窓構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、２００ｋｍ／ｈ以上の速度で走行
する鉄道車両においては、トンネル内走行時の車外の圧
力変動に耐え得る強度或いは断熱性，遮音性を備えた窓
部材が必要とされており、これらの要求を満足するもの
として複数の硝子板を空気層を設けて配置した合わせ硝
子が用いられている。すなわち、透明な硝子板を空気層
を形成するように所定の間隔を隔てて平行に配置し、こ
れらの外周をシール剤等を介して枠材で保持する構造と
なっている。前記枠材を車体の窓開口に固定することに
よって、前記合わせ硝子を車体に取付ける構造となって
いた。なお、前記窓構造の例として関連するものには、
例えば特公平４−７０１８３号公報が挙げられる。

【０００３】また、図２４に示す様に、例えば細かな砂
塵や降り注ぐ氷結雨や自然の樹木の一部等の飛来物質ｘ
により、傷や亀裂、更には硬質故に破損に至る様々な不
都合を車外から受けている。高速車両の窓ガラスはトン
ネル突入時の車外圧力変動に耐えうる強度を持つのみな
らず、断熱性、走行騒音の遮音性を備える為に、その構
造が容易に分離出来ぬ組部品で構成されている。なお、
これら窓構造に関連するものとして例えば、特公昭６１
−４７２４８号公報が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の窓構造
においては、窓部材として硝子板を用いていることか
ら、必要な耐圧強度を確保するため、それぞれの硝子板
の板厚を比較的厚いものとする必要があり、全体として
の重量が増大する傾向にある。すなわち、前記車外圧力
の変動は、車両走行速度の二乗に比例して増大するた
め、走行速度の向上に伴って窓部材の重量も二次曲線的
に増大することになる。一方、鉄道車両は、その速度向
上に伴って軌道に与える衝撃が増大するため、車両重量
を極力抑える努力を行なっているが、前記窓部材につい
ては逆行する状況にあった。

【０００５】また、近年鉄道車両の外観デザインは、ス
ピード感の表現等を目的として車体の窓部だけでなく、
窓部に一致させてピラー部にも硝子板を設置し、車体長
手方向に窓が連続したように見せる連窓構造が多く採用
されている。ところが、前述のように高速化に伴う車両
の軽量化を図る場合、ピラー部に設置する硝子板の重量
が車両全体の軽量化を図る上で障害となっている。

【０００６】さらに、飛来物質によって窓部材表面に生
じた擦過傷が高速走行時の圧力変動によって成長し大き
な亀裂となり破損に至る等の不具合も予想される。この
ような破損が生じても運行に支障のない程度の強度を確
保すると共に断熱性、走行騒音の遮音性を確保するため
に、各種素材を重ねあわせた複雑な組立て構造となって
いる。したがって、破損した窓部材の着脱等の取替えに
はそれなりの技術や複雑な工程を処理しなければなら
ず、必要処理時間の不都合も含めて多大な経費が必要で
あった。さらに、このような複層構成は、軽量化が困難
であった。

【０００７】本発明の目的とするところは、必要な強度
を備え、かつ、従来の窓部材に比べて軽量な鉄道車両用
窓構造を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的とするところは、連窓構
造を採用した鉄道車両において、窓部分の重量増大を抑
えた鉄道車両を提供することにある。

【０００９】本発明の更に他の目的は、窓部材表面に生
じる擦過傷やこれに伴う亀裂破損等の不具合を防止する
ことにある。

【００１０】また、本発明の目的は、窓部材として視野
不都合に至った場合の補修に伴う多大な経費を軽減する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、車体の窓開
口部に設置される透明な窓部材よりなる鉄道車両用窓構
造において、透明樹脂材と該透明樹脂材よりも厚さの薄
い硝子とを重ね合わせて接合した窓部材を、前記硝子層
を車体外表面側に配置して設置することにより、達成さ
れる。

【００１２】また、上記目的は、透明樹脂材よりなり、
一方の表面に硝子層を備え、かつ、他方の表面に樹脂材
を露出させて配置される窓部材を、気密性車体の窓開口
部に設置することにより、達成される。

【００１３】また、前記他の目的は、車体の窓開口部に
隣接したピラー部に、前記窓開口部に設置される窓部材
の外表面の光反射率と同等の反射率を有する透明樹脂材
よりなるピラー外装部材を設置することにより、達成さ
れる。

【００１４】前記さらに他の目的は、複数の硝子の間に
空気層を形成した硝子層と、該硝子層の車外側に硝子よ
りも衝撃減衰機能の高い機能樹脂層と、該機能樹脂層の
該表面を覆う硬質表面層とから構成した窓部材を、気密
性車体の窓開口部に設置したことにより、達成される。

【００１５】また、前記硬質表面層に代えて表面の摩擦
抵抗の低い表面層を設けた窓部材を設置することによ
り、達成される。

【００１６】さらに、前記硝子層に接合される機能樹脂
層および表面層のうち少なくとも表面層を半接着状態で
設置することにより、補修時の経費の軽減を達成するこ
とができる。

【００１７】

【作用】透明樹脂材と硝子を積層して窓部材とし、か
つ、該硝子の厚さを透明樹脂材よりも薄く構成すること
により、硝子よりも透明樹脂材の比重が軽いことから、
従来の窓部材よりも軽量化することができる。また、強
度面においては、ほぼ従来の硝子板と同等の厚さで同等
以上の強度を有する樹脂材料を用いることにより、十分
な強度を確保することができる。

【００１８】さらに、窓部材を透明樹脂材と硝子との積
層材によって構成し、一方の表面に硝子層を備えた構成
とすることにより、該硝子層が従来の硝子板よりなる窓
と同等な感覚を乗客に与え樹脂材料の質感を感じさせる
ことなく、窓部材の軽量化を図ることができる。

【００１９】ピラー部に設置されるピラー外装部材は、
表面が窓部に設置される窓部材と同等の光反射率を有し
ていることから、車両のほぼ全長にわたって同様な質感
を表現できることから、違和感のない連窓を構成するこ
とができるとともに、ピラー外装部材は硝子よりも軽い
透明樹脂材によって構成されており、車両の軽量化が図
れる。

【００２０】硝子層の車外側に設置される衝撃減衰機能
の高い機能樹脂層によって、飛来物質の衝撃力を減衰さ
せることができ、所定の硬さを有する或いは低摩擦抵抗
を備えた表面層を備えることによって、飛来物質による
擦過傷の発生を抑制することができる。

【００２１】また、少なくとも前記表面層を半接着の状
態で設置することから、窓部材の該表面が汚損されるこ
とによる視界不良の補修を、前記表面層の取替えで対応
することができるため、経費の軽減が図れる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明による実施例を図によって説明
する。図１および図２は本発明による窓構造の一実施例
を備えた鉄道車両を示しており、図２は一部を断面とし
た車体外観を示した斜視図であり、図１は図２に示した
車体の窓部分のＡ−Ａ部断面図である。同図において、
車体１はその側面部にピラー部２によって仕切られた複
数の窓開口部３を備えており、該窓開口部３は通常座席
４の設置間隔に対応した間隔で設置されている。前記ピ
ラー部２および窓開口部３には、それぞれ後述する窓部
材１０が設置され、全体として連窓を構成している。窓
開口部３に設置される窓部材１０は、車体外部表面側か
ら厚さ３ｍｍの生硝子１１，厚さ０．５〜１ｍｍの耐衝
撃機能を有した合せ剤１２および内部表面側に厚さ１０
ｍｍの透明樹脂材であるポリカーボネート(以下、単に
ＰＣという。)１３を積層して構成されている。前記生
硝子１１は、成形および張り合わせ作業時の作業性を考
慮してその厚さを決定しており、可能な限り薄く構成す
る方が、窓部材１０としての重量を低減するために有効
である。前記合せ剤１２としては、耐衝撃機能を発揮す
るためにゲル状をなしたシリコンを用いており、該シリ
コンは透明であって前記生硝子１１およびＰＣ１３の表
面に対して密着性の良いものを用いる。

【００２３】前記ＰＣ１３は、前記生硝子１１と積層し
た状態で車外圧力変動によって車体１に作用する圧力に
耐え得る厚さに構成されている。例えば車外圧力変動が
最大７５０ｍｍＡｑの時、前記生硝子１１を３ｍｍとし
た場合、ＰＣ１３は１０ｍｍ程度の厚さとなり、該生硝
子１１よりも厚くなる。ＰＣ１３の比重は、生硝子１１
よりも軽く、可能な限り生硝子１１を薄くしてＰＣ１３
の割合を高めることにより、窓部材１０全体としての重
量を軽減することができる。

【００２４】前記生硝子１１，合せ剤１２およびＰＣ１
３の外周には、窓縁材１４が設置されており、前記窓部
材１０と該窓縁材１４とは強力な接着剤によって接合さ
れている。この窓縁材１４の外周部分には、突出したフ
ランジ部１４ａが形成されており、ピラー部２に形成さ
れた受座２ａに対して、ボルト等の締結部材によって固
定される構造となっている。

【００２５】前記ピラー部２に設置されるピラー外装部
材２０は、外表面の光反射率が前記生硝子１１とほぼ同
等の反射率を有した透明樹脂材すなわち、表面に高硬度
プラスチックを積層したＰＣ２３によって構成されてい
る。該ＰＣ２３は、ピラー部２の表面に接着剤によって
設置され、該接着剤は塗布厚さを通常の場合よりも厚く
して、ピラー部２自体の外表面に生じる歪によってＰＣ
２３の表面が歪むのを防止する構成となっている。前記
ＰＣ２３の表面に設置される高硬度プラスチックは、光
の反射率を前記生硝子１１と同等にする以外に、該ＰＣ
２３の外表面へのきずの発生を防止するとともにＰＣ２
３の吸湿を防止する上でも有効である。

【００２６】このような構成において、窓開口部３には
前記生硝子１１，合せ剤１２およびＰＣ１３を積層した
窓部材１０が窓縁材１４によって設置されており、この
窓部材１０によって車外圧力変動に伴う圧力を受ける。
該窓部材１０は、前記圧力に対して十分な強度を有する
ようにＰＣ１３の厚さを決定しており、特に問題となる
ことはない。また、強度を確保するために設置されてい
るＰＣ１３は、従来用いられている硝子とほぼ同等の厚
さで同等の強度を有するため、該ＰＣ１３自体の比重が
硝子に比べて軽く、窓部材としてＰＣ１３の厚さの割合
を高めるほど軽量化が図れるものである。

【００２７】また、窓部においては、車体外表面に生硝
子１１を設置していることから、その表面に細かな砂等
の飛散物或いは車体洗浄用のブラシ等が接しても、外表
面の損傷は従来と同程度に抑えることができる。さら
に、生硝子１１は軟らかいゲル状シリコンよりなる合せ
剤１２を介してＰＣ１３の外表面に保持されていること
から、外部より衝撃的な圧力が作用しても、前記合せ剤
１２が衝撃を吸収することができ、該生硝子１１の損傷
を防止することができる。

【００２８】さらに、ピラー部２については、窓開口部
３に設置される窓部材１０と外表面を面一に形成してピ
ラー外装部材２０をなすＰＣ２３が設置され、さらに、
該ＰＣ２３の外表面の光反射率を窓部材１０と同等にし
ていることから、車体窓部外観を違和感なく連続した窓
すなわち連窓に見せることができる。また、前記ＰＣ２
３を用いることによって、硝子をピラー部に設置する場
合に比べて軽量化を図ることができる。さらに、前記Ｐ
Ｃ２３は比較的厚くした接着剤によってピラー部２に接
合配置されており、該ピラー部２の歪を前記接着剤層が
吸収することから、該ＰＣ２３の表面にピラー部２自体
に起因する歪が現われることなく、窓開口部３に設置さ
れる窓部材１０と同等の平滑面を形成することができ
る。このことは、窓開口部３およびピラー部２に設置さ
れる窓部材１０およびピラー外装部材２０の外観をほぼ
同一に見せる上でも有効である。

【００２９】前記実施例においては、窓部材１０として
生硝子１１を用いた例について説明したが、前記生硝子
１１に代えて強化硝子或いは熱処理硝子を用いても良
い。前記強化ガラス或いは熱処理硝子を用いる場合に
は、その表面に高硬度樹脂或いは紫外線硬化型樹脂を積
層して外表面に発生したきずに基づく損傷を防止する対
策を施して設置する。このような構成によれば、前記窓
部材１０よりも強化硝子或いは熱処理硝子を用いたこと
による強度向上が図れるため、前記実施例よりも透明樹
脂層の厚さを薄くすることができることから、さらに軽
量化を図ることができる。

【００３０】また、前記実施例において、窓部材１０の
ＰＣ１３の車内側表面に、該ＰＣ１３の吸湿を防止する
ため、吸湿性の低い樹脂材料を積層処理することも有効
であり、かつ、前記高硬度樹脂材を積層して清掃等に伴
う表面の損傷を防止を図ることも有効である。

【００３１】次に、本発明の第２の実施例を図３によっ
て説明する。図３は、前記図１と同様な位置の窓部材お
よびピラー外装部材の第２の実施例を示した断面図であ
る。同図において、本実施例は窓部材３０が生硝子３１
の間に合せ剤３２を介して透明樹脂材すなわちＰＣ３３
が設置されている点で前記実施例と異なる構造となって
いる。前記各生硝子３１は、成形上或いは製作上可能な
限り薄く構成し、これに前記実施例と同様のゲル状シリ
コンからなる合せ剤３２を介してＰＣ３３を中間層とし
て配置することにより構成されている。

【００３２】このような構成によれば、生硝子３１の使
用割合が前記実施例に比べて増大するが、比較的硬い生
硝子３１と柔軟性を有したＰＣ３３を、該生硝子３１を
面外変形時に引っ張り或いは圧縮の荷重が作用する両側
表面に配置して積層することによって、高い曲げ剛性を
有するとともに耐圧性を向上させることができる。ま
た、硝子板を空気層を形成して積層した従来の窓部材に
比べて生硝子の使用量が減少し、比重の軽いＰＣ３３が
用いられることから、窓部材３０の軽量化を図ることが
できる。

【００３３】前記ＰＣ３３は吸湿性を有しているが、前
記構成によれば該ＰＣ３３の表面を生硝子３１で覆う構
造となっていることから、ＰＣ３３が吸湿することによ
る不具合を長期にわたって防止することができる。

【００３４】なお、ピラー外装部材３４としては、硝子
を用いている。この場合、ゲル状シリコンからなる合せ
剤を用いてピラー部に構体自体の歪の影響を与えないよ
うにして薄肉化を図ったものを配置し、車内および車外
での質感を同一にした構造となっている。前記ピラー外
装部材３４としては可能な限り薄い硝子を用いている
が、その強度はピラー部による面支持構造にするととも
に合せ剤が構体のピラーの歪を吸収することにより、特
に問題となることはない。

【００３５】次に、本発明の第３の実施例を図４によっ
て説明する。図４は前記図１と同様な位置の窓部材およ
びピラー外装部材の第３の実施例を示した断面図であ
る。同図において、本実施例の窓部材４０は車外側から
生硝子４１，合せ剤４２，透明樹脂材であるＰＣ４３お
よびＰＣ４５が設けられている。前記ＰＣ４３とＰＣ４
５との間には、断熱および遮音性を向上させるため、空
気層４６が形成されている。前記合せ剤４２としては、
前記実施例と同様にゲル状シリコンを用いる。また、生
硝子４１およびＰＣ４３，４５と窓縁材４４との接合
は、耐水，気密，耐振動性に優れ、十分な保持力を発揮
できる接着剤によって行なわれる。

【００３６】このような構成によれば、前記ＰＣ４３，
４５が備えている硝子よりも優れた断熱性を前記空気層
を形成することによって更に向上し、該空気層４６の寸
法および窓部材４０全体の寸法を薄くすることができ
る。さらに、硝子によって製作するものと同等の強度を
確保した場合、前記ＰＣ４３，４５を用いることから、
全体を薄く、かつ、軽量に構成することができる。前記
合せ剤は生硝子４１とＰＣ４３の熱膨張の相違による変
形を防止する役目も果たしている。すなわち、両者の板
厚に直角な方向のずれを該合せ剤が許容して面外への変
形を防止することができる。前記変形に伴う窓縁材４４
への影響を防止するために、生硝子４１およびＰＣ４
３，４５と窓縁材４４との間にも、前記合せ剤に相当す
る緩衝部材を設置する。

【００３７】次に、本発明の第４の実施例を図５および
図６によって説明する。図５は前記図１と同様な位置の
窓構造の第４の実施例を示した断面図である。図６は図
５に示した窓部材および窓縁材の断面図である。同図に
おいて、本実施例の窓部材５０は前記第１の実施例と同
様に車外側に配置される生硝子５１，合せ剤５２および
ＰＣ５３を積層した構造となっている。但し、前記窓部
材５０の外周に配置された窓縁材５４は、該窓部材５０
を単に支持するだけでなく、前記合せ剤５２に対応した
位置に空気を吹き込むための穴５５が形成されている。
前記穴５５は通常はシール部材を有したビスなどにより
完全に塞ぐことが適用に構成されている。

【００３８】前記窓部材５０を所定期間使用すると、車
外表面には砂などの飛散による微小な傷あるいは各種塵
埃の付着によって見栄えが低下する。前記構成によれ
ば、窓部材５０を窓縁材５４と共に車体から外すととも
に前記穴５５のビスを外し、該穴５５が図６に示すよう
にノズル５６から空気を生硝子５１と合せ剤５２との間
に吹き込む。比較的低い圧力によって空気を吹き込むこ
とにより、前記生硝子５１を簡単に外すことができる。
このように生硝子５１を簡単に取外すことができるた
め、鉄道車両のメンテナンスの省力化が図れる。また、
車体を改造する際にも、前記生硝子５１をスモーク硝子
に変更するなどの作業が簡単に行なえる。ところで、前
記生硝子５１の支持剛性については、合せ剤５２として
ゲル状シリコン等の硝子表面への密着性の非常に良いも
のを用いれば、両者の接合状態は強固なものであり、通
常の使用には十分耐え得るものである。なお、前記生硝
子５１と窓縁材５４との間には通常接着剤が充填される
が、前記取外し作業に先立って該接着剤を除去あるいは
接着剤部分で両者を分離しておく必要が或ることはいう
までもない。すなわち、接着剤に対応した溶剤によって
該接着剤を溶かすか、或いは、薄い鋭利な刃物で切り分
ける作業を行なう。

【００３９】このような構成によれば、窓部材５０全体
を交換することなく外表面の生硝子５１のみを簡単に交
換することができ、経費の削減の作業性の向上が図れ
る。また、車両を改造する際にも、窓部材５０を生硝子
５１を代えるだけで簡単にそのイメージを変えることが
できる。

【００４０】次に、本発明の第５の実施例を図７および
図８によって説明する。図７は本発明による窓構造の第
５の実施例を備えた車両の斜視図である。図８は図７の
Ｂ−Ｂ部断面図である。同図において、本実施例の窓部
材６０は車体の窓部分の曲率が大きい場合、或いは、窓
部において曲率が変化している場合に有効である。すな
わち、該窓部材６０は、車外側に生硝子６１，６２を配
置し、車内側にＰＣ６４、両者の間に合せ剤６３が設置
されている。また、前記生硝子６１，６２は、窓部を上
下に分割するように配置避けている。すなわち、車体外
表面の曲率が変化する位置に両者の接合部が位置するよ
うに配置されている。前記生硝子６１，６２の接合部分
には強固な接着剤を用いる。

【００４１】このような構成において、前記窓部材６０
に作用する車外圧力変動による圧力荷重は、前記ＰＣ６
４によって負担する。また、前記圧力荷重に伴って生じ
る窓部材６０の変形は、ＰＣ６４の変形と生硝子６１，
６２の接合部の変形によって許容される。

【００４２】このような構成によれば、車体の窓部を含
めた外周部の曲率を大きくし、かつ、変化させた場合
に、車外圧力の変動によって窓部材６０に作用する応力
を緩和することができる。すなわち、前記ＰＣ６４はそ
れ自体が所定の強度を保ってわん曲することができる。
また、生硝子６１，６２は曲率の変化する部分で接合さ
れていることから、該接合部分で変形することによっ
て、応力の集中を防止することができる。したがって、
前記生硝子６１，６２の厚さを変形に伴う応力集中を考
慮することなく薄くできることから、軽量化を図ること
ができる。また、窓部を含めて車体外周の曲率に、制約
を設けることがなく、車体形状を比較的自由に構成する
ことができる。

【００４３】なお、前記合せ剤としては、メラミン系或
いはブチラール系等の軟質剤を用いても同様な効果を達
成することができる。

【００４４】次に、本発明の第６の実施例を図９および
図１０によって説明する。図９は本発明による窓構造の
第６の実施例を備えた車両の窓部分の垂直断面図であ
る。図１０は図９のブラインド部を拡大した斜視図であ
る。同図において、本実施例の窓部材７０はＰＣによっ
て構成される部分にブラインド部を構成している。すな
わち、窓部材７０は車外側から生硝子７１，合せ剤７２
およびＰＣ７３を順に積層して構成されている。前記Ｐ
Ｃ７３は、車体の窓開口部に設置した際に、その上部に
相当する位置にブラインド部７３ａを形成している。該
ブラインド部７３ａは、ＰＣ素材を車体長手方向に伸び
た棒状に形成し、これをアクリル系接着剤によって接合
することにより構成される。すなわち、前記棒状ＰＣ素
材の接合面が、光境界層となって図１０に示すように、
該境界層に対して角度を持って入ってきた光を反射す
る。このことにより、図９に示すように太陽からの光を
前記ブラインド部７３ａが反射して、乗客に不快感を与
えない。また、前記ブラインド部７３ａで反射された光
は、客室の天井部分に導かれるため、車内を明るくする
こともできる。さらに、前記ブラインド部７３ａは、ほ
ぼ水平な位置から見た場合、前記境界層が実質的に見え
なくなるため、室内からの眺望を阻害することがない。

【００４５】このような構成において、窓部材７０の前
記ブラインド部７３ａによって、乗客に当たる直射日光
を部分的に反射して、客室天井面に導くことができる。
したがって、客室内の明るさを保ちながら、乗客の不快
感を低減することができる。また、前記ブラインド部７
３ａは、着座した乗客の視線より上方に形成しており、
長時間乗車している乗客に圧迫感を与えることもない。
さらに、前記ブラインド部７３ａは、境界層に平行な光
を透過するため、水平方向から見た場合には、その存在
を感じさせることがなく、乗客が立っている状態でも眺
望を阻害することがない。

【００４６】前記実施例においては、ブラインド部をＰ
Ｃ素材の接合によって形成しているが、この接合部分に
金属製或いは樹脂製の薄いフィルムを挿入することによ
り、光の反射率を任意に設定できるものである。また、
前記境界層の角度を変えて反射光の方向を任意に設定す
ることもできる。

【００４７】次に、本発明の第７の実施例を図１１ない
し図１３によって説明する。図１１は本発明による窓構
造の第７の実施例を示す図１と同様な断面斜視図ある。
図１２は図１１の窓部材における光の反射状況を示した
拡大断面図、図１３は図１１におけるビラー部の光反射
状況を詳細に示した拡大断面図である。同図において、
本実施例の窓部材８０は、車外側に配置した生硝子８
１，合せ剤８２およびＰＣ８３を積層して構成されてお
り、前記生硝子８１の車内側表面に反射層８１ａを形成
した構造となっている。前記反射層８１ａは、アルミニ
ウム蒸着等によって構成されており、光を全反射するも
のではなく、例えば５０％程度の反射率を有するものを
用いる。前記生硝子８１，合せ剤８２およびＰＣ８３
は、窓縁材８４によって車体に取付けられている。ピラ
ー部に設置されるピラー外装部材８５は、車外側表面に
ＰＣ８６が設置され、その裏面側すなわち車体側に中間
層８６ａを介して反射層８６ｂが形成され、さらに、減
衰層８６ｃが形成されている。前記減衰面８６ｃが基材
面に接している。前記中間層８６ａは、着色透明樹脂材
料によって構成され、内部にアルミニウム粉等のフィラ
が散在されている。前記反射層８６ｂは、アルミニウム
蒸着によって構成され、前記反射層８１ａとほぼ同様な
ものである。減衰層８６ｃは、無色透明樹脂によって構
成されている。前記ＰＣ８６は、その厚さが例えば３ｍ
ｍ程度あり、前記中間層８６ａは５ないし１５０μ程度
であり、反射層８６ｂは数μ、減衰層８６ｃは５０μ程
度となっている。またね基材表面には、着色が施されて
いる。

【００４８】このような構成において、窓部材８０では
碍子部からの光が、生硝子８１の表面で矢印イのように
反射され、次に反射層８１ａで矢印ロのように反射さ
れ、矢印ハで示す光が車内に入ることになる。このよう
に窓部材８０をハーフミラーとして構成している。つぎ
に、ピラー外装部材８５においては、矢印ニで示すよう
にＰＣ８３の表面で反射される。ここを通過した光は、
中間層８６ａの境界部分で矢印ホで示すように反射さ
れ、かつ、該中間層８６ａの内部でフィラによって直接
反射される矢印ヘと、フィラ間で減衰する矢印トおよび
通過する矢印チとに分かれる。前記矢印チの光は、さら
に反射層８６ｂで反射される矢印リと透過する矢印ヌと
に分かれる。前記矢印ヌの光は、減衰層８６ｃにて反射
層８６ｂと基材との間で反射を繰り返しながら減衰され
る。このようにピラー外装部材８５は、外部からの光を
段階的に反射すると共に部分的に減衰させることによっ
て、前記窓部材８０とほぼ同様な反射を行なわせる構造
となっている。したがって、窓部材８０をハーフミラー
に構成した際に、ピラー部においても同様な外観上の質
感が得られる。特に、前記中間層８６ａ，反射層８６ｂ
および減衰層８６ｃの構造によって、入射光を段階的に
反射および減衰させることによって、奥行き寸法を設け
ることなく、ハーフミラーと同様な奥行き感を達成でき
る。前記ピラー外装部材８５の前記機能を発揮する構造
は、非常に薄い複数の樹脂材によって構成されているこ
とから、強度および剛性確保の観点から十分な設置スペ
ースが得られない高速車両のピラー部に最適である。

【００４９】次に、本発明の第８の実施例を図１４によ
って説明する。図１４は本発明による窓構造の第８の実
施例を示す断面図ある。同図において、本実施例の窓部
材９０は車外側に生硝子９１を配置し、内側にＰＣ９
３、両者の間に合せ剤９３を設置した構造となってい
る。前記ＰＣ９３の外周端は、生硝子９１の外周端より
も突出しており、この外周部分に締結穴９３ａが設けら
れている。すなわち、窓部材９０に前記各実施例のよう
な窓縁材が設置されておらず、直接車体にボルト９５に
よって固定する構造となっている。なお、生硝子９１の
外周端部と車体との間にはシール材を設置している。

【００５０】このような構成によれば、前記窓部材９０
を直接車体に取付けることができるため、接着剤の信頼
性，経年変化を考慮する必要がなく、強固な取付けが可
能となる。また、部品点数も少なく安価で製作も容易で
ある。

【００５１】次に、本発明の第９の実施例を図１５によ
って説明する。図１５は本発明による窓構造の第９の実
施例を示す斜視図ある。同図において、本実施例の窓部
材１００は車外側から生硝子１０１，空気層１０２，Ｐ
Ｃ１０３の順に配置した構造となっている。前記空気層
１０２には、ゲル状シリコン等によって構成された間座
１０４が設置されている。該間座１０４は着色されてお
りその形状が車体番号を示す数字或いは該車両特有のト
レードマーク等に形成されている。なお、表示が必要で
ない場合には、透明なものを使用しても良い。

【００５２】このような構成によれば、前記間座１０４
が弾性を有していることから、風圧による生硝子１０１
およびＰＣ１０３の間の撓みを吸収することができる。
また、間座１０４を表示部材として利用することもでき
る。本実施例においては、ＰＣ１０３を用いることによ
る軽量化等の前記各実施例と同様な効果も達成し得るこ
とは言うまでもない。なお、間座１０４を表示部材とし
て利用する場合には、窓部上方として着座している乗客
の視界を阻害しない位置に配置する。

【００５３】本発明のさらに別の実施例を以下に図面を
用いて説明する。すなわち、以下にに説明する実施例
は、前記第１実施例の記載末尾で説明した硝子表面への
高硬度樹脂或いは紫外線硬化型樹脂を設置した詳細構造
に関するものである。図１６は本発明に係る第１０実施
例の窓構造の部分断面斜視図である。図において、窓部
材１２０は図の如く硝子板の間に空気層を構成したもの
である。外側の合わせ硝子１２２は強化硝子と生硝子を
例えばブチラール系で接着固定したものである。合わせ
硝子１２２の外表面に機能樹脂層と表面層１２４を具備
した機能接着層１２３を張り込んで構成する。該窓部材
１２０はその外周端末部分に緩衝材のラバー１２５を設
置し、これを介して硝子枠１２６に挾持固定される。硝
子枠１２６は車体１の窓枠１２８に系合され要所をボル
ト等で安定固定される。内装１２９は乗客が容易に触れ
る為に硝子枠１２６を被い隠す様に装着組み立てられ
る。このように本実施例は、合わせ硝子１２２の外表面
に機能樹脂層と表面層１２４を具備した機能接着層１２
３を張り込んだ構成である。機能樹脂層としては、例え
ばポリカーボネートを用い、表面層１２４としては、例
えば紫外線硬化型樹脂を用いる。

【００５４】前記実施例における窓硝子表層部位の機能
を図１７により説明する。図において、合わせ硝子１２
２の表面に機能接着層１２３が接着(半接着)される。機
能接着層１２３の表層には表面層１２４が剥離せぬ状態
で貼り合わされている。すなわち、合わせ硝子１２２に
対して機能接着層１２３を接着する際にゲル状シリコン
（Ｓｉゲル）等の接着剤を用いて真空定着状態をなした
半接着とすれば、前記機能接着層１２３の外表面すなわ
ち表面層１２４の表面に汚損物質（油脂，ブレーキ摩耗
粉等）の付着により取替えが必要な場合に、前記機能接
着層１２３を合わせ硝子１２２から容易に剥がして取り
替えることができる。なお、前記ゲル状シリコンに代え
て粘着性を有した接着剤を用い、分子間結合をなさない
半接着状態でこれら機能接着層１２３を合わせ硝子１２
２に接着することによっても、汚損部分のみの交換が容
易に行なえる。前記機能接着層１２３を構成する表面層
１２４を機能樹脂層に対して前記半接着状態で設置する
ことも考えられる。この場合、飛来物質の衝突の際にお
ける両者の局部的な変形による剥離を考慮してそれぞれ
の厚さ等を考慮する必要がある。

【００５５】このような構成において、砂塵等の飛来物
質ｘが飛来し激突すると、図１７の如く表面層１２４も
機能接着層１２３も衝撃の強さに比例して撓んで衝撃を
吸収する。合わせ硝子の表面が露出した従来の場合は、
飛来物質ｘの衝撃に対して減衰させことなく直接的に受
けることとなり、表層面に傷が生じる。飛来物質ｘの衝
撃が合わせ硝子の衝撃許容値以上の負荷の場合は亀裂割
れが生じたり破損してしまうものである。

【００５６】前記本実施例においては、機能接着層１２
３は例えばゲル状の衝撃吸収機能を持つもので、この機
能は衝撃吸収材であるＳｉゲル等によって達成される。
該Ｓｉゲルは、飛来物質ｘによるの不都合な振動を吸収
する機能を持つものである。当然本発明に係る場合は、
Ｓｉゲルに類似する機能を持つ軟質の透明な弾性体であ
る。前記表面層１２４は、鉄道車両における飛来物質ｘ
は、車両走行状態においては窓部材表面に対して斜めの
激突となり、擦過傷を防ぐ程度の機能を有すれば良いも
のである。すなわち、表面層１２４は、それ自体を硬質
無機系素材か摩擦抵抗の低い軟質有機系素材によって膜
状に構成されており、擦過傷を発生を防止するものであ
る。すなわち、前者は擦過傷の原因と成る細かな砂塵や
降り注ぐ氷結雨や自然の樹木の一部等による擦過現象に
対して傷を受けぬ硬さを付与するものである。後者は擦
過傷の現象即ち不都合な物質が表層面に接触した際に滑
らせて表面に引き掛からせぬ機能を持つもので、擦過傷
を負うことが低減され疑似的硬度の向上と言えるもので
ある。

【００５７】図１８は、本発明の第１１実施例を示した
ものである。図において、合わせ硝子１３２に接着(半
接着)される機能接着層１３３が、衝撃吸収に重点をお
き軟質であって表面層１３４よりも厚く構成されてい
る。このような構成によれば、本窓部材表面に飛来物質
ｘが衝突しても、該飛来物質ｘの動的エネルギーを前記
機能接着層１３３の撓みによって減衰させることができ
るため、該飛来物質ｘの反発を抑制することができ、軌
道外への飛来物質ｘの飛び出しを防止することができ
る。なお、合わせ硝子１３２の損傷防止に関しては、前
記実施例と同様な効果を達成することができる。

【００５８】図１９は、本発明に係る第１２実施例で、
合わせ硝子部位の部分断面図である。図において、機能
接着層１４３に表面層１２４の替わりにＰＣ等の樹脂シ
ート１４０を接着固定する。樹脂シート１４０の外表面
は硬質膜又は摩擦抵抗の低い軟質膜を処理した表面処理
１４１を施したものである。このような構成によれば、
前記機能樹脂層の有する機能と前記樹脂シート１４０の
機能を合わせて発揮することができるとともに、シート
状としてＰＣ等の樹脂材料を設置することから、機能樹
脂層の衝撃減衰機能を十分発揮させることができる。

【００５９】図２０は、本発明に係る第１３実施例で合
わせ硝子部位の部分断面図である。図において、ＰＣ等
の樹脂はそのものが衝撃吸収機能を有しており、この機
能を十分発揮させるために図１９で説明した樹脂シート
１４０の厚みを厚くした樹脂シート１５０である。この
ような構成によれば、接着層１５５は前記実施例の機能
樹脂層の衝撃吸収程の機能は必要とせず、薄くして合わ
せ硝子１５２に樹脂シート１５０を接着固定させたもの
である。この接着層１５５は、薄くても弾力性を持ち、
かつ、衝撃吸収機能を持つものが良い。樹脂シート１５
０が有している機能すなわち衝撃吸収機能および剛性を
有効に利用しようとしたものである。すなわち、前記機
能樹脂層例えばＳｉゲルは、衝撃吸収機能は非常に高い
が、反面、剛性は期待できないものである。これに対し
て、硝子よりも軟らかくて衝撃減衰機能を有しており、
硝子と同程度の剛性を有する樹脂材料を利用することに
よって、多機能材料利用による構造の簡略化が図れるも
のである。また、この種の樹脂材料は、Ｓｉゲルに比べ
て塵埃混入等の作業時の取扱条件を厳密に管理する必要
がなく、作業性の向上が図れる。

【００６０】図２１は、本発明に係る第１４実施例で合
わせ硝子部位の部分断面図である。図において、本実施
例は図２０で説明した樹脂シート１５０の厚みを更に厚
くた樹脂シート１６０を設置した構成となっており、合
わせ硝子の一方の部材として前記樹脂シート１６０を用
いて一体形成したものである。すなわち、硝子１６３に
機能接着層１６５を介して、合わせ強度を満たす厚みの
樹脂シート１６０を貼り合わせる。樹脂シート１６０の
外表面は表面処理１６１を施したものである。このよう
な構成によれば、比重の大きな硝子に代えて樹脂材料す
なわち樹脂シート１６０を用いることにより、窓部材の
軽量化を図ることができる。

【００６１】ところで、前記図１８から図２１に示す第
１１ないし第１４実施例においては、車内側に位置する
複層硝子および空気層を図示していないが、前記図１６
に示した第１０実施例と基本構造は同一である。

【００６２】図２２は、本発明に係る第１５実施例で車
体の窓枠部位の部分断面図である。図において、硝子質
又は樹脂シートの合わせ硝子１７２の表面に機能接着層
１７３が半接着されその表面に表面層１７４が具備され
ている。この窓部材１７０の端末はラバー１７５を介し
て硝子枠１７６で挾持され、該硝子枠１７６は車体１に
ボルト等で固着されている。

【００６３】窓部材１７０は硝子質部材を基本構造に採
用していることから、機械的応力による撓みや伸縮が金
属材料に比べて少なく、特に厚さ方向に対して直角な方
向については車体を構成する金属材料とのその差が大き
くなるため、該窓部材はラバー１７５で挾持されるもの
である。更に、前記窓部材と車体１とに対して外的な圧
力変動を受けた場合、車体１との許容弾性範囲の撓みも
構造的に同一にはできず、窓枠１７８と複層硝子１７１
又は合わせ硝子１７２との間に撓み代に相当する隙間を
設け、該隙間に例えばチオコール系のコーキング剤１８
５を充填して固着させるものである。

【００６４】このような構成によれば、表面層１７４お
よび機能接着層１７３に至る擦過傷や亀裂等を生じ、映
像視覚的な不都合となり窓硝子取替えの場合は、車体外
部よりコーキング剤１８５を従来通りの方法で裂きつつ
剥がし取り、機能接着層１７３と合わせ硝子１７２の接
着(半接着)部から機能接着層１７３と表面層１７４を剥
離して離脱させる。すなわち、擦過傷や亀裂程度の窓硝
子損傷は、複層硝子１７１そのものを内装あるいは座席
(図示せず)を外して、車内側から取外しもせず、取替え
ができるものである。

【００６５】また、合わせ硝子１７２の合せ剤１８４が
例えばＳｉ系ラバーの真空密着されたもの場合は、通常
は合わせの端面より空気が合わせ面に侵入しない限り、
剥離は起きないものである。このことは半接着の場合の
機能接着層１７３にも同様の対応となるものである。チ
オコール系のコーキング剤１８５は金属にも硝子にもＳ
ｉ材にも密着するものであり、空気の遮断効果を有して
いることから、合せ剤１７４も機能接着層１７３も剥離
せず、安定して使用可能となるものである。

【００６６】仮に、チオコール系以外のＳｉ系に密着し
ないコーキング剤の場合は、表面層１７４のフィルム状
の機能を利用して、図の如くに硝子端面および合わせ硝
子１７２の段差部位面にまで被うことにより、空気遮断
ができて剥離を防ぐ目的を達成することができるもので
ある。機能接着層１７３と表面層および合わせ硝子１７
２の外側の硝子板又は樹脂シートの取替えも、前述の如
くコーキング剤１８５を従来通りの方法で裂きつつ剥が
し取れば、窓硝子全体を車体から離脱せずとも容易に取
替えができるものである。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、必
要な強度を備え、かつ、従来の窓部材に比べて軽量な鉄
道車両用窓構造を提供することができる。

【００６８】また、本発明によれば、連窓構造を採用し
た鉄道車両において、窓部分の重量増大を抑えた鉄道車
両を提供することができる。

【００６９】また、本発明によれば、トンネル突入時の
車外圧力変動に耐え得る強度を持つのみならず、擦過傷
に伴って生じる不具合を防止することができる。さら
に、本発明によれば、損傷或いは回復のために多大な労
力或いは時間を要するような汚損を受けた場合に、窓部
材全体ではなく損傷或いは汚損部位のみを交換すること
ができる。したがって、補修に伴う経費および労力を削
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示した車体の窓部分のＡ−Ａ部断面図で
ある。

【図２】本発明による窓構造の第１実施例を備えた車両
の車体外観を示した斜視図である。

【図３】本発明による窓構造の第２実施例の窓部材およ
びピラー外装部材の断面図である。

【図４】本発明による窓構造の第３実施例の窓部材およ
びピラー外装部材の断面図である。

【図５】本発明による窓構造の第４実施例を窓構造を示
した断面図である。

【図６】図５に示した窓部材および窓縁材の断面図であ
る。

【図７】本発明による窓構造の第５実施例を備えた車両
の斜視図である。

【図８】図７のＢ−Ｂ部断面図である。

【図９】本発明による窓構造の第６実施例を備えた車両
の窓部分の垂直断面図である。

【図１０】図９のブラインド部を拡大した斜視図であ
る。

【図１１】本発明による窓構造の第７実施例を示す断面
斜視図ある。

【図１２】図１１の窓部材における光の反射状況を示し
た拡大断面図である。

【図１３】図１１におけるピラー部の光反射状況を詳細
に示した拡大断面図である。

【図１４】本発明による窓構造の第８実施例を示す断面
図である。

【図１５】本発明による窓構造の第９実施例を示す斜視
図である。

【図１６】本発明による窓構造の第１０実施例を示す斜
視図である。

【図１７】図１６の合わせ硝子の部分を拡大した断面図
である。

【図１８】本発明による窓構造の第１１実施例の合わせ
硝子部の断面図である。

【図１９】本発明による窓構造の第１２実施例の合わせ
硝子部の断面図である。

【図２０】本発明による窓構造の第１３実施例の合わせ
硝子部の断面図である。

【図２１】本発明による窓構造の第１４実施例の合わせ
硝子部の断面図である。

【図２２】本発明による窓構造の第１５実施例を示す斜
視図である。

【図２３】鉄道車両の走行時における窓部分の状況を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１…車体、２…ピラー部、３…窓開口部、１０…窓部
材、１１…生硝子、１２…合せ剤、１３…ＰＣ、１４…
窓縁材。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体の窓開口部に設置される透明な窓部材
   よりなる鉄道車両用窓構造において、透明樹脂材と該透
   明樹脂材よりも厚さの薄い硝子とを重ね合わせて接合し
   た窓部材を、前記硝子層を車体外表面側に配置して設置
   したことを特徴とする鉄道車両用窓構造。
2. 【請求項２】透明樹脂材よりなり、一方の表面に硝子層
   を備え、かつ、他方の表面に樹脂材を露出させて配置さ
   れる窓部材を、気密性車体の窓開口部に設置したことを
   特徴とする鉄道車両。
3. 【請求項３】車体の窓開口部に隣接したピラー部に、前
   記窓開口部に設置される窓部材の外表面の光反射率と同
   等の反射率を有する透明樹脂材よりなるピラー外装部材
   を設置したことを特徴とする鉄道車両。
4. 【請求項４】複数の硝子の間に空気層を形成した硝子層
   と、該硝子層の車外側に硝子よりも衝撃減衰機能の高い
   機能樹脂層と、該機能樹脂層の該表面を覆う硬質表面層
   とから構成した窓部材を、気密性車体の窓開口部に設置
   したことを特徴とする鉄道車両。
5. 【請求項５】複数の硝子の間に空気層を形成した硝子層
   と、該硝子層の車外側に硝子よりも衝撃減衰機能の高い
   機能樹脂層と、該機能樹脂層の該表面を覆うとともにそ
   の表面の摩擦抵抗の低い表面層とから構成した窓部材
   を、気密性車体の窓開口部に設置したことを特徴とする
   鉄道車両。
6. 【請求項６】請求項４または請求項５に記載の鉄道車両
   において、前記硝子層に接合される機能樹脂層および表
   面層のうち少なくとも表面層を半接着状態で設置したこ
   とを特徴とする鉄道車両。