JP3073733B1 - 高速先頭車両の運転窓洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 高速先頭車両に設けられ洗浄手段を付設され
る運転窓でありながら、車外騒音をほとんど生じること
がなく、また走行中に損傷しやすい部分を含んでもいな
いものを提供する。 【解決手段】 運転窓１０は、高速先頭車両１における
運転席の前方にある傾斜した窓である。払拭式のワイパ
ーは付設せず、車両表面上に突出しないよう前方の位置
にノズル２０を付設して、そのノズル２０から噴き出す
高圧洗浄水によってガラス１１の表面の汚れを除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】請求項に係る発明は、新幹線
等の高速車両のうち先頭車両（または後尾車両。以下同
様）の運転席前方にある運転窓を洗浄する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電車の先頭車両には運転席があり、その
前部には前方を見るための運転窓が設けられている。そ
の点は、新幹線などの高速車両においても同様である。
運転窓には、空気中の塵や埃、トンネル内の煤や油など
が付着しやすく、また鳥などが衝突して血のりが付くこ
ともある。そうして運転窓が汚れると、視界を保つため
にその表面の汚れを取り除く必要がある。

【０００３】高速車両における場合を含めて、従来の運
転窓には、表面の汚れを除去するための手段（洗浄装
置）として払拭式のワイパーが付設されている。払拭式
のワイパーとは、自動車等で使用されているものと同じ
く、ゴム等でできたワイパーブレードを窓ガラスの表面
に当てて往復移動させ、それによって窓の汚れを拭うも
のである。構造的には、モータなど駆動源に連結された
アームの先に、ブレードホルダーを介してワイパーブレ
ードを保持させており、その駆動源によってアームを往
復に移動させる。

【０００４】視界を保つための他の手段としては、自動
車の運転窓等に付着した雨滴を除去する装置が特開平８
−２６０７６号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】払拭式のワイパーを有
する運転窓は、自動車や通勤電車等のものとしては問題
がないが、それが高速先頭車両におけるものである場合
には不都合を生じることがある。すなわち、時速２００
ｋｍを超える速度で走行する車両においては、そのワイ
パーが車外に騒音を発するうえ、鳥などが衝突したとき
等にワイパーが故障しやすいといった不都合である。払
拭式のワイパーは、前記のようにアームの先にブレード
ホルダーやブレードを保持させたものであって、車体表
面にそれら棒状の部品を突出させた構造を有するため、
高速走行時に高い風切り音を発し、また鳥が当たったり
物が引っ掛かったりするとそれらの部品が簡単に折れ曲
がるのである。

【０００６】また、前記した特開平８−２６０７６号公
報に記載の装置は、雨滴を除去するものであって汚れを
取り除く装置ではないため高速車両の運転窓においては
ほとんど用をなさないうえ、上記ワイパーと同様に車外
騒音についての不都合をともなう。雨滴除去装置が高速
車両の運転窓にとって無用であるのは、上記のような高
速での走行中には、走行風のために運転窓に雨滴はほと
んど付着しないからである。また、車外騒音を生じるの
は、移動払拭式のワイパーと同じく当該公報の装置が車
体表面上にノズル等の部品を突出させているからであ
る。

【０００７】請求項の発明は、高速車両に設けられる運
転窓でありながら車外騒音をほとんど生じることがな
く、また走行中に損傷しやすい部分を含んでもいない、
高速先頭車両の運転窓洗浄装置を提供しようというもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した運転
窓洗浄装置は、高速先頭車両における運転席の前方にあ
る傾斜した運転窓の洗浄装置であって、払拭式のワイパ
ーは付設せず、車両表面上に突出しないよう前方の位置
にノズルを付設して噴出口をガラスの表面と同一平面
（ほとんど同一の平面）上に設け、そのノズルから噴き
出す高圧洗浄水によって表面の汚れを除去するように構
成し、同時にそのガラス（または相当する透明板）を、
窓枠内に、弾性材やシール部材を介して組み入れたうえ
ガラス押さえ部材で固定しながらも、車両表面上におい
てこれら各構成部品間に段差がないようにしたものであ
る。「高速先頭車両」とは、新幹線車両のように時速２
００ｋｍ以上の速度で走行するものをいう。また「高圧
洗浄水」とは、５キロ〜数十キロ（ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）程
度以上の圧力をかけてノズルから噴出させる水（または
洗剤入りの水）をいう。

【０００９】この運転窓は、高圧洗浄水を窓の表面上に
噴出させることにより、その表面の汚れを除去する。同
洗浄水は、車体内（車両の表面に出ない部分）に設けら
れる給水手段（ポンプ等を含む）によって加圧したうえ
上記ノズルから噴出させる。勢いのある洗浄水の作用に
より、窓に付着した塵や埃、煤、油、鳥の血のりなどを
除去できることから、払拭式のワイパーは設けない。

【００１０】車両表面上に突出する部分の多い払拭式の
ワイパーを有しないうえ、上記のノズルも車両表面上に
は突出させない（上記した給水手段についても同様であ
る）ので、この運転窓洗浄装置は、その先頭車両が高速
走行をしても、高い車外騒音を発するおそれがない。ま
た、同じ理由により、走行中に鳥が当たったり物が引っ
掛かったりして部品が損傷するおそれもない。また、ガ
ラス押さえ部材などを用いてしっかりと窓枠にガラスを
固定しているとはいえ、その部材等が車両表面上におい
て段差をなしていないため、上記ノズルから噴き出して
ガラス表面に沿って流れる洗浄水（つまり、噴出口がガ
ラスの表面とほとんど同一平面上にあるために壁面噴流
として流れるもの）の流速を殺ぐことがない。洗浄水の
流速が低下しないと、それが流れる運転窓の表面を広い
範囲で効果的に洗浄し、汚れを除去することができる。

【００１１】なお、この洗浄装置によると、雨滴が付着
することにより運転窓の視界が妨げられる心配はない。
粒状になって窓の表面に付着している雨滴を、高圧で勢
いよく噴出する洗浄水が後方へ押し流すからである。高
速で走行する際にはとくに、上記のように運転窓が傾斜
していることと相まって、走行風によりその窓の表面上
を雨滴が後方へ流されるからでもある。この点は、雨滴
についてだけでなくノズルから噴き出した洗浄水の水滴
に対しても同様である。したがって、この装置によれ
ば、運転窓に雨滴または洗浄水の水滴を除去するための
他の特別な手段が必要とならない。

【００１２】請求項２に記載の運転窓洗浄装置はとく
に、上記のノズルを、車両の幅方向に広がったもの（す
なわち、噴出口として車幅方向に長い連続開口を有する
か、またはその方向に多数の開口を有するもの）とし、
それを、上記窓の前方において車両表面上に後ろ向きの
背面を形成する段差部分（たとえば図２に示す段差部分
２ａ）の内側（つまり車両表面の内部）に内蔵したこと
を特徴とする。

【００１３】この洗浄装置においては、洗浄水を噴き出
すノズルを上記のような段差部分の内側に内蔵している
ため、そのノズルが車両表面上に突出せず、したがって
大きな騒音を発したり走行中に鳥にあたること等によっ
て損傷したりする不都合が生じない。またそのノズル
は、車両の幅方向に広がったものとするので、幅方向に
広く形成されている運転窓において、表面の汚れを広い
面積にわたり同時に除去することができる。

【００１４】請求項３に記載の運転窓洗浄装置はさら
に、上記のノズルを、車両の幅方向（正確に幅方向に一
致する必要はない）に軸心を有する円筒部の側面に噴出
口を有するものとして形成し、上記軸心を中心に噴出口
の角度調整が可能なように取り付けて、走行風の作用で
洗浄水を曲げて窓に当てることができるようにしたこと
を特徴とする。

【００１５】この洗浄装置において上記のノズルは、円
筒部の側面に噴出口を設けることにより構成し、その噴
出口の先を後方の運転窓の方に向けている。ノズルは車
両の幅方向に軸心を有していて、その軸心を中心に噴出
口の角度調整が可能であるため、洗浄水の噴出向きを上
下に変更することができる。洗浄水の給水管とノズルと
の間にはフレキシブルホース（または回転継手）等を接
続して、ノズルが角度変更をしてもノズルへの洗浄水の
供給は円滑に行われるようにするのがよい。

【００１６】上記のような角度調整によりノズルからの
洗浄水の噴出向きを変更すると、運転窓の表面における
異なる箇所に洗浄水を流すことができる。この洗浄装置
のノズルは、前記のように車幅方向に広がりを有するも
のであるうえ、角度調整によって洗浄水の噴出向きを上
下に変更できるため、運転窓の表面上の必要な範囲を適
宜に洗浄することが可能である。なお、ノズルからの洗
浄水は、車両が高速走行するときの走行風の作用をかり
て窓に当て、しつこい汚れを除去することができる。

【００１７】請求項４に記載の運転窓洗浄装置はさら
に、撥水コーティングされたガラス（または相当する透
明板）を使用することを特徴とする。

【００１８】この洗浄装置では、撥水コーティングされ
たガラスを使用しているため、雨滴や洗浄水の水滴が付
着しにくいという請求項１等の洗浄装置の特徴が一層顕
著である。水分がガラス上に残りにくいため、水性の汚
れも付着しにくく、その洗浄が容易になる。払拭式のワ
イパーを使用しないため、そのコーティングによる撥水
性能が長期間維持されるという利点もある。

【００１９】

【００２０】

【発明の実施の形態】図１および図２に、発明の実施に
ついての一形態を紹介する。図１は、新幹線車両である
高速先頭車両１の前半部分を示す平面図（図１（ａ））
および側面図（同（ｂ））であり、図２は、図１（ａ）
におけるII−II断面図である。

【００２１】先頭車両１は、鋼板製の外板２によって車
両表面を形成しており、前半部分には図１（ｂ）のよう
に、前方が低い滑らかな傾斜面を有している。内部には
運転席（図示せず）があり、その前方には、やはり前方
を低くした傾斜を有する運転窓１０が設けられている。
走行中、運転士はその窓１０を通して前方を見ながらこ
の車両１を運転する。

【００２２】前方と側方にそれぞれガラス１１・１２を
有する運転窓１０のうち、前方のガラス１１について
は、その表面が汚れると運転に支障が生じることもある
ため、何らかの手段によってその汚れを取り除く必要が
ある。この車両１の運転窓１０には、一般に使用される
払拭式のワイパーを付設せず、代わりにつぎのような構
成を採用して表面の汚れを除去することとしている。以
下、汚れの除去に関連してこの運転窓１０に採用した構
成とその作用について説明する。

【００２３】a) 図１（ａ）のように運転窓１０の前方
に洗浄水の高圧噴射ノズル２０を設け、それから噴き出
す高圧洗浄水（ウォータージェット）によって運転窓１
０の表面の汚れを除去することとした。図１（ｂ）のよ
うに、ノズル２０に高圧洗浄水を供給する給水手段３０
としては、洗浄水タンク３１と加圧ポンプ３２、電磁開
閉弁３３および給水管３４などを先頭車両１の内部に配
置した。運転席に設けたスイッチ３５で適宜そのポンプ
３２と弁３３を操作することにより、ノズル２０から洗
浄水を噴出させる。なお、ポンプ３２によって加圧する
洗浄水の圧力は１０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ前後とする。

【００２４】b) 上記ノズル２０は、図１（ｂ）のとお
り、運転窓１０の前方の外板２において車両表面上に後
ろ向きの背面を形成する段差部分２ａの内側に配置した
（図２を参照）。ノズル２０を車両表面上に突出させな
いことにより、高速走行時に発生する風切り音を抑え、
車外騒音の低減をはかるためである。

【００２５】c) ノズル２０は、図１（ａ）のように車
両１の幅方向に長さを有するものとした。幅方向に広く
形成された運転窓１０に対し、同時に広い部分の汚れを
除去できるようにしたのである。なおノズル２０は、図
２のように、ブロック２４の内部に概ね車幅方向に軸心
を有するように形成した中空部であるヘッダ２１と、継
手２２、およびその継手２２を介してヘッダ２１に接続
し車両１の進行方向後ろ向きに設けた噴出口２３等によ
り構成している。噴出口２３は、ヘッダ２１の軸長方向
に沿って複数の開口を有するものである。

【００２６】d) 運転窓１０のガラス１１には撥水コー
ティングを施している。高圧で噴き出す洗浄水が雨滴等
を押し流すことや、高速走行時には走行風に水滴が吹き
飛ばされることなどにより運転窓１０には水滴がつきに
くいが、ガラス１１に撥水コーティングを施すことによ
り水滴類を一層確実に排除できるからである。なお、払
拭式のワイパーを使用しないため、このコーティングに
よる撥水性能は長期間持続する。

【００２７】e) 運転窓１０のガラス１１・１２は、図
２のように窓枠１３に取り付けて、外板２から続く車両
１の表面上に段差がないようにしている。ガラス１１に
ついて説明すれば（側方のガラス１２についても以下と
同様である）、その取り付けの態様はつぎのとおりであ
る。まず、車両１の構体４により支持されていてその表
面が外板２の表面と段差なくつながった状態の窓枠１３
の凹部に、ライナー１４等の弾性部材をはさみながら、
多層構造のガラス１１を置く。つづいて、そのガラス１
１のうち積層数の少ない薄い周縁部の上と窓枠１３の上
とを覆うようにガラス押さえ部材１６をかぶせ、ビス１
６ａによってそのガラス押さえ部材１６を窓枠１３上に
留める。窓枠１３の凹部の深さやガラス１１・ライナー
１４・ガラス押さえ部材１６等の厚さを事前に適切に定
めておくことにより、この状態で窓枠１３の表面とガラ
ス押さえ部材１６の表面との間、および同部材１６の表
面とガラス１１の表面との間に１ｍｍ程度以下の段差
（表面と直角な方向へ高さの差）しか存在しないように
する。そして、表面または裏面においてガラス１１やガ
ラス押さえ部材１６の周囲に隙間や窪みを生じる箇所に
は、パテ状のシール材１５を詰め、その表面についても
突出部分がないように平滑に仕上げておく。このように
ガラス１１の周囲で車両１の表面上に段差がないように
すれば、前方にあるノズル２０から噴き出す高圧洗浄水
が、流れを乱されて減速することのないようスムーズに
ガラス１１の表面上を流れるため、その表面の汚れを効
果的に取り除くことができる。

【００２８】f) 車幅方向に軸心を有するヘッダ２１と
その側面に形成した噴出口２３等からなる上記のノズル
２０は、その軸心を中心に上下に角度調整し得るように
して前記の段差部分２ａに配置している。そのための構
成はつぎのとおりである。すなわち、前後に外板２を接
続しながら段差部分２ａを構成するようにブロック２４
（ヘッダ２１）を配置し、噴出口２３は、そのヘッダ２
１と噴出口２３との間に通水経路を形成する継手２２の
内側に、角度変更が可能なように保持させる。つまり噴
出口２３は、それと一体の円筒部の外面を継手２２の内
側の円筒面（横断面が円弧状の面）に接触させた状態に
保持されることにより、継手２２内で角度変更が可能な
のである。このようなノズル２０に対し、給水手段３０
からフレキシブルホース３４を介して洗浄水を供給する
と、その噴出向きを上下に変更することができ、運転窓
１０上の適切な箇所に洗浄水を当ててその箇所を洗浄す
ることができる。

【００２９】なお、上記のように角度調整可能に取り付
けたノズル２０については、さらに噴出角度を変更する
ための駆動手段（たとえばモータやギヤを含むもの。図
示せず）を付設するのもよい。そうすれば、車両１の走
行中にも、洗浄水の噴出向きを変更して運転窓１０のガ
ラス１１のうち種々の箇所を洗浄することができる。噴
出口２３がガラス１１の表面とほとんど同一平面上にあ
るため車両１の静止時にはガラス１１の表面上にいわゆ
る壁面噴流のみを流すことになるが、車両１の走行中に
は、噴出口２３の角度をやや上向きにすることにより、
走行風の作用で曲げられる洗浄水の衝突噴流（固体表面
に対して角度をもって衝突する噴流）をガラス１１の表
面に当てることが可能である。角度を上下に変更するこ
とによって衝突噴流の当たる位置を前後に変更するな
ら、しつこい汚れがガラス１１のどこに付着している場
合にも、それを効果的に除去することができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載した高速先頭車両の運転
窓にはつぎのような効果がある。すなわち、払拭式のワ
イパーを備えないうえ、洗浄手段として付設したノズル
も車両表面上には突出しないので、その先頭車両が高速
走行をしても高い車外騒音を発するおそれがない。同じ
理由により、走行中に鳥が当たったり物が引っ掛かった
りして部品が損傷するおそれもない。運転窓の周囲で車
両表面上に段差がないので、ノズルから噴き出す洗浄水
が減速せずにガラス上を流れ、その表面の汚れを効果的
に取り除くことができる。また、雨滴や他の水滴が付着
することにより窓の視界が妨げられることがないので、
雨滴等の除去手段を設ける必要がないという利点もあ
る。

【００３１】請求項２に記載した運転窓には、ノズルが
車両の幅方向に広がったものであるため、幅方向に広い
運転窓において表面の汚れを速やかに除去できるという
効果もある。

【００３２】請求項３に記載の運転窓なら、洗浄水の噴
出角度を調整できるため、運転窓の表面上の必要な範囲
を選択的に洗浄することが可能である。走行風の作用を
かりて洗浄水を窓に当て、しつこい汚れを除去すること
もできる。

【００３３】請求項４に記載の運転窓の場合は、さら
に、撥水コーティングされたガラスを使用しているため
に水滴類が一層付着しにくいうえ、払拭式のワイパーを
使用しないのでコーティングによる撥水性能が長期間持
続する。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施について一形態を示す図であり、図
１（ａ）は、新幹線車両である高速先頭車両１の前半部
分を示す平面図、また図１（ｂ）は、同じ車両１の前半
部分についての側面図である。

【図２】運転窓１０の詳細図であって、図１（ａ）にお
けるII−II断面図である。

【符号の説明】

１ 高速先頭車両 ２ 外板 ２ａ 段差部分 １０ 運転窓 １１ ガラス １３ 窓枠 １６ ガラス押さえ部材 ２０ ノズル ２２ 噴出口 ３４ 給水管

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−279953（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−133020（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−250534（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−299958（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−147214（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−78665（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−48339（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−50065（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−39237（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−109337（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60S 1/02 - 1/60

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速先頭車両における運転席の前方にあ
   る傾斜した運転窓の洗浄装置であって、 払拭式のワイパーを備えることなく、 前方の位置に、車両表面上に突出しないようにノズルが
   付設されていて噴出口がガラスの表面と同一平面上にあ
   り、そのノズルから噴き出す高圧洗浄水によって表面の
   汚れを除去すること、 および、そのガラスが窓枠内に、弾性材やシール部材を
   介して組み入れられたうえガラス押さえ部材で固定され
   ており、車両表面上においてこれら各構成部品間に段差
   がないこと を特徴とする高速先頭車両の運転窓洗浄装
   置。
2. 【請求項２】 上記のノズルが、車両の幅方向に広がっ
   たものであり、上記窓の前方において車両表面上に後ろ
   向きの背面を形成する段差部分の内側に内蔵されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の高速先頭車両の運転
   窓洗浄装置。
3. 【請求項３】 上記のノズルが、車両の幅方向に軸心を
   有する円筒部の側面に噴出口を有するものであり、上記
   軸心を中心に噴出口の角度調整が可能なように取り付け
   られていて、走行風の作用で洗浄水を曲げて窓に当てる
   ことができることを特徴とする請求項１または２に記載
   の高速先頭車両の運転窓洗浄装置。
4. 【請求項４】 ガラスが撥水コーティングされているこ
   とを特徴とする請求項１〜３に記載の高速先頭車両の運
   転窓洗浄装置。