JP4854893B2 - 車両用強化積層窓ガラス - Google Patents

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Description

【0001】
(技術分野)
本発明は、路面走行車両、鉄道車両、船舶、航空機など、特に装甲車や軍用車、護衛車、現金輸送車の如くの車両を保護するのに利用できる防弾・飛散防止型の強化積層窓ガラスに関する。しかしながら、本発明による強化積層窓ガラスは、建物の保護にも利用できるものである。また、この窓ガラスは固定されていてもよいし、移動させられるようになっていてもよい。
【0002】
(背景技術)
益々高性能になっていく銃弾や、小面積域に作用する強力な衝撃に対する耐性を高めるとの見地で、装甲用窓ガラスの改良に多大な努力が払われている。
【0003】
この種のガラスの防弾性を改良する従来の試みでは、本願出願人が以前に、フランス国特許出願公開公報第2,764,841号において防弾・飛散防止型の強化積層窓ガラスを提案しており、この強化積層窓ガラスでは、板ガラスの表面またはその延長面と平行な面にほぼ属し、ガラス孔(glazing aperture)の実矧ぎ部(rebate)に少なくとも部分的に一時ないし永久に接ぎ差すことができる程度の厚みを有する一つかそれ以上の強固な突出物(excrescence)をその外周の少なくとも一部分に設けている。
【0004】
前掲のフランス国特許出願公開公報第2,764,841号に開示されている実施の形態の内で最強の実施の形態は、当該公報の図4に示されているものである。図4に示されている実施の形態は、外側から内側(本明細書では、外側とは衝撃が作用すると思われる側を意味している)にかけて順に下記の層が積層されている。
【0005】
(1) 化学的強化板ガラス(または、板ガラス−ポリビニルブチラール(PVB)−板ガラスの積層体)、
(2) 下記(2)a〜(2)fからなる積層体、
(2)a PVBの中間接着層
(2)b 板ガラス
(2)c PVBの中間接着層
(2)d 板ガラス
(2)e ポリウレタン(PU)の中間接着層
(2)f その内表面に耐引掻性ラッカーが塗布されているポリカボネート板。
【0006】
積層体(2)の表面積は板ガラスないし積層体(1)のそれよりも小さいので、この板ガラスないし積層体(1)の周辺部は積層体(2)の周辺部から均等に張り出している。そこに外周バンドを取り付けて、例えば接着により積層体(2)から外へ張り出している板ガラスないし積層体(1)の内面に貼り付けている。この外周バンドは、その内側エッジを以て例えば接着によりそれが支えられている積層体(2)の外側エッジに貼り付けている。
【0007】
外周バンドと、板ガラスないし積層体(1)の外周部とからなる部分は孔の実接ぎ溝に挿入するか単に置くだけにして、それがそれに支持されるようにすると共に、利用する孔の形状に応じて外側に向けてこの孔の構造に対して多かれ少なかれ合体させている。
【0008】
このように形成した強化積層窓ガラスには二つの弾道システム、第1弾道システムと第2弾道システムとを有している。
第1弾道システムは中心弾道システムとも称して、積層体(2)と、該積層体(2)の対面する板ガラス(1)ないし積層体(1)の中心部とで構成されている。
第2弾道システムは外周弾道システムとも称して、外周バンドと、該外周バンドに対面する板ガラス(1)ないし積体(1)の外周部とで構成されている。
【0009】
このフランス国特許出願公開公報に開示されている強化積層窓ガラスは、高性能銃弾や、同時に作用するか、継続して作用するかどうかに拘らずより強力で種々の衝撃に対する耐性からして、従来の装甲用窓ガラスに比べて全く満足できるものである。
【0010】
(発明の開示)
(発明が解決しようとする技術的課題)
しかしながら、この強化積層窓ガラスには、エッジの部分に弱点がある、換言すれば、前述の二種の弾道システム、即ち、中心及び外周弾道システムとが互いに接する部分に弱点がある。実地では、この部分は幅が0.5から3cm程度であり、射撃の名人ならその部分を狙って狙撃できるほどである。
【0011】
言うまでもないことではあるが、エッジのこの部分の弱点は、特に窓ガラスを実接ぎ溝に差し込む際に利用する突出物の高さが小さい(自動車窓ガラスにしている場合では1〜数センチ程度)であることから、何とかしても可及的になくす必要があり、他方では、窓からの入射光が減光するのを避けるため、また、コストの観点からして、窓ガラスを支持している構造体(車体)に重合させた補強材を利用するのは望ましくない。
【0012】
(その解決方法)
本発明はこの点に対してなされたものであり、このために本発明は、保護不足の前記エッジ部を覆うに充分な長さにわたり第1弾道システムと一体化する少なくとも一つの弾道層を形成するために、前述の第2弾道システムの一部を構成する弾道強度の大きい補強バンドを内側へと延在させることを提案するものである。従って、特定の保護策の要件を満たすため、特に、この保護策を強化するため、及び、既存のシャーシ設計に強化積層窓ガラスが使えるようにするため(特に、車両における孔実接ぎ(aperture rebate)の厚み制約に合わせるため)、種々の形状の実施形態を利用することができるのが判明した。
【0013】
従って、本発明は、防弾型・飛散防止型強化積層窓ガラスを構成する積層体の一部分を、該積層体の外周の少なくとも一部において前記積層体の残部を越して延在させることで突出物を形成し、この突出物に高強度弾道材からなる補強バンドを、衝撃が外側から作用するような場合では内側から設けて板ガラスと一体化させて、前記突出物と前記バンド(C)とで形成されて、当該窓ガラスを支持するように設計した構造体の実接ぎ溝に装着できるようにする外周弾道システム(BP)を構成し、前記窓ガラスの残部で中心弾道システム(BC)を構成するようにした前記窓ガラスにおいて、下記の点を特徴としている。
【0014】
即ち、本発明の防弾型・飛散防止型強化積層窓ガラスは、外周弾道システム(BP)の補強バンド(C)外周部に対応する中心弾道システム(BC)における外周部に、高強度弾道材からなるクラッディングの補強層を少なくとも一層、前記窓ガラスを構成する積層体に一体化した状態で設け、この少なくとも一層のクラッディングの補強層が前記バンド(C)に接合されることを特徴としている。
【0015】
外周弾道システム(BP)の補強バンド(C)の外周部に対応する中心弾道システム(BC)の外周部の、前記バンド(C)に対する窓ガラスの外側には、通常クラッディングの補強層は備わっていない。
【0016】
特に好ましい態様として、本発明による防弾型・飛散防止型強化積層窓ガラスは、外側と内側とを板ガラスとし、その間の板ガラスを中間接着層で張り合わせた積層体と、補強バンド(C)と、クラッディングの補強層と、場合によっては、特に前記中間接着層を構成しているのと同種の中間接着材または一つかそれ以上の中間接着層或いは斯かる中間接着層の幾つかを介して前記窓ガラスに一体化されているクラッディングの層と前記バンド(C)との間に設けたリンク素子とで構成されている。
【0017】
第1実施の形態では、本発明により作製した強化積層窓ガラスにはクラッディングの補強層が備わっており、これはそれと一体化して連続する補強バンド(C)の延長部に設けている。
【0018】
補強バンド(C)の延長部を形成するクラッディングの補強層は、通常なら中心弾道システム(BC)の一部を形成する板ガラスにより占有される位置を占めるようであってもよく、別の方法として板ガラスとは隔離していてもよい。
【0019】
前者の場合では、補強バンド(C)とその延長部が形成する補強素子は、前記板ガラスと同一幅を有していてそれと面一になっていてもよく、その場合、前記板ガラスは単に短くする。また、補強素子は前記板ガラスの幅よりも小さい幅を有するものであってもよく、その場合前記板ガラスは単に短くする一方、通常ガラスにより占有されるスペースに中間接着材を充填するか、別の方法として、前記板ガラスに補強バンドの前記延長部が一体化されているスポット面(spot facing)を持たせてもよく、その場合、スポット面を有する前記板ガラスの厚みを積層体におけるほかの板ガラスの厚みよりも大きくする。
【0020】
この第1実施の形態によれば、窓ガラスには少なくとも一つのクラッディングの補強層があってもよく、その場合その補強層は積層構造体に一体化させると共に、補強バンド(C)の延長部とは別にしてもよいし、または別にしなくてもよい。これが該当する場合、第1変形例として、少なくとも一つの補強クラッディング層を二枚の板ガラスの間の中間接着層内に配置する。第2変形例としては、少なくとも一つの補強クラッディング層を入れ子ないしブロックの形にして、補強バンド(C)の延長部と窓ガラスの室内側との間の距離に概ね等しい距離にわたり延在させてもよい。
【0021】
第2実施の形態では、本発明により作製した強化積層窓ガラスは、少なくとも一つのクラッディングの補強層を備えており、この補強層は、中心弾道システム(BC)のレベルにおいて窓ガラスの外周に支持させた環状部によりバンド(C)に接合されていると共に、窓ガラスの室内側とバンド(C)の延長部との間にクラッディングの補強層が配置されており、このクラッディングの補強層は窓ガラスの室内側に取り付けてもよく、前記バンド(C)には前記中心弾道システム(BC)内においてクラッディングの補強層を形成する延長部を有していてもよく、前記環状部が中間接着材を介して窓ガラスの構造体に接合されている。
【0022】
更に、補強バンド(C)に関して外周弾道システム(BP)を形成する突出物は一般に、窓ガラスの外縁ないし外縁近傍に設けられている。
【0023】
本発明による強化積層窓ガラスを装甲するのに利用する高強度の弾道材は、全ての脅威が等しいとすると、防弾性を持たせるのにガラスの厚みよりも2〜10倍小さい厚みの材料である。その材料は特に、例えば鋼の如くの金属や金属合金、プラスチック−繊維複合材、セラミック材などから選ばれる。複合材を作製するのに組み込まれる繊維は特にガラス、アラミド、またはセラミック繊維であり、この複合材に使われるプラスチック材の一例としては、ポリエチレンが挙げられる。
【0024】
本発明による強化積層窓ガラスの特に好ましい実施の形態によれば、層と板ガラスの積層体は平坦もしくは反りのあるもので、外側から内側にかけ手順に、
(a) 結晶化ガラスないし焼鈍ガラスないし化学的または加熱強化ガラスの層
(b) 中間接着層
(c) 焼鈍ないし化学的または加熱強化ガラスの如くの板ガラス
(d) 中間接着層
必要に応じては、順に(c)と(d)からなる少なくとも一つの他のサブ積層体
(e) ポリカボネート(PC)の層からなり、
中間接着層が特に、ポリビニルブチラール(PVB)やポリウレタン(PB)の如くの材料からなり、
前記積層体には、特に着色機能、防眩機能、耐引掻き機能、曇り防止機能の如くの従来公知の機能をなす薄層と、アンテナ用導線網、ヒータ線網、特にドットの形でのエナメルないし不透明塗料の周辺クラッディングのいずれか、または全てが備わっていてもよい。
【0025】
本発明による強化積層窓ガラスは、従来公知の方法で生産でき、所望によっては、ガラスの襞(fold)を反り返らせ、ガラスの襞ないし板ガラスと中間層とを選んだ順序に重ね合わせて積層体を作り、それらを組合せて組合体を得、これをオートクレーブに入れて加熱、加圧するこをと含ませてもよい。本発明の場合では、クラッディングの補強素子と強化素子とを、積層体作製時に単体として一体化している。
【0026】
クラッディングの補強層は、特に本発明による窓ガラスが自動車の側窓用として設計されているのであれば、0.5〜3センチほどの距離だけ中心弾道システム(BC)に延在している。
【0027】
また、外周弾道システム(BP)とそれに関連する補強体とは一般に、窓の全外周に沿って延在している。しかし、窓の実接ぎ部のないエッジの部分には延在させなくてもよい。
【0028】
窓ガラスを孔の実接ぎ部に挿入する突出物の高さは一般に、(BP)の高さの20〜80%程度であり、また、窓ガラスの厚みは10〜70ミリの範囲内で変えてもよい。
【0029】
(発明を実施するための最良の形態)
以後、本発明の明らかな例示のために、添付図面を参照しながら幾つかの実施の形態を以後に説明するが、これらは単なる例示のためになしたものであって、本発明を限定するものではない。
【0030】
図1から図7までの各図は、本発明の各実施の形態を部分拡大して、補強体を構成する素子を沿った横断面図を示す。
【0031】
積層構造体の板ガラスと層とは実物通りには図示していないが、特に中間接着層の如くの一部は実際よりも大きく示されており、これによりどのように構造体に組み込まれているかを明らかにしている。基本的な積層構造体の種々の寸法範囲や、それを構成する種々の板ガラスと層の寸法に関する数値などは、積層ガラスの当業者には完全に馴染みのあるものである。ここでも斯かる寸法を説明するが、それも単に例示のために挙げたものに過ぎない。
【0032】
図1において、1は強化積層窓ガラスを示し、この強化積層窓ガラスは外側から内側へと順に下記の層で形成されている。
結晶化ガラスないし焼鈍ガラスないし化学的または加熱強化ガラスの層1aで、厚みが6ミリ。
PVBの中間接着層1bで、厚みが0.76ミリ
焼鈍ないし化学的または加熱強化ガラスの層1cで、厚みが3ミリ。
中間接着層1'dがPUからなる点を省き、前述のサブ積層体と同一のサブ積層体1'c、1'dで、厚みが3ミリ。
ポリカボネート(PC)の層1eで、厚みが3ミリ。
【0033】
層1eの内側表面には、例えばポリシロキサンを基材とする耐引掻き性のラッカーが塗布されているのが望ましく、その場合厚みは最大でも15ミクロンとし、特に2〜7ミクロンとする。
これら1aから1eまで板ガラスと層は全て透明である。
【0034】
外側板ガラス1aと外側層1bとは、それらの外周部が積層体1c〜1eから張り出しており、その積層体の板ガラスと層とは、板ガラス1cの表面積が小さいことを省けば全て同一表面積を有している。
【0035】
板ガラス1cと同一幅の弾道鋼材からなる補強素子が、層1bと層1dとの間に挿入されて、両層に貼り付けられている。この補強素子の内縁はPVBにより板ガラス1cの縁部に貼り付けられている。また、その外縁は積層体1a、1bの縁部の延長部に配置されている。
【0036】
図1において、BCとBPとは、図示の積層窓ガラスにおける二つの弾道システムをそれぞれ示しており、両システムについては前掲の公開公報の図4に関する説明において既に説明したところである。システムBPに属する補強バンドはCを以て図示してあり(この図では、窓孔の実接ぎ溝に挿入されているものとして示している)、前記補強素子を形成するために、クラッディングの補強層(1f)と呼称したシステムBCへと延在している。
【0037】
同一符号2〜7を、他の変形例を示す他の図においても用いている。これらの説明については、相違する点に限って説明する。
【0038】
図2は、図1に示した実施の形態とは、別に積層体2"c、2"dを設け、層2'dをPVBからなるものとし、層2"dをPUからなるものとしている点で異なっている。また、層2"c内に、クラッディングの補強層2'fを別に設けると共に、これをシステムBCの外周部に延在させている。
【0039】
図3は、図1に示した実施の形態とは、積層体3'a、3'bを別に設けて、組立てると窓ガラスと車体とが面一となるようにしている点で異なっている。また、板ガラス3cよりも厚みの小さい層3fを設けており、この場合、システムBCの外周部における層3fの外側表面にPVBからなる別の帯状体を取り付けて、それを補償している。
【0040】
図4は、図1に示した実施の形態とは、より幅の大きい板ガラス4cを利用し、これにスポット面4gを持たせて、層4fの対応する部分を収容している点で異なっている。図3に示した実施の形態と同様に、層4fと板ガラス4cとは、PVBで縦方向に接合されている。
【0041】
図5は、図2に示した実施の形態とは、プラスチック−繊維複合材からなるブロックないし入れ子5'fをシステムBCの外周部において層5f塗装5"dとの間に配置した点で異なっている。ブロック5'fの内縁は素子5fと5'fとの間においてPVBで板ガラス5'c、5"cの縁部に接着されている。
【0042】
図6は、図1に示した実施の形態とは、層6fを、二つの直角部で層6aに近接するように片寄らせる一方、環状部6"fと折返し部6'fとを形成し、環状部6"fを板ガラス6c、6'c、層6d、6'd、板ガラス6eに宛い、また、折返し部6'fをシステムBCの外周部において層6eに宛っている点で異なる。PVBは部分6'f、6"fの間の接着層を形成している。
【0043】
図7は、図6に示した実施の形態とは、特に図1に示した実施の形態と同様に、積層体に別の積層体7"c、7"dと、層7fによるバンドCの延長部を組み込んだ点で異なる。
【0044】
窓ガラスのこれらの実施に形態は全て、従来例では装甲用としての弱点であった縁部に撃ち込まれた銃弾による衝撃に耐えられる。
【0045】
尚、前述した実施の形態はあくまでも例示のためになしたものであって、制限するものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく改変が容易に想到されるところである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施の形態による強化積層窓ガラスの部分断面図を示す。
【図2】 本発明の第2実施の形態による強化積層窓ガラスの部分断面図を示す。
【図3】 本発明の第3実施の形態による強化積層窓ガラスの部分断面図を示す。
【図4】 本発明の第4実施の形態による強化積層窓ガラスの部分断面図を示す。
【図5】 本発明の第5実施の形態による強化積層窓ガラスの部分断面図を示す。
【図6】 本発明の第6実施の形態による強化積層窓ガラスの部分断面図を示す。
【図7】 本発明の第7実施の形態による強化積層窓ガラスの部分断面図を示す。

Claims (15)

  1. 防弾型及び/又は飛散防止型強化積層窓ガラスであって、
    前記窓ガラスを構成する積層体の一部分は、前記積層体の外周の少なくとも一部において前記積層体の他の部分を越えて存在している突出物を形成し、この突出物に高強度弾道材からなる補強バンド(C)を、衝撃が作用する側と反対側から接して一体化させ、
    前記窓ガラスは、前記突出物と前記補強バンド(C)とで形成され、当該窓ガラスを支持するように設計された構造体の実接ぎ溝に装着される外周システム(BP)と、それ以外の部分である中心システム(BC)とからなり、
    前記中心システム(BC)は、前記外周システム(BP)の前記補強バンド(C)の外周領域に対応する外周領域に、高強度弾道材からなるクラッディングの補強層(1f〜7f、5'f、6'f、7'f)を少なくとも1層以上、前記積層体内に一体化した状態で設け、この少なくとも一層以上のクラッディングの補強層が前記補強バンド(C)に接合されることを特徴とする防弾型・飛散防止型強化積層窓ガラス。
  2. 請求項1に記載の窓ガラスであって、前記外周システム(BP)の前記補強バンド(C)の外周領域に対応する前記中心システム(BC)の外周領域は、前記補強バンド(C)に対する窓ガラスの外側に、クラッディングの補強層を備えていないことを特徴とする窓ガラス。
  3. 請求項1または2に記載の窓ガラスであって、複数の板ガラスと中間接着層が交互に積層された積層体であって、外側の板ガラス(1a〜7a)で始まり内側の板ガラス(1e〜7e)で終わる積層体と、前記補強バンド(C)と、前記1以上のクラッディングの補強層と、前記補強バンドまたは前記1以上のクラッディングの補強層との間に、中間接着材により一体化されたリンク素子と、前記中間接着層を構成しているのと同種の中間接着材または一つかそれ以上の中間接着層或いは斯かる中間接着層の幾つかを介して前記窓ガラスに一体化されているクラッディングの層と前記バンド(C)との間に設けたリンク素子と、で構成されていることを特徴とする窓ガラス。
  4. 請求項1から3までの何れか一項に記載の窓ガラスであって、前記クラッディングの補強層(1f〜7f)が前記補強バンド(C)の延長部に連続して備えられ、この補強層は、前記補強バンドと一体化されていることを特徴とする窓ガラス。
  5. 請求項4に記載の窓ガラスであって、前記補強バンド(C)の延長部を形成する前記クラッディングの補強層(1f〜7f)は、前記中心システム(BC)の一部を形成する板ガラス(1c、2c、3c、4c、5c、7c)により占有される位置を占めるか、または板ガラス(6c)とは隔離されていることを特徴とする窓ガラス。
  6. 請求項5に記載の窓ガラスであって、前記補強バンド(C)とその延長部(1f、2f、5f、7f)が形成する補強素子は、前記板ガラス(1c、2c、5c、7c)と同一幅を有していてそれと面一になっていて前記板ガラスは単に短くなっていることを特徴とする窓ガラス。
  7. 請求項3に記載の窓ガラスであって、前記補強バンド(C)とその延長部(3f、4f)とが形成する補強素子は前記板ガラス(3c、4c)の幅よりも小さい幅を有しており、前記板ガラス(3c)は単に短くなっている一方、前記ガラスにより占有されていたスペースに中間接着材(3d)を充填し、または、前記板ガラス(4d)に前記補強バンド(C)の前記延長部(4f)が一体化されているスポット面(4g)を持たせて、そのスポット面を有する前記板ガラス(4g)の厚みを前記積層体におけるほかの板ガラスの厚み以上にしたことを特徴とする窓ガラス。
  8. 請求項4から7までの何れか一項に記載の窓ガラスであって、前記補強バンド(C)の延長部とは独立のまたは独立でない少なくとも一つのクラッディングの補強層(2'f)を有しており、該補強層は積層構造体内に一体化されていることを特徴とする窓ガラス。
  9. 請求項8に記載の窓ガラスであって、少なくとも一つの補強クラッディング層(2f)を二枚の板ガラス(2"c、2e)の間の中間接着層(2"d)内に配置したことを特徴とする窓ガラス。
  10. 請求項3に記載の窓ガラスであって、少なくとも一つの補強クラッディング層を入れ子(5'f)またはブロックの形にして、長くて前記補強バンド(C)の延長部(5f)と窓ガラスの室内側との間の距離に等しい距離にわたり延在させたことを特徴とする窓ガラス。
  11. 請求項1から3までの何れか一項に記載の窓ガラスであって、少なくとも一つのクラッディングの補強層(6'f、7'f)を備えており、この補強層は、前記中心システム(BC)のレベルにおいて窓ガラスの外周に支持させた環状部(6"f;7"f)により前記補強バンド(C)に接合されていると共に、窓ガラスの室内側と前記補強バンド(C)の延長部との間に前記クラッディングの補強層(6'f、7'f)が配置されており、このクラッディングの補強層(7'f)は窓ガラスの室内側または室内側でない側に取り付け、前記補強バンド(C)は前記中心システム(BC)内においてクラッディングの補強層を形成する延長部(7f)を有しまたは有せず、前記環状部(6"f、7"f)が中間接着材を介して窓ガラスの前記構造体に接合されていることを特徴とする窓ガラス。
  12. 請求項1から11までの何れか一項に記載の窓ガラスであって、前記補強バンド(C)に関して前記外周システム(BP)を形成する前記突出物は、窓ガラスの外縁または外縁近傍に設けられていることを特徴とする窓ガラス。
  13. 請求項1から12までの何れか一項に記載の窓ガラスであって、前記高強度弾道材は、金属や金属合金、プラスチック−繊維複合材およびセラミック材から選ばれてなることを特徴とする窓ガラス。
  14. 請求項1から13までの何れか一項に記載の窓ガラスであって、前記積層体は平坦もしくは反りがあり、外側から内側にかけて順に、
    (a) 結晶化ガラス、焼鈍ガラスまたは化学的または加熱強化ガラスの板ガラス
    (b) 中間接着層
    (c) 焼鈍ガラス、化学的または加熱強化ガラスの板ガラス
    (d) 中間接着層と、順に(c)と(d)からなる少なくとも一つのサブ積層体、および、
    (e) ポリカボネート(PC)の層からなり、
    前記中間接着層が、ポリビニルブチラール(PVB)とポリウレタン(PB)から選択された材料からなり、前記積層体は、着色機能、光学的機能、防眩機能、防塵機能、耐引掻き機能、曇り防止機能から選択される機能を有する薄層、および/または、アンテナ用導線網またはヒータ線網、および/または、エナメルまたは不透明塗料の周辺クラッディングまたはドットの形でのエナメルのクラッディングを備えているか、または、備えていない、窓ガラス。
  15. 請求項1から14までの何れか一項に記載の窓ガラスであって、自動車の側窓用として設計されていて、前記クラッディングの1以上の補強層が0.5〜3センチの距離だけ前記中心システム(BC)の中にまで延在していることを特徴とする窓ガラス。
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