JPH09193651A

JPH09193651A - 車両窓構造

Info

Publication number: JPH09193651A
Application number: JP578496A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tanaka; 洪田中; Katsuyuki Funadokoro; 勝行舟所; Takehisa Okamoto; 健久岡本; Kozo Mizoguchi; 耕三溝口
Original assignee: NIPPON ITA GLASS KANKYO AMENITY KK; Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: NIPPON ITA GLASS KANKYO AMENITY KK; Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】板厚を増すこと無く共鳴透過の発生を抑える
ことのできる窓構造を提供する。【解決手段】車両窓１は、外側透明板体２と、一定厚
さの空気層３と、内側透明板体４と、前記透明板体２，
４間に掛け渡したブリッジ部材５とからなる。６，６は
接着剤である。【効果】ブリッジ部材で、外側透明板体と内側透明板
体とを局部的に繋いで、共鳴の発生を防止したので、効
果的に遮音性の低下を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両窓構造の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の中空２重窓の部分断面図で
あり、一部の鉄道車両では、外側透明板体１０１と一定
厚さの空気層１０２と内側透明板体１０３とからなる中
空２重構造の車両窓１００を採用している。以下「中空
２重構造の車両窓」を「中空２重窓」と略記する。この
車両窓１００は縦６５０〜７００ｍｍ、横８００〜１０
００ｍｍの矩形窓であり、例えば、外側透明板体１０１
は３ｍｍの板を図示せぬ中間膜を介して２枚重ねた合せ
ガラス、空気層１０２は５〜６ｍｍの隙間、内側透明板
体１０３は５ｍｍ又は６ｍｍの強化ガラスである。

【０００３】単板の窓では内面が結露するが、上記車両
窓１００は空気層１０２を備えているので結露の心配が
無い。図７（ａ），（ｂ）は従来の中空２重窓の作用説
明図である。（ａ）は低周波域での作用図であり、例え
ば外部から入射する音波によって外側透明板体１０１が
δだけ図右へ撓むと空気層１０２を介して内側透明板体
１０３も同方向へ撓む。（ｂ）は高周波域での作用図で
あり、外側透明板体１０１が細かく多数の波で振動する
と、内側透明板体１０３も独自に細かく多数の波で振動
する。この結果、低周波域では単板窓と大差無いが、高
周波域では遮音効果は単板窓より大きくなる。この様
に、断熱、遮音作用を期待して中空２重窓が広く採用さ
れてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、車両の高速
化にともなって車両騒音の低減技術の研究が進み、次に
述べる共鳴透過現象と称する共鳴が顕著になってきた。
この共鳴は、空気層１０２の空気の体積弾性率と外側・
内側透明板体１０１，１０３の質量に起因している。図
８（ａ），（ｂ）は従来の中空２重窓の共鳴透過現象の
発生説明図である。低周波域と高周波域との中間（３０
０Ｈｚ付近）で、（ａ），（ｂ）に示すように外側透明
板体１０１の波形と、内側透明板体１０３の波形が丁度
反転して激しく振動する。その結果、内側透明板体１０
３の振動振幅は外側透明板体１０１の振動振幅に近い値
となりＷ１とＷ２が等しくなって遮音効果が無くなる。
以上をまとめて次図で説明する。

【０００５】図９は従来の窓構造における音響特性グラ
フであり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音響透過損失
（ｄＢ）であり、太線は中空２重窓、細線は単板窓の曲
線である。厚さがｍ１＋ｍ２である単板窓の場合は、周
波数にほぼ比例し音響透過損失が増加する。音響透過損
失が大きいほど、遮音性能が大きい。厚さがｍ１の外側
透明板体と空気層とｍ２の内側透明板体とを重ねた中空
２重窓の場合は、低周波域で単板窓と同等、高周波域で
単板窓より優れているが、共鳴透過域では単板窓より大
幅に劣る。このことは、窓の遮音性能が低下することを
意味し、内側透明板体が不都合に共鳴したために見掛け
上、音波が十分に減衰されずに透過してしまった訳であ
り、この現象を「共鳴透過」と呼ぶ。

【０００６】前記の共鳴透過は振動現象の一つであるか
ら、透明板体１０１，１０３の厚さを変えることで発生
域を移動することはできる。しかし、透明板体１０１，
１０３を薄くすることは耐圧強度上不可であるから、厚
くするしかなく、厚くすると車体総重量が増大するので
実用的でない。そこで、本発明の目的は、板厚を増すこ
と無く共鳴透過の発生を抑えることのできる窓構造を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、外側透明板体と一定厚さの空気層と内側
透明板体とからなる中空２重構造の車両窓において、前
記外側・内側透明板体間に、共鳴を抑えるための透明な
ブリッジ部材を掛け渡したことを特徴とする車両窓構造
である。ブリッジ部材で、外側透明板体と内側透明板体
とを局部的に繋いで、両方の透明板体が同相で振動する
ようにして、共鳴の発生を防止し、遮音性を維持する。

【０００８】請求項２は、ブリッジ部材のない状態で、
共鳴透過周波数の純音の音波を放射して外側・内側透明
板体を振動させ、この振動モードの腹となる位置を観測
し、その位置にブリッジ部材を配置したことを特徴とす
る。振動モードの腹となる位置にブリッジ部材を配置す
ることで、ブリッジ部材の数を少なくすることができ
る。

【０００９】請求項３は、外側・内側透明板体及びブリ
ッジ部材はガラス若しくは透明樹脂であることを特徴と
する。ブリッジ部材をもガラス若しくは透明樹脂で構成
することにより、異物感を払拭することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る中空２重窓
の部分断面図であり、車両窓１は、外側透明板体２と、
一定厚さの空気層３と、内側透明板体４と、前記透明板
体２，４間に掛け渡したブリッジ部材５とからなる。
６，６は接着剤である。この車両窓１は縦６５０〜７０
０ｍｍ、横８００〜１０００ｍｍの矩形窓であり、例え
ば、外側透明板体２は３ｍｍの板を図示せぬ中間膜を介
して２枚重ねた合せガラス、空気層３は５〜６ｍｍの隙
間、内側透明板体４は５ｍｍ又は６ｍｍの強化ガラス、
ブリッジ部材は５ｍｍ径のガラス円柱である。

【００１１】図２は本発明に係る中空２重窓を外側から
見た図であり、相互に離れた位置にブリッジ部材５，５
を配置した状態を示す。

【００１２】図３は本発明に係るブリッジ部材の配置要
領図であり、ブリッジ部材のない状態で、共鳴透過周波
数の純音の音波Ｗ５を放射して外側・内側透明板体２，
４を振動させ、この振動モードの腹２ａ，２ｂ，２ｃの
位置を特定し、これらの腹２ａ，２ｂ，２ｃの位置にブ
リッジ部材を配置すればよい。

【００１３】以上の構成からなる中空２重窓の作用を次
に説明する。図４は本発明に係る２重窓の音響特性グラ
フであり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音響透過損失
（ｄＢ）であり、太線は本発明に係る中空２重窓、細線
は従来の中空２重窓の曲線である。従来の２重窓は、音
響透過損失が共鳴透過域で大きく下がる。これに対し
て、本発明に係る２重窓は、低周波域、共鳴透過域とも
にほぼ同じ音響透過損失を発生する。

【００１４】ただし、高周波域ではブリッジ部材がマイ
ナス側に作用する。従来は、外側透明板体と内側透明板
体とが互いにほぼ独立して振動するのに対して、ブリッ
ジ部材が独立振動の一部を連動に変換するからである。
しかし、ブリッジ部材は局部的であり、ブリッジ部材か
らある程度は離れたところでは、自由に振動するために
全体としては独立振動性が保たれる。従って、本発明の
２重窓は高周波域で従来の２重窓より特性は若干落ちる
が、まだ十分な音響透過特性を維持しているので、実用
上は問題無い。

【００１５】図５（ａ）〜（ｃ）は本発明の中空２重窓
の別実施例図である。（ａ）は横長の外側透明板体２の
長手方向にブリッジ部材５，５を配置したものであり、
縦に対して横が大きい窓に好適である。（ｂ）は縦横比
が１．０に近いものに好適であり、上下に２列、左右に
２列の計４個のブリッジ部材５・・・を配置したものであ
る。（ｃ）も縦横比が１．０に近いものに好適であり、
菱形の頂点に計４個のブリッジ部材５・・・を配置したも
のである。

【００１６】尚、図１の外側透明板体２の最外面は、ポ
リカーボネィトなどの透明樹脂であってもよい。即ち、
本発明の技術は、ガラス構造物、透明樹脂構造物又はガ
ラス／樹脂混合構造物のいずれにも適用できる。また、
ブリッジ部材５は、円柱の他、角柱、三角柱、楕円柱の
何れでもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、外側透明板体と一定厚さの空気層と
内側透明板体とからなる中空２重構造の車両窓におい
て、前記外側・内側透明板体間に、共鳴を抑えるための
透明なブリッジ部材を掛け渡したことを特徴とする。ブ
リッジ部材で、外側透明板体と内側透明板体とを局部的
に繋いで、共鳴の発生を防止したので、効果的に遮音性
の低下を防ぐことができる。

【００１８】請求項２は、ブリッジ部材のない状態で、
共鳴透過周波数の純音の音波を放射して外側・内側透明
板体を振動させ、この振動モードの腹となる位置を観測
し、その位置にブリッジ部材を配置したことを特徴とす
る。振動モードの腹となる位置にブリッジ部材を配置す
ることで、ブリッジ部材の数を少なくすることができ
る。

【００１９】請求項３は、外側・内側透明板体及びブリ
ッジ部材はガラス若しくは透明樹脂であることを特徴と
する。ブリッジ部材をもガラス若しくは透明樹脂で構成
することにより、異物感を払拭することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る中空２重窓の部分断面図

【図２】本発明に係る中空２重窓を外側から見た図

【図３】本発明に係るブリッジ部材の配置要領図

【図４】本発明に係る２重窓の音響特性グラフ

【図５】本発明の中空２重窓の別実施例図

【図６】従来の中空２重窓の部分断面図

【図７】従来の中空２重窓の作用説明図

【図８】従来の中空２重窓の共鳴透過現象の発生説明図

【図９】従来の窓構造における音響特性グラフ

【符号の説明】

１…車両窓、２…外側透明板体、２ａ，２ｂ，２ｃ…
腹、３…空気層、４…内側透明板体、５…ブリッジ部
材、６…接着剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡本健久東京都港区芝１丁目11番11号日本板硝子環境アメニティ株式会社内 (72)発明者溝口耕三東京都港区芝１丁目11番11号日本板硝子環境アメニティ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外側透明板体と一定厚さの空気層と内側
透明板体とからなる中空２重構造の車両窓において、前
記外側・内側透明板体間に、共鳴を抑えるための透明な
ブリッジ部材を掛け渡したことを特徴とする車両窓構
造。
【請求項２】ブリッジ部材のない状態で、共鳴透過周
波数の純音の音波を放射して外側・内側透明板体を振動
させ、この振動モードの腹となる位置を観測し、その位
置に前記ブリッジ部材を配置したことを特徴とする請求
項１記載の車両窓構造。
【請求項３】前記外側・内側透明板体及びブリッジ部
材はガラス若しくは透明樹脂であることを特徴とする請
求項１又は請求項２記載の車両窓構造。