JPH09503039A - 安全窓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 安全窓は、少なくとも二枚の間隔を隔てられた連続した積層ガラスパネル（１１、１２）からなるガラスシートユニット（１０）として設計されている。各積層ガラスパネルは、少なくとも二枚のガラスシート（１５、１６、２１−２３）及び三枚のポリカーボネートシート（１７−１９、２４−２６）からなる。これらのシートは、積層ガラスパネル（１１、１２）の二つの外面がガラスシート（１５、１６、２１、２３）で形成されるように互いに積層されている。

Description

【発明の詳細な説明】 安全窓 本発明は、ショーケースのディスプレー用の窓として、或いは銀行等の防犯の 必要性が高い場所の防弾窓として使用できる安全窓に関する。 機械的作用にどれ程耐えることができるのかについての安全窓の性能を評価す るため、スウェーデン窃盗犯罪防止協会が安全窓をスウェーデン規格ＳＳ３４９ ２第２版、第５章、手工具を用いた試験に従って行った。これは、第４．１章の 第４パラグラフの必要とされるものについての仕様書に基礎を与えるためである 。試験では、１００mm×１００mmの標準穴を形成するため、金槌、鏨（たがね） 保持器、ドリルマシン、並びに標準仕様書に列挙された他の工具が使用される。 防弾性を試験する場合には、このような標準仕様書はない。しかしながら、共通 しているのは、Ａｋ７型自動カービン（７．６２mm１０番実包、弾丸初速８２０ ｍ／秒）やＡｋ５型自動カービン（５．５６mm５番実包、弾丸初速９３０ｍ／秒 ）のような強力な小火器で１０ｍの距離から安全窓を打つことである。安全窓は 手工具試験に合格するためには、１００mm×１００mmの標準穴を開けるのに少な くとも１０分を要しなければならない。防弾性については、上掲の小火器のよう な強力な小火器が発射した弾丸が安全窓を貫通できてはならない。 広範に使用されている一つの防弾窓は、五枚積層ガラスパネル（ＳＥ−Ｂ−４ ３７，７２９）又は八枚積層ガラスパネル（セント・ゴブリン社のヴェグラ）で できており、アッセンブリ全体の厚さは３９mmである。このような安全窓は、強 力な小火器による銃撃に耐えることができるが、手工具による作用に対する抵抗 性が低い（ヴェルガを備えた窓を上述の標準仕様書に従って試験すると、大抵の 場合、３．５分で破られてしまう）。比較的厚いヴェルガ製の窓は、ガラスがか なり厚いため、緑がかってしまう。ガラスパネルの数、即ち厚さの合計が大きけ れば大きい程、安全窓の緑色が深くなる。 互いに接合された数枚のガラスシートで形成された安全窓の、緑がかってしま ったりニュートンリングのような光学的なエラーが生じるといった問題点を解決 するため、ＳＥ−Ｂ−３５８，４４６号は、多数のガラスシート及びポリカーボ ネートシートでできたガラスシートユニットとして設計された安全窓を提供する 。かくして、ＳＥ明細書には、ガラスシート及びポリカーボネートシートを交互 に配置した窓が記載されており、これらのシートは、結合体と直接接触した、又 は接触していない状態で、或いは互いから所定距離のところにある。このような 窓は、或る程度の発砲に耐えることができるけれども、手工具による機械的作用 に対する抵抗が極めて低い。かくして、一枚のガラス層でできた外窓即ちシート は、例えば、金槌で容易に破られ、次いで、中央に配置された切断や穿孔に対す る抵抗力が低いポリカーボネートシートに非常に容易に穴が開けられる。更に、 ポリカーボネートシートが分離されており且つ空気に露呈されている場合には、 縮合が起こる危険が非常に大きい。通常は、縮合は、アッセンブリの光学的性質 に悪影響をもたらす。 かくして、従来技術には、光学的特性に優れ、手工具による機械的作用に対す る抵抗に優れ、そして重火器による効果的な発砲に対する抵抗に優れた構造はな い。当然のことながら、このような安全窓が必要とされている。これは、一つの 種類の破壊作用しか受けず、他の破壊作用が加えられることがないということは ないからである。例えば、銀行では、このような高度の安全保証に対する必要性 が、残念なことに、かなり高くなっている。更に、銀行等で使用する安全窓は、 光学特性に優れていなければならず、形状及び色彩ができるだけ自然でなければ ならない。 従って、本発明の一つの目的は、手工具による機械的作用に対して高い抵抗を 示し、重火器による発砲に対しても高い抵抗を示し、光学的な歪が加わったり望 ましからぬ色彩を帯びることによって自然の色彩を損なうことを最小にする、幾 らか矛盾した必要条件を満たす、安全窓を提供することである。 本発明のこの目的及び他の目的は、添付の請求項１に記載の安全窓によって達 成され、本発明の特に好ましい実施例が従属項に記載してある。 簡単に述べると、従来技術の安全窓の問題点に対する本発明の解決策は、安全 窓は、少なくとも二枚の間隔を隔てられた連続した積層ガラスシートパネルから 形成されなければならないという洞察に基づいている。これらのパネルの各々は 、少なくとも二枚のガラスシート及び三枚のポリカーボネートシートからなり、 これらのシートの各々は、各積層ガラスパネルの二つの外面がガラスシートで形 成されるように互いに積層される。 本発明による安全窓は、手工具を用いた住居侵入に対して非常に優れた保護を 提供し、重火器の発砲に対して非常に優れた保護を提供する他に、特にガラス材 料だけでつくられた従来技術の多くの防弾窓よりも総重量が小さいという大きな 利点を有する。 本発明による安全窓の一実施形態を示す添付図面を参照して本発明を以下に詳 細に説明する。 第１図は、窓及びその取り付け装置の縁部の断面図である。 安全窓の図示の実施形態は、ガラスシートユニット１０として設計されており 、このユニットでは、二枚の積層ガラスパネル１１、１２が例えばアルミニウム 製の周囲スペーサ１４によって、空気隙間１３を形成するように離間されている 。スペーサ１４は、特に、ガラスシートユニット１０が断熱窓アッセンブリとし て設計されている場合、即ち、二枚の積層ガラスパネル１１、１２が気密シール されている場合には、乾燥剤が入った中空形材ストリップでできている。積層ガ ラスパネル１１、１２の各々は、数枚のガラス及びポリカーボネートシートから な る。 この実施形態では、外積層ガラスパネル１１は、ガラス材料製の二枚の外層１ ５、１６及びポリカーボネート材料製の三枚の中間層１７、１８、１９で形成さ れている。異なるシート又は層は、互いに向き合った側全体に亘って互いに接合 されている。この目的のため、エポキシ接着剤を使用するのがよい。しかしなが ら、好ましくは、重なったガラスシート及びポリカーボネートシートを低度に加 熱することによって、これらのシート内に固定され、これらのシートを互いに接 合する薄いポリウレタンフィルムが使用される。ポリウレタンフィルムには、隣 接したシート間で緩衝クッションとして作用し、及びかくして、機械的作用及び 発砲に対する抵抗を増大することに貢献するという利点がある。更に、例えばポ リビニルブチレートのような種類の異なる他の接合層を使用してもよい。しかし ながら、この種類の接合層は、シート間の接着が、ポリウレタンフィルムやエポ キシ層を用いた場合と比べて僅かに低下する。しかし、多くの目的については、 十分満足のいくものである。 図示の実施形態では、ポリビニルブチレート又はポリウレタン製の接合層２０ が外ガラスシート１５とこのガラスシートに最も近い中間ポリカーボネートシー ト１７との間に配置されている。他のシートは、エポキシ接着剤層で互いに積層 されている。 内積層ガラスパネル１２は、三枚のガラスシート２１、２２、２３、及び三枚 のポリカーボネートシート２４、２５、２６からなる。これらのシートは全て、 接着剤、特にエポキシ接着剤で互いに積層されている。図示の実施形態では、内 積層ガラスパネル１２には、緩衝層が設けられていない。しかしながら、衝撃及 び弾丸に対する抵抗を増大しようとする場合には、接合層２０と等価の緩衝層を 内積層ガラスパネル１２にも同様に挿入できる。 安全窓をこのように設計すると、例えば、住居侵入が試みられた場合の発砲や 機械的作用に対する抵抗が非常に大きくなる。これは、二つの積層ガラスパネル １１、１２間の空気隙間１３により、切断工具で安全窓に穴を開けるのが非常に 困難になるためである。更に、空気隙間は、発砲に対する安全窓の性能を高める 。これは、第１即ち外積層ガラスパネル１１を貫通した弾丸は変形しており、か くして貫通力の一部を失なうためである。かくして、空気隙間１３は、内積層ガ ラスパネル１２内への貫通を更に困難にする。 安全窓は多くの方法で取り付けることができる。添付図面には、一つの有利な 取り付け形態が示してある。ここでは、標準的な鋼製の又はステンレス鋼製の取 り付け形材２７が周囲ビルディング構造２８に固定されている。高力鋼製のプレ ート２９が取り付け形材の後側に固定されており、弾丸の貫通を阻止する保護体 として役立つ。 取り付け形材２７には、鋼、硬質アルミニウム、又は任意の他の軽金属材料製 の押出し形材ストリップとして設計された捩じれ剛性が高いフレーム形材３０が 設けられている。フレーム形材３０を図示のように内方に延びるクランプフラン ジ３１を持つように設計することにより、大きな捩じれ剛性が得られる。次いで 、安全窓をクランプフランジ３１と外側に配置されたフレーム３２との間にクラ ンプする。図示の実施形態では、フレーム３２は、金属製の、例えばアルミニウ ム又は他の軽金属材料製の押出し金属形材３３、及びこの金属形材に挿入した高 力材料製の、好ましくは高力鋼材料製の少なくとも一つのフレームストリップ部 材３４からなる。フレームの隅部は、フレームストリップ部材３４をアングルに 溶接することによって強化してあり、これらを破壊しようとする試みを更に困難 にする。フレームストリップ部材３４間の接合部は、金属形材３３の取り付けを 容易にするため、フレーム３２の垂直な側部又は水平な側部の中央に配置されて いる。フレームストリップ部材３４は、接続部を橋渡しするために金属形材３３ に挿入してあり、かくして、フレーム３２の強度を高める。図示の実施形態では 、 金属形材３３は、フレームストリップ部材３４を受け入れるためのアンダーカッ ト溝３５を持つＣ字形状形材であり、フレーム形材３０及び取り付け形材２７の 穴に挿入された固定ねじ３６がフレームストリップ部材３４のねじ穴にねじ込ま れる。断熱を提供し、且つ冷熱伝導ブリッジ（cold bridge）が安全窓の周りに 形成されないようにするため、押出成形によって形成した軽金属製の二つの装飾 ストリップ３７及び３８をフレーム形材３０に取り付け、断熱材料３９をこれら の装飾ストリップとフレーム形材との間に配置する。目地仕上げ用マスチックの 層４０、４１及びカバーストリップ４２を習慣的な方法で設ける。安全窓とクラ ンプフランジ３１及びフレーム３２をの間に、粘着性のシール材料４３を従来の 方法で設ける。実施例の説明 この実施例の安全窓は、添付図面に示す種類の安全窓であり、及びかくして、 二枚の積層ガラスパネル１１、１２を含む。 外側の即ち前側の積層ガラスパネル１１は、外側から（図面の右側から）数え ると、一枚の４mm厚のフロートガラスシート、一枚の１．５mm厚のポリビニルブ チレート製の接合層、三枚の４mm厚のポリカーボネートシート、及び一枚の４mm 厚のフロートガラスシートからなる。ポリカーボネートシート及び内側フロート ガラスシートは、薄いエポキシ接着剤層で互いに積層されており、これに対し、 ポリビニルブチレート層は外フロートガラスシートと外ポリカーボネートシート との間の接合層として役立つ。このような構造では、外積層ガラスパネル１１の 厚さは２５mmである。 内側の即ち後側の積層ガラスパネル１２は、外側から（図面の右側から）数え ると、一枚の４mm厚のフロートガラスシート、一枚の８mm厚のポリカーボネート シート、一枚の６mm厚のポリカーボネートシート、一枚の４mm厚のフロートガラ スシート、一枚の６mm厚のポリカーボネートシート、一枚の及び４mm厚のフロー トガラスシートからなる。種々のシートは、薄いエポキシ接着剤層で互いに積層 されている。このような構造では、内積層ガラスパネル１２の厚さは３８mmであ る。 二枚の積層ガラスパネル１１、１２間には1５mmの空気隙間があり、この空気 隙間は、アルミニウム形材製の周囲ストリップで気密シールされている。周囲ス トリップは空気隙間に向かって内方に開放しており、乾燥剤が入っている。従っ て、安全窓は、全体で７８mmの厚さを有する。 以下に評価する試験撃ちを、６０cm×６０cmの大きさの上述の構造をもつ安全 窓で行った。 試験撃ちでは、安全窓を弾丸の弾道に対して９０°に配置した。射撃は、安全 窓から１０ｍのところから三回行った。衝撃箇所間の距離は、約１５cmである。試験撃ちＡ ２５mm厚の安全窓の積層ガラスパネルに自動カービンＡｋ４で三回射撃（７． ６２mm１０番実包、弾丸初速８２０ｍ／秒）した。安全窓を完全に貫通した弾丸 破片はなかった。全ての弾丸は３８mm厚の後積層ガラスパネルの後側の６mm厚の ポリカーボネートシートで停止した。２５mm厚の外積層ガラスパネルの進入穴は 「自己修復（self-healed）」し、直径２mmの釘を進入穴に手で打ち込むことが できなかった。安全窓の３８mm厚の後積層ガラスパネルの後側のガラスシートは 、１０cm（１ｄｍ）の直径の表面に亘って粉が吹いた状態になる。 ３８mm厚の積層ガラスパネルが射撃方向に向くように安全窓を裏返した後に試 験撃ちをしても同じ結果となる。試験撃ちＢ 試験撃ちＡを繰り返すが、ここでは、銃器を自動カービンＡｋ５にし、弾薬を 弾丸初速が９３０ｍ／秒の５．５６mm５番実包にする。 この場合でも、安全窓を完全に貫通した弾丸破片はなかった。全ての弾丸は後 側のポリカーボネートシートで停止した。２５mm厚の外積層ガラスパネルの進入 穴は「自己修復（self-healed）」し、直径２mmの釘を進入穴に手で打ち込むこ とができなかった。安全窓の３８mm厚の後積層ガラスパネルは、約１０cmの直径 の表面に亘って粉が吹いた状態になる。 ３８mm厚の積層ガラスパネルが射撃方向に向くように安全窓を裏返した後に試 験撃ちをしても同じ結果となる。試験撃ちＣ 試験撃ちＡを繰り返すが、ここでは、銃器をバーバーガー社製のライフルにし 、弾薬を弾丸初速が８３５ｍ／秒で弾径が８．５９mm（０．３３８インチ）で、 １６．２gのウィンチェスター社製のマグナムリードポイント弾にする。 この試験撃ちは、第１の２５mm厚の積層ガラスパネルの進入穴の直径が６mmで あるということを除き、試験撃ちＡ及びＢと同じ結果をもたらす。安全窓の３８ mm厚の積層ガラスパネルの後側のガラスシートは、約２０cmの直径を持つ表面に 亘って粉が吹いた状態になる。 ３８mm厚の積層ガラスパネルが射撃方向に向くように安全窓を裏返した後に試 験撃ちをしても同じ結果となる。試験撃ちＤ 試験撃ちＡを繰り返すが、ここでは、銃器をバーバーガー社製のライフルにし 、弾薬を弾丸初速が８３５ｍ／秒で弾径が９．５３mm（０．３７５インチ）で、 １９．５４gのＨ＆Ｈ社製のマグナムリードポイント弾にする。 この試験撃ちは、第１の２５mm厚の積層ガラスパネルの進入穴の直径が６mmで あるということを除き、試験撃ちＡ及びＢと同じ結果をもたらす。安全窓の３８ mm厚の積層ガラスパネルの後側のガラスシートは、約２０cmの直径を持つ表面に 亘って粉が吹いた状態になる。 ３８mm厚の積層ガラスパネルが射撃方向に向くように安全窓を裏返した後に試 験撃ちをしても同じ結果となる。手工具を用いた標準穴切断試験 これらの試験は、スウェーデン窃盗犯罪防止協会が、スウェーデン規格ＳＳ３ ４９２第２版、第５章、手工具を用いた試験に従って行った。これは、第４．１ 章の第４パラグラフの必要とされるものについての仕様書に基礎を与えるためで ある。安全窓を最高の安全クラスにするためには、１００mm×１００mmの標準穴 をガラスパネルに形成するのに１０分以上かからかければならない。この試験で は、経験を積んだ二人の熟練者が十分に準備した後に実施した。必要とされる１ ０分間の抵抗時間は、全ての予備試験について適用され、これは、ガラス全体を 外すのに必要な時間ではない。これは、ガラスパネルの中央部、隅部の外縁部、 並びにガラスパネルの取り付け部といった、弱いことがわかっている幾つかの領 域又は箇所で試験を行うということを意味する。かくして、各予備試験に要する 抵抗時間は少なくとも１０分でなければならない。住居侵入試験Ａ 使用された安全窓は試験撃ちで使用した窓と同じ構造である。 この住居侵入試験では、１００mm×１００mmの標準穴を開ける。 試験方法及び試験結果は以下の表１に示す通りである。この試験方法では、標 準穴ゲージを約１０５mm×１２０mmの穴に挿入できるようになるまでの作業に１ ５分３８秒かかった。住居侵入試験Ｂ 使用された安全窓は試験撃ち及び住居侵入試験Ａで使用した窓と同じ構造であ る。 住居侵入試験Ｂでは、１００mm×１００mmの標準穴を開けるのに僅かに異なる 方法を使用する。試験方法及び試験結果は以下の表２に示す通りである。この試 験方法では、標準穴ゲージを約１２０mm×１００mmの穴に挿入できるようになる までの作業に１５分７秒かかった。 （比較例−住居侵入試験Ｃ） この比較試験は、厚さが全部で３９mmの八枚積層平ガラスシート（セント・ゴ ブリン社のヴェグラ）からなる商業的に入手可能な安全窓を使用する。試験方法 及び試験結果は以下の表３に示す通りである。切断した穴の大きさは１３０mm× １３０mmである。試験結果から明らかなように、標準穴を開けるのに要した時間 は1０分間よりも僅かに短い。 （比較例−住居侵入試験Ｄ） この試験は、本発明による安全窓の厚い後側の積層ガラスパネルと同じ構造の 積層ガラスパネルについて行う。かくして、試験されたガラスパネルは、上述の 実施例の後パネル１２と同じ構造を有する。 試験方法及び試験結果は以下の表４に示す通りである。１００mm×１００mmの 標準穴ゲージを７分１２秒後に挿入できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｃ０３Ｃ 27/06 １０１ 2102−4Ｇ Ｃ０３Ｃ 27/06 １０１Ｚ 27/12 2102−4Ｇ 27/12 Ｆ 2102−4Ｇ Ｚ Ｆ４１Ｈ 5/26 7606−2Ｅ Ｆ４１Ｈ 5/26 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 多数の連続したガラスシート及びポリカーボネートシート（１５−１９ 、２１−２６）からなり、ガラスシートユニット（１０）として設計された安全 窓において、ガラスシートユニット（１０）は、少なくとも二枚の間隔を隔てら れた積層ガラスパネル（１１、１２）からなり、これらのパネルは、接合された ガラスシート及びポリカーボネートシート（１５−１９、２１−２６）からなり 、これらのパネルの各々は、少なくとも二枚のガラスシート（１５、１６、２１ −２３）及び三枚のポリカーボネートシート（１７−１９、２４−２６）からな り、これらのシートの各々は、各積層ガラスパネル（１１、１２）の二つの外面 がガラスシート（１５、１６、２１、２３）で形成されているように互いに積層 されている、ことを特徴とする安全窓。 ２． エラストマー材料、好ましくはポリウレタン製の透明な層（２０）が積 層ガラスパネル（１１、１２）の少なくとも一方に挿入されている、ことを特徴 とする請求項１に記載の安全窓。 ３． 積層ガラスパネル（１１、１２）の部分を形成するガラスシート及びポ リカーボネートシート（１５−１９、２１−２６）は、互いに向き合った側全体 に亘って互いに積層されており、エポキシ接着剤、ポリウレタン又はポリビニル ブチレートの接合層が使用されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載 の安全窓。 ４． 取り付け構造（２７）を有するアッセンブリユニットに挿入されており 、ガラスシートユニット（１０）が、取り付け構造（２７）の外側に装着される 高力材料、好ましくは高力鋼製の周囲フレーム（３３、３４）と、取り付け構造 の内側に固定される捩じれ剛性の周囲フレーム形材（３０）との間にクランプさ れている、ことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の安全窓。 ５． 周囲フレーム形材（３０）の内縁部には、ガラスシートユニット（１０ ）用の取り付けフランジを形成するようになった内方に差し向けられたクランプ フランジ（３１）が設けられている、ことを特徴とする請求項４に記載の安全窓 。 ６． フレーム形材（３０）及びフレーム（３２）は、ガラスシートユニット （１０）をその間にクランプした状態で互いにねじ止めされている、ことを特徴 とする請求項４又は５に記載の安全窓。