特開 2023-42863 車両用窓構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023042863

(43)【公開日】2023-03-28

(54)【発明の名称】車両用窓構造

(51)【国際特許分類】

   B32B 3/26 20060101AFI20230320BHJP

   B60J 1/00 20060101ALI20230320BHJP

   B32B 9/00 20060101ALI20230320BHJP

【ＦＩ】

B32B3/26 Z

B60J1/00 J

B32B9/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021150258

(22)【出願日】2021-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137486

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 雅直

(74)【代理人】

【識別番号】100129377

【弁理士】

【氏名又は名称】瀬川 耕司

(72)【発明者】

【氏名】小久保 拓実

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 仁

【テーマコード（参考）】

4F100

【Ｆターム（参考）】

4F100AK01A

4F100AK01B

4F100AK25A

4F100AK25B

4F100AK45A

4F100AK45B

4F100AT00A

4F100AT00B

4F100BA03

4F100BA06

4F100EC182

4F100GB31

4F100JH02C

4F100JL10C

4F100JM10C

(57)【要約】      （修正有）

【課題】既存の車載ガラスに対して防音性能と軽量化を両立できる車両用窓構造を提供する。
【解決手段】車両用窓構造１は、第１パネル部材２ａと、第１パネル部材と対向するように配置される第２パネル部材２ｂと、第１パネル部材２ａと第２パネル部材２ｂとの間に配置される中間層５とを備え、第１パネル部材２ａ及び第２パネル部材２ｂは、樹脂で形成されるとともに、中間層５には、液体が充填される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１パネル部材と、
前記第１パネル部材と対向するように配置される第２パネル部材と、
前記第１パネル部材と前記第２パネル部材との間に配置される中間層とを備え、
前記第１パネル部材及び前記第２パネル部材は、樹脂で形成されるとともに、
前記中間層には、液体が充填されることを特徴とする車両用窓構造。

【請求項2】

前記液体が着色されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用窓構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば電気自動車に搭載される車両用窓構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、車両の電動化が急速に進んでおり、種々の電気自動車が開発されている。電気自動車では、従来のエンジンを搭載した自動車においてエンジン音に埋もれていた振動騒音が顕在化してしまう。また、自動運転（運転アシスト）の普及により運転者が車の操作を行う頻度が減っており、より振動騒音を感じやすい状況になってきている。

【0003】

そこで、車両などに使用される遮音性に優れた合わせガラスが開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された合わせガラスは、１対のガラス板と、１対のガラス板に挟持される中間膜とを有している。中間膜は、樹脂で形成されており、１対のガラス板を接着している。

【0004】

また、車両の燃費や電費の向上が、ＣＯ２排出量の削減に繋がるため、様々な箇所で 軽量化と防音対策の両立が行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７―２１４２７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載された合わせガラスに使用されるガラス板は重量が重いため、防音性能の向上と引き換えに車重が増加し、燃費や電費の低下に繋がっている。
また、合わせガラスを軽量化する場合、軽量化と防音性能はトレードオフの関係にあり、単純にガラス板の重量を軽くするだけでは、防音性能が悪くなるという問題がある。

【0007】

そこで本発明は、防音性能と軽量化を両立できる車両用窓構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

すなわち、本発明に係る車両用窓構造は、第１パネル部材と、前記第１パネル部材と対向するように配置される第２パネル部材と、前記第１パネル部材と前記第２パネル部材との間に配置される中間層とを備え、前記第１パネル部材及び前記第２パネル部材は、樹脂で形成されるとともに、前記中間層には、液体が充填されることを特徴とする。

【0009】

これにより、２つのパネル部材間に充填される液体が、２つのパネル部材間の相互作用を遮断するバッファとして作用し、２つのパネル部材が独立している状態となる。そのため、音が入射される時にパネル部材による遮音が２回発生することになる。また、それに加えて、２つのパネル部材間に充填される液体による遮音効果も得られる。よって、防音性能が高く、既存の車載ガラスに対して防音性能と軽量化を両立できる車両用窓構造が得られる。

【0010】

本発明に係る車両用窓構造において、前記液体が着色されていることを特徴とする。

【0011】

これにより、中間層に充填される液体を着色することにより、スモークガラスの代替や色彩変更による装飾としても使用できる。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように、本発明によれば、防音性能と軽量化を両立できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態の車両用窓構造１の正面図である。

【図2】図１の車両用窓構造１のａ１－ａ１線断面図である。

【図3】ガラス板とパネル部材の防音性能を示す図である。

【図4】比較例の車両用窓構造５０１の断面図である。

【図5】第１実施形態の車両用窓構造１と比較例の車両用窓構造５０１の防音性能を示す図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る車両用窓構造１０１の正面図である。

【図7】図１の車両用窓構造１０１のａ２－ａ２線断面図である、

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0015】

（第１実施形態）
本実施形態の車両用窓構造１は、図１及び図２に示すように、第１パネル部材２ａと、第１パネル部材２ａと対向するように配置される第２パネル部材２ｂと、第１パネル部材２ａと第２パネル部材２ｂとの間に配置される中間層５とを有している。

【0016】

パネル部材２ａが車内側に配置され、第１中間層５ａ、パネル部材２ｂの順に車外側に近づくように配置される。なお、以下の説明では、第１パネル部材２ａ及び第２パネル部材２ｂをそれぞれ、単にパネル部材２と称する場合がある。

【0017】

２つのパネル部材２は、無色透明な略矩形状の板状部材であり、それぞれ略同一の大きさを有している。パネル部材２は、例えばアクリル樹脂などの樹脂を材料として形成される。

【0018】

２つのパネル部材２間には、その外周部の全周にわたってシール部材３が配置される。シール部材３としては、例えばOリングが使用される。

【0019】

２つのパネル部材２間の中間層５（シール部材３に囲まれた領域）には、無色透明な液体が充填される。本実施形態では、液体として常温水が使用される。

【0020】

そのため、車両用窓構造１は、従来の合わせガラス（ガラス板が使用されるもの）と同程度の透明度を有している。

【0021】

本実施形態の車両用窓構造１は、例えば電気自動車などの車両の窓構造として使用される。

【0022】

アクリル樹脂製のパネル部材２と同一の厚さのガラス板とで防音性能を比較すると、図３に示すように、パネル部材２は、ガラス板よりも透過損失が低く、防音性能が低い。なお、図３の横軸は騒音の周波数を示し、縦軸は透過損失を示している（図５においても同様）。

【0023】

そのため、車両用窓構造において、従来の合わせガラスのガラス板をアクリル樹脂製のパネル部材２に置き換えることで軽量化の点で有効であるが、防音性能が低下してしまう課題がある。

【0024】

そこで、車両用窓構造１では、アクリル樹脂製のパネル部材２を２重構造とし、２つのパネル部材２間の中間層５に液体を充填する構造とした。

【0025】

本実施形態の車両用窓構造１と従来の合わせガラス５０１とで、防音性能の比較を行った。

【0026】

比較例としては、図４に示すように、２つのガラス板５０２と、２つのガラス板５０２に挟持される中間膜５０５とを有する合わせガラス５０１を使用した。中間膜５０５は、樹脂で形成されている。ガラス板５０２は、パネル部材２と同一の厚さを有している。

【0027】

比較例の合わせガラス５０１では、ガラス板５０２同士が樹脂を介して一体化されているため、実質、１枚のガラス板として防音性能を示すのに対して、本実施形態の車両用窓構造１では、中間層５に充填された液体がパネル部材２間の相互作用を遮断するバッファとして作用し、それぞれのパネル部材２が独立している状態となる。そのため、音が入射される時に、パネル部材２による遮音が２回発生することになる。また、中間層５に液体を充填することにより、中間層５に気体が充填された状態（それぞれのパネル部材２が気体を介して相互作用される状態）における共鳴透過現象による防音性能の低下を抑制する効果が得られる。

【0028】

そのため、比較例の合わせガラス５０１のガラス板５０２を単純にアクリル樹脂製のパネル部材２へ置換するだけでは、防音性能が悪化するが、２つのパネル部材２間に液体を充填した中間層５を形成することで、車両用窓構造１は、図５に示すように、既存の合わせガラス５０１と同等以上の防音性能が得られる。

【0029】

その場合において、ガラス板５０２をアクリル樹脂製のパネル部材２へ置換した場合の重量を、市販の小型車の運転席の車窓をモデルとしてそれぞれ算出すると、重量は、従来品の半分程度に抑えることができる。

【0030】

以上のように、本実施形態の車両用窓構造１は、第１パネル部材２ａと、第１パネル部材２ａと対向するように配置される第２パネル部材２ｂと、第１パネル部材２ａと第２パネル部材２ｂとの間に配置される中間層５とを備え、第１パネル部材２ａ及び第２パネル部材２ｂは、樹脂で形成されるとともに、中間層５には、液体が充填される。

【0031】

これにより、２つのパネル部材２間に充填される液体が、２つのパネル部材２間の相互作用を遮断するバッファとして作用し、２つのパネル部材２が独立している状態となる。そのため、音が入射される時にパネル部材２による遮音が２回発生することになる。また、それに加えて、２つのパネル部材２間に充填される液体による遮音効果も得られる。よって、防音性能が高く、既存の車載ガラスに対して防音性能と軽量化を両立できる車両用窓構造１が得られる。

【0032】

（第２実施形態）
本実施形態の車両用窓構造１０１が、第１実施形態の車両用窓構造１と異なる点は、第１実施形態では、中間層５に充填される液体が無色透明であるのに対して、本実施形態では、中間層１０５に充填される液体が有色透明である点である。車両用窓構造１０１の構成で、車両用窓構造１の構成と同一である点については説明を省略する。

【0033】

本実施形態の車両用窓構造１０１は、図６及び図７に示すように、第１パネル部材２ａと、第１パネル部材２ａと対向するように配置される第２パネル部材２ｂと、第１パネル部材２ａと第２パネル部材２ｂとの間に配置される中間層１０５とを有している。

【0034】

２つのパネル部材２間の中間層１０５（シール部材３に囲まれた領域）には、着色された有色透明な液体が充填される。本実施形態では、液体として着色された常温水が使用される。中間層１０５に充填される液体を着色する色は任意である。

【0035】

本実施形態の車両用窓構造１０１では、第１実施形態の車両用窓構造１と同様の効果が得られる。

【0036】

本実施形態の車両用窓構造１０１では、液体が着色されている。

【0037】

これにより、中間層１０５に充填される液体を着色することにより、スモークガラスの代替や色彩変更による車内空間を彩る装飾としても使用できる。

【0038】

なお、具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

【0039】

例えば上記第１及び第２実施形態では、パネル部材２が、アクリル樹脂で形成されるが、それに限られない。パネル部材２は、例えば、アクリルガラス、有機ガラス、ポリカーボネート、塩化ビニルなど、樹脂を材料として形成されるものであればよい。本発明の車両用窓構造が有するパネル部材２の形状、厚さ、数は、任意である。

【0040】

上記第１及び第２実施形態では、シール部材３がOリングであるが、それに限られない。シール部材３は、２つのパネル部材２間に充填された液体５をシールするものであればよい。

【0041】

上記第１及び第２実施形態では、中間層５、１０５に充填される液体として常温水が使用されるが、それに限られない。中間層５、１０５に充填される液体の種類は、任意である。例えば、液体として、温水、冷水、油、不凍液、水溶液などを使用してもよい。

【0042】

上記第１及び第２実施形態では、２つのパネル部材２間の中間層５、１０５に、液体として常に常温水が充填されているが、それに限られない。例えば、２つのパネル部材２間の中間層５、１０５内に充填される液体の水温を調整し、循環させるシステムを追加してもよい。その場合、車窓の熱貫流率を変化させ、車窓からの熱の移動を低減させる効果が得られる。

【0043】

上記第１及び第２実施形態では、電気自動車の車両用窓構造１、１０１について説明したが、それに限られない。本発明の車両用窓構造は、電気自動車以外の車両にも適用可能である。

【符号の説明】

【0044】

１ 車両用窓構造
２ａ 第１パネル部材
２ｂ 第２パネル部材
３ シール部材
５ 中間層
１０１ 車両用窓構造
１０５ 中間層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】