JPH10322082A

JPH10322082A - 鉄道車両用電磁遮蔽窓ユニット

Info

Publication number: JPH10322082A
Application number: JP16150597A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ito; 良明伊藤; Fumio Okimoto; 文男沖本; Kiyoshi Shibata; 潔柴田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Central Japan Railway Co
Current assignee: Central Japan Railway Co; AGC Inc
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造で十分な電磁遮蔽機能を有し、車
両自体の構造を変えることなく窓のみの交換により既存
車両に適用できる鉄道車両用電磁遮蔽窓ユニットを提供
する。【解決手段】複数枚のガラス板１１，１２．１３から
なる窓ガラス５と、この窓ガラス周縁を囲むコ字状断面
の金属製窓枠６と、前記窓ガラスの両外側のガラス板の
うち前記窓枠に近い方のガラス板の非露出面側に設けた
導電膜１６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁遮蔽窓に関し、
特に鉄道車両の窓に適用する電磁遮蔽窓ユニットに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建物室内や自動車内において各種
電子機器が外部からの妨害電波により誤作動するのを防
止したり、逆に内部から外部への漏洩電波を遮断するた
めに、建物の窓や自動車の窓に導電膜を設けた電磁遮蔽
窓が用いられている。このような電磁遮蔽窓の導電膜は
アースに接続されて必要な電磁シールド機能が保持され
ている。

【０００３】一方、建物や自動車の窓ガラスとして、破
損時の飛散を防止し安全性を高めるための中間膜を介し
て２枚のガラス板を貼り合わせた合せガラスや、この合
せガラスに対しさらに空気層を介してガラス板を積層
し、断熱性や遮音性を高めた複層ガラスが用いられてい
る。このような合せガラスや複層ガラスは、近年鉄道車
両の窓ガラスとしても用いられるようになってきてい
る。

【０００４】また近年、鉄道車両において、車両内に電
子機器を設置したり持込んだ場合の外部からのノイズ電
波による誤作動防止や、車両内から外部への漏洩電波に
よる沿線の電子機器に対するノイズ等を防止するため
に、窓ガラスに電磁遮蔽機能をもたせることが検討され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉄道車
両は特有の複雑な構造を有し、アース接続をしようとす
ればさらに構造が複雑化するため、従来の建物や自動車
用の電磁遮蔽ガラスを単に鉄道用車両の窓に適用するこ
とは実用上適当ではない。また、既存の車両を有効に利
用し設備や資源の無駄の防止を図るために、既存の車両
に対し窓ガラスのみの交換により容易に対応できる構造
が要求され、この点でも従来の電磁遮蔽ガラスを単に鉄
道車両の窓にそのまま適用することはできない。

【０００６】本発明は、上記の点に対処してなされたも
のであって、簡単な構造で十分な電磁遮蔽機能を有し、
車両自体の構造を変えることなく窓のみの交換により既
存車両に適用できる鉄道車両用電磁遮蔽窓構造の提供を
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、複数枚のガラス板からなる窓ガラス
と、この窓ガラス周縁を囲むコ字状断面の金属製窓枠
と、前記窓ガラスの両外側のガラス板のうち前記窓枠に
近い方のガラス板の非露出面側に設けた導電膜とを有す
る鉄道車両用電磁遮蔽窓ユニットを提供する。

【０００８】この構成によれば、コ字状断面の金属製窓
枠を車体に取り付けることにより窓枠がアースに接地さ
れ、この窓枠に対し、複数のガラス板のうち窓枠に近い
方のガラス板の非露出面に導電膜が形成されるため、導
電膜が金属製窓枠に十分近接して配置され、十分な電磁
遮蔽機能が確保される。したがって、車体構造や、車体
に対する窓枠の取り付け構造を変えることなく、窓ガラ
スのみ或いは窓ガラスと窓枠を一体に交換するのみで電
磁シールド構造が実現でき、既存車両を有効に利用して
既存設備や資源の無駄を省いて実用的価値の大きい電磁
遮蔽窓を備えた鉄道用車両が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記窓ガラスは、中間膜を介して２枚のガラス板を接合
した合せガラスと、この合せガラスに対し空気層を介し
て１枚のガラス板を積層した複層ガラスからなることを
特徴としている。

【００１０】この構成によれば、複層ガラスに対し本発
明の電磁遮蔽構造を適用することができ、十分な電磁遮
蔽機能が得られるとともに、安全性および断熱性や遮音
性に優れた鉄道車両用窓が得られる。

【００１１】別の好ましい実施の形態においては、前記
窓ガラスは、中間膜を介して厚みが異なる２枚のガラス
板を接合した合せガラスのみからなることを特徴として
いる。

【００１２】この構成によれば、２枚のガラス板からな
る合せガラスに対し本発明の電磁遮蔽構造を適用するこ
とができ、一方のガラス板を十分に厚くすることによ
り、十分な電磁遮蔽機能が得られるとともに強度の大き
い鉄道車両用電磁遮蔽窓が得られる。

【００１３】さらに好ましい実施の形態においては、前
記導電膜と、前記コ字状窓枠の両側片のうち近い方の側
片との間の長さは、窓枠の両側片間の長さの１／４以下
であることを特徴としている。

【００１４】この構成によれば、アースに接地された窓
枠に対し、導電膜がコ字形の両側片間の幅の１／４以内
の距離に近接するため、十分な電磁遮蔽機能が得られ
る。これ以上距離が離れると電磁遮蔽機能が低下し過ぎ
て所望の十分なシールド効果が得られない。実用上の観
点からは、前記距離は８ｍｍ以下、特に５ｍｍ以下であ
ることが好ましい。

【００１５】さらに別の好ましい実施の形態において
は、前記導電膜のシート抵抗値は２０Ω／□以下である
ことを特徴としている。

【００１６】この構成によれば、シート抵抗を２０Ω／
□以下とすることにより、導電性が高められ十分なシー
ルド効果が得られる。この場合、好ましくは１０Ω／□
以下のシート抵抗とし、さらに好ましくは３Ω／□のシ
ート抵抗とする。このようにシート抵抗値を小さくする
ことにより、十分な電磁遮蔽効果が得られる。２０Ω／
□を超えるシート抵抗値では所望の十分なシールド効果
が得られない。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の実施例に係る鉄道車両用電
磁遮蔽窓の構成図である。車両の側面を構成する車体壁
１に窓用の開口２が形成される。この開口２の車内側に
窓ユニット３が金属製固定ブラケット４により車体壁１
に取り付けられる。窓ユニット３は、窓ガラス５とその
全周の外縁を囲うコ字状断面の窓枠６とからなる。窓枠
６はアルミ押出し材等の金属材料により形成される。こ
の窓枠６は固定ブラケット４に装着されることにより、
車体壁１に隙間なく固定される。

【００１８】窓ガラス５は、その周縁の窓枠６に対し、
クッション材７およびパッキン８を介して装着され、開
口部はシール材９で封止される。クッション材７、パッ
キン８およびシール材９のいずれか又は全てを導電性材
料とすることもできる。

【００１９】窓ガラス５は、中間膜１０を介装させて２
枚の第１ガラス板１１および第２ガラス板１２を貼り合
わせて形成した合せガラスと、この合せガラスに対し空
気層１４を介して第３ガラス板１３を積層させた複層ガ
ラス構造である。中間膜１０は、ポリビニルブチラール
等の樹脂材料からなり、ガラス破損時の飛散を防止して
安全性を高めるためのものである。空気層１４は、第２
ガラス板１２および第３ガラス板１３間の周縁に設けた
スペーサを兼ねたシール材１５により形成される。この
シール材１５の内側には、空気層１４内の水分を除去し
て結露を防止するための吸湿材（図示しない）を設けて
もよい。

【００２０】合せガラスを構成する外側の第１ガラス板
１１の内面側（非露出面側）には電磁シールド用の導電
膜１６がコーティングされる。この導電膜１６として
は、Ａｇ単体層（またはＡｇ層と他の酸化物や金属層等
との多層構造）からなるＡｇ系材料、ＳｎＯ2 単体層
（またはＳｎＯ2 層と他の酸化物や金属層等との多層構
造）からなるＳｎＯ2 系材料、あるいはＩＴＯ単体層
（またはＩＴＯ層と他の酸化物や金属層等との多層構
造）からなるＩＴＯ系材料等が用いられる。この導電膜
１６のシート抵抗値は、十分な電磁シールド効果を得る
ために、２０Ω／□以下、好ましくは１０Ω／□以下、
さらに好ましくは３Ω／□とする。

【００２１】このような導電膜１６は、接地された窓枠
６の側片６ａ（または６ｂ）になるべく近づけて設ける
ことが望ましい。また、複数枚のガラス板の積層体から
なる場合には、洗浄時の剥がれや傷つき等を防止するた
め、両外側の露出面ではなく、内面側の積層面（非露出
面）に設けることが望ましい。この例の場合、導電膜１
６をコーティングする内面側の積層面としては、中間膜
１０の車外側の面（図示した構成）、中間膜１０の車内
側の面（第２ガラス板１２の車外側の面）、第２ガラス
板１２の車内側の面および第３ガラス板１３の空気層側
の面の４面があるが、なるべく窓枠６の側片６ａ（また
は６ｂ）に近づけて電磁シールド効果を高めるために、
図のように、中間膜１０の車外側の面（第１ガラス板１
１の車内側の面）に形成している。このような導電膜１
６を形成する面は、窓ガラス５の両外側の第１ガラス板
１１および第３ガラス板１３の厚さや窓ガラス５の両側
のパッキン８の厚さ等に応じた窓枠６内での窓ガラス５
の位置等を考慮して定まる。

【００２２】なお、導電膜１６を２面またはそれ以上に
設けてもよい。２面に設ける場合には、その間隔をなる
べく広くして、離れた面に形成することが電磁シールド
効果を高める点で望ましい（後述の実験データ参照）。

【００２３】上記構成の電磁遮蔽窓構造において、窓ガ
ラス５と窓枠６とを一体化した窓ユニット３を予め形成
し、この窓ユニット３を固定ブラケット４を介して車体
壁１に対し着脱可能な構造とすることにより、修理やメ
ンテナンス作業時の着脱や交換が容易にでき、また固定
ブラケット４を用いて車体壁に取り付けられている既存
車両の窓を容易に電磁遮蔽窓と交換することができる。

【００２４】図２は、本発明の別の実施例の窓ガラスの
構成図である。この例は窓ガラス５の構造を図１の複層
ガラス構造に代えて、合せガラス構造としたものであ
る。すなわち、窓ガラス５は、第１ガラス板１７と、第
２ガラス板１８と、その間に介装した中間膜１０とその
一方の面に設けた導電膜１６とにより構成される。第１
ガラス板１７を十分厚くすることにより、窓ガラス５の
強度が高められる。また、導電膜１６は、薄い方の第２
ガラス板１８に面して設けることにより、アースされた
窓枠６（図１参照）に十分近づき十分な遮蔽効果が得ら
れる。その他の構成および作用効果は、前記図１の実施
例と同様である。

【００２５】以下本発明に関連した電磁遮蔽窓の実験結
果について説明する。第１の実験は、現行の鉄道車両を
用いて、その窓ガラスをアルミシートにより完全遮蔽し
た場合と電磁遮蔽ガラスを取り付けた場合について遮蔽
率を測定したものである。実験は片側に１７枚の側窓を
有する車両について、車両中央通路側と車両中央窓側に
おいて、外部から送られた８１０ＭＨｚと８６０ＭＨｚ
の電磁波を受信しその強度を測定した。完全遮蔽車両
は、窓面や仕切扉および換気口等の開口を全てアルミ箔
および銅テープで覆い車体をアースしたものである。電
磁遮蔽ガラス付車両は、側窓を電磁遮蔽ガラスに交換
し、その他の開口をアルミ箔または銅テープで覆ったも
のである。

【００２６】図３はこの実験の電磁遮蔽ガラス構造を示
す。（Ｂ）に示すように、ガラス板２３の片面に透明導
電膜２０を設け、これを添え枠２４内にパッキン２５お
よびバックアップ材２６を介して装着し、シーリング材
２７で封止したものである。添え枠２４の外面にはアル
ミテープが貼着される。また、透明導電膜２０の外縁に
は、（Ａ）に示すように、全周にわたってアルミテープ
２２を貼付した。各部の寸法は、ａ＝２２ｍｍ，ｂ＝１
５ｍｍ，ｃ＝２ｍｍ，ｄ＝１１．５ｍｍ，ｅ＝１１．５
ｍｍ，ｆ＝２ｍｍ，ｇ＝１０ｍｍ，ｈ＝約１０ｍｍであ
る。

【００２７】この実験結果のまとめを以下の表１および
表２に示す。表１は車両中央通路側での遮蔽率の比較で
あり、表２は車両中央窓側での遮蔽率の比較である。単
位はｄＢである。遮蔽率は、空調用のルーバーが閉状態
での値であり、また、全波平均は、全周波数での遮蔽率
の相加平均値である。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】この実験により、図３の電磁遮蔽ガラスを
車両に取り付けることにより、現行車両に比べ約２５ｄ
Ｂ程度の遮蔽性能の向上が確認された。これは、アルミ
シートによる完全遮蔽状態に比べても２〜３ｄＢ程度の
差しかなく、実用上完全遮蔽に近い状態が得られること
が確認された。

【００３１】第２の実験は、導電膜の窓枠内での位置と
電磁遮蔽性能の関係を調べたものである。図４は、この
実験を行なった窓の概略構成図である。車体壁４０に窓
枠４１が固定され、この窓枠４１にガラス板４２が装着
される。ガラス板４２の片面に透明導電膜４３がコーテ
ィングされている。窓枠４１の両側片からの透明導電膜
４３の距離ｐ（左側の側片からの距離）およびｑ（右側
の側片からの距離）と窓枠と導電膜とのオーバーラップ
量Ｌを変えて電磁遮蔽性能を測定した。実験では２種類
の透明導電膜Ａ、Ｂを用いた。透明導電膜Ａは、Ａｇを
含む導電膜であり、透明導電膜ＢはＳｎＯ2 の導電膜で
ある。測定値は、０．８ＧＨｚ，０．９ＧＨｚ，１．５
ＧＨｚでの平均値である。

【００３２】測定結果のまとめを表３に示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】この実験により、アルミテープによるアー
ス接地をしない場合でも、電磁遮蔽性能として約２０ｄ
Ｂが保持でき得ることが確認された。また、オーバーラ
ップ量Ｌは大きい程良好な結果が得られることが確認さ
れた。また、例えば約２０ｄＢの電磁遮蔽性能が必要条
件であれば、導電膜の位置は、窓枠の一方の側片に対
し、両側片間の幅（図４のｐ＋ｑに相当）の１／４また
は８ｍｍ以内の距離に設けることが必要である。約２０
ｄＢの電磁遮蔽性能があれば、通常使用する電子機器に
対するシールド効果は十分である。

【００３５】第３の実験は、複層ガラスでの導電膜コー
ト面と電磁遮蔽性能の関係を調べたものである。実験
は、図５に示すように、第１ガラス板３１、第２ガラス
板３２、第３ガラス板３３、中間膜３４およびスペーサ
３５により形成された空気層３６からなる複層ガラスを
用いて行なった。各ガラス板の厚さは３ｍｍ、空気層の
厚さは６ｍｍ、中間膜の厚さは０．３８ｍｍである。本
実験では、導電膜はアルミテープで周辺部よりアース接
続した。この複層ガラスの内面側（非露出面側）の４つ
の積層面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを導電膜のコート面として、１
面および２面をコートした場合について、図の左側を車
外送信側とし右側を車内受信側として、電磁遮蔽率を測
定した。測定サンプルは、１層コートはａ〜ｄの４枚、
２層コートはｅ〜ｉの５枚について実験を行なった。

【００３６】測定結果を表４に示す。

【００３７】

【表４】

【００３８】実験の結果、１層コートの場合には、Ａ〜
Ｄのどの面に設けても遮蔽率の差はほとんどなく、２層
コートの場合には、導電膜コート間の間隔が広いほど電
磁遮蔽性能が向上することが確認された。

【００３９】

【発明の効果】本発明においては、車体構造や、車体に
対する窓枠の取り付け構造を変えることなく、窓ガラス
のみ或いは窓ガラスと窓枠を一体に交換するのみで簡単
に電磁シールド構造が実現でき、既存車両を有効に利用
して既存設備や資源の無駄を省いて実用的価値の大きい
電磁遮蔽窓を備えた鉄道用車両が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る電磁遮蔽窓の構成図。

【図２】本発明の別の実施例の電磁遮蔽窓ガラスの構
成図。

【図３】第１の実験で用いたガラス窓の構成説明図。

【図４】第２の実験で用いたガラス窓の構成説明図。

【図５】第３の実験で用いた複層ガラスの構成説明
図。

【符号の説明】

１：車体壁、２：開口、３：窓ユニット、４：固定ブラ
ケット、５：窓ガラス、６：窓枠、６ａ，６ｂ：側片、
１０：中間膜、１１：第１ガラス板、１２：第２ガラス
板、１３：第３ガラス板、１４：空気層、１６：導電
膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴田潔神奈川県横浜市鶴見区末広町１丁目１番地旭硝子株式会社京浜工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚のガラス板からなる窓ガラスと、こ
の窓ガラス周縁を囲むコ字状断面の金属製窓枠と、前記
窓ガラスの両外側のガラス板のうち前記窓枠に近い方の
ガラス板の非露出面側に設けた導電膜とを有する鉄道車
両用電磁遮蔽窓ユニット。
【請求項２】前記窓ガラスは、中間膜を介して２枚のガ
ラス板を接合した合せガラスと、この合せガラスに対し
空気層を介して１枚のガラス板を積層した複層ガラスか
らなる請求項１に記載の鉄道車両用電磁遮蔽窓ユニッ
ト。
【請求項３】前記窓ガラスは、中間膜を介して厚みの異
なる２枚のガラス板を接合した合せガラスのみからなる
請求項１に記載の鉄道車両用電磁遮蔽窓ユニット。
【請求項４】前記導電膜と、前記コ字状窓枠の両側片の
うち近い方の側片との間の長さは、窓枠の両側片間の長
さの１／４以下である請求項１から３のいずれかに記載
の鉄道車両用電磁遮蔽窓ユニット。
【請求項５】前記導電膜のシート抵抗値は２０Ω／□以
下である請求項１から４のいずれかに記載の鉄道車両用
電磁遮蔽窓ユニット。