(57)【要約】【課題】  車両又は移動体のピラーなどの構造体に設けられる覗き窓に於いて、構造体の強度の低下を防止すべく透明な繊維強化樹脂から成る部材を用いる場合に、繊維と樹脂の屈折率の波長に依存したずれに起因した覗き窓の視認性の低下を抑制できる構成を提供すること。【解決手段】  本発明による車両又は移動体の乗員室を画定する構造体のピラーは、乗員室内の乗員が外部を視認するための透明なガラス繊維強化樹脂材料からなる透明部材が嵌め込まれた覗き窓部を有し、覗き窓部の光の透過領域がガラス繊維強化樹脂材料の繊維と樹脂との屈折率が実質的に異なる波長帯域の光成分の透過を阻止するフィルターで覆われている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両又は移動体の乗員室を画定する構造体のピラーであって、前記乗員室内の乗員が外部を視認するための透明なガラス繊維強化樹脂材料からなる透明部材が嵌め込まれた窓部を有し、前記窓部の光の透過領域が前記ガラス繊維強化樹脂材料の繊維と樹脂との屈折率が実質的に異なる波長帯域の光成分の透過を阻止するフィルターで覆われているピラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両又は移動体のピラーなどの構造体に設けられる覗き窓の構造に係り、より詳細には、覗き窓の構造の光を透過する窓部分の材料として透明な繊維強化樹脂材料が使用された覗き窓構造に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両やその他の移動体の分野に於いて、その衝突安全性を向上することが、近年、特に重要視されている。そのために、近年のトレンドでは、車体又は胴体に於いて、前部にて衝撃エネルギーをより多く吸収する一方、人の乗るキャビン部がより頑丈に構成された構造が採用されるようになってきており、その結果、キャビン部の前方のピラーなどの部位の構造が、太く、大きく傾斜した構成となっている。しかしながら、キャビン部の前方のピラー等の構造の寸法が大きくなると、運転者がキャビン部内から外を見たときの死角が広くなり、これにより、キャビン部からの視認性が低下してしまうことがある。そこで、キャビン部の前方のピラーなどの部位に外を視認するための窓（覗き窓）を設けることが提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１２０７５
【特許文献２】特開２００９−２４４７５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如くキャビン部の前方のピラーなどの部位に覗き窓を設ける場合、単純に開口窓を設けることによる構造体の強度の低下は回避すべきである。そこで、窓のために開口された部分には、透明で且つ（機械的に）高強度の材料で形成された部材を嵌めこむことが考えられる。そのような透明で且つ高強度材料の一つとしては、特許文献２に記載されている如き、透明な繊維（例えば、ガラス繊維）で強化された透明な樹脂が利用可能である。
【０００５】
しかしながら、透明な繊維強化樹脂に於いて、樹脂の屈折率と樹脂内に含まれる繊維の屈折率の波長特性のずれがある場合、樹脂と繊維との界面に於ける光線の屈折によって、光線の進行方向が分散され、これにより、透明な繊維強化樹脂から成る部材が白濁し、或いは、乗員の目に届く像がぼやけてしまい、良好な視認性が得られない場合が起き得る。より詳細には、例えば、透明な繊維としてガラス繊維を選択し、樹脂として、可視光波長帯域の屈折率がガラス繊維の屈折率と略一致する樹脂を選択した場合であっても、可視光波長帯域の実質的に全域に亘って、繊維と樹脂の屈折率が略等しい状態を実現することは困難であり、図３（Ａ）に例示されている如く、一部の波長帯域では、屈折率のずれが生じてしまう（例えば、図示の例では、短波長側（紫色光）と長波長側（赤色光）の帯域で屈折率のずれが顕著となっている。）。その場合、図３（Ｂ）に模式的に描かれている如く、繊維強化樹脂部材１２に種々の波長帯域を含む光線Ｌが通過する際、繊維ＧＦと樹脂Ｒｓの屈折率が略等しい波長帯域λ１の光成分は、繊維ＧＦを通った場合も通らなかった場合も略直進するが、繊維ＧＦと樹脂Ｒｓの屈折率にずれのある波長帯域λ２の光成分は、繊維ＧＦを通った場合には、繊雑と樹脂の界面で、図示の如く、屈折して向きが分散することとなる。そうすると、同一方向から来た光線が繊維強化樹脂部材、即ち、窓を透過した後に分散してしまうこととなり、キャビン内にいる人にとって、窓が白濁して見えたり、覗き窓を通して見る外部の物体の像がぼやけて見えることとなる。従って、上記の如き、繊維と樹脂の屈折率の波長に依存したずれに起因して分散した光が覗き窓を透過することを阻止すれば、覗き窓の視認性の低下を抑制できることとなる。この知見は、本発明に於いて利用される。
【０００６】
かくして、本発明の一つの課題は、車両又は移動体のピラーなどの構造体に設けられる覗き窓に於いて、構造体の強度の低下を防止すべく透明な繊維強化樹脂から成る部材を用いる場合に、繊維と樹脂の屈折率の波長に依存したずれに起因した覗き窓の視認性の低下を抑制できる構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、上記の課題は、車両又は移動体の乗員室を画定する構造体のピラーであって、乗員室内の乗員が外部を視認するための透明なガラス繊維強化樹脂材料からなる透明部材が嵌め込まれた覗き窓部を有し、覗き窓部の光の透過領域がガラス繊維強化樹脂材料の繊維と樹脂との屈折率が実質的に異なる波長帯域の光成分の透過を阻止するフィルターで覆われているピラーによって達成される。
【０００８】
上記の構成に於いて、「車両又は移動体の乗員室を画定する構造体のピラー」とは、乗員室（キャビン）の下方部分と屋根又は上部とを接続して、乗員室を画定する構造の一部であってよい。典型的には、ピラーは、車両又は移動体の運転者座席の前方に位置するＡピラーであるが、Ｂピラー、Ｃピラーなど、その他の部位であってもよい。覗き窓部は、典型的には、ピラーに於いて一部を開口することにより設けられた窓であり（ピラー間の窓とは別に設けられる。）、これにより、乗員室内の乗員は、覗き窓部を通しても外部を視認できることとなり、乗員室内からの乗員の死角となる領域が低減されることとなる。
【０００９】
そして、上記の構成に於ける覗き窓部には、ピラーの強度低下を抑制すべく、高い強度を有することが期待されるガラス繊維強化樹脂材料を用いた透明部材が嵌め込まれることとなる。その際、ガラス繊維強化樹脂材料は、基本的には、可視光波長帯域で、繊維と樹脂との屈折率が略一致するように、材料が選択される。しかしながら、可視光波長帯域の一部に於いて、繊維と樹脂との屈折率のずれた帯域が残っていると、上記の如く、透明部材の透過光に於いて光の成分の波長によって、光の進行方向が分散し、これにより、乗員室内の乗員からは、透明であるはずの「透明部材」が白濁して見えたり、像がぼやけてしまうこととなる。そこで、本発明に於いては、透明部材がはめ込まれた覗き窓部の光の透過領域、即ち、乗員室内の乗員の外部の視認を可能にする領域が、ガラス繊維強化樹脂材料の繊維と樹脂との屈折率が実質的に異なる波長帯域の光成分の透過を阻止するフィルターで覆われることとなる。そうすると、繊維と樹脂との屈折率が実質的に異なる波長帯域の光成分は、覗き窓部を透過しないこととなるので、進行方向が分散した光成分が乗員に見られることがなくなり、透明部材内を略真直ぐに進む光成分のみが、乗員の目に届くこととなるので、光線波長に依存した屈折率のずれに起因する覗き窓の視認性を低下させる現象の発生を抑制できることとなる。
【００１０】
なお、繊維と樹脂との屈折率が実質的に異なる波長帯域の光成分の透過を阻止するフィルターとしては、かかる特性を持った物質の板状又はシート状の部材が透明部材の表面に貼着又は重畳されてもよく、或いは、かかる特性を持った物質で透明部材の表面上に被覆する（膜を形成する）ことにより、フィルターの効果が実現できるようになっていてもよい。また、フィルターは、ガラス繊維強化樹脂材料の繊維と樹脂の屈折率の波長特性に応じて、ローパスフィルター、バンドパスフィルター或いはハイパスフィルターとして機能する材料のものから作成されてよい。
【発明の効果】
【００１１】
かくして、上記の本発明によれば、既に述べた如く、覗き窓部に於いて、そこで使用されるガラス繊維強化樹脂材料の繊維と樹脂との屈折率が実質的に異なる波長帯域の光成分の透過が阻止されることとなる。そうすると、乗員がピラーの覗き窓部を介して外部を視認する際、透明部材内を略真直ぐ進む光成分のみにより外部の像が観察されることとなるので、その像はより鮮明に見ることができ（色収差が殆どない自様態となる。）、覗き窓部が白濁して見える現象が抑制できることとなるので、覗き窓の視認性の低下の抑制が可能となる。また、ガラス繊維強化樹脂材料を覗き窓部の透明部材として選択できることから、開口部を設けることによるピラーの強度低下もできるだけ抑えることが可能となる。即ち、構造体の強度の低下と視認性の低下との双方が抑制できることが期待される。
【００１２】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の覗き窓構造がピラーに適用される車両を模式的に表した図である。図１（Ｂ）は、本発明による覗き窓構造を、そこで使用される部材に分解した状態で表した模式図である。図１（Ｃ）は、本発明による覗き窓構造を有するピラーの断面を模式的に表した図である。
【図２】図２は、本発明による覗き窓構造に於いて、ガラス繊維強化樹脂材料の繊維と樹脂との屈折率が実質的に異なる波長帯域の光成分の透過を阻止する原理を説明する透明部材の内部の模式図である。
【図３】図３（Ａ）は、ガラス繊維強化樹脂材料の繊維と樹脂との屈折率の波長特性を模式的に表した波長特性図である（説明の目的の図であり、実測データではない。）。図３（Ｂ）は、ガラス繊維強化樹脂材料から成る透明部材に光線が透過する場合の光線路を説明する透明部材の内部の模式図である。
【符号の説明】
【００１４】
１…車両
２…ピラー
３…覗き窓
１０…ピラー本体
１１…開口部（覗き窓部）
１２…透明部材
１３…フィルター
１４…取り付け枠
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１（Ａ）を参照して、本発明による覗き窓構造は、図示の如く、例えば、自動車等の車両１のキャビン部の前方のピラー（Ａピラー）２に覗き窓３を設けた構成に適用される。なお、同様の覗き窓構造は、車両１のその他のピラーに設けられてもよい。かかる覗き窓３の構造を設けることにより、キャビン部内の乗員は、覗き窓３を通して、車外を観察することが可能となり、その分、死角となる領域が低減される。一方、衝突安全性の向上の面からは、「背景技術」の欄に於いて述べた如く、車両１のピラー２は、十分な強度を有するように形成されることが好ましい。従って、ピラー２に図示の如く覗き窓３のための開口を形成する場合には、かかる開口に十分な機械的な強度を有する透明な（光を透過する）材料から成る部材（透明部材）が嵌め込まれる。
【００１６】
より具体的には、図１（Ｂ）、１（Ｃ）を参照して、ピラー２は、開口部１１が形成されたピラー本体１１に透明部材１２を嵌め込み、固定することによって形成される。透明部材１２の固定は、任意の手法にて達成されてよい。図示の例では、ピラー本体１１の外側（図中、上側）の開口部１１の縁が透明部材１２よりも内側に迫り出して形成され、かかる迫り出した縁が開口部１１に嵌め込まれた透明部材１２の位置決めし、これにより、透明部材１２がピラー本体１１の外側へ脱落することが防止される。一方、ピラー本体１１の内側（（図中、下側）では、取り付け枠１４が接着され、これにより、透明部材１２がピラー本体１１の内側へ脱落することを防止される。
【００１７】
透明部材１２は、上記の如く、十分な機械的な強度を有する材料である必要があるので、本実施形態に於いては、樹脂をガラス繊維基材に含浸・硬化することにより調製されるガラス繊維強化樹脂材料が採用される。この点に関し、ガラス繊維強化樹脂材料内での樹脂部分とガラス繊維部分との屈折率に実質的なずれがある場合、車外の物体から光がガラス繊維強化樹脂材料から透明部材１２を透過する際に、樹脂とガラス繊維との界面に於いて光線が屈折して分散し、キャビン部内の乗員の捉える車外の物体の像がぼやけたり、“透明”であるはずの透明部材１２が白濁して見える現象が発生する（図３（Ｂ）参照）。そこで、ガラス繊維強化樹脂材料に於いては、その屈折率が人の可視光波長帯域の中心付近の帯域にて、ガラス繊雑の屈折率に略一致するような種類の樹脂が選択される。そのような樹脂は、例えば、ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂とガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊雑の屈折率に近似するように調節することにより、調製可能である（特許文献２参照）。
【００１８】
しかしながら、「発明の概要」の欄で述べた如く、人の可視光波長帯域の一部に於いて、繊維と樹脂との屈折率のずれた波長帯域が残っていると、その帯域の光によって、像のぼけや覗き窓が白濁して見える現象が発生することとなる（図３（Ｂ）参照）。そこで、本実施形態に於いては、図１（Ｂ）、（Ｃ）に描かれている如く、透明部材１２の面に対して透過させる光をその波長によって選択するフィルター１３が重畳される。かかるフィルター１３は、ガラス繊維強化樹脂材料に於ける樹脂とガラス繊維との屈折率に実質的なずれのある波長帯域の光の透過を阻止し、樹脂とガラス繊維との屈折率が略一致している波長帯域の光の透過を許す透過光波長特性を有する材料で作成されたものが採用される。
【００１９】
図２は、フィルター１３が適用された場合の透過部材１２の内の光線の進み方を模式的に描いたものである。同図を参照して、まず、樹脂Ｒｓとガラス繊維ＧＦとの屈折率が略一致している波長帯域の光λ１は、透明部材１２内を略真直ぐに進み、フィルター１３を透過し、乗員の目に届くこととなる。一方、樹脂Ｒｓとガラス繊維ＧＦとの屈折率に実質的にずれのある波長帯域λ２の光に於いては、樹脂Ｒｓのみを通過する光線は、屈折せずに真直ぐ進行するが、ガラス繊維ＧＦを通過する光線は、樹脂Ｒｓとガラス繊維ＧＦとの界面で屈折し、これにより、光線の分散が発生することとなる。しかしながら、かかる波長帯域λ２の光は、フィルター１３で遮断されることとなり、従って、乗員の目に届かないこととなる。かくして、乗員は、透明部材１２内を略直進した光のみで外部の物体の像を観察することとなるので、像がぼやけたり、透明部材１２が白濁して見える現象が防止でき、覗き窓の視認性の低下の抑制又は防止が可能となる。
【００２０】
なお、フィルター１３は、図示の如く、透明部材１２に積層される板材であってもよいが、可撓性のフィルム状の部材であって、透明部材１２の表面に貼着されるものであってもよい。また、透明部材１２の表面を樹脂とガラス繊維との屈折率が略一致している波長帯域の光の透過を許す透過光波長特性を有する材料を塗布又は被覆することにより、フィルター１３が形成されてもよい。更に、フィルター１３は、透明部材１２の外側又は両側に配置されてもよい。樹脂とガラス繊維との屈折率が略一致している波長帯域の光の透過を許す透過光波長特性を有する具体的な材料は、当業者に於いて適宜選択可能である。また更に、フィルター１３は、複数の、互いに異なる透過光波長特性を有するフィルターを組み合わせて実現されてもよい。例えば、図３（Ａ）の如く、樹脂とガラス繊維との屈折率にずれのある波長帯域が、可視光波長帯域の短波長側と長波長側に分かれている場合には、可視光波長帯域の中心付近（青〜緑〜黄）のみを透過するバンドパスフィルターが用いられてもよく、或いは、短波長側（紫）と長波長側（赤）の光をそれぞれ遮断するハイパスフィルターとローパスフィルターとが重ねられて用いられてもよい。
【００２１】
以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。
【００２２】
例えば、上記の本発明の覗き窓の構造は、車両又は移動体のピラー以外の構造体の任意の部位に適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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