JPS60108332A - 板ガラスの強化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は板ガラスの強化方法に関するものであり、特に
板ガラスを破砕した際にシャープエツジ（破砕片が細長
いもの）の発生が極めて少ない強化方法に関するもので
ある。

強化ガラ、スを破砕すると、−見砥は均一に細かく割れ
ているように見えるが、場合によって杜シャープエツジ
と呼ばれる細長い細片が発生することがある。

自動車の軽量化に伴い、強化ガラスの薄板化が進んでお
シ、強化ガラスが薄板化するとシャープエツジが発生し
やすい傾向にあシ、シャープエツジ対策は重要なものと
なって来ている。

強化ガラスの破壊現象を簡単に述べると断片密度（５０
簡角当りの破砕数）Ｆｄは、強化ガラスの応力値σ、破
砕始点での応力値σＯによシＦｄ＝ｆ（σ０．σ） という関数形で表わされ、強化ガラスの破壊は第１図に
示すように破砕始点イから放射状にクラック口が進み、
ある距離を進んだところで分岐点ハを形成し分岐し、更
にこのような現象を繰返して細片状に破砕される。また
、シャープエツジの発生は強化ｇラスの端部で破砕した
場合よシも中央部で破砕した場合に多発する傾向にある
。

従来、冷却強化する強化ガラスの製造に関するものとし
て、プラストヘッドの冷却用ノズル取付面上での冷却用
ノズルの配置を上下方向と横方向に格子状または斜め方
向に千鳥状にして、前記ブラストヘッド冷却用ノズル取
付面上の全面に均一の配置をしたプラストヘッドを左右
対称に設置し７た強化方法、および空気噴出吹込管の先
端によって形成される面と被強化板ガラス表面と異なっ
た形状を与え、該両面の距離を異ならしめて空気流通路
の断面積が局所的に異なるようにした強化方法、六角形
の輪郭線上にエアノズルを配置する強化方法等が知られ
ている。

しかしながら、前記公知例のごとく冷却強化による強化
方法では薄板化する板ガラスに対する強化度を増大する
こともシャープエツジの発生を減少させる仁とも充分に
はできてはい々い。

そこで特願昭５８−７１４１７号に記載したごとくプレ
ス型加工工程を加熱工程と冷却強化工程との間に介入す
るしないこととは無関係に、板ガラスの中央部よシ外方
に向けて同心円状で極座標系に冷却しまた板ガラスの中
央部を密に冷却するように冷却用ノズルをプラストヘッ
ドに配設することによシ効果的にシャープエツジを減少
させることができることを本出願人は見出して先に提案
し、未達成の従来の欠点を解消している。

しかし、この前記特Ｈ昭５８−７１４１７号の方法では
プラストヘッドを全面的に改造しなければならず、時間
的にも経済的にも無駄を生ずるものであった。

そのため、さらに種々の検討をし、従来から使用してい
る既設の格子状の直交系または千鳥状の斜文系の冷却用
エアノズル配置を有するプラストヘッドの面においても
中心部よシ外方に向けて同心円状に複数個の邪魔板部材
を配設し、冷却用エアの流れを変えてやれば、簡単に前
記特願昭５８−７１４１７号とほぼ同等の効果を得るこ
とができることを究明し、本発明を完成するに至ったも
のである。

すなわち、本発明は歪点以上に加熱した板ガラスを一対
のプラストヘッドに配置した冷却用ノズルから冷却媒体
を吹き付けて強化する板ガラスの強化方法においで１前
記プラストヘツドの冷却用ノズル取付面に該面上の中心
部よシ外方に向けて同心円状に複数個の邪魔板部材を配
設して該板ガラスを急冷却することを特徴とする板ガラ
スの強化方法を要旨とするもので、冷却用エアの流れを
変えることによシ板ガラス内の応力分布が変わり、クラ
ックの進展現象に変化が生じ、破砕した場合、シャープ
エツジ数を極めて減少させることができるとともに設備
面でもまた時間面および経済面においても卓効を奏した
ものである。

ここで、中心部より外方に向けた同心円状に複数個の邪
魔板部側を配設したというのは、例えは円形または楕円
形およびＶ字形等のような曲りの一部分か板状片からな
る邪魔板部材をプラストヘッド内面上の全てに連続的に
取り付ける必要はなく同心円状に複数個が点在している
だけでもシャープエツジの発生を防ぐことができ、特に
強化ガラスにする板ガラスの中心部（ビ規格等の強化板
ガラスの破砕試験の破砕始点３の位置）を中心とした大
小二つの円を設定シ２、その差で生じる幅が例えば２０
０〜３ｑＯｔｒｒｍ程度になるようにして冷却用エアノ
ズル２〜４本に１本の割合で複数個の邪魔板部材を配置
すればよいものである。また、前記邪魔板部材の大きさ
は幅５ｉｏｍｍ、高さ５０１１１１１１程度のものがよ
いが、特に高さについては出来るだけ板ガラス面に近ず
くような寸法が効果的なものであって、最低でも冷却用
エアノズルの先端よシ突出さす必要がある。しかしなが
ら、前記の邪魔板部材の大き烙および配置密度について
は強化しようとする板ガラスの形状、大きさ、摺動東件
および冷却用エアノズルの配置等で変わるものである。

また、同心円状とは円形状および楕円形状のものであっ
ても、渦状のものであっても、あるいは多角状のもので
あってもよく、また前記中心部とそれを通る半゛直線と
を基準として、同心円状の任意の点の位置を中心部から
の距離とそれと半直線をなす角度で位置を示すもの、す
なわち放射状となるものでもよいものである。

一般に、被強化板ガラスの中心部ｉｔど冷却効果を大き
くすることが好ましく、前記複数個の邪魔板部材の配設
の分布密度を中心部はど高くして、中央部から同心円状
で粗密を繰シ返しながら順次分布が粗の方向に拡がって
行くようにし、しかもランダム性をそなえて周辺域に向
は粗に拡がるよう複数個の前記邪魔板部材を配設するこ
とでもよいものである。

このように、前記の邪魔板部材を中心部よシ外方に同心
円状に複数個設けることによシ、その邪魔板部材に対応
する板ガラス面にも強化度の高い部分が同心円状に形成
され、強化板ガラスを中央部よシ破砕した際に、第１図
に示す如く放射状に発生したクラックは前記の強度の高
い部分によ多分散され、シャープエツジの発生が抑制さ
れる。

また、板カラスを強化処理すると通常板ガラスの中央域
がその外方に比較して強化され難いが、前記のごとく複
数個の邪魔板部材を配設することによシ中央城の温度が
周辺域よシ多少低くても、冷癲が充分になされ、中央域
と周辺域との強化度を均一化することができ、また板ガ
ラスの中央域を昇温しようとしなくてすみ、周辺部が必
要以上に加熱されることがないので通常の加熱装置で被
強化板ガラスを加熱するだけでよくなシ、板ガラスが吊
シ部のところで引き伸ばされる等の前段での欠陥の発生
を未然に防止することができる。なお、中央域の温度が
仮置周辺域よシ高温であっても、所要の強化度を得るこ
とができるものである。

また、ガラス板が用途１−から湾曲強化ガラスを必要と
する場合には、プレス型成形工程で同じく本出願人が先
忙出願した特願昭５７−２２６４０６号に記載した発明
のプレス型による曲げ加工後、合せて本発明の冷却強化
方法を実施することにより相乗的に効果を発揮するもの
である。なお、特願昭５８−７１４１７号のプラストヘ
ッド面に本発明の冷却強化方法を実施］７ても同様の効
果を奏するものである。

Ｌころで歪点以上に加熱した板ガラスとは例えば６００
〜７００℃の温度に加熱したものである、一対のプラス
トヘッドとは第２図に示す平面状の板ガラスを強化する
ための平面状の冷却用ノズル取付面を有するものでも、
湾曲状の板ガラスを強化するための凸型および凹型から
なるものであってもよい。

冷却媒体としては空気、水ミスト等通常用いるものでよ
いが、とくにこれらに限定されない。

次に本発明の板ガラスの強化方法を図面に基づいて説明
する。

図面は本発明を実施する場合の一態様を示すものである
。板ガラス４を吊具５によシ吊り下げ加熱炉で歪点よシ
高い温度、例えば６００〜７００℃に加熱し、冷却強化
する装置旦内に移送し強化加工を行なう。冷却強化装置
Ａは右側プラストヘッド７および左側プラストヘッド８
よシ成シ、該左右のプラストヘッド７および８には背後
に冷却黒体供給源からの管部材９および１０を備え冷却
媒体を供給し、前面の冷却用ノズル取付面１２に蝶冷却
用ノズルＩＩと同心円状に複数個の邪魔板部材１３を配
設している。該左右プラストヘッド７および８で形成さ
れる空間の中央に板ガラス幅を等間隙に移動し、両方の
冷却用ノズル１！から冷却媒体を吹きつけて強化処理が
できるよう忙なっている。通常プラストヘッドは上下、
左右あるいは円等の微小の摺動をも可能なようＫなって
いる。また、前記板ガラス４を移動した際、前記の邪魔
板部材１３の形成する同心円状の中心と強化し、た板ガ
ラスでの破砕試験で指定される破砕始点３（被強化板ガ
ラスの中央部Ｂ）の位置と一致することが好ましい。

さらに、冷却用ノズル１１の配設には必ずしも囚われな
いで、前記の邪魔板部材１３については第３図に示すよ
うに円形状であってもよいし１、また他の態様としては
楕円形状、渦状および多角型状のものであってもよいが
、該邪魔板部材１３の取シ付は位置としては第３図に示
すごとく冷却用エアノズルに近接または密着するように
あるいは第５図に示すごとく冷却用工”γノズルの中間
部に取シ付けてもよいものである。

これらの前記の邪−腹板部材は同心円状に複数個配設［
ているが、同心円の外側になる＃よどその間隔の距離が
大きくなシ、分布が粗になシすぎて均一強化に不都合が
生じうる場合がある際はその中間に前記と同一の該邪魔
板部材を追加配設する。その際、該邪魔板部月間の距離
が近ずぎても強化に寄与した冷却媒体が排出され難くな
り、強化度不足および不均一強化の原因と々るので前記
邪魔板部材の大きさをも考慮の上適宜配設する必要があ
る。

第４図は第３図における前記の邪／Ｊ￥枡部材１３の取
り利は状況および被強化板ガラス４、冷却用ノズル１１
と該邪魔板部材の位置関係との例を示すものであって、
冷却用エアは前記邪魔板部材のない方向すなわち中心部
に向いて半円状に拡がりつつ外部へ排出されることによ
シ、その部分でクラックの進展現象に変化を生じせしめ
４の中心部Ｂで中心をなす二つの同心円でなす領域Ａ（
斜線で示す）に前記邪魔板部材１３を配して必ずしも取
り付ける必要もないものである。

実施例１ ６７０〜６８０℃の温度に加熱１７た１２００　ｘ　７
００喘、厚さ３．０簡の板ガラスを第２図および第３図
に示した如き強化装置と大きさ５ｏｒｎｉｘ！５ｏｆｉ
の複数個の邪魔板部材の配置により、通常のノズル有効
内径を有する冷却用ノズルを用い、冷却ノズル間距離は
３０■とじ、ノズル先端と板ガラス表面との距離を３（
ｌｆｆｍとし、プラストヘッドは上下に約４０箪摺動し
て、さらに空気圧２５００■Ａｑ、空気量５６０　Ｎｎ
１７ｍ　ｉ　ｎで風冷強化処理を行なった。また、本発
明との比較のため、通常の従来タイプの格子状冷却用ノ
ズル配置を有し冷却用ノズル間距離を約３０咽としたプ
ラストヘッドから々る強化装置を用いて同一条件で強化
処理を行った。

第１表にその試験結果を示す。板ガラスの強化度は板ガ
ラスをＢＳ規格（Ｂ２Ｓ３８２　）に記載している強化
板ガラスの破砕試験の破砕始点（衝撃点）’＋２＋’に
おいて破砕した際の破砕数で表わし、またシャープエツ
ジ数は破砕片の長さが６０ｆｒｒｒｎ以上、長さと幅の
比が４以上のものとした。

なお、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＲ３２１２）での試験結果て
も同様の数値をは＃？ｉ′得られたが代表値として下記
表に示す。

表中、破砕数とシャープエツジ数は板ガラスの周辺から
２０ｆｎｍおよび衝撃点から半径７５ＷＩｎ以内を除い
た任意の位置における個数である。

第１表 注１）供試体の最小角を２等分した線上で、ガラスの緑
から２０ｍの点。

注２）長辺の中点から中心に向かって１０勉の点。

注３）供試体の＃１は中心点。

本発明によれば、プラストヘッドに中心部よシ外方に向
けて同心円状に複数個の邪魔板部材を配設することによ
シ第１表から明らかなように、シャープエツジ数を極め
て減少させることができ、また板ガラスの中心部の冷却
能を向上するものであって、板ガラス全体にわたシ均一
な強化度の強化ガラスを製造し得るという著効を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は強化ガラスの破壊現象を示す概略図である。 第２図は本発明の実施に使用するガラス板の風冷強化装
置を示す概略側面図である。 第３図は第２図で示す装置の風冷吹出用ノズルに複数個
の邪魔板部材を取シ付けた本発明の該邪魔板部材の配置
を示すプラストヘッドの概略正面図である。 第４図は第３図の冷却用ノズルに邪魔板部材を取シ付け
て被強化板ガラスにセットした拡大側面部分図である。 第５図および第６図は本発明の邪魔板部材をプラストヘ
ッド面に配置した他の実施態様の概略正面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 歪点以上に加熱した板ガラスを一刻のプラストヘッドに
   配置した冷却用ノスルから冷却媒体を吹き付けて強化す
   る板ガラスの強化方法において、前記プラストヘッドの
   冷却用ノズル取付面に該面上の中心部よシ外方に向けて
   同心円状に複数個の邪魔板部材を配設して該板ガラスを
   急冷却することを特徴とする板ガラスの強化方法。