JP2005343719A - 彎曲ガラス板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をR1とし、それに直交する方向の曲率半径をR2として、R1×R2が1500000mm2以下の部分を備えた彎曲ガラス板Gであって、彎曲ガラス板Gの周辺エッジの平面残留圧縮応力帯Gaの内側にある平面残留引張り応力帯Gbの引張り応力値が8MPa未満であり、その平面残留引張り応力帯Gbの内側にある中央部全域の表面残留圧縮応力域Gcの表面残留圧縮応力値が10〜30MPaである。
【選択図】 図1
Description
このような彎曲ガラス板としては、例えば、特表平8−501272号公報や特開昭52−78226号公報に記載のように、自重により曲げ加工して徐冷したガラス板が知られているが、強化ガラスと違って外力に対して弱いという欠点があり、そのため、外力に強い彎曲ガラス板が望まれている。
つぎに、本発明の対象となる強化彎曲ガラス板の従来技術について言及するが、便宜上、ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をR1とし、それに直交する方向の曲率半径をR2とした場合のR1×R2の値をAとすると共に、彎曲ガラス板の周辺エッジの平面残留圧縮応力帯の内側にある平面残留引張り応力帯の引張り応力値をBとし、その平面残留引張り応力帯の内側にある中央部全域の表面残留圧縮応力値をCとして、以下に言及する。
また、特開平5−170468号公報(特許文献2)には、特許文献1と同様、彎曲ガラス板の曲げ加工技術および装置に関する開示はあるが、前記A、B、Cについての記載はない。
また、特開2002−234756号公報(特許文献3)には、前記Aについての記載はなく、前記Bは8MPa以上で、前記Cは15〜35MPaの記載しかない。
また、特表平6−503063号公報(特許文献4)には、前記Aについての記載はなく、前記Bについては、10MPa以下で、前記Cについては、40〜100MPaの記載しかない。
また、特開昭52−78226号公報(特許文献5)には、前記Aについての記載はなく、前記Bについては、8MPa以下ではあるが、前記Cについての記載はない。
また、特表平8−506564号公報(特許文献6)には、前記Aについての記載はなく、前記Bについては、6MPaより小ではあるが、前記Cについての記載はない。
また、特開平6−87328号公報(特許文献7)には、前記A、Bについての記載はなく、前記Cについて、35MPa以上の記載があるだけである。
また、特開平8−501272号公報(特許文献8)には、前記Aは、67000mm2以下で、前記BおよびCについての記載はない。
また、中央部全域の表面残留圧縮応力値Cが小さすぎると外力に弱くて危険であり、逆に大きすぎると強化度は大きいが、例えば、自動車のフロントガラスに使用した場合、衝突事故発生時において、運転者や補助席への搭乗者の頭部がフロントガラスにぶつかると非常に危険であり、さらに、一旦彎曲ガラス板にクラックが入ると、細かく割れすぎて運転中の視界が急に悪くなる危険性が高い。
ところが、これらの課題を満足できる彎曲ガラス板は、特許文献1〜8には存在しなかった。
そして、その彎曲ガラス板の周辺エッジの平面残留圧縮応力帯の内側にある平面残留引張り応力帯の引張り応力値が8MPa未満であり、その平面残留引張り応力帯の内側にある中央部全域の表面残留圧縮応力域の表面圧縮応力値が10〜30MPaであるから、たとえ平面残留引張り応力帯に飛び石などによって加傷が発生しても、加傷に起因するクラックの自発的進展のおそれはなく、しかも、強度はありながらも、衝突事故発生時、たとえ運転者などの頭部がぶつかっても裂傷するおそれが少なくて安全性を維持でき、その上、たとえクラックが入っても、細かいクラックは入りにくくて運転中の視界を妨げることなく、安全で、特に自動車用の彎曲合わせガラス板の室外側用として最適な彎曲ガラス板を提供することができる。
本発明の対象となる彎曲ガラス板は、例えば、自動車のフロントガラスなどに使用する彎曲合わせガラス板の室外側のガラスとして最適なもので、図1に示すように、その彎曲ガラス板Gは、厚さtが1.5〜2.5mmであり、ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をR1とし、それに直交する方向の曲率半径をR2として、R1×R2が1500000mm2以下の部分を備えている。
この図1に示す彎曲ガラス板Gは、具体的には、自動車のフロントガラス用の合わせガラス板において、その外側のガラス板に使用されるもので、上記のR2は、左右のエッジから50mmまでの彎曲部分の曲率半径で代表した。
一枚のガラス板でも、測定点によって異なるが、平面残留圧縮応力帯Gaの圧縮応力値は10〜70MPaであり、平面残留引張り応力帯Gbの引張り応力値は8MPa未満であり、さらに、表面残留圧縮応力域Gcの表面残留圧縮応力値は10〜30MPaである。
そして、その彎曲ガラス板Gの曲面外側の平面残留引張り応力帯Gbは、図1の(ロ)に示すように、断面視において0.15mm以上の厚さt1の圧縮応力層Gdで覆われている。
その炉内コンベヤ2の搬送方向下流側には、多数の彎曲ローラー3aからなるローラー式の第1コンベヤ3と多数の彎曲ローラー4aからなるローラー式の第2コンベヤ4が、第2コンベヤ4を搬送方向下流側にして加熱炉1の外に配設されている。
下型枠5は、ガラス板G1の下面周縁を支持するもので、ガラス板G1の四辺周縁に当接するように、ガラスのサイド辺状の一対の縦枠5aと、ガラスの上下辺の形状に彎曲された一対の横枠5bにより四辺形の枠状に構成され、下方に延出する複数本の支柱7を介して図外のシリンダなどにより上下方向に昇降可能に構成されている。
下型枠5の最下降位置においては、一対の縦枠5aが彎曲ローラー4a両側の凹入部4b内に入り込み、かつ、一対の横枠5bが第2コンベヤ4の搬送面より下方に位置して、各彎曲ローラー4aやガラス板G1と干渉しないように構成されている。
それに対して、上型6は、下方へ膨出する彎曲成形用の彎曲表面6aを備えていて、下型枠5の上下昇降によって、必要な場合には、上型6も上下昇降させて、下型枠5が上型6に対して遠近方向に移動できるように構成されている。
まず、平板状のガラス板G1が、直線ローラー2aの回転駆動に伴って、炉内コンベヤ2により矢印方向に搬送され、その搬送中に加熱炉1により所定の温度、つまり、変形可能な温度にまで加熱されて出炉される。
出炉されたガラス板G1は、第1コンベヤ3により搬送され、さらに、第2コンベヤ4により搬送され、その間において、回転駆動する彎曲ローラー3a,4aにより徐々に彎曲成形される。
それによって、ガラス板G1の上面に上型6が所定の圧力で押圧され、下型枠5と上型6の間にガラス板G1が挟まれた状態で、かつ、上型6に設けられた図外の吸引手段により上型6の彎曲表面6aに沿って吸引された状態で、ガラス板G1は彎曲表面6aにより彎曲成形されて、ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をR1とし、それに直交する方向の曲率半径をR2として、R1×R2が1500000mm2以下の部分を備えたものとされる。
その成形時、下型枠5はヒーター9により加熱されているので、板ガラスG1のうち、その四辺周縁が下型枠5により過度に冷却されることを防止する。
その際、上述したように下型枠5が高温になっているため、図5に示すように、ガラス板G1の下面(彎曲ガラス板Gの曲面外側に対応)のうち、下型枠5への当接部分(平面残留圧縮応力帯に対応)Gaに隣接する当接内側部分(平面残留引張り応力帯に対応)Gbが、下型枠5からの輻射熱の影響を受けて、他の部分よりも高温となる。
そして、このようにして製造した彎曲ガラス板Gを合わせガラス板の室外側に使用する場合には、別途製造した室内側の彎曲ガラス板と貼り合わせて彎曲合わせガラス板を製造するのである。この彎曲合わせガラス板の車外側ガラス表面は、すべての領域において表面が残留引張り応力層で覆われるので、飛び石などによる表面の加傷によるクラックの自発的発展を防止できる。
(1)先の実施形態では、平板状のガラス板G1を加熱炉1により加熱した後、加熱炉1の外で下型枠5と上型6によりプレス成形して彎曲ガラス板Gを製造した例を示したが、加熱炉1内でプレス成形して彎曲ガラス板Gを製造することもでき、さらに、プレス成形以外にも、例えば、加熱後のガラス板G1を自重により彎曲させて所望の彎曲ガラス板Gを製造することもでき、彎曲ガラス板Gの製造方法については特に限定されるものではない。
また、冷却空気用パイプ8の空気吐出孔8aから吐出される冷却空気により当接内側部分Gbを強制的に冷却した例を示したが、例えば、当接内側部分Gbの近傍に冷却水通流用の冷却管を配置して強制冷却するように構成することもでき、当接内側部分Gbを冷却するための装置としては種々のものを採用することができる。
同様に、下型枠5を加熱する加熱手段についても、例えば、ヒーター9に代えて、高温空気吐出用のパイプや高温流体通流用のパイプを配設して加熱することもできる。
Ga 平面残留圧縮応力帯
Gb 平面残留引張り応力帯
Gc 表面残留圧縮応力域
Gd 圧縮応力層
R1 エッジに平行な方向の曲率半径
R2 エッジに平行な方向に直交する方向の曲率半径
t 彎曲ガラス板の厚さ
t1 圧縮応力層の厚さ
Claims (2)
- ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をR1とし、それに直交する方向の曲率半径をR2として、R1×R2が1500000mm2以下の部分を備えた彎曲ガラス板であって、
前記彎曲ガラス板の周辺エッジの平面残留圧縮応力帯の内側にある平面残留引張り応力帯の引張り応力値が8MPa未満であり、その平面残留引張り応力帯の内側にある中央部全域の表面残留圧縮応力域の表面残留圧縮応力値が10〜30MPaである彎曲ガラス板。 - 前記彎曲ガラス板が、合わせガラス板の外側のガラスに使用されるもので、前記彎曲ガラス板の厚さが1.5〜2.5mmであり、その彎曲ガラス板の曲面外側の前記平面残留引張り応力帯が、断面視において0.15mm以上の厚さの圧縮応力層で覆われている請求項1に記載の彎曲ガラス板。
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