JP2013532108A - 焼入れリング用混成布 - Google Patents

Abstract

布（３０）は、湾曲したガラスを焼入れするためのリングを少なくとも部分的に被覆するように構成されている。この布（３０）は、少なくとも３つの細片（３２，３４，３６）、すなわち、ガラスを焼入れするための高密度編構造の細片（３２）と、布（３０）をリングに取り付けるための低密度構造の２つの細片（３４，３６）とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ガラスを焼入れするためのリングを少なくとも部分的に被覆するための布に関する。また、本発明は、焼入れリングとこのような布とのアセンブリに関する。

例えば、車両の窓の自動車ガラスとして用いられるガラスを曲げ加工するためのプロセスは、主に、以下のステップ、すなわち、ガラスを炉又はオーブンに装填するステップと、炉又はオーブン内においてガラスをその軟化温度を超える温度に加熱するステップと、加熱されたガラスを曲げ加工するステップと、湾曲したガラスを強化又は焼入れするステップとを含んでいる。

焼入れ又は強化行程中、ガラスが大気温度まで冷却されるのみならず、同時に、冷却速度に起因して内部張力がガラスの内側に生じる。ガラスの外面では、温度がガラスの内側よりも急速に低下する。この温度勾配が張力を生じさせ、当該張力が、ある冷却速度を超えるとガラスの内側に入ることとなる。冷却速度が遅過ぎる場合、張力が低過ぎるので、衝撃を受けたとき、ガラスは必要な大きさの粒子に砕け散らないことになる。冷却速度が速過ぎる場合、張力が高くなり過ぎてガラスがあまりに脆弱になるので、衝撃を受けたとき、ガラスは必要な大きさの粒子に砕け散らないことになる。従って、強化プロセスは、狭い許容範囲内に制御されねばならないプロセスとなっている。

強化又は焼入れプロセス中、湾曲ガラスの縁区域は、いわゆる、強化又は焼入れリング（以下、「焼入れリング」と呼ぶ）の上に載せられている。この焼入れリングは、冷却空気がガラスに吹き付けられることを可能にする開口又は孔を備えている。耐熱性分離布が、この焼入れリングを覆っている。この布は、通常、高温に耐えることができると共に焼入れに用いられる高圧冷却空気の循環を妨げないように空気を透過させることができる編布又は織布である。この目的のために、標準的には、比較的網目の大きい編布又は織布が用いられている。

この目の粗い透過性布の欠点はガラスの縁区域に痕跡を残すことである。加えて、ガラスが波状起伏を呈することがある。長年、この欠点は許容されてきたが、現在では、この欠点は次第に許容されなくなってきている。

この許容の程度が小さくなってきている理由の１つは、これまで、自動車のフロントガラス、サイドガラス、及びリアガラスは、ゴムリング内に埋設されて用いられていたことにある。従って、ガラスの縁に存在するどのような痕跡も、少なくとも部分的にゴムリングにより隠されていた。現在、自動車ガラスは、自動車ガラスの縁が完全に見えるように、自動車のフレームに接着されるようになっている。さらに、ガラス上にエナメル細片を用いることが多くなってきており、これが痕跡をさらに見えるようにしている。

許容の程度が小さくなってきている他の理由は、ある種の自動車、特に、最高級自動車及びスポーツカーのリアガラスが、益々小さい角度で配置されるようになってきていることである。この小さい角度によって、存在するどのような痕跡も拡大されることとなるので、痕跡は益々許容されないことになる。

加えて、アンテナが一体化されている自動車ガラスの縁にブラックインクを用いると、痕跡が存在しているのであれば、この痕跡がより目に見えることになる。

ガラスの縁応力が高過ぎると、自動車の駆動中の振動によってガラスの破損が生じることがある。

従って、痕跡及び波状起伏は益々許容されなくなってきている。また、ガラスの縁応力のレベルは適当な値の範囲内になければならない。

発明を解決するための課題

本発明の一般的な目的は先行技術の欠点を回避することにある。

本発明の特定の目的は、自動車ガラスへの痕跡を少なくする焼入れ又は強化リング用熱分離材料を提供することにある。

本発明の他の目的は、自動車ガラスへの波状起伏を少なくする焼入れ又は強化リング用熱分離材料を提供することにある。

本発明の他の目的は、ガラスの良好な縁応力レベルをもたらすことを可能にする焼入れ又は強化リング用熱分離材料を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、湾曲したガラスを焼入れするためのリングを少なくとも部分的に被覆するための布が提供される。この布は、少なくとも３つの細片、すなわち、ガラスを焼入れするための高密度編構造の細片と、当該布をリングに取り付けるための低密度構造の少なくとも２つの細片とを備えている。高密度編構造と低密度編構造との密度の違いは、好ましくは、単位面積当たりの編み目（ステッチ）の数を異ならせることによってもたらされるようになっている。具体的には、高密度編構造は、低密度編構造よりも単位面積当たりの編み目の数が多くなっている。好ましくは、高密度編構造は、平方センチメートル当たり８個の編み目から１１５個の編み目の間、例えば、平方センチメートル当たり１５個の編み目から７５個の編み目の間、さらに好ましくは、平方センチメートル当たり２５個の編み目から５０個の編み目の間における編み目を有している。布は、例えば、シングルニードルベッド又はダブルニードルベッドを有する経編機又はラッセル機によって作製可能である。

これまででは、十分な量の焼入れ空気が湾曲されたばかりの自動車ガラスを冷却することを可能にすべく、焼入れリングを被覆するために目の粗い布を用いることが、この業界で技術常識とされてきた。これらの目の粗い布は、比較的大きな孔を有する網目構造を有している。冷却空気は、これらの孔を通って自動車ガラスに直接接触するが、孔の縁では布材料を通過しなければならない。自動車ガラスが布材料に接触している箇所では、冷却速度が、孔の内側よりも著しく遅くなる。この冷却速度の差が、自動車ガラスの表面に波状起伏をもたらすことになる。加えて、目の粗い布の比較的粗い構造によって、ガラスに痕跡が生じることになる。

この技術常識に反して、本発明は、好ましくは編み目の数の増大につれて布密度が高くなっている高密度区域を有している。これらの増大した編み目は、いずれも、程度の差はあれ、ガラスを均等に支持している。その結果、ガラスは、極めて多くの編み目によって支えられ、先行技術におけるものよりも、局部的な力がより均一に分布され、かつ局部的な圧力が著しく小さくなる。

米国特許第５，３２８，４９６号明細書は、湾曲した自動車ガラスの製造に用いられるリング用熱分離材料を開示している。この熱分離材料は、２つの部分、すなわち、高密度の部分及び目の粗い低密度の部分を有している。しかしながら、本発明と違って、高密度の部分は曲げ加工中にリング上でのガラスの変位に用いられ、その一方で、目の粗い部分は焼入れ又は強化に用いられている。

本発明の第１の態様の実施形態では、低密度構造の細片は、高密度構造の細片より平方センチメートル当たりの編み目の数を少なくした編構造を有している。

これらの細片は、編込み又は縫合せによって互いに接続されるようになっているとよい。

本発明の第１の態様の好ましい実施形態では、上記布は、３つの細片、すなわち、ガラスを焼入れするための高密度編構造の中心区域と、当該布を焼入れリングに固定するための低密度の２つの細片とを備えている。

焼入れに対して、技術常識に反して高密度を有する細片であるにも関わらず、この布の高密度の部分は、焼入れ作業を行なうのに十分な空気透過性を依然として有している。好ましくは、高密度編構造は、少なくとも５００Ｌ／ｄｍ^２／分、例えば、６００Ｌ／ｄｍ^２／分を超える、さらに好ましくは、少なくとも７５０Ｌ／ｄｍ^２／分、例えば、８５０Ｌ／ｄｍ^２／分の空気透過率を有している。空気透過率は１００Ｐａの圧力下で測定されている。

本発明の第１の態様の一実施形態では、高密度編構造の細片は、１００％ステンレス鋼糸から作製されている。混紡糸又は他の材料の糸と比較して、１００％ステンレス鋼糸は、ガラスに痕跡を残すおそれを低減させる密度の高い均一な構造をもたらすという利点を有している。４０μｍ未満、例えば、２５μｍ未満の直径を有するステンレス鋼繊維は、束伸線技術によって得ることができる。この技術は、例えば、米国特許第２，０５０，２９８号明細書、米国特許第３，２７７，５６４号明細書、及び米国特許第３，３９４，２１３号明細書に開示されている。金属ワイヤが出発材料である。これらの金属ワイヤが鉄又は銅のような被膜によって被覆される。続いて、これらの被覆ワイヤの束が金属管内に封入される。その後、このように封入した管が連続的な伸線ステップによって減径され、これによって、小径の複合束が得られることになる。この連続的な伸線ステップは、さらなる伸線を行うために、適切な熱処理が行なわれるように変更されてもよいし、変更されなくてもよい。複合束の内側において、元のワイヤは、被覆材料の素地内に個別に埋設された細い繊維に変換されている。このような束は、好ましくは、２０００本以下、例えば、５００本から１５００本の間の繊維を備えている。いったん所望の最終直径が得られたなら、例えば、十分な酸洗剤の溶液又は溶媒によって被覆材料を除去することができる。最終的に得られるものは裸繊維束である。次いで、この裸繊維束が糸に紡がれることになる。

ステンレス鋼繊維を作製する他の製造技術は切削加工である。繊維の切削加工は、例えば、米国特許第４，９３０，１９９号明細書に開示されている。薄い金属板の細片が、出発材料である。回転可能に支持された主シャフトの円筒外面に、この細片が多数回巻き付けられ、当該外面に固定される。主シャフトが、板材料が巻き付けられている方向と反対方向に一定速度で回転される。主シャフトの軸と直交して延在する刃先ラインを有するカッターが一定速度で送られる。カッターは、主シャフトの軸と平行の特定の面角度を有している。このカッターによって板材料の端面が切削されることになる。

束伸線の代替例として、金属繊維は、熱間圧延されたビレットを出発材料として作製されてもよい。この方法は、とりわけ、米国特許第３，３９４，２１３号明細書、特開昭５１−１７１１６３号公報、特開昭６２−２５９６１２号公報、又は特開昭６１−１３７６２３号公報に開示されている。この方法は、束伸線の技術よりも安価であると主張されている。金属ワイヤロッドが、分離材料又はバリア材料、例えば、鉄又は極低炭素鋼と一緒に、管又は煉瓦状覆い内に包み込まれ、この複合物が、熱間圧延工程、可能であれば、さらに冷間伸線工程に送られることになる。束伸線の技術と違って、熱間圧延複合物を出発材料として得られた金属繊維は、円と著しく異なる断面を有している。さらに、複合物内の繊維間の断面にも差がある。複合物の外側の繊維は、複合物の内側の繊維よりも半径方向により変形され、より矩形輪郭に形成されることになる。分離材料又はバリア材料が鉄の場合、得られる繊維の粗さは、銅が素地として用いられる場合よりも大きくなる。

本発明の第１の態様の他の実施形態では、高密度編パターンの細片は、ステンレス鋼繊維と、ＰＢＯ繊維、ガラス繊維、又はその組合せから成る合成非金属繊維とから成る糸から作製されている。ＰＢＯ繊維は、高密度部分の柔軟性の程度を高めるという利点を有している。ＰＢＯ繊維の正式な名称は、ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）繊維（ポリ（パラフェニレンベンズオキサゾール）繊維）である。典型的な割合は、２０％から４０％の間のステンレス鋼繊維、従って、８０％から６０％の間の合成繊維である。良好な組合せは、約３０％のステンレス鋼繊維及び７０％のＰＢＯ繊維である。

好ましくは、低密度の細片の少なくとも１つは、ステンレス鋼繊維とガラス繊維又はＰＢＯ繊維のような合成繊維とから成る糸から作製されている。さらに一層好ましくは、低密度の２つの細片は、ステンレス鋼繊維と、ガラス繊維又はＰＢＯ繊維のような合成繊維とから成る糸から作製されている。低密度の細片内にガラス繊維又はＰＢＯ繊維が存在することによって、低密度細片の熱絶縁性が高められることになる。低密度の細片の熱絶縁性が高められることによって、低密度の細片の焼入れ効果が低下し、これによって、焼入れは、中心の高密度区域においてのみ生じ、その結果、この焼入れの制御がより容易になる。

高密度編構造の細片は、丸編構造、緯編構造、経編構造、又はラッセル経編構造を有しているとよい。

高密度編構造の細片は、デミシンプル（ｄｅｍｉ−ｓｉｍｐｌｅ、半単一）若しくはトリコット結合、シャルムーズ結合、又はサテン結合を有しているとよい。

低密度の細片の１つ又は複数はアイレット編構造を有しているとよい。

本発明の第２の態様によれば、焼入れリングと本発明の第１の態様による布とのアセンブリが提供されている。焼入れリングは、２つの区域、すなわち、空気の透過によりガラスを冷却可能にする開口を有する焼入れ区域と、固定具を備える区域とを含んでいる。高密度編構造の細片は焼入れ区域を被覆しており、低密度編構造の細片は固定具を備える区域を被覆し、かつ当該固定具に固定されている。この焼入れリングは、好ましくは、曲げ加工には用いられず、焼入れにのみ用いられるようになっている。

本発明による布の一般図である。 開状態の編み目と閉状態の編み目との違いを説明する図である。 本発明による布の詳細図である。 本発明による布の高密度細片用編み目の例を示す図である。 本発明による布の低密度細片用編み目の例を示す図である。 焼入れリングを示す図である。 焼入れリングの詳細を示す図である。

図１は、本発明による布１０を示している。布１０は高密度編構造の中心細片１２を備えている。この中心細片は、焼入れリングの焼入れ区域を被覆するものである。低密度の２つの細片１４，１６が中心細片１２に接続されている。これらの３つの細片が布１０を形成している。側細片１４，１６は布１０を焼入れリングに固定するために用いられるようになっている。また、細片１４，１６は、焼入れプロセスが高密度中心細片１２のレベルで焼入れ区域においてのみ生じるように、焼入れ中に熱絶縁材として機能するようになっている。

編構造の以下の詳細な図を分かりやすくするために、図２は、閉状態の編み目２０，２２と開状態の編み目２４，２６との違いを示している。

図３は、本発明の第１の態様による布３０の実施形態を詳細に示している。布は、３つの細片、すなわち、中心高密度細片３２、左側低密度細片３４、及び右側低密度細片３６を有している。細片３４は共通編み目３８によって細片３２に接続されており、細片３６は共通編み目３９によって細片３２に接続されている。図３の実施形態では、高密度中心細片３２はダブルトリコット編みの閉状態の編み目を有している。

図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）、及び図４（ｅ）は布３０の高密度細片３２の編み目における他の実施形態を示している。

図４（ａ）はダブルシャルムーズの閉状態の編み目を有する編構造を示している。

図４（ｂ）はダブルサテンの閉状態の編み目を有する編構造を示している。

図４（ｃ）はダブルトリコットの開状態の編み目を有する編構造を示している。

図４（ｄ）はダブルシャルムーズの編み目を有する編構造を示している。

図４（ｅ）はダブルサテンの開状態の編み目を有する編構造を示している。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は布３０の低密度細片３４，３６の編み目における例を示している。

図５（ａ）は大きい四角形のダブルアイレット編構造を示しており、図５（ｂ）は小さい四角形のダブルアイレット編構造を示している。以下の参照番号は、図５（ａ）及び図５（ｂ）の両方に用いられている。
− ５１：アイレット構造の左側、
− ５２：アイレット構造の右側、
− ５３：機械のガイドバー１、
− ５４：機械のガイドバー２、
− ５５：機械の後ベッド、及び
− ５６：機械の前ベッド
図５（ａ）の大きな四角形のアイレット編構造では、パターンは１４個の編み目列毎に繰り返されており、図５（ｂ）のアイレット編構造では、パターンは１０個の編み目列毎に繰り返されている。

図６（ａ）は焼入れ又は強化リング６０を示しており、図６（ｂ）は強化リング６０の一部をさらに詳細に示している。

焼入れリングは、２つの区域、すなわち、焼入れ又は強化区域６１及び固定区域６２を有している。焼入れ区域６１は、冷却空気が通過してガラスに達するようにする開口６３を備えている。固定区域６２は、焼入れ布を焼入れリング６０に固定するためのボルト６４及びピン６６を備えているとよい。

布の高密度細片１２，３２は焼入れ区域６１を被覆し、低密度細片１４，１６，３４，３６は固定区域６２を被覆するようになっている。

Claims (12)

1. 湾曲したガラスを焼入れするためのリング（６０）を少なくとも部分的に被覆するための布（３０）であって、
   少なくとも３つの細片（３２，３４，３６）、すなわち、前記ガラスを焼入れするための高密度編構造の細片（３２）と、布（３０）を前記リング（６０）に取り付けるための低密度構造の少なくとも２つの細片（３４，３６）とを備えている布。
2. 前記高密度編構造の細片が、平方センチメートル当たり８個の編み目から１１５個の編み目の間、好ましくは、平方センチメートル当たり２５個の編み目から５０個の編み目の間における編み目を有している、請求項１に記載の布。
3. 前記低密度構造の細片が、前記高密度構造よりも平方センチメートル当たりの編み目の数を少なくした編構造を有している、請求項１又は２に記載の布。
4. ３つの細片、すなわち、前記ガラスを焼入するための高密度編構造の中心区域と、前記布を前記リングに固定するための低密度編構造の２つの細片とを備えている請求項１〜３のいずれか一項に記載の布。
5. 前記高密度編構造の細片が、１００Ｐａの圧力下で測定された少なくとも５００Ｌ／ｄｍ^２／分、好ましくは、少なくとも７５０Ｌ／ｄｍ^２／分の空気透過率を有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の布。
6. 前記高密度編構造の細片が１００％ステンレス鋼糸から作製されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の布。
7. 前記高密度編構造の細片が、ステンレス鋼繊維と、ＰＢＯ繊維又はガラス繊維のような合成非金属繊維とから成る糸から作製されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の布。
8. 前記低密度構造の細片の少なくとも１つが、ステンレス鋼繊維と、ＰＢＯ繊維又はガラス繊維のような合成非金属繊維とから成る糸から作製されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の布。
9. 前記高密度編構造の細片が、丸編構造、緯編構造、経編構造、又はラッセル経編構造を有している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の布。
10. 前記高密度編構造の細片が、デミシンプル若しくはトリコット結合、シングル若しくはダブルシャルムーズ結合、又はサテン結合を有している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の布。
11. 前記低密度編構造の細片の少なくとも１つがアイレット編布になっている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の布。
12. 焼入れリングと、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の布とを備えるアセンブリであって、
    前記焼入れリングが、２つの区域、すなわち、空気の透過によりガラスを冷却可能にする開口を有する焼入れ区域と、固定具を備える区域とを含んでおり、
    前記高密度編構造の細片が、前記焼入れ区域を被覆しており、
    前記低密度編構造の細片が、前記固定具を備える区域を被覆し、かつ前記固定具に固定されている、アセンブリ。

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