JPH0444596Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はガラスを切断するための治具に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、例えば管状あるいは棒状等の長尺なガラ
ス材料を切断するに際しては、このガラス材料と
回転駆動されているダイアモンド砥石とを相対的
に近接させ、このダイアモンド砥石によつてガラ
ス材料に傷を入れてから機械的に切断することに
よつて行なつているのが通常である。

このような切断は、室温程度の言わば低温状態
にあつて固化した状態のガラス材料に対して機械
的衝撃を与えて行うものであるが、当然のことな
がらダイアモンド砥石が長期間の使用によつて摩
耗するということを避けることはできない。

考案者は、このガラス切断作業における砥石の
摩耗ということを避けるために種々検討してきた
結果、加熱されたガラスを急激に冷却した場合に
その熱的衝撃によつて切断に有効な傷が入ること
に着目し、従来のダイアモンド砥石等による機械
的な傷の形成よりも急激な冷却による傷の形成の
方が有効であることに気付いたのである。すなわ
ち、ガラス材料を製品化する場合には、ガラスの
管材、棒材あるいは板材を加熱して所望の形状に
する必要があるが、このときに加えられた熱エネ
ルギーを有効に利用することが可能であることに
気付いたのである。

ところが、従来のガラス切り治具にはこのよう
な観点に立つて形成されたものはなく、この冷却
によつてガラスを切断する治具を全く新たに開発
しなければならず、考案者は砥石の摩耗という問
題解決から冷却切断に適した治具の開発を余儀な
くされたのである。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は以上のような実情に沿つてなされたも
ので、その解決課題は、ガラスの冷却切断を行な
うのに適したガラス切り治具を新規に開発するこ
とである。

そして、出来得れば治具として長期間使用する
場合の耐摩耗性に優れ、冷却流体に対する耐蝕性
もあり、しかも加熱されたガラス材料に接触して
熱的衝撃を受けた場合であつてもこれに耐え得る
優れたガラス切り治具を提供することを目的とす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために本考案が採つた
手段は、 少なくともガラスに近接させる部分を、冷却流
体が浸透し得る三次元網目構造の開放気孔を有す
るセラミツクス質多孔質体によつて構成したこと
を特徴とするセラミツクス質複合体からなるガラ
ス切り治具１０ である。

以下にこの手段を更に詳細に説明する。

第１図及び第２図には本考案に係るガラス切り
治具の一例１０が示してある。このガラス切り治
具１０は、回転駆動することによつて使用され、
この回転駆動するのに適したように略円板状に形
成してある。また、このガラス切り治具１０の外
周部分は、被切断材であるガラス材料２０の切断
個所に対する位置決めを行ない易いように、断面
略三角形状にしてある。そして、このガラス切り
治具１０はその中心部分に固定した回転軸を図示
しない駆動装置によつて回転させることにより回
転駆動されるのである。

なお、本考案に係るガラス切り治具１０は、前
記第１図及び第２図に示した回転駆動する略円板
状の形状の他に、ガラス材料の形状に応じて種々
変更することができる。

また、本考案に係るガラス切り治具１０を使用
する場合には、各図に示したように、その下部に
冷却流体（例えば水等）を収納する容器を配置し
ておき、この中に当該ガラス切り治具１０の下方
の一部分を浸漬させた状態で使用される。

本考案に係るガラス切り治具１０は、これを構
成しているセラミツクス質焼結体が、その生成形
体中に存在する気孔を閉塞させることなく焼成す
ることにより、三次元網目構造の開放気孔を有し
たものでなければならない。その理由は、セラミ
ツクス粉末を結合させる際に気孔が独立化する
と、この独立気孔内には後述の水等の冷却流体が
浸透しないため、本考案の目的とするガラス切り
治具１０を得ることが困難になるからであり、こ
れに対して三次元網目構造の開放気孔を有した多
孔質体は冷却流体が浸透するのに極めて好適だか
らである。

このセラミツクス質多孔質体としては、耐摩耗
性の観点からなるべく硬度の高いものを使用する
ことが有利であり、例えば、Al₂O₃、SiO₂、
ZrO₂、SiC、TiC、TaC、B₄Ｃ、WC、Cr₃C₂、
Si₃N₄、BN、TiN、AlN、TiB₂、CrB₂あるいは
これらの化合物から選択されるいずれか１種また
は２種以上を主として含有する多孔質体であるこ
とが好ましい。

また、このセラミツクス質多孔質体は、その結
晶の平均粒径が100μm以下であることが好まし
い。その理由は、平均粒径が100μmより大きいと
開放気孔が大きくなり過ぎて、冷却流体の保持性
が悪くなるからであり、しかもガラス切り治具１
０自体の寸法精度が劣るものとなるからである。
当該セラミツクス質多孔質体を構成する結晶の平
均粒径は、中でも50μm以下であることがより好
適である。

本考案のガラス切り治具１０を構成するセラミ
ツクス質多孔質体は、その開放気孔率が10〜60容
積％であることが好ましい、その理由は、この開
放気孔率が10容積％以下であると、開放気孔内へ
の冷却流体の良好な浸透を行なうことが困難にな
るからであり、一方開放気孔率が60容積％より高
いと冷却流体の保持性が悪くなつて冷却切断を行
なうガラス切り治具１０としての使用が困難にな
るからである。

そして、このガラス切り治具１０の開放気孔の
平均気孔径が0.1〜100μmであることが好ましい。
その理由は、平均気孔径が0.1μm以下であると、
開放気孔内への冷却流体の良好な浸透を行なうこ
とが国難になるからであり、一方100μm以上であ
ると冷却流体の保持性が悪くなり、ガラス切り治
具としての適用が困難になるからである。

さらに、本考案に係るガラス切り治具１０にあ
つては、その全体を上述したセラミツクス質多孔
質体によつて構成してもよいが、後述の冷却流体
の保持性が確保されるのであればその一部、例え
ば外周部分にのみセラミツクス質多孔質体を使用
して構成することもできる。

（考案の作用及び使用の態様） 以上のように構成したガラス切り治具１０は次
のようにして使用される。

すなわち、このガラス切り治具１０は、例えば
第１図に示したように、その一部（通常は下部）
を容器内に入れた冷却流体中に浸漬した状態で静
かに回転される。この回転速度は、当該ガラス切
り治具１０内に浸透した冷却流体が遠心力によつ
て飛散しない程度であり、かつガラス切り治具１
０内に浸透している冷却流体が遠心力によつて当
該ガラス切り治具１０の外周部分に保持できる程
度にすることが適当である。

このように当該ガラス切り治具１０は容器内の
冷却流体に対して常に接触した状態で使用され、
しかもガラス切り治具１０内にはこの冷却流体の
浸透を促すような開放気孔が存在しているから、
冷却流体はガラス切り治具１０内に十分に浸透し
た状態となるだけでなく、もし部分的にこの冷却
流体が存在しない部分ができたとしても、常にこ
れに冷却流体が補給される。従つて、このような
ガラス切り治具１０にあつては、第２図に示した
ように、その外周部分に冷却流体が定常的に存在
することになり、これによつて冷却流体の定常層
が形成される。

また、このような冷却流体により形成された定
常層は、ガラス切り治具１０が常に容器内の冷却
流体と接触しているため、ガラス材料２０によつ
てその一部が蒸発して無くなつたとしても、冷却
流体が常に補給されて当該定常層は定常状態を維
持するのである。また、この定常層は、ガラス切
り治具１０が冷却流体中に浸漬された状態にある
から、ガラス材料２０によつて当該定常層に熱が
与えられたとしてもこれによつて過熱することは
なく、一定の温度に冷却された状態を維持する。

このような冷却流体の定常層に対して、加熱さ
れた状態のガラス材料２０を近接させる。定常層
の温度と、加熱された状態のガラス材料２０の温
度差は約400℃程度であるから、この温度差によ
る熱衝撃によつてガラス材料２０はその部分が切
断されることになる。この切断は、ガラス材料２
０の冷却された部分の急激な熱収縮によつて応力
が高まり、これによつて生じるものと考えられ
る。なお、ガラス材料２０は図示しない搬送装置
によつてガラス切り治具１０に対して送られるの
であるが、その際当該ガラス材料２０を回転させ
た状態にするのが均一な切断を行なう上から好適
である。

このような切断作業時に、ガラス切り治具１０
自体がガラス材料２０に直接接触することもあり
得る。しかしながら、このガラス切り治具１０は
セラミツクス焼結体によつて構成されているから
高い強度を有しているから、このような接触によ
つて破損するようなことはない。これと同時に、
当該ガラス切り治具１０は耐熱性に優れた性質を
有するセラミツクス多孔質体によつて構成されて
いるから、ガラス材料２０により急激に加熱され
たとしても、この熱衝撃に十分耐え得るものでも
ある。

（考案の効果） 以上詳述した通り、本考案にあつては、少なく
ともガラスに近接させる部分を、冷却流体が浸透
し得る三次元網目構造の開放気孔を有するセラミ
ツクス質多孔質体によつて構成した ことにその特徴があり、これにより、ガラスの冷
却切断を行なうのに適したガラス切り治具１０を
簡単に構成によつて提供することができる。

すなわち、本考案に係るガラス切り治具１０に
あつては、治具として長期間使用する場合の耐摩
耗性に優れ、冷却流体に対する耐蝕性もあり、し
かも加熱されたガラス材料に接触して熱的衝撃を
受けた場合であつてもこれに耐え得る優れたガラ
ス切り治具１０を提供することができるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るガラス切り治具１０の使
用状態を示す正面図、第２図は第１図の−線
に沿つて見た部分断面図である。 符号の説明、１０……ガラス切り治具、２０…
…ガラス材料。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 少なくともガラスに近接させる部分を、冷却
   流体が浸透し得る三次元網目構造の開放気孔を
   有するセラミツクス質多孔質体によつて構成し
   たことを特徴とするセラミツクス質複合体から
   なるガラス切り治具。 ２ 前記セラミツクス質多孔質体としては、Al₂
   O₃、SiO₂、ZrO₂、SiC、TiC、TaC、B₄Ｃ、
   WC、Cr₃C₂、Si₃N₄、BN、TiN、AlN、
   TiB₂、CrB₂あるいはこれらの化合物から選択
   されるいずれか１種または２種以上を主として
   含有する実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   のガラス切り治具。 ３ 前記セラミツクス質多孔質体は、その結晶の
   平均粒径が100μm以下のセラミツクス粒子によ
   つて形成されたものである実用新案登録請求の
   範囲第１項または第２項に記載のガラス切り治
   具。 ４ 前記セラミツクス質多孔質体は、その開放気
   孔率が10〜60容積％である実用新案登録請求の
   範囲第１項〜第３項のいずれかに記載のガラス
   切り治具。 ５ 前記開放気孔の平均気孔径が、0.1〜100μm
   である実用新案登録請求の範囲第１項〜第４項
   のいずれかに記載のガラス切り治具。