JPS6172637A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は板ガラスの強化方法に関するものでら９、特に
板〃ラスを破砕した際に７ヤープエツジ（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。

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７エツジが発生し
やすい傾向にあり、シャープエツジ対策は重要なものと
なって来ている。

すなわち、自動車の運転者または同乗者の安全性の面か
ら強化ガラスの割れに対する法規が種々定められ、例え
ば、Ｊ工Ｓ規格、英国標準規格Ｂ８５２８２、ヨーロッ
パ経済共同体（ＥＥＯ）標準規格等があり、これらには
破砕時５　ｔｉｌｔ　Ｘ　５１：ｍの面積内での最大と
最小の破砕数が成る範囲に制限され、端部が尖がってい
て長さが所定値を越えるスプラインと称される細長い破
砕片を含有してはならないし、また各破砕片の最大面積
の大きさも定められている。

本発明はシャープエツジ発生を阻止できるとともに、前
記各規格にも合格する強化板カラスを得るものであり、
自動車用窓ガラスはもちろん、車輌用、建築用等の強化
板カラスを製造する場合に広く用いられる強化方法に関
するものである、 （従来の技術） 従来、前述した規格を満たすに足りる薄板ガラスの強化
処理は困難でめシ、特に厚さが３，５閣以下の薄板ガラ
スで大きさが大きくなれば例えば１ｌｏｏｆｆｌＸ　５
００１１１１１１以上になるにつれて困難さを増し、前
記規格に合格する強化板ガラスを得ることは空気による
強化法では不可能に近いものであった。

そこで、平均引張応力を他の部分よシも少し大きくした
領域と小さくした領域を適当に配置する方法によって前
述の規格を克服しようとする強化方法がいくつか提案さ
れている。

例えば、特開昭５２−１２１６２０号公報には、軟化点
近くまで加熱された約３簡のカラスシートの両面に、規
則正しい多数個の急冷用噴気流を吹ゆ　　　きつけ、従
来のノズル位置、噴流量等の調節によシ強化程度大の領
域を形成せしめることと、さらに噴流ノズルをガラス面
に平行して隣接ノズル間隔に等しい距離を摺動させるか
、適当な半径を以て円形摺動させるか、もしくはノズル
を静止状態に置くことにより、前記強化程度大の領域の
隣接部に、強化程度の低い領域および強化程度の中間領
域を適切に散在せしめ、かかる隣接区域の中心間距離ｔ
ｌ−１５〜３ｆ）ｍｍの範囲とな３３５１６号公報およ
び特開昭５４−３３５１７号公報には、直交系の格子状
にガス供給孔とガス排気孔、−トよびカス供給ノズル等
を配し、該ノズルをガラス板の前進方向に対して僅かな
角度をもたせることにより細条の強化ハターンが形成さ
れるのを防止しようとするとともに、特開昭５４−３３
５１５号公報には、高温に加熱されたカラス板を急冷カ
ス中で前進させ、次いで所定時間の開停止させるととも
に冷ガスがガス供給孔から特定方向に流れてカラス板の
局部領域を冷却するようにすることによって強化わん曲
カラス板を得る強化方法が、特開昭５４．−３３５１６
号公報（は、カラス板の上面に指向された局部的ガスシ
ニットを流すことにより、自動車の側方窓用の梯形状強
化ガラスを得ることとその製法が、特開昭５４−３３５
１７号公報にはカラス板の前進速度に関連させた反復脈
動せしめることによシ、自動車用の側および後方窓カラ
スを得ることとその強化方法がそれぞれ開示されている
。

一方、本出願人は、さきに特願昭５８−７１４１７号に
おいてフラストヘッド面上の冷却用ノズルを該面の中心
部より外方に向けて同心円状で極座標系に配設して急冷
却するようにした板ガラスの強化方法を提案している。

（発明が解決しようとする問題） しかしながら、先に公開された前記特開昭５２−１２１
６２０号公報乃至特開昭５４−３３’ｉ１７号公報では
、従来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設けたブラストヘッドの風
冷強化に属し、そのクラックの進展メカニスムから考え
ると不合理な面を持っている。すなわち、クラックは主
応力（σＩ）と直角な方向に進展することが知られてい
るが。

直交系では一般にある領域においてσ、が犬きくなシ過
ぎるためシャープエツジ状のクラックが多発してしまう
傾向がある。、また、破砕数の最大値と最小値との差が
大きく、さらに破砕片の最大面積が前述の規格を越えや
すいというような欠点が生じやすいものである。したが
って、種々の補助手段によって解決しようとするものの
、ガラス板の形状等によっては効果の違いを生じるもの
で、その実施にあたっては諸種の要件を選択することが
必要である。

芒らに、前述した本出願人の提案にかかるものは、従来
とは異なる同心円状の冷却用ノズルの配置によって、シ
ャープエツジ数を極めて減少させることができ、破砕数
における最大値と最小値の差も小さくすることができ、
前記各規格を充分クリヤーできるものであるが、よりき
ひしい条件においても確実で効率的に前記各規格をクリ
ヤーし、製造できうるものがさらに要望ちれている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前述の問題点に着目してなしたものであり、
従来からの要望に充分答え得る板ガラスの強化方法を提
供しようとするものである。

すなわち、歪点以上に加熱した板カラスを一対のブラス
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て、前記ブラス
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冷却用ノズルを配設し、かつ該冷
却用ノズルのうち中心以外を前記ブラストヘッド面に対
し、同心円の接線方向に３〜４５″の傾きをもたせ前記
板ガラスを急冷却するものでメジ、前記同心円の接線方
向に特定角度をもって冷却媒体を吹きつけるようにする
ことにより、冷却用ノズルに対応する板ガラス面に強化
度の高い部、１　　分が同心円状に形成され、小嘔い主
応力の値もある程度大きくでき、相対的に大きい主応力
の値を小さくすることができて、特異な応力場が生じな
くなシ、ンヤープエツジの発生を防ＩＥすることができ
るものである。

その際、ブラストヘッド面上に同心円状に配設されてい
る冷却用ノズルの傾きについては、前記面上の垂直軸に
対する角度θを３乃至４５’、好ましくは５乃至２５°
とするのは、ｆより小さければ、角度をもたせた効果が
なくなり、４ヂよシ大きくなれば、冷媒による冷却能が
極端に下がることとなるものである。なお好ましい角度
５乃至２ｆについては、製造上の安定度が著しいという
理由によるものである。

また、各冷却用ノズル間の間隔ＲおよびＳについては特
に定められるものではなく、板カラスの大きさ、板厚、
その他の条件で変わるものであるが、好ましくはＲが２
０乃至４０ＫＩ＋Ｉ、　　Ｓが１０乃至３０ｗ＋＋であ
る。すなわち、これらの数値は、隣接区域における主応
力の大部分の中心間距離と前記各規格におけるシャーフ
エッジの長さの許容度、冷却媒体および冷却用ノズル等
による冷却能によって決まるものであり、特に下限以下
では冷却媒体が熱交換後、温度上昇した前記媒体の排気
が不充分となり、冷却能は低下するものである。

さらに、板ガラスを強化処理すると通常板ガラスの１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
く冷却用ノズルを配設することによシ中央域の温度が周
辺域より多少低くても、冷却が充分になされ、中央域と
周辺域との強化朋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５９
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）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。

ここで、歪点以上に加熱した板カフスとは例えば６００
〜７００℃の温度に加熱したものである。

一対のブ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。

前記プラスト−・ラド面上に前記冷却用ノズルで形成す
る配置は円形状のものてらっても、楕円形状のものであ
っても、渦状のものであっても、あるいは多角形状のも
のでらってもよい。

前記一対のブラストヘッド面上における冷却用ノズルの
傾きの方向は左右対称となるようにすることが好ましい
が、必らずしもこれに限定されないものである。

なお、カラス板が用途上から湾曲強化ガラスを必要とす
る場合には、フレス型成形工程で本出願人の出願にかか
る特願昭５７−２２６４０６号等に記載した発明のフレ
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
。また、本出願人が別途出願している特願昭５８−２１
４１７３号に記述している邪魔板部材を併設する方法と
合せて実施しても同様に効果を発揮することが出来るも
のである。

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
。板ガラス令を吊具５によシ吊９下げ加熱炉で歪点より
高い温度、例えば６００〜７００℃に加熱し、冷却強化
する装置Ａ内に移送し強化加工を行なう。冷却強化装置
Ａは右側ブラストヘッド７および左側゛ブラストヘッド
８よシ成９、該左右のブラストヘッド７および８には背
後に冷却媒体供給源からの管部材９およびＩＯを備え冷
却媒体を供給し、前面の冷却用ノズル取付面１２には同
心円状で、傾きをもった冷却用ノズル１１を配設してい
る。該左右ブラスト、１ ヘッド７および８で形成される空間の中央に板刃ラス４
を等間隙に移動し、両方の冷却用ノズル１１から冷却媒
体を吹きつけて強化処理かできるようになっている。通
常ブラストヘッドは上下、左右あるいは円等の微小の摺
動をも可能なようになっている。また、前記板ガラス４
を移動した際、冷却用ノズル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（被強化板カラスの中央部）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の配役については第３図に示
すように円形状であってもよいし、他の態様として第４
図に示すように楕円形状であってもよいし、第５図で示
すように渦状のものであってもよい。これらの冷却用ノ
ズルは同心円状で極座標系に配設しているが、同心円の
外側になるほど冷却用ノズル間隔の距離が犬きくなり、
分布が粗になりすぎて均一強化に不都合が生じつる場合
がある際はその距離が４５胴、好ましくは３５ｆ＋ｌｆ
ｆ１を越えないよう、その中間に前記と同一の冷却用ノ
ズルを追加配設する。その際、該冷却用ノズル間距離が
近す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なるのでノズル
径をも考慮の上適宜配設する必要がある。もちろん、冷
却用ノズルの間隔が等しくなるように配置してもよいこ
とは前述のとおりである。

第６図は従来から実施されているブラストヘッドを示す
もので、ブラストヘッドの冷却用ノズル取付面上で斜め
方向に千鳥状に冷却用ノズルを配置したものである。

（実施例） 次に本発明を実施例および比較例によ）更に具体的に説
明する。

実施例 ６７０〜６８０℃の温度に加熱したｌ２ｏｏ　ｘ　７０
０咽、厚さ３．０　ｍｍの板ガラスを第１図および第２
図に示した如き冷却用ノズル配置と強化装置により、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Ｒを３０ｍｍ、Ｓを約２１８とし、該ノ
ズルの傾きは同心円の接線方向に角度０をダとして設け
、ノズル先端車３とカフス表面との距離を３０ｍｍとし
、ブラストヘッドは上下に約４０酎摺動して、さらに空
気圧２５００．２３００．２１００　ｍｌ（］　ｓ　　
空気％　５６０　Ｎｗ／ｍ１ｎで風冷強化処理を行なっ
たものが第１表中の実施例１乃至号である。

比較例 本発明と比較のため、第６図に示した如き通常の従来タ
イプの千鳥状冷却用ノズル配置を有し、冷却用ノズル間
距離はｒを２４ｆＭｎ、Ｂを２５餌としたブラストヘッ
ドからなる強化装置を用いて他は同一条件で強化処理を
行ったものが第１表中の比較例５乃至７でおる。

また、本出願人がさきに出願した特願昭５８−７１４１
７号に記述するブラストヘッド面上の冷却用ノズルを面
の中心部より外方に向けて同心円状で極座標系に配設し
てなる強化方法にょ９、他は同一条件で強化処理を行っ
たものが第１表中の比較例８乃至１０である。

第１表にすの試験結果を示す。板ガラスの強化度は板ガ
ラスをＢＳ規格（Ｂ５５２８２　）に記載している強化
板ガラスの破砕試験の破砕始点（衝零点）１，２，３．
において破砕した際の破砕数で表わし、またンヤープエ
ッジ数は破砕片の長さが６０８以上、長さと幅の比が今
以上のものとした。

なお、Ｊ工Ｓ規格（Ｊ工Ｓ　Ｒ３２１２）およびＦＩＦ
Ｏ標準規格での試験結果でも同様の数値をほぼ得られた
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カラスの周辺から
２０ｆａおよび衡撃点から半径７５ｗｎ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）供試体のほぼ中心点。

注２）　長辺の中点から中心に向かって＋００ｍの点。

（発明の効果） 以上前述したことから明らかな如く本発明によれば、ブ
ラストヘッドに中心部より外方に向けて同心円状に冷却
用ノズルを配設し、かつ該冷却用ノズルのうち中心以外
を前記ブラストヘッド面に対し同心円の接線方向に３〜
４５°の傾きをもたせ板カラスを急冷却することにより
強化するようにしたため、第１表からも明らかなように
、六・ラス板が破砕した際、シャープエツジの発生を防
止できるとともに、破砕数における最大値と最小値との
差もさらに小さくすることができ、板ガラス全体にわた
シ均一な強化度の強化カラスが得られ、一層安全性の高
いものとなる。

すなわち１．ＴＩＳ規格、ＢＳ標準規格は勿論、ＦＫＣ
標準規格等の法規にも合格する自動車用等の安全カラス
を得ることができるものであり、しかもその製造におい
ても冷却用エア圧をも下げ得るということで工業上の利
益も多大であるという数々の著効を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図で示す装置の風冷吹出用ノズル配置にお
ける本発明のノズル配置を示すノズル取付板の概略正面
図と部分的側面図である。 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、第１図と第５図は風冷吹出用ノズルの配置を示
す他の実施態様の概略正面図である。 第６図は従来のブラストヘッド面上での冷却用ノズルの
配置の一例を示す正面図である。 ４　・・・板ガラス　　　　　盃　・・・冷却強化装置
７．８　　・・ｅ　ブラストヘッド　１１１＠冷却用ノ
ズルＪＳ、ｒ、ｓ　　・・・冷却用ノズル間隔距離θ　
・・・冷却用ノズルの傾き　１３　　・・・ノズル先端
特許出願人　セントラル硝子株式会社 第３図 、１１ 第４図

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対のブラストヘッドに
   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て、前記ブラストヘッドの
   冷却用ノズル取付面に該面上の中心部より外方に向けて
   同心円状に冷却用ノズルを配設し、かつ該冷却用ノズル
   のうち中心以外を前記フラストヘッド面の垂直軸に対し
   、同心円の接線方向に３〜４５°の傾きをもたせ前記板
   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。