JPS6343327B2

JPS6343327B2 -

Info

Publication number: JPS6343327B2
Application number: JP19271784A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Araya; Tadashi Muramoto
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1984-09-17
Filing date: 1984-09-17
Publication date: 1988-08-30
Also published as: JPS6172637A

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あ
り、特に板ガラスを破砕した際にシヤープエツジ
（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
進んでおり、強化ガラスが薄板化するとシヤープ
エツジが発生しやすい傾向にあり、シヤープエツ
ジ対策は重要なものとなつて来ている。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、JIS規格、英国標準規格
BS5282、ヨーロツパ経済共同体（EEC）標準規
格等があり、これらには破砕時５cm×５cmの面積
内での最大と最小の破砕数が或る範囲に制限さ
れ、端部が尖がつ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。本発明はシヤ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ガラスを得
るものであり、自動車窓ガラスはもちろん、車輌
用、建築用等の強化板ガ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あり、特に厚さが3.5mm以
下の薄板ガラスで大きさが大きくなれば例えば
1100mm×500mm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つた。そこで、平均引張応力を他の部分よりも少し大
きくした領域と小さくした領域を適当に配置する
方法によつ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３mmのガラスシートの両面
に、規則正しい多数個の急冷用噴気流を吹きつ
け、従来のノズル位置、噴流量等の調節により強
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
距離を15〜30mmの範囲となるようにする自動車の
側方もしくは後方窓ガラスの製造方法が開示され
ている。また特開昭54−33515号公報、特開昭54
−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お
よびガ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
により細条の強化パ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54−33515号公報
には、高温に加熱されたガラス板を急冷ガス中で
前進させ、次いで所定時間の間停止させるととも
に冷ガスがガス供給孔から特定方向に流れてガラ
ス板の局部領域を冷却するようにすることによつ
て強化わん曲ガラス板を得る強化方法が、特開昭
54−33516号公報には、ガラス板の上面に指向さ
れた局部的ガスジエツ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54−33517号公報にはガラス板
の前進速度に関連させた反復脈動せしめることに
より、自動車用の側および後方窓ガラスを得るこ
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
においてブラストヘツ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−
121620号公報乃至特開昭54−33517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
ヘツドの風冷強化に属し、そのクラツクの進展メ
カニズムから考えると不合理な面を持つている。
すなわち、クラツクは主応力（σ₁）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σ₁が大きくなり過ぎるため
シヤープエツジ状のクラツ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。したがつて、種々の補助手段によつて解
決しようとするものの、ガラス板の形丈等によつ
ては効果の違いを生じるもので、その実施にあた
つては諸種の要件を選択することが必要である。さらに、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
置によつて、シヤ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、よりきびしい条件に
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されている。（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ガラスを一対
のブラストヘツ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、前記ブラストヘツ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ブラストヘツド面に対し、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あり、前記同心円の接
線方向に特定角度をもつ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分が同心円状に形成
され、小さ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り、シヤープエ
ツジの発生を防止することができるものである。その際、ブラストヘツ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、3゜より小さければ、
角度をもたせた効果がなくなり、45゜より大きく
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25゜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、板ガラスの
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20乃至40mm、Ｓが10乃至30mm
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
におけるシヤープエツジの長さの許容度、冷却媒
体および冷却用ノズル等による冷却能によつて決
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
より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り、板ガラス
が吊り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、中央域の温度が仮令周辺域より高温であ
つても、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。一対のブラストヘツドとは第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
つてもよい。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。前記ブラストヘツ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であつても、楕円形
状のものであつても、渦状のものであつても、あ
るいは多角形状のものであつてもよい。前記一対のブラストヘツ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、ガ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、プ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。また、本出願人が別
途出願している特願昭58−214173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４を吊具５により吊り下げ加
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６内に移送し強化加工を
行なう。冷却強化装置６は右側ブラストヘツド７
および左側ブラストヘツド８より成り、該左右の
ブラストヘツド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には同心
円状で、傾きをもつた冷却用ノズル１１を配設し
ている。該左右ブラストヘツド７および８で形成
される空間の中央に板ガラス４を等間隙に移動
し、両方冷却用ノズル１１から冷却媒体を吹きつ
けて強化処理ができるようになつている。通常ブ
ラストヘツドは上下、左右あるいは円等の微小の
摺動をも可能なようになつている。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（被強化板ガラスの中央
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の配設については第
３図に示すように円形状であつてもよいし、他の
態様として第４図に示すように楕円形状であつて
もよいし、第５図で示すように渦状のものであつ
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大きくなり、分布が
粗になりすぎて均一強化に不都合が生じうる場合
がある際はその距離が45mm、好ましくは35mm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
トヘツドを示すもので、ブラストヘツドの冷却用
ノズル取付面上で斜め方向に干鳥状に冷却用ノズ
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り更に具
体的に説明する。実施例 670〜680℃の温度に加熱した1200×700mm、厚
さ3.0mm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21mmとし、
該ノズルの傾きは同心円の接線方向に角度θを5゜
として設け、ノズル先端１３とガラス表面との距
離を30mmとし、ブラストヘツドは上下に約40mm摺
動して、さらに空気圧2500、2300、2100mmAq、
空気量560Nm³/minで風冷強化処理を行なつたも
のが第１表中の実施例１乃至４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
の従来タイプの干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24mm、ｓを25mmとした
ブラストヘツ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つたものが第１表中の比較
例５乃至７である。また、本出願人がさきに出願した特願昭58−
71417号に記述するブラストヘツド面上の冷却用
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より、他は同
一条件で強化処理を行つたものが第１表中の比較
例８乃至10である。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（BS5282）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）
１、２、３、において破砕した際の破砕数で表わ
し、またシヤープエツジ数は破砕片の長さが60mm
以上、長さと幅の比が４以上のものとした。なお、JIS規格（JIS R3212）およびEEC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、破砕数とシヤープエツジ数は板ガラスの
周辺から20mmおよび衝撃点から半径75mm以内を除
いた任意の位置における個数である。

【表】（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、ブラストヘツ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ツド面に
対し同心円の接線方向に３〜45゜の傾きをもたせ
板ガ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、ガラス
板が破砕した際、シヤ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
体にわたり均一な強化度の強化ガラスが得られ、
一層安全性の高いものとなる。すなわち、JIS規格、BS標準規格は勿論、EEC
標準規格等の法規にも合格する自動車用等の安全
ガ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４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
ヘツ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、６…冷却強化装置、７，８…ブ
ラストヘツド、１１…冷却用ノズル、Ｒ，Ｓ，
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。

Claims

【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
トヘツ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、前記ブラストヘツ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
用ノズルを配設して、かつ該冷却用ノズルのうち
中心以外を前記ブラストヘツド面の垂直軸に対
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。