(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ成形された高温状態下にあるガラス板の上面に冷却エアを吹きつける上部吹口部材と、前記ガラス板の下面に冷却エアを吹きつける下部吹口部材とを備える風冷強化装置であって、
前記ガラス板は単曲方向と複曲方向の二方向に湾曲されており、
前記上部吹口部材及び前記下部吹口部材のそれぞれは、前記ガラス板に対向するように複数のエア噴射孔が設けられた複数のノズルチャンバを備え、
前記複数のノズルチャンバは、平面視において前記エア噴射孔が第１の方向に沿って配列された部分と、前記第１の方向から折曲した第２の方向に沿って配列された部分とを含み、
前記第２の方向に沿って配列された部分の前記エア噴射孔の軸心と前記ガラス板の表面とが略直交することを特徴とするガラス板の風冷強化装置。
【請求項２】
前記ノズルチャンバはブレード状部材であり、前記上部吹口部材及び前記下部吹口部材のそれぞれは、該ノズルチャンバを所定の間隔をもって複数並設させて構成されており、
前記ブレード状部材は、平面視において前記第１の方向に延伸する部分と、前記第２の方向に延伸する部分とを備える請求項１に記載のガラス板の風冷強化装置。
【請求項３】
前記ノズルチャンバには、前記エア噴射孔にエアを導くためのガイド流路が形成され、該ガイド流路の軸心と、風冷強化対象のガラス板の表面とが直交するようにガイド流路が形成されている請求項１又は２に記載のガラス板の風冷強化装置。
【請求項４】
前記ガイド流路の長さは１００ｍｍ以上である請求項３に記載のガラス板の風冷強化装置。
【請求項５】
前記ノズルチャンバは複数の筒状ノズルを線状に配列して構成され、前記上部吹口部材及び前記下部吹口部材のそれぞれは、該ノズルチャンバを所定の間隔をもって複数並設させて構成されており、
前記複数の筒状ノズルは、平面視において前記第一の方向に沿って配列された部分と、前記第２の方向に沿って配列された部分とを備える請求項１に記載のガラス板の風冷強化装置。
【請求項６】
風冷強化対象のガラス板の中央の上辺または下辺が、ガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる付近に前記冷却エアを吹き付ける前記エア噴射孔を起点に、前記エア噴射孔の配列が前記第１の方向から前記第２の方向に折曲される請求項１〜５のいずれかに記載のガラス板の風冷強化装置。
【請求項７】
平面視で風冷強化対象のガラス板の中央の上辺または下辺が、ガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる前記付近とは別の中央の上辺または下辺が、同様にガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる付近に前記冷却エアを吹き付ける前記エア噴射孔を起点に、前記エア噴射孔の配列が前記第１の方向から第３の方向に折曲される請求項１〜６のいずれかに記載のガラス板の風冷強化装置。
【請求項８】
前記エア噴射孔の配列は、折曲された後の隣接するエア噴射孔の配列が端部に向かって一方向に配列される請求項１〜７のいずれかに記載のガラス板の風冷強化装置。
【請求項９】
ガラス板を加熱炉によって所定の温度まで加熱し、該加熱されたガラス板を成形手段によって曲げ成形し、該曲げ成形されたガラス板を、請求項１〜８のうちいずれかに記載された風冷強化装置を用いて風冷強化することを特徴とするガラス板の風冷強化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス板の風冷強化装置、及び風冷強化方法に係り、特に曲げ成形された高温状態下にある湾曲ガラス板の両面にエアを吹き付けてガラス板を風冷強化するガラス板の風冷強化装置、及び風冷強化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板を加熱炉で軟化点近くまで加熱し、これを成形型、又はガラス板の自重により曲げ成形した後、風冷強化装置で急冷することにより自動車用窓ガラス板を製造する方法が従来から知られている。前記風冷強化装置は、上部吹口部材に設けられた複数の上部ノズルチャンバと下部吹口部材に設けられた複数の下部ノズルチャンバとから構成されており、複数の上部ノズルチャンバのエア噴射孔から曲げ成形されたガラス板の上面にエアを吹きつけるとともに、複数の下部ノズルチャンバのエア噴射孔からガラス板の下面にエアを吹きつけることによって、ガラス板が風冷強化される。【０００３】
特表２００６−５２１２７４号公報（以下、特許文献１という）に開示された風冷強化装置は、図７に示すようにガラス板を上下に挟んで急冷する上部吹口部材（噴射ヘッド）１と下部吹口部材（噴射ヘッド）２を備えており、これらの吹口部材１、２は、複数の離間したブレード状部材（プレナム）３、３…によって櫛歯状に構成され、これらのブレード状部材３、３…の先端面には図８の如く、多数のエア噴射孔４、４…が点在するように形成されている。これらのエア噴射孔４、４…は、エアの発散噴流を得るために互いにブレード状部材３の先端面において傾斜して形成されているが、ブレード状部材３は、図８の矢印Ａで示すガラス板Ｇの搬送方向に直交する方向に直線的に延在されているため、一枚のブレード状部材３の先端面に点在される複数のエア噴射孔４、４…は平面視において一直線に配列されている。また、エア噴射孔４、４…の配列は、ブレード状部材３の延在方向に曲げられた線に沿って延びており、かつ、その配列の曲率が、曲げ成形されたガラス板Ｇの平均局所曲率に適合されている。すなわち、特許文献１の風冷強化装置は、複数のエア噴射孔４、４…と曲げ成形されたガラス板Ｇとの間隙が略均等になるようにブレード状部材３、３…が構成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の風冷強化装置は、複数のエア噴射孔４、４…の配列が平面視において一直線であり、かつ、一方向のみの曲率を有しているだけなので、一方向のみに湾曲した単曲のガラス板においては良好に強化することができるが、図９の如く二方向に湾曲した複曲のガラス板Ｇでは良好に強化することができないという欠点があった。
図９（Ａ）は、前記ガラス板Ｇの斜視図で、わかりやすくするために曲面を点線で描いており、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う（以下「単曲方向」という）断面図、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う（以下「複曲方向」という）断面図である。図９（Ｂ）、（Ｃ）から分かるように、このガラス板Ｇは、単曲方向と複曲方向の二方向に湾曲している。【０００５】
図８に示すように一直線にエア噴射孔が配列されている特許文献１のような風冷強化装置で複曲のガラス板を冷却する場合、エア噴射孔の配列に沿ってエア噴射孔の軸心がガラス板面に直角に当たるようにエア噴射孔を配設することは可能であるが、エア噴射孔の配列方向と直交する方向にもエア噴射孔の軸心をガラス板面に直角に当てることはできない。なぜならば、所望の風速をもってガラス板にエアを当てるには助走距離が必要となるため、周辺のエア噴射孔との間隔を考慮すると、エア噴射孔の軸心をエア噴射孔の配列方向と直交する方向に傾けることはできなかった。【０００６】
ガラス面にエアが直角に当たったときの冷却能を「１」としたとき、例えば４５°の角度をもってエアがガラス面に当たったときの冷却能は「０．５」であると言われている。要するに、ガラス面に対するエアの衝突角度が小さくなるに従って冷却能が低下していき、これに伴って強化不良の発生率が増加していく。つまり、複曲のガラス板は単曲のガラス板に比較して冷却能が低下することが知られている。【０００７】
なお、強化とは、ガラス板の厚み方向において、表面に残留圧縮応力層、内部に残留引張応力層を形成することを言い、適正に強化されないガラス板は、表面の残留圧縮応力が小さいため必要な強度に満たないことや、内部の残留引張応力が小さいため、破砕試験で破砕した際に、その破砕数が規格に満たないため不良品として処理される。【０００８】
上述した強化不良の問題を解消するために、従来では、加熱炉におけるガラス板の加熱温度を上げたり、エア噴射孔からの風圧を上げたり、エア噴射孔とガラス板までの距離を縮めたりして、上記規格を満足するような狭い条件で生産していた。なお、ガラス板の加熱温度を上げて対応すると、ガラス板が曲がり易くなるため成形形状の制御が困難になるという弊害があった。また、エア噴射孔からの風圧を上げたり、エア噴射孔とガラス板までの距離を縮めたりすると、ガラス板に歪が発生しやすくなるという弊害があった。【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガラス板の加熱温度を上げたり、エア噴射孔からの風圧を上げたりすることなく、曲げ成形された複曲面を有するガラス板を適正に強化することができるガラス板の風冷強化装置、及び風冷強化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために、曲げ成形された高温状態下にあるガラス板の上面に冷却エアを吹きつける上部吹口部材と、前記ガラス板の下面に冷却エアを吹きつける下部吹口部材とを備える風冷強化装置であって、前記ガラス板は単曲方向と複曲方向の二方向に湾曲されており、前記上部吹口部材及び前記下部吹口部材のそれぞれは、前記ガラス板に対向するように複数のエア噴射孔が設けられた複数のノズルチャンバを備え、前記複数のノズルチャンバは、平面視において前記エア噴射孔が第１の方向に沿って配列された部分と、前記第１の方向から折曲した第２の方向に沿って配列された部分とを含み、前記第２の方向に沿って配列された部分の前記エア噴射孔の軸心と前記ガラス板の表面とが略直交することを特徴とするガラス板の風冷強化装置を提供する。
【００１１】
本発明によれば、ノズルチャンバのガラス板に対向する面に設けられた複数のエア噴射孔の配列を、平面視において第１の方向から第２の方向に沿って折曲して配列されるように構成する。これにより、複曲のガラス板であっても第２の方向に沿って配列された部分のエア噴射孔の軸心をガラス板面に略直角に当てることが可能となる。【００１２】
自動車用の窓ガラスにおいては、第１の方向に沿って大きく曲がっているものがあり、特に両側の端部は窓ガラスを水平にした状態において水平面に対して大きいもので９０°近く曲がっているものがある。さらに複曲のガラス板の場合、第１の方向に直交する方向にも、水平面に対して大きく曲がっている。特に、平面視でガラス板の側方が上方に曲がった形状の図９に示すようなガラス板の場合、ガラス板の中央付近の上辺より、ガラス板の側方の上辺の方が水平面に対して第１の方向に直交する方向に大きく曲がっている。つまり、ガラス板の上辺側が下辺側よりも曲がりが大きく、例えばガラス板を車体に設置した際には上辺側の両側が車内側に大きく折曲して車内を覆うような形状となっている。この場合、従来の風冷強化装置であれば、第１の方向では、エア噴射孔の軸心とガラス板の表面とが直交していても、第１の方向に直交する方向では、エア噴射孔の軸心とガラス板の表面とが直交からは大きく外れた角度をなすことになる。【００１３】
本発明であれば、第２の方向に沿ってエア噴射孔の軸心とガラス板の表面とを略直交させることで、第１の方向で見ればエア噴射孔の軸心とガラス板の表面とで多少直交しない部分が発生するが、ガラス板の面に対してエア噴射孔の軸心を直角に近い状態で当てることが可能となる。例えば、ある一点では、エア噴射孔の軸心が第１の方向に対して９０°でガラス板に当たっていたのが８０°となるが、第１の方向に直交する方向に対して４５°で当たっていたのが８０°で当たるようになる。つまり、第１の方向に直交する方向では、ガラス板の表面に対して４５°から８０°に改善したことになり、冷却能が向上する。【００１４】
よって、ガラス板の加熱温度を上げたり、エア噴射孔からの風圧を上げたりすることなく、曲げ成形された複曲ガラス板を、適正に強化することができる。【００１５】
また、前記ノズルチャンバはブレード状部材であり、前記上部吹口部材及び前記下部吹口部材のそれぞれは、該ノズルチャンバを所定の間隔をもって複数並設させて構成されており、前記ブレード状部材は、平面視において前記第１の方向に延伸する部分と、前記第２の方向に延伸する部分とを備えることが好ましい。【００１６】
本発明によれば、複数並設したブレード状部材によってノズルチャンバを構成することにより、風箱からエア噴射孔までのエアの通路を確保でき、エアの通路で整流されることで、圧力損失を低減してエア噴射孔までエアを運ぶことが可能となる。また、風冷強化中に冷却割れが発生した場合、そのガラスカレットを下部吹口部材のブレード状部材間の隙間から逃がす（落下させる）ことが容易にできるので好ましい。
更に、前記ノズルチャンバには、前記エア噴射孔にエアを導くためのガイド流路が形成され、該ガイド流路の軸心と、風冷強化対象のガラス板の表面とが直交するようにガイド流路が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、エア噴射孔にエアを導くためのガイド流路を、その軸心と風冷強化対象のガラス板の表面とが直交するように形成することにより、ガイド流路で整流されたエアは、エア噴射孔での圧力損失を小さく抑えられて噴射され、ガラス板の面に到達する。よって、エア噴射孔での圧力損失を低減し、冷却能の低下を防止することができる。
また、前記ガイド流路の長さは１００ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明によれば、風箱より供給されるエアを整流させるのに充分な１００ｍｍ以上の長さを有するガイド流路を設けることにより、エア噴射孔での圧力損失を低減し、冷却能の低下を防止することができる。【００１７】
また、前記ノズルチャンバは複数の筒状ノズルを線状に配列して構成され、前記上部吹口部材及び前記下部吹口部材のそれぞれは、該ノズルチャンバを所定の間隔をもって複数並設させて構成されており、前記複数の筒状ノズルは、平面視において前記第一の方向に沿って配列された部分と、前記第２の方向に沿って配列された部分とを備えることが好ましい。【００１８】
本発明によれば、複数の筒状ノズルによって構成されるノズルチャンバであっても、複数の筒状ノズルの配列を第１の方向から第２の方向に折曲することにより、複曲ガラス板に対して、筒状ノズルの軸心をガラス板面に略直角に当てることが可能となり好ましい。【００１９】
更に、平面視で風冷強化対象のガラス板の中央の上辺または下辺がガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる付近に前記冷却エアを吹き付ける前記エア噴射孔を起点に、前記エア噴射孔の配列が前記第１の方向から前記第２の方向に折曲されることが好ましい。【００２０】
複曲ガラス板の場合、特に自動車用窓ガラスのデザイン上、前記したようにガラス板の中央の上辺または下辺が、ガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる部分から側方に向かってガラス板の上辺側が車内を覆うような形状になることが多いため、第１の方向に直交する方向に対してエア噴射孔の軸心が直角に当らなくなるのが顕著となってくる。よって、本発明によれば、この部分でエア噴射孔の配列を第２の方向に折曲させることにより、ガラス板の曲げ形状に追従して複曲ガラス板を適正に強化することができる。
また、平面視で風冷強化対象のガラス板の中央の上辺または下辺が、ガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる前記付近とは別の中央の上辺または下辺が、同様にガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる付近に前記冷却エアを吹き付ける前記エア噴射孔を起点に、前記エア噴射孔の配列が前記第１の方向から第３の方向に折曲されることが好ましい。【００２１】
例えば、第１の方向に配列されたエア噴射孔の列の一端から第２の方向に折曲されてエア噴射孔が配列されている場合、第１の方向に配列されたエア噴射孔の列の他端のガラス板の中央の上辺または下辺が、ガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる部分から側方に向かってエア噴射孔の配列を第３の方向に折曲させてもよい。このようにエア噴射孔の配列を第３の方向に折曲させることにより、ガラス板の両側に中央の上辺または下辺が、ガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる形状を有していても、ガラス板の曲げ形状に追従して複曲ガラス板を適正に強化することができる。【００２２】
また、エア噴射孔の配列は、折曲された後の隣接するエア噴射孔の配列が端部に向かって一方向に配列されることが好ましい。例えば、中央の上辺または下辺が、ガラス板の側方へ向かって上方または下方へ大きく曲がる部分から端部に向かってエア噴射孔の配列を第２の方向の一方向にのみ沿って配列させることにより、隣接するノズルチャンバのエア噴射孔の間隔が一定となるので、ガラス板全体をムラなく均一に強化することができる。
本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板を加熱炉によって所定の温度まで加熱し、該加熱されたガラス板を成形手段によって曲げ成形し、該曲げ成形されたガラス板を、本発明の風冷強化装置を用いて風冷強化することを特徴とするガラス板の風冷強化方法を提供する。【００２３】
本発明によれば、複曲ガラス板を、ガラス板の加熱温度を上げたり、エア噴射孔からの風圧を上げたりすることなく、適正に強化することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ノズルチャンバのガラス板に対向する面に設けられた複数のエア噴射孔の配列を、平面視において第１の方向から第２の方向へ折曲させ、ガラス板の湾曲形状に合わせてエア噴射孔を配列させることで、エアを適切にガラス板に当てることが可能になり冷却効率が上がる。これにより、ガラス板の加熱温度を上げたり、エア噴射孔からの風圧を上げたりすることなく、曲げ成形された複曲ガラス板を、適正に強化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態の風冷強化装置が設置されたガラス板成形装置の構造を示す斜視図。
【図２】実施の形態の風冷強化装置の外観を示した斜視図。
【図３】下部吹口部材の構造を示した斜視図。
【図４】両側部分で所定角度一方向に折曲されたブレード状部材の平面図。
【図５】ブレード状部材の断面図。
【図６】筒状ノズル構造のノズルチャンバの要部を示した斜視図。
【図７】従来の風冷強化装置の外観を示した斜視図。
【図８】従来の風冷強化装置のエア噴射孔の配列を示した平面図。
【図９】複曲面を有する曲げガラス板を説明するために用いた図。
【図１０】ブレード状部材の折曲角度を決定する方法の説明図。
【図１１】ブレード状部材の折曲角度を決定する方法の説明図。
【図１２】ガラス板の破片形状を示す写真。
【図１３】ガラス板の破片形状を示す写真。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面に従って本発明に係るガラス板の風冷強化装置、及び風冷強化方法の好ましい実施の形態について説明する。【００２７】
図１は、実施の形態のガラス板の風冷強化装置１０を含むガラス板成形装置１２の全体構造を示す斜視図であり、このガラス板成形装置１２は、自動車用リアガラスの曲げ成形装置である。なお、同図に示すガラス板成形装置１２は、ガラス板Ｇを加熱部１４の内側で曲げ成形する炉内曲げ成形装置であるが、ガラス板Ｇを加熱部１４の外側で曲げ成形する炉外曲げ成形装置にも適用することができる。また、曲げ成形されるガラス板Ｇは、自動車用リアガラスに限定されるものでなく、フロントガラス、サイドガラスであってもよく、また、自動車用に限定されるものでもない。【００２８】
加熱部１４にはローラコンベア１６が配設されている。曲げ成形すべきガラス板Ｇは、ローラコンベア１６によって加熱部１４内を図上矢印Ａ方向に搬送されながら、この加熱部１４内を搬送される過程で所定の曲げ成形温度まで加熱される。
加熱部１４の出口には成形炉２０が設置されており、該成形炉の内部は加熱部１４に連通して高温状態に保たれている。加熱部１４で曲げ成形温度まで加熱されたガラス板Ｇは、ローラコンベア２２によって成形炉２０内に搬入される。【００２９】
成形炉２０内には成形型２４が設けられている。この成形型２４は、成形炉２０の天井側から４本の吊りロッド（不図示）に吊り下げられて成形炉２０内に設けられている。この成形型２４の下面には、成形すべきガラス板の曲げ形状に概略一致した形状の成形面が形成されている。【００３０】
ここで、「概略」とは次の意味を持つ。すなわち、曲げ成形された直後のガラス板は、まだ高温状態にあるため、中央が自重により垂れ下がることがある。また、曲げ成形後の冷却工程において、収縮によりガラス板の曲げ形状が曲げ成形時から若干変化することがある。これらの若干の変化の見込み分だけ、成形型２４の成形面の形状が成形されるべきガラス板の曲げ形状と異なることがある。この分の違いを考慮して「概略」と称している。【００３１】
また、成形型２４は不図示の昇降装置によって鉛直方向に上下動される。更に、成形型２４の上部には、吸引パイプ２５が連結されている。この吸引パイプ２５は吸引装置（不図示）に連結されている。ここで、この成形型２４は、その成形面に多数の吸引孔（不図示）が形成されており、この吸引孔からエアが吸引されることにより、成形面にガラス板Ｇが吸着保持される。【００３２】
また、成形型２４の下方位置には、ローラコンベア２２の下にリフトジェット（不図示）が設けられている。このリフトジェットは、ローラコンベア２２によってその上方位置に搬送されてきたガラス板Ｇに向けて熱風を噴出する。ガラス板Ｇは、この熱風を受けることにより、ローラコンベア２２上から浮上され、そして、この浮上したガラス板Ｇは、成形型２４の成形面に吸引されて吸着されるとともに、ベンディングリング２６との間でプレスされて所定の湾曲形状に曲げ成形される。【００３３】
このベンディングリング２６は、成形されるべき湾曲ガラス板Ｇの曲げ形状に概略一致したガラス板の周縁形状を有しており、ベンディングリング支持フレーム２７上に設けられている。ベンディングリング支持フレーム２７は、ベンディングシャトル２８上に設けられており、ベンディングシャトル２８は駆動機構（不図示）に駆動されてレール２９上を往復走行する。そして、このベンディングシャトル２８が往復走行することにより、ベンディングリング２６が、成形炉２０内の成形位置と、成形炉外の待機位置との間を往復走行する。【００３４】
一方、風冷強化装置１０には、クエンチシャトル６０が備えられている。クエンチシャトル６０は、成形炉２０を挟んでベンディングシャトル２８の反対側の位置に設けられており、駆動機構（不図示）に駆動されてレール６２上を往復走行する。このクエンチシャトル６０上には、クエンチリング支持フレーム６４を介してクエンチリング６６が設けられている。【００３５】
クエンチリング６６は、成形炉２０で曲げ成形されたガラス板Ｇを受け取るものであり、成形されるべき湾曲ガラス板の曲げ形状に概略一致したガラス板の周縁形状を有している。このクエンチリング６６は、クエンチシャトル６０が走行することにより、成形炉２０内の受取位置と成形炉外の風冷強化位置との間を往復走行する。つまり、ベンディングリング２６が側方の待機位置に戻ると、成形炉２０の反対側の側方の扉が開き、炉外よりクエンチシャトル６０が成形型２４の下方まで移動してくる。そして、成形型２４によるガラス板Ｇの吸着を解除することにより、成形型２４にて成形されたガラス板Ｇがクエンチリング６６に移載され、このガラス板Ｇがクエンチシャトル６０によって風冷強化装置１０まで搬送される。なお、風冷強化装置１０において風冷強化されたガラス板２０は、クエンチシャトル６０によって次工程に搬送される。【００３６】
図９は、成形型２４によって曲げ成形されたガラス板Ｇの説明図である。【００３７】
このガラス板Ｇは、曲げ成形されることにより、単曲方向（図９でいう左右方向。第１の方向）と複曲方向（図９でいう上下方向。第１の方向に直交する方向）の二方向に湾曲している所定のリアガラスの形状に対応した形状に形成される。図９の例では、ガラス板Ｇの外形状は、側方に長い形状を有しており、中央から側方に向かって上方に大きく曲がる部分５，５を有している。そのため、側方の上辺または下辺が中央付近の上辺または下辺より上方に位置している。側方に長い形状のため、単曲方向においては、側方では、ガラス板を水平にした状態において水平面に対して大きく曲がっている。複曲方向においては、どの部分も略同じ曲率で成形されているが、ガラス板Ｇは図９の例のような外形状のため、側方の上辺がガラス板を水平にした状態において水平面に対して大きく曲がっている。
なお、本発明は、図９に示すガラス板の形状に限定されず、複曲方向において、側方に向かうに従って曲率が大きくなるような形状、例えば、ガラス板の上辺側が下辺側より曲がりが大きく、側辺部付近で上辺側が覆い被さるように曲がっているような形状でも有効である。極端な例で言えば、長方形のガラス板の側方を斜めに強く折曲したような形状でも有効である。【００３８】
曲げ成形終了したガラス板Ｇは、前述したようにクエンチリング６６によって本実施の形態の風冷強化装置１０に搬送される。この風冷強化装置１０は、図２の風冷強化エリア２８を挟んで上方に上部吹口部材３０と下方に下部吹口部材３２とを備えている。【００３９】
上部吹口部材３０と下部吹口部材３２には各々ダクト３４が連結され、これらのダクト３４には図示しないブロアが連結されている。したがって、ブロアが駆動されると、ブロアによって発生したエアが、ダクト３４を介して上部吹口部材３０と下部吹口部材３２に供給される。そして、エアは、図２に示すように上部吹口部材３０を構成する複数のブレード状部材（ノズルチャンバ）３６、３６…の先端面（図２では下面）に形成された多数のエア噴射孔から、及び下部吹口部材３２を構成する複数のブレード状部材（ノズルチャンバ）３８、３８…の先端面（図２では上面）に形成された図３、図４の多数のエア噴射孔４０、４０…から、図２に示す風冷強化エリア２８に向けて吹き出される。これにより、クエンチリング６６に支持されたガラス板Ｇは、その両面が冷却されて風冷強化される。【００４０】
風冷強化装置１０によって風冷強化されたガラス板Ｇは、クエンチシャトル６０の移動によって図示しない検査工程へ搬送される。ここでガラス板Ｇは、クラック等の欠陥が検査され、欠陥の無いものは良品工程へ、そして、欠陥が発見されたものは不良品工程へ各々搬送される。【００４１】
次に、実施の形態の風冷強化装置１０の特徴について、下部吹口部材３２の構造を例に上げて説明する。なお、上部吹口部材３０の構造については、下部吹口部材３２を天地逆転した構造と略等しい構造なので、ここでは、下部吹口部材３２の特徴を説明し、上部吹口部材３０の構造については省略する。【００４２】
下部吹口部材３２は図３、図４に示すように、先端面に多数のエア噴射孔４０、４０…が配列して設けられた櫛歯状の複数のブレード状部材３８、３８…から構成されている。
また、これらのブレード状部材３８、３８…は複数のエア噴射孔４０、４０…と曲げ成形されたガラス板Ｇとの間隙が略均等になるように、先端面が下に凸の湾曲した形状に構成されている。【００４３】
そして、複数のブレード状部材３８、３８…は、その両側部分で所定角度一方向（一方が第２の方向、もう一方が第３の方向）に折曲されている。具体的には、図２に示すように水平面方向において、角度αだけ両側部分を折曲させて設けられている。つまり、平面視において、図４の如く各々のブレード状部材３８、３８…の先端面に設けられた複数のエア噴射孔４０、４０…の配列が、その両側部分で第１の方向に対して所定角度一方向（一方が第２の方向、もう一方が第３の方向）に折曲されている。具体的には図４において、線分Ｐのラインを境界線としてそれより外側の両側部分におけるエア噴射孔４０、４０の配列を図において第１の方向に対して角度αで折曲させている。この場合、本例のように両側部分の形状が左右対称であるガラス板Ｇでは、第２の方向及び第３の方向における角度αの大きさは同一となる。かくして、複数のブレード状部材３８、３８…の上方に湾曲している両側部分は、平面視で第１の方向と異なる方向に折曲している。ガラス板Ｇの両側で配列方向を折曲させたエア噴射孔４０、４０…は、ブレード状部材３８、３８…の端部に向かってガラス板Ｇの形状に沿って、エア噴射孔４０，４０の軸心とガラス板Ｇの表面とが略直交するように形成されている。【００４４】
図３に示すように、ガラス板の中央付近を冷却する複数のエア噴射孔４０、４０…の配列、つまりブレード状部材３８、３８…が、ガラス板の外形状における中央の上辺がガラス板の側方へ向かって上方へ大きく曲がる折曲部５付近を冷却するエア噴射孔を起点に、端部に向かって反り上がる方向に延設されるとともに水平面においては角度αで折曲して設けられている。【００４５】
これにより、ブレード状部材３８、３８…の両端側のエア噴射孔は、第２の方向及び／又は第３の方向に沿って形成され、エア噴射孔４０、４０…の軸心とガラス板Ｇの表面とを略直交させることで、単曲方向で見ればガラス板Ｇの表面に直角に当たらない部分が多少発生するが、複曲方向では、ガラス板Ｇの表面とエア噴射孔４０、４０…の軸心とが直交に近い状態で交わることになる。つまり、複曲方向において、ガラス板Ｇの表面とエア噴射孔の軸心とのなす角が直角に近い状態になるように改善したことになり、冷却能が向上する。
これにより、実施の形態の風冷強化装置１０によれば、ガラス板Ｇの加熱温度を上げたり、エア噴射孔４０からの風圧を上げたりすることなく、曲げ成形された複曲面５を有するガラス板Ｇを、適正に強化することができる。【００４６】
また、実施の形態の風冷強化装置１０は、複数並設したブレード状部材３８、３８…によってノズルチャンバを構成したので、風箱からエア噴射孔４０、４０…までのエアの通路を確保でき、エアの通路で整流されることで、圧力損失を低減してエア噴射孔４０、４０…までエアを運ぶことが可能となる。また、風冷強化中に冷却割れが発生した場合、そのガラスカレットをブレード状部材間の隙間から逃がす（落下させる）ことが容易にできる。【００４７】
更に、図４に示すように風冷強化されるガラス板Ｇの外形状における中央の上辺がガラス板の側方へ向かって上方へ大きく曲がる部分から端部に向かって第１の方向に直交する方向に対してエア噴射孔の軸心とガラス板の表面とが直交しなくなるのが顕著となってくる。よって、実施の形態の風冷強化装置１０によれば、この部分でエア噴射孔の配列を折曲させることにより、ガラス板Ｇの曲げ形状に追従して複曲ガラス板を適正に強化することができる。【００４８】
更にまた、実施の形態の風冷強化装置１０は、図３、図４に示したようにエア噴射孔４０、４０…の配列が一方向に折曲されているため、隣接するブレード状部材３８、３８…のエア噴射孔４０、４０…の間隔が一定となる。これにより、ガラス板全体をムラなく均一に強化することができる。これに対して、例えば線分Ｐのラインを境界として、ブレード状部材が端部に向かって二方向（Ｖ字状）に折曲されていると、エア噴射孔４０、４０…の配列方向が変わる境界部に位置する２枚のブレード状部材３８、３８のエア噴射孔４０、４０…の間隔が他よりも広くなるため、ガラス板全体をムラなく均一に強化することができず、好ましくない。【００４９】
一方、ブレード状部材３８のエア噴射孔４０、４０…は、図５に示すように、複数のノズルブロック４６、４６…を離間して配列することにより形成されている。すなわち、ノズルブロック４６、４６…間に、エアをエア噴射孔４０、４０…に導くためのガイド流路４８、４８…が形成され、ガイド流路４８の軸心０が、風冷強化対象のガラス板Ｇの面に対して直交方向に向くようにガイド流路４８が形成されている。
これにより、エア噴射孔４０、４０…から噴射されるエアは、ガラス板Ｇの表面に直角に当たるようになるので、複曲ガラス板を理想的に強化することができる。【００５０】
また、ノズルブロック４６には、ブレード状部材３８側からガイド流路４８に向けて開口５０の断面が小さくなるように傾斜したガイド面５２、５２が形成されている。
これにより、ガイド面５２、５２に沿ってエアがガイド流路４８からエア噴射孔４０に円滑に案内されるため、エア噴射孔４０での圧力損失が小さくなり、冷却効率が増大しガラス板Ｇの強化作用が高められる。【００５１】
前記ガイド流路４８の長さは１００ｍｍ以上であることが好ましい。すなわち、風箱より供給されるエアを整流させるのに充分な１００ｍｍ以上の長さを有するガイド流路４８を設けたので、エア噴射孔４０、４０…での圧力損失を低減し、冷却能の低下を防止することができる。
次に、冷却能を最適化して、ブレード状部材３８の折曲させる角度αと折曲させる起点を決定する方法について図１０を参照して説明する。すなわち、ブレード状部材３８の折曲させる角度αによって決まるエア噴出孔の軸心がガラス面と直交するように、もしくは直交に近づくように角度αと折曲させる起点とを選択する方法である。図１０において、点線は風冷強化する対象のガラス板Ｇの平面視における形状である。ブレード状部材３８は全ブレード状部材３８の外形を示している。【００５２】
まず、ガラス板Ｇの中心を通り、左右方向（図面上の上下方向）に延伸する中心線ＣＡと中心線ＣＡ上のブレード状部材３８を第１の方向から第２の方向又は／及び第３の方向へ折曲させる起点Ｅを仮定する。そして、ブレード状部材３８の折曲させる角度αを例えば１°づつ変化させ、さらに起点Ｅとガラス板Ｇの中心との距離ｄを例えば１０ｍｍづつ変化させて、それらの条件の組み合わせ毎に以下のようにガラス板の表面の法線とエア噴射孔の軸心との角度を求める。
（１）ブレード状部材３８の延伸方向に沿った面とガラス板Ｇとが交わる曲線を求め、この曲線上の法線（ブレード側法線とする）を求める。
（２）ブレード側法線を求めた点に対応するガラス板Ｇの表面の法線（ガラス側法線とする）を求める。
（３）ブレード側法線とガラス側法線とのなす角（エア噴射孔の軸心とガラス面の法線との角度差）を求める。
（４）同一条件で、対象とする領域のガラス板Ｇの表面で上記と同様に角度を求め、その領域中の最大値を求める。
以上のようにして、角度αと距離ｄの組み合わせ毎のガラス面の法線とエア噴射孔の軸心とのなす角の最大値の表を作成する。この表によってガラス面の法線とエア噴射孔の軸心とのなす角の最大値が最も小さくなる角度αと距離ｄの組み合わせを決める。これらはコンピュータに計算させることで、すぐに最適な角度αと距離ｄを求めることが可能である。【００５３】
ブレード状部材３８を折曲させる線分Ｐは、隣り合うブレード状部材３８の間隔が等しくなるように、ブレード状部材３８の折曲させる角度αと折曲させる起点Ｅとから求める。
なお自動車用リアガラスであれば、角度αを５°以上としてブレード状部材３８を折曲させる場合に効果的であり、より好ましくは１０°以上で折曲させる場合に効果的である。
また、ガラス板Ｇの形状により、折曲させる起点を決定してもよい。図１０の点線で示すガラス板Ｇの上辺側が下辺側より曲がりが大きい場合では、ガラス板Ｇの左右方向（図面上は上下方向）の上辺側で両側辺まで直線で繋がる断面、図１０では上辺基準線Ｕでの断面と、同様に下辺側の断面、図１０では下辺の２つの角部を通る直線Ｓの断面とを比較する。ガラス板Ｇを水平面上においた場合、上辺側の断面が下辺側の断面より曲がりが大きいので、ガラス板Ｇの中央から側辺に向かうに従ってこの２つの断面の距離が離れてくる。その距離が離れてくる地点の上辺側の点を折曲させる起点とする。２つの断面の離間距離の基準はガラス板Ｇの大きさによって決まるが、自動車用リアガラスであれば、５ｍｍ以上とするのが好ましい。【００５４】
また、ガラス板Ｇの平面視での外形状により、折曲させる起点を決定してもよい。図１０の点線で示すようなガラス板Ｇの上辺及び下辺が側方に向かって上方に曲がった左右対称の形状の場合について説明する。
ガラス板Ｇの中心を通り、上下方向（図面上は左右方向）に延伸する中心線ＣＢと直交し、ガラス板Ｇの上辺と交わる上辺基準線Ｕを仮定する。中心線ＣＢから側方（図面上は上下方向）へ向かうに従って、ガラス板Ｇの上辺は上辺基準線Ｕから離れていく。その距離が離れてくる地点を折曲させる起点Ｄとする。この離間距離の基準は自動車用リアガラスであれば、６ｍｍ以上とするのが好ましい。
また、ガラス板Ｇの平面視での外形状により、ブレード状部材３８の折曲させる角度αを決定してもよい。図１０の点線で示すようなガラス板Ｇの上辺及び下辺が側方に向かって上方に曲がった左右対称の形状の場合について説明する。
まず、ブレード状部材３８を折曲させる起点を決めておく。例えば、折曲させる起点Ｄの場合、起点Ｄからガラス板の側方（図面上では上下方向）に向かって上辺が上辺基準線Ｕに対して距離を大きくしながら曲がっていき、ガラス板Ｇの側辺との角部に到達する。その角部と起点Ｄとを直線で結び、その直線と上辺基準線Ｕとのなす角をブレード状部材３８の折曲させる角度αとする。または、この角度に近い角度にする。
ガラス板Ｇの平面視での外形状により、角度αや折曲させる起点を決定することで、ガラス板Ｇの中央付近のブレード状部材３８からブレード状部材３８の数を増やすことなく複曲形状を効率的に冷却することができる。【００５５】
また、図１１に示すように、ブレード状部材３８を第１の方向に対して第２の方向又は／及び第３の方向に折曲させた後、さらに第４の方向又は／及び第５の方向に折曲させてもよい。ブレード状部材３８は、ガラス板Ｇの上下方向の中心を通る中心線ＣＡ１に対して線分Ｐ１にて角度αで第２の方向及び第３の方向に折曲され、折曲されたブレード状部材３８はＣＡ２と平行な方向に延伸される。さらにブレード状部材３８は、線分Ｐ２にて角度βで第４の方向及び第５の方向に折曲され、折曲されたブレード状部材３８はＣＡ３と平行な方向に延伸される。図１１はＰ１，Ｐ２と２段階で折曲されているが、３段階以上折曲させてもよい。【００５６】
なお、実施の形態のようなブレード状部材３８に代えて、特開平１１−１９９２５７号公報に記載された図６に示すような多数の筒状ノズル４２、４２を配列してノズルチャンバを構成してもよい。この筒状ノズル４２の先端面には、複数のエア噴射孔４４、４４…が形成されており、筒状ノズル４２でガラス板を風冷強化すると、ガラス板に特殊な応力パターンを形成させることができる。この筒状ノズル４２、４２…を、平面視においてその配列を端部に向かってある地点で、例えば図４に示されたガラス板が風冷強化の対象であれば、線分Ｐを境界に一方では第２の方向にもう一方では第３の方向に所定角度折曲させる。これにより、図３、図４に示したエア噴射孔４０、４０…の配列の如く、筒状ノズル４２の軸心とガラス板の表面とが略直交するようになり、複曲のガラス板にも所望の特殊な応力パターンを形成させることが可能となる。【００５７】
また、このような複数の筒状ノズル４２、４２…によって構成されるノズルチャンバであっても、複数の筒状ノズル４２、４２…の配列を折曲することにより、複曲ガラス板に対して、筒状ノズル４２の軸心とガラス板Ｇの表面とを略直交させることが可能となる。
【実施例】
【００５８】
ガラス板を６６０℃〜６８０℃まで加熱し、図９、図１０（点線）に示すような形状にガラス板をプレス成形によって成形し、図２、図４及び図１０に示すような本発明の冷却装置（実施例）と、図７及び図８に示すような従来の冷却装置（比較例）で風冷強化し、適切に強化されているかを破砕試験により確認した。実施例と比較例において冷却装置以外は同一の試験条件で実施した。【００５９】
ガラス板の形状は、図１０の点線で示すような外形を有し、図９に示すような左右方向と上下方向に曲率を有する複曲形状の自動車用リアガラスである。ガラス板の主な寸法は以下のとおりである。
・横方向の長さ（図１０上の上下方向）：１５９３ｍｍ
・縦方向の長さ（図１０上の左右方向）：５９１ｍｍ
・中央の縦方向の深さ（図９（Ｃ）で示す左右に対する中央の深さ）：１２．２ｍｍ
・側辺の縦方向の深さ（図９（Ｃ）で示す左右に対する側辺の深さ）：１５．８ｍｍ
本ガラス板において、以下のような方法で実施例の冷却装置を設定した。図１０の説明に従ってブレード状部材３８の折曲角度αを２°毎に変化させ、ガラス板Ｇの中心と起点Ｅとの距離ｄを５０ｍｍ毎に変化させたときのガラス板の表面とエア噴射孔の軸心とのなす角の最大値を求めた。角度αを４°毎に抜粋した結果を表１（単位は「°」である。）に示す。【００６０】
【表１】
0005605649.tif 000002
【００６１】
以上より、ガラス面の法線とエア噴射孔の軸心とのなす角の最大値が最も小さくなる組み合わせを選択し、ブレード状部材の折曲角度αは１６°、折曲させる起点Ｅは、ガラス板の中心から３００ｍｍ側方（図１０上では上下方向）に離れた点とした。これをもとに実施例の冷却装置を作製した。冷却条件は、実施例、比較例とも以下のとおりである。
冷却条件：
・上吹き口風圧：１５．６ｋＰａ
・下吹き口風圧：１５．４ｋＰａ
・吹口間隔（上部吹口部材とガラス板上面との間隔／下部吹口部材とガラス板下面との間隔）：５０ｍｍ／５０ｍｍ
〔破砕試験〕
ＪＩＳ  Ｒ  ３２１２に準拠する「強化ガラス破壊試験」に基づき実施した。すなわち、ガラス板の片方の表面をマスキングテープで全面を貼り付け、テープを貼っていない側の表面のガラス板のほぼ重心の位置を衝撃点としてガラス板を破壊した。評価基準（規格）は、５０ｍｍ×５０ｍｍの正方形の領域内の破片数が最も粗いところで４０個以上で合格とした。【００６２】
〔結果〕
実施例、比較例で風冷強化したそれぞれ５枚のガラス板を用意し、破砕試験を実施した。比較例によって風冷強化されたガラス板は、ガラス板の上辺側の角部周辺で最も破砕数が粗い１０〜４０個であったのに対し、実施例によって風冷強化されたガラス板は、ガラス板の上辺側の角部周辺で最も破砕数が粗い６０〜１５０個であった。
また、その結果の一例を以下に示す。ガラス板の４つの角部、つまり、図１０に示す領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４において、５０ｍｍ×５０ｍｍの正方形に入る破片数を計測した。この結果上辺側の角部２箇所が改善しているのがわかる。【００６３】
【表２】
0005605649.tif 000003
また、破砕したガラス板の領域Ｍ１における破片形状を図１２、図１３に示す。図１２が実施例による破砕形状であり、図１３が比較例による破砕形状である。この破砕形状からも実施例が改善されているのは明白である。【００６４】
よって、本発明の風冷強化装置によれば、ガラス板の最も破砕数が粗い角部周辺においても、適正に強化されることが実証され、強化に関し大幅な改善が見られた。なお、従来の風冷強化装置では、破砕数が評価基準値に満たないため、ガラス板の加熱温度を上げるなどして対応しなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、ガラス板の風冷強化に適用でき、特に複曲を有する自動車用窓ガラスおよび車両用窓ガラスなどの風冷強化に好適する。
なお、２００８年９月９日に出願された日本特許出願２００８−２３１０３９号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【符号の説明】
【００６６】
Ｇ…ガラス板、１…上部吹口部材、２…下部吹口部材、３…ブレード状部材、４…エア噴射孔、５…複曲面、１０…風冷強化装置、１２…ガラス板成形装置、１４…加熱部、１６…ローラコンベア、１８…加熱炉、２０…成形炉、２２…ローラコンベア、２４…成形型、２５…吸引パイプ、２６…ベンディングリング、２７…ベンディングリング支持フレーム、２８…ベンディングシャトル、２９…レール、３０…上部吹口部材、３２…下部吹口部材、３４…ダクト、３６…ブレード状部材、３８…ブレード状部材、４０…エア噴射孔、４２…筒状ノズル、４４…エア噴射孔、４６…ノズルブロック、４８…ガイド孔、５０…冷却風流路、５２…ガイド面、６０…クエンチシャトル、６２…レール、６４…クエンチリング支持フレーム、６６…クエンチリング。
【図１】
0005605649.tif 000004
【図２】
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【図３】
0005605649.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005605649.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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