(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ロールによって加熱炉内を搬送し、所定位置で停止したガラス板を高温のジェット流にて浮上させ、ガラス板の上方に配置した曲げ型の下面に押しつけて曲げ成形する装置において、加熱炉内外への出し入れ自在な架台上に、ガラス板の下面の全域にジェット流を噴射する複数の固定式ノズルと、ガラス板の曲げアールの小さい部分から端部側近傍にかけての位置に該架台上で起倒自在に配置した複数の可倒式ノズルを設け、前記可倒式ノズルの機構を、起立時は該可倒式のノズルの先端部が搬送ロール間でガラス板の下面に近接した位置となるようにして、ノズルの先端部をガラス板に接近させるようにし、該架台の出し入れ時は可倒ノズルを倒して搬送ロールより下方位置となるようにしたことを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。
【請求項２】
前記曲げ型の下面に押しつけられ、曲げ型の下面の湾曲形状に沿って湾曲化したガラス板の曲げアールの小さい部分から端部側近傍にかけての位置に、ノズルの先端部に複数のジェット流吐出孔を設けてガラス板下面にジェット流を拡散させる前記可倒式ノズルを設け、該ガラス板下面位置にジェット流が均一に噴射されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のガラス板の曲げ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱したガラス板に高温のジェットガス流を下面から吹き付けて、曲げ型の下面に押しつけ曲げ成形する方法と装置に関し、特に車両用サイド窓ガラス等の曲げアールの小さいガラス板の曲げ成形に適するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のサイド窓ガラスは車体とのマッチングを図るためにリアウインド側に若干の曲率が付与されていることが多い。
【０００３】
一般的にはこの様なガラス板を成形する方法としては、曲率を有した耐火物上を搬送しながら曲げるガスハース法や、ガラス板を吊り具により支持して軟化温度付近まで加熱後プレス型で成形するプレス法、或いはガラス板を加熱炉内を搬送ロールにより搬送しながら加熱し、加熱炉の後半でガラス板を一度停止させた後、上部に配した曲げ型に搬送ロールの下部から高温のジェットエアーによりガラス板を曲げ型の下面に押しつけて曲げるいわゆるクイックサグベンド法等が知られている。
【０００４】
上記各種方法の内、クイックサグベンド法について、曲げアールの小さい車両用サイド窓ガラス等を製造する場合、曲げアールの小さい部分に局部的に高温のジェットエアーを吹き付けて所望の形状を得ることが従来から行われている。
【０００５】
クイックサグベンド法として特許第２５１１０６６号公報には、少なくとも部分的に選択されたガラス板の周端縁部分に於いて、ガラス板表面に沿って中心部から外方へ向かう半径方向に流れる部分高温ガス流の流速を該部分流の流れの進路に配置した遮断壁により低下させることにより、該ガラス板周端縁部分に於いてガス流の静圧成分が増大されるようにした方法と装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した、ガスハース法は一般的に二次元形状の曲げに用いられる技術であり、デザイン上要求される三次元曲げ形状に対応することは困難である。
【０００７】
また、プレス法においては、ガラス板を吊り下げる為の吊り具の跡がガラス板に残り見栄え上の問題点や、後工程において曲げたガラス板の周縁部に樹脂枠体を成形するときに強度上の問題が有った。
【０００８】
さらに、クイックサグベンド法において、曲げアールの小さい車両用サイド窓ガラス等を製造する場合、ガラス板の曲げアールの小さい部分に局部的に高温のジェットエアーを吹き付けると、軟化したガラス板が変形して波打ち状の歪みが発生しやすいという問題点があり、この歪みの発生を防止するために拡散型のリフトジェットノズルを使用することが有効であるが、ロールとロールとの間隔が数十ミリと狭く、その隙間からガラス面に均一なエアーを吹き付けることは困難であり、またリフトジェットについては品種形状の切替時に炉内外へ出し入れできるようにしておく必要がある。
【０００９】
さらにまた、クイックサグベンド法である特許第２５１１０６６号公報に示された発明においても、高温ガスの圧力が低いために、曲げアールが小さい場合は、所望の形状を得ることができない。また、高温ガスの圧力を高くすると、その圧力によって軟化されたガラス板が変形し、波打ち状の歪が発生し製品の品質を著しく落としてしまうという問題点があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点の解決を図る、すなわちクイックサグベンド法による車両用窓ガラスの製造時に、曲げアールの小さい部分に高温のジェット流を、均一に吹き付けることができ、歪みの発生も無く、炉内外への出し入れ等も自在であることを目的とする。
すなわち、本発明は、搬送ロールによって加熱炉内を搬送し、所定位置で停止したガラス板を高温のジェット流にて浮上させ、ガラス板の上方に配置した曲げ型の下面に押しつけて曲げ成形する装置において、加熱炉内外への出し入れ自在な架台上に、ガラス板の下面の全域にジェット流を噴射する複数の固定式ノズルと、ガラス板の曲げアールの小さい部分から端部側近傍にかけての位置に該架台上で起倒自在に配置した複数の可倒式ノズルを設け、前記可倒式ノズルの機構を、起立時は該可倒式のノズルの先端部が搬送ロール間でガラス板の下面に近接した位置となるようにして、ノズルの先端部をガラス板に接近させるようにし、該架台の出し入れ時は可倒ノズルを倒して搬送ロールより下方位置となるようにしたことを特徴とするガラス板の曲げ成形装置である。
あるいはまた、本発明は、前記曲げ型の下面に押しつけられ、曲げ型の下面の湾曲形状に沿って湾曲化したガラス板の曲げアールの小さい部分から端部側近傍にかけての位置に、ノズルの先端部に複数のジェット流吐出孔を設けてガラス板下面にジェット流を拡散させる前記可倒式ノズルを設け、該ガラス板下面位置にジェット流が均一に噴射されるようにしたことを特徴とする上述のガラス板の曲げ成形装置である。
【００１１】
前記ノズルの先端部に複数の吐出孔を備え、あるいは、前記ノズル部に形成した複数のジェット流吐出孔は、それぞれ吐出方向角度が外方に広がる扇形状とし、あるいはさらに、前記可倒式ノズルの起倒角度を調整可能とすることが望ましい。
【発明の実施の形態】
本発明は、搬送ロール５によって加熱曲げ炉３内を搬送しながら軟化点温度に達したフラットなガラス板１を所定位置で停止させ、図２、図３に示したように下方に設けた複数のノズル１１、・・、１２、・・によって高温のジェット流を噴射させて該ガラス板１を浮上させ、浮上した該ガラス板１の上方に配置され下方に凸状に湾曲した曲げ型（モールド）４の下面にガラス板１を押しつけて、前記曲げ型４の下面形状に合わせた湾曲ガラス１を製造する方法と装置である。
【００１２】
前記曲げ型４の下面には複数の吸引孔４ａ、・・・が設けられ、別途設けられた図示しない吸引装置に連通した該吸引孔４ａ、・・・にてガラス板１を曲げ型４の下面に吸着させる。
【００１３】
また、前記複数のノズルは、ガラス板１の下面のほぼ全般に亘ってジェット流を上方に噴射する複数の固定式ノズル１１と、ガラス板１の曲げアールの小さい部分から端部側近傍にかけてノズルの先端をガラス板１の下面に接近させ、かつ起倒可能な機構とした複数の可倒式ノズル１２、１２・・とからなり、それぞれのノズル１１、１２は高温のジェットエアーを供給する配管１６に接続されている。
【００１４】
前記加熱により軟化したフラットなガラス板１は、複数の固定式ノズル１１、１１・・、および可倒式ノズル１２、１２・・によって上方に噴出されるジェットエアーにより浮上し、曲げ型の下面に押しつけられるが、ジェットエアの噴出圧力は可倒式ノズルが先端部に吐出孔を複数備えているため固定式ノズルに比べて低くなっている。
【００１５】
また、可倒式ノズルはジェットエアの噴出圧力を抑えているので、固定式ノズルに比べてガラス板に接近させるようにして設けた。
【００１６】
車両用の側部窓ガラス板等の５００〜１０００ｍｍ程度の通常の曲げアール部を必要とする湾曲ガラス板の成形では、前記固定式ノズル１１の先端と搬送ロール５の頂点部間の距離は図５の符号ｎに示すように、７０〜８０ｍｍが一般的であるが、車両の形状等により２５０〜５００ｍｍ程度の小さな曲げアール部を必要とする湾曲ガラス板の成形においては、可倒式ノズル１２の吐出孔１３の先端と搬送ロール５の頂点部間の距離は、図４の符号ｍに示すように、５〜３０ｍｍ程度接近させるのが望ましい。
【００１７】
該エアー配管１６は、加熱曲げ炉３の曲げ型４側壁より炉内外に水平に出し入れ自在な架台１０上に設けられている。
【００１８】
前記可倒式ノズル１２は、起立時は該ノズル１２の先端を搬送ロール５、５間でガラス板１の下面にかなり近接させた位置となるように設け、ノズル１２の先端をガラス板１に接近させるようにした。
【００１９】
該ノズル１２を支持する架台１０を炉内と炉外間で出し入れする時においては、搬送ロール５とノズル１２とが接触しないように、可倒式ノズル１２を倒して、搬送ロール５より下方位置となるようにする。
【００２０】
該可倒式ノズル１２を倒す方向は搬送ロール５の軸に沿った方向とすれば搬送ロール５の間隔を狭くすることができるので好ましいが、仮に可倒式ノズル１２を搬送方向に倒すようにすると、搬送ロール５に接触しない程度に搬送ロール５の間隔を拡げる必要があり、軟化したガラス板１を支持するのが困難となり、好ましくない。
【００２１】
また、ガラス板１の曲げアールの小さい部分から端部側近傍にかけて設けた前記可倒式ノズル１２の先端部には複数の吐出孔１３、１３、・・を備えた吐出部を有し、それぞれの吐出孔１３の吐出方向角度が外方に広がる扇形状とした。これは噴射した高温のジェットエアが上方に拡散し、ガラス板１の下面に局部的に強く噴射しないようにしたもので、ノズル１２をガラス下面に接近させ、ガラス板１の下面に高圧エアを吹き付けた場合に発生し易い波打ち状の歪みの発生を防ぐことができるようにしたものである。
【００２２】
つまり、搬送ロール５の中間部に位置し、上方に突き出した可倒式ノズル１２の先端部の吐出孔１３を複数個設け、該複数の吐出孔１３、１３、・・をガラス板１の搬送方向と平行に一列に設け、それぞれの吐出孔１３の吐出角度を異ならせ、外方に向かう程拡がるようにした扇形状とすることによって、搬送ロール５に接近した部分まで高温のジェットエアが行き渡り、さらに複数の吐出孔１３に分岐して噴射するので噴射するジェットエアの圧力が分散されて強すぎることはなく、ガラス板１の曲げアールの小さい部分に均一に拡散される。
【００２３】
尚、前記可倒式ノズル１２の起倒角度については、起倒軸に連結し、炉外からハンドル１４の操作によって可倒式ノズル１２の起立角度を略水平状態から略垂直状態まで調整可能である。
【００２４】
このような、ノズル１２を備えたガラス板１の曲げ成形装置２を用いて、ガラス板１を曲げ成形する方法について説明する。
【００２５】
加熱曲げ炉３内を加熱しながら搬送され軟化点に達したフラットなガラス板１を図１で示されるように、所定の位置で停止させると、該位置における搬送ロール５間で、その下方に設けた複数の固定式ノズル１１から上方に噴出される高温のジェットエアによってガラス板１は浮上する。
【００２６】
図２、図３に示されるように、該フラットなガラス板１は、下方からのジェットエアによって上方に設けた曲げ型４の凸面形状の下面に押しつけると共に、曲げ型４の下面に設けた複数の吸引孔によって曲げ型４の下面に吸着保持されるが、ガラス板１は軟化しているので曲げ型４の下面の湾曲面形状に沿って湾曲化する。
【００２７】
特に、ガラス板１の曲げアールの小さい部分については、曲げ精度を向上させるために該部分からその端部側近傍にかけてジェットエアが噴射されるように配置した前記固定式ノズル１１とは別のノズル１２をガラス板１の該部分の下面に近接させる。
【００２８】
車両の形状等により２５０〜５００ｍｍ程度の小さな曲げアール部を必要とする湾曲ガラス板の成形においては、該曲げアールの小さい部分に近接させるノズルは、図４の符号ｍに示すように、その先端から搬送ロール５の頂点までの距離を５〜３０ｍｍ程度とし、さらにノズルの先端部に設けた複数のジェットエアの吐出孔１３、１３、・・を外方に向かう程拡がるように扇形状に設けて、高温のジェットエアーをガラス板１の下面の曲げアールの小さい部分からその端部側近傍にかけて均一かつ拡散して噴射させる。
【００２９】
このようにしてガラス板１を曲げ型４の下面に密着させ、一定時間経過により所望の形状に曲げると、曲げ型４に吸着保持されたガラス板１の下部に側方部よりコールドリング６とよばれる湾曲した高温のガラス板１の受取枠を挿入し、受取枠の挿入直後曲げ型４の吸引解除と下方からのジェットエアの停止によって曲げ成形されたガラス板１は、コールドリング６上に落下し、コールドリング６と共に次工程である急冷強化工程１５に搬送され、急冷強化され、所望の形状に湾曲した強化ガラスが得られる。
【００３０】
前記曲げアールの小さい部分に高温のジェットエアを噴射させるノズル１２は可倒式とし、曲げ成形するガラス板１の種々の湾曲形状に応じて、ノズル１２、１１を備えた架台１０の交換時に、炉内外への出し入れが容易となるように、炉内の搬送ロール５と干渉しない高さ、すなわち搬送ロール５の下面より低い位置となるまで倒し、出し入れさせる。
【００３１】
このように、ノズル１２の先端をガラス板１の下面の曲げアールの小さい所望位置に非常に接近させるようにしたので、曲げアールの小さい部分があっても精度良くガラス板１を曲げ成形することができる。
【００３２】
また、ノズル１２を可倒式としたことによって、搬送ロール５間のガラス板１の下面位置にノズル１２の先端を非常に接近させても、ノズル１２の交換時に出し入れを容易に行うことができるようになった。
【００３３】
ここで、可倒式ノズル１２の吐出孔１３と搬送ロール５の頂部すなわちガラス板１下面とを極めて接近させたのは、可倒式ノズル１２の先端部の吐出孔１３からの高温のジェットエアにてガラス板１を浮上させ、ガラス板１を湾曲させる時に圧力を上げかつエアーの噴出圧力によりガラス板１が変形しないようにするためである。
【００３４】
固定式ノズル１１、可倒式ノズル１２、エア配管等はガラス板１が軟化する程度の高温の炉内に設けるため金属製である。
【００３５】
又、ガラス板１を搬送する搬送ロール５の頂点と可倒式ノズル１２の先端間を５〜３０ｍｍとするのが好ましいとしたのは、５ｍｍ未満ではガラス板１に歪を生じさせるという問題があり、３０ｍｍを越えると効果が得られないためである。
【００３６】
ここで、図２に示すノズル１１、１２を備えた架台１０は加熱曲げ炉４の末端部から側壁に設けた開閉扉によって搬送ロール５の下部に挿入される。
【００３７】
【実施例】
高温ガスを噴射するノズル１１、１２は、製造する湾曲ガラス板１の型替え時に、炉の内外に出し入れする必要があり、また、炉内が高温となるため熱膨張があっても搬送ロール５に接触することがないように、図５に示すように炉内の搬送ロール５の下端から１０〜１５ｍｍ程度下部位置にノズル１１を配置した。このためノズル１１の先端から搬送ロール５上のガラス板１下面までの距離は７０〜７５ｍｍ程度となり、ガラス板１にノズル１１を近づけることはできない。
【００３８】
また、高温のジェットエアを噴射させるノズル１２をガラス板１下面に接近させて噴射させるため、ノズル１２を倒した状態で炉内に入れた後、炉外からハンドル１４操作によってノズル１２を起立させ、ノズル１２の先端を搬送ロール５間でガラス板１の下面に接近させて配置できる可倒式ノズル１２とした。
【００３９】
ノズル１２から噴射される高温のジェットエアが、拡散するように複数の吐出孔１３、１３、・・を放射状に設けた。
【００４０】
可倒式ノズル１２の先端に設けた複数の吐出孔１３、１３、・・は、図６に示すように一例として５個の孔を直線上に設けたが、これを図７（ａ）に示すように、十文字形状に設けることもでき、また、図７（ｂ）に示すように、中心部とその周囲に複数方向に設けるようにしても良く、曲げ成形されるガラス板１の形状に応じて形成すればよい。
【００４１】
該可倒式ノズル１２の先端面の形状は矩形状に限らず、円形状でも良く、またフラットでも上部側に凸状の湾曲凸面状でも良い。
【００４２】
また、本実施例ではノズルの角度を９０度、即ちフラットなガラス板１面に対し垂直方向に高温ガスを吹き付けるようにしたが、ガラス板１の湾曲形状に応じてノズルの角度を調整できるように、炉外に設けたハンドル１４に図示しないストッパー等をつけることもできる。
【００４３】
以上好適な実施例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の応用が考えられるものである。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、自動車のサイド窓ガラス等の曲げアールの小さいガラスをモールドに均一に馴染ませ、所望の曲率形状が得られると共に、従来困難であったガラス板の曲げアールの小さい部分の波打ち状歪みを無くして、良好な品質で所望の形状を持つ極めて高品質の製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の周辺装置を含めた曲げ炉の側断面図。
【図２】本発明の曲げ成形装置の斜視図。
【図３】本発明の曲げ成形装置と曲げ型との位置関係を示す正面図。
【図４】可倒式ノズルと搬送ロールの位置関係を示す側面図。
【図５】固定式ノズルと搬送ロールに位置関係を示す側面図。
【図６】本発明の可倒式ノズルの先端の吐出孔形状を示す斜視図。
【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明の可倒式ノズルの先端の吐出孔形状の変形例を示す斜視図。
【符号の説明】
１          ガラス板
２          曲げ成形装置
３          加熱曲げ炉
４          曲げ型（モールド）
５          搬送ロール
６          コールドリング
１０          下部架台
１１          固定式ノズル
１２          可倒式ノズル
１３          吐出孔
１４          ハンドル
１５          急冷強化工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図４】
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