(57)【要約】【課題】曲率を任意に変えられる湾曲ローラ、および複曲形状を容易に実現するガラス板の曲げ成形装置を提供する。【解決手段】ガラス板１８を加熱炉１６で成形温度まで加熱し、加熱されたガラス板１８をローラコンベア１３の複数のローラで形成される搬送面に沿って搬送するとともに、ローラ１２Ａ〜１２Ｍをガラス板１８の搬送位置に応じて上下動させることにより搬送面の一部をガラス板搬送方向に湾曲させてガラス板１８を自重により所望の曲率に曲げ成形する。ローラ１２Ａ〜１２Ｍは、湾曲ローラである。【選択図】図１
2004099332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板を加熱炉で成形温度まで加熱し、加熱されたガラス板をローラコンベアの複数のローラで形成される搬送面に沿って搬送するとともに、前記ローラをガラス板の搬送位置に応じて上下動させることにより前記搬送面の一部をガラス板搬送方向に湾曲させてガラス板を自重により所望の曲率に曲げ成形するガラス板の曲げ成形装置において、
前記ローラは、湾曲ローラであることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。
【請求項２】
前記湾曲ローラは、
所望の曲率に曲げ形成されたガイドシャフトと、
ガイドシャフトに回転自在に挿通されるとともにガイドシャフトの軸芯を中心に回転する複数のリングローラと、
を有している請求項１に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項３】
前記湾曲ローラは、
モータに連結された直棒状のコアシャフトと、
コアシャフトの軸方向中央部にコアシャフトと一体形成された駆動回転子と、
駆動回転子の両側でコアシャフトに軸支されるとともに略円錐台形状に形成された従動回転子と、
を有している請求項１に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項４】
前記湾曲ローラは、
所望の単曲形状を実現する第１のリンク構造体とこの第１のリンク構造体に並設されかつ所望の単曲形状を実現する第２のリンク構造体とを有する曲率可変ロッドと、この曲率可変ロッドを回転軸とするリングローラとを備え、
前記第１および第２のリンク構造体は、ギア部を介して揺動自在に連結された複数のリンク部材で構成され、
前記各リンク部材は、一定ピッチをなす２個の揺動軸をそれぞれ有し、
前記第１のリンク構造体を構成するリンク部材と、前記第２のリンク構造体を構成するリンク部材とは、互いに半ピッチずれた状態で前記揺動軸を共有する請求項１に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項５】
前記湾曲ローラは、
可撓自在に構成されたフレキシブルシャフトと、
このフレキシブルシャフトを回転軸とする複数のリングローラと、
フレキシブルシャフトを所望の曲率に撓ませることにより、複数のリングローラで形成される前記搬送面を湾曲させる搬送面湾曲手段と、
を有している請求項１に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項６】
前記搬送面湾曲手段は、
所望の単曲形状を実現する第１のリンク構造体とこの第１のリンク構造体に並設されかつ所望の単曲形状を実現する第２のリンク構造体とを有する曲率可変ロッドを備え、
前記第１および第２のリンク構造体は、ギア部を介して揺動自在に連結された複数のリンク部材で構成され、
前記各リンク部材は、一定ピッチをなす２個の揺動軸をそれぞれ有し、
前記第１のリンク構造体を構成するリンク部材と、前記第２のリンク構造体を構成するリンク部材とは、互いに半ピッチずれた状態で前記揺動軸を共有する請求項５に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項７】
前記湾曲ローラは、
弾性変形により湾曲可能なガイドシャフトと、このガイドシャフトに回転自在に挿通されかつ前記ガイドシャフトの全長よりも短い中空ローラ構造体と、前記中空ローラ構造体から突出した前記ガイドシャフトの一端部を覆う第１の外筒と、前記中空ローラ構造体から突出した前記ガイドシャフトの他端部を覆う第２の外筒とを備え、
前記第１および第２の外筒の一端部は、前記中空ローラ構造体の端部に接続され、かつ、架台上の支持部材に軸受けを介して支持され、
前記第１および／または第２の外筒の他端部は、昇降機構を介して前記架台に支持され、
前記第１および／または第２の外筒の他端部は、所定の回転駆動手段に回転力伝達可能に連結され、
前記支持部材を支点として、前記昇降機構によって前記第１および／または第２の外筒の他端部を上昇させることにより、前記ガイドシャフトおよび前記中空ローラ構造体を湾曲させ、前記中空ローラ構造体で形成される搬送面を湾曲させることを特徴とする請求項１に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項８】
前記中空ローラ構造体は、前記シャフトに挿通された複数のリングローラと、リングローラ同士を連結するための筒状の可撓性部材とで構成されている請求項７に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項９】
自動車の窓ガラスに使用されるガラス板を製造する請求項１〜８の何れか一項に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項１０】
前記湾曲ローラは、冷却ゾーンに設置されている請求項１〜９の何れか一項に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項１１】
所望の単曲形状を実現する第１のリンク構造体とこの第１のリンク構造体に並設されかつ所望の単曲形状を実現する第２のリンク構造体とを有する曲率可変ロッドと、この曲率可変ロッドを回転軸とするリングローラとを備え、
前記第１および第２のリンク構造体は、ギア部を介して揺動自在に連結された複数のリンク部材で構成され、
前記各リンク部材は、一定ピッチをなす２個の揺動軸をそれぞれ有し、
前記第１のリンク構造体を構成するリンク部材と、前記第２のリンク構造体を構成するリンク部材とは、互いに半ピッチずれた状態で前記揺動軸を共有することを特徴とする湾曲ローラ。
【請求項１２】
モータに連結された直棒状のコアシャフトと、
コアシャフトの軸方向中央部にコアシャフトと一体形成された駆動回転子と、
この駆動回転子の両側でコアシャフトに軸支されるとともに略円錐台形状に形成された従動回転子とを備えたことを特徴とする湾曲ローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス板の曲げ成形装置および湾曲ローラに関し、特に自動車、船舶、鉄道、航空機などの輸送機器または建築用その他各種用途のガラス板の曲げ成形装置および湾曲ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は、特開２０００−７２４６０号公報において、加熱炉で軟化点近くまで加熱したガラス板を、所望の曲率のガラス板に曲げ成形する成形装置を提案した。この成形装置は、加熱炉内で加熱されたガラス板を、ローラコンベアの複数のローラで形成される搬送面に沿って搬送するとともに、ローラをガラス板の搬送位置に応じて上下動させることにより、搬送面の一部をガラス板搬送方向に湾曲させてガラス板を所望の曲率に曲げ成形する。
【０００３】
一方、米国特許第４，１２３，２４６号明細書には、加熱炉で軟化点近くまで加熱したガラス板を、ガラス板搬送方向に直交する方向に湾曲した複数の湾曲ローラからなるローラコンベアで搬送することにより、ガラス板を曲げ成形する装置が開示されている。
【０００４】
以上の２件の文献に開示されている装置によれば、軟化したガラス板はその自重により湾曲した搬送面に沿って垂れ下がるので、ガラス板を湾曲搬送面に倣うように曲げ成形できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２０００−７２４６０号公報には、ガラス板搬送方向に湾曲した湾曲面をガラス板に形成することについて開示されているものの、ガラス板搬送方向に直交した方向の湾曲面をガラス板に形成することについては開示されていない。
【０００６】
また、米国特許第４，１２３，２４６号明細書に開示された従来の成形装置は、ガラス板搬送方向に直交した方向の湾曲面をガラス板に形成することができるが、ガラス板搬送方向に湾曲した湾曲面をガラス板に形成することができないという問題があった。
【０００７】
これらの成形装置はともに、その湾曲搬送面が一方向のみに湾曲しているので、二方向に湾曲面を有する複曲ガラスの成形は困難である。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術が有していた問題点を解消することにあり、曲率を任意に変えられる湾曲ローラ、および複曲形状のガラス板を製造するためのガラス板の曲げ成形装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために本発明は、ガラス板を加熱炉で成形温度まで加熱し、加熱されたガラス板をローラコンベアの複数のローラで形成される搬送面に沿って搬送するとともに、前記ローラをガラス板の搬送位置に応じて上下動させることにより前記搬送面の一部をガラス板搬送方向に湾曲させてガラス板を自重により所望の曲率に曲げ成形するガラス板の曲げ成形装置において、前記ローラは、湾曲ローラであることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、所望の単曲形状を実現する第１のリンク構造体とこの第１のリンク構造体に並設されかつ所望の単曲形状を実現する第２のリンク構造体とを有する曲率可変ロッドと、この曲率可変ロッドを回転軸とするリングローラとを備え、前記第１および第２のリンク構造体は、ギア部を介して揺動自在に連結された複数のリンク部材で構成され、前記各リンク部材は、一定ピッチをなす２個の揺動軸をそれぞれ有し、前記第１のリンク構造体を構成するリンク部材と、前記第２のリンク構造体を構成するリンク部材とは、互いに半ピッチずれた状態で前記揺動軸を共有することを特徴とする湾曲ローラを提供する。
【００１１】
さらに、本発明は、モータに連結された直棒状のコアシャフトと、コアシャフトの軸方向中央部にコアシャフトと一体形成された駆動回転子と、この駆動回転子の両側でコアシャフトに軸支されるとともに略円錐台形状に形成された従動回転子とを備えたことを特徴とする湾曲ローラを提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るガラス板の曲げ成形装置の好ましい実施の形態について、図を参照して説明する。
【００１３】
図１は、ガラス板の曲げ成形装置の一実施形態を示す斜視図である。同図に示すように、曲げ成形装置１０は主として加熱炉１６、成形ゾーン１６ａ、および風冷強化装置１６ｂから構成される。また、曲げ成型装置１０の各部の駆動制御は、コンピュータ等で構成されたモーションコントローラＣＮＴにより行われる。
【００１４】
まず、曲げ成形装置１０によるガラス板１８の曲げ成形工程について説明する。曲げ成形前のガラス板１８は、加熱炉１６の入口において搬送位置が位置決めされた後、図示しないローラコンベアによって加熱炉１６内に搬入される。そして、ガラス板１８は、加熱炉１６内の搬送中に加熱炉１６のヒータによって加熱されていき、加熱炉１６の出口において曲げ成形温度（６００〜７００℃程度）まで加熱される。曲げ成形温度まで加熱されたガラス板１８は、加熱炉１６の下流側に設置された成形ゾーン１６ａに曲げ成形用のローラコンベア１３ａによって搬送される。
【００１５】
ローラコンベア１３ａを構成する各ローラは、鉛直下方に向けて凸状に湾曲した湾曲ローラであり、搬送方向と直交する方向に湾曲した湾曲面をガラス板１８に作ることができる。そしてさらに、ガラス板１８を成形ゾーン１６ａで搬送中に、ローラコンベア１３ａの各ローラを波の伝播のように上下動させることにより、搬送方向に湾曲した湾曲面をガラス板１８に作ることができる。これらの結果、ガラス板１８には、２方向に曲率を有する湾曲面が形成される。なお、鉛直上方に向けて凸状に湾曲したローラを用いることもできるが、ガラス板１８の搬送の安定性の観点からすると、鉛直下方に向けて凸状としたローラの方が優れている。
【００１６】
曲げ成形されたガラス板１８は、成形ゾーン１６ａの出口から、風冷強化装置１６ｂのローラコンベア１３ｂによって風冷強化装置１６ｂに搬入され、風冷強化される。風冷強化装置１６ｂは、ローラコンベア１３ｂを挟んで配置された上部吹口ヘッド１７ａと下部吹口ヘッド１７ｂとを備え、ガラス板１８はそれらの吹口ヘッド１７ａおよび１７ｂからガラス板１８に向けて吹き出されるエアによって風冷強化される。
【００１７】
このとき、風冷強化装置１６ｂの冷却能は、ガラス板１８の厚さ等に応じて適宜設定される。風冷強化されたガラス板１８は、風冷強化装置１６ｂの出口からローラコンベア１３ｃによって、次工程の検査装置（図示せず）に向けて搬送される。以上が曲げ成形装置１０によるガラス板１８の曲げ成形工程である。
【００１８】
図２に示すローラコンベア１３（１３ａ、１３ｂおよび１３ｃ）を構成する湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…は、回転駆動手段（図示せず）によって各々が独立して回転駆動されるとともに、昇降手段（図示せず）によって各々が独立して上下動される。同図（Ａ）から（Ｅ）に示すように、各ローラによって作られるガラス板１８の搬送面は、上流から下流に向けて波の伝播のように変形する。その結果、ガラス板１８の曲率は、上流から下流に搬送されながら徐々に大きくなる。なお、これら回転駆動手段および昇降手段の駆動は、図１のモーションコントローラＣＮＴによって制御される。
【００１９】
図３は、各湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…の回転駆動手段および昇降手段を示した構造図である。なお、各湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…の回転駆動手段および昇降手段とは同一の構造を有しているので、図３では便宜上湾曲ローラ１２Ａ側の構造のみを説明し、他の湾曲ローラ１２Ｂ〜１２Ｍ…側の構造についてはその説明を省略する。
【００２０】
湾曲ローラ１２Ａは、凹状に形成された移動フレーム３０にその両端が軸受３２、３２を介して回転自在に支持されている。また、湾曲ローラ１２Ａの図３の左端部には、図４の如くギア３４が取り付けられ、ギア３４はサーボモータ３８側のギア３６に噛合される。よって、サーボモータ３８を駆動することにより湾曲ローラ１２Ａは所定の角速度で回転される。以上が回転駆動手段の構造である。
【００２１】
一方、移動フレーム３０は、図３の如くその両側部がＬＭ（直動）ガイドを介して固定フレーム４２に上下動自在に支持されている。このＬＭガイドは、移動フレーム３０側にガイドレール４４が上下方向に配されており、このガイドレール４４に、固定フレーム４２側の直動ガイド４６が係合されている。
【００２２】
また、移動フレーム３０の下部の両端部には、ラック４８、４８が下方に向けて突設され、このラック４８、４８にピニオン５０、５０が噛合されている。ピニオン５０、５０は、水平方向に配設された回転軸５２に固定され、回転軸５２は、両端が軸受５４、５４に支持されるとともに、その図３の左端部がサーボモータ５６のスピンドル５８に連結されている。したがって、サーボモータ５６が回転軸５２を回転させると、その回転運動がピニオン５０とラック４８との作用によって直線運動に変換されるので、湾曲ローラ１２Ａは移動フレーム３０とともに上下動される。以上が昇降手段の構造である。なお、図３の符号６０、６２は、加熱炉１６に設けられたヒータを示している。また、炉外に湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…が配置された炉外成形装置の場合、ヒータ６０、６２は設置されていない。
【００２３】
以上説明した回転駆動手段および昇降手段は、他の湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…全てに設けられており、これらの手段のサーボモータ３８、５６が図１のモーションコントローラＣＮＴによって制御される。
【００２４】
モーションコントローラＣＮＴは、図示しない外部入力手段によりガラス板１８の型式が入力されると、その型式のガラス板１８の曲率に対応する湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…の角速度制御データおよび上下動制御データを作成する。そして、モーションコントローラＣＮＴは、作成した角速度制御データに基づいて、サーボモータ３８を制御するとともに、上下動制御データに基づいて、サーボモータ５６を制御する。すなわち、モーションコントローラＣＮＴは、ガラス板１８が湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…による搬送中に所望の曲率に曲げ成形されるように、湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…を多軸制御する。
【００２５】
次に、モーションコントローラＣＮＴによる湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…の多軸制御方法について説明する。基本的なローラの上下動は、ガラス板Ｇの搬送にともない、湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…の順に順次下降、および上昇運動するものである。
【００２６】
モーションコントローラＣＮＴによって多軸制御された湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…は、例えば図２（Ａ）に示すように、加熱されたガラス板１８が入口側の湾曲ローラ１２Ａ上に到達した時には、全ての湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…は最上位置にあり、湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…で形成される湾曲搬送路１４は、図１のＢ方向（ガラス板搬送方向に直交する方向）のみ湾曲している。この後、ガラス板１８がさらに搬送されると、湾曲ローラ１２Ｂ、１２Ｃは下降する。
【００２７】
次に、ガラス板１８が図２（Ｂ）で示すように搬送されると、湾曲ローラ１２Ｄ〜１２Ｆが下降移動し、湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍ…で形成される湾曲搬送路１４のうち、湾曲ローラ１２Ｄ〜１２Ｆで形成される湾曲搬送路が曲率半径の大きい緩やかな下に凸の湾曲状に変形する。すなわち、その湾曲搬送路が図１のＡ方向（ガラス板搬送方向）に変形する。これにより、ガラス板１８は、湾曲ローラ１２Ｄ〜１２Ｆ上を通過する際に、ガラス板１８の自重により湾曲ローラ１２Ｄ〜１２Ｆからなる搬送面に沿って下方に撓み、その湾曲面に沿った形状に変形する。よって、ガラス板１８は、複曲ガラスに成形される。
【００２８】
その後、ガラス板１８が図２（Ｃ）に示すように更に搬送されてくると、湾曲ローラ１２Ｆ〜１２Ｈが、先の湾曲ローラ１２Ｄ〜１２Ｆよりも多めに下降移動し、湾曲ローラ１２Ｆ〜１２Ｈで形成される湾曲搬送路が、先の湾曲搬送路よりも曲率半径の小さい（曲がりが大きい）湾曲状に変形する。これにより、ガラス板１８は、湾曲ローラ１２Ｆ〜１２Ｈ上を通過する際に、湾曲ローラ１２Ｆ〜１２Ｈからなる搬送面に沿って下方に更に撓み、その湾曲面に沿った形状に変形していく。
【００２９】
その後、ガラス板１８が図２（Ｄ）で示すように湾曲搬送路の略中間位置に達したころで、湾曲ローラ１２Ｈ〜１２Ｊが、先の湾曲ローラ１２Ｆ〜１２Ｈよりも多めに下降移動して、湾曲ローラ１２Ｈ〜１２Ｊで形成される二方向搬送面が、先の湾曲面よりも曲率半径の小さい湾曲状に変形する。これにより、ガラス板１８は、湾曲ローラ１２Ｈ〜１２Ｊ上を通過する際に、湾曲ローラ１２Ｈ〜１２Ｊからなる搬送面に沿って下方に更に撓み、その搬送面に沿った形状に変形していく。
【００３０】
その後、ガラス板１８が図２（Ｅ）で示すように湾曲搬送路の下流に位置したところで、湾曲ローラ１２Ｊ〜１２Ｌが、先の湾曲ローラ１２Ｈ〜１２Ｊよりも多めに下降移動し、湾曲ローラ１２Ｊ〜１２Ｌで形成される搬送面が、最終的に得ようとするガラス板１８の曲率に一致した曲率の湾曲形状に変形される。これにより、ガラス板１８は、湾曲ローラ１２Ｊ〜１２Ｌ上を通過すると、その搬送面に沿った形状に変形するので、所望の曲率に曲げ成形される。以上が前記湾曲ローラ１２Ａ〜１２Ｍによるガラス板１８の曲げ成形動作である。
【００３１】
以上のように実施の形態の成形装置１０は、ローラコンベアのローラを上下動させてガラス板をガラス板搬送方向に曲げ成形する成形装置のローラとして、ローラの表面がガラス板搬送方向に直交する方向に湾曲形成された湾曲ローラ１２を適用したので、搬送方向および搬送方向と直交する水平方向に沿って湾曲した複曲ガラスを作ることができる。
【００３２】
以下、湾曲ローラ１２の実施の形態について説明する。
【００３３】
図４、図５は第１の実施の形態の湾曲ローラ１２を示す。湾曲ローラ１２は、予め所定の曲率に曲げ成形されたガイドシャフト７０に複数のリングローラ７２、７２…が回転自在に支持されている。リングローラ７２は、ローラ本体７４とカラー７６とによって構成されている。ローラ本体７４は筒状に形成され、中心部には一方の端面に開口する大径の貫通孔７８と他方の端面に開口する小径の貫通孔８０が形成れている。小径の貫通孔８０は、孔径がガイドシャフト７０の外径よりも大きく形成されている。大径の貫通孔７８には、ブッシュ８２が嵌入され、ブッシュ８２がガイドシャフト７０に嵌合している。これにより、複数のリングローラ７２、７２…は、ガイドシャフト７０に回転自在に保持される。
【００３４】
さらに、リングローラ７２のローラ本体７４には、両端面に環状のリブ８４、８４が形成され、その外周面の２箇所にはねじ孔８６、８６が形成さている。また、カラー７６はローラ本体７４の外周に焼付け等によって嵌着されている。このカラー７６は、ローラ本体７４の全幅と略同じ幅を有しており、ローラ本体７４のねじ孔８６の延長上に孔８８が形成されている。
【００３５】
隣接するリングローラ７２、７２は、それらの環状のリブ８４、８４に装着されたゴム製の弾力性筒状部材９０によって互いに連結されている。すなわち、弾力性筒状部材９０は両端部にねじ挿通孔９２を有し、ねじ挿通孔９２に挿通し、リブ８４のねじ孔８６に螺合させたねじ９４によって互いに連結される。このような弾力性筒状部材９０には、その幅方向中央全周にわたって膨出部９０Ａが形成されている。
【００３６】
また、湾曲ローラ１２は、リングローラ７２の左側端にスプロケットハウジング９６を備えている。スプロケットハウジング９６は、ブッシュ９８を介してガイドシャフト７０に回転自在に保持されている。このスプロケットハウジング９６のリングローラ７２側端部には、環状リブ１００が形成されており、環状リブ１００の２箇所にねじ孔１０２が形成されている。環状リブ１００とリングローラ７２の環状リブ８４には、ゴム製の弾力性筒状部材９０の端部がそれぞれ嵌合され、弾力性筒状部材９０のねじ挿通孔９２に挿通させたねじ９４を環状リブ８４のねじ孔８６に螺合締結するとともに、弾力性筒状部材９０のねじ挿通孔９２に挿通させたねじ１０４を環状リブ１００のねじ挿通孔１０２に螺合締結することによって、スプロケットハウジング９６とリングローラ７２とが互いに連結されている。また、スプロケットハウジング９６には、ギア３４が固定されている。
【００３７】
なお、図４に示す右側のスプロケットハウジング１０６とリングローラ７２との連結も、左側のスプロケットハウジング９６とリングローラ７２との連結と同様に、ゴム製の弾力性筒状部材９０によって行われ、その結合構造も同様であり、その説明は省略する。
【００３８】
このように構成された湾曲ローラ１２は、ガイドシャフト７０が予め湾曲されているために、ガラス板搬送方向に直交した方向の湾曲搬送路１４を形成することができる。また、この湾曲ローラ１２は、サーボモータ３８でギア３４を回転させると、その回転力がリングローラ７２、７２…に弾力性筒状部材９０、９０…を介して伝達される。よって、ガラス板１８の搬送力を得ることができる。
【００３９】
図６、図７は、第２の実施の形態の湾曲ローラ１１０を示す。なお、図７は図６の湾曲ローラ１１０を誇大視した拡大断面図で、これらの図面から湾曲ローラ１１０は、鼓型に形成されたものである。湾曲ローラ１１０は、直棒状に形成されるとともにサーボモータ１１２に連結されて回転するコアシャフト１１４と、コアシャフト１１４の軸方向中央部にコアシャフト１１４と一体形成された駆動回転子１１６と、駆動回転子１１６の両側でコアシャフト１１４に軸支されるとともに略円錐台形状に形成された一対の従動回転子１１８、１１８とを有している。
【００４０】
この湾曲ローラ１１０によれば、駆動回転子１１６と従動回転子１１８、１１８の各々の稜線Ｌで、ガラス板搬送方向に直交する方向に湾曲した湾曲ラインが形成されるので、この湾曲ローラ１１０を複数本並べることによって、湾曲搬送路を形成できる。
【００４１】
ところで、従動回転子１１８、１１８を駆動回転子１１６と同様に、コアシャフト１１４と一体形成した場合、従動回転子１１８、１１８は駆動回転子１１６よりも大径なので、従動回転子１１８、１１８の周速が駆動回転子１１６よりも速くなる。よって、周速差によって各々の回転子１１６、１１８とガラス板との間でスリップが生じ、これがガラス板の表面に傷を付ける原因となり得る。
【００４２】
そこで、湾曲ローラ１１０は、駆動回転子１１６をコアシャフト１１４と一体形成し、従動回転子１１８、１１８をコアシャフト１１４に対して従動させた。これにより、前述の周速差は、従動回転子１１８、１１８がコアシャフト１１４に対して空転することでキャンセルされる。したがって、前述のスリップは発生せず、ガラス板を良好に曲げ成形できる。
【００４３】
なお、鼓型の湾曲ローラ１１０に代えて、図８に示す太鼓型の湾曲ローラ１１０Ａを適用してもよい。この湾曲ローラ１１０Ａは、コアシャフト１１４の軸方向中央部にコアシャフト１１４と一体形成された駆動回転子１１６Ａと、駆動回転子１１６Ａの両側でコアシャフト１１４に軸支された一対の従動回転子１１８Ａ、１１８Ａとを有している。この湾曲ローラ１１０Ａによれば、図７に示した鼓型の湾曲ローラ１１０に対して逆方向にその稜線Ｌ’が形成されている。
【００４４】
図９〜図１１は、第３の実施の形態の湾曲ローラ１２０を示す。湾曲ローラ１２０は、複数の小判状リンク部材１２２、１２２…の隣接するリンク部材１２２、１２２同士が図１０のギア部１２３、１２３を介して揺動自在に連結された棒状の湾曲ロッド１２４と、湾曲ロッド１２４に回転自在に挿通されるとともに湾曲ロッド１２４の軸芯Ｐを中心に回転する複数のリングローラ１２６とを有している。
【００４５】
また、湾曲ロッド１２４の図９の左端側のリンク部材１２２には、このリンク部材１２２を上下動させる油圧シリンダ１７０のロッド部１７２が直動ガイド部材１７４を介して連結されている。また、図９の左端側のリンク部材１２２は、ピン１７６を介してロッド部１７２の上端に上下方向に揺動自在に設けられている。なお、油圧シリンダ１７０に代えて、サーボモータとボールネジ装置を利用した昇降機構を適用してもよい。この昇降機構によれば、リンク部材１２２の昇降ストローク制御が可能になる。
【００４６】
湾曲ロッド１２４は、図１１、１２に示すように、複数のリンク部材１２２、１２２…からなる第１のリンク構造体と複数のリンク部材１３２、１３２…からなる第２のリンク構造体とで構成される。隣接するリンク部材１２２−１、１２２−２同士は、ピン１３０を介してリンク部材１３２に揺動自在に支持されるとともに、ピン１３０がリンク部材１２２−１、１３２−２のピン孔１２２ａ、１３２ａを貫通してリングローラ１２６に揺動自在に支持されている。リンク部材１３２−１は、リンク部材１２２−１と同一形状を有し、リンク部材１２２−１に対してリンク部材１２２−１の半分長ずれた位置に取り付けられ、隣接するリンク部材１３２−１と不図示のギヤ部を介して連結されている。
【００４７】
よって、図９に示した油圧シリンダ１７０のロッド部１７２を上昇させて図９の左端のリンク構造体１２２の左端部を上昇させると、左端のリンク部材がピン１７６を中心に時計周り方向に回動し、その回動力がギア部１２３、１２３を介して隣接するリンク部材１２２−１、１３２−１、１２２−２、１３２−２…に伝達していく。これにより、隣接するリンク部材１２２−１、１３２−１、１２２−２、１３２−２…間の交差角度が同角度を維持しつつ連鎖により次第に大きくなる。よって、湾曲ロッド１２４が単一の曲率で下凸に湾曲する。
【００４８】
湾曲ロッド１２４が湾曲すると、それに伴ってコア１２６Ａおよび各リングローラ１２６、１２６…も湾曲ロッド１２４に沿って揺動するので、結果的に湾曲ローラ１２０がガラス板搬送方向に直交した方向に単一の曲率で湾曲する。また、湾曲ロッド１２４に与える上昇量を調整することで湾曲ロッド１２４の曲率、すなわち湾曲搬送路の曲率を調整することができる。よって、一種類の湾曲ローラ１２０で、型式（曲率）が異なる他種類のガラス板を成形できる。この効果によって、ガラス板の型式変更に伴う湾曲ローラのジョブチェンジが実質無くなる。
【００４９】
なお、図９で左端側のリングローラ１２６にはギア１３４が固定され、ギア１３４には、サーボモータ１３６のスピンドル１３８に連結された駆動ギア１４０が噛合されている。また、各リングローラ１２６、１２６…は図１０の如く弾力性筒状部材１４２、１４２…で連結されている。よって、サーボモータ１３６の回転力を図９で左端側のリングローラ１２６に与えることにより、全てのリングローラ１２６、１２６…が回転し、ガラス板の搬送力を得ることができる。また、サーボモータ１３６は、図９の左端側のリンク部材１２２に取り付けられた載置台１７８に搭載され、リンク部材１２２と共に上下動する。
【００５０】
図１３は、第４の実施の形態の湾曲ローラ１５０を示す。湾曲ローラ１５０は、可撓自在に構成されたフレキシブルシャフト１５２と、フレキシブルシャフト１５２に挿通されるとともにフレキシブルシャフト１５２の軸芯を中心に回転する複数のリングローラ１５４、１５４…と、フレキシブルシャフト１５２を所望の曲率に撓ませることにより、複数のリングローラで形成される搬送面を湾曲させる湾曲ロッド１２４とを有している。湾曲ロッド１２４とフレキシブルシャフト１５２とは、軸受１５６を介して連結されているので、湾曲ロッド１２４を湾曲させることで、フレキシブルシャフト１５２が湾曲ロッド１２４に沿って撓み、リングローラ１５４、１５４…で形成される搬送面がガラス板搬送方向に直交した方向に湾曲する。
【００５１】
また、フレキシブルシャフト１５２の図１３の左端部には、ギア１５８が固定され、ギア１５８には、サーボモータ１６０のスピンドル１６２に連結された駆動ギア１６４が噛合されている。また、各リングローラ１５４、１５４…は環状連結部材１６６を介して連結されている。よって、サーボモータ１６０の回転力をフレキシブルシャフト１５２に与えることにより、全てのリングローラ１５４、１５４…が回転し、ガラス板の搬送力を得ることができる。
【００５２】
図１３に示す湾曲ロッド１２４の左端部は、上下動するボールねじ装置１８０を介してサーボモータ１８２のスピンドル１８４に連結されている。また、ボールねじ装置１８０のナット部１８６には水平方向に載置台１８８が連結され、この載置台１８８にサーボモータ１６０が搭載されている。したがって、サーボモータ１８２でボールねじ装置１８０を回転させてナット部１８６を上下動させると、サーボモータ１６０と共に湾曲ロッド１２４が上下動して単一の曲率に湾曲する。
【００５３】
図１４、図１５は湾曲ローラのその他の実施形態を示す。湾曲ローラ１９０の搬送面を形成する主たるローラ部分は、図５に示した湾曲ローラ１２の構成と同一であり、湾曲ローラ１２と同一または類似の部材については同一符号を付す。湾曲ローラ１９０のガイドシャフト７０（図５）は、弾性変形による湾曲可能な材料（例えばＳ４５Ｃ）で直棒状に作られている。ガイドシャフト７０に挿通された複数のリングローラ７２、７２…は、隣接するもの同士がゴム製の弾力性筒状部材を介して連結され、全体で１本の中空ローラ構造体１９２を構成する。
【００５４】
ガイドシャフト７０の両端部７０Ａは、図１５の如く中空ローラ構造体１９２の端部１９２Ａから所定長突出するとともに、この突出した両端部７０Ａを覆う外筒１９４が配置されている。外筒１９４の一端部１９４Ａは、中空ローラ構造体１９２の端部１９２Ａに接続されるとともに、軸受１９６を介して支持部材１９８に支持される。また、軸受１９６は、水平方向に植設されたピン１９９を介して支持部材１９８に支持され、このピン１９９を支点として外筒１９４およびガイドシャフト７０（図５）の端部７０Ａが図１５の二点鎖線で示すように弾性を持って撓むことができるようになっている。なお、支持部材１９８は、湾曲ローラ１９０全体を支持する架台２００に固定されている。
【００５５】
外筒１９４の他端部１９４Ｂは、軸受２０２を介してブラケット２０４に連結される。軸受２０２は、水平方向に植設されたピン２０６を介してブラケット２０４に回動自在に連結されているので、ブラケット２０４が上昇された時における外筒１９４およびガイドシャフト７０の端部７０Ａの図１５の二点鎖線で示す撓みを許容することができる。
【００５６】
ブラケット２０４の下部には、スライダ２０８が連結されるとともに、このスライダ２０８は、スライダ２０８を上下移動させる送りねじ装置２１０に連結される。送りねじ装置２１０は、モータ２１２の駆動力によって駆動される。なお、送りねじ装置２１０は、架台２００の脚部２０１に固定されている。
【００５７】
また、外筒１９４の他端部１９４Ｂは、ギア２１４およびギア２１６を介してモータ２１８の出力軸２２０に連結されている。これにより、モータ２１８が駆動されると、その動力がギア２１６、ギア２１４および外筒１９４を介して中空ローラ構造体１９２に伝達され、中空ローラ構造体１９２が回転駆動される。なお、ギア２１４は、ガイドシャフト７０に回転自在に支持され、ギア２１６は、傾動ガイドフレーム２２２の軸受部２２４に回転自在に支持されている。
【００５８】
傾動ガイドフレーム２２２は、一端部がピン２２６、２２６を介して支持部材１９８に傾動可能に取り付けられるとともに、他端部に軸受部２２４が形成されている。したがって、傾動ガイドフレームは、外筒１９４およびガイドシャフト７０の端部７０Ａの図１５上で二点鎖線で示す撓みに連られて傾動する。また、傾動ガイドフレーム２２２の下部にはストッパピン２２８が設けられ、ストッパピン２２８のヘッド部２２９が脚部２０１のストッパ板２３０に当接することにより、傾動ガイドフレーム２２２の傾動角度が規制され、これによって、外筒１９４およびガイドシャフト７０の端部７０Ａ（図１５の二点鎖線を参照）の撓み量が規制されている。
【００５９】
送りねじ装置２１０をモータ２１２によって駆動してスライダ２０８を上昇させると、その力がブラケット２０４を介してピン２０６に伝達し、このピン２０６を介して外筒１９４を、ピン１９９を支点として上方に押し上げる。これにより、外筒１９４およびガイドシャフト７０の端部７０Ａの図１５の二点鎖線で示すように撓み、これに連られて中空ローラ構造体１９２が図１４の二点鎖線の如く下に凸形状に撓む。よって、湾曲ローラ１９０が湾曲する。湾曲ローラ１９０の湾曲角度は、スライダ２０８の上昇位置を制御することにより調整できる。
【００６０】
なお、力点であるピン２０６は、支点であるピン１９９から所定距離離されているので、無理な力をかけずに小さな力で湾曲ローラ１９０を湾曲させることができる。また、ガイドシャフト７０の図の右側端部は、上記構成とほぼ同様の構成を有する。すなわち、外筒１９４およびガイドシャフト７０を上下動させるための駆動手段はガイドシャフト７０の両端部に設けられているが、外筒１９４を回動させるための回転駆動手段はガイドシャフト７０の片方の端部にのみ設けられている。ただし、必要に応じて、ガイドシャフト７０の両端部に回転駆動手段を設けるようにしてもよいし、外筒１９４およびガイドシャフト７０を上下動させる手段をガイドシャフト７０の一端部にのみ設け、他端部ではＬＭガイド等を使用して上下動自在にガイドシャフト７０を支持するだけでもよい。
【００６１】
さらに、図１４および１５では、中空ローラ構造体１９２と外筒１９４とを軸受１９６を介して連結し、外筒１９４を回転させることで中空ローラ構造体１９２を回転させていた。しかし、ガイドシャフト７０（図５）を湾曲させることにより、非常に大きな負荷が軸受１９６および２０２にかかることになるため、これらの軸受には負荷に耐え得るだけの高耐久性が要求される。そこで、中空ローラ構造体１９４の端部にギアを取り付け、軸受１９６を介さずにモータの回転力を中空ローラ構造体１９２の端部に伝達するようにするとよい。外筒１９４を使用する必要が無くなり、軸受１９６および２０２が不要となって上記問題を解消できる。
【００６２】
以上においては、ローラコンベアの各ローラを独立して上下動させることにより、曲げ成形装置の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、図６〜図１５に示した湾曲ローラ１１０、１１０Ａ、１２０、１５０および１９２を、図１６に示すような曲げ成形装置に適用することができる。また、これらの湾曲ローラを成型ゾーンだけでなく、風冷強化装置の設置してある冷却ゾーンやさらにその後工程に設置してもよい。すなわち、上下の吹き口間に湾曲ローラを設置することにより、吹き口から吹き付けられたエアの風圧によりガラス板が湾曲ローラに押し付けられるため、成形ゾーンにおける自重曲げだけでなく風冷ゾーンにおける風圧による曲げ成形を実施できる。
【００６３】
図１６に示すガラス板の曲げ成形装置１０は、複数本の湾曲ローラ１２、１２…からなるローラコンベア１３を備える。湾曲ローラ１２、１２…の具体的な構成は、図６〜図１５に示したとおりである。湾曲ローラ１２、１２…は、互いに略平行に配置され、ローラコンベア１３によるガラス板搬送方向（図１６の矢印Ａが指す方向）に直交した水平方向（図１６の矢印Ｂが指す方向）に沿って湾曲した湾曲搬送路１４が形成されている。この湾曲搬送路１４は、加熱炉１６の出口から加熱炉１６の外部に設置された不図示の風冷強化装置に向けて形成される。各部の駆動の制御は、モーションコントローラＣＮＴにより行われる。
【００６４】
また、湾曲搬送路１４の矢印Ｂ方向の曲率は、湾曲搬送路１４の上流側から下流側に向かって徐々に大きくなり、湾曲搬送路１４の最下流側でガラス板製品の曲率に一致した曲率となっている。したがって、加熱炉１６内を搬送されるガラス板１８は、その自重により湾曲搬送路１４の曲率にならって徐々に曲げられ、湾曲搬送路１４の最下流側では、ガラス板製品の曲率に合った曲率に曲げ成形される。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るガラス板の曲げ成形装置によれば、ローラコンベアのローラを上下動させてガラス板をガラス板搬送方向に曲げ成形する成形装置のローラとして、ローラの表面がガラス板搬送方向に直交する方向に湾曲形成された湾曲ローラを適用したので、二方向に湾曲面を有する複曲ガラスを成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガラス板の曲げ成形装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】湾曲ローラの上下動をガラス板の搬送位置に応じて説明した図である。
【図３】湾曲ローラの上下動機構を説明した図である。
【図４】第１の実施の形態の湾曲ローラを示した図である。
【図５】図４に示した湾曲ローラの要部拡大断面図である。
【図６】第２の実施の形態の湾曲ローラを示した図である。
【図７】図６に示した湾曲ローラの誇大視した時の断面図である。
【図８】太鼓型に形成された湾曲ローラを誇大視した時の断面図である。
【図９】第３の実施の形態の湾曲ローラを示した図である。
【図１０】図９に示した湾曲ローラの要部拡大断面図である。
【図１１】図９に示した湾曲ローラの縦断面図である。
【図１２】図９に示した湾曲ローラの要部構造図である。
【図１３】第４の実施の形態の湾曲ローラを示した図である。
【図１４】湾曲ローラのその他の実施形態を示す側面図である。
【図１５】図１４の要部拡大図である。
【図１６】自重によりガラス板を湾曲させる装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…曲げ成形装置、１２、１１０、１２０、１５０…湾曲ローラ、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…ローラコンベア、１４…湾曲搬送路、１６…加熱炉、１６ａ…成形ゾーン、１６ｂ…風冷強化装置、１７ａ…上部吹口ヘッド、１７ｂ…下部吹口ヘッド、１８…ガラス板、７０…ガイドシャフト、７２、１２６、１５４…リングローラ、１１４…コアシャフト、１１６…駆動回転子、１１８…従動回転子、１２２、１３２…リンク部材、１２４…湾曲ロッド、ＣＮＴ…モーションコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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