JPH04119931A - ガラス板の曲げ成形方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、加熱炉内にてガラス板を凹面、凸面を同時に
備えた曲面形状に曲げ成形する際に使用する曲げ成形方
法に関する。

［従来の技術］ 自動車、電車、船舶、航空機等の輸送機器用、建築用、
その他の各種用途に各種湾曲ガラスが多く使用されてい
る。これらを製造するためには、所要の寸法形状に切断
したガラス板をその軟化温度まで、または、その近傍ま
で加熱し、次いでプレス成形、自重成形、エアフオーム
などの各種の曲げ加工方法が一般に行なわれている。

最近、自動車のデザインの多様化に応じて、自動車用等
のガラスとして、水平方向に沿っては単純な凹面からな
るが、鉛直方向に沿っては、ガラス板の大部分を一方に
屈曲させ、残りの部分をそれとは逆の方向に屈曲させて
凹面、凸面を同時に備え、断面Ｓ字状の形状を少なくと
も一部に有するような、つまり、表面形状が変曲した部
分を持つ曲面になっている曲げガラス板が要求されるよ
うになっている。

［発明の解決しようとする課題］ 自動車のフロントガラスは二枚のガラス板を重ね合せて
接着したいわゆる合せガラスを用いることが多く、この
ような合せガラスを製造する際には、二枚の合せガラス
用の素板ガラスの曲率を正確に合せるため、二枚のガラ
ス板を同時に曲げ成形することが必要になる。このよう
な二枚同時の曲げ成形は、自重曲げ成形により通常は行
なわれることが多いが、凹面、凸面を同時に備えたガラ
ス板のようなきわめて複雑な形状のものの場合、曲率の
小さい部分が自重曲げ型の形状にガラス板が完全に追従
しにくいため、難しかった。

そこで、あらかじめ、上に凹形状を有するリング状の曲
げ型にガラス板を載せて、ガラス板の軟化点付近にまで
加熱し、自重により、はぼ曲げ型に沿う程度まで予備成
形した後、下に凸形状の成形面を有するプレスモールド
によって上方からプレスする方法が提案されている。

しかし、この方法では、プレスの前にガラス板は曲げ型
上で下に凸の曲面を有しており上部からプレスモールド
でプレスするだけでは任意のＳ字形状を有するガラス板
を得ることはできない。

さらに、凹面、凸面を同時に備えたガラス板への加工は
、一対の相補的な面形状を有する１対の曲げ成形用プレ
ス型を使用し、軟化点近くまでガラス板を加熱し、必要
により自重等で予備的げした後、ガラス板をプレス型の
間に挟み、プレス成形することが提案されている。

このような方法によってガラス板を成形した場合、１対
の型を同時にガラス板に押し付けたときに、それぞれの
型の面形状精度に限界があるため、ガラス板の一部を強
く押し付けてしまうことになりがちであり、このため、
ガラス板に歪が発生することがある。このような問題が
発生しないようにするには、型の面形状精度をきわめて
高くしなければならないが、こうすると、型が非常に高
価なものになるうえ、技術的困難もきわめて大きい。ま
た、たとえ十分な精度の型を製作できたとしても、プレ
スの際の一つの型及びガラス板の位置合せを精密に行な
う必要があり、位置合せに手間がかかりすぎる。

さらに、プレスモールドが２個必要なためにコストがか
さむ問題点もあった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前述の課題を解決するためになされたものであ
って、ガラス板を上方に略凹状の成形面を有する第１の
曲げ型上でその曲げ加工温度付近にまで加熱することに
より自重成形し、所望の成形面をその上面に有する第２
の曲げ型上に該ガラス板を上方凸面となるように反転載
置し、前記ガラス板をその曲げ加工温度付近にまで加熱
するとともに、所望の成形面に対応するプレス成形面を
その下面に有するプレス型で前記ガラス板の上方から押
圧成形することを特徴とするガラス板の曲げ成形方法を
提供するものである。

［イ乍用］ 本発明においては、あらかじめ、上方に凸面になるよう
なガラス板を用意して、所望の成形面を下方に有するプ
レス型により、上方からプレス成形するので、上方に凸
面となる程度を調整することにより、はぼ任意形状のＳ
字状ガラス板が得られる。

本発明においては、１つのプレス型により、ガラス板を
押圧して成形するので、１対の相補的な形状を有する曲
げ型によってプレス成形する場合に比べて光学歪が少な
いＳ字状ガラス板が得られる。

［実施例］ 以下、実施例に基いて２枚の合せガラス用素板ガラス１
０を同時に凹面、凸面を同時に備えたガラス形状に曲げ
成形する方法を例にとり、本発明を説明する。

まず、２枚の合せガラス用素板ガラスは、上方に略凹状
の成形面を有する第１の曲げ型上でその曲げ加工温度付
近にまで加熱することにより自重成形される。

第２図は２枚の合せガラス用板ガラス１０を上記第１の
曲げ型で同時に自重曲げ成形する方法の一例を示した概
念的側面図である。

第２図に例示した割型タイプの自重曲げ加工用曲げ型１
は、搬送手段の台車４上に載置されており、曲げ成形さ
れた合せ素板ガラスの中央湾曲部に対応した曲げ成形面
を有するリング状の固定割型１ａと、前記固定割型１ａ
の両側に可動自在に設けられ、合せ素板ガラスの深曲げ
部に対応した曲げ成形面を有し、この曲げ成形面がセッ
ト位置において固定割型１ａの曲げ成形面に連なるリン
グ状の可動割型１ｂとで構成される。そして、上記固定
割型１ａは支柱を介して台車４上に固定される一方、上
記可動割型ｌｂの幅方向両側部は台車４上で揺動自在に
支承されている。更に、上記可動割型１ｂの支持部には
可動割型１ｂが固定割型１ａに連なるセット位置側に付
勢されるようにバランスウェイト５が取付けられている
。なお、第２図において（ａ）は平らな合せ素板ガラス
が曲げ型に載置された状態で、合せ素板ガラスの加熱前
を示すものであり、第２図の（ｂ）は合せ素板ガラスの
自重曲げ加工終了状態を示すものである。

第２図に示したような曲げ型１の上に、２枚の合せガラ
ス用素板ガラス２を載！し、加熱炉内を搬送することに
より、曲げ加工温度（ガラス板によって異なるが、通常
のソーダライム・シリケート系のフロートガラス板の場
合は５５０〜６５０℃）まで加熱した。途中、ガラス板
は軟化し、自重により垂下し、曲げ型１の可動割型１ｂ
が固定割型１ａに連なり、かつ合せ素板ガラスが、はぼ
曲げ型１の成形面形状に沿うように成形される。

成形されたガラス板を一旦炉外に搬出し、所望の成形面
をその上面に有する第２の曲げ型上に該ガラス板を上方
凸面となるように反転載置する。

次いで、前記ガラス板をその軟化点付近にまで加熱する
とともに、所望の成形面に対応するプレス成形面をその
下面に有するプレス型で上方から押圧成形する。その方
法を示した概念的側面図が、第１図である。

前述のように、２枚のガラス板は、上方凸面になるよう
に、所望の成形面をその上面に有する曲げ型１１上に載
置される。曲げ型１１は加熱炉１６内を搬送可能になっ
ており、加熱炉１６内の加熱区間ＳＴＩ、プレス区間Ｓ
Ｔ２を経た後、冷却区間ＳＴ３に搬送される。

加熱、曲げ成形区間ＳＴＩでは加熱炉１６内のヒータ１
８で板ガラス２を曲げ加工温度（５５０〜６５０℃）ま
で加熱し、プレス区間ＳＴ２ではガラス板を位置決めし
た後、曲げ成形用プレス型２０により上方からガラス板
２を押圧することにより、板ガラス２の形状を断面Ｓ字
状に成形し、冷却区間ＳＴ３ではプレス成形されたガラ
ス板２を曲げ型１１上で所定時間冷却し、次に冷却区間
ＳＴ３から搬出した板ガラス２を放冷する。

第１図に例示した自重曲げ型１１は、一体成形されたい
わゆる一体型のものであるが、固定割型及びその両側部
に位置する可動割型からなる割型タイプのものであって
もよい。加熱炉内のガラス板の成形温度（５５０〜６５
０℃）に耐える程度の耐熱材が使用できる。割型タイプ
のものの場合は、プレス成形時に可動割型が跳ね上がる
ことなどを防ぐため、可動割型を固定割型に対して固定
できるようなりランプ手段を設けたり、プレス成形の荷
重を加えることにより、可動割型の成形面が固定割型の
成形面に沿う方向に動くような曲げ型を使用することが
好ましい。

本発明では、第１図に示したように、あらかじめ、上方
に凸面になるようなガラス板を用意して、所望の成形面
を下方に有するプレス型により、上方からプレス成形す
ることが１つの特徴になっている。

プレスの駆動手段としては空気圧シリンダーのほか、油
圧等その他のシリンダーや電気モーターなどが用いられ
る。この駆動手段は、プレスの際の移動距離及び移動速
度を制御できるものであれば、成形時のガラス板の破損
等のトラブルを防止することに効果があり、また、ガラ
ス板の形状を精密に制御できるため好ましい。

以下、前述した本発明の方法において自重曲げされたガ
ラス板を上方凸面となるように反転載置して部分的に上
方からプレスするのに使用される装置の作用について説
明する。

第３図は第１図のプレス区間ＳＴ２の拡大図である。台
車１５上に支柱１３を介して支持された第２の曲げ型１
１上に第１の曲げ型により自重曲げ成形された合せガラ
ス用ガラス板２が２枚重ねて載置され、該ガラス板は加
熱炉１６内の加熱区間ＳＴＩで曲げ成形に適した所定の
曲げ成形温度（好ましくはソーダライムガラスの場合５
７０〜６２０℃程度）にまで加熱されつつレール６にそ
ってプレス区間ＳＴ２に向かって搬送される。

ガラス板２は所定の曲げ加工温度（ソーダライムガラス
の場合、好ましくは５７０〜６２０℃程度）を有するプ
レス区間ＳＴ２に到達し、プレス成形が行なわれるが、
その様子を示す概念図が、第５図の（ａ）、（ｂ）であ
る。まずガラス板はプレス型１０の下方に位置決めされ
る（第５図（ａ））。次いでプレス用シリンダー１２が
作動し、プレス型が所定の速度（好ましくは０．１〜５
．０．　ｍｍ／５ｅｅ）で降下し、所定の位置で停止す
る（第５図（ｂ））。ガラス板が成形された後、プレス
用シリンダー１２が作動し、プレス型１０を開放し、ガ
ラス板は自重曲げ型１１の上に載置された状態で、冷却
区間ＳＴ３に搬送、徐冷される。

プレス型１０は図の方向からは断面Ｓ字形状をしている
が第２の曲げ型１１の搬送方向から見た場合は実質的に
凸形状をしており、プレス型１１とその周囲の形状がほ
ぼ合致している。

第５図Ａの状態での平面図が第４図であり、プレス型１
０と曲げ型１１との平面方向の位置関係を示している。

図のように、曲げ型１１の外周はプレス型１０の外周よ
り、若干内側に位置するように設計されていると、曲げ
型１１上のガラス板を精度良く成形しやすく好ましい。

この場合、合せガラス用ガラス板の深曲げ成形部分を、
他の部分より１０℃〜１００℃高温にして、成形性を良
くするため、深曲げ部分を局部加熱するための補助ヒー
ターを使用することもできる。

さらに上記したプレス型は１合せ素板ガラスをプレス成
形した時、ガラス板にプレス跡が発生するのを防ぐため
にプレス型のガラス板との接触面を１ってガラス繊維、
シリカ繊維、その他セラミック繊維、金属繊維等の断熱
布を設けるのが好ましい。

また、この自重用曲げ型の上の二枚のガラス板を載置す
る際、その間に重曹、セライト、酸化マグネシウム、シ
リカ等の離型材粉体を介しても良い。

さらには、周辺部分に特に強化を入れるため、ガラス板
の周辺部分を特に加熱するヒーターを補助的に用いたり
、プレス成形後、自重曲げ型からガラス板を突き上げて
離し、周辺部の冷却を速めるようにしても良い。

曲げ加工が終った合せガラス用ガラス板は、通常の合せ
ガラス等に用いられる製造方法で合せガラスにされる。

即ち、それぞれをポリビニルブチラール等の中間膜を介
して重ね合せ、真空引き後加温圧着したり、加温して予
備圧着した後、加圧、加温して、圧着する。

本実施例は合せガラス用のガラス板を曲げ成形する場合
を例にとり述べているが、−枚のガラス板の曲げ成形に
本発明の方法が適用できることは当然である。

また、本実施例は、断面がＳ字形状のガラス板を製造す
る場合について述べているが、より複雑な形状の凹面、
凸面を同時に備えたガラス板を製造する場合にも適用可
能である。

［発明の効果〕 本発明においては、あらかじめ、上方に凸面になるよう
なガラス板を用意して、所望の成形面を下方に有するプ
レス型により、上方からプレス成形するので、上方に凸
面となる程度を調整することにより、はぼ任意形状のＳ
字状ガラス板が得られる。

また、１つのプレス型により、ガラス板を押圧して成形
するので、１対の相補的な形状を有する曲げ型によって
プレス成形する場合に比べでて光学歪が発生しにくい。

プレス型の面形状精度については、一対のプレス型を使
用する場合、光学的歪を生じさせないためにはきわめて
正確なものを必要としたが、本発明の方法によれば、ガ
ラス板自身に要求される程度の（通常１ｍｍ程度）面形
状精度で良い。

さらに、プレス時の成形温度を６００℃以下の低温とし
、かつ低速で（０，１ｍｍ／　ｓｅｃ程度）プレスする
ことにより、プレス型のプレス面がガラス板に接触する
ことにより発生する光学歪を最小限に防ぐことができ、
プレス中及び加熱中のガラス板の自重による垂下も押え
て、精度の良い成形が可能となる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る曲げ加工工程の一例を示した側面
図である。第２図は第１の曲げ型を示す側面図である。 第３図はプレス区間ＳＴ２の様子を示す側面図である。 第４図は自重曲げ型がプレス区間ＳＴ２に来たときの様
子を下側のプレス型上方から見た平面図である。第４図
は本発明におけるプレス型と曲げ型の位置関係を示す平
面図である。第５図は本発明におけるプレス成形の様子
を示す概念図である。 ２・・ガラス板 １・・第１の曲げ型 １６・・加熱炉 １０・・プレス型 １１・・第２の曲げ型 躬 図 梢 図 第 図 Ｃαノ 第 １羽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス板を上方に略凹状の成形面を有する第１の
   曲げ型上でその曲げ加工温度付近にまで加熱することに
   より自重成形し、 所望の成形面をその上面に有する第２の曲げ型上に該ガ
   ラス板を上方凸面となるように反転載置し、 前記ガラス板をその曲げ加工温度付近にまで加熱すると
   ともに、所望の成形面に対応するプレス成形面をその下
   面に有するプレス型で前記ガラス板の上方から押圧成形
   することを特徴とするガラス板の曲げ成形方法。