玻璃板用间隔保持部件及其制造方法
【专利摘要】提供一种不损伤外观并保持真空多层玻璃的间隔，并且能够吸收板状玻璃彼此在面方向上的位置偏移的玻璃板用间隔保持部件及其制造方法。其为将板面彼此相对的一对板状玻璃(1、2)之间形成的空隙部(4)的周围进行密封，并将该空隙部(4)保持在低压状态时，夹装在上述一对板状玻璃(1、2)之间的间隔保持部件(3)，具备相对于一对板状玻璃(1、2)分别抵接的硬质部(6)，和配置在上述硬质部(6)之间的硬质部(6)的硬度低的软质部(7)，相比于基于朝向与上述板状玻璃的相对面(1A、2A)垂直的厚度方向的压缩力而产生的变形，软质部(7)更容易产生基于朝向沿相对面(1A、2A)的方向的剪切力而产生的变形。
【专利说明】
玻璃板用间隔保持部件及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及在制造真空多层玻璃板时，配置在一对板状玻璃之间的多个玻璃板用间隔保持部件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在密封一对板状玻璃的周边部并减压后的真空多层玻璃板中，从板状玻璃的外侧作用有大气压导致的压缩力。因此，在一对板状玻璃之间，以一定的间隔配置具有抗压强度高的间隔保持部件。若真空多层玻璃板被施加外力，则板状玻璃弯曲并且一对板状玻璃沿着面方向相对移动。此时，会有间隔保持部件位置偏移或者破损的情况，进一步，也会有负荷集中在板状玻璃的局部位置而板状玻璃破损的情况。
[0003]因此，在真空多层玻璃板中，构成有在板状玻璃和间隔保持部件之间形成缓冲层来抑制在板状玻璃中产生应力集中的同时，降低两者之间的摩擦阻力，使得板状玻璃容易相对于间隔保持部件移动。例如，在专利文献I中记载的技术中，间隔保持部件构成为具备:具有高抗压强度的芯材，和在该芯材的至少一个端部上由软质金属等软材料形成的缓冲层。由于软材料容易变形，因此间隔保持部件容易跟随板状玻璃，相对板状玻璃的剪应力的强度提尚。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:特表平10-507500号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的技术问题
[0008]例如通过对钢材或铝材等进行冲压加工或激光切割等机械处理、和利用了化学药剂的腐蚀作用且为不改变形状的表面加工的蚀刻处理等，来形成间隔保持部件。蚀刻处理不产生在冲压加工中所担心的毛边.毛刺.翘曲.挠曲等并且通过蚀刻图案容易改变形状，具有不需要价格高的模具.治具等优点。但是，如专利文献I那样，在间隔保持部件的外侧配置软质金属的情况下，难以通过蚀刻处理来制作间隔保持部件。其理由是，软质金属比间隔保持部件的芯部分更容易在蚀刻处理时熔融，因此使软质金属成为希望的形状及厚度很困难。
[0009]本发明，鉴于上述实际情况，提供一种不损伤外观并保持真空多层玻璃的间隔，并且能够吸收在板状玻璃彼此的面方向上的位置偏移的玻璃板用间隔保持部件及其制造方法。
[0010]解决技术问题的手段
[0011]本发明所涉及的玻璃板用间隔保持部件的特征结构在于:将板面彼此相对的一对板状玻璃之间形成的空隙部的周围进行密封，并将该空隙部保持在低压状态时，介入并安装在上述一对板状玻璃之间的间隔保持部件，具备相对于上述一对板状玻璃分别抵接的硬质部，和配置在上述硬质部之间并且比上述硬质部的硬度低的软质部，相比于基于朝向与上述板状玻璃的相对面垂直的厚度方向的压缩力而产生的变形，上述软质部更容易产生基于朝向沿上述向对面的方向的剪切力而产生的变形。
[0012]如本结构，若相比于基于朝向与板状玻璃的相对面垂直的厚度方向的压缩力而产生的变形，软质部更容易产生基于朝向沿板状玻璃的相对面的方向的剪切力而产生的变形，则间隔保持部件可抑制厚度方向上的变形。另一方面，对于一对板状玻璃的相对移动，软质部受到剪切力而变形，由此间隔保持部件容易追随板状玻璃的表面。由此，由于从间隔保持部件作用在板状玻璃上的沿面方向的剪切力降低，因此一对板状玻璃难以破损。
[0013]本发明所涉及的玻璃板用间隔保持部件的其他的特征结构在于，上述硬质部由不锈钢材构成，上述软质部由在沿上述相对面的方向上被乳制的铝材构成。
[0014]硬质部由不锈钢材构成，由此与板状玻璃的表面抵接的外侧部件的形状稳定。由此，即使是板状玻璃长期地受到风压等产生的反复的负载，或受到局部的冲击力，板状玻璃的表面在平面形状和凹凸形状之间变化的情况下，硬质部的形状也不会伴随此产生塑性变形，能保持硬质部的形状稳定。因此，在不受到风压的通常的状态下，不会产生板状玻璃和硬质部的接触面积变化这样的不良情况，接触状态通常恒定，能够长期地维持间隔保持机會K。
[0015]另外，由于软质部由在沿相对面的方向上被乳制的铝材构成，因此相比于向板状玻璃的厚度方向的压缩变形，软质部更容易产生沿表面的剪切变形。这样，若是本结构的间隔保持部件，则还能够容易地吸收作用在一对板状玻璃两者上的剪切力。
[0016]本发明所涉及的玻璃板用间隔保持部件的其他的特征结构在于，上述硬质部和上述软质部在非接合状态下抵接。
[0017]本结构中的非接合状态例如是指硬质部和软质部仅以适度的力彼此按压这样的简单的结构。因此，不包含使用另外的接合剂来连接硬质部和软质部这样的结构。
[0018]即使是这样的结构，由于在将间隔保持部件安装在真空多层玻璃中后，大气压产生的压缩力一直作用在间隔保持部件上，因此能够适宜地维持硬质部和软质部的相对位置。但是，在板状玻璃两者沿面方向往彼此相反的方向产生位置偏移的情况下，硬质部和软质部能够易于沿面方向相对移动。例如，在一个间隔保持部件所承担的板状玻璃的面积广，且一个间隔保持部件上作用的负载大时，板状玻璃的挠曲变形产生的在面方向的相对移动量变大的情况等中，容易这样地变形的间隔保持部件是适合的。
[0019]本发明所涉及的玻璃板用间隔保持部件的其他的特征结构在于，上述硬质部和上述软质部一体地接合。
[0020]如本结构，若硬质部和软质部一体地接合，则在制作真空多层玻璃时，不仅容易处理间隔保持部件，而且间隔保持部件的形状更稳定，能够更加正确地发挥软质部件的变形特性。在本结构的情况下，由于硬质部和软质部相接合，因此在间隔保持部件上作用有沿板状玻璃的面方向的剪切力时，难以产生在两者的界面处的相对移动。也就是说，对剪切力的耐力上升。因此，本结构的间隔保持部件，能够适宜地用于使用了能承受如大弯曲强度的强度高的板状玻璃的真空多层玻璃等中。
[0021]本发明所涉及的玻璃板用间隔保持部件的制造方法的特征方法在于，将板面彼此相对的一对板状玻璃之间形成的的空隙部的周围进行密封，并将该空隙部保持在减压状态时，夹装在上述一对板状玻璃之间的间隔保持部件的制造方法，包括:将由硬质金属构成的硬质部配置在由软质金属构成的软质部的两面侧的工序;对上述硬质部和上述软质部进行蚀刻处理的工序。
[0022]如本方法，在软质部的两侧配置有硬质部的状态下对两者进行蚀刻处理，由此能够在软质部的露出面积小的状态下进行蚀刻处理。其结果是，可特别地抑制软质部在厚度方向上被蚀刻，能够将间隔保持部件的形状维持在所希望的形状的同时进行蚀刻处理。
【附图说明】
[OO23 ]图1是不出本发明所涉及的玻璃板的一不例的外观的部分切缺立体图。
[0024]图2是本发明所涉及的玻璃板的一示例的主要部分纵剖图。
[0025]图3是本发明所涉及的间隔保持部件的放大纵剖图。
[0026]图4是本发明所涉及的间隔保持部件的作用说明图。
[0027]图5是示出实施方式的测定方法的图。
[0028]图6是示出实施方式的测定结果的图。
【具体实施方式】
[0029]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0030]如图1所示，玻璃板10是在一对板状玻璃1、2的相对的相对面1A、2A之间配置多个间隔件3(间隔保持部件的一示例)，在一个相对面IA和另一个相对面2A之间形成空隙部4。通过一对板状玻璃1、2的周边部使空隙部4维持气密密封。在一对板状玻璃1、2的相对面IA、2A的周边部，熔接配置有低熔点玻璃和含有铅、锡、铟等的金属等形成的密封件5。气密地密封一对板状玻璃1、2，空隙部4内维持低压状态。多个间隔件3例如形成为圆柱状，配置在板状玻璃1、2之间。
[0031]如以下组装玻璃板10。如图1所示，在一对板状玻璃1、2的相对面1A、2A之间配置多个间隔件3，在板状玻璃1、2之间形成空隙部4，通过低熔点玻璃形成的密封件5熔接板状玻璃1、2双方，从而密封板状玻璃1、2的周围，使两者一体化。此后，从设置在一对板状玻璃1、2中的一个上的抽吸孔处抽吸空隙部4的气体，并密封抽吸孔，由此形成玻璃板10(图2)。
[0032]如图3所示，间隔件3由与板状玻璃1、2的相对面1A、2A分别接触的两层硬质部6和夹在它们之间的软质部7构成。
[0033]硬质部6具有能够承受由板状玻璃1、2的板面作用的压力的耐压缩性，并且能够承受烧制和烘烤等高温工艺，是由在制造玻璃板10后，不容易释放气体的材料形成。具体地，优选硬质的金属材料和陶瓷材料，具体地，可列举铁、钨、镍、铬、钛、钼、碳钢、铬钢、镍钢、不锈钢、镍铬钢、锰钢、铬锰钢、铬钼钢、硅钢、镍铬合金、硬铝等金属材料，和刚玉、氧化铝、莫来石、氧化镁、氧化钇、氮化铝、氮化硅等陶瓷材料。
[0034]软质部7设置在上下的硬质部6之间。具体地，由铝、铜、镍、铁、铬、锡、铅、铂、铟、锌、铜、银、金及它们的合金等软的金属材料形成。软质部7例如使用乳制材料，构成为其乳制方向朝向沿板状玻璃的表面的方向。通过这样，相比于基于朝向与板状玻璃1、2的相对面1A、2A垂直的厚度方向的压缩力而产生的变形，更容易产生基于朝向沿相对面1A、2A的方向的剪切力的变形。
[0035]通过这样地构成，间隔件3可抑制厚度方向上的变形，对于沿板状玻璃1、2的面方向的相对移动，软质部7受到剪切力而变形，从而允许板状玻璃1、2的相对移动(图4)。
[0036]硬质部6例如由不锈钢等构成，由于与板状玻璃1、2的表面抵接的部件是硬质材料，因此在长期使用板状玻璃1、2时也能维持硬质部6的形状稳定。在使用真空多层玻璃时，板状玻璃1、2受到风压等产生的反复的负荷，板状玻璃1、2的表面在平面形状和凹凸形状之间反复变形。因此，假如与板状玻璃1、2抵接的部件是软的部件，则与软质部7的表面抵接的板状玻璃1、2的表面的角度发生变化，软质部7的表面形状渐渐变化成曲面状。在这种情况下，特别地在没有受到风压的通常状态下，软质部7的表面相对于板状玻璃1、2的表面成为点接触。在该状态下，在板状玻璃1、2的表面上作用了瞬时风压的情况下，板状玻璃1、2的表面被局部地强力按压，容易产生板状玻璃1、2的损伤。
[0037]但是，如本结构，如果与板状玻璃1、2抵接的表面侧的部件是硬质部6，则如上述所述，难以产生硬质部6的表面的变形。因此，与板状玻璃1、2的抵接面积通常恒定，能够在使双方的板状玻璃1、2稳定的状态下保持间隔。
[0038]通过配置在中央的软质部7的厚度，能够调节间隔件3的冲击吸收性能。扩大间隔件3的直径，会妨碍窗户玻璃的能见度，另外会放大间隔件3产生的热桥效果，使隔热性能恶化，因此难以被采用。但是，增加厚度仅会使板状玻璃1、2的相对面1A、2A彼此的间隔稍微增大，不会使能见度和隔热性能恶化。若增大软质部7的厚度，则间隔件3相对于沿板状玻璃1、2的面方向的剪切力容易变形。因此，可以根据所使用的板状玻璃1、2的变形特性等来适宜地设定软质部7的厚度。
[0039]在制作间隔件3时，例如，实施将由硬质金属构成的硬质部6配置在由软质金属构成的软质部7的两面侧的工序，和对硬质部6和软质部7的外周进行蚀刻处理的工序。在蚀刻处理中，例如与不锈钢相比，铝材能够更快地被蚀刻处理。
[0040]被两个硬质部6夹住的软质部7的露出面积较小。因此，通过蚀刻处理来调整间隔件3的形状时，硬质部6的表面被优先蚀刻，软质部7仅从侧部被蚀刻。由此，可抑制软质部7的溶解，容易调整间隔件3的形状。
[0041]间隔件3例如是硬质部6和软质部7在非接合状态下抵接而构成。这里，非接合状态例如是指硬质部6和软质部7仅以适度的力彼此按压这样的简单的结构。因此，不包含使用另外的接合剂等来连接硬质部6和软质部7这样的结构。
[0042]即使是这样的结构，在将间隔件3安装在真空多层玻璃中后，大气压产生的压缩力一直对间隔件3产生作用。因此，即使在硬质部6和软质部7简单地抵接的状态下，也能够适宜地维持板状玻璃1、2和间隔件3的相对位置。但是，在板状玻璃1、2两者沿面方向向彼此相反方向偏移的情况下，硬质部6和软质部7能够沿面方向容易地进行相对移动。例如，在一个间隔件3所承担的板状玻璃1、2的面积广，且作用于一个间隔件3上的负载大时，板状玻璃1、2的由挠曲变形产生的面方向的相对移动量变大等情况下，容易这样地变形的间隔件3是适合的。
[0043]此外，间隔件3例如也可以在硬质部6和软质部7被一体地接合后进行蚀刻处理。作为将硬质部6和软质部7—体地接合的方法，能够利用接合材料进行的接合、热扩散处理等。硬质部6和软质部7—体地接合，由此间隔件3的形状更稳定，能够更加正确地发挥软质部7的变形特性。由于硬质部6和软质部7相接合，因此在间隔件3上作用有沿板状玻璃1、2的面方向的剪切力时，硬质部6和软质部7的界面处难以产生相对移动。也就是说，对剪切力的耐力上升。因此，这样的间隔件3能够适宜地用于使用了能够如承受大弯曲强度的强度高的板状玻璃的真空多层玻璃等中。
[0044](其他的实施方式)
[0045]以下对其他的实施方式进行说明。
[0046]〈1>间隔件3的形状除了圆柱形以外，也可以是角柱形、环形、线形、锁形等。
[0047]〈2>间隔件3除了蚀刻处理以外，也可以通过激光等装置进行的切断或冲压加工进行的冲裁而加工成规定的尺寸。
[0048]实施例
[0049]以下，示出本发明的间隔保持部件(间隔件)的实施例。但是，本发明不限于这些实施例。
[0050]如图6的结构图所示，制作了实施例1?2以及比较例I?2的间隔件。各个间隔件是直径约500μπι且高度约200μπι的圆柱形。实施例1是在间隔件(材质:不锈钢，相当于硬质部)的中央部分夹着厚度20μπι的铝箔(相当于软质部)，在厚度方向上按不锈钢/铝箔/不锈钢的顺序依次配置的间隔件。实施例2是在单个的间隔件的厚度方向的中间部分配置厚度20μπι的铝箔并一体化的间隔件。
[0051]比较例I是没有软质部的单个的间隔件。比较例2是在与一对板状玻璃相对的部分上分别配置铝箔的间隔件。实施例1以及比较例2中铝箔和间隔件没有接合，实施例2中铝箔和间隔件通过热扩散处理而一体化(接合)。
[0052](静摩擦系数的测量)
[0053]如图5所示，将试验体(实施例1?2，比较例I?2)A放置在测量用板状玻璃11之上，在试验体A之上放置测量用板状玻璃12。在测量用板状玻璃12上放置重物13来施加与大气压相当的压力。在该状态下使测量用板状玻璃12沿面方向移动，测量各试验体A的静摩擦系数。
[0054]此外，测量用板状玻璃是厚度3mm、一边1cm的大致正方形的板状玻璃，是在用乙醇进行擦拭处理后烧成的玻璃。
[0055]在图6中示出测量结果。据此，与比较例I的单个的间隔件(仅有硬质部)相比，实施例I以及2的平均静摩擦系数在1/2?1/4左右。实施例1的平均静摩擦系数与比较例2相比为1/3左右，实施例2的平均静摩擦系数与比较例2大致相同。由此，可以理解，本发明的间隔件(实施例1以及2)与将铝箔配置在与板状玻璃的相对面侧上的间隔件同样地，能够降低与板状玻璃的摩擦阻力。即，本发明的间隔件(实施例1以及2)与比较例2的间隔件同样地，能够适当地允许板状玻璃的相对移动。
[0056]附图标记说明
[0057]1、2 板状玻璃
[0058]1A、2A 相对面
[0059]3 间隔件(间隔保持部件)
[0060]4 空隙部[0061 ] 6 硬质部
[0062]7 软质部
【主权项】
1.一种玻璃板用间隔保持部件，其是，将板面彼此相对的一对板状玻璃之间形成的空隙部的周围密封，并将该空隙部保持在低压状态时，夹装在所述一对板状玻璃之间的间隔保持部件， 具备:相对于所述一对板状玻璃分别抵接的硬质部，配置在所述硬质部之间并且比所述硬质部的硬度低的软质部， 相比于基于朝向与所述板状玻璃的相对面垂直的厚度方向的压缩力而产生的变形，所述软质部更容易产生基于朝向沿所述相对面的方向的剪切力而产生的变形。2.如权利要求1所述的玻璃板用间隔保持部件，其特征在于，所述硬质部由不锈钢材构成，所述软质部由在沿所述相对面的方向上被乳制的铝材构成。3.如权利要求1或2所述的玻璃板用间隔保持部件，其特征在于，所述硬质部和所述软质部在非接合状态下抵接。4.如权利要求1或2所述的玻璃板用间隔保持部件，其特征在于，所述硬质部和所述软质部一体地接合。5.—种玻璃板用间隔保持部件的制造方法，是将板面彼此相对的一对板状玻璃之间形成的空隙部的周围进行密封，并将该空隙部保持在减压状态时，夹装在所述一对板状玻璃之间的间隔保持部件的制造方法， 包括: 将由硬质金属构成的硬质部配置在由软质金属构成的软质部的两面侧的工序， 对所述硬质部和所述软质部进行蚀刻处理的工序。
【文档编号】C03C27/06GK105873875SQ201480066384
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年12月4日
【发明人】河嶋由美, 浅野修, 钱科·克歇尔
【申请人】日本板硝子株式会社, 悉尼大学