JPH0829546B2 - 軸一体型カッターホイル付きカッター - Google Patents

軸一体型カッターホイル付きカッター

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JPH0829546B2
JPH0829546B2 JP1277893A JP27789389A JPH0829546B2 JP H0829546 B2 JPH0829546 B2 JP H0829546B2 JP 1277893 A JP1277893 A JP 1277893A JP 27789389 A JP27789389 A JP 27789389A JP H0829546 B2 JPH0829546 B2 JP H0829546B2
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/10Glass-cutting tools, e.g. scoring tools
    • C03B33/105Details of cutting or scoring means, e.g. tips
    • C03B33/107Wheel design, e.g. materials, construction, shape
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ガラス、半導体基板、セラミックスあるい
はタイルなど硬質部材を切断するときに用いられるカッ
ターに関するものである。
[従来の技術] 従来のこの種のカッターホイル101の例を示すものが
第6図であり、ホイルチップ部102と軸部103とは夫々が
別体に製造されて市場に供給されているものであり、こ
の軸部103はホルダ104にホイルチップ部102を取付ける
ときにホルダ104とホイルチップ部102とを共に貫通する
ようになされるものであり、ホイルチップ部102の交換
などを容易とする目的のために従来は専らにこの構成の
カッターホイル101、即ち分割して形成されたホイルチ
ップ部102と軸部103とが採用されているものであった。
また、ホイルチップ部と軸部とが一体になったガラス切
刃が実開昭59−88428号公報および特公昭54−922号公報
に開示されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記した従来のカッターホイル101の
構成は前記した軸部103を抜き差し可能な構成としたこ
とで、ホイルチップ部102と軸部103あるいは軸部103と
ホルダ104との何れかの側あるいはその双方に適宜なク
リアランス(ガタ)を設けることが必要となり、この理
由により例えばガラス面にスクライブを行うときにその
スクライブライン(切断線)に蛇行を生じ、切断精度が
低下すると云う問題点を生ずるものとなり、加えて前記
クリアランスを設けたことで、このクリアランスに切粉
などが侵入し易いものとなり、これによりホイルチップ
部102、軸部103あるいはホルダ104の摩耗を生じ、全体
の耐用年数を著しく短いものとする問題点を生じ、これ
らの点の解決が課題とされるものとなっていた。
また、実開昭59−88428号公報に開示のホイルチップ
部と軸部との一体となったガラス切刃は、軸部にテーパ
ーが付されているために、軸部が軸受部に挿入された場
合に、軸部と軸受部が部分的面接触、又は、軸部の先端
と軸受部が接触する点接触となることから軸部の回転時
に切刃の回転ブレを生じやすくなり、その結果前述と同
様にスクライブラインに蛇行を生じ、切断精度の低下及
び耐用寿命の低下になると云う問題がある。
更に、同公報のガラス切刃は、テーパー付軸部のため
に加工が困難であること、軸受部もテーパー加工する必
要があり、一層加工が困難であること及び軸受部にボー
ルベアリングなどの軸受部材を用いることが出来ず、そ
の結果軸部の損傷も早くなり、前述と同様の問題を生じ
る。次に特公昭54−922号公報には、モールス硬さスケ
ールで約7の硬さの炭化タングステンまたはその他の適
当な材料で作られた円板状のホイルチップと円柱状の軸
とが一体となったカッターホイルについて記載されてい
るが、同公報に例示されている炭化タングステンのホイ
ルチップでは、ガラスにスクライブラインを加工すると
きに、刃先部が刃こぼれし易く、結局前述したのと同様
に耐用寿命が顕著に短くなると言う問題点があり、ま
た、仮にホイルチップとして機能するのに充分な超硬部
材を用いるにしても、ホイルチップ部だけでなく軸部ま
でもが超硬質な部材で形成されるものとなるので、加工
時間に制約を受けたり、あるいは長時間の加工時間を必
要とし生産高率が悪いといった問題点がある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体
的な手段として、略算盤玉状に形成されたホイルチップ
部と軸部とで成るカッターホイルと、前記軸部をクリア
ランスなく係合する軸受を有して前記カッターホイルを
挟持できるように分解可能に構成されたホルダとから成
るカッターであって、前記カッターホイルは、前記軸部
の少なくとも前記ホルダの前記軸受に挿入される部分が
円柱状でなり、前記ホイルチップ部は刃先部と基台部と
で構成されており、前記刃先部はダイヤモンド含有焼結
体でなり、前記基台部と前記軸部とは加工性が容易な部
材で形成されて一体化されていることを特徴とする軸一
体型カッターホイル付きカッターを提供することで、ク
リアランスを必要とする部分を廃して高精度の加工を可
能とし、摩耗の発生も減少させ耐用寿命も延長すると共
に、カッターホイルの生産高率をも向上し、前記した従
来の課題を解決するものである。
[実施例] つぎに、本発明を図に示す一実施例に基づいて詳細に
説明する。第1図および第2図に示すものは本発明の第
1実施例であり、第1図のように、カッターホイル1の
ホイルチップ部2は刃先部2aと基台部2bとで略算盤玉状
に形成され、該ホイルチップ部2の基台部2bと軸部3と
が一体として形成されたことで、従来例のもののホルダ
の側面から軸部を挿入する構成に換えて、ホルダ4はホ
ルダ本体4aとホルダプレート4bとに分解可能な構成とさ
れて、このホルダ本体4aとホルダプレート4bとに挟持さ
れて前記カッターホイル1は保持されるものと成ってい
る。
また、ホイルチップ部2の基台部2bと軸部とが一体と
して形成されたことで、軸部3とホルダ4との係合部分
は専らに回転を受け持つものとなるので、その係合部分
には例えばボールベアリングなど字句ヵ5が設けられ、
その目的を一層に確実に達成できるものとされている。
第2図は、前記カッターホイル1を詳細に示す断面
図、カッターホイル1のホイルチップ部2の刃先部2aと
基台部2bとをに種類の異なる部材で形成したものであ
り、刃先部2aにダイヤモンド含有焼結体を使用すること
で、この刃先部2aが専らにスクライブを受け持つものと
なり、基台部2bおよび軸部3としては例えば通常の鋼材
などか構成に優れるものの選択が自在となり、生産高率
を向上させる効果を奏するものである。
また、この第一実施例においても、後に述べる実施例
においても前記した所定形状とするための加工時におい
てはホイルチップ部2の少なくとも刃先部2aは軸部3を
基準として仕上加工が行われ、これにより従来例でも説
明したホルダに取付けられたときの精度を向上させてい
る。このときに前記刃先部2aの研磨はカッターホイルの
回転方向と略直角となるラジアル研磨とすることが切れ
味の面から好ましい結果が得られることが判明したので
本第一実施例においても以降の実施例においてもこのラ
ジアル研磨が実施されるものとなっている。
このとき、ホイルチップ部の刃先部2aは、JIS B0601
に基づく表面粗さがRmax1.5μm以下、好ましくはRmax
1.5μm以下に仕上加工がされている。
次いで、上記の構成とした本発明のカッターホイル1
の作用・効果について説明を行う。
先ず形成する部材としてWCに1重量%のCoを含有した
合金を採用し、刃先部がJIS B0601に基づく表面粗さがR
max1.5μmで本発明の構成としたカッターホイル1を形
成して従来例のものと比較を行った所、ホイルチップ部
2と軸部3とが一体化され、加えてホルダ4に軸受5を
設け嵌合したことで、スクライブ加工時のホイルチップ
部2のヨロメキが解消されたことでスクライブラインの
生成精度においては従来例で認められた蛇行はほぼ皆無
の状態まで改善され、優に一桁、即ち10倍以上の精度向
上が認められるものとなり、また、このホイルチップ部
2と軸部3とが一体化され回動を専らにホルダ4の軸受
5で受持つものとしたことで、耐久性にも顕著な向上が
認められ、所定の限界値まで精度が低下する迄の耐用数
を従来例のものと比較して20〜30倍と延長させることが
可能となった。
また、テーパー付軸受とホイルチップ部とを一体にし
た従来のカッターホイルを用いて、同様な実用試験を行
ったところ、本発明の構成のカッターホイルに比較して
約1/10〜1/20の寿命であった。
同時に、前記したホイルチップ部2のヨロメキが解消
されたことで、従来は往々にして生じていたスクライブ
ラインの途切れの問題もなくなり、比較的に少ない圧力
でスクライブラインの生成が可能となり作業効率も向上
した。
尚、同時にホイルチップ部2として上記した部材の他
に、 イ WC(Bal)−1重量%TiC−2重量%TaC−0.5重量%
Cr3C2−4重量%Co超硬合金。
ロ WC(Bal)−0.5重量%TiC−1重量%TaC−0.5重量
%VC−5重量%Co超硬合金。
が使用されたが、全ての部材に対して同じ作用効果が得
られることが確認された。
尚、この実施例および以降に述べる何れの実施例にお
いても基本的な作用効果は第一実施例と同様であるので
以下での詳細な説明は省略する。
第3図に示す第二実施例は、前の第一実施例とほぼ同
じ設計思想に基づくものであり、カッターホイル21はホ
イルチチップ部12をスクライブを受持つための刃先部12
aを構成する例えばダイヤモンド含有焼結体と、軸部13
と一体で形成される基台部12bとの二部材で形成するも
のであることは同様であるが、前の実施例がその分割方
向をホイルチップ部2の円周方向としたのに対し、この
実施例ではホイルチップ部12の厚み方向としたもので、
これにより接着面積を増大し強度を向上させると共に、
例えば使用による刃先部12a摩耗に対しての再研磨代も
増大させる効果を奏する。但し、軸部13が二分割された
ことでカッターホイル11の製造工程における精度保持は
第一実施例と比較してやや高度のものが要求されるの
で、例えばカッターホイルの目的・用途・価格などに対
じる適宜な分割方法を選択することが好ましい。
第4図に示すものは同じく本発明の第三実施例であ
り、このカッターホイル21は前述した第一実施例および
第二実施例のものがホイルチップ部の基台部と軸部とを
同一部材で一体(ワンピース)に形成することで製造上
の制約を受けていたことの解消を目的としたものであ
り、軸部23にホイルチップ部22を嵌着し、拡散接合、溶
接、圧入、焼嵌あるいは蝋付けなど適宜な手段で一体化
したものであり、このとき前記でも説明したように刃先
部22aは一体化の後に軸部23を基準として仕上加工が施
され偏芯などが無いものとされている。
尚、上記した第三実施例は第一実施例に対する軸部23
の変更例であるが、第5図に第四実施例として示すよう
に、前記第二実施例に対して同様に軸部33を変更したカ
ッターホイル31とすることも当然に実施可能であること
は云うまでもない。また、上記夫々に実施例に対する作
用・効果も第一実施例の項で述べたものと同様である。
[発明の効果] 以上に説明したように本発明により、ホイルチップ部
と軸部とをワンピース化あるいは接合手段による一体化
してカッターホイルを形成したことで、従来例の構成で
はホルダへの着脱のために設けられていた前記ホイルチ
ップ部と軸部とのクリアランス、即ちガタを無いものと
し該カッターホイルにより生成されるスクライブ線の精
度を飛躍的に高いものとする優れた効果を奏するもので
あり、併せて軸部にこのカッターホイルの回転を専らに
受持たせるようにしたことでホルダ側にボール軸受など
の設置も可能として耐用寿命の飛躍的な延長も可能とす
る極めて優れた効果を奏するものである。また、カッタ
ーホイル−刃先部をダイヤモンド含有焼結体、基台部お
よび軸部を加工性が容易な部材で形成したことにより、
刃先部が専らにスクライブを受け持つものとなり、基台
部および軸部としては例えば通常の鋼材などの加工性に
優れるものの選択は自在となり、生産効率を向上させる
効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るカッターの一実施例を示す分解斜
視図、第2図は同じ実施例のカッターホイルの詳細を示
す断面図、第3図は本発明におけるカッターホイルの第
二実施例を示す断面図、第4図は同じく本発明における
カッターホイルの第三実施例を示す断面図、第5図は同
じく本発明におけるカッターホイルの第四実施例を示す
断面図、第6図は従来例を示す断面図である。 1……カッターホイル 2……ホイルチップ部 2a……刃先部 2b……基台部 3……軸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 喜重 東京都町田市山崎町2130 山崎団地6―7 ―307 (72)発明者 渋木 邦夫 神奈川県川崎市幸区塚越1丁目7番地 東 芝タンガロイ株式会社内 (72)発明者 小野瀬 隆 神奈川県川崎市宮前区野川851―17 (72)発明者 赤沼 洋一郎 東京都目黒区柿ノ木坂2―8―18 (72)発明者 笠原 孝雄 長野県下伊那郡上郷町黒田314 (72)発明者 松野 義照 長野県下伊那郡高森町山吹4666 (72)発明者 佐藤 稔 神奈川県川崎市幸区塚越1丁目7番地 東 芝タンガロイ株式会社内 (72)発明者 佐藤 義之 神奈川県川崎市幸区塚越1丁目7番地 東 芝タンガロイ株式会社内 (56)参考文献 特公 昭54−922(JP,B2)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】略算盤玉状に形成されたホイルチップ部と
    軸部とで成るカッターホイルと、前記軸部をクリアラン
    スなく係合する軸受を有して前記カッターホイルを挟持
    できるように分解可能に構成されたホルダとから成るカ
    ッターであって、前記カッターホイルは、前記軸部の少
    なくとも前記ホルダの前記軸受に挿入される部分が円柱
    状でなり、前記ホイルチップ部は刃先部と基台部とで構
    成されており、前記刃先部はダイヤモンド含有焼結体で
    なり、前記基台部と前記軸部とは加工性が容易な部材で
    形成されて一体化されていることを特徴とする軸一体型
    カッターホイル付きカッター。
  2. 【請求項2】前記ホイルチップ部と軸部との一体化は、
    前記ホイルチップ部の基台部と軸部とが単一部材で形成
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
    記載の軸一体型カッターホイル付きカッター。
  3. 【請求項3】前記ホイルチップ部と軸部との一体化は、
    鍛造、鋳造、加圧成形、焼結、拡散接合、溶接、圧入、
    焼嵌あるいは蝋付けにより形成されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第(1)項記載の軸一体型カッター
    ホイル付きカッター。
  4. 【請求項4】前記ホイルチップ部は、少なくとも刃先部
    の表面粗さがRmax1.5μm以下であることを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項、第(2)項または第(3)
    項記載の軸一体型カッターホイル付きカッター。
  5. 【請求項5】前記ホイルチップ部は前記軸部を基準とし
    てラジアル研磨加工されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項、第(2)項、第(3)項または第
    (4)項記載の軸一体型カッターホイル付きカッター。
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