脆性基板用劃線輪的製作方法
2023-05-27 15:31:26 1
專利名稱：脆性基板用劃線輪的製作方法
技術領域：
本發明有關一種為切割脆性基板而形成劃線所使用的劃線輪。
背景技術：
先前這種用途的劃線輪對超硬合金制或燒結鑽石制的盤狀材料磨削其外周緣部，形成V字形的刀尖，成為圓盤輪，並對裝配旋轉軸的內徑空洞部的內周部進行磨削。以此方式加工所成的圓盤輪是在刀刃固定件經磨削的凹型承接部以旋轉自如的方式來被嵌合軸接。作為旋轉軸的材質，先前使用鐵、超硬合金、燒結鑽石。
若使用互相不同的材質所製作的劃線輪構件與旋轉軸的情形，例如，劃線輪構件是由超硬合金製成，而軸是由鐵製成時，軸的磨損就顯著地嚴重，在短時間內劃線輪的旋轉變成不順，使劃線品質不良。另外，劃線輪構件是有超硬合金製成，而軸是由燒結鑽石製成時，劃線輪與軸的嵌合部內徑就受摩擦的影響而變大，雖然不像前者的情形那麼短時間，但也致使劃線輪的旋轉不順。而且如上所述的材質組合時，會使成品價格昂貴。
鑑於如上所述的狀況，劃線輪與軸的材質使用同一材質已成為一般使用方法。然而，使用同一材質的使用方法，由於劃線輪與軸的摩擦會發熱而產生燒結。其結果，劃線輪的旋轉變成不順，若加工對象為玻璃基板時，有在短時間內在劃線中，出現造成劃線不良的玻璃絲的問題。
發明內容本發明的目的是提供一種能以高速劃線速度獲得品質良好的劃線、同時比以往的劃線輪能進一步增加劃線距離的脆性基板用劃線輪。
本發明系一種脆性基板用劃線輪，其順沿盤狀輪的外周部具有V字形的刀刃；其特點是於所述輪的旋轉軸裝設用的軸孔的內周面形成有沿軸向即輪厚度方向呈既定長度的槽、與軸向成傾斜的槽、或螺旋狀的槽之任一種槽。
較佳者，所述數個凹部深度取為劃線輪厚度的大致4分之1~大致4分之3。
再較佳者，劃線輪與旋轉軸的材質為同一材質。
採用本發明的上述方案，因於劃線輪的旋轉軸裝設用的軸孔的內周面形成軸向的槽、與軸向成傾斜的槽、或螺旋狀的槽之任一種槽，故能減少劃線輪的軸孔內周面與旋轉軸及刀刃固定件的與內壁的摩擦阻力，使劃線輪平順地旋轉，不容易發生劃線不良。同時藉助在劃線輪的兩側面設置凹部，能去除摩擦所產生的粉塵。因此，比起先前的劃線輪，本發明的劃線輪，在以劃線長度所評價的性能方面則能提升100倍~200倍。
為更清楚理解本發明的目的、特點和優點，下面將結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細說明。
圖1是顯示本發明的劃線輪的一較佳實施例的側視圖及截面圖；圖2是顯示槽的各種截面形狀的示意圖；圖3是顯示先前的劃線輪及本發明的劃線輪的裝配狀態的示意圖；圖4是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖5是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖6是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖7是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖8是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖9是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖10是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖11是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖12是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖13是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖14是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖15是本發明的劃線輪的其它實施例的側視圖及截面圖；圖16是顯示將套筒嵌合於劃線輪構件的狀態示意圖；圖17是顯示將套筒嵌合於劃線輪構件的狀態示意圖；圖18是顯示將套筒嵌合於劃線輪構件的狀態示意圖。
具體實施方式圖1是顯示本發明的一實施例的劃線輪1a的側視圖(左圖)、A-A截面圖(右圖)。對劃線輪1a的裝設旋轉軸的軸孔2的內周面從第1側面往第2側面的軸方向(輪厚度方向)以等間隔的方式形成8個槽(實線)3a，同時以等間隔的方式形成8個從第2側面往第1側面的既定長度的槽(虛線)3a。從一側面所見到的實線的槽3a，與位於裡面的虛線的槽3a，是以互相相位呈反向的狀態來定位。槽3a的徑向深度，是隨著向側面側愈加深。
圖1的C-C截面的槽3a形狀，雖是如圖2所示的(a)的U字形狀，然而即使是(b)的V字形狀，或(c)的方型形狀，也能得同等的作用效果。
槽3a的寬度，是相應於劃線輪1a的外徑大小，為內徑圓周長的1/48~1/2之值，槽3a的從劃線輪軸心至徑向的深度(T)，若假設從劃線輪外周半徑減內周半徑的差為S時，是在1/20＜S/T＜1之間選擇。
本實施例的劃線輪1a內徑1為0.8mm，槽3a的寬度為約0.15mm，槽3a的深度為約0.4mm。
圖3(a)是顯示裝設於刀刃固定件5的先前的劃線輪4，圖3(b)是顯示同樣裝設的本發明的劃線輪1a。比較兩圖則得知在本發明的劃線輪1a的情形(在以下所示的其它實施例也大致相同)，劃線輪的內周面與軸6的接觸面積，較先前的劃線輪4與軸6的組合來得大幅減少，劃線輪的兩側面與刀刃固定件的內壁的接觸面積也減少。因此，能使劃線輪旋轉時的摩擦阻力減少。
另外，刀刃固定件5內壁與劃線輪1a側面之間有微小的間隙。位於劃線輪1a的兩側面的槽3a吸取附近的空氣，而將由於劃線輪1a的軸孔2的內周面與軸6及刀刃固定件5的內壁與所述輪側面的摩擦所產生的粉塵加以去除，同時抑制摩擦所產生的熱。
槽3a的(軸方向的)進深Y，如圖1所示，取為劃線輪厚度的約3/4時，可使所述的減小摩擦的效果成為最大。
組合超硬合金制的軸與相同材質的劃線輪時，使用本發明的劃線輪的構成(A)與先前的構成(B)，產生劃線不良為止能劃線多少距離，將其調查結果顯示如表1。
(A)本發明的劃線輪(B)先前的劃線輪1000m~2000m 10m~20m劃線條件如下實施劃線加工的材料為鈉鈣玻璃，劃線速度為300mm/s，刀尖施重為1.1kg，所使用的劃線輪外徑為2.5mm，厚度為0.65mm，內徑為0.8mm，刀尖角度為120°，軸外徑為0.8mm，以將軸完全固定的狀態，即僅讓劃線輪在劃線中旋轉。另外，是在對玻璃以0.5mm間隔平行地刻出劃線的條件下來實施。
由所述表1的結果得知，比起先前的劃線輪4，本發明的劃線輪1a的劃線能力則增加100~200倍。
圖4~圖7，是顯示所述的槽3a的其它實施例。在圖4及圖5，將劃線輪1b，1c的各槽3b，3c的深度對軸方向(劃線輪厚度方向)直線變化(在圖5，傾斜緩和)，在圖6，將劃線輪1d的槽3d的深度對軸方向以2階段作傾斜變化。在圖7的劃線輪1e，取槽3e的深度為一定。
圖8的劃線輪1f，其截面形狀雖與圖4者相似，但使槽3f的寬度隨著槽加深加大。
圖9的劃線輪1g，其截面形狀雖與圖1者相似，在圖1中，槽3a的深度方向是與徑向一致，但在圖9中，槽3g的深度方向就從徑向以角度θ傾斜。這樣與徑向取既定角度而形成數個凹部，在劃線輪旋轉時，就更容易吸取劃線輪側面附近的空氣，能更有效抑制劃線輪的內周內面壁與軸的磨擦所產生的熱。
圖10的劃線輪1h，雖形成8條槽3h，但這些各槽是與軸方向成傾斜來形成，且貫通至另一方的側面。槽的形狀，使用V字形，梯形形，U字形等。
圖11的劃線輪1i，是形成順沿軸孔2內周面的螺旋狀槽3i。螺紋的節距為0.1mm~1.5mm。槽3i的形狀，也可使用V字型，梯形型，U字型等。另外，在圖11，雖顯示將1條槽形成於先前的劃線輪的內徑內壁面的一實施例，更佳者為形成數條的槽。
圖12的劃線輪1j，除了形成於軸孔2的3j槽以外，尚形成4個貫通於劃線輪厚度方向的孔7，圖13的劃線輪1k，是與圖12同樣形成貫通孔7，同時在延伸於軸向的槽3k，加大側面的深度，使槽3k與貫通孔7互相連結。
圖14的劃線輪11，是在兩側面形成既定深度的凹部8，圖15的劃線輪1m，是在兩側面形成延伸於一致方向的既定長度的凹部9。
圖16，是顯示在具備圓形的內徑孔的劃線輪構件11，嵌合或插入盤狀的套筒12的情形。所述套筒12與所述的各種劃線輪的構成同樣，在其內周面，於第1、第2的兩側面形成有數個槽(向各側面的徑向延伸而形成)，將套筒12的外周壁面嵌合或插入於劃線輪構件11的圓形內徑孔，成為劃線輪。
前述套筒12的數個槽3n，也有如圖9那樣相互形成於套筒12的第1、第2的兩側面的情形。
前述套筒12的數個槽3n，也有相互等間隔來形成於套筒12的側面的情形。
前述套筒12的數個槽3n，也有相互等間隔、與徑向成既定角度來形成於套筒12的側面的情形。
前述套筒12的數個槽3n，也有相互等間隔、與徑向成既定角度的方式來形成於套筒12的兩側面，並將凹部的深度取為套筒厚度的大致4分之1~4分之3的情形。
前述套筒12，也有在套筒12的兩側面形成數個貫通孔或數個其它槽的情形。
使用將所述的劃線輪構件11嵌合或插入套筒12所成的劃線輪，也能獲得與所述者同樣的作用效果。
圖17，是在套筒13的內周面與外周面的周圍，在兩側面形成延伸於徑向所形成的數個槽30，將套筒13的外周壁面嵌合或插入於劃線輪構件11的內徑孔，成為劃線輪。
前述套筒13的數個槽30，也有相互形成於套筒13的兩側面的情形。
前述套筒13的數個槽30，也有相互以等間隔的方式來形成於套筒13的兩側面的情形。
前述套筒13的數個槽30，也有相互以等間隔、與徑向成既定角度的方式來形成於套筒13的兩側面的情形。
前述套筒13的數個槽30，也有相互以等間隔、與徑向成既定角度的方式來形成於套筒13的兩側面，並將凹部的深度取為套筒13厚度的大致4分之1~4分之3的情形。
前述套筒13，也有在其兩側面形成數個貫通孔或數個其它槽的情形。
使用將所述的劃線輪構件11與套筒13嵌合或插入所成的劃線輪，也能獲得與所述者同樣的作用效果。
圖18，是在筒狀的套筒14的兩側面，形成各朝向筒方向的切口15，將所述套筒14的外周壁面嵌合或插入於劃線輪構件11的圓形的內徑孔，成為劃線輪。
前述套筒14的數個切口15，也有相互形成於兩側面的情形。
前述套筒14的數個切口15，也有相互以等間隔的方式來形成於兩側面的情形。
前述套筒14的數個切口15，也有相互以等間隔、與徑向成既定角度的方式來形成於兩側面的情形。
前述套筒14的數個切口15，也有相互以等間隔、與徑向成既定角度的方式來形成於兩側面，並將切口15的長度取為套筒厚度的大致4分之1~4分之3的情形。
使用將所述的劃線輪構件11嵌合或插入套筒14所成的劃線輪，也能獲得與所述者同樣的作用效果。
在日本專利特開平9-188534號「玻璃劃線輪」的內徑部內壁面的周圍，在兩側面形成延伸於徑向所形成的數個凹部，也能得所述的作用效果。
權利要求
1一種脆性基板用劃線輪，其順沿盤狀輪的外周部具有V字形的刀刃；其特徵在于于所述輪的旋轉軸裝設用的軸孔的內周面形成有沿軸向呈既定長度的槽、與軸向成傾斜的槽、或螺旋狀的槽之任一種槽。
2如權利要求1所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，沿所述軸向呈既定長度的槽的深度形成為在所述劃線輪的側面側變深。
3如權利要求1所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述槽的深度設為一定。
4如權利要求1至3之任一項所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述槽以等間隔方式形成於所述劃線輪的側面。
5如權利要求1至3之任一項所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，沿所述軸向呈既定長度的槽的進深是劃線輪厚度的大致4分之1~大致4分之3。
6如權利要求4所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，沿所述軸向呈既定長度的槽的進深是劃線輪厚度的大致4分之1~大致4分之3。
7如權利要求1至3之任一項所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪形成有往厚度方向的貫通孔。
8如權利要求4所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪形成有往厚度方向的貫通孔。
9如權利要求5所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪形成往厚度方向的貫通孔。
10如權利要求6所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪形成有往厚度方向的貫通孔。
11如權利要求1至3之任一項所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪的側面形成有既定深度的凹部。
12如權利要求4所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪的側面形成有既定深度的凹部。
13如權利要求5所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪的側面形成有既定深度的凹部。
14如權利要求6所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪的側面形成既定深度的凹部。
15如權利要求7所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪的側面形成有既定深度的凹部。
16如權利要求8所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪的側面形成有既定深度的凹部。
17如權利要求9所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪的側面形成有既定深度的凹部。
18如權利要求10所述的脆性基板用劃線輪，其特徵在於，所述劃線輪的側面形成有既定深度的凹部。
全文摘要
一種脆性基板用劃線輪,其順沿盤狀輪的外周部具有V字形的刀刃;其特點是:於所述輪的旋轉軸裝設用的軸孔的內周面形成有沿軸向呈既定長度的槽、與軸向成傾斜的槽、或螺旋狀的槽之任一種槽。採用本實用新型可減小軸孔的內周面與旋轉軸的摩擦、或刀刃固定件的內壁與劃線輪側面的摩擦,從而提高劃線輪的性能。
文檔編號B28D1/22GK1337298SQ0112255
公開日2002年2月27日 申請日期2001年7月4日 優先權日2000年8月4日
發明者曾山浩, 前川和哉 申請人:三星鑽石工業股份有限公司