JP2014065173A - チップホルダ及びチップホルダユニット - Google Patents

Abstract

【課題】スクライビングホイールの保持位置を安定させ、スクライブラインの直線性を向上させることができるチップホルダを提供すること。
【解決手段】チップホルダの一対のホルダ部材１０Ａ，１０Ｂに同心状の貫通孔を設ける。この貫通孔の相対向する面には外向きに湾曲部を有するスペーサ２０ａ，２０ｂを取付ける。このスペーサ２０ａ，２０ｂの間にスクライビングホイール３０を挿入してピン３２で回転自在に保持することにより、接触抵抗を小さくする。
【選択図】図３

Description

本発明は脆性材料基板にスクライブラインを形成するためのスクライビングホイールを保持するチップホルダ及びチップホルダユニットに関するものである。

脆性材料基板を所望の寸法にスクライブし、分断するためスクライブ装置が用いられる。スクライブ装置は、脆性材料基板と対向するスクライブヘッドにチップホルダユニットを備えている。従来のチップホルダユニットは例えば特許文献１に示されている。このチップホルダ１００は、図１に示すようにチップホルダ本体１１０、スクライビングホイール１２０、及びピン１３０を有し、チップホルダ本体にスクライビングホイールを取り付けたものである。チップホルダ１１０の下部には、スリット１１１及びピン孔１１２が形成されている。スクライビングホイール１２０は円板状の部材であり、２つの円形の側面の中心を貫通する貫通孔を有し、スクライビングホイール１２０の外周部に沿ったＶ字形の刃を有する。ピン１３０は円柱形の部材であり、スクライビングホイール１２０の貫通孔及びチップホルダ１１０のピン孔１１２に挿入されて、スクライビングホイール１２０を回転自在に保持するものである。

そしてスクライビングホイール１２０の側方にはスリット１１１の間隔を調整するためのスペーサ１４０，１４１を有している。そしてピン１３０の脱落を防止するために側方に突出部を有するワッシャ１４２によってピン孔１１２を閉鎖してボルト１４３でねじ止めするようにしている。

特開２０１１−２４０５４０号公報

しかし前述した従来のチップホルダユニットでは、スクライビングホイールの側壁とスペーサとが直接接触するため、スクライビングホイールとスペーサとの間の摩擦が大きく、スクライブ時の回転抵抗が大きくなるだけでなく摩耗し易いという問題点がある。摩擦を小さくするためホイールとスペーサの間のクリアランスを大きくすれば、スクライブラインの直線性が低下してしまうという欠点がある。従ってスクライビングホイールの回転抵抗を小さくして安定して保持することが難しいという欠点があった。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、既に広く用いられている中心に貫通孔を持つスクライビングホイールを用い、スクライビングホイールの回転抵抗を小さくすると共に、スクライブラインの直線性を向上させることができるチップホルダ及びチップホルダユニットを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のチップホルダは、平行な対向面を持つスリットを形成するように連結され、連結されたときに同一の中心軸の貫通孔を有する一対のホルダ部材と、前記ホルダ部材の相対向する貫通孔の位置に取付けられ、外周面に外向きに湾曲した湾曲面を形成し中心に貫通孔を有する一対のスペーサと、を具備するものである。

この課題を解決するために、本発明のチップホルダは、平行な対向面を持つスリットを形成するように連結される一対のホルダ部材と、前記一対のホルダ部材の相対向する貫通孔に設けられ、中央に前記一対のホルダ部材が連結されたときに同一の中心軸の貫通孔を有し、外周部に外に向けて湾曲する湾曲面を形成した一対の軸支持部と、を具備するものである。

ここで前記一対のホルダ部材の少なくとも１つの貫通孔を閉じる保持部材を具備するようにしてもよい。

ここで前記一対の軸支持部の少なくとも１つの貫通孔を閉じる保持部材を具備するようにしてもよい。

この課題を解決するために、本発明のチップホルダユニットは、円周面に断面Ｖ字状に形成された刃と、中央に貫通孔を有するスクライビングホイールと、平行な対向面を持つスリットを形成するように連結され、連結されたときに同一の中心軸の貫通孔を有する一対のホルダ部材と、前記ホルダ部材の相対向する貫通孔の位置に取付けられ、外周面に外向きに湾曲した湾曲面を形成し中心に貫通孔を有する一対のスペーサと、前記ホルダ部材及び一対のスペーサの貫通孔と前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンと、を具備するものである。

この課題を解決するために、本発明のチップホルダユニットは、円周面に断面Ｖ字状に形成され、中央に貫通孔を有するスクライビングホイールと、平行な対向面を持つスリットを形成するように連結され、連結されたときに同一の中心軸の貫通孔を有する一対のホルダ部材と、前記一対のホルダ部材の相対向する貫通孔に設けられ、中央に貫通孔を有し、外周部に外に向けて湾曲する湾曲面を形成した一対の軸支持部と、前記一対の軸支持部の貫通孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、スクライビングホイールを回転自在に保持するピンと、を具備するものである。

ここで前記ピンを前記チップホルダに保持する少なくとも１つの保持部材を具備するようにしてもよい。

このような特徴を有する本発明によれば、スクライビングホイールの側面と、スペーサや軸支持部との接触面積を小さくしているため、摩擦を小さくすることができる。このためスクライブラインの直線性を向上させることができる。又スクライビングホイールの側面のスペーサや軸支持部との間で磨耗を小さくすることができるため、スクライビングホイールを長寿命化することができるという効果も得られる。

図１は従来のチップホルダユニットの構成を示す断面図である。 図２は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダユニットを示す正面図である。 図３は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダユニットを示す断面図である。 図４Ａは本発明の第１の実施の形態によるホルダ部材１０Ａの外側からみた図である。 図４Ｂは本発明の第１の実施の形態によるホルダ部材１０Ｂの内側からみた図である。 図５は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダの組立てを示す斜視図である。 図６Ａは本発明の第１の実施の形態によるホルダ部材の断面図である。 図６Ｂは本発明の第１の実施の形態によるホルダ部材にスペーサを取付けた状態を示す断面図である。 図６Ｃは本発明の第１の実施の形態によるチップホルダを組立てた状態を示す断面図である。 図６Ｄは本発明の第１の実施の形態によるチップホルダにピンゲージを挿入した状態を示す断面図である。 図７は本発明の第２の実施の形態によるチップホルダユニットの組立てを示す斜視図である。 図８Ａは本発明の第２の実施の形態によるチップホルダにピンゲージを挿入した状態を示す断面図である。 図８Ｂは本発明の第２の実施の形態によるチップホルダユニットの断面図である。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態によるチップホルダユニットについて図面を用いて説明する。図２はチップホルダユニットの正面図、図３はその中央縦断面図である。チップホルダユニット１はホルダ部材１０Ａ，１０Ｂを組み合わせたチップホルダ１０とスクライビングホイール３０を有しており、チップホルダ１０の下端に広く用いられているスクライビングホイール３０を回転自在に保持するものである。チップホルダ１０は図２及び図３に示すように、下方の左右部分が切欠かれた直方体状の部材である。スクライビングホイール３０は、例えば焼結ダイヤモンドで形成された、厚さｄの円板状の部材であって、中心に貫通孔を有し、外周部に沿って稜線を形成するＶ字形の刃を有している。

図４Ａはホルダ部材１０Ａの外側面からみた図、図４Ｂはホルダ部材１０Ｂの内側面からみた図、図５はホルダ部材１０Ａ，１０Ｂの斜視図である。ホルダ部材１０Ａ，１０Ｂは同一の外形を有し、下方は相対向する部分が切欠かれ、組み合わせたときに平行な対向面を持つ一定幅のスリットが形成されるものである。ホルダ部材１０Ａはその中央上部にチップホルダ１０を固定するための貫通孔１１ａを有している。ホルダ部材１０Ａの貫通孔１１ａの左右に貫通孔１２ａ，１３ａが設けられる。貫通孔１２ａ，１３ａの外側部分は径を大きくした円形の浅い溝が同軸に形成されている。更にホルダ部材１０Ａの中心線上に沿ってねじ溝１４が設けられ、その下方には貫通孔１５ａが設けられる。

一方チップホルダ１０Ｂについては、前述した貫通孔１１ａと同一位置に貫通孔１１ｂが形成され、貫通孔１２ａ，１３ａに対応する位置にはこれよりわずかに狭い径のねじ溝１２ｂ，１３ｂが形成される。更に貫通孔１５ａに対応する位置にはこれと同軸の貫通孔１５ｂが形成される。本実施の形態においては、貫通孔１５ｂの一端は径が小さくされており、後述するピンが抜け落ちないようにされている。

次にチップホルダユニット１の製造工程について図６Ａ〜図６Ｄを用いて説明する。図６Ａはホルダ部材１０Ａ，１０Ｂの縦断面図である。前述した貫通孔１５ｂは外側部分の内径が図６Ａに示すように細く形成されている。ここで図６Ｂに示すようにホルダ部材１０Ａ，１０Ｂの貫通孔１５ａ，１５ｂに円板状のスペーサ２０ａ，２０ｂをその位置に合わせてロウ付け等で接着する。このスペーサ２０ａ，２０ｂは相対向する面の円周側が湾曲した、いわゆるＲ加工が施され、中心に貫通孔を有する円板状の部材である。

更に図６Ｃに示すように一対のホルダ部材１０Ａ，１０Ｂを貫通孔１２ａ，１３ａ、ねじ孔１２ｂ，１３ｂにボルト２１，２２を用いて連結してチップホルダ１０とする。こうすればチップホルダ１０の下方にはスクライビングホイールを保持するためのスリットが形成される。次に左右のスペーサ２０ａ，２０ｂの間隔Ｌをスクライビングホイール３０の厚さｄよりわずかに大きく、許容公差内に納める調整を行う。間隔Ｌが許容公差から外れているときは一旦締結したボルト２１，２２を取り外して左右のホルダ部材１０Ａ，１０Ｂ毎に分割し、締結時にホルダ１０Ａ，１０Ｂが接触する内側面を研磨し、再びボルト２１，２２で結合する。こうして間隔Ｌの調整ができたかを確認する。そして許容公差内にあればこの調整作業を終了する。

次に図６Ｄに示すようにピンゲージ３１を貫通孔１５ａに挿入し、スペーサ２０ａ，２０ｂの貫通孔を介してホルダ１０Ｂの貫通孔１５ｂに挿通し、真直度を確認する。そして真直度が確認できれば一対のスペーサ２０ａ，２０ｂの貫通孔の中心軸は一直線となっている。

その後図３に示すようにスペーサ２０ａ，２０ｂの間にスクライビングホイール３０を挿入し、ピン３２を貫通孔に挿入する。そして図２，図３に示すように、チップホルダ１０の外側部分に下方に突出する突出部を有するワッシャ３３を用いて貫通孔１５ａを閉じ、ボルト３４によってこのワッシャ３３を固定してチップホルダユニット１とする。ここでワッシャ３３及びボルト３４は、貫通孔に挿入したピンが脱落しないように保持する保持部材を構成している。なお、本実施の形態においては保持部材をホルダ部材の一方にのみ設けるようにしているが、いずれの貫通孔も同径として、両方のホルダ部材に保持部材を設けてもよい。

こうすれば、スペーサの相対向する面の円周側が湾曲していることにより、スクライビングホイールの側壁とスペーサとの接触面積を小さくすることができるため、スクライブを繰り返してもスクライビングホイールの左右側壁に摩擦や摩耗が生じにくくなる。スクライビングホイールを回転させてスクライブする際に回転がスムーズとなり、スクライブ荷重を軽くすることができる。又摩耗が進展しにくいためスクライブラインの直線性を向上させることができ、チップホルダを長寿命化することもできる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態によるチップホルダユニットについて図面を用いて説明する。図７は第２の実施の形態によるチップホルダユニットの組立時の状態を示す斜視図、図８Ａはその断面図であり、図８Ｂは完成したチップホルダユニットの断面図である。この実施の形態においても前述した第１の実施の形態と同様に、２つのホルダ部材１０Ａ，１０Ｂを用いており、同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態では図７Ａに示すように、ホルダ部材１０Ａ，１０Ｂの下方の貫通孔１５ａ、ねじ溝１５ｂの位置にこれよりやや大きい貫通孔１６ａ，１６ｂを形成する。これらの貫通孔はホルダ部材１０Ａ，１０Ｂを組み合わせチップホルダ１０としたときに、同一位置で同一の中心軸となるように形成する。ホルダ部材１０Ａ，１０Ｂには相対向する貫通孔１６ａ，１６ｂの上部の相対向する位置にねじ溝１４ａ及びねじ溝１４ｂを設ける。そして図７に示す軸支持部４１，４２は貫通孔１６ａ，１６ｂの径に対応する外径を有する円筒形の部材である。軸支持部４１，４２は夫々一方の面にあらかじめスペーサ２０ａ，２０ｂと同様に外周部が外向きに湾曲したＲ加工が行われている。軸支持部４１，４２は同一軸上に貫通孔４３，４４を有している。

そして夫々のホルダ部材１０ａ，１０Ｂをボルトで連結する前に軸支持部４１，４２を挿入し、所定高さ突出させて接着し、ロウ付け等によって固定する。その後第１の実施の形態と同様にホルダ部材１０ａ，１０Ｂをボルト２１，２２で連結し、軸支持部４１，４２の間隔の公差がＬとなるように軸支持部４１，４２の間隔を調整する。そしてこの間隔が所定の許容範囲となれば図８Ａに示すように真直度を確認するためピンゲージ３１を挿入する。そして真直度を確認できればこのピンゲージ３１を取り外す。そして図８Ｂに示すようにスクライビングホイール３０を下方より挿入し、ピン３２を挿入する。次いでチップホルダの外側の両面には、側方に突出する突出部を有するワッシャ３３，３５で貫通孔４３を閉じ、ボルト３４，３６によってこのワッシャ３３，３５を固定してチップホルダユニットとする。この実施の形態ではワッシャ３３，３５、ボルト３４，３６によって保持部材を構成している。この場合にもスクライビングホイールと軸支持部との接触面積を小さくすることができ、前述した実施の形態と同様の効果が得られる。

本発明はスクライビングホイールとスペーサとの接触面積を小さくし、スクライビングホイールの回転抵抗を小さくすることができるとともに、スクライビングホイールを長寿命化することができるため、スクライブ装置のチップホルダ及びチップホルダユニットとして有用に使用することができる。

１ チップホルダユニット
１０ チップホルダ
１０Ａ，１０Ｂ ホルダ部材
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１３ａ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，４３，４４ 貫通孔
１２ｂ，１３ｂ，１４，１４ａ，１４ｂ ねじ溝
２０ａ，２０ｂ スペーサ
２１，２２，３４ ボルト
３０ スクライビングホイール
３１ ピンゲージ
３２ ピン
３３ ワッシャ
４１，４２ 軸支持部

Claims (7)

1. 平行な対向面を持つスリットを形成するように連結され、連結されたときに同一の中心軸の貫通孔を有する一対のホルダ部材と、
   前記ホルダ部材の相対向する貫通孔の位置に取付けられ、外周面に外向きに湾曲した湾曲面を形成し中心に貫通孔を有する一対のスペーサと、
   を具備するチップホルダ。
2. 平行な対向面を持つスリットを形成するように連結される一対のホルダ部材と、
   前記一対のホルダ部材の相対向する貫通孔に設けられ、中央に前記一対のホルダ部材が連結されたときに同一の中心軸の貫通孔を有し、外周部に外に向けて湾曲する湾曲面を形成した一対の軸支持部と、
   を具備するチップホルダ。
3. 前記一対のホルダ部材の少なくとも１つの貫通孔を閉じる保持部材を具備する請求項１に記載のチップホルダ。
4. 前記一対の軸支持部の少なくとも１つの貫通孔を閉じる保持部材を具備する請求項２に記載のチップホルダ。
5. 円周面に断面Ｖ字状に形成された刃と、中央に貫通孔を有するスクライビングホイールと、
   平行な対向面を持つスリットを形成するように連結され、連結されたときに同一の中心軸の貫通孔を有する一対のホルダ部材と、
   前記ホルダ部材の相対向する貫通孔の位置に取付けられ、外周面に外向きに湾曲した湾曲面を形成し中心に貫通孔を有する一対のスペーサと、
   前記ホルダ部材及び一対のスペーサの貫通孔と前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンと、
   を具備するチップホルダユニット。
6. 円周面に断面Ｖ字状に形成され、中央に貫通孔を有するスクライビングホイールと、
   平行な対向面を持つスリットを形成するように連結され、連結されたときに同一の中心軸の貫通孔を有する一対のホルダ部材と、
   前記一対のホルダ部材の相対向する貫通孔に設けられ、中央に貫通孔を有し、外周部に外に向けて湾曲する湾曲面を形成した一対の軸支持部と、
   前記一対の軸支持部の貫通孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、スクライビングホイールを回転自在に保持するピンと、
   を具備するチップホルダユニット。
7. 前記ピンを前記チップホルダに保持する少なくとも１つの保持部材を具備する請求項５又は６に記載のチップホルダユニット。

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