TW201412665A

TW201412665A - 刀輪保持具單元

Info

Publication number: TW201412665A
Application number: TW102116170A
Authority: TW
Inventors: 林弘義
Original assignee: 三星鑽石工業股份有限公司
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2014-04-01
Also published as: CN103659866A; KR20140040617A

Abstract

本發明提供一種可使刻劃輪之保持位置穩定、且使刻劃線之直線性提高之刀輪保持具單元。其解決手段如下：刻劃輪30為圓板狀且於中心具有貫通孔31，沿著圓板之外周部具有V字形之刀前端。刀輪保持具本體10，具有用以插入刻劃輪30之具有一定寬度之保持具溝槽12、及一對支持部13,14。將球體保持部17,18插入於支持部13,14之貫通孔15,16，藉由一對球體24,25及球體保持部17,18將刻劃輪30夾入並保持成旋轉自如。

Description

刀輪保持具單元

本發明係關於保持用以於脆性材料基板形成刻劃線之刻劃輪之刀輪保持具單元者。

為了將脆性材料基板刻劃成所欲之尺寸、並進行分斷而使用刻劃裝置。刻劃裝置，於與脆性材料基板相對向之刻劃頭具備有刀輪保持具單元。圖1，係於專利文獻1所揭示之習知之刀輪保持具單元之剖面圖。刀輪保持具單元100，係具有刀輪保持具本體110、刻劃輪120、及銷130，且於刀輪保持具本體110安裝有刻劃輪120者。

如圖1所示般，於刀輪保持具110之下部，形成有保持具溝槽111及銷孔112。刻劃輪120係圓板狀之構件，具有貫通2個圓形側面之中心之貫通孔，且具有沿著刻劃論120之外周部之V字形之刀刃前端。V字形之刀刃前端，形成有沿著刻劃輪120之外周之稜線。銷130係圓柱形之構件，且插入刻劃輪120之貫通孔及保持具110之銷孔112，並將刻劃輪120保持成旋轉自如者。

刀輪保持具100，使用銷130將刻劃輪120保持於保持具溝槽111內，且成為可藉由螺桿140而微調整保持具溝槽111之間隔。銷130，藉由於側方具有突出部之一對墊片141,142而保持，且藉由螺桿143,144分別螺止墊片141,142。

專利文獻1：日本特開2011-093186號公報

習知之刀輪保持具單元係將保持具溝槽以螺桿140設定成調整自如，且以使其配合刻劃輪之左右之方式設置有10~20μm左右之間隙。但是，將該間隙調整成最適值係困難的，若過小則刻劃輪之旋轉阻抗變大，若間隙過大，則於基板形成之刻劃線之直線性降低。因此，存在有如下缺點：對刻劃輪以使其旋轉阻抗變小之方式一邊進行穩定一邊進行保持係困難的。此外，由於在銷孔與銷、銷與刻劃輪之間分別產生旋轉阻抗，因此使刻劃輪之旋轉阻抗進一步地變小係困難的。

本發明係有鑑於如此之習知之問題點而完成者，目的在於提供一種如下之刀輪保持具單元：使用既已廣泛地被使用之於中心具有貫通孔之刻劃輪，且可使刻劃輪之旋轉阻抗變小，並且可使刻劃線之直線性提高。

為了解決該課題，本發明之刀輪保持具單元，係具備：刻劃輪，係於圓周面形成剖面V字狀之刀刃，且於中央具有圓形之貫通孔；刀輪保持具本體，係具有擁有相互平行之相對向之面之一對支持部、同軸地貫通該一對支持部之貫通孔；一對球體保持部，係隔著既定間隔保持於該刀輪保持具本體之貫通孔，且於相對向之面具有凹槽；以及2個球體，係夾入於該各個球體保持部與刻劃輪之貫通孔之側面之間，且具有較該刻劃輪之貫通孔之直徑為大、較該刻劃輪之直徑為小之直徑。

此處，亦可具有對該一對球體保持部及2個球體從該刻劃輪之外側進行彈壓之一對彈壓手段。

此處，該球體亦可為陶瓷正球體。

為了解決該課題，本發明之刀輪保持具單元，係具備：刻劃輪，係於圓周面形成剖面V字狀之刀刃，且於中央具有圓形之貫通孔；刀輪保持具本體，係具有擁有相互平行之相對向之面之一對支持部、同軸地貫通該一對支持部之貫通孔；一對軸承，係保持於該貫通孔內；一對軸承保持具，係插入於該刀輪保持具本體之貫通孔，且與該一對軸承之內輪隔著既定間隔對該各個一對軸承之外輪進行保持；以及2個球體，係夾入於該各個軸承之內輪與刻劃輪之貫通孔之側面之間，且具有較該刻劃輪之貫通孔之直徑及該一對軸承之內徑為大之直徑。

此處，亦可具有對該一對軸承與一對軸承保持具及2個球體從該刻劃輪之外側進行彈壓之一對彈壓手段。

此處，該球體亦可為陶瓷正球體。

根據具有如此之特徵之本發明，對刻劃輪藉由球體與具有凹槽之球體保持部進行保持而構成刀輪保持具單元。因此，可對一般之刻劃輪藉由使用球體而構成刀輪保持具。在本發明中，與利用習知之銷而固定刻劃輪之刀輪保持具單元相比，在球體與刻劃輪、球體與軸承之間不具有間隙，可使刻劃線之直線性提高。進一步地，即使球體之直徑稍微變化，亦可藉由適當調整球體保持部之間隔而保持刻劃輪，因此可獲得製造變得極為容易之效果。此外，由於在刻劃時球體與球體保持部僅進行線接觸，因此可使摩擦減少。

根據具有如此之特徵之本發明，對刻劃輪藉由球體與微小之軸承進行保持而藉此構成刀輪保持具單元。因此，可藉由使用一般之刻劃輪、球體及軸承而構成刀輪保持具。在本發明中，與利用習知之銷而固定刻劃輪之刀輪保持具單元相比，在球體與刻劃輪、球體與軸承之間不具有間隙，可使刻劃線之直線性提高。進一步地，隨著刻劃輪之旋轉而軸承內輪進行旋轉，此外，刻劃輪與球體之接觸面積亦較小，因此可使旋轉阻抗變更小。此外，即使因磨耗等導致球體之直徑稍微變化，亦可藉由適當調整軸承保持具之間隔而無間隙地保持刻劃輪，因此可獲得製造變得極為容易之效果。

1、4‧‧‧刀輪保持具單元

10,40‧‧‧刀輪保持具

11,15,16,31,41,45,46,61‧‧‧貫通孔

12、42‧‧‧保持具溝槽

13,14,43,44‧‧‧支持部

17,18‧‧‧球體保持部

19,20,49,50‧‧‧螺溝

21,22,51,52‧‧‧板彈簧

23,26,53,56‧‧‧螺栓

24,25,54,55‧‧‧球體

30,60‧‧‧刻劃輪

47,48‧‧‧軸承保持具

57,58‧‧‧軸承

圖1，係表示習知之刀輪保持具單元之構成之圖式。

圖2，係本發明之第1實施形態之刀輪保持具單元之剖面圖。

圖3，係表示本發明之第1實施形態之刀輪保持具之構成之前視圖。

圖4，係本發明之第1實施形態之刀輪保持具之前視圖。

圖5，係本發明之第2實施形態之刀輪保持具單元之剖面圖。

圖6，係表示本發明之第2實施形態之刀輪保持具之構成之前視圖。

圖7，係本發明之第2實施形態之刀輪保持具之前視圖。

針對本發明之第1實施形態之刀輪保持具單元，利用圖式進行說明。圖2係刀輪保持具單元之剖面圖，圖3係其前視圖。刀輪保持具單元1，具有刀輪保持具10與刻劃輪30，且係於刀輪保持具10之下端將刻劃輪30保持成旋轉自如者。刀輪保持具10，如於圖4所示前視圖般，係下方之左右部分經切削之直方體狀之構件，且於上部具有用以固定刀輪保持具10之貫通孔11。於刀輪保持具10之下方，以於下方開放之方式形成保持具溝槽12，且以夾著保持具溝槽12之部分作為支持部13,14。刀輪保持具10之支持部13,14之相對向之面形成大致平行，且保持具溝槽12之間隔w形成為較刻劃輪30之厚度更大。

於左右之支持部13,14之最下端，同軸地形成與保持具溝槽12垂直交叉且各自貫通支持部13,14之貫通孔15,16。貫通孔15,16亦可下端成為稍微開放之縫，且係保持球體保持部17,18者。球體保持部17,18係圓柱狀之構件，並於一方之端面之中央部分形成有圓錐形之凹槽。

此外，於刀輪保持具10，如圖示般於支持部13,14之上部從側方設置螺溝19,20。螺溝19,20係用以螺止下述之板彈簧者。

刻劃輪30，係例如以燒結鑽石或超硬合金形成之例如厚度d之圓板狀之構件，並具有沿著外周部形成稜線之V字形之刀刃。於刻劃輪30之中心設置圓形之貫通孔31。該貫通孔31之緣稍微地形成楔形(taper)狀。刻劃輪30之外徑，例如係1.0~6.0mm，且貫通孔之直徑係0.4~1.5mm。由於刻劃輪之外徑愈小旋轉阻抗變愈高，因此本發明之刀輪保持具單元對於使用1.0~3.0mm之刻劃輪之情形尤其地佳。

於刀輪保持具之左右之支持部13,14之外側，安裝一對板彈簧21,22。板彈簧21,22，如圖2,圖3所示，係平板狀之構件，並係於中央部形成有2個部位之彎折部之彈性構件，且係對較支持部突出之球體保持部17,18之一端從刀輪保持具之外側進行按壓者。

此外，針對該刀輪保持具單元之組裝，利用圖2及圖3進行說明。首先，從支持部13側往貫通孔15將球體保持部17插入，從外側以板彈簧21封閉貫通孔15，以螺栓23進行螺止而保持板彈簧21。然後，使球體24接觸球體保持部17之左端之凹槽。然後，使球體24接觸形成於刻劃輪30之中心之貫通孔31之開口之楔形部。進一步地，刻劃輪30之左側亦與右側同樣地，將與球體24相同形狀之球體25嵌入已插入貫通孔16之球體保持部18之凹槽。此時，球體保持部17,18，成為較支持部稍微突出。在該狀態下，從圖2之左側藉由板彈簧22對球體保持部18進行按壓而進行保持，且以螺栓26固定板彈簧22並調整刻劃輪30成位於保持具溝槽12之大致中央。此處，板彈簧21,22、螺栓23,26，構成對球體保持部17,18與球體24,25以朝向中央之刻劃輪30之方式進行彈壓之彈壓手段。

如此在本實施形態之刀輪保持具單元，球體保持部17,18與球體24,25及保持於其間之刻劃輪30成為不會有從刀輪保持具1脫落之情況。而，且藉由預先適當地選擇球體24,25之直徑，刻劃輪30於軸方向幾乎不會移動，且藉由球體24,25保持成旋轉自如。

此處，藉由隔著球體24,25而保持刻劃輪30，使刻劃輪旋轉並在進行刻劃時，球體保持部17,18之凹槽之內面與球體24,25進行線接觸，因此可使摩擦變極小。因此旋轉變得滑順，且可使刻劃負載變輕。

此外，在該實施形態中，刻劃輪可採用既已廣泛被使用之於中心具有貫通孔之刻劃輪。此外，抵接刻劃輪之一對球體24,25可採用泛用之陶瓷正球體(Si₃N₄)或金屬球等各種之球體，但由於與高硬度之燒結鑽石或超硬合金製之刻劃輪接觸且磨耗，因此可藉由採用相對較高硬度之陶瓷正球體，使球體之壽命延長。該球體24,25之直徑，若較刻劃輪30本身之直徑為小、且較刻劃輪30之貫通孔31為大較佳，可採用具有該範圍之直徑例如Φ0.5~Φ1.5mm之直徑之各種之球體。刻劃輪根據其使用對象等而具有眾多之大小者，且貫通孔之徑長亦不同，但藉由採用泛用之球體而不需就刻劃輪之貫通孔預先準備銷。

此外，在該實施形態中，一對球體保持部以較貫通孔15,16稍微往外方突出之方式保持，且藉由板彈簧21,22以向內按壓之方式施加力。藉此使得刻劃輪與球體及球體保持部固定於既定之位置，且無需間隙之調整。此外，由於在刻劃輪之兩側不具有間隙，因此可使刻劃輪之直線性提高。進一步地，雖隨著使用進展，存在著球體保持部之凹槽之上部、球體或刻劃輪之楔形部因磨耗而逐漸磨滅之情況，但由於從兩側以板彈簧21,22夾持，因此可使刻劃輪30之位置保持於中心位置，且不會有經過長時間而損及刻劃線之直線性之情況。

此外，在該實施形態中，雖藉由板彈簧與螺栓而保持球體保持部，但亦可在藉由一對球體保持部將刻劃輪從兩側進行按壓之狀態下，利用熔接(brazing)等而固定於刀輪保持具10。此外，在本實施形態中，雖於球體保持部形成有圓錐狀之凹槽，但亦可形成旋轉對象為相對於中心軸旋轉之半球狀等之任意之形狀之凹槽。另外，從使球體保持部及球體之磨耗變較小之觀點來看，較佳為球體保持部與球體之接觸面積較小，且較佳為球體保持部之凹槽係圓錐狀或稍微凸曲面。此外，在圓錐之頂角過淺之情形難以保持球體，且若過深則接觸面積變大而使得摩擦變大，因此圓錐之頂角較佳為70~100°，更佳為80~100°。

針對本發明之第2實施形態之刀輪保持具單元利用圖式進行說明。圖5係刀輪保持具單元之剖面圖，圖6係其前視圖。刀輪保持具單元4具有刀輪保持具40與刻劃輪60，且係於刀輪保持具40之下端將刻劃輪60保持成旋轉自如者。刀輪保持具40，如於圖7所示前視圖般，係下方之左右部分經切削之直方體狀之構件，且於上部具有用以固定刀輪保持具40之貫通孔41。於刀輪保持具40之下方，以於下方開放之方式形成保持具溝槽42，且將夾著保持具溝槽42之部分作為支持部43,44。刀輪保持具10之支持部43,44之相對向之面形成大致平行，且保持具溝槽42之間隔w成為較刻劃輪60之厚度更大。

於左右之支持部43,44之最下端，同軸地形成與保持具溝槽42垂直地交叉且各自貫通支持部43,44之貫通孔45,46。貫通孔45,46，亦可下端形成稍微開放之縫，且係保持軸承及軸承保持具47,48者。軸承保持具47,48係圓柱狀之構件，並以未接觸軸承之內輪之方式於保持具溝槽側之端面之中央部分形成圓形之凹部，且凹部之外緣成為僅接觸軸承之外輪。

此外，於刀輪保持具40，如圖示般，於支持部43,44之上部從側方設置螺溝49,50。螺溝49,50，係用以螺止下述之板彈簧者。

刻劃輪60，係例如以燒結鑽石或超硬合金形成之例如厚度d之圓板狀之構件，並具有沿著外周部形成稜線之V字形之刀刃。於刻劃輪60之中心設置圓形之貫通孔61。該貫通孔61之緣形成稍微楔形狀。刻劃輪60之外徑，係例如1.0~6.0mm，且貫通孔之直徑係0.4~1.5mm。由於刻劃輪之外徑越小則旋轉阻抗變越大，因此本發明之刀輪保持具單元對於使用1.0~3.0mm之刻劃輪之情形尤其地佳。

於刀輪保持具之左右之支持部43,44之外側安裝一對板彈簧51,52。板彈簧51,52，如圖2、圖3所示，係平板狀之構件，係於中央部形成有2個部位之彎折部之彈性構件，且係對從支持部突出之軸承保持具47,48之一端從刀輪保持具之外側進行按壓者。

此外，關於該刀輪保持具單元之組裝，利用圖5及圖6進行說明。首先，將軸承保持具47從支持部43側插入貫通孔45，從外側以板彈簧51封閉貫通孔45，以螺栓53進行螺止而對板彈簧51進行保持。然後，於軸承保持具47之左端部安裝軸承57。此時，成為僅軸承57之外輪與軸承保持具47接觸。於軸承57之內輪，使球體54接觸，且使球體54與形成於刻劃輪60之中心之貫通孔61之開口之楔形部接觸。進一步地，隔著刻劃輪60於圖中左方向使與球體54相同形狀之球體55接觸，使軸承58之內輪接觸該球體55。接著，僅對軸承58之外輪藉由插入貫通孔46之軸承保持具48進行保持。此時，軸承保持具47、48成為從支持部稍微突出。於該狀態下，從圖2之左側藉由板彈簧52對軸承保持具48進行按壓而進行保持，且以螺栓56固定板彈簧22並將刻劃輪60調整成位於保持具溝槽42之大致中央。此處，板彈簧51,52、螺栓53,56，構成對軸承保持具47,48與軸承57,58、球體54,55以朝向中央之刻劃輪30之方式進行彈壓之彈壓手段。

如此，在本實施形態之刀輪保持具單元中，軸承保持具47,48與軸承57,58、球體54,55及保持於其間之刻劃輪60，成為不會有從刀輪保持具2脫落之情況。而且，藉由預先適當地選擇球體54,55之直徑，刻劃輪30成為於軸方向幾乎不會移動、且藉由球體54,55及軸承57,58保持成旋轉自如。

此處，藉由使用極小徑之軸承57,58隔著球體54,55保持刻劃輪60，可使刻劃輪旋轉並於進行刻劃時使摩擦變極小。因此可使旋轉變得滑順、且使刻劃負載變輕。

此外，在該實施形態中，刻劃輪可採用既已廣泛被使用之於中心具有貫通孔之刻劃輪。此外，抵接於刻劃輪與軸承之內輪之一對球體54,55，可採用泛用之陶瓷正球體(Si₃N₄)或金屬球體等各種之球體，但由於與高硬度之燒結鑽石或超硬合金製之刻劃輪接觸且磨耗，因此可藉由採用相對較高硬度之陶瓷正球體，使球體之壽命延長。該球體54,55之直徑，若較刻劃輪60本身之直徑為小、且較球軸承之內徑及刻劃輪60之貫通孔61為大較佳，可採用具有該範圍之直徑例如Φ0.5~Φ1.5mm之直徑之各種之球體。刻劃輪根據其使用對象等而具有眾多之大小者，且貫通孔之徑長亦不同，但藉由採用泛用之球體而不需就刻劃輪之貫通孔預先準備銷。

此外，在該實施形態中，一對軸承保持具47,48以較貫通孔45,46稍微往外方突出之方式保持，且藉由板彈簧51,52以向內按壓之方式施加力。藉此使得軸承之內輪與刻劃輪隔著球體而固定於既定之位置、且無需間隙之調整作業。此外，由於在刻劃輪之兩側不具有間隙，因此可使刻劃輪之直線性提高。進一步地，雖存在有因使用而導致球體或刻劃輪之楔形部逐漸地磨滅之情況，但在該情形亦藉由調整板彈簧51,52之按壓力，可使刻劃輪60之位置保持於中心位置，且不會有經過長時間而損及刻劃線之直線性之情況。

此外，在該實施形態中，成為藉由板彈簧與螺栓保持軸承保持具，但亦可在藉由一對軸承保持具將刻劃輪從兩側進行按壓之狀態下，利用熔接等而固定於刀輪保持具40。

本發明因為可使刻劃中之刻劃輪之位置穩定，因此可使用於自動進行刻劃之刻劃裝置、或手切脆性材料基板之脆性材料切斷用刀輪。

1‧‧‧刀輪保持具單元

10‧‧‧刀輪保持具

11,15,16,31‧‧‧貫通孔

12‧‧‧保持具溝槽

13,14‧‧‧支持部

17,18‧‧‧球體保持部

19,20‧‧‧螺溝

21,22‧‧‧板彈簧

23,26‧‧‧螺栓

24,25‧‧‧球體

30‧‧‧刻劃輪

W‧‧‧間隔

Claims

一種刀輪保持具單元，其特徵在於，具備：刻劃輪，係於圓周面形成剖面V字狀之刀刃，且於中央具有圓形之貫通孔；刀輪保持具本體，係具有擁有相互平行之相對向之面之一對支持部、及同軸地貫通該一對支持部之貫通孔；一對球體保持部，係隔著既定間隔保持於該刀輪保持具本體之貫通孔，且於相對向之面具有凹槽；以及2個球體，係夾入於該各個球體保持部與刻劃輪之貫通孔之側面之間，且具有較該刻劃輪之貫通孔之直徑為大、較該刻劃輪之直徑為小之直徑。
如申請專利範圍第1項之刀輪保持具單元，其中，具有對該一對球體保持部及2個球體從該刻劃輪之外側進行彈壓之一對彈壓手段。
如申請專利範圍第1項之刀輪保持具單元，其中，該球體係陶瓷正球體。
一種刀輪保持具單元，其特徵在於，具備：刻劃輪，係於圓周面形成剖面V字狀之刀刃，且於中央具有圓形之貫通孔；刀輪保持具本體，係具有擁有相互平行之相對向之面之一對支持部、及同軸地貫通該一對支持部之貫通孔；一對軸承，係保持於該貫通孔內；一對軸承保持具，係插入於該刀輪保持具本體之貫通孔，且與該一對軸承之內輪隔著既定間隔對該各個一對軸承之外輪進行保持；以及 2個球體，係夾入於該各個軸承之內輪與刻劃輪之貫通孔之側面之間，且具有較該刻劃輪之貫通孔之直徑及該一對軸承之內徑為大之直徑。
如申請專利範圍第4項之刀輪保持具單元，其中，具有對該一對軸承與一對軸承保持具及2個球體從該刻劃輪之外側進行彈壓之一對彈壓手段。
如申請專利範圍第4項之刀輪保持具單元，其中，該球體係陶瓷正球體。