专利名称：保持划线轮的圆柱状的销的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种形成用于分断脆性材料基板的划线的划线装置的刀轮保持具(划线轮用保持具)以及保持具单元(刀轮保持具单元)。
背景技术：
有用于将脆性材料基板划线为预期尺寸的划线装置。划线装置在与脆性材料基板对向的划线头上具有保持具单元，在保持具单元上安装有具有划线轮的刀轮保持具。图1是表示先前的刀轮保持具的构成的图。图IA为前视图，图IB为侧视图，图IC为表示下面的图。刀轮保持具100具有保持具101、划线轮102、以及销103。如图1所示，在刀轮保持具100的下部形成有保持具槽104以及销孔105。划线轮102为圆板状构件，具有贯通2个圆形侧面中心的贯通孔、以及沿着划线轮102的外周部的V字形刃。V字形的刃前缘形成有沿着划线轮102的外周的棱线。棱线两侧的倾斜面(外周边部)通常以90 160°的角度(收束角)相互交叉而形成棱线。销103为圆柱形构件，被插入至划线轮102的贯通孔以及保持具101的销孔105，保持划线轮102旋转自由。刀轮保持具100是在保持具槽104内保持划线轮102，并将销103插入固定在销孔105以及划线轮102的贯通孔。作为具有所述的种刀轮保持具的划线装置，有如国际专利公开W02007/063979号公报所示。
发明内容
发明所欲解决的问题划线轮的厚度例如为0.65mm左右。保持具槽的宽度，与划线轮的厚度相比宽例如0. 02mm左右，且划线轮与保持具槽之间确保有间隙。划线轮可凭借所述的间隙而在保持具槽内沿着销移动0.02mm左右。然而，因设有间隙，故成为划线的形成位置无法稳定而偏离预期位置的原因。本发明是鉴于此种先前的划线装置中划线的形成位置会偏离的问题而为，其目的在于使划线的形成位置稳定，不偏离预期位置。解决问题的技术手段为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括一种刀轮保持具，其特征在于，其具备划线轮，为圆板状且在中心具有贯通孔，并具有形成沿圆板外周部呈V字形的棱线的刃前缘的2个曲面；以及保持具，其具有用于插入上述划线轮的具有固定宽度的保持具槽、直线状贯通上述保持具上形成该保持具槽的部分的销孔、以及被插入上述销孔以及上述划线轮的贯通孔且在上述保持具槽内保持上述划线轮旋转自由的销；且，凭借上述划线轮的旋转使上述划线轮往上述保持具槽的一个侧面移动并抵接。在此，上述销也可为圆柱状且沿其外周设有螺旋状的槽。在此，上述销也可为圆柱状或锥状。在此，上述保持具的销孔也可为与垂直方向倾斜而形成。在此，所述的划线轮的刃前缘在具有上述贯通孔的划线轮的2个侧面之间，所述的划线轮的刃前缘并非形成在该划线轮的厚度方向的正中间，而是形成为靠近划线轮的其中一个侧面，从而形成所述的呈V字形的棱线。在此，将包含该棱线的平面称为棱线面，上述划线轮上垂直于棱线面的面与一个上述曲面相交而成一条线，该一条线相对于上述棱线面具有一个角度，上述划线轮上垂直于上述棱线面的面与另一个上述曲面相交而成另一条线，该另一条线相对于上述棱线面具有另一个角度，该一个角度与该另一个角度大小不同。在此，上述划线轮可沿上述划线轮的贯通孔的壁面具有螺旋状的槽。为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括一种保持具单元，其具有如权利要求1至7中任一项所述的刀轮保持具、以及安装上述刀轮保持具的保持具接头，其特征在于，上述保持具接头具备轴承；以及，保持部，其安装在上述轴承上，并以上述刀轮保持具的划线轮配置在自上述轴承的中心轴隔开固定距离的位置的方式，保持上述刀轮保持具。发明的效果根据具有如此特征的本发明，可使脆性材料基板上的划线的形成位置稳定，从而可消除划线的形成精度的不均一。
图1A、B、C是表示先前的刀轮保持具的构成的图；图2是表示本发明第1实施形态的划线头的构成的图；图3是表示本发明第1实施形态的保持具单元的构成的图；图4是表示对本发明第1实施形态的保持具接头插入刀轮保持具时的状态的图；图5A、B、C是表示本发明第1实施形态的刀轮保持具的构成的图；图6是表示用于刀轮保持具的销的图；图7是表示本发明第1实施形态的刀轮保持具的划线轮的移动的图；图8是表示本发明第2实施形态的刀轮保持具的构成的图；图9是表示用于刀轮保持具的销的图；图10是表示本发明第2实施形态的刀轮保持具的划线轮的移动的图；图11是表示本发明第3实施形态的刀轮保持具的构成的图；图12是表示用于刀轮保持具的销的图；图13是表示本发明第3实施形态的刀轮保持具的划线轮的移动的图；图14是表示本发明第4实施形态的刀轮保持具的构成的图；图15是放大表示本发明第4实施形态的划线轮12C的剖面的图16是表示本发明第4实施形态的刀轮保持具的划线轮的移动的图；图17A、B是放大表示本发明第4实施形态的第1变形例的划线轮12D及其剖面的图；图18A、B是放大表示本发明第4实施形态的第2变形例的划线轮12E及其剖面的图。附图标记说明1-划线头；IOA 10DU00-刀轮保持具；IlA 11CU01-保持具；12a、12b、12e、12f、12i、12j-侧面；12c、12d、12g、12h、12k、121-曲面；12A 12E、102_ 划线轮；13A 13C、103-销；14、104-保持具槽；15A 15C、105_销孔；20-保持具接头；21a、21b-轴承；22-保持部；23-开口；24-磁石；25-平行销；θ 1、θ 2、θ 3、θ 4、θ 5、θ 6-角度。
具体实施例方式(第1实施形态)利用图2 图7，对本发明的刀轮保持具以及保持具单元的第1实施形态加以说明。图2是表示本实施形态的划线头以及保持具单元的构成的图。在划线头1的下部安装有由刀轮保持具IOA以及保持具接头20构成的保持具单元。图3以及图4是表示刀轮保持具以及保持具接头的图。如图3所示，刀轮保持具IOA具有切除保持具IlA的上部而形成的安装部、以及在保持具IlA的下部具有划线轮12A。其次，保持具接头20如图3以及图4所示，上部具有轴承21a、21b，下部为保持刀轮保持具的保持部22。在保持具接头20的保持部22，如图示形成有圆形的开口 23，在其内侧埋设有磁石对。又，在开口 23的内部，自中心轴隔开的位置设有与中心轴垂直的平行销25。平行销25为圆柱构件，如图示与保持具IlA的安装部接触，对刀轮保持具IOA进行定位。将所述的刀轮保持具IOA安装在保持具接头20时，如图4所示将刀轮保持具IOA自其安装部插入至保持具接头20的开口 23。如此便凭借磁石来吸引刀轮保持具IOA的前端部，进而安装部与平行销25接触而被定位固定。如此固定在保持具接头20的刀轮保持具10A，便与保持部22 —并绕轴承21a、21b的中心轴自由旋转。通常，刀轮保持具IOA的划线轮12A的中心偏移配置在自轴承21a、21b的中心轴隔开固定距离的位置。凭借所述的偏移，即便保持部22在划线中划线方向产生变化，划线轮12A也将以持续朝着保持具接头20的移动方向，位于轴承21a、21b的中心轴后方的方式凭借轴承21a、21b进行旋转。因此，划线中的划线轮12A是往固定的方向旋转。图5是简单表示刀轮保持具IOA的构成的图。图5A为前视图，图5B为侧视图，图5C为表示下面的图。图中以箭头表示的X轴方向是表示纸面水平方向，Y轴方向是表示纸面的上下方向。图5A以及B的刀轮保持具IOA以上面以及下面与X轴方向平行的方式进行描绘。刀轮保持具IOA具有保持具11A、划线轮12A以及销13A。保持具IlA是由例如金属形成的圆柱形的构件，如图5B所示，具有将上部的一部分切除而形成的安装部。如图5A所示，保持具IlA具有保持具槽14。保持具槽14是例如宽约0.67mm，且形成为平行于Y轴方向。此外，保持具IlA具有销孔15A。销孔15A为圆形的贯通孔，平行于X轴方向贯通保持具11A，且与保持具槽14垂直交叉。此外，销孔15A在图5A的右端开口附近具有缩肩部。因所述的缩肩部，一方的开口的口径变得小于他方的开口的口径。划线轮12A是由例如烧结金刚石形成的例如厚度约0. 65mm的圆板状的构件，在中心具有贯通孔。又，划线轮12A沿外周部具有V字形的刃，V字形的刃前缘是形成沿着划线轮12A的外周的棱线，且位于划线轮12A的厚度方向的正中间。棱线的两侧的倾斜面(外周边部)通常以90 160°的角度(收束角)相互交叉而形成棱线。图6是表示销13A的图。销13A是以例如超硬合金等金属、烧结金刚石形成的圆柱形的构件，一端具有尖头形状。又，在销13A的表面上刻有螺旋状的槽。螺旋状的槽的槽宽以及槽深均为例如数ym。将划线轮12A插入保持在保持具槽14内，将销13A自尖头形状的部分插入销孔 15A以及划线轮12A的贯通孔。在销13A的尖头形状的部分与位于销孔15A的一方的开口附近的缩肩部接触之处，将销13A固定在销孔15A。如此，划线轮12A在销13A被保持为旋转自由，获得图5所示的刀轮保持具10A。若将所述的刀轮保持具IOA安装在保持具接头，进而固定在划线头，一面使划线轮12A抵接脆性材料基板，一面使刀轮保持具IOA与脆性材料基板相对移动，则划线轮12A 会一面伴随刀轮保持具IOA的移动而旋转，一面在脆性材料基板上相对移动，从而在脆性材料基板上形成划线。此时，在旋转的划线轮12A与销13A之间产生滑动摩擦力，所述的滑动摩擦力因自销13A表面的螺旋槽所受的影响，使得划线轮12A沿销13A往图5A的右侧方向移动。移动后的划线轮12A如图7所示移动至与保持具槽14的侧面接触之处，从而持续形成划线。在本实施形态中，若划线轮12A与保持具槽14的侧面接触，则其与未接触的侧面之间会产生约0. 02mm的间隙，而在划线轮12A旋转中，所述的状态被维持。因此，划线轮 12A的在保持具槽14内的位置稳定，故相对于划线轮12A的行进方向的左右的摇晃消失，被形成的划线的位置稳定。再者，在本实施形态的划线轮12A的贯通孔的内壁也可刻有如销13A般的螺旋状的槽。若考虑划线轮12A的旋转方向来决定刻螺旋状的槽的方向，则可更确实地使划线轮 12A移动至与保持具槽14的侧面接触的位置并保持。又，即使在划线轮12A的贯通孔的内壁刻螺旋状的槽，且使销13A的表面为平滑的状态来构成刀轮保持具10A，也可获得与本实施形态相同的效果。(第2实施形态)利用图8 图10对本发明第2实施形态的刀轮保持具加以说明。本实施形态的划线头的构成与第1实施形态相同。图8是表示本实施形态的刀轮保持具IOB的构成的前视图。刀轮保持具IOB具有保持具11B、划线轮12A、以及销13B。对与第1实施形态中所用的构成要素相同者标注相同的符号。保持具IlB的构成与第1实施形态的保持具IlA大致相同，具有保持具槽14以及销孔15B。销孔15B虽与第1实施形态的销孔15A同样平行于X轴方向贯通保持具IlB且与保持具槽14垂直交叉，但形状与第1实施形态的销孔15A不同，是如图8所示为锥形。贯通保持具11的销孔15B与第1实施形态的销孔15A同样在图8的右端的开口附近具有缩
6肩部。图9是表示销13B的图。销13B是由例如超硬合金等金属制、烧结金刚石制等被形成为锥状的构件，小径的右端为尖头形状。销孔15B的内径与销13B的外径的大小可将销13B无间隙地插入销孔15B。使用所述的保持具11B、划线轮12A、以及销13B构成刀轮保持具10B。将划线轮12A插入保持具槽14内并保持，将销13B自其尖头部分插入销孔15B、以及划线轮12A的贯通孔。在销13B的尖头形状的部分与位于销孔15B的开口附近的缩肩部接触之处，将销1 固定在销孔15B。如此，划线轮12A被销1 保持为旋转自由，从而构成图8所示的刀轮保持具IOB。若将所述的刀轮保持具IOB安装在保持具接头，进而固定在划线头，一面使刀轮保持具IOB的划线轮12A抵接脆性材料基板，一面使刀轮保持具IOB与脆性材料基板相对移动，则划线轮12A会一面伴随刀轮保持具IOB的移动而旋转，一面在脆性材料基板上相对移动，在脆性材料基板上形成划线。此时，旋转的划线轮12A向图中右方向的销13B的口径小的方向移动。移动后的划线轮12A如图10所示移动至与保持具槽14的侧面接触之处，持续形成划线。即使在本实施形态中，划线轮12A的在保持具槽14内的位置也为稳定，故相对于划线轮12A的行进方向的左右的摇晃消失，被形成的划线的位置稳定。(第3实施形态)利用图11 图13说明本发明的第3实施形态的刀轮保持具。本实施形态的划线头的构成与第1实施形态相同。图11是表示本实施形态的刀轮保持具IOC的构成的前视图。刀轮保持具IOC具有保持具11C、划线轮12B、以及销13C。对于与第1实施形态所用的构成要素相同者标注相同的符号。保持具IlC的构成与第1实施形态的保持具IlA大致相同，具有保持具槽14以及销孔15C。销孔15C是与第1实施形态的销孔15A相同的圆形贯通孔，但其自图式左侧朝向右侧移位至Y轴方向上侧。其结果，位于保持具IlC的表面的2个开口中，图式右侧的开口与图式左侧的开口相比，移位至Y轴方向上侧。再者，销孔15C与第1实施形态的销孔15A相同，在2个开口中的1个开口附近具有缩肩部。销I3C虽是具有与第1实施形态的销13A相同的形状者，但表面不具有螺旋状的螺旋槽，而是如图12所示为平滑状。划线轮12B虽是具有与第1实施形态的划线轮12A相同的构成者，但其具有与划线轮12A的贯通孔相比直径更大的贯通孔。凭借此贯通孔，划线轮12B即便将对X轴方向被倾斜配置的销13C通过贯通孔，也可保持划线轮旋转自由。使用所述的保持具11C、划线轮12B、以及销13C构成刀轮保持具10C。在保持具槽14内保持划线轮12B，将销13C自具有尖头形状的部分插入销孔15C以及划线轮12B的贯通孔。在销13C的尖头部分与位于销孔15C的开口附近的缩肩部接触之处，将销13C固定在销孔15C。如此，划线轮12B被销13C保持为旋转自由，构成图11所示的刀轮保持具10C。若将所述的刀轮保持具IOC安装在保持具接头，进而固定在划线头，一面使刀轮保持具IOC的划线轮12B抵接脆性材料基板，一面使刀轮保持具IOC与脆性材料基板相对移动，则划线轮12B会一面伴随刀轮保持具IOC的移动而旋转，一面在脆性材料基板上进行相对移动，在脆性材料基板上形成划线。此时，旋转的划线轮12B沿销13C朝着Y轴方向上侧移动。移动后的划线轮12B如图13所示朝着图中右方向移动至与保持具槽14的侧面接触之处，持续形成划线。即使在本实施形态中，划线轮12B的在保持具槽14内的位置也为稳定，故相对于划线轮12B的行进方向的左右的摇晃消失，被形成的划线的位置稳定。(第4实施形态)利用图14 图16说明本发明第4实施形态的刀轮保持具。本实施形态的划线头的构成与第1实施形态相同。刀轮保持具IOD具有保持具11A、划线轮12C以及销13C。对于保持具11A、销13C等与第1以及第3实施形态中所用的构成要素相同者标注相同的符号。划线轮12C是以例如超硬合金、烧结金刚石形成的构件。划线轮12C是使具有相互全等的底面且高度不同的2个圆锥台在底面重合的形状，且具有对向的2个圆形的侧面 12a、12b，以及为圆锥台侧面的曲面12c、12d。侧面12a、12b具有贯通中心的贯通孔。曲面 12c、12d形成V字形的刃，在曲面12c、12d的切线形成有刃前缘的棱线。所述的棱线如图 14所示，并非形成在划线轮12C的厚度方向的正中间，而是形成为靠近侧面12a。图15是放大表示凭借通过侧面12a、12b的贯通孔的中心轴的平面截断划线轮12C 时的剖面的剖面图。图15是表示曲面12c、12d以及贯通孔。虚线为隐藏在纸面背后的棱线。图15的虚线与包含棱线的平面(未图示，以下称为棱线面)的位置一致。将在垂直于所述的棱线面的面即平行于图15的纸面的面与曲面12c相交的部分形成的线的相对于棱线面的角度设为Θ1。又，将在平行于图15的纸面的面与曲面12d相交的部分形成的线的相对于棱线面的角度设为θ 2。划线轮12C是构成为角度Θ1与角度θ 2相等。再者，在垂直于所述的棱线面的面与曲面12c以及12d相交的部分形成的线，至少在与棱线面的交点部分为直线状，因此可定义角度θ 1以及角度θ 2。使用所述的保持具11Α、划线轮12C、以及销13C构成刀轮保持具10D。将划线轮 12C插入保持在保持具槽14内，将销13C自其具有尖头形状的部分插入销孔15Α以及划线轮12C的贯通孔。销13C在尖头部分与位于销孔15Α的开口附近的缩肩部接触的处被固定在销孔15Α。如此，划线轮12C被销13C保持为旋转自由，构成图14所示的刀轮保持具10D。若将所述的刀轮保持具IOD安装在保持具接头，进而固定在划线头上，一面使刀轮保持具IOD的划线轮12C抵接脆性材料基板，一面使刀轮保持具IOD与脆性材料基板相对移动，则划线轮12C会一面伴随刀轮保持具IOD的移动而旋转，一面在脆性材料基板上相对移动，在脆性材料基板上形成划线。此时，旋转的划线轮12C因在厚度方向的正中间并无刃前缘的棱线，故沿着销13C朝着接近棱线的侧面的方向移动。移动后的划线轮12C如图 16所示往图中右侧的侧面12a的方向移动至与保持具槽14的侧面接触之处，持续形成划线。即使在本实施形态中，划线轮12C的在保持具槽14内的位置也为稳定，故相对于划线轮12C的行进方向的左右的摇晃消失，被形成的划线的位置稳定。就划线轮12C的第1变形例进行说明。图17A是放大表示为第1变形例的划线轮 12D的图。划线轮12D是以例如超硬合金、烧结金刚石形成的构件。划线轮12D是使具有相互全等的底面且高度相等的2个圆锥台在底面重合的形状，且具有对向的2个圆状的侧面12e、12f，以及作为圆锥台侧面的曲面12g、12h。侧面1加、12f在中心具有圆筒状的贯通孔。曲面12g、12h形成有V字形的刀，在曲面12g、12h的切线形成有刃前缘的棱线。所述的棱线是如图17A所示形成在划线轮12D的厚度方向的正中间。图17B是放大表示凭借通过侧面12e、12f的贯通孔的中心轴的平面截断划线轮12D时的剖面的剖面图。图17B表示曲面12g、12h以及贯通孔。虚线为隐藏在纸面背后的棱线。图17B的虚线与棱线面(未图示)的位置一致，将在垂直于棱线面的面与曲面12g、12h相交的部分形成的2条线的相对棱线面的角度分别设为角度θ 3、角度θ 4。划线轮12D是构成为角度θ 3与角度θ 4不同。在图17Β中Θ3< θ 4，关于角度θ 3以及角度θ 4，例如可将角度θ 3设为45° 65° (例如55° )，将角度θ 4设为55° 75° (例如65° )。在形成划线时，即使使用划线轮12D代替划线轮12C，划线轮12D也会沿着销13C朝着图式右侧的侧面12e的方向移动，因此可获得与划线轮12C相同的效果。就划线轮12C的第2变形例进行说明。图18A是放大表示为第2变形例的划线轮12E的图。划线轮12E是以例如超硬合金、烧结金刚石形成的构件。划线轮12E是使具有相互全等的底面且高度不同的2个圆锥台在底面重合的形状，且具有对向的2个圆状的侧面12i、12j，以及为圆锥台侧面的曲面12k、121。侧面12i、12j在中心具有圆筒状的贯通孔。曲面12k、121是形成有V字形的刀，在曲面12k、121的切线形成有刃前缘的棱线。所述的棱线是如图18所示，并非形成在划线轮12E的厚度方向的正中间，而是形成为靠近侧面 12i。图18B是放大表示凭借通过侧面12i、12j的贯通孔的中心轴的平面截断划线轮12E时的剖面的剖面图。图18B是表示曲面12k、121以及贯通孔。虚线为隐藏在纸面背后的棱线。图18B的虚线与棱线面(未图示)的位置一致，将在垂直于棱线面的面与曲面12k、121相交的部分形成的2条线的相对于棱线面的角度分别设为角度θ 5、角度θ 6。划线轮12Ε是构成为角度θ 5与角度θ 6不同。在图18Β中Θ5< θ 6，关于角度θ 5以及角度θ 6，例如可将角度θ 5设为45° 65° (例如55° )，将角度θ 6设为55° 75° (例如65° )。在形成划线时，即使使用划线轮12Ε代替划线轮12C，划线轮12Ε也会沿着销13C朝向图式右侧的侧面12i的方向移动，因此可获得与划线轮12C相同的效果。再者，在本实施形态的划线轮12C 12E的贯通孔的内壁也可刻如第1实施形态的销13A般的螺旋状的槽。如此便可确实使划线轮12C 12E移动至与保持具槽14的侧面接触之处。又，也可使用第1实施形态的销13A来代替本实施形态的平滑表面的销13C。如此便可确实使划线轮12C 12E移动至与保持具槽14的侧面接触之处。当然，第1 第4实施形态所例示的划线轮的厚度以及保持具槽的宽度并不限于此例示而可任意加以选择。第1 第4实施形态的刀轮保持具并不限于自动地划线脆性材料基板的自动划线装置，也可安装在手动切割脆性材料基板的脆性材料切断用刀具使用。产业上的可利用性本发明可使划线中的划线轮的位置稳定，故可用于自动进行划线的划线装置或手
9动切割脆性材料基板的脆性材料切断用刀具。 以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解， 在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种保持划线轮的圆柱状的销，其特征在于沿其外周设有螺旋状的槽。
2.一种保持划线轮的圆柱状的销，其特征在于呈锥状。
3.根据权利要求1或2所述的保持划线轮的圆柱状的销，其特征在于凭借上述划线轮的旋转使上述划线轮在销上往销的一侧方向移动。
全文摘要
本发明是一种保持划线轮的圆柱状的销，沿其外周设有螺旋状的槽；或者，保持划线轮的销呈圆锥状。凭借上述划线轮的旋转使上述划线轮在销上往销的一侧方向移动。如此，划线中的划线轮沿销移动至与保持具槽的侧面相接之处，可使脆性材料基板上的划线的形成位置稳定，从而可消除划线的形成精度的不均一。
文档编号B28D7/00GK102555095SQ20121000428
公开日2012年7月11日 申请日期2009年6月29日 优先权日2008年6月30日
发明者山本正男, 若山治雄 申请人:三星钻石工业股份有限公司