JP2002234748A - チップホルダー - Google Patents

チップホルダー

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JP2002234748A JP2001369265A JP2001369265A JP2002234748A JP 2002234748 A JP2002234748 A JP 2002234748A JP 2001369265 A JP2001369265 A JP 2001369265A JP 2001369265 A JP2001369265 A JP 2001369265A JP 2002234748 A JP2002234748 A JP 2002234748A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カッターホイールチップと一体となった回転
軸を長期にわたって安定的に使用することができ、カッ
ターホイールチップによって、脆性材料の表面を、安定
的にスクライブすることができる。 【解決手段】 脆性材料をスクライブするカッターホイ
ールチップの軸心部を回転軸２３が挿通しており、回転
軸２３は、カッターホイールチップと一体的に設けられ
ている。回転軸２３は、チップホルダー１０の各側壁部
１１に設けられた支持孔１４内にそれぞれ挿入されて支
持されている。各支持孔１４の上部には、支持孔１４の
軸方向に沿った溝部１３が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス板等の脆性
材料のスクライビング、スコアリング等に使用されるホ
イールカッターにおいて、カッターホイールチップを保
持するために使用されるチップホルダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示パネル等に使用されるガラス基
板は、通常、大きなマザーガラス板を、ホイールカッタ
ーによってスクライブしてスクライブラインを形成した
後に、スクライブラインに沿って分断することにより、
所定の大きさとされる。ホイールカッターは、円板状の
カッターホイールチップがチップホルダーによって保持
されて構成されている。
【０００３】カッターホイールチップは、超硬合金、焼
結ダイヤモンド等によって円板状に形成されており、そ
の外周面における中央部が全周にわたって先鋭的に突出
した刃先になっている。
【０００４】カッターホイールチップの軸心部には、回
転軸が挿通しており、カッターホイールチップには、回
転軸の直径よりも僅かに大きな直径の軸孔が設けられて
おり、回転軸に対して自由に回転し得るようになってい
る。
【０００５】カッターホイールチップの軸心部を挿通す
る回転軸の各側部は、チップホルダーに設けられた一対
の側壁部によって支持されており、各側壁部の間にカッ
ターホイールチップが配置される。回転軸の各側部は、
各側壁部に設けられた支持孔内にそれぞれ挿入されて支
持されている。
【０００６】図１６は、側壁部に設けられた支持孔によ
る回転軸の支持状態を示す断面図である。図１６に示す
ように、側壁部３１に設けられた支持孔３４内に、回転
軸３３の側部が挿入されて支持されている。支持孔３４
の内径は、回転軸３３の直径よりも若干大きくなってお
り、支持孔３４の周面と回転軸３３の外周面との間に僅
かな公差Ｇが設定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ホイールカッターは、
ガラス板等の脆性材料をスクライブする際に、スクライ
ブ方向に沿って脆性材料と相対的に移動されて、カッタ
ーホイールチップが脆性材料の表面上に乗り上げられ
て、脆性材料の表面に押し付けられた状態とされる。こ
のような状態で、脆性材料の表面上を所定のスクライブ
方向に沿って移動される。
【０００８】カッターホイールチップが脆性材料の表面
に乗り上げる際には、カッターホイールチップに衝撃力
が加わり、カッターホイールチップが嵌合された回転軸
３３にも、その衝撃力が伝わる。そして、カッターホイ
ールチップが脆性材料の表面に押し付けられた状態にな
ると、回転軸３３は、支持孔３４に対して上方に押し上
げられた状態となり、各支持孔３４の上部に押し付けら
れる。
【０００９】この場合、回転軸３３は、支持孔３４の上
部における１箇所の接触部Ｙにて接触した状態になり、
従って、その接触部Ｙに、支持孔３４の周面からの全て
の反力が回転軸３３に加わることになる。このために、
カッターホイールチップに衝撃が加わると、カッターホ
イールチップが嵌合された回転軸３３にも衝撃が加わ
り、その衝撃による支持孔３４の周面からの反力が、接
触部Ｙに加えられる。このように、回転軸３３には、１
つの接触部Ｙに全ての反力が加わるために、接触部Ｙに
て回転軸３３が折れるおそれがある。
【００１０】また、脆性材料の表面に押し付けられたカ
ッターホイールチップが脆性材料の表面に沿って移動す
る場合には、支持孔３４の内周面から回転軸３３に加わ
る反力によって、回転軸３３に摩擦力が加わり、回転軸
３３の回転が抑制される。回転軸３３に回転可能に嵌合
されたカッターホイールチップの刃先は、脆性材料の表
面を転接することにより、カッターホイールチップは、
回転軸３３に対して回転し、脆性材料の表面がスクライ
ブされる。
【００１１】しかしながら、回転軸３３は、支持孔３４
とほぼ同様の直径になっているために、支持孔３４の周
面から回転軸３３に加わる反力が小さく、回転軸３３の
回転を確実に停止させることができず、回転軸３３がス
リップして回転するおそれがある。特に、スクライブ時
におけるカッターホイールチップの脆性材料の表面に対
する押圧力が変化することによって、あるいは、カッタ
ーホイールチップのスクライブ速度が変化することによ
って、支持孔３４と回転軸３３との圧接力が変化する
と、回転軸３３は、スリップして回転する可能性が大き
くなる。
【００１２】回転軸３３がスリップして回転すると、回
転軸３３の直径に対して僅かに大きな直径の軸孔の内周
面と回転軸３３の外周面との回転摺動抵抗が不安定とな
り、カッターホイールチップの刃先によって脆性材料の
表面をスクライブする際に形成されるスクライブライン
の品質が一定にならないおそれがある。
【００１３】また、回転軸３３がスリップすることによ
り、回転軸３３および支持孔３４の周面が磨耗するため
に、ホイールカッターを長期にわたって安定的に使用す
ることができなくなるおそれもある。
【００１４】さらには、回転軸３３がスリップする際
に、支持孔３４の周面から回転軸３３に対して異常な方
向に力が加わり、回転軸３３が損傷するおそれもある。
【００１５】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、カッターホイールチップに嵌合さ
れた回転軸を長期にわたって安定的に使用することがで
きるチップホルダーを提供することにある。
【００１６】本発明の他の目的は、カッターホイールチ
ップによって、脆性材料の表面を、安定的にスクライブ
することができるチップホルダーを提供することにあ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明のチップホルダー
は、脆性材料をスクライブするカッターホイールチップ
の軸心部を挿通する回転軸を保持するチップホルダーで
あって、回転軸の各側部がそれぞれ挿入される各支持孔
の上部に、該支持孔の軸方向に沿った溝部が形成されて
いる。
【００１８】前記溝部は、断面Ｖ字状または矩形状であ
る。
【００１９】前記支持孔の断面形状が、円形状または楕
円形状である。
【００２０】前記支持孔の断面形状が多角形であり、前
記溝部が、その多角形の１つのコーナー部によって形成
されている。
【００２１】前記溝部は、スクライブ時にホイールチッ
プが移動する方向とは反対側であって、前記支持孔の中
心部を通る垂直線に対して中心角度が０〜６０°の方向
に設けられている。
【００２２】前記回転軸の各側部を支持する各支持孔の
軸方向長さが等しくなっている。
【００２３】前記回転軸の各側部を支持する各支持孔の
軸方向長さが異なっている。
【００２４】前記支持孔は、前記カッターホイールチッ
プの両側に設けられた側壁部にそれぞれ設けられてお
り、各側壁部におけるカッターホイールチップに対向す
る面に、該カッターホイールチップの接触による磨耗を
防止するチップ受けが設けられている。 前記チップ受
けは、前記回転軸を支持するように、前記各支持孔の周
囲を取り囲むリング状になっている。
【００２５】前記チップ受けにおける前記カッターホイ
ールチップに対向する面に、溝部が設けられている。
【００２６】前記チップ受けは、前記側壁部内に挿入さ
れており、前記支持孔は、該チップ受けの内部に形成さ
れている。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【００２８】図１は、本発明のチップホルダーを有する
ホイールカッターの一例を示す一部破断側面図、図２
は、その一部破断正面図である。このホイールカッター
は、ガラス板等の脆性材料をスクライビングするために
使用されるカッターホイールチップ２２と、このカッタ
ーホイールチップ２２を保持する本発明のチップホルダ
ー１０とを有している。
【００２９】カッターホイールチップ２２は、超硬合
金、焼結ダイヤモンド等によって円板状に形成されてお
り、その外周面における中央部が全周にわたって先鋭的
に突出した刃先になっている。
【００３０】カッターホイールチップ２２の軸心部に
は、回転軸２３が挿通している。回転軸２３は、焼き入
れ鋼、超硬合金、焼結ダイヤモンド等によって構成され
ている。カッターホイールチップ２２の軸孔の直径は、
回転軸２３の軸孔の直径よりも僅かに大きく、カッター
ホイールチップ２２は回転軸２３に対して自由に回転し
得る状態に嵌合されている。回転軸２３の各側部は、カ
ッターホイールチップ２２の両側にそれぞれ等しい距離
だけ突出している。
【００３１】回転軸２３の各先端面は、それぞれ、先端
側になるにつれて順次直径が小さくなった円錐状に突出
しており、それぞれの先端は、回転軸２３の軸心上に位
置している。
【００３２】カッターホイールチップ２２を保持するチ
ップホルダー１０は、支持軸２７の下端部に取り付けら
れた上面部１２と、この上面部１２から相互に適当な間
隔をあけて下方に垂直に延出した一対の側壁部１１とを
有している。各側壁部１１は、それぞれ、一定の厚さが
あって、一方の側壁部が他方の側壁部よりも厚くなって
いる。また、各側壁部１１は、下側になるにつれて幅方
向寸法が順次小さくなった三角形状になっている。
【００３３】チップホルダー１０が取り付けられた支持
軸２７は、軸受２８によって垂直軸回りに回転可能にな
っており、また、適当な付勢部材によって下方に付勢さ
れている。
【００３４】カッターホイールチップ２２は、チップホ
ルダー１０における各側壁部１１間に配置されている。
【００３５】各側壁部１１には、カッターホイールチッ
プ２２の軸心部に設けられた回転軸２３を支持する支持
孔１４がそれぞれ水平な状態で設けられている。各支持
孔１４には、カッターホイールチップ２２の両側にそれ
ぞれ突出した回転軸２３の各側部がそれぞれ挿入され
る。各支持孔１４は、相互に同心状態になっており、ま
た、それぞれの直径は等しくなっている。各支持孔１４
は、挿入される回転軸２３の各側部がそれぞれ回転可能
になるように、回転軸２３の直径よりも若干大きな直径
を有している。各支持孔１４は、それぞれ等しい軸方向
長さになっている。
【００３６】カッターホイールチップ２２は、各支持孔
１４内に回転軸２３の各側部がそれぞれ挿入された状態
では、その下端部が、各側壁部１１の下端面から下方に
所定の長さにわたって突出した状態になる。
【００３７】一方の支持孔１４におけるカッターホイー
ルチップ２２の遠方側には、その支持孔よりも小径のピ
ン孔１９が、その支持孔１４と同心状態で設けられてい
る。ピン孔１９は、支持孔１４と連通しており、回転軸
２３の一方の端面における円錐形状の先端部が同心状態
で挿入されて、その先端部が回転可能に支持されてい
る。
【００３８】他方の支持孔１４は、側壁部１１を貫通し
ており、その側壁部１１の外側面に支持孔１４の開口部
が設けられている。側壁部１１の外側面に設けられた開
口部内には、回転軸２３の一方の側部における円錐形状
の先端部が位置されており、また、この側壁部１１の外
側面には、支持孔１４の開口部を閉鎖する止め板１５が
設けられている。止め板１５の上端部は、止めネジ１６
によって側壁部１１の外側面に取り付けられており、止
め板１５の下端部は、支持孔１４の開口部を閉鎖してい
る。支持孔１４の開口部を閉鎖した止め板１５の下端部
は、支持孔１４内に挿入された回転軸２３における開口
部内に位置する円錐形状の先端部に当接して、回転軸２
３を抜け止めしている。
【００３９】このように、各側壁部１１に設けられた支
持孔１４は、相互に等しい軸方向長さになっており、一
方の側壁部１１に、支持孔１４に連通するピン孔１９が
設けられていることにより、ピン孔１９が設けられた側
壁部１１は、他方の側壁部１１よりも厚くなっている。
【００４０】チップホルダー１０の上面部１２が取り付
けられた支持軸２７は、チップホルダー１０内に配置さ
れたカッターホイールチップ２２の軸方向中央部に沿っ
た垂直線に対して水平方向に適当な間隔をあけた状態に
なっており、従って、回転軸２３の中央部に取り付けら
れたホイールチップ２２は、支持軸２７の軸心を中心軸
としてその周囲を旋回し得るようになっている。
【００４１】なお、カッターホイールチップ２２を交換
する場合には、チップホルダー１０における一方の側壁
部１１に設けられた止め板１５を、止めネジ１６を回動
させて、支持孔１４の開口部を開放した状態とする。こ
のような状態で、チップホルダー１０の外部からピン孔
１９にピンを挿入して、このピン孔１９に連続する支持
孔１４内に挿入された回転軸２３を押圧する。これによ
り、回転軸２３のみが、各支持孔１４内を軸方向に沿っ
てスライドし、回転軸２３は、カッターホイールチップ
２２から抜け出るとともに、一方の側壁部１１に設けら
れた開口部を通って外部に抜き出される。
【００４２】その後、カッターホイールチップ２２が新
たなカッターホイールチップ２２に交換されると、回転
軸２３が、一方の側壁部１１の開口部から支持孔１４内
に挿入され、新たなカッターホイールチップ２２内に挿
入されて、所定の状態になると、カッターホイールチッ
プ２２が回転軸２３に一体的に取り付けられる。
【００４３】図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図で
ある。チップホルダー１０の各側壁部１１にそれぞれ設
けられた支持孔１４の上部には、断面Ｖ字状に外側に突
出した溝部１３が軸方向に沿ってそれぞれ設けられてい
る。溝部１３は、支持孔１４の上部において、ホイール
カッターによってガラス板等の脆性材料をスクライブす
る際に、ホイールカッターが脆性材料に対して相対的に
移動される方向に対して反対側の上部に形成されてい
る。
【００４４】断面Ｖ字状の溝部１３は、支持孔１４の内
周面の接線方向にそれぞれ沿った一対の側面１３ａによ
って形成されている。各側面１３ａによって形成される
角度は、溝部１３が所定の深さｄになるように設定さ
れ、例えば１２０°とされる。
【００４５】溝部１３は、各側面１３ａにて形成される
角度の二等分線が、支持孔１４の中心を通る垂直線に対
する所定の中心角度θの方向に一致するように形成され
ている。この角度θは、０〜６０°の範囲で設定され、
例えば、３０°とされる。
【００４６】本実施形態では、回転軸２３の直径が０．
８ｍｍ、その軸長Ｌ１が６ｍｍ、支持軸１４の直径が、
直径０．８ｍｍの回転軸２３に対して０．０２〜０．０
４ｍｍ程度大きくなっており、溝部１３の深さは０．０
６ｍｍとされている。なお、止め板２５は、厚さ０．５
ｍｍのステンレス板によって構成される。
【００４７】このような構成のホイールカッターは、ガ
ラス板等の脆性材料をスクライブする際に、チップホル
ダー１０が下方に付勢された状態で、スクライブ方向に
沿って脆性材料と相対的に移動されて、脆性材料の表面
上に乗り上げられた状態とされる。これにより、カッタ
ーホイールチップ２２は、チップホルダー１０全体を下
方に付勢する力によって、脆性材料の表面に押し付けら
れて、脆性材料の表面上を所定のスクライブ方向に沿っ
て転動する。
【００４８】カッターホイールチップ２２が脆性材料の
表面に乗り上げる際には、カッターホイールチップ２２
に衝撃力が加わり、カッターホイールチップ２２が嵌合
された回転軸２３にも、その衝撃力が加わる。そして、
カッターホイールチップ２２が脆性材料の表面に押し付
けられた状態になると、回転軸２３は、各支持孔１４に
対して上方に押し上げられた状態となり、各支持孔１４
の上部に押し付けられる。
【００４９】この場合、各支持孔１４の上部における回
転軸２３の対向部分に、断面Ｖ字状に外側に突出する溝
部１３がそれぞれ形成されているために、回転軸２３
は、溝部１３の各側面１３ａそれぞれと支持孔１４の周
面との境界部分Ｙ１およびＹ２に接触することになる。
これにより、回転軸２３に加わる力は、各境界部分Ｙ１
およびＹ２にそれぞれ分散された状態になり、従って、
チップホルダー１０の各側壁部１１からの反作用によっ
て回転軸２３に加わる力が緩和されることになる。
【００５０】その結果、チップホルダー１０が脆性材料
に乗り上げる際に、チップホルダー１０に衝撃力が加わ
っても、回転軸２３に加わる衝撃力が特定の１ヶ所に集
中することなく、緩和される。
【００５１】この場合、チップホルダー１０に対する衝
撃力の方向が、例えば、図３に矢印Ｙ３またはＹ４で示
すような方向になっても、その衝撃力は、溝部１３の各
側面１３ａそれぞれと支持孔１４の周面との境界部分Ｙ
１およびＹ２に分散されて加わることになり、従って、
チップホルダー１０に対する衝撃力の方向にかかわら
ず、回転軸２３に加わる衝撃力を緩和することができ
る。
【００５２】このように、カッターホイールチップ２２
に衝撃力が加わっても、回転軸２３に加わる衝撃力が緩
和されることにより、回転軸２３の耐久性が著しく向上
する。
【００５３】また、脆性材料の表面に押し付けられたカ
ッターホイールチップ２２が脆性材料の表面に沿って転
動する際には、支持孔１４から回転軸２３に加わる反力
は、溝部１３の各側面１３ａそれぞれと支持孔１４の周
面との境界部分Ｙ１およびＹ２の２箇所になっており、
それぞれの境界部分Ｙ１およびＹ２によって回転軸２３
の回転がロックされる。このように、回転軸２３は、周
方向の２箇所によって、確実にロックされるために、回
転軸２３に嵌合されたカッターホイールチップ２２は、
回転が停止された回転軸２３に対して一定の摺動抵抗に
よって回転し、脆性材料の表面を、スリップすることな
く転動する。これにより、カッターホイールチップ２２
は、脆性材料の表面を、安定的にスクライブし、形成さ
れるスクライブラインは、一定の品質になる。
【００５４】しかも、このように、回転軸２３の回転を
確実にロックすることができることにより、スクライブ
時における回転軸２３が、各支持孔１４の周面によって
不均一に磨耗することが防止される。さらには、カッタ
ーホイールチップ２２が脆性材料の表面上に乗り上がる
際の回転力により、回転軸２３も若干回転させられるた
めに、カッターホイールチップ２２の軸孔の内周面と接
触する回転軸２３の外周面位置が、スクライブを行うご
とに変化され、超硬合金等の回転軸２３と超硬合金等の
カッターホイールチップ２２の軸孔の内周面との摩擦に
よって、両者が凝着することを回避または低減される。
【００５５】次に、支持孔１４に溝部１３を設けること
によって、回転軸２３に加わる力が緩和されることを説
明する。図４（ａ）は、支持孔１４に溝部１３が設けら
れていない状態において、回転軸２３に対して上方に向
かって垂直に力Ｐが加わった状態を示している。この場
合には、回転軸２３と支持孔１４の周面とが１箇所で接
触することになり、回転軸２３には、支持孔１４の周面
からの反作用として、力Ｐが加わることになる。
【００５６】これに対して、図４（ｂ）に示すように、
支持孔１４の上部に、断面Ｖ字状に外側に突出する溝部
１３が形成されており、その溝部１３の各側面１３ａに
て形成される角度の二等分線が垂直になっている場合に
は、回転軸２３に対して上向きに垂直に加わる力Ｐは、
溝部１３の各側面１３ａそれぞれと支持孔１４の周面と
の境界部分Ｙ１およびＹ２の２箇所に分散される。
【００５７】図４（ｂ）に示すように、溝部１３の各側
面１３ａにて形成される角度の１／２の角度をαとする
と、各境界部分Ｙ１およびＹ２にそれぞれ加わる力ｆ
は、次の（１）式で表される。
【００５８】ｆ＝（Ｐ・ｓｉｎα）／２ 表１は、（１）式において、角度α度を変化させたとき
に、回転軸２３に加わる力Ｐに対して、各境界部分Ｙ１
およびＹ２にそれぞれ加わる力ｆの割合を示している。
【００５９】
【表１】 表１から、αが４５°の場合には、各境界部分Ｙ１およ
びＹ２に加わる力２ｆは、回転軸２３に加わる力Ｐに対
して、０．３５４・Ｐとなり、溝部１３を形成しない場
合に比べて、回転軸２３の耐衝撃性は、1／０．３５４
倍、すなわち、約２．８倍、向上することになる。な
お、この場合の計算値は、実際の計測値とは異なるもの
の、計測値にかなり近似した値になる傾向にある。
【００６０】このように、支持孔１４に溝部１３が形成
されていない場合には、回転軸２３と支持孔１４とは１
箇所において相互に接触するために、回転軸２３には、
支持孔１４からの反力が、１箇所にのみ集中するが、断
面Ｖ字状の溝部１３を支持孔１４に設けることにより、
回転軸２３と支持孔１４とが２箇所において相互に接触
するために、支持孔１４の周面から回転軸２３に加わる
反力が分散され、回転軸２３の耐衝撃性が向上し、回転
軸２３が折れるおそれがない。
【００６１】ホイールカッターによってガラス板をスク
ライブする場合には、カッターホイールチップ２２の最
下点は、通常、カッターホイールチップ２２が下方に付
勢された状態で、ガラス基板の表面に対して、０．１２
ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度下方に設定されて、ガラス板の
表面に圧接される。カッターホイールチップ２２がガラ
ス板の表面に圧接されたときに、カッターホイールチッ
プ２２がガラス板に食い込む量を、０．０２ｍｍ未満と
すると、回転軸２３は、垂直方向に沿って、０．１〜
０．１８ｍｍ程度押し上げられる。支持孔１４の上部に
形成される溝部１３が、支持孔１４の中心を通る垂直線
に対する中心角θが０〜６０°の範囲の方向に形成され
ていると、θ＝６０°の場合に、溝部１３に対する回転
軸２３の垂直線に沿った上方への移動量は、０．０５〜
０．０９ｍｍと最小になる。
【００６２】図５は、支持孔１４に設けられる溝部１３
の断面形状が矩形状の場合を示している。断面矩形状の
溝部１３は、軸方向に沿って形成されており、その幅方
向の二等分線ＣＬ１が支持孔１４の放射方向に一致する
ように形成されている。溝部１３は、例えば、その二等
分線ＣＬ１が支持孔１４の中心を通る垂直線に対する中
心角θが３０°の方向に一致した状態で、その幅方向寸
法Ｗが０．４ｍｍ、深さｄが０．１ｍｍに形成されてい
る。
【００６３】この場合も、溝部１３の各側面１３ａそれ
ぞれと支持孔１４の周面との各境界部分Ｙ５およびＹ６
の２箇所にて、回転軸２３が接触するために、回転軸２
３の回転が確実にロックされ、カッターホイールチップ
２２は、回転軸２３に対してスリップすることなく円滑
に回転される。これにより、カッターホイールチップ２
２は、脆性材料の表面を、スリップすることなく確実に
転動し、脆性材料の表面にスクライブラインが安定的に
形成される。
【００６４】また、カッターホイールチップ２２の衝撃
によって支持孔１４の周面から回転軸２３に加わる衝撃
力も緩和され、回転軸２３は、長期にわたって安定的に
使用することができる。
【００６５】図６は、支持孔１４が断面楕円形状に構成
された場合を示している。支持孔１４の楕円形状の長軸
は、支持孔１４の中心を通る垂直線に対してθ（＝０〜
６０°）の角度とされている。支持孔１４の上部には、
断面Ｖ字状の溝部１３が形成されており、この溝部１３
は、各側面１３ａによって形成される角度の二等分線が
その長軸に一致した状態になっている。
【００６６】このような断面楕円形状の支持孔１４で
は、回転軸２３の上下方向の移動量を大きくすることが
できる。従って、カッターホイールチップ２２は、チッ
プホルダー１０から下方へ１ｍｍ以上突出させても、脆
性材料の表面をスクライブする際に、カッターホイール
チップ２２の最下点を、脆性材料の表面から０．２〜
０．９ｍｍ程度下方に設定することができる。
【００６７】支持孔１４は、断面円形状、断面楕円形状
に限らず、断面多角形状であってもよく、その場合に
は、溝部１３は、断面多角形の１つのコーナー部によっ
て形成される。この場合には、溝部１３を形成する各側
面１３ａに回転軸２３が圧接される。
【００６８】図７は、支持孔１４を断面五角形状とし
て、その１つのコーナー部によって、断面Ｖ字状の溝部
１３を形成した状態を示している。この場合にも、支持
孔１４は、溝部１３を構成するコーナー部の二等分線
が、支持孔１４の中心を通る垂直線に対してθ（＝０〜
６０°）の角度になるように形成される。
【００６９】さらには、図８に示すように、支持孔１４
を断面三角形として、その１つのコーナー部によって、
断面Ｖ字状の溝部１３を形成するようにしてもよい。こ
の場合にも、支持孔１４は、溝部１３を構成するコーナ
ー部の二等分線が、支持孔１４の中心を通る垂直線に対
してθ（＝０〜６０°）の角度になるように形成され
る。
【００７０】図９は、支持孔１４を断面正六角形状とし
て、その１つのコーナー部によって、断面Ｖ字状の溝部
１３を形成した状態を示している。この場合にも、支持
孔１４は、溝部１３を構成するコーナー部の二等分線
が、支持孔１４の中心を通る垂直線に対してθ（＝０〜
６０°）の角度になるように形成される。
【００７１】なお、支持孔１４を断面多角形状に構成す
る場合には、三角形〜八角形状とすることが好ましい。
コーナー部の数が８よりも多くなると、溝部１３の各側
面１３ａによる回転軸２３に対する圧接力が低減され、
回転軸２３の回転をロックすることができないおそれが
ある。
【００７２】図１０は、チップホルダー１０の他の例を
示す一部破断側面図である。このチップホルダー１０
は、各側壁部１１の厚さが等しくなっており、各側壁部
１１に形成された支持孔１４は、各側壁部１１を貫通し
て、各側壁部１１の外側面に開口した状態になってい
る。回転軸２３は、各側壁部１１におけるそれぞれの外
側面間にわたる距離に等しくなっている。
【００７３】各側壁部１１の外側面には、支持孔１４の
開口部を閉鎖する止め板１５が、それぞれ設けられてい
る。止め板１５の上端部は、止めネジ１６によって側壁
部１１に取り付けられており、止め板１５の下端部は、
支持孔１４の開口部を閉鎖している。支持孔１４の開口
部を閉鎖した止め板１５の下端部は、支持孔１４内に挿
入された回転軸２３における開口部内に位置する円錐形
状の先端部に当接した状態になっている。その他の構成
は、図２に示すチップホルダーの構成と同様になってい
る。
【００７４】図１０に示すチップホルダーでは、各側壁
部１１の支持孔１４に、回転軸２３における等しい長さ
の各側部がそれぞれ支持されているために、回転軸２３
が各支持孔１４に安定的に支持されており、回転軸２３
に嵌合されたカッターホイールチップ２２が安定的に回
転される。
【００７５】図１１は、チップホルダー１０のさらに他
の例を示している。このチップホルダー１０では、各側
壁部１１の厚さを等しくして、一方の側壁部１１に、支
持孔１４に連通するピン孔１９を形成している。その他
の構成は、図２に示すチップホルダーの構成と同様にな
っている。
【００７６】図１１に示すチップホルダー１０では、ピ
ン孔１９に連通するように一方の側壁部１１に形成され
た支持孔１４は、他方の側壁部１１に形成される支持孔
１４よりも短くなっており、従って、各支持孔１４に支
持される回転軸２３の側部の長さが異なっている。この
場合、カッターホイールチップ２２は、回転軸２３の中
心部ではなく、一方の側部に片寄った状態で回転軸２３
に嵌合されている。
【００７７】このような構成では、短い支持孔１４内に
支持された回転軸２３の側部が磨耗すると、回転軸２３
に対するカッターホイールチップ２２の取り付け位置を
変更して、各支持孔１４内にて支持される回転軸２３の
各側部の左右を交換する。これにより、磨耗した回転軸
２３の側部は、長い支持孔１４内に位置するが、この長
い支持孔１４内には、カッターホイールチップ２２が取
り付けられていたことによって磨耗していない回転軸２
３部分も位置することになり、この部分が支持孔１４に
よって支持される。従って、回転軸２３を長期にわたっ
て使用することができる。
【００７８】図１２は、チップホルダー１０のさらに他
の例を示している。このチップホルダー１０では、一方
の側壁部１１を他方の側壁部１１よりも厚く構成してい
る。その他の構成は、図１０に示すチップホルダーの構
成と同様になっている。図１２に示すチップホルダー１
０も、図１１に示すチップホルダー１０と同様に、回転
軸２２を長期にわたって使用することができる。
【００７９】図１３（ａ）は、チップホルダーのさらに
他の例を示す側面図、図１３（ｂ）は、その断面図、図
１３（ｃ）は、その要部の拡大図である。このチップホ
ルダー２０は、図２に示すチップホルダー１０と概略同
様の構成になっているが、各側壁部１１におけるカッタ
ーホイールチップ２２に対向する内側面に、リング状の
チップ受け１７が、それぞれ、各側壁部１１に設けられ
た支持孔１４の周囲を取り囲むように取り付けられてい
る。各チップ受け１７は、超硬合金によってそれぞれ構
成されている。回転軸２３は、各チップ受け１７の内部
を挿通して、各支持孔１４内にそれぞれ挿入されてい
る。各チップ受け１７は、回転軸２３に自由に回転し得
るように嵌合されたカッターホイールチップ２２の各側
面に摺接して、カッターホイールチップ２２を、回転軸
２３の軸方向に移動させないようになっている。
【００８０】このような構成のチップホルダー２０で
は、カッターホイールチップ２２の各側面が、各側壁部
１１の内側面にそれぞれ直接接触するおそれがなく、従
って、各チップ受け１７によって、各側壁部１１の内側
面の磨耗が防止される。また、このような構成によっ
て、カッターホイールチップ２２を安定的に回転させる
ことができ、従って、脆性材料の表面を安定的にスクラ
イブすることができる。
【００８１】各チップ受け１７は、例えば、その外径
は、各支持孔１４の直径より大きく、回転軸２３が挿通
する部分の直径も、各支持孔１４の径より若干大きい超
硬合金製の円筒を、０．５mm程度の厚みに切断して、各
側壁部１１の内側面に、支持孔１４の中心とチップ受け
１７の孔の中心が同じ位置になるように、支持孔１４の
周囲に、銀ローによってロー付けした後に、ダイヤモン
ド砥石などで、チップ受け１７のカッターホイールチッ
プ２２と接する面を研削加工する事によって得られる。
【００８２】また、図１４（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、各チップ受け１７における相互に対向する端面の
中央部に、垂直方向および水平方向に沿った溝部１７ａ
をそれぞれ形成するようにしてもよい。この場合には、
脆性材料のスクライブ時に発生するカレット、塵埃等
が、各溝部１７ａ内を通過して周囲に拡散されるため
に、カッターホイールチップ２２の刃先に塵埃等が集中
するおそれがなく、脆性材料を安定的にスクライブする
ことができるとともに、カッターホイールチップの刃先
を長寿命化することができる。なお、各チップ受け１７
における相互に対向する端面に設けられる溝部１７ａ
は、垂直方向および水平方向に沿った状態に限らず、垂
直方向および水平方向に対して傾斜した状態であっても
よく、また、各チップ受け１７における相互に対向する
端面における中心部の周囲に格子状に設けるようにして
もよい。
【００８３】なお、図１３に示すチップホルダー１０
は、一対の側壁部１１の上端部同士を付き合わせて上面
部１２を形成して、各側壁部１１の上端部同士を一対の
ネジ１３によって連結する構成になっているが、前述し
たように、超硬合金、焼結ダイヤモンド、ダイヤモンド
分散超硬合金、ＣＢＮ（立方晶窒化硼素：ｃｕｂｉｃｂ
ｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）材等の耐磨耗性にすぐれた
材料によって、各側壁部１１および上面部１２を一体に
構成してもよい。このように、各側壁部１１および上面
部１２を一体に構成することにより、スクライブ時にお
ける衝撃等によって変形することが抑制され、カッター
ホイールチップ２２を長期にわたって安定的に保持する
ことができ、脆性材料を長期にわたって安定的にスクラ
イブすることができる。
【００８４】図１５（ａ）は、チップホルダーのさらに
他の例を示す側面図、図１５（ｂ）は、その断面図、図
１５（ｃ）は、その要部の拡大図である。このチップホ
ルダー３０は、各側壁部１１及び上面部１２はＳＫ材等
の金属で一体的に構成されている。各チップ受け１７
は、超硬合金、燒結ダイヤモンド、ダイヤモンド分散型
超硬合金、ＣＢＮ材等の耐磨耗性に優れた材料によって
構成されており、各側壁部１１の下端部にそれぞれ設け
られた各貫通孔内に、それぞれ一体的に取り付けられて
おり、各チップ受け１７の軸心部に、回転軸２３の各側
部を支持する支持孔１４がそれぞれ形成されている。支
持孔１４の上部の所定位置には、溝部１３が形成されて
いる。各チップ受け１７は、各側壁部１１の内側面から
内側にそれぞれ適当な長さにわたって突出しており、突
出した端面が、カッターホイールチップ２２の側面にそ
れぞれ当接するようになっている。
【００８５】このような構成のチップホルダー３０は、
例えば、次のようにして形成される。まず、カッターホ
イールチップ２２が配置される間隙が形成されていない
所定形状の超硬合金またはＳＫ材等の金属製のブロック
を準備し、その下端部に、各チップ受け１７が挿入され
る貫通孔を厚さ方向（図１５（ｂ）の矢印Ｅで示す方
向）に形成する。また、各チップ受け１７とされる所定
の長さの円柱状の部材を準備して、チップホルダー３０
とされるブロックの貫通孔内にそれぞれ挿入して、各貫
通孔の内周面に銀ローによってロー付けする。その後、
ワイヤー放電加工によって、円柱部材の軸心部に沿っ
て、貫通孔を形成することによって支持孔１４および溝
部１３をそれぞれ形成するとともに、カッターホイール
チップ２２が配置される溝を形成して、チップホルダー
３０の側壁部１１をそれぞれ形成する。これにより、図
１５に示すチップホルダー３０が形成される。
【００８６】なお、各チップ受け１７の軸心部の支持孔
１４及びカッターホイールチップ２２が配置される各側
壁部１１間の間隙は、研削加工などの他の方法を用いて
形成しても良い。
【００８７】このように、図１５に示すチップホルダー
３０は、各チップ受け１７の軸心部に各支持孔１４がそ
れぞれ形成されており、また、各チップ受け１７の周面
の下部が軸心方向に沿って切断された形状になってい
る。
【００８８】その他の構成は、図２に示すチップホルダ
ー１０と概略同様になっている。このような構成のチッ
プホルダーは、図１３に示すように、各側壁部１１同士
をネジで組み付けて連結したチップホルダー１０に比べ
て、寸法精度が向上し、しかも、衝撃等による変形が抑
制されるために、カッターホイールチップ２２を長期に
わたって安定的に保持することができ、従って、脆性材
料を長期にわたって安定的にスクライブすることができ
る。
【００８９】さらに、回転軸２３の各側部を支持する支
持孔１４は、チップ受け１７の軸心部に形成されてお
り、各側壁部１１から突出した各チップ受け１７の全体
によって回転軸２３の各側部がそれぞれ支持されている
ために、図１３に示すように、チップ受け１７の内径
が、各側壁部１１の支持孔１４より大きく、各側壁部１
１に設けられた支持孔１４にて回転軸２３の各側部を支
持する場合に比べて、回転軸２３の各側部を支持する部
分が長くなり、回転軸２３の耐衝撃性や折損性が、飛躍
的に向上する。
【００９０】さらに、図１４に示すように、各チップ受
け１７における相互に対抗する端面に、例えば、垂直方
向及び水平方向にそって、溝部１７ａをそれぞれ形成す
ると良い。この場合、脆性材料のスクライブ時に発生す
るカレット、塵埃等が、各溝部１７ａを通って周囲に拡
散されるために、カッターホイールチップ２２とチップ
受け１７の間に塵埃等が進入して固着するおそれがな
く、脆性材料をより安定的にスクライブすることができ
るとともに、カッターホイールチップ２２の刃先を長寿
命化することができる。
【００９１】なお、チップ受け１７において、カッター
ホイールチップ２２と接する面に、磨耗性向上又は滑り
性向上又は、磨耗性と滑り性を向上させるために、ＤＬ
Ｃ（diamond-like coating）などを行うようにしてもよ
い。これにより、カッターホイールチップ２２の回転が
スムースになり、安定したスクライブラインを形成する
ことができるとともに、カッターホイールチップの長寿
命化を可能にする。
【００９２】
【発明の効果】本発明のチップホルダーは、このよう
に、カッターホイールチップが嵌合された回転軸を長期
にわたって安定的に使用することができ、しかも、カッ
ターホイールチップによって、脆性材料の表面を、安定
的にスクライブすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチップホルダーを有するホイールカッ
ターの一例を示す一部破断側面図である。
【図２】そのホイールカッターに設けられたチップホル
ダーの一部破断正面図である。
【図３】そのチップホルダーの要部の断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、支持孔の周
面から回転軸に加わる力を説明するための断面図であ
る。
【図５】本発明のチップホルダーの他の例を示す要部の
断面図である。
【図６】本発明のチップホルダーのさらに他の例を示す
要部の断面図である。
【図７】本発明のチップホルダーのさらに他の例を示す
要部の断面図である。
【図８】本発明のチップホルダーのさらに他の例を示す
要部の断面図である。
【図９】本発明のチップホルダーのさらに他の例を示す
要部の断面図である。
【図１０】本発明のチップホルダーのさらに他の例を示
す一部破断正面図である。
【図１１】本発明のチップホルダーのさらに他の例を示
す一部破断正面図である。
【図１２】本発明のチップホルダーのさらに他の例を示
す一部破断正面図である。
【図１３】（ａ）は、本発明のチップホルダーのさらに
他の例を示す正面図、（ｂ）は、その断面図、（ｃ）
は、その要部の拡大断面図である。
【図１４】（ａ）は、本発明のチップホルダーのさらに
他の例を示す要部の拡大正面図、（ｂ）は、（ａ）にお
ける矢印Ｂで示す方向の側面図である。
【図１５】（ａ）は、本発明のチップホルダーのさらに
他の例を示す正面図、（ｂ）は、その断面図、（ｃ）
は、その要部の拡大図である。
【図１６】従来のチップホルダーの要部の断面図であ
る。
【符号の説明】
１０ チップホルダー １１ 側壁部 １３ 溝部 １３ａ 側面 １４ 支持部 １７ チップ受け ２２ カッターホイールチップ ２３ 回転軸

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 脆性材料をスクライブするカッターホイ
    ールチップの軸心部を挿通する回転軸を保持するチップ
    ホルダーであって、 回転軸の各側部がそれぞれ挿入される各支持孔の上部
    に、該支持孔の軸方向に沿った溝部が形成されている、
    チップホルダー。
  2. 【請求項２】 前記溝部は、断面Ｖ字状または矩形状で
    ある請求項１に記載のチップホルダー。
  3. 【請求項３】 前記支持孔の断面形状が、円形状または
    楕円形状である請求項１に記載のチップホルダー。
  4. 【請求項４】 前記支持孔の断面形状が多角形であり、
    前記溝部が、その多角形の１つのコーナー部によって形
    成されている請求項１に記載のチップホルダー。
  5. 【請求項５】 前記溝部は、スクライブ時にホイールチ
    ップが移動する方向とは反対側であって、前記支持孔の
    中心部を通る垂直線に対して中心角度が０〜６０°の方
    向に設けられている請求項１に記載のチップホルダー。
  6. 【請求項６】 前記回転軸の各側部を支持する各支持孔
    の軸方向長さが等しくなっている請求項１に記載のチッ
    プホルダー。
  7. 【請求項７】 前記回転軸の各側部を支持する各支持孔
    の軸方向長さが異なっている請求項１に記載のチップホ
    ルダー。
  8. 【請求項８】 前記支持孔は、前記カッターホイールチ
    ップの両側に設けられた側壁部にそれぞれ設けられてお
    り、各側壁部におけるカッターホイールチップに対向す
    る面に、該カッターホイールチップの接触による磨耗を
    防止するチップ受けが設けられている請求項１に記載の
    チップホルダー。
  9. 【請求項９】 前記チップ受けは、前記回転軸を支持す
    るように、前記各支持孔の周囲を取り囲むリング状にな
    っている請求項８に記載のチップホルダー。
  10. 【請求項１０】 前記チップ受けにおける前記カッター
    ホイールチップに対向する面に、溝部が設けられている
    請求項８に記載のチップホルダー。
  11. 【請求項１１】 前記チップ受けは、前記側壁部内に挿
    入されており、前記支持孔は、該チップ受けの内部に形
    成されている請求項８に記載のチップホルダー。
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