JP3074143B2

JP3074143B2 - ガラスカッターホイール

Info

Publication number: JP3074143B2
Application number: JP08141614A
Authority: JP
Inventors: 治雄若山; 浩曽山; 康弘千代
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 2000-08-07
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: JPH09188534A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス板上に圧接
状態にして転動させることでスクライブライン(切筋)を
刻むガラスカッターホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】このガラスカッターホイールは、超硬合
金製または焼結ダイヤモンド製の円盤に対して両側の円
周エッジ部を互いに斜めに削り込み、円周面にＶ字形の
刃を形成したものであり、このホイールは自動ガラスス
クライバーのカッタヘッド等に回転自在に軸着して用い
られる。

【０００３】しかしこの種のガラスカッターホイールで
は、スクライブ時、ガラス板上でスリップし易く、その
ため刃先が摩耗する。そこで、「ガラス筋付けカッタ
ー」(実開昭５４−１８０４６３号公報)では図１に示す
ように、刃先の稜線部を平坦にし、その平坦部Ｑを粗面
仕上げにしている。これにより、ホイールとガラス板と
の摩擦力を高めてホイールのスリップをなくすことで途
切れの無いスクライブラインを刻み、かつ、刃先の摩耗
防止を図っている。

【０００４】しかしながら図１のホイールでは、尖った
刃先をわざわざ平坦に削り取っているため（摩耗した状
態と同じ）、本来のスクライブ性能が犠牲になっている
のではないかと考えられる。

【０００５】そこで本願出願人は、「ガラスカッター」
(特開平６−５６４５１号)において、図２に示されるよ
うに、刃を形成している両傾斜面に対してグラインダ等
を用い、条痕３を形成することで上記スリップを防止し
ている。尚、この図２では条痕３を強調して太く描いて
いるため溝が形成されているかのごとく見えるが、実際
には刃先の稜線部は肉眼で見る限りでこぼこのない真円
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記二つの引例は共
に、ホイール転動時のスリップを防止することを目的と
したものであり、ホイールに要求されるスクライブ性
能、即ち、・スクライブ後のブレイクの際にスクライブラインに沿
ってガラス板を正確にブレイクでき、・ブレイクの際にガラス面に加えるブレーキング力が小
さくて済む、・分断した箇所で商品価値を低下させる水平方向の欠け
が少ない、ことを満足するものではなかった。

【０００７】本発明は、ホイールのスリップを防止する
と共に、スクライブ性能を向上させたガラスカッターホ
イールを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ディスク状ホ
イールの円周部に沿ってＶ字形の刃を形成してなるガラ
スカッターホイールにおいて、刃先に所定形状の突起を
形成したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】従来のガラスカッターホイールに比べ、本発明
の突起を有するガラスカッターホイールでスクライブす
ると、ガラス板を板厚を貫通する程の極めて長い垂直ク
ラック(後述)が発生する。その理由は、ガラスカッター
ホイールの転動時に、ホイールに設けた突起により、ガ
ラス板に打点衝撃を与えるため、および、突起がガラス
板に深く食い込むためかと思われる。又、不要な水平ク
ラック(後述)が発生しないという利点も得られる。その
理由は、ガラス板へのガラスカッターホイールの食い込
みは、突起による点接触が中心となるため、スクライブ
時に、ガラス板の表面方向に発生する応力が従来と比べ
て少ないためではないかと思われる。更に、ガラス板に
突起が食い込むことにより、ガラスカッターホイールの
スリップが皆無となり、このスリップに伴う摩耗などの
不都合は全く生じない。

【００１０】

【発明の実施の形態】図３に本発明の第１実施形態を示
している。ホイール１１の刃先の頂点である稜線部１２
に、拡大図Ａに示すように、Ｕ字形状の溝１３を切り欠
くことで、高さｈの突起Ｊ₁をピッチｐの間隔で得てい
る。尚、中央部に示す孔Ｔは回転軸が挿通されるための
ものである。

【００１１】ここで例示したホイール１１は、ホイール径(φ)：２.５ｍｍホイール厚(ｗ)：０.６５ｍｍ刃先角度(２θ)：１２５° 突起数：１２５個突起の高さ(ｈ)：５μｍピッチ(ｐ) ：６３μｍであり、このガラスカッターホイール１１を用い、刃先荷重：３.６Ｋｇｆスクライブ速度：３００ｍｍ／sec の条件で１.１ｍｍ厚のガラス板をスクライブした時の
ガラス断面を図９に示している。

【００１２】図９において、ガラス板Ｇの上面にあるく
ぼみＬがスクライブ時に生じたガラスの欠けであり、こ
れをスクライブラインと称している(このラインは紙面
に対し垂直方向に延在する)。このスクライブラインＬ
の刻設と同時に、このスクライブラインＬから直下方向
に延びるクラック(垂直クラック)Ｋ₁が発生するが、こ
の場合、ガラス板Ｇを板厚方向にほぼ貫通するような長
いクラック(実測９６２μｍ)が発生している。

【００１３】一方、図１０は、上記のガラスカッターホ
イール１１と同サイズであるが、突起Ｊ₁を持たない従
来のホイールを用い、同じスクライブ条件(刃先荷重：
３.６Ｋｇｆ、スクライブ速度：３００ｍｍ/sec)でスク
ライブした時のガラス断面を示している。この場合の垂
直クラックＫ₂は、１３０μｍと短く、しかも、Ｙで示
されるように、ガラス板の面方向の欠け(水平クラック)
が生じている。このように、垂直クラックＫ₂が短い
と、次のブレイク工程において、ガラス板Ｇをスクライ
ブラインＬに沿ってブレイク(分断)する際に大きい力を
必要とし、又、垂直クラックＫ₂の成長が不安定とな
り、垂直方向のクラックが期待できない。更には、水平
クラックＹが生じると、ガラス板表面に欠けが生じ、繊
維状くずやフレーキングを生起することから商品価値も
失われる。

【００１４】従って、水平クラックＹが発生しない程度
に前記刃先荷重を小さくする必要があり、図１０に示し
たスクライブで用いた従来のガラスカッターホイールに
おいて、推奨刃先荷重１.４Ｋｇｆでもってスクライブ
した時のガラス断面を図１１に示している。この場合、
水平クラックの発生はなくなるが垂直クラックＫ₃の長
さは図１０の場合とほぼ同じであった。

【００１５】このことから、従来のガラスカッターホイ
ールにおいては、刃先荷重を推奨値より大きくしても、
垂直クラックは長くはならず、不都合な水平クラックＹ
が大きく発生するだけであることがわかる。

【００１６】一方、本発明の突起を設けたガラスカッタ
ーホイールは、刃先荷重を大きくしても、水平クラック
Ｙの発生はなく、その荷重の大きさに比例するように長
い垂直クラックＫが得られる。この垂直クラックＫが長
いと、次工程のブレイク作業において、スクライブライ
ンに沿った正確なブレイクが行え、歩留りが向上する。
又、ブレイク作業が容易なことから、ブレイク工程の内
容を緩和あるいは簡素化でき、場合によってはブレイク
工程を省略することも可能となる。

【００１７】図４は第２実施形態を示しており、刃先の
稜線部１２にＶ字形状の溝１４を切り欠くことで突起Ｊ
₂を形成している。

【００１８】図５は第３実施形態を示しており、刃先の
稜線部１２に鋸形状の溝１５を切り欠くことで突起Ｊ₃
を形成している。

【００１９】図６は第４実施形態を示しており、刃先の
稜線部１２に矩形の溝１６を切り欠くことで突起Ｊ₄を
形成している。

【００２０】上述した各溝１３〜１６を切り欠くための
装置を図７に示している。グラインダーモータＭのディ
スク状砥石Ｚに対し、そのグラインダ面に直交してガラ
スカッタホイール１１を当設させて、その刃先の稜線部
に一つの溝を切り欠き、この後、ガラスカッターホイー
ル１１を図中、下方向に退避させ、そして、そのガラス
カッターホイール１１を、上述のピッチｐに相当する回
転角だけ回転させた後、再び溝を切り欠く。

【００２１】この砥石Ｚの先端部Ｐの拡大図を図８に示
しており、上記の各溝１３〜１６に対応して、Ａ図，Ｂ
図，Ｃ図，Ｄ図のものを用いる。

【００２２】このように砥石の形状により、種々の形状
の突起Ｊを形成することができ、いずれの突起Ｊにおい
ても上述した条件(ピッチＰおよび高さｈ)に従って形成
すれば同等の作用効果を得ることができる。

【００２３】尚、ホイール径が小さい時、加工寸法が数
ミクロンの微細加工となるためと、被加工物(ガラスカ
ッターホイール)自身が硬質のため、突起Ｊの形成には
放電加工機を用いて行うのが適している。その場合、突
起はＪ₁〜Ｊ₄の形状にとらわれることなく、随意の形状
を得ることができる。例えば、上記のグラインダを用い
た加工では、カッターホイール１１のホイール面と直交
する方向の加工のみに限定されるが、放電加工機を使用
すれば、刃こぼれが少なく、かつ高いスクライブ性能が
得られるような突起Ｊを形成することも可能である。

【００２４】最後に、一般的に使用される外径１〜２０
ｍｍのガラスカッターホイールに対し、本発明に基づく
好ましい仕様および推奨加工データを示す。ホイール外径(φ)：１〜２０ｍｍホイール厚(ｗ) ：０.６〜５ｍｍ刃先角度(２θ) ：９０〜１６０° ピッチ(ｐ) ：外径に応じて２０〜２００μｍ突起の高さ(ｈ) ：外径に応じて２〜２０μｍ溝の半径(Ｒ) ：０.０２〜１.０ｍｍ(但し溝がＵ字
形状の場合) 刃先荷重：外径に応じて１.０〜６０Ｋｇｆ(従
来は1.0〜40Ｋｇｆ) スクライブ速度：５０〜１０００ｍｍ／sec 尚、刃先荷重は上記のごとく外径に比例するが、ガラス
板が薄い時や刃先角度が小さい時(１００°前後)、荷重
は小さ目となる。

【００２５】上述した本発明のガラスカッタホイール
は、自動ガラススクライバーおよび手切りタイプのガラ
スカッターへの装着に好適である。

【００２６】図１２および図１３は、一般的な自動ガラ
ススクライバーの正面図および側面図を示しており、ガ
ラス板を載置するテーブル４１は、回転テーブル４２に
より、水平方向に回転すると共に、ボールネジ４４によ
り、Ｙ方向(図１２中、左右方向)に移動可能であり、一
方、下端に本願発明のガラスカッターホイール１１を回
転自在に軸着したカッターヘッド４６は、レール４７に
沿ってＸ方向(図１３中、左右方向)に移動可能としたも
のである。スクライブ時、テーブル４１を所定ピッチで
Ｙ方向に移動させる毎に、カッターヘッド４６をＸ方向
に移動させることにより、ガラス板はＸ方向にスクライ
ブされ、この後、テーブル４１を９０°回転させた後、
同じようにスクライブすれば、ガラス板は今度はＹ方向
にスクライブされる。

【００２７】ここで示した自動ガラススクライバーは一
例であって、カッターヘッド４６が固定され、テーブル
４１がＸおよびＹ方向に移動するタイプや、テーブル４
１が固定され、カッターヘッド４６がＸおよびＹ方向に
移動するタイプにも本願発明のガラスカッターホイール
を適用できる。

【００２８】図１４は、本出願人による「ガラス切り」
(実公昭６２−２３７８０)で開示したものに本願発明の
ガラスカッターホイール１１を装着したものを示してい
る。６１は握り部である筒状の柄(ハンドル)であり、そ
の下部にはヘッド６２が設けられ、そのヘッド６２の下
端に、本願発明のガラスカッターホイール１１が回転自
在に軸着される。ここでは更に、ガラスカッターホイー
ル１１に油を供給するために、柄の中空部に設けた油室
６３、油室のキャップ６４、及びそれに付随する機構６
５〜７３を備えるが、本願発明と直接に関係しない技術
なので説明は省略する。

【００２９】図１５は図１４のヘッド６２の詳細を示し
ており、ガラスカッターホイール１１には適した軸１１
ａが挿通され、その軸１１ａの両端部がヘッド６２の二
股になった部材にて軸支される。６２ａは軸１１ａの止
めキャツプである。

【００３０】尚、本発明に係わるガラスカッターホイー
ル１１は図３ないし図６で示されるように、ホイール単
体で提供され、使用時に際しては、これらのガラスカッ
ターホイール１１の挿通孔Ｔに図１５に示した軸１１ａ
を挿通して用いられるが、ホイール径が数ミリメートル
と小さく、それゆえ、軸１１ａの径は１ミリメートル以
下となることもあり、軸管理が容易でない。そこで図１
６の(Ａ)に示すように、軸１１ａと一体形成したホイー
ル１１'や、ヘッド６２の軸受け部の構造に応じて(Ｂ)
図に示すようなピボット軸１１ａ'と一体成形したホイ
ール１１"として提供できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ガラス
カッターホイールの刃先の稜線部に突起を形成したの
で、この突起による作用により、水平クラックを生じる
ことなく長い垂直クラックを発生でき、突起無しの従来
のものと比べ、スクライブ性能が飛躍的に向上した。
又、ホイールのスリップが皆無となることにより、スク
ライブラインが途切れたり、ホイールが局所的に摩耗す
るといった不都合からも解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のガラスカッターホイールの側面図

【図２】従来のガラスカッターホイールの正面および
側面図

【図３】本発明の第１実施形態を示したガラスカッタ
ーホイールの側面図および正面図

【図４】第２実施形態を示したガラスカッターホイー
ルの側面図

【図５】第３実施形態を示したガラスカッターホイー
ルの側面図

【図６】第４実施形態を示したガラスカッターホイー
ルの側面図

【図７】ガラスカッターホイールに突起を形成するた
めの装置を示した図

【図８】図７の砥石の先端形状を示した図

【図９】本発明のガラスカッターホイールを用いてガ
ラス板をスクライブした時のガラス断面図

【図１０】従来のガラスカッターホイールを用いてガ
ラス板をスクライブした時のガラス断面図

【図１１】従来のガラスカッターホイールを用いて所
定の推奨刃先荷重でガラス板をスクライブした時のガラ
ス断面図

【図１２】一般的な機構の自動ガラススクライバーの
正面図

【図１３】図１２の自動ガラススクライバーの側面図

【図１４】手切りタイプのガラス切りを示した図

【図１５】本発明に係わるガラスカッターホイールの
使用例を示した図

【図１６】本発明に係わるガラスカッターホイールの
別の実施形態を示した図

【符号の説明】

１１ガラスカッターホイール１１ａ軸１２刃先稜線部４１テーブル４６カッターヘッド６１柄６２ヘッドＪ突起ＭグラインダモータＺ砥石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−56451（ＪＰ，Ａ) 特開平４−224128（ＪＰ，Ａ) 特開平５−224865（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C03B 33/00 - 33/14 B28D 1/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスク状ホイールの円周部に沿ってＶ
字形の刃を形成してなるガラスカッターホイールにおい
て、刃先に打点衝撃を与える所定形状の突起を形成したこと
を特徴とするガラスカッターホイール。
【請求項２】ディスク状ホイールの円周部に沿ってＶ
字形の刃を形成してなるガラスカッターホイールにおい
て、刃先に２ないし２０μｍの高さの突起を所定ピッチで形
成したことを特徴とするガラスカッターホイール。
【請求項３】上記突起のピッチおよび高さを、ホイー
ル径に応じた値とした請求項１又は２記載のガラスカッ
ターホイール。
【請求項４】上記突起のピッチを、１〜２０ｍｍのホ
イール径に応じ２０ないし２００μｍとした請求項１〜
３のいずれかに記載のガラスカッターホイール。
【請求項５】上記突起の高さを、１〜２０ｍｍのホイ
ール径に応じ２ないし２０μｍとした請求項１〜４のい
ずれかに記載のガラスカッターホイール。
【請求項６】刃先に対し、直交方向に当接させたグラ
インダで切り欠くことで上記突起を形成する請求項１〜
５のいずれかに記載のガラスカッターホイール。
【請求項７】刃先を放電加工機で加工することにより
上記突起を形成する請求項１〜５のいずれかに記載のガ
ラスカッターホイール。
【請求項８】テーブルに載置したガラス板に対して、
カッターヘッドが相対的にＸおよびＹ方向に移動する機
構の自動ガラススクライバーにおいて、前記カッターヘ
ッドに請求項１ないし７のいずれかに記載のガラスカッ
ターホイールを具備したことを特徴とする自動ガラスス
クライバー。
【請求項９】柄の先に設けたホルダーに、請求項１な
いし７のいずれかに記載のガラスカッターホイールを回
転自在に軸着してなることを特徴とするガラス切り。
【請求項１０】請求項１ないし７のいずれかに記載の
ガラスカッターホイールは、該ホイールに挿通される軸
と一体的に形成されることを特徴とするガラスカッター
ホイール。