JP6573086B1 - ハブ型ブレード及びハブ型ブレード製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、ハブとブレード本体とを別々に形成して、検査で合格したハブとブレード本体とを、粘着面が形成された粘着テープ等により効率的に製造可能なハブ型ブレード、ハブ型ブレード製造方法を開発した。粘着テープ等により接続すると、ハブとブレード本体とを短時間で接続できることから、ハブ型ブレードを効率的に製造することが可能である。
請求項1に係る発明は、軸線回りに回転可能とされ前記軸線方向の一方にブレード取付面が形成されたハブと、前記ブレード取付面と接続される接続面が形成されたブレード本体と、前記ハブと前記ブレード本体の間に配置され、前記ブレード取付面と前記接続面のいずれか一方を粘着力により保持するとともに他方を粘着力又は接着により保持して前記ハブと前記ブレード本体とを接続する粘着性接続部と、前記粘着性接続部の外周側と内周側の少なくともいずれか一方に配置され、前記ブレード取付面と前記粘着性接続部との接合面、及び、前記接続面と前記粘着性接続部との接合面のうち、粘着力で接合された少なくとも一つの前記接合面と接する接続補強部と、を備えることを特徴とする。
また、粘着性接続部の外周側又は/及び内周側に接続補強部を備え、接続補強部が、ブレード取付面、接続面と粘着性接続部の間のうち粘着力で保持される部分を少なくとも一つ挟んで(含んで)接続するのでハブとブレード本体との接続強度を大きくすることができる。その結果、高速回転が可能となり切断能力を向上することができる。
また、粘着性接続部とは、ハブとブレード本体の間に配置され、ブレード取付面と接続面のいずれか一方を粘着力により保持し、他方を粘着力又は接着により保持してハブとブレード本体とを接続する部分をいう。
ここで、周方向に形成されるとは、周方向全周にわたって形成されること、周方向に断続的に形成されることを含む。
その結果、例えば、粘着剤に有害な切削液(例えば、アルカリ性切削液)や冷却液等により粘着面が劣化するのを抑制することができる。
また、光の照射により硬化するので、接続補強部を形成する際に省エネルギーを実現することができる。
また、減衰能が優れているので振動の発生を抑制して安定的に切断することができる。
また、光を照射して光硬化樹脂を硬化させるので、接続補強部において省エネルギーを実現することができる。
また、短時間で硬化する光硬化樹脂を使用することで、リードタイムの短縮と、接続補強部形成にともなう仕掛品の発生を抑制することができる。
また、光を照射すると短時間で硬化するので接続補強部を効率的かつ安定的に形成することができる。
以下、図1〜図4を参照し、本発明の第1実施形態に係るハブ型ブレードについて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るハブ型ブレードの概略構成の一例を説明する斜視図であり、図2は図1に矢視Z−Zで示す部分断面図である。また、図3は外周側接続補強部(接続補強部)の要部詳細を、図4は内周側接続補強部(接続補強部)の要部詳細を説明する部分拡大図である。
図1〜図4において、符号100はハブ型ブレードを、符号10はアルミハブ(ハブ)を、符号10Aはブレード取付面を、符号120は両面粘着テープ(粘着性接続部材、粘着テープ)を、符号30はブレード本体を、符号30Tは接続面を、符号140は接続補強部を示している。
また、アルミハブ10は、例えば、アルミニウム合金(例えば、比強度 222kN・m/kg)により形成されている。アルミニウム合金の材質は適宜設定可能であり、例えば、A2017、A5083、A7075(JIS規格)等が好適である。
この実施形態において、アルミハブ10は、例えば、最大外径55.4mmに形成されている。
補強保持部10B、10Cは、例えば、サンドブラストやショットブラストにより、表面粗さRmax5〜50μmに形成することが接続補強部140の定着に好適である。
なお、補強保持部10B、10Cを形成するかどうか、また、表面粗さ等は任意に設定することができる。
また、両面粘着テープ120は、外周がアルミハブ10の外径より小径とされ、内周側にブレード本体30の取付穴30Hより大径の円形穴120Hが形成されたドーナツ状とされている。
テープ基材121は、この実施形態では、例えば、厚さ25μmのアルミ箔により構成され、粘着性を有する粘着剤122、123は、導電性粒子を混入したアクリル樹脂からなり、両面粘着テープ120としての厚さ85μmとされている。また、アルミハブ10とブレード本体30の間の電気抵抗は約4.5Ωとされている。
なお、両面粘着テープ120が導電性を有するかどうかは任意に設定可能である。
また、非導電性のものとして、#8602TNFW−05(商品名:DIC株式会社製)等を適用してもよい。
また、この実施形態において、ブレード本体30の外周には両側の面に面取り状の目立部30Gが形成されている。
補強保持部30B、30Cの表面粗さ等は適宜設定可能であるが、例えば、エッチング等により金属母材31の表面からダイヤモンド超砥粒32を露出させることが、接続補強部140の定着を安定させるうえで好適である。
内周側接続補強部142は、両面粘着テープ120の内周側全周にわたって、ブレード取付面10Aと接続面30Tとを接続している。
その結果、接続補強部140は、両面粘着テープ120の外周側、内周側を液密に封止している。
また、接続補強部140を構成する接着剤としては紫外線硬化接着剤が好適であり、遅延性紫外線硬化接着剤(紫外線硬化接着剤(遅延硬化型)がより好適である。
また、導電性がない紫外線硬化接着剤として、例えば、U−1542N(商品名:ケミテック株式会社製)、U−1542F(商品名:ケミテック株式会社製)、429−GEL(商品名:ダイマックス株式会社製)等が適用可能である。
ハブ型ブレード製造工程は、図5に示すように、例えば、別々に製造されそれぞれ検査に合格したアルミハブ(ハブ)とブレード素材(ブレード本体)を装着(S11)し、外径加工(S12)し、ダイサードレス(S13)して、検査(S14)する。
アルミハブ(ハブ)は、例えば、以下の手順で製造(準備)する。
(1)まず、アルミニウム合金の丸棒を軸線回りに回転させながら切削して形状を形成する。
(2)次に、アルミハブの形状に形成したら、軸線方向における所定長さに切断する。
(3)次いで、必要に応じてブレード取付面を前処理する。
前処理において、例えば、ブレード取付面10Aを表面粗さRmax0〜20μmに形成する場合は、研磨加工や放電加工を施す。なお、形成したチタンハブを切断する際に所定の表面粗さとなるように切断してもよい。
また、接続補強部保持部10B、10Cを表面粗さRmax5〜50μmに形成する場合は、サンドブラストやショットブラストを施すことが好適である。
また、必要に応じて、接続補強部140を構成する接着剤が、ブレード取付面10Aに充分に接着されるように、サンドブラストやショットブラストを施して接続補強部保持部10B、10Cを表面粗さRmax5〜50μmに形成することが好適である。
ブレード素材は、図6に示すように、例えば、SUS台金準備(S21)と、分散めっき(S22)と、マスキング(S23)と、エッチング(S24)と、内径加工(S25)とを備えている。そして、SUS台金準備(S21)〜内径加工(S25)を経てブレード素材が完成する。
まず、ブレード素材の形成に適したSUS台金(ステンレス鋼製台金)を準備する。
SUS台金(ステンレス鋼製台金)は、例えば、ステンレス鋼の円板により形成され、ニッケルめっき形成面は鏡面処理されていることが好適である。
なお、ニッケルめっき形成面は、鏡面処理されていることが好適である。
このとき、ブレード素材の円形穴30Hと対応する部分等、ニッケルめっきが不要な部分にマスキングを施すことが好適である。
次に、分散めっきによりブレード素材の原板を形成する。
分散めっきは、分散めっき装置に貯留したダイヤモンドの超砥粒を含有するニッケルめっき液中にSUS台金を配置し、SUS台金のめっき形成面に電解めっき法により分散ニッケル層を成長させてブレード素材の原板を形成する。
次いで、SUS台金から剥離したブレード素材の原板においてエッチング処理が不要な部分にマスキングをする。
この実施形態では、ニッケルめっき形成面側に位置された平坦面にマスキングを施す。この面がブレード本体30の接続面30Tとなる。なお、補強保持部30B、30Cを除いてマスキングしてもよい。
次に、マスキングを施したブレード素材の原板を逆電解してエッチングし、金属母材からニッケルを溶解してダイヤモンド超砥粒を露出させて目立てする。
次いで、エッチング工程で目立てをしたブレード素材の原板を内径加工してブレード素材を形成する。
内径加工は、液体(例えば、水)を供給しながらレーザビームを照射して円形穴30Hを加工してブレード素材を形成する。内径加工は後述する外径加工と同様である。
上記S21〜S25を経て、品質検査を満足することによりブレード素材が完成する。
なお、S21〜S25の手順は、一例を示すものであり適宜変更又は省略することが可能である。
ハブ型ブレード製造工程は、図5に示すように、例えば、ブレード装着工程(S11)と、外径加工工程(S12)と、ダイサードレス工程(S13)と、検査工程(S14)と、を備えている。そして、別々に製造されたアルミハブ(ハブ)とブレード素材(ブレード本体)をブレード装着工程で装着し、外径加工、ダイサードレス、検査工程を経てハブ型ブレードが完成する。
ブレード装着工程は、別々に製造されそれぞれ検査に合格したアルミハブ(ハブ)とブレード素材(ブレード本体)を、少なくともいずれか一方の面が粘着面とされた粘着性接続部材をブレード取付面と接続面のいずれか一方に接続するとともに、粘着性接続部材をブレード取付面と接続面の他方に粘着性接続又は接着により接続してハブとブレード本体を装着する。このとき、ブレード取付面又は接続面に粘着性接続部材を接続してからハブとブレード本体とを接続するまでの間、又はハブとブレード本体とを接続した後に、粘着性接続部材の外周側と内周側の少なくともいずれか一方に接着剤を配置して硬化させることにより接続補強部を形成する。なお、ブレード取付面又は接続面に粘着性接続部材を接続する前に、接続補強部の形成の一部があってもよい。
(1)ハブに両面粘着テープ貼着(S101)
まず、アルミハブのブレード取付面に両面粘着テープを貼着する。
アルミハブ10のブレード取付面10Aに両面粘着テープ120を貼着する際には、予めドーナツ状に形成された両面粘着テープ120を用意し、例えば、治具によって両面粘着テープ120とアルミハブ10の回転軸線O1を同軸にしてブレード取付面10Aに貼着する。
接着剤の塗布は、図8に示すように、例えば、両面粘着テープ(両面粘着部材)120を接続(貼着)したアルミハブ(中間製品)を鉛直にして軸線O1周りに回転させ、両面粘着テープ120の外周側及び内周側に、接着剤供給装置40により液状の接着剤140Lを供給して周方向全周にわたって塗布する。図8に2点鎖線で示すブレード本体(ブレード素材)30は、ブレード素材を装着する前であることを示す。
第1実施形態では、両面粘着テープ120の外周側と内周側に接着剤を塗布する。
次に、アルミハブにブレード素材を貼着する。
アルミハブにブレード素材を装着(貼着)する際には、例えば、平坦な定盤上にブレード素材を配置し、治具によってアルミハブの軸線とブレード素材の円形穴を同軸にする。そして、両面粘着テープを貼着したアルミハブをブレード素材に押圧して接続する。
(4)補強用接着剤硬化(S104)
次に、補強用接着剤を硬化させて接続補強部を形成する。
接着剤として遅延性紫外線硬化接着剤を用いる場合には、塗布した遅延性紫外線硬化接着剤に紫外線を照射して硬化させる。紫外線を照射して硬化するまでの時間は、例えば、30秒以内であることが好適である。
S101〜S104の手順によりブレード装着品(中間製品)が完成する。
なお、S101〜S104の手順は、一例を示すものであり適宜変更又は省略することが可能である。
〔2〕外径加工工程(S12)
外径加工工程では、アルミハブに装着されたブレード素材を外径加工する。
また、外径加工工程では、例えば、アルミハブにブレード素材が貼着された中間製品を軸線O1周りに回転させながら加工部位に液体(例えば、水)を供給、冷却しながらレーザビームを照射してブレード本体の外周を切断する。
このとき、例えば、加工部位に噴流液水柱(噴流液柱)を形成して、この噴流水柱内でレーザビームを反射させながら加工部位に誘導することが好適である。この場合、噴流水柱を可能な限り凹凸がない層流としてレーザビームを全反射させるとより好適である。また、レーザビームの波長は、例えば、200〜700nmとすることが好適である。
なお、水を供給せずにレーザビームを照射してもよいし、レーザビーム加工に代えて放電加工や研削等、周知の他の加工方法によって外径加工してもよい。
ダイサードレス工程では、外径加工した中間製品をダイサードレス(例えば、ドレスボードを切断)して目立てする。
検査工程では、例えば、シリコンウェーハのカーフ幅等、所定の検査規格を検査して、検査に合格したらハブ型ブレードが完成する。
なお、S11〜S14の工程は、一例を示すものであり適宜変更又は省略することが可能である。
また、外径加工において噴流水柱を使用しても、冷却水による粘着面120A、120Bの劣化が抑制され、ハブ型ブレード100の品質が向上する。
以下、図9を参照し、本発明の第1実施形態の第1変形例に係るハブ型ブレードについて説明する。図9は、第1実施形態の第1変形例に係るハブ型ブレードの概略構成を説明する図1に矢視Z−Zで示す部分断面図である。
図9において、符号100Aはハブ型ブレードを、符号125は両面粘着部材を、符号140は接続補強部を示している。
そして、第1粘着面125Aをブレード取付面10Aと接続し、第2粘着面125Bを接続面30Tを接続する構成とされている。
また、導電性を有していない両面粘着部材としては、例えば、GA5905(商品名:日東電工株式会社製)、5915(商品名:日東電工株式会社製)、ダイタック#8080(商品名:DIC株式会社製)、467MP(商品名:3Mジャパン株式会社製)を適用することができる。
その結果、ブレード本体30の蛇行が抑制されて安定して切断することができる。
以下、図10〜図12を参照し、本発明の第2実施形態に係るハブ型ブレードについて説明する。図10は、本発明の第2実施形態に係るハブ型ブレードの概略構成の一例を説明する図1に矢視Z−Zで示す部分断面図である。また、図11は図10にXIで示す外周側接続補強部(接続補強部)の要部詳細を、図12はXIIで示す内周側接続補強部(接続補強部)の要部詳細を説明する部分拡大図である。
図10〜図12において、符号200はハブ型ブレードを、符号220は両面粘着テープ(両面粘着部材、粘着性接続部)を、符号240は接続補強部を、符号241は外周側接続補強部(接続補強部)を、符号242は内周側接続補強部(接続補強部)を示している。
続補強部保持部10Eは、両面粘着テープ220の貼着領域の内周側に形成される。
また、接続補強部保持部10D、接続補強部保持部10Eの表面粗さは任意に設定可能であるが、例えば、サンドブラストやショットブラストにより表面粗さRmax5〜50μmであることが好適である。その他は第1実施形態のアルミハブと同様であるので説明を省略する。
なお、両面粘着テープ220の厚さ(例えば、0.1mm以下)、弾性係数、保持力(粘着力)、導電性等は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
そして、両面粘着テープ220の外周側において、粘着面220A、220Bを液密に封止する。
そして、両面粘着テープ220の内周側において、粘着面220A、220Bを液密に封止する。
図13は、第2実施形態に係るブレード装着工程の手順の概略を説明するフローチャートである。また、図14は、ブレード装着工程における補強用接着剤の塗布を説明する概念図である。
第2実施形態に係るハブ型ブレード製造工程は、第1実施形態のブレード装着工程(S11)の手順(S101〜S104)に代えて、図13に示す手順(S201〜S204)を適用する。その他は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
(1)ハブに両面粘着テープを貼着(S201)
(2)ハブにブレード素材を接続(S202)
S201、S202については、第1実施形態のS101、S103と同様の手順を適用することができる。
次に、アルミハブ10にブレード素材(ブレード本体)30を接続した中間製品の外周側及び内周側に補強用接着剤を塗布する。
補強用接着剤の塗布は、例えば、図14に示すように行うことができる。図14は、ブレード装着工程における補強用接着剤の塗布を説明する概念図である。
外周側接続補強部241を形成する補強用接着剤の塗布は、図14(A)に示すように、例えば、中間製品のアルミハブ10側を上にして鉛直方向に対して軸線O1を傾斜させて回転させ、接着剤供給装置40から両面粘着テープ220の外周側全周に補強用接着剤240Lを供給する。
また、内周側接続補強部242を形成する補強用接着剤の塗布は、図14(B)に示すように、例えば、中間製品のブレード本体30側を上にして鉛直方向に対して軸線O1を傾斜させて回転させ、接着剤供給装置40から両面粘着テープ220の内周側全周に補強用接着剤240Lを供給する。
補強用接着剤を硬化させて接続補強部を形成する。
補強用接着剤硬化(S204)については、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
S201〜S204の手順によりブレード装着品(中間製品)が完成する。
なお、S201〜S204の手順は、一例を示すものであり適宜変更又は省略することが可能である。
以下、図15〜図17を参照し、本発明の第3実施形態に係るハブ型ブレードについて説明する。図15は、第3実施形態に係るハブ型ブレードの外周側接続補強部の概略を説明する部分拡大図であり、図16は内周側接続補強部の概略を説明する部分拡大図である。図15、図16において、符号300はハブ型ブレードを、符号10はアルミハブを、符号320は両面粘着テープを、符号30はブレード本体を、符号340は接続補強部を示している。
なお、アルミハブ10、ブレード本体30については第1実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。
粘着剤322、323は、外周側がテープ基材321より小径に形成され、内周側が円形穴320Hより大径に形成されている。
また、両面粘着テープ320の厚さ(例えば、0.1mm以下)、弾性係数、保持力(粘着力)等、導電性等については、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
第3実施形態に係るハブ型ブレード製造工程は、第1実施形態に係るブレード装着工程(S11)の手順(S101〜S104)に代えて、図17に示す手順(S301〜S305)を適用する。その他は第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
(1)両面粘着テープの対象領域に補強用接着剤を塗布(S301)
両面粘着テープ320のブレード取付面10A側の接続補強部341A、342Aと対応する領域に補強用接着剤を塗布する。なお、両面粘着テープに補強用接着剤を塗布するのに代えて、両面粘着テープが貼着されていないブレード取付面10Aの接続補強部341A、342Aと対応する領域に第1実施形態と同様の手順で補強用接着剤を塗布してもよい。
(2)ハブに両面粘着テープを貼着及び接着剤配置(S302)
ハブに両面粘着テープ320を貼着する。これにより、テープ基材321とブレード取付面10Aの間に接続補強部341A、342Aを形成する接着剤が配置される。
S302については、第1実施形態のS101と同様であるので説明を省略する。
(3)補強用接着剤を塗布(S303)
S303における両面粘着テープ320の接続面30T側の接続補強部341B、342Bと対応する領域に補強用接着剤を塗布する。この補強用接着剤の塗布は第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
(4)ハブにブレード素材を接続(S304)
(5)補強用接着剤硬化(S305)
S304、S305については、第1実施形態のS103、S104と同様の手順を適用することができる。
S301〜S305の手順によりブレード装着品(中間製品)が完成する。
なお、S301〜S305の手順は、一例を示すものであり適宜変更又は省略することが可能である。
以下、図18を参照し、本発明の第4実施形態に係るハブ型ブレードについて説明する。図18は、第4実施形態に係るハブ型ブレードの概略構成を説明する図1に矢視Z−Zで示す部分断面図である。
図18において、符号400はハブ型ブレードを、符号10はアルミハブを、符号42は粘着性接続部を、符号420は粘着テープを、符号422は接着樹脂部を、符号440は接続補強部を示している。
そして、アルミハブ10とブレード本体30は、粘着性接続部42及び接続補強部440を介して接続されている。
また、粘着性接続部42は、接着樹脂部422と、粘着テープ420とを備え、ブレード取付面10Aから接着樹脂部422、粘着テープ420の順に配置されて、粘着テープ420が接続面30Tに接続されている。
ブレード本体30は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
また、アルミハブ10は、例えば、ブレード取付面10AがRmax5〜50μm(JIS B0601 1982)に形成されていることが好適である。その他は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
また、粘着テープ420は、外周側が取付面10Aの外径より小さく、内周側にブレード本体30の円形穴30Hより大径の円形穴420Hが形成されドーナツ状とされている。
また、接着樹脂部422は、例えば、弾性係数、保持力(接着力)等がブレード本体30の平面度を保持し、切断時の切断トルクによって生じるねじり変形がブレード本体30に破損を生じさせない設定とされていることが好適である。
外周側接続補強部441は粘着性接続部42の外周側全周にわたって形成され、ブレード取付面10Aと接続面30Tを接続している。
また、内周側接続補強部442は粘着性接続部42の内周側全周にわたって形成され、ブレード取付面10Aと接続面30Tを接続している。
また、接続補強部440は、粘着性接続部42の外周側及び内周側を液密に封止している。
また、接続補強部440は、接着剤が硬化して形成された接着樹脂部であり、第1実施形態と同様のものを適用することができる。
第4実施形態に係るハブ型ブレード製造工程は、第1実施形態に係るブレード装着工程(S11)の手順(S101〜S104)に代えて、図19に示す手順(S401〜S406)を適用する。その他は第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
まず、アルミハブ10のブレード取付面10Aの粘着性接続部42の対象領域に接着樹脂部422を形成する接着剤を塗布する。
なお、ブレード取付面10Aに代えて、粘着テープ420のテープ基材421の裏面(粘着剤423と反対側の面)に接着樹脂部422を形成する接着剤を塗布してもよい。
(2)ハブに粘着テープを接着する(S402)
次に、塗布した接着剤に粘着テープ420を接着する。このとき、アルミハブ10の軸線O1と、粘着テープ420の軸線を同軸に接着する。
(3)接着剤硬化(S403)
次いで、接着剤を硬化させて接着樹脂部422に粘着テープ420を接続する。
(4)補強用接着剤を塗布(S404)
次に、粘着性接続部42の外周側及び内周側に、接続補強部440を形成する補強用接着剤を塗布する。補強用接着剤の塗布は、第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
(5)ハブにブレード素材を接続(S405)
次に、アルミハブにブレード素材を貼着する。
アルミハブにブレード素材を貼着する際は、第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
(6)補強用接着剤硬化(S406)
次に、補強用接着剤を硬化させて接続補強部を形成する。
補強用接着剤硬化については、第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
S401〜S406の手順によりブレード装着品(中間製品)が完成する。
なお、S401〜S406の手順は、一例を示すものであり適宜変更又は省略することが可能である。
以下、図20を参照し、本発明の第4実施形態の第1変形例に係るハブ型ブレードについて説明する。図20は、第4実施形態の第1変形例に係るハブ型ブレードの概略構成の一例を説明する部分断面図である。
図20において、符号400Aはハブ型ブレードを、符号10はアルミハブを、符号42Aは粘着性接続部を、符号420Aは粘着テープを、符号422Aは接着樹脂部を、符号440Aは接続補強部を示している。
そして、アルミハブ10とブレード本体30は、粘着性接続部42A及び接続補強部440Aを介して接続されている。
また、粘着性接続部42Aは、接着樹脂部422Aと、粘着テープ420Aとを備え、ブレード取付面10Aから接着樹脂部422A、粘着テープ420Aの順に配置されて接続面30Tに接続されている。
アルミハブ10、ブレード本体30については、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
また、テープ基材421Aは、例えば、外周側が取付面10Aと同径とされ、内周側にブレード本体30の円形穴30Hと同径の円形穴420HAが形成されドーナツ状とされている。
また、粘着剤423Aは、外周側がテープ基材421Aより小径とされ、内周側が円形穴420HAより大径とされている。その他は、第4実施形態と同様であるので説明を省略する。
外周側接続補強部441Aは、粘着テープ420Aを構成する粘着剤423Aの外周側全周にわたって形成され、テープ基材421Aと接続面30Tとを接続する。
また、内周側接続補強部442Aは、粘着テープ420Aを構成する粘着剤423Aの内周側全周にわたって形成され、テープ基材421Aと接続面30Tとを接続する。
また、接続補強部440Aは、粘着剤423Aの外周側及び内周側を液密に封止する。その他は、第4実施形態と同様であるので説明を省略する。
以下、図21を参照し、本発明の第4実施形態の第2変形例に係るハブ型ブレードについて説明する。図21は、第4実施形態の第2変形例に係るハブ型ブレードの概略構成の一例を説明する部分断面図である。
図21において、符号400Bはハブ型ブレードを、符号10はアルミハブを、符号42Bは粘着性接続部を、符号420Bは粘着テープを、符号422Bは接着樹脂部を、符号440Bは接続補強部を示している。
そして、アルミハブ10とブレード本体30は、粘着性接続部42B及び接続補強部440Bを介して接続されている。
また、粘着性接続部42Bは、接着樹脂部422Bと、粘着テープ420Bとを備え、ブレード取付面10Aから接着樹脂部422B、粘着テープ420Bの順に配置されて接続面30Tに接続されている。アルミハブ10は第4実施形態と同様であり、ブレード本体30は第4実施形態と同様であるので説明を省略する。
また、テープ基材421Bは、例えば、外周側が取付面10Aと同径とされ、内周側がブレード本体30の円形穴30Hと同径の円形穴420HBが形成されドーナツ状とされている。
また、粘着剤423Bは、外周側及び内周側がテープ基材421Aと同径に形成されている。その他は、第4実施形態と同様であるので説明を省略する。
外周側接続補強部441Bは、粘着テープ420Bを構成する粘着剤423Bの外周側全周にわたって形成され、テープ基材421Bと接続面30Tとを接続している。
また、内周側接続補強部442Bは、粘着テープ420Bを構成する粘着剤423Bの内周側全周にわたって形成され、テープ基材421Bと接続面30Tとを接続している。
また、接続補強部440Bは、粘着剤423Bの外周側及び内周側を液密に封止している。その他は、第4実施形態と同様であるので説明を省略する。
以下、図22、図23を参照して、本発明の第5実施形態に係るハブ型ブレードについて説明する。図22は、第5実施形態に係るハブ型ブレードの概略構成を説明する図1に矢視Z−Zで示す部分断面図である。また、図23は、第5実施形態に係るブレード装着工程の手順の一例の概略を説明するフローチャートである。
図22において、符号500はハブ型ブレードを、符号10はアルミハブを、符号52は粘着性接続部を、符号520は粘着テープを、符号523は接着樹脂部を、符号540は接続補強部を示している。
そして、アルミハブ10とブレード本体30は、粘着性接続部52及び接続補強部540を介して接続されている。
また、粘着性接続部52は、粘着テープ520と、接着樹脂部523とを備え、ブレード取付面10Aから粘着テープ520、接着樹脂部523の順に配置されて、粘着剤522の表面が粘着面520Sとされた片面粘着テープである。そして、接着樹脂部522がブレード取付面10Aと接続されている。
アルミハブ10については、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
外周側接続補強部541は粘着性接続部52の外周側全周にわたって形成され、ブレード取付面10Aと接続面30Tを接続している。
また、内周側接続補強部542は粘着性接続部52の内周側全周にわたって形成され、ブレード取付面10Aと接続面30Tを接続している。
また、接続補強部540は、粘着性接続部52の外周側、内周側を液密に封止する。
また、接続補強部540は、接着剤が硬化して形成された接着樹脂部であり、接続補強部540を形成する接着剤は、第1実施形態と同様のものを適用することができる。
第5実施形態に係るハブ型ブレード製造工程は、第1実施形態に係るブレード装着工程(S11)の手順(S101〜S104)に代えて、図23に示す手順(S501〜S506)を適用する。その他は第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
まず、ブレード素材(ブレード本体)30の接続面30Tの粘着性接続部52の対象領域に接着樹脂部523を形成する接着剤を塗布する。
なお、接続面30Tに代えて、粘着テープ520のテープ基材521の裏面(粘着剤522と反対側の面)に接着樹脂部523を形成する接着剤を塗布してもよい。
(2)ブレード素材に粘着テープを接着する(S502)
次に、塗布した接着剤に粘着テープ520を接着する。このとき、ブレード本体30の軸線O1と、粘着テープ520の軸線を同軸に接着する。
(3)接着剤硬化(S503)
次いで、接着剤を硬化させて接着樹脂部523に粘着テープ520を接続する。
(4)補強用接着剤を塗布(S504)
次に、粘着性接続部52の外周側及び内周側に接続補強部540を形成する補強用接着剤を塗布する。補強用接着剤の塗布は、第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
(5)ブレード素材にハブを接続(S505)
次に、ブレード素材にアルミハブを貼着する。
ブレード素材にアルミハブを貼着する際は、第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
(6)補強用接着剤硬化(S506)
次に、補強用接着剤を硬化させて接続補強部を形成する。
補強用接着剤硬化については、第1実施形態と同様の手順を適用することができる。
S501〜S506の手順によりブレード装着品(中間製品)が完成する。
なお、S501〜S506の手順は、一例を示すものであり適宜変更又は省略することが可能である。
以下、図24を参照し、本発明の第5実施形態の第1変形例に係るハブ型ブレードについて説明する。図24は、第5施形態の第1変形例に係るハブ型ブレードの概略構成の一例を説明する部分断面図である。
図24において、符号500Aはハブ型ブレードを、符号10はアルミハブを、符号52Aは粘着性接続部を、符号520Aは粘着テープを、符号523Aは接着樹脂部を、符号540Aは接続補強部を示している。
そして、アルミハブ10とブレード本体30は、粘着性接続部52A及び接続補強部540Aを介して接続されている。
また、粘着性接続部52Aは、接着樹脂部523Aと、粘着テープ520Aとを備え、ブレード取付面10Aから粘着テープ520A、接着樹脂部523Aの順に配置されて接続面30Tに接続されている。
アルミハブ10については第1実施形態と同様であり、ブレード本体30については第5実施形態と同様であるので説明を省略する。
また、テープ基材521Aは、例えば、外周側が取付面10Aと同径に形成され、内周側がブレード本体30の円形穴30Hと同径の円形穴520HAが形成されドーナツ状とされている。また、粘着剤522Aは、外周側がテープ基材521Aより小径とされ、内周側が円形穴520HAより大径とされている。その他は、第5実施形態と同様であるので説明を省略する。
外周側接続補強部541Aは、粘着テープ520Aを構成する粘着剤522Aの外周側全周にわたって形成され、テープ基材521Aと接続面30Tとを接続する。
内周側接続補強部542Aは、粘着テープ520Aを構成する粘着剤522Aの内周側全周にわたって形成され、テープ基材521Aと接続面30Tとを接続する。
また、接続補強部540Aは、粘着剤522Aの外周側及び内周側を液密に封止する。その他は、第4実施形態の第1変形例と同様であるので説明を省略する。
以下、図25を参照し、本発明の第5実施形態の第2変形例に係るハブ型ブレードについて説明する。図25は、第5実施形態の第2変形例に係るハブ型ブレードの概略構成の一例を説明する部分断面図である。
図25において、符号500Bはハブ型ブレードを、符号10はアルミハブを、符号52Bは粘着性接続部を、符号520Bは粘着テープを、符号523Bは接着樹脂部を、符号540Bは接続補強部を示している。
そして、アルミハブ10とブレード本体30は、粘着性接続部52B及び接続補強部540Bを介して接続されている。
また、粘着性接続部52Bは、接着樹脂部523Bと、粘着テープ520Bとを備え、ブレード取付面10Aから粘着テープ520B、接着樹脂部523Bの順に配置されて接続面30Tに接続されている。アルミハブ10は第2実施形態と同様であり、ブレード本体30は第5実施形態と同様であるので説明を省略する。
また、テープ基材521Bは、例えば、外周側が取付面10Aと同径とされ、内周側がブレード本体30の円形穴30Hと同径の円形穴520HBが形成されドーナツ状とされている。また、粘着剤522Bは、外周側及び内周側がテープ基材521Bと同径に形成されている。その他は、第5実施形態と同様であるので説明を省略する。
外周側接続補強部541Bは、粘着テープ520Bを構成する粘着剤522Bの外周側全周にわたって形成され、テープ基材521Bとブレード取付面10Aとを接続している。
また、内周側接続補強部542Bは、粘着テープ520Bを構成する粘着剤522Bの内周側全周にわたって形成され、テープ基材521Bとブレード取付面10Aとを接続している。
また、接続補強部540Bは、粘着剤522Bの外周側及び内周側を液密に封止している。その他は、第5実施形態と同様であるので説明を省略する。
また、上記実施形態においては、接続補強部が粘着性接続部の外周側と内周側全周にわたって形成され、粘着性接続部を封止する場合について説明したが、粘着性接続部の外周側と内周側のいずれか一方のみに接続補強部を形成してもよい。また、粘着性接続部の外周側、内周側の周方向に断続的に接続補強部を形成してもよい。
なお、マグネシウム合金としては、例えば、MB3(Mg-8.4%Al-0.6%Zn-0.25%Mn)、MB5(Mg-3.3%Zn-0.6%Zr)、MB6(Mg-5.5%Zn-0.6%Zr)等が好適である。
なお、チタン合金としては、例えば、αβ合金(Ti-6Al-6V−2Sn、Ti-6Al-4V等)、β合金(Ti‐3Al‐8V‐6Cr‐4Zr‐4Mo、Ti‐10V‐2Fe‐3Al、Ti-15V-3Cr−3Sn−3Al等)が好適である。
また、ハブをポリカーボネート(比強度 52.5kN・m/kg、アルミ合金 比強度約25.2kN・m/kg)により形成すると、充分な比強度を有しているので、高速回転させることが可能となり効率的に切断することができる。
なお、プラスチックとしては、ポリカーボネードをはじめとするエンジニアリングプラスチック、繊維強化プラスチック、アクリル樹脂等の汎用プラスチックをはじめとする実用可能な種々の樹脂材料を適用してもよい。
本発明では、電着ブレードとして形成できない種々のブレード本体を粘着性接続部により接続可能することができる。
10 アルミハブ(ハブ)
30 ブレード本体
30T 接続面
120、125、220、320 両面粘着テープ(粘着性接続部材、粘着性接続部)
125 両面粘着接続部材(粘着性接続部)
42、42A、42B、52、52A、52B 粘着性接続部
420、420A、420B、520、520A、520B 粘着テープ(粘着性接続部材、粘着性接続部)
422、422A、422B、523、523A、523B 接着樹脂部(粘着性接続部)
120A、120B、125A、125B,220A、220B、320A、320B、420S、520S 粘着面
121、221、321、421、521 テープ基材
122、123、222、223、322、323、423、423A、423B、522、522A、522B 粘着剤(粘着性接着樹脂)
140、240、340、440、440A、440B、540、540A、540B 接続補強部(紫外線硬化樹脂、紫外線硬化接着剤、光硬化樹脂)
141、241、341、341A、341B、441、441A、441B、541、541A、541B 外周側接続補強部
142、242、342、342A、342B、442、442A、442B、542、542A、542B 内周側続補強部材
Claims (12)
- 軸線回りに回転可能とされ前記軸線方向の一方にブレード取付面が形成されたハブと、
前記ブレード取付面と接続される接続面が形成されたブレード本体と、
前記ハブと前記ブレード本体の間に配置され、前記ブレード取付面と前記接続面のいずれか一方を粘着力により保持するとともに他方を粘着力又は接着により保持して前記ハブと前記ブレード本体とを接続する粘着性接続部と、
前記粘着性接続部の外周側と内周側の少なくともいずれか一方に配置され、前記ブレード取付面と前記粘着性接続部との接合面、及び、前記接続面と前記粘着性接続部との接合面のうち、粘着力で接合された少なくとも一つの前記接合面と接する接続補強部と、を備えることを特徴とするハブ型ブレード。 - 請求項1に記載のハブ型ブレードであって、
前記粘着性接続部は、
両面粘着性接続部材により構成されていることを特徴とするハブ型ブレード。 - 請求項1又は2に記載のハブ型ブレードであって、
前記接続補強部は、
前記粘着性接続部の外周側と内周側の少なくともいずれか一方の周方向に形成され、
前記ブレード取付面と前記接続面とを接続する構成とされていることを特徴とするハブ型ブレード。 - 請求項1又は2に記載のハブ型ブレードであって、
前記接続補強部は、
前記粘着性接続部の外周側と内周側の少なくともいずれか一方の周方向全周にわたって形成され、粘着力により保持される部分を封止する構成とされていることを特徴とするハブ型ブレード。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のハブ型ブレードであって、
前記接続補強部は、光硬化樹脂が硬化して形成されていることを特徴とするハブ型ブレード。 - 請求項5に記載のハブ型ブレードであって、
前記光硬化樹脂は、
遅延性光硬化樹脂であることを特徴とするハブ型ブレード。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のハブ型ブレードであって、
前記ハブは、
アルミニウム又はアルミニウム合金により形成されていることを特徴とするハブ型ブレード。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のハブ型ブレードであって、
前記ハブは、
マグネシウム又はマグネシウム合金により形成されていることを特徴とするハブ型ブレード。 - 軸線回りに回転可能とされ前記軸線方向の一方にブレード取付面が形成されたハブと、
前記ブレード取付面と接続される接続面が形成されたブレード本体と、を備えたハブ型ブレードを製造するハブ型ブレード製造方法であって、
前記ハブと前記ブレード本体とを接続するブレード装着工程を備え、
前記ブレード装着工程において、
前記ブレード取付面と前記接続面のいずれか一方に少なくとも一つの面が粘着面とされた平板状の粘着性接続部材を粘着力により又は接着して接続し、前記粘着性接続部材を前記ブレード取付面と前記接続面の他方に粘着力により又は接着して、前記ブレード取付面と前記接続面のいずれか一方が粘着力により接続される粘着性接続により前記ハブと前記ブレード本体を接続するとともに、前記粘着性接続部材を前記ブレード取付面と前記接続面の一方に接続してから前記ハブと前記ブレード本体とを接続するまでの間、又は前記ハブと前記ブレード本体とを接続した後に、前記粘着性接続部材の外周側と内周側の少なくともいずれか一方の周方向に補強用接着剤を配置し、前記補強用接着剤を硬化させて接続補強部を形成することを特徴とするハブ型ブレード製造方法。 - 請求項9に記載のハブ型ブレード製造方法であって、
前記ブレード取付面と前記接続面のいずれか一方にドーナツ状に形成され両面に粘着面を有する両面粘着性接続部材を接続し、
前記両面粘着性接続部材の外周側と内周側の少なくともいずれか一方に周方向に補強用接着剤を配置し、
前記ハブと前記ブレード本体とを接続するとともに、前記補強用接着剤を前記ブレード取付面及び前記接続面と接続し、
前記補強用接着剤を硬化させて接続補強部を形成することを特徴とするハブ型ブレード製造方法。 - 請求項9又は10に記載のハブ型ブレード製造方法であって、
前記補強用接着剤として光硬化樹脂を適用し、
前記光硬化樹脂に光を照射して硬化させることにより前記接続補強部を形成することを特徴とするハブ型ブレード製造方法。 - 請求項9又は10に記載のハブ型ブレード製造方法であって、
前記補強用接着剤として遅延性光硬化樹脂を適用し、
前記遅延性光硬化樹脂に光を照射して硬化させることにより前記接続補強部を形成することを特徴とするハブ型ブレード製造方法。
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