KR20090023144A

KR20090023144A - 다결정 실리콘 파쇄용 해머

Info

Publication number: KR20090023144A
Application number: KR1020080082660A
Authority: KR
Inventors: 데쯔야 아쯔미; 무네히로 다까스기
Original assignee: 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2009-03-04
Also published as: JP5359115B2; US7950308B2; CN101376242B; KR101456715B1; EP2030737A3; EP2030737A2; ATE517720T1; EP2030737B1; CN101376242A; US20090056504A1; JP2010030026A

Abstract

다결정 실리콘 파쇄용 해머는 중심선을 따라서 연장되는 손잡이부와, 상기 손잡이부의 선단부에서 상기 중심선 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부를 구비한다. 상기 헤드부는 상기 손잡이부와 결합하는 헤드 본체와, 상기 헤드 본체의 일단부에 연결축부를 개재하여 연속 설치된 타격부와, 상기 헤드 본체의 타단부에 설치된 카운터 웨이트부를 갖는다. 상기 헤드 본체, 상기 연결축부, 상기 타격부 및 상기 카운터 웨이트부는 초경합금으로 일체 성형되어 있다. 상기 타격부에는 볼록 곡면을 이루는 타격면이 형성되어 있다.

다결정 실리콘 파쇄용 해머, 손잡이부, 헤드부, 타격부, 카운터 웨이트부

Description

다결정 실리콘 파쇄용 해머 {HAMMER FOR CRUSHING POLYSILICON}

본 발명은, 예를 들어 반도체용 실리콘의 원료로서 이용되는 다결정 실리콘을 적당한 크기로 파쇄할 때에 이용되는 해머에 관한 것이다.

반도체용 단결정 실리콘 웨이퍼의 원료로서, 예를 들어 일레븐 나인 이상의 매우 고순도의 다결정 실리콘이 이용되고 있다. 단결정 실리콘은 고순도의 다결정 실리콘을 도가니 내에서 용융하고, 단결정 실리콘의 종결정을 이용하여 단결정 실리콘을 성장시킴으로써 제조된다. 여기서, 단결정 실리콘을 제조하는 경우에는, 원료가 되는 덩어리 형상의 다결정 실리콘의 순도가 문제가 된다. 단결정 실리콘의 제조 공정에 불순물이 혼입되면 단결정 실리콘의 품질이 현저하게 열화되어 버리기 때문에, 다결정 실리콘으로의 불순물의 혼입을 가급적 방지할 필요가 있다.

고순도의 다결정 실리콘은 실리콘 심봉을 배치한 반응노 내에 트리클로로실란(SiHCl₃) 가스와 수소 가스를 공급하여, 실리콘 심봉에 고순도의 다결정 실리콘을 석출시키는, 소위 시멘스법이라고 불리는 방법으로 제조된다. 이 방법에 의해, 직경 140 ㎜ 정도의 개략 원기둥 형상을 이루는 다결정 실리콘의 잉곳을 얻을 수 있 다.

이와 같이 하여 얻어진 다결정 실리콘의 잉곳을 해머로 타격하여 파쇄함으로써, 상기 도가니에 넣을 수 있는 크기의 다결정 실리콘의 덩어리를 얻는다. 그러나, 해머의 타격부의 경도가 낮은 경우에는 타격면이 마모되어 마모된 가루가 다결정 실리콘의 파쇄편 중에 혼입되어 버릴 우려가 있다.

그래서, 예를 들어 일본 특허 공개 평06-218677호 공보 및 일본 특허 공개 평10-006242호 공보에는 다결정 실리콘의 파쇄에 사용되는 해머로서, 경도가 높아 타격에 의해 마모되기 어려운 초경합금제의 타격부를 갖는 해머가 개시되어 있다.

그런데, 상기 특허 문헌에 기재된 해머에 있어서는, 그 타격면이 비교적 평탄하게 형성되어 있으므로, 타격 시에 다결정 실리콘을 잘게 파쇄해 버리는 경우가 있다. 그로 인해, 실리콘 분말이 많이 발생하여, 다결정 실리콘의 덩어리의 수율이 저하되어 버리는 등의 문제가 있다. 또한, 타격면의 주연부에 형성된 코너부에 결손이 발생하기 쉬우므로, 다결정 실리콘의 파쇄편 중에 타격부의 결손 조각이 혼입될 우려가 있다.

또한, 손잡이부와의 결합 부분인 헤드 본체(예를 들어, 강제)와, 타격면을 구비한 타격부(텅스텐 카바이트제)가 별체로 형성되어 있으므로, 충격에 의해 타격부가 헤드 본체로부터 분리되어 버릴 가능성이 있다. 또한, 헤드 본체가 타격부보다도 경도가 낮은 재료로 형성되어 있으므로, 타격부와의 접합면에 있어서 마모되기 쉽고, 이 마모에 의해 발생한 금속 가루가 다결정 실리콘의 파쇄편 중에 혼입될 우려가 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 다결정 실리콘을 파쇄할 때에 실리콘 분말이 발생하는 것을 억제할 수 있는 동시에, 해머를 이루는 부재의 결손 조각이 다결정 실리콘의 파쇄편 중에 혼입되는 것을 방지할 수 있는 해머를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머는 중심선을 따라서 연장되는 손잡이부와, 상기 손잡이부의 선단부에서 상기 중심선 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부를 구비한다. 상기 헤드부는 상기 손잡이부와 결합하는 헤드 본체와, 상기 헤드 본체의 일단부에 연결축부를 개재하여 연속 설치된 타격부와, 상기 헤드 본체의 타단부에 설치된 카운터 웨이트부를 갖고 있다. 상기 헤드 본체, 상기 연결축부, 상기 타격부 및 상기 카운터 웨이트부가 초경합금으로 일체 성형되어 있다. 상기 타격부에는 볼록 곡면을 이루는 타격면이 형성되어 있다.

본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머에 있어서, 타격부에는 볼록 곡면을 이루는 타격면이 형성되어 있으므로, 다결정 실리콘의 잉곳을 타격할 때, 잉곳에 대한 타격면의 접촉 면적이 작다. 그로 인해, 다결정 실리콘을 잘게 파쇄해 버리는 경우가 없어, 실리콘 분말의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 타격면의 주연부가 둥글게 형성되어 코너부가 존재하지 않으므로, 타격부의 결손을 방지할 수 있다.

또한, 헤드 본체, 연결축부, 타격부 및 카운터 웨이트부가 초경합금으로 일 체 성형되므로, 타격의 충격에 의해 헤드부가 결손되는 일이 없어, 금속 가루의 발생을 방지할 수 있다.

본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머에 있어서, 상기 타격면의 곡률 반경(R)은 5 밀리미터 이상 30 밀리미터 이하인 것이 바람직하다.

타격면의 곡률 반경(R)이 5 밀리미터 이상 30 밀리미터 이하의 범위에 포함되면, 다결정 실리콘을 잘게 파쇄해 버리는 경우가 없다. 이에 의해, 단결정 실리콘 웨이퍼의 원료로서 사용할 수 없는 실리콘 분말의 발생을 억제하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머에 있어서, 상기 타격부가 반구형을 이루고, 상기 연결축부의 직경은 반구형을 이루는 상기 타격부의 직경보다도 작은 것이 바람직하다. 타격부보다도 소경인 연결축부가 타격부와 헤드 본체 사이에 개재되므로, 해머의 무게 중심이 타격부 근처에 배치된다. 이에 의해, 작은 힘으로 큰 타격력을 얻을 수 있어, 다결정 실리콘의 파쇄를 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 타격부가 반구형을 이루므로, 타격면의 주연부가 둥글게 형성되어 코너부가 존재하지 않으므로, 타격부의 결손을 확실하게 방지할 수 있다. 다결정 실리콘에 대한 해머의 타격 각도가 경사졌다고 해도, 타격면이 다결정 실리콘에 확실하게 접촉되므로, 다결정 실리콘을 파쇄할 수 있다.

본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머에 있어서, 상기 손잡이부의 상기 중심선으로부터 상기 타격면의 헤드 정상까지의 거리를 L1로 하고, 상기 중심선으로부터 상기 카운터 웨이트부의 단부면까지의 거리를 L2로 할 때, L1/L2가 1 이상 2 이 하인 것이 바람직하다. L1/L2가 1 이상 2 이하의 범위에 포함될 때, 해머의 무게 중심은 타격부 근처에 배치된다. 이에 의해, 작은 힘으로 큰 타격력을 얻을 수 있다. 또한, 손잡이부의 중심선으로부터 타격면의 헤드 정상까지 적절한 거리가 확보되므로, 손잡이부를 파지한 손이 다결정 실리콘과 간섭하는 것을 방지할 수 있어, 다결정 실리콘의 파쇄를 간단하게 행할 수 있다.

본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머에 있어서, 상기 손잡이부가 목재로 성형되어 상기 손잡이부에는 합성 수지로 이루어지는 보호통이 외부 끼움되어 있는 것이 바람직하다. 손잡이부가 목재로 성형되면, 해머가 경량화되어 취급이 용이해진다. 또한, 손잡이부에 합성 수지로 이루어지는 보호통이 외부 끼움되어 있으므로, 손잡이부에 다결정 실리콘이 충돌해도 목재에 결손이 발생하는 일은 없다. 따라서, 나무 조각이 다결정 실리콘의 분쇄편 중에 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머에 있어서, 상기 카운터 웨이트부에는 제2 타격면이 형성되어 있어도 좋다. 타격부의 타격면 뿐만 아니라, 카운터 웨이트부의 제2 타격면으로도 다결정 실리콘을 타격할 수 있다. 이에 의해, 파쇄해야 할 잉곳의 형상이나, 얻고자 하는 덩어리의 크기 등에 따라서 2개의 타격면을 구분하여 사용할 수 있어, 다결정 실리콘을 효율적으로 파쇄할 수 있다.

본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머에 따르면, 다결정 실리콘을 파쇄할 때에 실리콘 분말이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 해머를 이루는 부재의 조각이 다결정 실리콘의 파쇄편 중에 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다결정 실리콘을 파쇄할 때에 실리콘 분말이 발생하는 것을 억제할 수 있는 동시에, 해머를 이루는 부재의 결손 조각이 다결정 실리콘의 파쇄편 중에 혼입되는 것을 방지할 수 있는 해머를 제공할 수 있다.

(제1 실시 형태)

본 실시 형태의 다결정 실리콘 파쇄용 해머(10)는 시멘스법에 의해 제조된 직경 140 ㎜ 정도의 개략 원기둥 형상을 이루는 다결정 실리콘의 잉곳을 파쇄하여 덩어리 형상의 다결정 실리콘을 얻기 위해 사용된다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 해머(10)는 곧은 막대 형상으로 형성된 손잡이부(11)와, 손잡이부(11)의 선단부(도1에 있어서 상단부)에서 손잡이부(11)의 중심선(C)에 교차하는 방향(도1에 있어서 좌우 방향)의 축선(L)을 따라서 연장되는 헤드부(12)를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 헤드부(12)는 중심선(C)에 대해 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 즉, 중심선(C)과 축선(L)이 직교하고 있다.

손잡이부(11)는 목재로 성형되어 있고, 중심선(C)에 직교하는 손잡이부(11)의 단면은 개략 타원형을 이루고 있다. 손잡이부(11)는, 도1에 도시한 바와 같이 타원형을 이루는 상기 단면의 긴 직경이, 손잡이부(11)의 선단부를 향함에 따라서 점차 짧아지도록 형성되어 있다. 또한, 손잡이부(11)의 선단부 부분(11A)은 타원형을 이루는 상기 단면의 긴 직경 및 짧은 직경이, 손잡이부(11)의 선단부를 향함에 따라서 점차 작아지도록 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 손잡이부(11)의 선단부 부분(11A)의 테이퍼각은 약 4°이다. 또한, 손잡이부(11)에는 합성 수지로 이 루어지는 보호통(19)이 외부 끼움되어 있다.

헤드부(12)는 손잡이부(11)와 결합하는 헤드 본체(13)와, 헤드 본체(13)의 일단부측(도1, 도2에 있어서 좌측)에 연결축부(14)를 개재하여 연속 설치된 타격부(15)와, 헤드 본체(13)의 타단부측(도1, 도2에 있어서 우측)에 설치된 카운터 웨이트부(16)를 구비하고 있다. 헤드 본체(13), 연결축부(14), 타격부(15) 및 카운터 웨이트부(16)는 텅스텐 카바이드를 주성분으로 하는 초경합금으로 일체 성형되어 있다.

헤드 본체(13)는 헤드부(12)의 축선(L)을 따라서 연장되는 원통 형상을 이루고 있고, 손잡이부(11)의 선단부 부분(11A)을 장입 가능한 장착 구멍(13A)이 축선(L)에 대해 직교하도록 형성되어 있다. 장착 구멍(13A)은 손잡이부(11)의 선단부 부분(11A)의 테이퍼 형상과 유사하게 형성되고, 한쪽 개구부(도1에 있어서 상측 개구부)의 개구 면적이 다른 쪽 개구부(도1에 있어서 하측 개구부)의 개구 면적보다도 작다.

카운터 웨이트부(16)는 헤드 본체(13)와 동축 방향으로 연장되는 개략 원기둥 형상을 이루고 있고, 카운터 웨이트부(16)의 직경은 헤드 본체(13)의 직경보다도 작다. 헤드 본체(13)와 카운터 웨이트부(16)의 연접 부분은 둥근 오목 곡면 형상으로 형성되어 있다. 또한, 카운터 웨이트부(16)의 단부면의 주연부는 둥근 볼록 곡면 형상으로 형성되어 있다. 또한, 카운터 웨이트부(16)의 단부면에는 축선(L)을 따라서 연장되는 정지 구멍(16A)이 개방되어 있다. 정지 구멍(16A)은 헤드 본체(13)의 일단부까지 도달하도록 형성되어 있다.

연결축부(14)는 헤드 본체(13)와 동축[축선(L)] 방향으로 연장되는 개략 원기둥 형상을 이루고 있고, 연결축부(14)의 직경은 헤드 본체(13)의 직경보다도 작다. 본 실시 형태에서는, 연결축부(14)의 직경은 카운터 웨이트부(16)의 직경과 동일하고, 연결축부(14)와 헤드 본체(13)의 연접 부분은 둥근 오목 곡면 형상으로 형성되어 있다.

연결축부(14)에는 반구형을 이루는 타격부(15)가 설치되어 있다. 타격부(15)에는 반구면 형상을 이루는 타격면(15A)이 형성되어 있다. 여기서, 타격면(15A)의 곡률 반경(R)은 5 ㎜ 이상, 30 ㎜ 이하의 범위에 포함되어도 좋다. 본 실시 형태에서는, 곡률 반경(R)은 11 ㎜이다.

또한, 연결축부(14)의 직경(D)은 타격면(15A)의 직경, 즉 2ㆍR보다도 작다. 여기서, 연결축부(14)의 직경(D)은 0.6ㆍR 이상, 2ㆍR 미만의 범위에 포함되어도 좋다. 본 실시 형태에서는, 연결축부(14)의 직경(D)은 1.28ㆍR이다. 또한, 연결축부(14)와 타격부(15)의 연속 설치 부분은 둥근 오목 곡면 형상으로 형성되어 있다.

손잡이부(11)의 선단부 부분(11A)의, 손잡이부(11)의 선단부에 가까운 대략 반 정도가 헤드 본체(13)에 형성된 장착 구멍(13A)에 끼워 넣어짐으로써, 손잡이부(11)와 헤드부(12)가 결합된다. 손잡이부(11)의 선단부 부분(11A)의, 손잡이부(11)의 기단부에 가까운 대략 반 정도에는 보호통(19)이 씌워져 있다. 여기서, 손잡이부(11)의 중심선(C)으로부터 타격면(15A)의 헤드 정상까지의 거리를 L1로 하고, 중심선(C)으로부터 카운터 웨이트부(16)의 단부면까지의 거리를 L2로 할 때, L1/L2의 값은 1 이상 2 이하의 범위에 포함되어도 좋다. 본 실시 형태에서는, L1/L2의 값은 1.22이다.

본 실시 형태의 해머(10)에 있어서는, 개략 원기둥 형상을 이루는 다결정 실리콘의 잉곳에 본 실시 형태의 해머(10)의 타격면(15A)을 부딪침으로써 다결정 실리콘의 잉곳이 파쇄되어 청크라고 불리는 다결정 실리콘의 덩어리를 얻을 수 있다.

본 실시 형태의 해머(10)에 따르면, 헤드 본체(13), 연결축부(14), 타격부(15) 및 카운터 웨이트부(16)를 구비하는 헤드부(12)가 초경합금으로 일체 성형되어 있으므로, 타격의 충격에 의해 헤드부(12)가 결손되는 일이 없어, 금속 가루의 발생을 방지할 수 있다. 이에 의해, 다결정 실리콘의 파쇄편 중에 불순물이 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 타격부(15)에는 반구면 형상을 이루는 타격면(15A)이 형성되어 있으므로, 다결정 실리콘 잉곳을 타격할 때, 잉곳에 대한 타격면(15A)의 접촉 면적이 작다. 그로 인해, 다결정 실리콘을 잘게 파쇄해 버리는 경우가 없어, 실리콘 분말의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 반구면 형상의 타격면(15A)의 주연부는 둥글게 형성되어 코너부가 존재하지 않으므로, 타격의 충격에 의해 헤드부(12)가 결손되는 경우가 없어, 금속 가루의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 연결축부(14)의 직경(D)이 반구면 형상을 이루는 타격면(15A)의 직경보다도 작으므로, 해머(10)의 무게 중심이 타격부(15) 근처에 배치된다. 이에 의해, 작은 힘으로 큰 타격력을 얻을 수 있어, 다결정 실리콘의 파쇄를 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 손잡이부(11)가 목재로 성형되어 있으므로, 해머(10)가 경량화되어 취급이 용이해진다. 또한, 손잡이부(11)에 합성 수지로 이루어지는 보호통(19)이 외부 끼움되어 있으므로, 손잡이부(11)에 다결정 실리콘이 충돌해도 목재에 결손이 발생되는 경우는 없다. 따라서, 나무 조각이 다결정 실리콘의 파쇄편 중에 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, L1/L2의 값이 1 이상 2 이하의 범위에 포함되므로(본 실시 형태에서는 L1/L2 ＝ 1.22), 해머(10)의 무게 중심이 타격부(15) 근처에 배치된다. 이에 의해, 작은 힘으로 큰 타격력을 얻을 수 있다. 또한, 손잡이부(11)의 중심선(C)으로부터 타격면(15A)의 헤드 정상까지 적절한 거리가 확보되므로, 손잡이부(11)를 파지한 손이 다결정 실리콘과 간섭하는 것을 방지할 수 있어, 다결정 실리콘의 파쇄를 간단하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 헤드부(12) 중 타격부(15)와 연결축부(14)의 연속 설치 부분, 헤드 본체(13)와 카운터 웨이트부(16) 및 연결축부(14)와의 연속 설치 부분 및 카운터 웨이트부(16)의 단부면의 주연이 둥근 곡면으로 형성되어 있으므로, 헤드부(12)의 결손을 방지할 수 있다.

(실시예)

다결정 실리콘을 파쇄할 때의 타격면(15A)의 곡률 반경(R)의 크기에 따른 영향을 측정한바, 하기의 표에 나타내는 결과를 얻었다.

직경 130 ㎜인 다결정 실리콘의 잉곳을 최대 길이가 5 ㎜ 이상 120 ㎜ 이하인 덩어리로 파쇄하는 작업을, 타격면의 곡률 반경이 상이한 복수의 해머를 사용하 여 1일 6시간씩 20일간에 걸쳐서 행하였다. 20일간의 작업을 종료한 후, 최대 길이가 5 ㎜ 이하인 작은 조각으로 된 것을 실리콘 로스로 하여, 사용한 해머마다 실리콘 로스의 양 및 전체 생산량(적절한 크기의 덩어리의 양)을 기록하는 동시에, 해머의 타격면 주변의 상태를 관찰하였다.

곡률 반경(R)	3	7	11	17	27	45	편평함
실리콘 로스	8.2	4.8	4.1	5.2	5.6	10.3	12.4
생산량	93	98	100	103	105	104	102
타격면 주변	결손 없음	결손 없음	결손 없음	결손 없음	결손 없음	결손 없음	결손 있음

상기한 표에 있어서, 곡률 반경의 단위는 ㎜(밀리미터)이다. 또한, 생산량에 대해서는 타격면의 곡률 반경이 R ＝ 11인 경우를 100으로 하여 그 상대량으로 나타내고 있다.

또한, 실리콘 로스의 양은, [{(파쇄 전의 실리콘 중량) ― (파쇄 후의 실리콘 중량)}/(파쇄 전의 실리콘 중량)]ㆍ100 (％)로 나타내고 있다.

상기한 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 타격면이 편평한 해머의 경우에는 타격면에 결손이 발생하여 금속의 파편이 다결정 실리콘에 혼입될 가능성이 있다. 타격면이 볼록 곡면인 해머의 경우에는, 타격면의 결손은 인정되지 않았다. 그러나, 타격면이 볼록 곡면인 해머라도, 곡률 반경(R)이 3 ㎜인 경우 및 곡률 반경이 45 ㎜인 경우에는 다른 곡률 반경의 해머보다도 실리콘 로스가 많아졌다. 곡률 반경이 지나치게 크면, 타격면이 거의 평평해져, 실리콘이 찌부러져서 실리콘 로스가 증가하기 때문이다. 한편, 곡률 반경이 지나치게 작으면, 타격면이 돌출된다. 타격면이 돌출된 해머로 잉곳을 타격하면, 에너지가 타격면의 선단부에 집중하여 1회당의 타격에 의한 로스가 줄어든다. 그 반면, 해머 중량이 저하되므로 파쇄 효율 이 저하된다고 추측된다. 그 결과, 타격 횟수가 많아져 로스가 증가하고, 또한 생산량도 저하되었다.

이 측정 결과로부터, 타격면(15A)의 곡률 반경(R)은 5 ㎜ 이상, 30 ㎜ 이하의 범위에 포함되는 것이 바람직하다. 그리고, 가장 바람직한 곡률 반경(R)은 11 ㎜이다.

(제2 실시 형태)

도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 다결정 실리콘 파쇄용 해머(20)는 곧은 막대 형상으로 형성된 손잡이부(21)와, 손잡이부(21)의 선단부(도3에 있어서 상단부)에서 손잡이부(21)의 중심선(C)에 교차하는 방향(도3에 있어서 좌우 방향)으로 연장되는 헤드부(22)를 갖고 있다.

손잡이부(21)는 목재로 성형되어 있고, 중심선(C)에 직교하는 손잡이부(21)의 단면은 개략 타원형을 이루고 있다. 손잡이부(21)는, 도3에 도시한 바와 같이 타원형을 이루는 상기 단면의 긴 직경이 손잡이부(21)의 선단부를 향함에 따라서 점차 짧아지도록 형성되어 있다. 또한, 손잡이부(21)의 선단부 부분(21A)은 타원형을 이루는 상기 단면의 긴 직경 및 짧은 직경이, 손잡이부(21)의 선단부를 향함에 따라서 점차 작아지도록 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 손잡이부(21)의 선단부 부분(21A)의 테이퍼각은 약 2°이다. 또한, 손잡이부(21)에는 합성 수지로 이루어지는 보호통(29)이 외부 끼움되어 있다.

헤드부(22)는, 손잡이부(21)와 결합하는 헤드 본체(23)와, 헤드 본체(23)의 일단부측(도3, 도4에 있어서 좌측)에 연결축부(24)를 개재하여 연속 설치된 타격 부(25)와, 헤드 본체(23)의 타단부측(도3, 도4에 있어서 우측)에 설치된 카운터 웨이트부(26)를 구비하고 있다.

본 실시 형태에서는 카운터 웨이트부(26)에 제2 타격부(27) 및 제2 타격면(27A)이 설치되어 있다. 이들 헤드 본체(23), 연결축부(24), 타격부(25), 카운터 웨이트부(26) 및 제2 타격부(27)는 텅스텐 카바이드를 주성분으로 하는 초경합금으로 일체 성형되어 있다.

타격부(25)는 반구형을 이루고 있다. 타격부(25)에는 반구면 형상을 이루는 타격면(25A)이 형성되어 있다. 여기서, 타격면(25A)의 곡률 반경(R1)은 5 ㎜ 이상, 30 ㎜ 이하의 범위에 포함되어도 좋다. 본 실시 형태에서는, 곡률 반경(R1)은 17.5 ㎜이다.

또한, 연결축부(24)의 직경(D1)은 타격면(25A)의 직경, 즉 2ㆍR1보다도 작다. 여기서, 연결축부(24)의 직경(D1)은 0.6ㆍR1 이상, 2ㆍR1 미만의 범위에 포함되어도 좋다. 본 실시 형태에서는, 연결축부(24)의 직경(D1)은 1.38ㆍR1이다.

카운터 웨이트부(26)에 설치된 제2 타격부(27)도 반구 형상을 이루고 있다. 제2 타격부(27)에는 반구면 형상을 이루는 제2 타격면(27A)이 형성되어 있다. 여기서, 제2 타격면(27A)의 곡률 반경(R2)은 5 ㎜ 이상, 30 ㎜ 이하의 범위에 포함된다. 본 실시 형태에서는, 곡률 반경(R2)은 17.5 ㎜이다.

또한, 카운터 웨이트부(26)의 중간 부분의 직경(D2)은 제2 타격면(27A)의 직경, 즉 2ㆍR2보다도 작다. 여기서, 카운터 웨이트부(26)의 직경(D2)은 0.6ㆍR2 이상, 2ㆍR2 미만의 범위에 포함되어도 좋다. 본 실시 형태에서는, 카운터 웨이트 부(26)의 직경은 1.38ㆍR2이다.

손잡이부(21)의 선단부 부분(21A)의, 손잡이부(21)의 선단부에 가까운 대략 반 정도가 헤드 본체(23)에 형성된 장착 구멍(23A)에 끼워 넣어짐으로써 손잡이부(21)와 헤드부(22)가 결합된다. 손잡이부(21)의 선단부 부분(21A)의, 손잡이부(21)의 기단부에 가까운 대략 반 정도에는 보호통(29)이 씌워져 있다. 여기서, 손잡이부(21)의 중심선(C)으로부터 타격면(25A)의 헤드 정상까지의 거리를 L1로 하고, 중심선(C)으로부터 카운터 웨이트부(26)에 설치된 제2 타격면(27A)의 헤드 정상까지의 거리를 L2로 할 때, L1/L2의 값은 1 이상 2 이하의 범위에 포함되어도 좋다. 본 실시 형태에서는, L1/L2의 값은 1.32이다.

본 실시 형태의 해머(20)에 따르면, 카운터 웨이트부(26)에 제2 타격면(27A)이 형성되어 있으므로, 타격부(25)의 타격면(25A) 뿐만 아니라, 제2 타격면(27A)에 의해서도 다결정 실리콘을 타격하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 파쇄해야 할 잉곳의 형상이나, 얻고자 하는 덩어리의 크기 등에 따라서 2개의 타격면(25A, 27A)을 구분지어 사용할 수 있어, 다결정 실리콘을 효율적으로 파쇄할 수 있다. 예를 들어, 잉곳에 큰 충격을 부여하고 싶은 경우에는 손잡이부(21)의 중심선(C)으로부터 이격된 타격면(25A)을 이용하여 타격하고, 충격을 부여해야 할 위치를 정확하게 타격하고 싶은 경우에는 손잡이부(21)의 중심선(C)에 가까운 제2 타격면(27A)을 이용하면 된다.

이상, 본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머에 관한 몇 개의 실시 형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 발명의 기술적 사상을 일탈하 지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하다.

예를 들어, 상기 실시 형태에 있어서는, 손잡이부가 목재로 성형되어 있으나, 손잡이부는 플라스틱 등의 다른 재료로 성형되어 있어도 된다. 또한, 손잡이부와 헤드부의 결합에 결합 핀을 이용해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 손잡이부의 길이 방향이 헤드부의 연장 방향과 직교하고 있으나, 손잡이부의 길이 방향은 헤드부의 연장 방향에 대해 비스듬히 교차하고 있어도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 타격면이 반구면 형상을 이루고 있으나, 볼록 곡면이면 된다.

도1은 본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머의 제1 실시 형태를 도시하는 측면도.

도2는 본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머의 제1 실시 형태를 도시하는 평면도.

도3은 본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머의 제2 실시 형태를 도시하는 측면도.

도4는 본 발명의 다결정 실리콘 파쇄용 해머의 제2 실시 형태를 도시하는 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 해머

11 : 손잡이부

12 : 헤드부

13 : 헤드 본체

14 : 연결축부

15 : 타격부

16 : 카운터 웨이트부

C : 중심선

L : 축선

Claims

막대 형상 손잡이부와, 상기 손잡이부의 선단부에서 상기 손잡이부의 중심선과 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부를 구비하고,

상기 헤드부는 상기 손잡이부와 결합하는 헤드 본체와, 상기 헤드 본체의 일단부에 연결축부를 개재하여 연속 설치된 타격부와, 상기 헤드 본체의 타단부에 설치된 카운터 웨이트부를 갖고,

상기 헤드 본체, 상기 연결축부, 상기 타격부 및 상기 카운터 웨이트부가 초경합금으로 일체 성형되고,

상기 타격부에는 볼록 곡면을 이루는 타격면이 형성되어 있는 다결정 실리콘 파쇄용 해머.
제1항에 있어서, 상기 타격면의 곡률 반경(R)이 5 밀리미터 이상 30 밀리미터 이하인 다결정 실리콘 파쇄용 해머.
제1항에 있어서, 상기 타격부가 반구형을 이루고, 상기 연결축부의 직경이 반구형을 이루는 상기 타격부의 직경보다도 작은 다결정 실리콘 파쇄용 해머.
제1항에 있어서, 상기 손잡이부의 상기 중심선으로부터 상기 타격면의 헤드 정상까지의 거리를 L1로 하고, 상기 중심선으로부터 상기 카운터 웨이트부의 단부 면까지의 거리를 L2로 할 때, L1/L2가 1 이상 2 이하인 다결정 실리콘 파쇄용 해머.
제1항에 있어서, 상기 손잡이부가 목재로 성형되고,

상기 손잡이부에는 합성 수지로 이루어지는 보호통이 외부 끼움되어 있는 다결정 실리콘 파쇄용 해머.
제1항에 있어서, 상기 카운터 웨이트부에 제2 타격면이 형성되어 있는 다결정 실리콘 파쇄용 해머.