CN107662155A - 工件游星轮及工件游星轮的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工件游星轮及其制造方法,该工件游星轮的游星轮基板与树脂***件部的一体性较高。工件游星轮(10)为,沿着形成在金属制的游星轮基板(1)上的工件保持孔(2)的内周面而设置有树脂***部(3)的工件游星轮。并且,在工件保持孔(2)内,沿着圆周方向而以交替的方式连续地形成有相对于表里方向的倾斜为相反的正倾斜面(正倾斜部(21))和负倾斜面(负倾斜部(22)),并且在正倾斜面和负倾斜面上以紧贴的方式而形成有树脂***部(3)。
Description
技术领域
本发明涉及一种在通过研磨装置而对硅晶片、玻璃、陶瓷、水晶等的薄板状的工件进行研磨加工时被使用于工件的保持中的工件游星轮及工件游星轮的制造方法。
背景技术
已知一种在通过研磨装置而对硅晶片等的工件的双面或者单面进行研磨加工时将工件保持在具有工件保持孔的工件游星轮上的技术(例如,参见专利文献1至3)。
由于成为工件游星轮的主体的游星轮基板由SK钢或不锈钢等这样的硬质金属材料而形成,因此若将工件直接地保持于钻设在游星轮基板上的工件保持孔中,则在研磨加工过程中工件将与工件保持孔的内周面接触而可能在工件上产生破裂或缺口等的损伤。
因此,如专利文献1至3所公开的那样,沿着工件保持孔的内周面而安装合成树脂制的柔软的***件,从而实施防止研磨加工过程中的工件的损伤的处理。
专利文献1中公开了一种咬合结构,所述咬合结构在工件保持孔的内周面上以在圆周方向上隔开间隔的方式而设置有凸齿,并使合成树脂保护环(***件)的凸齿嵌合在凸齿间的齿槽中。在该文献中还记载有如下结构,即,为使合成树脂保护环在上下方向上不易脱离而在凸齿的侧缘上交替地设置有相反方向的倾斜面。
另一方面,在专利文献2中公开了一种在保持孔的内周面上形成有向上展开的锥面,并经由所述锥面而使树脂***件嵌入保持孔内的结构。
另外,在专利文献3中记载有如下结构,即,沿着游星轮基板的工件保持孔的内周面设置有槽,并通过以将合成树脂注入槽内的方式而注塑成型,从而设置柔软的环状的***件。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3552108号公报
专利文献2:日本专利第4605233号公报
专利文献3:日本专利第5114113号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,专利文献1所公开的咬合结构是仅在凸齿的侧缘设置有倾斜面的结构,而在齿槽的里侧未设置倾斜面。即,倾斜面并非是在工件保持孔的内周面上连续地设置的结构。
另外,由于专利文献2所公开的保持孔的锥面仅为向上展开的倾斜面,因此虽然能够防止树脂***件向下方脱落,但是无法防止其向上方偏离。
因此,本发明的目的在于,提供一种游星轮基板与树脂***部的一体性较高的工件游星轮和工件游星轮的制造方法。
用于解决课题的方法
为了达到上述目的,本发明的工件游星轮为,沿着形成在金属制的游星轮基板上的工件保持孔的内周面而设置有树脂***部的工件游星轮,其特征在于,在所述工件保持孔内,沿着圆周方向而以交替的方式连续地形成有正倾斜面和负倾斜面,所述正倾斜面和负倾斜面相对于表里方向的倾斜为相反,在所述正倾斜面和负倾斜面上以紧贴的方式而形成有树脂***部。在此,能够采用如下结构,即,在所述工件保持孔上沿着圆周方向而形成有凹凸,并且在所述凹凸的全部长度上形成有所述正倾斜面或负倾斜面。
此外,也能够采用如下结构,即,在多个凹凸上连续地形成有所述正倾斜面,并且在与之相邻的多个凹凸上连续地形成有所述负倾斜面。
另外,工件游星轮的制造方法的发明为上述任意的工件游星轮的制造方法,其特征在于,具备:为了在所述游星轮基板上钻设所述工件保持孔,而从所述游星轮基板的表面侧起以在圆周方向上隔开间隔的方式而对所述正倾斜面进行切割加工的工序;通过从所述游星轮基板的背面侧起在所述正倾斜面之间对所述负倾斜面进行切割加工从而形成所述工件保持孔的工序;针对于所述工件保持孔通过注塑成型而设置树脂***件的工序。
发明效果
如此构成的本发明的工件游星轮沿着工件保持孔的圆周方向以交替的方式而连续地形成有相对于表里方向的倾斜为相反的正倾斜面和负倾斜面,并且在这些倾斜面上以紧贴的方式而形成有树脂***部。
通过设置倾斜为相反的正倾斜面和负倾斜面,从而不仅针对于游星轮基板的表里方向中的任意方向均能够防止树脂***部从工件保持孔中脱落的情况,而且,由于倾斜面沿着工件保持孔的圆周方向而连续地设置,因此能够提高工件保持孔对树脂***部进行保持的保持力。因此,能够形成游星轮基板与树脂***部的一体性较高的工件游星轮。
特别是,通过在工件保持孔的圆周方向上形成有凹凸,从而利用由该凹凸实现的嵌合和形成在凹凸的全部长度上的正倾斜面及负倾斜面之间的协同效应,能够确保游星轮基板与树脂***部的较高的一体性。此外,如果在多个凹凸上连续地形成正倾斜面和负倾斜面,则能够有效地进行切割加工。
另外,在工件游星轮的制造方法的发明中,通过从游星轮基板的表面侧起以在圆周方向上隔开间隔的方式而对正倾斜面进行切割加工的工序、和从游星轮基板的背面侧起对负倾斜面进行切割加工的工序,从而能够同时实施工件保持孔的钻孔和倾斜面的成型,由此较为高效。
附图说明
图1为将本实施方式的工件游星轮的工件保持孔的内周面附近放大来进行说明的俯视图。
图2为对工件游星轮的概要结构进行说明的俯视图。
图3为对本实施方式的工件游星轮的制造方法的工序进行说明的流程图。
图4为将工件保持孔的内周面附近放大来进行说明的立体图。
图5A为从图4的A-A箭头方向进行观察的剖视图。
图5B为从图4的B-B箭头方向进行观察的剖视图。
图5C为从图4的C-C箭头方向进行观察的剖视图。
图5D为从图4的D-D箭头方向进行观察的剖视图。
图6A为对将树脂***部设置在工件保持孔的内周面上的结构进行说明的、与图5A为相同位置的剖视图。
图6B为对将树脂***部设置在工件保持孔的内周面上的结构进行说明的、与图5B为相同位置的剖视图。
图6C为对将树脂***部设置在工件保持孔的内周面上的结构进行说明的、与图5C为相同位置的剖视图。
图6D为对将树脂***部设置在工件保持孔的内周面上的结构进行说明的、与图5D为相同位置的剖视图。
图7为将实施例的工件保持孔的内周面附近放大来进行说明的俯视图。
图8A为从图7的E-E箭头方向进行观察的剖视图。
图8B为从图7的F-F箭头方向进行观察的剖视图。
图9为对其他的实施方式的工件游星轮的概要结构进行说明的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。图1、图2为对本实施方式的工件游星轮10的结构进行说明的图,图2示出了整体的概要结构,图1放大示出了工件保持孔2的内周面附近。
工件游星轮10被安装并用于对硅晶片或玻璃等工件的双面或者单面进行研磨加工的平面研磨装置中。例如,对工件的双面进行研磨加工的平面研磨装置具备:作为定盘的上定盘及下定盘;太阳齿轮,其以旋转自如的方式而被配置在上定盘及下定盘的中心部上;以及内啮合齿轮,其被配置在上定盘及下定盘的外周侧。
并且,如图2所示那样的工件游星轮10被配置于平面研磨装置的上定盘与下定盘之间。
工件游星轮10通过金属制的游星轮基板1而形成圆板形的主体。在该游星轮基板1上钻设有例如圆形的工件保持孔2、……和研磨剂供给孔12、……。并且,沿着工件保持孔2的内周面而设置有树脂***部3。
在所述工件游星轮10中,在外缘的外形部11上设置有与太阳齿轮及内啮合齿轮相啮合的齿部(省略图示),并且成为通过太阳齿轮和内啮合齿轮的旋转而进行自转及公转的结构。而且,通过工件游星轮10的自转及公转,从而对被配置在工件游星轮10的工件保持孔2内的工件的双面进行研磨。
游星轮基板1为由金属板切割而成的圆板状。作为金属板而能够使用不锈钢(SUS)、高碳铬轴承钢、碳素工具钢(SK钢)、高速工具钢、合金工具钢、高强度钢、钛等。
另一方面,树脂***件部由合成树脂材料而形成。合成树脂材料能够使用聚酰胺(PA)、聚缩醛(POM)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、夹布胶木、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚碳酸酯(PC)等。如后文所述,在通过注塑成型而设置树脂***部3的情况下,使用热塑性树脂。
如图1所示,为了提高与树脂***部3的一体性,在本实施方式的工件保持孔2的内周面上,沿着圆周方向而连续地形成有凹凸。作为凹凸而交替地设置有向游星轮基板1侧凹陷的凹部211(221)、和向工件保持孔2的中心侧突出的凸部212(222)。
图1所示的凹部211、221被形成为在俯视观察时里侧(游星轮基板1侧)较宽的梯形(楔形)形状,而凸部212、222被形成为在俯视观察时开口侧(工件保持孔2的中心侧)较宽的梯形(楔形)形状。虽然所述凹部211、221和凸部212、222可以均为不相同的平面形状,但是在本实施方式中,对重复形成平面形状基本相同的凹部211、221和平面形状基本相同的凸部212、222的情况进行说明。
此外,凹凸的平面形状并不限定于楔形,也可以是由正弦波等曲线而形成的形状、或者是如方波形那样的没有锥形的形状等任意的平面形状。
在图4中,以立体图的方式而示出了凹部211、221和凸部212、222。如从图4的A-A箭头方向及B-B箭头方向进行观察的图5A、图5B的剖视图所示,凸部212及凹部211的工件保持孔2侧的内周面相对于游星轮基板1的表里方向而成为倾斜面。将从该表面侧起朝向背面侧而变宽的倾斜面设为正倾斜面210。
并且,如图1所示,将形成正倾斜面210的范围设为正倾斜部21。该正倾斜部21由两个凹部211、211和两个凸部212、212而构成。即,在凹部211和凸部212的露出于工件保持孔2侧的侧面上连续地设置有正倾斜面210。
另一方面,如从图4的C-C箭头方向及D-D箭头方向进行观察的图5C和图5D的剖视图所示,凸部222及凹部221的工件保持孔2侧的内周面也相对于游星轮基板1的表里方向而成为倾斜面。将从该表面侧起朝向所述背面侧变窄的倾斜面设为负倾斜面220。
并且,如图1所示,将形成负倾斜面220的范围设为负倾斜部22。该负倾斜部22由两个凹部221、221和两个凸部222、222而构成。即,在凹部221和凸部222的露出于工件保持孔2侧的侧面上连续地设置有负倾斜面220。
如图6A-图6D的各剖视图所示,树脂***部3分别以紧贴的方式而形成在所述正倾斜面210和负倾斜面220上。即,在游星轮基板1侧上设置有正倾斜面210的位置处,树脂***部3所紧贴的对接面成为负倾斜面32(参照图6A、图6B)。
另一方面,在游星轮基板1侧上设置有负倾斜面220的位置处,树脂***部3所紧贴的对接面成为正倾斜面31(参照图6C、图6D)。另外,树脂***部3的工件保持孔2的中心侧的内侧面33均成为铅直面。
接着,参照图3,对本实施方式的工件游星轮10的制造方法进行说明。
首先,将金属板设置在激光切割机上,并从表面侧对金属板进行切割加工(步骤S1)。在此,金属板的“表面侧”是指最先进行切割加工的表面,并将相反的面设为“背面侧”。另外,在下文中,有时也会使用将从表面侧进行的切割加工省略为“表面加工”,从背面进行的切割加工省略为“背面加工”的术语来进行说明。
当通过激光切割机而实施激光加工时,其切割面成为从表面侧朝向背面侧而变宽的倾斜面(参照图5A、图5B)。在步骤S1中,实施图1和图4所示的“表面加工”的范围的切割加工。通过该表面加工而形成的倾斜面成为正倾斜面210。实施表面加工的正倾斜部21以凹部211、凸部212、凹部211、凸部212连续的方式而被切割加工为正倾斜面210。
而且,在到达了背面加工的区域的时刻处,暂时中断切割加工,并将激光照射的位置移动至隔着背面加工区域而相邻的下一个表面加工区域的起始点。如此,以在工件保持2的圆周方向上隔开间隔的方式而实施断续的表面加工区域的切割加工。
在图2所示的工件游星轮10的情况下,实施游星轮基板1的三个工件保持孔2、2、2中的所有的表面加工区域的切割加工。并且,翻转金属板,并向从金属板的背面侧进行的切割加工的工序转移(步骤S2)。
当将翻转成背面侧的金属板设置在激光切割机上时,在步骤S1中被切割的切割线以在圆周方向上隔开间隔的方式而呈现。在背面加工中,通过实施将断续的切割线连接的切割加工,从而切割出三个工件保持孔2、2、2。
在背面加工中,切割面也被形成为从背面侧朝向表面侧而变宽的倾斜面(参照图5C、图5D)。通过该背面加工而形成的倾斜面成为负倾斜面220。实施背面加工的负倾斜部22以凹部221、凸部222、凹部221、凸部222连续的方式而被切割加工为负倾斜面220。
而且,在到达了由表面加工而形成的切割线的时刻处,暂时中断切割加工,并将激光照射的位置移动至隔着表面加工区而相邻的下一个背面加工区域的起始点。如此,以使工件保持孔2的切割线连接成一周为止而实施断续的背面加工区域的切割加工。
另外,在步骤S2中,还实施外形部11及研磨剂供应孔12、……的切割加工。而且,实施对游星轮基板1的厚度进行调节的研磨加工及抛光加工(步骤S3)。
针对以此方式而成形出的游星轮基板1的工件保持孔2、……的内周面,在步骤S4的工序中设置树脂***部3。树脂***部3通过合成树脂的注塑成型而设置。
例如,在如图6A至图6D所示的成为内侧面33的位置处设置模具,并向其内侧注入加热熔化的合成树脂,且通过冷却而固化,从而能够实施注塑成型。另外,在并未将模具与内侧面33对齐而设置的情况下,在注塑成型后实施用于形成内侧面33的切割加工。
接下来,对本实施方式的工件游星轮10和工件游星轮10的制造方法的作用进行说明。
以此方式而构成的本实施方式的工件游星轮10沿着工件保持孔2的圆周方向而以交替的方式连续地形成有相对于表里方向的倾斜为相反的正倾斜面210和负倾斜面220,并在这些倾斜面(210、220)上以紧贴的方式而设置有树脂***部3。
通过设置倾斜为相反的正倾斜面210和负倾斜面220,从而针对于游星轮基板1的表里方向中的任意方向均能够防止树脂***部3从工件保持孔2脱落的情况。
例如,在通过注塑成型而设置树脂***部3的情况下,虽然在冷却而固化时会引起收缩,但是如果设置有双向的倾斜面(210、220),则即使树脂***部3稍微进行了收缩也能够防止脱落。
另外,由于正倾斜面210和负倾斜面220不仅分别在正倾斜部21和负倾斜部22的范围内连续,而且在工件保持孔2的圆周方向上也以连续的方式而设置,因此树脂***部3的对接面、即与工件保持孔2的内周面相接的面通过正倾斜面210和负倾斜面220而在整个圆周上被支承,因此能够提高工件保持孔2对树脂***部3进行保持的保持力。
进而,通过在工件保持孔2的圆周方向上形成有凹凸(凹部211和凸部212、凹部221和凸部222),从而利用由该凹凸实现的嵌合和形成在凹凸的整个长度上的正倾斜面210及负倾斜面220之间的协同效应,能够成为游星轮基板1与树脂***部3的一体性较高的工件游星轮10。特别是,在圆周方向上连续地形成凹凸的情况下,游星轮基板1与树脂***部3能够确保更高的一体性。
另外,如果在多个凹凸(凹部211、凸部212、凹部211、凸部212(或凹部221、凸部222、凹部221、凸部222))上连续地形成正倾斜面210(或负倾斜面220),则能够减少中断切割的次数从而有效地进行切割加工。
进而,在本实施方式的工件游星轮10的制造方法中,通过从游星轮基板1的表面侧起以在圆周方向上隔开间隔的方式而对正倾斜面210进行切割加工的工序、和从游星轮基板1的背面侧起在圆周方向上对负倾斜面220进行切割加工的工序,从而能够同时实施用于钻设工件保持孔2的切割加工和倾斜面(210,220)的成形。
另外,在实施切割加工时,虽然在游星轮基板1上会发生因应力或加工热量的作用而导致的弯曲、起伏等的塑性应变,但是通过从表面侧和背面侧的两侧进行切割加工,从而能够抵消并减少塑性应变。尤其是,通过在工件保持孔2的圆周方向上以等间隔的方式交替地重复实施表面加工和背面加工,从而能够加工出平整度更高的游星轮基板1。
进而,在上述步骤S2中,虽然对将外形部11及研磨剂供应孔12、……从背面侧切割加工的情况进行了说明,但并不限定于此,为了取得平整度、平行度更高的游星轮基板1,对于外形部11和研磨剂供应孔12、……,也能够从正面侧和背面侧的两侧进行切割加工。
此外,通过利用注塑成型来设置树脂***部3,从而能够在不使用粘合剂的条件下将树脂***部3安装在游星轮基板1上。因此,在只有树脂***部3因磨损、损坏或劣化而需要更换的情况下,能够仅通过对树脂***部3进行加热而容易地将其拆除。
实施例
以下,参照图7、图8A、图8B,对上述实施方式所说明的工件游星轮10以外的方式的实施例进行说明。另外,对与上述实施方式所说明的内容相同或者等同的部分的说明使用相同的术语或者相同的符号来进行说明。
在实施例中所说明的工件游星轮10主要由在工件保持孔2A的内周面上未形成有凹凸的游星轮基板1A和树脂***部3A而构成。
即,如图7所示,在游星轮基板1A的工件保持孔2A的内周面上,沿着圆周方向而以交替的方式连续地形成有在俯视观察时大致呈圆弧形的正倾斜面210和在俯视观察时大致呈圆弧形的负倾斜面220。
由表面加工而形成的正倾斜部21A和由背面加工而形成的负倾斜部22A的长度(范围)能够任意设定。在实施例中,对长度相等的正倾斜部21A和负倾斜部22A以交替的方式而重复形成的情况进行说明。
如图8A、8B的各自的剖视图所示,树脂***部3A分别以紧贴的方式而被形成在正倾斜部21A的正倾斜面210和负倾斜部22A的负倾斜面220上。
以此方式构成的实施例的工件游星轮10沿着工件保持孔2A的圆周方向而以交替的方式连续地形成有相对于正反面方向的倾斜为相反的正倾斜面210和负倾斜面220,并在这些倾斜面(210、220)上以紧贴的方式而设置有树脂***部3A。
通过设置倾斜为相反的正倾斜面210和负倾斜面220,从而针对于游星轮基板1A的表里方向中的任意方向均能够防止树脂***件3A从工件保持孔2A中脱落的情况。
例如,在通过注塑成型来设置树脂***部3A的情况下,虽然在冷却而固化时会引起收缩,但是如果设置有双向的倾斜面(210、220),则即使树脂***部3A稍微进行了收缩也能够防止脱落。
此外,由于正倾斜部21A和负倾斜部22A的切割线为简单的圆弧的形状,因此能够容易地实施切割加工。然而,由于正倾斜面210和负倾斜面220连续地设置在工件保持孔2A的圆周方向上,因此树脂***部3A的对接面、即与工件保持孔2A的内周面相接的面通过正倾斜面210和负倾斜面220而在整个圆周上被支承,因此能够提高工件保持孔2A对树脂***部3A进行保持的保持力。
进而,交替形成的正倾斜面210和负倾斜面220能够防止树脂***部3A在圆周方向上移动(偏离)。即,即使不设置凹凸也能够发挥止转(防止转动)功能。
另外,由于本实施例的其他结构和作用效果与上述实施方式基本相同,因此省略其说明。
以上,虽然参照附图而对本发明的实施方式及实施例进行了说明,但具体的结构并不限于该实施方式和实施例,本发明包括在不脱离本发明主旨的范围内的设计上的变更。
例如,虽然在所述实施方式和实施例中,对工件保持孔2、2A为圆形的工件游星轮10进行了说明,但并不限定于此。例如,如图9所示,对于具有长方形(包括正方形)的工件保持孔2B的工件游星轮10B也能够适用本发明。总之,能够在长方形的工件保持孔2B的内周面的圆周方向上连续地形成正倾斜面210和负倾斜面220,并沿着该内周面而设置长方形的树脂***部3B。另外,工件保持孔也可以是圆形和长方形以外的其他形状。
此外,虽然在所述实施方式中对通过激光加工来切割加工游星轮基板1的情况进行了说明,但并不限定于此,只需为水切割加工、线切割加工等的能够形成倾斜面(210,220)的切割加工即可。
水切割加工为通过从喷嘴喷射高压水而进行的切割加工,其能够在形成倾斜面的同时实施精密的切割加工。此外,通过向水中添加研磨材料,从而即使是硬质材料也能够实现切割。
线切割加工为通过向线材和游星轮基板之间施加电压而引起放电而进行的切割加工,其能够在形成倾斜面的同时实施精密的切割加工。
此外,虽然在上述实施方式中以由两个凹部211、211(221、221)和两个凸部212、212(222、222)构成的正倾斜部21(负倾斜部22)为例而进行了说明,但是并不限定于此,凹凸的数量如一个凹凸的组合或者五个凹凸的组合等而能够任意地设定。
此外,正倾斜面210和负倾斜面220之间的交替也能够针对凹凸的俯视观察时的每个边来实施。例如,当采用如下方式时,即,将梯形的凹凸的下底作为正倾斜面210而将相邻的边作为负倾斜面220,或者将下底和相邻的边的两个边作为正倾斜面210而将与之连续的两个边作为负倾斜面220等,能够任意地设定使正倾斜面210和负倾斜面220连续的边的数量(表面加工区域和背面加工区域的范围内)。
此外,虽然在上述实施方式中对在工件保持孔2的内周面的全部圆周上连续地形成凹凸的情况进行了说明,但并不限定于此,凹凸也可以在圆周方向上隔开固定的或者任意的间隔而被断续地设置。
符号说明
10、10B 工件游星轮;
1、1A 游星轮基板;
2、2A、2B 工件保持孔;
210 正倾斜面;
21、21A 正倾斜部;
211 凹部;
212 凸部;
220 负倾斜面;
22、22A 负倾斜部;
221 凹部;
222 凸部;
3、3A、3B 树脂***部。
Claims (4)
1.一种工件游星轮,其为沿着形成在金属制的游星轮基板上的工件保持孔的内周面而设置有树脂***部的工件游星轮,其特征在于,
在所述工件保持孔内,沿着圆周方向而以交替的方式连续地形成有正倾斜面和负倾斜面,所述正倾斜面和负倾斜面相对于表里方向的倾斜为相反,
在所述正倾斜面和负倾斜面上以紧贴的方式而形成有所述树脂***部。
2.如权利要求1所述的工件游星轮,其特征在于,
在所述工件保持孔上沿着圆周方向而形成有凹凸,并且在所述凹凸的全部长度上形成有所述正倾斜面或者负倾斜面。
3.如权利要求2所述的工件游星轮,其特征在于,
在多个凹凸上连续地形成有所述正倾斜面,并且在与之相邻的多个凹凸上连续地形成有所述负倾斜面。
4.一种工件游星轮的制造方法,其为权利要求1至3中任一项所述的工件游星轮的制造方法,其特征在于,具备:
为了在所述游星轮基板上钻设所述工件保持孔,而从所述游星轮基板的表面侧起以在圆周方向上隔开间隔的方式而对所述正倾斜面进行切割加工的工序;
通过从所述游星轮基板的背面侧起在所述正倾斜面之间对所述负倾斜面进行切割加工从而形成所述工件保持孔的工序;
针对于所述工件保持孔通过注塑成型而设置树脂***部的工序。
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