CN107803953B - 工具保持器 - Google Patents

Abstract

技术问题：切实地保持各种形状的金刚石工具。解决手段：将副保持器(20)固定于保持器主体(11)，该保持器主体(11)在内侧具有圆形的贯通孔，且在上部具有锥形部(13)。在副保持器(20)从上部形成槽口(23)，将金刚石工具(30)保持在槽口(23)内，用止动螺钉(18)将副保持器(20)固定在保持器主体(11)的内部。通过这样，槽口(23)被锥形部(13)的内壁按压而夹紧，能够保持金刚石工具(30)。

Description

工具保持器

技术领域

本发明涉及一种将对玻璃基板、硅片等脆性材料基板进行划线的金刚石工具保持在其顶端的工具保持器。

背景技术

以往，为了对玻璃基板、硅片进行划线，使用利用了金刚石尖头的工具，该金刚石尖头由单晶金刚石制成。工具如专利文献1等所示那样，在真空炉内通过焊接等而被保持在工具保持器上。另外，在专利文献2中示出了一种结构：将金刚石划线器保持于柄部的支座，在柄部的上部安装具有按压爪的按压部，利用按压爪来进行保持。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2011-219308号公报

专利文献2：日本专利公开2005-302782号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

在专利文献1等所示的以往的工具保持器中，需要将金刚石工具焊接于顶端，因此存在难以进行预处理和正确地规定安装位置、焊接比较耗费时间的问题点。另外，存在需要进行设置真空炉的场所的维持管理等，且一旦对金刚石工具进行焊接则无法容易地进行更换的问题点。

在专利文献2所示的用按压爪保持金刚石工具的情况下，难以切实地进行保持，难以稳定地进行划线，另外，由于按压爪对金刚石局部地施加负荷，也存在容易因冲击而破裂的问题点。

本发明是鉴于这样的以往的问题点而完成的，目的在于提供一种能够容易地装卸并切实地保持金刚石工具的工具保持器。

(二)技术方案

为了解决该问题，本发明的工具保持器是保持金刚石工具的工具保持器，其具备：内壁呈截面为圆形的筒状且内径向顶端逐渐变小的锥形部、在所述筒状的内壁具有螺纹槽的保持器主体、***所述保持器主体的副保持器、以及与所述保持器主体的螺纹槽啮合且将所述副保持器固定在所述锥形部的内部的第一止动螺钉，所述副保持器具有外径向一端逐渐变小的锥形部和槽口，在所述槽口保持金刚石工具。

这里，所述副保持器的槽口也可以是阶梯状的槽口。

这里，所述副保持器的槽口也可以是十字状的槽口。

这里，所述副保持器的槽口也可以是在下方具有宽幅部的槽口。

(三)有益效果

根据具有这样的特征的本发明，利用具有槽口的副保持器来保持金刚石工具，将副保持器向内侧按压于主体的锥形部分并通过螺钉进行固定。因此，能够获得以下这样的效果：能够使金刚石工具从工具保持器顶端的开口突出并切实地进行保持，另外，即使在金刚石工具产生摩耗或损伤的情况下也能够容易地更换金刚石工具。

附图说明

图1是详细表示本发明的实施方式所使用的工具保持器的主体部的俯视图、正视图、仰视图、以及截面图。

图2是本发明的第一实施方式所使用的副保持器的正视图、俯视图、以及截面图。

图3是表示安装在本发明的第一实施方式所使用的工具保持器上的金刚石工具的立体图、以及表示将该金刚石工具安装于副保持器的状态的侧视图。

图4是表示本发明的第一实施方式的安装有金刚石工具的工具保持器的俯视图、正视图、仰视图、以及截面图。

图5是表示本发明的第二实施方式所使用的金刚石工具的一例的立体图。

图6是本发明的第二实施方式所使用的副保持器的正视图、俯视图、仰视图、以及截面图。

图7是表示本发明的第二实施方式的安装有金刚石工具的工具保持器的俯视图、正视图、仰视图、以及截面图。

图8是表示安装在本发明的第三实施方式所使用的工具保持器上的金刚石工具的一例的立体图。

图9是本发明的第三实施方式所使用的副保持器的正视图、俯视图、仰视图、以及截面图。

图10是表示在本发明的第三实施方式的副保持器上安装有金刚石工具的状态的俯视图、正视图、以及截面图。

图11是表示本发明的第三实施方式的安装有金刚石工具的工具保持器的俯视图、正视图、仰视图、以及截面图。

图12是详细表示本发明的第四实施方式的工具保持器的主体部的俯视图、正视图、以及截面图。

图13是从与图12不同的方向观察本发明的第四实施方式的保持器主体部的正视图、以及仰视图。

图14是本发明的第四实施方式的副保持器的正视图、侧视图、以及俯视图。

图15是表示本发明的第五实施方式的保持器主体和安装有金刚石工具的工具保持器上的金刚石工具的角度调整方法的截面图。

图16是本发明的第五实施方式的副保持器的正视图。

图17是本发明的第五实施方式的止动螺钉的正视图。

图18是表示本发明的第五实施方式的用于固定止动螺钉的第一夹具的正视图、以及俯视图。

图19是表示本发明的第五实施方式的用于使副保持器旋转的第二夹具的正视图、以及俯视图。

具体实施方式

接着，对本发明的第一实施方式的工具保持器10A进行说明。工具保持器10A由保持器主体11和保持在其内部的副保持器20构成。图1是详细表示本发明的实施方式所使用的工具保持器10A的保持器主体11的俯视图、正视图、仰视图、以及截面图。如图1所示，保持器主体11是方筒状的结构，在中央部沿着其中心轴具有截面为圆形的贯通孔12。保持器主体11的上部形成有圆锥台状的锥形部13，且内径、外径都逐渐变小。锥形部13的顶端为贯通孔12的开口，锥形部13的圆锥台的内径的顶端角α2例如为90°，外径的顶端角α1与其相同或比其大，例如为100°。另外，在上部的锥形部13的下方与中心轴垂直地设置贯通孔14，在保持器主体11的中央也设置彼此正交的贯通孔15、16。贯通孔15、16用于将工具保持器10A安装于划线头。另外，在贯通孔14与15、16之间，在保持器主体11的贯通孔12的内壁形成有螺纹槽17。贯通孔12的比螺纹槽17靠上部的内径相较于其比螺纹槽17靠下部的内径更小。

接着，参照图2对***该保持器主体11的副保持器20进行说明。副保持器20用于保持金刚石工具。副保持器20是圆柱状的部件，且为了***保持器主体11的贯通孔12内，使其外径比保持器主体11的贯通孔12的上部内径略小。并且，副保持器20的上部形成有外径逐渐变小的呈圆锥台形的锥形部21。锥形部21的圆锥台的顶端角α3与保持器主体11的锥形部13的内径的圆锥台的顶端角α2相等，例如为90°。在副保持器20的中央与中心轴垂直地设置贯通孔22。另外，从副保持器20的上部沿着中心轴形成槽口23。槽口23是由形成在锥形部21的内部的上部槽口23a、和达到比其更深的位置的下部槽口23b构成的阶梯状的槽口，且构成为下部槽口23b的宽度窄于上部槽口23a的宽度。

接着，对***副保持器20的槽口的金刚石工具30进行说明。如图3中的(a)所示，金刚石工具30是呈等腰三角形的板状，且在其上部形成至少一个尖头。这里，以具有两个尖头P1、P2为例。金刚石工具30的厚度比副保持器20的上部槽口23a的宽度略小，且大于下部槽口23b的宽度。另外，金刚石工具30的顶角与副保持器的锥形部21的角度相等，例如为90°。另外，金刚石工具32的大小比上部槽口23a的大小略小。这样的话则如图3中的(b)所示，能够将金刚石工具30保持于副保持器20的上部槽口23a，在保持的状态下，仅有作为尖头的顶端部从锥形部21突出。

那么，在将金刚石工具30安装于工具保持器10A时，如图4所示，在三角形板状的金刚石工具30***副保持器20的上部槽口23a的状态下，将副保持器20从保持器主体11的贯通孔12的下方的开口向上***并上推。然后，从贯通孔12的下方***止动螺钉18，使止动螺钉18与螺纹槽17啮合，并通过旋转止动螺钉18来上推副保持器20。这样的话则副保持器20的上部的锥形部21和金刚石工具30的尖头部分从保持器主体11的贯通孔12的锥形部13的开口突出。这里，若进一步紧固止动螺钉18，则副保持器20的槽口23被锥形部13的内壁紧固而从左右按压金刚石工具30，能够切实地固定金刚石工具30。这时，金刚石工具30不与保持器主体11的锥形部13接触，且仅侧面被副保持器20的锥形部21按压，因此能够分散紧固的力，不易使金刚石工具30受到损伤。虽然保持器主体11的贯通孔12的下部可以就这样保持开放的状态，但是优选如图4所示那样从下方设置具有弹性的盖子19而封闭。此外，可以适当地将市场上有售的内六角止动螺钉等用作止动螺钉18。另外，在本实施方式中，在进行了安装的阶段，副保持器20的锥形部21从保持器主体11的锥形部13的开口突出，但是，副保持器20的锥形部21也可以与保持器主体11的锥形部13处于相同的高度，也可以位于保持器主体11的锥形部13的内部。

那么，在将副保持器20安装于保持器主体11时，优选以贯通孔22与设置在保持器主体11的上部的贯通孔14位于相同位置的方式安装。这样的话则能够从保持器主体11的贯通孔14确认副保持器20的贯通孔22。而且，在将副保持器20安装于保持器主体11之后需要对金刚石工具30的角度进行微调整的情况下，能够使销等穿过该贯通孔22并使副保持器20旋转，从而变更副保持器20相对于保持器主体11的角度。

另外，副保持器20的下部槽口23b用于为了进行再研磨等而取下金刚石工具30。在金刚石工具30受到损伤的情况下，取下止动螺钉18，将副保持器20从保持器主体11上取下。而且，若从侧面向下部槽口23b***销等，并用销等上推使用后的金刚石工具30，则能够容易地取下金刚石工具30。

另外，虽然在第一实施方式中，锥形部的外径的顶端角α1为100°，内径的顶端角α2为90°，但是顶端角α2优选为30°～90°，更优选为40°～70°。进一步地，副保持器20的圆锥台的顶端角α3也可以与α2相同，另外，也可以比其小1°～3°左右，例如可以将顶端角α2设定为60°，顶端角α3设定为58°。顶端角α3比顶端角α2小则紧固良好，并能够切实地进行固定。

接着，对本发明的第二实施方式的工具保持器10B进行说明。第二实施方式是在使用图5所示的四棱柱状的金刚石工具31的情况下使用的工具保持器。该工具保持器10B的保持器主体11与前述的第一实施方式基本相同，仅副保持器40不同。图6是表示第二实施方式的副保持器40的正视图、俯视图、仰视图、以及截面图。如这些图所示，副保持器40的外形与第一实施方式的副保持器20同样地呈圆柱状且在上部具有顶端角为α3的锥形部41。在锥形部41的下方与轴垂直的方向上设置有相互正交的两个圆形的贯通孔42。如图6所示，副保持器40的上部直到比锥形部41略靠下方处设置有十字状的槽口43a、43b。贯通孔44沿着副保持器40的中心轴贯通副保持器40，直到槽口43a、43b的略靠下方处直径较小，而在更靠下方处则直径较大。

在该副保持器40上保持四棱柱状的金刚石工具31的情况下，如图7所示，以从上部嵌入槽口43a、43b的方式***金刚石工具31。另外，金刚石工具31以四棱柱的角部位于设置在上部的十字状的槽口43a、43b的底部的方式被保持，因此即使设置有贯通孔44也不会脱落。

那么，参照图7对将金刚石工具31安装在工具保持器10B上的情况进行说明。首先，在将金刚石工具31***副保持器40的槽口43a、43b的状态下，将副保持器40从保持器主体11的贯通孔12下方的开口向上***并上推。然后，从贯通孔12的下方***止动螺钉18，使止动螺钉18与螺纹槽17啮合，并通过旋转止动螺钉18来上推副保持器40。这样的话则上部的槽口43a、43b与保持器主体11的锥形部13的内壁接触，槽口43a、43b被紧固，能够按压四棱柱状的金刚石工具31，并切实地进行保持。这时，金刚石工具31的四个侧面分别被副保持器的锥形部按压，因此能够使紧固的力分散，不易使金刚石工具31受到损伤。在该情况下，贯通孔12的下方也可以保持开放的状态，但是优选设置盖子19以关闭贯通孔。另外，由于金刚石工具31为四棱柱，最多可以设置四个尖头，因此在副保持器40上贯通孔42以彼此正交的方式设置，保持器主体的贯通孔14也与副保持器40的贯通孔42对应地以彼此正交的方式设置。金刚石工具31的角度的调整与第一实施方式相同，可以通过使销等穿过保持器主体的贯通孔14后穿过贯通孔42使副保持器40旋转来进行。

另外，沿着副保持器40的中心轴的贯通孔44用于为了更换等而取下金刚石工具31。在金刚石工具的尖头受到损伤的情况下，取下止动螺钉18，将副保持器40从保持器主体11上取下。由此使得槽口43a、43b略微张开。而且，若用销等从贯通孔44上推使用后的金刚石工具31，则能够容易地取下金刚石工具31。这样的话则使对金刚石工具的尖头进行修复变得容易。或者，由于通过松开止动螺钉18而使槽口43a、43b略微张开，不必将副保持器40从保持器主体11上取下，也可以牵拉金刚石工具31的顶端进行取下。另外，在金刚石工具31的下部也设置有尖头的情况下，能够容易地翻转金刚石工具而使用下部的尖头。

接着，对本发明的第三实施方式的工具保持器10C进行说明。第三实施方式是在使用图8所示的长方形板状的金刚石工具32的情况下使用的工具保持器。

该工具保持器10C的保持器主体11与前述的第一实施方式相同，仅副保持器50不同。图9是表示第三实施方式的副保持器50的正视图、俯视图、仰视图、以及截面图。如这些图所示，副保持器50的外形与第一实施方式的副保持器20同样地呈圆柱状且在上部具有顶端角为α3的锥形部51。在锥形部51的下方与轴垂直的方向上设置有圆形的贯通孔52。如图9所示，副保持器50的上部直到比锥形部51略靠下方处设置有槽口53。槽口53由形成在锥形部51的内部的上部槽口53a、和形成在比其更深的位置的下部槽口53b组成。槽口53的下部槽口53b呈圆筒形，其直径比上部槽口53a的宽度更宽，构成为宽幅部。由此，与第一实施方式不同，金刚石工具32被上部槽口53a和下部槽口53b保持。

在将金刚石工具32安装于工具保持器10C的情况下，将长方形板状的金刚石工具32***副保持器50的槽口53。图10是表示将金刚石工具32***副保持器50的状态的正视图、俯视图、以及截面图。在这样将金刚石工具32***至下部槽口53b的下端的状态下，如图11所示，将副保持器50从保持器主体11的贯通孔12下方的开口向上***并上推。然后，从贯通孔12的下方***止动螺钉18，使止动螺钉18与螺纹槽17啮合，并通过旋转止动螺钉18来上推副保持器50。这样的话则从副保持器50的锥形部51突出的金刚石工具32的尖头部分从保持器主体11的贯通孔12的锥形部13的开口突出。这里，若进一步地紧固止动螺钉18，则副保持器50的槽口53被锥形部13的内壁紧固，能够从左右按压金刚石工具32，并切实地固定金刚石工具32。这时，由于下部槽口53b的宽度比上部槽口23a的宽度更宽，因此能够更容易地紧固槽口53。

在前述的各实施方式中，保持器主体11的锥形部13的内外周均为圆锥台状，但锥形部13的外形也可以是棱锥台状。另外，副保持器的上部的锥形部51也可以从保持器主体11的锥形部13的开口突出。

接着，参照图12、图13对本发明的第四实施方式进行说明。该工具保持器10D与第一实施方式不同，使保持器主体61具有与WO2007/063979号等所示的圆筒形的刀座相同的形状。在保持器主体61的上部与中心轴平行地设置大致正方形状的平坦部62a、62b。另外，保持器主体61如图12所示那样具有沿着中心轴上下贯通的贯通孔63，在其中央部分形成有螺纹槽64。保持器主体61的上部形成有呈圆锥状的锥形部65，且内径与外径都逐渐变小。锥形部65的顶端部为开口部，锥形部65的外径的顶端角α1为100°，锥形部65的圆锥台的内径的顶端角α2为60°。另一方面，保持器主体61的下方具有被切口的倾斜部66a、以及平坦部66b。通过这样，能够与WO2007/063979号等所示的刀座进行更换来使用工具保持器10D。

接着，图14表示***该保持器主体61的副保持器70。该副保持器70与图2的副保持器基本相同，但是槽口71以相同的宽度形成至一定的深度，且上部的锥形部的顶端角α3为58°。将该副保持器70从下部***图12所示的保持器主体61的贯通孔63，并以止动螺钉进行固定，从而能够保持图8所示的长方形的板状的金刚石工具32。另外，虽然这里使副保持器70与第一实施方式相同，但是也可以使用与第二、第三实施方式的副保持器相同的副保持器。

接着，参照图15对本发明的第五实施方式进行说明。该实施方式的工具保持器10E提高了工具保持器的外观品质。保持器主体81呈与保持器主体11基本相同的方筒形状，且如图15所示那样在中央部沿着其中心轴具有截面为圆形的贯通孔82。在保持器主体81的上部形成有圆锥台状的锥形部83，且内径、外径都逐渐变小。锥形部83的顶端为贯通孔82的开口，锥形部的外径的顶端角α1为100°，内径的顶端角α2为60°。另外，保持器主体81省略了与保持器主体11的贯通孔14相当的贯通孔。贯穿保持器主体81的中心的贯通孔82的详情、其内壁的螺纹槽等与第一实施方式的保持器主体11相同，因此省略详细的说明。

其次，***该保持器主体81的副保持器90如图16所示那样呈与图14基本相同的形状，但是没有在侧面设置贯通孔。在副保持器90的下部设置有用于使副保持器90旋转的孔或槽。在本实施方式中，通过埋入直径较小的第二止动螺钉91，并用粘着剂等进行固定，来设置用于使副保持器90旋转的内六角，但是也可以直接在副保持器90上设置用于旋转的孔或槽。在副保持器90的上部设置无阶梯的槽口92。

接着，参照图17对将该副保持器90固定于保持器主体81的第一止动螺钉100进行说明。止动螺钉100在外周切出螺纹，在下表面具有六角形的开口101，能够通过夹具进行旋转。进一步地，在止动螺钉100的中心形成有直径较小的贯通孔102。使用该止动螺钉100将副保持器90在保持器主体81内上推，从而能够用止动螺钉对副保持器进行固定。

图18是表示用于使止动螺钉100旋转的第一夹具110的俯视图、以及正视图，图19是用于使副保持器90旋转的第二夹具120的俯视图、以及正视图。如图18所示，夹具110是上部的内径较小、在下部具有较大的贯通孔111且上部具有六棱柱部112的圆筒形的夹具。另外，如图19所示，第二夹具120是顶端具有六棱柱部121的圆柱状的夹具。六棱柱部121具有从下贯通第一夹具110的贯通孔111并从贯通孔111突出的充分的长度。第二夹具120用于使棱柱部121通过第一夹具110的贯通孔111而使副保持器90旋转。

那么，参照图15对将金刚石工具32安装于工具保持器10E的情况进行说明。首先，在将方板状的金刚石工具32***副保持器90的槽口92的状态下，将副保持器90从保持器主体81的贯通孔82下方的开口向上***并上推。然后，如图15所示，从贯通孔82的下方，通过第一夹具110使止动螺钉100旋转，将副保持器90在保持器主体81的贯通孔82内向上方进行上推。这样的话则从副保持器90的上部突出的金刚石工具32的尖头部分从保持器主体81的锥形部83的开口突出。这里，若进一步紧固止动螺钉100，则副保持器90的槽口92被锥形部83的内壁紧固，能够从左右按压金刚石工具32，并切实地固定金刚石工具32。而且，在将副保持器90安装于保持器主体81之后需要对金刚石工具32的角度进行微调整的情况下，使用第一夹具110缓解对副保持器90的紧固，并使用第二夹具120使副保持器90旋转。这样的话则能够变更副保持器90相对于保持器主体81的角度。如果像这样使用第一、第二夹具110、120分别使止动螺钉100、副保持器90旋转，则无须在保持器主体81的侧壁设置用于调整角度的贯通孔，能够提高外观品质。

工业实用性

通过这样使用保持器主体部和副保持器来保持金刚石工具，能够保持各种形态的工具且对划线装置有效。

附图标记说明

10A、10B、10C、10D、10E-工具保持器；11、61、81-保持器主体；12、14、15、16、63-贯通孔；13-锥形部；17-螺纹槽；18、91、100-止动螺钉；19-盖子；20、40、50、70、90-副保持器；22、42、44、52、82、111-贯通孔；21、41、51、65、83-锥形部；23a、53a-上部槽口；23b、53b-下部槽口；30、31、32-金刚石工具；23、43a、43b、53、71、92-槽口；110-第一夹具；120-第二夹具；112、121-六棱柱部。

Claims (4)

1.一种工具保持器，是保持金刚石工具的工具保持器，所述金刚石工具用于对脆性材料基板进行划线，所述工具保持器具备：

内壁呈截面为圆形的筒状且内径向顶端逐渐变小的锥形部、在所述筒状的内壁具有螺纹槽的保持器主体、

***所述保持器主体的副保持器、以及

与所述保持器主体的螺纹槽啮合且将所述副保持器固定在所述锥形部的内部的第一止动螺钉，

所述副保持器具有外径向一端逐渐变小的锥形部和槽口，在所述槽口保持金刚石工具，

所述副保持器具有用于调整相对于所述保持器主体的角度的孔或槽。

2.根据权利要求1所述的工具保持器，其特征在于，所述副保持器的槽口是阶梯状的槽口。

3.根据权利要求1所述的工具保持器，其特征在于，所述副保持器的槽口是十字状的槽口。

4.根据权利要求1所述的工具保持器，其特征在于，所述副保持器的槽口是在下方具有宽幅部的槽口。

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