JP3085312U

JP3085312U - カッターホイール

Info

Publication number: JP3085312U
Application number: JP2001006642U
Authority: JP
Inventors: 麻子荒井
Original assignee: トーヨー産業株式会社
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2002-04-26
Anticipated expiration: 2007-10-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラスに対して従来の振動カッターホイール
よりも深い切れ目を施し、切断時における折り割り不良
や斜め割れの発生を防止することができるホイールカッ
ターを提供することにある。【解決手段】外周縁に刃先を形成し、軸心を貫通して
取付け孔を設けた円板状のカッターホイールにおいて、
前記刃先２をＶ字状に形成してその周方向に沿って凸部
５と凹部４とを交互に設け、前記取付け孔３を回転時に
振動を発生させる異形孔に形成したのである。また、刃
先２を２段刃とし、先端側の１段目の刃先２ａに前記凸
部５と凹部４とを設けることもできる。これらにより、
カッターホイール１がガラス板上を転がる過程で、その
回転と同時に二重に振動が発生するダブル振動効果によ
り、切れ目を広げる力が発生し、ガラス板内部により深
い垂直クラックが発生し、折り割り不良や斜め割れを防
止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、板ガラスや液晶基板用合わせガラスなどの各種ガラスの切断に使用するカッターホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、車両用、建築用、産業用などに用いられる各種のガラスや、液晶基板用合わせガラスなど複層のガラスを切断する従来の方法では、先端にカッターホイールを取り付けた切断装置を用い、前記ガラスの表面に、切断装置のカッターヘッドに回転自在に取り付けたカッターホイールを所定の圧力で押し当てて移動させることにより切れ目を入れ、この後、切れ目の両側を押し下げることにより、切れ目の部分で折り割るようにしている。

【０００３】前記の切れ目を形成する従来のカッターホイールは、円板状で、その外周に刃先を設け、軸心に円形の取付け孔を設け、この円形の取付け孔を貫通する円形の取付け軸で、前記カッターヘッドに取り付ける構造のものが用いられていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

一般に、硬質ガラスや液晶基板用などの機能ガラスの切断では、とくに切断面の直線度と直角度の精度が要求され、そのためには、カッターホイールによる切れ目は、滑らかで直線状に形成し、かつ、切断時にカッターホイールの刃先を深く食い込ませて深い切れ目、即ち垂直クラックを入れる必要がある。

【０００５】従来のカッターホイールは、その切断時における回転が、軸心の円形孔とそれを貫通する円形の取付け軸との関係で、滑らかで、被切断物のガラス上を転がるだけであるので、深い切れ目を入れるのが困難となり、折り割り時の抵抗が大きく、折り割り不良や斜め割れを生じ、切断面の直角度、即ち９０°の切断面が得られないという問題があった。

【０００６】このため、本出願人は、特開２０００−５３４３６号公報において、一例を図５に示すように、外周に刃先２２を形成した円板状のカッターホイール２１に、その軸心を貫通して設ける取付け孔２３を設け、取付け孔２３の形状を、多角形の孔でその内周縁を形成する各辺縁を内方へ膨出させた異形孔とし、切断装置のカッターヘッドへの取付け軸の外径を、前記異形の取付け孔２３の内周径に遊嵌するように形成した構造のカッターホイール２１を提案している。

【０００７】この異形の取付け孔を設けたカッターホイール２１では、ガラス板上を回転移動するとき、前記取付け軸はこの異形孔に遊嵌する程度の外径であるので、異形の取付け孔２３の内周辺縁の間の窪み部の存在により、カッターホイール２１の回転と同時に振動が発生し、この振動によって、刃先２２がガラス板に食い込み、取付け孔が円形の場合よりも、ガラス板に深く滑らかな切れ目を形成することができる。

【０００８】しかし、この異形の取付け孔２３を設けて、カッターホイール２１の回転と同時に振動が発生するようにしても、前記の折り割り作業が不要になるほどの深い垂直クラックを形成することはできず、とくに、ガラスとガラスとを張り合わせた液晶基板用ガラスなどでは、単板のガラス板の場合に比べて、切断時に深い垂直クラックを形成しないと、折り割り不良や斜め割れが発生し、製品歩留りの低下を招く原因となる。

【０００９】そこで、この考案の課題は、ガラスに対して従来の振動カッターホイールよりも深い切れ目を施し、切断時における折り割り不良や斜め割れの発生を防止することができるホイールカッターを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

前記の課題を解決するために、この考案では以下の構成を採用したのである。

【００１１】即ち、外周縁に刃先を形成し、軸心を貫通して取付け孔を設けた円板状のカッターホイールにおいて、前記刃先の周方向に沿って所要の間隔で凹部を設け、前記取付け孔を回転時に振動を発生させるための異形孔に形成したのである。

【００１２】このように、刃先に所要の間隔で凹部を設けると、実質的に、凹部と凹部との間に凸部が形成され、刃先の周方向に沿って、凸部と凹部とが交互に形成される。

【００１３】前記カッターホイールがガラス板上を転動する過程で、前記凸部による局部加圧力が、ガラス板上に形成される切れ目に沿って周期的に作用するために、ガラス板に振動が発生する。また、カッターホイールの取付け孔は異形孔に形成されているために、前述のように、その回転とともに振動が発生する。これらの二重の振動効果、即ちダブル振動効果により、切れ目を広げる力が発生し、前記凸部がガラス板に食い込んで、その内部に従来よりも深い垂直クラックが発生する。この垂直クラックは、ごく短時間に成長してガラス板の下面にまで達するため、折り割りが不要となる。

【００１４】さらに、前記凸部は、カッターホイールとガラス板との摩擦力を高めるために、ガラス板に対して優れた食い付き効果を発揮し、切断中にカッターホイールがすべる現象がなくなる。

【００１５】これらによって、単板のガラスの場合は勿論、液晶基板用ガラスのように合わせガラスの場合でも、折り割り不良や斜め割れを防止でき、直角の切断面が得られる。

【００１６】前記凹部の深さが、１０μｍから２００μｍの範囲にあることが望ましい。

【００１７】前記凹部の深さ、即ち凸部の高さが１０μｍ以下になれば、カッターホイールをガラス板上に転動させて分断する過程で、前記凸部のガラス板への食い込み量が少なくなり、垂直クラックの深さが不十分となる。また、２００μｍを超えると、凸部が高くなって食い込み量が多くなり過ぎ、ガラス板上での円滑な転動に支障をきたすようになる。

【００１８】前記異形孔がその周縁に突出部と窪み部を交互に設けて形成され、前記突出部の頂部および前記窪み部の底部に丸みをもたせることが望ましい。

【００１９】このようにすれば、前記異形孔に取付け軸を遊嵌するように取付けると、カッターホイールがガラス板上を転動する過程で、前記窪み部の存在により、取付け軸が代わる代わるに異なる突出部に当接するために、カッターホイールの回転とともに振動が発生する。また、突出部の頂部は丸みを有するために、接触による摩耗が抑制される。さらに、窪み部前記凹部の底部の丸みにより、前記振動に伴う応力集中が緩和され、カッターホイールの寿命低下が抑制される。

【００２０】前記刃先が２段刃に形成され、その先端側の１段目の刃先に前記凹部を設けることが望ましい。

【００２１】このようにすれば、凸部と凹部とを設けた１段目の刃先がガラス板に食い込みやすくなり、前記垂直クラックをより深く形成することができる。

【００２２】

【考案の実施の形態】

以下に、この考案の実施形態を、添付の図１から図４に基づいて説明する。

【００２３】図１（ａ）および（ｂ）に示すように、実施形態のカッターホイール１は、外周縁に刃先２が設けられた円板状に形成され、その軸心を貫通する取付け孔３が設けられている。

【００２４】前記カッターホイール１の刃先２は、その角度が９０°〜１６０°の範囲にあるＶ字状に形成され、その先端部の周方向に所要の間隔で、１０μｍから２００ μｍの範囲にある深さの凹部４が、刃先２に直交する方向に切り込んで設けられ、それによって、前記凹部４と凹部４との間に、実質的に、高さが１０μｍ〜２００μｍの範囲にある凸部５が形成され、このようにして、刃先２の周方向に凸部５と凹部４とが交互に形成されている。

【００２５】前記取付け孔３は、その周縁を凹凸に形成した異形孔に形成され、その突出部３ａの頂部および窪み部３ｂの底部は丸みを有する。カッターホイール１は、図２に示すように、取付け孔３に遊嵌する程度の外径を有する取付け軸６を介して、後述の切断装置のカッターヘッドに取り付けられる。

【００２６】なお、前記異形孔は、例えば四角形から八角形程度までの多角形の辺を内側に向けて円弧状に膨出させて形成することもできる。

【００２７】前記カッターホイール１の材質として、超硬合金やダイヤモンド単結晶体等が用いられ、その外径は、２ｍｍ〜６ｍｍ程度に形成されている。前記凸部５の数は、カッターホイール１の外径によって異なり、前記範囲の外径では、およそ６０〜１８０の範囲で設けることができる。また、前記取付け孔３の凹凸の数、即ち内側に張り出した突出部３ａの数は、取付け孔３の内径によって異なり、前記の外径範囲のカッターホイール１では、３〜３６の範囲で設けることができる。

【００２８】図１（ｃ）は、前記刃先は、その先端側の１段目の刃先２ａの傾斜が２段目の刃先２ｂの傾斜よりも緩やかに形成された２段刃となっており、図１（ｂ）に示した１段刃の場合と同様に、１段目の刃先２ａに凸部５と凹部４とが交互に形成されている。この２段刃では、１段刃に比べて１段目の刃先２ａがガラス板により食い込みやすくなり、前記垂直クラックをより深く形成できるとともに、１段目の刃先２ａを所要の角度に形成することにより、ガラス表面を保護するフィルム付きのガラスを、そのフィルムと同時に切断できるなどの効果がある。

【００２９】なお、図１（ｂ）に示した１段刃、図１（ｃ）に示した２段刃のいずれの場合も、刃先の角度を変えることにより、建築用や自動車用板ガラスなどガラスの種類に応じた切断性能を実現することができる。

【００３０】図３は、ガラス切断装置に前記カッターホイール１を使用した例を示し、ガラス切断装置は、テーブル７上にＹ軸方向（紙面に垂直な方向）へ移動するように配置したＸ軸ガイド８に、カッターヘッド９をＸ軸方向に移動するように取付け、このカッターヘッド９の下部に上下動するように設けたホルダー１０に、カッターホイール１が取付け孔３を貫通する取付け軸６で、回転自在に取り付けられた構造になっている。前記カッターホイール１をテーブル７上に載置したガラス板Ａに所定の圧力で押し当て、Ｘ軸ガイド８に沿ってカッターヘッド９が移動することにより、カッターホイール１が回転してガラス板Ａに切れ目を入れていくものであり、通常、この切れ目の部分でガラス板Ａは折り割りされる。

【００３１】カッターホイール１がガラス板Ａ上を転動する過程で、前記凸部５により、局部加圧力が切れ目に沿って周期的に作用するために、ガラス板Ａに振動が発生する。また、カッターホイール１の取付け孔３は異形孔に形成され、前記取付け軸６はこの異形孔に遊嵌する程度の外径であるので、前記窪み部３ｂの存在により、取付け軸６が代わる代わるに異なる突出部３ａに当接するために、カッターホイール１の回転とともに振動が発生する。

【００３２】これらの二重の振動効果、即ちダブル振動効果により、ガラス板上に形成された切れ目を広げる力が発生し、凸部５がガラス板Ａに食い込み、その内部に従来よりも深い垂直クラックが発生する。この垂直クラックは、１０秒から３０秒程度経過すると、成長してガラス板の下面にまで達するので、折り割りが不要となる。

【００３３】前記凸部５は、カッターホイール１とガラス板Ａとの摩擦力を高めるために、ガラス板Ａに対して優れた食い付き効果を発揮して、切断中にカットホイール１がすべる現象がなくなる。

【００３４】これらによって、単板のガラスの場合は勿論、２枚のガラスを張り合わせた液晶基板用ガラスやガラス表面を保護するフィルム付きのガラスなど、複数層のガラスについても、カッターホイール１の転動後に折り割りが不要となり、折り割り不良や斜め割れを防止でき、切断面も直角となる。

【００３５】また、カッターホイールの回転時の前記異形の取付け孔３と取付け軸６との接触面積が、円形の取付け孔の場合に比べて小さくなり、しかも前記突出部３ａの先端が丸みを有するので、回転接触に伴う摩擦が抑制され、摩耗粉による詰まりによって引き起こされる回転不良が防止される。

【００３６】図４（ａ）および（ｂ）は、取付け孔３が異形に形成され、刃先２に凸部を設けていない従来のカッターホイール２１（図５参照）を用いた場合のガラス板Ａの断面に形成される垂直クラックの深さの一例と、取付け孔３が異形に形成され、刃先２に凸部を設けた実施形態のカッターホイール１（図１（ａ）および（ｃ）参照）を用いた場合の前記垂直クラックの深さの一例を比較して示したものである。前記垂直クラックは、いずれの場合も、カッターホイール１がガラス板Ａ上を転動することにより発生する切れ目にリブマーク１１が生じ、このリブマーク１１の直下に垂直クラック層１２が生成する。

【００３７】同図から、発生する垂直クラック層１２の深さ（ｈ₁、ｈ₂）は、実施形態のカッターホイール１ではｈ₂＝８００μｍと、図５に示した取付け軸孔２３側のみに振動効果を有する従来のカッターホイール２１でのｈ₁＝３５０μｍに比べて、２倍以上の深さになっており、前記ダブル振動の効果が顕著に認められる。そして、垂直クラックがガラス板Ａの下面近くまで達し、１０秒から３０秒程度のごく短時間に成長して下面に達するため、折り割りが不要となり、また、切れ目の直線度および切断面の直角度も良好であることが確認された。

【００３８】

【考案の効果】以上のように、この考案によれば、異形の取付け孔を有するカッターホイールの刃先に凹部を設け、刃先の周方向に沿って、凹部と凹部の間に凸部が形成されるようにしたので、カッターホイールがガラス板上を転動する過程で、前記凸部および異形の取付け孔の両方の作用により、回転と同時に二重の振動効果が得られる。それにより、切れ目を広げる力が発生し、ガラス板内部により深い垂直クラックを発生させることができ、切れ目の直線度および切断面の直角度も良好となる。また、前記凸部は、切断中にカッターホイールがガラス板上をすべる現象を防止する。

【００３９】これらにより、単板のガラスの場合は勿論、液晶基板用の合わせガラスやフィルム付きガラスなど、複数層のガラス板を、折り割り不良や斜め割れを発生させずに分断でき、製品歩留りも向上する。

【００４０】さらに、カッターホイールの回転時の前記異形孔と取付け軸との摩擦が抑制されるため、摩耗粉による詰まりによって引き起こされる回転不良が防止され、切断寿命が一定に保たれる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）この考案の実施形態のカッターホイール
の正面図（ｂ）同上の側面図（ｃ）同上の刃先の他の例を示す側面図

【図２】取付け孔と取付け軸との関係を示す拡大断面図

【図３】カッターホイールを用いた切断装置の要部を示
す正面図

【図４】（ａ）従来のカッターホイールによるガラス板
断面の垂直クラック層の発生状況を示す説明図（ｂ）実施形態のカッターホイールによるガラス板断面
の垂直クラック層の発生状況を示す説明図

【図５】（ａ）従来技術のカッターホイールの正面図（ｂ）同上の側面図

【符号の説明】

１カッターホイール２刃先２ａ１段目の刃先２ｂ２段目の刃先３取付け孔３ａ突出部４凹部５凸部６取付け軸７テーブル８Ｘ軸ガイド９カッターヘッド１０ホルダー１１リブマーク１２垂直クラック層

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】外周縁に刃先を形成し、軸心を貫通して
取付け孔を設けた円板状のカッターホイールにおいて、
前記刃先の周方向に沿って所要の間隔で凹部を設け、前
記取付け孔を回転時に振動を発生させるための異形孔に
形成したことを特徴とするカッターホイール。
【請求項２】前記凹部の深さが、１０μｍから２００
μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のカ
ッターホイール。
【請求項３】前記異形孔がその周縁に突出部と窪み部
を交互に設けて形成され、前記突出部の頂部および前記
窪み部の底部に丸みをもたせたことを特徴とする請求項
１または２に記載のカッターホイール。
【請求項４】前記刃先が２段刃に形成され、その先端
側の１段目の刃先に前記凹部を設けた請求項１から３の
いずれかに記載のカッターホイール。