(57)【要約】【課題】モノフィラメント金属ソーワイヤーの研磨材料連行特性を改善すること【解決手段】複数のクリンプが設けられたワイヤーのためのモノフィラメント金属ソーワイヤーであり、前記クリンプは、少なくとも２つの異なる平面内のクリンプを含む長さにわたって、マイクロメータの測定ロッド間で測定したときに、前記クリンプが設けられたソーワイヤーの外接包絡面の直径Ｄが前記直径ｄの１.０５〜１.５０倍の間となるよう少なくとも２つの異なる平面に配置されている。【選択図】図３
2008519698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径ｄの金属ワイヤーから製造されており、複数のクリンプが設けられた、ワイヤーソーのためのモノフィラメント金属ソーワイヤーであって、
少なくとも２つの異なる平面内のクリンプを含む長さにわたって、マイクロメータの測定ロッド間で測定したときに、前記クリンプが設けられたソーワイヤーの外接包絡面の直径Ｄが前記直径ｄの１.０５〜１.５０倍の間となるよう前記クリンプが少なくとも２つの異なる平面に配置されている、モノフィラメント金属ソーワイヤー。
【請求項２】
前記クリンプが、１０ｍｍの最大波長を有し、前記マイクロメータが、前記包絡面の直径を測定するための前記測定ロッドの端部に小板状体を含み、前記小板状体が少なくとも２０ｍｍの直径を有する、請求項１記載のソーワイヤー。
【請求項３】
前記クリンプが設けられたソーワイヤーの前記包絡面の直径が、前記直径ｄの１.１０〜１.３０倍である、請求項１または２記載のソーワイヤー。
【請求項４】
前記ソーワイヤーの前記直径ｄが、０.１５〜０.５０ｍｍの間にある、請求項１〜３のうちのいずれかに記載のソーワイヤー。
【請求項５】
前記ソーワイヤーの前記直径ｄが、０.２０〜０.３０ｍｍの間にある、請求項１〜４のうちのいずれかに記載のソーワイヤー。
【請求項６】
前記ソーワイヤーが、交互に配置された複数の第１部分と第２部分とを含み、前記第１部分および前記第２部分のうちのいずれかにおいて、前記ソーワイヤーには少なくとも第１平面および第２平面にてクリンプが設けられている、請求項１〜５のうちのいずれかに記載のソーワイヤー。
【請求項７】
前記第２平面における前記クリンプの波長よりも前記第１平面における前記クリンプの波長のほうが、長くなっている、請求項６記載のソーワイヤー。
【請求項８】
前記ソーワイヤーが、交互に配置された複数の第１部分および第２部分を含み、前記第１部分において、前記ソーワイヤーには基本的には第１平面にてクリンプが設けられており、
前記第２部分において、前記ソーワイヤーには第２平面にてクリンプが設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載のソーワイヤー。
【請求項９】
前記第１平面が、前記第２平面に対して実質的に垂直である、請求項６〜８のうちのいずれかに記載のソーワイヤー。
【請求項１０】
前記クリンプが、ジグザグ形状となっている、前記請求項のうちのいずれかに記載のソーワイヤー。
【請求項１１】
研磨材料のコーティングを更に含む、前記請求項のうちのいずれかに記載のソーワイヤー。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載のモノフィラメント金属ソーワイヤーを製造するための方法であって、
直線状のモノフィラメント金属ソーワイヤーを設けるステップと、
第１ペアのクリンプホイールの間に前記ソーワイヤーを通過させることにより、第１平面にて前記ソーワイヤーをクリンプ加工するステップと、
第２ペアのクリンプホイールの間に前記ソーワイヤーを通過させることにより、第２平面において前記ソーワイヤーをクリンプ加工するステップを備え、
前記第１ペアおよび第２ペアのクリンプホイールのうちの前記クリンプホイールが、実質的に互いに平行な軸線を有し、
前記第１ペアおよび第２ペアのクリンプホイールのうちの前記クリンプホイールは、前記第１平面内の前記クリンプの波長のほうが、前記第２平面内の前記クリンプの波長よりも長くなっている、モノフィラメント金属ソーワイヤーを製造するための方法。
【請求項１３】
直線状のモノフィラメント金属ソーワイヤーを設けるステップと、
前記ソーワイヤーをその軸線を中心としてねじりながら、一対のクリンプホイールの間に前記ソーワイヤーを通過させることにより前記ソーワイヤーをクリンプ加工するステップを含む、請求項１〜１１のうちのいずれかに記載のモノフィラメント記載のソーワイヤーを製造するための方法。
【請求項１４】
請求項１〜１１のうちのいずれかに記載のモノフィラメント金属ソーワイヤーを含む、硬質材料をソーイングするためのワイヤーソー。
【請求項１５】
硬質材料を高速で通過するように、請求項１〜１１のうちのいずれかに記載のモノフィラメント金属ソーワイヤーを引き抜くステップと、
研磨材料が前記ソーワイヤー内の前記クリンプに連行するように、研磨材料を加えるステップとを備えた、硬質材料をソーイングするための方法。
【請求項１６】
硬質材料をソーイングするための、請求項１〜１１のうちのいずれかに記載のモノフィラメント金属ソーワイヤーの用途。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に硬質材料、例えばシリコンまたは石英のブロックをソーイングするためのワイヤーソーと共に使用するためのモノフィラメント金属ソーワイヤーに関する。
【背景技術】
【０００２】
硬質材料をソーイングするための、例えばシリコンブロックをウェーハにカッティングするためのワイヤーソーは周知である。かかるワイヤーソーは、モノフィラメントの金属ソーワイヤーを含み、このワイヤーはシリコンブロックに当接され、シリコンブロックを通過するように引かれながら、連続的に移動されるか、または往復動するように移動される。モノフィラメント金属ワイヤーには、一般に研磨材料がコーティングされ、ソーイングプロセスを補助するようになっている。この研磨材料は、ソーワイヤーがシリコンブロックに接触するソーイングゾーンにソーワイヤーが進入する直前にソーワイヤーに塗布される。ソーイングプロセスの効率は、多数のパラメータ、例えばスライスすべき硬質材料のブロックの特性、ソーワイヤーの速度などに応じて決まる。重要なファクターは、ソーワイヤーが研磨材料を連行できる能力である。
【０００３】
過去において、平滑なソーワイヤーが使用されることが多かった。しかしながら、かかるモノフィラメント金属ソーワイヤーには、平滑な外側表面が研磨材料を連行する上で好ましくないという欠点がある。更にソーイング中、ソーワイヤーから研磨材料が容易に剥離するので、ソーイングプロセスの効率と質とを妥協させなければならない。
【０００４】
従って、ソーワイヤーによる研磨材料の連行特性を改善する必要がある。国際公開第90/12670号は、研磨材料がソーワイヤーに良好に連行されるが、ソーワイヤーから容易には剥離しないようになっているモノフィラメント金属ソーワイヤーを開示している。このようなことは、ソーワイヤーの外側表面を変更することによって達成できる。上記国際公開第90/12670号の一実施例によれば、ソーワイヤーの表面内にマイクロキャビティが配置されている。別の実施例によれば、ソーワイヤーの外側表面に複数の円周方向の溝を設けることによって、直径が異なるソーワイヤーを製造している。これら解決案は、研磨材料の良好な連行を可能にするものであるが、ソーワイヤーの外側表面を変更するのに一般に時間がかかり、かつ取り扱いにくい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ワイヤーソーのための改良されたモノフィラメント金属ソーワイヤーを提供することにある。この目的は、請求項１に記載のモノフィラメント金属ソーワイヤーによって達成される。本発明の別の目的は、ワイヤーソーのための改良されたモノフィラメント金属ソーワイヤーを製造するための方法を提供することにある。この目的は、請求項１２および１３に記載の方法によって達成される。本発明の別の目的は、改良されたワイヤーソーを提供することにあり、この目的は請求項１４記載のワイヤーソーによって達成される。本発明の更に別の目的は、硬質材料をソーイングするための方法を提供することにあり、この目的は、請求項１５記載の方法によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明は、直径ｄの金属ワイヤーから製造されており、複数のクリンプ（波形）が設けられた、ワイヤーソーのためのモノフィラメント金属ソーワイヤーを提案するものであり、前記クリンプは、少なくとも２つの異なる平面内のクリンプを含む長さにわたって、マイクロメータの測定ロッド間で測定したときに、前記クリンプが設けられたソーワイヤーの外接包絡面の直径Ｄが前記直径ｄの１.０５〜１.５０倍の間となるよう少なくとも２つの異なる平面に配置されている。本発明に係わるこのモノフィラメント金属ソーワイヤーは、改良された研摩材連行特性を有する。クリンプにより研摩材が付着できるリセスがソーワイヤーに設けられる。更に、本発明に係わるモノフィラメント金属ソーワイヤーは製造が容易である。例えば、直線状のソーワイヤーを一対のクリンプホイールに通過させ、ソーワイヤーの表面自体を変えなくても良いようにすることによって、直線状ソーワイヤーにクリンプを設けることができる。研摩材の良好な連行特性により、ソーイングプロセスの速度を高めることができる。本発明に係わるソーワイヤーを使用することにより、ソーイング速度を２倍にすることができ、これによってプロセスの効率をかなり高くできることが分かった。
【０００７】
更に研摩材の良好な連行特性に起因し、ソーワイヤー自体に対する研摩材の速度が低下するので、これによってソーワイヤーの摩耗量が少なくなる。従って、本発明に係わるソーワイヤーは従来のソーワイヤーよりも寿命が長くなる。少なくとも２つの異なる平面にソーワイヤーのクリンプが配置されていることに起因し、ソーイングプロセス中、ソーワイヤーは直線状のままである。これによってソーイングプロセスがより安定になり、スライスされる部品の表面の質も改善される。
【０００８】
ソーワイヤーの外接包絡面の直径をソーワイヤー自体の直径の１.０５〜１.５０倍の間に維持することにより、ソーワイヤーの必要な伸長特性を維持すると同時に、研摩材を支持し、連行するための十分なサイズのリセスをソーワイヤーに設ける。ソーワイヤーの伸長特性を過度に大きくし、ソーイングプロセス中にソーワイヤーを座屈させることがないよう、外接包絡面の直径は、任意の径方向に、ソーワイヤーの直径の１.０５倍を超えてはならない。
【０００９】
更に、ソーワイヤー上の研摩材が容易にソーワイヤーから剥離しないようにすることに留意すべきである。これによって硬質材料のかなり大きいブロックをソーイングするのに、このソーワイヤーを使用することが可能となる。本ソーワイヤーを使用することによって、２ｍまでのカット長さが容易に可能となる。
【００１０】
前記クリンプは、１０ｍｍの最大波長を有し、前記マイクロメータは、ロッド間の前記包絡面の直径を測定するための測定ロッドの端部に小板状体を含み、前記小板状体は、少なくとも２０ｍｍの直径を有することが好ましい。かかる小板状体を使用することにより、ソーワイヤーの包絡面の直径を容易に、かつ正確に測定することができる。小板状体の間でソーワイヤーを回転することによってソーワイヤーの包絡面の最大直径および包絡面の最小直径を測定することが好ましい。
【００１１】
クリンプ加工されたソーワイヤーの包絡面の直径は、直径ｄの１.１０〜１.３０倍の間にあることが好ましい。最大包絡面の直径を小さくすることにより、カットの厚みを薄くし、ソーワイヤーの伸長特性を小さくできる。最小包絡面の直径を大きくすることにより、研摩材の連行を増加できる。従って、０.２５ｍｍの直径を有するソーワイヤーに対しては、周辺包絡面の直径は０.２７５ｍｍ〜０.３２５ｍｍの間にあることが好ましい。
【００１２】
ソーワイヤーの直径ｄを０.１５〜０.５０ｍｍの間、好ましくは０.２０〜０.３０ｍｍの間にする。更に好ましくは、ソーワイヤーの直径ｄを、約０.２５ｍｍにする。しかしながら、ソーワイヤーの直径は限定的であると見なすべきでない。
【００１３】
第１実施例によれば、前記ソーワイヤーは、交互に配置された複数の第１部分および第２部分を含み、第１部分および第２部分のいずれかにおいて、ソーワイヤーには少なくとも第１平面および第２平面において、クリンプが設けられている。第２平面におけるクリンプの波長よりも第１平面におけるクリンプの波長のほうが、長いことが好ましい。この結果、ソーワイヤーはソーワイヤーの全長にわたって均一なクリンプを有する。
【００１４】
第２実施例によれば、ソーワイヤーは、交互に配置された複数の第１部分および第２部分を含み、前記第１部分において、前記ソーワイヤーには基本的には第１平面にてクリンプが設けられており、前記第２部分において、前記ソーワイヤーには第２平面にてクリンプが設けられている。この結果得られるソーワイヤーは、異なる平面に交互に配置されたクリンプの部分を有する。ソーイングプロセス中にソーワイヤーの座屈が生じないように、第１部分および第２部分の長さは１０ｍｍを超えないことが好ましい。更に、第１部分および第２部分の長さの値を、マイクロメータの小板状体が常に少なくとも１つの第１部分および第２部分をカバーできるような値にすべきである。
【００１５】
第１平面は第２平面に対して実質的に垂直であることが好ましい。ソーワイヤーは２つ以上の平面にクリンプを含むことができ、この場合、隣接する平面の間の角度が少なくともほぼ等しくなり、ソーイングプロセス中にソーワイヤーが実質的に直線状に維持されることを保証するように、平面を配置することが好ましい。
【００１６】
任意の形態のクリンプが可能であるが、安定性を良好にするにはジグザグ状のクリンプが好ましい。
【００１７】
ソーワイヤーは研磨材料、例えば研磨粉末のスラリーのコーティングを含むことが好ましい。
【００１８】
本発明は、上記モノフィラメント金属ソーワイヤーを製造するための方法にも関する。
【００１９】
第１実施例によれば、この方法は、直線状のモノフィラメント金属ソーワイヤーを設けるステップと、第１ペアのクリンプホイールの間に前記ソーワイヤーを通過させることにより、第１平面にて前記ソーワイヤーをクリンプ加工するステップと、第２ペアのクリンプホイールの間に前記ソーワイヤーを通過させることにより、第２平面において前記ソーワイヤーをクリンプ加工するステップを備え、前記第１ペアおよび第２ペアのクリンプホイールのうちの前記クリンプホイールは、実質的に互いに平行な軸線を有し、前記第１ペアおよび第２ペアのクリンプホイールのうちの前記クリンプホイールは、前記第１平面内の前記クリンプの波長のほうが、前記第２平面内の前記クリンプの波長よりも長くなっている。この結果得られるソーワイヤーは、交互に配置された複数の第１部分と第２部分を備え、第１部分および第２部分のいずれかにおいて、ソーワイヤーは少なくとも第１平面および第２平面によってクリンプ加工される。これによって、２つの異なる平面においてソーワイヤーをクリンプ加工するための、特に容易な、高速の、および有効な方法を提供できる。
【００２０】
第２実施例によれば、この方法は、直線状のモノフィラメント金属ソーワイヤーを設けるステップと、前記ソーワイヤーをその軸線を中心としてねじりながら、一対のクリンプホイールの間に前記ソーワイヤーを通過させることにより前記ソーワイヤーをクリンプ加工するステップを含む。この結果得られるソーワイヤーは交互に配置された複数の第１部分と第２部分を備え、ソーワイヤーの第１部分は基本的には第１平面でクリンプ加工され、ソーワイヤーの第２部分は基本的には第２平面でクリンプ加工される。
【００２１】
本発明は、ソーワイヤーが上記モノフィラメント金属ソーワイヤーを含む、シリコンまたは石英のブロックのような硬質材料をソーイングするためのワイヤーソーにも関する。
【００２２】
更に本発明は、硬質材料を高速で通過するように、上記モノフィラメント金属ソーワイヤーを引き抜くステップと、研磨材料が前記ソーワイヤー内の前記クリンプに連行するように、研磨材料を加えるステップとを備えた、硬質材料をソーイングするための方法にも関する。
【００２３】
最後に、本発明はシリコンまたは石英のブロックのような硬質材料をソーイングするための上記モノフィラメント金属ソーワイヤーの用途にも関する。
【００２４】
添付図面を参照し、発明を限定しない実施例の次の説明を読めば、本発明がより明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１〜３には、本発明の第１実施例に係わるモノフィラメント金属ソーワイヤーが示されている。図１では、ｘ−ｙ平面におけるソーワイヤーが示されており、図２では、ｘ−ｚ平面におけるソーワイヤーが示されており、図３では、ｙ−ｚ平面におけるソーワイヤーが示されている。このモノフィラメント金属ソーワイヤー１０には、異なる２つの平面に複数のクリンプ１２が設けられている。図１に示されるように、第１平面では、ソーワイヤーは波長ＷＬ１および振幅Ａ１を有するクリンプを含み、図２に示されるように、第２平面では、ソーワイヤーは波長ＷＬ２および振幅Ａ２を有するクリンプを含む。波長ＷＬ２のほうが、波長ＷＬ１よりも短く、例えば波長ＷＬ１を約５.０ｍｍとすることができるが、一方の波長ＷＬ２を約３.３ｍｍとすることができる。モノフィラメント金属ソーワイヤー１０自身は、０.２５ｍｍの直径ｄを有し、この直径はソーワイヤー１０の全長にわたって実質的に一定のままである。振幅Ａ１、Ａ２は、ソーワイヤー１０の直径ｄの１.１０〜１.３０倍であることが好ましい。０.２５ｍｍの直径ｄを有するモノフィラメント金属ソーワイヤー１０では、振幅Ａ１、Ａ２は０.２７５から０.３２５ｍｍの間である。上記特性に従ったクリンプを有するモノフィラメント金属ソーワイヤー１０は、０.２７５〜０.３２５ｍｍの間の外接包絡面の直径Ｄを有する。ｙ−ｚ平面におけるモノフィラメント金属ソーワイヤー１０を示す図３は、ソーワイヤーが２つの異なる平面にクリンプを含むことを明瞭に示している。点線はモノフィラメント金属ソーワイヤー１０の外接包絡周面を示す。
【００２６】
図４〜６には、本発明の第２実施例に係わるモノフィラメント金属ソーワイヤーが示されている。図４では、ｘ−ｙ平面におけるソーワイヤーが示されており、図５では、ｘ−ｚ平面におけるソーワイヤーが示されており、図６では、ｙ−ｚ平面におけるソーワイヤーが示されている。このモノフィラメント金属ソーワイヤー１０には、異なる２つの平面にある複数のクリンプ１２が設けられている。図４に示されるように、第１平面では、ソーワイヤーは波長ＷＬ３および振幅Ａ３を有するクリンプを含み、図５に示されるように、第２平面では、ソーワイヤーは波長ＷＬ４および振幅Ａ４を有するクリンプを含む。モノフィラメント金属ソーワイヤー１０自身は、０.２５ｍｍの直径ｄを有し、この直径はソーワイヤー１０の全長にわたって実質的に一定のままである。振幅Ａ３、Ａ４はソーワイヤー１０の直径ｄの１.１０〜１.３０倍であることが好ましい。０.２５ｍｍの直径ｄを有するモノフィラメント金属ソーワイヤー１０では、振幅Ａ３、Ａ４は０.２７５から０.３２５ｍｍの間である。上記特性に従ったクリンプを有するモノフィラメント金属ソーワイヤー１０は、０.２７５〜０.３２５ｍｍの間の外接包絡面の直径Ｄを有する。ｙ−ｚ平面におけるモノフィラメント金属ソーワイヤー１０を示す図６は、ソーワイヤーが２つの異なる平面にクリンプを含むことを明瞭に示している。点線はモノフィラメント金属ソーワイヤー１０の外接包絡周面を示す。
【００２７】
本発明は、第１実施例に係わるモノフィラメント金属ソーワイヤーを製造するための方法にも関する。図７には、この方法が略図で示されており、ここでは、直線状のモノフィラメント金属ソーワイヤー１０が、リール１８から巻き戻されるか、または直接ワイヤー引出し装置から引き抜かれ、第１平面においてソーワイヤー１０にクリンプを設けるための第１のペアのクリンプホイール２０、２０’を通過し、よって第一平面にクリンプを有するソーワイヤー１０’を得るようになっている。次に、ソーワイヤー１０’は第２平面にソーワイヤー１０’にクリンプを形成するための第２のペアのクリンプホイール２２、２２’を通過し、よって２つの平面にクリンプを有するソーワイヤー１０"を得るようになっている。第２のペアのクリンプホイール２２、２２’は、第１のペアのクリンプホイール２０、２０’から所定の距離に配置されている。第一平面において、クリンプを有するソーワイヤー１０’が第２のペアのクリンプホイール２２、２２’の第１クリンプホイール２２に接触するとき、ソーワイヤー１０’は第１平面がクリンプホイール２２の表面とマージするように９０度回転する。ソーワイヤー１０’が第２のペアのクリンプホイール２２、２２’の間を通過する際に、第１平面に実質的に垂直な第２平面にあるクリンプがソーワイヤー１０’に設けられる。従って、第２のペアのクリンプホイール２２、２２’から出るソーワイヤー１０”は、２つの異なる平面にクリンプを有する。
【００２８】
第１のペアおよび第２のペアのクリンプホイール２０、２０’；２２、２２’は、第１平面にあるクリンプのほうが、第２平面にあるクリンプよりも波長が長くなるようになっている。これにより、第２平面にクリンプが設けられている間、第１平面におけるクリンプが除去されないことが保証される。特定の例では、第１ペアのクリンプホイール２０、２０’の各々は４５ｍｍの直径を有し、２８個のクリンプ加工歯を有し、一方、第２ペアのクリンプホイール２２、２２’の各々は３３ｍｍの直径を有し、３１個のクリンプ加工歯を含む。第１のペアのクリンプホイール２０、２０’は、第１平面において約５.０ｍｍの波長を有するクリンプをソーワイヤーに設け、第２のペアのクリンプホイール２２、２２’は、第２平面において約３.３ｍｍの波長を有するクリンプをソーワイヤーに設ける。第１平面および第２平面において、ソーワイヤーがクリンプ加工された後、ソーワイヤーは保管および運搬のためにリール２４に巻くことができる。
【００２９】
この方法およびこの方法を実施するための装置は、それぞれ実施および製造が特に容易であると理解すべきである。支持体に２つのペアの従来のクリンプホイールを取り付け、これらのホイールを通過するよう、ソーワイヤーを引き抜くことができる。クリンプホイールアセンブリを通過するソーワイヤーの速度を、毎秒９ｍまでの値にすることができる。
【００３０】
本発明は第２実施例に係わるモノフィラメント金属ソーワイヤーを製造するための方法にも係わる。このモノフィラメントソーワイヤーを製造するための方法および装置４０は、図８に略図で示されており、ここでは、直線状のモノフィラメント金属ソーワイヤー１０が設けられ、ワイヤーはワイヤーの軸線を中心としてねじられながら、一対のクリンプホイール５４、５４’の間を通過する。ソーワイヤー１０がねじられる際に、２つの平面においてワイヤーにクリンプが設けられる。
【００３１】
装置４０は、モータ４６によってロータの回転軸線４８を中心として回転し得るように、支持構造体４４、４４’によって支持されたロータ４２をそれ自身公知の形状に含む。このロータは第１ロータ端部５０を、第２ロータ端部５０’とを備え、クレードル５２がロータの回転軸線４８を中心に自由に揺動し、ロータ４２がロータの回転軸線４８を中心として回転する際に、クレードル５２が回転しないよう固定されたままとなるように、ロータ端部５０と５０’の間にクレードル５２が取り付けられている。
【００３２】
クレードル５２は、一対のクリンプホイール５４、５４’と、このホイールから直線状のモノフィラメント金属ソーワイヤー１０を巻き戻すためのリール５６とを含む。クリンプホイール５４、５４’のペアとリール５６は、クレードル５２に固定され、従って、ロータの回転軸線４８を中心として回転しないように固定される。クリンプホイール５４、５４’のペアには、直線状のモノフィラメント金属ソーワイヤー１０が提供される。クリンプホイール５４、５４’のペアを出るクリンプ加工されたソーワイヤー１０’は、第１ロータ端部５０によってねじられる。第１ロータ端部５０はロータの回転軸線４８を中心として回転する。この第１ロータ端部５０は、第１ねじり装置を形成しており、屈曲プーリー５８（このプーリーはねじりプーリー５８とも称される）と、フライヤーアーム６０と、フライヤーアーム屈曲プーリー６２とを、それ自身公知の構造で含む。ねじりプーリー５８は直接ロータ４２に支持されている。フライヤーアーム６０は第１ロータ端部５０から径方向に延び、フライヤーアームプーリー４２を、その自由端で支持している。第２ロータ端部５０’は同じように屈曲プーリー５８’と、フライヤーアーム６０’と、フライヤーアーム屈曲プーリー６２’とを含む。ねじりプーリー５８はソーワイヤーをフライヤーアーム６０のうちのフライヤーアーム屈曲プーリー６２の上にガイドする。ソーワイヤーはフライヤーアーム屈曲プーリー６２からフライヤーアーム６０’のフライヤーアーム屈曲プーリー６２’に移動し、よって第１ロータ端部５０から第２ロータ端部５０’へクレードル５２のまわりでガイドされる。ソーワイヤーはフライヤーアーム屈曲プーリー６２’から第２ロータ端部５０’内に移動する。この第２ロータ端部５０’内の屈曲プーリー５８’は、回転軸線４８内のソーワイヤーを第２ロータ端部５０’から外にガイドし、ここで巻き取りリール６８によってソーワイヤーが引き抜かれる。ソーワイヤーは屈曲プーリー５８’と巻き取りリール６４との間にて、第２のねじりを受け、これによって成形が完了する。
【００３３】
クリンプホイール５４、５４’の下流でのソーワイヤーのねじりにより、ソーワイヤーには１つ以上の平面にクリンプが設けられる。ソーワイヤーはクリンプホイール５４、５４’を通過するソーワイヤーの速度およびねじりに応じ、ソーワイヤーの第１部分は第１平面においてクリンプ加工される。ねじりに起因し、ソーワイヤーは急激に約９０度だけ回転し、第２部分のソーワイヤーに、第２平面におけるクリンプが設けられる。次にソーワイヤーは再び急激に約９０度だけ回転し、別の第１部分に対し、第１平面におけるクリンプが設けられる。このように、第１部分と第２部分が交互に配置されることにより、基本的に垂直な２つの平面に位置するクリンプがソーワイヤーに設けられる。
【００３４】
テスト結果
本発明に係わる金属ソーワイヤーの性能を評価するためにテストを実行した。
【００３５】
任意の平面にクリンプを有しない従来のソーワイヤーと、本発明に係わるソーワイヤーとを使用し、７００ｍｍの長さのガラスブロックをスライスした。スライスされた表面の粗さを次に測定した。従来のソーワイヤーを用いた場合、ブロックの境界領域での粗さは、８〜９μｍの間にあり、ブロックの中心領域での粗さは、６〜７μｍの間にあることがわかった。他方、本発明にかかわるソーワイヤーを用いた場合、ブロックの境界領域での粗さは１１〜１３μｍの間にあり、ブロックの中心領域での粗さは１０〜１３μｍの間にあることがわかった。
【００３６】
この粗さは、研磨材料中の粒子の粒径に応じて決まることが分かっているので、従来のソーワイヤーを使用した場合、より大きい粒径の粒子はガラスのブロックの一部にしか進入しない。ソーワイヤーがガラスブロックの中心領域に達するまで、より大きい粒径の粒子はソーワイヤーから剥離し、小さい粒径の粒子しか留まらない。本発明にかかわるソーワイヤーを使用した場合、上記の結果は、境界領域での粗さと中心領域の粗さは、多かれ少なかれ同一であることを示した。このことは、従来のソーワイヤーに対して研磨材料の連行特性が改善され、ソーワイヤーからほとんど研磨粒子が剥離されないことを意味する。
【００３７】
ガラスブロックを通過する従来のソーワイヤーの速度は、座屈を防止するために最大８００μｍ／分まで限定しなければならなかった。本発明に係わるソーワイヤーを用いた場合、１５００μｍ／分の速度が容易に得られた。従って、本発明に係わるソーワイヤーを用いることにより、カッティング速度を約２倍にできる。
【００３８】
最後に、図１〜６に示された寸法はかなり誇張されていることに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ｘ−ｙ平面における本発明の第１実施例に係わるモノフィラメント金属ソーワイヤーの側面図である。
【図２】ｘ−ｚ平面における図１のソーワイヤーの側面図である。
【図３】ｙ−ｚ平面における図１のソーワイヤーの側面図である。
【図４】ｘ−ｙ平面における本発明の第２実施例に係わるモノフィラメント金属ソーワイヤーの側面図である。
【図５】ｘ−ｚ平面における図４のソーワイヤーの側面図である。
【図６】ｙ−ｚ平面における図４のソーワイヤーの横断面図である。
【図７】図１のソーワイヤーを製造するための方法および装置の略図である。
【図８】図４のソーワイヤーを製造するための方法および装置の略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    ソーワイヤー
１２    クリンプ
１８    リール
２０、２０’    クリンプホイール
４０    ソーワイヤー製造装置
４２    ロータ
４４、４４’    支持構造体
４６    ロータ
５０    ロータ端部
５２    クレードル
５４、５４’    クリンプホイール
５６    リール
５８    屈曲プーリー
６０    フライヤーアーム
６２    フライヤーアームの屈曲プーリー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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