(57)【要約】【課題】  硬質砥粒を電着したエンドレスのワイヤーソーにて半硬質材料を切削するに適した切断装置を提供する。【解決手段】  左右二つ組のシーブリング３、３に沿って架設されたエンドレスのリングワイヤ５を回転させ、該リングワイヤ５の直線走行部３０にてテーブル６上に載置された被切削材を切削する切断装置であって、リングワイヤは鋼線を編み込んだワイヤロープの両端を突き合わせて双方の構成ワイヤの半分を切り取り、残りのワイヤ同士を互いに編み込んで均一な平滑表面をもつエンドレスワイヤを形成し、該エンドレスワイヤに硬質砥粒を電着したものである。また、エンドレスワイヤは細径の鋼線であって、ダイヤモンド砥粒を電着した。【選択図】  図１
0003135955.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
左右二つ組みのシーブリングに沿って架設されたエンドレスのリングワイヤを回転させ、該リングワイヤの直線走行部にてテーブル上に載置された被切削材を切削する切断装置であって、前記リングワイヤは、鋼線を編み込んだワイヤロープの両端を突き合わせて、双方の構成ワイヤの半分を切り取り、残りのワイヤ同士を互いに編み込んで均一な平滑表面をもつエンドレスワイヤを形成し、該エンドレスワイヤに全長に亘り硬質砥粒を均一に電着した半硬質材料等の切断装置。
【請求項２】
前記エンドレスワイヤは細径の鋼線であって、全長に亘りダイヤモンド砥粒を均一に電着したことを特徴とする請求項１に記載の半硬質材料等の切断装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ダイヤモンド等の硬質砥粒を電着したエンドレスのワイヤリングにて半硬質材料等を、曲率をもって複雑形状に切削することができる切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、シリコンウエハー等の材料のスライシング加工において表面に硬質砥粒が固着されたワイヤーソーを用いる切断装置が普及している。このワイヤーソーを用いる装置の場合、ワイヤを往復動させて切断する方式で、加減速が必要なためワイヤの駆動機構が複雑で、断線の危険が多く加工能率が低い。
【０００３】
また、一方、ワイヤーソーをエンドレスにして高速切断する方式も提案されているが、長尺なワイヤーソーの端面同士をエンドレスに接合する必要があり、この接合方法として特許文献１に示すような、端部同士を溶接し破断強度を増すために熱処理をする方式が一般的である。しかし、溶接による熱処理では加工の信頼性が低く、回転時に断線の危険が解消されず、接合強度の向上が課題となっている。しかも、溶接箇所の存在が均一な平滑表面を得るのに障害となっている。
【０００４】
また、前記したワイヤーソーによる切断装置はシリコンウエハーやコンクリート、石材等の硬質材料の切断を目的とするもので、直線的な切断には適しても、曲率をもった切削は不可能であった。
【０００５】
また、エンドレスのステンレス線を用いて曲率切削を可能とした切断装置もあるが、硬質砥粒の電着ができないために被切削材が限定され、用途が限られていた。
【特許文献１】特開平１０−９８０１５号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本考案は、硬質材料ではなく、半軟半硬の材料、例えば、低倍率発泡スチロール、ウレタン、ゴム、綿状セラミック等の半硬質材料を、曲率をもって切削するに適したエンドレスのワイヤリングソーであって、全長に亘ってダイヤモンド砥粒等の硬質砥粒を均一に電着したワイヤリングを用いた切断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の切断装置は、左右二つ組みのシーブリングに沿って架設されたエンドレスのリングワイヤを回転させ、該リングワイヤの直線走行部にてテーブル上に載置された被切削材を切削する切断装置であって、前記リングワイヤは、鋼線を編み込んだワイヤロープの両端を突き合わせて、双方の構成ワイヤの半分を切り取り、残りのワイヤを編み込んで平滑表面をもつエンドレスワイヤを形成し、該エンドレスワイヤに全長に亘り硬質砥粒を均一に電着した半硬質材料等の切断装置としたものである。
【０００８】
また、前記エンドレスワイヤは細径の鋼線にて形成され、全長に亘りダイヤモンド砥粒を均一に電着したものである。  
【考案の効果】
【０００９】
本考案の切断装置によれば、エンドレスのリングワイヤの太さが均一であるために、架設したシーブリングを回転するときリングワイヤに段差変動がなく、振動、リングの傷み、破断が避けられる。また、エンドレスのリングワイヤを形成するとき、ワイヤ端面から一定長さを編み込むのでリングワイヤの長さが自由に得られる。
【００１０】
また、リングワイヤは均一な太さを維持できるので、電着されたダイヤ砥粒等が切削面に対し平行になるように均一に電着できる。
【００１１】
更に、リングワイヤは均一な太さに形成できるので、被切削材を段差なく機械押し付けの一定保持圧力下で連続切削するので円滑な切削面を得ることができる。
【００１２】
更に、リングワイヤは編み込みにより段差がなく形成され、接合部を持たないので細径化ができ、半硬質材料の切削に最適となる他、曲率をもつ複雑形状の切削が可能となる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本考案を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本考案に係る切断装置の概略を示す正面図であり、機台1の両側に立設した支持軸２に、左右２組のシーブリング３、３を回転自在に取り付けた可動枠体４を前記支持軸２に対して昇降可能に取り付けられている。５は該可動枠体４の２組のシーブリング３、３に架設されたエンドレスのリングワイヤである。該エンドレスリングワイヤ５はシーブリング３、３に架設された下部、又は上部の何れかの直線走行部３０にてテーブル６上に吸着保持されている被切削材（図示せず）を切削する。テーブル６はＮＣ制御にてＸＹ軸方向に可動自在に設定されている。
【００１４】
図２及び図３はエンドレスのリングワイヤ５の概略を示し、ワイヤ５１の鋼線を撚り戻して両端部のワイヤ５１ａ、５１ｂを付き合わせ、双方のワイヤ５１ａ、５１ｂの半分を切り取り、残りのワイヤを対向させて互いに編み込み、編み込んだワイヤ５２の太さが均一になるよう形成される。
【００１５】
例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、７本組みのワイヤの場合、両端部のワイヤ５１ａ、５１ｂを所要長さ延出させて先ず、芯線ａをカットし、一端のワイヤ５１ａの６本のワイヤのうち３本、ｂ、ｄ、ｆを間引くようにカットし、他端のワイヤ５１ｂも同様にして、芯線ａをカットし、残る６本のワイヤのうち３本、ｉ、ｊ、ｋを間引くようにカットし、双方のワイヤ５１ａ、５１ｂを対向させて互いに編み込む、所謂スプライス加工を行い形成される。かくして、編み込み作業による仕上がりは太さが均一で平滑表面をもつエンドレスワイヤ５０が形成され、該エンドレスワイヤ５０の全長に亘ってダイヤモンド砥粒等の硬質砥粒７を電着してエンドレスのリングワイヤ５が形成される。
【００１６】
かくして、ダイヤモンド砥粒が電着されたエンドレスのリングワイヤ５は、太さが均一であって、電着されるダイヤモンド砥粒等の硬質砥粒７が切削面に対し平行になるよう均一に電着することが可能となる。また、重要なことは本考案のリングワイヤは所謂スプライス加工により、ワイヤの半分を切り取り、残りのワイヤを編み込んで均一な太さに形成されることで、従来の工法にある端部同士を溶接して接合していたエンドレスワイヤに比べ、接合部がないことでリングワイヤ自体の細径化に対応可能となり、且つリングワイヤ自体の長さに自由度が得られる。
【００１７】
本考案によるエンドレスリングワイヤにより切断装置にて切削可能な材料は、比較的柔らかい半硬半軟の材料、例えば、低倍率発泡スチロール、ウレタン、ゴム、綿状セラミック等が適しており、直線切削はもとより曲率をもって切削でき、複雑な曲線切りをも可能とするものである。図５は低倍率発砲スチロールを種々な形状に切削した状態の一例を示す説明図で、（ａ）は単純な直線カット、（ｂ）は曲線カット、（ｃ）は円柱カット、（ｄ）は多角形カットを示す。図５はあくまでカットの基本形態を例示するものであって、図示しないがより複雑形状のカットも可能であることは言うまでもない。
【００１８】
次に本考案の作用を説明すると、テーブル６上に切削すべき被切削材を載置し、図示しない吸着機構によりテーブル６に固定される。テーブル６はＮＣ制御によりＸＹ軸方向に可動自在に設定されている。
【００１９】
エンドレスワイヤリング５は可動枠体４に架設された２組のシーブリング３、３に一定の張力で懸架されており、駆動機構（図示せず）を駆動することによりテーブル６上を時計方向に連続回転する。エンドレスワイヤリング５は、テーブル６上に位置する上下の直線走行部３０をもち、上又は下の直線走行部３０にて昇降自在のテーブル６上に保持された被切削材に圧接しながら連続回転するワイヤリング５にて切削する。
【００２０】
本考案のワイヤリング５は、ワイヤ５１の鋼線の編み込みにより形成され、表面にダイヤモンド砥粒等の硬質砥粒７が電着により均一に保持されている。硬質砥粒７は一般的には耐磨耗性を考慮するとダイヤモンド砥粒が電着される。リングワイヤ５は均一な太さを維持できるのでダイヤモンド砥粒は均一に電着でき、しかもワイヤ径を細径化できことで、比較的柔らかい半硬質材料の切削が可能となる。更に、ワイヤ径を細径化できることで曲率をもった複雑形状の切削も可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の切断装置の全体の概略図である。
【図２】同エンドレスのリングワイヤの全体図である。
【図３】同ワイヤの端部を編み込むスプライス加工の説明図である。
【図４】編み込まれるワイヤの端面を示す説明図である。
【図５】被切削材として低倍率発砲スチロールを用いて種々な形状に切削した一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１      機台
２      支持軸
３      シーブリング
５      エンドレスワイヤリング
６      テーブル
７      硬質砥粒
３０    直線走行部
５１ａ、５１ｂ    ワイヤ
５２    編み込んだワイヤ
【図１】
0003135955.tif 000003
【図２】
0003135955.tif 000004
【図３】
0003135955.tif 000005
【図４】
0003135955.tif 000006
【図５】
0003135955.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月21日(2007.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
左右二つ組みのシーブリングに沿って架設されたエンドレスのリングワイヤを回転させ、該リングワイヤの直線走行部にてテーブル上に載置された被切削材を切削する切断装置であって、前記リングワイヤは、鋼線を編み込んだワイヤロープの両端を突き合わせて、双方の構成ワイヤの半分を切り取り、残りのワイヤ同士を互いに編み込んで均一な平滑表面をもつエンドレスワイヤを形成し、該エンドレスワイヤに硬質砥粒を電着した半硬質材料等の切断装置。
【請求項２】
前記エンドレスワイヤは細径の鋼線であって、ダイヤモンド砥粒を電着したことを特徴とする請求項１に記載の半硬質材料等の切断装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本考案は、ダイヤモンド等の硬質砥粒を電着したエンドレスのワイヤリングにて半硬質材料等を、曲率をもつ形状や複雑形状に切削することができる切断装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
また、前記したワイヤーソーによる切断装置はシリコンウエハーやコンクリート、石材等の硬質材料の切断を目的とするもので、直線的な切断には適しても、曲率をもった切削や複雑形状の切削は不可能であった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
そこで本考案は、硬質材料ではなく、半軟半硬の材料、例えば、低倍率発泡スチロール、ウレタン、ゴム、柔らかい生セラミック等の半硬質材料を、曲率をもつ形状や複雑形状に切削するに適したエンドレスのワイヤリングソーであって、ダイヤモンド砥粒等の硬質砥粒を電着したワイヤリングを用いた切断装置を提供するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本考案の切断装置は、左右二つ組みのシーブリングに沿って架設されたエンドレスのリングワイヤを回転させ、該リングワイヤの直線走行部にてテーブル上に載置された被切削材を切削する切断装置であって、前記リングワイヤは、鋼線を編み込んだワイヤロープの両端を突き合わせて、双方の構成ワイヤの半分を切り取り、残りのワイヤを編み込んで平滑表面をもつエンドレスワイヤを形成し、該エンドレスワイヤに硬質砥粒を電着した半硬質材料等の切断装置としたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、前記エンドレスワイヤは細径の鋼線にて形成され、ダイヤモンド砥粒を電着したものである。  
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
更に、リングワイヤは編み込みにより段差がなく形成され、接合部を持たないので細径化ができ、半硬質材料の切削に最適となる他、曲率をもつ形状や複雑形状の切削が可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、７本組みのワイヤの場合、両端部のワイヤ５１ａ、５１ｂを所要長さ延出させて先ず、芯線ａをカットし、一端のワイヤ５１ａの６本のワイヤのうち３本、ｂ、ｄ、ｆを間引くようにカットし、他端のワイヤ５１ｂも同様にして、芯線ａをカットし、残る６本のワイヤのうち３本、ｉ、ｊ、ｋを間引くようにカットし、双方のワイヤ５１ａ、５１ｂを対向させて互いに編み込む、所謂スプライス加工を行い形成される。かくして、編み込み作業による仕上がりは太さが均一で平滑表面をもつエンドレスワイヤ５０が形成され、該エンドレスワイヤ５０にダイヤモンド砥粒等の硬質砥粒７を電着してエンドレスのリングワイヤ５が形成される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
かくして、ダイヤモンド砥粒が電着されたエンドレスのリングワイヤ５は、太さが均一であって、電着されるダイヤモンド砥粒等の硬質砥粒７が切削面に対し平行になるよう均一に電着することが可能となる。電着はリングワイヤ５に対して長さ方向に不連続若しくは約１ｃｍ程度の間隔をおいて飛び飛びに形成されている。また、重要なことは本考案のリングワイヤは所謂スプライス加工により、ワイヤの半分を切り取り、残りのワイヤを編み込んで均一な太さに形成されることで、従来の工法にある端部同士を溶接して接合していたエンドレスワイヤに比べ、接合部がないことでリングワイヤ自体の細径化に対応可能となり、且つリングワイヤ自体の長さに自由度が得られる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本考案によるエンドレスリングワイヤにより切断装置にて切削可能な材料は、比較的柔らかい半硬半軟の材料、例えば、低倍率発泡スチロール、ウレタン、ゴム、柔らかい生セラミック、ガラス、シリコン等が適している。また、本考案の切断装置では、上下、左右の動き切断のみならず、複雑な曲線切りをも可能とするものである。図５は低倍率発砲スチロールを種々な形状に切削した状態の一例を示す説明図で、（ａ）は単純な直線カット、（ｂ）は曲線カット、（ｃ）は円柱カット、（ｄ）は多角形カットを示す。図５はあくまでカットの基本形態を例示するものであって、図示しないがより複雑形状のカットも可能であることは言うまでもない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本考案のワイヤリング５は、ワイヤ５１の鋼線の編み込みにより形成され、表面にダイヤモンド砥粒等の硬質砥粒７が電着により均一に保持されている。硬質砥粒７は一般的には耐磨耗性を考慮するとダイヤモンド砥粒が電着される。リングワイヤ５は均一な太さを維持できるのでダイヤモンド砥粒は均一に電着でき、しかもワイヤ径を細径化できことで、比較的柔らかい半硬質材料の切削が可能となる。更に、ワイヤ径を細径化できることで曲率をもった形状や複雑形状の切削も可能となった。