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板材の穴加工方法 - 特開2008−44178 | j-tokkyo
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【発明の名称】 板材の穴加工方法
【発明者】 【氏名】蓮野 剛

【要約】 【課題】板材に円形の孔を穿設する場合に円孔の周囲にカケ、割れ等が発生しにくく、生産性に優れた穿孔方法の提供を目的とする。

【構成】板材に円孔を穿設する加工方法であって、先端部の外周が先端部に向けて縮径したテーパー部を有する第1のコアドリルを用いて板材の一の面に第1の凹部を形成する工程と、外径寸法が第1のコアドリルの内径よりも大きく、前記第1の凹部の表面縁部の径よりも小さい第2のコアドリルを用いて板材の他の面から第1のコアドリルと同心対向して貫通孔を穿設する工程と、を有することを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板材に円孔を穿設する加工方法であって、
先端部の外周が先端部に向けて縮径したテーパー部を有する第1のコアドリルを用いて板材の一の面に第1の凹部を形成する工程と、
外径寸法が第1のコアドリルの内径よりも大きく、前記第1の凹部の表面縁部の径よりも小さい第2のコアドリルを用いて板材の他の面から第1のコアドリルと同心対向して貫通孔を穿設する工程と、
を有することを特徴とする板材の穴加工方法。
【請求項2】
板材に円孔を穿設する加工方法であって、
ドリル部の外周に後端側に向けて拡径したテーパー部を有する第1のコアドリルを用いて板材の一の面に第1の凹部を形成する工程と、
外径寸法が第1のコアドリルの内径よりも大きく、前記第1の凹部の表面縁部の径よりも小さい第2のコアドリルを用いて板材の他の面から第1のコアドリルと同心対向して貫通孔を穿設する工程と、
を有することを特徴とする板材の穴加工方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、セラミックス基板、シリコン基板、ガラス基板等の脆性材料からなる板材に円形状の孔を穿設する加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
セラミックス基板、シリコン基板、ガラス基板等の脆性材料に円形の孔を穿設する方法としてダイヤモンドドリル等のコアドリルを用いて板材の片面から穿孔する方法が公知である。
しかし、板材の片面からコアドリルを用いて一気に貫通孔を穿設すると孔の周辺にカケや割れが発生しやすい。
そこで、板材の一の面から第1のコアドリルを用いて貫通しない凹部を穿設し、他の面から第2のコアドリルを用いて第1のコアドリルと同心対向して貫通孔を穿設する方法が各種提案されている。
例えば特開2000−158395号公報には板材の下面に下穴を形成したのちに、上面から上穴を形成し連通させる際に上穴用のドリルに設けた拡径部が皿座ぐりしているときに穴が連通するように設定した加工方法を開示するが、上穴用ドリルが下穴に連通する際に連通部に割れが生じたり、心ずれによる段差部が生じる恐れがあった。
このような課題は、住宅分野や自動車分野における各種脆性板材に円形の孔を穿設する際にも共通するが、高速回転し、振動を受けるディスク基板においては、信頼性の観点から、さらに寸法精度が高く、孔周囲にカケ、割れが発生しない加工方法が求められている。
【0003】
【特許文献1】特開2000−158395号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、板材に円形の孔を穿設する場合に円孔の周囲にカケ、割れ等が発生しにくく、生産性に優れた穿孔方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1記載に係る穴加工方法は、板材に円孔を穿設する加工方法であって、先端部の外周が先端部に向けて縮径したテーパー部を有する第1のコアドリルを用いて板材の一の面に第1の凹部を形成する工程と、外径寸法が第1のコアドリルの内径よりも大きく、前記第1の凹部の表面縁部の径よりも小さい第2のコアドリルを用いて板材の他の面から第1のコアドリルと同心対向して貫通孔を穿設する工程と、を有することを特徴とする。
ここで、先端部にテーパー部を有する第1のコアドリルで第1の凹部を形成するとは、テーパー部で第1の凹部の外周を形成する趣旨である。
【0006】
請求項2記載に係る穴加工方法は、板材に円孔を穿設する加工方法であって、ドリル部の外周に後端側に向けて拡径したテーパー部を有する第1のコアドリルを用いて板材の一の面に第1の凹部を形成する工程と、外径寸法が第1のコアドリルの内径よりも大きく、前記第1の凹部の表面縁部の径よりも小さい第2のコアドリルを用いて板材の他の面から第1のコアドリルと同心対向して貫通孔を穿設する工程と、を有することを特徴とする。
この場合も、第1のコアドリルのテーパー部で第1の凹部の外周を形成することになる。
【発明の効果】
【0007】
本発明においては、第1のコアドリルにテーパー部を設け、第1の凹部をこのテーパー部で形成するように穿設するので板材の凹部の表面縁部に面取りを兼ねたテーパー面が形成されるために、第2のコアドリルを用いて他の面から貫通孔を穿設する際に第2のコアドリルの先端はこのテーパー面で連通することになり、孔周囲にカケや割れが生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明に係る穴加工方法の例として磁気ディスクに用いるガラス基板に適用した例を以下、図面に基づいて説明する。
図1にガラス基板1の穿孔部の断面図を示し、第1のコアドリル2及び第2のコアドリル3の外観を模式的に示す。
第1のコアドリル2は先端部に先端に向けて外周が縮径したテーパー部2aを有し、内周側には円筒状の空洞部2bを有している。
第1のコアドリル2のテーパー部2a、先端部及び空洞部2bの内周面にはダイヤモンド粒子等の砥粒層を形成してある。
図1の(a)に示すように、第1の工程として、ガラス基板1の一の面(下面)から第1のコアドリル2を回転前進させ、ガラス基板1の厚みより浅い第1の凹部1aを穿設する。
第1の凹部は第1のコアドリル2の形状を転写した形状になり、第1のコアドリルのテーパー部2aによって第1の凹部1a外周にテーパー面aが穿設される。
なお、テーパー面のガラス基板表面縁bの径は第1のコアドリルの穿孔深さによる。
【0009】
第2の工程は図1(b)に示すようにガラス基板1の他の面(上面)から第2のコアドリル3を用いて穿孔する。
第2のコアドリル3は、内側に空洞部3aを有する円筒状のドリルであって、先端部及び内外周部に砥粒層を有している。
第2のコアドリル3の外径dは第1のコアドリルのテーパー部2aの後端側外径dより小さく、かつ第1の工程で形成した第1の凹部1aのガラス基板表面縁bの径dよりも小さい。
また、第2のコアドリル3の外径dは第1のコアドリル2の内径dよりも大きく、第2のコアドリル3の内径dは第1のコアドリル2の内径dより小さい方が好ましい。
第2のコアドリル3が穿孔し、孔が貫通すると図1(c)に示すような形状になる。
この場合に第2のコアドリルの外径dがdより小さく、dよりも大きいのでテーパー面aで連通することになり、カケや割れが生じにくい。
なお、研削方法としてはコアドリルが上下動してもガラス基板が上下動してもよい。
【0010】
第2の実施例を図2に示す。
第1のコアドリル12は円筒状のドリル部12bとこのドリル部12bの外周に後端側に向けて拡径したテーパー部12aを有している。
第1のコアドリル12は先端部、外周面(12a,12b)及び空洞部12cの内周面に砥粒層を有している。
図2(a)に示すように第1の工程として、ガラス基板1の下面から第1のコアドリル12にて第1の凹部11aを穿設する。
第1の凹部11aは、ドリル部12bで形成した円形溝とテーパー部12aで形成したテーパー面aを有している。
次に第2の工程として、図2(b)に示すようにガラス基板1の上面から第2のコアドリル13にて穿孔する。
第2のコアドリル13はドリル部13aの後端部に先端部とは逆方向に拡径したテーパー部13bを有している。
第2のコアドリル13の外径d12は、第1のコアドリルで形成した第1の凹部11aのテーパー面aの表面縁bの径d11よりも小さい。
また、第2のコアドリル13の外径d12は第1のコアドリル内径d13よりも大きければ第1のコアドリルのドリル部12bの外径d17より必ずしも大きい必要はないがd12がd17より大きい場合には図2(c)に示すように孔の内周面に連通段差が生じることはない。
図2に示した実施例の場合にはガラス基板の下面及び上面の両面に面取り部が形成される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明に係る穴加工方法の第1の実施例を示す。
【図2】本発明に係る穴加工方法の第2の実施例を示す。
【符号の説明】
【0012】
1 ガラス基板
1a 第1の凹部
1b 穿孔
2 第1のコアドリル
3 第2のコアドリル
【出願人】 【識別番号】506276882
【氏名又は名称】蓮野 剛
【出願日】 平成18年8月11日(2006.8.11)
【代理人】 【識別番号】100114074
【弁理士】
【氏名又は名称】大谷 嘉一


【公開番号】 特開2008−44178(P2008−44178A)
【公開日】 平成20年2月28日(2008.2.28)
【出願番号】 特願2006−220521(P2006−220521)