(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング装置内で穿孔工具を担持するためのホールダであって、第１の穴を備えた穴付きの第１の壁と、該第１の壁から間隔をもって配置される、第２の穴またはスリットを備えた穴付きの第２の壁とを備え、該第２の穴またはスリットは、複数個の穿孔工具をそれぞれ前記第１の穴に挿入でき、且つ同じ穿孔工具を同時に前記第２の穴またはスリットに挿入できるように、前記第１の穴に整合し、前記ホールダは前記第２の壁から間隔をもって配置される少なくとも１つの第３の壁を含み、該第３の壁が、前記第１の穴および前記第２の穴またはスリットに挿入される穿孔工具のためのストッパーとして用いるのに適している前記ホールダにおいて、少なくとも、前記第１の壁と前記第３の壁とが湾曲して円セグメントを形成しており、それ故、前記穿孔工具をそれぞれの前記ストッパーまで挿入した後にこれら穿孔工具が集合体として前記第３の壁の前記円セグメントに従ってその穿孔工具先端部でもって前記ホールダから外側へ半径方向に突出するような曲率を有しており、前記ホールダは、コーティングの際に複数個の前記穿孔工具が１つの円軌道上でコーティング源から同じ最小間隔で該コーティング源のそばを通過できるように配置されていることを特徴とするホールダ。
【請求項２】
前記第２の壁も湾曲して円セグメントを形成していることを特徴とする、請求項１に記載のホールダ。
【請求項３】
前記第２の壁が前記第１の壁から間隔をもって位置して該第１の壁の凹側に配置され、前記第３の壁が前記第２の壁から間隔をもって位置して前記第１の壁の凹側に配置され、前記第２の壁が前記第１の壁と前記第３の壁との間に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のホールダ。
【請求項４】
前記第１の壁と前記第２の壁と前記第３の壁とは、円が完成したときにこれらの円の中心が実質的に上下に位置するように互いに配置され、且つ湾曲して円セグメントを形成していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のホールダ。
【請求項５】
一列の穿孔工具をコーティングするための方法であって、コーティングのために、前記穿孔工具を、円軌道上で回転し、第１の穴を備えた穴付きの第１の壁と、第２の穴またはスリットを備えた穴付きの第２の壁とを有する少なくとも１つのホールダに差し込むようにした前記方法において、前記穿孔工具の、前記ホールダから外側へ半径方向に突出している先端部が、実質的に筒体側面上に位置し、前記穿孔工具の軸線が少なくとも１つの前記ホールダの回転軸線に対し平行ではなく、好ましくは前記筒体側面に対し垂直に位置しており、前記ホールダは、コーティングの際に複数個の前記穿孔工具が１つの円軌道上でコーティング源から同じ最小間隔で該コーティング源のそばを通過できるように配置されていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穿孔工具のコーティングおよびこのために使用するホールダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
穿孔工具の耐摩耗性を改善するため、穿孔工具の先端部と切屑溝とをたとえば窒化チタンまたは窒化アルミクロムのような硬質物質層でコーティングすることが知られている。通常は、層を被着するため、たとえばアーク蒸着、電子線蒸着またはスパッタリングのような物理蒸着法がバッチ方式で使用される。バッチ方式とは、ホールダに、コーティングすべき穿孔工具を備えさせ、これらホールダを一種の回転テーブル上に配置し、回転テーブルを回転させることによって、穿孔工具をしてコーティング源のそばを何度も通過させるというものである。この場合、穿孔工具先端部および該先端部のすぐ後方の領域のみがコーティングされるようにホールダを構成することが試みられる。
【０００３】
独国特許６０００２５７９Ｔ２号明細書からは、少なくとも１つの穴付きの外壁を含み、該外壁が開口部の配列部を備え、これら開口部に穿孔工具を挿入できるようにしたホールダを使用することが知られている。ホールダの中空の内部空間内には、外壁に対し平行で、対応する開口部を備えた支持壁が設けられ、その結果複数個の穿孔工具をそれらのシャンクが実質的に平行になるように配置することができる。さらに、支持壁から内側へ間隔をもって、ホールダの中空の内部空間内に係止手段が設けられ、該係止手段は、穿孔工具が外壁から実質的に同じ突出量で突出するようにするために設けられている。この場合ホールダは、外壁内部の１つの穿孔工具の同じ部分を外部から遮蔽し、しかしホールダの内部空間の大気に曝すために、中空ホールダとして形成されている。
【０００４】
しかしながら、独国特許６０００２５７９Ｔ２号明細書に開示されたホールダには、ホールダが多角形形状に形成されており、コーティングの際に穿孔工具が多角形形状の外面から突出するという欠点がある。それ故穿孔工具先端部がコーティング源のそばを通過すると、多角形のコーナー付近に配置されている穿孔工具は多角形面の中央部にある穿孔工具よりもコーティング源に対しより小さな最小間隔を有する。これにより穿孔工具のコーティングの厚さがまちまちになり、望ましくない。また、多角形のコーナー付近に配置されている穿孔工具は、コーティング源に対し極めて小さな間隔を有していれば、コーティング源の表面上に垂直に位置しないことになる。それ故切屑溝の片側が陰になることがある反面、切屑溝の他の側はコーティング源に対しよりダイレクトに曝されている。この時点でほとんどの場合、穿孔工具表面上の材料が剥がされるので、この穿孔工具に対しては望ましくない非対称なコーティングが行われることになる。他の欠点は、中空のホールダでなければならないことにより、コーティングの順応性が強く制限されていることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上述の問題を少なくとも部分的に解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明によれば、ホールダを中空のホールダとして構成するのではなく、互いに間隔をもって位置する少なくとも３つの壁をサンドイッチ状にしたものとして構成することによって解決される。この場合これらの壁は、回転テーブル上にホールダを配置したときに湾曲部が回転テーブルの周に実質的に整合するように湾曲している。このようにして、技術水準から知られている多角形形状が回避される。
【０００７】
次に、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１ａ】本発明による１つのホールダの第１実施形態の横断面図である。
【図１ｂ】本発明による１つのホールダの第１実施形態の展開図である。
【図１ｃ】第１実施形態において、本発明による複数個のホールダをコーティング装置内にいかに配置するかを示すもので、回転テーブルを上から見た図である。
【図２ａ】本発明による１つのホールダの第２実施形態の横断面図である。
【図２ｂ】本発明による１つのホールダの第２実施形態の展開図である。
【図２ｃ】可変ストッパーを備えた、本発明による１つのホールダの第２実施形態の横断面図である。
【図２ｄ】本発明によるホールダの第２実施形態をコーティング装置内にいかに配置するかを示すもので、回転テーブルを上から見た図である。
【図３ａ】本発明による１つのホールダの第３実施形態の横断面図である。
【図３ｂ】第３実施形態によるホールダの展開図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１実施形態によるホールダは、湾曲して円セグメントを形成している穴付きの第１の壁１０３を含み、該穴付きの第１の壁は、穿孔工具１０７を挿入することのできる複数個の穴１０５を配置したものである。ホールダは、さらに、穴１１１を備えている湾曲した穴付きの第２の壁１０９を含み、該穴付きの第２の壁の曲率は実質的に第１の壁１０３の曲率に対応しており、且つ穴付きの第２の壁の穴１１１は実質的に第１の壁１０３の穴１０５に対応して配置されている。第２の壁１０９は第１の壁１０３から間隔をもってその凹側に配置されている。ホールダは湾曲した第３の壁１１３を含み、該第３の壁も第２の壁１０９から間隔をもってその凹側に配置されているが、しかしこの第３の壁は第１および第２の壁の穴に対応する穴を含んでいない。これに対応するホールダを図１ａに横断面で示し、図１ｂには展開図で示した。
【００１０】
これに対応するホールダをコーティング装置内にいかに配置するかを図１ｃに示した。たとえば４つのコーティング源１２１，１２３，１２５，１２７によって取り囲まれ、リング状に配置されている本発明によるホールダは、これらコーティング源のそばを回転する。この場合、ホールダの曲率がコーティング装置のサイズに適合している必要があることは明らかである。それ故ホールダの曲率半径は、小型のコーティング装置用の０．２ｍと大型のコーティング装置用の３ｍとの間にある。また図１ｃから明らかなように、穿孔工具のそれぞれは同じ最小間隔でコーティング源のそばを回転する。さらに、本発明のこの第１実施形態でもって切屑溝の非対称コーティングの問題がまだ解消されないことは明らかである。
【００１１】
この問題は本発明の第２実施形態によって解決される。それ故この第２実施形態は有利な実施形態である。第２実施形態によるホールダは、湾曲して円セグメントを形成している穴付きの第１の壁２０３を含み、該穴付きの第１の壁は、穿孔工具２０７を挿入することのできる複数個の穴２０５を配置したものである。ホールダは、さらに、穴２１１を備えている湾曲した穴付きの第２の壁２０９を含んでいる。第２の壁２０９は第１の壁２０３から間隔をもってその凹側に配置されている。ホールダは、さらに、湾曲して円セグメントを形成している第３の壁２１３を含んでいる。第３の壁２１３は第２の壁２０９から間隔をもってその凹側に配置されている。第３の壁は第１および第２の壁の穴に対応する穴を含んでいない。複数の円を形成するこれら３つの壁の曲率は、これらの円の中心が互いに上下に重なるように選定されている。すなわち第２の壁２０９の穴２１１は第１の壁２０３の穴２０５に整合し、その結果穿孔工具２０７は、第１の壁２０３および第２の壁２０９を貫通するようにホールダに差し込んで第３の壁２１３に係止されたときに実質的に半径方向に配向される。
【００１２】
図２ｃは、これら３つの壁を突張り２５１，２５３によっていかに互いに結合できるかを示している。この場合、穿孔工具のためのそれぞれの穴が互いに整合状態を維持するように、第１の壁２０３は第２の壁２０９と固定結合されている。これに対して、バッチごとに異なる長さの穿孔工具をコーティングすることができるようにするため、第２の壁２０９に対する第３の壁２１３の間隔を変化させることができる。これはたとえば長穴２５５によって可能になる。図２ｃでは、第３の壁２１３の第２の位置が破線で示されている。
【００１３】
図２ｄは、上述した第２実施形態によるホールダをリング状に配置したコーティング装置の平面図である。この図からわかるように、すべての穿孔工具は半径方向外側へ突出しており、同じ最小間隔でコーティング源のそばを通過する。
【００１４】
図３ａおよび図３ｂに図示したような、本発明の第３実施形態によれば、ホールダは４つの壁を含んでいる。外側の２つの壁３０３，３１３は最初の２つの実施形態の第１の壁および第３の壁に相当している。これら外側の２つの壁３０３，３１３の間には、さらに付加的に２つの壁３０９，３１５が配置されている。外側の壁３０３に隣接して配置されている壁３０９は、該壁３０９の湾曲部に対し垂直に延在するスリット３１７を含んでいる。壁３１３に隣接して位置している壁３１５は、該壁の湾曲部に沿って延在するスリット３１９を含んでいる。このような配置構成により、壁３０３に対し相対的に壁３０９を半径方向に変位させることによって穿孔工具の半径方向の配向を調整することが可能である。これは、たとえば、チャンバー径が異なるコーティング装置に対し同じホールダを使用する場合に有利である。
【００１５】
上述したいくつかの実施形態において、穿孔工具先端部がストッパーまでホールダ内に差し込まれると、穿孔工具先端部は筒体側面上に位置することになる。この場合、複数個の筒体を、すなわち複数個のホールダを上下に積層する可能性が生じる。
【００１６】
ここに開示した、コーティング装置内で穿孔工具を担持するためのホールダは、第１の穴を備えた穴付きの第１の壁と、該第１の壁から間隔をもって配置される、第２の穴またはスリットを備えた穴付きの第２の壁とを備え、第２の穴またはスリットは、複数個の穿孔工具をそれぞれ第１の穴に挿入でき、且つ同じ穿孔工具を同時に第２の穴またはスリットに挿入できるように、第１の穴に整合している。この場合、ホールダは第２の壁から間隔をもって配置される少なくとも１つの第３の壁を含み、該第３の壁は、第１の穴および第２の穴またはスリットに挿入される穿孔工具のためのストッパーとして用いるのに適している。少なくとも、第１の壁と第３の壁とは湾曲して円セグメントを形成しており、それ故、穿孔工具をそれぞれのストッパーまで挿入した後にこれら穿孔工具が集合体として第３の壁の円セグメントに従ってその穿孔工具先端部でもってホールダから突出するような曲率を有している。
【００１７】
第２の壁も湾曲して円セグメントを形成していてよい。第２の壁は第１の壁から間隔をもって位置して該第１の壁の凹側に配置されていてよく、第３の壁は第２の壁から間隔をもって位置して第１の壁の凹側に配置されていてよく、この場合第２の壁は第１の壁と第３の壁との間に配置される。
【００１８】
この場合、第１の壁と第２の壁と第３の壁とは、円が完成したときにこれらの円の中心が実質的に上下に位置するように互いに配置され、且つ湾曲して円セグメントを形成する。
【００１９】
ここに開示した、上述のようなホールダを備えたコーティング装置においては、ホールダは、コーティングの際に複数個の穿孔工具が１つの円軌道上でコーティング源から実質的に同じ最小間隔で該コーティング源のそばを通過できるように、配置されている。
【００２０】
ここに開示した、一列の穿孔工具をコーティングするための方法では、コーティングのために、穿孔工具を、円軌道上で回転し、第１の穴を備えた穴付きの第１の壁と、第２の穴またはスリットを備えた穴付きの第２の壁とを有する少なくとも１つのホールダに差し込むようにした前記方法において、穿孔工具の、ホールダから突出している先端部が、実質的に筒体側面上に位置し、穿孔工具の軸線が少なくとも１つのホールダの回転軸線に対し平行ではなく、好ましくは筒体側面に対し垂直に位置していることを特徴としている。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
0006027543.tif 000004
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
0006027543.tif 000008
【図３ａ】
0006027543.tif 000009
【図３ｂ】
0006027543.tif 000010