JP2018507960A - モーターピストンをコーティングするための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストン、特に内部燃焼エンジンのためのピストンの性能および実用寿命を増大させるための方法に関する。ピストンの特定の表面部分、特にピストンの基面は、層でコーティングされており、層はPVD法によって少なくとも部分的に堆積される。本発明は、PVD法によってピストン、特にピストン表面をコーティングするための保持装置にも関する。
燃焼エンジンのピストンの特定の表面のコーティングは、先行技術から知られる。
本発明の目的は、PVDプロセスによって複雑化された形状を有するピストン表面の工業的なコーティングを可能にする方法および基板保持装置を提供することである。
この目的は、以下に説明されるような保持装置を用いてピストンをコーティングするための、請求項1に従う方法を提供することによる本発明によって達成される。
図1は、ピストンピンのためのガイド142と、複雑化された表面形状を有するピストン表面144+145とを備える、鋼鉄のピストン140を模式的に示す。ピストン表面144+145は、本発明の目的のためにアンダーカット145Bを備える表面を有する。図1aにおける鋼鉄のピストンの断面O−Oは、図1bに模式的に図示される。
a.結合システム126によって基板保持装置上に配置される基板容器130に、コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bを有する少なくとも1つのピストン140を固定するステップと、
b.コーティング室のコーティング領域の中へコーティングされるべきピストンを有する基板保持装置を配置するステップと、
c.コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bをコーティングするステップとを備え、
本方法はさらに、
d.コーティングの間に、ターゲット101を有するコーティング室の壁上に配置される少なくとも1つのPVDコーティング源は、少なくとも周期的に作動され、蒸着されるべきターゲット表面103は、垂直軸に対して少なくとも大部分で平行に配置され、コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bは、保持装置の助けによって少なくとも時々、コーティング領域におけるターゲット表面103の前部の位置に保持され、
e.結合システム126に配置される、または結合システムの一部である回転システムによって、基板容器130は、それ自体の回転軸Gに少なくとも周期的に回転させられ、回転軸Gは、垂直軸に対して10°よりも大きく180°よりも小さい角度αを有し、個々の表面部分144,145A,145Bのそれぞれの部分は、少なくとも一度コーティング材料102で到達されることを特徴とする。
a.結合システム126によって基板保持装置上に配置される基板容器130に、コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bを有する少なくとも1つのピストン140を固定するステップと、
b.コーティング室のコーティング領域の中へコーティングされるべきピストンを有する基板保持装置を配置するステップと、
c.コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bをコーティングするステップとを備え、
本方法では、
d.コーティングの間に、ターゲット101を有するコーティング室の壁上に配置される少なくとも1つのPVDコーティング源は、少なくとも周期的に作動され、蒸着されるべきターゲット表面103は、垂直軸に対して少なくとも大部分で平行に配置され、コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bは、保持装置の助けによって少なくとも時々、コーティング領域におけるターゲット表面103の前部の位置に保持され、
e.結合システム126として同時に設計される、または結合システム上に配置される、または結合システム126の一部として実行される回転システムによって、基板容器130は、それ自体の回転軸Gに少なくとも周期的に回転させられ、回転軸Gは、垂直軸に対して10°よりも大きく180°よりも小さい角度αを有し、個々の表面部分144,145A,145Bのそれぞれの部分は少なくとも一度コーティング材料102で到達される。
上記に説明されたような方法であって、基板保持装置は、コーティングされるべきピストン140を有する複数の容器130を備え、それぞれの個々のピストンは3つの軸周りに回転され、第3の回転軸は、各基板容器130のそれぞれのそれ自体の回転軸Gである。
−それ自体の垂直軸に回転可能なカルーセル100と、
−カルーセル100上にそれら自体の垂直軸に径方向かつ回転可能に配置され、高さ方向に配置される本体125を有する、少なくとも1つ、好ましくは複数のツリー110とを備え、ツリー111の上には、少なくとも1つ、好ましくは複数の基板容器130が配置され、
カルーセルの回転は第1の回転1.Rに対応し、本体125を有するツリーの回転は第2の回転2.Rに対応し、各基板容器130のそれら自体の回転軸Gの回転は第3の回転3.Rに対応する。
本発明は、ピストン、特に内部燃焼エンジンのためのピストンの性能および実用寿命を増大させるための方法に関する。ピストンの特定の表面部分、特にピストンの基面は、層でコーティングされており、層はPVD法によって少なくとも部分的に堆積される。本発明は、PVD法によってピストン、特にピストン表面をコーティングするための保持装置にも関する。
燃焼エンジンのピストンの特定の表面のコーティングは、先行技術から知られる。
本発明の目的は、PVDプロセスによって複雑化された形状を有するピストン表面の工業的なコーティングを可能にする方法および基板保持装置を提供することである。
この目的は、以下に説明されるような保持装置を用いてピストンをコーティングするための、請求項1に従う方法を提供することによる本発明によって達成される。
図1は、ピストンピンのためのガイド142と、複雑化された表面形状を有するピストン表面144+145とを備える、鋼鉄のピストン140を模式的に示す。ピストン表面144+145は、本発明の目的のためにアンダーカット145Bを備える表面を有する。図1aにおける鋼鉄のピストンの断面O−Oは、図1bに模式的に図示される。
a.結合システム126によって基板保持装置上に配置される基板容器130に、コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bを有する少なくとも1つのピストン140を固定するステップと、
b.コーティング室のコーティング領域の中へコーティングされるべきピストンを有する基板保持装置を配置するステップと、
c.コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bをコーティングするステップとを備え、
本方法はさらに、
d.コーティングの間に、ターゲット101を有するコーティング室の壁上に配置される少なくとも1つのPVDコーティング源は、少なくとも周期的に作動され、蒸着されるべきターゲット表面103は、垂直軸に対して少なくとも大部分で平行に配置され、コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bは、保持装置の助けによって少なくとも時々、コーティング領域におけるターゲット表面103の前部の位置に保持され、
e.結合システム126に配置される、または結合システムの一部である回転システムによって、基板容器130は、それ自体の回転軸Gに少なくとも周期的に回転させられ、回転軸Gは、垂直軸に対して10°よりも大きく180°よりも小さい角度αを有し、個々の表面部分144,145A,145Bのそれぞれの部分は、少なくとも一度コーティング材料102で到達されることを特徴とする。
a.結合システム126によって基板保持装置上に配置される基板容器130に、コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bを有する少なくとも1つのピストン140を固定するステップと、
b.コーティング室のコーティング領域の中へコーティングされるべきピストンを有する基板保持装置を配置するステップと、
c.コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bをコーティングするステップとを備え、
本方法では、
d.コーティングの間に、ターゲット101を有するコーティング室の壁上に配置される少なくとも1つのPVDコーティング源は、少なくとも周期的に作動され、蒸着されるべきターゲット表面103は、垂直軸に対して少なくとも大部分で平行に配置され、コーティングされるべき表面部分144,145A,145Bは、保持装置の助けによって少なくとも時々、コーティング領域におけるターゲット表面103の前部の位置に保持され、
e.結合システム126として同時に設計される、または結合システム上に配置される、または結合システム126の一部として実行される回転システムによって、基板容器130は、それ自体の回転軸Gに少なくとも周期的に回転させられ、回転軸Gは、垂直軸に対して10°よりも大きく180°よりも小さい角度αを有し、個々の表面部分144,145A,145Bのそれぞれの部分は少なくとも一度コーティング材料102で到達される。
上記に説明されたような方法であって、基板保持装置は、コーティングされるべきピストン140を有する複数の容器130を備え、それぞれの個々のピストンは3つの軸周りに回転され、第3の回転軸は、各基板容器130のそれぞれのそれ自体の回転軸Gである。
−それ自体の垂直軸に回転可能なカルーセル100と、
−カルーセル100上にそれら自体の垂直軸に径方向かつ回転可能に配置され、高さ方向に配置される本体125を有する、少なくとも1つ、好ましくは複数のツリー110とを備え、ツリー111の上には、少なくとも1つ、好ましくは複数の基板容器130が配置され、
カルーセルの回転は第1の回転1.Rに対応し、本体125を有するツリーの回転は第2の回転2.Rに対応し、各基板容器130のそれら自体の回転軸Gの回転は第3の回転3.Rに対応する。
Claims (11)
- ピストンの能力および/または実用寿命を増大させるための方法であって、
a.結合システム(126)によって基板保持装置上に配置される基板容器(130)に、コーティングされるべき表面部分(144,145A,145B)を有する少なくとも1つのピストン(140)を固定するステップと、
b.コーティング室のコーティング領域の中へコーティングされるべき前記ピストンを有する前記基板保持装置を配置するステップと、
c.前記コーティングされるべき表面部分(144,145A,145B)をコーティングするステップとを備え、前記方法は、
d.コーティングの間に、ターゲット(101)を有する前記コーティング室の壁上に配置される少なくとも1つのPVDコーティング源は、少なくとも周期的に作動され、蒸着されるべきターゲット表面(103)は、垂直軸に対して少なくとも大部分で平行に配置され、前記コーティングされるべき表面部分(144,145A,145B)は、前記保持装置の助けによって少なくとも時々、前記コーティング領域で前記ターゲット表面(103)の前部の位置に保持され、
e.結合システム(126)として同時に設計される、または前記結合システム(126)の一部として実行される回転システムによって、前記基板容器(130)は、それ自体の回転軸(G)に少なくとも周期的に回転させられ、前記回転軸(G)は、前記垂直軸に対して10°よりも大きく180°よりも小さい角度αを有し、前記個々の表面部分(144,145A,145B)のそれぞれの部分は、少なくとも一度コーティング材料(102)で到達されることを特徴とする、方法。 - 前記ピストン(140)は、コーティングされるべきアンダーカット(145B)を有する内部燃焼エンジンのためのピストンであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記基板容器(130)は、コーティングされるべきではない前記ピストン(140)の表面を覆うように設計され、これによりそれらのコーティングを防ぐことを特徴とする、先行する請求項の1つに記載の方法。
- 前記基板容器は、カップの形状に設計されることを特徴とする、先行する請求項の1つに記載の方法。
- 前記基板保持装置は、コーティングされるべきピストン(140)を有する複数の容器(130)を備え、それぞれの個々のピストンは3つの軸周りに回転され、第3の回転軸はそれぞれ、各基板容器(130)のそれ自体の回転軸(G)を有することを特徴とする、本発明の1つに記載の方法。
- 前記保持装置は以下の要素、
−それ自体の垂直軸に回転可能なカルーセル(100)と、
−前記カルーセル(100)上にそれら自体の垂直軸に径方向かつ回転可能に配置され、高さ方向に配置される本体(125)を有する、少なくとも1つ、好ましくは複数のツリー(110)とを備え、前記ツリー(110)上には、少なくとも1つ、好ましくは複数の基板容器(130)が配置され、
前記カルーセルの前記回転は第1の回転(1.R)に対応し、前記本体(125)を有する前記ツリーの前記回転は第2の回転(2.R)に対応し、それぞれの基板容器(130)のそれら自体の回転軸(G)の前記回転は第3の回転(3.R)に対応することを特徴とする、請求項5に記載の方法。 - 前記角度αは、コーティングの間またはコーティングの後に、粒子堆積によって層欠陥を回避する目的のために90°よりも大きくなるように選択されることを特徴とする、先行する請求項の1つに記載の方法。
- 前記第3の回転(3.R)は、ねじ式リングを介してそれぞれ実施され、前記ねじ式リングは、前記結合システム(126)の一部であることを特徴とする、先行する請求項5〜7の1つに記載の方法。
- 前記基板容器(130)は、バヨネットサポートによって前記本体(125)に結合されることを特徴とする、先行する請求項6〜8の1つに記載の方法。
- 前記基板容器(130)の前記ピストン(140)は固定装置によって落ちることを防がれることを特徴とする、先行する請求項の1つに記載の方法。
- 少なくとも1つのブラケットまたはバヨネットホルダまたは磁石が固定装置として用いられることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
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