JP2002293427A

JP2002293427A - 回転台車

Info

Publication number: JP2002293427A
Application number: JP2001094519A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Hashimoto; 泰久橋本; Akihiko Ikegaya; 明彦池ヶ谷; Haruyo Fukui; 治世福井; Makoto Setoyama; 誠瀬戸山
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸着装置のワークホルダに最適で、非接触に
より自転台（ワーク）を回転させて生産効率を改善でき
る回転台車を提供する。【解決手段】回転自在の公転台10と、公転台10に回転
自在に取り付けられた自転台20とを具える。自転台20は
第１磁石31、32、33が装着されている。公転台の回転に伴
って第１磁石と吸着を行う第２磁石40を設けることで、
両磁石31、32、33と40との吸着により非接触で自転台20を
回転させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転と公転の両方
を行うことができる回転軸を具えた回転台車に関するも
のである。特に、蒸着装置のワーク（基材）装着用の台
車として最適な台車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】TiN、TiCN、TiAlNといった硬質膜コーテ
ィングは、その高い硬度による耐摩耗性の改善効果が著
しいことで一般に広く知られ、特に切削工具等によく用
いられている。また、DLC（ダイヤモンドライクカーボ
ン）コーティングは、その摩擦係数の小ささからローラ
ーの表面など摺動性の必要とされる部品などでよく使わ
れている。

【０００３】これらのコーティングは比較的高い真空中
で成膜が行われることから、一般に蒸発源やイオン源な
どの正面に対向するワーク面が膜厚となり、蒸発源やイ
オン源から陰になる部分の膜厚が非常に薄くなる。その
ため、コーティング中にワークを回転させて膜厚の均一
化を図っている。

【０００４】ワークを回転させる技術としては、図５に
示す回転台の利用が提案されている。この回転台は、円
盤型で回転自在の公転台10と、公転台10に回転自在に装
着されてワークを保持する円筒状の自転台20とを具え
る。公転台10はモータなどの駆動源により回転され、自
転台20は、その一端の外周に設けられた複数の突起60
と、突起60に係合するキッカー70とを用いて回転され
る。公転台10の回転に伴って自転台20の突起60にキッカ
ー70が接触すると、キッカー70の弾性力により自転台20
も回転されることになる。

【０００５】その他、公転台の回転と共に自転台も回転
するように、ギアを用いて駆動源の動力を自転台にも伝
達させる技術がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のキッカ
ーを用いた技術では次のような問題があった。キッカーを用いた回転機構では、調整に熟練と時間を
要する。近年のコンピュータ技術の発展によりコーティ
ング炉の自動化が進み、操炉作業が不要になったため、
コーティングコストのうち、ワークのセット、台車の調
整など人手に頼る部分のコストに占める割合が増大して
いる。

【０００７】キッカーを使って自転台を回転させる技術
では、キッカーの長さと角度を変えてキックされる突起
との当たりを調整する作業が非常に微妙で熟練を要し、
時間がかかるため作業性が非常に悪い。キッカーを強く
突起に当てすぎるとコーティング中に高温になったとき
に、キッカーが弾性を失い塑性変形してしまう現象がよ
く起こる。逆に、キッカーを弱く当てすぎた場合は回転
抵抗により自転台（ワーク）が回らなかったりすること
が起こる。そのため、キッカーの当たり調整は0.1mm単
位で調整することも必要で、その作業性の悪さがコスト
上昇に直結し、工業生産上問題であった。

【０００８】ギア式の回転機構では機構が複雑で、頻
繁なメンテナンスが必要となる。ギア式であるとキッカ
ーのような当たり調整は不要であるが、機構が複雑で回
転抵抗が大きく、さらに実用上は生産を続けていると塵
などが回転部に侵入し、頻繁にメンテナンスしないと回
らなくなる。また、設置できるギアの数に制限があり、
自転台の数を増やして一つの装置に装着できるワークの
数を増やすことも困難である。

【０００９】従って、本発明の主目的は、蒸着装置のワ
ークホルダに最適で、非接触により自転台（ワーク）を
回転させて生産効率を改善できる回転台車を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁石の吸着力
を利用することで上記の目的を達成する。

【００１１】すなわち、本発明回転台車は、回転自在の
公転台と、公転台に回転自在に取り付けられた自転台
と、自転台に装着された第１磁石と、公転台の回転に伴
って第１磁石と吸着を行う第２磁石とを具えることを特
徴とする。

【００１２】公転台は、従来と同様にモータなどの駆動
源により回転させる。公転台の回転に伴って自転台の第
１磁石が第２磁石に接近するように両磁石を配置すれ
ば、両磁石の吸着を利用することで自転台を非接触にて
回転させることができる。

【００１３】本発明台車は、PVD（Physical vapor de
position）あるいはCVD（Chemicalvapor deposition）
装置の基材ホルダとして利用することが好ましい。

【００１４】また、第１磁石に対向して自転台の回転位
置を調整する補助磁石を具えることが望ましい。第１磁
石と第２磁石の吸着によって自転台が回転されるが、自
転台が一度回転してから再度第２磁石の磁力の影響が及
ぶ範囲に戻ってくるまでの間、第１磁石の位置を特定し
た方が確実に自転台を回転させることができる。そこ
で、自転台の向きを調整する補助磁石を用いることで、
一層確実な回転を行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明回転台車の平面図である。この台車
は、円盤状の公転台10と、円筒状の自転台20とを具え
る。公転台10はモータなどの駆動源によりギアで駆動力
を伝達して回転される。公転台10の回転軸は、円盤の中
心に位置する紙面の垂直方向の軸である。自転台20は、
公転台上に複数立設されており、公転台10に対して回転
自在に構成されている。自転台20の回転軸は、各自転台
20の断面中心に位置する紙面の垂直方向の軸である。

【００１６】ここで、自転台20の一端（例えば下端）に
第１磁石31、32、33を設け、公転台10の外周に第２磁石40
を設ける。本例では、第１磁石31、32、33として、自転台
20の外周に、自転台20の断面を120°間隔で３等分する
位置に３つの磁石を固定した。自転台20は複数存在し、
各々について３つづつの第１磁石31、32、33を装着する。
一方、第２磁石40は一つとした。両磁石31、32、33と40と
は互いに接近したときに磁力の影響を受ける程度の磁力
と距離に配置されている。

【００１７】このような構成において、公転台10を回転
させると、図２に示すように、いずれかの自転台20の第
１磁石31が第２磁石40に接近する。公転台10の回転が進
むと、図1に示すように、第１磁石31は第２磁石40に吸
着されて第２磁石40に対向し、自転台20を回転させる。
さらに公転台10の回転が進むと、図３に示すように、第
１磁石31を第２磁石40の方向に向ける位置まで自転台20
が回転され、第１磁石31は第２磁石40の影響を受けない
位置にまで移動される。その後、公転台10の回転に伴っ
て再度第１磁石32が第２磁石40に接近することで同様に
自転台20が回転される。もちろん、複数あるいずれの自
転台20も同様にして回転され、公転台10による公転と、
自転台20による自転が非接触にて実現される。

【００１８】以上の構成で自転台20を非接触にて回転さ
せることができるが、第１磁石31が第２磁石40から離れ
た際に（図３）、自転台20の向き（第１磁石32の停止位
置）を特定した方が、再度第１磁石32が第２磁石40に接
近した場合に確実に自転台20を回転できる。すなわち、
図４に示すように、自転台20が第２磁石40に接近する際
に、第１磁石32が領域αにあると第２磁石40の磁力の影
響を受けやすく、確実に吸着されて自転台20を回転させ
ることができる。そこで、公転台10上に自転台20の向き
を調整する補助磁石50を設置することが好ましい。補助
磁石50は自転台20の向きを調整できる程度の磁力を有
し、この調整ができる程度に第１磁石31、32、33との間隔
を調整して配置する。領域αは、第１磁石32と第２磁石
40とが互いに影響し合う領域とすれば良い。

【００１９】（試験例）公転を行う円盤状の公転台を10
台具え、各公転台に円筒状の自転台を10本もつ本発明回
転台車を用意した。各自転台には第１磁石が3つ、公転
台の外周に第2磁石が1つ装着されている。

【００２０】この自転台にチップを串刺し式に取り付
け、それを自転台の回転軸に取り付ける作業を行ったと
ころ作業時間として102分かかった。チップを串に詰め
るのに100分で、その串を本発明回転台車に取り付ける
のはキッカー調整が不要なため非常に迅速な作業とな
り、2分でセットが終了した。

【００２１】一方、従来技術として接触式キッカーによ
る回転台車（図５参照）を用意した。これも構成として
は公転台が10台あり、各公転台に自転台の回転軸が10軸
設けられたもので、自転台回転軸は合計100軸となる。
各自転台は接触式のキッカーによって自転される。

【００２２】この自転台にチップを串刺し式に取り付
け、それを自転台の回転軸に取り付ける作業を行った。
チップを串に詰めるのは100分と変わらなかったが、そ
の串を接触式キッカー回転台車に取り付けるのはキッカ
ー調整が難しいため、60分かかってしまい、トータルで
160分の作業時間を要した。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明回転台車に
よれば、磁石を用いて非接触にて自転台を回転させるこ
とができる。そのため、従来のキッカー式のように面倒
な調整を行う必要がない。また、構造が簡易でギア式の
ようにメンテナンスを行う必要がない。従って、PVD装
置あるいはCVD装置の基材ホルダとして利用すれば、コ
ーティング品の生産コストを削減することができる。

【００２４】さらに、自転台の向きを調整する補助磁石
を用いることで、自転台が確実に第２磁石の磁力の影響
を受ける向きに保持できるため、確実な自転を実現させ
ることができる。

【００２５】従って、TiN、TiAlNなど耐摩耗性の向上を
目的とするPVDコーティングや、DLCなど摺動性向上を目
的とするプラズマCVDコーティングなど、つき周りが悪
く、蒸発源やイオン源に対してワークを回転させる必要
のあるコーティングの製造装置に適用すると膜厚の不均
一を解消できて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明回転台車の平面図である。

【図２】本発明回転台車の平面図である。

【図３】本発明回転台車の平面図である。

【図４】本発明回転台車の平面図である。

【図５】従来の回転台車の平面図である。

【符号の説明】

10 公転台 20 自転台 31、32、33 第1磁石 40 第２磁石 50 補助磁石 60 突起 70 キッカー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福井治世兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号住友電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者瀬戸山誠兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号住友電気工業株式会社伊丹製作所内Ｆターム(参考） 3F072 AA06 GG02 KB04 KB07 3J062 AA22 AB37 AC01 AC06 AC09 BA01 BA31 4K029 BA58 CA01 JA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在の公転台と、公転台に回転自在に取り付けられた自転台と、自転台に装着された第１磁石と、公転台の回転に伴って第１磁石と吸着を行う第２磁石と
を具えることを特徴とする回転台車。
【請求項２】蒸着装置の基材ホルダであることを特徴
とする請求項１に記載の回転台車。
【請求項３】第１磁石に対向して自転台の回転位置を
調整する補助磁石を具えることを特徴とする請求項１に
記載の回転台車。