專利名稱：：減輕微動磨損的縫隙基材及使用縫隙基材的連接構(gòu)造物的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及減輕微動磨損(微動磨耗)的縫隙基材及使用縫隙基材的連接構(gòu)造物。進一步具體地說，本發(fā)明涉及可以減輕因構(gòu)造物之間發(fā)生滑動及振動時產(chǎn)生摩擦，一方構(gòu)造物或兩者構(gòu)造物之間磨損的縫隙基材。另外，本發(fā)明涉及在構(gòu)造物之間發(fā)生滑動及振動的面上使用縫隙基材的連接構(gòu)造部。
背景技術(shù)：
：微動磨損(微動磨耗)是多種磨損中的一種。該微動磨損是指構(gòu)造物之間的連接部的發(fā)生滑動或振動的表面在承受壓力的同時連續(xù)承受微細振動的情況下，由于構(gòu)造物的發(fā)生滑動或振動的表面之間產(chǎn)生微細的振動，構(gòu)造物之間發(fā)生滑動或振動的表面產(chǎn)生摩擦而引起的磨損。因此，從該構(gòu)造物之間的外觀，是難以判斷該微動磨損的進行狀況的。另外，由于該構(gòu)造物之間的連接部的設置環(huán)境的不同，微動磨損的耗減程度大多不同。通常，根據(jù)構(gòu)造物的使用狀況進行構(gòu)造物連接部的加強，但是對微動損耗所起效果很小。構(gòu)造物的微動磨損的進行情況，關系到構(gòu)造物本身的損壞情況。容易引起構(gòu)造物的微動磨損的部位，是構(gòu)造物之間以強的壓力相互按壓的部位，即構(gòu)造物的連接力很強的發(fā)生滑動或振動的表面。進一步可知，構(gòu)造物之間的構(gòu)件受到細微的振動時，該滑動或振動的方向與發(fā)生滑動或振動的表面的平行及垂直或其復合方向無關，連接力線(是指表示連接螺栓的頭及其螺帽間的力所涉及的范圍的線)內(nèi)側(cè)尤其容易產(chǎn)生磨損。舉個容易引起微動磨損的例子，如汽車及車輛這種構(gòu)造物，行駛中不斷地接受來自地面的滑動或振動，該滑動或振動也可以稱作微細振動。在汽車及車輛中，來自地面的滑動或振動按照車胎、車輪、輪轂、車輪結(jié)構(gòu)、吊掛、減震器、車身、客室及座位等的順序傳送給乘客。汽車及車輛的話車胎進行振動吸收，但是多數(shù)的振動從車輪傳向輪轂及制動鼓。另夕卜，汽車因為是利用動力機產(chǎn)生的力進行行駛，其具有動力機的振動等被驅(qū)動系統(tǒng)傳達，進一步地通過輪轂傳向車輪、車胎、地面的構(gòu)造。車輪與輪轂是由連接構(gòu)件組合而成的構(gòu)造，并且車輪與輪轂的連接構(gòu)件，承擔車胎的振動、車體的重量及閘工作時的負荷。另外，汽車及車輛等拐彎時旋轉(zhuǎn)方向盤，通過方向盤構(gòu)造使輪轂朝向行進的方向。該結(jié)果車輪也彎向制動裝置側(cè)，但是輪轂的垂直面也有彎曲向制動裝置側(cè)的力在作用。導致連接該車輪與輪轂的接觸面被摩擦，并且，常常產(chǎn)生細微振動。近年，為了應對車輛的重量增加圖謀輕量化，車輪是由鋁制(A6061)的車輛正在增加。該鋁制的車輪表面氧化形成氧化薄膜。該氧化薄膜的一部分被剝落露出坯體的話進一步在大氣中與氧結(jié)合，導致形成新的氧化薄膜。該氧化后的鋁是被稱為“氧化鋁”(A1203)的物質(zhì)，其硬度為HV10003000。一方面，輪轂是以鑄件(Fraeoo)做成的，以機械加工切削制成各部分的尺寸。與車輪相接的面實施車床加工，加工成基本平滑。但是，以微觀地看的話形成細的槽(筋)狀，其在車軸中心以同心圓狀形成槽。該鋁車輪與輪轂連接，引起微動磨損，該槽中夾著與研磨相同的氧化鋁，形成一個接一個地從車輪供給氧化鋁的狀態(tài)，結(jié)果車輪變薄、導致疲勞損壞。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的目的是提供難以摩損發(fā)生微細振動的構(gòu)造物的接觸面的縫隙基材，減輕微動磨損(微動磨耗)。進一步，本發(fā)明具體的目的是提供使構(gòu)造物之間發(fā)生滑動或振動的接觸面難以產(chǎn)生磨損的縫隙基材，減輕一方構(gòu)造物或兩者構(gòu)造物之間磨損。在本發(fā)明中發(fā)生滑動的表面是指相互連接的構(gòu)造物的接觸面以連接部分為中心向旋轉(zhuǎn)方向移動的表面，以及相互連接的構(gòu)造物的接觸面以連接部分為中心向平行方向移動的表面。另外，在本發(fā)明中發(fā)生振動的表面是指相互連接的構(gòu)造物的接觸面以連接部分為中心在大致垂直方向離開及推向的表面。因而，本發(fā)明的縫隙基材的目的是減輕具有構(gòu)造物向上述旋轉(zhuǎn)方向移動的表面、構(gòu)造物向平行方向移動的表面、以及構(gòu)造物在垂直方向離開或推向的表面的構(gòu)造物之間的摩擦。課題的解決方案本發(fā)明的一種被夾入具有摩擦并且發(fā)生損耗的接觸材料6的接觸面(7)之間，并且具有發(fā)生滑動或振動的面(2、2)的縫隙基材(1)，其特征是通過上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)比上述第一接觸材料(6)與上述第二接觸材料(6’)的接觸面(7)的至少一個面具有更高的硬度(>HV400)、以及上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)比上述第一接觸材料(6)與上述第二接觸材料(6)的接觸面(7)的至少一個面具有低摩擦系數(shù)(<μ<0.3)以及高平滑度(表面粗糙度Ra<6.3)，使上述縫隙基材⑴的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)難以磨損第一與第二的接觸材料(6、6，)的接觸面7。上述縫隙基材，最好在表1所示的材料的組合中進行選擇，作為夾入A6061與FCD600間的物質(zhì)，尤其以SUS304N2、SUS301-CSP及SUS304-CSP為好。另外、本發(fā)明的縫隙基材1的特征是上述縫隙基材1的發(fā)生滑動或振動的面2、2，被以金剛石狀碳(DLC)薄膜3部分或全面覆蓋。另外、本發(fā)明的縫隙基材1的特征是上述金剛石狀碳(DLC)薄膜，在上述縫隙基材1的發(fā)生滑動及振動的面2、2上，設有規(guī)則或不規(guī)則地細分化的槽部4地進行覆蓋。另外、本發(fā)明的縫隙基材1的特征是上述金剛石狀碳(DLC)薄膜3，在上述槽部4與發(fā)生滑動及振動的面2、2上，具有固體潤滑層5-1、流體潤滑劑5-2及粉末潤滑劑5-3、及上述固體潤滑層以及上述流體與粉末的混合潤滑劑5-4中的至少一種的潤滑層5。另外、本發(fā)明的縫隙基材1的特征是上述金剛石狀碳(DLC)薄膜3可以以化學氣相蒸鍍法(CVD)或物理氣相蒸鍍法(PVD)進行合成，并且上述薄膜3的厚度為300納米40微米。另外，上述金剛石狀碳(DLC)的薄膜3，考慮到接觸材料6的材質(zhì)、壓力、及微細振動數(shù)，可以做成18微米的厚度。另外、本發(fā)明的連接構(gòu)造部的特征是將根據(jù)權(quán)利要求15所述的縫隙基材使用于構(gòu)造物之間發(fā)生滑動或振動的面上。發(fā)明效果本發(fā)明通過提供使構(gòu)造物之間發(fā)生滑動及振動的接觸面難以產(chǎn)生磨損的縫隙基材，起到減輕一方構(gòu)造物或兩者構(gòu)造物之間的摩擦的效果。具體地，本發(fā)明起到減輕汽車及車輛的車輪、輪轂及制動鼓的連接部的接觸面的磨損發(fā)生的效果。圖1是表示車輪、輪轂及制動鼓的構(gòu)造的附圖，圖1(a)是ISO的形式，圖1(b)是JIS形式。圖2是表示在輪轂的根部連接制動鼓時的磨損初期的連接力線范圍及連接力的作用方向的車輪、輪轂及制動鼓的構(gòu)造，圖2(a)是ISO的形式，圖2(b)的(1)是JIS形式，圖2(b)的(2)表示輪轂單體。圖3是以斜線部分概念地表示容易引起所謂微動磨損的減耗的部位的圖解，圖3(a)是ISO的形式，圖3(b)是JIS形式。圖4是表示當車輪、輪轂及制動鼓的構(gòu)造受到從車體的外側(cè)向內(nèi)側(cè)的應力時的應力最大的部分(發(fā)生磨損部分)，圖4(a)是ISO形式，圖4(b)是JIS形式，圖4(c)是表示當ISO形式的車輪、輪轂及制動鼓的構(gòu)造受到從車體的外側(cè)向內(nèi)側(cè)的應力時，車輪、輪轂及制動鼓的彎曲方向，并且圖4(d)是表示JIS形式的車輪、輪轂及制動鼓的構(gòu)造受到從車體的外側(cè)向內(nèi)側(cè)的應力時，車輪、輪轂及制動鼓的彎曲方向。圖5表示在作為接觸材料的車輪與輪轂及制動鼓間的接觸面上夾入的本發(fā)明的縫隙基材，圖5(a)是ISO形式，圖5(b)是JIS形式。圖6是本發(fā)明的縫隙基材的各種形狀，(a)是L字的旋轉(zhuǎn)體形狀，(b)是L字重合的旋轉(zhuǎn)體形狀，(c)是I字的旋轉(zhuǎn)體形狀。圖7是本發(fā)明的縫隙基材上覆蓋的細分化DLC薄膜，(a)表示電子顯微鏡照片，(b)表示截面形狀。圖8表示細分化覆蓋的DLC薄膜的構(gòu)造(細分化DLC-A及B)與連續(xù)薄膜(連續(xù)DLC)的兩者的旋轉(zhuǎn)及滑動次數(shù)與摩擦系數(shù)的關系，并且細分化DLC薄膜的摩擦系數(shù)與連續(xù)薄膜相比較低并穩(wěn)定。圖9表示本發(fā)明的連接構(gòu)造物的彎曲疲勞試驗法的概要。圖10表示實施IO6次彎曲疲勞試驗后的墊片的外觀，(a)表示連續(xù)薄膜DLC墊片的外觀，并且(b)表示細分化(區(qū)分構(gòu)造)薄膜DLC墊片的外觀。圖11表示DLC薄膜的剝離的X方向的測定方法和測定范圍。圖12是以從螺栓的孔端開始的距離表示連續(xù)及細分化(區(qū)分構(gòu)造)的兩種DLC薄膜的剝離率。圖13是連續(xù)DLC薄膜(圖13的a)的層剝離及細分化(區(qū)分構(gòu)造)DLC薄膜(圖13的b)的剝離的兩者的激光顯微鏡照片，表示兩者的最大剝離部。圖14是用圖解表示以激光顯微鏡拍攝的磨損粉末的情況的同時，用圖解表示以能量分散型X線光電子分光分析(EDX)進行成分分析的結(jié)果。圖15是以圖解表示在由鋁板(或鋁合金板)與鐵(或合金鋼)構(gòu)成的金屬材料之間，具有連續(xù)DLC覆蓋墊片的(A)(即，覆蓋連續(xù)DLC覆蓋層，在鋁板(或鋁合金板)上連接該DLC薄膜)、具有細分化(區(qū)分構(gòu)造)DLC薄膜墊片的(B)、只由上述兩種接觸材料構(gòu)成的(C)、及具有無薄膜的墊片(D)的各自表面的粗糙度。圖16示意性表示在只由兩種接觸材料構(gòu)成的(D)、具有連續(xù)DLC薄膜墊片的(A)、及具有細分化(區(qū)分構(gòu)造)DLC薄膜墊片的(B)上的磨損試驗前后的狀態(tài)。具體實施例方式以汽車及車輛的車輪、輪轂及制動鼓的構(gòu)造為例，對本發(fā)明的縫隙基材具體地進行以下說明。汽車及車輛的車輪、輪轂及制動鼓的構(gòu)造如圖1圖5所示，本發(fā)明的縫隙基材1(如圖5(a)及(b)的附圖所示)被夾入車輪11與輪轂12、及輪轂12與制動鼓13的各自的接觸材料6的接觸面7之間，提供減輕產(chǎn)生各自的接觸材料6的磨損的發(fā)生滑動或振動的面2，2(圖5(a)及(b)的附圖所示)。車輪、輪轂及制動鼓的構(gòu)造如圖1(a)及(b)所示，在輪轂的車體外側(cè)即車輪安裝側(cè)設置有安裝雙頭螺栓14用的防止轉(zhuǎn)動的槽20(如圖2(a)及圖2(b)的⑴所示)。即使車體的外側(cè)與車體的內(nèi)側(cè)受到相同的應力，由于在輪轂12上具有安裝雙頭螺栓14用的防止轉(zhuǎn)動的槽20，該車輪、輪轂及制動鼓的構(gòu)造，結(jié)果都是向車體內(nèi)側(cè)(制動鼓側(cè))彎曲(圖4(a)、(b)(c)及(d)所示)。圖4(a)及(c)表示車輪、輪轂及制動鼓受到應力，車輪、輪轂及制動鼓向車體內(nèi)側(cè)彎曲前的狀態(tài)。另外，圖4(b)及(d)表示車輪、輪轂及制動鼓向車體內(nèi)側(cè)彎曲后的狀態(tài)。在圖4(a)及(c)以及圖4(b)及(d)中，車輪被連接的方向以24表示。并且以25表示連接力。并且，以27表示產(chǎn)生氧化鋁的部位，以斜線28表示磨損區(qū)域。另夕卜，在圖4(c)及(d)中，以29表示龜裂及損壞方向。圖2(a)及(b)的(1)表示輪轂連接于制動鼓的根部上連接了制動鼓時的磨損初期的連接力線范圍及連接力的作用方向。如圖2(a)及(b)的(1)所示，由于在輪轂12的根部16處有較強的推動制動鼓13的力17發(fā)生作用，并且受到來自汽車的動力機(發(fā)動機)或地面的微細振動，發(fā)生微動磨損導致該根部16變薄。該根部附近，也是車輪、輪轂及制動鼓的各自的連接系中最重要的部分，但是由于周圍被全部包圍地連接，因此朝向根部16的應力容易集中。在圖2(a)及(b)的(1)中，斜線部分表示連接力線范圍19，并且圓圈部分表示鋁制的車輪的氧化鋁(Al2O3)的產(chǎn)生部位。但是，在車輪、輪轂及制動鼓各自的連接系中輪轂12的頂端兩側(cè)21、21也被摩擦發(fā)生磨損。剛制造后的汽車及車輛的輪轂的頂端兩側(cè)21、21相對于連接螺栓是垂直的，但是長時間被使用的輪轂的頂端兩側(cè)21、21及制動鼓13的根部16附近發(fā)生減耗的情況也是較多的。具體地，連接螺栓與螺帽的螺釘?shù)倪B接力線范圍的內(nèi)側(cè)是減耗的范圍。該減耗是所謂的微動磨損現(xiàn)象。圖解中概念地以斜線部分23表示圖3(a)及(b)ISO形式和JIS形式的輪轂上的容易引起減耗所謂微動磨損的部位。引起該微動磨損的結(jié)果是磨損部分變薄，連接力下降對周圍的構(gòu)造產(chǎn)生過大的應力，導致容易引起疲勞損壞，最終斷裂。作為該疲勞損壞的例子，有過卡車的前輪輪轂發(fā)生裂縫的事例報道。一般地作為對于上述卡車的車輪、輪轂及制動鼓等采取的措施，采取(1)提高材質(zhì)硬度，(2)增加壁厚，(3)為了提高連接強度(為了振動時不動)增加螺釘強度，并且提高推力等措施。但是，上述措施不能減少微動磨損，上述(1)難以減少構(gòu)成物的材料，上述(2)材料即使減少也延長了達到損壞的時間，以及(3)是同樣爭得時間。但是，像上述(3)一樣施加較強的連接力，磨損的程度也增大了。為了增加上述連接力也考慮過增加連接螺栓的根數(shù)的方法，但是采用該方法的話，需要替換現(xiàn)有市場上的車輛的零件，由于現(xiàn)有的車輪不能使用，從市場角度考慮是難以采納的方法。汽車及車輛的制造商，可以采納對于新車使用提高強度的零件的方法或者增加連接螺栓及螺帽的根數(shù)進行連接的方法，但是對于已經(jīng)在市場上出現(xiàn)的車輛，造成需要在破損前進行檢修，替換減耗零件等的處置。新提供的技術(shù)，憑借簡單的方法及構(gòu)件，提供可以減少微動磨損的縫隙基材。通過在汽車及車輛的車輪、輪轂及制動鼓等引起磨損的部位夾入縫隙基材，達到減少車輪、輪轂及制動鼓等的磨損量。該新提供的技術(shù)不減少車輪、輪轂及制動鼓等的連接力，設置有可以在摩擦面上保持低摩擦系數(shù)、平滑度、高硬度、及保持潤滑劑并且保持耐凝著性等能力的薄膜。另外，是將設有薄膜的縫隙基材夾進車輪、輪轂及制動鼓等的摩擦面的連接構(gòu)件及其連接構(gòu)件的夾入方法。通過該夾入方法，使應力在產(chǎn)生滑動及振動的面上滑動，由于摩擦面上垂直的連接力線不改變并且周圍的振動部分變得容易滑動，當摩擦面變得彎曲時車輪、縫隙基材及輪轂一起彎曲，利用耐凝著性、低摩擦系數(shù)等性質(zhì)減少減耗。尤其是，該縫隙基材1難以磨損作為接觸材料6例如鋁合金的接觸面7，即對鋁合金的攻擊性與鐵相比也有所減少，即使鋁合金氧化出現(xiàn)作為氧化物18的少量的氧化鋁(AL2O3)，由于在其縫隙基材1上覆蓋的薄膜上設置的槽內(nèi)進入微細的氧化鋁，也變得難以引起所謂的微動磨損(以研磨的物質(zhì)損傷自身的作用及狀態(tài))。另外，縫隙基材1的原料材質(zhì)其自身難以生銹，相對于縫隙基材兩側(cè)的車輪、輪轂及制動鼓等的材質(zhì)，可以期望其堅硬平滑，并且即使彎曲也可以保持恢復原狀的性質(zhì)。該縫隙基材材質(zhì)的選定要考慮兩側(cè)或整體的系統(tǒng)而進行。上述汽車及車輛的車輪、輪轂及制動鼓等，選擇SUS301-CSP，SUS304-CSP,以及SUS304N2等的奧氏體鋼系不銹鋼板。作為本發(fā)明的縫隙基材所選擇的材料的機械性能如表1所示。表1鋁制車輪、輪轂材及縫隙基材用材料的機械特性(參考)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>作為本發(fā)明的縫隙基材，使用如圖1所示的SUS301CSP1/2H、SUS304-CCP1/2等的理由是堅硬、拉伸強度高、不容易生銹、并且像使用了彈簧一樣即使是反復彎曲的應力也有保持不減弱的性質(zhì)。另外，本發(fā)明的縫隙基材的表面上覆蓋的薄膜是以化學的氣相蒸鍍法(CVD)或物理的氣相蒸鍍法(PVD)而合成的金剛石狀碳膜(DLC=Diamond-LikeCarbon),含硼氮化膜、氧化鈦膜、及氧化鋁膜、氮化鈦膜、碳化鈦膜、氮化鉻膜等，覆蓋該薄膜時將薄膜表面預先形成規(guī)則或不規(guī)則地細分化的槽部(縫隙)，以便可以向該細分化的槽部(縫隙)注入潤滑劑。按照需要，該薄膜也可以是沒有細分化的槽部的一個平的表面。通過設有規(guī)則的或不規(guī)則的槽部即使受到彎曲應力以槽(縫隙)的部分也能分散應力，因此可以減輕薄膜被損壞的情況。并且，其特征是由于預先被細分化形成槽部(縫隙)，例如即使多個部位的薄膜被損壞(金剛石狀碳膜、氧化鈦膜、及氧化鋁膜等)，也能減少薄膜整體被損壞這樣的損壞傳播。本發(fā)明的縫隙基材上覆蓋的金剛石狀碳膜(DLC)，與日本特開2003-147525號及日本特開2007-83726號中所記載的薄膜形態(tài)相似，但是本發(fā)明的縫隙基材上由呈網(wǎng)眼狀規(guī)則或不規(guī)則地被細分化的DLC薄膜和槽部構(gòu)成。另外，如W0/2006/095907A中記載的，通過在本發(fā)明的縫隙基材的槽部導入與基材及DLC薄膜都不同的第三物質(zhì)，可以使DLC薄膜的功能與第三物質(zhì)的功能復合。在上述歷來技術(shù)中，是在構(gòu)造物上直接覆蓋DLC薄膜，但是本發(fā)明的縫隙基材是在預先形成的可以插入構(gòu)造物的縫隙基材上覆蓋DLC薄膜后，安裝插入發(fā)生滑動及振動的構(gòu)造物間。本發(fā)明的縫隙基材的帶規(guī)則或不規(guī)則地細分化的槽部(縫隙)的DLC薄膜的第一效果是DLC薄膜追蹤構(gòu)造物的變形。這是為了以規(guī)則或不規(guī)則地細分化的槽部選擇性地吸收附加在縫隙基材上的變形，通過減少附加在DLC薄膜上的變形而產(chǎn)生的效果，例如相對于在1050規(guī)格的材料上堆積1微米的連續(xù)膜DLC薄膜的球的推進試驗，43微米的推入深度產(chǎn)生裂縫，而在本發(fā)明的縫隙基材的規(guī)則或不規(guī)則地細分化的槽部(縫隙)的構(gòu)造中，進行上述推入試驗的話DLC薄膜達到74微米也不產(chǎn)生裂縫。第二效果是通過微動磨損的抑制提高耐磨損性。因為本發(fā)明的規(guī)則或不規(guī)則地細分化的DLC薄膜具有槽部，磨損粉末被堆積到槽部。因而，難以產(chǎn)生微動磨損，其結(jié)果是以同質(zhì)的DLC薄膜比較的話，SUJ2球滑動九萬次后的規(guī)則地或不規(guī)則地細分化的構(gòu)造的DLC薄膜的實際磨損量，整體與連續(xù)膜相比，具有35%以下被抑制這樣大的提高耐磨損性的效果。實施例1汽車的發(fā)動機開始工作時在發(fā)動機上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，大的轉(zhuǎn)矩由發(fā)動機施加給驅(qū)動部分，向連接驅(qū)動零件(例如車輪、輪轂及制動鼓)傳送旋轉(zhuǎn)力。車輪、輪轂及制動鼓，以螺栓及螺帽可以旋轉(zhuǎn)及滑動地連接。因而，車輪、輪轂及制動鼓的該螺栓及螺帽的連接部周圍發(fā)生摩擦(圖3(a)的ISO形式及圖3(b)JIS形式的輪轂的斜線部分23)。通過該周圍的摩擦，在初期造成連接面發(fā)生磨損、連接軸力下降、其后螺栓逐漸破斷的結(jié)果。即，考慮歷來技術(shù)通過經(jīng)驗上的螺栓強度進行傳送動力的設計，但是發(fā)生微動磨損的面(圖3(a)的ISO形式及圖3(b)JIS形式的輪轂的選線部分23)存在波動，連接力下降(螺栓及螺帽的螺釘松弛)。在連接部產(chǎn)生縫隙的連接部的連接力消失，作為其結(jié)果，導致因為螺栓及螺帽的螺釘松弛螺栓通過的孔與螺栓碰撞，貫穿螺栓的孔變形等或者螺栓斷裂，甚至基材斷裂的連接松弛。實施例2作為其他的實施例，壓入軸承軸貫穿軸承中心的軸承部等，在軸承部的軸上施加旋轉(zhuǎn)及滑動方向以外的微細振動時，軸承內(nèi)部的圓珠刮削軸承外套(外筒)的內(nèi)面，或者外圍部與孔的表面摩擦，擴大了孔而脫落，或形成細小的筋狀的微細的磨損面而脫落。除此之外也發(fā)生各種磨損。此時通過插入以減輕摩擦為目的的本發(fā)明的縫隙基材，可以降低對構(gòu)件的影響。實施例3鋁零件(模鑄件、機械加工品、焊接構(gòu)造物等)與不同種金屬(鐵、銅、不銹鋼、鑄鐵等)組成以螺栓、螺帽等進行連接的構(gòu)造較多。最近，出現(xiàn)了轎車的車體(車身)等也全是鋁制的，底盤是鐵的，上部或圍罩、發(fā)動機罩等做成鋁的。此時，在鐵與鋁之間可以在鋁保護中夾入本發(fā)明的縫隙基材。期待可以不降低連接力地在加在車體上的微細振動中減少鋁的減耗的效果，繼承安全改良。另外，由于DLC薄膜導電度低，也可以期待降低所謂的電腐蝕的效果。實施例4本發(fā)明的縫隙基材的形態(tài)以圖1圖5所示安裝在汽車及車輛的車輪、輪轂及制動鼓組裝的發(fā)生滑動或振動的部分作為實施例，其他的使用形態(tài)，可以是圖6的(a)所示的L字狀的旋轉(zhuǎn)形態(tài)，圖6(b)所示的L字相互組合的旋轉(zhuǎn)的形態(tài)，圖6(c)所示的I字狀的旋轉(zhuǎn)形態(tài)等各種形態(tài)。本發(fā)明的縫隙基材上規(guī)則或不規(guī)則地細分化覆蓋的DLC薄膜，以及沒有DLC薄膜覆蓋的槽部(縫隙)，考慮縫隙基材的變形及摩擦特性兩方面而進行選擇。即，考慮覆蓋DLC薄膜的縫隙基材的變形時，考慮以下幾點。1)槽部寬度t與細分化的DLC薄膜尺寸1之間的比t/Ι，最好是較高的。2)DLC薄膜的覆蓋率較高時，細分化的DLC薄膜的尺寸及槽部的間隔，最好是較小的。3)縫隙基材上局部地產(chǎn)生變形時，細分化DLC薄膜尺寸最好是較小的。另外，考慮覆蓋DLC薄膜的縫隙基材的摩擦特性時，考慮以下幾點。1)研磨磨損較少時，DLC薄膜的覆蓋率最好是高的。2)將捕集作為研磨磨損原因的磨損粉末的DLC薄膜的覆蓋率作為上限，與縫隙基材的發(fā)生滑動或振動的部分的接觸寬度相比細分化DLC薄膜尺寸最好較小，但是DLC薄膜的覆蓋率以6080%為上限。3)DLC薄膜的槽部以與相對構(gòu)造物的旋轉(zhuǎn)件或滑動件不引起接觸的程度決定槽部寬度。4)考慮到在DLC薄膜的槽部的接觸時，可以考慮在槽部使用潤滑劑的涂膜。另外，考慮縫隙基材上覆蓋的DLC薄膜的合成技術(shù)時，考慮以下幾點。1)在具有通過掩蔽細分化的槽部的構(gòu)造的DLC薄膜的合成中，以實際使用時細分化DLC薄膜的尺寸80μm、槽部寬度20μm左右為最小。2)細分化的DLC薄膜尺寸較大的容易合成?？偫ㄉ鲜隹紤]點的話，可以認為使鋁基材的構(gòu)造物上設置的縫隙基材上覆蓋的DLC薄膜的膜厚為1μm時，細分化的DLC薄膜尺寸最小為80μm,槽部寬度最小為20μm,并且DLC薄膜的覆蓋率約64%是最適宜的。但是，在本發(fā)明中，按照縫隙基材的使用狀況，DLC薄膜的尺寸、槽部寬度、及覆蓋率比上述各值增加20%左右也可以。另一方面，鋼鐵材料的縫隙基材與DLC薄膜具有相等程度(ISOGPa)及以上的楊氏模量時，DLC薄膜的槽部寬度最好為20μm左右，并且DLC薄膜的覆蓋率最好為7080%左右ο本發(fā)明的縫隙基材上覆蓋的DLC薄膜，可以全部通過現(xiàn)在用于DLC薄膜合成的PVD法及CVD法進行制作。將網(wǎng)作為掩模使用進行合成時，通過向網(wǎng)狀掩模均一地施加電壓能夠維持DLC薄膜的均一性，因此以使用直流單脈沖波的CVD法進行合成是適宜的。施加電壓的鎢線的直徑為30μm,并且使用230μm角的網(wǎng)狀掩模進行細分化DLC薄膜合成的方式的合成條件如下所示。以乙炔作為原料氣體進行使用以14CC/min使其通入，壓力控制在3Pa時施加電源頻率為2kHz的-5Kv的電壓合成時間控制在一小時。通過上述成膜方法，可以合成約1μm厚的DLC薄膜。圖7表示本發(fā)明的縫隙基材上覆蓋的DLC薄膜是使用上述網(wǎng)狀掩模制作的薄膜，圖7的(a)表示電子顯微鏡照片，圖7的(b)表示截面形態(tài)。另外，當DLC薄膜需要有較高的粘著力時，以氮噴射洗滌縫隙基材表面，作為其后中間層以14cc/min導入四甲基硅(Si(CH3)4)在壓力3Pa下施加頻率為2KHz的-5KV電壓進行合成時間為5分鐘的合成，期望使其形成20nm左右的中間層。本發(fā)明的縫隙基材上規(guī)則或不規(guī)則地細分化覆蓋的DLC薄膜及沒有DLC薄膜覆蓋的槽部(縫隙)，是如圖7(a)及(b)所示的形態(tài)。被細分化的DLC薄膜為230μπι角的四邊形排列，在四邊形的DLC薄膜間存在相當于薄膜厚的深度約Iym的槽部。因為各個不規(guī)則地細分化覆蓋的DLC薄膜的角部呈圓形，因此，各個DLC薄膜為難以產(chǎn)生應力集中的構(gòu)造。實施例5關于本發(fā)明的縫隙基材上的由上述合成方法形成覆蓋的DLC薄膜的機械性質(zhì)及物理性質(zhì)(硬度、摩擦系數(shù)等)，記載如下。本發(fā)明的縫隙基材上的規(guī)則或不規(guī)則地細分化覆蓋的DLC薄膜的DLC本身的機械特性，與連續(xù)地覆蓋的DLC薄膜構(gòu)造的DLC相同。以DLC薄膜的納米壓痕法測定的硬度為1420GPa，并且楊氏模量為150200GPa。另外，DLC薄膜的氫含量為2030原子％。從DLC薄膜的拉曼光譜中可以識別DLC特有的D波段及G波段。并且，DLC薄膜的球盤試驗的結(jié)果如圖8所示。這是將連續(xù)DLC薄膜的構(gòu)造及規(guī)則或不規(guī)則地細分化覆蓋的DLC薄膜的構(gòu)造附著在以本發(fā)明的合成方法合成的鋁制基板上測定的結(jié)果。試驗條件為在直徑6mm的SUJ2球上施加3.5N的荷重，以0.lm/s的速度進行試驗。如圖8所示，可以看到細分化覆蓋DLC薄膜的構(gòu)造(細分化DLC-A及B)與連續(xù)薄膜相比(連續(xù)DLC)具有較低的穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。并且，測定90000次滑動后的比磨損量的結(jié)果是，相對于連續(xù)薄膜(連續(xù)DLC)的1.5XlO—W/N.m，細分化覆蓋的DLC薄膜(細分化DLC-A及B)為1.2XlO—W/N.m變得更小。并且，以被削減的DLC的量進行比較的話相對于連續(xù)薄膜(連續(xù)DLC)的0.027mm3，細分化覆蓋的DLC薄膜(細分化DLC-A及B)實際上為0.009mm3降低其1/3的磨損量。通過該細分化覆蓋DLC薄膜的構(gòu)造(細分化DLC-A及B)達到抑制微動磨損的結(jié)果。因而，相對球的磨損半徑也從連續(xù)薄膜(連續(xù)DLC)的240μm減少到細分化覆蓋DLC薄膜構(gòu)造(細分化DLC-A及B)的20微米，通過制作成細分化覆蓋的DLC薄膜的構(gòu)造(細分化DLC-A及B)向?qū)Ψ降墓粜砸灿泻艽蟾纳?。將本發(fā)明的連接構(gòu)造物的彎曲疲勞試驗的結(jié)果以表2進行表示。另外，將本發(fā)明的連接構(gòu)造物的疲勞試驗方法的概要以圖9進行表示。該連接構(gòu)造物的A1(A6063)側(cè)上連接有DLC薄膜(連續(xù)或細分化薄膜)，鑄件側(cè)(FCD600、ASTM-A395)上連接有SUS301材料的板表面。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>分構(gòu)造)DLC墊片的外觀，并且可以看見距孔端約5mm左右的位置上有白色粉末狀物質(zhì)，表示細分化DLC薄膜(區(qū)分構(gòu)造)。對于DLC薄膜剝離的X方向的測定方法和測定范圍如圖11所示。如圖11所示根據(jù)激光顯微鏡觀察通過圖像處理后的二次相決定測定領域。該DLC薄膜的測定領域如圖所示，測定距孔表面約9.8mm的范圍。在圖12中以從螺栓的孔端開始的距離表示連續(xù)及細分化(區(qū)分構(gòu)造)的兩者的DLC薄膜的剝離率。如圖12所示，連續(xù)DLC薄膜從螺栓的孔端的0至1.4mm處70%的薄膜被剝離。圖13是連續(xù)DLC薄膜(圖13的a)的層間剝離及細分化(區(qū)分構(gòu)造)DLC薄膜(圖13的b)的層間剝離的兩者的激光顯微鏡照片。表示兩者的最大剝離部。圖13的a表示連續(xù)DLC薄膜的螺栓的孔端的從0到1.4mm的部分。圖13的b表示細分化(區(qū)分構(gòu)造)DLC的螺栓的孔端從2.8到4.2mm的部分。圖14表示以激光顯微鏡拍攝磨損粉末的照片，同時用圖表示上述成分的分析結(jié)果。如圖14的上述成分分析的峰值所示，在磨損粉末中，存在著氧、鋁及鐵。在鋁板(或鋁合金)與鐵(或合金鋼)構(gòu)成的接觸材料中間的具備連續(xù)DLC覆蓋墊片的(A)、具備細分化(區(qū)分構(gòu)造)DLC薄膜和墊片的(B)、不具備薄膜的墊片的(C)及只有上述兩種接觸材料構(gòu)成的(D)的各自的表面的粗糙度如圖15所示為。各自表面的粗糙度，具備細分化(區(qū)分構(gòu)造)DLC薄膜和墊片的(B)最細，按照具備連續(xù)DLC覆蓋墊片的(A)、只有上述兩種接觸材料構(gòu)成的(D)、不具備薄膜的墊片的(C)的順序變粗糙。圖1示意性地表示施加在不具備薄膜的墊片的(C)、具備連續(xù)DLC覆蓋墊片的(A)、具備細分化(區(qū)分構(gòu)造)DLC薄膜和墊片的(B)上的磨損試驗前后的狀態(tài)。圖16所示的只由兩種接觸材料構(gòu)成的(D)，在因為磨損產(chǎn)生碎片的程序2中，圖中顯示在Al合金板與鑄鐵板(FCD)的各自的板間積存有磨損粉末。圖16所示的具有連續(xù)DLC薄膜與墊片的(A)，在程序2中，以被損壞的連續(xù)DLC薄膜的部分產(chǎn)生磨損粉末并且增加。圖16所示的具備細分化(區(qū)分構(gòu)造)DLC薄膜和墊片的(B)，在程序2中，由于產(chǎn)生的微量粉末積存在細分化DLC薄膜間的槽部內(nèi)，磨損的進行是輕微的。權(quán)利要求一種被夾入具有摩擦并且發(fā)生損耗的第一與第二接觸材料(6、6’)的接觸面(7)之間，并且具有發(fā)生滑動或振動的面(2、2)的縫隙基材(1)，其特征是通過上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)比上述第一接觸材料(6)與上述第二接觸材料(6’)的接觸面(7)的至少一個面具有更高的硬度、以及上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)比上述第一接觸材料(6)與上述第二接觸材料(6’)的接觸面(7)的至少一個面具有低摩擦系數(shù)以及高平滑度，使上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)難以磨損第一與第二的接觸材料(6、6’)的接觸面7。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫隙基材，其特征是上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)，被以金剛石狀碳(DLC)薄膜(3)部分或全面的覆蓋。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的縫隙基材，其特征是上述金剛石狀碳(DLC)薄膜，在上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)上，設有規(guī)則或不規(guī)則地細分化的槽部(4)地進行覆蓋。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的縫隙基材，其特征是上述金剛石狀碳(DLC)薄膜，在上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)上，具有在固體潤滑層5-1、流體潤滑劑5-2及粉末潤滑劑5-3、及上述固體潤滑層以及上述流體與粉末潤滑劑的混合潤滑劑(5-4)中的至少一種的潤滑層(5)。5.根據(jù)權(quán)利要求12所述的縫隙基材，其特征是上述金剛石狀碳(DLC)薄膜(3)可以以化學氣相蒸鍍法(CVD)或物理氣相蒸鍍法(PVD)進行合成，并且上述薄膜(3)的厚度為300納米40微米。6.一種連接構(gòu)造部，其特征是將根據(jù)權(quán)利要求15所述的縫隙基材使用于構(gòu)造物之間發(fā)生滑動或振動的面上。全文摘要本發(fā)明涉及一種減輕微動磨損(微動磨耗)的縫隙基材及使用縫隙基材的連接構(gòu)造物，本發(fā)明的特征是一種被夾入具有摩擦并且發(fā)生損耗的第一與第二接觸材料(6、6’)的接觸面(7)之間，并且具有發(fā)生滑動或振動的面(2、2)的縫隙基材(1)，其特征是通過上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)比上述第一接觸材料(6)與上述第二接觸材料(6’)的接觸面(7)的至少一個面具有更高的硬度、以及上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)比上述第一接觸材料(6)與上述第二接觸材料(6’)的接觸面(7)的至少一個面具有低摩擦系數(shù)以及高平滑度，使上述縫隙基材(1)的發(fā)生滑動或振動的面(2、2)難以磨損第一與第二的接觸材料(6、6’)的接觸面7。文檔編號B60B27/00GK101828044SQ20088011187公開日2010年9月8日申請日期2008年5月23日優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日發(fā)明者大竹尚登,松尾誠申請人:株式會社iMott