DLC膜形成方法及DLC膜技术

本发明专利技术提供一种在低温环境下仍具有良好密着性的DLC膜及能形成该DLC膜的DLC膜形成方法。此外，提供一种初期相容性良好的DLC膜及能形成该DLC膜的DLC膜形成方法。在本发明专利技术中，与外离合器板(15)的基材(30)中的内离合器板相对的第1相对面(31)由DLC膜(26)覆盖。此外，基材(30)的表层部形成有处理层(33)。处理层(33)通过将直流脉冲电压施加在基材(30)上、在含有氩气及氢气的环境中生成等离子体来形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种DLC膜的形成方法及DLC膜。
技术介绍
例如，为了降低汽车的耗油量，要求降低搭载在汽车上的滑动部件的滑动阻力。已知有用于此目的的用具有低摩擦性和耐磨损性的DLC(Diamond Like Carbon)膜将滑动部件表面包覆起来的构造。DLC 膜可通过例如直流等离子体 CVD (Direct Current Plasma Chemical VaporDeposition)法制得。制备DLC膜时,采用例如专利文献I中所示的直流等离子体方式的处理装置。在该直流等离子体方式的处理装置中，处理室内处于碳酸氢盐类原料气体环境的 减压状态下，通过向基材施加直流电压，在处理室内生成等离子体。结果，原料气体被等离子体化，在基材表面形成DLC沉积层。另一方面，在用直流等离子体CVD法进行DLC沉积之前，在基材表面进行氮化处理。此类氮化处理和DLC沉积层的形成可用同一处理装置进行。即，氮化处理中，在氮气环境的减压状态下，通过向基材施加直流电压，在处理室内生成等离子体。结果，氮气被等离子化，基材表面形成氮化层。在该氮化层上通过直流等离子体CVD法形成DLC沉积层。专利文献I中所示直流等离子体方式的装置是一种在处理过程中连续生成等离子体的装置，因此，在进行用于氮化处理及DLC膜沉积(形成)的任一处理中，处理室的温度(处理温度)均达到500 600°C。专利文献I :特开2009-35584号公报
技术实现思路
然而，在处理温度达500 600°C高温的专利文献I的处理装置中，对由不具有耐热性的材料形成的基材，则不能形成DLC膜。因此，能形成DLC膜基材的材料选择范围窄。若能在低温环境下形成DLC膜，则基材的材料选择范围宽，较为理想。因此，本专利技术者对在3000C以下的低温环境下DLC膜的形成进行了研究。但是，为了形成氮化层，处理温度必须在500°C以上，在300°C以下的处理温度下则不能在基材表面形成氮化层。若未能形成氮化层，则存在DLC膜形成后DLC膜和基材之间的密着性差的可能。而且，DLC膜存在使用初期和对偶材料的相容性(以下称“初期相容性”)差的问题。其中一个原因被认为是DLC膜受到基材表面状态的影响，导致DLC膜表面变粗。因此，本专利技术者研究通过改良形成有DLC膜的基材的表面状态来提高DLC膜的初期相容性。因此，本专利技术的目的之一在于，提供一种即使在低温环境下仍具有良好密着性的DLC膜及能形成这种DLC膜的形成方法。此外，本专利技术的目的之一在于，提供一种初期相容性良好的DLC膜及能形成这种DLC膜的DLC膜的形成方法。本专利技术的DLC膜的形成方法为一种于处理室内形成覆盖至少部分基材表面的DLC膜的方法，该方法包含前处理工序和DLC工序，所述前处理工序在由低真空泵形成的规定处理压的减压状态下进行，通过向所述基材施加直流脉冲电压，在所述处理室内于含有氩气及氢气系气体的环境气体中生成等离子体，从而将Ar离子及H离子供给到所述基材表面，所述DLC沉积工序于所述减压状态下在所述前处理工序后进行，通过向所述基材施加直流脉冲电压，在所述处理室内部，在环境气体中生成等离子体，从而在进行了前处理工序处理后的所述基材表面形成DLC沉积层；在所述前处理工序和所述DLC沉积工序中，设定该两个工序的处理时间、该两个工序中所述的规定处理压、或该两个工序中向所述基材施加的所述直流脉冲式电压的频率、占空比或电压值，使所述基材的温度在300°C以下。根据本专利技术，能提供一种即使在低温环境下仍具有良好密着性的DLC膜以及这种DLC膜的形成方法。此外，通过本专利技术的DLC膜形成方法，能提供一种初期相容性良好的DLC膜以及形成这种DLC膜的DLC膜形成方法。 附图说明图I是显示装入了表面形成有本专利技术第I实施方式的DLC膜的外离合器的驱动力传递装置的大致结构的截面图。图2是图I所示的摩擦离合器的截面图。图3是图2所示的DLC膜的扩大截面图。图4是显示形成处理层及DLC膜时所用的装置的结构的示意性截面图。图5是用以说明脉冲电源所输出的脉冲的图。图6A是显示处理层及DLC膜的形成方法中的处理对象的图示性截面图。图6B是显示处理层及DLC膜的形成方法中的前处理工序的图示性截面图。图6C是显示处理层及DLC膜的形成方法中的DLC沉积工序的图示性截面图。图7是显示实施例中的DLC膜及比较例1、2中的DLC膜的剥离开始荷重的图。图8是显示对实施例中的DLC膜及比较例I、2中的DLC膜的用触针式表面粗糙度测定法测出的算术平均粗糙度的图。图9是显示摩擦磨损试验中从试验开始起的经过时间和摩擦时间之间关系的图。图10是显示摩擦磨损试验后DLC膜的比磨损量和对偶材料的比磨损量的图。图11是显示成膜时直流脉冲电压的占空比和DLC膜成膜速度之间关系的图。图12是显示成膜时处理压和DLC膜成膜速度之间关系的图。图13是显示成膜时直流脉冲电压的施加时间和DLC膜成膜速度之间关系的图。图14是显示本专利技术第2实施方式的前处理工序中处理室内的离子及自由基浓度的时间变化的图。具体实施例方式以下，结合附图对本专利技术的实施方式进行具体说明。在本说明书中，“含氢气体”是指除了氢气以外，还包括烃气体、氨气等含氢原子气体的气体。图I是显示装入了表面形成有本专利技术一实施方式(第I实施方式)的DLC膜26的外离合器板15的驱动力传递装置I的大致构成的截面图。驱动力传递装置I是安装在例如四轮驱动车上，用来将从驱动轴(图中未显示)侧提供的驱动力传递到小齿轮轴(图中未显不)上的部件。驱动力传递装置I具有输入箱2、输出轴3、引导离合器机构部4、凸轮机构部5以及主离合器机构部7。输入箱2连在驱动轴(图中未显不)上，输出轴3连在小齿轮轴(图中未显示)上。输入箱2呈有底圆筒状。输入箱2后部(图I右侧)的开口由后盖6遮盖。输入箱2中放入了引导离合器机构部4、凸轮机构部5以及主离合器机构部7。主离合器机构部7由湿式多板式离合器机构构成。主离合器机构部7中交互配置了多块内离合器板8和外离合器板9。输出轴3穿过后盖6中央,插入输入箱2内部。输出轴3设为可绕输入箱2和后盖6旋转。 引导离合器机构部4具有电磁线圈10、摩擦离合器11及电枢12。电枢12呈圆环状，沿输入箱2的内周配置。电枢12花键嵌合在输入箱2上，这样，就允许相对于输入箱2向轴方向移动。电枢12在摩擦离合器11的一侧，对向配置。摩擦离合器11具有铁制的2块外离合器板15和夹在这2块外离合器板15之间的I内离合器板16。凸轮机构部5具有第I凸轮构件17及第2凸轮构件18。第I凸轮构件17及第2凸轮构件18彼此相向配置。第I凸轮构件17设为可绕输出轴3旋转。第2凸轮构件18花键嵌合在输出轴3上，设为可和输出轴3 —体旋转。此外，第2凸轮部件18被允许相对于输出轴3向轴方向移动。第I及第2凸轮部件17、18的对向面形成有多个有间隔的、在周向上延伸的凸轮槽。球状凸轮转子19以嵌在凸轮槽中的状态存在于第I凸轮部件17和第2凸轮部件18之间。凸轮槽从周向中央部向两端部逐渐变浅。外离合器板15和内离合器板16呈圆环板状。内离合器板16配置在2块外离合器板15中间。外离合器板15和内离合器板16设成可相互接离。当外离合器板15和内离合器板16相互接触时，内离合器板16和外离合器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木雅裕，齐藤利幸，山川和芳，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：