JP4291342B2 - Surface treatment method for sliding member, sliding member, mechanical key, and portable device - Google Patents
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Description
本発明は、摺動部材の表面処理方法、摺動部材、メカニカルキー及び携帯機に関するものである。 The present invention relates to a sliding member surface treatment method, a sliding member, a mechanical key, and a portable device.
従来、各種機械及び工具等の摺動を伴う摺動部材においては、低摩擦性及び耐摩耗性等の摺動特性の確保が求められている。それら特性を確保するために、摺動部材の摺動面には様々な表面処理が施されている。なかでも、硬質炭素膜、特にダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」という。）は、部品表面に形成することにより、部品の摺動性を高める材料として知られている。このＤＬＣは、グラファイト構造とダイヤモンド構造との両方の構造を有する非晶質の材料であり、グラファイトとダイヤモンドとの中間の物性を示す。ＤＬＣは、その膜特性と表面平滑性とから、摩擦係数が低く、耐摩耗性が高いことが知られており、摺動性を高める表面被膜として、摺動部材の摺動面に対して広く利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, sliding members that involve sliding of various machines and tools have been required to ensure sliding characteristics such as low friction and wear resistance. In order to ensure these characteristics, various surface treatments are applied to the sliding surface of the sliding member. Among them, a hard carbon film, particularly diamond-like carbon (hereinafter referred to as “DLC”) is known as a material that enhances the slidability of a component by being formed on the surface of the component. This DLC is an amorphous material having both a graphite structure and a diamond structure, and exhibits physical properties intermediate between graphite and diamond. DLC is known to have a low coefficient of friction and high wear resistance due to its film properties and surface smoothness. As a surface coating that enhances slidability, DLC is widely applied to sliding surfaces of sliding members. It's being used.
摺動部材の表面にＤＬＣ膜を形成するに際しては、例えば、特許文献１に示されるように、前処理として強度の高い窒化物、炭化物又は炭窒化物の中間層を形成するとともに、その中間層の表面に微細な凹凸を形成することにより、その後に形成されるＤＬＣ膜との密着性を確保するようにしたものがある。また、近年では、例えば、特許文献２に示されるように、摺動特性のさらなる向上を目的として、所定量の珪素を含有したＤＬＣ膜（以下、「ＤＬＣ−Ｓｉ膜」という。）も広く採用されつつある。
前述したように、近年では、ＤＬＣ膜あるいはＤＬＣ−Ｓｉ膜の用途は多岐にわっている。しかし、それ故に、使用環境等によって様々な特性が要求される。例えば、屋外で使用される各種の携帯機器等に使用される摺動部品、しかも外部環境に露出する部位に使用されるものにあっては、耐摩耗性及び低摩擦性等の摺動特性に加え、耐食性等も要求される。しかしこの場合、基材の種類、成膜条件又は使用条件によっては、必要とされる耐食性が十分に確保できないおそれがあった。 As described above, in recent years, the use of the DLC film or the DLC-Si film is diversified. However, various characteristics are required depending on the usage environment. For example, for sliding parts used in various portable devices used outdoors, and those used in parts exposed to the external environment, the sliding characteristics such as wear resistance and low friction are improved. In addition, corrosion resistance is required. However, in this case, the required corrosion resistance may not be sufficiently ensured depending on the type of substrate, film formation conditions, or use conditions.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、基材の表面に、珪素を含有したダイヤモンドライクカーボン膜を形成するに際して、耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性をも好適に確保することができる摺動部材の表面処理方法、摺動部材、メカニカルキー及び携帯機を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and its purpose is to provide a sliding property such as wear resistance when forming a diamond-like carbon film containing silicon on the surface of a substrate. It is an object of the present invention to provide a sliding member surface treatment method, a sliding member, a mechanical key, and a portable device that can also ensure corrosion resistance.
請求項１に記載の発明は、無線通信を通じて特定の錠を電子的に施解錠する携帯機の構成要素であるとともに、同じく携帯機の構成要素である相手材と摺接する摺動部材の表面処理方法において、ステンレス綱からなる基材の表面に、次工程で積層される被膜との密着性を確保するための窒化層を形成する第１の工程と、前記窒化層の表面に、前記被膜として珪素を含有するダイヤモンドライクカーボン膜を形成する第２の工程と、を備え、前記第２の工程は、プラズマＣＶＤにより行うとともに、そのときの処理温度を３５０℃〜４３０℃としたことをその要旨とする。 The invention described in 請 Motomeko 1, together with a component of the portable device that electronically unlocking a particular lock through a wireless communication, also the surface of the mating member in sliding contact sliding member which is a component of the portable device In the treatment method, a first step of forming a nitride layer for ensuring adhesion with a coating layer laminated in the next step on the surface of a base material made of stainless steel, and the coating layer on the surface of the nitride layer And a second step of forming a diamond-like carbon film containing silicon, wherein the second step is performed by plasma CVD, and the processing temperature at that time is set to 350 ° C. to 430 ° C. The gist.
プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）による珪素を含有したダイヤモンドライクカーボン膜（以下、「ＤＬＣ−Ｓｉ膜」という。）の形成は次のように行われる。すなわち、処理対象としての基材は、反応室としての真空容器内に配設された陰極側の電極としての支持台上に載置される。そして、基材を所定の温度に加熱保持しつつ、所定の反応ガス（例えば、ＴＭＳガス及びメタンガス、並びに水素ガス及びアルゴンガス）を真空容器内に導入し、当該支持台と容器の内面に配設された陽極側の電極との間に所定の直流電圧を印加する。これにより、基材の表面には、ＤＬＣ−Ｓｉ膜が形成される。 Formation of a diamond-like carbon film containing silicon (hereinafter referred to as “DLC-Si film”) by plasma CVD (chemical vapor deposition) is performed as follows. That is, the base material as a processing target is placed on a support base as an electrode on the cathode side disposed in a vacuum vessel as a reaction chamber. Then, a predetermined reaction gas (for example, TMS gas and methane gas, and hydrogen gas and argon gas) is introduced into the vacuum vessel while the substrate is heated and held at a predetermined temperature, and is arranged on the support base and the inner surface of the vessel. A predetermined DC voltage is applied between the provided anode-side electrode. Thereby, a DLC-Si film is formed on the surface of the substrate.
本発明によれば、プラズマＣＶＤによりＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成するに際して、基材の温度（処理温度）を３５０℃〜４３０℃とすることにより、耐食性を確保する上で障害となる化合物層の形成が抑制される。このため、耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性をも好適に確保することができる。また、プラズマＣＶＤでは、表面処理時に部材を固定する必要が無いので、治具等による支持又は固定が困難である小さな部材に表面処理層を形成する場合には好適である。ちなみに、ＰＶＤ（物理気相成長法）により当該表面処理層を形成することも考えられる。しかし、この方法にあっては、処理時に部材を治具等により支持又は固定する必要があるため、治具等による支持又は固定が困難となる小さな部材を処理する場合には不向きである。 According to the present invention, when a DLC-Si film is formed by plasma CVD, the temperature of the base material (treatment temperature) is set to 350 ° C. to 430 ° C., thereby forming a compound layer that becomes an obstacle to ensuring corrosion resistance. Is suppressed. For this reason, not only sliding characteristics such as wear resistance but also corrosion resistance can be suitably ensured. In addition, since plasma CVD does not require the member to be fixed during the surface treatment, it is suitable when the surface treatment layer is formed on a small member that is difficult to support or fix with a jig or the like. Incidentally, it is conceivable to form the surface treatment layer by PVD (Physical Vapor Deposition). However, this method is not suitable for processing a small member that is difficult to support or fix with a jig or the like because the member needs to be supported or fixed with a jig or the like at the time of processing.
また、本発明によれば、耐摩耗性及び耐食性に優れる窒化層を通じて基材とＤＬＣ−Ｓｉ膜との密着性が確保される。窒化層は、ガス窒化又はプラズマ窒化等により形成される。また、ＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成するに際して、耐食性を確保する上で障害となる化合物層が形成されることもない。 In addition, according to the present invention, the adhesion between the base material and the DLC-Si film is ensured through the nitride layer having excellent wear resistance and corrosion resistance. The nitride layer is formed by gas nitridation or plasma nitridation. In addition, when the DLC-Si film is formed, a compound layer that becomes an obstacle to ensuring corrosion resistance is not formed.
中間層としては、クロム、シリコン、窒化チタン、ゲルマニウム、タングステン、モリブデン、シリコンカーバイド、チタンカーバイド、タングステンカーバイド、シリコンナイトライド及びチオタンナイトライド等が採用可能である。また、これらのうちの２種類以上を中間層として採用するようにしてもよい。 As the intermediate layer, chromium, silicon, titanium nitride, germanium, tungsten, molybdenum, silicon carbide, titanium carbide, tungsten carbide, silicon nitride, thiotan nitride, or the like can be used. Moreover, you may make it employ | adopt two or more types of these as an intermediate | middle layer.
しかし、これらの層を中間層として採用する場合、それぞれの層を形成する金属材料を用意する必要がある。この点、窒化層を形成する際に必要とされる材料は、窒素ガス及び水素ガスだけである。したがって、中間層として窒化層を採用することによりコストメリットが得られる。なお、中間層として前述の中間層形成材料の採用を除外するものではない。この場合であれ、ＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成するに際して、耐食性を確保する上で障害となる化合物層の形成が抑制される。 However, when these layers are employed as intermediate layers, it is necessary to prepare a metal material for forming each layer. In this regard, only the nitrogen gas and the hydrogen gas are required for forming the nitride layer. Therefore, the cost merit can be obtained by adopting the nitride layer as the intermediate layer. The use of the above-described intermediate layer forming material as the intermediate layer is not excluded. Even in this case, when the DLC-Si film is formed, the formation of a compound layer that becomes an obstacle to securing the corrosion resistance is suppressed.
また、本発明では、前記基材は、ステンレス鋼とされる。ステンレス鋼は、最もよく知られている耐食材料の一つである。このステンレス鋼により形成された基材の表面にＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成することにより耐摩耗性が確保されるとともに、全体的に好適な耐食性を有する摺動部材を得ることができる。また、ステンレス鋼は、機械的強度にも優れることから、小型部品、特に肉厚の薄型化が求められる一方、ある程度の機械的強度が必要とされる摺動部材の基材（形成材料）として好適である。 In the present invention, the base material is stainless steel. Stainless steel is one of the best known corrosion resistant materials. By forming the DLC-Si film on the surface of the base material formed of stainless steel, it is possible to obtain a sliding member having a suitable corrosion resistance as well as ensuring the wear resistance. Stainless steel is also excellent in mechanical strength. Therefore, it is required to reduce the thickness of thin parts, especially thin parts, but as a base material (formation material) for sliding members that require a certain degree of mechanical strength. Is preferred.
ここで、プラズマＣＶＤにより、基材の表面全体にＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成すべく、基材の表面にＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成した後、裏面にも同様にＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成しようとする場合には、基材を表裏反転して処理する必要がある。すなわち、基材はその表面に形成されたＤＬＣ−Ｓｉ膜を介して陰極側の電極としての支持台に載置されることになる。ところが、ＤＬＣ−Ｓｉ膜は、電気絶縁性を有しているため、プラズマＣＶＤでは、一方面にＤＬＣ−Ｓｉ膜が形成された基材の他方面にＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成することは困難である。しかし、耐食性に優れるステンレス鋼により基材を形成することにより、裏面側の耐食性は担保される。 Here, in order to form a DLC-Si film on the entire surface of the base material by plasma CVD, after the DLC-Si film is formed on the surface of the base material, an attempt is similarly made to form a DLC-Si film on the back surface. In some cases, it is necessary to invert the substrate to process it. That is, the base material is placed on a support base as an electrode on the cathode side via a DLC-Si film formed on the surface thereof. However, since the DLC-Si film has electrical insulation, it is difficult to form the DLC-Si film on the other surface of the base material on which the DLC-Si film is formed on one surface by plasma CVD. is there. However, the corrosion resistance on the back surface side is ensured by forming the base material with stainless steel having excellent corrosion resistance.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の摺動部材の表面処理方法において、前記基材は、オーステナイト系のステンレス鋼を塑性変形させることにより形成されたものであって、前記第１の工程に先立ち、前記基材の表面を酸洗い液で洗う酸洗い工程を行うようにしたことをその要旨とする。
Invention according to claim 2, the surface treatment method of a sliding member according to
オーステナイト系のステンレス鋼は、塑性変形に伴う応力が加えられることによりマルテンサイト相へ変態する。本発明によれば、酸洗いをすることにより基材表面のマルテンサイト相が除去されるため、耐食性がより高められる。 Austenitic stainless steel is transformed into a martensite phase when stress accompanying plastic deformation is applied. According to the present invention, since the martensite phase on the substrate surface is removed by pickling, the corrosion resistance is further improved.
請求項３に記載の発明は、ステンレス綱からなる基材の表面に形成されるとともに、自身の表面に積層される皮膜との密着性を確保するための窒化層と、当該窒化層の表面に形成される前記皮膜としてのダイヤモンドライクカーボン膜とからなる表面処理層を有し、当該表面処理層のダイヤモンドライクカーボン膜を介して相手材に対して摺動する摺動部材において、前記表面処理層は、前記基材の表面に次工程で積層される被膜との密着性を確保するための窒化層を形成する第１の工程と、処理温度が３５０℃〜４３０℃とされるプラズマＣＶＤにより前記窒化層の表面に前記被膜として珪素を含有するダイヤモンドライクカーボン膜を形成する第２の工程とを有する表面処理方法を使用して形成されてなることをその要旨とする。 The invention described in 請 Motomeko 3 is formed in a surface of a base material made of stainless steel, and a nitride layer to ensure adhesion to the film to be laminated on its surface, the surface of the nitride layer In a sliding member that has a surface treatment layer formed of a diamond-like carbon film as the film formed on the surface, and slides against the counterpart material through the diamond-like carbon film of the surface treatment layer, the surface treatment The layer is formed by a first step of forming a nitride layer for ensuring adhesion with a film to be laminated in the next step on the surface of the base material, and by plasma CVD in which the processing temperature is 350 ° C. to 430 ° C. The gist of the present invention is that it is formed by using a surface treatment method including a second step of forming a diamond-like carbon film containing silicon as the coating on the surface of the nitride layer.
当該表面処理方法によれば、耐食性を確保する上で障害となる化合物層の形成が抑制される。したがって、本発明によれば、耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性をも好適に確保することができる。 According to the table surface processing method, formation of a compound layer made of an obstacle in ensuring the corrosion resistance can be suppressed. Therefore, according to the present invention, not only sliding characteristics such as wear resistance but also corrosion resistance can be suitably ensured.
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の摺動部材において、前記基材は、無線通信を通じて特定の錠を電子的に施解錠する携帯機のケースに抜き差し可能に収容されるメカニカルキー又はその構成部品であることをその要旨とする。 The invention described in 請 Motomeko 4 is the sliding member according to claim 3, wherein the substrate is inserted and removed capable housed in portable device cases electronically unlocking a particular lock through a wireless communication The gist is that it is a mechanical key or a component thereof.
本発明によれば、携帯機の構成要素としてのメカニカルキー又はその構成部品において、耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性をも好適に確保することができる。この場合、摺動部材としてのメカニカルキー又はその構成部品に摺接する相手材は、携帯機のケースとなる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, not only sliding characteristics, such as abrasion resistance, but corrosion resistance can be ensured suitably in the mechanical key or its component as a component of a portable machine. In this case, the mechanical key as the sliding member or the counterpart material that comes into sliding contact with the component parts thereof is a case of the portable device.
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の摺動部材において、前記基材は、オーステナイト系のステンレス鋼を塑性変形させることにより形成されたものであって、前記第１の工程に先立ち、前記基材の表面を酸洗い液で洗う酸洗い工程が行われてなることをその要旨とする。
オーステナイト系のステンレス鋼は、塑性変形に伴う応力が加えられることによりマルテンサイト相へ変態する。本発明によれば、酸洗いをすることにより基材表面のマルテンサイト相が除去されるため、耐食性がより高められる。
請求項６に記載の発明は、請求項３〜請求項５のうちいずれか一項に記載の摺動部材において、前記相手材は、ガラスビーズが混入分散された合成樹脂材料により形成されてなることをその要旨とする。
The invention described in 請 Motomeko 5, in the sliding member according to claim 3, wherein the base material, which has been formed by plastically deforming the austenitic stainless steel, the first step Prior to this, the gist is that a pickling process is performed in which the surface of the substrate is washed with a pickling solution.
Austenitic stainless steel is transformed into a martensite phase when stress accompanying plastic deformation is applied. According to the present invention, since the martensite phase on the substrate surface is removed by pickling, the corrosion resistance is further improved.
The invention according to claim 6 is the sliding member according to any one of claims 3 to 5, wherein the counterpart material is formed of a synthetic resin material in which glass beads are mixed and dispersed. This is the gist.
摺動部材と摺接する相手材においてもある程度の低摩擦性及び耐摩耗性等の摺動特性が要求される。このため、そうした摺動特性を確保する目的で、相手材の形成材料である合成樹脂材料には、例えばガラスビーズが混入分散される場合がある。こうした相手材に対して摺接する摺動部材にあっては、その表面処理層の硬さが大きすぎると、相手材の摺動面に露出するガラスビーズとの摺接に伴い、当該表面処理層にひび割れ又は剥離等を生じるおそれがある。この点、本発明の表面処理層を構成するＤＬＣ−Ｓｉ膜は、ガラスビーズとの摺接に際して、ひび割れ及び剥離等が発生しない程度の適度な硬さを有する。このため、ガラスビーズが混入分散された合成樹脂材料により相手材が形成される場合であれ、それに対する摺動に伴ってひび割れ又は剥離等が生じることはなく、ひいては摺動部材の製品寿命が確保される。 The mating material that is in sliding contact with the sliding member is also required to have some sliding characteristics such as low friction and wear resistance. For this reason, for the purpose of ensuring such sliding characteristics, for example, glass beads may be mixed and dispersed in the synthetic resin material which is the material for forming the counterpart material. In such a sliding member that is in sliding contact with the mating material, if the surface treatment layer is too hard, the surface treatment layer is brought into sliding contact with the glass beads exposed on the sliding surface of the mating material. There is a risk of cracking or peeling. In this respect, the DLC-Si film constituting the surface treatment layer of the present invention has an appropriate hardness to such an extent that cracks, peeling, and the like do not occur during sliding contact with the glass beads. For this reason, even if the mating material is formed of a synthetic resin material in which glass beads are mixed and dispersed, there is no occurrence of cracking or peeling due to sliding with respect to the material, thereby ensuring the product life of the sliding member. Is done.
請求項７に記載の発明は、無線通信を通じて特定の錠を電子的に施解錠する携帯機のケースに設けられるケース側収容部に抜き差し可能に収容されるメカニカルキーにおいて、前記ケース側収容部に収容されたときにケースの側壁に形成される係合孔に対応する部位にはキー側収容部を開口して形成するとともに、当該キー側収容部には、ケース側収容部に収容された状態において前記係合孔に係合する係合位置と、前記係合孔に対する係合が解除される解除位置との間を変位する係合部材を設け、さらに、係合部材とケース側収容部の内底面との間には、係合部材を係合位置側へ付勢する弾性部材を配設し、ステンレス綱により形成された前記係合部材の表面には、基材としての前記係合部材の表面に、次工程で積層される被膜との密着性を確保するための窒化層を形成する第１の工程と、処理温度が３５０℃〜４３０℃とされるプラズマＣＶＤにより前記窒化層の表面に前記被膜として珪素を含有するダイヤモンドライクカーボン膜を形成する第２の工程とを有する表面処理方法を使用して表面処理層が形成されてなることをその要旨とする。 The invention described in 請 Motomeko 7 is the mechanical key is inserted and removed can accommodate particular lock on the case side housing portion provided in the portable device cases electronically unlocking via a wireless communication, the case side housing part The key side receiving portion is formed in the portion corresponding to the engagement hole formed in the side wall of the case when the key side receiving portion is accommodated in the case side accommodating portion. An engagement member that displaces between an engagement position that engages with the engagement hole in a state and a release position at which the engagement with the engagement hole is released; An elastic member for urging the engaging member toward the engaging position is disposed between the inner bottom surface of the member and the surface of the engaging member formed of stainless steel is used as a base material. Adhesion with the film laminated in the next process on the surface of the member A first step of forming a nitride layer for securing, and a diamond-like carbon film containing silicon as the coating film on the surface of the nitride layer by plasma CVD at a processing temperature of 350 ° C. to 430 ° C. The gist is that the surface treatment layer is formed using a surface treatment method having two steps .
この構成によれば、メカニカルキーをケース側収容部に収容した状態においては、弾性部材により係合位置側へ付勢された係合部材がケース側収容部に対応して形成される係合孔に係合する。このとき、係合部材の表面は当該係合孔を介して外部に露出し、ケースの表面と共に携帯機の意匠面を構成する。そしてこの係合状態において、係合部材は弾性部材により係合位置側へ付勢されているので、係合部材が安易に解除位置側へ移動することはない。このため、係合部材と係合孔との係合が確実になされる。したがって、メカニカルキーのケース側収容部からの脱落が抑制されるとともに、当該メカニカルキーはケース側収容部に対する収容状態に好適に保持される。一方、メカニカルキーを使用すべく、それをケース側収容部から引き抜く際、係合部材は、弾性部材の弾性力に抗して解除位置側へ変位し、係合孔から外れた以降にあっては、係合部材は弾性部材の弾性力によりケース側収容部の内面に押しつけられた状態で摺動しつつ、引き抜かれる。 According to this configuration, in the state where the mechanical key is housed in the case-side housing portion, the engaging member that is urged toward the engaging position by the elastic member is formed corresponding to the case-side housing portion. Engage with. At this time, the surface of the engaging member is exposed to the outside through the engaging hole, and forms the design surface of the portable device together with the surface of the case. In this engaged state, since the engaging member is biased toward the engaging position by the elastic member, the engaging member does not easily move to the releasing position. For this reason, engagement with an engagement member and an engagement hole is made | formed reliably. Accordingly, the mechanical key is prevented from falling off from the case side housing portion, and the mechanical key is suitably held in the housing state with respect to the case side housing portion. On the other hand, when the mechanical key is pulled out from the case side housing portion to use the mechanical key, the engaging member is displaced to the release position side against the elastic force of the elastic member, and after being released from the engaging hole. The engaging member is pulled out while sliding while being pressed against the inner surface of the case-side housing portion by the elastic force of the elastic member.
ここで、本発明に記載の表面処理方法を使用することにより、メカニカルキーの構成部品である係合部材に形成された表面処理層には、耐食性を確保する上で障害となる化合物層が含まれていない。したがって、本発明によれば、係合部材において、耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性をも好適に確保することができる。すなわち、メカニカルキーの携帯機のケースに対する着脱が繰り返し行われた場合であれ、係合部材における表面処理層の剥離又は擦り傷等の発生が抑制される。また、このように係合部材における表面処理層の剥離又は擦り傷等の発生が抑制されることにより、係合部材が係合孔に係合した状態にあっては、剥離又は擦り傷等のないきれいな表面状態の係合部材が係合孔を通じて露出することになる。このため、携帯機の全体の意匠性（外観性）を確保することができる。さらに、係合部材おいては耐食性も好適に確保されることにより、錆等の発生も抑制され、ひいては係合部材の係合位置と解除位置との間の変位が長期にわたって円滑に保たれる。 Here, by using the surface treatment method described in the present invention , the surface treatment layer formed on the engaging member which is a constituent part of the mechanical key includes a compound layer which becomes an obstacle to ensuring corrosion resistance. Not. Therefore, according to the present invention, in the engaging member, not only sliding characteristics such as wear resistance but also corrosion resistance can be suitably ensured. That is, even when the mechanical key is repeatedly attached to and detached from the case of the portable device, the occurrence of peeling or scratching of the surface treatment layer on the engaging member is suppressed. In addition, since the occurrence of peeling or scratching of the surface treatment layer in the engaging member is suppressed in this way, when the engaging member is engaged with the engaging hole, it is clean without peeling or scratching. The engaging member in the surface state is exposed through the engaging hole. For this reason, the designability (appearance) of the whole portable device can be ensured. Furthermore, the corrosion resistance is suitably ensured in the engaging member, so that the occurrence of rust and the like is suppressed, and consequently the displacement between the engaging position and the releasing position of the engaging member is maintained smoothly over a long period of time. .
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のメカニカルキーにおいて、前記係合部材は、オーステナイト系のステンレス鋼を塑性変形させることにより形成されたものであって、前記第１の工程に先立ち、前記係合部材の表面を酸洗い液で洗う酸洗い工程が行われてなることをその要旨とする。
オーステナイト系のステンレス鋼は、塑性変形に伴う応力が加えられることによりマルテンサイト相へ変態する。本発明によれば、酸洗いをすることにより基材表面のマルテンサイト相が除去されるため、耐食性がより高められる。
請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載のメカニカルキーにおいて、前記ケースは、ガラスビーズが混入分散された合成樹脂材料により形成されてなることをその要旨とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the mechanical key according to the seventh aspect, the engaging member is formed by plastically deforming austenitic stainless steel, and the first step includes The gist of the present invention is that a pickling step of washing the surface of the engaging member with a pickling solution is performed.
Austenitic stainless steel is transformed into a martensite phase when stress accompanying plastic deformation is applied. According to the present invention, since the martensite phase on the substrate surface is removed by pickling, the corrosion resistance is further improved.
The invention described in 請 Motomeko 9 is the mechanical key according to claim 7 or claim 8, wherein the case is to be a formed of a synthetic resin material glass beads are mixed dispersion and its gist.
メカニカルキーを使用すべくケース側収容部から引き抜く際、当該キーの係合部材と摺接するケースにおいてもある程度の低摩擦性及び耐摩耗性等の摺動特性が要求される。このため、そうした摺動特性を確保する目的で、ケースの形成材料である合成樹脂材料には、例えばガラスビーズが混入分散される場合がある。こうしたケースに対して摺接する係合部材にあっては、その表面処理層の硬さが大きすぎると、ケースの摺動面に露出するガラスビーズとの摺接に伴い、当該表面処理層にはひび割れ又は剥離等が生じるおそれがある。この点、本発明の表面処理層を構成するＤＬＣ−Ｓｉ膜は、ガラスビーズとの摺接に際して、ひび割れ及び剥離等が発生しない程度の適度な硬さを有する。このため、ガラスビーズが混入分散された合成樹脂材料によりケースが形成される場合であれ、当該ケースとの摺接に伴い表面処理層、正確にはＤＬＣ−Ｓｉ膜にひび割れ又は剥離等が生じることはなく、外観性（意匠性）が確保される。 When the mechanical key is pulled out from the case-side housing portion in order to use it, sliding characteristics such as a certain degree of low friction and wear resistance are also required in the case that comes into sliding contact with the engaging member of the key. For this reason, for the purpose of ensuring such sliding characteristics, for example, glass beads may be mixed and dispersed in the synthetic resin material which is a case forming material. In the engaging member that is in sliding contact with the case, if the hardness of the surface treatment layer is too large, the surface treatment layer has a sliding contact with the glass beads exposed on the sliding surface of the case. There is a risk of cracking or peeling. In this respect, the DLC-Si film constituting the surface treatment layer of the present invention has an appropriate hardness to such an extent that cracks, peeling, and the like do not occur during sliding contact with the glass beads. For this reason, even when the case is formed of a synthetic resin material in which glass beads are mixed and dispersed, the surface treatment layer, precisely the DLC-Si film, is cracked or peeled off due to sliding contact with the case. And appearance (design) is ensured.
請求項１０に記載の発明は、請求項７〜請求項９のうちいずれか一項に記載のメカニカルキーにおいて、前記携帯機のケースは黒色を呈するとともに、前記表面処理層は、それを構成するＤＬＣ−Ｓｉ膜の厚みを少なくとも１マイクロメートルとすることにより黒色を呈することをその要旨とする。
The invention according to 請
携帯機のケースは、高級感等を得るために黒色を呈するように設けられることが多い。一方、ＤＬＣ−Ｓｉ膜は、その厚みを少なくとも１マイクロメートルとすることにより黒色を呈する。このため、本発明によれば、メカニカルキーを携帯機のケースのケース側収容部に挿入した状態にあって、係合部材の表面がケースの係合孔を介して外部に露出する場合であれ、係合部材の表面がケースと同じ黒色を呈することにより、携帯機の外観性（意匠性）が好適に確保される。 The case of a portable device is often provided so as to exhibit a black color in order to obtain a high-class feeling or the like. On the other hand, the DLC-Si film exhibits a black color when its thickness is at least 1 micrometer. For this reason, according to the present invention, even when the mechanical key is inserted into the case-side housing portion of the case of the portable device, the surface of the engaging member is exposed to the outside through the engaging hole of the case. Since the surface of the engaging member exhibits the same black color as the case, the appearance (designability) of the portable device is preferably ensured.
請求項１１に記載の発明は、無線通信を通じて特定の錠を電子的に施解錠する携帯機であって、当該携帯機のケースには前記錠を機械的に施解錠するメカニカルキーを取出し可能に収容するケース側収容部を開口して形成するとともに、当該ケース側収容部に対応する側壁には前記メカニカルキーの一部が係合する係合孔を形成し、前記メカニカルキーとして、請求項７〜請求項１０のうちいずれか一項に記載のメカニカルキーを採用するようにしたことをその要旨とする。 The invention described in 請 Motomeko 11 is a portable device that electronically unlocking a particular lock through wireless communication, is on the portable device of the case can be taken out of the mechanical key that mechanically locking and unlocking the lock an opening to be formed by a case side storage portion for storing the, on the side wall corresponding to the case-side housing portion to form a engaging hole portion is engaged in the mechanical key, as before Symbol mechanical key, wherein The gist is that the mechanical key according to any one of Items 7 to 10 is adopted.
請求項７〜請求項１０のうちいずれか一項に記載のメカニカルキーによれば、その構成部品である係合部材は、好適な摺動特性を有する。このため、メカニカルキーのケースに対する着脱作業を円滑に行うことが可能となる。また、当該摺動特性を有することにより表面処理層の剥離又は擦り傷等の発生も好適に抑制される。さらに、係合部材にあっては、耐食性についても好適に確保される。このため、係合部材における錆等の発生も抑制され、ひいては係合部材の係合位置と解除位置との間の変位が長期にわたって円滑に保たれる。本発明によれば、こうしたメカニカルキーを採用することにより、携帯機全体としての信頼性を長期にわたり確保することができる。 According to the mechanical key according to any one of claims 7 to claim 10, the engaging member which is a component has a suitable sliding properties. For this reason, it becomes possible to perform the attachment or detachment operation | work with respect to the case of a mechanical key smoothly. Moreover, the occurrence of peeling or scratches of the surface treatment layer is suitably suppressed by having the sliding characteristics. Furthermore, in the engaging member, the corrosion resistance is also preferably ensured. For this reason, generation | occurrence | production of the rust etc. in an engaging member is also suppressed, and the displacement between the engaging position of an engaging member and a cancellation | release position is maintained smoothly over a long term. According to the present invention, by adopting such a mechanical key, the reliability of the entire portable device can be ensured over a long period of time.
本発明によれば、基材の表面に、珪素を含有したダイヤモンドライクカーボン膜を形成するに際して、耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性をも好適に確保することができる。 According to the present invention, when a diamond-like carbon film containing silicon is formed on the surface of a base material, it is possible to suitably ensure corrosion resistance as well as sliding characteristics such as wear resistance.
以下、本発明を、相手材に対して摺接する摺動部材に具体化した実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
図１に示すように、摺動部材１０は、金属材料からなる基材１１を備えるとともに、当該基材１１の表面に形成された中間層１２と、当該中間層１２の表面にさらに形成された珪素を含有するダイヤモンドライクカーボン膜（以下、「ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３」という。）とからなる表面処理層１４を有している。摺動部材１０は、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３を介して相手材１５に対して摺動する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a sliding member that is in sliding contact with a mating member will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the sliding
基材１１としては、炭素鋼、合金鋼、工具鋼、ステンレス鋼、高速度鋼及びマルエージング鋼等の鋼材、並びにチタン及びチタン合金等が採用可能である。本実施の形態では、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を採用している。 As the base material 11, steel materials such as carbon steel, alloy steel, tool steel, stainless steel, high speed steel and maraging steel, titanium, titanium alloy, and the like can be used. In this embodiment, stainless steel (SUS304) is used.
中間層１２は、基材１１とＤＬＣ−Ｓｉ膜１３との密着性を確保するためのものである。この中間層１２としては、クロム、シリコン、窒化チタン、ゲルマニウム、タングステン、モリブデン、シリコンカーバイド、チタンカーバイド、タングステンカーバイド、シリコンナイトライド及びチオタンナイトライド等が採用可能である。また、これらのうちの２種類以上を中間層として基材１１とＤＬＣ−Ｓｉ膜１３との間に介在させるようにしてもよい。本実施の形態では、中間層１２として窒化層１２ａが採用されている。この窒化層１２ａはガス窒化、ガス軟窒化又はプラズマ窒化等により形成される。
The
ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３は、グラファイト構造とダイヤモンド構造との両方の構造を有する非晶質の硬質炭素膜であり、特に低摩擦性・耐摩耗性に優れ、かつ非常に硬い特性を有する。このＤＬＣ−Ｓｉ膜１３は、ＣＶＤ（直流プラズマＣＶＤ、高周波プラズマＣＶＤ、ＥＣＲプラズマＣＶＤ及び光ＣＶＤ）、並びにＰＶＤ（イオン化蒸着法、イオンビーム法、スパッタリング法、アークイオンプレーティング法）等により形成可能である。本実施の形態では、プラズマＣＶＤが採用されている。プラズマＣＶＤは、反応ガスにより成膜するため、複雑な形状のものにでも容易に成膜することができるとともに、成膜装置の構成が単純で安価である。特に、直流プラズマＣＶＤは、成膜装置を真空炉と直流電源とから構成することができるため好適である。また、プラズマＣＶＤは、表面処理時に処理対象を固定する必要がないので、処理対象が小さな部材である場合に好適である。
The DLC-
ちなみに、スパッタリング法に代表されるＰＶＤにおいては、成膜原料に指向性があるため、均一に成膜するためには、装置内に複数のターゲットを配置したり、成膜する基材を回転させたりすることが必要となる。その結果、成膜装置の構造が複雑化し、高価になる。また、基材の形状によっては成膜し難い場合がある。さらに、ＰＶＤにあっては、処理時に処理対象を治具等により支持又は固定する必要があるため、処理対象が小さな部材である場合には不向きである。 By the way, in PVD represented by sputtering method, since the film forming raw material has directivity, in order to form a film uniformly, a plurality of targets are arranged in the apparatus or the substrate on which the film is formed is rotated. It is necessary to do. As a result, the structure of the film forming apparatus becomes complicated and expensive. Moreover, it may be difficult to form a film depending on the shape of the substrate. Furthermore, in the case of PVD, since it is necessary to support or fix the processing target with a jig or the like at the time of processing, it is not suitable when the processing target is a small member.
＜摺動部材の製造方法＞
次に、前述のように構成された摺動部材の製造方法を説明する。
まず、第１の工程として、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる基材１１の表面に、次工程で積層される被膜との密着性を確保するための中間層１２として窒化層１２ａを形成する。本実施の形態では、プラズマ窒化法により窒化層１２ａを形成する。すなわち、被処理物としての基材１１を有機溶媒系洗浄剤や水系洗浄剤などを使用して洗浄し、汚れ、油脂及びごみ等を除去した後に、窒素混合ガス（窒素ガス及び水素ガス）の雰囲気炉内で、炉体を陽極、被処理物としての基材１１を陰極として、両電極間に数百ボルトの直流電圧を加える。すると、グロー放電を生じるとともに、当該放電によりガス成分がイオン化する。このイオン化されたガス成分は、陰極降下現象により高速に加速され、基材１１の表面に衝突する。この衝突により基材１１は加熱され、同時に生じるスパッタリング作用等により、基材１１の表面に窒化鉄（窒化鋼）が生成されて内部に拡散し、窒化層１２ａが形成される。この窒化層１２ａは、耐摩耗性等に優れる。
<Sliding member manufacturing method>
Next, the manufacturing method of the sliding member comprised as mentioned above is demonstrated.
First, as a first step, a
このように、プラズマ窒化法によれば、イオン化したガスのスパッタリング作用を利用することにより、処理時間の短縮化が図られる。また、グロー放電により基材１１を直接加熱するため、特別な加熱及び保温設備は必要とせず均一な温度分布が得られる。さらに、ガスの消費量も極めて少なく、ランニングコストの低減化が図られる。このように、中間層１２として窒化層１２ａ、しかもプラズマ窒化法を採用することにより、製造コストの低減化が図られる。
Thus, according to the plasma nitriding method, the processing time can be shortened by utilizing the sputtering action of the ionized gas. In addition, since the substrate 11 is directly heated by glow discharge, no special heating and heat insulation equipment is required, and a uniform temperature distribution can be obtained. Furthermore, the amount of gas consumption is extremely small, and the running cost can be reduced. As described above, the use of the
次に、中間層１２（ここでは、窒化層１２ａ）が形成された基材１１の表面に、プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）によりＤＬＣ−Ｓｉ膜１３を形成する。すなわち、処理対象としての基材１１を、真空容器内に配設された陰極側の電極上に載置する。この際、基材１１の当該電極に対する固定は不要である。そして、基材１１を所定の温度に加熱保持しつつ、真空容器内に所定の反応ガス及びキャリアガスを導入する。反応ガスには、メタン及びアセチレン等の炭化水素ガス、ＴＭＳガス、モノシランガス及び四塩化珪素ガス等の珪素化合物ガス、並びに水素ガスを使用する。キャリアガスにはアルゴンガスを使用する。そして、陰極側の電極と真空容器の内面に配設された陽極側の電極との間に所定の直流電圧を印加する。すると、放電によりプラズマが生成することにより、反応ガス中のプラズマイオン化されたＣ、ＣＨ及びＳｉ等が基材１１（正確には、窒化層１２ａ）の表面に付着することにより、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３が形成される。
Next, the DLC-
ここで、基材１１の処理温度の取り得る範囲は、３５０℃〜４３０℃、望ましい温度範囲は、３７０℃〜４００℃、最適な温度範囲は、３９０℃〜４００℃とされている。基材１１の処理温度をこの範囲内とすれば、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３の形成に際して、耐食性を確保する上で障害となる化合物層の形成が抑制される。このため、低摩擦性及び耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性が好適に確保される。また、一般に、基材１１の処理温度を高くするほど、基材１１とＤＬＣ−Ｓｉ膜１３との密着性が高まる。しかし、当該温度範囲を超える場合には、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３の形成に際して、耐食性を確保する上で障害となる化合物層が形成される。このため、耐摩耗性等は確保されるものの、耐食性の確保が困難となる。また、当該温度範囲を下回る場合には、耐食性を確保する上で障害となる化合物は形成されることはないものの、基材１１とＤＬＣ−Ｓｉ膜１３との密着性の確保が困難となる。
Here, the possible range of the processing temperature of the base material 11 is 350 ° C. to 430 ° C., a desirable temperature range is 370 ° C. to 400 ° C., and an optimum temperature range is 390 ° C. to 400 ° C. If the processing temperature of the base material 11 is within this range, the formation of a compound layer that becomes an obstacle to securing the corrosion resistance is suppressed when the DLC-
以上の処理により、基材１１とＤＬＣ−Ｓｉ膜１３との密着性、並びに低摩擦性及び耐摩耗性等の摺動特性、並びに耐食性に優れる摺動部材が得られる。
＜携帯機＞
本実施の形態の表面処理層１４は、例えば車両との間の無線通信を通じてドア錠を電子的に施解錠する携帯機（電子キー）の構成要素に好適に適用することができる。すなわち、図２に示すように、携帯機２０はケース２１、及びケース２１に抜き差し可能に収容されたメカニカルキー２２を備えてなる。
By the above processing, a sliding member having excellent adhesion between the base material 11 and the DLC-
<Portable machine>
The
ケース２１は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の合成樹脂材料によりカード型、すなわち、長方形の板状に一体形成されている。当該合成樹脂材料には、カーボンブラック等の黒色の色素が分散されることにより全体的に黒色を呈する。また、当該合成樹脂材料には、耐摩耗性等の摺動特性を確保する目的で、ガラスビーズ（ビッカース硬さ：７００Ｈｖ〜８００Ｈｖ）が混入分散されている。そして、ケース２１の互いに反対側に位置する２つの短側縁の一方には、後述するメカニカルキー２２を収容可能としたケース側収容部３３が開口して形成されている。ケース側収容部３３は、メカニカルキー２２の外形形状に対応して全体としてＬ字状をなすように形成されている。また、ケース２１の互いに反対側に位置する２つの側壁（長側壁）の一方において、ケース側収容部３３の開口端縁には半円状の切欠部３４が形成されている。さらに、ケース２１の側壁において、ケース側収容部３３に対応する部位には係合孔３５が形成されている。
The
図２に示されるように、メカニカルキー２２はアルミニウム等の金属材料によって一定の厚みを有する略Ｌ字形の平板状に形成されている。メカニカルキー２２は、車両のドア錠等の鍵穴に挿入されるキープレート部４１、及びキープレート部４１の一端部に一体的に設けられるとともに当該キープレート部４１の側方へ突出した把持部４２を備えている。キープレート部４１の表面にはメカニカルキー２２の前記鍵穴に対する挿入方向に延びるキー溝４１ａが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図３に示すように、メカニカルキー２２の把持部４２の一方面（図３における上面）には釣鐘型の第１の嵌合部５１が凹設されているとともに、同じく前記一方面と反対側の他方面（図３における下面）には第１の嵌合部５１と同様の釣鐘型の第２の嵌合部５２が凹設されている。第１及び第２の嵌合部５１，５２は、それぞれ把持部４２のメカニカルキー２２の挿入方向と反対側の端部において開放するように形成されている。そして、第１及び第２の嵌合部５１，５２が形成されることにより、把持部４２には当該把持部４２の他の部位よりも厚みが小さい釣鐘型の薄肉部５３が形成されている。この薄肉部５３において、メカニカルキー２２の挿入方向と反対側の端部には、当該端部が把持部４２のメカニカルキー２２の挿入方向と反対側の端部よりも若干内側に位置するように切欠部５４が形成されている。また、薄肉部５３には嵌合孔５５が形成されている。この嵌合孔５５は、メカニカルキー２２をケース側収容部３３に収容した状態において、ケース２１の係合孔３５と同軸になるように配置されている。そして、前述のように構成された把持部４２には第１のカバー５６、第２のカバー５７、コイルばね５８及びフック５９が取り付けられている。
As shown in FIG. 3, a bell-shaped first
図４（ａ）に示されるように、第１のカバー５６は把持部４２の第１の嵌合部５１に取り付けられている。この第１のカバー５６は合成樹脂材料により第１の嵌合部５１に嵌合可能とされた釣鐘型の板状に形成されている。第１のカバー５６を第１の嵌合部５１に嵌合した状態において、当該第１のカバー５６の表面がメカニカルキー２２の表面と面一になるように、当該第１のカバー５６の厚みは設定されている。第１のカバー５６の外面において、メカニカルキー２２の挿入方向と反対側の端部には把持用突部６１が形成されている。この把持用突部６１は、メカニカルキー２２をケース側収容部３３に収容した状態において、ケース２１の半円状の切欠部３４に収容可能となるように設けられている。また、把持用突部６１は、メカニカルキー２２をケース側収容部３３に収容した状態において、その外面がケース２１の外面（図４（ａ）における上面）と面一になるように形成されている。さらに、図３に示されるように、第１のカバー５６には貫通孔６２が形成されている。この貫通孔６２は薄肉部５３の嵌合孔５５よりも小径とされるとともに、第１のカバー５６を把持部４２に取り付けた状態において当該嵌合孔５５と同軸になるように形成されている。また、図４（ａ）に示されるように、貫通孔６２の内面には、第１のカバー５６の外面側へ向かうにつれて縮径するテーパ面６２ａが形成されている。
As shown in FIG. 4A, the
一方、図３に示されるように、第１のカバー５６の内面において、メカニカルキー２２の挿入方向と反対側の端部には第１の溶着用突部６３が形成されている。第１の溶着用突部６３は、把持部４２の薄肉部５３の切欠部５４の切り欠き形状に対応して形成されており、第１のカバー５６を把持部４２に取り付けたとき、薄肉部５３の切欠部５４に嵌合可能とされている。また、図４（ａ）に併せ示されるように、第１のカバー５６を把持部４２に取り付けたとき、第１の溶着用突部６３の先端面が薄肉部５３の第２の嵌合部５２側の面と面一になるように、当該第１の溶着用突部６３の第１のカバー５６の内面からの突出高さが設定されている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, a
また、図３に示されるように、第１のカバー５６の内面において、貫通孔６２の周囲には環状の第２の溶着用突部６４が形成されている。第２の溶着用突部６４は貫通孔６２と同軸になるように形成されている。第２の溶着用突部６４の外径は把持部４２の嵌合孔５５の内径とほぼ同じとされているとともに、同じく内径は第１のカバー５６の貫通孔６２の内径よりも大きくされている。すなわち、図４（ａ）に示されるように、第１のカバー５６を把持部４２の第１の嵌合部５１に取り付けた状態において、第２の溶着用突部６４は把持部４２の嵌合孔５５に内嵌する。また、第１のカバー５６を把持部４２に取り付けた状態において、第２の溶着用突部６４の先端面が把持部４２の薄肉部５３の第２の嵌合部５２側の面と面一になるように、当該第２の溶着用突部６４の第１のカバー５６の内面からの突出高さが設定されている。
As shown in FIG. 3, an annular
図３に示されるように、第２のカバー５７は把持部４２の第２の嵌合部５２に取り付けられている。即ち、この第２のカバー５７は合成樹脂材料により第２の嵌合部５２に嵌合可能とされた釣鐘型の板状に形成されている。図４（ａ）に併せ示されるように、第２のカバー５７を第２の嵌合部５２に嵌合した状態において、当該第２のカバー５７の表面がメカニカルキー２２の表面と面一になるように、当該第２のカバー５７の厚みは設定されている。また、図３に併せ示すように、第２のカバー５７の内面には円柱状の突部６５が形成されている。突部６５の外径は把持部４２の嵌合孔５５の内径よりも小さくなるように設定されるとともに、第２のカバー５７を第２の嵌合部５２に嵌合した状態において、突部６５は嵌合孔５５と同軸になるように配置されている。そして、図４（ａ）に示されるように、第２のカバー５７の内面（図４（ａ）における上面）には、第１のカバー５６の第１及び第２の溶着用突部６３，６４の先端面（図４（ａ）における下面）が当接するとともに、その当接部位において溶着されている。これにより、第１及び第２のカバー５６，５７はそれぞれ薄肉部５３に固定されるとともに、第１のカバー５６の環状の第２の溶着用突部６４と第２のカバー５７との間には円形断面の空間であるキー側収容部６６が形成されている。そして、このキー側収容部６６には、コイルばね５８及びフック５９が収容されている。
As shown in FIG. 3, the
図３に示されるように、コイルばね５８は、その径（平均径）が一端に向かうにつれて小さくなる円錐台状をなす円錐コイルばねとして構成されている。図４（ａ）に併せ示されるように、コイルばね５８において、大径側の座部５８ａの中央には当該座部５８ａの径よりも小径の小座巻き部７１が一体的に形成されている。小座巻き部７１はコイルばね５８の端末が座部５８ａの中央側へ円弧状に延出されるとともに、円を描くようにほぼ１巻き（３６０°）されることにより形成されている。小座巻き部７１は自身の中心軸とコイルばね５８の中心軸とが一致するとともに、当該小座巻き部７１とコイルばね５８の端部とが同一の仮想平面上に位置するように形成されている。また、小座巻き部７１の径（内径）はコイルばね５８の小径側の座部５８ｂの径（内径）よりも小さく設定されている。さらに、小座巻き部７１の内径は第２のカバー５７の突部６５の外径とほぼ同じとされており、当該小座巻き部７１には第２のカバー５７の突部６５が内嵌可能となっている。そして、小座巻き部７１は第２のカバー５７の突部６５に嵌挿されているとともに、その嵌挿状態においてコイルばね５８の大径側の座部５８ａ及び小座巻き部７１はそれぞれ第２のカバー５７の内面に密接した状態に保持されている。
As shown in FIG. 3, the
図４（ａ）に示されるように、コイルばね５８の小径側の端部にはフック５９が載置されている。このフック５９は、オーステナイト系のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等の金属材料により形成された板材（例えば、肉厚ｔ＝０．１５ｍｍ）をプレス機による絞り加工により、円錐台状且つ下部が開口した筒状に形成されている。フック５９の側面のテーパ角度は、第１のカバー５６の貫通孔６２の内面に形成されたテーパ面６２ａのテーパ角度とほぼ同じに設定されている。また、フック５９の大径側の開口部の周縁には環状のフランジ５９ａが形成されている。さらに、フック５９の先端部の外径は、第１のカバー５６の貫通孔６２の小径側の開口径よりも小さく設定されている。そして、フック５９の大径側の開口部からコイルばね５８の一端が挿入されるとともに、当該コイルばね５８の一端がフック５９の内頂面に当接した状態で、当該フック５９の先端部は当該貫通孔６２に内側から挿入されている。
As shown in FIG. 4A, a
フック５９はコイルばね５８の弾性力により常に外方（図４（ａ）における上方）へ付勢されている。フック５９の外方への移動はフランジ５９ａが第１のカバー５６の貫通孔６２の開口端縁に係合することにより規制される。フランジ５９ａが第１のカバー５６に係合した状態において、フック５９は、コイルばね５８の弾性力により、その先端から中腹までの部位が第１のカバー５６の外面から突出した状態に保持されている。そして、メカニカルキー２２がケース側収容部３３に収容された状態において、このフック５９の第１のカバー５６の外面から突出した部位はケース２１の係合孔３５内に位置している。このとき、フック５９の先端面はケース２１の外面に対して面一となっている。すなわち、当該フック５９の係合孔３５から露出する部位は、ケース２１と共に携帯機２０の意匠面を形成する。
The
また、フランジ５９ａが第１のカバー５６の内面に係合した状態において、フック５９は、その側面における中腹からフランジ５９ａまでの部位が第１のカバー５６の貫通孔６２のテーパ面６２ａに密接した状態に保たれている。さらに、フランジ５９ａが第１のカバー５６の内面に係合した状態において、当該フランジ５９ａと第２のカバー５７の内面との間には隙間ｔが形成されている。この隙間ｔの分だけ、フック５９はコイルばね５８の弾性力に抗して第２のカバー５７側へ移動可能となっている。フック５９が、図４（ａ）に示す係合位置と、図４（ｂ）に示す解除位置との間を移動可能となるように、前記隙間ｔの寸法は設定されている。係合位置は、フック５９が第１のカバー５６の外面、即ちメカニカルキー２２の表面から突出してケース２１の係合孔３５に係合可能となる位置である。解除位置は、フック５９が第１のカバー５６、即ちメカニカルキー２２の表面から大きく突出することなく前記係合孔３５に対する係合が解除される位置である。
Further, in a state where the flange 59a is engaged with the inner surface of the
ここで、フック５９、特にその先端面は、メカニカルキー２２をケース２１に対して抜き差しする際に、ケース２１（正確には、ケース側収容部３３）の内面に対して摺動する。しかも、本実施の形態では、ケース２１は硬度の高いガラスビーズが分散された合成樹脂材料により形成されている。このため、フック５９にあっては、メカニカルキー２２の円滑な抜き差しを実現するために、低摩擦性及び耐摩耗性等の摺動特性が要求される。また、フック５９は、係合孔３５を通じて外部に露出することから、耐食性も要求される。さらに、前述したように、メカニカルキー２２がケース側収容部３３に収容されている状態において、フック５９の表面はケース２１の表面と共に携帯機２０の意匠面を構成する。このため、携帯機２０全体の意匠性（外観性）を確保するために、フック５９の表面色は、ケース２１と同様の黒色を呈することが要求される。
Here, the
そして、こうした表面性能に対する要求をすべて満たすために、フック５９の表面には、図５に示されるように、表面処理層１４が形成されている。この表面処理層１４は、基材としてのフック５９の表面に形成された中間層としての窒化層１２ａと、当該窒化層１２ａの表面にさらに形成されたＤＬＣ−Ｓｉ膜１３とからなる。なお、窒化層１２ａの表面には機械的なアンカー効果を奏する図示しない微細な凹凸が無数に形成されており、当該凹凸のアンカー効果によりＤＬＣ−Ｓｉ膜１３とフック５９との密着性が確保されている。
And in order to satisfy | fill all the requirements with respect to such surface performance, as shown in FIG. 5, the
窒化層１２ａの層厚（窒化深さ）は、前記凹凸形成を好適に行うことができる程度に設定され、本実施の形態では、例えば３０μｍ程度とされている。また、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３の膜厚の採り得る範囲は「０．１μｍ〜１０μｍ」、望ましい範囲は「１．０μｍ〜５．０μｍ」、最適な範囲は「１．０〜３．０μｍ」であり、本実施の形態では、３．０μｍとされている。ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３の膜厚が当該範囲内であれば、低摩擦性及び耐摩耗性等の摺動特性を確保することができる。ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３の膜厚が当該範囲を下回ると、要求される耐摩耗性が満足できない。ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３の膜厚が当該範囲を超えると、脆くなる。本実施の形態では、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３は、１０００Ｈｖ〜３０００Ｈｖの硬さを有している。
The layer thickness (nitridation depth) of the
＜携帯機の使用態様＞
次に、前述のように構成した携帯機２０の使用態様について説明する。
いわゆる電池切れや故障等のない通常時にはユーザはメカニカルキー２２をケース側収容部３３に収容した状態で携帯機２０を携帯する。メカニカルキー２２をケース側収容部３３に収容した状態においては、フック５９は係合位置にあり、当該フック５９のメカニカルキー２２の表面から突出した部位がケース２１の係合孔３５に係合する。これにより、メカニカルキー２２のケース側収容部３３に対する引き抜き方向への移動が規制されるとともに、当該メカニカルキー２２のキー側収容部６６からの抜け止めが図られる。
<Use mode of portable device>
Next, a usage mode of the
The user carries the
一方、いわゆる電池切れや携帯機２０の故障等の非常時にはメカニカルキー２２をケース２１から取出し、その取り出したメカニカルキー２２により車両のドア錠を機械的に操作して施解錠する。メカニカルキー２２をケース２１から取り出す場合には、ケース２１の半円状の切欠部３４から露出している把持用突部６１を指等で引っ掛けるとともに、メカニカルキー２２の引き抜き方向へ所定の力を加える。すると、フック５９はコイルばね５８の弾性力に抗してキー側収容部６６内へ移動する。このとき、メカニカルキー２２の引き抜き方向への移動に伴って、フック５９のテーパ状の側面はケース２１の係合孔３５の開口端部に対して相対的に案内されるとともに、当該フック５９は徐々にキー側収容部６６内に移動する。フック５９のキー側収容部６６内への移動に伴って、コイルばね５８は収縮する。そして、フック５９の先端面がケース側収容部３３内に入り込む解除位置まで当該フック５９が移動することにより、フック５９とケース２１の係合孔３５との係合が解除されるとともに、メカニカルキー２２をケース側収容部３３から引き抜き可能となる。
On the other hand, in the event of an emergency such as a so-called battery exhaustion or failure of the
メカニカルキー２２をケース側収容部３３から引き抜く最中においても、フック５９はコイルばね５８の弾性力により第１のカバー５６の表面から突出する方向へ付勢されている。しかし、このフック５９の前記突出方向への移動は、当該フック５９の先端面がケース側収容部３３の内面に当接することにより規制される。このため、メカニカルキー２２の引き抜きに伴ってフック５９の先端面はケース側収容部３３の内面を摺動する。そしてフック５９がケース２１の外部に露出したとき、当該フック５９はコイルばね５８の弾性力によりメカニカルキー２２の表面から突出する係合位置に復帰する。なお、メカニカルキー２２の使用後には、当該メカニカルキー２２をケース２１に収容する。この場合においても、フック５９の先端面はケース側収容部３３の内面を摺動することとなる。
Even when the
本実施の形態にあっては、メカニカルキー２２のケース２１に対する着脱（抜き差し）の際に、ケース側収容部３３の内面に摺接するフック５９の表面には、低摩擦性であるＤＬＣ−Ｓｉ膜１３が形成されている。このためメカニカルキー２２の着脱に際して、フック５９（正確には、その先端面）は、ケース２１の内面に対して滑らかに摺接する。ひいては、メカニカルキー２２のケース２１に対する着脱を円滑に行うことができる。また、ＤＬＣ−Ｓｉ膜は、耐摩耗性にも優れるので、メカニカルキー２２の繰り返し使用に伴って、剥離したり擦り傷が生じたりすることもない。そして、そうした剥離跡や擦り傷が、メカニカルキー２２のケース２１への収容状態において、係合孔３５を通じて外部に露出することもない。このため、携帯機２０の外観性が長期にわたって確保される。さらに、フック５９は、係合孔３５との隙間を通じて外気及び雨水等に触れることも想定される。しかし、この場合であれ、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３により耐食性が確保されることから、フック５９に錆等が発生することはない。ひいては、フック５９の係合位置と解除位置との間の円滑な変位が長期にわたって確保される。すなわち、フック５９に錆等が発生した場合には、その錆等により円滑な変位が阻害されるおそれがある。しかし、本実施の形態によれば、そのようなことはない。なお、フック５９の裏面における耐食性は、当該フック５９の基材（形成材料）として耐食性に優れるステンレス綱（ＳＵＳ３０４）を採用することにより担保される。
In the present embodiment, the DLC-Si film having a low friction property is formed on the surface of the
＜表面処理層の決定＞
フック５９の表面処理層の構成を決定するために、表１に示される実施例及び比較例１〜８の表面処理層を、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により形成された基材（製品と同一形態）の表面に形成して供試材を作製した。そして、それら供試材の表面性能、すなわち、色、剥がれ性（密着性）及び耐食性についての評価をおこなった。
<Determination of surface treatment layer>
In order to determine the configuration of the surface treatment layer of the
＜実施例＞
実施例は、ステンレス綱により形成された基材の表面をプラズマ窒化法により窒化層を形成した後、図６に示されるプラズマＣＶＤ装置（直流プラズマＣＶＤ装置）を使用してＤＬＣ−Ｓｉ膜（珪素を含有した非晶質硬質炭素膜）を形成したものである。図６に示すように、プラズマＣＶＤ装置９１は、ステンレス製の真空容器９２、陰極側の電極としての支持台９３、ガス導入管９４及びガス導出管９５を備えてなる。ガス導入管９４は、図示しないバルブを介して図示しない各種のガスボンベに接続される。ガス導出管９５は、図示しないバルブを介して図示しないポンプに接続される。
<Example>
In the embodiment, after a nitride layer is formed on the surface of a base material formed of stainless steel by plasma nitriding, a DLC-Si film (silicon) is formed using a plasma CVD apparatus (DC plasma CVD apparatus) shown in FIG. Amorphous hard carbon film containing). As shown in FIG. 6, the
実施例１の供試材を作製するに際しては、まず真空容器９２内に設置された陰極側の電極としての支持台９３の上に基材９６を載置した。基材９６は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により形成された製品（フック５９）と同一形態とした。
When producing the test material of Example 1, first, the
次に、真空容器９２を密閉し、ガス導出管９５に接続されたポンプにより、真空容器９２内のガスを排気して減圧した。そして、真空容器９２内にガス導入管９４から水素ガスを導入して、所定のガス圧とした。その後、真空容器９２の内側に設けられた陽極側の電極９７と支持台９３との間に直流電圧を印加して、放電を開始した。そして、基材９６の温度が所定温度になるまで、イオン衝撃による昇温を行った。
Next, the
次に、ガス導入管９４から、窒素ガス及び水素ガスを導入して、プラズマ窒化処理を所定時間行うことにより、窒化層を形成した。基材９６の断面組織を観察したところ、窒化深さは３０μｍであった。
Next, nitrogen gas and hydrogen gas were introduced from the
前述の窒化処理の完了後、ガス導入管９４から水素ガス及びアルゴンガスを導入して、スパッタリングを行い、窒化層が形成された基材９６の表面に微細な凹凸を形成した。この凹凸形成処理は、次工程で形成されるＤＬＣ−Ｓｉ膜と基材９６との密着性を確保する前処理の一つである。
After completion of the above nitriding treatment, hydrogen gas and argon gas were introduced from the
次に、ガス導入管９４を通じて反応ガスとしてＴＭＳガス（ｔｅｔｒａ−ｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ）及びメタンガス、さらには水素ガス及びアルゴンガスを真空容器９２内に導入して、基材９６の表面にＤＬＣ−Ｓｉ膜（膜組成：Ｃ、Ｈ、Ｓｉ）を形成した。膜厚が１．０μｍ〜３．０μｍとなるよう成膜時間を制御した。ＤＬＣ−Ｓｉ膜のビッカース硬さは、１０００Ｈｖ〜３０００Ｈｖとなった。
Next, TMS gas (tetra-methylsilane) and methane gas, as well as hydrogen gas and argon gas are introduced into the
＜比較例１＞
比較例１は、実施例と同様の基材（ＳＵＳ３０４）の表面に、密着度を高める中間層として、クロム層、並びにクロム及び炭素の組成を連続的に変化させた傾斜組成層をスパッタリング法により形成し、この後、当該基材の表面に、珪素を含有しないＤＬＣ膜（膜組成：Ｃ、Ｈ）をＰＶＤ法（ＵＭＢＳ法）により形成したものである。ＵＭＢＳ法は、アンバランスドマグネトロンスパッタ法の略称であるとともに、スパッタカソードの磁場を意図的に非平衡にすることにより被処理物である基材へのプラズマ照射を強化したスパッタリング方式をいう。ＤＬＣ膜の膜厚は、１．０μｍ〜３．０μｍとした。ビッカース硬さは、１０００Ｈｖ〜３０００Ｈｖである。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, a chromium layer and a gradient composition layer in which the compositions of chromium and carbon are continuously changed are formed by sputtering on the surface of the same base material (SUS304) as in the example as an intermediate layer for increasing the adhesion. After that, a DLC film not containing silicon (film composition: C, H) is formed on the surface of the base material by a PVD method (UMBS method). The UMBS method is an abbreviation for an unbalanced magnetron sputtering method, and refers to a sputtering method in which plasma irradiation to a substrate to be processed is enhanced by intentionally making the magnetic field of a sputtering cathode unbalanced. The thickness of the DLC film was set to 1.0 μm to 3.0 μm. The Vickers hardness is 1000 Hv to 3000 Hv.
＜比較例２＞
比較例２は、実施例と同様の基材（ＳＵＳ３０４）の表面に、タフトライド処理（塩浴軟窒化処理）及びＱＰＱ処理（酸化処理）の複合処理を施したものである。基材の表面には、タフトライド処理により当該表面に侵入した一酸化炭素（ＣＯ）と窒素（Ｎ）とから窒化鉄及び窒化クロム等の化合物層が形成されるとともに、当該化合物層の下層にはさらに窒素が侵入して拡散層が形成されている。また、前記化合物層の表面には、ＱＰＱ処理により、酸化物層が形成されている。ちなみに、ＱＰＱ処理とは、タフトライド処理した基材を塩浴焼入れしたのち研磨し、これを再び加熱された塩浴に浸漬する方法をいい、タフトライド処理の効果を一段と加速させるものである。化合物層により耐摩耗性等が、また、酸化膜により耐食性が確保される。各層を合計した膜厚は、８μｍ〜１５μｍとした。ビッカース硬さは、１０００Ｈｖ〜１２００Ｈｖ、もしくは当該硬さよりも若干高くなる。
<Comparative example 2>
In Comparative Example 2, the surface of the base material (SUS304) similar to that of the example was subjected to a combined treatment of tuftride treatment (salt bath soft nitriding treatment) and QPQ treatment (oxidation treatment). On the surface of the base material, a compound layer such as iron nitride and chromium nitride is formed from carbon monoxide (CO) and nitrogen (N) that have entered the surface by the tuftride treatment, and below the compound layer, Further, nitrogen penetrates to form a diffusion layer. An oxide layer is formed on the surface of the compound layer by QPQ treatment. Incidentally, the QPQ treatment refers to a method in which a base material subjected to tuftride treatment is quenched after quenching in a salt bath and then immersed in a heated salt bath, and the effect of the tuftride treatment is further accelerated. The compound layer ensures wear resistance and the like, and the oxide film ensures corrosion resistance. The total film thickness of each layer was 8 μm to 15 μm. The Vickers hardness is 1000 Hv to 1200 Hv, or slightly higher than the hardness.
＜比較例３＞
比較例３は、実施例と同様の基材（ＳＵＳ３０４）の表面に、タフトライド処理（塩浴軟窒化処理）を施したものである。基材の表面には、タフトライド処理により当該表面に侵入した一酸化炭素と窒素とから窒化鉄及び窒化クロム等の化合物層が形成されるとともに、当該化合物層の下層にはさらに窒素が侵入して拡散層が形成されている。各層を合計した膜厚は、８μｍ〜１５μｍとした。ビッカース硬さは、１０００Ｈｖ〜１２００Ｈｖである。
<Comparative Example 3>
In Comparative Example 3, the surface of a base material (SUS304) similar to that of the example was subjected to tuftride treatment (salt bath soft nitriding treatment). On the surface of the base material, a compound layer such as iron nitride and chromium nitride is formed from carbon monoxide and nitrogen that has infiltrated into the surface by tuftride treatment, and nitrogen further penetrates into the lower layer of the compound layer. A diffusion layer is formed. The total film thickness of each layer was 8 μm to 15 μm. The Vickers hardness is 1000 Hv to 1200 Hv.
＜比較例４＞
比較例４は、実施例と同様の基材（ＳＵＳ３０４）の表面に、中間層としてＳＴ−Ｎｉ層を形成し、その上に黒色クロム層を電気めっきにより形成したものである。黒色クロム層の膜厚は、１μｍ〜５μｍとした。
<Comparative example 4>
In Comparative Example 4, an ST-Ni layer was formed as an intermediate layer on the surface of a base material (SUS304) similar to the example, and a black chromium layer was formed thereon by electroplating. The film thickness of the black chrome layer was 1 μm to 5 μm.
＜比較例５＞
比較例５は、実施例と同様の基材（ＳＵＳ３０４）の表面に、中間層としてＳＴ−Ｎｉ層を形成し、その上に無電解ニッケルめっき、及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）とニッケルとの複合めっきを順次施すとともに、さらにベーキング処理（加熱処理）を行ったものである。無電解ニッケルめっきとは、電気の替わりに還元剤を使用して、ニッケルを被処理物である基材上に還元析出させて皮膜を形成するめっき方法をいう。また、当該複合めっきは、ニッケル被膜中にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の微粒子を共析させることにより、潤滑性及び耐摩耗性等の向上を図ろうとするものである。さらに、加熱処理を施すことにより基材の表面高度の向上が図られている。各層を合計した膜厚は、５μｍ〜１０μｍとした。ビッカース硬さは、４００Ｈｖ〜５００Ｈｖである。
<Comparative Example 5>
In Comparative Example 5, an ST-Ni layer was formed as an intermediate layer on the surface of the same base material (SUS304) as in the example, and electroless nickel plating and PTFE (polytetrafluoroethylene) and nickel were formed thereon. The composite plating is sequentially performed, and further a baking process (heating process) is performed. Electroless nickel plating refers to a plating method in which a reducing agent is used instead of electricity, and nickel is reduced and deposited on a substrate, which is an object to be processed, to form a film. The composite plating is intended to improve lubricity and wear resistance by co-depositing fluororesin (PTFE) fine particles in the nickel coating. Furthermore, the surface height of the base material is improved by heat treatment. The total film thickness of each layer was 5 μm to 10 μm. The Vickers hardness is 400 Hv to 500 Hv.
＜比較例６＞
比較例６は、実施例と同様の基材（ＳＵＳ３０４）の表面に、中間層としてＳＴ−Ｎｉ層を形成し、その上に無電解ニッケルめっき、及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）とニッケルとの複合めっきを順次施したものである。当該複合めっきは、ニッケル被膜中にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の微粒子を共析させることにより、潤滑性及び耐摩耗性等の向上を図ろうとするものである。各層を合計した膜厚は、５μｍ〜１０μｍとした。ビッカース硬さは、３００Ｈｖ〜４００Ｈｖである。
<Comparative Example 6>
In Comparative Example 6, an ST-Ni layer was formed as an intermediate layer on the surface of a base material (SUS304) similar to the example, and electroless nickel plating and PTFE (polytetrafluoroethylene) and nickel were formed thereon. Composite plating is applied sequentially. The composite plating is intended to improve lubricity, wear resistance, and the like by co-depositing fluororesin (PTFE) fine particles in a nickel coating. The total film thickness of each layer was 5 μm to 10 μm. The Vickers hardness is 300 Hv to 400 Hv.
＜比較例７＞
比較例７は、実施例と同様の基材（ＳＵＳ３０４）の表面に、中間層としてＳＴ−Ｎｉ層を形成し、その上に無電解ニッケルめっき、及び黒色無電解ニッケル−リンめっきを順次施したものである。基材の表面には、二次処理により黒色の変色域（黒色被膜）が形成される。この黒色被膜は、ニッケルのリン酸塩化合物であり、一般に、アルカリ及び塩素イオンを含む中性塩溶液にも優れた耐食性を示す。各層を合計した膜厚は、８μｍ〜１５μｍとした。
<Comparative Example 7>
In Comparative Example 7, an ST-Ni layer was formed as an intermediate layer on the surface of a base material (SUS304) similar to the example, and electroless nickel plating and black electroless nickel-phosphorous plating were sequentially applied thereon. Is. On the surface of the substrate, a black discoloration region (black film) is formed by secondary treatment. This black film is a nickel phosphate compound and generally exhibits excellent corrosion resistance even in a neutral salt solution containing alkali and chlorine ions. The total film thickness of each layer was 8 μm to 15 μm.
＜比較例８＞
比較例８は、実施例と同様の基材（ＳＵＳ３０４）の表面に黒色酸化処理を施すことにより、黒色酸化被膜を形成したものである。この黒色酸化被膜の膜厚は、１．０μｍ程度とした。
<Comparative Example 8>
In Comparative Example 8, a black oxide film is formed by performing black oxidation treatment on the surface of the same base material (SUS304) as in the example. The thickness of this black oxide film was about 1.0 μm.
実施例及び比較例１〜比較例８において、色、剥がれ性（密着性）及び耐食性の評価は、次のようにして行った。すなわち、色は、目視により確認した。なお、「ＪＩＳ Ｚ ８７２２（色の測定方法）」に規定されているＸＹＺ表色系を用いる方法に基づき表面処理層の色を測定するようにしてもよい。剥がれ性は、実施例及び比較例１〜比較例８の供試材をメカニカルキーに組み付けるとともに、携帯機のケースに対する当該メカニカルキーの着脱（抜き差し）を１００回繰り返す着脱耐久試験を実施し、目視により確認した。なお、表面処理層の剥がれ性は、密着性試験機等を使用して測定するようにしてもよい。耐食性は、塩水噴霧試験を試験時間７２時間として実施し、錆の発生の有無を目視により確認した。供試材の色、剥がれ性（密着性）及び耐食性についての評価結果を表２に示す。
In Examples and Comparative Examples 1 to 8, evaluation of color, peelability (adhesion) and corrosion resistance was performed as follows. That is, the color was confirmed visually. The color of the surface treatment layer may be measured based on a method using an XYZ color system defined in “JIS Z 8722 (color measurement method)”. The peelability is determined by visually attaching and detaching (removing / inserting) the mechanical key 100 times with respect to the case of the portable device while assembling the test materials of Examples and Comparative Examples 1 to 8 to the mechanical key. Confirmed by The peelability of the surface treatment layer may be measured using an adhesion tester or the like. For corrosion resistance, a salt spray test was carried out with a test time of 72 hours, and the presence or absence of rust was confirmed visually. Table 2 shows the evaluation results for the color, peelability (adhesion), and corrosion resistance of the test material.
次に、表２に示される各供試材の評価結果と、携帯機２０のケース２１に収容されるメカニカルキー２２の構成部品としてフック５９に要求される要件（本実施形態では、色、剥がれ性及び耐食性）とから、各供試材における表面処理層のフック５９への適用の可否を検討した。
Next, the evaluation result of each test material shown in Table 2 and the requirements required for the
＜色＞
まず、表面処理層の色について検討した。表２に示されるように、実施例、比較例１及び比較例８は艶のある黒色を、また、比較例２、比較例３、比較例４及び比較例７は（艶のない）黒色を、さらに、比較例５及び比較例６はダークブラウンを呈することが分かる。ここで、携帯機のケースは、ユーザが携帯するものであるから、ある程度の装飾性が必要とされる。すなわち、携帯機２０のケース２１は、高級感のある黒色、重量感のある黒色又は深みのある黒色を呈するように設けられることが多い。また、一般に商品力があるのも黒色である。さらに、機能的な観点からは、反射の少ないつや消しの黒色も好まれるところである。これらの観点から、ケース２１の係合孔３５から露出するフックの色としては、黒色を採用するのが好ましい。したがって、色の観点から見たとき、フック５９の表面処理層としては、「艶のある黒色」を呈する実施例、比較例１及び比較例８の表面処理層、並びに、「（艶のない）黒色」を呈する比較例２、比較例３、比較例４及び比較例７の表面処理層が好適である。
<Color>
First, the color of the surface treatment layer was examined. As shown in Table 2, Examples, Comparative Example 1 and Comparative Example 8 are glossy black, and Comparative Examples 2, Comparative Example 3, Comparative Example 4 and Comparative Example 7 are (matte) black. Furthermore, it turns out that the comparative example 5 and the comparative example 6 exhibit dark brown. Here, since the case of the portable device is carried by the user, a certain degree of decoration is required. That is, the
＜剥がれ性＞
次に、表面処理層の剥がれ性について検討した。表２においては、着脱耐久試験の結果、表面処理層の剥離及び擦り傷のいずれも生じなかった場合を「○」、また、剥離又は擦り傷が生じた場合を「×」で示す。そして、実施例、比較例２及び比較例３については、着脱耐久試験後にあっても、剥離及び擦り傷のいずれも発生していなかった。残りの比較例１及び比較例４〜比較例８については、いずれも剥離又は擦り傷が発生した。したがって、剥がれ性の観点から見たとき、フック５９の表面処理層としては、実施例、比較例２及び比較例３の表面処理層が好適である。
<Peelability>
Next, the peelability of the surface treatment layer was examined. In Table 2, the result of the attachment / detachment endurance test is shown by “◯” when neither peeling nor scratching of the surface treatment layer occurred, and by “X” when peeling or scratching occurred. And about Example, the comparative example 2, and the comparative example 3, even if it was after the attachment-and-detachment endurance test, neither peeling nor an abrasion generate | occur | produced. For the remaining Comparative Example 1 and Comparative Examples 4 to 8, peeling or scratching occurred. Therefore, when viewed from the viewpoint of peelability, the surface treatment layers of Examples, Comparative Examples 2 and 3 are suitable as the surface treatment layer of the
ここで、硬さ（ビッカース硬さ）は、比較例１のＤＬＣ膜が最も大きいものの、剥がれ性ではＤＬＣ膜よりも硬さの小さい実施例のＤＬＣ−Ｓｉ膜よりも劣っている。これは、相手材として想定している携帯機２０のケース２１は、ガラスビーズ（ビッカース硬さ７００Ｈｖ〜８００Ｈｖ）が分散された合成樹脂材料により形成されていることによる。すなわち、表面処理層の硬さが大きすぎると、ケース２１における当該表面処理層との摺動面に露出するガラスビーズとの摺接により、亀裂又は剥離が生じやすくなる。これは、比較例１のＤＬＣ−Ｓｉ膜よりも硬さが小さい比較例２及び比較例３の表面処理層にあっては、剥離又は擦り傷の発生が無いことからも分かる。すなわち、こうした特殊な耐摩耗環境にあっては、硬すぎず柔らかすぎずといった適度な硬さを有する表面処理層を採用する必要がある。この観点から、ＤＬＣ−Ｓｉ膜は、フック５９の表面処理層として好適である。
Here, although the DLC film of Comparative Example 1 has the largest hardness (Vickers hardness), the peelability is inferior to that of the DLC-Si film of the example whose hardness is smaller than that of the DLC film. This is because the
＜耐食性＞
次に、表面処理層の耐食性について検討した。表２においては、塩水噴霧試験の結果、錆が発生しなかった場合を「○」、試験時間（ここでは、７２時間）には満たないものの４８時間までは大きな錆の発生がなかった場合を「△」、そして４８時間経過する前に錆が発生した場合を「×」で示す。表２に示されるように、実施例については、塩水噴霧試験の結果（試験時間＝７２時間経過後）、大きな錆の発生はなかったものの若干の錆は発生した。この意味で、表２においては「△〜○」として示した。比較例１及び比較例４〜比較例８については、いずれも錆の発生はなかった。比較例２については、試験時間が４８時間経過するまではほとんど錆の発生はなかったものの、７２時間経過後には大きく錆が発生した。比較例３については、試験時間が４８時間経過する前の段階で錆が発生した。したがって、耐食性の観点から見たとき、フック５９の表面処理層としては、実施例、比較例１及び比較例４〜比較例８の表面処理層が好適である。
<Corrosion resistance>
Next, the corrosion resistance of the surface treatment layer was examined. In Table 2, “○” indicates that no rust was generated as a result of the salt spray test, and the test time (here 72 hours) was not satisfied, but no significant rust was generated until 48 hours. “△” indicates a case where rust has occurred before 48 hours have elapsed. As shown in Table 2, in the results of the salt water spray test (test time = after 72 hours), a large amount of rust was not generated, but some rust was generated. In this sense, in Table 2, it is shown as “Δ to ○”. In Comparative Example 1 and Comparative Examples 4 to 8, no rust was generated. In Comparative Example 2, although rust was hardly generated until the test time was 48 hours, rust was greatly generated after 72 hours. For Comparative Example 3, rust was generated before the test time of 48 hours passed. Therefore, when viewed from the viewpoint of corrosion resistance, the surface treatment layers of Examples, Comparative Example 1, and Comparative Examples 4 to 8 are suitable as the surface treatment layer of the
以上の評価結果から、携帯機２０のケース２１に収容されるメカニカルキー２２の構成部品としてのフック５９に要求される「色」、「剥がれ性（密着性）」及び「耐食性」の３つの要件をすべて満たすのは、実施例だけであることが分かる。したがって、本実施の形態では、フック５９の表面処理層として実施例の表面処理層（窒化層＋ＤＬＣ−Ｓｉ膜）を採用するようにした。
From the above evaluation results, the three requirements of “color”, “peelability (adhesiveness)” and “corrosion resistance” required for the
＜処理温度の検討＞
ここで、前述の評価結果によれば、実施例の表面処理層にあっては、耐食性の点で若干の改善の余地があることが分かる。すなわち、塩水噴霧試験の結果、若干の錆が発生する場合がある。このため、実施例の表面処理層において、さらなる耐食性の向上を図るべく検討したところ、ＤＬＣ−Ｓｉ膜の成膜時の処理温度によっては、基材の表面に、耐食性を確保する上で障害となる化合物層が形成されることを、本願出願人は見出した。具体的には、ステンレス綱を基材とするＤＬＣ−Ｓｉ膜の形成に際しては、一般に処理温度は５００℃程度とされる。しかし、この場合、基材の表面には、ステンレス綱（ＳＵＳ３０４）に含有されるクロムと窒化層のクロムとが結合して、黒層とよばれるクロム、窒素及び炭素の複合化合物が形成される。この複合化合物が形成されることにより、耐食性が著しく低下することが一般に知られている。
<Examination of processing temperature>
Here, according to the evaluation results described above, it can be seen that there is room for slight improvement in terms of corrosion resistance in the surface treatment layers of the examples. That is, as a result of the salt spray test, some rust may be generated. For this reason, in the surface treatment layer of the example, when examination was made to further improve the corrosion resistance, depending on the treatment temperature at the time of forming the DLC-Si film, it was an obstacle to ensuring the corrosion resistance on the surface of the substrate. The present applicant has found that a compound layer is formed. Specifically, when forming a DLC-Si film using stainless steel as a base material, the processing temperature is generally about 500 ° C. However, in this case, chromium contained in the stainless steel (SUS304) and chromium in the nitride layer are bonded to the surface of the base material to form a composite compound of chromium, nitrogen and carbon called a black layer. . It is generally known that the formation of this composite compound significantly reduces the corrosion resistance.
したがって、実施例１の耐食性をさらに向上させるべく、ＤＬＣ−Ｓｉ膜の成膜時における最適な処理温度を検討した。すなわち、実施例１の表面処理層（ＤＬＣ−Ｓｉ膜）を、様々な処理温度で基材（ＳＵＳ３０４）の表面に形成することにより数種類の供試材を作製した。ここでは、ＤＬＣ−Ｓｉ膜の処理温度を、３００℃、３５０℃、３７０℃、３８０℃、４００℃、４３０℃、５００℃とした場合について、耐食性の評価を行った。耐食性は、塩水噴霧試験を試験時間７２時間として実施し、錆の発生の有無を目視により確認した。また、クロム、窒素及び炭素の複合化合物の形成の有無も合わせて確認した。この複合化合物の形成の有無は、供試材を切断してその断面を確認することにより行った。耐食性の評価結果及び複合化合物の形成の有無を表３に示す。 Therefore, in order to further improve the corrosion resistance of Example 1, the optimum processing temperature at the time of forming the DLC-Si film was examined. That is, several types of test materials were produced by forming the surface treatment layer (DLC-Si film) of Example 1 on the surface of the base material (SUS304) at various treatment temperatures. Here, the corrosion resistance was evaluated when the processing temperature of the DLC-Si film was 300 ° C., 350 ° C., 370 ° C., 380 ° C., 400 ° C., 430 ° C., and 500 ° C. For corrosion resistance, a salt spray test was carried out with a test time of 72 hours, and the presence or absence of rust was confirmed visually. In addition, the presence or absence of formation of a composite compound of chromium, nitrogen and carbon was also confirmed. The presence or absence of this composite compound was determined by cutting the specimen and checking its cross section. Table 3 shows the evaluation results of the corrosion resistance and the presence or absence of formation of the composite compound.
ここで、ＤＬＣ−Ｓｉ膜の成膜時において、処理温度を上げるほど基板に対する密着性が高くなることが一般的に知られている。しかし、前述したように、処理温度を上げるほどクロム、窒素及び炭素の複合化合物が形成されやすくなり、耐食性の低下につながる。すなわち、この耐食性と、ＤＬＣ−Ｓｉ膜と基板（ＳＵＳ３０４）との密着性とは、図７に示されるように、トレードオフの関係にある。このことから、処理温度の取り得る範囲は「３５０℃〜４３０℃」、望ましい範囲は「３７０℃〜４００℃」、最適な範囲は「３８０℃〜４００℃」となる。この範囲内の処理温度であれば、ＤＬＣ−Ｓｉ膜と基板との密着性を損なうことなく耐食性を確保することができる。本実施の形態では、ＤＬＣ−Ｓｉ膜の成膜時の処理温度として、４００℃を採用した。 Here, it is generally known that when the DLC-Si film is formed, the adhesion to the substrate increases as the processing temperature is increased. However, as described above, the higher the treatment temperature, the easier it is to form a composite compound of chromium, nitrogen and carbon, leading to a decrease in corrosion resistance. That is, the corrosion resistance and the adhesion between the DLC-Si film and the substrate (SUS304) are in a trade-off relationship as shown in FIG. From this, the possible range of the processing temperature is “350 ° C. to 430 ° C.”, the desirable range is “370 ° C. to 400 ° C.”, and the optimum range is “380 ° C. to 400 ° C.”. When the processing temperature is within this range, corrosion resistance can be ensured without impairing the adhesion between the DLC-Si film and the substrate. In this embodiment mode, 400 ° C. is adopted as the processing temperature when forming the DLC-Si film.
＜実施の形態の効果＞
従って、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）プラズマＣＶＤによりＤＬＣ−Ｓｉ膜１３を形成するに際して、基材１１及びフック５９の処理温度を３５０℃〜４３０℃とすることにより、耐食性を確保する上で障害となる化合物層の形成が抑制される。このため、低摩擦性及び耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性をも好適に確保することができる。また、プラズマＣＶＤでは、表面処理時に部材を固定する必要が無いので、治具等による支持が困難である小さな部材に表面処理層１４を形成する場合には好適である。
<Effect of Embodiment>
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the DLC-
（２）中間層１２として、窒化層１２ａを採用した。このため、耐摩耗性及び耐食性に優れる窒化層１２ａを通じて基材１１（フック５９）とＤＬＣ−Ｓｉ膜１３との密着性が確保される。また、窒化層１２ａは、例えばプラズマ窒化により形成される。そして、この窒化処理に必要とされる原料は、窒素ガス及び水素ガスだけである。したがって、中間層として窒化層１２ａを採用することによりコストメリットが得られる。
(2) The
ここで、前述したように、中間層としては、クロム、シリコン、窒化チタン、ゲルマニウム、タングステン、モリブデン、シリコンカーバイド、チタンカーバイド、タングステンカーバイド、シリコンナイトライド及びチオタンナイトライド等が採用可能である。また、これらのうちの２種類以上を中間層として採用することも可能である。しかし、これらの層を中間層として採用する場合には、それぞれの層を形成する金属材料を用意する必要がある。そして、それら金属材料は、窒素ガス及び水素ガスに比べて一般に高価である。なお、中間層として前述の中間層形成材料の採用を除外するものではない。この場合であれ、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３を形成するに際して、耐食性を確保する上で障害となる化合物層の形成が抑制される。
Here, as described above, chromium, silicon, titanium nitride, germanium, tungsten, molybdenum, silicon carbide, titanium carbide, tungsten carbide, silicon nitride, thiotan nitride, and the like can be employed as the intermediate layer. Also, two or more of these can be employed as the intermediate layer. However, when these layers are employed as intermediate layers, it is necessary to prepare a metal material for forming each layer. These metal materials are generally more expensive than nitrogen gas and hydrogen gas. The use of the above-described intermediate layer forming material as the intermediate layer is not excluded. Even in this case, when the DLC-
（３）基材１１及びフック５９の形成材料として、ステンレス鋼を採用するようにした。ステンレス鋼は、最もよく知られている耐食材料の一つである。このステンレス鋼により形成された基材１１及びフック５９の表面にＤＬＣ−Ｓｉ膜１３を形成することにより耐摩耗性が確保されるとともに、全体的に好適な耐食性を有する摺動部材１０及び摺動部材としてのフック５９を得ることができる。また、ステンレス鋼は、機械的強度にも優れることから、小型部品、特に肉厚の薄型化が求められる一方、ある程度の機械的強度が必要とされる摺動部材１０及びフック５９の形成材料として好適である。
(3) Stainless steel is adopted as a material for forming the base material 11 and the
ここで、プラズマＣＶＤにより、基材１１及びフック５９の表面全体にＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成すべく、基材１１及びフック５９の表面にＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成した後、裏面にも同様にＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成しようとする場合には、基材１１及びフック５９を表裏反転して処理する必要がある。すなわち、基材１１及びフック５９はその表面に形成されたＤＬＣ−Ｓｉ膜を介して陰極側の電極としての支持台９３に載置されることになる。ところが、ＤＬＣ−Ｓｉ膜は、電気絶縁性を有しているため、プラズマＣＶＤでは、一方面にＤＬＣ−Ｓｉ膜が形成された基材１１及びフック５９の他方面にＤＬＣ−Ｓｉ膜を形成することは困難である。しかし、耐食性に優れるステンレス鋼により基材１１及びフック５９を形成することにより、裏面側の耐食性は担保される。
Here, in order to form a DLC-Si film on the entire surface of the base material 11 and the
（４）携帯機器としての携帯機２０の構成要素、すなわちメカニカルキー２２の構成部品であるフック５９の表面に表面処理層１４を形成することにより、当該フック５９の耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性をも好適に確保することができる。なお、フック５９に摺接する相手材は携帯機２０のケース２１である。
(4) By forming the
（５）メカニカルキー２２のフック５９と摺接するケース２１にあってもある程度の低摩擦性及び耐摩耗性等の摺動特性が要求される。このため、当該摺動特性を確保するべく、ケース２１の形成材料である合成樹脂材料には、例えばガラスビーズが混入分散される。こうしたケース２１に対して摺接するフック５９にあっては、その表面処理層１４の硬さが大きすぎると、ケース２１の摺動面、すなわちケース側収容部３３の内面に露出するガラスビーズとの摺接に伴い、当該表面処理層１４には、ひび割れ又は剥離等を生じるおそれがある。この点、本実施の携帯の表面処理層１４を構成するＤＬＣ−Ｓｉ膜１３は、ガラスビーズとの摺接に際して、ひび割れ及び剥離等が発生しない程度の適度な硬さを有してなる。このため、ガラスビーズが混入分散された合成樹脂材料によりケース２１が形成される場合であれ、それに対する摺動に伴いひび割れ又は剥離等を生じることはなく、ひいてはフック５９の製品寿命を確保することができる。また、当該ケース２１との摺接に伴いフック５９の表面処理層１４、正確にはＤＬＣ−Ｓｉ膜１３が剥離したり擦り傷が生じたりすることがないので、当該フック５９の外観性（意匠性）が確保される。
(5) Even in the
（６）前述した表面処理方法を使用することにより、メカニカルキー２２の構成部品であるフック５９に形成された表面処理層１４には、耐食性を確保する上で障害となる化合物層が含まれていない。したがって、フック５９において、耐摩耗性等の摺動特性はもとより、耐食性をも好適に確保することができる。すなわち、メカニカルキー２２を携帯機２０のケース２１に対する着脱を繰り返した場合であれ、フック５９における表面処理層１４の剥離又は擦り傷等の発生が抑制される。
(6) By using the surface treatment method described above, the
（７）メカニカルキー２２をケース側収容部３３に収容した状態においては、コイルばね５８により係合位置側へ付勢されたフック５９がケース側収容部３３に対応して形成される係合孔３５に係合する。このとき、フック５９の表面（先端面）は当該係合孔３５を介して外部に露出し、ケース２１の表面と共に携帯機２０の意匠面を構成する。本実施の形態によれば、当該フック５９の表面に表面処理層１４を形成することにより、耐摩耗性等の摺動特性が確保される。このため、メカニカルキー２２の携帯機２０のケース２１に対する着脱が繰り返し行われた場合であれ、フック５９における表面処理層１４の剥離又は擦り傷等の発生が抑制される。したがって、フック５９が係合孔３５に係合した状態にあっては、剥離又は擦り傷等のないきれいな表面状態のフック５９が係合孔３５を通じて露出することになる。このため、携帯機２０の全体の意匠性（外観性）を確保することができる。
(7) In a state where the
（８）また、フック５９にあっては耐食性が好適に確保されることから、錆等の発生も抑制され、ひいてはフック５９の係合位置と解除位置との間の変位を長期にわたって円滑に保持することができる。このため、メカニカルキー２２をケース側収容部３３に収容した状態にあっては、フック５９は、ケース２１の係合孔３５に好適に係合するとともに、当該メカニカルキー２２を使用すべくケース側収容部３３から引き抜く際には、コイルばね５８の弾性力に抗して係合位置から解除位置へ円滑に変位する。したがって、メカニカルキー２２のケース２１に対する着脱に対する信頼性が確保される。また、こうしたメカニカルキーを採用することにより、携帯機全体としての信頼性を長期にわたり確保することができる。
(8) Further, since the corrosion resistance is suitably secured in the
（９）携帯機２０のケース２１は、高級感等を得るために黒色を呈するように設けられることが多い。一方、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３は、その厚みを少なくとも１マイクロメートルとすることにより黒色を呈する。このため、メカニカルキー２２が携帯機２０のケース２１に挿入された状態にあって、フック５９の表面がケース２１の係合孔３５を介して外部に露出する場合であれ、フック５９の表面がケース２１と同じ黒色を呈することにより、携帯機２０の外観性（意匠性）を好適に確保することができる。
(9) The
（１０）フック５９の表面に形成されるＤＬＣ−Ｓｉ膜１３は、珪素を含有することにより静電気がたまりにくい。これは、ＤＬＣに珪素を混合分散させることにより、抵抗値が下がることに起因する。このため、ＤＬＣに対する珪素の含有量を調節することにより、耐電波障害特性の向上を図ることも可能である。
(10) The DLC-
（１１）本実施の形態の表面処理方法（処理温度条件）によれば、基材１１及びフック５９の表面に黒層とよばれるクロム、窒素及び炭素の複合化合物が形成されにくくなる。そして、当該複合化合物が形成されない基材１１及びフック５９、正確には、それらの窒化層１２ａの表面に、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３を形成することにより、要求される黒色意匠性、耐摩耗性、耐食性及び耐電波障害性をすべて満足する部品を形成することができる。
(11) According to the surface treatment method (treatment temperature condition) of the present embodiment, it becomes difficult to form a composite compound of chromium, nitrogen and carbon called a black layer on the surfaces of the base material 11 and the
＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・摺動部材としてのフック５９の表面にＤＬＣ−Ｓｉ膜１３を形成するに際して、窒化層１２ａの形成に先立って、酸洗い処理を行うようにしてもよい。ここで、フック５９は、オーステナイト系のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により形成された板材を、プレス機を使用して冷間絞り加工することにより形成される。この際、板材にエネルギ（応力）が加えられ、より安定な組織であるマルテンサイトに変態する。このように、冷間加工することによって、オーステナイト相がマルテンサイト相（黒色）に変態する現象を加工誘起マルテンサイト変態という。そして、このマルテンサイト層は、他の鋼種に比べて耐食性が劣ることが知られている。
<Other embodiments>
The embodiment described above may be modified as follows.
-When forming the DLC-
そこで、本例では、ＤＬＣ−Ｓｉ膜１３の成膜前のフック５９の表面を、１０％塩酸に酸化剤として過酸化水素水滴下した酸溶液で洗うことにより、フック５９の最表面から６．０μｍまでの表面部（マルテンサイト相）を除去するようにした。そして、この後、４００℃で窒化処理を行うことにより窒化層１２ａを形成し、さらにその窒化層１２ａの表面に対してＤＬＣ−Ｓｉ膜１３の成膜処理を行うことにより、フック５９の耐食性をさらに向上させることができることが確認できた。
Therefore, in this example, the surface of the
酸洗いと耐食性との関係、すなわち酸洗い処理を行ったものと行っていないものに対して、塩水噴霧試験を試験時間７２時間として実施したときの発錆率を表４に示す。同表に示されるように、酸洗い処理を行っていないものは、フック５９の本体の表面における発錆率は０％であるものの、フランジ５９ａの表面における発錆率は６６．７％であった。一方、酸洗い処理を行ったものは、フック５９の本体及びフランジ５９ａのいずれの表面においても発錆率は０％であった。このように、窒化処理前に酸洗いを実施することにより、フック５９の耐食性を向上させることができる。なお、発錆率は、錆が発生するかしないかの割合をいい、錆の面積の広狭ではない。
Table 4 shows the relationship between the pickling and the corrosion resistance, that is, the rusting rate when the salt spray test is performed with a test time of 72 hours for those subjected to the pickling treatment and those not subjected to the pickling treatment. As shown in the table, the rusting rate on the surface of the main body of the
・本実施の形態では、摺動部材１０の具体例として、携帯機２０に収容されるメカニカルキー２２の構成部材（フック５９）を挙げたが、これに限らない。すなわち、フック５９と同様の使用環境にある摺動部材であれば、本実施の形態の表面処理層１４は有効に機能する。例えば、メカニカルキー２２をステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により形成するとともに、当該メカニカルキー２２の表面全体に、表面処理層１４を形成する。
In the present embodiment, as a specific example of the sliding
１０…摺動部材、１１…基材、１２…中間層、１２ａ…窒化層、１３…ＤＬＣ−Ｓｉ膜（被膜）、１４…表面処理層、１５…相手材、２０…携帯機（携帯機器）、２１…ケース（相手材）、２２…メカニカルキー（摺動部材）、３３…ケース側収容部、３５…係合孔、５８…コイルばね（弾性部材）、５９…フック（摺動部材、メカニカルキーの構成部品、係合部材）、６６…キー側収容部。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
ステンレス綱からなる基材の表面に、次工程で積層される被膜との密着性を確保するための窒化層を形成する第１の工程と、
前記窒化層の表面に、前記被膜として珪素を含有するダイヤモンドライクカーボン膜を形成する第２の工程と、を備え、
前記第２の工程は、プラズマＣＶＤにより行うとともに、そのときの処理温度を３５０℃〜４３０℃とした摺動部材の表面処理方法。 In the surface treatment method of the sliding member that is a component of the portable device that electronically locks and unlocks the specific lock through wireless communication, and that is in sliding contact with the counterpart material that is also a component of the portable device,
A first step of forming a nitride layer on the surface of a base material made of stainless steel to ensure adhesion to a film laminated in the next step;
A second step of forming a diamond-like carbon film containing silicon as the coating on the surface of the nitride layer ,
The second step is a surface treatment method for a sliding member, which is performed by plasma CVD, and the treatment temperature at that time is 350 ° C. to 430 ° C.
前記基材は、オーステナイト系のステンレス鋼を塑性変形させることにより形成されたものであって、前記第１の工程に先立ち、前記基材の表面を酸洗い液で洗う酸洗い工程を行うようにした摺動部材の表面処理方法。 The base material is formed by plastically deforming austenitic stainless steel, and prior to the first step, a pickling step of washing the surface of the base material with a pickling solution is performed. Surface treatment method for a sliding member.
前記表面処理層は、前記基材の表面に次工程で積層される被膜との密着性を確保するための窒化層を形成する第１の工程と、処理温度が３５０℃〜４３０℃とされるプラズマＣＶＤにより前記窒化層の表面に前記被膜として珪素を含有するダイヤモンドライクカーボン膜を形成する第２の工程とを有する表面処理方法を使用して形成されてなる摺動部材。 The surface treatment layer has a first step of forming a nitride layer for ensuring adhesion with a film to be laminated in the next step on the surface of the substrate, and a treatment temperature of 350 ° C. to 430 ° C. A sliding member formed by using a surface treatment method having a second step of forming a diamond-like carbon film containing silicon as the coating on the surface of the nitride layer by plasma CVD.
前記基材は、無線通信を通じて特定の錠を電子的に施解錠する携帯機のケースに抜き差し可能に収容されるメカニカルキー又はその構成部品である摺動部材。 The base member is a mechanical key or a sliding member that is a component that is removably accommodated in a case of a portable device that electronically locks and unlocks a specific lock through wireless communication.
前記基材は、オーステナイト系のステンレス鋼を塑性変形させることにより形成されたものであって、前記第１の工程に先立ち、前記基材の表面を酸洗い液で洗う酸洗い工程が行われてなる摺動部材。 The base material is formed by plastically deforming austenitic stainless steel, and prior to the first step, a pickling step of washing the surface of the base material with a pickling solution is performed. A sliding member.
前記相手材は、ガラスビーズが混入分散された合成樹脂材料により形成されてなる摺動部材。 The counterpart material is a sliding member formed of a synthetic resin material in which glass beads are mixed and dispersed.
前記ケース側収容部に収容されたときにケースの側壁に形成される係合孔に対応する部位にはキー側収容部を開口して形成するとともに、当該キー側収容部には、ケース側収容部に収容された状態において前記係合孔に係合する係合位置と、前記係合孔に対する係合が解除される解除位置との間を変位する係合部材を設け、さらに、係合部材とケース側収容部の内底面との間には、係合部材を係合位置側へ付勢する弾性部材を配設し、 A key side accommodation portion is formed by opening a portion corresponding to an engagement hole formed in the side wall of the case when accommodated in the case side accommodation portion, and the key side accommodation portion includes a case side accommodation. An engagement member that displaces between an engagement position that engages with the engagement hole in a state of being accommodated in the portion and a release position in which the engagement with the engagement hole is released; And an elastic member for urging the engaging member toward the engaging position between the inner bottom surface of the case side housing portion,
ステンレス綱により形成された前記係合部材の表面には、基材としての前記係合部材の表面に、次工程で積層される被膜との密着性を確保するための窒化層を形成する第１の工程と、処理温度が３５０℃〜４３０℃とされるプラズマＣＶＤにより前記窒化層の表面に前記被膜として珪素を含有するダイヤモンドライクカーボン膜を形成する第２の工程とを有する表面処理方法を使用して表面処理層が形成されてなるメカニカルキー。 A first nitride layer is formed on the surface of the engagement member formed of stainless steel to ensure adhesion to the surface of the engagement member as a base material and a film to be laminated in the next step. And a second step of forming a diamond-like carbon film containing silicon as the coating on the surface of the nitride layer by plasma CVD at a processing temperature of 350 ° C. to 430 ° C. A mechanical key formed with a surface treatment layer.
前記係合部材は、オーステナイト系のステンレス鋼を塑性変形させることにより形成されたものであって、前記第１の工程に先立ち、前記係合部材の表面を酸洗い液で洗う酸洗い工程が行われてなるメカニカルキー。 The engaging member is formed by plastically deforming austenitic stainless steel, and prior to the first step, a pickling step of washing the surface of the engaging member with a pickling solution is performed. A mechanical key.
前記ケースは、ガラスビーズが混入分散された合成樹脂材料により形成されてなるメカニカルキー。 The case is a mechanical key formed of a synthetic resin material in which glass beads are mixed and dispersed.
前記携帯機のケースは黒色を呈するとともに、前記表面処理層は、それを構成するダイヤモンドライクカーボン膜の厚みを少なくとも１マイクロメートルとすることにより黒色を呈するメカニカルキー。 In mechanical key according to any one of claims 7 to claim 9,
The case of the portable device exhibits a black color, and the surface treatment layer has a mechanical key that exhibits a black color when the thickness of a diamond-like carbon film constituting the surface treatment layer is at least 1 micrometer.
当該携帯機のケースには前記錠を機械的に施解錠するメカニカルキーを取出し可能に収容するケース側収容部を開口して形成するとともに、当該ケース側収容部に対応する側壁には前記メカニカルキーの一部が係合する係合孔を形成し、
前記メカニカルキーとして、請求項７〜請求項１０のうちいずれか一項に記載のメカニカルキーを採用するようにした携帯機。 A portable device that electronically locks and unlocks a specific lock through wireless communication,
With the said portable device case formed by opening the case side storage portion storing to be taken out of the mechanical key that mechanically locking and unlocking the lock, the mechanical key is on the side wall corresponding to the case side housing portion Forming an engagement hole with which a part of the
Examples mechanical key, portable device which is adapted to adopt a mechanical key as claimed in any one of claims 7 to claim 10.
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