(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦パーツ面（２２）をコーティングする方法であって、
摩耗パーツ（１２）に対してマスキングジグ（４２、６２）を位置決めすることであって、前記摩耗パーツ（１２）はコーティングされる摩擦パーツ面（２２）を含み、前記位置決めにより、前記マスキングジグ（４２、６２）と前記摩擦パーツ面（２２）との間の体積（４４）がおおむね画定される、位置決めすることと、
前記位置決めの後に、化学気相反応法を用いて前記摩擦パーツ面（２２）に堆積材料を堆積させることであって、前記摩擦パーツ面（２２）に対する前記マスキングジグ（４２、６２）の位置により、前記マスキングジグ（４２、６２）と前記摩擦パーツ面（２２）との間の体積（４４）内の電場が低下した領域（３８）が画定され、前記堆積材料によりコーティングプロファイル（２８）が画定される、堆積させることとを含む方法。
【請求項２】
前記コーティングプロファイル（２８）は既定のコーティングプロファイル（２８）である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記既定のコーティングプロファイル（２８）は、前記摩耗パーツ（１２）によって交換されるパーツに対応する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記摩耗パーツ（１２）は、ブッシング、ベアリングキャリア、ピン、ファスナー、スリーブ、着陸装置のハードウェア、フラップのハードウェア、及びアクチュエータのハードウェアを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
交換される前記摩耗パーツ（１２）はクロムめっきを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記既定のコーティングプロファイル（２８）は前記摩擦パーツ面（２２）のエッジに隣接するテーパー状の領域を含む、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記マスキングジグ（４２、６２）は、突出部（４６）を含み、
前記位置決めすることは、前記コーティングされる摩擦パーツ面（２２）に対して前記突出部（４６）を間隔を置いた位置に位置決めして、前記マスキングジグ（４２、６２）と前記摩擦パーツ面（２２）との間の体積（４４）を画定することを含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記突出部（４６）により、前記摩擦パーツ面（２２）のエッジ領域（３２）に対応する輪郭を有する突出部の表面（４８）が画定される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記突出部（４６）が前記間隔を置いた位置に位置決めされた時、前記突出部の表面（４８）が前記摩擦パーツ面（２２）におおむね平行する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記マスキングジグ（４２、６２）と前記摩擦パーツ面（２２）との間の体積（４４）の形状は、前記摩擦パーツ面（２２）の既定のコーティングプロファイル（２８）を画定するように予め選択される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記マスキングジグ（４２、６２）は、前記摩耗パーツ（１２）とともに使用するために特別に構成されたカスタムマスキングジグ（４２、６２）である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記堆積により、約０．３〜５ミルである、前記マスキングジグ（４２、６２）と前記摩擦パーツ面（２２）との間の体積（４４）の境に接しない前記摩擦パーツ面（２２）の一部にある厚さの堆積材料が得られる、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記摩耗パーツ（１２）は交換されるパーツ（１２）の交換用パーツ（１２）であり、前記堆積後に、前記摩耗パーツ（１２）に対応する構成を有し、前記堆積材料は交換される前記パーツ（１２）のコーティング材料とは異なっている、請求項１乃び、３乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記堆積させることが、多層コーティングを堆積させることを含む、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記堆積材料が、窒素ベースの摩耗コーティング材料及びダイヤモンド状炭素のうちの少なくとも一つを含む、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
プラズマ化学気相反応プロセスを用いて摩耗パーツ（１２）に所望のコーティングプロファイル（２８）を形成するためのカスタムマスキングジグ（４２、６２）を設計する方法であって、
コンピュータで請求項１の方法をモデル化することを含む方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法を用いて作製されるコーティングされた摩耗パーツ（１２）。
【請求項１８】
請求項１に記載の摩擦パーツ面（２２）をコーティングする方法であって、
前記摩擦パーツ面（２２）に既定のコーティングプロファイル（２８）を画定するために堆積を制御することを含み、前記既定のコーティングプロファイル（２８）は、前記堆積材料の厚みが実質的に均一である領域と、前記摩擦パーツ面（２２）の一又は複数のエッジに隣接する前記堆積材料の厚みがテーパー状である一又は複数の領域を含み、化学気相反応法を用いて前記摩擦パーツ面（２２）に前記堆積材料を堆積させることは、プラズマ化学気相反応法を用いることを含む方法。
【請求項１９】
前記化学気相反応法を用いて前記摩擦パーツ面（２２）に前記堆積材料を堆積させることが、実施中に前記摩擦パーツ面（２２）に隣接して電場（５０）が引き起こされるプラズマ化学気相反応法と、前記摩耗パーツ（１２）に関連する既定のコーティングプロファイル（２８）を形成するために前記電場（５０）を制御することを含む、請求項１に記載の摩擦パーツ面（２２）をコーティングする方法。
【請求項２０】
前記制御することが、制御構造を前記摩擦パーツ面（２２）に対して位置決めすることを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
プラズマ化学気相反応プロセスを用いて、摩耗パーツ（１２）に所望のコーティングプロファイル（２８）を形成するためのカスタムマスキングジグ（４２、６２）の形態の制御構造（１４）であって、
前記マスキングジグ（４２、６２）とコーティングされる前記摩耗パーツ（１２）の摩擦パーツ面（２２）との間の体積（４４）をおおむね画定する前記摩耗パーツ（１２）に対して位置決めされ、化学気相反応法を用いて前記摩擦パーツ面（２２）に材料を堆積させるために位置決めされたマスキングジグ（４２、６２）を含み、前記摩擦パーツ面（２２）に対する前記マスキングジグ（４２、６２）の位置により、前記マスキングジグ（４２、６２）と前記摩擦パーツ面（２２）との間の体積（４４）内の電場が低下した領域（３８）が画定され、前記堆積材料によりコーティングプロファイル（２８）が画定される制御構造（１４）。
【請求項２２】
前記マスキングジグ（４２、６２）が、コーティングされる前記摩擦パーツ面（２２）に対して間隔を置いた位置に位置決めされ、前記マスキングジグ（４２、６２）と前記摩擦パーツ面（２２）との間の体積（４４）を画定する突出部（４６）を含む、請求項２１に記載の制御構造（１４）。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は摩耗パーツに関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
「摩耗パーツ」という表現は、例えば機械アセンブリ等の、繰り返しの運動を行う、他のパーツと繰り返し相対的に嵌合する、及び／又はそうでない場合、ある期間の後に摩耗パーツの交換が必要なプロセスを通常経るパーツを指している。摩耗パーツの例には、例えばファスナー、ブッシング、ベアリングキャリア、スリーブ、及びピン等の非限定的な実例が含まれる。航空宇宙産業では例えば、摩耗パーツには、着陸装置システム、フラップ及びアクチュエータシステム、又は通常時間がたつと交換が必要となるパーツを含むその他何らかのシステムに関連するパーツが含まれる。航空機、自動車、宇宙機、列車、工作機械、ロボット、製造機械、掘削装置、揚水装置、エネルギー生成装置、振動吸収装置、及びその他非常に多くの機械システムも交換が必要な摩耗パーツを用いている。
【０００３】
摩耗パーツ、又は少なくとも摩耗パーツの摩耗した表面はしばしば、摩耗パーツの使用可能時間を延ばすために堅い保護層としてクロムめっきでコーティングされる、又は少なくとも部分的にコーティングされている。摩耗パーツに使用されるクロムめっきは、追加的に又は代替的に硬質クロム、工業用クロム、及び／又は加工クロムと呼ばれる。摩耗パーツに使用されるクロムめっきは通常約１〜５ミルの範囲の厚みを有し、これは標準のクロムめっきと呼ばれる。しばしば、約０．３〜１ミルの範囲の厚みを有するクロムめっきが使用され、これは緻密な薄クロムめっきと呼ばれる。
【０００４】
摩耗パーツのクロムめっきは通常、パーツのコーティングされた区域、領域、又は機構と、コーティングされていない区域、領域、又は機構との間の遷移、又はテーパーが含まれる。クロムめっきはしたがって、均一な厚みのめっき領域と、めっきが均一な厚みの領域から離れる方向にゼロになるまで先細る一又は複数の領域を含むコーティングプロファイルを画定するものとして説明することができる。厚みがテーパー状であるこれらの領域は、追加的に又は代替的にランアウト領域又はランオフ領域と呼ばれる、及び／又はめっきはランアウト又はランオフを有すると記載される。厚みがテーパー状であるこれらの領域は、応力増大領域を制限して縁部をベースとした摩耗を制限し、パーツの耐用年数を全体的に延ばすことが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
摩耗パーツを含む機械アセンブリに関する公差、及びしばしば限界公差のために、多くの場合、交換するパーツのコーティングプロファイルにぴったりでなければ、できるだけそれに近い形で一致するコーティングプロファイルを有する摩耗パーツと交換することが望ましい。交換用パーツと交換されるパーツとの間のコーティング及びランアウトの厚みの差が０．５ミル未満、又はさらに０．１ミル未満であることは、いくつかの用途において重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ランアウトを有する摩耗パーツ、及びこれらを製造する方法が開示されている。ランアウトを有する摩耗パーツを製造するために使用するシステム及び制御構成も開示されている。本発明によるいくつかの摩耗パーツは、所望の、又は既定のコーティングプロファイルを有するコーティングを含む。本発明によるいくつかの摩耗パーツは、所望の、又は既定のコーティングプロファイルを有するパーツの交換用パーツである。本発明によるいくつかの摩耗パーツは、堆積プロセスで塗布されるコーティングを含む。本発明による方法は、コーティングが所望の又は既定のコーティングプロファイルを有するように、摩擦パーツ面にコーティングを堆積させることを含む。また、所望の又は既定のコーティングプロファイルを有する摩耗パーツを製造するための堆積プロセスで使用するカスタムマスキングジグを設計する方法も開示されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による摩耗パーツ、制御構成、及び堆積装置を含むシステムを概略的に示す図である。
【図２】本発明による摩耗パーツの非限定的な例を示す概略側面図である。
【図３】制御構成及び摩耗パーツに関連するプラズマ化学気相反応プロセスにおいて生じる電場の概略図とともに、本発明による制御構成及び摩耗パーツの非限定的な例を示す概略側面図である。
【図４】本発明による非限定的な方法を示す概略的なフロー図である。
【図５】テスト用に構成されたマスキングジグの包括的な例とともに、本発明による摩耗パーツに対応する基板の断面プロファイルを示す概略図である。
【図６】形状測定データをグラフで表したものであり、したがって施されたコーティングの結果として得られたコーティングプロファイルをグラフで示したものである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書には、所望の又は既定のコーティングプロファイルを有する摩耗パーツを製造する方法、及び関連システム、制御構成、摩耗パーツ、ソフトウェア及び他の方法が開示されている。図１は、本発明による方法に関連するシステム１０を概略的に示す。概略的に示すように、システム１０は摩耗パーツ１２、制御構成１４、及び堆積装置１６の一又は複数を含む。
【０００９】
本発明による摩耗パーツ１２は、特定のコーティングプロファイルが望ましい又は予め決められたすべての好適な摩耗パーツを含む。例えば、摩耗パーツ１２は（非限定的に）、一又は複数のファスナー、ブッシング、ベアリングキャリア、スリーブ、及び／又はピンを含む。航空宇宙産業で用いられる摩耗パーツ１２は例えば、着陸装置システム、フラップ及びアクチュエータシステム、又は通常時間がたつと交換が必要となるパーツを含むその他何らかのシステムに関連するパーツが含まれる。しかしながら、本発明による摩耗パーツ１２は航空宇宙産業で用いられる摩耗パーツに限定されることなく、航空機、自動車、宇宙機、列車、工作機械、ロボット、製造機械、掘削装置、揚水装置、エネルギー生成装置、振動吸収装置、及びその他全ての好適な機械アセンブリ等の非限定的な例に関連するアセンブリ内で用いることができる。
【００１０】
摩耗パーツ１２は、堆積プロセスを用いて塗布されるコーティング又はめっき１８を含む。ある実施形態では（必要ではないが）、コーティング又はめっき１８は摩耗パーツ１２の保護層である。摩耗パーツ１２を、コーティング１８が塗布される前及び後に関して説明する。さらに、図２を参照し、摩耗パーツを、コーティング１８が塗布、接着される、又はそうでない場合に貼りあわされる少なくとも１つの表面２２を含む本体２０を有する観点から説明する。必要ではないが、いくつかの摩耗パーツ１２は、図２にダッシュ記号−点−点の線で概略的に示す多層コーティングを含む。図２の概略図は、コーティング１８の３つの任意の層３４を示しているが、１、２、３、又は４以上の層を摩耗パーツ１２のコーティング１８として堆積させることができる。包括的な例として、コーティング１８の一又は複数の層に使用される材料は、接着特性、応力制御特性、耐久特性、及び／又は柔軟特性に対して選択される材料を含む。あるコーティングは、柔軟特性及び／又は耐久特性を改善する多層膜として記載される。その他の種類のコーティング及びコーティングの任意の層も、本発明の範囲内である。 
【００１１】
摩耗パーツの本体２０を構成する材料の包括的な例には、鋼鉄、高力鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ニッケル、ニッケル合金、モリブデン、及びモリブデン合金、及び熱可塑性物質等の非金属材料が（非限定的に）含まれる。コーティング１８の材料の包括的な例には、窒化物ベースの摩耗コーティング材料及びダイヤモンド状炭素が（非限定的に）含まれる。窒化物ベースの摩耗コーティング材料及びダイヤモンド状炭素に加えて、堆積プロセスを用いて本体２０に堆積可能な全ての材料がコーティング１８に使用される。好適な堆積プロセスの包括的な例には、例えば（非限定的に）プラズマ化学気相反応法（ＰＥＣＶＤ）等の化学気相反応（ＣＶＤ）プロセスが（非限定的に）含まれる。コーティング１８として堆積可能な材料の包括的な例には、（ジクロロシラン、シラン、テトラエトキシシラン、環状オルガノシランからの）二酸化ケイ素、窒化ケイ素（シラン＋アンモニア又は窒素）、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素、カーボン・ナノチューブ＆フラーレン、シリコンゲルマニウム、モリブデン、タンタル、チタン、ニッケル、タングステン、リン化インジウム、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ又はＴＭＡＩ）、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡ又はＴＥＡＩ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ又はＴＭＧａ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧ又はＴＥＧａ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ又はＴＭＩｎ）、トリエチルインジウム（ＴＥＩ又はＴＥＩｎ）、ジイソプロピルメチルインジウム（ＤＩＰＭｅＩｎ）、エチルジメチルインジウム（ＥＤＭＩｎ）、イソブチルゲルマン（ＩＢＧｅ）、ジメチルアミノ三塩化ゲルマニウム（ＤｉＭＡＧｅＣ）、テトラメチルゲルマン（ＴＭＧｅ）、テトラエチルゲルマン（ＴＥＧｅ）、フェニルヒドラジン、ジメチルヒドラジン（ＤＭＨｙ）、三級ブチルアミン（ＴＢＡｍ）、アンモニアＮＨ３、ホスフィンＰＨ３、三級ブチルホスフィン（ＴＢＰ）、ビスホスフィノエタン（ＢＰＥ）、アルシンＡｓＨ３、三級ブチルアルシン（ＴＢＡｓ）、モノエチルアルシン（ＭＥＡｓ）、トリメチルアルシン（ＴＭＡｓ）、トリメチルアンチモン（ＴＭＳｂ）、トリエチルアンチモン（ＴＥＳｂ）、トリイソプロピルアンチモン（ＴＩＰＳｂ）、スチビンＳｂＨ３、ジメチルカドミウム（ＤＭＣｄ）、ジエチルカドミウム（ＤＥＣｄ）、メチルアリルカドミウム（ＭＡＣｄ）、ジメチルテルル化物（ＤＭＴｅ）、ジエチルテルル化物（ＤＥＴｅ）、ジイソプロピルテルル化物（ＤＩＰＴｅ）、ジメチルセレン化物（ＤＭＳｅ）、ジエチルセレン化物（ＤＥＳｅ）、ジイソプロピルセレン化物（ＤＩＰＳｅ）、亜鉛、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛（ＤＥＺ）、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＩｎＡｌＡｓ、ＩｎＡｌＰ、ＩｎＳｂ、ＩｎＧａＮ、ＧａＩｎＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｌＮ、ＧａＩｎＡｓＮ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＰ，ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、ＨｇＣｄＴｅ、ＺｎＯ、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、Ｓｉ、Ｇｅ、ストレインド・シリコン、及びＧｅＳｂＴｅが（非限定的に）含まれる。
【００１２】
図２からも分かるように、コーティング１８はコーティングの厚みが異なる遷移領域２４を含み、いくつかの実施形態においては全体的に均一な厚みの領域２６とは異なっている。ある実施例において、遷移領域２４は、全体的に均一な厚みの領域２６から離れる方向に先細る、傾斜する、又は縮小している。ある実施例では、遷移領域２４は全体的に均一な厚みの領域２６からゼロになるまで先細りになっている。全体的に均一な厚みの領域２６はある実施形態では追加的に又は代替的に、コーティング１８が最も厚い領域として表される。遷移領域２４は追加的に又は代替的に、ランアウト、ランオフ、ランアウト領域、ランオフ領域、及び／又は例えば遷移領域が全体的に均一な厚みの領域２６から離れる方向に先細りになる実施形態においては厚みが減少した領域と呼ばれる。まとめて、遷移領域２４と、全体的に均一な厚みの領域２６は、摩耗パーツ１２、又は代替的にコーティング１８のコーティングプロファイル２８を画定するものとして説明することができ、例えばコーティングプロファイル２８は、領域２４と領域２６の相互に対する、また摩擦パーツの本体２０に対する特有の厚み、輪郭、傾斜、及び／又は位置を表すものである。遷移領域２４は、摩擦パーツ１２の一部に関連する疲労特性及び応力集中を低下させるために、ある用途において重要である。 
【００１３】
ある実施形態では、必須ではないが、コーティング１８の遷移領域２４は摩擦パーツ１２の本体２０のエッジ３０に隣接している。追加的に又は代替的に、ある実施形態では、遷移領域２４は摩擦パーツ１２の本体２０のエッジ領域３２上、又は内部に位置決めされたものとして記載される。図２の実線で、遷移領域２４が全体的に均一な厚みの領域２６から摩耗パーツの本体２０のエッジ３０までのエッジ領域３２の全体に広がっている様子を概略的に示す。しかしながら、図２の点線で概略的に示すように、遷移領域２４は摩耗パーツの本体２０のエッジ３０から間隔を置いて配置された所で終わっている。上記の実施形態では、遷移領域２４はやはり、例えば全体的に均一な厚みの領域２６に対してエッジ３０に隣接しているために、エッジ３０に隣接するものとして説明される。遷移領域２４が全体的に均一な厚みの領域２６に対して摩耗パーツの本体のエッジ３０に隣接していない摩耗パーツ１２の実施形態を含む他の構成も、本発明の範囲内である。 
【００１４】
全体的に均一な厚みの領域２６に関する厚みの包括的な例は、約０．３〜５ミルの範囲の厚みを含み、約０．３〜１ミルの範囲と約０．８〜３ミルの範囲の厚みを含み、０．３、０．５、０．７５、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、又は５ミルを超える厚みを含む。本明細書に列挙した様々な値よりも少ない、大きい、またその範囲内の厚みも本発明の範囲内である。
【００１５】
本発明の発明主題に入る前に、０．３ミル未満の厚みのコーティングを堆積させるためにＰＥＣＶＤプロセスが使用される。上記の薄さのコーティングでは通常、コーティングのエッジ周囲での応力の集中が起こらないため、０．３ミル未満のコーティングに関連する既定のランアウトプロファイルの画定は普通必要とされていない。
【００１６】
例えば異なる材料等の一を超える層を任意に含むコーティングの実施例では、遷移領域２４内の層のアスペクト比が維持されるが、この限定は全ての実施形態で必要ではない。本明細書で説明したように、堆積プロセスにより、任意の多層コーティングに関連するアスペクト比が維持されやすくなる。
【００１７】
本発明による摩擦パーツの幾つかの用途では、摩耗パーツ１２は交換用パーツであり、摩耗パーツ１２は、交換されるパーツに関連する所望の又は既定のコーティングプロファイル２８に対応する構成を有する。つまり、本発明による摩耗パーツ１２は、交換されるパーツのコーティングプロファイルに対応する、それと同一である、及び／又はほとんど同一のコーティングプロファイル２８を有するように、特別に設計、構成、製造、生産、及び／又はコーティングされた交換用パーツである。ある実施例では、摩耗パーツ１２のコーティングは、交換されるパーツのコーティングとは異なる材料でできている。
【００１８】
摩耗パーツと交換できるパーツの例には、コーティング又はめっきを有する、特有のコーティング、めっきプロファイルを有するパーツが含まれる。例えば、標準クロムめっき（１〜５ミルの厚み）又は緻密な薄クロムめっき（０．３〜１ミルの厚み）に対応する厚みを有する硬質クロム、工業用クロム、及び／又は加工クロムめっきを含むクロムめっきは、交換されるパーツに対応する。交換されるパーツに関連するコーティングのさらなる包括的な例は、（非限定的に）環境保護庁（ＥＰＡ）の監視項目リスト（例：ニッケル）に載っている材料を含むコーティング等の環境に影響を与えうるコーティングを含む。摩耗パーツ１２によって交換されるパーツの他の実施例も本発明の範囲内であり、これには、めっき又はコーティングが施されていないパーツ、及び本発明書に特定された材料以外の材料を含むめっき又はコーティングを有するパーツが含まれる。
【００１９】
本発明による制御構成１４には、摩耗パーツ１２の所望の又は既定のコーティングプロファイル２８を作製するために用いられる全ての好適な構成が含まれる。図１では、制御構成１４を摩耗パーツ１２に対して位置決めされた形で概略的に示し、上記の図は、コーティング１８を塗布しているプロセスにおいて摩耗パーツ１２と制御構成１４との間での全ての好適な相対的な位置決めを概略的に示すものである。例えば、概略的に示す摩耗パーツ１２の周辺部分のみと重なっている様子を概略的に示したが、制御構成１４は、制御構成１４の形態により、摩耗パーツ１２の形態により、摩耗パーツ１２に関連する所望の又は既定のコーティングプロファイルの形態により、及び／又はコーティング１８を塗布するのに使用されるプロセスにより、任意の好適な位置に位置決めされる。図１に概略的に示すように、制御構成１４と摩耗パーツ１２の相対位置により領域４０が画定され、例えば上記領域は制御構成及び摩耗パーツの間の空間体積によって画定される、又は空間体積を画定する。領域４０により、コーティング１８の遷移領域２４の堆積に関連する領域が追加的に又は代替的に画定される。
【００２０】
本明細書で説明したように、コーティング１８は堆積プロセスを用いて、例えば堆積装置１６を用いて摩耗パーツ１２に塗布される。包括的な例として、上記堆積装置は化学気相反応（ＣＶＤ）装置、例えば（非限定的に）イオンアシストＰＥＣＶＤ装置を含むプラズマ化学気相反応（ＰＥＣＶＤ）装置等である。ＰＥＣＶＤは、基板と堆積チャンバの内面を電極として、基板と堆積チャンバの内面の間に電位を与えることによって、材料を気体のプラズマ状態から基板上の固体状態へ堆積させるプロセスである。この結果、堆積する材料のイオン及び／又はラジカルが基板に照射されて、これらが基板上に堆積する。
【００２１】
堆積プロセスを用いて摩耗パーツ１２の所望の又は既定のコーティングプロファイル２８を形成するために、堆積プロセス中に引き起こされた電場は、コーティング１８が所望される表面２２に隣接して制御又は操作される。上記制御、又は操作は制御構成１４によって実施される。したがって、制御構成１４は、材料をより薄く堆積させることが望まれる摩耗パーツの部分に隣接する電場が低下した領域３８を画定するために、摩耗パーツ１２又は摩耗パーツ１２の本体２０、又は摩擦パーツ面２２に対して位置決めされるように特別に構成されていると説明できる。
【００２２】
図３は、制御構成１４の包括的な例をマスキングジグ４２の形態で概略的に示す図である。マスキングジグ４２は追加的に又は代替的に、取付具４２又はマスキング取付具４２と呼ばれる。図３に示すように、マスキングジグは摩耗パーツ１２に対して位置決めされて、マスキングジグ４２と、コーティング１８でコーティングすべき摩耗パーツ１２の表面２２との間の体積４４を画定する。ある実施形態では、マスキングジグ４２は、摩耗パーツの本体２０のエッジ領域３２の上に延びるように構成された突出部４６を含むものとして記載され、突出部４６の位置により突出部４６とエッジ領域３２の間の体積４４が画定される。
【００２３】
図３の電場線５０で概略的に示すように、ＰＥＣＶＤ、又は他の好適な堆積プロセスの実施中に、体積４４内で引き起こされた電場が減少する、又は縮小する。概略的に示すように、電場の縮小量は体積４４への深さによって増加する。この電場の縮小は図３に概略的に示されており、電場線５５の間隔は、突出部４６の下の体積４４への深さとともに広がっている。この結果、領域４０はマスキングジグと摩擦パーツ面２２の間に画定される体積４４内の電場３８が縮小した領域として記載される。電場のこの縮小により、電場が縮小した領域３８内の摩擦パーツ面に堆積する材料が減り、特に材料が体積により深く堆積するほど、材料が薄くなり、この結果ランアウトとなる。
【００２４】
領域４０の電場の縮小は、電位勾配が小さくなった結果である。具体的には、ＰＥＣＶＤプロセスにおいて、カソードとして機能する基板（例：摩耗パーツ１２）の表面近くで電位が低下する。等しい電位の構成が基板表面にとても近接して配置された時に、例えば摩耗パーツ１２のエッジ領域３２にマスキングジグ４２が隣接している場合、２つの電位が等しい表面（つまり表面２２及び突出部の表面４８）により形成されうる電位勾配が限定される。電場勾配が電位勾配に正比例するため、電場もまた低下する。ＰＥＣＶＤシステムでは、基板をコーティングするのに使用されるラジカルはイオンであり、イオンは電場により表面に向かって加速するため、堆積速度は局所電場に依存する。したがって、電場が低下すると堆積速度が低下し、この結果電場が縮小する領域３８では基板への堆積が減少する。
【００２５】
マスキングジグ４２はしたがって、摩耗パーツ１２に関連する所望の又は既定のコーティングプロファイル２８が得られるように構成される、でなければカスタマイズされる又は特別に設計される。一又は複数のマスキングジグのサイズ、形状、材料、及び／又は摩擦パーツ面２２に対するマスキングジグ４２の位置決めは、堆積プロセスの実施中に形成されたコーティングプロファイル２８が操作される又は制御されるように選択される。追加的に又は代替的に、マスキングジグ４２と摩擦パーツ面２２との間の体積４４の形状は、所望又は既定のコーティングプロファイル２８が画定されるように予め選択される。
【００２６】
多層コーティングが望ましい場合、同じマスキングジグ４２を使用して、マスキングジグ４２を取り外す又は洗浄することなく、コーティングの各層を堆積させることができる。説明したように、上記プロセスにより、遷移領域２４と全体的に均一な厚みの領域２６との間の層のアスペクト比が維持される。
【００２７】
いくつかの実施形態では、突出部４６により、摩擦パーツ面２２のエッジ領域３２に対応する輪郭を有する突出部の表面４８が画定される。いくつかの実施形態では、突出部の表面４８は、コーティング１８の堆積中に使用するために、突出部４６が摩擦パーツ面２２に対して間隔を置いた位置に位置づけされた時に、摩擦パーツ面２２に対して全体的に平行する。ダッシュ記号−点及びダッシュ記号−点−点の線で図３に概略的に示し、摩擦パーツ面２２に対して傾斜している突出部の表面４８の２つの包括的な例を有する他の構成もまた本発明の範囲内である。
【００２８】
いくつかの実施形態では、所望の又は既定のコーティングプロファイル２８を得るために、摩擦パーツ面２２に対してマスキングジグ４２を適切に位置決めすることで、突出部４６と摩擦パーツ面２２の間の隙間５２の範囲が１０〜５００、１０〜２００、１０〜１００、１０〜５０、５０〜５００、５０〜２００、５０〜１００、１００〜５００、１００〜２００、又は２００〜５００ミルとなる。列挙した値より小さい、大きい、及びその範囲内の隙間を含む全ての好適な隙間も本発明の範囲内であり、所望の又は既定のコーティングプロファイル２８を形成するのに使用される。
【００２９】
突出部４６の長さは隙間５２とともに、所望の又は既定のコーティングプロファイル２８が画定されるように選択される。突出部４６の好適な長さの包括的な例は、１０〜１０００、１０〜８００、１０〜６００、１０〜４００、１０〜２００、２００〜１０００、２００〜８００、２００〜６００、２００〜４００、４００〜１０００、４００〜８００、４００〜６００、６００〜１０００、６００〜８００の範囲の長さ、及び８００〜１０００ミル、及び１０、２００、４００、６００、８００、又は１０００ミルを超える長さを（非限定的に）含む。列挙した値よりも小さい、大きい、またはその範囲内の長さも本発明の範囲内であり、所望の又は既定のコーティングプロファイル２８を形成するために使用される。
【００３０】
図３では、マスキングジグ４２は摩耗パーツ１２と嵌合しているところを概略的に示したが、上記の構成は本発明による全ての方法において要求されておらず、いくつかの構成においては、マスキングジグ４２は堆積プロセスを実施中にコーティングされている摩耗パーツ１２と嵌合していない。
【００３１】
マスキングジグ４２は、マスキングジグの使用によって所望の又は既定のコーティングプロファイルが得られるような、任意の好適な材料で構成されている。例えば、マスキングジグは少なくとも部分的に、及び幾つかの実施形態では少なくとも大部分、又は完全に導電材料から構成される。いくつかの実施形態では、例えば（非限定的に）少なくとも一つ突出部の表面４８に対応する、マスキングジグの外表面の少なくとも一部は導電材料で構成される、又は導電材料を含む。ある状況では、マスキングジグを、コーティングされる摩耗パーツ本体と同じ材料で構成することが望ましい。いくつかの実施形態では、マスキングジグは堆積プロセス中に電極として機能する。いくつかの実施形態では、マスキングジグ４２と摩耗パーツ１２は堆積プロセス中に等しい電位を有する。上記実施例の幾つかにおいては、堆積プロセス中に、コーティング１８の材料も、図３の５４に概略的に、また任意に示すマスキングジグ４２に堆積する。
【００３２】
図４は、本発明による方法の包括的な実施例を示すフロー図を概略的に示したものである。図４では、あるステップは点線で囲まれており、これは上記ステップが任意である、又は本発明の方法の任意のバージョンに対応するものであることを表す。とは言っても、本発明による全ての方法が、実線で囲まれたステップを含む必要はない。図４に示す方法及びステップは限定されておらず、本明細書の説明から分かるように、図示したものよりも多い数のステップ又は少ない数のステップを有する方法を含む他の方法及びステップも本発明の範囲内である。
【００３３】
図４は、所望の又は既定のコーティングプロファイル２８にしたがって、摩擦パーツ面２２をコーティングする方法１００を概略的に示したものである。本発明による方法１００は、１０２に示すように、制御構成１４を摩耗パーツ１２に対して位置決めすることを含み、位置決めの後、１０４に示すように、摩耗パーツ１２の摩擦パーツ面２２に材料を堆積させることを含む。
【００３４】
例えばマスキングジグ４２の形態の制御構成１４を用いるある方法１００では、位置決め１０２には、マスキングジグ４２を摩耗パーツ１２に対して位置決めして、マスキングジグ４２と摩擦パーツ面２２の間に体積４４を画定することが含まれる。上記のある方法では、堆積１０４には、例えば（非限定的に）プラズマ化学気相反応（ＰＥＣＶＤ）プロセスを含む化学気相反応（ＣＶＤ）プロセス等の堆積プロセスを用いてコーティング材料を堆積させることを含み、摩擦パーツ面に対するマスキングジグ４２の位置により、電場が低下した領域３８が画定され、これにより遷移領域２４は体積４４の境に接する摩擦パーツ面２２の一部に堆積する。ある方法１００は、イオンアシストＰＥＣＶＤを用いるステップを含む。
【００３５】
ある方法１００は追加的に又は代替的に、１０６に示すように、適切な制御構成又はマスキングジグ４２を選択して、摩耗パーツ１２の所望の又は既定のコーティングプロファイル２８を画定するステップを含む。
【００３６】
例えば少なくとも部分的に導電材料で構成され、堆積プロセスの実施中に摩耗パーツ１２とともに電極として機能するマスキングジグ４２を用いたある方法１００では、１０８に示すようにマスキングジグ４２から堆積した材料を取り除く必要がある。摩擦パーツ面２２に堆積する材料はマスキングジグ４２にも堆積するため、上記ステップが必要であり、マスキングジグ４２を再び使用した場合、堆積した材料を取り除いて、１１０に概略的に示すように方法１００を繰り返すことができるようにする必要がある。追加的又は代替的に、使用したマスキングジグ４２は処理される、又はそうでなければ再び使用されない。
【００３７】
追加的又は代替的に、図４の１１２に概略的に示すように、マスキングジグ４２を洗浄せずに二回以上使用することができる。
【００３８】
洗浄プロセス１０８の包括的な例には、（非限定的に）サンドブラスティング、化学的プロセス、エッチングプロセス、レーザーアブレーション、及び溶解プロセス等の研磨プロセスが含まれる。 
【００３９】
また本発明の範囲内であり、図４に概略的に示されるのは、マスキングジグ４２を含む制御構成１４を設計する方法１２０である。例えば、１２２に示すように、摩耗パーツ１２にコーティング１８が塗布される堆積ステップ１０４の後に、使用された第１のマスキングジグとは異なる新たなマスキングジグが選択される。追加的又は代替的に、第１のマスキングジグは変更可能である。上記方法では、新たな又は変更されたマスキングジグは、少なくとも部分的に第１のマスキングジグとともに形成されたコーティングプロファイル２８の観察、及びコーティングプロファイル２８の所望のコーティングプロファイルとの比較に基づいて選択される。上記観察の結果、新たな又は変更されたマスキングジグにより、第１のマスキングジグ及び第１の摩擦パーツ面との間に画定された体積４４と異なる第２のマスキングジグと第２の摩擦パーツ面との間の体積４４が画定される。
【００４０】
実施例として、交換用パーツで交換されるパーツのコーティングプロファイル２８に対応するコーティングプロファイルを有する交換用摩耗パーツを製造するための所望のマスキングジグを設計するために、方法１２０が実施される。 
【００４１】
追加的に又は代替的に、摩耗パーツに所望のコーティングプロファイルを形成するためにカスタムマスキングジグを設計する方法は、方法１００又は方法１２０を含む本発明による方法の一又は複数のステップをコンピュータでモデル化することを含む。さらに、例えばコンピュータが実行可能な命令によって具現化されるソフトウェアにより、コンピュータが本発明による方法の一又は複数のステップを実施し、このソフトウェアは本発明の範囲内である。 
【実施例】
【００４２】
この実施例は、基板上にコーティングを堆積して結果的にランアウトを有するコーティングを得る、本発明による方法を用いた包括的な例である。 
【００４３】
図５は、テスト用に構成されたマスキングジグ６２の包括的な例とともに、本発明による摩耗パーツ１２に対応する基板６０の断面プロファイル６０を示す概略図である。基板６０とマスキングジグ６２の寸法は図５においてインチで示す。基板６０とマスキングジグ６２はいずれもチタンで構成されている、基板６０とマスキングジグ６２はプラズマ化学気相反応（ＰＥＣＶＤ）装置のチャンバに配置され、約１ミルの厚さのダイヤモンド状炭素のコーティングが施される。
【００４４】
ダイヤモンド状炭素の堆積の次に、施されたコーティングの表面の特徴を効率的に検出するコーティングされた基板６０の形状測定データが取得される。図６は、形状測定データをグラフで表したものであり、したがって施されたコーティングの結果として得られたコーティングプロファイルをグラフで示したものである。２つの垂直方向に向いた点線の間の領域から分かるように、得られたコーティングプロファイルは、約０．１インチの幅において約１ミルの厚さ分先細るランアウト領域を含む。
【００４５】
本発明による発明主題の包括的な例を、下記に列挙した段落に記載する。
【００４６】
Ａ  摩擦パーツ面をコーティングする方法であって、前記方法には、
摩耗パーツに対してマスキングジグを位置決めすることであって、前記摩耗パーツはコーティングされる摩擦パーツ面を含み、前記位置決めによりおおむね前記マスキングジグと前記摩擦パーツ面との間の体積が画定される位置決めすることと、
前記位置決めの後で、化学気相反応法（及び任意にプラズマ化学気相反応法）を用いて前記摩擦パーツ面に堆積材料を堆積させることであって、前記摩擦パーツ面に対する前記マスキングジグの位置により前記マスキングジグ及び前記摩擦パーツ面との間の体積内の電場が低下した領域が画定され、堆積材料によりコーティングプロファイルが画定され、そして任意に、前記マスキングジグと前記摩擦パーツ面との間の体積の境に接する前記摩擦パーツ面の一部に、前記マスキングジグと前記摩擦パーツ面との間の体積の境に接しない前記摩擦パーツ面の一部よりも厚みが薄くなるように堆積材料を堆積させることを含む、堆積させることが含まれる。
【００４７】
Ａ１  前記コーティングプロファイルは、既定の（又は所望の）コーティングプロファイルである、段落Ａに記載の方法。
Ａ１．１  前記既定のコーティングプロファイルは前記摩耗パーツによって交換されるパーツに対応する、段落Ａ１に記載の方法。
Ａ１．１．１  前記摩耗パーツは、ブッシング、ベアリングキャリア、ピン、ファスナー、スリーブ、着陸装置のハードウェア、フラップのハードウェア、及びアクチュエータのハードウェアを含む、段落Ａ１．１に記載の方法。
【００４８】
Ａ１．１．２  前記交換される摩耗パーツは、クロム、及び／又は環境に悪影響を与える材料を含む、又はそれらが含まれる、段落Ａ１．１〜Ａ１．１．１のいずれかに記載の方法。
Ａ１．２  前記既定のコーティングプロファイルは、前記摩擦パーツ面のエッジに隣接するテーパー状領域を含む、段落Ａ１〜Ａ１．１．２のいずれかに記載の方法。
【００４９】
Ａ２  前記マスキングジグは突出部を含み、
前記位置決めは、
前記突出部を前記コーティングされる摩擦パーツ面に対して間隔を置いた位置に位置決めし、これにより前記マスキングジグと前記摩擦パーツ面との間の体積が画定されることを含む、
段落Ａ〜Ａ１．１．２のいずれかに記載の方法。
Ａ２．１  前記突出部により、前記摩擦パーツ面のエッジ領域に対応する輪郭を有する突出部の表面が画定される、段落Ａ２に記載の方法。
Ａ２．１．１  前記突出部の表面は、前記突出部が前記間隔を置いた位置に位置決めされた時に、前記摩擦パーツ面におおむね平行する、段落Ａ２．１．１に記載の方法。
【００５０】
Ａ３  前記マスキングジグと前記摩擦パーツ面との間の前記体積の形状が予め選択され、これにより前記摩擦パーツ面に既定のコーティングプロファイルが画定される、段落Ａ〜Ａ２．１．１のいずれかに記載の方法。
【００５１】
Ａ４  前記位置決めにより、前記突出部と前記摩擦パーツ面の間の隙間が約１０〜５００、１０〜２００、１０〜１００、１０〜５０、５０〜５００、５０〜２００、５０〜１００、１００〜５００、１００〜２００、又は２００〜５００ミルとなる、段落Ａ〜Ａ３のいずれかに記載の方法。
【００５２】
Ａ５  前記マスキングジグは少なくとも部分的に導電材料で構成され、前記マスキングジグの外表面の少なくとも一部は任意に前記導電材料を含む、段落Ａ〜Ａ４のいずれかに記載の方法。
【００５３】
Ａ５．１  前記突出部は少なくとも部分的に前記導電材料で構成される、（段落Ａ２から引用した場合に）段落Ａ５に記載の方法。
【００５４】
Ａ６  前記マスキングジグと前記摩耗パーツは少なくとも部分的に同じ材料で構成される、段落Ａ〜Ａ５．１のいずれかに記載の方法。
【００５５】
Ａ７  前記マスキングジグは前記堆積中に電極として機能する、段落Ａ〜Ａ６のいずれかに記載の方法。
【００５６】
Ａ８  前記堆積中に前記摩耗パーツと前記マスキングジグが等しい電位を有する、段落Ａ〜Ａ７のいずれかに記載の方法。
【００５７】
Ａ９  前記堆積後に、前記マスキングジグから前記堆積材料を取り除くこと
をさらに含む、段落Ａ〜Ａ８のいずれかに記載の方法。
Ａ９．１  前記取り除くことは、研磨プロセス、サンドブラスティング、化学的プロセス、エッチングプロセス、レーザーアブレーションプロセス、及び溶解プロセスを含む、段落Ａ９に記載の方法。
【００５８】
Ａ１０  前記堆積させることを繰り返し実施して、材料の第２の層を堆積させる
ことをさらに含む、段落Ａ〜Ａ９．１のいずれかに記載の方法。
【００５９】
Ａ１１  前記堆積させることは、多層コーティングを堆積させることを含む、段落Ａ〜Ａ１０のいずれかに記載の方法。
【００６０】
Ａ１２  前記位置決めする、及び堆積させることを第２の摩耗パーツに繰り返し実施する
ことをさらに含む、段落Ａ〜Ａ１１のいずれかに記載の方法。
【００６１】
Ａ１３  前記マスキングジグは第１マスキングジグであり、前記摩耗パーツは第１摩耗パーツであり、前記堆積させることの後で、前記第１マスキングジグを変化させて第２マスキングジグを画定する、又は前記第１マスキングジグとは異なる構成の第２マスキングジグを選択することと、
第２摩耗パーツと前記第２マスキングジグに位置決め及び堆積させることを繰り返し実施することであって、前記第２摩耗パーツは前記第１摩耗パーツと同じ構成を有し、前記第２マスキングジグと前記第２摩擦パーツ面との間の体積は前記第１マスキングジグと前記第１摩擦パーツ面との間の体積とは異なる、繰り返し実施することをさらに含む、段落Ａ〜Ａ１２のいずれかに記載の方法。
【００６２】
Ａ１３．１  変化させる、又は選択することは、前記堆積後に前記第１摩耗パーツの前記コーティングプロファイルを観察し、その後前記コーティングプロファイルを所望のコーティングプロファイルと比較することに少なくとも部分的に基づく、段落Ａ１３に記載の方法。 
Ａ１３．２  （段落Ａ１３．１に依存する場合に）前記方法は、所望のマスキングジグを設計して、交換されるパーツ及び／又は所望のコーティングプロファイルに対応するコーティングプロファイルを有する交換用パーツを製造するために実施される、段落Ａ１３〜Ａ１３．１のいずれかに記載の方法。
Ａ１３．３  段落Ａ１３〜Ａ１３．２のいずれかに記載の方法の結果、作製されるマスキングジグ。
【００６３】
Ａ１４  前記マスキングジグが特に前記摩耗パーツに使用するように構成されたカスタムマスキングジグである、段落Ａ〜Ａ１３．３のいずれかに記載の方法。
【００６４】
Ａ１５  前記堆積させることにより、０．３、０．５、０．７５、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、又は５ミルよりも大きい、前記マスキングジグと前記摩擦パーツ面との間の体積の境に接しない前記摩擦パーツ面の一部の堆積材料の厚みが得られる、段落Ａ〜Ａ１４のいずれかに記載の方法。
【００６５】
Ａ１６  前記堆積させることにより、約０．３〜１ミルの間、約０．３〜５ミルの間、又は約１〜５ミルの間である、前記マスキングジグと前記摩擦パーツ面との間の体積の境に接しない、前記摩擦パーツ面の一部の堆積材料の厚みが得られる、段落Ａ〜Ａ１４のいずれかに記載の方法。
【００６６】
Ａ１７  前記摩耗パーツは、堆積後に前記摩耗パーツに対応する構成を有するパーツのための交換用パーツである、段落Ａ〜Ａ１６のいずれかに記載の方法。
Ａ１７．１  前記堆積材料は、交換するパーツのコーティング材料とは異なる、段落Ａ１７に記載の方法。
Ａ１７．２  交換するパーツのコーティング材料は、クロム及び／又は環境に悪影響を与える材料を含む、段落Ａ１７〜Ａ１７．１のいずれかに記載の方法。
【００６７】
Ａ１８  前記堆積材料は、窒素ベースの摩耗コーティング材料を含む、段落Ａ〜Ａ１７．２のいずれかに記載の方法。
【００６８】
Ａ１９  前記堆積材料はダイヤモンド状炭素を含む、段落Ａ〜Ａ１８のいずれかに記載の方法。
【００６９】
Ａ２０  前記摩耗パーツは、鋼鉄、高力鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、ニッケル、モリブデン、及び熱可塑性物質で構成される、段落Ａ〜Ａ１９のいずれかに記載の方法。 
【００７０】
Ａ２１  プラズマ化学気相反応プロセスを用いて摩耗パーツに所望のコーティングプロファイルを形成するカスタムマスキングジグを設計する方法であって、コンピュータで段落Ａ〜Ａ２０のいずれかに記載の方法をモデル化することを含む方法。
Ａ２１．１  実行された時に、コンピュータに段落Ａ２１の方法を実施させるコンピュータが実行可能な命令を含む、コンピュータによって読み込み可能な記憶媒体。
【００７１】
Ａ２２  段落Ａ〜Ａ２０のいずれかに記載の方法を用いて作製されるコーティングされた摩耗パーツ。
【００７２】
Ａ２３  任意に、航空機、自動車、宇宙機、列車、工作機械、ロボット、製造機械、掘削装置、エネルギー生成装置、又は振動吸収装置である、段落Ａ２２の前記摩耗パーツを含む機械アセンブリ。
【００７３】
Ｂ  摩擦パーツ面をコーティングする方法であって、
プラズマ化学気相反応法を用いて前記摩擦パーツ面に堆積材料を堆積させることと、
堆積を制御して前記摩擦パーツ面に所望のコーティングプロファイルを画定することであって、前記所望のコーティングプロファイルは、前記堆積材料の厚みが実質的に均一である領域と、前記摩擦パーツ面の一又は複数のエッジに隣接する前記堆積材料の厚みがテーパー状である一又は複数の領域を含む、制御することとを含む方法。
Ｂ１  段落Ａ〜Ａ２２のいずれかに記載の主題をさらに含む、段落Ｂに記載の方法。
【００７４】
Ｃ  摩擦パーツ面をコーティングする方法であって、
前記摩擦パーツ面に隣接して電場が引き起こされている間に、プラズマ化学気相反応法を用いて前記摩擦パーツ面に堆積材料を堆積させることと、
前記電場を制御して、前記摩耗パーツに関連する所望のコーティングプロファイルを形成すること
を含む方法。
Ｃ１  段落Ａ〜Ｂ１のいずれかの主題をさらに含む、段落Ｃに記載の方法。
【００７５】
Ｄ  堆積プロセスと、任意に化学気相反応プロセスと、さらに任意にプラズマ化学気相反応プロセスに使用し、既定のコーティングプロファイルを有する摩擦パーツ面をコーティングするための制御構造であって、前記摩耗パーツに対して位置決めされ、堆積プロセス中に堆積材料の厚みが薄いことが望ましい前記摩耗パーツの一部に隣接する電場が低下した領域が画定されるように特に構成された前記制御構造。
【００７６】
Ｄ１  前記摩耗パーツに対して位置決めされるように特に構成され、これにより前記突出部と前記摩擦パーツ面との間の体積が画定される突出部を含むマスキングジグを含む前記制御構造であって、前記体積は堆積プロセス中に体積内の電場が低下する領域が引き起こされるように特に形づくられている、段落Ｄに記載の制御構造。
Ｄ２  前記摩耗パーツは、ブッシング、ベアリングキャリア、ピン、ファスナー、スリーブ、着陸装置のハードウェア、フラップのハードウェア、又はアクチュエータのハードウェアを含む、段落Ｄ〜Ｄ１のいずれかに記載の制御構造。
【００７７】
Ｄ３  前記摩耗パーツと結合している、段落Ｄ〜Ｄ２のいずれかに記載の制御構造。
Ｄ４  堆積装置、及び任意に化学気相反応装置、及びさらに任意にプラズマ化学気相反応装置と結合している、段落Ｄ〜Ｄ３のいずれかに記載の制御構造。
【００７８】
Ｅ  表面を有する本体と、
前記表面上のコーティングであって、コーティングプロファイルを画定し、堆積プロセス、及び任意に化学気相反応プロセス、及びさらに任意にプラズマ化学気相反応プロセスを使用して塗布されるコーティング
を含む摩耗パーツ。
【００７９】
Ｅ１  前記コーティングは、最大の厚み領域と、厚みが減少した領域を有する、段落Ｅに記載の摩耗パーツ。
Ｅ１．１  前記厚みが減少した領域は、前記表面のエッジに隣接している、段落Ｅ１に記載の摩耗パーツ。
Ｅ１．２  前記厚みが減少した領域は最大の厚み領域に対して傾斜している、段落Ｅ１〜Ｅ１．１のいずれかに記載の摩耗パーツ。
【００８０】
Ｅ１．３  前記厚みが減少した領域は、最大の厚み領域から離れる方向に傾斜している、段落Ｅ１〜Ｅ１．２のいずれかに記載の摩耗パーツ。
Ｅ１．４  最大の厚みが０．３、０．５、０．７５、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、又は５ミルよりも大きい、段落Ｅ１〜Ｅ１．３のいずれかに記載の摩耗パーツ。
Ｅ１．５  最大の厚みが約０．３〜１の間、約０．３〜５の間、又は約１〜５ミルである、段落Ｅ１〜Ｅ１．３のいずれかに記載の摩耗パーツ。
【００８１】
Ｅ２  前記摩耗パーツは、ブッシング、ベアリングキャリア、ピン、ファスナー、スリーブ、着陸装置のハードウェア、フラップのハードウェア、又はアクチュエータのハードウェアを含む、Ｅ〜Ｅ１．５のいずれかに記載の摩耗パーツ。
【００８２】
Ｅ３  前記コーティングは、窒素ベースの摩耗コーティング材料又はダイヤモンド状炭素を含む、段落Ｅ〜Ｅ２のいずれかに記載の摩耗パーツ。
【００８３】
Ｅ４  前記本体は、鋼鉄、高力鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、ニッケル、モリブデン、及び熱可塑性物質で構成されている、段落Ｅ〜Ｅ３のいずれかに記載の摩耗パーツ。 
【００８４】
下記は、上記本文及び図面において開示した説明の態様、変形例、事例、及び実施例である。 
【００８５】
一態様では、摩擦パーツ面２２をコーティングする方法が開示されており、この方法は、マスキングジグ４２、６２をコーティングされる摩擦パーツ面２２を含む摩耗パーツ１２に対して位置決めすることであって、前記位置決めにより前記マスキングジグ４２、６２と前記摩擦パーツ面２２との間の体積４４がおおむね画定される位置決めすることと、前記位置決めの後で、化学気相反応法を用いて堆積材料を前記摩擦パーツ面２２に堆積させることであって、前記摩擦パーツ面２２に対する前記マスキングジグ４２、６２の位置により、前記マスキングジグ４２、６２と前記摩擦パーツ面２２との間の体積４４内の電場が低下した領域３８が画定され、前記体積材料によりコーティングプロファイル２８が画定される堆積させることとを含む。ある態様では、この方法において、コーティングプロファイル２８は既定のコーティングプロファイル２８である。別の態様では、この方法において、既定のコーティングプロファイル２８は摩耗パーツ１２によって交換されるパーツ１２に対応している。さらに別の態様では、この方法において、摩耗パーツ１２はブッシング、ベアリングキャリア、ピン、ファスナー、スリーブ、着陸装置のハードウェア、フラップのハードウェア、又はアクチュエータのハードウェアを含む。
【００８６】
ある場合には、この方法において、交換される摩耗パーツ１２はクロムめっきを含む。別の場合には、この方法において、既定のコーティングプロファイル２８は摩擦パーツ面２２のエッジに隣接するテーパー状領域を含む。
さらに別の場合には、この方法において、マスキングジグ４２、６２は突出部４６を含み、位置決めすることは、突出部４６をコーティングされる摩擦パーツ面２２に対して間隔を置いた位置に位置決めして、これによりマスキング４２、６２と摩擦パーツ面２２との間の体積４４を画定することを含む。さらにまた別の場合には、この方法において、突出部４６により、摩擦パーツ面２２のエッジ領域３２に対応する輪郭を有する突出部の表面４８が画定される。
【００８７】
ある実施例では、この方法において、突出部４６が間隔を置いた位置に位置決めされた時に、突出部の表面４８は摩擦パーツ面２２におおむね平行する。別の実施例では、この方法において、マスキングジグ４２、６２と摩擦パーツ面２２との間の体積４４の形状は、摩擦パーツ面２２上の既定のコーティングプロファイル２８を画定するようにあらかじめ選択される。また別の実施例では、この方法において、マスキングジグ４２、６２は摩耗パーツ１２とともに使用するように特に構成されたカスタムマスキングジグ４２、６２である。さらに別の実施例では、この方法において、堆積ステップにより、マスキングジグ４２、６２と摩擦パーツ面２２との間の約０．３〜５ミルの体積４４の境に接しない摩擦パーツ面２２の一部にある厚さの堆積材料が形成される。
【００８８】
ある変形例では、この方法において、摩耗パーツ１２は交換されるパーツ１２の交換用パーツ１２であり、堆積後に摩耗パーツ１２に対応する構成を有し、堆積材料は交換されるパーツ１２のコーティング材料とは異なる。   さらに別の変形例では、この方法において、堆積は多層コーティングを堆積させることを含む。また別の変形例では、この方法において、堆積材料は窒素ベースの摩耗コーティング材料とダイヤモンド状炭素のうちの少なくとも１つを含む。
【００８９】
ある実施例において、プラズマ化学気相反応プロセスを用いて摩耗パーツ１２に所望のコーティングプロファイル２８を形成するためにカスタムマスキングジグ４２、６２を設計する方法が開示されており、この方法は摩擦パーツ面２２をコーティングする方法をコンピュータでモデル化することを含み、この方法は、マスキングジグ４２、６２を摩耗パーツ１２に対して位置決めすることであって、摩耗パーツ１２は、コーティングされる摩擦パーツ面２２を含み、位置決めにより、マスキングジグ４２、６２と摩擦パーツ面２２との間の体積４４がおおむね画定される位置決めすることと、位置決め後に、化学気相反応法を用いて堆積材料を摩擦パーツ面２２に堆積させることであって、マスキングジグ４２、６２の摩擦パーツ面２２に対する位置により、マスキングジグ４２、６２と摩擦パーツ面２２との間の体積４４内の電場が低下した領域３８が画定され、堆積材料によりコーティングプロファイル２８が画定される堆積させることとを含む。ある例では、この方法において、コーティングプロファイル２８は既定のコーティングプロファイル２８である。別の実施例では、この方法において、既定のコーティングプロファイル２８は摩耗パーツ１２によって交換されるパーツ１２に対応している。また別の実施例では、この方法において、摩耗パーツ１２はブッシング、ベアリングキャリア、ピン、ファスナー、スリーブ、着陸装置のハードウェア、フラップのハードウェア、又はアクチュエータのハードウェアを含む。  
【００９０】
別の実施例では、コーティングされた摩耗パーツ１２は摩擦パーツ面２２をコーティングする方法を用いて作製され、この方法は、マスキングジグ４２、６２を、コーティングされる摩擦パーツ面２２を含む摩耗パーツ１２に対して位置決めすることであって、摩耗パーツ１２は、コーティングされる摩擦パーツ面２２を含み、位置決めにより、マスキングジグ４２、６２と摩擦パーツ面２２との間の体積４４がおおむね画定される位置決めすることと、位置決めの後で、化学気相反応法を用いて堆積材料を摩擦パーツ面２２に堆積させることであって、マスキングジグ４２、６２の摩擦パーツ面２２に対する位置により、マスキングジグ４２、６２と摩擦パーツ面２２との間の体積４４内の電場が低下した領域３８が画定され、堆積材料によりコーティングプロファイル２８が画定される堆積させることとを含む。ある実施例では、この方法において、コーティングプロファイル２８は既定のコーティングプロファイル２８である。別の実施例では、この方法において、既定のコーティングプロファイル２８は摩耗パーツ１２によって交換されるパーツ１２に対応している。また別の実施例では、この方法において、摩耗パーツ１２はブッシング、ベアリングキャリア、ピン、ファスナー、スリーブ、着陸装置のハードウェア、フラップのハードウェア、又はアクチュエータのハードウェアを含む。 
【００９１】
一態様では、摩擦パーツ面２２をコーティングする方法が開示されており、
プラズマ化学気相反応法を用いて前記摩擦パーツ面２２に堆積材料を堆積させ、前記堆積を制御して前記摩擦パーツ面２２に既定のコーティングプロファイル２８を画定することを含み、前記既定のコーティングプロファイル２８、例えば所望のコーティングプロファイル２８は、堆積材料の厚さが実質的に均一な領域と、前記摩擦パーツ面２２の一又は複数のエッジに隣接する一又は複数の、堆積材料の厚みがテーパー状となっている領域を含む。ある変形例では、摩擦パーツ面２２をコーティングする方法が開示されており、この方法はプラズマ化学気相反応法を用いて前記摩擦パーツ面２２に堆積材料を堆積させることであって、この間に前記摩擦パーツ面２２に隣接して電場５０が引き起こされる堆積させることと、前記電場５０を制御して前記摩耗パーツ１２に関連する既定のコーティングプロファイル２８を形成することとを含む。別の変形例では、この方法において、制御することには、前記摩擦パーツ面２２に対して制御構造を位置決めすることが含まれる。
【００９２】
一態様では、プラズマ化学気相反応プロセスを用いて摩耗パーツ１２に所望のコーティングプロファイル２８を形成するためのカスタムマスキングジグ４２、６２の形態の制御構造１４であって、前記制御構造１４は、
前記マスキングジグ４２、６２とコーティングされる前記摩耗パーツ１２の摩擦パーツ面２２との間の体積４４をおおむね画定する摩耗パーツ１２に対して位置決めされ、また化学気相反応法を用いて前記摩擦パーツ面２２に材料を堆積させるために位置決めされるマスキングジグ４２、６２を含み、前記摩擦パーツ面２２に対する前記マスキングジグ４２、６２の位置により、前記マスキングジグ４２、６２と前記摩擦パーツ面２２との間の体積４４内の電場が低下した領域３８が画定され、前記堆積材料によりコーティングプロファイル２８が画定される。
【００９３】
ある変形例では、制御構造１４において、マスキングジグ４２、６２はコーティングされる摩擦パーツ面２２に対して間隔を置いた位置に位置決めされた突出部４６を含み、これにより、マスキングジグ４２、６２と摩擦パーツ面２２との間の堆積４４が画定される。
【００９４】
本明細書に開示された様々なシステム及び装置の開示された要素、及び本明細書に開示された様々な方法の開示されたステップは、本発明による全てのシステム、装置、及び方法に対して要求されているわけではない。さらに、本明細書に開示された一又は複数の様々な要素及びステップは、開示されたシステム、装置、又は方法の全てとは別の、又違う独立した本発明の主題を定義するものである。したがって、上記本発明の主題は本明細書に明確に開示された特定のシステム、装置、及び方法に関連している必要はなく、上記本発明の主題を、本明細書に明確に開示されていないシステム、装置、及び／又は方法に用いることができる。
【００９５】
本明細書で使用する「適合した」及び「構成された」という表現は、要素、構成要素、又は他の主題が所定の機能を果たすように設計されている及び／又は意図されていることを意味する。このため、「適合した」及び「構成された」という表現の使用は、所定の要素、構成要素、又は他の主題が単純に所定の機能を「果たすことができる」ことを意味すると解釈すべきでなく、要素、構成要素、及び／又は他の主題が機能を果たす目的で特別に選択された、作製された、実行された、用いられた、プログラミングされた、及び／又は設計されたものである。また、要素、構成要素、及び／又は特定の機能を果たすように適合したものとして記載された他の記載主題は、その機能を果たすように構成されていると追加的に又は代替的に記載することができ、また反対に要素、構成要素、及び／又は特定の機能を果たすように構成されたものとして記載された他の記載主題を、その機能を果たすように適合していると追加的に又は代替的に記載することができ、これもまた本発明の範囲内である。
【００９６】
本発明を好ましい形態又は方法において開示してきたが、本明細書に開示されまた記載された本発明の特定の代替例、実施形態、及び／又は方法は限定的であるとみなすべきではなく、多数の変形例が可能である。本発明は、本明細書に開示された様々な要素、機構、機能、特性、方法、及び／又はステップの全ての新規の、また非自明のコンビネーション及びサブコンビネーションを含む。同様に、上述の全ての本発明又は後述の請求項において「一つの」、又は「第１の」要素、方法のステップ、又はこれらの同等物が記載される所では、上記本発明又は請求項が二以上の上記要素又はステップを要求する又は除外することなく、一又は複数の上記要素又はステップの組み込みを含むものとして理解すべきである。
【００９７】
下記の請求項は特に、開示された本発明のうちの一つを対象とし、新規且つ非自明である特定のコンビネーション及びサブコンビネーションを指すものであると考えられる。機構、機能、要素、特性、方法、及び／又はステップの他のコンビネーション及びサブコンビネーションにおいて具現化された本発明を、本明細書又は関連出願の本請求項の補正、又は新規請求項の提示を通して主張することができる。上記の補正請求項又は新規の請求項は、これらが異なる発明を対象とするものか、同じ発明を対象とするものか否かに関わらず、また元の請求項の範囲と異なる、範囲がより広い、より狭い、又は等しいか否かに関わらず、本発明の主題内のものと見なされる。
【符号の説明】
【００９８】
１０    システム
１２    摩耗パーツ
１４    制御構成
１６    堆積装置
１８    コーティング又はめっき
２０    摩耗パーツ本体
２２    摩耗パーツ面
２４    遷移領域
２６    全体的に均一な厚みの領域
２８    コーティングプロファイル
３０    摩耗パーツ本体のエッジ
３２    エッジ領域
３４    コーティングの任意の層
３８    電場が低下した領域
４０    制御構成及び摩耗パーツの間の空間体積
４２    マスキングジグ
４４    マスキングジグと摩耗パーツ面との間に画定される体積
４６    突出部
４８    突出部の表面
５０    電場線
５２    突出部と摩耗パーツ面との間の隙間
６０    基板
６２    マスキングジグ
１００    摩耗パーツ面をコーティングする方法
１０２    位置決め
１０４    堆積
１０６    選択
１０８    洗浄
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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