(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム基複合材料からなる第１部材と鉄鋼材料からなる第２部材との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金を介在させた異種金属接触腐食の防止構造であって、前記第１部材及び前記第２部材を締結する締結部材がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金でコーティングされ、該締結部材により前記第１部材及び前記第２部材が固定されていることを特徴とする異種金属接触腐食の防止構造。
【請求項２】
請求項１に記載の異種金属接触腐食の防止構造において、前記Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金中の各成分の重量％は、Ｚｎが４０重量％以上９４重量％以下であり、Ａｌが５重量％以上５５重量％以下であり、Ｍｇが１重量％以上５重量％以下であることを特徴とする異種金属接触腐食の防止構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の異種金属接触腐食の防止構造において、前記アルミニウム基複合材料はアルミニウム又はアルミニウム合金中に炭化ケイ素を含有したものであり、前記鉄鋼材料は炭素鋼であることを特徴とする異種金属接触腐食の防止構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の異種金属接触腐食の防止構造において、前記第１部材はディスクロータであり、前記第２部材はハブであることを特徴とする異種金属接触腐食の防止構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム基複合材料からなる第１部材、及び鉄鋼材料からなる第２部材間における異種金属接触腐食（ガルバニ腐食）の防止効果に優れた異種金属接触腐食の防止構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば車両等の足回りの強度部品は主に鉄鋼材料から形成されており、その強度部品に接触する金属部品も前記強度部品と同様に鉄鋼材料から形成されている。このように、強度部品及び金属部品が鉄鋼材料から形成されると共に、鉄鋼材料同士が接触しているため、例えば鉄鋼材料からなる強度部品と鉄鋼材料以外の金属材料からなる金属部品との異種金属間における接触腐食を考慮する必要はなかった。
【０００３】
ところが、近年では車両等の軽量化の要請が強まってきており、それに対応して鉄鋼材料に代わってアルミニウム又はアルミニウム合金が強度部品用材料として採用されるようになってきた。このため、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属部品と鉄鋼材料からなる金属部品との異種金属間における接触腐食の問題を考慮する必要が生じた。
【０００４】
また、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属部品は、鉄鋼製部品と比較して強度の点で劣るため、そのままの状態で長期に渡って強度部品として使用するには十分でなかった。そのため、アルミニウム又はアルミニウム合金中に補強材等を添加してアルミニウム基複合材料とし、そのアルミニウム基複合材料から部品を形成することで部品強度を高めると同時に、その耐久性等を向上させるように図っている。
【０００５】
ここで従来、アルミニウム基複合材料からなる第１部材と鉄鋼材料からなる第２部材との異種金属間における接触腐食を防止すべく、第１部材と第２部材との間にアルミニウム基複合材料及び鉄鋼材料よりも卑な金属（電位の低い金属）を介在させる異種金属接触腐食の防止構造が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術における異種金属接触腐食の防止構造のように、アルミニウム基複合材料からなる第１部材と鉄鋼材料からなる第２部材との間にアルミニウム基複合材料及び鉄鋼材料よりも卑な金属を介在させても、第１部材及び第２部材間の異種金属接触腐食を効果的に防止できないおそれがあった。すなわち、従来技術の防止構造を長期に渡って使用した場合には、第１部材及び第２部材間に流れる接触腐食電流は安定せず、しかも過大となることがあるため、異種金属間における接触腐食の進行速度が増大して、異種金属接触腐食の防止効果を安定した状態で維持できなくなるおそれがあった。そして、異種金属間の接触腐食が進行した部分に外力等が作用すると、当該部分から亀裂や破損等が容易に生じることとなり、その耐久性及び信頼性が著しく低下することともなる。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アルミニウム基複合材料からなる第１部材、及び鉄鋼材料からなる第２部材の異種金属間における接触腐食を防止して、それらの耐久性及び信頼性の向上を図ることのできる異種金属接触腐食の防止構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述した実情に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム基複合材料からなる第１部材と鉄鋼材料からなる第２部材との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金を介在させることにより、第１部材及び第２部材間の異種金属接触腐食を効果的に防止できることを見出し、本発明の異種金属接触腐食の防止構造を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明における異種金属接触腐食の防止構造は、アルミニウム基複合材料からなる第1部材と鉄鋼材料からなる第２部材との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金を介在させたことを前提とする。請求項１に記載の発明は、この異種金属接触腐食の防止構造において、前記第１部材及び前記第２部材を締結する締結部材がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金でコーティングされ、該締結部材により前記第１部材及び前記第２部材が固定されていることを要旨とする。
【００１０】
周知のように、アルミニウム基複合材料からなる第１部材と鉄鋼材料からなる第２部材とを直接的に接触させた状態で使用すると、第１部材及び第２部材の異種金属間には接触腐食が起こって、それらの耐久性及び信頼性が著しく低下することとなる。そこで従来、第１部材と第２部材との間にアルミニウム基複合材料及び鉄鋼材料よりも卑な金属（電位の低い金属）を介在させるようにしたが、この場合でも第１部材及び第２部材間の異種金属接触腐食を効果的に防止できないおそれがあった。
【００１１】
しかしながら、上記請求項１に記載の発明によれば、第１部材及び第２部材間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金が介在されているため、このＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金によって第１部材及び第２部材間に流れる接触腐食電流が長期に渡って安定すると共に、その接触腐食電流が極めて小さなものとされる。換言すれば、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金の存在により、第１部材及び第２部材の異種金属間における接触腐食の進行速度が遅くされて、その接触腐食が進行しにくくなる（起こりにくくなる）ため、第１部材及び第２部材の異種金属間における接触腐食が効果的に防止される。上記請求項１に記載の発明によれば、第１部材及び第２部材間の異種金属接触腐食が効果的に防止されるだけでなく、第１部材及び第２部材を締結固定する締結部材がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金でコーティングされているため、第１部材及び第２部材並びに締結部材の異種金属間における接触腐食も効果的に防止され、発明の作用がより一層確実に奏されることとなる。
【００１２】
また、第１部材及び第２部材の異種金属間における接触腐食が生じた部分に外力等が作用したとしても、従来の場合と比較して異種金属間における接触腐食の状態が進行していないため、当該部分から亀裂や破損等が容易に生じることはなく、それらの耐久性及び信頼性が著しく低下することもない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の異種金属接触腐食の防止構造において、前記Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金中の各成分の重量％は、Ｚｎが４０重量％以上９４重量％以下であり、Ａｌが５重量％以上５５重量％以下であり、Ｍｇが１重量％以上５重量％以下であることを要旨とする。
【００１４】
上記請求項２に記載の発明によれば、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金中の各成分の重量％において、Ｚｎが４０重量％以上９４重量％以下、Ａｌが５重量％以上５５重量％以下、Ｍｇが１重量％以上５重量％以下に設定されているため、請求項１に記載の発明の作用が確実に奏される。
【００１５】
ここで、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金中の各成分が上記数値範囲に設定されているのは、Ｚｎが９４重量％を超える場合（Ａｌが５重量％、又はＭｇが１重量％未満の場合）には、第１部材及び第２部材間における異種金属接触腐食の防止効果が十分に得られないおそれがあり、Ｚｎが４０重量％未満の場合（Ａｌが５５重量％、又はＭｇが５重量％を超える場合）には、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金の安定した犠牲被膜が得られないおそれがあるからである。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の異種金属接触腐食の防止構造において、前記アルミニウム基複合材料はアルミニウム又はアルミニウム合金中に炭化ケイ素を含有したものであり、前記鉄鋼材料は炭素鋼であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、アルミニウム又はアルミニウム合金中に炭化ケイ素が含有されているため、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部材の強度よりも第１部材の強度が高められると共に、第１部材の耐久性が向上される。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の異種金属接触腐食の防止構造において、前記第１部材はディスクロータであり、前記第２部材はハブであることを要旨とする。
【００２０】
上記請求項４に記載の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、第１部材のディスクロータ及び第２部材のハブはディスクブレーキの一部を構成するものであるため、異種金属接触腐食の防止効果に優れたディスクロータ及びハブを備えたディスクブレーキが得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１，図２に従って説明する。図１は本発明を具体化した第１の実施の形態を模式的に示す断面図であり、図２は図１の一部分を拡大して示す断面図である。
【００２２】
図１，図２に示すように、異種金属接触腐食（ガルバニ腐食）の防止構造は、アルミニウム又はアルミニウム合金中に炭化ケイ素を含有したもの（アルミニウム基複合材料）からなるディスクロータ（第１部材）１１と、炭素鋼（鉄鋼材料）からなるハブ（第２部材）１２と、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるホイール１３と、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４と、ボルト（締結部材）１５及びナット（締結部材）１６とを備えて構成されている。なお。本実施の形態におけるディスクロータ１１及びハブ１２等は、車両（図示略）のディスクブレーキ（図示略）の一部を構成するものである。
【００２３】
本実施の形態のアルミニウム基複合材料において、アルミニウム又はアルミニウム合金は７０重量％〜９０重量％となっており、炭化ケイ素は１０重量％〜３０重量％となっている。アルミニウム又はアルミニウム合金中に補強材である炭化ケイ素を添加することにより、その強度が高められて補強される。
【００２４】
ディスクロータ１１の中央部分には１つの孔１７が円孔状に透設されており、その孔１７にはハブ１２の一部が収容されるようになっている。また、ディスクロータ１１の中央部分には前記孔１７を包囲するように複数の挿通孔１８がそれぞれ所定間隔をおいて透設され、各挿通孔１８にはそれぞれボルト１５が挿通されている。
【００２５】
ハブ１２の中央部分には、突出部１９が突出形成されると共に、その突出部１９の一部がディスクロータ１１の孔１７に収容されている。ハブ１２の前記挿通孔１８に対応する部分には、ボルト１５を挿通するための貫通孔２０が複数透設されており、これらの貫通孔２０にも各ボルト１５が挿通されている。
【００２６】
ホイール１３の前記孔１７に対応する部分には、収容孔２１が透設されており、その収容孔２１には突出部１９の先端部が収容されている。また、ホイール１３の前記挿通孔１８及び前記貫通孔２０に対応する部分には、ボルト１５を挿通するための透孔２２が複数透設されており、これらの透孔２２にも前記挿通孔１８及び前記貫通孔２０と同様に各ボルト１５が挿通されている。
【００２７】
メッキ層１４は、ハブ１２の突出部１９等の表面に形成されており、ハブ１２の突出部１９とホイール１３の収容孔２１との間に介在されている。このメッキ層１４により、ハブ１２及びホイール１３の異種金属間における接触腐食が効果的に防止されるようになっている。
【００２８】
ボルト１５及びナット１６は炭素鋼から形成されており、これらのボルト１５及びナット１６の螺合手段により、図１，図２に示される態様でディスクロータ１１、ハブ１２及びホイール１３等が締結固定されている。
【００２９】
本実施の形態にあっては、ディスクロータ１１及びハブ１２間における異種金属接触腐食の防止効果を高めるべく、次のような構造を採用している。
【００３０】
すなわち、ディスクロータ１１とハブ１２との間（ディスクロータ１１の孔１７とハブ１２の突出部１９との間も含む）にはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４が介在されている。このＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金は、炭化ケイ素を含有したアルミニウム基複合材料及び炭素鋼よりも卑な金属（電位の低い金属）であり、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金の各成分の重量％は、Ｚｎが４０重量％以上９４重量％以下、Ａｌが５重量％以上５５重量％以下、Ｍｇが１重量％以上５重量％以下となるように設定されている。
【００３１】
ここで、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金中の各成分が上記数値範囲に設定されているのは、Ｚｎが９４重量％を超える場合（Ａｌが５重量％、又はＭｇが１重量％未満の場合）には、第１部材及び第２部材間における異種金属接触腐食の防止効果が十分に得られないおそれがあり、Ｚｎが４０重量％未満の場合（Ａｌが５５重量％、又はＭｇが５重量％を超える場合）には、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金の安定した犠牲被膜（水酸化亜鉛）が得られないおそれがあるからである。
【００３２】
より詳しく説明すると、ディスクロータ１１と接触する側のハブ１２にはメッキ処理によって厚さ約１００μｍのメッキ層１４が形成されており、このメッキ層１４が犠牲電極の役割を果たすようになっている。また、このメッキ層１４には水酸化亜鉛からなる犠牲被膜が安定した状態で形成されており、この犠牲被膜によって異種金属接触腐食の防止効果が高められるようになっている。
【００３３】
さて、ディスクロータ１１及びハブ１２間における異種金属接触腐食の防止方法及び作用について説明する。
【００３４】
まず、図１，図２に示されるように、ディスクロータ１１及びハブ１２間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４を介在させると共に、その状態でディスクロータ１１、ハブ１２及びホイール１３等をボルト１５及びナット１６で締結固定する。そして、このような状態で長期に渡って使用すると、ディスクロータ１１及びハブ１２間にはメッキ層１４を介して接触腐食電流が流れて、異種金属接触腐食が生じることとなる。このとき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４により、ディスクロータ１１及びハブ１２間に流れる接触腐食電流が長期に渡って安定すると共に、その接触腐食電流が極めて小さなものとなる。
【００３５】
換言すれば、このＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４の存在により、ディスクロータ１１及びハブ１２の異種金属間における接触腐食の進行速度が遅くなり、その接触腐食が進行しにくくなる（起こりにくくなる）。以上のようにして、本実施の形態にかかるディスクロータ１１及びハブ１２等の異種金属間における接触腐食が効果的に防止される。
【００３６】
また、本実施の形態においては、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４により、炭素鋼からなるハブ１２及びアルミニウム又はアルミニウム合金からなるホイール１３の異種金属間における接触腐食も、前記ディスクロータ１１及び前記ハブ１２の異種金属間における接触腐食と同様に効果的に防止される。
【００３７】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
【００３８】
・本実施の形態では、ディスクロータ１１とハブ１２との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４を介在させることとした。このため、ディスクロータ１１及びハブ１２間に流れる接触腐食電流を長期に渡って安定させることができると共に、極めて小さなものとすることができる。換言すれば、異種金属間における接触腐食の進行速度を遅くすることができるため、ディスクロータ１１及びハブ１２の異種金属間における接触腐食を効果的に防止できるようになる。
【００３９】
・本実施の形態では、ハブ１２とホイール１３との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４を介在させることとした。このため、ハブ１２及びホイール１３間に流れる接触腐食電流を長期に渡って安定させることができると共に、極めて小さなものとすることができる。換言すれば、異種金属間における接触腐食の進行速度を遅くすることができるため、ハブ１２及びホイール１３の異種金属間における接触腐食も効果的に防止できるようになる。
【００４０】
・本実施の形態では、メッキ層１４を形成するＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金の各成分の重量％において、Ｚｎを４０重量％以上９４重量％以下、Ａｌを５重量％以上５５重量％以下、Ｍｇを１重量％以上５重量％以下となるように設定することとした。このため、ディスクロータ１１及びハブ１２間等における異種金属接触腐食の防止効果を十分に得ることができると共に、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金の水酸化亜鉛からなる犠牲被膜を安定した状態で確実に得ることができる。
【００４１】
・本実施の形態によれば、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金の水酸化亜鉛からなる犠牲被膜を安定した状態で形成することができるため、ディスクロータ１１及びハブ１２間等における異種金属接触腐食の防止効果を高めることができる。
【００４２】
・本実施の形態における異種金属接触腐食の防止構造及び防止方法によれば、その防止構造及び防止方法を長期に渡って使用した場合でも、異種金属接触腐食の防止効果を安定した状態で維持することができる。
【００４３】
・本実施の形態によれば、異種金属接触腐食の防止効果を安定した状態で維持できるため、異種金属間における接触腐食は進行しにくくなる（起こりにくくなる）。従って、異種金属間の接触腐食が生じた部分に外力等が作用したとしても、従来の場合と比較して異種金属間における接触腐食の状態が進行していないため、当該部分から亀裂や破損等が容易に生じることはなく、それらの耐久性及び信頼性が著しく低下することもない。
【００４４】
・本実施の形態のディスクロータ１１は、炭化ケイ素を含有したアルミニウム基複合材料から形成されているため、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるディスクロータの部品強度よりもその部品強度を高めることができると同時に、その耐久性等を向上させることができる。
【００４５】
・本実施の形態によれば、異種金属接触腐食の防止効果に優れたディスクロータ１１及びハブ１２等を備えたディスクブレーキを得ることができる。
【００４６】
ここで、ディスクロータ１１とハブ１２との間に介在されたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４による異種金属接触腐食の防止効果を確認すべく、以下に示すような実験を行った。図３は、異種金属間の接触腐食電流と時間との関係を示すグラフである。
【００４７】
まず、本実施の形態のディスクロータ１１及びハブ１２と同等のものを用意した。そして、それらを同じ大きさとなるように切断して縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの金属板とし、ディスクロータ１１及びハブ１２に相当する金属板をそれぞれ４枚ずつ用意した。なお、ディスクロータ１１に相当する金属板を以下に、「アルミニウム基複合板」といい、ハブ１２に相当する金属板を以下に、「炭素鋼板」ということとする。
【００４８】
次に、４枚の炭素鋼板にそれぞれ次のような処理を施した。すなわち、１枚目にはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ処理を施し、２枚目にはＺｎ−Ｆｅ合金のメッキ処理を施し、３枚目にはＺｎのメッキ処理を施し、４枚目には何の処理も施さなかった。
【００４９】
そして、接触腐食電流測定装置を用いて、それぞれの処理を施した炭素鋼板とアルミニウム基複合板との異種金属間における接触腐食電流をそれぞれ測定して評価した。このときの測定条件は、試験液としてｐＨ６．２の５％食塩水を用い、試験面を１ｃｍ２、極間距離を５ｃｍ、測定温度を２５℃とした。そのときの結果を図３に示す。
【００５０】
なお、図３の試験Ｎｏ．１のグラフは、アルミニウム基複合板とＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ処理した炭素鋼板との実験結果を示すものであり、試験Ｎｏ．２のグラフは、アルミニウム基複合板とＺｎ−Ｆｅメッキ処理した炭素鋼板との実験結果を示すものであり、試験Ｎｏ．３のグラフは、アルミニウム基複合板とＺｎメッキ処理した炭素鋼板との実験結果を示すものであり、試験Ｎｏ．４のグラフは、アルミニウム基複合板と無処理の炭素鋼板との実験結果を示すものである。また、図３のグラフでは、正負の数値が混在しているが、これは接触腐食電流の流れる方向の相違によるものである。
【００５１】
図３に示すように、試験Ｎｏ．２のグラフ、試験Ｎｏ．３のグラフ及び試験Ｎｏ．４のグラフでは、異種金属間における接触腐食電流が長期に渡って安定せず、しかも接触電流が過大となる部分があることがわかった。一方、試験Ｎｏ．１のグラフでは、接触腐食電流が長期に渡って安定すると共に、その接触腐食電流が極めて小さくなることがわかった。
【００５２】
このように、接触腐食電流測定装置で測定された接触腐食電流は、あくまで異種金属接触腐食による腐食進行の程度を表すものであり、これにより異種金属接触腐食の進行速度を知ることができる。換言すれば、接触腐食電流が大きければ大きいほど、異種金属間における接触腐食の進行速度は速くなって腐食が進行し、逆に接触腐食電流が小さければ小さいほど、異種金属間における接触腐食の進行速度は遅くなって腐食が進行しにくくなるといえる。
【００５３】
従って、試験Ｎｏ．１では、異種金属間における接触腐食電流が長期に渡って安定して極めて小さく、異種金属間における接触腐食の進行速度も試験Ｎｏ．２〜試験Ｎｏ．４の進行速度と比較して遅いため、異種金属間における接触腐食が進行しにくくなっており、アルミニウム基複合板とＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ処理した炭素鋼板との異種金属間における接触腐食を効果的に防止することができるといえる。
【００５４】
また、ディスクロータ１１とハブ１２との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１３を介在させた異種金属接触腐食の防止構造を評価すべく、以下に示すような実験も行った。図４は、アルミニウム基複合材料からなる種々の状態のディスクロータと破壊トルクとの関係を示すグラフである。
【００５５】
まず、図１に示される本実施の形態における異種金属接触腐食の防止構造を４つ用意すると共に、そのうちの３つにおいてハブ１２を別の処理状態が施されたハブ（炭素鋼からなるハブ）と交換した。なお、この実験では、異種金属接触腐食の防止構造を単に「構造体」ということとする。
【００５６】
そして、本実施の形態における構造体を構造体Ｎｏ．１とし、他の３つの構造体をそれぞれ構造体Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４とした。構造体Ｎｏ．２のハブは、Ｚｎ−Ｆｅ合金のメッキ処理が施されたものであり、構造体Ｎｏ．３のハブは、Ｚｎのメッキ処理が施されたものであり、構造体Ｎｏ．４のハブは、何も処理が施されなかった無処理のものである。なお、構造体Ｎｏ．２及び構造体Ｎｏ．３のハブにおいて、メッキ処理によって形成されたメッキ層の厚さは、本実施の形態におけるＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４の厚さ約１００μｍと同等となるように設定されている。
【００５７】
次に、腐食試験後の構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のディスクロータと比較するために、本実施の形態と同等の２つのディスクロータを用意した。そして、一方のディスクロータには何も処理を施さずに無処理とし、他方のディスクロータには後述する腐食試験をそれ自体に６０サイクル行った。
【００５８】
以下に、腐食試験及びディスクロータの評価方法について説明する。
【００５９】
それぞれの構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４に対して塩水を噴霧した後に、構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４を強制乾燥し、さらに構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４を塩水中に浸漬した後、構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４を自然乾燥するという腐食試験の一連の作業（２４時間）を１サイクルとし、６０サイクル後に構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のディスクロータを評価した。なお、この評価時には、構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４から各ディスクロータを取り外した。
【００６０】
構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のディスクロータの評価は、ハブと接触する側のディスクロータに対して外力を付与し、それらのディスクロータが破壊されるのに必要な破壊トルクを測定することによって行った。また、無処理のディスクロータ及び腐食試験６０サイクル後のディスクロータにも前記と同様に外力を付与すると共に、それらの破壊トルクを測定して各ディスクロータを評価した。そのときの結果を図４に示す。なお、図４のグラフ中の％は、無処理のディスクロータの破壊トルクに対する各ディスクロータの破壊トルクの比率を表している。
【００６１】
図４に示すように、構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のディスクロータを比較すると、構造体Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４のディスクロータよりも構造体Ｎｏ．１のディスクロータが破壊されにくいことがわかった。すなわち、構造体Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４よりも構造体Ｎｏ．１の方が、異種金属間における接触腐食が効果的に防止され、その耐久性及び信頼性が向上しているといえる。
【００６２】
また、腐食試験６０サイクル後のディスクロータと腐食試験６０サイクル後の構造体Ｎｏ．１のディスクロータとを比較した場合、破壊トルクの大きさはほとんど変わらないことがわかった。すなわち、異種金属と接触させなかった腐食試験６０サイクル後のディスクロータと、異種金属と接触させた腐食試験６０サイクル後の構造体Ｎｏ．１のディスクロータとが、腐食進行の程度が略同等の状態であるということとなる。
【００６３】
さらに、構造体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４における異種金属接触腐食の進行速度を調べたところ、構造体Ｎｏ．１では０．４７（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）であり、構造体Ｎｏ．２では０．５８（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）であり、構造体Ｎｏ．３では４．９１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）であり、構造体Ｎｏ．４では１６．２７（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）であった。従って、炭化ケイ素を含有したアルミニウム基複合材料からなるディスクロータと炭素鋼からなるハブとの間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金を介在させることは、異種金属接触腐食を効果的に防止する上で、極めて有効であるということがいえる。
【００６４】
以上のことから、本実施の形態において、ディスクロータ１１とハブ１２との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金からなるメッキ層１４を介在させることにより、アルミニウム基複合材料からなるディスクロータ１１及び炭素鋼からなるハブ１２の異種金属間における接触腐食を効果的に防止できると共に、それらの耐久性及び信頼性の向上を図ることができるということを確認できた。
（第２の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図５に従って説明する。但し、本実施の形態の構成等においては、上述した第１の実施の形態と同等である部分については同一の符号を付してその説明を省略する。そして、以下には、第１の実施の形態との相違点を中心として説明することとする。図５は、本発明を具体化した第２の実施の形態における一部分を拡大して模式的に示す断面図である。
【００６５】
図５に示すように、本実施の形態では、ボルト１５及びナット１６の構成において、上記第１の実施の形態とは異なっている。すなわち、ボルト１５及びナット１６はＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金でそれぞれコーティングされており、ボルト１５及びナット１６の表面上にはそれぞれメッキ層２３，２４が形成されている。なお、メッキ層２３，２４を形成するＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金の各成分の重量％は、前記メッキ層１４と同様に、Ｚｎが４０重量％以上９４重量％以下、Ａｌが５重量％以上５５重量％以下、Ｍｇが１重量％以上５重量％以下となるように設定されている。
【００６６】
本実施の形態では、炭素鋼からなるボルト１５及びナット１６がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金からなるメッキ層２３，２４でコーティングされているため、ディスクロータ１１及びハブ１２並びにハブ１２及びホイール１３並びにボルト１５及びナット１６の異種金属間における接触腐食も効果的に防止されるようになる。
【００６７】
以上のように、本実施の形態でも、前記第１の実施の形態における効果に準じた効果を奏することができる。
（第３の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図６に従って説明する。但し、本実施の形態の構成等においては、前記第２の実施の形態との相違点を中心として説明することとする。図６は、本発明を具体化した第３の実施の形態における一部分を拡大して模式的に示す断面図である。
【００６８】
図６に示すように、本実施の形態では、ハブ１２の構成において、上記第２の実施の形態とは異なっている。すなわち、前記第２の実施の形態ではハブ１２がディスクロータ１１と接触する側だけにメッキ層１４が形成されているが、本実施の形態ではハブ１２の表面全てを被覆するように厚さ１００μmのメッキ層２５が形成されている。なお、メッキ層２５を形成するＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金の各成分の重量％は、前記実施の形態のメッキ層１４と同様に、Ｚｎが４０重量％以上９４重量％以下、Ａｌが５重量％以上５５重量％以下、Ｍｇが１重量％以上５重量％以下となるように設定されている。
【００６９】
本実施の形態では、ハブ１２の表面全てがＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金からなるメッキ層２５で被覆されているため、ディスクロータ１１及びハブ１２並びにハブ１２及びホイール１３並びにボルト１４及びナット１５の異種金属間における接触腐食がより一層確実、かつ、効果的に防止されるようになる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態でも、前記第２の実施の形態における効果に準じた効果を奏することができる。
【００７１】
なお、前記各実施の形態を次にように変更して実施することもできる。
【００７２】
・前記各実施の形態では、ディスクロータ１１とハブ１２との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４，２５を介在させたが、そのメッキ層１４，２５に代えてＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金板を介在させるようにしてもよい。要は、ディスクロータ１１とハブ１２との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金を介在させるような構成であればよい。
【００７３】
・前記各実施の形態では、アルミニウム基複合材料として、アルミニウム又はアルミニウム合金中に炭化ケイ素を含有したものを採用したが、炭化ケイ素に代えて例えばアルミナ、炭素及びホウ素等を採用してもよく、特に前記各実施の形態の炭化ケイ素に限定されるものではない。
【００７４】
・前記各実施の形態では、ハブ１２を炭素鋼から形成したが、例えば鋳鉄等から形成してもよく、前記各実施の形態のように特に炭素鋼からハブ１２を形成する必要はない。
【００７５】
・前記各実施の形態では、ボルト１５及びナット１６を炭素鋼から形成したが、例えばマンガン鋼やクロム−モリブデン鋼等から形成してもよく、特に炭素鋼に限定されるものではない。
【００７６】
・前記各実施の形態では、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金のメッキ層１４，２３，２４２５中における各成分の重量％において、Ｚｎを４０重量％以上９４重量％以下とし、Ａｌを５重量％以上５５重量％以下とし、Ｍｇを１重量％以上５重量％以下としたが、特に前記各実施の形態における数値範囲に限定されるものではない。要は、異種金属間における接触腐食を効果的に防止できる数値であればよい。
【００７７】
・前記各実施の形態では、締結部材としてボルト１５及びナット１６を用いたが、ボルト１５及びナット１６間に締結部材として座金を介在させるようにしてもよい。この場合、座金をＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金でコーティングすることが望ましい。また、ボルト１５及びナット１６以外の締結部材を用いても何ら差し支えない。
【００７８】
・前記第２の実施の形態及び前記第３の実施の形態では、ボルト１５及びナット１６をＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金でコーティングしてメッキ層２３，２４を形成するようにしたが、それらの一部のメッキ層を省略するような構成としてもよい。
【００７９】
・前記各実施の形態では、異種金属接触腐食の防止構造及び防止方法として、車両のディスクブレーキの一部を構成するディスクロータ１１及びハブ１２に適用したが、例えばディスクブレーキ以外の車両部品や建築部品等に適用するようにしてもよい。
【００８０】
更に、特許請求の範囲の各請求項に記載されないものであって、上記各実施の形態から把握できる技術的思想について以下にその効果と共に記載する。
【００８１】
（ａ）  アルミニウム基複合材料からなる第１部材と鉄鋼材料からなる第２部材との間にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金を介在させることを特徴とする異種金属接触腐食の防止方法。
【００８２】
このようにすれば、アルミニウム基複合材料からなる第１部材、及び鉄鋼材料からなる第２部材の異種金属間における接触腐食を防止して、それらの耐久性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００８３】
（ｂ）  上記（ａ）に記載の異種金属接触腐食の防止方法において、前記Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金中の各成分の重量％は、Ｚｎが４０重量％以上９４重量％以下であり、Ａｌが５重量％以上５５重量％以下であり、Ｍｇが１重量％以上５重量％以下であることを特徴とする異種金属接触腐食の防止方法。
【００８４】
このようにすれば、上記（ａ）に記載の発明の効果を確実に奏することができる。
【００８５】
（ｃ）  上記（ａ）又は上記（ｂ）に記載の異種金属接触腐食の防止方法において、前記第１部材及び前記第２部材を締結する締結部材をＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金でコーティングし、該締結部材により前記第１部材及び前記第２部材を固定することを特徴とする異種金属接触腐食の防止方法。
【００８６】
このようにすれば、第１部材及び第２部材間の異種金属接触腐食を効果的に防止できるだけでなく、第１部材及び第２部材を締結固定する締結部材がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金でコーティングされているため、第１部材及び第２部材並びに締結部材間の異種金属間における接触腐食も効果的に防止できて、上記（ａ）又は上記（ｂ）に記載の発明の効果をより一層確実に奏することができる。
【００８７】
（ｄ）  上記（ａ）から上記（ｃ）のいずれかに記載の異種金属接触腐食の防止方法において、前記アルミニウム基複合材料はアルミニウム又はアルミニウム合金中に炭化ケイ素を含有したものであり、前記鉄鋼材料は炭素鋼であることを特徴とする異種金属接触腐食の防止方法。
【００８８】
このようにすれば、上記（ａ）から上記（ｃ）のいずれかに記載の発明の効果に加えて、アルミニウム又はアルミニウム合金中に炭化ケイ素を含有しているため、従来の場合と比較して第１部材の強度を高めることができると共に、第１部材の耐久性を向上させることができる。
【００８９】
（ｅ）  上記（ａ）から上記（ｄ）のいずれかに記載の異種金属接触腐食の防止方法において、前記第１部材はディスクロータであり、前記第２部材はハブであることを特徴とする異種金属接触腐食の防止方法。
【００９０】
このようにすれば、上記（ａ）から上記（ｄ）のいずれかに記載の発明の効果に加えて、異種金属接触腐食の防止効果に優れたディスクロータ及びハブを備えたディスクブレーキを得ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明における異種金属接触腐食の防止構造によれば、アルミニウム基複合材料からなる第１部材、及び鉄鋼材料からなる第２部材の異種金属間における接触腐食を防止して、それらの耐久性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００９２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果を確実に奏することができる。
【００９４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、アルミニウム又はアルミニウム合金中に炭化ケイ素を含有しているため、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部材の強度よりも第１部材の強度を高めることができると共に、第１部材の耐久性を向上させることができる。
【００９５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、異種金属接触腐食の防止効果に優れたディスクロータ及びハブを備えたディスクブレーキを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した第１の実施の形態を模式的に示す断面図である。
【図２】図１の一部分を拡大して示す断面図である。
【図３】異種金属間の接触腐食電流と時間との関係を示すグラフである。
【図４】アルミニウム基複合材料からなる種々の状態のディスクロータと破壊トルクとの関係を示すグラフである。
【図５】本発明を具体化した第２の実施の形態における一部分を拡大して模式的に示す断面図である。
【図６】本発明を具体化した第３の実施の形態における一部分を拡大して模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１１  ディスクロータ
１２  ハブ
１４  メッキ層
１５  ボルト
１６  ナット
２３  メッキ層
２４  メッキ層
２５  メッキ層
【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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