[发明专利]圆筒形垫圈及其制造方法以及使用该圆筒形垫圈的插入型排气管接头

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆筒形垫圈，该圆筒形垫圈适用于插入型排气管接头，这种插入型排气管接头用于机动车辆中，诸如ATV(全地形车：四轮越野车(buggy))、雪地机动车和两轮车；本发明还涉及一种制造圆筒形垫圈的方法，以及使用圆筒形垫圈的插入型排气管接头。

背景技术

插入型排气管接头包括内管和外管，外管具有与这个内管的外径基本上相等的内径，其中，外管在其管端部具有扩大直径部分，而内管的管端部穿过外管的扩大直径部分并且在其一个端部处装配到外管的管端部，并且其中垫圈装配于内管的管端部与外管的扩大直径部分之间的环形间隙中，以由安置于外管的外周面上的紧固箍密封内管与外管之间的间隙(参考专利文献1、专利文献2和专利文献3)。

另外，作为用于上述排气管接头的垫圈，提出了一种垫圈，其中，通过将膨胀石墨板材切割为固定的宽度和长度来形成条带，将切割成与膨胀石墨板材的长度基本上相同长度的金属丝网叠加在这个条带上，将这种叠加的组件围绕圆筒形芯卷绕，其中使金属丝网放置于内侧，以制成中空圆筒形构件，并且将这种中空圆筒形构件插入于模具中并且经受在其轴向方向上的压缩成型，从而使金属丝网和膨胀石墨在其内周面和其相反端面上暴露，而外周面被膨胀石墨覆盖(参考专利文献1和专利文献3)。

此外，还提出了一种环形垫圈，其中通过用金属网封闭膨胀石墨板材的总表面来提供垫圈主体，垫圈主体弯曲成环形，并且由压床压缩使得膨胀石墨和网一体地彼此固定(参考专利文献4)。

在上述专利文献1至3中所提出的垫圈中使用的膨胀石墨中，其特征诸如耐热性、耐化学性和低摩擦性质等同于正常石墨的那些特征，但是这种膨胀石墨可能易于通过经受加压形成为薄板材或者块而无需使用粘结剂，并且这样获得的物体具有不同于前述石墨的柔顺性和挠性的特征。

因此，由膨胀石墨和金属丝网形成并且安置于排气管接头的内管与外管的扩大直径部分之间的垫圈由于通过内管流动的废气的热而经历体积膨胀，并且具有柔顺性和挠性，以使得垫圈能自适应并且装配到内管与外管之间的间隙，从而能改进内管与外管之间的密封性能(参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-61-244815

专利文献2：JP-UM-B-6-36273

专利文献3：JP-A-6-146875

专利文献4：JP-UM-A-5-47620

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，近年来，排气管的尺寸变大以作为应对噪音的措施，并且催化转换器安装于排气管上作为排放控制措施，从而有过大的负载施加到插入型排气管接头上。由于在起伏路上行进，特别地，接头部分反复地经受振动负荷和弯曲扭矩，并且在内管与外管之间重复地发生撬动(pring)。

关于反复地出现的振动负荷、弯曲扭矩和撬力，需要垫圈具有表现出密封性能所需的柔顺性以及在利用紧固箍束紧时接纳束紧力而不发生永久定形的刚性。关于这两种相互冲突的性能，上文所描述的常规垫圈分别专门针对柔顺性能和刚性性能之一设计，并且难以使两种性能兼容。因此，在专门针对刚性设计的垫圈的情况下，发生密封性能的问题，而在专门针对柔顺性设计的垫圈的情况下，可能出现下面这样的问题：诸如由于垫圈永久定形所致的紧固箍松动造成内管与外管之间的间隙的密封性能减弱。

鉴于上文所述的方面，设计了本发明，并且本发明的目的在于提供一种圆筒形垫圈，这种圆筒形垫圈适合用于插入型排气管接头并且这种圆筒形垫圈具有密封性能和刚性，本发明的目的还在于提供一种制造这种圆筒形垫圈的方法以及使用这种圆筒形垫圈的插入型排气管接头。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明用于插入型排气管接头中的圆筒形垫圈包括：加强构件，其由压缩的金属丝网制成；耐热材料，其填充于加强构件的金属丝网的网格内并且包含被压缩的石墨、酸性处理的石墨和无机粘结剂；以及孔隙，其分散地分布于加强构件和耐热材料中，其中加强构件和耐热材料彼此缠结以具备结构完整性，沿从圆筒形内周面到圆筒形外周面的径向方向致密地包含该加强构件，并且相对于圆筒形垫圈的总体积而言，加强构件占据32％至60％的体积，耐热材料占据5％至58％的体积，以及孔隙占据10％至35％的体积。