[发明专利]球形环密封件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在用于汽车排气管的球形接头中使用的球形环密封件和制造球形环密封件的方法。

背景技术

对于汽车发动机的废气来说，在示出汽车发动机的排气通道的一个示例的图21中，在发动机的相应的汽缸(未示出)中生成的废气被收集在排气歧管催化剂转化器600中并且通过排气管601和排气管602被送到辅助消音器603。穿过该辅助消音器603的废气通过排气管604和排气管605被进一步送到消音器606，并且通过该消音器606释放到大气。

诸如这些排气管601和602以及604和605、辅助消音器603、消音器606之类的排气系统构件会由于例如发动机的颠簸特性和振动而反复地经受应力。特别是在高速旋转和高输出发动机的情况中，施加到排气系统构件的应力变得相当大。因而，这种大应力可能会在排气系统构件中造成疲劳失效，并且发动机振动会使排气系统构件发生共振，从而在一些情况下增大车厢内的噪音。为了克服这些问题，排气歧管催化剂转化器600与排气管601之间的连接部分607和排气管604与排气管605之间的连接部分608通过诸如排气管球形接头或波纹管型接头之类的振动吸收机构可动地连接，由此提供的优点在于，吸收了由于诸如汽车发动机的颠簸特性和振动而使排气系统构件反复经受的应力，由此防止这些排气系统构件的疲劳失效等，并克服了发动机振动使排气系统构件共振并增大车厢内部噪音的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-54-76759

专利文献2：WO 2009/078165

发明内容

本发明要解决的问题

作为上述振动吸收机构的一个示例，可以引用专利文献1中描述的排气管接头和在该接头中使用的排气密封件。在该专利文献1中描述的排气密封件的优点在于：它是耐热的，与匹配构件的亲和力优异，并且具有明显改善的冲击强度；然而，该排气密封件的缺点在于，当其在干摩擦条件下经受摩擦时常常生成异常的噪音。该排气密封件的缺点可想象地主要归因于在用于形成该排气密封件的耐热材料(例如，膨胀石墨)的静摩擦系数和动摩擦系数之间存在巨大差异的事实，以及由这种耐热材料构成的排气密封件的摩擦阻力相对于其滑动速度呈现出负阻力的事实。

作为用于克服上述排气密封件的缺点的球形环密封件，专利文献2中公开的一种是已知的。在该专利文献2中描述且在图22和23中示出的球形环密封件700由下列部分构成：球形环基底件705，其由圆柱形内表面701、部分凸球形表面702、以及在部分凸球形表面702的大直径侧和小直径侧上的环状端面703和704限定；以及外层706，其一体地形成于球形环基底件705上。球形环基底件705包括由金属丝网制成的加固件707和包含膨胀石墨的耐热材料708，耐热材料708被压缩以便填充加固件707的金属丝网的网眼并与加固件707以混合形式一体化，并且外层706由底层714和滑动层715构成，底层714包括由金属丝网制成且被压缩的加固件709和包含膨胀石墨的耐热材料713，耐热材料713被压缩以便填充加固件709的金属丝网的网眼并且被紧密地压力结合到加固件709并且具有表面712，表面712与加固件709的表面710齐平且与该表面710一起形成外层中间表面711，底层714与部分凸球形表面702一体地形成，滑动层715具有润滑组合物，该润滑组合物一体地粘附到且形成于在外层中间表面711处的底层714上。由外层706中的加固件709和耐热材料713形成的底层714的外层中间表面711以5至35％的面积比散布有加固件709的表面710，外层中间表面711的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计为5至30μm，并且暴露于外部的外层706的表面716由滑动层715的平滑表面717构成。

在球形环密封件700中，底层714的外层中间表面711以5至35％的面积比散布有加固件709的表面710，润滑组合物的滑动层715通过涂布在该外层中间表面711上而一体地形成，并且暴露于外部的外层706的表面716由滑动层715的平滑表面717形成。因此，在与匹配构件的滑动摩擦中，可以避免加固件709在外层706处与匹配构件的表面的局部摩擦，结果导致可以尽可能可行地防止由于滑动摩擦导致的匹配构件表面的损坏和粗糙化，从而可以防止密封性能的降低。此外，由于借助于形成在匹配构件的表面上的过量润滑膜的刮除作用，匹配构件通过形成于匹配构件的表面上的合适的润滑膜发生滑动摩擦，所以能尽可能可行地防止生成异常的摩擦噪音。