BR112014012317B1

BR112014012317B1 - Membro de vedação anular esférico e método de fabricação do mesmo

Info

Publication number: BR112014012317B1
Application number: BR112014012317-9A
Authority: BR
Inventors: Koichi Ishida; Osamu Miyashita; Eiji Satou; Toshikazu Takasago; Satoshi Matsunaga
Original assignee: Oiles Corporation
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2020-12-15
Also published as: CN104081104B; US20140361496A1; IN2014CN03914A; EP2789890A1; US9182060B2; JP2013122276A; EP2789890A4; BR112014012317A2; CN104081104A; CA2856267C; US20150198276A1; EP2789890B1; JP5807532B2; CA2856267A1; US9016694B2; WO2013084467A1

Abstract

membro de vedação anular esférico e método de fabricação do mesmo. trata-se de um membro de vedação anular esférico 40 que inclui: um membro base anular esférico 38 que é definido por uma superfície interna cilíndrica 34 que define um orifício vazado 33 em uma porção central, uma superfície esférica parcialmente convexa 35 e faces de extremidade anulares 36 e 37 em lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa 35; e uma camada externa 39 formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa 35 do membro base anular esférico 38.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a um membro de vedação anular esférico usado em uma junta esférica para um tubo de exaustão de automóvel e um método de fabricação do mesmo.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0002] Como para os gases de exaustão de um motor de automóvel, na Figura 21 que mostra um exemplo de uma passagem de exaustão de um motor de automóvel, os gases de exaustão gerados nos respectivos cilindros (não mostrado) do motor são coletados em um conversor de catalisação de tubulação de exaustão 600 e são enviados para um subsilencioso 603 através de um tubo de exaustão 601 e um tubo de exaustão 602. Os gases de exaustão que passaram através desse subsilencioso 603 são adicionalmente enviados para um silencioso 606 através de um tubo de exaustão 604 e um tubo de exaustão 605 e são liberados para a atmosfera através desse silencioso 606.

[0003] Os membros de sistema de exaustão tais como esses tubos de exaustão 601 e 602 bem como 604 e 605, o subsilencioso 603 e o silencioso 606 são submetidos a estresse repetido relacionado a tal comportamento de rolagem e vibração do motor. Particularmente, no caso de um motor de rotação em alta velocidade e de alto rendimento, o estresse aplicado aos membros de sistema de exaustão se torna bastante grande. Consequentemente, esse estresse grande pode ocasionar possivelmente uma falha por fadiga nos membros de sistema de exaustão e a vibração do motor pode fazer com que os membros de sistema de exaustão ressonem, deteriorando, por meio disso, a quietude do compartimento em alguns casos. Para superar esses problemas, uma porção de conexão 607 entre o conversor de catalisação de tubulação de exaustão 600 e o tubo de exaustão 601 e uma porção de conexão 608 entre o tubo de exaustão 604 e o tubo de exaustão 605 são conectadas de modo móvel por um mecanismo de absorção de vibração tal como um junta esférica do tubo de exaustão ou uma junta do tipo fole, através do que são fornecidas vantagens em que o estresse é absorvido ao qual os membros de sistema de exaustão são repetidamente submetidos devido a tal comportamento de rolagem e vibração do motor de automóvel, impedindo, por meio disso, a falha por fadiga e similares desses membros de sistema de exaustão e superando o problema em que a vibração do motor faz com que os membros de sistema de exaustão ressonem e deteriorem a quietude do interior do compartimento.

DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE PATENTE

[0004] Documento de Patente 1: JP-A-54-76759

[0005] Documento de Patente 2: WO 2009/078165

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

[0006] Como um exemplo do mecanismo de absorção de vibração descrito acima, é possível citar uma junta de tubo de exaustão descrita no Documento de Patente 1 e uma vedação de exaustão que é usada naquela junta. A vedação de exaustão descrita nesse Documento de Patente 1 tem vantagens em que é resistente a calor, excelente em afinidade com um membro correspondente e tem resistência a impacto muito aprimorada; entretanto, a vedação de exaustão tem uma desvantagem em que frequentemente gera ruído anormal quando é submetida ao atrito sob condições de atrito secas. A desvantagem dessa vedação de exaustão é concebivelmente atribuível, dentre outros, ao fato de que existe uma grande diferença entre o coeficiente de atrito estático e o coeficiente de atrito dinâmico de um material resistente a calor (tal como grafite expandido) para formar essa vedação de exaustão e ao fato de que a resistência ao atrito da vedação de exaustão constituída por esse material resistente a calor exibe resistência negativa em relação à sua velocidade de deslizamento.

[0007] Como um membro de vedação anular esférico para superar as desvantagens do membro de vedação de exaustão descrito acima, se tem conhecimento sobre um revelado no Documento de Patente 2. Um membro de vedação anular esférico 700 descrito nesse Documento de Patente 2 e mostrado nas Figuras 22 e 23 é compreendido de: um membro base anular esférico 705 definido por uma superfície interna cilíndrica 701, uma superfície esférica parcialmente convexa 702 e faces de extremidade anulares 703 e 704 nos lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa 702; e uma camada externa 706 formada integralmente no membro base anular esférico 705. O membro base anular esférico 705 inclui um membro de reforço 707 produzido a partir de uma rede de fio de metal e um material resistente a calor 708 que contém grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio de metal do membro de reforço 707 e seja integrada com o membro de reforço 707 em forma misturada, e a camada externa 706 é compreendida de uma camada base 714 que inclui um membro de reforço 709 produzido a partir de uma rede de fio de metal e comprimido e um material resistente a calor 713 que contém grafite expandido, comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio de metal do membro de reforço 709 e seja ligado firmemente por pressão ao membro de reforço 709 e que tem uma superfície 712 que é nivelada com uma superfície 710 do membro de reforço 709 e forma uma superfície intermediária de camada externa 711 junto com essa superfície 710, em que a camada base 714 é formada integralmente com a superfície esférica convexa parcial 702 e de uma camada deslizante 715 de uma composição lubrificante que é integralmente aderida a e formada na camada base 714 na superfície intermediária de camada externa 711. A superfície intermediária de camada externa 711 da camada base 714 formada pelo membro de reforço 709 e o material resistente a calor 713 na camada externa 706 é pontilhada com a superfície 710 desse membro de reforço 709 em uma razão de área de 5 a 35%, em que a aspereza de superfície da superfície intermediária de camada externa 711 é 5 a 30 μm na média aritmética de aspereza Ra e uma superfície 716 da camada externa 706 exposta ao exterior é constituída pela superfície lisa 717 da camada deslizante 715.

[0008] No membro de vedação anular esférico 700, a superfície intermediária de camada externa 711 da camada base 714 é pontilhada com a superfície 710 do membro de reforço 709 em uma razão de área de 5 a 35%, em que a camada deslizante 715 de uma composição lubrificante é integralmente formada por ser revestida nessa superfície intermediária de camada externa 711 e a superfície 716 da camada externa 706 exposta ao exterior é formada por uma superfície lisa 717 da camada deslizante 715. Portanto, no atrito deslizante com o membro correspondente, é possível evitar o atrito local do membro de reforço 709 na camada externa 706 com a superfície do membro correspondente, com o resultado de que é possível impedir o dano e a aspereza da superfície do membro correspondente devido ao atrito deslizante tão praticamente quanto possível, tornando, por meio disso, possível impedir um declínio em capacidade de vedação. Além disso, uma vez que o atrito deslizante ocorre através de um filme lubrificante apropriado formado na superfície do membro correspondente em virtude da ação de raspagem de um filme lubrificante excessivo formado na superfície do membro correspondente, é possível impedir a geração de ruído de atrito anormal tão praticamente quanto possível.

[0009] O membro de vedação anular esférico 700 descrito no Documento de Patente 2 tem as vantagens descritas acima. Entretanto, em casos em que movimentos de oscilação muito pequenos ou cargas axiais excessivas que ocorrem durante, por exemplo, em estado ocioso ou de espera para um sinal de tráfego são aplicados ao membro de vedação anular esférico 700 continuamente por longos períodos de tempo, a camada deslizante 715 da camada externa 706 pode ser perdida pelo atrito deslizante com o membro correspondente e o atrito deslizante pode, então, mudar para o com a superfície intermediária de camada externa 711 constituída pela superfície 710 do membro de reforço 709 e a superfície 712 do material resistente a calor 713 nivelado com a superfície 710 daquele membro de reforço 709, com o resultado de que o membro de reforço 709 da superfície intermediária de camada externa 711 pode se tornar possivelmente desgastado. Se o membro de reforço 709 da superfície intermediária de camada externa 711 se tornar desgastado, o atrito deslizante muda com o material resistente a calor 713 da superfície intermediária de camada externa 711, em cujo caso, da mesma maneira que a vedação de exaustão descrita no Documento de Patente 1 descrito acima, a superfície de atrito deslizante com o membro correspondente é constituída pela superfície exposta do material resistente a calor 713 sozinha e, portanto, há uma possibilidade de gerar ruído de atrito anormal que é uma desvantagem similar a da vedação de exaustão descrita no Documento de Patente 1 descrito acima.

[0010] Como um resultado de condução estudos árduos em vista das circunstâncias descritas acima, através do foco da atenção na superfície esférica parcialmente convexa do membro de vedação anular esférico que inclui a camada externa que constitui a superfície de atrito deslizante com o membro correspondente, os presentes inventores obtiveram as seguintes conclusões: um membro de vedação anular esférico que tem uma camada externa, que inclui um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fio de metal, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e um material resistente a calor que contém grafite expandido e em que o material resistente a calor e o lubrificante sólido são comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio de metal do membro de reforço, de tal modo que uma razão de área de ocupação de uma superfície constituída pelo membro de reforço em uma superfície externa formada em uma superfície de compósito liso em que a superfície constituída pelo membro de reforço e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada é 30 a 60%, e de tal modo que o membro de reforço seja sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente em uma direção radial, em seu atrito deslizante com o membro correspondente, submetido ao atrito deslizante pela superfície de compósito liso em que a superfície do material resistente a calor e a superfície do membro de reforço são constantemente expostas em forma misturada, de modo que a carga aplicada a cada um dentre o material resistente a calor e o membro de reforço seja reduzida, com o resultado de que mesmo se os movimentos de oscilação muito pequeno ou as cargas axiais excessivas sejam aplicados continuamente por longos períodos de tempo, é possível impedir tão praticamente quanto possível a geração de ruído de atrito anormal sem causar dano ao membro correspondente.

[0011] A presente invenção foi contemplada em vista da conclusão descrita acima e seu objetivo é fornecer um membro de vedação anular esférico que tem capacidade de impedir tão praticamente quanto possível a geração de ruído de atrito anormal em seu atrito deslizante com o membro correspondente, bem como um método de fabricação do mesmo.

MEIOS PARA SUPERAR OS PROBLEMAS

[0012] Um membro de vedação anular esférico para uso em uma junta de tubo de exaustão de acordo com a presente invenção compreende: um membro base anular esférico definido por uma superfície interna cilíndrica, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anulares em lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico, em que o membro base anular esférico inclui um membro de reforço para o membro base anular esférico produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura e um material resistente a calor para o membro base anular esférico que contém grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço e seja formado integralmente com o membro de reforço em forma misturada, e em que a camada externa inclui um membro de reforço para a camada externa produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante, e um material resistente a calor para a camada externa que contém grafite expandido, em que o material resistente a calor e o lubrificante sólido para a camada externa são comprimidos de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço para a camada externa, em que o membro de reforço é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente em uma direção radial, em que uma superfície externa da camada externa é formada em uma superfície de compósito liso em que uma superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada, em que uma razão de área de ocupação da superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa na superfície externa da camada externa é 30 a 60%.

[0013] De acordo com o membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, a camada externa que serve como a superfície de atrito deslizante com o membro correspondente inclui um membro de reforço para a camada externa produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e um material resistente a calor para a camada externa que contém grafite expandido, em que o material resistente a calor e o lubrificante sólido para o camada externa é comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço para a camada externa, em o membro de reforço para o camada externa é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente em uma direção radial, em que uma superfície externa da camada externa é formada em uma superfície de compósito liso em que uma superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada, em que uma razão de área de ocupação da superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa na superfície externa da camada externa é 30 a 60%. Portanto, no atrito deslizante com o membro correspondente, a carga aplicada a cada um dentre o material resistente a calor e o membro de reforço para o camada externa é reduzida, com o resultado de que mesmo se movimentos de oscilação muito pequenos ou cargas axiais excessivas forem aplicados continuamente por longos períodos de tempo, é possível impedir tão praticamente quanto possível a geração de ruído de atrito anormal sem ocasionar dano ao membro correspondente.

[0014] Além disso, mesmo se o membro de reforço na camada mais externa da camada externa for desgastado e perdido devido ao atrito deslizante com o membro correspondente, o atrito deslizante com o membro correspondente muda para o atrito deslizante com a superfície de compósito em que a superfície constituída pelo membro de reforço localizada em sua camada inferior e a superfície do material resistente a calor preenchido nas telas da rede de fio de metal daquele membro de reforço estão presentes em forma misturada e a carga aplicada a cada um dentre o material resistente a calor e o membro de reforço para o camada externa é reduzida. Como um resultado, mesmo se movimentos de oscilação muito pequenos ou cargas axiais excessivas forem aplicados continuamente para longos períodos de tempo, a possibilidade de ocasionar dano tal como rastros de atrito deslizante na superfície do membro correspondente é mínima, e é possível impedir tão praticamente quanto possível o endurecimento da superfície de material correspondente devido ao dano. Consequentemente, é possível impedir tão praticamente quanto possível um declínio em capacidade de vedação entre a superfície esférica parcialmente convexa da camada externa e o membro correspondente e impedir a geração de ruído de atrito anormal tão praticamente quanto possível.

[0015] No membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, sua superfície interna cilíndrica pode ser uma superfície exposta constituída pelo grafite expandido do material resistente a calor para o membro base anular esférico, uma superfície exposta constituída pela rede de fio metálico de malha do membro de reforço para o membro base anular esférico ou uma superfície exposta onde estão presentes em forma misturada.

[0016] No membro de vedação anular esférico que tem a superfície exposta em que a rede de fio metálico de malha do membro de reforço é exposta na superfície interna cilíndrica, sua superfície periférica interna cilíndrica pode incluir uma superfície cilíndrica que tem uma largura pré-determinada em uma direção a partir de uma extremidade anular lateral de diâmetro pequeno em direção a uma extremidade anular lateral de diâmetro grande do membro base anular esférico e que tem um diâmetro idêntico entre o extremidades, uma superfície cônica truncada cujo diâmetro é gradualmente aumentado de uma extremidade da superfície cilíndrica em direção à extremidade anular lateral de diâmetro grande do membro base anular esférico e que tem uma largura pré-determinada em uma direção a partir da extremidade da superfície cilíndrica em direção à extremidade anular lateral de diâmetro grande do membro base anular esférico, e uma superfície cilíndrica de diâmetro ampliado que tem uma largura pré-determinada em uma direção a partir de uma extremidade anular lateral de diâmetro grande da superfície cônica truncada em direção à extremidade anular lateral de diâmetro grande do membro base anular esférico e que tem um diâmetro correspondente a um diâmetro externo de uma porção de extremidade de tubo de um tubo de exaustão. Nesse caso, a superfície cilíndrica pode ser continuamente conectada em sua extremidade à extremidade anular lateral de diâmetro pequeno do membro base anular esférico, a superfície cônica truncada pode ser continuamente conectada em sua extremidade anular lateral de diâmetro pequeno a uma outra extremidade da superfície cilíndrica e pode ser continuamente conectada em sua extremidade anular lateral de diâmetro grande a uma extremidade da superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado e a superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado pode ser continuamente conectada em sua outra extremidade à extremidade anular lateral de diâmetro grande do membro base anular esférico e pode ser formada com um diâmetro idêntico entre ambas as suas extremidades.

[0017] De acordo com tal membro de vedação anular esférico, a superfície periférica interna cilíndrica tem a superfície cilíndrica de uma largura pré-determinada, a superfície cônica truncada de uma largura pré- determinada e a superfície cilíndrica de diâmetro ampliado de uma largura pré-determinada, e se o diâmetro da superfície cilíndrica de diâmetro ampliado corresponder ao diâmetro externo do tubo de exaustão, o membro base anular esférico é fortemente pressionado e comprimido em sua superfície cônica truncada da largura pré-determinada e sua superfície cilíndrica da largura pré-determinada pelo tubo de exaustão que é inserido no membro de vedação anular esférico, de modo que a fixação firme ocorra entre essa superfície periférica interna cilíndrica e a superfície externa do tubo de exaustão, com o resultado de que o membro de vedação anular esférico é firmemente fixado pela superfície externa do tubo de exaustão. Consequentemente, a rotação do membro de vedação anular esférico em torno do tubo de exaustão é confiavelmente impedida e o ruído de atrito anormal não ocorre, o que é atribuível ao deslizamento entre a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande do membro base anular esférico do membro de vedação anular esférico e o flange formado na superfície periférica externa do tubo de exaustão contra o qual essa face de extremidade anular fica em contiguidade.

[0018] No membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, cada um dentre o material resistente a calor para o membro base anular esférico e o material resistente a calor para a camada externa pode conter adicionalmente 1,0 a 16,0% por massa de um fosfato que serve como um inibidor de oxidação e pode ainda conter adicionalmente 0,05 a 5,0% por massa de ácido nítrico.

[0019] O material resistente a calor que contém um fosfato ou um fosfato e ácido nítrico que servem como um inibidor de oxidação tem capacidade de aprimorar as características de resistência a calor e desgaste oxidante do próprio membro de vedação anular esférico e permite o uso do membro de vedação anular esférico em uma região de temperatura alta.

[0020] No membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, a composição lubrificante de preferência contém 23 a 57% por massa de um nitreto de boro hexagonal, 5 a 15% por massa de alumina hidratada e 33 a 67% por massa de uma resina de politetrafluoretileno.

[0021] De acordo com tal membro de vedação anular esférico, uma vez que a superfície externa da camada externa é formada em uma superfície de compósito liso em que a superfície constituída pela rede de fio metálico de malha para a camada externa e a superfície constituída pelo lubrificante sólido que contém 23 a 57% por massa de um nitreto de boro hexagonal, 5 a 15% por massa de alumina hidratada e 33 a 67% por massa de uma resina de politetrafluoretileno são expostas em forma misturada, é possível impedir que o lubrificante sólido caia da superfície externa da camada externa, com o resultado de que o deslizamento com o membro correspondente ocorra por períodos de tempo estendidos pela superfície lisa em que o lubrificante sólido e o membro de reforço para a camada externa estão presentes em forma misturada, tornando possível por meio disso impedir a geração de ruído de atrito anormal tão praticamente quanto possível.

[0022] Um método de fabricação de um membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção para uso em uma junta de tubo de exaustão e que inclui: um membro base anular esférico definido por uma superfície interna cilíndrica, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anulares em lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico, compreende as etapas de: (a) preparar uma lâmina de grafite expandido constituída por grafite expandido; (b) preparar uma rede de fio metálico de malha em formato de correia que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura; (c) após formar uma montagem sobreposta através da sobreposição da rede de fio metálico de malha em formato de correia na lâmina de grafite expandido, enrolar a montagem sobreposta em um formato cilíndrico oco, para formar, por meio disso, um membro base tubular; (d) preparar uma outra lâmina de grafite expandido constituída por grafite expandido e formar uma camada de revestimento de um lubrificante sólido em uma superfície da outra lâmina de grafite expandido, para formar, por meio disso, uma lâmina multicamada; (e) inserir a lâmina multicamada entre duas camadas de uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura e formar a rede de fio metálico de malha cilíndrica oca em uma rede de fio metálico de malha achatada através da pressurização, em uma direção no sentido da espessura da lâmina multicamada, da rede de fio metálico de malha cilíndrica oca com a lâmina multicamada inserida entre as duas camadas, de tal modo que o grafite expandido da outra lâmina de grafite expandido da lâmina multicamada e o lubrificante sólido da camada de revestimento formada em uma superfície da lâmina de grafite expandido sejam preenchidos em telas da rede de fio metálico de malha achatada, para formar, por meio disso, um membro de formação de camada de superfície externa que consiste no grafite expandido da outra lâmina de grafite expandido, no lubrificante sólido da camada de revestimento e na rede de fio metálico de malha achatada integrada com o grafite expandido e no lubrificante sólido em forma misturada, em uma razão de área de ocupação de uma superfície constituída pela rede de fio metálico de malha achatada em uma superfície externa em que a superfície constituída pela rede de fio metálico de malha achatada e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido da camada de revestimento formada em uma superfície da outra lâmina de grafite expandido estão presentes em forma misturada é 30 a 60%; (f) enrolar o membro de formação de camada de superfície externa em torno de uma superfície periférica externa do membro base tubular em um estado em que a superfície externa em que a superfície constituída pela rede de fio metálico de malha em formato de correia do membro de formação de camada de superfície externa e a superfície constituída pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada é colocada em um lado externo, para formar, por meio disso, uma pré-forma cilíndrica; e (g) preparar um núcleo escalonado e uma matriz que tem uma superfície de parede interna cilíndrica, uma superfície de parede esférica parcialmente côncava contínua com a superfície de parede interna cilíndrica e um orifício vazado, e em que uma porção cilíndrica oca e uma porção oca anular esférica contínua com a porção cilíndrica oca são formadas nisso conforme o núcleo escalonado é adequadamente inserido no orifício vazado, através do encaixe da pré-forma cilíndrica sobre uma superfície periférica externa de núcleo do núcleo escalonado, inserção adequada do núcleo escalonado no orifício vazado da matriz e submissão da pré-forma cilíndrica à formação por compressão na matriz em uma direção axial do núcleo, em que o membro base anular esférico inclui um membro de reforço para o membro base anular esférico produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida que é constituída de malha através do uso do fio de metal fino com o diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura e um material resistente a calor para o membro base anular esférico que contém o grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço e seja formado integralmente com o membro de reforço em forma misturada, e em que a camada externa inclui um membro de reforço para a camada externa produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida que é constituída de malha através do uso do fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura, em que o lubrificante sólido consiste em uma composição lubrificante e um material resistente a calor para a camada externa que contém grafite expandido, em que o material resistente a calor para a camada externa e o lubrificante sólido são comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço para a camada externa, em que o membro de reforço para a camada externa é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente em uma direção radial, em que uma superfície externa da camada externa é formada em uma superfície de compósito liso em que uma superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada, em que a razão de área de ocupação da superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa na superfície externa da camada externa é 30 a 60%.

[0023] De acordo com o método de fabricação de um membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, a lâmina multicamada que tem a camada de revestimento do lubrificante sólido formada em uma superfície de uma outra lâmina de grafite expandido é inserida entre as duas camadas de uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura. A rede de fio metálico de malha cilíndrica oca é formada em uma rede de fio metálico de malha achatada através da pressurização, na direção no sentido da espessura da lâmina multicamada, da rede de fio metálico de malha cilíndrica oca com a lâmina multicamada inserida entre as duas camadas, de tal modo que o grafite expandido da outra lâmina de grafite expandido da lâmina multicamada e o lubrificante sólido da camada de revestimento formados em uma superfície daquela lâmina de grafite expandido sejam preenchidos em telas da rede de fio metálico de malha achatada, para formar, por meio disso, um membro de formação de camada de superfície externa que consiste no grafite expandido da outra lâmina de grafite expandido, no lubrificante sólido da camada de revestimento e na rede de fio metálico de malha achatada integrada com o grafite expandido e no lubrificante sólido em forma misturada, em que a razão de área de ocupação da superfície constituída pela rede de fio metálico de malha achatada na superfície externa em que a superfície constituída pela rede de fio metálico de malha achatada e a superfície constituída pelo lubrificante sólido da camada de revestimento formada em uma superfície da outra lâmina de grafite expandido estão presentes em forma misturada é 30 a 60%.

[0024] Na camada externa formada na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico por esse membro de formação de camada externa, o membro de reforço para a camada externa é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente na direção radial; portanto, com o membro de vedação anular esférico de acordo com o método de fabricação da presente invenção, mesmo se o membro de reforço na camada mais externa da camada externa for desgastado e perdido devido ao atrito deslizante com o membro correspondente, o atrito deslizante com o membro correspondente muda para o atrito deslizante com a superfície de compósito em que a superfície constituída pelo membro de reforço localizada na próxima camada inferior subsequente à camada mais externa perdida e a superfície do material resistente a calor preenchido nas telas da rede de fio de metal desse membro de reforço estão presentes em forma misturada e a carga aplicado a cada um dentre o material resistente a calor e o membro de reforço para a camada externa é reduzida. Como um resultado, mesmo se movimentos de oscilação muito pequenos ou cargas axiais excessivas forem aplicados continuamente por longos períodos de tempo, a possibilidade de ocasionar dano tais como rastros de atrito deslizante na superfície do membro correspondente é mínima e é possível impedir tão praticamente quanto possível o endurecimento da superfície de material correspondente devido ao dano. Consequentemente, é possível impedir tão praticamente quanto possível um declínio em capacidade de vedação entre a superfície esférica parcialmente convexa da camada externa e o membro correspondente e impedir a geração de ruído de atrito anormal tão praticamente quanto possível.

[0025] No método de fabricação de um membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, posto que a pré-forma cilíndrica disposta na porção cilíndrica oca e na porção oca anular esférica da matriz é submetida à formação por compressão por uma punção sob uma pressão de 1 a 3 tons/cm2 na direção do eixo geométrico de núcleo, é possível obter um membro de vedação anular esférico que inclui: um membro base anular esférico que tem um orifício vazado em sua porção central e definido por uma superfície interna cilíndrica, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anulares em lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente na superfície esférica parcialmenteconvexa do membro base anular esférico.

[0026] Um segundo método de fabricação de um membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção compreende, no etapa (c) do primeiro método de fabricação descrito acima, a etapa de, após formar uma montagem sobreposta através da sobreposição da rede de fio metálico de malha em formato de correia na lâmina de grafite expandido, enrolar a montagem sobreposta em um formato cilíndrico oco de tal modo que a rede de fio metálico de malha seja exposta em um lado periférico interno e a lâmina de grafite expandido seja exposta em um lado periférico externo, para formar, por meio disso, um membro base tubular e também compreende uma etapa de formar subsequentemente uma pré-forma cilíndrica em um método similar ao do primeiro método de fabricação descrito acima.

[0027] Além disso, o segundo método de fabricação de um membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente a etapa de preparar um núcleo escalonado, em uma porção de extremidade na qual é separadamente encaixada uma tampa que tem um formato de fundo cilíndrico com uma porção de fundo fornecida em uma porção de extremidade da mesma e uma porção de abertura fornecida em uma outra porção de extremidade da mesma e que tem em uma superfície periférica externa em um lado da porção de abertura uma porção de superfície cônica truncada que é gradualmente ampliada em diâmetro a partir da outra porção de extremidade, preparar uma matriz que tem uma superfície de parede cilíndrica, uma superfície de parede esférica parcialmente côncava contínua com a superfície de parede cilíndrica e um orifício vazado e em que uma porção cilíndrica oca e uma porção oca anular esférica contínua com a porção cilíndrica oca são formadas nisso conforme o núcleo escalonado é adequadamente inserido no orifício vazado, através do encaixe da pré-forma cilíndrica sobre uma superfície periférica externa da tampa do núcleo escalonado, inserção adequada do núcleo escalonado no orifício vazado da matriz e submissão da pré-forma cilíndrica à formação por compressão na matriz em uma direção axial do núcleo.

[0028] No segundo método de fabricação, posto que a pré-forma cilíndrica disposta na porção cilíndrica oca e na porção oca anular esférica da matriz é submetida à formação por compressão por um punção sob uma pressão de 1 a 3 tons/cm2 na direção do eixo geométrico de núcleo, é possível obter um membro de vedação anular esférico que inclui: um membro base anular esférico que tem um orifício vazado em sua porção central e definido por uma superfície interna cilíndrica que tem uma superfície cilíndrica, uma superfície cônica truncada contínua com a superfície cilíndrica e uma superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado contínua com a superfície cônica truncada, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anulares nos lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico.

[0029] No método de fabricação de um membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, cada uma dentre as lâminas de grafite expandido pode conter adicionalmente 1,0 a 16% por massa de um fosfato que serve como um inibidor de oxidação e pode ainda conter adicionalmente 0,5 a 5,0% por massa de ácido nítrico.

[0030] A camada de revestimento em uma superfície da outra lâmina de grafite expandido que serve como a camada externa pode ser formada através da aplicação de uma dispersão aquosa sobre aquela uma superfície por meio de escovação, revestimento com cilindro, aspersão ou similares, em que a dispersão aquosa é uma em que o nitreto de boro hexagonal e a resina de politetrafluoretileno são dispersamente contidos em uma alumina sol em que as partículas de alumina hidratada são dispersamente contidas em água que contém um ácido como um meio de dispersão e cuja concentração de íon de hidrogênio (pH) exibe 2 a 3, a dispersão aquosa dispersamente contém como um teor de sólido 30 a 50% por massa da composição lubrificante que contém 23 a 57% por massa de nitreto de boro hexagonal, 33 a 67% por massa de resina de politetrafluoretileno e 5 a 15% por massa de alumina hidratada.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

[0031] De acordo com a presente invenção, a camada externa é formada de tal modo que um membro de reforço para a camada externa produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e um material resistente a calor para a camada externa que contém grafite expandido sejam comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço para a camada externa, em que o membro de reforço para a camada externa é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente em uma direção radial, em que uma superfície externa da camada externa é formada em uma superfície de compósito liso em que uma superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada, em que uma razão de área de ocupação da superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa na superfície externa da camada externa é 30 a 60%. Portanto, no atrito deslizante com o membro correspondente, a carga aplicada a cada um dentre o material resistente a calor e o membro de reforço para a camada externa é reduzida. Dessa forma, é possível fornecer um membro de vedação anular esférico e um método de fabricação do mesmo, que, mesmo se movimentos de oscilação muito pequenos ou cargas axiais excessivas forem aplicados continuamente por longos períodos de tempo, tornam possível impedir tão praticamente quanto possível a geração de ruído de atrito anormal semocasionar dano ao membro correspondente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0032] A Figura 1 é uma vista em corte transversal explicativa de uma modalidade de um membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 2 é um diagrama esquemático parcialmente ampliado do membro de vedação anular esférico mostrado na Figura 1; A Figura 3 é uma vista em corte transversal esquemática explicativa de uma outra modalidade do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 4 é uma vista em perspectiva explicativa de uma rede de fio metálico de malha no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 5 é uma vista em perspectiva explicativa de uma lâmina de grafite expandido no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 6 é uma vista em planta explicativa de telas de uma rede de fio metálico de malha no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 7 é uma vista em perspectiva explicativa de uma montagem sobreposta no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 8 é uma vista em planta explicativa de um membro base tubular no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 9 é uma vista em corte transversal explicativa, tomada na direção das setas IX-IX, do membro base tubular mostrado na Figura 8; A Figura 10 é uma vista em corte transversal explicativa de uma lâmina multicamada que tem uma camada de revestimento no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presenteinvenção; A Figura 11 é um diagrama explicativo do processo de produção de um membro de formação de camada externa no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 12 é um diagrama em corte transversal explicativo do processo de produção do membro de formação de camada externa no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 13 é uma vista em corte transversal explicativa do membro de formação de camada externa no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 14 é uma vista em planta explicativa na forma de uma fotografia do membro de formação de camada externa no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 15 é uma vista em planta explicativa de uma pré-forma cilíndrica no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 16 é uma vista em corte transversal explicativa, tomada na direção das setas XVI-XVI, da pré-forma cilíndrica mostrada na Figura 15; A Figura 17 é uma vista em corte transversal explicativa de um estado em que a pré-forma cilíndrica é disposta no interior de uma matriz no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 18 é uma vista em corte transversal explicativa de uma matriz de acordo com a outra modalidade no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 19 é uma vista em corte transversal explicativa de um estado em que a pré-forma cilíndrica é disposta dentro da matriz mostrada na Figura 18, no processo de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 20 é uma vista em corte transversal explicativa de um junta esférica do tubo de exaustão que incorpora o membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção; A Figura 21 é um diagrama explicativo de um sistema de exaustão de um motor de automóvel; A Figura 22 é uma vista em corte transversal explicativa que ilustra um membro de vedação anular esférico convencional; e A Figura 23 é uma vista em corte transversal explicativa parcialmente ampliada do membro de vedação anular esférico mostrado na Figura 22.

MODO PARA EXECUTAR A INVENÇÃO

[0033] A seguir, será dada uma descrição mais detalhada da presente invenção com base nas modalidades ilustradas nos desenhos. Deve ser observado que a presente invenção não é limitada a essas modalidades.

[0034] Será dada uma descrição de materiais constituintes de um membro de vedação anular esférico e um método de fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção.

<Lâmina de Grafite Expandido I e Método de Fabricação da Mesma>

[0035] Enquanto um ácido sulfúrico concentrado de uma concentração de 98% está sendo agitado, uma solução aquosa a 60% de peróxido de hidrogênio é adicionada a isso como um agente oxidante e essa solução é usada como uma solução de reação. Essa solução de reação é resfriada e mantida a uma temperatura de 10°C e o pó de grafite de floco natural que tem um tamanho de partícula de 30 a 80 telas é adicionado à solução de reação para efetuar a reação por um tempo pré-determinado. Após a reação, o pó de grafite tratado com ácido é separado por filtração por sucção e uma operação é repetida duas vezes em que o pó de grafite tratado com ácido é agitado em água, para remover suficientemente por meio disso o teor de ácido sulfúrico do pó de grafite tratado com ácido. Então, o pó de grafite tratado com ácido com o teor de ácido sulfúrico suficientemente removido é seco em uma fornalha de secagem por um tempo pré-determinado e isso é usado como um pó de grafite tratado com ácido.

[0036] O pó de grafite tratado com ácido descrito acima é submetido ao tratamento por aquecimento (expansão) por 1 a 10 segundos em temperaturas de 960 a 1,200°C para produzir gás craqueado. Os vãos entre camadas de grafite são expandidos por sua pressão de gás para formar partículas de grafite expandido (taxa de expansão: 240 a 300 vezes). Essas partículas de grafite expandido são alimentadas em um aparelho de cilindro duplo ajustado para uma linha de contato de cilindro desejada e é submetido à formação de cilindro, fabricando por meio disso uma lâmina de grafite expandido I que tem uma espessura desejada.

<Lâmina de Grafite Expandido II e Método de Fabricação da Mesma>

[0037] Enquanto o pó de grafite tratado com ácido obtido em um método similar ao pó de grafite tratado com ácido descrito acima está sendo agitado, uma solução em que uma solução aquosa de, por exemplo, fosfato primário de alumínio [Al(H2PO4)3] de uma concentração de 50% como um fosfato é diluído com metanol é composto com esse pó de grafite tratado com ácido por aspersão e é agitado uniformemente para fabricar uma mistura que tem capacidade de molhagem. Essa mistura que tem capacidade de molhagem é seca em uma fornalha de secagem por um tempo pré- determinado.Então, essa mistura seca é submetida a tratamento por aquecimento (expansão) por 1 a 10 segundos em temperaturas de 950 a 1.200°C para produzir gás craqueado. Os vãos entre as camadas de grafite são expandidos por sua pressão de gás para formar partículas de grafite expandido (taxa de expansão: 240 a 300 vezes). Nesse processo de tratamento por expansão, a água na fórmula estrutural de fosfato primário de alumínio é eliminada. Essas partículas de grafite expandido são alimentadas no aparelho de cilindro duplo ajustado para uma linha de contato de cilindro desejada e são submetidas á formação por cilindro, fabricando, por meio disso, uma lâmina de grafite expandido II que tem uma espessura desejada.

<Lâmina de Grafite Expandido III e Método de Fabricação da Mesma>

[0038] Enquanto o pó de grafite tratado com ácido obtido em um método similar ao pó de grafite tratado com ácido descrito acima está sendo agitado, uma solução em que uma solução aquosa de, por exemplo, fosfato primário de alumínio de uma concentração de 50% como um fosfato e uma solução aquosa de, por exemplo, ácido ortofosfórico (H3PO4) de uma concentração de 84% como um ácido fosfórico são diluídos com metanol é composta com o pó de grafite tratado com ácido por aspersão e é agitada uniformemente para fabricar uma mistura que tem capacidade de molhagem. Essa mistura que tem capacidade de molhagem é seca em uma fornalha de secagem por um tempo pré-determinado.Então, essa mistura seca é submetida ao tratamento por aquecimento (expansão) por 1 a 10 segundos em temperaturas de 950 a 1.200°C para produzir gás craqueado. Os vãos entre camadas de grafite são expandidos por sua pressão de gás para formar partículas de grafite expandido (taxa de expansão: 240 a 300 vezes). Nesse processo de tratamento por expansão, a água na fórmula estrutural de fosfato primário de alumínio é eliminada e o ácido ortofosfórico é submetido à reação de desidratação para produzir pentóxido fosforoso. Essas partículas de grafite expandido são alimentadas no aparelho de cilindro duplo ajustado para uma linha de contato de cilindro desejada e é submetida à formação por cilindro, fabricando por meio disso uma lâmina de grafite expandido III que tem uma espessura desejada.

[0039] Na lâmina de grafite expandido II fabricada dessa forma, o fosfato primário de alumínio é de preferência contido a uma razão de 1,0 a 16,0% por massa. Na lâmina de grafite expandido III, o fosfato primário de alumínio e o pentóxido fosforoso são de preferência contidos a uma razão de 1,0 a 16,0% por massa e a um razão de 0,05 a 5,0% por massa, respectivamente. Esse grafite expandido que contém o fosfato ou fosfato e pentóxido fosforoso permite o uso, por exemplo, em 600°C ou uma faixa de temperatura alta que excede 600°C uma vez que a resistência a calor do próprio grafite expandido é aprimorada e a ação de inibição de oxidação é conferida a isso. Aqui, como o fosfato, é possível usar, além do fosfato primário de alumínio supracitado, fosfato primário de lítio (LiH2PO4), fosfato secundário de lítio (Li2H2PO4), fosfato primário de cálcio [Ca(H2PO4)2], fosfato secundário de cálcio (CaHPO4), fosfato secundário de alumínio [Al2(HPO4)3] e similares. Como o ácido fosfórico, é possível usar ácido metafosfórico (HPO3), ácido polifosfórico e similares, além do ácido ortofosfórico supracitado.

[0040] Nas lâminas de grafite expandido I, II e III descritas acima, sua densidade é de preferência 1,0 a 1,5 mg/m3, com mais preferência 1,0 a 1,2 mg/m3 e sua espessura é adequadamente 0,30 a 0,60 mm.

[0041] Uma rede de fio metálico de malha é adequadamente formada através da constituição de malha de um ou mais fios de metal finos incluindo, como um fio à base de ferro, um fio de aço inoxidável produzido a partir de tais aços inoxidáveis austeníticos SUS 304, SUS 310S, e SUS 316, um aço inoxidável ferrítico tal como SUS 430 ou um fio de ferro (JIS G 3532) ou um fio de aço revestido com zinco (JIS G 3547) ou, como um fio à base de cobre, um fio de liga de cobre-níquel (cuproníquel), um fio de liga de cobre- níquel (prata-níquel), um fio de latão ou um fio de cobre e berílio.

[0042] Como a rede de fio metálico de malha para um membro base anular esférico, um fio de metal fino cujo diâmetro é 0,28 a 0,32 mm é adequadamente usado. O tamanho de tela, mostrado na Figura 6, dessa rede de fio metálico de malha formada pelo fio de metal fino desse diâmetro tem de preferência 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura ou em torno disso. Nesse ínterim, como a rede de fio metálico de malha para uma camada externa, um fio de metal fino cujo diâmetro é 0,10 a 0,20 mm é adequadamente usado. O tamanho de tela, mostrado na Figura 6, dessa rede de fio metálico de malha formada pelo fio de metal fino desse diâmetro tem de preferência 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura ou em torno disso.

[0043] Como um lubrificante sólido, é possível ilustrar como um exemplo preferencial uma composição lubrificante que contém 23 a 57% por massa de um nitreto de boro hexagonal (doravante no presente documento abreviado como “h-BN”), 5 a 15% por massa de alumina hidratada e 33 a 67% por massa de uma resina de politetrafluoretileno (doravante no presente documento abreviado como “PTFE”).

[0044] No processo de fabricação, esse lubrificante sólido é usado na forma de um dispersão aquosa em que h-BN e PTFE são dispersamente contidos em um alumina sol em que as partículas de alumina hidratada são dispersamente contidas em água que contém um ácido como um meio de dispersão e cuja concentração de íon de hidrogênio (pH) exibe 2 a 3, a dispersão aquosa dispersamente contém como um teor de sólido 30 a 50% por massa de uma composição lubrificante que contém 23 a 57% por massa de h-BN, 33 a 67% por massa de PTFE e 5 a 15% por massa de alumina hidratada. O pó de h-BN e o pó de PTFE para formar a dispersão aquosa são de preferência pós tão finos quanto possível e os pós finos com um tamanho de partícula médio de preferência 10 μm ou menos, com mais preferência 0,5 μm ou menos, são usados como esses pós.

[0045] O ácido que está contido em água que serve como um meio de dispersão para o alumina sol na dispersão aquosa atua como um agente de remoção de floco para estabilizar o alumina sol. Como o ácido, é possível citar ácidos inorgânicos tais como ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico e amidasulfúrico ácido, mas ácido nítrico, em particular, é preferencial.

[0046] A alumina hidratada para formar o alumina sol na dispersão aquosa é um composto que é expresso por uma fórmula de composição: Al2O^nH2O (na fórmula de composição, 0 < n < 3). No composto, n é normalmente um número que excede 0 (zero) e menos que 3, de preferência 0,5 a 2, com mais preferência 0,7 a 1,5 ou em torno disso. Como o alumina hidratada, é possível citar, por exemplo, monoidrato de alumina (óxido de hidróxido de alumínio) tais como boemita (Al2OynH2O) e diaspório (Al2OyH2O), tri-hidrato de alumina tal como gibbsita (AI2O33H2O) e baierita (Al2O^3H2O), pseudoboemita, e similares.

[0047] A seguir, em referência aos desenhos, será dada uma descrição de um método de fabricação de um membro de vedação anular esférico composto dos materiais constituintes descritos acima.

<Primeiro Método de Fabricação> (Primeiro Processo)

[0048] Conforme mostrado na Figura 4, uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca 1, que é formada através da constituição de malha de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm em um formato cilíndrico e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura ou em torno disso (vide Figura 6) é passada entre os cilindros 2 e 3 com a finalidade de ser pressurizada, fabricando, por meio disso, uma rede de fio metálico de malha em formato de correia 4 que tem uma largura pré- determinada D. Uma rede de fio metálico de malha 5 para um membro base anular esférico é, então, preparada através do corte da rede de fio metálico de malha 4 em um comprimento pré-determinado L.

(Segundo Processo)

[0049] Conforme mostrado na Figura 5, uma lâmina de grafite expandido 6 (composta de uma dentre a lâmina de grafite expandido I, a lâmina de grafite expandido II e a lâmina de grafite expandido III) é preparada tendo uma largura d de 1,10 x D a 2,1 x D em relação à largura D da rede de fio metálico de malha 5, um comprimento l de 1,30 x L a 2,7 x L em relação ao comprimento L da rede de fio metálico de malha 5, uma densidade de preferência 1,0 a 1,5 mg/m3, com mais preferência 1,0 a 1,2 mg/m3 e uma espessura de preferência 0,30 a 0,60 mm.

(Terceiro Processo)

[0050] Uma montagem sobreposta 12 em que a lâmina de grafite expandido 6 e a rede de fio metálico de malha 5 são sobrepostas uma sobre a outra é preparada da seguinte forma: para assegurar que o grafite expandido da lâmina de grafite expandido 6 é inteiramente exposto em uma face de extremidade anular 36 no lado de diâmetro grande de uma superfície esférica parcialmente convexa 35 e uma face de extremidade anular 37 no lado de diâmetro pequeno da mesma em um membro de vedação anular esférico 40 fabricado (vide Figura 1), conforme mostrado na Figura 7, a lâmina de grafite expandido 6 é feita para se projetar na direção de largura por 0,1 x D a 0,3 x D a partir de uma extremidade no sentido da largura 7 da rede de fio metálico de malha 5, que serve como a face de extremidade anular 36 no lado de diâmetro grande da superfície esférica parcialmente convexa 35. Também, a quantidade de projeção no sentido de largura, δ1, da lâmina de grafite expandido 6 a partir da extremidade 7 se torna maior que a quantidade de sua projeção no sentido de largura, δ2, a partir da outra extremidade no sentido da largura 8 da rede de fio metálico de malha 5, que serve como a face de extremidade anular 37 no lado de diâmetro pequeno da superfície esférica parcialmente convexa 35. Adicionalmente, a lâmina de grafite expandido 6 é feita para se projetar na direção longitudinal por 1,3 x L a 2,7 x L a partir de uma extremidade longitudinal 9 da rede de fio metálico de malha 5, enquanto a outra extremidade longitudinal 10 da rede de fio metálico de malha 5 e uma extremidade longitudinal 11 da lâmina de grafite expandido 6 correspondente à extremidade 10 são correspondidas.

(Quarto Processo)

[0051] Conforme mostrado na Figura 8, a montagem sobreposta 12 é enrolada em torno de um núcleo cilíndrico oco (não mostrado) com a rede de fio metálico de malha 5 colocada no lado interior e de tal modo que a lâmina de grafite expandido 6 seja enrolada com uma volta a mais, formando por meio disso um membro base tubular 13 em que a rede de fio metálico de malha 5 é exposta no lado periférico interno e a lâmina de grafite expandido 6 é exposta no lado periférico externo. Como a lâmina de grafite expandido 6, uma é preparada antecipadamente tendo um comprimento l de 1,3 x L a 2,7 x L em relação ao comprimento L da rede de fio metálico de malha 5 de modo que o número de voltas de enrolamento da lâmina de grafite expandido 6 no membro base tubular 13 se torne maior que o número de voltas de enrolamento da rede de fio metálico de malha 5. No membro base tubular 13, conforme mostrado na Figura 9, a lâmina de grafite expandido 6 em seu um lado de extremidade no sentido da largura se projeta na direção de largura por δ1 a partir da extremidade 7 da rede de fio metálico de malha 5 e a lâmina de grafite expandido 6 em seu outro lado de extremidade no sentido da largura se projeta na direção de largura por δ2 a partir da outra extremidade 8 da rede de fio metálico de malha 5.

(Quinto Processo) <Membro de Formação de Camada Externa e Método de Fabricação do Mesmo>

[0052] Uma dispersão aquosa é preparada em que h-BN e PTFE são dispersamente contidos em um alumina sol em que as partículas de alumina hidratada são dispersamente contidas em água que serve como um meio de dispersão que contém ácido nítrico que atua como um agente de remoção de floco e cuja concentração de íon de hidrogênio (pH) exibe 2 a 3, em que a dispersão aquosa dispersamente contém como um teor de sólido 30 a 50% por massa de uma composição lubrificante que contém 23 a 57% por massa de h-BN, 33 a 67% por massa de PTFE e 5 a 15% por massa de alumina hidratada.

[0053] Uma lâmina de grafite expandido 6 similar à lâmina de grafite expandido 6 supracitada é separadamente preparada e a dispersão aquosa que contém dispersamente como um teor de sólido 30 a 50% por massa de uma composição lubrificante que contém 23 a 57% por massa de h-BN, 33 a 67% por massa de PTFE e 5 a 15% por massa de alumina hidratada é aplicada a uma superfície 14 da lâmina de grafite expandido 6 por meio de escovação, revestimento com cilindro, aspersão ou similares e a mesma foi seca para fabricar, por meio disso, uma lâmina multicamada 16 (vide Figura 10) na qual uma camada de revestimento 15 do lubrificante sólido que consiste na composição lubrificante foi formada.

(Sexto Processo)

[0054] A lâmina multicamada 16 que tem a camada de revestimento 15 do lubrificante sólido e formada com um comprimento (largura) menor que o comprimento do diâmetro (diâmetro interno) da rede de fio metálico de malha 17 é continuamente inserida (vide Figura 11) entre duas camadas, isto é, um interior, de uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca 17 para uma camada externa, que é obtida através da constituição de malha contínua de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm por uma máquina de malharia (não mostrado) e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura (vide Figura 6). A rede de fio metálico de malha 17 com a lâmina multicamada 16 inserida nisso é alimentada, iniciando com sua extremidade de início de inserção, em uma linha de contato Δ1 entre os cilindros cilíndricos 18 e 19 que têm uma superfície lisa periférica externa com a finalidade de serem pressurizados na direção no sentido da espessura da lâmina multicamada 16 (vide Figuras 11, 12 e 13), formando, por meio disso, uma rede de fio metálico de malha achatada 20 em que a lâmina multicamada 16 e a rede de fio metálico de malha 20 são integradas. A lâmina multicamada 16 e a rede de fio metálico de malha 20 são dessa forma ligadas por pressão entre si de tal modo que o grafite expandido da lâmina de grafite expandido 6 da lâmina multicamada 16 e o lubrificante sólido da camada de revestimento 15 que reveste a superfície 14 da lâmina de grafite expandido 6 sejam preenchidos nas telas da rede de fio metálico de malha 20 e as porções da rede de fio metálico de malha 20 sejam expostas em uma superfície externa 21 junto com uma superfície 22 constituída pelo lubrificante sólido da camada de revestimento 15, enquanto as outras porções da rede de fio metálico de malha 20 são embutidas no lubrificante sólido da camada de revestimento 15 e no grafite expandido da lâmina de grafite expandido 6. Dessa forma, é fabricado um membro de formação de camada externa 24 (vide Figura 13) em que a razão de área de ocupação de uma superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 20 na superfície externa 21 é 30 a 60% e a superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 20 e a superfície 22 constituída pelo lubrificante sólido são expostas na superfície externa 21 em forma misturada.

[0055] Aqui, a razão de área de ocupação da superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 20 na superfície externa 21 pode ser determinada da seguinte forma: com referência à Figura 14 (fotografia de plano) que ilustra a superfície de plano do membro de formação de camada externa 24, uma área S1 de porções de fio de metal fino em uma área de uma faixa de medição (comprimento L x largura D = S0) é calculada a partir de: (o número de uma metade do número de telas da rede de fio metálico de malha cilíndrica oca 20 na direção circunferencial) x (o número de telas com um tamanho de tela longitudinal L’ da rede de fio metálico de malha 20, que estão presentes na faixa de medição (comprimento L e largura D) do membro de formação de camada externa 24) x (o comprimento da rede de fio de metal fino da rede de fio metálico de malha 20 que forma uma tela com aquele tamanho de tela L’) x (o diâmetro daquele fio de metal fino). A razão (S1 / S0 x 100) da área S1 das porções de fio de metal fino ocupadas na área da faixa de medição (comprimento L x largura D = S0) é definida como a razão de área de ocupação da superfície 22. Por exemplo, se for considerado que o número de telas da rede de fio metálico de malha 20 na direção circunferencial é 56, o comprimento L da faixa de medição do membro de formação de camada externa 24 é 20 mm, a largura D da faixa de medição do membro de formação de camada externa 24 é 39 mm, o tamanho de tela longitudinal L’ de uma tela da rede de fio metálico de malha 20 é 2,01 mm, o comprimento do fio de metal fino que forma uma tela é 6,43 mm e o diâmetro daquele fio de metal fino é 0,15 mm, então, a área S0 da faixa de medição é 780 mm2 (= 20 mm x 39 mm) e a área das porções de fio de metal fino na faixa de medição é 56 / 2 x (20 / 2,01) x 6,43 x 0,15 = 28 x 9,95 x 6,43 x 0,15= 268,7 mm2, de modo que a razão da área dessas porções de rede de fio de metal na unidade de área se torna 7 / 780 x 100 = 34,4%. Consequentemente, nesse membro de formação de camada externa 24, a razão de área de ocupação da superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 20 na superfície externa 21 se torna 34,4%. Deve ser observado que, em relação a uma pluralidade de faixas de medição da superfície externa 21, o tamanho de tela longitudinal L’ da rede de fio metálico de malha 20 no membro de formação de camada externa 24 e o comprimento do fio de metal fino que forma uma tela com o tamanho de tela L’ podem ser respectivamente medidos por um microscópio e a razão de área de ocupação pode ser determinada a partir de um valor de média aritmética da razão de áreas de ocupação das respectivas faixas de medição obtidas através do cálculo dos valores medidos.

[0056] O fato de que, no membro de formação de camada externa 24, a razão de área de ocupação da superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 20 na superfície externa 21 é definida em 30 a 60%, de preferência 30 a 45%, produz o efeito de que embora ocorra a abrasão na superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha exposta 20 na superfície externa 21 devido ao atrito deslizante com o membro correspondente e a razão de área de ocupação da superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 20 aumenta gradualmente dependendo da quantidade de abrasão, se a razão de área de ocupação da superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 20 exposta na superfície externa 21 for 30 a 60%, a carga aplicado a cada uma dentre a lâmina de grafite expandido 6 e a rede de fio metálico de malha 20 no atrito deslizante com o membro correspondente é reduzida, com o resultado de que é produzido um em que mesmo se movimentos de oscilação muito pequenos ou cargas axiais excessivas forem aplicados continuamente por longos períodos de tempo, é possível impedir tão praticamente quanto possível a geração de ruído de atrito anormal sem ocasionar dano ao membrocorrespondente.

[0057] A linha de contato Δ1 entre os cilindros cilíndricos 18 e 19 no sexto processo é de preferência definida em uma faixa de 0,35 a 0,60 mm. (Sétimo Processo)

[0058] O membro de formação de camada externa 24 obtido dessa forma é envolvido em torno da superfície periférica externa do membro base tubular 13 supracitado em um estado em que a superfície 22 onde o lubrificante sólido é exposto é colocada no lado externo, fabricando por meio disso uma pré-forma cilíndrica 25 (vide Figura 15).

(Oitavo Processo)

[0059] É preparada uma matriz 32 tal como uma mostrada na Figura 17 que tem uma superfície de parede interna cilíndrica 26, uma superfície de parede esférica parcialmente côncava 27 contínua com a superfície de parede interna cilíndrica 26 e um orifício vazado 28 definido por uma superfície de parede interna cilíndrica de diâmetro pequeno 28a contínua com a superfície de parede esférica parcialmente côncava 27 e em que uma porção cilíndrica oca 30 e uma porção oca anular esférica 31 contínua com a porção cilíndrica oca 30 são formadas no interior disso conforme um núcleo escalonado 29 é adequadamente inserido no orifício vazado 28. Então, a pré- forma cilíndrica 25 é encaixada sobre o núcleo escalonado 29.

[0060] A pré-forma cilíndrica 25 disposta na porção cilíndrica oca 30 e na porção oca anular esférica 31 da matriz 32 é submetida à formação por compressão sob uma pressão de 98 a 294 N/mm2 (1 a 3 tons/cm2) na direção do eixo geométrico de núcleo. Dessa forma, é fabricado o membro de vedação anular esférico 40 que inclui: um membro base anular esférico 38 definido por uma superfície interna cilíndrica 34 que define um orifício vazado 33 em uma porção central, na superfície esférica parcialmente convexa 35 e nas faces de extremidade anulares 36 e 37 nos lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa 35; e uma camada externa 39 formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa 35 do membro base anular esférico 38, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2.

[0061] No membro de vedação anular esférico 40, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, o membro base anular esférico 38 inclui um membro de reforço para o membro base anular esférico produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida 5 que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 4 mm de largura ou em torno disso, bem como um material resistente a calor que contém o grafite expandido da lâmina de grafite expandido 6 comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha 5 desse membro de reforço e seja formada integralmente com a rede de fio metálico de malha 5 desse membro de reforço em forma misturada. A camada externa 39 inclui um membro de reforço para a camada externa produzida a partir da rede de fio metálico de malha comprimida 17 que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura ou em torno disso, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e um material resistente a calor para a camada externa constituída pela lâmina de grafite expandido 6 que contém o grafite expandido. O lubrificante sólido e o grafite expandido da lâmina de grafite expandido 6 do material resistente a calor para a camada externa que são comprimidos de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha comprimida 17 do membro de reforço para a camada externa e o membro de reforço comprimido para a camada externa é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa 35 do membro base anular esférico 38 densamente na direção radial. Uma superfície externa 41 da camada externa 39 é formada em uma superfície de compósito liso 42 em que a superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 17 do membro de reforço para a camada externa e a superfície 22 constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada. Na superfície externa 41 da camada externa 39, a razão de área de ocupação da superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 17 do membro de reforço para a camada externa é 30 a 60%.

[0062] Os primeiro a sétimo processes são idênticos aos descritos acima.

(Oitavo Processo)

[0063] É preparado um núcleo escalonado 29 em uma porção de extremidade na qual é separadamente encaixada uma tampa 29d que tem um formato de fundo cilíndrico com uma porção de fundo 29a fornecida em uma porção de extremidade da mesma e uma porção de abertura 29b fornecida na outra porção de extremidade da mesma, e que tem em uma superfície periférica externa no lado de porção de abertura 29b uma porção de superfície cônica truncada 29c que é gradualmente ampliada em diâmetro a partir da outra porção de extremidade. É preparada uma matriz 32a tal como uma mostrado na Figura 18 que tem a superfície de parede interna cilíndrica 26, a superfície de parede esférica parcialmente côncava 27 contínua com a superfície de parede interna cilíndrica 26 e o orifício vazado 28 definido pela superfície de parede interna cilíndrica de diâmetro pequeno 28a contínua com a superfície de parede esférica parcialmente côncava 27, e em que a porção cilíndrica oca 30 e a porção oca anular esférica 31 contínua com a porção cilíndrica oca 30 são formadas no interior disso conforme o núcleo escalonado 29 supracitado é adequadamente inserido no orifício vazado 28. Então, a pré-forma cilíndrica 25 é encaixada sobre a superfície periférica externa da tampa 29d do núcleo escalonado 29, conforme mostrado na Figura 19.

[0064] A pré-forma cilíndrica 25 disposta na porção cilíndrica oca 30 e na porção oca anular esférica 31 da matriz 32a é submetida à formação por compressão por uma punção P sob uma pressão de 98 a 294 N/mm2 (1 a 3 tons/cm2) na direção do eixo geométrico de núcleo. Dessa forma, é fabricado um membro de vedação anular esférico 40a que inclui: o membro base anular esférico 38 que tem o orifício vazado 33 em sua porção central e definido pela superfície interna cilíndrica 34 que tem uma superfície cilíndrica 34a, uma superfície cônica truncada 34b contínua com a superfície cilíndrica 34a e uma superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado 34c contínua com a superfície cônica truncada 34b, a superfície esférica parcialmente convexa 35 e as faces de extremidade anulares 36 e 37 nos lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa 35; e a camada externa 39 formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa 35 do membro base anular esférico 38, conforme mostrado na Figura 3.

[0065] No membro de vedação anular esférico 40a, conforme mostrado nas Figuras 2 e 3, o membro base anular esférico 38 inclui um membro de reforço para o membro base anular esférico produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida 5 que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 4 mm de largura ou em torno disso, bem como um material resistente a calor que contém o grafite expandido da lâmina de grafite expandido 6 comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha 5 desse membro de reforço e seja formado integralmente com a rede de fio metálico de malha 5 desse membro de reforço em forma misturada. A camada externa 39 inclui um membro de reforço para a camada externa produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida 17 que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura ou em torno disso, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e um material resistente a calor para a camada externa constituída pela lâmina de grafite expandido 6 que contém o grafite expandido. O lubrificante sólido e o grafite expandido da lâmina de grafite expandido 6 do material resistente a calor para a camada externa que são comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha comprimida 17 do membro de reforço para a camada externa e o membro de reforço para a camada externa é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa 35 do membro base anular esférico 38 densamente na direção radial. A superfície externa 41 da camada externa 39 é formada na superfície de compósito 42 em que a superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 17 do membro de reforço para a camada externa e a superfície 22 constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada. Na superfície externa 41 da camada externa 39, a razão de área de ocupação da superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 17 do membro de reforço para a camada externa é 30 a 60%. A superfície interna cilíndrica 34 que define o orifício vazado 33 inclui a superfície cilíndrica 34a que tem uma largura pré-determinada em uma direção a partir da face de extremidade anular lateral de diâmetro pequeno 37 em direção à face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 36 do membro base anular esférico 38, a superfície cônica truncada 34b cujo diâmetro é gradualmente aumentado a partir de uma extremidade da superfície cilíndrica 34a em direção à face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 36 do membro base anular esférico 38 e que tem uma largura pré-determinada em uma direção a partir da extremidade da superfície cilíndrica 34a em direção à face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 36 e a superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado 34c que tem uma largura pré-determinada em uma direção a partir de uma extremidade da superfície cônica truncada 34b em direção à face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 36 e que tem um diâmetro correspondente ao diâmetro externo de uma porção de extremidade de tubo 101 (vide Figura 20) de um tubo de exaustão 100, a superfície interna cilíndrica 34 que tem uma superfície em que o membro de reforço produzidoa partir da rede de fio de metal comprimida do membro base anular esférico 38 é exposta para o exterior. A superfície cilíndrica 34a é formada com um diâmetro idêntico entre ambas as suas extremidades e é continuamente conectada à extremidade anular lateral de diâmetro pequeno face 37 do membro base anular esférico 38; a superfície cônica truncada 34b é continuamente conectada em seu lado de diâmetro pequeno extremidade à outra extremidade da superfície cilíndrica 34a e é continuamente conectada em seu lado de diâmetro grande extremidade a uma extremidade da superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado 34c; e a superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado 34c é continuamente conectada em sua outra extremidade à face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 36 do membro base anular esférico 38 e é formada com um diâmetro idêntico entre ambas as suas extremidades. Nas faces de extremidade anulares 36 e 37, o material resistente a calor constituído pelo grafite expandido da lâmina de grafite expandido 6, que é formada por compressão, flexão e espalhamento dessas porções (porções de δ2 e δ1) da lâmina de grafite expandido 6 que se projetam a partir da rede de fio metálico de malha 5 na direção de largura, é exposta ao exterior.

[0066] Os membros de vedação anulares esféricos 40 e 40a são usados através da incorporação dos mesmos na junta esférica de tubo de exaustão mostrada na Figura 20. Ou seja, na junta esférica de tubo de exaustão mostrado na Figura 20, um flange 200, que inclui uma porção de flange 102 formada integralmente em um tubo de exaustão de lado a montante 100 deixando uma porção de extremidade de tubo 101, é fornecido verticalmente em uma superfície periférica externa do tubo de exaustão de lado a montante 100 que é conectada ao lado do motor. O membro de vedação anular esférico 40 é encaixado sobre a porção de extremidade de tubo 101 na superfície interna cilíndrica 34 que define o orifício vazado 33 e é assentado com sua face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 36 nivelada com a porção de flange 102 do flange 200. Uma porção alargada 301, que tem integralmente uma porção de superfície esférica côncava 302 e uma porção de flange 303 contínua a partir da porção de superfície esférica côncava 302, é presa a um tubo de exaustão de lado a jusante 300 disposto de tal maneira a se opor ao tubo de exaustão de lado a montante 100 e é conectada ao lado do silencioso. Uma superfície interna 304 da porção de superfície esférica côncava 302 está em contato deslizável com a superfície de compósito liso 42 em que a superfície 23 constituída pela rede de fio metálico de malha 17 do membro de reforço e a superfície 22 constituída pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada na superfície externa 41 da camada externa 39 do membro de vedação anular esférico 40.

[0067] Na junta esférica do tubo de exaustão mostrada na Figura 20, o tubo de exaustão de lado a jusante 300 é constantemente incitado de maneira resiliente em direção ao tubo de exaustão de lado a montante 100 por meio de um par de cavilhas 400 que tem uma extremidade fixa ao flange 200 e uma outra extremidade disposta através da inserção na porção de flange 303 da porção alargada 301 e por meio de um par de molas em espiral 500 disposto entre uma cabeça ampliada da cavilha 400 e a porção de flange 303. Adicionalmente, a junta esférica do tubo de exaustão é disposta de tal modo que os deslocamentos angulares relativos que ocorrem nos tubos de exaustão de lado a jusante e a montante 100 e 300 sejam permitidos através do contato por deslizamento entre a superfície de compósito liso 42 que serve como uma superfície de deslizamento da camada externa 39 do membro de vedação anular esférico 40 e a superfície interna 304 da porção de superfície esférica côncava 302 da porção alargada 301 formada na extremidade do tubo de exaustão de lado a jusante 300.

EXEMPLOS Exemplo 1

[0068] Através do uso de um fio de aço inoxidável austenítico (SUS 304) com um diâmetro de 0,28 mm como um fio de metal fino, uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca cujo tamanho de tela foi 5 mm de comprimento e 4 mm de largura foi fabricada e foi passada entre um par de cilindros, preparando, por meio disso, uma rede de fio metálico de malha em formato de correia que serve como o membro de reforço para o membro base anular esférico. Essa rede de fio de metal em formato de correia e a lâmina de grafite expandido I que tem uma densidade de 1,12 mg/m3 e uma espessura de 0,38 mm foram sobrepostas uma em cima da outra para formar uma montagem sobreposta. A montagem sobreposta foi, então, enrolada com a rede de fio metálico de malha em formato de correia colocada no lado interior de tal modo que a rede de fio metálico de malha em formato de correia fosse enrolada por cinco voltas e a lâmina de grafite expandido I foi enrolada por seis voltas, preparando, por meio disso, um membro base tubular em que a lâmina de grafite expandido I foi colocada na periferia mais externa. Nesse membro base tubular, as porções de extremidade no sentido da largura opostas da lâmina de grafite expandido I respectivamente projetadas a partir da rede de fio metálico de malha em formato de correia na direção de largura da rede de fio metálico de malha em formato de correia.

[0069] Uma lâmina de grafite expandido I similar à lâmina de grafite expandido I descrita acima e que tem uma densidade de 1,12 mg/m3 e uma espessura de 0,38 mm foi separadamente preparada e um alumina sol foi preparado em que, como alumina hidratada, boemita (monoidrato de alumina: Al2O3^H2O) foi dispersamente contida em água que serve como um meio de dispersão que contém ácido nítrico que atua como um agente de remoção de floco e cuja concentração de íon de hidrogênio (pH) exibiu 2. Uma dispersão aquosa (22,5% por massa de h-BN, 25,0% por massa de PTFE e 2,5% por massa de boemita), em que h-BN e PTFE foram dispersamente contidos nesse alumina sol e que conteve dispersamente como um teor de sólido 50% por massa de uma composição lubrificante que contém 45,0% por massa de h-BN, 50,0% por massa de PTFE e 5,0% por massa de boemita, foi revestido por cilindro em uma superfície da lâmina de grafite expandido I e foi seco para formar em uma superfície da lâmina de grafite expandido I uma camada de revestimento do lubrificante sólido (45,0% por massa de h-BN, 50,0% por massa de PTFE, e 5,0% por massa de boemita) que consiste na composição lubrificante, fabricando, por meio disso, uma lâmina multicamada composta da lâmina de grafite expandido I e da camada de revestimento do lubrificante sólido que reveste uma superfície dessa lâmina de grafite expandido I.

[0070] Através do uso de um fio de aço inoxidável austenítico (SUS 304) com um diâmetro de 0,15 mm como um fio de metal fino, uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca que serve como o membro de reforço para a camada externa cujo tamanho de tela foi 2,01 mm de comprimento e 0,70 mm de largura (medido por um microscópio) foi continuamente constituída de malha, e a lâmina multicamada supracitada foi continuamente inserida entre duas camadas do interior dessa rede de fio metálico de malha cilíndrica oca. Essa rede de fio metálico de malha cilíndrica oca com a lâmina multicamada inserida entre as duas camadas foi alimentada, iniciando com a extremidade de início de inserção da lâmina multicamada, em uma linha de contato entre um par de cilindros cilíndricos com a finalidade de ser pressurizada na direção no sentido da espessura da lâmina multicamada, deformando, por meio disso, a rede de fio metálico de malha cilíndrica oca em uma rede de fio metálico de malha achatada. A lâmina multicamada e a rede de fio metálico de malha achatada foram dessa forma integradas através da ligação por pressão entre si de tal modo que o grafite expandido da lâmina de grafite expandido I da lâmina multicamada fosse preenchido nas telas dessa rede de fio metálico de malha e as porções da rede de fio metálico de malha e o lubrificante sólido da camada de revestimento da lâmina multicamada foram ambos expostos na superfície externa, enquanto as outras porções da rede de fio metálico de malha foram embutidas na camada de revestimento e na lâmina de grafite expandido da lâmina multicamada. Dessa forma, foi fabricado um membro de formação de camada externa em que a razão de área de ocupação da superfície constituída pela rede de fio metálico de malha na superfície externa foi 34,5% e na superfície externa da qual uma superfície constituída pela rede de fio metálico de malha e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido da camada de revestimento foram expostas em forma misturada.

[0071] O membro de formação de camada externa, em um estado em que sua superfície onde o lubrificante sólido foi exposto foi colocado no lado externo, foi envolvido em torno da superfície periférica externa do membro base tubular supracitado, fabricando, por meio disso, uma pré-forma cilíndrica.

[0072] Essa pré-forma cilíndrica foi encaixada sobre o núcleo escalonado da matriz mostrado na Figura 17 e foi disposta na porção oca dentro da matriz.

[0073] A pré-forma cilíndrica disposta na porção cilíndrica oca da matriz foi submetida à formação por compressão sob uma pressão de 294 N/mm2 (3 tons/cm2) na direção do eixo geométrico de núcleo. Dessa forma, foi fabricado um membro de vedação anular esférico que incluiu: um membro base anular esférico definido por uma superfície interna cilíndrica que define um orifício vazado na porção central e constituída por uma superfície exposta em que a rede de fio metálico de malha em formato de correia que serve como o membro de reforço para o membro base anular esférico foi exposta, uma superfície esférica parcialmente convexa e as faces de extremidade anulares nos lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa.

[0074] No membro de vedação anular esférico obtido dessa forma, o membro base anular esférico incluiu o membro de reforço para o membro base anular esférico produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida que foi constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 mm e cujo tamanho de tela foi 5 mm de comprimento e 4 mm de largura, bem como o material resistente a calor que contém grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha desse membro de reforço e seja formado integralmente com a rede de fio metálico de malha desse membro de reforço em forma misturada. A camada externa incluiu o membro de reforço para a camada externa produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida que foi constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,15 mm e cujo tamanho de tela foi 2,01 mm de comprimento e 0,70 mm de largura, o lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e o material resistente a calor para a camada externa que contém grafite expandido. O lubrificante sólido e o material resistente a calor para a camada externa que foram comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço para a camada externa e o membro de reforço para a camada externa foi sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente na direção radial. A superfície externa dessa camada externa foi formada em uma superfície de compósito liso em que a superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa e a superfície constituída pelo lubrificante sólido foram expostas em forma misturada. Na superfície externa dessa camada externa, a razão de área de ocupação da superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa foi 34,5%.

Exemplo 2

[0075] Foi fabricado um membro base tubular da mesma maneira que no Exemplo 1 descrito acima. Nesse membro base tubular, as porções de extremidade opostas no sentido da largura da lâmina de grafite expandido I respectivamente projetadas a partir da rede de fio metálico de malha em formato de correia que serve como um membro de reforço de um membro base anular esférico na direção de largura do mesmo.

[0076] Uma dispersão aquosa similar a do Exemplo 1 descrito acima foi revestida por cilindro em uma superfície da lâmina de grafite expandido I e foi seca para formar em uma superfície da lâmina de grafite expandido I uma camada de revestimento do lubrificante sólido (45,0% por massa de h-BN, 50,0% por massa de PTFE e 5,0% por massa de boemita) que consiste na composição lubrificante, fabricando, por meio disso, uma lâmina multicamada composta da lâmina de grafite expandido I e da camada de revestimento do lubrificante sólido que reveste uma superfície dessa lâmina de grafite expandido I.

[0077] Através do uso como um fio de metal fino um fio de aço inoxidável austenítico similar ao do Exemplo 1 descrito acima e que tem um diâmetro de 0,15 mm, uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca que serve como o membro de reforço para a camada externa cujo tamanho de tela foi 1,24 mm de comprimento e 0,64 mm de largura (medido por um microscópio) foi continuamente constituída de malha e a lâmina multicamada supracitada foi continuamente inserida entre as duas camadas do interior dessa rede de fio metálico de malha cilíndrica oca. Essa rede de fio metálico de malha cilíndrica oca com a lâmina multicamada inserida foi alimentada, iniciando com a extremidade de início de inserção da lâmina multicamada, em uma linha de contato entre um par de cilindros cilíndricos com a finalidade de ser pressurizada na direção no sentido da espessura da lâmina multicamada, deformando, por meio disso, a rede de fio metálico de malha cilíndrica oca em uma rede de fio metálico de malha achatada. A lâmina multicamada e a rede de fio metálico de malha foram dessa forma integrada através da ligação por pressão entre si de tal modo que o grafite expandido da lâmina de grafite expandido I da lâmina multicamada fosse preenchido nas telas dessa rede de fio metálico de malha e as porções da rede de fio metálico de malha e o grafite expandido da lâmina de grafite expandido I da lâmina multicamada foram expostas na superfície externa, enquanto as outras porções da rede de fio metálico de malha foram embutidas na camada de revestimento e na lâmina de grafite expandido I da lâmina multicamada. Dessa forma, foi fabricado um membro de formação de camada externa em que a razão de área de ocupação da superfície constituída pela rede de fio metálico de malha na superfície externa foi 42,1% e na superfície externa da qual uma superfície constituída pela rede de fio metálico de malha e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido foram expostas em forma misturada.

[0078] O membro de formação de camada externa, em um estado em que sua superfície onde o lubrificante sólido foi exposto foi colocado no lado externo foi envolvido em torno da superfície periférica externa do membro base tubular supracitado, fabricando, por meio disso, uma pré-forma cilíndrica. Posteriormente, em um método similar ao do Exemplo 1, foi fabricado um membro de vedação anular esférico que incluiu: um membro base anular esférico definido por uma superfície interna cilíndrica que define um orifício vazado na porção central e constituída por uma superfície exposta em que a rede de fio metálico de malha em formato de correia que serve como o membro de reforço para o membro base anular esférico foi exposta, uma superfície esférica parcialmente convexa e as faces de extremidade anulares nos lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico.

[0079] No membro de vedação anular esférico obtido dessa forma, o membro base anular esférico incluiu o membro de reforço para o membro base anular esférico produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida que foi constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 mm e cujo tamanho de tela foi 5 mm de comprimento e 4 mm de largura, bem como o material resistente a calor que contém grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha desse membro de reforço e seja formado integralmente com a rede de fio metálico de malha desse membro de reforço em forma misturada. A camada externa incluiu o membro de reforço para a camada externa produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida que foi constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,15 mm e cujo tamanho de tela foi 1,24 mm de comprimento e 0,64 mm de largura, o lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e o material resistente a calor para o camada externa que contém grafite expandido. O lubrificante sólido e o material resistente a calor para a camada externa que foram comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço para a camada externa e o membro de reforço para a camada externa foi sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente na direção radial. A superfície externa dessa camada externa foi formada em uma superfície de compósito liso em que a superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa e a superfície constituída pelo lubrificante sólido foram expostas em forma misturada. Na superfície externa dessa camada externa, a razão de área de ocupação da superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa foi 42,1%.

Exemplo 3

[0080] Foi fabricado um membro de vedação anular esférico através do uso de materiais componentes similares aos do Exemplo 2 descrito acima e um método similar ao do Exemplo 1 descrito acima exceto pelo fato de que uma lâmina de grafite expandido III que contém 1,0% por massa de pentóxido fosforoso, 4,0% por massa de fosfato primário de alumínio e grafite expandido e que tem uma densidade de 1,12 mg/m3 e uma espessura de 0,38 mm foi usado como a lâmina de grafite expandido de cada material resistente a calor no Exemplo 2 descrito acima.

[0081] No membro de vedação anular esférico obtido dessa forma, o membro base anular esférico incluiu o membro de reforço para o membro base anular esférico produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida que foi constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 mm e cujo tamanho de tela foi 5 mm de comprimento e 4 mm de largura, bem como o material resistente a calor que contém 4,0% por massa de fosfato primário de alumínio, 1,0% por massa de pentóxido fosforoso e grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha desse membro de reforço e seja formado integralmente com a rede de fio metálico de malha desse membro de reforço em forma misturada. A camada externa incluiu o membro de reforço para a camada externa produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida que foi constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,15 mm e cujo tamanho de tela foi 1,24 mm de comprimento e 0,64 mm de largura, o lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e o material resistente a calor para o camada externa que contém 4,0% por massa de fosfato primário de alumínio, 1,0% por massa de pentóxido fosforoso e grafite expandido. O lubrificante sólido e o material resistente a calor para a camada externa que foram comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço para a camada externa, e o membro de reforço para a camada externa foi sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente na direção radial. A superfície externa dessa camada externa foi formada em uma superfície de compósito liso em que a superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa e a superfície constituída pelo lubrificante sólido foram expostas em forma misturada. Na superfície externa dessa camada externa, a razão de área de ocupação da superfície constituída pelo membro de reforço para a camada externa foi 42,1%.

Exemplo Comparativo 1 (Correspondente ao Exemplo 3 no Documento de Patente 1)

[0082] Através do uso de um fio de aço inoxidável austenítico (SUS 304) com um diâmetro de 0,28 mm como um fio de metal fino, uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca cujo tamanho de tela com 5 mm de comprimento e 4 mm de largura foi fabricada e foi passada entre um par de cilindros para formar uma rede de fio metálico de malha em formato de correia, e isso foi usado como o membro de reforço para o membro base anular esférico. Como a lâmina de grafite expandido que serve como o material resistente a calor para o membro base anular esférico, a lâmina de grafite expandido I que tem uma densidade de 1,12 mg/m3 e uma espessura de 0,38 mm foi usada e essa lâmina de grafite expandido I e a rede de fio metálico de malha em formato de correia foram sobrepostas uma em cima da outra para formar uma montagem sobreposta. Essa montagem sobreposta foi, então, enrolada com a rede de fio metálico de malha em formato de correia colocada no lado interior e de tal modo que a rede de fio metálico de malha em formato de correia fosse enrolada por cinco voltas e a lâmina de grafite expandido I foi enrolada por seis voltas, fabricando, por meio disso, um membro base tubular em que a lâmina de grafite expandido I foi colocada na periferia mais externa. Nesse membro base tubular, as porções de extremidade opostas no sentido da largura da lâmina de grafite expandido I foram respectivamente projetadas a partir da rede de fio metálico de malha em formato de correia, que serve como o membro de reforço para o membro base anular esférico, na direção de largura do mesmo.

[0083] Como o material resistente a calor para a camada externa, a lâmina de grafite expandido I que tem uma densidade de 0,3 mg/m3 e uma espessura de 1,35 mm foi usada. Como o membro de reforço para a camada externa, foi usada uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca que foi continuamente constituída de malha através do uso de um fio de aço inoxidável austenítico (SUS 304) com um diâmetro de 0,15 mm e cujo tamanho de tela foi 3,5 mm de comprimento e 2,5 mm de largura e a lâmina de grafite expandido I que serve como o material resistente a calor para a camada externa foi continuamente inserida no interior dessa rede de fio metálico de malha cilíndrica oca. A rede de fio metálico de malha cilíndrica oca com essa lâmina de grafite expandido I inserida nisso foi alimentada, iniciando com a extremidade de início de inserção da lâmina de grafite expandido I, em uma linha de contato (a linha de contato Δ1 foi definida como 0,5 mm) entre um cilindro cilíndrico e um cilindro que tem em sua superfície periférica externa um pluralidade de sulcos rebaixados anulares ao longo da direção axial, com a finalidade de ser pressurizada na direção no sentido da espessura da lâmina de grafite expandido I e foi adicionalmente alimentada em uma linha de contato (essa linha de contato Δ2 foi definida como 0,45 mm) entre um outro par de cilindros cilíndricos com a finalidade de ser pressurizada. Dessa forma, uma lâmina compósita para a camada externa foi fabricada em que a lâmina de grafite expandido e a rede de fio metálico de malha foram ligadas por pressão entre si de tal modo que o grafite expandido da lâmina de grafite expandido I foi firmemente preenchido nas telas da rede de fio metálico de malha achatadas pela pressurização e a rede de fio metálico de malha foi embutida na lâmina de grafite expandido I, através do que a superfície da lâmina de grafite expandido I e a superfície constituída pela rede de fio metálico de malha foram niveladas entre si e a superfície constituída pela rede de fio metálico de malha e a superfície constituída pelo grafite expandido da lâmina de grafite expandido I foram exposta na superfície externa em uma maneira pontilhada.

[0084] Como a composição lubrificante, uma dispersão aquosa similar à do Exemplo 1 descrito acima foi usada (um dispersão aquosa que conteve dispersamente como um teor de sólido 50% por massa de uma composição lubrificante que contém 45,0% por massa de h-BN, 50,0% por massa de PTFE e 5,0% por massa de boemita). Essa dispersão aquosa foi revestida por cilindro na superfície dessa lâmina compósita no lado que foi pressurizado pelo cilindro supracitado que tem os sulcos rebaixados anulares e foi, então, seca, fabricando, por meio disso, uma lâmina multicamada para a camada externa em que uma camada de revestimento do lubrificante sólido (45,0% por massa de h-BN, 50,0% por massa de PTFE e 5,0% por massa de boemita) que consiste na composição lubrificante foi formada em uma superfície dessa lâmina compósita.

[0085] A lâmina multicamada para a camada externa com sua camada de revestimento que fica voltada para o exterior foi envolvida em torno da superfície periférica externa do membro base tubular supracitado, fabricando, por meio disso, uma pré-forma cilíndrica. Posteriormente, por um método similar ao do Exemplo 1 descrito acima, foi fabricado um membro de vedação anular esférico que incluiu: um membro base anular esférico definido por uma superfície interna cilíndrica que define um orifício vazado na porção central, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anulares nos lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico.

[0086] No membro de vedação anular esférico obtido dessa forma, o membro base anular esférico incluiu o material resistente a calor para o membro base anular esférico que contém comprimido grafite expandido e o membro de reforço para o membro base anular esférico produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida, que foi constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 mm e cujo tamanho de tela foi 5 mm de comprimento e 4 mm de largura, o membro de reforço para o membro base anular esférico que tem integridade estrutural através da intercalação com a lâmina de grafite expandido I comprimida do material resistente a calor para o membro base anular esférico. A camada externa incluiu o membro de reforço para a camada externa produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida que foi constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,15 mm e cujo tamanho de tela foi 3,5 mm de comprimento e 2,5 mm de largura, o material resistente a calor produzido a partir da lâmina de grafite expandido I comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha desse membro de reforço e o lubrificante sólido da camada de revestimento, em que a camada externa lisa é constituída pelo lubrificante sólido da camada de revestimento (vide Figuras 22 e 23).

Exemplo Comparativo 2 (Correspondente ao Exemplo 11 no Documento de Patente 2)

[0087] Uma rede de fio metálico de malha em formato de correia similar à do Exemplo Comparativo 1 descrito acima foi usada como o membro de reforço para o membro base anular esférico. Como a lâmina de grafite expandido que serve como o material resistente a calor para o membro base anular esférico, foi usada a lâmina de grafite expandido III que conteve 1,0% por massa de pentóxido fosforoso, 4,0% por massa de fosfato primário de alumínio e grafite expandido e teve uma densidade de 1,12 mg/m3 e uma espessura de 0,38 mm. Uma montagem sobreposta dessa lâmina de grafite expandido III e da rede de fio metálico de malha em formato de correia foi enrolada de tal modo que a lâmina de grafite expandido III fosse colocada na periferia mais externa, para fabricar, por meio disso, um membro base tubular. Nesse membro base tubular, as porções de extremidade opostas no sentido da largura da lâmina de grafite expandido III se projetaram respectivamente a partir da rede de fio de metal em formato de correia, que serve como o membro de reforço para o membro base anular esférico, na direção de largura do mesmo.

[0088] Como o material resistente a calor para a camada externa, foi usada a lâmina de grafite expandido III que conteve 1,0% por massa de pentóxido fosforoso, 4,0% por massa de fosfato primário de alumínio e grafite expandido e teve uma densidade de 0,3 mg/m3 e uma espessura de 1,35 mm. Como o membro de reforço para a camada externa, foi usada uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca que foi continuamente constituída de malha através do uso de um fio de aço inoxidável austenítico (SUS 304) similar ao do Exemplo Comparativo 1 descrito acima e que tem um diâmetro de 0,15 mm e cujo tamanho de tela foi 3,5 mm de comprimento e 2,5 mm de largura. A lâmina de grafite expandido III que serve como o material resistente a calor para a camada externa foi continuamente inserida no interior dessa rede de fio metálico de malha cilíndrica oca. Posteriormente, em um método similar ao do Exemplo 1, uma lâmina compósita para a camada externa foi fabricada em que a superfície da lâmina de grafite expandido III que serve como o material resistente a calor para o camada externa e constituída por 1,0% por massa de pentóxido fosforoso, fosfato primário de alumínio e grafite expandido e a superfície da lâmina de grafite expandido III constituída por 1,0% por massa de pentóxido fosforoso, fosfato primário de alumínio e grafite expandido foram expostas em forma pontilhada.

[0089] Da mesma maneira que no Exemplo Comparativo 1 descrito acima, foi fabricada uma lâmina multicamada para a camada externa em que uma camada de revestimento do lubrificante sólido (45,0% por massa de h-BN, 50,0% por massa de PTFE e 5,0% por massa de boemita) foi formada em uma superfície da lâmina compósita para a camada externa.

[0090] A lâmina multicamada para a camada externa com sua camada de revestimento que fica voltada para o exterior foi envolvida em torno da superfície periférica externa do membro base tubular supracitado, fabricando, por meio disso, uma pré-forma cilíndrica. Posteriormente, da mesma maneira como no Exemplo 1 descrito acima, foi fabricado um membro de vedação anular esférico que incluiu: um membro base anular esférico definido por uma superfície interna cilíndrica que define um orifício vazado na porção central, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anulares nos lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico.

[0091] No membro de vedação anular esférico obtido dessa forma, o membro base anular esférico incluiu o material resistente a calor constituído pela lâmina de grafite expandido III comprimida que contém 1,0% por massa de pentóxido fosforoso, 4,0% por massa de fosfato primário de alumínio e grafite expandido e o membro de reforço para o membro base anular esférico produzido a partir da rede de fio metálico de malha, que foi constituído de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 mm e cujo tamanho de tela foi 5 mm de comprimento e 4 mm de largura, o membro de reforço para o membro base anular esférico que tem integridade estrutural através da intercalação com a lâmina de grafite expandido III comprimida. A camada externa incluiu o membro de reforço para a camada externa produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida que foi constituída de malha através do uso de um fio de metal fino que tem um diâmetro de 0,15 mm, e cujo tamanho de tela foi 3,5 mm de comprimento e 2,5 mm de largura, o material resistente a calor produzido a partir da lâmina de grafite expandido III comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha desse membro de reforço e o lubrificante sólido da camada de revestimento, em que a superfície externa da camada externa formada lisa é constituída pelo lubrificante sólido da camada de revestimento.

[0092] A seguir, será dada uma descrição dos resultados de testes conduzidos na presença ou ausência de geração de ruído de atrito anormal, a quantidade de vazamento de gás (l/min) e a quantidade de abrasão através da incorporação dos membros de vedação anulares esféricos obtidos nos Exemplos 1 a 3 e nos Exemplos Comparativos 1 e 2 descritos acima na junta esférica do tubo de exaustão mostrado na Figura 20. <Condições de Teste na Presença ou Ausência de Geração de Ruído de Atrito Anormal> Força de pressionamento com o uso de molas em espiral (força definida por mola): 1177 N Ângulo de oscilação: ±3° Frequência de excitação: 12 Hz Temperatura (temperatura de superfície externa da porção de superfície esférica côncava 302 mostrada na Figura 20): a partir de temperatura ambiente (25°C) para 500°C N° de oscilações de teste: 8 ciclos (2.000.000 oscilações) Membro correspondente (material da porção alargada 301 mostrada na Figura 20): SUS 304

<Método de Teste e Método de Medição>

[0093] Após 45.000 movimentos de oscilação serem executados à temperatura ambiente (25°C) através da configuração de um movimento de oscilação em ±3° a uma frequência de excitação de 12 Hz como uma unidade de oscilação, a temperatura ambiente é elevada para 500° C, enquanto continuam os movimentos de oscilação (o número de movimentos de oscilação durante a elevação de temperatura é 45.000). Quando a temperatura ambiente alcançou a temperatura de 500° C, 115.000 movimentos de oscilação foram executados e permite-se subsequentemente que a temperatura ambiente caia para temperatura ambiente enquanto continuam os movimentos de oscilação (o número de movimentos de oscilação durante a queda de temperatura é 45.000). Um total combinado de 250.000 movimentos de oscilação é definido como um ciclo e 8 ciclos (2.000.000 oscilações) são executados.

[0094] A avaliação da presença ou ausência da ocorrência de ruído de atrito anormal foi conduzida nos pontos em tempo supracitados, isto é, (1) após 500.000 movimentos de oscilação, (2) após 1.000.000 movimentos de oscilação, (3) após 1.500.000 movimentos de oscilação e (4) após 2.000.000 movimentos de oscilação, através do uso dos seguintes níveis de julgamento.

<Níveis de Julgamento de Ruído de Atrito Anormal>

[0095] Código 0: nenhum ruído de atrito anormal é gerado.

[0096] Código 0.5: a geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada por um tubo de coleta de som.

[0097] Código 1: A geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada em uma posição de aproximadamente 0,2 m na direção contrária à porção de deslizamento da junta esférica do tubo de exaustão.

[0098] Código 1.5: A geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada em uma posição de aproximadamente 0,5 m na direção contrária à porção de deslizamento da junta esférica do tubo de exaustão.

[0099] Código 2: A geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada em uma posição de aproximadamente 1 m na direção contrária à porção de deslizamento da junta esférica do tubo de exaustão.

[00100] Código 2.5: A geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada em uma posição de aproximadamente 2 m na direção contrária à porção de deslizamento da junta esférica do tubo de exaustão.

[00101] Código 3: A geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada em uma posição de aproximadamente 3 m na direção contrária à porção de deslizamento da junta esférica do tubo de exaustão.

[00102] Código 3.5: A geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada em uma posição de aproximadamente 5 m na direção contrária à porção de deslizamento da junta esférica do tubo de exaustão.

[00103] Código 4: A geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada em uma posição de aproximadamente 10 m na direção contrária à porção de deslizamento da junta esférica do tubo de exaustão.

[00104] Código 4.5: A geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada em uma posição de aproximadamente 15 m na direção contrária à porção de deslizamento da junta esférica do tubo de exaustão.

[00105] Código 5: A geração de ruído de atrito anormal pode ser confirmada em uma posição de aproximadamente 20 m na direção contrária à porção de deslizamento da junta esférica do tubo de exaustão.

[00106] Na avaliação geral dos níveis de determinação descritos acima, em relação aos Códigos 0 a 2,5, foi feita uma determinação em que nenhum ruído de atrito anormal foi gerado (aceito), enquanto que em relação aos Códigos 3 a 5, foi feita uma determinação de que o ruído de atrito anormal foi gerado (rejeitado).

[00107] Além disso, foi feita a medição da quantidade de abrasão da camada externa do membro de vedação anular esférico de acordo com cada um dos Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos 1 e 2 mediante a conclusão de 2.000.000 de oscilações de teste sob as condições de teste descritas acima. <Condições de Teste de Quantidade de Vazamento de Gás> Força de pressionamento com o uso de molas em espiral (força definida por mola): 588 N Ângulo de excitação: ±3° Frequência de excitação (velocidade de oscilação): 1,6 Hz Temperatura (temperatura de superfície externa da porção de superfície esférica côncava 302 mostrada na Figura 20): a partir de temperatura ambiente (25°C) a 500°C Número de movimentos de oscilação: 2.000.000 Membro correspondente (material da porção alargada 301 mostrada na Figura 20): SUS 304

<Método de Teste>

[00108] A temperatura foi elevada até 500°C enquanto foi continuado o movimento de oscilação a ±3° a uma frequência de excitação de 1,6 Hz à temperatura ambiente. Em um estado em que essa temperatura foi mantida, o movimento de oscilação foi continuado e a quantidade de vazamento de gás foi medida no ponto de tempo quando o número de movimentos de oscilação alcançou 1.000.000 e 2.000.000.

<Método de Medição de Quantidade de Vazamento de Gás>

[00109] Uma porção de abertura do tubo de exaustão de lado a montante 100 da junta esférica do tubo de exaustão mostrada na Figura 20 foi fechada e permitiu-se que o ar seco fluísse a partir do tubo de exaustão de lado a jusante 300 sob uma pressão de 49 kPa (0,5 kgf/cm2). A quantidade de vazamento de gás da porção de junta (porções de contato de deslizamento entre a superfície externa 41 do membro de vedação anular esférico 40 e a superfície interna 304 da porção alargada 301, através do encaixe de porções entre a superfície interna cilíndrica 34 do membro de vedação anular esférico 40 e a porção de extremidade de tubo 101 do tubo de exaustão de lado a montante 100 e do nivelamento de porções entre a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 36 do membro base anular esférico 38 do membro de vedação anular esférico 40 e a porção de flange 102 fornecida verticalmente no tubo de exaustão de lado a montante 100) em um estado neutro estacionário e em um estado excitado foi medido por meio de um fluxômetro, (1) em um período de teste anterior (antes do início), (2) após 1.000.000 de movimentos de oscilação e (3) após 2.000.000 de movimentos de oscilação.A Tabela 1 mostra os resultados dos testes descritos acima.

[00110] Na quantidade de abrasão na Tabela 1 acima,como para o estado de superfície da camada externa após 2.000.000 movimentos de oscilação de cada um dos membros de vedação anulares esféricos de acordo com os Exemplos 1 a 3, o membro de reforço produzido a partir da rede de fio metálico de malha na camada mais externa foi desgastado e o membro de reforço localizado em sua camada inferior foi exposta, enquanto que, no caso da camada externa de cada um dos membros de vedação anulares esféricos de acordo com os Exemplos Comparativos 1 e 2, o membro de reforço produzido a partir da rede de fio metálico de malha na camada mais externa foi desgastado após 1.250.000 movimentos de oscilação e o material resistente a calor localizado em sua camada inferior e que contém grafite expandido foi exposto. A marca “*” para a quantidade de abrasão na Tabela 1 é a quantidade de abrasão após 1.250.000 movimentos de oscilação.

[00111] A partir dos resultados de teste mostrados na Tabela 1, pode ser observado que os membros de vedação anulares esféricos de acordo com os Exemplos 1 a 3 são superiores aos membros de vedação anulares esféricos de acordo com os Exemplos Comparativos 1 e 2 na avaliação de ruído de atrito anormal. A partir dos resultados de teste da quantidade de abrasão mostrados na Tabela 1, pode ser conjecturado que a geração de ruído de atrito anormal nos membros de vedação anulares esféricos de acordo com os Exemplos Comparativos 1 e 2 foi se deveu ao fato de que, após 1.250.000 movimentos de oscilação, a superfície de atrito deslizante se transformou em uma superfície em que apenas o material resistente a calor que contém grafite expandido foi exposto e que o deslizamento com o membro correspondente mudou para o deslizamento com esse material resistente a calor exposto.

[00112] Conforme descrito acima, de acordo com o membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, a camada externa inclui o membro de reforço para a camada externa produzido a partir da rede de fio metálico de malha comprimida que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura, o lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e o material resistente a calor para a camada externa que contém grafite expandido, em que o material resistente a calor para a camada externa e o lubrificante sólido são comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha do membro de reforço para a camada externa, e o membro de reforço para a camada externa é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa do membro base anular esférico densamente na direção radial. Portanto, mesmo se o membro de reforço na camada mais externa for desgastado e perdido devido ao atrito deslizante com o membro correspondente, o atrito deslizante com o membro correspondente muda para o atrito deslizante com a superfície de compósito em que a superfície constituída pelo membro de reforço localizado em sua camada inferior e a superfície do material resistente a calor preenchido nas telas da rede de fio de metal desse membro de reforço estão presentes em forma misturada, e a carga aplicada cada um dentre o material resistente a calor e o membro de reforço para a camada externa é reduzida. Como um resultado, mesmo se movimentos de oscilação muito pequenos ou cargas axiais excessivas forem aplicados continuamente por longos períodos de tempo, a possibilidade de ocasionar dano tais como rastros de atrito deslizante na superfície do membro correspondente é mínima e é possível impedir tão praticamente quanto possível o endurecimento da superfície de material correspondente devido ao dano. Por conseguinte, é possível fornecer um membro de vedação anular esférico e um método de fabricação do mesmo que têm a capacidade de impedir tão praticamente quanto possível um decline in capacidade de vedação entre a superfície esférica parcialmente convexa da camada externa e o membro correspondente e de impedir a geração de ruído de atrito anormal tão praticamente quanto possível.DESCRIÇÃO DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1, 4, 5, 17, 20: rede de fio metálico de malha 6: lâmina de grafite expandido 12: montagem sobreposta 13: membro base tubular 15: camada de revestimento 16: lâmina multicamada 21, 41: superfície externa 24: membro de formação de superfície externa 25: pré-forma cilíndrica 32: matriz 34: superfície interna cilíndrica 35: superfície esférica parcialmente convexa 39: camada externa 40: membro de vedação anular esférico

Claims

1.Membro de vedação anular esférico (40) para uso em uma junta de tubo de exaustão compreendendo: um membro base anular esférico (38) definido por uma superfície interna cilíndrica (34), uma superfície esférica parcialmente convexa (35) e faces de extremidade anulares (36, 37) em lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa (35); e uma camada externa (39) formada integralmente sobre a superfície esférica parcialmente convexa (35) do dito membro base anular esférico (38), em que o dito membro base anular esférico (38) inclui um membro de reforço para o dito membro base anular esférico (38) produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida (5) que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura e um material resistente a calor para o dito membro base anular esférico (38) que contém grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha (5) do membro de reforço e seja formado integralmente com o membro de reforço em forma misturada, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita camada externa (39) inclui um membro de reforço para a dita camada externa (39) produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida (17) que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante e um material resistente a calor para a dita camada externa (39) que contém grafite expandido, em que o material resistente a calor da dita camada externa (39) e o lubrificante sólido são comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha (17) do membro de reforço para a dita camada externa (39), em que o membro de reforço para a dita camada externa (39) é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa (35) do dito membro base anular esférico (38) densamente em uma direção radial, em que uma superfície externa (41) da dita camada externa (39) é formada em uma superfície de compósito liso (42) na qual uma superfície (23) constituída pelo membro de reforço para a dita camada externa (39) e uma superfície (22) constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada, uma razão de área de ocupação da superfície (23) constituída pelo membro de reforço para a dita camada externa (39) na superfície externa (41) da dita camada externa (39) é 30 a 60%.

2.Membro de vedação anular esférico (40), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície interna cilíndrica (34) é constituída por uma superfície exposta do grafite expandido do material resistente a calor para o dito membro base anular esférico (38).

3.Membro de vedação anular esférico (40), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície interna cilíndrica (34) é constituída por uma superfície exposta da rede de fio metálico de malha (5) do membro de reforço para o dito membro base anular esférico (38).

4.Membro de vedação anular esférico (40), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície interna cilíndrica (34) inclui uma superfície cilíndrica (34a) que tem uma largura pré-determinada em uma direção a partir de uma extremidade anular lateral de diâmetro pequeno em direção a uma extremidade anular lateral de diâmetro grande do dito membro base anular esférico (38) e que tem um diâmetro idêntico entre as extremidades, uma superfície cônica truncada (34b) cujo diâmetro é gradualmente aumentado a partir de uma extremidade da superfície cilíndrica (34a) em direção à extremidade anular lateral de diâmetro grande do dito membro base anular esférico (38) e que tem uma largura pré-determinada em uma direção a partir da extremidade da superfície cilíndrica (34a) em direção à extremidade anular lateral de diâmetro grande do dito membro base anular esférico (38) e uma superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado (34c) que tem uma largura pré-determinada em uma direção a partir de uma extremidade anular lateral de diâmetro grande da superfície cônica truncada (34b) em direção à extremidade anular lateral de diâmetro grande do dito membro base anular esférico (38) e que tem um diâmetro correspondente a um diâmetro externo de uma porção de extremidade de tubo (101) de um tubo de exaustão (100), em que a superfície cilíndrica (34a) é continuamente conectada em sua uma extremidade à extremidade anular lateral de diâmetro pequeno do dito membro base anular esférico (38), em que a superfície cônica truncada (34b) é continuamente conectada em sua extremidade anular lateral de diâmetro pequeno a uma outra extremidade da superfície cilíndrica (34a) e é continuamente conectada em sua extremidade anular lateral de diâmetro grande a uma extremidade da superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado (34c) e a superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado (34c) é continuamente conectada em sua outra extremidade à extremidade anular lateral de diâmetro grande do dito membro base anular esférico (38) e é formada com um diâmetro idêntico entre ambas as suas extremidades.

5.Membro de vedação anular esférico (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição lubrificante contém 23 a 57% por massa de um nitreto de boro hexagonal, 5 a 15% por massa de uma alumina hidratada e 33 a 67% por massa de uma resina de politetrafluoretileno.

6.Membro de vedação anular esférico (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dentre o material resistente a calor para o dito membro base anular esférico (38) e o material resistente a calor para a dita camada externa (39) contém adicionalmente 1,0 a 16,0% por massa de um fosfato.

7.Membro de vedação anular esférico (40), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dentre o material resistente a calor para o dito membro base anular esférico (38) e o material resistente a calor para a dita camada externa (39) contém adicionalmente 0,05 a 5,0% por massa de ácido nítrico.

8.Método de fabricação de um membro de vedação anular esférico(40) parausoem uma junta de tubo deexaustão CARACTERIZADO pelo fato de que inclui: um membro base anular esférico(38) definidoporumasuperfície interna cilíndrica(34), uma superfície esférica parcialmente convexa (35) e faces de extremidade anulares (36, 37) em lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa (35); e uma camada externa (39) formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa (35) do membro base anular esférico (38) que compreende as etapas de: (a)preparar uma lâmina de grafite expandido (6) constituída por grafite expandido; (b)preparar uma rede de fio metálico de malha em formato de correia que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura; (c)após formar uma montagem sobreposta (12) através da sobreposição da rede de fio metálico de malha em formato de correia na lâmina de grafite expandido (6), enrolar uma montagem sobreposta (12) em um formato cilíndrico oco, para formar, por meio disso, um membro base tubular (13); (d)preparar uma outra lâmina de grafite expandido (6) constituída por grafite expandido e formar uma camada de revestimento (15) de um lubrificante sólido em uma superfície (14) da outra lâmina de grafite expandido (6), para formar, por meio disso, uma lâmina multicamada (16); (e)inserir a lâmina multicamada (16) entre duas camadas de uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura, e formar a rede de fio metálico de malha cilíndrica oca em uma rede de fio metálico de malha achatada (20) através da pressurização em uma direção no sentido da espessura da lâmina multicamada (16) da rede de fio metálico de malha cilíndrica oca com a lâmina multicamada (16) inserida entre as duas camadas, de tal modo que o grafite expandido da outra lâmina de grafite expandido (6) da lâmina multicamada (16) e o lubrificante sólido da camada de revestimento (15) formada sobre uma superfície da lâmina de grafite expandido (6) sejam preenchidos em telas da rede de fio metálico de malha achatada (20), para formar, por meio disso, um membro de formação de camada de superfície externa que consiste no grafite expandido da outra lâmina de grafite expandido (6), do lubrificante sólido da camada de revestimento (15) e da rede de fio metálico de malha achatada (20) integrada com o grafite expandido e o lubrificante sólido em forma misturada, uma razão de área de ocupação de uma superfície constituída pela rede de fio metálico de malha achatada (20) em uma superfície externa (21) em que a superfície constituída pela rede de fio metálico de malha achatada (20) e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido da camada de revestimento (15) formada em uma superfície (14) da outra lâmina de grafite expandido (6) estão presentes em forma misturada sendo 30 a 60%; (f)enrolar o membro de formação de camada de superfície externa em torno de uma superfície periférica externa do membro base tubular (13) em um estado em que uma superfície externa onde uma superfície constituída por uma rede de fio metálico de malha em formato de correia do membro de formação de camada de superfície externa e a superfície constituída pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada é colocada em um lado externo, para formar, por meio disso, uma pré-forma cilíndrica (25); e (g)preparar um núcleo escalonado (29) e uma matriz (32) que têm uma superfície de parede interna cilíndrica (26), uma superfície de parede esférica parcialmente côncava (27) contínua com a superfície de parede interna cilíndrica (26) e um orifício vazado (28), e em que uma porção cilíndrica oca (30) e uma porção oca anular esférica (31) contínua com a porção cilíndrica oca (30) são formadas nisso conforme o núcleo escalonado (29) é adequadamente inserido no orifício vazado (28), encaixar a pré-forma cilíndrica (25) sobre uma superfície periférica externa de núcleo do núcleo escalonado (29), inserir adequadamente o núcleo escalonado (29) no orifício vazado (28) da matriz (32) e submeter a pré- forma cilíndrica (25) à formação por compressão na matriz (32) em uma direção axial do núcleo escalonado (29), em que o dito membro base anular esférico (38) inclui um membro de reforço para o dito membro base anular esférico (38) produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida (5) que é constituída de malha através do uso do fio de metal fino com o diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura e um material resistente a calor para o dito membro base anular esférico (38) que contém o grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha (5) do membro de reforço e seja formado integralmente com o membro de reforço em forma misturada, e em que a dita camada externa (39) inclui um membro de reforço para a dita camada externa (39) produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida (17) que é constituída de malha através do uso do fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura, em que o lubrificante sólido consiste em uma composição lubrificante e um material resistente a calor para a dita camada externa (39) que contém grafite expandido, em que o material resistente a calor para a dita camada externa (39) e o lubrificante sólido são comprimidos de tal maneira que preencha as telas da rede de fio metálico de malha (17) do membro de reforço para a dita camada externa (39), em que o membro de reforço para a dita camada externa (39) é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa (35) do dito membro base anular esférico (38) densamente em uma direção radial, em que uma superfície externa (41) da dita camada externa (39) é formada em uma superfície de compósito liso (42) em que uma superfície (23) constituída pelo membro de reforço para a dita camada externa (39) e uma superfície (22) constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada, a razão de área de ocupação da superfície (23) constituída pelo membro de reforço para a dita camada externa (39) na superfície externa (41) da dita camada externa (39) é 30 a 60%.

9.Método de fabricação de um membro de vedação anular esférico (40) parauso em uma junta detubo de exaustão CARACTERIZADO pelo fato de que inclui: um membro base anular esférico(38) definido porumasuperfície internacilíndrica(34), uma superfície esférica parcialmente convexa (35) e faces de extremidade anulares (36, 37) em lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa (35); e uma camada externa (39) formada integralmente na superfície esférica parcialmente convexa (35) do membro base anular esférico (38) que compreende as etapas de: (a)preparar uma lâmina de grafite expandido (6) constituída por grafite expandido; (b)preparar uma rede de fio metálico de malha em formato de correia que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura; (c)após formar uma montagem sobreposta (12) através da sobreposição da rede de fio metálico de malha em formato de correia na lâmina de grafite expandido (6), enrolar a montagem sobreposta (12) em um formato cilíndrico oco de tal modo que a rede de fio metálico de malha seja exposta em um lado periférico interno e a lâmina de grafite expandido (6) seja exposta em um lado periférico externo, para formar, por meio disso, um membro base tubular (13); (d)preparar uma outra lâmina de grafite expandido (6) constituída por grafite expandido e formar uma camada de revestimento (15) de um lubrificante sólido em uma superfície (14) da outra lâmina de grafite expandido (6), para formar, por meio disso, uma lâmina multicamada (16); (e)inserir a lâmina multicamada (16) entre duas camadas de uma rede de fio metálico de malha cilíndrica oca que é constituída de malha através do uso de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura e formar a rede de fio metálico de malha cilíndrica oca em uma rede de fio metálico de malha achatada (20) através da pressurização, em uma direção no sentido da espessura da lâmina multicamada (16), da rede de fio metálico de malha cilíndrica oca com a lâmina multicamada (16) inserida entre as duas camadas, de tal modo que o grafite expandido da outra lâmina de grafite expandido (6) da lâmina multicamada (16) e o lubrificante sólido da camada de revestimento (15) formada em uma superfície da lâmina de grafite expandido (6) sejam preenchidos em telas da rede de fio metálico de malha achatada (20), para formar, por meio disso, um membro de formação de camada de superfície externa que consiste no grafite expandido da outra lâmina de grafite expandido (6), em que o lubrificante sólido da camada de revestimento (15) e da rede de fio metálico de malha achatada (20) integrada com o grafite expandido e o lubrificante sólido em forma misturada, uma razão de área de ocupação de uma superfície constituída pela rede de fio metálico de malha achatada (20) em uma superfície externa (21) onde a superfície constituída pela rede de fio metálico de malha achatada (20) e uma superfície constituída pelo lubrificante sólido da camada de revestimento (15) formada em uma superfície (14) da outra lâmina de grafite expandido (6) estão presentes em forma misturada sendo 30 a 60%; (f)enrolar o membro de formação de camada de superfície externa em torno de uma superfície periférica externa do membro base tubular (13) em um estado em que uma superfície externa onde uma superfície constituída por uma rede de fio metálico de malha em formato de correia do membro de formação de camada de superfície externa e a superfície constituída pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada é colocada em um lado externo, para formar, por meio disso, uma pré-forma cilíndrica (25); e (g)preparar um núcleo escalonado (29), em uma porção de extremidade na qual é separadamente encaixada uma tampa (29d) que tem um formato de fundo cilíndrico com uma porção de fundo (29a) fornecida em uma porção de extremidade do mesmo e uma porção de abertura (29b) fornecida em uma outra porção de extremidade do mesmo e que tem em uma superfície periférica externa em um lado da porção de abertura (29b) uma porção de superfície cônica truncada (29c) que é gradualmente ampliada em diâmetro a partir da outra porção de extremidade e uma matriz (32) que tem uma superfície de parede cilíndrica (26), uma superfície de parede esférica parcialmente côncava (27) contínua com a superfície de parede cilíndrica (26) e um orifício vazado (28), e em que uma porção cilíndrica oca (30) e uma porção oca anular esférica (31) contínua com a porção cilíndrica oca (30) são formadas nisso conforme o núcleo escalonado (29) é adequadamente inserida no orifíciovazado (28), através do encaixe da pré-forma cilíndrica (25) sobre uma superfície periférica externa da tampa (29d) do núcleo escalonado (29), inserção adequada do núcleo escalonado (29) no orifício vazado (28) da matriz (32) e submissão da pré-forma cilíndrica (25) à formação por compressão na matriz (32) em uma direção axial do núcleo escalonado (29), em que o dito membro base anular esférico (38) tem um orifício vazado (33) em sua porção central e é definido pela superfície interna cilíndrica (34) que tem uma superfície cilíndrica (34a), uma superfície cônica truncada (34b) contínua com o superfície cilíndrica (34a) e uma superfície interna cilíndrica de diâmetro ampliado (34c) contínua com a superfície cônica truncada (34b), a superfície esférica parcialmente convexa (35) e as faces de extremidade anulares (36, 37) nos lados de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa (35), em que o dito membro base anular esférico (38) inclui um membro de reforço para o dito membro base anular esférico (38) produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida (5) que é constituída de malha através do uso do fio de metal fino com o diâmetro de 0,28 a 0,32 mm e cujo tamanho de tela é 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura e um material resistente a calor para o dito membro base anular esférico (38) que contém o grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha (5) do membro de reforço e sejam formadas integralmente com o membro de reforço in forma misturada, e em que a dita camada externa (39) inclui um membro de reforço para a dita camada externa (39) produzido a partir de uma rede de fio metálico de malha comprimida (17) que é constituída de malha através do uso do fio de metal fino com um diâmetro de 0,10 a 0,20 mm e cujo tamanho de tela é 1,0 a 3,0 mm de comprimento e 0,5 a 2,5 mm de largura, em que o lubrificante sólido consiste em uma composição lubrificante e um material resistente a calor para a dita camada externa (39) que contém o grafite expandido, em que o material resistente a calor para a dita camada externa (39) e o lubrificante sólido são comprimidos de tal maneira que preencham as telas da rede de fio metálico de malha (17) do membro de reforço para a dita camada externa (39), em que o membro de reforço para a dita camada externa (39) é sobreposto na superfície esférica parcialmente convexa (35) do dito membro base anular esférico (38) densamente em uma direção radial, em que uma superfície externa (41) da dita camada externa (39) é formada em uma superfície de compósito liso (42) em que uma superfície (23) constituída pelo membro de reforço para a dita camada externa (39) e uma superfície (22) constituída pelo lubrificante sólido são expostas em forma misturada, em que a razão de área de ocupação da superfície (23) constituída pelo membro de reforço para a dita camada externa (39) na superfície externa (41) da dita camada externa (39) é 30 a 60%.

10.Método de fabricação de um membro de vedação anular esférico (40), de acordo com a reivindicação 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que e uma dispersão aquosa, em que um pó de nitreto de boro hexagonal e um pó de resina de politetrafluoretileno são dispersamente contidos em uma alumina sol em que as partículas de alumina hidratada são dispersamente contidas em água que contém um ácido como um meio de dispersão e cuja concentração de íon de hidrogênio (pH) exibe 2 a 3, é aplicada a uma superfície (14) da outra lâmina de grafite expandido (6) para formar a camada de revestimento (15) do lubrificante sólido com a finalidade de formar a lâmina multicamada (16), a dispersão aquosa dispersamente que contém como um teor de sólido de 30 a 50% por massa da composição lubrificante que contém 23 a 57% por massa do pó de nitreto de boro hexagonal, 33 a 67% por massa do pó de resina de politetrafluoretileno e 5 a 15% por massa de alumina hidratada.

11.Método de fabricação de um membro de vedação anular esférico (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das lâminas de grafite expandido (6) contém 1,0 a 16,0% por massa de um fosfato além do grafite expandido.

12.Método de fabricação de um membro de vedação anular esférico (40), de acordo com a reivindicação a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das lâminas de grafite expandido (6) contém adicionalmente 0,05 a 5,0% por massa de um ácido fosfórico.