BR112015007734B1

BR112015007734B1 - Membro de vedação anular esférico

Info

Publication number: BR112015007734B1
Application number: BR112015007734-0A
Authority: BR
Inventors: Eiji Satou; Ryota Koibuchi; Atsushi Yoshida; Shin-ichi Shionoya
Original assignee: Oiles Corporation
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2021-07-27
Also published as: JPWO2014061184A1; RU2015112833A; JP5972991B2; BR112015007734A2; CN104718268B; EP2910617A4; WO2014061184A1; EP2910617B1; US9759328B2; CN104718268A; KR20150058346A; US20150267814A1; EP2910617A1; KR101679257B1; RU2621110C2

Abstract

membro de vedação anular esférico e método para fabricar o mesmo. trata-se de um membro de vedação anular esférico 38 que é usado em uma junta de tubo de escape e inclui um membro de base anular esférico 36 definido por uma superfície interna cilíndrica 32, uma superfície esférica parcialmente convexa 33, faces de extremidade anular lateral de diâmetro grande e pequeno 34 e 35 da superfície esférica parcialmente convexa 33 e uma camada externa 37 formada integralmente sobre a superfície esférica parcialmente convexa 33 do membro de base anular esférico 36. o membro de base anular esférico 36 inclui um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal 5 e um material resistente ao calor que contém malhas de preenchimento de grafite expandido da rede de fios de metal 5 de tal membro de reforço e comprimidas de tal maneira que sejam formadas integralmente com tal membro de reforço de forma misturada. na camada externa 37, o membro de reforço, o material resistente ao calor e o lubrificante sólido são integrados de forma misturada.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

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

TÉCNICA ANTERIOR

[0002] Conforme para os gases de escape de um motor de automóvel, na Figura 19, a qual mostra um exemplo de uma passagem de escape de um motor de automóvel, os gases de escape gerados nos respectivos cilindros (não mostrados) do motor são reunidos em um conversor de catalisador de coletor de escape 600 e são enviados para um subsilencioso 603 através de um tubo de escape 601 e um tubo de escape 602. Os gases de escape que passaram através desse subsilencioso 603 são adicionalmente enviados para um silencioso 606 através de um tubo de escape 604 e um tubo de escape 605, e são liberados para a atmosfera através desse silencioso 606.

[0003] Os membros do sistema de escape, tais como esses tubos de escape 601 e 602, assim como 604 e 605, o subsilencioso 603, e o silencioso 606 estão sujeitos à tensão repetida devido, por exemplo, ao comportamento de rotação e vibração do motor. Particularmente no caso de uma rotação de alta velocidade e motor de alto rendimento, a tensão aplicada aos membros do sistema de escape se torna bastante grande. Consequentemente, há uma possibilidade de causar uma falha por fadiga nos membros do sistema de escape, e a vibração do motor pode fazer com que os membros do sistema de escape ressoam, deteriorando, assim, o silêncio do compartimento em alguns casos. Para superar esses problemas, uma porção de conexão 607 entre o conversor de catalisador de coletor de escape 600 e o tubo de escape 601 e uma porção de conexão 608 entre o tubo de escape 604 e o tubo de escape 605 são conectadas de maneira móvel por um mecanismo de absorção de vibração, tal como uma junta esférica de tubo de escape ou uma junta do tipo fole, de modo que sejam proporcionadas vantagens em que é absorvida a tensão à qual os membros do sistema de escape são repetidamente submetidos devido ao comportamento de rotação e vibração do motor de automóvel, evitando, assim, a falha por fadiga, e similares, desses membros do sistema de escape e superando o problema que a vibração do motor faz com que os membros do sistema de escape ressoem e deteriore o silêncio do interior do compartimento do automóvel.

DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIORDOCUMENTOS DE PATENTE

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

[0005] Documento de Patente 2: JP-B-4-48973

SUMÁRIO DA INVENÇÃOPROBLEMAS 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 escape descrita no Documento de Patente 1 e um membro de vedação que é usado nessa junta. O membro de vedação usado na junta de tubo de escape descrita no Documento de Patente 1 tem vantagens, em comparação com uma junta do tipo fole, pelo fato de que torna possível alcançar uma redução no custo de fabricação e destaca-se em durabilidade. Contudo, esse membro de vedação é formado de tal modo que um material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido e um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal sejam comprimidos para encher malhas da rede de fios de metal do membro de reforço com o material resistente ao calor, e esse material resistente ao calor e o membro de reforço são, assim, integrados de forma misturada. Como tal, esse membro de vedação tem o problema de ocorrência de ruído anormal devido à presença do material resistente ao calor na superfície da superfície esférica parcialmente convexa, o qual entra em contato deslizante com o membro correspondente, adicionalmente ao problema de vazamento de gases de escape através do próprio membro de vedação devido, por exemplo, à proporção do membro de reforço em relação ao material resistente ao calor e ao grau de compressão do material resistente ao calor e do membro de reforço. Por exemplo, se a proporção do membro de reforço em relação ao material resistente ao calor for grande, e o grau de compressão do material resistente ao calor for baixo, existem possibilidades que o vazamento inicial possa ocorrer devido a um decréscimo no grau de vedação pelo material resistente ao calor em relação às passagens infinitesimais (vãos) que ocorrem em torno do membro de reforço, e que os gases de escape podem vazar em um estágio precoce devido, por exemplo, ao desgaste oxidante do material resistente ao calor sob alta temperatura. Além disso, se a taxa de exposição do material resistente ao calor em relação ao membro de reforço na superfície esférica parcialmente convexa for muito grande, o fenômeno de diferencial de deslizamento (stickslip) pode ocorrer, possivelmente causando a geração de ruído anormal atribuível ao fenômeno de diferencial de deslizamento.

[0007] Como um membro de vedação para superar as desvantagens de tal membro de vedação, um membro de vedação revelado no Documento de Patente 2 é formado sobrepondo-se um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal em um material resistente ao calor semelhante à lâmina produzido a partir de grafite expandido com uma resina de politetrafluoretileno preenchida no mesmo e revestida sobre o mesmo, para formar uma composição em formato de correia, realizando-se a convolução da composição em formato de correia de tal modo que a superfície com a resina de politetrafluoretileno preenchida e revestida sobre a mesma seja colocada no lado externo, a fim de formar um laminado cilíndrico oco, e submetendo-se o laminado cilíndrico oco à moldagem por compressão ao longo da direção axial do laminado, de tal modo que a superfície com a resina de politetrafluoretileno preenchida na mesma e revestida sobre a mesma seja exposta na superfície periférica externa que constitui uma superfície deslizante (superfície de vedação). Conforme para esse membro de vedação, a resina de politetrafluoretileno revestida e formada sobre a superfície exibe efeitos operacionais, tais como, a redução do coeficiente de atrito e a prevenção da transferência do material resistente ao calor para formar o membro de base sobre a superfície de um membro correspondente. Adicionalmente, uma vez que a resistência de atrito da resina de politetrafluoretileno não exibe resistência negativa em relação à velocidade de deslizamento, um efeito adicional é obtido, em que a geração de vibração autoexcitada com base no fenômeno de diferencial de deslizamento (adesão- deslizamento) pode ser suprimida, combinado com os efeitos operacionais descritos acima, contribuindo, assim, para a prevenção da geração de ruído anormal.

[0008] O membro de vedação descrito no Documento de Patente 2 descrito acima supera os problemas do membro de vedação descrito no Documento de Patente 1. Contudo, o efeito que a geração de vibração autoexcitada com base no fenômeno de diferencial de deslizamento é suprimida e uma contribuição é, assim, feita para a prevenção da geração de ruído anormal, o qual é o efeito operacional do membro de vedação revelado no Documento de Patente 2, é limitado ao uso no qual a temperatura ambiente que age sobre o membro de vedação é menor que o ponto de fusão (327 °C) da resina de politetrafluoretileno, e, no uso em uma temperatura ambiente (região de alta temperatura) que excede esse ponto de fusão, inevitavelmente ocorre a geração de vibração autoexcitada atribuível ao fenômeno de diferencial de deslizamento devido à resina de politetrafluoretileno, assim como a geração de ruído anormal devido à propagação consequente da vibração para o tubo de escape.

[0009] A presente invenção tem sido desenvolvida em vista dos aspectos descritos acima, e seu objetivo é fornecer um membro de vedação anular esférico que torna possível atenuar a vibração autoexcitada e eliminar a geração de ruído anormal e exibe características de vedação estáveis no deslizamento com um membro correspondente, mesmo quando usado em uma temperatura ambiente que excede o ponto de fusão da resina de politetrafluoretileno, assim como um método para fabricar o mesmo.

MEIO PARA RESOLVER OS PROBLEMAS

[0010] Um membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, é um membro de vedação anular esférico para o uso em uma junta de tubo de escape, que compreende: um membro de base anular esférico definido por uma superfície interna cilíndrica, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anular lateral de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente sobre a superfície esférica parcialmente convexa do membro de base anular esférico, em que o membro de base anular esférico inclui um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal e um material resistente ao calor que contém grafite expandido e comprimidos de tal maneira a fim de encher malhas da rede de fios de metal do membro de reforço e para ser integrado ao membro de reforço de forma misturada, em que, na camada externa, um material resistente ao calor que contém grafite expandido, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante que contém uma resina de politetrafluoretileno, um copolímero de tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno, e nitreto de boro hexagonal, e um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal são comprimidos de tal modo que o material resistente ao calor e o lubrificante sólido sejam preenchidos em malhas do membro de reforço, e de tal modo que o membro de reforço, o material resistente ao calor e o lubrificante sólido sejam integrados de forma misturada, e em que, em um diagrama de composição ternária da resina de politetrafluoretileno, do copolímero de tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno e do nitreto de boro hexagonal, uma razão de composição entre a resina de politetrafluoretileno, o copolímero de tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno e o nitreto de boro hexagonal na composição lubrificante é abrangida por uma faixa numérica que corresponde à região interior limitada por um quadrilátero que tem como vértices um ponto de composição com 10% em massa da resina de politetrafluoretileno, 10% em massa do copolímero de tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno, e 80% em massa do nitreto de boro hexagonal, um ponto de composição com 10% em massa da resina de politetrafluoretileno, 45% em massa do copolímero de tetrafluoroetileno- hexafluoropropileno, e 45% em massa do nitreto de boro hexagonal, um ponto de composição com 45% em massa da resina de politetrafluoretileno, 45% em massa do copolímero de tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno, e 10% em massa do nitreto de boro hexagonal, e um ponto de composição com 40% em massa da resina de politetrafluoretileno, 10% em massa do copolímero de tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno e 50% em massa do nitreto de boro hexagonal.

[0011] De acordo com o membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, uma vez que a razão de composição da composição lubrificante é abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior limitada por um quadrilátero que tem os quatro pontos de composição como vértices no diagrama de composição ternária, não há possibilidade de causar dano à superfície do membro correspondente, e particularmente, uma vez que o lubrificante sólido que consiste na composição lubrificante contém a resina de politetrafluoretileno (doravante mencionado como PTFE), o copolímero de tetrafluoroetileno- hexafluoropropileno (doravante mencionado como FEP) e o nitreto de boro hexagonal (doravante mencionado como h-BN), os quais têm diferentes pontos de fusão, respectivamente, é possível atenuar a vibração autoexcitada e evitar a geração de ruído anormal, e é possível obter excelentes características de deslizamento em uma região de alta temperatura.

[0012] Ou seja, de acordo com a presente invenção, no uso do membro de vedação anular esférico em tal região de temperatura que, enquanto FEP se funde e amacia, e mostra elasticidade devido a sua viscosidade, o PTFE não funde e está em estado sólido, a elasticidade de FEP é suprimida pelo PTFE, o qual está no estado sólido, de modo que o diferencial de deslizamento seja restrito no deslizamento com o membro correspondente. Entretanto, no uso do membro de vedação anular esférico acima de uma temperatura na qual o FTPE se funde, amacia e mostra elasticidade devido a sua viscosidade, o FEP ainda se funde e sua viscosidade substancialmente diminui, resultando em um aumento em lubricidade e suprimindo a elasticidade devido à viscosidade de PTFE, de modo que o diferencial de deslizamento seja semelhantemente restrito no deslizamento com o membro correspondente. Como tal, no uso do membro de vedação anular esférico em uma faixa a partir de uma região de baixa temperatura, na qual o PTFE e o FEP não fundem a uma região de alta temperatura na qual o PTFE e o FEP fundem, é possível atenuar a vibração autoexcitada e evitar a geração de ruído anormal em virtude do efeito sinérgico de PTFE e FEP. Adicionalmente, em virtude das respectivas lubricidades de PTFE, FEP, e h-BN, particularmente a alta lubricidade de h- BN em alta temperatura, o deslizamento suave com o membro correspondente com baixa resistência de atrito é permitido até em alta temperatura, e as características de vedação estáveis são exibidas através da cooperação entre o grafite expandido e a rede de fios de metal.

[0013] No diagrama de composição ternária de PTFE, FEP, e h- BN, a razão de composição de PTFE, FEP, e h-BN na composição lubrificante, de preferência, é abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior limitada por um hexágono que tem como vértices um ponto de composição com 25% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN, um ponto de composição com 12% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN, um ponto de composição com 10% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN, um ponto de composição com 20% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN, um ponto de composição com 38% em massa de PTFE, 22% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN e um ponto de composição com 35% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Com mais preferência, PTFE é de 25% em massa, FEP é de 25% em massa e h-BN é de 50% em massa.

[0014] Além disso, na presente invenção, a composição lubrificante pode conter alumina hidratada em uma razão de não mais que 20% em massa. Tal alumina hidratada exibe por si própria nenhuma lubricidade, mas exibe um efeito na formação de uma camada externa firme mediante o aperfeiçoamento da adesão do lubrificante sólido sobre a superfície esférica parcialmente convexa do membro de base anular esférico, e tem o efeito de exibir a função de derivar a lubricidade de h-BN promovendo-se o deslizamento entre camadas de cristais de placa de h-BN.

[0015] A alumina hidratada é um composto que é expresso por uma fórmula de composição: Al2O3^nH2O (na fórmula de composição, 0 < n < 3). Na fórmula de composição, n é normalmente um número que excede 0 (zero) e menor que 3, de preferência, 0,5 a 2, com mais preferência, 0,7 a 1,5 ou aproximadamente. Como a alumina hidratada, é possível citar, por exemplo, monoidrato de alumina (óxido hidróxido de alumínio), tal como boemita (Al2O3^nH2O) e diaspório (Al2O3^H2O), triidrato de alumina, tal como gibbsita (Al2O3^3H2O) e baierita (Al2O3^3H2O), pseudoboemita, e similares. Ao menos um desses pode ser adequadamente usado.

[0016] No membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, no membro de base anular esférico e na camada externa, um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal pode estar contido em uma razão de 40 a 65% em massa, e um lubrificante sólido e um material resistente ao calor que contém grafite expandido podem estar contidos em uma razão de 35 a 60% em massa, e o material resistente ao calor e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e na camada externa podem ter, de preferência, uma densidade de 1,20 a 2,00 mg/m3. Adicionalmente, na camada externa, o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal pode estar contido em uma razão de 60 a 75% em massa, e o lubrificante sólido e o material resistente ao calor que contém grafite expandido podem estar contidos em uma razão de 25 a 40% em massa.

[0017] No membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, o material resistente ao calor pode conter, adicionalmente ao grafite expandido, como um inibidor de oxidação, 0,1 a 16,0% em massa de um fosfato ou 0,05 a 5% em massa de pentóxido de fósforo, ou 0,1 a 16,0% em massa de um fosfato e 0,05 a 5,0% em massa de pentóxido de fósforo.

[0018] O material resistente ao calor que contém ao menos um dentre um fosfato e um pentóxido de fósforo, o qual serve como um inibidor de oxidação, e grafite expandido tem capacidade para aperfeiçoar a resistência ao calor e características de desgaste oxidante do próprio membro de vedação anular esférico, e permite o uso do membro de vedação anular esférico em uma região de alta temperatura.

[0019] No membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, uma vez que a camada externa pode ter uma superfície externa que é formada por uma superfície exposta onde as áreas constituídas pelo membro de reforço e as áreas constituídas pelo lubrificante sólido estão presentes de forma misturada. Nesse caso, as áreas constituídas pelo lubrificante sólido na superfície externa podem ser retidas pelas áreas constituídas pelo membro de reforço, e é possível efetuar adequadamente tanto a transferência do lubrificante sólido a partir da superfície externa da camada externa para a superfície do membro correspondente como raspar um lubrificante sólido excessivo transferido sobre a superfície do membro correspondente, com o resultado que é possível assegurar o deslizamento suave durante períodos de tempo prolongados, e a geração de ruído anormal no deslizamento com o membro correspondente pode ser adicionalmente reduzida. Na presente invenção, a camada externa pode ter alternativamente uma superfície externa formada em uma superfície lisa constituída pelo lubrificante sólido que cobre o membro de reforço. Nesse caso, é possível assegurar de maneira satisfatória o deslizamento suave com o membro correspondente que está em contato (desliza) com a superfície externa da camada externa.

[0020] Na presente invenção, o lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante pode não ser sinterizado, mas pode ser sinterizado em uma temperatura que excede o ponto de fusão de FEP.

[0021] Um método para a fabricação de um membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, para o uso em uma junta de tubo de escape e que inclui um membro de base anular esférico definido por uma superfície interna cilíndrica, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anular lateral de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa, e uma camada externa formada integralmente sobre a superfície esférica parcialmente convexa do membro de base anular esférico, compreende as etapas de: (a) preparar uma folha de grafite expandido que serve como um material resistente ao calor; (b) preparar uma rede de fios de metal que serve como um membro de reforço e obtida através da tecelagem ou do tricô de um fio de metal fino, e, após a formação de uma montagem sobreposta sobrepondo-se a rede de fios de metal sobre a folha de grafite expandido, realizar a convolução da montagem sobreposta em um formato cilíndrico oco, para formar, assim, um membro de base tubular; (c) preparar uma dispersão aquosa de uma composição lubrificante que consiste em um pó de PTFE, um pó de FEP, um pó de h-BN, um tensoativo, e água; (d) preparar outra folha de grafite expandido que serve como um material resistente ao calor, aplicando-se a dispersão aquosa sobre uma superfície da outra folha de grafite expandido, e secando-se a mesma, para formar, assim, em uma superfície da outra folha de grafite expandido, uma camada de revestimento de um lubrificante sólido que consiste em um PTFE, um FEP e um h-BN; (e) sobrepor a outra folha de grafite expandido que tem a camada de revestimento em outra rede de fios de metal que serve como um membro de reforço e obtida através da tecelagem ou do tricô de um fio de metal fino, e pressurizar uma montagem sobreposta da outra folha de grafite expandido e a outra rede de fios de metal através de um par de roletes, para formar, assim, um membro aplanado de formação de camada externa, no qual a outra folha de grafite expandido e a camada de revestimento são preenchidas em malhas da outra rede de fios de metal; (f) realizar a convolução do membro de formação de camada externa em torno de uma superfície periférica externa do membro de base tubular com sua camada de revestimento voltada para fora, para formar, assim, uma pré-forma cilíndrica; e (g) encaixar a pré-forma cilíndrica sobre uma superfície periférica externa de um núcleo de uma matriz, colocar o núcleo na matriz, e submeter a pré-forma cilíndrica à moldagem por compressão na matriz em uma direção axial do núcleo, em que o membro de base anular esférico é formado de modo que seja dotado de integridade estrutural à medida que a folha de grafite expandido e a rede de fios de metal são comprimidas e intercaladas umas com as outras, e em que, na camada externa, a outra folha de grafite expandido, a camada de revestimento e a outra rede de fios de metal são comprimidas de tal modo que a outra folha de grafite expandido e a camada de revestimento sejam preenchidas em malhas da outra rede de fios de metal, e de tal modo que a outra rede de fios de metal, a outra folha de grafite expandido e a camada de revestimento sejam integradas de forma misturada.

[0022] De acordo com o método para a fabricação de um membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, é possível fabricar um membro de vedação anular esférico que, mesmo quando usado em uma temperatura ambiente maior que o ponto de fusão de FEP ou usado em uma temperatura ambiente maior que o ponto de fusão de PTFE, torna possível atenuar a vibração autoexcitada e eliminar a geração de ruído anormal em deslizamento com o membro correspondente, e exibe características de vedação estáveis.

[0023] No método para a fabricação de um membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, a dispersão aquosa da composição lubrificante, a qual é revestida sobre uma superfície da outra folha de grafite expandido, é composta de um pó de PTFE com um tamanho de partícula médio de 0,01 a 1 μm, o qual é obtido através de um método de polimerização de emulsão, um pó de FEP com um tamanho de partícula médio de 0,01 a 1 μm, um pó de h-BN com um tamanho de partícula médio de 0,1 a 20 μm, um tensoativo e água. Um pó de alumina hidratada pode ser adicionalmente contido nessa dispersão aquosa, e um solvente orgânico aquoso pode ser contido nessa dispersão aquosa.

[0024] Na dispersão aquosa, um pó para uma composição lubrificante que contém o pó de PTFE, o pó de FEP e o pó de h-BN e que tem uma razão de composição que, no diagrama de composição ternária, é abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior limitada por um quadrilátero que tem como vértices um ponto de composição com 10% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 80% em massa de h-BN, um ponto de composição com 10% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 45% em massa de h-BN, um ponto de composição com 45% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 10% em massa de h-BN, e um ponto de composição com 40% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN, pode estar contido em conjunto com um tensoativo e água. Preferencialmente, um pó para uma composição lubrificante que contém o pó de PTFE, o pó de FEP e o pó de h-BN e que tem uma razão de composição que, no diagrama de composição ternária, é abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior limitada por um hexágono que tem como vértices um ponto de composição com 25% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN, um ponto de composição com 12% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN, um ponto de composição com 10% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN, um ponto de composição com 20% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN, um ponto de composição com 38% em massa de PTFE, 22% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN e um ponto de composição com 35% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN, está contido em conjunto com um tensoativo e água. Com mais preferência, um pó para uma composição lubrificante que contém 25% em massa do pó de PTFE, 25% em massa do pó de FEP e 50% em massa do pó de h-BN está contido em conjunto com um tensoativo e água.

[0025] O pó para uma composição lubrificante na dispersão aquosa mencionada anteriormente pode conter, adicionalmente, um pó de alumina hidratada em uma razão de não mais que 20% em massa. O teor do pó de alumina hidratada é, de preferência, de 1 a 10% em massa, com mais preferência, 2 a 3% em massa.

[0026] No método para a fabricação de um membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, a camada de revestimento que consiste na composição lubrificante formada aplicando-se a dispersão aquosa a uma superfície da outra folha de grafite expandido por meio de revestimento por laminação, escovação, aspersão, ou similares, pode ser sinterizada, após ser seca, em um forno de aquecimento em uma temperatura maior que o ponto de fusão de FEP e as etapas descritas acima (e), (f) e (g) podem ser realizadas com o uso da camada de revestimento sinterizada como a camada de revestimento. Nesse caso, o membro de base anular esférico é formado de modo que seja dotado de integridade estrutural à medida que a folha de grafite expandido e a rede de fios de metal são comprimidas e intercaladas umas com as outras e em que, na camada externa, a outra folha de grafite expandido, a camada de revestimento sinterizada e a outra rede de fios de metal são comprimidas de tal modo que a outra folha de grafite expandido e a camada de revestimento sinterizada sejam preenchidas em malhas da outra rede de fios de metal e de tal modo que a outra rede de fios de metal, a outra folha de grafite expandido e a camada de revestimento sinterizada sejam integradas de forma misturada.

[0027] A temperatura de sinterização se situa em uma faixa de (T) a (T + 150 °C), de preferência, (T + 5 °C) ao (T + 135 °C), com mais preferência, (T + 10 °C) a (T + 125 °C), em relação ao ponto de fusão T (= 245 °C) de FEP. Se a temperatura de sinterização for excessivamente baixa, se torna difícil formar uma camada de revestimento sinterizada uniforme da composição lubrificante, enquanto que se a temperatura de sinterização for excessivamente alta, a deterioração térmica da composição lubrificante está sujeita a ocorrer.

[0028] No método para a fabricação de um membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, na etapa descrita acima (e), a outra folha de grafite expandido pode ser inserida entre camadas constituídas pela outra rede de fios de metal e a outra rede de fios de metal com a outra folha de grafite expandido inserida entre as camadas podem ser alimentadas para um estreitamento entre um par de roletes de modo a ser pressurizada, de tal modo que a outra folha de grafite expandido e a camada de revestimento sejam preenchidas em malhas da outra rede de fios de metal, para formar, assim, um membro aplanado de formação de camada externa que tem uma superfície em que as áreas constituídas pela outra rede de fios de metal e as áreas constituídas pela camada de revestimento sejam expostas de forma misturada. Nesse caso, a superfície externa da camada externa pode ser formada em uma superfície lisa na qual as áreas constituídas pela rede de fios de metal e as áreas constituídas pela camada de revestimento estão presentes de forma misturada.

[0029] Adicionalmente, no método de acordo com a presente invenção, a superfície externa da camada externa pode ser formada em uma superfície lisa constituída pelo lubrificante sólido que cobre o membro de reforço.

[0030] No método para a fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, no membro de base anular esférico e na camada externa, um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal pode estar contido em uma razão de 40 a 65% em massa e um lubrificante sólido e um material resistente ao calor que contém grafite expandido podem estar contidos em uma razão de 35 a 60% em massa e o material resistente ao calor e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e a camada externa podem ter, de preferência, uma densidade de 1,20 a 2,00 mg/m3. Adicionalmente, na camada externa, o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal pode estar contido em uma razão de 60 a 75% em massa e o lubrificante sólido e o material resistente ao calor que contém grafite expandido podem estar contidos em uma razão de 25 a 40% em massa.

[0031] No método para a fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, o material resistente ao calor pode conter, adicionalmente ao grafite expandido, como um inibidor de oxidação, 0,1 a 16,0% em massa de um fosfato ou 0,05 a 5% em massa de pentóxido de fósforo, ou 0,1 a 16,0% em massa de um fosfato e 0,05 a 5,0% em massa de pentóxido de fósforo.

[0032] Outro membro de vedação anular esférico de acordo com a presente invenção, para o uso em uma junta de tubo de escape, compreende: um membro de base anular esférico definido por uma superfície interna cilíndrica, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anular lateral de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integralmente sobre a superfície esférica parcialmente convexa do membro de base anular esférico, em que o membro de base anular esférico inclui um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal e um material resistente ao calor que contém grafite expandido e comprimido de tal maneira a preencher malhas da rede de fios de metal do membro de reforço e ser integrado com o membro de reforço de forma misturada e em que, na camada externa, um material resistente ao calor que contém grafite expandido, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante que contém PTFE, ao menos um tipo de uma resina de fluorcarboneto fundida que tem uma temperatura de fusão diferente daquela de PTFE e h-BN e um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal são comprimidos de tal modo que o material resistente ao calor e o lubrificante sólido sejam preenchidos em malhas do membro de reforço e de tal modo que o membro de reforço, o material resistente ao calor e o lubrificante sólido sejam integrados de forma misturada.

[0033] Em tal outro membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, em virtude do efeito sinérgico, similar àquele descrito acima, de PTFE e ao menos um tipo de uma resina de fluorcarboneto fundida que tem uma temperatura de fusão diferente daquela do PTFE, é possível atenuar a vibração autoexcitada e evitar a geração de ruído anormal. Ademais, em virtude das respectivas lubricidades altas de ao menos PTFE e h-BN, particularmente, a alta lubricidade de h-BN em alta temperatura, o deslizamento suave com o membro correspondente com baixa resistência de atrito é permitido até em alta temperatura e as características de vedação estáveis são exibidas através da cooperação entre o grafite expandido e a rede de fios de metal.

[0034] No caso desse outro membro de vedação anular esférico, o ao menos um tipo de uma resina de fluorcarboneto fundida que tem uma temperatura de fusão diferente daquela de PTFE pode incluir FEP.

[0035] No caso do outro membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, que contém tal FEP, em um diagrama de composição ternária de PTFE, FEP e h-BN, uma razão de composição de PTFE, FEP e h-BN na composição lubrificante pode ser abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior limitada por um quadrilátero que tem como vértices um ponto de composição com 10% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 80% em massa de h-BN, um ponto de composição com 10% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 45% em massa de h-BN, um ponto de composição com 45% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 10% em massa de h-BN e um ponto de composição com 40% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Preferencialmente, no diagrama de composição ternária de PTFE, FEP e h-BN, a razão de composição de PTFE, FEP e h-BN na composição lubrificante é abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior limitada por um hexágono que tem como vértices um ponto de composição com 25% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN, um ponto de composição com 12% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN, um ponto de composição com 10% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN, um ponto de composição com 20% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN, um ponto de composição com 38% em massa de PTFE, 22% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN e um ponto de composição com 35% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN.

[0036] Adicionalmente, no caso do outro membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção, a composição lubrificante pode conter alumina hidratada e o material resistente ao calor pode conter ao menos um dentre um fosfato e um pentóxido de fósforo.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

[0037] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer um membro de vedação anular esférico que torna possível atenuar a vibração autoexcitada e eliminar a geração de ruído anormal e exibe características de vedação estáveis no deslizamento com um membro correspondente, mesmo quando usado em uma temperatura ambiente que excede o ponto de fusão (327 °C) de PTFE, assim como um método para fabricar o mesmo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0038] A Figura 1 é uma vista em seção transversal vertical de um membro de vedação anular esférico que é fabricado em uma modalidade da presente invenção;

[0039] A Figura 2 é uma vista explicativa parcialmente ampliada do membro de vedação anular esférico mostrado na Figura 1;

[0040] A Figura 3 é uma vista que explica um método para formar um membro de reforço em um processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0041] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um material resistente ao calor no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0042] A Figura 5 é uma vista em planta que ilustra malhas de uma rede de fios de metal do membro de reforço;

[0043] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de uma montagem sobreposta no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0044] A Figura 7 é uma vista em planta de um membro de base tubular no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0045] A Figura 8 é uma vista em seção transversal vertical do membro de base tubular mostrado na Figura 7;

[0046] A Figura 9 é uma vista em perspectiva do material resistente ao calor no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0047] A Figura 10 é uma vista em seção transversal do material resistente ao calor que tem uma camada de revestimento de um lubrificante sólido no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0048] A Figura 11 é uma vista que explica um primeiro método para formar um membro de formação de camada externa no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0049] A Figura 12 é uma vista que explica o primeiro método para formar o membro de formação de camada externa no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0050] A Figura 13 é uma vista em seção transversal vertical do membro de formação de camada externa que é obtida pelo primeiro método de formação no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0051] A Figura 14 é uma vista que explica um segundo método para formar o membro de formação de camada externa no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0052] A Figura 15 é uma vista que explica o segundo método para formar o membro de formação de camada externa no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0053] A Figura 16 é uma vista em planta de uma pré-forma cilíndrica no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0054] A Figura 17 é uma vista em seção transversal que ilustra um estado em que a pré-forma cilíndrica é inserida em uma matriz no processo para a fabricação do membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0055] A Figura 18 é uma vista em seção transversal vertical de uma junta de tubo de escape que incorpora o membro de vedação anular esférico, de acordo com a presente invenção;

[0056] A Figura 19 é uma vista explicativa de um sistema de escape de um motor; e

[0057] A Figura 20 é um diagrama de composição ternária em relação à razão de composição de uma composição lubrificante, de acordo com a presente invenção.

MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO

[0058] A seguir, será dada uma descrição mais detalhada da presente invenção e o modo para realizar a mesma com base nas modalidades preferenciais ilustradas nos desenhos. Deve-se observar que a presente invenção não é limitada a essas modalidades.

[0059] Será dada uma descrição de materiais constituintes de um membro de vedação anular esférico e um método para a fabricação do membro de vedação anular esférico de acordo com a invenção.<COM REFERÊNCIA AO MATERIAL RESISTENTE AO CALOR I E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DO MESMO>

[0060] Enquanto o ácido sulfúrico concentrado de uma concentração de 98% está sendo agitado, uma solução aquosa a 60% de peróxido de hidrogênio é adicionada ao mesmo 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, um pó de grafite em floco natural que tem um tamanho de partícula de 30 a 80 malhas é adicionado à solução de reação e a reação é deixada ocorrer durante 30 minutos. Após a reação, o pó de grafite tratado com ácido é separado por filtração por sucção e uma operação de limpeza é repetida duas vezes, na qual o pó de grafite tratado com ácido é agitado em água durante 10 minutos e é, então, submetido à filtração por sucção, removendo, assim, suficientemente o teor de ácido sulfúrico a partir 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 durante 3 horas em um forno de secagem mantido em uma temperatura de 110 °C e isso é usado como um pó de grafite tratado com ácido.

[0061] O pó de grafite tratado com ácido descrito acima é submetido ao tratamento de aquecimento (expansão) durante 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). Essas partículas de grafite expandido são alimentadas para um aparelho de dois roletes ajustado para um estreitamento de roletes desejado e são submetidas à formação por laminação, fabricando-se, assim, uma folha de grafite expandido que tem uma espessura desejada. Essa folha de grafite expandido é usada como um material resistente ao calor I.

[0062] Enquanto que um pó de grafite tratado com ácido obtido em um método similar àquele do pó de grafite tratado com ácido, descrito acima, está sendo agitado, uma solução, em que uma solução aquosa de fosfato de alumínio primário [Al(H2PO4)3] de uma concentração a 50% como um fosfato é diluída com metanol, é composta com aquele pó de grafite tratado com ácido por aspersão e é agitada uniformemente para fabricar uma mistura que tem molhabilidade. Essa mistura que tem molhabilidade é seca por duas horas em um forno de secagem mantido a uma temperatura de 120 °C. Então, essa mistura é submetida ao tratamento de aquecimento (expansão) durante 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 de expansão, a água na fórmula estrutural de fosfato de alumínio primário é eliminada. Essas partículas de grafite expandido são alimentadas para o aparelho de dois roletes ajustado para um estreitamento de rolete desejado e são submetidas à formação por laminação, fabricando-se, assim, uma folha de grafite expandido que tem uma espessura desejada. Essa folha de grafite expandido é usada como um material resistente ao calor II.

[0063] No material resistente ao calor II assim fabricado, o fosfato de alumínio primário está contido no grafite expandido em uma razão de 0,1 a 16% em massa. Esse grafite expandido que contém o fosfato permite o uso em, por exemplo, 600 °C ou uma faixa de alta temperatura que excede 600 °C, uma vez que a resistência ao calor do próprio grafite expandido é aperfeiçoada e a ação de inibição de oxidação é conferida ao mesmo. Como o fosfato, é possível usar, adicionalmente ao fosfato de alumínio primário mencionado anteriormente, fosfato de lítio secundário (Li2HPO4), fosfato de cálcio primário [Ca(H2PO4)2], fosfato de cálcio secundário (CaHPO4) e fosfato de alumínio secundário [Al2(HPO4)3].

[0064] Enquanto que um pó de grafite tratado com ácido obtido em um método similar àquele do pó de grafite tratado com ácido, descrito acima, está sendo agitado, uma solução, em que uma solução aquosa de fosfato de alumínio primário de uma concentração de 50% como um fosfato e uma solução aquosa de ácido ortofosfórico (H3PO4) de uma concentração de 84% como um ácido fosfórico são diluídas com metanol, é composta com aquele pó de grafite tratado com ácido por aspersão e é agitada uniformemente para fabricar uma mistura que tem molhabilidade. Essa mistura que tem molhabilidade é seca por duas horas em um forno de secagem mantido a uma temperatura de 120 °C. Então, essa mistura é submetida ao tratamento de aquecimento (expansão) durante 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 de expansão, a água na fórmula estrutural de fosfato de alumínio primário é eliminada e o ácido ortofosfórico se submete à reação de desidratação para produzir pentóxido de fósforo. Essas partículas de grafite expandido são alimentadas para o aparelho de dois roletes ajustado para um estreitamento de rolete desejado e são submetidas à formação por laminação, fabricando-se, assim, uma folha de grafite expandido que tem uma espessura desejada. Essa folha de grafite expandido é usada como um material resistente ao calor III.

[0065] No material resistente ao calor III assim fabricado, o fosfato de alumínio primário e o pentóxido de fósforo estão contidos no grafite expandido em uma razão de 0,1 a 16% em massa e em uma razão de 0,05 a 5% em massa, respectivamente. Esse grafite expandido que contém o fosfato e pentóxido de fósforo permite o uso em, por exemplo, 600 °C ou uma faixa de alta temperatura que excede 600 °C, uma vez que a resistência ao calor do próprio grafite expandido é aperfeiçoada e a ação de inibição de oxidação é conferida ao mesmo. Como o ácido fosfórico, é possível usar, adicionalmente ao ácido ortofosfórico mencionado anteriormente, ácido metafosfórico (HPO3), ácido polifosfórico, e similares.

[0066] Como o material resistente ao calor, um material de folha que tem uma densidade de 1,0 a 1,15 mg/m3 ou aproximadamente, e uma espessura de 0,3 a 0,6 mm, ou aproximadamente, é, de preferência, usado.

[0067] Como um membro de reforço, é usada uma rede de fios de metal tecida ou tricotada que é formada através da tecelagem ou do tricô de um ou mais fios de metal fino que incluem, como um fio à base de ferro, um fio de aço inoxidável produzido, por exemplo, de aços inoxidáveis austeníticos SUS 304, SUS 310 e SUS 316, um aço inoxidável ferrítico SUS 430, ou um fio de ferro (JIS-G-3532) ou um fio de aço galvanizado (JIS-G- 3547), ou, como um fio de cobre, um membro de fio produzido de um fio de liga de cobre-níquel (cuproníquel), um fio de liga de cobre-níquel-zinco (níquel e prata), um fio de latão ou um fio de cobre e berílio.

[0068] Como a rede de fios de metal, um fio de metal fino cujo diâmetro se situa em uma faixa de 0,05 a 0,32 mm, especificamente, um fio de metal fino cujo diâmetro é de 0,05 mm, 0,10 mm, 0,15 mm, 0,17 mm, 0,20 mm, 0,28 mm ou 0,32 mm, é, de preferência, usado. Como um membro de base anular esférico que é formado pelo fio de metal fino desse diâmetro, uma rede de fios de metal que tem um tamanho de malha (consulte a Figura 5 que ilustra a rede de fios de metal tricotada), cujo comprimento vertical α é de 4 a 6 mm e cujo comprimento horizontal β é de 3 a 5 mm, ou aproximadamente, é adequadamente usada, enquanto que, como a rede de fios de metal para uma camada externa, uma rede de fios de metal que tem um tamanho de malha (consulte a Figura 5) cujo comprimento vertical α é de 2,5 a 3,5 mm e cujo comprimento horizontal β é de 1,5 a 2,5 mm, ou aproximadamente, é adequadamente usada.

[0069] Em um diagrama de composição ternária de um triângulo (triângulo equilátero nessa modalidade) relacionado à razão de composição (% em massa) de PTFE, FEP e h-BN, o qual é mostrado na Figura 20 e em que o lado oblíquo direito no plano do desenho representa o teor (% em massa) de PTFE, a base representa o teor (% em massa) de FEP e o lado oblíquo esquerdo no plano do desenho representa o teor (% em massa) de h- BN, a razão de composição da composição lubrificante que contém PTFE, FEP e h-BN de preferência, é abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior P limitada por um quadrilátero 51 que tem como vértices um ponto de composição A com 10% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 80% em massa de h-BN, um ponto de composição B com 10% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 45% em massa de h-BN, um ponto de composição C com 45% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 10% em massa de h-BN e um ponto de composição D com 40% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Com mais preferência, no diagrama de composição ternária mostrado na Figura 20, a razão de composição da composição lubrificante que contém PTFE, FEP e h-BN, de preferência, é abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior Q limitada por um hexágono 52 que tem como vértices um ponto de composição E com 25% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN, um ponto de composição F com 12% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN, um ponto de composição G com 10% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN, um ponto de composição H com 20% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN, um ponto de composição J com 38% em massa de PTFE, 22% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN e um ponto de composição K com 35% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN.

[0070] No processo de fabricação, essa composição lubrificante que serve como um lubrificante sólido é usada na forma de uma dispersão aquosa que é composta de um pó de PTFE com um tamanho de partícula médio de 0,01 a 1 μm, um pó de FEP com um tamanho de partícula médio de 0,01 a 1 μm, um pó de h-BN com um tamanho de partícula médio de 0,1 a 20 μm, um tensoativo e água.

[0071] Na dispersão aquosa, a razão de teor entre o pó de PTFE, o pó de FEP e o pó de h-BN, a qual exibe excelente lubricidade particularmente em uma faixa de alta temperatura, é abrangida por uma faixa numérica que corresponde à região interior limitada pelo quadrilátero 51 no diagrama de composição ternária mostrado na Figura 20, de preferência, dentro de uma faixa numérica que corresponde à região interior limitada pelo hexágono 52 no diagrama de composição ternária; com mais preferência, o pó de PTFE é de 25% em massa, o pó de FEP é de 25% em massa e o pó de h-BN é de 50% em massa.

[0072] É usada uma dispersão aquosa em que 39% em massa do pó de composição lubrificante que contém o pó de PTFE, o pó de FEP e o pó de h-BN, os quais são constituídos por tal razão de teor, são misturados com, por exemplo, 4% em massa de um tensoativo e 57% em massa de água. Contudo, o teor de água na dispersão aquosa pode ser aumentado ou diminuído em correspondência com a forma de aplicação da dispersão aquosa à folha de grafite expandido por meio tal como revestimento por laminação, escovação, aspersão, ou similares.

[0073] O tensoativo contido na dispersão aquosa é suficiente se o mesmo tiver capacidade para permitir que o pó de composição lubrificante seja uniformemente disperso em água e é possível usar qualquer um dentre um tensoativo aniônico, um tensoativo catiônico, um tensoativo não iônico e um tensoativo anfotérico. É possível citar, por exemplo, tensoativos aniônicos, tais como alquil sulfato de sódio, alquil éter sulfato de sódio, trietanol amina alquil sulfato, trietanol amina alquil éter sulfato, alquil sulfato de amônio, alquil éter sulfato de amônio, alquil éter fosfato de sódio e fluoroalquil carboxilato sódio; tensoativos catiônicos, tais como sal de alquil amônio e sal de alquil benzil amônio; tensoativos não iônicos, tais como polioxietileno alquil éter, polioxietileno fenil éter, polioxietileno alquil éster, copolímero de propileno glicol-óxido de propileno, aditivo de óxido de perfluoroalquil etileno e aditivo de óxido de 2-etil-hexanol etileno; e tensoativos anfotéricos, tais como betaína de ácido alquilaminoacético, betaína de ácido alquilamidoacético e betaína de imidazólio. Em particular, os tensoativos aniônicos e não iônicos são preferenciais. Os tensoativos particularmente preferenciais são tensoativos não iônicos que têm uma cadeia de oxietileno na qual a quantidade de resíduo pirolítico é pequena.

[0074] Na dispersão aquosa, o teor do tensoativo é, por exemplo, 4% em massa em relação a 39% em massa do pó de composição lubrificante; contudo, se o teor do tensoativo for excessivamente pequeno, a dispersão do pó de composição lubrificante não se torna uniforme, enquanto que se o teor do tensoativo for excessivamente grande, o resíduo pirolítico do tensoativo devido à sinterização se torna grande e a coloração ocorre, adicionalmente, resultando em um decréscimo na resistência ao calor, não aderência, e similares, da camada de revestimento.

[0075] A dispersão aquosa que contém o pó de PTFE, o pó de FEP, o pó de h-BN, o tensoativo e água pode conter, adicionalmente, um pó de alumina hidratada em uma razão de não mais que 20% em massa em substituição de parte do teor do pó de h-BN no pó de composição lubrificante.

[0076] Um solvente orgânico aquoso pode ser adicionalmente contido na dispersão aquosa que contém o pó de PTFE, o pó de FEP, o pó de h-BN, o tensoativo e água ou a dispersão aquosa que contém o pó de PTFE, o pó de FEP, o pó de h-BN, o pó de alumina hidratada, o tensoativo e água. Como o solvente orgânico aquoso, é possível citar, por exemplo, solventes à base de álcool, tais como metanol, etanol, butanol, álcool isopropílico e glicerina; solventes à base de cetona, tais como acetona, metiletil cetona e metilisobutil cetona; solventes à base de éter, tais como metil celosolve, celosolve e butil celosolve; solventes à base de glicol, tais como etileno glicol, propileno glicol, trietileno glicol e tetraetileno glicol; solventes à base de amida, tais como dimetilformamida e dimetilacetamida; e solventes à base de lactama, tais como N-metil-2-pirrolidona. O teor do solvente orgânico aquoso é de 0,5 a 50% em peso, de preferência, 1 a 30% em peso, da quantidade total de água. O solvente orgânico aquoso tem a função de umedecer o pó de PTFE e o pó de FEP e forma uma mistura uniforme com o pó de h-BN e, uma vez que o mesmo evapora durante a secagem, não afeta de maneira adversa a camada de revestimento.

[0077] Como a dispersão aquosa do pó de composição lubrificante descrito acima, qualquer uma dentre as seguintes dispersões aquosas é usada:

[0078] (1) uma dispersão aquosa composta de 39% em massa de um pó de composição lubrificante que é composto do pó de PTFE com um tamanho de partícula médio de 0,01 a 1 μm, do pó de FEP com um tamanho de partícula médio de 0,01 a 1 μm e do pó de h-BN com um tamanho de partícula médio de 0,1 a 20 μm e que tem uma razão de composição que é abrangida por uma faixa numérica que corresponde à região interior P limitada pelo quadrilátero 51 no diagrama de composição ternária mostrado na Figura 20, assim como 4% em massa de um tensoativo e 57% em massa de água;

[0079] (2) uma dispersão aquosa composta de 39% em massa do pó de composição lubrificante de (1), o qual tem a razão de composição de (1) e em que, após assegurar 45% em massa ou mais do teor de pó de h- BN, 20% em massa ou menos de um pó de alumina hidratada estão contidos em substituição de parte do teor daquele pó de h-BN, assim como 4% em massa de um tensoativo e 57% em massa de água;

[0080] (3) uma dispersão aquosa em que 0,1 a 22,5% em massa de um solvente orgânico aquoso estão adicionalmente contidos na dispersão aquosa em (1) acima; e

[0081] (4) uma dispersão aquosa em que 0,1 a 22,5% em massa de um solvente orgânico aquoso estão adicionalmente contidos na dispersão aquosa em (2) acima.

[0082] A dispersão aquosa é aplicada a uma superfície da folha de grafite expandido por meio de revestimento por laminação, escovação, aspersão, ou similares, e depois que essa dispersão aquosa é seca, uma camada de revestimento de um lubrificante sólido que consiste na composição lubrificante é formada sobre a uma superfície daquela folha de grafite expandido. Após a secagem, a camada de revestimento do lubrificante sólido pode ser sinterizada em um forno de aquecimento durante 10 a 30 minutos em uma temperatura dentro de uma faixa de (T) a (T + 150 °C), de preferência, (T + 5 °C) a (T + 135 °C), com mais preferência, (T + 10 °C) a (T + 125 °C), em relação ao ponto de fusão T (= 245 °C) de FEP. Mediante a sinterização da camada de revestimento desse lubrificante sólido, uma camada de revestimento sinterizada do lubrificante sólido é formada na uma superfície da folha de grafite expandido.

[0083] Em seguida, com referência aos desenhos, será dada uma descrição de um método para a fabricação de um membro de vedação anular esférico composto dos materiais constituintes descritos acima.

(PRIMEIRO PROCESSO)

[0084] Conforme mostrado na Figura 3, uma rede de fios de metal tricotada cilíndrica oca 1, a qual é formada através de tricô de um rede de fios de metal com um diâmetro de fio de 0,05 a 0,32 mm em um formato cilíndrico e que tem um tamanho de malha com o comprimento vertical α de 4 a 6 mm e o comprimento horizontal β de 3 a 5 mm, ou aproximadamente (consulte a Figura 5), é passada entre roletes 2 e 3, fabricando-se, assim, uma rede de fios de metal em formato de correia 4 que tem uma largura predeterminada D. Uma rede de fios de metal em formato de tira 5 que serve como um membro de reforço é, então, preparada cortando-se a rede de fios de metal em formato de correia 4 em um comprimento predeterminado L.

(SEGUNDO PROCESSO)

[0085] Conforme mostrado na Figura 4, é preparada uma folha de grafite expandido 6 (composta de um dentre o material resistente ao calor I, o material resistente ao calor II e o material resistente ao calor III) para o membro de base anular esférico, cuja densidade é de 1,0 a 1,5 mg/m3, de preferência, 1,0 a 1,2 mg/m3, para que tenha uma largura d a partir de (1,10 x D) mm a (2,10 x D) mm em relação à largura D da rede de fios de metal 5 e um comprimento l de (1,30 x L) mm a (2,70 x L) mm em relação ao comprimento L da rede de fios de metal 5.

(TERCEIRO PROCESSO)

[0086] Uma montagem sobreposta 12, na qual a folha de grafite expandido 6 e a rede de fios de metal 5 são sobrepostas uma em cima da outra, é preparada conforme exposto a seguir: Para assegurar que o material resistente ao calor produzido a partir da folha de grafite expandido em formato de tira 6 seja completamente exposto em uma face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 34 de uma superfície esférica parcialmente convexa 33 em um membro de vedação anular esférico 38 (consulte a Figura 1), conforme mostrado na Figura 6, a folha de grafite expandido 6 é feita para se projetar na direção da largura em um máximo de (0,10 a 0,80) x D mm a partir de uma extremidade no sentido da largura 7 da rede de fios de metal 5, a qual serve como a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 34 da superfície esférica parcialmente convexa 33. Além disso, a quantidade de projeção no sentido da largura, δ1, da folha de grafite expandido 6 a partir da extremidade 7 é feita maior que a quantidade de sua projeção no sentido da largura, δ2, a partir da outra extremidade no sentido da largura 8 da rede de fios de metal 5, a qual serve como uma face de extremidade anular lateral de diâmetro pequeno 35 da superfície esférica parcialmente convexa 33. Adicionalmente, a folha de grafite expandido 6 é feita para projetar na direção longitudinal em um máximo de (0,30 a 1,70) x L mm a partir de uma extremidade longitudinal 9 da rede de fios de metal 5, enquanto que a outra extremidade longitudinal 10 da rede de fios de metal 5 e uma extremidade longitudinal 11 da folha de grafite expandido 6 que corresponde àquela extremidade 10 são feitas para coincidirem uma com a outra.

(QUARTO PROCESSO)

[0087] Conforme mostrado na Figura 7, a montagem sobreposta 12 é submetida à convolução com a folha de grafite expandido 6 colocada no lado interno, de tal modo que a folha de grafite expandido 6 seja submetida à convolução com mais uma volta, formando-se, assim, um membro de base tubular 13 no qual a folha de grafite expandido 6 é exposta tanto no lado periférico interno como no lado periférico externo. Como a folha de grafite expandido 6, é preparada antecipadamente uma que tem um comprimento l a partir de (1,30 x L) mm a (2,70 x L) mm em relação ao comprimento L da rede de fios de metal 5, de modo que o número de voltas de enrolamento da folha de grafite expandido 6 no membro de base tubular 13 se torne maior que o número de voltas de enrolamento da rede de fios de metal 5. No membro de base tubular 13, conforme mostrado na Figura 8, a folha de grafite expandido 6 em seu um lado de extremidade no sentido da largura se projeta na direção no sentido da largura por δ1 a partir da uma extremidade 7 da rede de fios de metal 5 e a folha de grafite expandido 6 em seu outro lado de extremidade no sentido da largura se projeta na direção no sentido da largura por δ2 a partir da outra extremidade 8 da rede de fios de metal 5.

(QUINTO PROCESSO)

[0088] Outra folha de grafite expandido em formato de tira 6, tal como aquela mostrada na Figura 9, é preparada separadamente, a qual é similar à folha de grafite expandido 6, mas tem uma largura d menor que a largura D da rede de fios de metal 5 e tem um comprimento l de tal medida para que possa ser enrolada em torno do membro de base tubular 13 em uma volta.

(SEXTO PROCESSO)

[0089] Como a dispersão aquosa, qualquer uma dentre as seguintes dispersão aquosas é preparada:

[0090] (1) uma dispersão aquosa composta de 39% em massa de um pó de composição lubrificante, o qual é composto do pó de PTFE com um tamanho de partícula médio de 0,01 a 1 μm, o pó de FEP com um tamanho de partícula médio de 0,01 a 1 μm e o pó de h-BN com um tamanho de partícula médio de 0,1 a 20 μm e o qual tem uma razão de composição abrangida por uma faixa numérica que corresponde à região interior P limitada pelo quadrilátero 51 no diagrama de composição ternária mostrado na Figura 20, assim como 4% em massa de um tensoativo e 57% em massa de água;

[0091] (2) uma dispersão aquosa composta de 39% em massa do pó de composição lubrificante de (1), a qual tem a razão de composição de (1) e em que, após assegurar 45% em massa ou mais do teor de pó de h- BN, 20% em massa ou menos de um pó de alumina hidratada são contidos em substituição de parte do conteúdo daquele pó de h-BN, assim como 4% em massa de um tensoativo e 57% em massa de água;

[0092] (3) uma dispersão aquosa em que 0,1 a 22,5% em massa de um solvente orgânico aquoso são adicionalmente contidos na dispersão aquosa em (1) acima; e

[0093] (4) uma dispersão aquosa em que 0,1 a 22,5% em massa de um solvente orgânico aquoso são adicionalmente na dispersão aquosa em (2) acima.

(SÉTIMO PROCESSO)

[0094] Uma das dispersões aquosas (1) a (4) é aplicada a uma superfície da folha de grafite expandido 6 mostrada na Figura 9 por meio de escovação, revestimento por laminação, aspersão, ou similares, e essa camada de revestimento é seca em uma temperatura de 100 °C, formando- se, assim, uma camada de revestimento 14 do lubrificante sólido composta da composição lubrificante, conforme mostrado na Figura 10.

(OITAVO PROCESSO) <PRIMEIRO MÉTODO>

[0095] Conforme mostrado nas Figuras 11 a 13, a folha de grafite expandido 6 que tem a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido é continuamente inserida (consulte a Figura 11) na rede de fios de metal 5 para a camada externa constituída pela rede de fios de metal tricotada cilíndrica oca 1 obtida tricotando-se continuamente um fio de metal fino com um diâmetro de fio de 0,05 a 0,32 mm por uma máquina de tricô (não mostrada). A rede de fios de metal 5 com a folha de grafite expandido 6 inserida na mesma é alimentada, começando com seu lado de extremidade de início de inserção, em um estreitamento Δ1 entre um par de roletes cilíndricos 16 e 17 em que cada um tem uma superfície periférica externa cilíndrica lisa, para que seja integrado ao ser pressurizado na direção no sentido da espessura da folha de grafite expandido 6 (consulte a Figura 12), preenchendo, assim, as malhas da rede de fios de metal 5 para a camada externa com a folha de grafite expandido 6 e a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido formada sobre a superfície daquela folha de grafite expandido 6. Desse modo, um membro aplanado de formação de camada externa 20 é fabricado sobre a superfície da qual as áreas 18 constituídas pela rede de fios de metal 5 para a camada externa e as áreas 19 constituídas pelo lubrificante sólido são expostas de forma misturada.

[0096] A rede de fios de metal 5 constituída pela rede de fios de metal em formato de correia 4, descrita no primeiro processo descrito acima, é preparada separadamente e, conforme mostrado na Figura 14, a folha de grafite expandido 6 que tem a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido é inserida na rede de fios de metal 5 para a camada externa constituída pela rede de fios de metal em formato de correia 4 e, conforme mostrado na Figura 15, essa montagem é alimentada para um estreitamento Δ1 entre roletes cilíndricos 21 e 22, para que seja integrada ao ser pressurizada na direção no sentido da espessura da folha de grafite expandido 6, preenchendo-se, assim, as malhas da rede de fios de metal 5 para a camada externa com a folha de grafite expandido 6 e a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido formada sobre a superfície daquela folha de grafite expandido 6. Desse modo, o membro aplanado de formação de camada externa 20 é fabricado sobre a superfície da qual as áreas 18 constituídas pela rede de fios de metal 5 para a camada externa e as áreas 19 constituídas pelo lubrificante sólido são expostas de forma misturada.

[0097] Uma rede de fios de metal tecida simples é preparada como uma rede de fios de metal tecida que é formada através da tecelagem de um fio de metal fino com um diâmetro de 0,05 a 0,32 mm. Mediante o corte da rede de fios de metal 5 para a camada externa, produzida a partir desse fio de metal tecido simples, a um comprimento e largura predeterminados, duas redes de fios de metal em formato de tira 5 são preparadas. A folha de grafite expandido 6 que tem a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido é inserida entre as duas redes de fios de metal 5 para a camada externa e essa montagem é alimentada para o estreitamento Δ1 entre o par de roletes cilíndricos 21 e 22 para que seja integrada ao ser pressurizada na direção no sentido da espessura da folha de grafite expandido 6, preenchendo, assim, as malhas da rede de fios de metal 5 para a camada externa com a folha de grafite expandido 6 e a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido formada sobre a superfície daquela folha de grafite expandido 6. Desse modo, o membro aplanado de formação de camada externa 20 é fabricado sobre a superfície da qual as áreas 18 constituídas pela rede de fios de metal 5 para a camada externa e as áreas 19 constituídas pelo lubrificante sólido são expostas de forma misturada.

[0098] Duas redes de fios de metal 5 similares à rede de fios de metal em formato de tira 5 no terceiro método ou à rede de fios de metal em formato de tira 5 mostrada na Figura 3 são preparadas. Essa rede de fios de metal 5 para a camada externa é sobreposta naquela superfície (superfície inversa) da folha de grafite expandido 6 que é oposta a sua superfície que tem a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido e essa montagem sobreposta da rede de fios de metal 5 e a folha de grafite expandido 6 que tem a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido é alimentada para o estreitamento Δ1 entre o par de roletes cilíndricos 21 e 22 para que seja integrada ao ser pressurizada na direção no sentido da espessura da folha de grafite expandido 6, preenchendo, assim, as malhas da rede de fios de metal 5 para a camada externa com a folha de grafite expandido 6 e a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido formada sobre a superfície daquela folha de grafite expandido 6. Desse modo, o membro aplanado de formação de camada externa 20 é fabricado sobre a superfície da qual somente a área 19 do lubrificante sólido (somente a camada de revestimento 14) é exposta.

[0099] No primeiro ao quarto método, 0,4 a 0.6 mm, ou aproximadamente, é adequado como o estreitamento Δ1 entre o par de roletes cilíndricos 16 e 17 e os roletes cilíndricos 21 e 22.

(NONO PROCESSO)

[00100] O membro de formação de camada externa 20 assim obtido é enrolado em torno de uma superfície periférica externa do membro de base tubular 13 com sua camada de revestimento 14 colocada no lado externo, preparando-se, assim, uma pré-forma cilíndrica 23 (consulte a Figura 16).

(DÉCIMO PROCESSO)

[00101] Uma matriz 30, tal como aquela mostrada na Figura 17, é preparada, a qual tem, em sua superfície interna, uma superfície de parede cilíndrica 24, uma superfície de parede esférica parcialmente côncava 25 que continua a partir da superfície de parede cilíndrica 24 e um orifício atravessante 26 que continua a partir da superfície de parede esférica parcialmente côncava 25 e em que uma porção cilíndrica oca 28 e uma porção oca anular esférica 29 que continua a partir da porção cilíndrica oca 28 são formadas dentro da mesma como um núcleo escalonado 27 é adequadamente inserida no orifício atravessante 26. Então, a pré-forma cilíndrica 23 é encaixada sobre o núcleo escalonado 27 da matriz 30.

[00102] A pré-forma cilíndrica 23 disposta na porção cilíndrica oca 28 e na porção oca anular esférica 29 da matriz 30 é submetida à formação por compressão sob uma pressão de 98 a 294 N/mm2 (1 a 3 toneladas/cm2) na direção do eixo geométrico do núcleo. Desse modo, o membro de vedação anular esférico 38 é fabricado, o qual inclui um membro de base anular esférico 36 que tem um orifício atravessante 31 em sua porção central e definido por uma superfície interna cilíndrica 32, a superfície esférica parcialmente convexa 33 e faces de extremidade anular lateral de diâmetro grande e pequeno 34 e 35 da superfície esférica parcialmente convexa 33, assim como uma camada externa 37 formada integralmente sobre a superfície esférica parcialmente convexa 33 do membro de base anular esférico 36, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2.

[00103] Por meio dessa formação por compressão, o membro de base anular esférico 36 é construído de modo a ser dotado de integridade estrutural à medida que a folha de grafite expandido 6 e a rede de fios de metal 5 são comprimidas e intercaladas umas com as outras. Na camada externa 37, a folha de grafite expandido 6, o lubrificante sólido que consiste na composição lubrificante e a rede de fios de metal 5 são comprimidos de tal modo que o lubrificante sólido e a folha de grafite expandido 6 sejam preenchidos nas malhas da rede de fios de metal 5 e o lubrificante sólido, a folha de grafite expandido 6 e a rede de fios de metal 5 sejam integrados de forma misturada, sendo que uma superfície externa 39 daquela camada externa 37 é assim formada em uma superfície lisa 42 na qual as áreas 40 do membro de reforço constituídas pela rede de fios de metal 5 e as áreas 41 constituídas pelo lubrificante sólido estão presentes de forma misturada ou em uma superfície lisa 42 constituída pela área 41 do lubrificante sólido que cobre o membro de reforço.

[00104] No membro de base anular esférico 36 e na camada externa 37 do membro de vedação anular esférico 38 fabricado, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal 5 está contido em uma razão de 40 a 65% em massa e o material resistente ao calor constituído pela folha de grafite expandido 6 que contém grafite expandido e o lubrificante sólido são contidos em uma razão de 35 a 60% em massa. O material resistente ao calor constituído pela folha de grafite expandido 6 e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico 36 e a camada externa 37 têm uma densidade de 1,20 a 2,00 mg/m3.

[00105] Além disso, na camada externa 37, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal 5 é contida em uma razão de 60 a 75% em massa e o material resistente ao calor constituído pela folha de grafite expandido 6 que contém grafite expandido e o lubrificante sólido são contidos em uma razão de 25 a 40% em massa.

[00106] No quarto processo, se o membro de base tubular 13 for formado realizando-se a convolução da montagem sobreposta 12 em um estado em que a rede de fios de metal 5 constituída pela rede de fios de metal em formato de correia 4 é colocada no lado interno, em vez de realizar a convolução da montagem sobreposta 12 com a folha de grafite expandido 6 colocada no lado interno, é possível fabricar o membro de vedação anular esférico 38 em que o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal 5 é exposto na superfície interna cilíndrica 32 do membro de base anular esférico 36.

[00107] Na junta esférica de tubo de escape, a qual é mostrada na Figura 18 e usada incorporando-se o membro de vedação anular esférico 38, é fornecida um flange 200 verticalmente em uma superfície periférica externa de um tubo de escape do lado a montante 100, o qual é conectado ao lado do motor, deixando uma porção de extremidade de tubo 101. O membro de vedação anular esférico 38 é encaixado sobre a porção de extremidade de tubo 101 na superfície interna cilíndrica 32 que define o orifício atravessante 31 e o membro de vedação anular esférico 38 em sua face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 34 é colocado em contato com e assentado sobre o 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 escape do lado a jusante 300 disposto de modo a se opor ao tubo de escape do lado a montante 100 e é conectado ao lado de silencioso. Uma superfície interna 304 da porção de superfície esférica côncava 302 está em contato deslizante com a superfície lisa 42 na superfície externa 39 da camada externa 37 do membro de vedação anular esférico 38.

[00108] Na junta esférica de tubo de escape mostrada na Figura 18, o tubo de escape do lado a jusante 300 é constantemente impelido de maneira resiliente em direção ao tubo de escape do lado a montante 100 por meio de um par de parafusos 400, cada um disposto com uma extremidade fixa ao flange 200 e a outra extremidade inserida na porção de flange 303 da porção alargada 301 e por meio de um par de molas em espiral 500, cada uma disposta entre uma cabeça ampliada do parafuso 400 e a porção de flange 303. Adicionalmente, a junta esférica de tubo de escape é adaptada de modo que os deslocamentos angulares relativos que ocorrem nos tubos de escape do lado a jusante e a montante 100 e 300 sejam permitidos pelo contato deslizante entre a superfície lisa 42 que serve como uma superfície deslizante da camada externa 37 do membro de vedação anular esférico 38 e a superfície interna 304 da porção de superfície esférica côncava 302 da porção alargada 301 formada na extremidade do tubo de escape do lado a jusante 300.EXEMPLOS

[00109] A seguir, a presente invenção será descrita em detalhes de acordo com os exemplos. Deve-se observar que a presente invenção não é limitada a esses exemplos.EXEMPLO 1

[00110] Com o uso de um fio de aço inoxidável austenítico (SUS 304) que tem um diâmetro de fio de 0,28 mm como o fio de metal fino, uma rede de fios de metal tricotada cilíndrica que tem um tamanho de malha que tinha 4 mm de comprimento vertical e 5 mm de comprimento horizontal foi fabricada e foi passada entre um par de roletes para formar uma rede de fios de metal em formato de correia. Essa rede de fios de metal foi usada como a rede de fios de metal que serve como o membro de reforço para o membro de base anular esférico. Como o material resistente ao calor, foi usada uma folha de grafite expandido (material resistente ao calor I) que tem uma densidade de 1,12 mg/m3 e uma espessura de 0,38 mm. Depois que a folha de grafite expandido foi submetida à convolução por uma porção de uma circunferência, a rede de fios de metal para o membro de base anular esférico foi sobreposta no lado interno da folha de grafite expandido e a montagem sobreposta da mesma foi submetida à convolução, preparando, assim, um membro de base tubular no qual a folha de grafite expandido foi localizada na periferia mais externa. Nesse membro de base tubular, as porções de extremidade opostas no sentido da largura da folha de grafite expandido, respectivamente, se projetaram a partir da rede de fios de metal para o membro de base anular esférico na direção no sentido da largura do mesmo.

[00111] Com o uso de um fio de metal fino similar àquele descrito acima, uma rede de fios de metal tricotada cilíndrica que tem um tamanho de malha que foi de 3,5 mm de comprimento vertical e 1,5 mm de comprimento horizontal foi fabricada e foi passada entre o par de roletes para formar uma rede de fios de metal em formato de correia. Essa rede de fios de metal dói usada como a rede de fios de metal como o membro de reforço para a camada externa.

[00112] Com o uso de uma folha de grafite expandido (material resistente ao calor I) similar àquela descrita acima, uma folha de grafite expandido que tem uma largura menor que a largura da rede de fios de metal mencionada anteriormente, como o membro de reforço para a camada externa, foi preparada separadamente.

[00113] Uma dispersão aquosa (3,9% em massa de PTFE, 3,9% em massa de FEP, 31,2% em massa de h-BN, 4% em massa de um tensoativo não iônico e 57% em massa de água) foi preparada, a qual foi composta de 39% em massa de um pó de composição lubrificante que contém 10% em massa de um pó de PTFE com um tamanho de partícula médio de 0,20 μm, 10% em massa de um pó de FEP com um tamanho de partícula médio de 0,15 μm e 80% em massa de um pó de h-BN com um tamanho de partícula médio de 8 μm, 4% em massa de polioxietileno alquil éter (tensoativo não iônico) como um tensoativo e 57% em massa de água.

[00114] Essa dispersão aquosa foi revestida por rolete sobre uma superfície da folha de grafite expandido preparada separadamente mencionada anteriormente, foi seca em uma temperatura de 100 °C para formar uma camada de revestimento do lubrificante sólido (10% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 80% em massa de h-BN) que consiste na composição lubrificante de PTFE, FEP e h-BN.

[00115] A folha de grafite expandido que tem a camada de revestimento do lubrificante sólido foi inserida na rede de fios de metal em formato de correia, a qual é o membro de reforço para a camada externa e foi passada entre o par de roletes para que seja integrada, preenchendo, assim, as malhas da rede de fios de metal do membro de reforço com a folha de grafite expandido e a camada de revestimento do lubrificante sólido sobre a superfície daquela folha de grafite expandido. Desse modo, um membro aplanado de formação de camada externa foi fabricado na superfície cujas áreas constituídas pela rede de fios de metal como o membro de reforço e áreas constituídas pelo lubrificante sólido foram expostas de forma misturada.

[00116] O membro de formação de camada externa, em um estado em que sua superfície onde as áreas constituídas pela rede de fios de metal e as áreas constituídas pelo lubrificante sólido foram expostas de forma misturada em sua superfície inversa, foi colocado no lado externo, foi enrolado em torno da superfície periférica externa do membro de base tubular, preparando, assim, uma pré-forma cilíndrica. Essa pré-forma cilíndrica foi encaixada sobre o núcleo escalonado da matriz mostrada na Figura 17 e foi disposto na porção oca da matriz.

[00117] A pré-forma cilíndrica disposta na porção oca da matriz foi submetida à moldagem por compressão em uma pressão de 294 N/mm2 (3 toneladas/cm2) na direção do eixo geométrico do núcleo, obtendo- se, assim, um membro de vedação anular esférico que incluiu o membro de base anular esférico que define o orifício atravessante em sua porção central e definido pela superfície interna cilíndrica, pela superfície esférica parcialmente convexa e pelas faces de extremidade anular lateral de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa, assim como a camada externa formada integralmente sobre a superfície esférica parcialmente convexa do membro de base anular esférico.

[00118] Por meio dessa formação por compressão, o membro de base anular esférico foi construído de modo a ser dotado de integridade estrutural à medida que o grafite expandido e a rede de fios de metal para o membro de base anular esférico fossem comprimidos e intercalados uns com os outros. O membro de base anular esférico incluiu o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal comprimida e o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido que preenchem as malhas desse membro de reforço e foi comprimido de tal maneira para ser formado integralmente com esse membro de reforço de forma misturada. Na camada externa, o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido, o lubrificante sólido que consiste na composição lubrificante que contém 10% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 80% em massa de h-BN e o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal para a camada externa foram comprimidos de tal modo que o lubrificante sólido e o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido da folha de grafite expandido fossem preenchidos nas malhas da rede de fios de metal do membro de reforço e de tal modo que o lubrificante sólido, o material resistente ao calor e o membro de reforço fossem integrados de forma misturada, sendo que a superfície externa daquela camada externa é assim formada em uma superfície lisa em que as áreas constituídas pela rede de fios de metal como o membro de reforço e as áreas constituídas pelo lubrificante sólido estivessem presentes de forma misturada.

[00119] No membro de base anular esférico e na camada externa do membro de vedação anular esférico fabricado, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa constituídos pelas redes de fios de metal foram contidos em uma razão de 57,1% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido da folha de grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos em uma razão de 42,9% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido da folha de grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e na camada externa foi de 1,60 mg/m3. Além disso, conforme para a camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido em uma razão de 65,7% em massa e o material resistente ao calor constituído pelo grafite expandido da folha de grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos em uma razão de 34,3% em massa.EXEMPLO 2

[0001] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (10% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 45% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa foi constituído por uma composição lubrificante que contém 10% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 45% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,4% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,6% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,61 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,7% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 34,3% em massa.EXEMPLO 3

[0002] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1, com a exceção de que, com o uso de um fio de aço inoxidável austenítico (SUS 304) que tem um diâmetro de fio de 0,15 mm, uma rede de fios de metal tricotada cilíndrica que tem um tamanho de malha que foi 3,5 mm em comprimento vertical e 1,5 mm no comprimento horizontal foi fabricada e foi passada entre um par de roletes para formar uma rede de fios de metal em formato de correia da mesma maneira que no Exemplo 1 e para ser usada como a rede de fios de metal que serve como o membro de reforço para a camada externa e a camada de revestimento do lubrificante sólido (45% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 10% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que no Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 45% em massa de PTFE, 45% em massa de FEP e 10% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 55,8% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 44,2% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,62 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 31,0% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 69,0% em massa.EXEMPLO 4

[0003] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (40% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 40% em massa de PTFE, 10% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 67,5% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 32,5% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,68 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 66,2% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 33,8% em massa.EXEMPLO 5

[0004] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (25% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 25% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,3% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,7% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,66 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,0% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 35,0% em massa.EXEMPLO 6

[0005] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1, com a exceção de que uma rede de fios de metal tricotada cilíndrica, que foi fabricada com o uso de dois fios de aço inoxidável austenítico (SUS 304) com um diâmetro de fio de 0,28 mm como os fios de metal finos e cujo tamanho de malha foi de 4 mm de comprimento vertical e 5 mm de comprimento horizontal, foi usada como a rede de fios de metal que serve como o membro de reforço para o membro de base anular esférico, de que uma folha de grafite expandido (material resistente ao calor III) que tem uma densidade de 1,12 mg/m3 e uma espessura de 0,38 mm foi usada como o material resistente ao calor e de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (12% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que no Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 12% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP e 60% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 63,3% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 36,7% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,70 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,7% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 34,3% em massa.EXEMPLO 7

[0006] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que a rede de fios de metal tricotada cilíndrica similar à do Exemplo 6 foi usada como a rede de fios de metal que serve como o membro de reforço para o membro de base anular esférico e de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (10% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que no Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 10% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram, que foram constituídos por redes de fio de metal, foram contidos a uma razão de 63,4% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 36,6% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,68 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,4% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 34,6% em massa.EXEMPLO 8

[0007] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (20% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 20% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,1% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,9% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,62 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 63,9% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 36,1% em massa.EXEMPLO 9

[0008] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (25% em massa de PTFE, 25% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 25% em massa de PTFE, 25% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,7% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,3% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,60 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,9% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 34,1% em massa.EXEMPLO 10

[0009] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (28% em massa de PTFE, 22% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 28% em massa de PTFE, 22% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,5% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,5% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,61 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 64,8% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 35,2% em massa.EXEMPLO 11

[0010] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (38% em massa de PTFE, 22% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 38% em massa de PTFE, 22% em massa de FEP e 40% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,3% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,7% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,61 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 64,6% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 35,4% em massa.

[0011] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que, com o uso de dois fios de aço inoxidável austenítico (SUS 304) com um diâmetro de fio de 0,28 mm como os fios de metal finos, uma rede de fios de metal tricotada cilíndrica que tem um tamanho de malha que é de 4 mm de comprimento vertical e 5 mm de comprimento horizontal foi fabricada e foi passada entre um par de roletes para formar uma rede de fios de metal em formato de correia da mesma maneira que no Exemplo 1 e para ser usada como a rede de fios de metal que serve como o membro de reforço para o membro de base anular esférico, que uma folha de grafite expandido (material resistente ao calor III) que tem uma densidade de material térmico de 1,12 mg/m3 e uma espessura de 0,38 mm foi usada como a folha de grafite expandido para o membro de base tubular e que a camada de revestimento do lubrificante sólido (35% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN) foi formada da mesma maneira que no Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 35% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 55,7% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 44,3% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,70 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 63,4% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 36,6% em massa.

[0012] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (20% em massa de PTFE, 20% em massa de FEP, 40% em massa de h-BN e 20% em massa de alumina hidratada) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 20% em massa de PTFE, 20% em massa de FEP, 40% em massa de h-BN e 20% em massa de alumina hidratada. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 55,5% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 44,5% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,66 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 62,7% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 37,3% em massa.EXEMPLO 14

[0013] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (25% em massa de PTFE, 25% em massa de FEP, 43% em massa de h-BN e 7% em massa de alumina hidratada) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 25% em massa de PTFE, 25% em massa de FEP, 43% em massa de h-BN e 7% em massa de alumina hidratada. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 55,9% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 44,1% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,67 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 63,4% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 36,6% em massa.EXEMPLO 15

[0014] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que o Exemplo 1, com a exceção de que a camada de revestimento do lubrificante sólido (20% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP, 50% em massa de h-BN e 2% em massa de alumina hidratada) foi formada da mesma maneira que o Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 20% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP, 50% em massa de h-BN e 2% em massa de alumina hidratada. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,3% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,7% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,66 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,0% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 35,0% em massa.

[0015] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1, com a exceção de que uma folha de grafite expandido que tem uma camada de revestimento do lubrificante sólido (25% em massa de PTFE, 25% em massa de FEP e 50% em massa de h- BN) similar à do Exemplo 9 foi submetida à sinterização de um forno de aquecimento a uma temperatura de 340 °C durante 20 minutos para formar, assim, uma camada de revestimento sinterizada do lubrificante sólido (25% em massa de PTFE, 25% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN) sobre a superfície da folha de grafite expandido. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido sinterizado da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 25% em massa de PTFE, 25% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. A superfície externa DA camada externa foi conformada em uma superfície lisa em que as áreas constituídas pela rede de fios de metal como o membro de reforço e as áreas constituídas pelo lubrificante sólido sinterizado estavam presentes de forma misturada. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 55,6% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado foram contidos a uma razão de 44,4% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,67 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 64,2% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 35,8% em massa.EXEMPLO 17

[0016] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1, com a exceção de que uma folha de grafite expandido que tem uma camada de revestimento do lubrificante sólido (35% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 50% em massa de h- BN) similar à do Exemplo 12 foi submetida à sinterização da mesma maneira que no Exemplo 16 para formar, assim, uma camada de revestimento sinterizada do lubrificante sólido (35% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN) da superfície da folha de grafite expandido. No membro de vedação anular esférico fabricado, o lubrificante sólido sinterizado da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 35% em massa de PTFE, 15% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. A superfície externa DA camada externa foi conformada em uma superfície lisa em que as áreas constituídas pela rede de fios de metal como o membro de reforço e as áreas constituídas pelo lubrificante sólido sinterizado estavam presentes de forma misturada. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,9% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado foram contidos a uma razão de 43,1% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,67 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,0% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado foram contidos por uma razão de 35,0% em massa.EXEMPLO 18

[0017] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1, com a exceção de que uma folha de grafite expandido que tem uma camada de revestimento do lubrificante sólido (20% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP, 50% em massa de h-BN e 2% em massa de alumina hidratada) similar à do Exemplo 15 foi submetida à sinterização da mesma maneira que no Exemplo 16 para formar, assim, uma camada de revestimento sinterizada do lubrificante sólido (20% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP, 50% em massa de h-BN e 2% em massa de alumina hidratada) da superfície da folha de grafite expandido. O lubrificante sólido sinterizado da camada externa consistiu em uma composição lubrificante que contém 20% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP, 50% em massa de h-BN e 2% em massa de alumina hidratada. A superfície externa DA camada externa foi conformada em uma superfície lisa em que as áreas constituídas pela rede de fios de metal como o membro de reforço e as áreas constituídas pelo lubrificante sólido sinterizado estavam presentes de forma misturada. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,1% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,9% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,66 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,2% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 34,8% em massa.EXEMPLO 19

[0018] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1, com a exceção de que uma camada de revestimento do lubrificante sólido (10% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN) similar à do Exemplo 7 e que consiste em uma composição lubrificante de PTFE, FEP e h-BN foi formada sobre uma superfície de uma folha de grafite expandido similar à do Exemplo 1, de que uma rede de fios de metal em formato de correia em formato de tira que servem como o membro de reforço para a camada externa e similar à do Exemplo 1 foi sobreposta sobre a outra superfície (superfície inversa) da folha de grafite expandido que tem tal camada de revestimento sobre sua superfície e tal montagem sobreposta da rede de fios de metal em formato de correia e a folha de grafite expandido que tem tal camada de revestimento do lubrificante sólido foi alimentada entre o par de roletes cilíndricos de modo a serem integradas para fabricar, assim, um membro de formação de camada externa em que apenas o lubrificante sólido da camada de revestimento foi exposto sobre a superfície do mesmo e de que tal membro de formação de camada externa com a camada de revestimento colocada no lado externo foi enrolada ao redor da superfície periférica externa do membro de base tubular para preparar, assim, uma pré-forma cilíndrica. No membro de vedação anular esférico fabricado, quanto à camada externa, o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido e o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal foram comprimidos e integrados de forma misturada com o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido preenchido nas malhas da rede de fios de metal do membro de reforço. A superfície externa da camada externa foi conformada em uma superfície lisa do lubrificante sólido que cobriu tanto a superfície do membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal quanto a superfície de grafite expandido preenchida nas malhas do membro de reforço e que foi constituída pela composição lubrificante que contém 10% em massa de PTFE, 40% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 54,8% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 45,2% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,65 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 62,7% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 37,3% em massa.EXEMPLO 20

[0019] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 19, com a exceção de que um membro de formação de camada externa, em que apenas uma camada de revestimento do lubrificante sólido (25% em massa de PTFE, 25% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN) similar à do Exemplo 9 foi exposta sobre uma superfície do mesmo, foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 19. No membro de vedação anular esférico fabricado, quanto à camada externa, o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido e o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal foram comprimidos e integrados de forma misturada com o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido preenchido nas malhas da rede de fios de metal do membro de reforço. A superfície externa da camada externa foi conformada em uma superfície lisa do lubrificante sólido que cobriu tanto a superfície do membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal quanto a superfície de grafite expandido preenchida nas malhas do membro de reforço e que foi constituída pela composição lubrificante que contém 25% em massa de PTFE, 25% em massa de FEP e 50% em massa de h-BN. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço produzidos a partir da rede de fios de metal para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,7% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,3% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,60 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,0% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 35,0% em massa.EXEMPLO 21

[0020] O membro de vedação anular esférico foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 19, com a exceção de que um membro de formação de camada externa, em que apenas uma camada de revestimento do lubrificante sólido (20% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP, 50% em massa de h-BN e 2% em massa de alumina hidratada) similar à do Exemplo 15 foi exposta sobre uma superfície do mesmo, foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 19. Em tal membro de vedação anular esférico fabricado, quanto à camada externa, o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido e o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal foram comprimidos e integrados de forma misturada com o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido preenchido nas malhas da rede de fios de metal do membro de reforço. A superfície externa da camada externa foi conformada em uma superfície lisa do lubrificante sólido que cobriu tanto a superfície do membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal quanto a superfície de grafite expandido preenchida nas malhas do membro de reforço e que foi constituída pela composição lubrificante que contém 20% em massa de PTFE, 28% em massa de FEP, 50% em massa de h-BN e 2% em massa de alumina hidratada. Ademais, no membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço produzidos a partir da rede de fios de metal para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 56,5% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 43,5% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,60 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 65,8% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 34,2% em massa.EXEMPLO COMPARATIVO 1

[0021] O membro de base tubular foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1. Uma dispersão aquosa (teor de sólido: 60%) que consiste em 50% em massa de PTFE, 5% em massa de um tensoativo e 45% em massa de água foi preparada. Tal dispersão aquosa foi revestida por laminação sobre uma superfície de uma folha de grafite expandido preparada separadamente (material resistente ao calor I) que serve como um material resistente ao calor e foi seca a uma temperatura de 100 °C formando, assim, uma camada de revestimento de PTFE. A folha de grafite expandido que tem a camada de revestimento de PTFE foi sobreposta, sobre a rede de fios de metal em formato de correia, à camada externa do Exemplo 1 com a camada de revestimento voltada para cima e uma montagem da mesma foi passada entre um par de roletes de modo a ser integrada fabricando, assim, o membro de formação de camada externa. Uma pré-forma cilíndrica foi fabricada através do enrolamento do membro de formação de camada externa ao redor da superfície periférica externa do membro de base tubular em um estado em que sua superfície, em que a camada de revestimento de PTFE foi exposta, estava localizada no lado externo. Em seguida, o membro de vedação anular esférico foi fabricado com o mesmo método que o do Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, assim como para a camada externa, o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido, o lubrificante sólido constituído por PTFE e o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal para a camada externa foram comprimidos de modo que o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido fosse preenchido nas malhas da rede de fios de metal do membro de reforço, de modo a permitir que o material resistente ao calor e o membro de reforço fossem integrados de forma misturada. A superfície externa de tal camada externa foi conformada em uma superfície lisa em que a superfície do lubrificante sólido constituído por PTFE foi exposta. No membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço produzidos a partir da rede de fios de metal para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 51,9% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado foram contidos a uma razão de 48,1% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,56 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 50,8% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 49,2% em massa.EXEMPLO COMPARATIVO 2

[0022] O membro de base tubular foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1. Uma dispersão aquosa similar à do Exemplo Comparativo 1 foi revestida por laminação sobre uma superfície de uma folha de grafite expandido similar à do Exemplo 1 e foi seca a uma temperatura de 100 °C para formar uma camada de revestimento de PTFE. Subsequentemente, a folha de grafite expandido que tem tal camada de revestimento de PTFE foi submetida à sinterização em um forno de aquecimento a uma temperatura de 340 °C durante 20 minutos, de modo a permitir que uma camada de revestimento sinterizada do lubrificante sólido constituída por PTFE fosse formada sobre a superfície de tal folha de grafite expandido. A folha de grafite expandido que tem a camada de revestimento sinterizada do lubrificante sólido constituída por PTFE foi sobreposta, com a camada de revestimento sinterizada voltada para cima, sobre uma rede de fios de metal em formato de correia similar à do Exemplo 1 e de modo a servir como o membro de reforço para a camada externa que retém no mesmo uma folha de grafite expandido similar à do Exemplo 1. Tal montagem sobreposta foi passada entre um par de roletes de modo a ser integrada fabricando, assim, o membro de formação de camada externa. Uma pré-forma cilíndrica foi fabricada através do enrolamento do membro de formação de camada externa ao redor da superfície periférica externa do membro de base tubular em um estado em que sua superfície, em que a camada de revestimento sinterizada do lubrificante sólido foi exposta, foi localizada no lado externo. Em seguida, o membro de vedação anular esférico foi fabricado com o mesmo método que o do Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, assim como para a camada externa, o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido, o lubrificante sólido sinterizado constituído por PTFE e o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal foram comprimidos de modo que o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido fosse preenchido nas malhas da rede de fios de metal do membro de reforço, de modo a permitir que o material resistente ao calor e o membro de reforço fossem integrados de forma misturada. A superfície externa de tal camada externa foi conformada em uma superfície lisa em que a área constituída pelo lubrificante sólido sinterizado de PTFE foi exposta. No membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço produzidos a partir da rede de fios de metal para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 51,8% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado foram contidos a uma razão de 48,2% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,55 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 51,4% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 48,6% em massa.EXEMPLO COMPARATIVO 3

[0023] O membro de base tubular foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo 1. Uma dispersão aquosa (30% em massa de PTFE, 20% em massa de h-BN, 5% em massa de um tensoativo e 45% em massa de água), que contém, de modo disperso, como um teor de sólido de 50% em massa de uma composição lubrificante (60% em massa de PTFE e 40% em massa de h-BN) 150 partes em massa contidos de modo disperso de um pó de PTFE com um tamanho médio de partícula de 0,20 μm em relação a 100 partes em massa de um pó de h-BN com um tamanho médio de partícula de 8 μm, foi revestida por laminação sobre uma superfície de uma folha de grafite expandido preparada separadamente de modo similar à do Exemplo 1 e foi seca a uma temperatura de 100 °C formando, assim, uma camada de revestimento (60% em massa de PTFE e 40% em massa de h- BN) do lubrificante sólido sobre uma superfície de tal folha de grafite expandido. A folha de grafite expandido que tem a camada de revestimento do lubrificante sólido constituída por 40% em massa de h-BN e 60% em massa de PTFE foi sobreposta, com tal camada de revestimento voltada para cima, sobre uma rede de fios de metal em formato de correia similar à do Exemplo 1 e de modo a servir como o membro de reforço para a camada externa que retém no mesmo uma folha de grafite expandido similar à do Exemplo 1. Tal montagem sobreposta foi passada entre um par de roletes de modo a ser integrada fabricando, assim, o membro de formação de camada externa em que o grafite expandido foi preenchido nas malhas da rede de fios de metal do membro de reforço. Uma pré-forma cilíndrica foi fabricada através do enrolamento do membro de formação de camada externa mencionado anteriormente ao redor da superfície periférica externa do membro de base tubular em um estado em que sua superfície, em que o lubrificante sólido foi exposto, foi localizada no lado externo. O membro de vedação anular esférico foi fabricado com o mesmo método que o do Exemplo 1. No membro de vedação anular esférico fabricado, assim como para a camada externa, o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido, o lubrificante sólido constituído por 40% em massa de h-BN e 60% em massa de PTFE e o membro de reforço produzido a partir da rede de fios de metal para a camada externa foram comprimidos de modo que o material resistente ao calor produzido a partir de grafite expandido fosse preenchido nas malhas da rede de fios de metal do membro de reforço, de modo a permitir que o material resistente ao calor e o membro de reforço fossem integrados de forma misturada. A superfície externa da camada externa foi conformada em uma superfície lisa em que a área constituída pelo lubrificante sólido foi exposta. No membro de base anular esférico e na camada externa, os membros de reforço produzidos a partir da rede de fios de metal para o membro de base anular esférico e a camada externa foram contidos a uma razão de 50,2% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado foram contidos a uma razão de 49,8% em massa. A densidade do material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido sinterizado no membro de base anular esférico e da camada externa foi de 1,56 mg/m3. Além disso, em relação à camada externa, o membro de reforço constituído pela rede de fios de metal foi contido a uma razão de 49,4% em massa e o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e o lubrificante sólido foram contidos a uma razão de 50,6% em massa.

[0024] Em seguida, os membros de vedação anulares esféricos obtidos nos Exemplos 1 a 21 e nos Exemplos Comparativos 1 a 3 foram incorporados à junta esférica de tubo de escape mostrada na Figura 18 e testes foram conduzidos na presença ou ausência de geração de ruído anormal e a quantidade de vazamento de gás (l/min.) devido ao diferencial de deslizamento de acordo com dois modos de teste.<MODOS DE TESTE E MÉTODOS DE TESTE NA PRESENÇA OU

AUSÊNCIA DE GERAÇÃO DE RUÍDO ANORMAL> <MODO DE TESTE (1)>

[0025] Força de presa com o uso de molas em espiral (carga de conjunto de mola): 980 N

[0026] Amplitude de excitação: ± 0,2°

[0027] Frequência de excitação: 22 Hz

[0028] Temperatura (temperatura de superfície externa da porção de superfície esférica côncava

[0029] 302 mostrada na Figura 18):

[0030] da temperatura ambiente (25 °C) a 500 °C

[0031] O membro correspondente (material da porção alargada 301 mostrada na Figura 18):

[0032] SUS 304

<MÉTODO DE TESTE>

[0033] Um histórico de temperatura de 40 minutos é estabelecido como um ciclo em que a vibração é iniciada a partir da temperatura ambiente (25 °C) a uma frequência de excitação de 22 Hz e uma amplitude de excitação de ± 2° e a um ponto de tempo em que a temperatura da superfície de membro correspondente (temperatura da superfície externa da porção de superfície esférica côncava 302 mostrada na Figura 18) alcança 500 °C em 10 minutos após a excitação, a peça de teste é mantida a tal temperatura durante 10 minutos e a temperatura da peça de teste pode, então, sofrer uma queda até a temperatura ambiente em 20 minutos. O teste é repetido durante 9 ciclos e o ruído anormal durante a queda de temperatura é medido. A medição foi realizada após o 1° ciclo, 3° ciclo, 6° ciclo e 9° ciclo e as temperaturas de medição dos respectivos ciclos são estabelecidos a 500 °C, 400 °C, 300 °C, 200 °C e 100 °C.

[0034] Força de presa com o uso de molas em espiral (carga de conjunto de mola): 980 N

[0035] Amplitude de excitação: ± 0,15° e ± 0,7°

[0036] Frequência de excitação: 10 Hz

[0037] Temperatura (temperatura de superfície externa da superfície esférica côncava

[0038] 302 mostrada na Figura 18):

[0039] da temperatura ambiente (25 °C) a 500 °C

[0040] O membro correspondente (material da porção alargada 301 mostrada na Figura 18):

[0041] SUS 304

<MÉTODO DE TESTE>

[0042] Através de um estabelecimento de um ângulo de oscilação (amplitude de excitação) em dois níveis de ± 0,15° e ± 0,7° e do estabelecimento de uma frequência de excitação a um nível fixo de 10 Hz, as peças de teste foram vibradas nos respectivos ângulos de oscilação. A temperatura de superfície externa da porção de superfície esférica côncava 302 mostrada na Figura 18 foi elevada a partir de 200 °C em 50 °C, cada, até que a temperatura alcançasse 550 °C e em um ponto de tempo quando cada temperatura foi alcançada, as peças de teste foram osciladas durante 10 minutos. O teste do processo descrito acima foi estabelecido como um ciclo e três ciclos foram realizados. No Exemplo 2, Exemplo 9, Exemplo 15, Exemplo 17 e Exemplo Comparativo 2, foi realizada a medição da presença ou ausência de geração de ruído anormal em cada temperatura e em outros Exemplos e o Exemplo Comparativo, foi realizada a medição da presença ou ausência da geração de ruído anormal à temperatura de 550 °C.

[0043] A determinação da presença ou ausência de geração de ruído anormal nos modos de teste (1) e (2) foi realizada de acordo com os seguintes Códigos.

<NÍVEIS DE AVALIAÇÃO DE RUÍDO ANORMAL>

[0044] Código 0: Nenhum ruído anormal é gerado.

[0045] Código 0,5: A geração de ruído anormal pode ser confirmada por um tubo de coleta de som.

[0046] Código 1: A geração de ruído anormal pode ser confirmada em uma posição a aproximadamente 0,2 m de distância da porção de deslize da junta esférica do tubo de escape.

[0047] Código 1,5: A geração de ruído anormal pode ser confirmada em uma posição a aproximadamente 0,5 m de distância da porção de deslize da junta esférica do tubo de escape.

[0048] Código 2: A geração de ruído anormal pode ser confirmada em uma posição a aproximadamente 1 m de distância da porção de deslize da junta esférica do tubo de escape.

[0049] Código 2,5: A geração de ruído anormal pode ser confirmada em uma posição a aproximadamente 2 m de distância da porção de deslize da junta esférica do tubo de escape.

[0050] Código 3: A geração de ruído anormal pode ser confirmada em uma posição a aproximadamente 3 m de distância da porção de deslize da junta esférica do tubo de escape.

[0051] Código 3,5: A geração de ruído anormal pode ser confirmada em uma posição a aproximadamente 5 m de distância da porção de deslize da junta esférica do tubo de escape.

[0052] Código 4: A geração de ruído anormal pode ser confirmada em uma posição a aproximadamente 10 m de distância da porção de deslize da junta esférica do tubo de escape.

[0053] Código 4,5: A geração de ruído anormal pode ser confirmada em uma posição a aproximadamente 15 m de distância da porção de deslize da junta esférica do tubo de escape.

[0054] Código 5: A geração de ruído anormal pode ser confirmada em uma posição a aproximadamente 20 m de distância da porção de deslize da junta esférica do tubo de escape.

[0055] Na avaliação geral dos níveis de determinação descritos acima em reação aos Códigos 0 a 2,5, foi realizada uma determinação de que nenhum ruído anormal foi gerado (aceito), enquanto, em relação ao Códigos 3 a 5, foi realizada uma determinação de que um ruído anormal foi gerado (rejeitado).

[0056] Força de presa com o uso de molas em espiral (carga de conjunto de mola): 980 N

[0057] Ângulo de excitação: ± 2,5°

[0058] Frequência de excitação: 5 Hz

[0059] Temperatura (temperatura de superfície externa da porção de superfície esférica côncava 302 mostrada na Figura 18):

[0060] Da temperatura ambiente (25 °C) a 500 °C

[0061] Quantidade de movimentos de oscilação: 1.000.000

[0062] O membro correspondente (material da porção alargada 301 mostrada na Figura 18):

[0063] SUS 304

<MÉTODO DE TESTE>

[0064] A temperatura de superfície externa da porção de superfície esférica côncava 302 mostrada na Figura 18 foi elevada a até 500 °C enquanto continuou o movimento de oscilação a uma amplitude de excitação de ± 2,5° e a uma frequência de excitação de 5 Hz à temperatura ambiente (25 °C). O movimento de oscilação foi continuado em um estado em que tal temperatura foi mantida e a quantidade de vazamento de gás foi medida no ponto de tempo em que a quantidade de movimentos de oscilação alcançou 1.000.000.<MÉTODO DE MEDIÇÃO DE QUANTIDADE DE VAZAMENTO DE GÁS>

[0065] Uma abertura do tubo de escape do lado a montante 100 da junta esférica de tubo de escape mostrada na Figura 18 foi fechada e ar seco pôde fluir para dentro a partir do lado do tubo de escape de lado a jusante 300 sob uma pressão de 0,049 Mpa (0,5 kgf/cm2). A quantidade de vazamento da porção de junta (porções de contato de deslize entre a superfície 42 do membro de vedação anular esférico 38 e a superfície interna 304 da porção de superfície esférica côncava 302, porções de encaixe entre 5 o membro de vedação anular esférico 38 na superfície interna cilíndrica 32 e a porção de extremidade de tubo 101 do tubo de escape do lado a montante 100 e as porções de contato entre a face de extremidade anular 34 e o flange 200 fornecido verticalmente sobre o tubo de escape do lado a montante 100) foi medido pode meio de um fluxômetro 4 vezes, isto é, (1) em um período de 10 teste precoce (antes do início de teste), (2) após 250.000 movimentos de oscilação, (3) após 500.000 movimentos de oscilação e (4) após 1.000.000 movimentos de oscilação.

[0066] As Tabelas 1 a 9 mostram os resultados dos testes descritos acima.

[0067] A partir dos resultados de testes, pode-se reconhecerque, nos membros de vedação anulares esféricos de acordo com o Exemplo 1 ao Exemplo 21, tal fenômeno de diferencial de deslizamento que iria causar um ruído anormal em compartimento no compartimento de veículo devido à propagação de vibração para o tubo de escape não ocorre nem mesmo em uma faixa alta temperatura. A partir desse fato, pode-se conjeturar que tal fenômeno de diferencial de deslizamento que iria causar um ruído anormal does não ocorre no membro de vedação anular esférico em que a razão de composição de PTFE, FEP e h-BN contidos na composição lubrificante é abrangida por uma faixa numérica correspondente a uma região interior limitada pelo quadrângulo 51 no diagrama de composição ternária na Figura 20, particularmente, em uma faixa numérica correspondente a uma região interior limitada pelo hexágono 52 no diagrama de composição ternária na Figura 20, de modo que seja possível obter excelentes características de deslizamento até mesmo em uma região de alta temperatura. Por outro lado, nos membros de vedação anulares esféricos de acordo com o Exemplo Comparativo 1 ao Exemplo Comparativo 3, pode-se conjeturar que o lubrificante sólido exposto na superfície externa da camada externa sofreu uma queda ou se tornou desgastado em um estágio precoce no deslizamento com o membro correspondente particularmente na região de alta temperatura, o que resultou em um desvio para direcionar o deslizamento com o material resistente ao calor constituído por grafite expandido e gerou o fenômeno de diferencial de deslizamento gerando, assim, um ruído anormal atribuível ao fenômeno de diferencial de deslizamento.DESCRIÇÃO DE NUMERAIS DE REFERÊNCIA4: rede de fios de metal em formato de correia6: folha de grafite expandido5: rede de fios de metal12: montagem sobreposta13: membro de base tubular20: membro de formação de camada externa23: pré-forma cilíndrica30: matriz32: superfície interna cilíndrica33: superfície esférica parcialmente convexa34: 35: face de extremidade anular36: membro de base anular esférico37: camada externa38: membro de vedação anular esférico

Claims

1. Membro de vedação anular esférico (38) para uso em uma junta de tubo de escape, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um membro de base anular esférico (36) definido por uma superfície interna cilíndrica (32), uma superfície esférica parcialmente convexa (33) e faces de extremidade anular lateral de diâmetro grande e pequeno (34, 35) da dita superfície esférica parcialmente convexa (33); e uma camada externa (37) formada integralmente sobre a dita superfície esférica parcialmente convexa (33) do dito membro de base anular esférico (36),em que o dito membro de base anular esférico (36) inclui um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal (5) e um material resistente ao calor que contém grafite expandido e comprimido de tal maneira que preencha malhas da rede de fios de metal (5) do dito membro de reforço e que seja integrado ao dito membro de reforço na forma misturada,em que, na dita camada externa (37), um material resistente ao calor que contém grafite expandido, um lubrificante sólido que consiste em uma composição lubrificante que contém uma resina de politetrafluoretileno, um copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e nitreto de boro hexagonal e um membro de reforço produzido a partir de uma rede de fios de metal (5) é comprimido de modo que o dito material resistente ao calor e o dito lubrificante sólido sejam preenchidos em malhas do dito membro de reforço e de modo que o dito membro de reforço, o dito material resistente ao calor e o dito lubrificante sólido sejam integrados de forma misturada eem que o dito pelo menos um tipo de uma resina de fluorcarboneto fundida que tem uma temperatura de fusão mais baixa do que aquela da resina de politetrafluoretileno inclui um copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno.

2. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, em um diagrama de composição ternária da resina de politetrafluoretileno, do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e do nitreto de boro hexagonal, uma razão de composição da resina de politetrafluoretileno, do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e do nitreto de boro hexagonal na composição lubrificante é abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior limitada por um quadrângulo que tem, como vértices, um ponto de composição com 10% em massa da resina de politetrafluoretileno, 10% em massa do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e 80% em massa do nitreto de boro hexagonal, um ponto de composição com 10% em massa da resina de politetrafluoretileno, 45% em massa do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e 45% em massa do nitreto de boro hexagonal, um ponto de composição com 45% em massa da resina de politetrafluoretileno, 45% em massa do copolímero de tetrafluoretileno- hexafluorpropileno e 10% em massa do nitreto de boro hexagonal e um ponto de composição com 40% em massa da resina de politetrafluoretileno, 10% em massa do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e 50% em massa do nitreto de boro hexagonal.

3. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, em um diagrama de composição ternária da resina de politetrafluoretileno, do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e do nitreto de boro hexagonal, a razão de composição da resina de politetrafluoretileno, do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e do nitreto de boro hexagonal na composição lubrificante é abrangida por uma faixa numérica que corresponde a uma região interior limitada por um hexágono que tem, como vértices, um ponto de composição com 25% em massa da resina de politetrafluoretileno, 15% em massa do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e 60% em massa do nitreto de boro hexagonal, um ponto de composição com 12% em massa da resina de politetrafluoretileno, 28% em massa do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno, e 60% em massa do nitreto de boro hexagonal, um ponto de composição com 10% em massa da resina de politetrafluoretileno, 40% em massa do copolímero de tetrafluoretileno- hexafluorpropileno, e 50% em massa do nitreto de boro hexagonal, um ponto de composição com 20% em massa da resina de politetrafluoretileno, 40% em massa do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e 40% em massa do nitreto de boro hexagonal, um ponto de composição com 38% em massa da resina de politetrafluoretileno, 22% em massa do copolímero de tetrafluoretileno-hexafluorpropileno e 40% em massa do nitreto de boro hexagonal e um ponto de composição com 35% em massa da resina de politetrafluoretileno, 15% em massa do copolímero de tetrafluoretileno- hexafluorpropileno e 50% em massa do nitreto de boro hexagonal.

4. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita composição lubrificante contém alumina hidratada.

5. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita composição lubrificante contém alumina hidratada a uma razão de não mais que 20% em massa.

6. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito material resistente ao calor contém um fosfato.

7. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito material resistente ao calor contém um fosfato a uma razão de 0,1 a 16% em massa.

8. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito material resistente ao calor contém um pentóxido de fósforo.

9. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito material resistente ao calor contém pentóxido de fósforo a uma razão de 0,05 a 5% em massa.

10. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que uma superfície externa (39) da dita camada externa (37) é conformada em uma superfície lisa (42) em que as áreas (40) constituídas pelo dito membro de reforço e as áreas (41) constituídas pelo dito lubrificante sólido estão presentes sob a forma misturada.

11. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que uma superfície externa (39) da dita camada externa (37) é conformada em uma superfície lisa (42) constituída pelo dito lubrificante sólido que cobre o dito membro de reforço.

12. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito lubrificante sólido consiste em uma composição lubrificante não sinterizada.

13. Membro de vedação anular esférico (38), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito lubrificante sólido consiste em uma composição lubrificante sinterizada.