JP3261767B2 - 球帯状シール体ならびにその製造方法 - Google Patents

球帯状シール体ならびにその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車排気管の球面管
継手に用いられる球帯状シール体ならびにその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自動車排気管の球面管継手に
用いられるシール体としては、例えば、特開昭５９−７
４３２６号公報（以下「先行公報１」という）に開示さ
れているように、比較的短い繊維（２〜８ｍｍ）と黒鉛
等の固体潤滑剤との混合物を圧縮成形したもの、などが
ある。
【０００３】上述した先行公報１に開示のシール体は、
容易にかつ安価に製造できるという利点を有する反面、
相手材との摩擦においてスティック・スリップを誘発
し、往々にして異常音を発生するという欠点と、シール
体を構成する材料およびシール体の製造方法上の問題か
ら、使用時、シール体の強度低下を来し、部分破壊、欠
損を生じてシール体としての機能を低下させるという問
題がある。この先行公報１のシール体は中央に貫通孔を
備え、外側に部分凸球面部を備えた球帯状を呈するた
め、とくにシール体製造時、シール体の部分凸球面部の
小径部（シール体の先端部）に材料充填の粗密部分を生
じ、その後の圧縮成形においても圧力が十分加わらず、
当該部分に強度不足部分を生じる虞がある。強度不足部
分を生じると、シール体の使用中において、当該部分に
破壊、欠損を生じ、排気ガスの漏れを惹起するという問
題に発展する。
【０００４】そこで、本出願人は上記先行公報１のシー
ル体の強度低下の問題点および相手材との摩擦初期にお
ける異常音発生の問題点に鑑み、先に特願平１−３６６
２４号（特開平２−２１５９１６号：以下「先行公報
２」という）を提案した。すなわち、先行公報２で提案
したシール体は、黒鉛等の固体潤滑剤と直径１０〜２０
０μｍ、長さ１００〜８００μｍの金属繊維と樹脂結合
材とからなる混合物が金属メッシュからなる円筒状補強
材のメッシュ目を充填しかつ補強材を覆って一体に圧縮
成形された内面に該補強材が露出した貫通孔、外面に部
分凸球面部が形成されてシール体であって、該シール体
の部分凸球面部には四ふっ化エチレン樹脂、あるいは四
ふっ化エチレン樹脂を主成分とする潤滑組成物からなる
潤滑すべり層が形成されてなるシール体である。
【０００５】上記先行公報２のシール体は、前述した先
行公報１の欠点である外面部分凸球面部の小径部に材料
充填の粗密に起因する強度不足を生じることなく強度が
高められたシール体を得ることができ、また相手材との
摩擦においても摩擦面となる部分凸球面部の表面に潤滑
すべり層が形成されているため、とくに摩擦初期におけ
る異常音の発生という欠点はなく、先行公報１のシール
体の欠点を解決するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記先行公報２のシー
ル体はその公報に開示された試験条件及び試験方法にお
いては、確かに先行公報１に開示されたシール体の欠点
を解決するものであるが、該シール体を上記試験条件及
び試験方法よりも過酷な試験条件及び試験方法に適用し
た場合には、外面部分凸球面部に形成された潤滑すべり
層にハクリを生じ、結果として異常音の発生を惹起する
という問題が新たに提起された。とくに、自動車のエン
ジンから排気管に伝達される振動を減衰する目的で使用
される球面管継手は、エンジン側からマフラー側に延設
された排気管のどの位置に設けられるかは様々な条件を
踏まえた上で決定されるため、該継手に組込まれるシー
ル体においてはあらゆる条件に対応できるものであるこ
とが要求される。
【０００７】本発明は前記諸点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、過酷な条件下でも、
外側部分凸球面部に形成された潤滑すべり層にハクリを
生じることなく初期はいうに及ばず長期の使用において
も摺動特性の低下ならびに異常音の発生のない球帯状シ
ール体ならびにその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、固体潤滑剤と金属短繊維と合成樹脂結合材との混合
物を圧縮成形してなり、中央に貫通孔を備え、外面に部
分凸球面部を備えた、とくに排気管継手に使用される球
帯状シール体であって、該貫通孔は金属メッシュからな
る補強材で補強されているとともに部分凸球面部の表面
には、窒化ホウ素微粉末７０〜９０重量％並びにアルミ
ナおよびあるいはシリカ微粉末１０〜３０重量％を混合
してなる潤滑組成物を圧縮展延させてなる潤滑すべり層
が形成されてなる球帯状シール体によって達成される。
また、本発明によれば前記目的は、潤滑すべり層が窒化
ホウ素７０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいは
シリカ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物を１００重
量部とし、これに２００重量部以下のポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂が含有されてなる上記の球帯状シール
体、又は潤滑すべり層が窒化ホウ素７０〜９０重量％並
びにアルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０重量％か
ら成る潤滑組成物を１００重量部とし、これに５０〜１
５０重量部の割合でポリテトラフルオロエチレン樹脂が
含有されてなる上記の球帯状シール体によっても達成さ
れる。
【０００９】また、本発明によれば前記目的は、固体潤
滑剤と金属短繊維と合成樹脂結合材との混合物を圧縮成
形してなり、中央に貫通孔を備え、外面に部分凸球面部
を備えた、とくに排気管継手に使用される球帯状シール
体であって、該貫通孔は金属メッシュからなる補強材で
補強されており、該部分凸球面部の表面は窒化ホウ素７
０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ１
０〜３０重量％からなる潤滑組成物、あるいは窒化ホウ
素７０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリ
カ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物を１００重量部
とし、これに２００重量部以下、好ましくは５０〜１５
０重量部の割合でポリテトラフルオロエチレン樹脂が含
有された潤滑組成物の一様な潤滑すべり層と該潤滑すべ
り層を覆って該すべり層と一体化された金属メッシュか
らなる補強材とが混在した平滑な面に形成されてなる球
帯状シール体によって達成される。
【００１０】さらに、本発明によれば前記目的は、固体
潤滑剤と金属短繊維と合成樹脂結合材との混合物を圧縮
成形してなり、中央に貫通孔を備え、外面に部分凸球面
部を備えた、とくに排気管継手に使用される球帯状シー
ル体であって、貫通孔は金属メッシュからなる補強材で
補強されており、該部分凸球面部の表面は窒化ホウ素７
０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ１
０〜３０重量％からなる潤滑組成物、あるいは窒化ホウ
素７０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリ
カ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物を１００重量部
とし、これに２００重量部以下、好ましくは５０〜１５
０重量部の割合でポリテトラフルオロエチレン樹脂が含
有された潤滑組成物の一様な潤滑すべり層と該貫通孔を
補強した補強材に連なって部分凸球面部の小径部端部を
覆って一体化され、かつ部分凸球面部の潤滑すべり層と
混在一体化した補強材からなる平滑な面に形成されてな
る球帯状シール体によって達成される。
【００１１】さらにまた、本発明によれば前記目的は、
内面に略円筒状の中空部をもった金型のコア外周面に金
属メッシュからなる円筒状補強材を挿入する工程と、該
金型の略円筒状中空部に該円筒状補強材の網目を充填
し、かつ該円筒状補強材を覆って固体潤滑剤と金属短繊
維と合成樹脂結合材との混合物を装填し、該混合物をコ
ア軸線方向に圧縮成形して内面に該円筒状補強材を一体
に備えた予備成形体を形成する工程と、該予備成形体の
外周面に、窒化ホウ素７０〜９０重量％並びにアルミナ
およびあるいはシリカ１０〜３０重量％から成る潤滑組
成物、あるいは窒化ホウ素７０〜９０重量％並びにアル
ミナおよびあるいはシリカ１０〜３０重量％から成る潤
滑組成物を１００重量部とし、これに２００重量部以
下、好ましくは５０〜１５０重量部の割合でポリテトラ
フルオロエチレン樹脂が含有された潤滑組成物を固形分
として２０〜５０重量％分散含有した水性ディスパージ
ョンを被覆し、乾燥して該潤滑組成物からなる被覆層を
形成する工程と、内面に部分凹球面部を備えた金型を用
意し、該金型のコア外周面に前記潤滑組成物の被覆層が
形成された予備成形体を挿入する工程と、該予備成形体
をコア軸線方向に圧縮し、内面に圧潰された円筒状補強
材によって補強された貫通孔を備え、外面に部分凸球面
部を有すると共に該部分凸球面部の表面に窒化ホウ素７
０〜９０重量％、アルミナおよびあるいはシリカ１０〜
３０重量％からなる潤滑組成物、あるいは窒化ホウ素７
０〜９０重量％、アルミナおよびあるいはシリカ１０〜
３０重量％から成る潤滑組成物を１００重量部とし、こ
れに２００重量部以下、好ましくは５０〜１５０重量部
の割合でポリテトラフルオロエチレン樹脂が含有された
潤滑組成物の一様な潤滑すべり層が形成された球帯状成
形体を得る工程と、該球帯状成形体を加熱炉内に置き、
混合物中の合成樹脂結合材を加熱硬化させる工程と、か
らなる球帯状シール体の製造方法によって達成される。
【００１２】さらに、本発明によれば前記目的は、内面
に略円筒状の中空部をもった金型のコア外周面に金属メ
ッシュからなる円筒状補強材を挿入する工程と、該金型
の略円筒状中空部に該円筒状補強材の網目を充填し、か
つ該円筒状補強材を覆って固体潤滑剤と金属短繊維と合
成樹脂結合材との混合物を装填し、該混合物をコア軸線
方向に圧縮成形して内面に該円筒状補強材を一体に備え
た予備成形体を形成する工程と、該予備成形体の外周面
に、窒化ホウ素７０〜９０重量％並びにアルミナおよび
あるいはシリカ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物、
あるいは窒化ホウ素７０〜９０重量％並びにアルミナお
よびあるいはシリカ１０〜３０重量％から成る潤滑組成
物を１００重量部とし、これに２００重量部以下、好ま
しくは５０〜１５０重量部の割合でポリテトラフルオロ
エチレン樹脂が含有された潤滑組成物を固形分として２
０〜５０重量％分散含有した水性ディスパージョンを被
覆し、乾燥して該潤滑組成物からなる被覆層を形成する
工程と、内面に部分凹球面部を備えた金型を用意し、該
金型のコア外周面に前記潤滑組成物の被覆層が形成され
た予備成形体を挿入するとともに該予備成形体の外周面
に金属メッシュからなる円筒状補強材を挿入する工程
と、該予備成形体および円筒状補強材をコア軸線方向に
圧縮し、内面に圧潰された円筒状補強材によって補強さ
れた貫通孔を備え、外面に部分凸球面部を有すると共に
該部分凸球面部の表面に窒化ホウ素７０〜９０重量％、
アルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０重量％からな
る潤滑組成物、あるいは窒化ホウ素７０〜９０重量％、
アルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０重量％から成
る潤滑組成物を１００重量部とし、これに２００重量部
以下、好ましくは５０〜１５０重量部の割合でポリテト
ラフルオロエチレン樹脂が含有された潤滑組成物からな
る潤滑すべり層と該潤滑すべり層を覆って該すべり層と
一体化された金属メッシュからなる補強材とが混在した
平滑な面を備えた球帯状成形体を得る工程と、該球帯状
成形体を加熱炉内に置き、混合物中の合成樹脂結合材を
加熱硬化させる工程と、からなる球帯状シール体の製造
方法によって達成される。
【００１３】さらに、本発明によれば前記目的は、内面
に略円筒状の中空部をもった金型を用意し、該中空部に
固体潤滑剤と金属短繊維と合成樹脂結合材との混合物を
充填し、該混合物をコア軸線方向に圧縮成形して予備成
形体を形成する工程と、該予備成形体の外周面に、窒化
ホウ素７０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいは
シリカ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物、あるいは
窒化ホウ素７０〜９０重量％並びにアルミナおよびある
いはシリカ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物を１０
０重量部とし、これに２００重量部以下、好ましくは５
０〜１５０重量部の割合でポリテトラフルオロエチレン
樹脂が含有された潤滑組成物を固形分として２０〜５０
重量％分散含有した水性ディスパージョンを被覆し、乾
燥して該潤滑組成物からなる被覆層を形成する工程と、
内円筒部と該内円筒部に連なる湾曲部と該湾曲部に連な
る外円筒部を備えた金属メッシュからなる補強材を用意
する工程と、該金属メッシュから成る補強材の内、外円
筒部間に、前記潤滑組成物の被覆層が形成された予備成
形体を挿入するとともにこれを内面に部分凹球面部を備
えた金型のコア外周面に嵌挿して金型の部分凹球面部に
位置させる工程と、金型の部分凹球面部に位置し、かつ
補強材の内、外円筒部間に挿入された予備成形体をコア
軸線方向に圧縮成形し、内面に圧潰された補強材によっ
て補強された貫通孔を備え、外面に部分凸球面部を有す
ると共に該部分凸球面部の表面に窒化ホウ素７０〜９０
重量％、アルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０重量
％から成る潤滑組成物、あるいは窒化ホウ素７０〜９０
重量％、アルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０重量
％から成る潤滑組成物を１００重量部とし、これに２０
０重量部以下、好ましくは５０〜１５０重量部の割合で
ポリテトラフルオロエチレン樹脂が含有された潤滑組成
物の潤滑すべり層と貫通孔から部分凸球面部の小径部端
部を覆って一体化され、かつ部分凸球面部の潤滑すべり
層を覆って該すべり層と一体化された補強材とが混在し
た平滑な面を備えた球帯状成形体を得る工程と、該球帯
状成形体を加熱炉内に置き、混合物中の合成樹脂結合材
を加熱硬化させる工程と、からなる球帯状シール体の製
造方法によって達成される。
【００１４】以下、上記球帯状シール体ならびにその製
造方法における構成材料について説明する。 （混合物） （Ａ）金属短繊維 金属短繊維は鉄または鉄を主体とする鉄合金、例えば鉄
鋼、ステンレス鋼など、銅または銅を主体とする銅合
金、例えば青銅、燐青銅、鉛青銅、黄銅、アルミ青銅な
ど、をビビリ切削法あるいはワイヤ素線から削ぎ出して
形成されるウール状繊維を切断したものなどが使用され
る。とくに、繊維の直径が１０〜２００μｍ、繊維長さ
が１００〜８００μｍの短繊維は、均一な混合物を形成
すること、シール体の製造時に金型内に均一な充填を可
能とすること、後述する金属メッシュからなる補強材の
網目への充填を可能とすること、繊維同士の絡み合いを
生じること、など補強材と混合物との強固な一体性を可
能とするので好ましい。そして、金属短繊維は鉄系ある
いは銅系繊維をそれぞれ単独で、あるいは両者を混合し
て使用することができる。
【００１５】（Ｂ）固体潤滑剤 固体潤滑剤は黒鉛、二硫化モリブデンなどの粉末をそれ
ぞれ単独で、あるいは両者を混合して使用される。
【００１６】（Ｃ）合成樹脂結合材 合成樹脂結合材はフェノール樹脂、ポリイミド樹脂など
が使用される。
【００１７】上述した金属短繊維と固体潤滑剤と合成樹
脂結合材とはミキサー中に投入され、攪拌混合されて均
一な混合物に形成される。この混合物の配合割合として
は、金属短繊維５０〜７５重量％、固体潤滑剤１５〜３
０重量％、合成樹脂結合材５〜２５重量％が好ましい組
成範囲である。
【００１８】（補強材）補強材はステンレス鋼あるいは
鉄の細線を織ったり、編んだりして形成される金属メッ
シュ（金網）が使用される。そして、補強材の形態とし
ては、（１）帯状に織ったり、編んだりして形成した金
属メッシュを円筒状に少なくとも１周捲回したのち、重
ね合わせ部をスポット溶接もしくは止め金によって固定
して形成した円筒状補強材、（２）この円筒状補強材を
円筒軸方向に圧縮したリング状補強材、（３）円筒状に
編んだ金属メッシュもしくはこれを重ね合わせた円筒状
補強材、（４）円筒状に編んだ金属メッシュの一方の端
部を他方の端部方向に折返して内円筒部と該内円筒部に
連なる折り返し湾曲部と該湾曲部に連なる外円筒部とを
具備してなる補強材、（５）帯状に織ったり、編んだり
して形成した金属メッシュを方形状に切断し、これを二
つ折りしたのち円筒状に捲回して両端部を重ね合わせ、
かつ仮固定して形成した内円筒部と該内円筒部に連なる
湾曲部と該湾曲部に連なる外円筒部とを具備してなる補
強材、などが使用される。これらの補強材を形成する金
属メッシュとして、該メッシュを形成する金属細線の線
径は０．１０〜０．３１ｍｍ程度のものが使用され、該
メッシュの網目は３〜６ｍｍ程度のものが使用されて好
適である。
【００１９】（予備成形体）予備成形体は、中空円筒部
を備えた金型内に、前記成分組成からなる混合物を装填
し、該混合物を中空円筒部の軸方向に圧縮成形すること
によって形成される。この予備成形体の形状は最終製品
である球帯状シール体の内径よりも大きい内径と該シー
ル体の外径よりも小さい外径と該シール体の高さよりも
高いという寸法関係を有するもので、作業性を考慮する
と円筒体であって、かつ一方の端部外周面が端部に向か
って先細りとなるテーパー面に形成されているものが好
ましい。また、この予備成形体を作成するにあたって
は、予め内周面側に前記円筒状補強材を配置し、該補強
材を覆って混合物を装填し、かつ圧縮成形することによ
り、内周面に補強材を具備した予備成形体とすることも
できる。そして、この予備成形体は、金型の中空円筒部
に装填された混合物を軸方向に０．１〜０．８トン／ｃ
ｍ2 の圧力で圧縮成形することにより形成される。
【００２０】（潤滑組成物）潤滑組成物は、窒化ホウ素
７０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ
１０〜３０重量％から成り、これを固形分として２０〜
５０重量％分散含有した水性ディスパージョンが、また
他の潤滑組成物として窒化ホウ素７０〜９０重量％並び
にアルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０重量％から
成る潤滑組成物を１００重量部とし、これに２００重量
部以下、好ましくは５０〜１５０重量部の割合でポリテ
トラフルオロエチレン樹脂を含有した潤滑組成物を固形
分として２０〜５０重量％分散含有した水性ディスパー
ジョンが使用される。上記潤滑組成物の水性ディスパー
ジョンは、前記予備成形体の外周面に刷毛塗り、スプレ
ー等の手段によって被覆され、最終の圧縮工程において
シール体の外面部分凸球面部表面に均一かつ微小厚さ
（１０〜３００μｍ）に展延されて潤滑すべり層を形成
する。被覆するにあたり、水性ディスパージョン中の固
形分が２０〜３０重量％（水分７０〜８０重量％）の場
合には、被覆、乾燥操作を２〜３回繰り返すことによ
り、所望の厚さの潤滑すべり層とすることができる。
【００２１】成分中の窒化ホウ素は、とくに高温におい
て優れた潤滑性を発揮するものであるが、窒化ホウ素単
独では後述する製造方法における予備成形体の外周面へ
の被着性、ひいては圧縮工程におけるシール体の外側部
分凸球面部表面への被着性に劣り、これらの表面から容
易にハクリしてしまうという欠点がある。本発明では、
窒化ホウ素に対し一定量の割合でアルミナおよびあるい
はシリカを配合することにより、上記窒化ホウ素単独の
欠点を回避し、予備成形体の外周面への被着性、ひいて
は圧縮工程におけるシール体の外側部分凸球面部表面へ
の被着性を大幅に改善し、該シール体の外側部分凸球面
部表面への潤滑組成物から成る潤滑すべり層の保持性を
高めると共に窒化ホウ素の耐摩耗性を高めることを見出
した。そして、窒化ホウ素に対するアルミナおよびある
いはシリカの配合割合は、窒化ホウ素の具有する潤滑性
を損なうことなく、かつ被着性の改善、さらには耐摩耗
性を向上するという観点から決定され、１０〜３０重量
％の範囲が好ましいことを確認した。
【００２２】上述した窒化ホウ素７０〜９０重量％、ア
ルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０重量％から成る
潤滑組成物を１００重量部とし、これに一定量の割合で
ポリテトラフルオロエチレン樹脂を含有した潤滑組成物
において、ポリテトラフルオロエチレン樹脂はそれ自身
低摩擦性を有するもので、窒化ホウ素、アルミナおよび
あるいはシリカから成る潤滑組成物に配合されることに
より、該潤滑組成物の低摩擦性を向上させる作用と、圧
縮成形時の該潤滑組成物の展延性を高める作用、さらに
は潤滑組成物の被着性を高める作用をなす。そして、上
記窒化ホウ素７０〜９０重量％、アルミナおよびあるい
はシリカ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物を１００
重量部に対し、ポリテトラフルオロエチレン樹脂の配合
割合は２００重量部以下、好ましくは５０〜１５０重量
部の範囲である。このポリテトラフルオロエチレン樹脂
の配合割合が２００重量部を越えると、潤滑組成物中に
占める割合が多くなり過ぎ、成分中の窒化ホウ素の具備
する高温での潤滑性を損なうことになる。また、ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂の配合割合が５０〜１５０重
量部の範囲であれば、窒化ホウ素の具備する高温での潤
滑性を損なうことなく上記作用をいかんなく発揮させる
ことができる。
【００２３】上記成分組成からなる潤滑組成物に対し、
潤滑すべり層の耐摩耗性を高める目的で、さらに黒鉛を
５〜１５重量％の割合で配合することができる。上述し
た水性ディスパージョンを形成する窒化ホウ素、アルミ
ナおよびあるいはシリカ、ポリテトラフルオロエチレン
樹脂は可及的に微粉末であることが好ましく、平均粒径
１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、さらに好ましく
は０．５μｍ以下の微粉末のものが使用される。
【００２４】つぎに、上述した構成材料からなる球帯状
シール体の製造方法について図面に基づき説明する。 （第一の方法）内面に円筒壁面１１と円筒壁面１１の端
部に連続する切頭円錐壁面１２と切頭円錐壁面１２と連
続する貫通孔１３とを備え、貫通孔１３に段付きコア１
４を嵌挿することにより、内部に略中空円筒部Ｓが形成
された金型１（図４）を用意する。線径０．１０〜０．
３２ｍｍの金属細線を使用し、メッシュ目が３〜６ｍｍ
の円筒状編組金属メッシュを作成し、これを加圧ローラ
に通してシート状に形成したのち、前記段付きコア１４
の外周面に１周捲回し、重ね合わせ部をスポット溶接に
より固定して円筒状補強材２を形成すると共に該円筒状
補強材２を前記段付きコア１４の外周面に嵌挿して金型
１の略中空円筒部Ｓ内に保持する。
【００２５】該段付きコア１４の外周面に嵌挿、保持さ
れた円筒状補強材２を覆って金属短繊維と固体潤滑剤と
合成樹脂結合材とからなる混合物Ａを金型１の略中空円
筒部Ｓに装填し（図５）、該混合物Ａをコア軸方向に
０．１〜０．８トン／ｃｍ2 の圧力で圧縮成形して内面
に混合物Ａと一体となった円筒状補強材２を備えた円筒
状の予備成形体３（図６）を形成する。
【００２６】該予備成形体３の外周面に、窒化ホウ素７
０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ１
０〜３０重量％から成る潤滑組成物、あるいは窒化ホウ
素７０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリ
カ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物を１００重量部
とし、これに２００重量部以下、好ましくは５０〜１５
０重量部の割合でポリテトラフルオロエチレン樹脂を含
有した潤滑組成物を固形分として２０〜５０重量％分散
含有した水性ディスパージョンを被覆すると共に乾燥し
て水分を除去し、該予備成形体３の外周面に潤滑組成物
の被覆層Ｂを形成する（図７）。
【００２７】内面に円筒壁面４１と円筒壁面４１に連な
る部分凹球壁面４２と部分凹球壁面４２に連なる貫通孔
４３とを備え、貫通孔４３に段付きコア４４を嵌挿する
ことによって内部に中空円筒部４５と円筒部に連なる球
帯状中空部４６とが形成された金型４を用意する（図
８）。該金型４の段付きコア４４に、外周面に潤滑組成
物の被覆層Ｂが形成された予備成形体３を挿入する（図
８）と共に該予備成形体３をコア軸線方向に１〜３トン
／ｃｍ2 の圧力で圧縮成形し、内面に圧潰された円筒状
補強材２によって補強された貫通孔５１を備え、外面の
部分凸球面部５２表面に潤滑組成物からなるすべり層６
が形成された球体状成形体５を形成する（図９）。この
圧縮工程により、予備成形体３の外周面に形成された潤
滑組成物からなる被覆層Ｂは展延され、外面の部分凸球
面部５２表面に微小厚さ（１０〜３００μｍ）の潤滑す
べり層６として形成される。
【００２８】このようにして得た球帯状成形体５を所定
温度に加熱された加熱炉内に所定時間置き、成形体５を
構成する混合物中の合成樹脂結合材を加熱硬化させ、最
終の球帯状シール体７を得る。最終の球帯状シール体７
は図１に示すとおりで、中央に金属メッシュからなる補
強材２で補強された貫通孔７１を、外面に部分凸球面部
７２を備えると共に該凸球面部７２の表面に潤滑すべり
層６を備えている。
【００２９】（第二の方法）前記第一の方法と同様の方
法で、内面に混合物Ａと一体となった円筒状補強材２を
備えた予備成形体３（図６）を形成し、該予備成形体３
の外周面に前記第一の方法と同様の潤滑組成物の被覆層
Ｂを形成する（図７）。金属細線を編んで形成した円筒
状補強材２Ａを用意し、該円筒状補強材２Ａを被覆層Ｂ
を備えた予備成形体３の外周面に該被覆層Ｂを覆って被
冠させる。
【００３０】前記第一の方法と同様の金型４を用意し、
該金型４の段付きコア４４に、外周面に被覆層Ｂを覆っ
て円筒状補強材２Ａを被冠した予備成形体３を挿入する
（図１０）と共に該予備成形体３をコア軸方向に１〜３
トン／ｃｍ2 の圧力で圧縮成形し、内面に圧潰された円
筒状補強材２によって補強された貫通孔５１を備え、外
面に部分凸球面部５２を有すると共に表面に潤滑組成物
からなる潤滑すべり層６と円筒状補強材２Ａとが混在一
体となった平滑な面とを備えた球帯状成形体５を形成す
る（図１１）。この圧縮工程により、予備成形体３の外
周面に形成された潤滑組成物からなる被覆層Ｂは展延さ
れて外面の部分凸球面部５２表面に微小厚さの潤滑すべ
り層６として形成されると共に該潤滑すべり層６は金型
４の部分凹球壁面４２にならって伸ばされた円筒状補強
材２Ａの当該潤滑すべり層６への食い込みにより、一体
化される。
【００３１】このようにして得られた球帯状成形体５を
所定温度に加熱された加熱炉内に所定時間置き、成形体
５を構成する混合物中の合成樹脂結合材を加熱硬化さ
せ、最終の球帯状シール体７Ａを得る。最終の球帯状シ
ール体７Ａは図２に示すとおりで、中央に金属メッシュ
からなる補強材２で補強された貫通孔７１を、外面に部
分凸球面部７２を備えると共に該凸球面部７２の表面に
潤滑すべり層６と円筒状補強材２Ａとが混在一体となっ
た平滑な面を備えている。
【００３２】（第三の方法）内面に円筒壁面１１と円筒
壁面１１の端部に連続する切頭円錐壁面１２と切頭円錐
壁面１２と連続する貫通孔１３とを備え、貫通孔１３に
段付きコア１４を嵌挿することにより、内部に略中空円
筒部Ｓが形成された金型１（図４）を用意する。該金型
１の略中空円筒部Ｓに、固体潤滑剤と金属短繊維と合成
樹脂結合材との混合物を装填し、該混合物をコア軸線方
向に圧縮成形して予備成形体３Ａを形成する。
【００３３】該予備成形体３Ａの外周面に、窒化ホウ素
７０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ
１０〜３０重量％から成る潤滑組成物、あるいは窒化ホ
ウ素７０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシ
リカ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物を１００重量
部とし、これに２００重量部以下、好ましくは５０〜１
５０重量部の割合でポリテトラフルオロエチレン樹脂を
含有した潤滑組成物を固形分として２０〜５０重量％分
散含有した水性ディスパージョンを被覆すると共に乾燥
して水分を除去し、該予備成形体３Ａの外周面に潤滑組
成物の被覆層Ｂを形成する。内面に円筒壁面４１と円筒
壁面４１に連なる部分凹球壁面４２と部分凹球壁面４２
に連なる貫通孔４３とを備え、貫通孔４３に段付きコア
４４を嵌挿することによって内部に中空円筒部４５と円
筒部に連なる球帯状中空部４６とが形成された金型４を
用意する。
【００３４】内円筒部２１と該内円筒部２１に連なる湾
曲部２２と該湾曲部に連なる外円筒部２３を備えた金属
メッシュからなる補強材２Ｂ（図１２）を用意し、該補
強材２Ｂの内、外円筒部２１、２３間に、前記潤滑組成
物からなる被覆層Ｂが形成された予備成形体３Ａを挿入
する（図１３）と共にこれを前記金型４のコア外周面に
嵌挿して金型４の球帯状中空部４６に位置させる。該金
型４の球帯状中空部４６に位置し、かつ補強材２Ｂの
内、外円筒部２１、２３間に挿入された予備成形体３Ａ
をコア軸方向に圧縮成形し、内面に補強材２Ｂの内円筒
部２１の圧潰によって補強された貫通孔を備え、外面に
貫通孔から部分凸球面部の小径部端部を覆って部分凸球
面部にわたる補強材２Ｂと潤滑組成物の被覆層からなる
潤滑すべり層とが混在した平滑な面を備えた球帯状成形
体を形成する。この圧縮工程により、予備成形体３Ａの
外周面に形成された潤滑組成物からなる被覆層Ｂは展延
されて外面の部分凸球面部表面に微小厚さの潤滑すべり
層として形成されると共に該潤滑すべり層は金型４の部
分凹球壁面４２にならって伸ばされた補強材２Ｂの外円
筒部２３の当該潤滑すべり層への食い込みにより、一体
化される。
【００３５】このようにして得た球帯状成形体を所定温
度に加熱された加熱炉内に所定時間置き、該成形体を構
成する混合物中の合成樹脂結合材を加熱硬化させ、最終
の球帯状シール体７Ｂを得る。最終の球帯状シール体７
Ｂは、図３に示すとおりで、中央に金属メッシュからな
る補強材２Ｂの内円筒部２１で補強された貫通孔７１
を、外面の部分凸球面部７２の表面に潤滑すべり層６と
補強材２Ｂの外円筒部２３とが混在一体となった平滑な
面を備えている。また、球帯状シール体７Ｂの外面部分
凸球面部の小径部端部は補強材２Ｂの湾曲部２２によっ
て補強されている。
【００３６】上述した構成からなる球帯状シール体７、
７Ａ、７Ｂは、図１４に示す排気管継手に組込まれて使
用される。すなわち、エンジン側に連結された上流側排
気管１００の外周面には管端部１０１を残してフランジ
２００が立設されており、該管端部１０１には球帯状シ
ール体７（７Ａ、７Ｂ）が貫通孔７１を嵌合させ、部分
凸球面部７２の大径側端面をフランジ２００に当接させ
て着座せしめられている。上流側排気管１００と相対向
してマフラー側に連結され、端部に凹球面部３０２と凹
球面部３０２の開口部周縁にフランジ部３０３を備えた
径拡大部３０１が一体に形成された下流側排気管３００
が凹球面部３０２を球帯状シール体７の部分凸球面部７
２に摺接させて配置されている。上、下流側排気管１０
０、３００は、一端がフランジ２００に固定され、他端
が径拡大部３０１のフランジ部３０３を挿通して配され
た一対のボルト４００とボルト４００とフランジ部３０
３との間に配された一対のコイルバネ５００とにより、
下流側排気管３００は常時、上流側排気管１００方向に
バネ力が付勢されて連結されている。そして、上、下流
側排気管１００、３００に生ずる相対角変位に対して
は、球帯状シール体７の部分凸球面部７２と下流側排気
管３００の端部に形成された径拡大部３０１の凹球面部
３０２との摺接で許容するように構成されている。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。 （実施例Ｉ）固体潤滑剤として黒鉛粉末を使用し、当該
黒鉛粉末と線径１００μｍ、長さ５００μｍの鋼繊維と
フェノール樹脂結合材とをミキサー中に投入し、攪拌混
合して黒鉛粉末と鋼短繊維とフェノール樹脂結合材との
均一な混合物Ａ（黒鉛：２２重量％、鋼短繊維：５７重
量％、フェノール樹脂結合材：２１重量％）を作成し
た。補強材として、線径０．３ｍｍのステンレス鋼線を
使用し、メッシュ目が５ｍｍの円筒状編組メッシュを作
成すると共にこの円筒状編組メッシュを加圧ローラを通
してシート状にし、これを円筒状に捲回したのち、重ね
合わせ部をスポット溶接により固定し、円筒状補強材２
を作成した。
【００３８】内面に円筒壁面１１と円筒壁面１１の端部
に連続する切頭円錐壁面１２と切頭円錐壁面１２と連続
する貫通孔１３とを備え、貫通孔１３に段付きコア１４
を嵌挿することにより、内部に略中空円筒部Ｓが形成さ
れた金型１を用意し、該コア１４の外周面に前記円筒状
補強材２を嵌挿して金型１の略中空円筒部Ｓ内に保持し
た。ついで、該コア１４の外周面に嵌挿、保持された円
筒状補強材２を覆って前記混合物を金型の略中空円筒部
に装填し、該混合物をコア軸方向に０．３トン／ｃｍ2
の圧力で圧縮成形して内面に混合物と一体になった円筒
状補強材を備えた円筒状の予備成形体を作成した。
【００３９】該予備成形体の外周面に、平均粒径７μｍ
の窒化ホウ素粉末８５重量％、平均粒径０．６μｍのア
ルミナ粉末１５重量％から成る潤滑組成物を固形分とし
て３０重量％分散含有した水性ディスパージョン（水性
ディスパージョンの組成：窒化ホウ素２５．５重量％、
アルミナ４．５重量％、水分７０重量％）を作成し、該
水性ディスパージョンを塗布にて被覆すると共に乾燥し
て水分を除去する操作を３回繰り返し、該予備成形体の
外周面に潤滑組成物の被覆層を形成した。
【００４０】内面に円筒壁面４１と円筒壁面４１に連な
る部分凹球壁面４２と部分凹球壁面４２に連なる貫通孔
４３とを備え、貫通孔４３に段付きコア４４を嵌挿する
ことによって内部に中空円筒部４５と円筒部４５に連な
る球帯状中空部４６とが形成された金型４を用意し、該
金型４の段付きコア４４に、外周面に潤滑組成物の被覆
層を備えた予備成形体を挿入すると共に該予備成形体を
コア軸方向に０．３トン／ｃｍ2 の圧力で圧力成形し、
内面に圧潰された円筒状補強材によって補強された貫通
孔を備え、外面に部分凸球面部を備えると共に該部分凸
球面部の表面に窒化ホウ素８５重量％及びアルミナ１５
重量％から成る潤滑組成物の潤滑すべり層が形成された
球帯状成形体を作成した。このようにして得た球帯状成
形体を、８０℃の温度に設定した加熱炉内に３０分間置
いて予備加熱したのち、１８０℃の温度で２時間、該成
形体を構成する混合物中の合成樹脂結合材を加熱硬化さ
せ、球帯状シール体を得た。
【００４１】（実施例ＩＩ）上記実施例Ｉと同じ金型、
円筒状補強材及び混合物を使用して、内面に混合物と一
体となった円筒状補強材を備えた予備成形体を作成し
た。該予備成形体の外周面に、平均粒径７μｍの窒化ホ
ウ素粉末８５重量％、平均粒径０．６μｍのアルミナ粉
末１５重量％から成る潤滑組成物を１００重量部とし、
これに平均粒径０．３μｍのポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂粉末を５０重量部含有した潤滑組成物（窒化ホウ
素５６．７重量％、アルミナ１０重量％、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂３３．３重量％）を固形分として３
０重量％分散含有した水性ディスパージョン（窒化ホウ
素１７重量％、アルミナ３重量％、ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂１０重量％、水分７０重量％）を作成し、
該水性ディスパージョンを塗布にて被覆すると共に乾燥
して水分を除去する操作を３回繰り返し、該予備成形体
の外周面に潤滑組成物の被覆層を形成した。以下、実施
例Ｉと同様の方法にて、内面に圧潰された円筒状補強材
によって補強された貫通孔を備え、外面に部分凸球面部
を備えると共に該部分凸球面部の表面に窒化ホウ素５
６．７重量％、アルミナ１０重量％、ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂３３．３重量％からなる潤滑組成物の潤
滑すべり層が形成された球帯状シール体を得た。
【００４２】（実施例ＩＩＩ）前記実施例Ｉと同じ混合
物を使用して、該混合物からなる予備成形体を作成し
た。この予備成形体の外周面に、前記実施例ＩＩと同様
の水性ディスパージョンからなる潤滑組成物を塗布にて
被覆すると共に乾燥して水分を除去する操作を３回繰り
返し、該予備成形体の外周面に潤滑組成物の被覆層を形
成した。
【００４３】補強材として、線径０．３ｍｍのステンレ
ス鋼線を使用してメッシュ目が５ｍｍの円筒状編組メッ
シュを作成し、この円筒状編組メッシュを切断したの
ち、該メツシュの一方の端部を他方の端部方向に折り返
して内円筒部と該円筒部内に連なる折り返し湾曲部と該
湾曲部に連なる外円筒部とを備えた補強材を作成した。
この補強材の内、外円筒部間に、前記潤滑組成物の被覆
層が形成された予備成形体を挿入し、補強材と予備成形
体との組合せ体を作成した。
【００４４】ついで、実施例Ｉと同様の金型を用意し、
該金型の段付きコアの外周面に補強材と予備成形体との
組合せ体を嵌挿し、該組合せ体を金型の球帯状中空部に
位置させると共に該組合せ体をコア軸方向に圧縮成形
し、内面に補強材の内円筒部の圧潰によって補強された
貫通孔を備え、外面に部分凸球面部を有すると共に該部
分凸球面部の表面に潤滑組成物の被覆層からなる潤滑す
べり層と貫通孔から部分凸球面部の小径部端部を覆い、
かつ部分凸球面部の潤滑すべり層を覆う補強材とが混在
した平滑な面を備えた球帯状成形体を作成した。このよ
うにして得た球帯状成形体を、８０℃の温度に設定した
加熱炉内に３０分間置いて予備加熱したのち、１８０℃
の温度で２時間、該成形体を構成する混合物中の合成樹
脂結合材を加熱硬化させ、球帯状シール体を得た。
【００４５】（比較例）実施例Ｉと同様の方法により、
内面に混合物Ａと一体となった円筒状補強材を備えた円
筒状の予備成形体を作成した。この予備成形体の外周面
に、平均粒径０．３μｍのポリテトラフルオロエチレン
樹脂粒末５０重量％、黒鉛粉末２０重量％、二硫化タン
グステン粉末２０重量％、ふっ化カルシウム粉末１０重
量％から成る潤滑組成物を固形物として３０重量％分散
含有した水性ディスパージョン（ポリテトラフルオロエ
チレン樹脂１５重量％、黒鉛６重量％、二硫化タングス
テン６重量％、ふっ化カルシウム３重量％、水分７０重
量％）を作成し、該水性ディスパージョンを塗布にて被
覆すると共に乾燥して水分を除去し、該予備成形体の外
周面に潤滑組成物の被覆層を形成した。以下、実施例Ｉ
と同様の方法にて、内面に圧潰された円筒状補強材によ
って補強された貫通孔を備え、外面に部分凸球面部を備
えると共に該部分凸球面部の表面にポリテトラフルオロ
エチレン樹脂５０重量％、黒鉛２０重量％、二硫化タン
グステン２０重量％、ふっ化カルシウム１０重量％から
なる潤滑組成物の潤滑すべり層が形成された球帯状シー
ル体を得た。
【００４６】つぎに、上述した実施例及び比較例からな
る球体状シール体について、図１４に示す排気管継手を
使用して、該シール体の摩擦初期における摩擦トルク
（Ｋｇｆ・ｃｍ）及び異常音の発生の有無を試験した結
果について説明する。 （試験Ｉ） （試験条件） コイルバネによる押圧力：６０ｋｇｆ 揺動角：±３
° 振動数 ：１０ヘルツ 雰囲気温度（図１４に示す径拡大部３０２の外表面温
度）：室温（２０℃）〜５００℃ 試験方法 ：１０ヘルツの振動数で±３゜の揺動運動を
１回として室温で４５，０００回行った後、該揺動運動
を継続しながら雰囲気温度を５００℃まで昇温し（昇温
中の揺動回数４５，０００回）、該雰囲気温度が５００
℃に到達した時点で、１１５，０００回の揺動運動を行
い、ついで該揺動運動を継続しながら雰囲気温度を室温
まで降温（降温中の揺動回数４５，０００回）するとい
う、全揺動回数２５０，０００回を１サイクルとして４
サイクル行う。
【００４７】（試験ＩＩ） （試験条件） コイルバネによる押圧力：７２ｋｇｆ 揺動角 ：±３゜、±２゜（直交２方向：図１４にお
いて、ボルトの軸心を結ぶ直線に対し直交する方向をＸ
方向、Ｘ方向と直交と直交する方向をＹ方向とする。） 振動数 ：１．６ヘルツ、１２ヘルツ（Ｘ方向）、
７．２ヘルツ（Ｙ方向） 雰囲気温度（図１４に示す径拡大部３０２の外表面温
度）：室温（２０℃）〜５００℃ 試験方法 ：Ｘ方向に±３゜の揺動運動を１回とし、室
温で１．６ヘルツの振動数で１０００回揺動運動を行っ
た後、該揺動運動を継続しながら雰囲気温度を５００℃
まで昇温し（昇温中の揺動回数５０００回）、５００℃
に到達した時点で、Ｘ方向の振動数を１２ヘルツに上げ
て４４０００回の揺動運動を行うとともに、Ｘ方向と直
交するＹ方向も同時に７．２ヘルツの振動数で、±２゜
の揺動運動を１回として２６４００回の揺動運動を行
い、ついで揺動条件をＸ方向のみ１．６ヘルツ、±３゜
の揺動運動に変更し、Ｙ方向の揺動運動を中止して室温
まで降温（降温中の揺動回数５０００回）するという、
Ｘ方向の全揺動回数５５０００回、Ｙ方向の全揺動回数
２６４００回を１サイクルとして４サイクル行う。
【００４８】また、異常音の発生の有無の評価はつぎの
ようにして行った。 評価記号Ｉ ：異常音の発生のないもの。 評価記号ＩＩ ：試験片に耳を近づけた状態で、かすか
に異常音が聴こえるもの。 評価記号ＩＩＩ：定位置（試験片から１．５ｍ離れた位
置）では生活環境音に消され、一般には判別しがたいが
試験担当者には異常音として判別できるもの。 評価記号ＩＶ ：定位置で誰でも異常音（不快音）とし
て識別できるもの。
【００４９】表１に上記試験Ｉの試験結果を示す。 （以下余白）
【００５０】
【表１】
【００５１】表１中、１は揺動回数０〜２５万回での結
果、２は揺動回数２５万〜５０万回での結果、３は揺動
回数５０万〜７５万回での結果、４は揺動回数７５万〜
１００万回での結果を示したものである。この試験結果
からは、実施例と比較例との間に性能の差は認められ
ず、両者とも摩擦トルクが低く、かつ異常音の発生も認
められなかった。
【００５２】表２に上記試験ＩＩの試験結果を示す。
【００５３】
【表２】
【００５４】表２中、１はＸ方向の振動回数０〜５５０
００回（Ｙ方向の振動回数２８２００回）での結果、２
は振動回数５５０００〜１１００００回（Ｙ方向の振動
回数５６４００回）での結果、３は振動回数１１０００
０〜１６５０００回（Ｙ方向の振動回数８４６００回）
での結果、４は振動回数１６５０００〜２２００００回
（Ｙ方向の振動回数１１２８００回）での結果を示した
ものである。試験結果から、実施例からなる球帯状シー
ル体は異常音を発生することなく、試験期間を通して安
定した性能を示した。一方、比較例からなるシール体は
Ｘ方向の揺動回数５５０００回（Ｙ方向の揺動回数２８
２００回）までにかすかな異常音の発生が認められ、さ
らに、揺動回数５５０００〜１１００００回（Ｙ方向の
揺動回数５６４００回）において不快な異常音の発生が
認められたが、揺動回数１１００００回を越えてからは
異常音の発生は認められなかった。この揺動回数５５０
００〜１１００００回において不快な異常音の発生が起
こったのは、表面に形成された潤滑組成物の潤滑すべり
層がハクリし、相手材との摩擦において、該潤滑すべり
層が形成された部分凸球面部の混合物との摩擦に移行し
た状態において認められたものと推察される。そして、
その後の摩擦により、相手材表面に該混合物中の固体潤
滑剤（黒鉛）の被膜が形成され、該被膜との摩擦に移行
したことにより不快音（異常音）の発生が消滅したもの
と推察される。
【００５５】上述した試験Ｉ及び試験ＩＩから、実施例
からなるシール体は該シール体が使用される条件にかか
わりなく、異常音の発生のない、安定した性能を示すこ
とがわかる。なお、上述した実施例においてはアルミナ
を使用した例について説明したが、アルミナに代えてシ
リカ、あるいはアルミナ及びシリカを使用したもので
も、実施例と同様の効果を発揮することを確認してい
る。
【００５６】
【発明の効果】本発明の球帯状シール体は、相手材との
摩擦面をなす部分凸球面部の表面に、窒化ホウ素並びに
アルミナおよびあるいはシリカから成る潤滑組成物、あ
るいは窒化ホウ素、アルミナおよびあるいはシリカ並び
にポリテトラフルオロエチレン樹脂から成る潤滑組成物
の一様な潤滑すべり層が形成されているので、相手材と
の摩擦において、該シール体の使用条件になんら左右さ
れることなく低い摩擦トルクにより上、下流側排気管の
相対角運動を許容することができるばかりでなく、異常
音の発生もない。
【００５７】また、潤滑すべり層は窒化ホウ素に一定量
の割合で配合されたアルミナおよびあるいはシリカによ
り該シール体の部分凸球面部表面への保持力が高められ
ていること、またポリテトラフルオロエチレン樹脂が配
合された潤滑組成物から成る潤滑すべり層においては、
加えて該ポリテトラフルオロエチレン樹脂により被着性
が高められていること、から該シール体の部分凸球面部
表面からのハクリを生ずることはない。さらに、シール
体の部分凸球面部表面が潤滑すべり層と該すべり層と一
体化された金属メッシュから成る補強材とが混在したも
のにおいては、該すべり層が補強材により補強されてい
ることから、上述した効果が一層顕著に現れる。
【００５８】部分凸球面部に潤滑すべり層と金属メッシ
ュからなる補強材とが混在一体となった球帯状シールの
製造方法においては、内円筒部と該内円筒部に連なる湾
曲部と該湾曲部に連なる外円筒部からなる補強材を使用
することにより、製造工程が簡略化されるばかりでな
く、得られた球帯状シール体の部分凸球面部の小径部端
部を補強するという効果を生むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の球帯状シール体の一例の縦断面図であ
る。
【図２】本発明の球帯状シール体の他の例の縦断面図で
ある。
【図３】本発明の球帯状シール体の更に他の例の縦断面
図である。
【図４】予備成形体を作成する金型の縦断面図である。
【図５】予備成形体を作成する状態を示す縦断面図であ
る。
【図６】予備成形体の縦断面図である。
【図７】潤滑組成物が被覆された予備成形体の縦断面図
である。
【図８】球帯状成形体を作成する状態を示す縦断面図で
ある。
【図９】球帯状成形体の縦断面図である。
【図１０】他の例の球帯状成形体を作成する状態を示す
縦断面図である。
【図１１】他の例の球帯状成形体の縦断面図である。
【図１２】補強材の縦断面図である。
【図１３】補強材と予備成形体との組合わせ体の縦断面
図である。
【図１４】球帯状シール体が組込まれる排気管継手の縦
断面図である。
【符号の説明】
１ 予備成形体金型 ２ 補強材 Ａ 混合物 Ｂ 被覆層 ３ 予備成形体 ４ 球帯状成形体用金型 ５ 球帯状成形体 ６ 潤滑すべり層 ７、７Ａ、７Ｂ 球帯状シール体
フロントページの続き (72)発明者 宇戸 悟 大分県中津市大字犬丸264−１ オイレ ス工業株式会社内 (72)発明者 泉 正義 大分県中津市大字犬丸264−１ オイレ ス工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−215916（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−165858（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−126062（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16J 15/10 F01N 7/08 F16J 15/12 F16L 23/16

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固体潤滑剤と金属短繊維と合成樹脂結合
    材との混合物を圧縮成形してなり、中央に貫通孔を備
    え、外面に部分凸球面部を備えた、とくに排気管継手に
    使用される球帯状シール体であって、該貫通孔は金属メ
    ッシュからなる補強材で補強されているとともに部分凸
    球面部の表面には、窒化ホウ素微粉末７０〜９０重量％
    並びにアルミナおよびあるいはシリカ微粉末１０〜３０
    重量％を混合してなる潤滑組成物を圧縮展延させてなる
    潤滑すべり層が形成されていることを特徴とする球帯状
    シール体。
  2. 【請求項２】 固体潤滑剤と金属短繊維と合成樹脂結合
    材との混合物を圧縮成形してなり、中央に貫通孔を備
    え、外面に部分凸球面部を備えた、とくに排気管継手に
    使用される球帯状シール体であって、該貫通孔は金属メ
    ッシュからなる補強材で補強されており、該部分凸球面
    部の表面は、窒化ホウ素７０〜９０重量％並びにアルミ
    ナおよびあるいはシリカ１０〜３０重量％からなる潤滑
    組成物の一様な潤滑すべり層と該潤滑すべり層を覆って
    該すべり層と一体化された金属メッシュからなる補強材
    とが混在した平滑な面に形成されていることを特徴とす
    る球帯状シール体。
  3. 【請求項３】 金属メッシュからなる補強材は、貫通孔
    から部分凸球面部の小径部端部を覆い、かつ部分凸球面
    部にわたって配置されていると共に該部分凸球面部にお
    いて潤滑すべり層と混在一体化して平滑な面を形成して
    いる請求項２に記載の球帯状シール体。
  4. 【請求項４】 潤滑すべり層は、窒化ホウ素７０〜９０
    重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０
    重量％から成る潤滑組成物を１００重量部とし、これに
    ２００重量部以下のポリテトラフルオロエチレン樹脂が
    含有されてなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
    球帯状シール体。
  5. 【請求項５】 潤滑すべり層は、窒化ホウ素７０〜９０
    重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０
    重量％から成る潤滑組成物を１００重量部とし、これに
    ５０〜１５０重量部の割合でポリテトラフルオロエチレ
    ン樹脂が含有されてなる請求項１乃至３のいずれか一項
    に記載の球帯状シール体。
  6. 【請求項６】 混合物は、固体潤滑剤１５〜３０重量
    ％、金属短繊維５０〜７５重量％、合成樹脂結合材５〜
    ２５重量％からなる請求項１又は２に記載の球帯状シー
    ル体。
  7. 【請求項７】 金属短繊維は、直径１０〜２００μｍ、
    長さ１００〜８００μｍからなる請求項１又は２に記載
    の球帯状シール体。
  8. 【請求項８】 金属メッシュから成る補強材は、金属細
    線を織ったり、編んだりして得られる金網からなる請求
    項１又は２に記載の球帯状シール体。
  9. 【請求項９】 （１）内面に略円筒状の中空部をもった
    金型のコア外周面に金属メッシュからなる円筒状補強材
    を挿入する工程と、（２）該金型の略円筒状中空部に該
    円筒状補強材の網目を充填し、かつ該円筒状補強材を覆
    って固体潤滑剤と金属短繊維と合成樹脂結合材との混合
    物を装填し、該混合物をコア軸線方向に圧縮成形して内
    面に該円筒状補強材を一体に備えた予備成形体を形成す
    る工程と、（３）該予備成形体の外周面に、窒化ホウ素
    ７０〜９０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ
    １０〜３０重量％から成る潤滑組成物を固形分として２
    ０〜５０重量％分散含有した水性ディスパージョンを被
    覆し、乾燥して該潤滑組成物からなる被覆層を形成する
    工程と、（４）内面に部分凹球面部を備えた金型を用意
    し、該金型のコア外周面に前記潤滑組成物の被覆層が形
    成された予備成形体を挿入する工程と、（５）該予備成
    形体をコア軸線方向に圧縮し、内面に圧潰された円筒状
    補強材によって補強された貫通孔を備え、外面に部分凸
    球面部を有すると共に該部分凸球面部の表面に窒化ホウ
    素７０〜９０重量％、アルミナおよびあるいはシリカ１
    ０〜３０重量％からなる潤滑組成物の一様な潤滑すべり
    層が形成された球帯状成形体を得る工程と、（６）該球
    帯状成形体を加熱炉内に置き、混合物中の合成樹脂結合
    材を加熱硬化させる工程と、からなる球帯状シール体の
    製造方法。
  10. 【請求項１０】 （１）内面に略円筒状の中空部をもっ
    た金型のコア外周面に金属メッシュからなる円筒状補強
    材を挿入する工程と、（２）該金型の略円筒状中空部に
    該円筒状補強材の網目を充填し、かつ該円筒状補強材を
    覆って固体潤滑剤と金属短繊維と合成樹脂結合材との混
    合物を装填し、該混合物をコア軸線方向に圧縮成形して
    内面に該円筒状補強材を一体に備えた予備成形体を形成
    する工程と、（３）該予備成形体の外周面に、窒化ホウ
    素７０〜９０重量％とアルミナおよびあるいはシリカ１
    ０〜３０重量％から成る潤滑組成物を固形分として２０
    〜５０重量％分散含有した水性ディスパージョンを被覆
    し、乾燥して該潤滑組成物からなる被覆層を形成する工
    程と、（４）内面に部分凹球面部を備えた金型を用意
    し、該金型のコア外周面に前記潤滑組成物の被覆層が形
    成された予備成形体を挿入するとともに該予備成形体の
    外周面に金属メッシュからなる円筒状補強材を挿入する
    工程と、（５）該予備成形体および円筒状補強材をコア
    軸線方向に圧縮し、内面に圧潰された円筒状補強材によ
    って補強された貫通孔を備え、外面に部分凸球面部を有
    すると共に該部分凸球面部の表面に窒化ホウ素７０〜９
    ０重量％、アルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０重
    量％からなる潤滑組成物の潤滑すべり層と該潤滑すべり
    層を覆って該すべり層と一体化された金属メッシュから
    なる補強材とが混在した平滑な面に形成された球帯状成
    形体を得る工程と、（６）該球帯状成形体を加熱炉内に
    置き、混合物中の合成樹脂結合材を加熱硬化させる工程
    と、からなる球帯状シール体の製造方法。
  11. 【請求項１１】 （１）内面に略円筒状の中空部をもっ
    た金型を用意し、該中空部に固体潤滑剤と金属短繊維と
    合成樹脂結合材との混合物を装填し、該混合物をコア軸
    線方向に圧縮成形して予備成形体を形成する工程と、
    （２）該予備成形体の外周面に、窒化ホウ素７０〜９０
    重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ１０〜３０
    重量％から成る潤滑組成物を固形分として２０〜５０重
    量％分散含有した水性ディスパージョンを被覆し、乾燥
    して該潤滑組成物からなる被覆層を形成する工程と、
    （３）内円筒部と該内円筒部に連なる湾曲部と該湾曲部
    に連なる外円筒部を備えた金属メッシュからなる補強材
    を用意する工程と、（４）該金属メッシュから成る補強
    材の内、外円筒部間に、前記潤滑組成物の被覆層が形成
    された予備成形体を挿入すると共にこれを内面に部分凹
    球面部を備えた金型のコア外周面に嵌挿して金型の部分
    凹球面部に位置させる工程と、（５）金型の部分凹球面
    部に位置し、かつ補強材の内、外円筒部間に挿入された
    予備成形体をコア軸線方向に圧縮成形し、内面に圧潰さ
    れた補強材によって補強された貫通孔を備え、外面に部
    分凸球面部を有すると共に該部分凸球面部の表面に窒化
    ホウ素７０〜９０重量％、アルミナおよびあるいはシリ
    カ１０〜３０重量％から成る潤滑組成物の潤滑すべり層
    と貫通孔から部分凸球面部の小径部端部を覆って一体化
    され、かつ部分凸球面部の潤滑すべり層を覆って該すべ
    り層と一体化された補強材とが混在した平滑な面を備え
    た球帯状成形体を得る工程と、（６）該球帯状成形体を
    加熱炉内に置き、混合物中の合成樹脂結合材を加熱硬化
    させる工程と、からなる球帯状シール体の製造方法。
  12. 【請求項１２】 潤滑すべり層は、窒化ホウ素７０〜９
    ０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ１０〜３
    ０重量％から成る潤滑組成物を１００重量部とし、これ
    に２００重量部以下のポリテトラフルオロエチレン樹脂
    が含有されている請求項９乃至１１のいずれか一項に記
    載の球帯状シール体の製造方法。
  13. 【請求項１３】 潤滑すべり層は、窒化ホウ素７０〜９
    ０重量％並びにアルミナおよびあるいはシリカ１０〜３
    ０重量％から成る潤滑組成物を１００重量部とし、これ
    に５０〜１５０重量部の割合でポリテトラフルオロエチ
    レン樹脂が含有されている請求項９乃至１１のいずれか
    一項に記載の球帯状シール体の製造方法。
  14. 【請求項１４】 混合物は、固体潤滑剤１５〜３０重量
    ％、金属短繊維５０〜７５重量％、合成樹脂結合材５〜
    ２５重量％からなる請求項９乃至１１のいずれか一項に
    記載の球帯状シール体の製造方法。
  15. 【請求項１５】 金属短繊維は、直径１０〜２００μ
    ｍ、長さ１００〜８００μｍからなる請求項９乃至１１
    のいずれか一項に記載の球帯状シール体の製造方法。
  16. 【請求項１６】 金属メッシュから成る補強材は、金属
    細線を織ったり、編んだりして得られる金網からなる請
    求項９乃至１１のいずれか一項に記載の球帯状シール体
    の製造方法。
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