JP5924369B2 - Sphere-shaped sealing body and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、自動車排気管の球面管継手に使用される球帯状シール体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a ball-shaped seal body used for a spherical pipe joint of an automobile exhaust pipe and a manufacturing method thereof.
自動車用排気管の球面管継手に使用される球帯状シール体は、例えば特開昭54−76759号公報、特開平6−123362号公報、特開平10−9396号公報、特開平10−9397号公報等により種々提案されている。 For example, JP-A-54-76759, JP-A-6-123362, JP-A-10-9396, and JP-A-10-9397 are known as spherical belt-like sealing bodies used for spherical pipe joints of automobile exhaust pipes. Various proposals have been made in publications and the like.
提案の球帯状シール体は、いずれも蛇腹式の継手と比較して製造コストの低減を図り得てしかも耐久性に優れているのであるが、これらはいずれも、膨張黒鉛等からなる耐熱材と金網からなる補強材とを圧縮して補強材の金網の網目に耐熱材を充填し、当該耐熱材と補強材とを混在一体化してなるために、耐熱材に対して補強材が占める割合、耐熱材及び補強材の圧縮の程度等により球帯状シール体自体を介する排気ガスの漏出の問題に加えて、相手材と摺動自在に接触する部分凸球面での耐熱材の存在による異音発生の問題を本来的に具有し、例えば耐熱材に対して補強材が占める割合が大きすぎたり、耐熱材に対する加圧の程度が低いと、補強材の周りに生じる微小通路に対する耐熱材による封止の程度が減少して初期漏洩を惹起する上に、高温下における耐熱材の酸化消耗等により早期の排気ガスの漏出の虞があり、また、部分凸球面での耐熱材が大きく加圧されていたり、部分凸球面での補強材に対する耐熱材の露出割合が極めて大きいと、スティックスリップを惹起して異音発生の原因となる虞がある。 All of the proposed ball-shaped seals can reduce the manufacturing cost compared to the bellows type joint and are excellent in durability, but these are both heat-resistant materials made of expanded graphite and the like. The ratio of the reinforcing material to the heat-resistant material is formed by compressing the reinforcing material made of the wire mesh and filling the mesh of the reinforcing material with the heat-resistant material and integrating the heat-resistant material and the reinforcing material together, In addition to the problem of exhaust gas leakage through the ball-shaped seal body itself depending on the degree of compression of the heat-resistant material and reinforcing material, abnormal noise is generated due to the presence of the heat-resistant material on the partially convex spherical surface that slidably contacts the counterpart material. For example, if the ratio of the reinforcing material to the heat-resistant material is too large, or if the degree of pressurization to the heat-resistant material is low, sealing with the heat-resistant material against the micro-path generated around the reinforcing material In addition to causing the initial leakage by reducing the degree of There is a risk of early exhaust gas leakage due to oxidative consumption of the heat-resistant material at high temperatures, and the heat-resistant material on the partially convex spherical surface is heavily pressurized, or the heat-resistant material against the reinforcing material on the partially convex spherical surface When the exposure ratio is extremely large, stick slip may be caused and abnormal noise may be generated.
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、球帯状シール体自体を介する排気ガスの漏出をなくし得、しかも、異音発生をなくし得る上に、安定したシール特性を有した球帯状シール体及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned points. The object of the present invention is to eliminate the leakage of exhaust gas through the ball-shaped seal body itself, to eliminate the generation of abnormal noise, and to be stable. An object of the present invention is to provide a ball-shaped seal body having a sealing property and a method for manufacturing the same.
本発明の第一の態様の球帯状シール体は、環状滑り面を有しており、少なくとも耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に耐熱材が充填されて当該耐熱材と補強材とが混在一体化されてなるシール本体を有しており、ここで、シール本体には、補強材が15重量%から80重量%で、耐熱材が20重量%から85重量%の割合で含まれており、シール本体における耐熱材が1.20g/cm3から2.00g/cm3の密度を有している。 The ball-shaped seal body according to the first aspect of the present invention has an annular sliding surface, and at least a heat-resistant material and a reinforcing material made of a wire mesh are compressed, and the heat-resistant material is filled in the mesh of the reinforcing material. The seal body includes a seal body in which the heat-resistant material and the reinforcing material are mixed and integrated. Here, the seal body includes 15 to 80% by weight of the reinforcing material and 20 to 85% of the heat-resistant material. are in a ratio of weight percent, the heat-resistant material in the seal body has a density of 2.00 g / cm 3 from 1.20 g / cm 3.
耐熱材と金網からなる補強材とが混在一体化されてなるシール本体に、補強材が80重量%よりも多く、耐熱材が20重量%よりも少ない割合で含まれていると、多くの場合、補強材の周りに生じる多数の微小通路(隙間)に対する耐熱材による封止(充填)が完全になされなくなる結果、排気ガスの初期漏洩を惹起し、仮に微小通路に対する封止が偶々完全になされていたとしても、高温下における耐熱材の酸化消耗等により斯かる封止が早期に消失して、而して早期の排気ガスの漏洩が生じる一方、補強材が15重量%よりも少なく、耐熱材が85重量%よりも多い割合で含まれていると、環状滑り面及び環状滑り面の近傍において補強材が極めて少なくなり環状滑り面及び環状滑り面の近傍における耐熱材に対する補強が好ましくなされなくなり、耐熱材の剥離が顕著に生じる上に、補強材による補強効果が期待し難くなる。 In many cases, the seal body, in which heat-resistant materials and reinforcing materials made of wire mesh are mixed and integrated, contains more than 80% by weight of reinforcing material and less than 20% by weight of heat-resistant material. As a result of the fact that sealing (filling) with a heat-resistant material is not completely performed with respect to a large number of minute passages (gap) generated around the reinforcing material, initial leakage of exhaust gas is caused, and provisional sealing with respect to minute passages is accidentally completed. Even if such, the sealing disappears early due to oxidative consumption of the heat-resistant material at a high temperature, thus leading to an early exhaust gas leakage, while the reinforcing material is less than 15% by weight and heat-resistant. If the material is contained in a proportion higher than 85% by weight, the reinforcing material is extremely small in the vicinity of the annular sliding surface and the annular sliding surface, and the reinforcement to the heat resistant material in the vicinity of the annular sliding surface and the annular sliding surface is not preferable. Whilst on the peeling of the heat-resistant material occurs noticeably, reinforcing effect by the reinforcing member is hardly expected.
また上記のシール本体では、製造段階で強く圧縮されていなく耐熱材が1.20g/cm3よりも小さい密度であると、長期の使用において斯かる耐熱材に微小空洞が生じてこれが全体的に広がる結果、排気ガスの漏洩を惹起する一方、製造段階で極めて強く圧縮されて耐熱材が2.00g/cm3よりも大きい密度であると、相手材への適宜な耐熱材の移着が殆ど生じなくなり、相手材との間における動摩擦係数と静摩擦係数との差が極めて大きくなる結果、摺動に際して異音が生じ易くなる。 In the above seal body, if the heat-resistant material is not strongly compressed at the manufacturing stage and the density of the heat-resistant material is less than 1.20 g / cm 3 , a micro-cavity is generated in the heat-resistant material over a long period of use, which is entirely As a result of spreading, while causing leakage of exhaust gas, if the heat-resistant material has a density greater than 2.00 g / cm 3 because it is extremely strongly compressed in the manufacturing stage, there is almost no transfer of the appropriate heat-resistant material to the counterpart material. As a result, the difference between the coefficient of dynamic friction and the coefficient of static friction with the counterpart material becomes extremely large.
上記の観点から、第一の態様の球帯状シール体は、シール本体自体を介する排気ガスの漏出がなく、相手材との間における摺動に際して異音発生のないものとなり、安定したシール特性を有したものとなる。 In view of the above, the ball-shaped seal body of the first aspect has no leakage of exhaust gas through the seal body itself, and does not generate abnormal noise when sliding with the counterpart material, and has stable sealing characteristics. It will have.
本発明の第二の態様の球帯状シール体は、環状滑り面を有しており、少なくとも耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に耐熱材が充填されて当該耐熱材と補強材とが混在一体化されてなるシール本体と、このシール本体の外周面に一体的に形成されていると共に少なくとも潤滑材からなる被覆層とを有しており、この被覆層の露出面により環状滑り面が構成されており、ここで、シール本体及び被覆層には、補強材が15重量%から80重量%で、耐熱材及び潤滑材が20重量%から85重量%の割合で含まれており、シール本体及び被覆層における耐熱材及び潤滑材が1.20g/cm3から2.00g/cm3の密度を有している。 The ball-like seal body of the second aspect of the present invention has an annular sliding surface, and at least a heat-resistant material and a reinforcing material made of a wire mesh are compressed, and the heat-resistant material is filled in the mesh of the reinforcing material. A seal body in which the heat-resistant material and the reinforcing material are mixed and integrated; and a coating layer formed integrally with the outer peripheral surface of the seal body and made of at least a lubricant. An exposed sliding surface forms an annular sliding surface. Here, the seal body and the coating layer have a reinforcing material of 15 wt% to 80 wt%, and a heat resistant material and a lubricant of 20 wt% to 85 wt%. are in a ratio, the heat-resistant material and the lubricating material in the seal body and the coating layer has a density of 2.00 g / cm 3 from 1.20 g / cm 3.
第二の態様の球帯状シール体は、被覆層の露出面により構成された環状滑り面を有しているために、斯かる環状滑り面で接触する相手材との更なる滑らかな摺動を確保でき、しかも、第一の態様の球帯状シール体と同様に、シール本体自体を介する排気ガスの漏出のない、相手材との間における摺動に際して異音発生のないものとなる。 Since the spherical belt-shaped sealing body of the second aspect has an annular sliding surface constituted by the exposed surface of the coating layer, further smooth sliding with the mating member in contact with the annular sliding surface is achieved. In addition, as with the ball-shaped seal body of the first aspect, there is no leakage of exhaust gas through the seal body itself, and no noise is generated when sliding with the mating member.
本発明の第三の態様の球帯状シール体は、環状滑り面を有しており、少なくとも耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に耐熱材が充填されて耐熱材と補強材とが混在一体化されてなるシール本体と、このシール本体の外周面に一体的に形成されていると共に少なくとも潤滑材及び耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に潤滑材及び耐熱材が充填されて当該潤滑材及び耐熱材と補強材とが混在一体化されてなる被覆層とを有しており、補強材からなる面と潤滑材からなる面とが混在した被覆層の露出面により環状滑り面が構成されており、ここで、シール本体及び被覆層には、補強材が15重量%から80重量%で、耐熱材及び潤滑材が20重量%から85重量%の割合で含まれており、シール本体及び被覆層における耐熱材及び潤滑材が1.20g/cm3から2.00g/cm3の密度を有している。 The ball-shaped seal body of the third aspect of the present invention has an annular sliding surface, and at least a heat-resistant material and a reinforcing material made of a wire mesh are compressed, and the heat-resistant material is filled in the mesh of the reinforcing material. A seal body in which a heat-resistant material and a reinforcing material are mixed and integrated, and a reinforcing material made of at least a lubricant, a heat-resistant material, and a wire mesh is compressed and reinforced, and is integrally formed on the outer peripheral surface of the seal body. The metal wire mesh is filled with a lubricant and a heat-resistant material, and has a coating layer in which the lubricant, the heat-resistant material, and the reinforcing material are mixed and integrated. An annular sliding surface is constituted by the exposed surface of the coating layer mixed with the surface to be formed. Here, the seal body and the coating layer are composed of 15 to 80% by weight of a reinforcing material, and a heat-resistant material and a lubricant. It is included at a rate of 20% to 85% by weight, Heat-resistant material and the lubricating material have a density of 2.00 g / cm 3 from 1.20 g / cm 3 in the reel body and the coating layer.
第三の態様の球帯状シール体は、被覆層の補強材からなる面と潤滑材からなる面とが混在した露出面により構成された環状滑り面を有しているために、第二の態様の球帯状シール体と同様に、環状滑り面と接触する相手材との更なる滑らかな摺動を確保でき、また、露出面における潤滑材からなる面を補強材からなる面でもって保持し得る上に、環状滑り面からの潤滑材の相手材への移着と相手材へ移着した潤滑材の掻き取りとを適宜に行い得る結果、長期に亘る滑らかな摺動を確保でき、しかも、第一の態様の球帯状シール体と同様に、シール本体自体を介する排気ガスの漏出のない、相手材との間における摺動に際して異音発生のないものとなる。 Since the spherical belt-shaped sealing body of the third aspect has an annular sliding surface constituted by an exposed surface in which a surface made of a reinforcing material of the coating layer and a surface made of a lubricant are mixed, the second aspect As in the case of the spherical belt-shaped seal body, it is possible to ensure further smooth sliding with the mating member in contact with the annular sliding surface, and it is possible to hold the surface made of the lubricant on the exposed surface with the surface made of the reinforcing material. Furthermore, as a result of appropriately performing the transfer of the lubricant from the annular sliding surface to the counterpart material and the scraping of the lubricant transferred to the counterpart material, a smooth sliding over a long period of time can be secured, Similar to the ball-shaped seal body of the first aspect, there is no leakage of exhaust gas through the seal body itself, and no noise is generated when sliding with the mating member.
本発明の第四の態様の球帯状シール体は、環状滑り面を有しており、少なくとも耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に耐熱材が充填されて耐熱材と補強材とが混在一体化されてなるシール本体と、このシール本体の外周面に一体的に形成されていると共に少なくとも潤滑材及び耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に潤滑材及び耐熱材が充填されて当該潤滑材及び耐熱材と補強材とが混在一体化されてなる被覆層とを有しており、補強材からなる面と潤滑材からなる面とが混在した被覆層の露出面により環状滑り面が構成されており、ここで、環状滑り面から1mmまでの球帯状シール体の環状の表層部分には、補強材が60重量%から75重量%で、耐熱材及び潤滑材が25重量%から40重量%の割合で含まれており、当該環状の表層部分における補強材、耐熱材及び潤滑材が3.00g/cm3から5.00g/cm3の密度を有しており、環状の表層部分を除く球帯状シール体の他の環状の部分には、補強材が20重量%から70重量%で、耐熱材が30重量%から80重量%の割合で含まれている。 The ball-like seal body of the fourth aspect of the present invention has an annular sliding surface, and at least a heat-resistant material and a reinforcing material made of a wire mesh are compressed, and the heat-resistant material is filled in the mesh of the reinforcing material. A seal body in which a heat-resistant material and a reinforcing material are mixed and integrated, and a reinforcing material made of at least a lubricant, a heat-resistant material, and a wire mesh is compressed and reinforced, and is integrally formed on the outer peripheral surface of the seal body. The metal wire mesh is filled with a lubricant and a heat-resistant material, and has a coating layer in which the lubricant, the heat-resistant material, and the reinforcing material are mixed and integrated. An annular sliding surface is constituted by the exposed surface of the coating layer mixed with the surface to be formed. Here, the reinforcing material is included in the annular surface layer portion of the ball-shaped seal body from the annular sliding surface to 1 mm from 60% by weight. 75% by weight, 25% by weight of heat-resistant materials and lubricants Included in a proportion of 40 wt%, the reinforcing material in the surface layer portion of the annular, has a density of 5.00 g / cm 3 the heat-resistant material and lubricant from 3.00 g / cm 3, an annular surface The other annular portion excluding the portion contains the reinforcing material in a proportion of 20% to 70% by weight and the heat-resistant material in a proportion of 30% to 80% by weight.
球帯状シール体において潤滑材及び耐熱材と補強材とが混在一体化されてなる被覆層の厚みは、その摩耗に起因する耐用年数の観点から経験的に1mm以内であればよく、したがって、環状滑り面から1mmまでの球帯状シール体の環状の表層部分に、補強材が60重量%よりも少なく、耐熱材及び潤滑材が40重量%よりも多い割合で含まれていると、当該表層部分での補強材の効果を十分に得ることが困難になり、該表層部分での剥離、脱落が生じ易くなる一方、補強材が75重量%よりも多く、耐熱材及び潤滑材が25重量%よりも少ない割合で含まれていると、補強材の周りに生じる多数の微小通路(隙間)に対する耐熱材による封止(充填)が完全になされなくなる結果、該表層部分を介する排気ガスの初期漏洩を惹起し、仮に微小通路に対する封止が偶々完全になされていたとしても、高温下における耐熱材の酸化消耗等により斯かる封止が早期に消失して、而して早期の排気ガスの漏洩が生じ得る。 The thickness of the coating layer in which the lubricant, the heat-resistant material and the reinforcing material are mixed and integrated in the spherical belt-shaped sealing body may be empirically within 1 mm from the viewpoint of the service life due to the wear, and thus the annular layer If the annular surface layer portion of the ball-shaped seal body from the sliding surface to 1 mm contains less than 60% by weight of the reinforcing material and more than 40% by weight of the heat-resistant material and the lubricant, the surface layer portion It is difficult to sufficiently obtain the effect of the reinforcing material at the surface, and peeling and dropping off at the surface layer portion are likely to occur, while the reinforcing material is more than 75% by weight, and the heat-resistant material and the lubricant are more than 25% by weight. If it is contained in a small proportion, sealing (filling) with a heat-resistant material to a large number of micro passages (gap) generated around the reinforcing material is not completely performed. As a result, initial leakage of exhaust gas through the surface layer portion is prevented. Invite and tentatively fine Also as a sealing against the passage has been made to even people completely disappeared such sealing is early by oxidation loss or the like of the heat-resistant material at high temperatures, leakage of the early exhaust gases may occur Thus.
また、環状の表層部分における補強材、耐熱材及び潤滑材が3.00g/cm3よりも小さい密度を有していると、製造段階で強く圧縮されていないことになり、長期の使用において斯かる環状の表層部分に微小空洞が生じてこれが全体的に広がる結果、排気ガスの漏洩を惹起する一方、補強材、耐熱材及び潤滑材が5.00g/cm3よりも大きい密度を有していると、製造段階で極めて強く圧縮されていることになり、相手材への適宜な耐熱材の移着が殆ど生じなくなり、相手材との間における動摩擦係数と静摩擦係数との差が極めて大きくなる結果、摺動に際して異音が生じ易くなる。 Further, if the reinforcing material, heat-resistant material and lubricant in the annular surface layer portion have a density smaller than 3.00 g / cm 3, it will not be strongly compressed in the production stage, and this will be used for long-term use. As a result of the micro-cavity formed in the annular surface layer portion and spreading as a whole, leakage of exhaust gas is caused, while the reinforcing material, the heat-resistant material and the lubricant have a density higher than 5.00 g / cm 3. If it is, it will be compressed very strongly in the manufacturing stage, transfer of the appropriate heat-resistant material to the counterpart material will hardly occur, and the difference between the dynamic friction coefficient and the static friction coefficient between the counterpart material will be extremely large As a result, abnormal noise is likely to occur during sliding.
更に、環状の表層部分を除く球帯状シール体の他の環状の部分で、補強材が20重量%よりも少なく、耐熱材が80重量%よりも多い割合で含まれていると、当該他の環状の部分における耐熱材に対する補強が好ましくなされなくなり、耐熱材の剥離が顕著に生じる上に、補強材による補強効果が期待し難くなる一方、補強材が70重量%よりも多く、耐熱材が30重量%よりも少ない割合で含まれていると、多くの場合、補強材の周りに生じる多数の微小通路(隙間)に対する耐熱材による封止(充填)が完全になされなくなる結果、排気ガスの初期漏洩を惹起し、仮に微小通路に対する封止が偶々完全になされていたとしても、高温下における耐熱材の酸化消耗等により斯かる封止が早期に消失して、而して早期の排気ガスの漏洩が生じるようになる。 Furthermore, in other annular portions of the ball-shaped seal body excluding the annular surface layer portion, if the reinforcing material is contained in a proportion of less than 20% by weight and the heat-resistant material is contained in a proportion of more than 80% by weight, Reinforcement of the heat-resistant material in the annular portion is not preferably performed, and the heat-resistant material is peeled off remarkably, and it is difficult to expect a reinforcing effect by the reinforcing material, but the reinforcing material is more than 70% by weight and the heat-resistant material is 30%. If it is contained in a proportion less than% by weight, in many cases, sealing (filling) with a heat-resistant material with respect to a large number of minute passages (gap) generated around the reinforcing material will not be completed. Even if the microchannels are completely sealed by chance due to leakage, the sealing disappears early due to oxidative consumption of the heat-resistant material at high temperatures, so that the early exhaust gas Leakage So as to.
したがって、第四の態様の球帯状シール体によれば、環状の表層部分に、補強材が60重量%から75重量%で、耐熱材及び潤滑材が25重量%から40重量%の割合で含まれており、当該環状の表層部分における補強材、耐熱材及び潤滑材が3.00g/cm3から5.00g/cm3の密度を有しているために、当該表層部分の剥離、脱落が生じ難く、該表層部分を介する排気ガスの初期漏洩がない上に、早期はいうに及ばず長期においても排気ガスの漏洩を生じないようにでき、しかも、相手材との間における摺動に際して異音を生じないようにできる。 Therefore, according to the spherical belt-shaped sealing body of the fourth aspect, the reinforcing material is included in the annular surface layer portion in a proportion of 60% to 75% by weight, and the heat-resistant material and the lubricant are included in a proportion of 25% to 40% by weight. Since the reinforcing material, heat-resistant material and lubricant in the annular surface layer portion have a density of 3.00 g / cm 3 to 5.00 g / cm 3 , the surface layer portion can be peeled off and dropped off. In addition, there is no initial leakage of exhaust gas through the surface layer portion, and it is possible to prevent leakage of exhaust gas not only in the early stage but also in the long term. It can be made not to make sound.
また第四の態様の球帯状シール体によれば、環状の表層部分を除く球帯状シール体の他の環状の部分でも、補強材が20重量%から70重量%で、耐熱材が30重量%から80重量%の割合で含まれているために、他の環状の部分を介する排気ガスの漏洩を確実に防止できる上に、耐熱材に対する補強が好ましくなされて、しかも、耐熱材の剥離を好ましく防止できる。 Further, according to the spherical belt-shaped sealing body of the fourth aspect, the reinforcing material is 20% by weight to 70% by weight and the heat-resistant material is 30% by weight in the other annular portions excluding the annular surface layer portion. To 80% by weight, it is possible to surely prevent the exhaust gas from leaking through the other annular portion, and the heat resistant material is preferably reinforced, and the heat resistant material is preferably peeled off. Can be prevented.
本発明の第五の態様の球帯状シール体は、環状滑り面を有しており、少なくとも耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に耐熱材が充填されて耐熱材と補強材とが混在一体化されてなるシール本体と、このシール本体の外周面に一体的に形成されていると共に少なくとも潤滑材及び耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に潤滑材及び耐熱材が充填されて当該潤滑材及び耐熱材と補強材とが混在一体化されてなる被覆層とを有しており、補強材からなる面と潤滑材からなる面とが混在した被覆層の露出面により環状滑り面が構成されており、ここで、被覆層には、補強材が60重量%から75重量%で、潤滑材及び耐熱材が25重量%から40重量%の割合で含まれている。 The ball-like seal body of the fifth aspect of the present invention has an annular sliding surface, and at least a heat-resistant material and a reinforcing material made of a wire mesh are compressed, and the mesh of the reinforcing material wire mesh is filled with the heat-resistant material. A seal body in which a heat-resistant material and a reinforcing material are mixed and integrated, and a reinforcing material made of at least a lubricant, a heat-resistant material, and a wire mesh is compressed and reinforced, and is integrally formed on the outer peripheral surface of the seal body. The metal wire mesh is filled with a lubricant and a heat-resistant material, and has a coating layer in which the lubricant, the heat-resistant material, and the reinforcing material are mixed and integrated. An annular sliding surface is constituted by the exposed surface of the coating layer mixed with the surface to be formed, wherein the coating layer is composed of 60% to 75% by weight of the reinforcing material and 25% by weight of the lubricant and the heat-resistant material. To 40% by weight.
第五の態様の球帯状シール体によれば、第四の態様の球帯状シール体と同様に、被覆層には補強材が60重量%から75重量%で、耐熱材及び潤滑材が25重量%から40重量%の割合で含まれているために、当該被覆層の剥離、脱落が生じ難く、該被覆層を介する排気ガスの初期及び早期の漏洩を確実に防止できる。 According to the spherical belt-shaped sealing body of the fifth aspect, similar to the spherical belt-shaped sealing body of the fourth aspect, the covering layer is composed of 60% to 75% by weight of the reinforcing material and 25% by weight of the heat-resistant material and the lubricant. Since it is contained at a ratio of 40% by weight to 40% by weight, it is difficult for the coating layer to peel off and drop off, and it is possible to reliably prevent early and early leakage of exhaust gas through the coating layer.
本発明の第六の態様の球帯状シール体は、環状滑り面を有しており、少なくとも耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に耐熱材が充填されて耐熱材と補強材とが混在一体化されてなるシール本体と、このシール本体の外周面に一体的に形成されていると共に少なくとも潤滑材及び耐熱材と金網からなる補強材とが圧縮されて補強材の金網の網目に潤滑材及び耐熱材が充填されて当該潤滑材及び耐熱材と補強材とが混在一体化されてなる被覆層とを有しており、補強材からなる面と潤滑材からなる面とが混在した被覆層の露出面により環状滑り面が構成されており、ここで、環状滑り面において、補強材からなる面が0.5%から30%で、潤滑材からなる面が70%から99.5%の面積割合をもって露出している。 The spherical belt-like sealing body of the sixth aspect of the present invention has an annular sliding surface, and at least a heat-resistant material and a reinforcing material made of a wire mesh are compressed, and the heat-resistant material is filled in the mesh of the reinforcing material. A seal body in which a heat-resistant material and a reinforcing material are mixed and integrated, and a reinforcing material made of at least a lubricant, a heat-resistant material, and a wire mesh is compressed and reinforced, and is integrally formed on the outer peripheral surface of the seal body. The metal wire mesh is filled with a lubricant and a heat-resistant material, and has a coating layer in which the lubricant, the heat-resistant material, and the reinforcing material are mixed and integrated. An annular sliding surface is formed by the exposed surface of the coating layer mixed with the surface to be formed. Here, in the annular sliding surface, the surface made of the reinforcing material is 0.5% to 30%, and the surface made of the lubricant is Exposed with 70% to 99.5% area ratio
環状滑り面において、補強材からなる面が0.5%よりも少なく、潤滑材からなる面が99.5%よりも多い面積割合をもって露出していると、環状滑り面は、殆ど潤滑材からなる面で占められ、潤滑材からなる面の剥離、脱落が生じ易くなると共に、環状滑り面からの潤滑材の相手材への移着が必要以上に多くなるにも拘らず相手材へ移着した潤滑材の掻き取りがそれ程なされなくなる一方、補強材からなる面が30%よりも多く露出し、潤滑材からなる面が70%よりも少ない露出であると、潤滑材による効果が少なくなり、環状滑り面に摺動自在に接触して相対的に摺動する相手材の摩耗が顕著となり、長期の使用によって円滑な摺動を得られなくなる。 In the annular sliding surface, if the surface made of the reinforcing material is less than 0.5% and the surface made of the lubricating material is exposed with an area ratio larger than 99.5%, the annular sliding surface is almost made of the lubricating material. The surface made of the lubricant is easily peeled and dropped off, and the lubricant is transferred from the annular sliding surface to the counterpart material even though it is more than necessary. However, when the surface made of the reinforcing material is exposed more than 30% and the surface made of the lubricant is exposed less than 70%, the effect of the lubricant is reduced. Wear of the mating material that slides relative to the annular sliding surface in a slidable manner becomes remarkable, and smooth sliding cannot be obtained by long-term use.
したがって、第六の態様の球帯状シール体によれば、環状滑り面での潤滑材からなる面の剥離、脱落を防ぎ得て、しかも、長期の使用においても相手材との間での円滑な摺動を得ることができる上に、異音の発生をなくし得る。 Therefore, according to the spherical belt-like seal body of the sixth aspect, it is possible to prevent the surface made of the lubricant on the annular sliding surface from being peeled off, and to be smoothly removed from the counterpart material even in long-term use. In addition to being able to obtain sliding, the generation of abnormal noise can be eliminated.
上記の各態様の球帯状シール体において、耐熱体は、本発明の第七の態様の球帯状シール体のように、好ましくは膨張黒鉛を含んでいるが、本発明は、これに限定されず、例えば膨張黒鉛に加えて又はこれに代えて、マイカ及びアスベストのうちの一種又は二種以上から選択されたものを具備していてもよい。 In the spherical band-shaped sealing body of each aspect described above, the heat-resistant body preferably contains expanded graphite as in the seventh aspect of the present invention, but the present invention is not limited thereto. For example, in addition to or instead of expanded graphite, one selected from one or more of mica and asbestos may be included.
また、上記の各態様の球帯状シール体において、環状滑り面は、好ましくは本発明の第八の態様の球帯状シール体のように、部分凸球面、部分凹球面又は截頭円錐面を含んでおり、斯かる部分凸球面、部分凹球面又は截頭円錐面で球帯状シール体は相手材に摺動自在に接触するようになっており、更に、上記の各態様において、球帯状シール体は、本発明の第九の態様の球帯状シール体のように、環状滑り面を含んだ外周面を具備していても、本発明の第十の態様の球帯状シール体のように、環状滑り面を含んだ内周面を具備していてもよい。 In the spherical belt-shaped seal body of each of the above aspects, the annular sliding surface preferably includes a partial convex spherical surface, a partial concave spherical surface, or a frustoconical surface as in the spherical belt-shaped seal body according to the eighth aspect of the present invention. In such a partial convex spherical surface, partial concave spherical surface or frusto-conical surface, the spherical belt-shaped sealing body is slidably in contact with the mating member. Even if it has an outer peripheral surface including an annular sliding surface as in the ball-shaped seal body of the ninth aspect of the present invention, it is annular as in the ball-shaped seal body of the tenth aspect of the present invention. An inner peripheral surface including a sliding surface may be provided.
なお、球帯状シール体の環状滑り面は、全体的に相手材に摺動自在に接触するようになっていてもよいが、これに代えて、部分的に帯状に相手材に摺動自在に接触するようになっていてもよく、また、環状滑り面は、一個の部分凸球面、部分凹球面又は截頭円錐面を含んでいるものに限定されず、曲率中心位置若しくは曲率半径が異なる2個以上の部分凸球面若しくは部分凹球面又は傾斜の程度が異なる截頭円錐面を含んでいてもよい。 The annular sliding surface of the spherical belt-shaped sealing body may be configured to be slidably contacted with the counterpart material as a whole. The annular sliding surface is not limited to one including a partial convex spherical surface, a partial concave spherical surface, or a truncated conical surface, and the curvature center position or the radius of curvature is different. One or more partial convex spherical surfaces or partial concave spherical surfaces or frustoconical surfaces having different degrees of inclination may be included.
上記のいずれか態様の球帯状シール体を製造するための本発明の方法は、耐熱材を含んだ耐熱シート部材と金網からなる補強シート部材とを準備する工程と、補強シート部材を耐熱シート部材に重ね合わせたのち、この重合体を円筒状に捲回して筒状母材を形成する工程と、筒状母材を金型のコア外周面に挿入し、金型内において筒状母材をコア軸方向に圧縮成形する工程とを具備している。 The method of the present invention for manufacturing the spherical belt-shaped sealing body according to any one of the above aspects includes a step of preparing a heat-resistant sheet member containing a heat-resistant material and a reinforcing sheet member made of a wire mesh, and the reinforcing sheet member as a heat-resistant sheet member. The cylindrical base material is formed by winding the polymer into a cylindrical shape, and the cylindrical base material is inserted into the outer peripheral surface of the mold core. And a step of compression molding in the core axial direction.
また上記の第一から第九のいずれかの態様の球帯状シール体を製造するための本発明の方法は、耐熱材を含んだ補強シート部材を金網からなる耐熱シート部材に重ね合わせたのち、この重合体を円筒状に捲回して筒状母材を形成する工程と、耐熱材を含んだ別の耐熱シート部材と当該別の耐熱シート部材の一方の表面に被着された潤滑材を含んだ潤滑層とこの潤滑層に配された金網からなる別の補強シート部材とからなる被覆層形成部材を潤滑層の面を外側にして筒状母材の外周面に捲回して予備円筒成形体を形成する工程と、この予備円筒成形体を金型のコア外周面に挿入し、金型内において予備円筒成形体をコア軸方向に圧縮成形する工程とを具備している。 In addition, the method of the present invention for producing the spherical belt-shaped sealing body according to any one of the first to ninth aspects described above, after superposing a reinforcing sheet member containing a heat-resistant material on a heat-resistant sheet member made of a wire mesh, A step of winding the polymer into a cylindrical shape to form a tubular base material, another heat-resistant sheet member containing a heat-resistant material, and a lubricant applied to one surface of the other heat-resistant sheet member A pre-cylindrical molded body is formed by winding a covering layer forming member composed of a lubricating layer and another reinforcing sheet member made of a metal mesh disposed on the lubricating layer, with the lubricating layer facing outwards on the outer peripheral surface of the cylindrical base material. And a step of inserting the preliminary cylindrical molded body into the outer peripheral surface of the core of the mold and compressing the preliminary cylindrical molded body in the mold in the core axial direction.
更に上記の第一から第八及び第十のいずれかの態様の球帯状シール体を製造するための本発明の方法は、耐熱シート部材と当該耐熱シート部材の一方の表面に被着された潤滑材を含んだ潤滑層とこの潤滑層に配された金網からなる補強シート部材とからなる被覆層形成部材を潤滑層の面を内側にして捲回して筒状母材を形成する工程と、金網からなる別の補強シート部材を耐熱材を含んだ別の耐熱シート部材に重ね合わせたのち、この重合体を筒状母材の外周面に捲回して予備円筒成形体を形成する工程と、この予備円筒成形体を金型のコア外周面に挿入し、金型内において予備円筒成形体をコア軸方向に圧縮成形する工程とを具備している。 Furthermore, the method of the present invention for producing the spherical band-shaped sealing body according to any one of the first to eighth and tenth aspects described above includes a heat-resistant sheet member and lubrication applied to one surface of the heat-resistant sheet member. Forming a cylindrical base material by winding a covering layer forming member comprising a lubricating layer containing a material and a reinforcing sheet member made of a metal mesh disposed in the lubricating layer with the surface of the lubricating layer facing inside; A step of superposing another reinforcing sheet member made of the above on another heat-resistant sheet member containing a heat-resistant material and then winding the polymer on the outer peripheral surface of the cylindrical base material to form a preliminary cylindrical molded body, and A step of inserting the preliminary cylindrical molded body into the outer peripheral surface of the core of the mold and compression molding the preliminary cylindrical molded body in the core axial direction in the mold.
本発明によれば、球帯状シール体自体を介する排気ガスの漏出をなくし得、しかも、異音発生をなくし得る球帯状シール体及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a spherical belt-shaped sealing body that can eliminate the leakage of exhaust gas through the spherical belt-shaped sealing body itself, and can eliminate generation of abnormal noise, and a method for manufacturing the same.
以下、本発明及びその実施の形態を、図面に示す好ましい例に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。 Hereinafter, the present invention and its embodiments will be described based on preferred examples shown in the drawings. The present invention is not limited to these examples.
図1において、本例の球帯状シール体1は、耐熱材2と金網からなる補強材3とが圧縮されて補強材3の金網の網目に耐熱材2が充填されて当該耐熱材2と補強材3とが混在一体化されてなるシール本体4を有しており、本例ではシール本体4自体が、貫通孔5を規定する円筒状の内周面6と、環状滑り面としての部分凸球面7を含んだ外周面10、本例では部分凸球面7のみからなる外周面10と、部分凸球面7の大径側及び小径側に夫々環状の端面8及び9とを有しており、斯かるシール本体4には、補強材3が15重量%から80重量%で、耐熱材2が20重量%から85重量%の割合で含まれており、シール本体4における耐熱材2が1.20g/cm3から2.00g/cm3の密度を有している。
In FIG. 1, the ball-shaped
膨張黒鉛を含んだ耐熱材2は、耐熱シート部材としての膨張黒鉛粒子を成形した膨張黒鉛シートを加圧して圧縮したものからなる。耐熱材2には、必要に応じて五酸化燐及び燐酸塩等のその他の酸化抑制剤等が含まれていてもよい。
The heat-
補強材3は、鉄系としてオーステナイト系のSUS304若しくはSUS316又はフェライト系のSUS430等のステンレス鋼線又は鉄線(JIS−G−3532)もしくは亜鉛メッキ鉄線(JIS−G−3547)、また銅系として銅−ニッケル合金(白銅)、銅−ニッケル−亜鉛合金(洋白)、黄銅、ベリリウム銅からなる線径0.10〜0.32mm程度の細線材を1本又は2本以上使用して織ったり、編んだりして形成された網目3〜6mm程度の金網を加圧して圧縮したものからなる。
The reinforcing
補強材3としては、上述した金網の他に、厚さは0.3〜0.5mm程度のステンレス鋼薄板又はリン青銅薄板に切込みを入れると同時に該切込みを拡開して規則正しい3〜6mm程度の網目列が形成された、所謂エキスパンドメタルを金網として用いてもよい。
As the reinforcing
図1に示す球帯状シール体1の製造方法を次に説明する。まず、所定の幅と長さに切断されていると共に耐熱材2としての膨張黒鉛からなる図2に示すような短冊状の耐熱シート部材11と、金属細線を織ったり、編んだりすることによって形成される金網を所定の幅(耐熱シート部材の幅とほぼ同じ)と所定の長さに切断した補強シート部材又は図3に示すように金属細線を編んで形成された円筒状金網12をローラ13及び14間に通して所定の幅(耐熱シート部材の幅とほぼ同じ)の帯状金網15を作製し、当該帯状金網15を所定の長さに切断した補強シート部材16とを準備する。次に、耐熱シート部材11と補強シート部材16とを重ね合わせると共に、この重合体を、耐熱シート部材11を内側にしてうず巻き状であって耐熱シート部材11が1回多くなるように捲回し、図4に示すように、筒状母材17を形成する。更に、円筒内壁面21と円筒内壁面21に連なる部分凹球内壁面22と部分凹球内壁面22に連なる貫通孔23とを備え、貫通孔23に段付きコア24を嵌挿することによって内部に中空円筒部25と中空円筒部25に連なる球帯状中空部26とが形成された図5に示すような金型27を準備し、金型27の段付きコア24に筒状母材17を挿入する。金型27の中空円筒部25及び球帯状中空部26に位置せしめられた筒状母材17をコア軸方向に所定の圧力で圧縮成形し、図1に示すような、部分凸球面7を有したシール本体4からなる球帯状シール体1を形成する。
Next, a method for manufacturing the ball-shaped
そして、耐熱材2となる耐熱シート部材11の厚み、補強材3となる金網の線材の種類、線径、網目の程度並びに筒状母材17への圧力程度等を適宜選定することにより、補強材3が15重量%から80重量%で、耐熱材2が20重量%から85重量%の割合で含まれており、耐熱材が1.20g/cm3から2.00g/cm3の密度を有しているシール本体4からなる球帯状シール体1を得ることができる。
Then, the thickness of the heat-
斯かる球帯状シール体1は、例えば図6に示す排気管球面継手31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32の外周面には、管端部33を残してフランジ34が溶接等により固着されており、管端部33には、球帯状シール体1が貫通孔5を規定する内周面6において嵌合されており、大径側端面8において球帯状シール体1がフランジ34に当接されて着座せしめられており、上流側排気管32と相対向してマフラー側に連結され、端部に凹球面部41と凹球面部41の開口部周縁にフランジ部42とを備えた相手材としての径拡大部43が一体に形成された下流側排気管44が凹球面部41を球帯状シール体1の部分凸球面7に摺動自在に接触させて配置されている。
Such a spherical belt-
図6に示す排気管球面継手31において、一端がフランジ34に固定され、他端が径拡大部43のフランジ部42を挿通して配された一対のボルト51とボルト51の膨大頭部及びフランジ部42の間に配された一対のコイルバネ52とにより、下流側排気管44には、常時、上流側排気管32方向にバネ力が付勢されている。そして、排気管球面継手31は、上、下流側排気管32、44に生じる相対角変位に対しては、球帯状シール体1の部分凸球面7と下流側排気管44の端部に形成された径拡大部43の凹球面部41との摺動でこれを許容するように構成されている。
In the exhaust pipe spherical joint 31 shown in FIG. 6, a pair of
斯かる排気管球面継手31に適用された球帯状シール体1は、補強材3が15重量%から80重量%で、耐熱材2が20重量%から85重量%の割合で含まれており、耐熱材2が1.20g/cm3から2.00g/cm3の密度を有しているシール本体4からなるために、シール本体4自体を介する排気ガスの漏出のない、相手材である凹球面部41との間における摺動に際して異音発生のないものとなる。
The spherical band-shaped
上記では、球帯状シール体1をシール本体4から構成したが、図7に示すように球帯状シール体をシール本体と被覆層とから構成してもよい。即ち図7に示す球帯状シール体61は、環状滑り面としての部分凸球面62を含んだ外周面60、本例では部分凸球面62のみからなる外周面60を具備しており、前述のシール本体4と、シール本体4の外周面7(前述の部分凸球面7)に一体的に形成されていると共に潤滑材からなる被覆層63とを有し、被覆層63の露出面により部分凸球面62が構成されている。
In the above description, the ball-shaped
被覆層63は、前述と同様にして形成されたシール本体4の外周面7に刷毛塗り、浸漬、スプレー等により潤滑材を10〜300μm程度の厚みになるように塗布して乾燥させた後に露出面を滑らかにして、斯かる滑らかな露出面からなる部分凸球面62をもって形成される。
The
被覆層63の形成材料としての潤滑材は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリテトラフルオロエチレン樹脂を主成分とし、これに必要に応じて窒化ホウ素を含有させたもの等であって、これの水性ディスパージョンを塗布して被覆層64が形成される。
The lubricant as a material for forming the
図7に示す球帯状シール体61は、潤滑材からなる被覆層63をシール本体4の外周面7に具備して、被覆層63の露出面により構成された部分凸球面62を有しているために、排気管球面継手31への適用に際しては、斯かる部分凸球面62で接触する相手材との更なる滑らかな摺動を確保でき、しかも、球帯状シール体1と同様に、シール本体4自体を介する排気ガスの漏出がない上に、相手材である凹球面部41との間における摺動に際して異音発生のないものとなる。
A spherical belt-
本発明の球帯状シール体は、図1及び図7に示す球帯状シール体1及び61に代えて図8及び図9に示すような球帯状シール体71であってもよい。図8及び図9に示す球帯状シール体71は、環状滑り面としての部分凸球面72を含んだ外周面70、本例では部分凸球面72のみからなる外周面70を具備しており、シール本体4と、シール本体4の外周面73(前述の部分凸球面7に相当するが凹凸を有したものとなる)に一体的に形成されていると共に潤滑材74及び耐熱材75と金網からなる補強材76とが圧縮されて補強材76の金網の網目に潤滑材74及び耐熱材75が充填されて当該潤滑材74及び耐熱材75と補強材76とが混在一体化されてなる被覆層77とを有し、補強材76からなる面78と潤滑材74からなる面79とが混在した被覆層77の露出面により部分凸球面72が構成されており、シール本体4及び被覆層77には、補強材3及び76が15重量%から80重量%で、耐熱材2及び75と潤滑材74とが20重量%から85重量%の割合で含まれており、シール本体4及び被覆層77における耐熱材2及び75並びに潤滑材74が1.20g/cm3から2.00g/cm3の密度を有している。
The spherical belt shaped sealing
図8及び図9に示す球帯状シール体71の製造方法を次に説明すると、まず、球帯状シール体1と同様にして図4に示すような筒状母材17を準備する。次に、図2に示すような耐熱シート部材11を別に用意し、この別の耐熱シート部材11の一方の表面に、潤滑材としてのポリテトラフルオロエチレン樹脂が含有された水性ディスパージョンを刷毛塗り、ローラ塗り、スプレー等の手段で被覆し、これを乾燥させて、図10に示すような潤滑層80を形成し、更に図3に示すような帯状金網15からなる補強シート部材81を別に用意し、図11に示すように、補強シート部材81内に、潤滑層80を備えた耐熱シート部材11を挿入すると共に、これらを図12に示すように、ローラ82及び83間に通して一体化させ、別の耐熱シート部材11と当該別の耐熱シート部材11の一方の表面に被着された潤滑材を含んだ潤滑層80と潤滑層80に配された金網12からなる別の補強シート部材81とからなる被覆層形成部材84を形成し、このようにして得た被覆層形成部材84を潤滑層80を外側にして筒状母材17の外周面に捲回し、図13に示すような予備円筒成形体85を作製する。この予備円筒成形体85を前記と同様に金型27に配置して圧縮成形することにより球帯状シール体71を得る。
The manufacturing method of the spherical belt-shaped sealing
そして、耐熱材2及び75となる両耐熱シート部材11の厚み、補強材3及び76となる金網12の線材の種類、線径、網目の程度、潤滑層80の厚み並びに予備円筒成形体85への圧力の程度等を適宜選定することにより、シール本体4と被覆層77とを有しており、シール本体4及び被覆層77には、補強材3及び76が15重量%から80重量%で、耐熱材2及び75と潤滑材74とが20重量%から85重量%の割合で含まれており、シール本体4及び被覆層77における耐熱材2及び75並びに潤滑材74が1.20g/cm3から2.00g/cm3の密度を有している球帯状シール体71を得ることができる。
Then, the thickness of both heat-
球帯状シール体71は、潤滑材74及び耐熱材75と補強材76とが混在一体化されてなる被覆層77をシール本体4の外周面73に具備して、補強材76からなる面78と潤滑材74からなる面79とが混在一体となった被覆層77の露出面により構成された部分凸球面72を有しているために、球帯状シール体61と同様に、部分凸球面72と接触する相手材である凹球面部41との更なる滑らかな摺動を確保できる上に、露出面における潤滑材74からなる面79を補強材76からなる面78でもって保持し得る上に、部分凸球面72からの潤滑材74の凹球面部41への移着と凹球面部41へ移着した潤滑材74の掻き取りとを適宜に行い得る結果、長期に亘る滑らかな摺動を確保でき、しかも、球帯状シール体1と同様に、シール本体4自体を介する排気ガスの漏出のない、凹球面部41との間における摺動に際して異音発生のないものとなる。
The spherical belt-
また球帯状シール体71と同様の製造方法を用いると共に、耐熱材2及び75となる両耐熱シート部材11の厚み、補強材3及び76となる金網12の線材の種類、線径、網目の程度、潤滑層80の厚み並びに予備円筒成形体85への圧力の程度等を適宜選定して、シール本体4と被覆層77とを有しており、部分凸球面62から部分凸球面62から中心に向かう1mmまでの環状の表層部分91には、補強材3及び76が60重量%から75重量%で、耐熱材2及び75と潤滑材74とが25重量%から40重量%の割合で含まれており、当該環状の表層部分91における補強材3及び76、耐熱材2及び75並びに潤滑材74が3.00g/cm3から5.00g/cm3の密度を有しており、環状の表層部分91を除く球帯状シール体の他の環状の部分には、補強材3が20重量%から70重量%で、耐熱材2が30重量%から80重量%の割合で含まれている球帯状シール体としてもよい。
Moreover, while using the manufacturing method similar to the spherical belt-shaped sealing
斯かる球帯状シール体では、表層部分91の剥離、脱落が生じ難く、表層部分91を介する排気ガスの初期漏洩がない上に、早期はいうに及ばず長期においても排気ガスの漏洩をなくし得、しかも、相手材である凹球面部41との間における摺動に際して異音を生じさせないようにでき、また他の環状の部分を介する排気ガスの漏洩を確実に防止できる上に、ここでの耐熱材に対する補強が好ましくなされて、耐熱材の剥離を好ましく防止できる。
In such a ball-shaped seal body, the
更に球帯状シール体71と同様の製造方法を用いると共に、耐熱材75となる別の耐熱シート部材11の厚み、補強材76となる金網12の線材の種類、線径、網目の程度、潤滑層80の厚み等を適宜選定して、シール本体4と被覆層77とを有しており、被覆層77には、補強材76が60重量%から75重量%で、潤滑材74及び耐熱材75が25重量%から40重量%の割合で含まれている球帯状シール体としてもよく、斯かる球帯状シール体では、被覆層77の部分の剥離、脱落が生じ難く、被覆層77の部分を介する排気ガスの初期及び早期の漏洩を確実に防止できる。
Further, the manufacturing method similar to that of the ball-shaped
加えて、球帯状シール体71と同様の製造方法を用いると共に、耐熱材75となる別の耐熱シート部材11の厚み、補強材76となる金網12の線材の種類、線径、網目の程度、潤滑層80の厚み等を適宜選定して、シール本体4と被覆層77とを有しており、部分凸球面72において、補強材76からなる面78が0.5%から30%で、潤滑材74からなる面79が70%から99.5%の面積割合をもって露出している球帯状シール体としてもよく、斯かる球帯状シール体では、部分凸球面72での潤滑材74からなる面79の剥離、脱落を防ぎ得て、しかも、長期の使用においても凹球面部41との間での円滑な摺動を得ることができる。
In addition, while using the same manufacturing method as the ball-shaped
ところで、前記では環状滑り面としての部分凸球面7、62又は72を含んだ外周面10、60又は70を具備した球帯状シール体1、61又は71の例であるが、これに代えて、本発明では、図14に示すように、環状滑り面として截頭円錐面102を含んだ内周面100を具備した球帯状シール体101であってもよい。図14に示す球帯状シール体101は、截頭円錐面102に加えて截頭円錐面102に連接された円筒内面103を含んだ内周面100と、截頭円錐面102に対応する截頭円錐外面104及び截頭円錐外面104に連接された円筒外面105を含んだ外周面106と、截頭円錐面102の大径側及び小径側に夫々環状の端面108及び109とを有しており、球帯状シール体1、61又は71と同様に構成されている。
By the way, in the above, it is an example of the ball-shaped
環状滑り面として截頭円錐面102を含んだ内周面100を具備した図14に示す球帯状シール体101は、例えば図15に示す排気管球面継手131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32の外周面には、フランジ部材132が溶接等により固着されており、フランジ部材132の截頭円錐部133の環状面134、截頭円錐面135及び円筒面136からなる内周面137には、外周面106の端面109、截頭円錐外面104及び円筒外面105が夫々ぴったりと当接されて当該外周面106で球帯状シール体101が嵌合されており、上流側排気管32と相対向してマフラー側に連結されていると共に、凸球面部138とフランジ部139とを一体的に有した相手材としての凸球面部材140が溶接等により固着された下流側排気管44が凸球面部138を球帯状シール体101の截頭円錐面102に摺動自在に接触させて配置されている。
A spherical belt-
図15に示す排気管球面継手131においては、一端がフランジ部139に固定され、他端がフランジ部材132のフランジ部141を十分な隙間をもって貫通して配された一対のボルト51とボルト51の膨大頭部及びフランジ部141の間に配された一対のコイルバネ52とにより、下流側排気管44には、常時、上流側排気管32方向にバネ力が付勢されている。そして、排気管球面継手131は、上、下流側排気管32、44に生じる相対角変位に対しては、球帯状シール体101の截頭円錐面102と下流側排気管44の端部に溶接等により固着された凸球面部材140の凸球面部138との摺動でこれを許容するように構成されている。
In the exhaust pipe spherical joint 131 shown in FIG. 15, one end is fixed to the
斯かる排気管球面継手131に適用された球帯状シール体101は、球帯状シール体1、61又は71と同様に構成されているので、上記球帯状シール体1、61又は71と同様な効果を生じさせる。
Since the ball-shaped
球帯状シール体1又は61に相当する図14に示す球帯状シール体101を製造するには、まず、前述の図2に示すような短冊状の耐熱シート部材11と前述の図3に示すような補強シート部材16とを準備し、次に、耐熱シート部材11と補強シート部材16とを重ね合わせると共に、この重合体を、耐熱シート部材11を内側にしてうず巻き状であって耐熱シート部材11が1回多くなるように捲回し、図4に示すような筒状母材17を形成する。更に、円筒内壁面145と円筒内壁面145に連なる截頭円錐面146と段部147を介して截頭円錐面146に連なる円孔148とを備え、円孔148に段付きコア149を嵌挿することによって内部に中空円筒部151と中空円筒部151に連なる截頭円錐状中空部152とが形成された図16に示すような金型153を準備し、金型153の段付きコア149の外周面であって中空円筒部151に筒状母材17を挿入して円筒内壁面145に装着する。筒状母材17の円筒内壁面145への装着後、図16に示すような截頭円錐面161を先端部に有した円筒状の押圧部材162を金型153の中空円筒部151に挿入して、押圧部材162により図17に示すように筒状母材17をコア軸方向に所定の圧力で圧縮成形してシール本体を形成し、このシール本体をそのまま用いることにより球帯状シール体1に相当する図14に示すような球帯状シール体101となり、筒状母材17の押圧部材162による圧縮成形後に得られたシール本体の内周面に刷毛塗り、浸漬、スプレー等により潤滑材を塗布して乾燥させた後にこの塗布層の露出面を滑らかにして斯かる滑らかな露出面からなる截頭円錐面102をもって被覆層を形成することにより球帯状シール体61に相当する図14に示す球帯状シール体101を得ることができる。
In order to manufacture the ball-shaped
球帯状シール体71に相当する図14に示す球帯状シール体101を製造するには、前述の図12に示すような被覆層形成部材84を潤滑層80の面を内側にして捲回して筒状母材17と同様の筒状母材を形成し、前述の図3に示すような短冊状の金網からなる別の補強シート部材16を前述の図2に示すような耐熱材を含んだ別の耐熱シート部材11に重ね合わせたのち、この重合体を被覆層形成部材84からなる筒状母材の外周面に捲回して予備円筒成形体85と同様の予備円筒成形体を形成し、前述と同様にこの予備円筒成形体を図16に示す金型153の段付きコア149の外周面であって中空円筒部151内に挿入して円筒内壁面145に装着し、押圧部材162により図17に示すように予備円筒成形体を金型153内においてコア軸方向に所定の圧力で圧縮成形することにより球帯状シール体101を得る。
In order to manufacture the spherical belt-shaped
ところで、球帯状シール体101では、内周面100の環状滑り面を截頭円錐面102でもって構成して、截頭円錐面102の一個所の一部分に凸球面部138を摺動自在に接触させるようにしたが、これに代えて、図18に示すように内周面100の環状滑り面を部分凹球面171で構成して、部分凹球面171のほぼ全域に凸球面部138を摺動自在に接触させるようにしてもよく、また図19に示すように内周面100の環状滑り面を二個の連接する截頭円錐面172及び173で構成し、截頭円錐面172及び173の二個所で部分的に凸球面部138を摺動自在に接触させるようにしてもよい。
By the way, in the spherical belt-
図18及び図19に示す球帯状シール体101でも、球帯状シール体1、61又は71と同様に構成されているので、上記球帯状シール体1、61又は71と同様な効果を生じさせることができる。
The ball-shaped
1 球帯状シール体
2 耐熱材
3 補強材
4 シール本体
7 部分凸球面
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