JPH0226044B2 - - Google Patents

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JPH0226044B2
JPH0226044B2 JP61078426A JP7842686A JPH0226044B2 JP H0226044 B2 JPH0226044 B2 JP H0226044B2 JP 61078426 A JP61078426 A JP 61078426A JP 7842686 A JP7842686 A JP 7842686A JP H0226044 B2 JPH0226044 B2 JP H0226044B2
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seal ring
sliding surface
boron nitride
coating
sealing ring
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に内燃機関の関節式結合の排気管
用の、辷り材料、望ましくは金属繊維、から圧縮
成形された耐高温性のシールリングのような、少
くとも１つの辷り面としての外表面を有し、場合
によつてはその辷り面の被覆を有しているシール
リングに関する。
〔従来の技術〕
エンジンから発する振動を避けるために、排気
導出管と排気集合管の両方の管端を相互にはまり
合う球面ないしは球面の皿形セグメントの形に形
成して球面座システムの形で結合することによ
り、結合された管相互間の角度変位運動ないし相
対運動が無理なく処理されるようにすることは公
知である。それら管の間に挿入されるシールリン
グは関節継手の輪郭に合わせられていて、それに
応じて球面セグメント形の辷り面を有している。
それにより、シールリングは相互に結合された管
端のための辷り支持体の機能を果す。
このようなシールリングはそれの機能に応じて
辷り材料で成つているが、金属繊維と辷り材料か
ら圧縮成形されたシールリングが好まれて使用さ
れている。例えば西ドイツ公開特許2829333によ
れば、グラフアイトフオイルあるいは雲母フオイ
ルのような辷り材料で被覆された鋼線の織物が螺
旋状に巻かれてリング状の素材が作られ、それが
所望の形状に圧縮成形される。西ドイツ特許
2845949によれば、長くもつれた鋼の繊維の予成
形によつてリング状骨格が作られ、その素材がグ
ラフアイト粉末あるいは雲母粉末で成る辷り材料
の含浸／被覆がなされ、それから所望の最終形状
になるように圧縮成形される。しかし、これらの
リングでは、長い繊維が外面の辷り材料の層を貫
通するとか、あるいは外面の辷り材料の層がはじ
けたり剥落したりして、そのために、騒音発生が
ある際に管端の辷り面上で自由になつた繊維が、
後になつて腐食につながる磨耗痕を生ずるという
ことがありうる。
したがつて、西ドイツ特許3107920によれば、
磨耗痕の発生を最小限にするため、リング状骨格
を形成するのに金属繊維が不規則に揃つた金属繊
維ウールが用いられており、この西ドイツ特許
3107920で用いられている長さの短かい金属繊維
は、リングの構造を簡単にするほか、磨耗や腐食
の発生も少くすることに寄与する。
実際に、このような構造方式のリングによつて
磨耗や腐食の発生は大幅に回避されるが、結合さ
れた排気管で相対運動があるようなエンジンの運
転状態の下では、辷り材料の含有量が多くて場合
によつてグラフアイトでの被覆があるとは言え、
障害的で不快な騒音の形での騒音発生があるとい
う不利益が伴う。
したがつて西ドイツ特許3234376によれば、短
繊維と辷り材料の混合物に、摩擦力によつて加熱
された金属繊維の辷り領域における温度上昇に際
して金属繊維と反応し、それに応じてリングの辷
り面を平滑化するような、無機あるいは有機の物
質が追加混合されている。このようにすることに
より、エンジン運転中のリングの騒音発生はたし
かに減るが、特にリングの初期使用期間中に、そ
の平滑化が徐々にしか進まない故に、騒音発生が
十分には減殺されない。
さらに、騒音発生を避けるためにはリングの辷
り面に、特には何よりもポリ四弗化エチレンでの
薄い被覆を施すことが公知である。しかし、この
ような被覆物は辷り面での圧力、温度、摩擦の負
荷によつて塑性的に流動し始め、エンジンの初期
運転のうちに比較的急速に損傷する。したがつ
て、シール個所での騒音発生を持続的に減殺する
ことはこのような手段によつては不可能である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
したがつて本発明は、特許請求の範囲第１項の
概念に従つたシールリングにおいて、エンジン運
転中の騒音発生が長期間の負荷においても避けら
れることとしたものを提供することを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によればこの目的は、辷り面が機械的処
理、化学的エツチングおよび／または押捺凹凸つ
けによつて粗面化されているシールリングによつ
て解決される。
本発明によつて粗面化されたシールリングのエ
ンジンに組込んでの試験において驚異的に見出さ
れたことは、グラフアイトあるいは雲母と金属繊
維から圧縮成形されて、場合によつてはグラフア
イトあるいは雲母での被覆をされたリングとは異
つて、本発明のリングは特に初期運転の間におい
て、障害を来すような騒音発生をもはや誘起しな
いことである。金属繊維の最適の圧縮成形のため
に必要とされるグラフアイト粉末あるいは雲母粉
末は、それ自体が良好な辷り特性を有していて、
本来的に騒音発生を減らすものと期待されるので
はあるが、実際には騒音発生の因となつているも
のと見られる。本発明による辷り面の粗面化を用
いるならば、軟かいグラフアイトや雲母の粉末は
表面領域から遠ざけられ、障害を来すような騒音
の発生は驚異的に防止される。
シールリングの粗面化された辷り面に六方晶の
窒化ボロン粉末での被覆が設けられていれば、シ
ールリングのさらに良い挙動が得られる。この場
合、六方晶の窒化ボロン粉末は、粗面化された辷
り面に、１cm2当り約0.03ｇまでの窒化ボロンが付
与されるように、こすり込みあるいは圧入される
とよい。窒化ボロンは大部分は粗面化された表面
の凹部に落着き、辷りの負荷の下でさらに凹所の
中にこすり込まれる。辷り面での摩擦があると、
単に粗面化されただけの辷り表面ならば、負荷が
持続するとき表面領域にあるグラフアイトの小片
や雲母の小片によつて再び騒音発生に至るであろ
うが、この場合はそこにある窒化ボロンがよりよ
い辷り摩擦状態を招来する。したがつて、持続運
転においても、自由になつた金属繊維による騒音
発生、そしてまた磨耗の発生が有効に除かれる。
場合によつて窒化ボロンは、付着性をよりよく
するために、クマロン樹脂、シリコン樹脂、エポ
キシ樹脂あるいはフエノール樹脂をベースとする
合成樹脂、あるいは溶解アルカリシリケートのよ
うな、有機や無機のバインダの中に分散させて付
与してもよい。エンジンの運転において合成樹脂
が熱分解しても、粗面化された辷り面の凹所にあ
る窒化ボロンは固着して存在する。
窒化ボロンには場合によつてはポリ四弗化エチ
レン粉末が混合されていてもよく、窒化ボロン１
重量部に対して２重量部までのポリ四弗化エチレ
ン粉末の混合物のとき良い結果が得られる。
したがつて本発明によるならば、高温の負荷を
受ける関節式に結合された内燃機関の排気管のた
めのシールリングにおいて、エンジンの運転時の
辷り面での障害を来すような騒音発生が効果的に
減殺されるようにしたものが提供される。特に、
粗面化された辷り面での窒化ボロンの強固な結合
によつて、温度の負荷によつてバインダの材質が
破壊された後であつても、リングは騒音の発生な
く接続負荷を受けて働く。したがつて、本発明に
よるシールリングの窒化ボロンによる被覆は、エ
ンジンの運転の間においての障害的な、そしてま
た不快な騒音の発生を全寿命期間にわたつて効果
的に防止する。
以下においては実施例の２つの図面を用いて本
発明をさらに詳しく説明する。
〔実施例〕
第１図において１は排気集合管、２は排気導出
管で、その中を流れ方向３のように通つて排気が
流れる。結合個所４において排気集合管１は球面
皿形セグメント５が形成されるように塑性変形さ
れている。排気導出管２の端６は円筒形である。
シールリング７は両方の管の間に組込まれてお
り、それの球面セグメント形の外表面１０は窒化
ボロンとバインダで成る被覆１３を有していて、
排気集合管の塑性変形された端５に対しての辷り
面として働く。シールリング７の中において特殊
鋼の繊維１１とグラフアイトの小片１２は強固な
繊維フリースを形成している。
第２図はシールリング７の辷り面１０の極端な
拡大図である。辷り面１０は公知の方法のいずれ
かによつて粗面化されていて、凹所１５には粉末
形状の窒化ボロンとバインダが入り込んでいる。
辷り面１０は窒化ボロンとバインダで成る被覆１
３で覆われている。
【図面の簡単な説明】
第１図は関節式に結合された排気管においての
本発明によるシールリングの１断面の図、第２図
は第１図のシールリングの、本発明が特色とする
辷り面部分の拡大図である。 ７：シールリング、１０：辷り面、１３：窒化
ボロンとバインダよりなる被覆。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の関節式結合の排気管用の、辷り材
    料、望ましくは金属繊維、から圧縮成形された耐
    高温性のシールリングのような、少くとも１つの
    辷り面としての外表面を有し、場合によつてはそ
    の辷り面の被覆を有しているシールリングにおい
    て、シールリング７が、金属短繊維と固体潤滑剤
    との混合物の圧縮成形により形成され、その辷り
    面１０が、化学的処理、機械的処理、あるいは押
    捺凹凸づけによつて粗面化されていることを特徴
    とするシールリング。 ２ 粗面となつた表面１０に六方晶の窒化ボロン
    の被覆１３が施され、押圧されそして／あるいは
    こすり込まれている、特許請求の範囲第１項に記
    載のシールリング。 ３ 窒化ボロンでの被覆１３が辷り面１０の１cm2
    当り0.03ｇまでの量で施されている、特許請求の
    範囲第１項あるいは第２項に記載のシールリン
    グ。 ４ 窒化ボロンでの被覆１３がそれの２倍量まで
    のポリ四弗化エチレン粉末と混合されて辷り面上
    に施されている、特許請求の範囲第１項ないし第
    ３項のいずれかの項に記載のシールリング。 ５ ポリ四弗化エチレン粉末がバインダと共に公
    知の処理法のいずれかによつてシールリングの辷
    り面上に付与されている、特許請求の範囲第１項
    ないし第４項のいずれかの項に記載のシールリン
    グ。
JP61078426A 1985-04-10 1986-04-07 シ−ルリング Granted JPS61234219A (ja)

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