JPH10220584A - 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Info
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Abstract
おいても、酸化消耗が少なく、異常摩擦音の発生がな
く、シール性に優れ、シール体としての機能を満足する
ことができる自動車排気管の球面管継手に使用される球
帯状シール体ならびにその製造方法を提供する。 【解決手段】 球帯状シール体55は、円筒内面52か
ら部分凸球面状の外面53にかけてのその内部では、耐
熱シートの表面全体に耐熱被膜2を備えてなる耐熱シー
ト材3と金網8からなる補強材9とが圧縮され、互いに
絡み合って構造的一体性を有するように構成され、部分
凸球面状の外面53は、耐熱被膜2からなる外面層56
の露出面からなり、該外面層56には、当該外面層56
に一体化された金網8からなる補強材9が配されてお
り、外面層56と外面層56に混在一体化された金網8
からなる補強材9とが露出した該部分凸球面状の外面5
3は、平滑な面に形成されている。
Description
の球面継手に使用される球帯状シール体ならびにその製
造方法に関する。
管継手に使用される球帯状シール体としては、例えば特
開昭54−76759号公報に開示されているものがあ
る。この公報に開示されたシール体は耐熱性を有し、相
手材とのなじみ性に優れ、また衝撃強度も著しく改善さ
れているという反面、乾燥摩擦条件下の摩擦においては
往々にして異常音を発生するという欠点がある。このシ
ール体の欠点は該シール体を形成する耐熱材料(膨張黒
鉛など)の静止摩擦係数と動摩擦係数との差が大きいこ
と及びこの耐熱材料からなるシール体のすべり速度に対
する動摩擦抵抗が負性抵抗を示すこと等に起因するもの
と考えられる。
るべく、特願平4−300551号(特開平6−123
362号)に記載のシール体を提案した。このシール体
は、相手材との摺動において、異常摩擦音を発生させる
ことなくシール性に優れるもので、シール体に要求され
る性能を満足させるものである。
ても、近年の自動車エンジンの性能向上等に起因する新
たな問題点が提起された。すなわち、自動車エンジンの
性能向上に起因する排気ガス温度の上昇により、または
自動車のNVH特性(車輛音響振動特性)の向上を目的
として、排気ガスの出口(マニホールド)付近に球面管
継手を配置する場合、球面管継手がエンジン側により近
づくことに起因する排気ガス温度の上昇により、これま
でのシール体では耐熱性の点で使用条件を満足し得ず、
シール体自体の耐熱性の向上が余儀なくされている。
のであって、その目的とするところは、600℃ないし
650℃に至る高温条件下においても、酸化消耗が少な
く、異常摩擦音の発生がなく、シール性に優れ、シール
体としての機能を満足することができる自動車排気管の
球面管継手に使用される球帯状シール体ならびにその製
造方法を提供することにある。
は、中央部に貫通孔を規定する円筒内面を備え、外面が
部分凸球面状に形成され、この外面の大径側に環状の端
面を備えた、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、該円筒内面から部分凸球面状の外面にか
けての内部では、圧縮された金網からなる補強材とこの
補強材の金網の網目を充填し、かつこの補強材と混在一
体化されて圧縮された耐熱材とを主として具備し、更
に、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐
熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとを、補強材及び耐熱材
と混在一体化させて具備し、部分凸球面状の外面は、黒
鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑
剤とリン酸アルミニウムとからなる外面層とこの外面層
に混在一体化された金網からなる補強材とが露出した平
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
体によって達成される。
貫通孔を規定する円筒内面を備え、外面が部分凸球面状
に形成され、この外面の大径側に環状の端面を備えた、
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、該円筒内面から部分凸球面状の外面にかけてのその
内部では、圧縮された金網からなる補強材と、この補強
材の金網の網目を充填し、かつこの補強材と混在一体化
されて圧縮された耐熱材とを主として具備し、更に、黒
鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑
剤とリン酸アルミニウムとを、補強材及び耐熱材と混在
一体化させて具備し、部分凸球面状の外面は、少なくと
も窒化ホウ素とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも
一方とからなる潤滑組成物の外面層とこの外面層に混在
一体化された金網からなる補強材とが露出した平滑な面
に形成されていることを特徴とする球帯状シール体によ
っても達成される。
に貫通孔を規定する円筒内面を備え、外面が部分凸球面
状に形成され、この外面の大径側に環状の端面を備え
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、該円筒内面から部分凸球面状の外面近傍にかけて
のその内部では、耐熱シートの表面全体に黒鉛及び金属
フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン酸
アルミニウムとの混合物からなる耐熱被膜を備えてなる
耐熱シート材と金網からなる補強材とが圧縮され、互い
に絡み合って構造的一体性を有するように構成されてお
り、該部分凸球面状の外面は、耐熱被膜からなる外面層
とこの外面層に混在一体化された金網からなる補強材と
が露出した平滑な面に形成されていることを特徴とする
球帯状シール体によっても達成される。
央部に貫通孔を規定する円筒内面を備え、外面が部分凸
球面状に形成され、この外面の大径側に環状の端面を備
えた、特に排気管継手に使用される球帯状シール体であ
って、該円筒内面から部分凸球面状の外面にかけてのそ
の内部では、耐熱シートの表面全体に、黒鉛及び金属フ
ッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン酸ア
ルミニウムとの混合物からなる耐熱被膜を備えてなる耐
熱シート材と金網からなる補強材とが圧縮され、互いに
絡み合って構造的一体性を有するように構成されてお
り、該部分凸球面状の外面は、少なくとも窒化ホウ素と
アルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方とからなる
潤滑組成物の外面層とこの外面層に混在一体化された金
網からなる補強材とが露出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によっても達成され
る。
部に貫通孔を規定する円筒内面を備え、外面が部分凸球
面状に形成され、この外面の大径側に環状の端面を備え
た、とくに排気管継手に使用される球帯状シール体の製
造方法であって、(a)耐熱シートの表面全体に一様な
厚さの黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と
耐熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとの混合物からなる耐
熱被膜を備えてなる耐熱シート材を準備する工程と、
(b)金属細線を織ったり、編んだりして得られる金網
からなる補強材を準備し、該補強材を前記耐熱シート材
に重ね合わせたのち、該耐熱シート材を内側にしてうず
巻き状に捲回し、筒状母材を形成する工程と、(c)別
の耐熱シートの表面全体に一様な厚さの黒鉛及び金属フ
ッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン酸ア
ルミニウムとの混合物からなる別の耐熱被膜を備えてな
る別の耐熱シート材を準備し、該別の耐熱シート材と、
該別の耐熱シート材の別の耐熱被膜を覆って配した金網
からなる別の補強材とからなる外面層形成部材を形成す
る工程と、(d)該外面層形成部材を、前記筒状母材の
外周面に捲回して予備円筒成形体を形成する工程と、
(e)該予備円筒成形体を金型のコア外周面に挿入し、
該コアを金型内に配置するとともに該金型内において予
備円筒成形体をコア軸方向に圧縮成形する工程と、から
なり、円筒内面から部分凸球面状の外面にかけての内部
では、耐熱シートの表面全体に耐熱被膜を備えてなる耐
熱シート材と金網からなる補強材とが圧縮され、互いに
絡み合って構造的一体性を有するように構成されてお
り、該部分凸球面状の外面は、別の耐熱被膜が別の補強
材の網目を充填して両者が混在一体となった平滑な面に
形成されていることを特徴とする球帯状シール体の製造
方法によっても達成される。
央部に貫通孔を規定する円筒内面を備え、外面が部分凸
球面状に形成され、この外面の大径側に環状の端面を備
えた、とくに排気管継手に使用される球帯状シール体の
製造方法であって、(a)耐熱シートの表面全体に一様
な厚さの黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方
と耐熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとの混合物からなる
耐熱被膜を備えてなる耐熱シート材を準備する工程と、
(b)金属細線を織ったり、編んだりして得られる金網
からなる補強材を準備し、該補強材を前記耐熱シート材
に重ね合わせたのち、該耐熱シート材を内側にしてうず
巻き状に捲回し、筒状母材を形成する工程と、(c)別
の耐熱シートの表面全体に一様な厚さの黒鉛及び金属フ
ッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン酸ア
ルミニウムとの混合物からなる別の耐熱被膜を備えてな
る別の耐熱シート材を準備し、該別の耐熱シート材と該
別の耐熱シート材の一方の面の耐熱被膜の表面に被覆さ
れた少なくとも窒化ホウ素とアルミナ及びシリカのうち
の少なくとも一方とからなる潤滑組成物の表面層と該表
面層を覆って配された金網からなる別の補強材とからな
る外面層形成部材を形成する工程と、(d)該外面層形
成部材を、表面層の面を外側にして前記筒状母材の外周
面に捲回して予備円筒成形体を形成する工程と、(e)
該予備円筒成形体を金型のコア外周面に挿入し、該コア
を金型内に配置するとともに該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、からなり、
円筒内面から部分凸球面状の外面にかけての内部では、
耐熱シートの表面全体に耐熱被膜を備えてなる耐熱シー
ト材と金網からなる補強材とが圧縮され、互いに絡み合
って構造的一体性を有するように構成されており、該部
分凸球面状の外面は、潤滑組成物が別の補強材の網目を
充填して両者が混在一体となっ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の製造方法によっ
ても達成される。
て、円筒内面から部分凸球面状の外面にかけての内部に
は、重量比率において、耐熱材100に対し、黒鉛及び
金属フッ化物のうちの少なくとも一方及び耐熱潤滑剤と
リン酸アルミニウムとが5〜45の割合で含まれてい
る。
かけての内部には、(A)黒鉛及び金属フッ化物のうち
の少なくとも一方及び耐熱潤滑剤と(B)リン酸アルミ
ニウムとが重量比率で(A):(B)=1:0.5〜3
の割合で含まれており、黒鉛及び金属フッ化物のうちの
少なくとも一方と耐熱潤滑剤とにおいて、黒鉛及び金属
フッ化物のうちの少なくとも一方が75〜95重量%、
耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合で含まれている。
うちの少なくとも一方及び耐熱潤滑剤と(B)リン酸ア
ルミニウムとが重量比率で(A):(B)=1:0.5
〜3の割合で含まれており、この割合下における黒鉛及
び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤と
において、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一
方が75〜95重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%の
割合で含まれてなる混合物若しくはこの混合物からなる
耐熱被膜から形成されるか、又は窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる潤滑組成物若しくはこの潤
滑組成物である混合物を100重量部とし、これに20
0重量部以下、好ましくは50〜150重量部のポリテ
トラフルオロエチレン樹脂が含有されてなる潤滑組成物
から形成される。
はまた、該貫通孔を規定する円筒内面及び部分凸球面状
の外面の大径側の端面には、黒鉛及び金属フッ化物のう
ちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン酸アルミニウム
とを含む混合物からなる耐熱層又はこの混合物からなる
耐熱被膜からなる耐熱層が露出している。
状の外面の大径側の端面に露出した耐熱層は、(A)黒
鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方及び耐熱潤
滑剤と(B)リン酸アルミニウムとが重量比率で
(A):(B)=1:0.5〜3の割合で含まれてお
り、この割合下における黒鉛及び金属フッ化物のうちの
少なくとも一方と耐熱潤滑剤とにおいて、黒鉛及び金属
フッ化物のうちの少なくとも一方が75〜95重量%、
耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合で含まれてなる混合
物又はこの混合物からなる耐熱被膜から形成される。
うちの少なくとも一方は、具体的には、(A)黒鉛と
耐熱潤滑剤との混合物であって、黒鉛が75〜95重量
%、耐熱潤滑剤5〜25重量%の割合の混合物と(B)
リン酸アルミニウムとが重量比率で(A):(B)=
1:0.5〜3の割合で配合された混合物、(A)金
属フッ化物と耐熱潤滑剤との混合物であって、金属フッ
化物が75〜95重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%
の割合の混合物と(B)リン酸アルミニウムとが重量比
率で(A):(B)=1:0.5〜3の割合で配合され
た混合物、又は、(A)黒鉛及び金属フッ化物と耐熱
潤滑剤との混合物であって、黒鉛及び金属フッ化物が7
5〜95重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合の
混合物と(B)リン酸アルミニウムとが重量比率で
(A):(B)=1:0.5〜3の割合で配合された混
合物、から形成される。そして、この耐熱被膜は、耐熱
シートの表面全体に0.1〜0.8g/100cm2 の
量の一様な厚さに形成される。
滑剤との混合物であって、黒鉛が75〜95重量%、耐
熱潤滑剤が5〜25重量%の割合の混合物と(B)リン
酸アルミニウムとが重量比率で(A):(B)=1:
0.5〜3の割合で配合された混合物、(A)金属フ
ッ化物と耐熱潤滑剤との混合物であって、金属フッ化物
が75〜95重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割
合の混合物と(B)リン酸アルミニウムとが重量比率で
(A):(B)=1:0.5〜3の割合で配合された混
合物、又は(A)黒鉛及び金属フッ化物と耐熱潤滑剤
との混合物であって、黒鉛及び金属フッ化物が75〜9
5重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合の混合物
と(B)リン酸アルミニウムとが重量比率で(A):
(B)=1:0.5〜3の割合で配合された混合物から
なり、該耐熱シートの表面全体に0.1〜0.8g/1
00cm2 の量の一様な厚さの耐熱被膜を備えてなる耐
熱シート材と、この耐熱シート材を覆って配された金網
からなる補強材とから形成される。
滑剤との混合物であって、黒鉛が75〜95重量%、耐
熱潤滑剤が5〜25重量%の割合の混合物と(B)リン
酸アルミニウムとが重量比率で(A):(B)=1:
0.5〜3の割合で配合された混合物、(A)金属フ
ッ化物と耐熱潤滑剤との混合物であって、金属フッ化物
が75〜95重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割
合の混合物と(B)リン酸アルミニウムとが重量比率で
(A):(B)=1:0.5〜3の割合で配合された混
合物、又は(A)黒鉛及び金属フッ化物と耐熱潤滑剤
との混合物であって、黒鉛及び金属フッ化物が75〜9
5重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合の混合物
と(B)リン酸アルミニウムとが重量比率で(A):
(B)=1:0.5〜3の割合で配合された混合物から
なり、該耐熱シートの表面全体に0.1〜0.8g/1
00cm2 の量の一様な厚さの耐熱被膜を備えた耐熱シ
ート材と、この耐熱シート材の一方の面の耐熱被膜の表
面に被覆された窒化ホウ素70〜90重量%とアルミナ
及びシリカのうちの少なくとも一方が10〜30重量%
とからなる潤滑組成物又はこの潤滑組成物である混合物
を100重量部とし、これに200重量部以下、好まし
くは50〜150重量部の割合の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表面層と、
この表面層を覆って配された金網からなる補強材とから
形成されてもよい。
料並びに該シール体の製造方法について説明する。
ベストのうちの一種又は二種以上から選択された耐熱材
からなるシート材で形成され、耐熱被膜は、該シート材
の表面全体に形成される。膨張黒鉛からなる耐熱シート
には、特公昭44−23966号公報に開示されている
米国ユニオンカーバイド社製の「グラフォイル(商品
名)」あるいは日本カーボン社製の「ニカフィルム(商
品名)」など、厚さ0.3〜1.0mmの膨張黒鉛シー
トが好適である。マイカからなるシート材としては、シ
リコン樹脂で接合したマイカペーパー、アスベストから
なるシート材としては、クリソタイル又はアモサイト系
のアスベストペーパー又はシートが使用される。
膜は、(A)黒鉛及び耐熱潤滑剤の混合物と(B)リ
ン酸アルミニウムとの混合物、(A)金属フッ化物及
び耐熱潤滑剤の混合物と(B)リン酸アルミニウムとの
混合物、(A)黒鉛、金属フッ化物及び耐熱潤滑剤の
混合物と(B)リン酸アルミニウムとの混合物、のいず
れかが使用される。
ルミニウムとの混合物からなる耐熱被膜: (A)黒鉛が75〜95重量%、耐熱潤滑剤が5〜25
重量%の割合の混合物と(B)リン酸アルミニウムとが
重量比率で(A):(B)=1:0.5〜3の割合で配
合された混合物からなる耐熱被膜である。製造の一例を
示すと、濃度25%の第一リン酸アルミニウム水溶液3
0gに、黒鉛80重量%と耐熱潤滑剤20重量%との混
合物7.5gを配合した混合物を耐熱シートの表面全体
に、刷毛塗り、ローラ塗り、浸漬等の手段により被覆
し、その後、これを乾燥させることにより、該耐熱シー
トの表面全体に、(A)と(B)との混合物であって、
その重量比率が1:1の割合をもった耐熱被膜が形成さ
れる。
合物と(B)リン酸アルミニウムとの混合物からなる耐
熱被膜: (A)金属フッ化物が75〜95重量%、耐熱潤滑剤が
5〜25重量%の割合の混合物と(B)リン酸アルミニ
ウムとが重量比率で(A):(B)=1:0.5〜3の
割合で配合された混合物からなる耐熱被膜である。製造
の一例を示すと、濃度25%の第一リン酸アルミニウム
水溶液30gに、金属フッ化物80重量%と耐熱潤滑剤
20重量%の混合物7.5gを配合した混合物を耐熱シ
ートの表面全体に、刷毛塗り、ローラ塗り、浸漬等の手
段により被覆し、その後、これを乾燥させることによ
り、該耐熱シートの表面全体に、(A)と(B)との混
合物であって、その重量比率が1:1の割合をもった耐
熱被膜が形成される。
剤の混合物と(B)リン酸アルミニウムとの混合物から
なる耐熱被膜: (A)黒鉛及び金属フッ化物が75〜95重量%、耐熱
潤滑剤が5〜25重量%の割合の混合物と(B)リン酸
アルミニウムとが重量比率で(A):(B)=1:0.
5〜3の割合で配合された混合物からなる耐熱被膜であ
る。製造の一例を示すと、濃度25%の第一リン酸アル
ミニウム水溶液30gに、黒鉛40重量%と金属フッ化
物40重量%と耐熱潤滑剤20重量%との混合物7.5
gを配合した混合物を耐熱シートの表面全体に、刷毛塗
り、ローラ塗り、浸漬等の手段により被覆し、その後、
これを乾燥させることにより、該耐熱シートの表面全体
に、(A)と(B)との混合物であって、その重量比率
が1:1の割合をもった耐熱被膜が形成される。
耐熱シートの表面全体に0.1〜0.8g/100cm
2 、好ましくは0.2〜0.5g/100cm2 の量
で、かつ一様な厚さに形成される。耐熱被膜の量が耐熱
シートの表面全体に0.1g/100cm2 以下では膜
厚の均一性が低下し、耐熱シートの高温酸化等に対する
防御効果が十分得られず、また0.8g/100cm2
を超えた場合、耐熱シートの高温酸化等に対する防御効
果に大きな変化がないばかりでなく、耐熱シート材の巻
き加工性に問題を生じることになる。
リン酸アルミニウムはそれ自体耐熱性を有するものであ
り、かつその接着力が高いため、黒鉛及び金属フッ化物
のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤との混合粉末粒子
同志の接着性と、これらからなる耐熱被膜の該耐熱シー
ト表面への接着性、換言すれば該耐熱シート表面への耐
熱被膜の保持性を高める作用をなす。
分をなす黒鉛及び金属フッ化物はそれ自体耐熱性を有す
ると共に自己潤滑性を有するもので、シール体の円筒内
面から部分凸球面状の外面にかけての内部及び部分凸球
面状の外面の大径側の端面ではその耐熱性が発揮され、
また部分凸球面状の外面では耐熱性に加えてその自己潤
滑性が発揮される。金属フッ化物は、とくに高温におい
て優れた自己潤滑性を有するものであるが、黒鉛に配合
されることにより、黒鉛の自己潤滑性と協同して部分凸
球面状の外面における潤滑性を高める作用をなし、相手
材(下流側排気管の凹球面部)との間の摺動摩擦抵抗を
減ずる効果を発揮する。そして、黒鉛及び金属フッ化物
の配合量はそれぞれ単独で又は両者で75〜95重量
%、就中80〜90重量%が適当である。
(CaF2 )、フッ化リチウム(LiF2 )、フッ化ナ
トリウム(NaF2 )及びフッ化バリウム(BaF2 )
のうちの一種又は二種以上が選択されて使用される。
び金属フッ化物に配合される耐熱潤滑剤は、それ自体耐
熱性を有するとともに潤滑性を発揮するもので、黒鉛及
び金属フッ化物の潤滑性と協同して一層潤滑性を高める
作用をなす。とくに、部分凸球面状の外面では黒鉛及び
金属フッ化物と協同して相手材との摩擦において、摺動
摩擦抵抗を減ずる効果を発揮する。また、この効果はシ
ール体の成形時において、耐熱被膜の金型表面への付着
を防止する離型剤としての作用をなす。そして、耐熱潤
滑剤としてはタルク、非膨潤性の天然若しくは合成のマ
イカ及び窒化ホウ素のうちの一種又は二種以上から選択
されて使用される。これら耐熱潤滑剤は層状構造を有
し、摩擦方向に容易にせん断され易いため、上記作用を
なすものである。配合量は5〜25重量%、就中10〜
20重量%が適当である。5重量%以下では上記作用が
十分発揮されず、また25重量%を超えて配合すると、
黒鉛及び金属フッ化物の潤滑性を損ない、黒鉛及び金属
フッ化物との協同作用が発揮されない。
SUS304、SUS316、フェライト系のSUS4
30などのステンレス鋼線又は鉄線(JIS−G−35
32)若しくは亜鉛メッキ鉄線(JIS−G−354
7)、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
成る線材の一本又は2本を織ったり、編んだりして形成
される金網が使用される。該金網を形成する金属細線の
線径は0.10〜0.32mm程度のものが使用され、
該金網の網目は3〜6mm程度のものが使用されて好適
である。
表面全体に耐熱被膜を備えてなる耐熱シート材と同様の
耐熱シート材、すなわち耐熱シートの表面全体にわたっ
て(A)黒鉛と耐熱潤滑剤の混合物と(B)リン酸ア
ルミニウムとの混合物、(A)金属フッ化物と耐熱潤
滑剤の混合物と(B)リン酸アルミニウムとの混合物、
(A)黒鉛と金属フッ化物と耐熱潤滑剤との混合物と
(B)リン酸アルミニウムとの混合物、のいずれかの混
合物からなる耐熱被膜を備えてなる耐熱シート材と、該
耐熱シート材の耐熱被膜を覆って配された金網からなる
補強材とからなるもの、又は該耐熱シートの表面全体に
該耐熱被膜を備えてなる耐熱シート材と該耐熱シート材
の一方の面の耐熱被膜の表面に被覆された窒化ホウ素又
は窒化ホウ素及びポリテトラフルオロエチレン樹脂とア
ルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方とからなる潤
滑組成物の表面層とこの表面層を覆って配された金網か
らなる補強材とからなるものが使用される。後者の外面
層形成部材は、相手材との摩擦初期における摩擦トルク
の低減に効果を発揮する。この外面層形成部材における
耐熱被膜及び金網からなる補強材は前述したものと同様
のものを使用するため、その説明は省略する。
滑組成物の作製に際しては、窒化ホウ素70〜90重量
%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が10
〜30重量%とからな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が、ま
たこれに代えて、窒化ホウ素70〜90重量%とアルミ
ナ及びシリカのうちの少なくとも一方が10〜30重量
%とからなる混合物を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てなる潤滑組
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、後述する製造方法において、耐熱
シート材の表面に形成された耐熱被膜に、刷毛塗り、ロ
ーラ塗り、スプレー等の手段によって被覆され、水性デ
ィスパージョン中に分散含有された潤滑組成物は、最終
の圧縮工程においてシール体の部分凸球面状の外面に均
一かつ微小厚さ(10〜300μm)に展延されて外面
層を形成する。
高温において優れた潤滑性を発揮するものであるが、窒
化ホウ素単独では耐熱被膜への被着性、ひいては最終の
圧縮工程におけるシール体の部分凸球面状の外面での被
着性が劣り、部分凸球面状の外面から容易に剥離してし
まうという欠点があるが、窒化ホウ素に対し一定量の割
合でアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方を配合
することにより、上記窒化ホウ素の欠点を回避し、耐熱
被膜への被着性、ひいては最終の圧縮工程におけるシー
ル体の部分凸球面状の外面での被着性を大幅に改善し、
該シール体の部分凸球面状の外面での潤滑組成物の保持
性を高めることができる。そして、窒化ホウ素に対する
アルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方の配合割合
は、窒化ホウ素の具有する潤滑性を損なうことなく、か
つ被着性を改善するという観点から決定され、10〜3
0重量%の範囲が好ましい。
ルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が10〜30
重量%とからなる混合物を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
てなる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
素とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方とから
な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をなす。上記窒化ホウ素70
〜90重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも
一方が10〜30重量%とからなる混合物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重量部を超えると、潤滑組成物中に占
める割合が多くなり潤滑組成物の耐熱性を低下させる結
果となり、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、潤滑組成
物の耐熱性を損なうことなく低摩擦性をいかんなく発揮
させることができる。
素、アルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方及びこ
れらに配合される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、これらには、平
均粒径10μm以下、さらに好ましくは0.5μm以下
の微粉末が使用される。
シール体の製造方法について図面に基づき説明する。
冊状の膨張黒鉛シート、マイカシート又はアスベストシ
ートからなる耐熱シート1を用意する。ついで、所定
濃度のリン酸アルミニウム水溶液に黒鉛粉末と耐熱潤滑
剤粉末を配合した混合物、所定濃度のリン酸アルミニ
ウム水溶液に金属フッ化物粉末と耐熱潤滑剤粉末を配合
した混合物、又は所定濃度のリン酸アルミニウム水溶
液に黒鉛粉末と金属フッ化物粉末と耐熱潤滑剤粉末を配
合した混合物のいずれかを用意し、この混合物を耐熱シ
ート1の表面全体に刷毛塗り、ローラ塗り又は浸漬等の
手段により被覆し、その後乾燥させて、図4に示すよう
に、耐熱シート1の表面全体(表、裏及び側面等全体)
に0.1〜0.8g/100cm2 の量で、かつ一様な
厚さの耐熱被膜2を形成した耐熱シート材3を作製す
る。
された耐熱被膜2は、(A)黒鉛と耐熱潤滑剤との混
合物であって、黒鉛が75〜95重量%及び耐熱潤滑剤
5〜25重量%の割合の混合物と(B)リン酸アルミニ
ウムとの重量比率が(A):(B)=1:0.5〜3の
割合で配合された混合物、(A)金属フッ化物と耐熱
潤滑剤との混合物であって、金属フッ化物が75〜95
重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合の混合物と
(B)リン酸アルミニウムとが重量比率で(A):
(B)=1:0.5〜3の割合で配合された混合物、又
は黒鉛及び金属フッ化物と耐熱潤滑剤との混合物であ
って、黒鉛及び金属フッ化物が75〜95重量%、耐熱
潤滑剤が5〜25重量%の割合の混合物と(B)リン酸
アルミニウムとが重量比率で(A):(B)=1:0.
5〜3の割合で配合された混合物で形成されるように、
黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤
滑剤との混合物のリン酸アルミニウム水溶液への配合割
合、及びリン酸アルミニウム水溶液の濃度を適宜調整す
ることにより行われる。なお、上述した耐熱被膜2の形
成方法において、リン酸アルミニウム水溶液の濃度は1
0〜50%のものが使用可能であるが、耐熱シート1へ
の被覆操作、その後の乾燥工程等を考慮すると、その濃
度は20〜25%程度のものが好ましい。
り、編んだりすることによって形成される金網を用意
し、この金網を所定の幅(耐熱シート1の幅よりも幅
狭)に切断して短冊状にするか、図5に示すように、金
属細線を編んで円筒状金網5を形成したのち、これをロ
ーラ6及び7間に通して帯状金網8を作成し、これを短
冊状に切断して補強材9として使用する。
捲回したのち、該耐熱シート材3の内側に補強材9を重
ね合わせ、うず巻き状に捲回して図6及び図7に示すよ
うに、最外周に耐熱シート材3を位置させた筒状母材1
0を形成する。この筒状母材10においては、耐熱シー
ト材3の幅方向の両端部はそれぞれ補強材9の幅方向に
突出している。
3を別途用意する。先に図5において説明したように、
金属細線を編んで円筒状金網5を形成した後、これをロ
ーラ6及び7間に通して作成した帯状金網8からなる補
強材9を別途用意し、図8に示すように、帯状金網8内
に、該耐熱シート材3を挿入すると共にこれらを図9に
示すように、ローラ15及び16間に通して一体化さ
せ、これを外面層形成部材21とする。この場合、耐熱
シート材3の幅寸法は帯状金網8からなる補強材9の内
側寸法より小さく形成されている。この外面層形成部材
21を作製する別の方法としては、金属細線を円筒状金
網に編むとと同時に耐熱シート材3をその内側に挿入
し、これをローラ15及び16間に通して一体化させた
のち、所望の寸法に切断して作製する方法でもよい。
前記筒状母材10の外周面に捲回し、図10に示すよう
な予備円筒成形体22を作製する。
る部分凹球壁面32と部分凹球壁面32に連なる貫通孔
33とを備え、該貫通孔33に段付きコア34を嵌挿す
ることによって内部に中空円筒部35と該中空円筒部3
5に連なる球帯状中空部36とが形成された図11に示
すような金型37を用意し、該金型37の段付きコア3
4に予備円筒成形体22を挿入する。
られた予備円筒成形体22をコア軸方向に1〜3トン/
cm2 の圧力で圧縮成形し、図1に示すような、中央部
に貫通孔51を規定する円筒内面52を備え、外面53
が部分凸球面状に形成され、外面54の大径側に環状の
端54を備えた球帯状シール体55を作製する。この圧
縮成形により、円筒内面52から部分凸球面状の外面5
3にかけての球帯状シール体55の内部では、耐熱シー
トの表面全体に耐熱被膜2を備えてなる耐熱シート材3
と金網8からなる補強材9とが圧縮され、互いに絡み合
って構造的一体性を有するように構成され、部分凸球面
状の外面53は、耐熱被膜2からなる外面層56の露出
面からなり、該外面層56には、当該外面層56に一体
化された金網8からなる補強材9が配されており、外面
層56と外面層56に混在一体化された金網8からなる
補強材9とが露出した該部分凸球面状の外面53は、平
滑な面に形成され、貫通孔51を規定する円筒内面52
及び外面53の大径側の端面54は、耐熱被膜2からな
る耐熱層が露出して形成される。
図2に示す球帯状シール体55において、耐熱シート材
3は、内部構造を形成する金網8から成る補強材9と絡
み合って一体となっており、部分凸球面状の外面53
は、外面層形成部材21によって形成された耐熱被膜2
からなる外面層56の露出面と金網8からなる補強材9
とが混在一体となった平滑な面に形成されている。
を説明する。
た短冊状の膨張黒鉛シート、マイカシート又はアスベス
トシートからなる耐熱シート1を用意する。ついで、耐
熱シート1の表面全体(表、裏及び側面等全体)に0.
1〜0.8g/100cm2の量の一様な厚さの耐熱被
膜2を形成し、これを耐熱シート材3(図4)とする。
本使用して織ったり、編んだりすることによって形成さ
れる金網を用意し、この金網を所定の幅(耐熱シート1
の幅より幅狭)に切断して短冊状にするか、図5に示す
ように、金属細線を編んで円筒状金網5を形成した後、
これをローラ6及び7間に通して帯状金網8を作成し、
これを短冊状に切断して補強材9として使用する。
捲回したのち、該耐熱シート材3の内側に補強材9を重
ね合わせ、うず巻き状に捲回して図6及び図7に示すよ
うに、最外周に耐熱シート材3を位置させた筒状母材1
0を形成する。この筒状母材10においては、耐熱シー
ト材3の幅方向の両端部はそれぞれ補強材9の幅方向に
突出している。
し、耐熱シート材3の一方の面の耐熱被膜2の表面に、
窒化ホウ素70〜90重量%とアルミナ及びシリカのう
ちの少なくとも一方が10〜30重量%とからなる潤滑
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、又は窒化ホウ素70〜90重量%
とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が10〜
30重量%とからなる混合物を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てな
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、刷毛塗り、ローラ塗り又
はスプレー等の手段で被覆し、これを乾燥させて、図1
2に示すような潤滑組成物の表面層11を形成する。
線を編んで円筒状金網5を形成した後、これをローラ6
及び7間に通して作成した帯状金網8からなる補強材9
を別途用意し、図13に示すように、帯状金網8内に、
表面層11を備えた耐熱シート材3を挿入するととも
に、これらを図14に示すように、ローラ15及び16
間に通して一体化させ、これを外面層形成部材21とす
る。この外面層形成部材を作製する別の方法としては、
前述した方法と同様、金属細線を円筒状金網に編むとと
同時に耐熱シート材3をその内側に挿入し、これをロー
ラ15及び16間に通して一体化させたのち、所望の寸
法に切断して作製する方法でもよい。
表面層11を外側にして前記筒状母材10の外周面に捲
回し、図15に示すような予備円筒成形体22を作成す
る。
同様な方法で圧縮成形し、図16及び17に示すよう
な、中央部に貫通孔51を規定する円筒内面52を備
え、外面53が部分凸球面状に形成され、外面53の大
径側に環状の端面54を備えた球帯状シール体55を作
成する。この圧縮成形により、円筒内面52から部分凸
球面状の外面53にかけての球帯状シール体55の内部
では、耐熱シート1の表面全体に耐熱被膜2を備えてな
る耐熱シート材3と金網8からなる補強材9とが圧縮さ
れ、互いに絡み合って構造的一体性を有するように構成
され、部分凸球面状の外面53は、潤滑組成物の表面層
11からなる外面層56の露出面からなり、該外面層5
6には、当該外面層56に一体化された金網8からなる
補強材9が配されており、外面層56とこの外面層56
に混在一体化された金網8からなる補強材9とが露出し
た該部分凸球面状の外面53は、平滑な面に形成され、
貫通孔51における円筒内面52及び外面53の大径側
の端面54は、耐熱被膜2からなる耐熱層が露出して形
成される。
び図17に示す球帯状シール体55において、耐熱シー
ト材3は、内部構造を形成する金網8から成る補強材9
と絡み合って一体となっており、部分凸球面状の外面5
3は、外面層形成部材21によって形成された潤滑組成
物の表面層11からなる外面層56の露出面と金網8か
らなる補強材9とが混在一体となった平滑な面に形成さ
れている。
体55は、例えば図18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、貫
通孔51を規定する円筒内面52において球帯状シール
体55が嵌合されており、大径側の端面54において球
帯状シール体55がフランジ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3
02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55の部分凸球面状の外面5
3に摺接させて配置されている。
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には常時、上流側排気管100方向
にバネ力が付勢されている。そして、上、下流側排気管
100、300間に生ずる相対角変位は、球帯状シール
体55の部分凸球面状の外面53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
の摺接で許容される。
の形態を、好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明す
る。なお、本発明はこれらの実施例に何等限定されない
のである。
0mm、厚さ0.38mmの膨張黒鉛シート(日本カー
ボン社製「ニカフィルム」(商品名)」(膨張黒鉛シー
トの重量11.6g)を用意した。濃度25%の第一リ
ン酸アルミニウム水溶液(Al2 O3 ・3P2 O 5・6
H2 O)を用意し、この水溶液30gに、平均粒径18
μmの黒鉛粉末80重量%と平均粒径20μmの耐熱潤
滑剤(タルク)粉末20重量%とからなる混合粉末を
7.5g配合し混合物を得た。この混合物を前記膨張黒
鉛シートの表面全体にローラ塗りし、その後、乾燥炉に
て230℃の温度で20分間乾燥させて、該膨張黒鉛シ
ートの表面全体に0.3g/100cm2の量で、かつ
一様な厚さの耐熱被膜(黒鉛及びタルクとリン酸アルミ
ニウムとの重量比率は1:1)を形成し、これを耐熱シ
ート材とした。
ステナイト系ステンレス鋼線(SUS304)を二本使
用して網目4.0mmの円筒状編組金網(二本編み)を
作製し、これをローラ間に通して幅36mm、長さ36
0mmの帯状金網(帯状金網の重量:21.0g)と
し、これを補強材とした。
回したのち、該耐熱シート材の内側に補強材を重ね合わ
せ、うず巻き状に捲回して最外周に耐熱シート材を位置
させた筒状母材を作製した。この筒状母材においては、
耐熱シート材の幅方向の両端部はそれぞれ補強材の幅方
向に突出している。
12mm、厚さ0.38mmの膨張黒鉛シート(膨張黒
鉛シートの重量3.9g)を別途用意し、上記混合物を
使用し、同様の方法にて該膨張黒鉛シートの表面全体に
0.3g/100cm2 の量で、かつ一様な厚さの耐熱
被膜(黒鉛及びタルクとリン酸アルミニウムとの重量比
率は1:1)を形成してなる耐熱シート材を別途作製し
た。
目が4.0mmの円筒状編組金網(一本編み)を作成
し、これをローラ間に通して幅53.5mm、長さ21
2mmの帯状金網(帯状金網の重量:10.0g)を作
製し、該帯状金網内に該耐熱シート材を挿入するととも
にこれらをローラ間に通して一体化させ、補強材と補強
材の網目を充填した耐熱被膜とが混在した外面層形成部
材を作製した。
部材を捲回して予備円筒成形体を作製した。この予備円
筒成形体を図11に示す金型37の段付きコア34に挿
入し、該予備円筒成形体を金型37の中空部に位置させ
た。
形体をコア軸方向に2トン/cm2の圧力で圧縮成形
し、中央部に貫通孔51を規定する円筒内面52を備
え、外面53が部分凸球面状であって、環状の端面54
を備えた球帯状シール体55を作成した。この球帯状シ
ール体における膨張黒鉛シートからなる耐熱材と耐熱被
膜を形成する黒鉛及びタルクとリン酸アルミニウムとの
重量比率は、耐熱材100に対し耐熱被膜15.8(黒
鉛6.32及びタルク1.58の混合物:7.9、リン
酸アルミニウム:7.9)の割合となる。
おいて、円筒内面から部分凸球面状の外面にかけての内
部では、耐熱シート材と金網からなる補強材とが圧縮さ
れ、互いに絡み合って構造的一体性を有するように構成
され、部分凸球面状の外面は、耐熱被膜からなる外面層
の露出面からなり、該外面層には、当該外面層に一体化
された金網からなる補強材が配されており、外面層とこ
の外面層に混在一体化された金網からなる補強材とが露
出した該部分凸球面状の外面は平滑な面に形成され、貫
通孔を規定する円筒内面及び部分凸球面状の外面の大径
側の端面には耐熱被膜からなる耐熱層が露出して形成さ
れている。
例1と同様の幅55mm、長さ550mm、厚さ0.3
8mmの膨張黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量11.
6g)を用意した。この膨張黒鉛シートの表面全体に、
前記実施例1と同様の混合物をローラ塗りするという操
作を2回繰り返し、その後、乾燥炉にて230℃の温度
で20分間乾燥させて、該膨張黒鉛シートの表面全体に
0.5g/100cm2 の量で、かつ一様な厚さの耐熱
被膜(黒鉛及びタルクとリン酸アルミニウムとの重量比
率は1:1)を形成し、これを耐熱シート材とした。
補強材と該耐熱シート材とで実施例1と同様にして筒状
母材を作製した。耐熱シートとして、前記実施例1と同
様の幅48mm、長さ212mm、厚さ0.38mmの
膨張黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量3.9g)を別
途用意し、前記実施例1と同様の混合物を該膨張黒鉛シ
ートの表面全体にローラ塗りするという操作を2回繰り
返し、その後、乾燥炉にて230℃の温度で20分間乾
燥させて、該膨張黒鉛シートの表面全体に0.5g/1
00cm2 の量で、かつ一様な厚さの耐熱被膜(黒鉛及
びタルクとリン酸アルミニウムとの重量比率は1:1)
を形成してなる耐熱シート材を別途作製した。
成部材を作製し、実施例1と同様の方法で球帯状シール
体を作製した。この球帯状シール体における膨張黒鉛シ
ートからなる耐熱材と耐熱被膜を形成する黒鉛及びタル
クとリン酸アルミニウムとの重量比率は、耐熱材100
に対し耐熱被膜26.32(黒鉛10.53及びタルク
2.63の混合物:13.16、リン酸アルミニウム:
13.16)の割合となる。
例1と同様の幅55mm、長さ550mm、厚さ0.3
8mmの膨張黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量11.
6g)を用意した。濃度25%の第一リン酸アルミニウ
ム水溶液を用意し、この水溶液30gに、平均粒径18
μmの黒鉛粉末80重量%と耐熱潤滑剤として平均粒径
20μmのタルク10重量%及び平均粒径10μmの合
成マイカ10重量%とからなる混合粉末を7.5g配合
し混合物を得た。この混合物を前記膨張黒鉛シートの表
面全体にローラー塗りするという操作を2回繰り返し、
その後、乾燥炉にて230℃の温度で20分間乾燥させ
て、該膨張黒鉛シートの表面全体に0.5g/100c
m2 の量で、かつ一様な厚さの耐熱被膜(黒鉛、タルク
及び合成マイカとリン酸アルミニウムとの重量比率は
1:1)を形成し、これを耐熱シート材とした。
補強材と該耐熱シート材とで実施例1と同様にして筒状
母材を作製した。耐熱シートとして、実施例1と同様の
幅48mm、長さ212mm、厚さ0.38mmの膨張
黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量3.9g)を別途用
意し、上記混合物を膨張黒鉛シートの表面全体にローラ
塗りするという操作を2階繰り返し、その後、乾燥炉に
て230℃の温度で20分間乾燥させて、該膨張黒鉛シ
ートの表面全体に0.5g/100cm2 の一様な厚さ
の耐熱被膜(黒鉛、タルク及び合成マイカとリン酸アル
ミニウムとの重量比率は1:1)を形成してなる耐熱シ
ート材を別途作製した。
材を作製して、同じく実施例1と同様の方法で球帯状シ
ール体を作製した。この球帯状シール体における膨張黒
鉛シートからなる耐熱材と耐熱被膜を形成する黒鉛、タ
ルク及びマイカとリン酸アルミニウムとの重量比率は、
耐熱材100に対し耐熱被膜26.32(黒鉛10.5
2、タルク1.32及び合成マイカ1.32の混合物:
13.16、リン酸アルミニウム:13.16)の割合
となる。
例1と同様の幅55mm、長さ550mm、厚さ0.3
8mmの膨張黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量11.
6g)を用意した。濃度25%の第一リン酸アルミニウ
ム水溶液を用意し、この水溶液30gに、平均粒径4μ
mの金属フッ化物(フッ化カルシウム)粉末80重量%
と平均粒径20μmの耐熱潤滑剤(タルク)粉末20重
量%からなる混合粉末を7.5g配合し混合物を得た。
この混合物を前記膨張黒鉛シートの表面全体にローラ塗
りするという操作を2回繰り返し、その後、乾燥炉にて
230℃の温度で20分間乾燥させて、該膨張黒鉛シー
トの表面全体に0.5g/100cm2 の量で、かつ一
様な厚さの耐熱被膜(フッ化カルシウム及びタルクとリ
ン酸アルミニウムとの重量比率は1:1)を形成し、こ
れを耐熱シート材とした。
補強材と該耐熱シート材とで実施例1と同様にして筒状
母材を作製した。耐熱シートとして、実施例1と同様の
幅48mm、長さ212mm、厚さ0.38mmの膨張
黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量3.9g)を別途用
意し、上記混合物を膨張黒鉛シートの表面全体にローラ
塗りするという操作を2階繰り返し、その後、乾燥炉に
て230℃の温度で20分間乾燥させて、該膨張黒鉛シ
ートの表面全体に0.5g/100cm2 の量で、かつ
一様な厚さの耐熱被膜(フッ化カルシウム及びタルクと
リン酸アルミニウムとの重量比率は1:1)を形成して
なる耐熱シート材を別途作製した。
材を作製して、同じく実施例1と同様の方法で球帯状シ
ール体を作製した。この球帯状シール体における膨張黒
鉛シートからなる耐熱材と耐熱被膜を形成するフッ化カ
ルシウム及び合成マイカとリン酸アルミニウムとの重量
比率は、耐熱材100に対し耐熱被膜26.32(フッ
化カルシウム10.53及び合成マイカ2.63の混合
物:13.16、リン酸アルミニウム:13.16)の
割合となる。
例1と同様の幅55mm、長さ550mm、厚さ0.3
8mmの膨張黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量11.
6g)を用意した。濃度25%の第一リン酸アルミニウ
ム水溶液を用意し、この水溶液30gに、平均粒径4μ
mの金属フッ化物(フッ化リチウム)粉末80重量%と
平均粒径7μmの耐熱潤滑剤(窒化ホウ素)粉末20重
量%からなる混合粉末を7.5g配合し混合物を得た。
この混合物を前記膨張黒鉛シートの表面全体にローラ塗
りするという操作を2回繰り返し、その後、乾燥炉にて
230℃の温度で20分間乾燥させて、該膨張黒鉛シー
トの表面全体に0.5g/100cm2 の量で、かつ一
様な厚さの耐熱被膜(フッ化リチウム及び窒化ホウ素と
リン酸アルミニウムとの重量比率は1:1)を形成し、
これを耐熱シート材とした。
補強材と該耐熱シート材とで実施例1と同様にして筒状
母材を作製した。耐熱シートとして、実施例1と同様の
幅48mm、長さ212mm、厚さ0.38mmの膨張
黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量3.9g)を別途用
意し、上記混合物を膨張黒鉛シートの表面全体にローラ
塗りするという操作を2回繰り返し、その後、乾燥炉に
て230℃の温度で20分間乾燥させて、該膨張黒鉛シ
ートの表面全体に0.5g/100cm2 の量で、かつ
一様な厚さの耐熱被膜(フッ化リチウム及び窒化ホウ素
とリン酸アルミニウムとの重量比率は1:1)を形成し
てなる耐熱シート材を別途作製した。
材を作製して、同じく実施例1と同様の方法で球帯状シ
ール体を作製した。この球帯状シール体における膨張黒
鉛シートからなる耐熱材と耐熱被膜を形成するフッ化リ
チウム及び窒化ホウ素とリン酸アルミニウムとの重量比
率は、耐熱材100に対し耐熱被膜26.32(フッ化
リチウム10.53及び窒化ホウ素2.63の混合物:
13.16、リン酸アルミニウム:13.16)の割合
となる。
例1と同様の幅55mm、長さ550mm、厚さ0.3
8mmの膨張黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量11.
6g)を用意した。濃度25%の第一リン酸アルミニウ
ム水溶液を用意し、この水溶液30gに、平均粒径18
μmの黒鉛粉末40重量%と平均粒径4μmの金属フッ
化物(フッ化カルシウム)粉末40重量%と平均粒径2
0μmの耐熱潤滑剤(タルク)粉末20重量%からなる
混合粉末を7.5g配合し混合物を得た。この混合物を
該膨張黒鉛シートの表面全体に、ローラ塗りし、その
後、乾燥炉にて230℃の温度で20分間乾燥させて、
該膨張黒鉛シートの表面全体に0.3g/100cm2
の量で、かつ一様な厚さの耐熱被膜(黒鉛、フッ化カル
シウム及びタルクとリン酸アルミニウムとの重量比率は
1:1)を形成し、これを耐熱シート材とした。
材と該耐熱シート材とで実施例1と同様にして筒状母材
を作製した。耐熱シートとして、実施例1と同様の幅4
8mm、長さ212mm、厚さ0.38mmの膨張黒鉛
シート(膨張黒鉛シートの重量3.9g)を別途用意
し、上記混合物を膨張黒鉛シートの表面全体にローラ塗
りし、その後、乾燥炉にて230℃の温度で20分間乾
燥させて、該膨張黒鉛シートの表面全体に0.3g/1
00cm2 の量で、かつ一様な厚さの耐熱被膜(黒鉛、
フッ化カルシウム及びタルクとリン酸アルミニウムとの
重量比率は1:1)を形成してなる耐熱シート材を別途
作製した。
材を作製して、同じく実施例1と同様の方法で球帯状シ
ール体を作製した。この球帯状シール体における膨張黒
鉛シートからなる耐熱材と耐熱被膜を形成する黒鉛、フ
ッ化カルシウム及びタルクとリン酸アルミニウムとの重
量比率は、耐熱材100に対し耐熱被膜15.8(黒鉛
3.16、フッ化カルシウム3.16及びタルク1.5
8の混合物:7.9、リン酸アルミニウム:7.9)の
割合となる。
例1と同様の幅55mm、長さ550mm、厚さ0.3
8mmの膨張黒鉛シート(膨張黒鉛シートの重量11.
6g)を用意した。この膨張黒鉛シートの表面全体に、
前記実施例6と同様の混合物をローラ塗りするという操
作を2回繰り返し、その後、乾燥炉にて230℃の温度
で20分間乾燥させて、該膨張黒鉛シートの表面全体に
0.5g/100cm2 の量で、かつ一様な厚さの耐熱
被膜(黒鉛、フッ化カルシウム及びタルクとリン酸アル
ミニウムとの重量比率は1:1)を形成し、これを耐熱
シート材とした。
材と該耐熱シート材とで実施例1と同様にして筒状母材
を作製した。耐熱シートとして、実施例1と同様の幅4
8mm、長さ212mm、厚さ0.38mmの膨張黒鉛
シート(膨張黒鉛シートの重量3.9g)を別途用意
し、前記実施例6と同様の混合物を膨張黒鉛シートの表
面全体にローラ塗りするという操作を2回繰り返し、そ
の後、乾燥炉にて230℃の温度で20分間乾燥させ
て、該膨張黒鉛シートの表面全体に0.5g/100c
m2 の量で、かつ一様な厚さの耐熱被膜(黒鉛、フッ化
カルシウム及びタルクとリン酸アルミニウムとの重量比
率は1:1)を形成してなる耐熱シート材を別途作製し
た。
材を作製して、同じく実施例1と同様の方法で球帯状シ
ール体を作製した。この球帯状シール体における膨張黒
鉛シートからなる耐熱材と耐熱被膜を形成する黒鉛、フ
ッ化カルシウム及びタルクとリン酸アルミニウムとの重
量比率は、耐熱材100に対し耐熱被膜26.32(黒
鉛5.264、フッ化カルシウム5.264及びタルク
2.632の混合物:13.16、リン酸アルミニウ
ム:13.16)の割合となる。
材を作製した。
8mm、長さ212mm、厚さ0.38mmの膨張黒鉛
シート(膨張黒鉛シートの重量3.9g)を別途用意し
た。この膨張黒鉛シートの表面全体に、前記実施例1と
同様の混合物をローラ塗りするという操作を2回繰り返
し、その後、乾燥炉にて230℃の温度で20分間乾燥
させて、該膨張黒鉛シートの表面全体に0.5g/10
0cm2 の量で、かつ一様な厚さの耐熱被膜(黒鉛及び
タルクとリン酸アルミニウムとの重量比率は1:1)を
形成してなる耐熱シート材を別途作製した。
材を作製し、同じく実施例1と同様の方法で球帯状シー
ル体を作製した。この球帯状シール体における膨張黒鉛
シートからなる耐熱材と耐熱被膜を形成する黒鉛、フッ
化カルシウム及びタルクとリン酸アルミニウムとの重量
比率は、耐熱材100に対し耐熱被膜26.32(黒鉛
8.2、フッ化カルシウム2.32及びタルク2.65
の混合物:13.16、リン酸アルミニウム:13.1
6)の割合となる。
おいて、円筒内面から部分凸球面状の外面にかけての球
帯状シール体の内部では、膨張黒鉛シートの表面全体に
黒鉛、フッ化カルシウム及びタルクとリン酸アルミニウ
ムからなる耐熱被膜を備えてなる耐熱シート材と金網か
らなる補強材とが圧縮され、互いに絡み合って構造的一
体性を有するように構成され、部分凸球面状の外面は、
黒鉛及びタルクとリン酸アルミニウムとからなる外面層
の露出面からなり、該外面層には当該外面層に一体化さ
れた金網からなる補強材が配されており、外面層とこの
外面層に混在一体化された金網からなる補強材とが露出
した該部分凸球面状の外面は平滑な面に形成され、貫通
孔を規定する円筒内面及び部分凸球面状の外面の大径側
の端面には黒鉛、フッ化カルシウム及びタルクとリン酸
アルミニウムからなる耐熱被膜からなる耐熱層が露出し
て形成されている。
材を作製した。
8mm、長さ212mm、厚さ0.38mmの膨張黒鉛
シート(膨張黒鉛シートの重量3.9g)を別途用意
し、前記実施例1と同様の混合物を使用し、同様の方法
で該膨張黒鉛シートの表面全体に0.5g/100cm
2 の一様な厚さの耐熱被膜(黒鉛及びタルクとリン酸ア
ルミニウムとの重量比率は1:1)を形成してなる耐熱
シート材を別途作製した。
面に、平均粒径7μmの窒化ホウ素85重量%、平均粒
径0.6μmのアルミナ粉末15重量%からなる潤滑組
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(窒化ホウ素25.5重量%、アルミナ4.
5重量%及び水分70重量%)をローラ塗りし、乾燥す
るという被覆操作を3回繰り返して該潤滑組成物の表面
層を形成し、以下、実施例1と同様の方法で外面層形成
部材を作製した。
ル体を作製した。この球帯状シール体における膨張黒鉛
シートからなる耐熱材と耐熱被膜を形成する黒鉛及びタ
ルクとリン酸アルミニウムとの重量比率は、耐熱材10
0に対し耐熱被膜26.32(黒鉛10.53及びタル
ク2.63の混合物:13.16、リン酸アルミニウム
13.16)の割合となる。
おいて、円筒内面から部分凸球面状の外面にかけての内
部では、膨張黒鉛シートの表面全体に耐熱被膜を備えて
なる耐熱シート材と金網からなる補強材とが圧縮され、
互いに絡み合って構造的一体性を有するように構成さ
れ、部分凸球面状の外面は、潤滑組成物からなる外面層
の露出面からなり、該外面層には当該外面層に一体化さ
れた金網からなる補強材が配されており、外面層とこの
外面層に混在一体化された金網からなる補強材とが露出
した該部分凸球面状の外面は平滑な面に形成され、貫通
孔を規定する円筒内面及び部分凸球面状の外面の大径側
の端面には該耐熱被膜からなる耐熱層が露出して形成さ
れている。
母材を作製した。
8mm、長さ212mm、厚さ0.38mmの膨張黒鉛
シート(膨張黒鉛シートの重量3.9g)を別途用意
し、前記実施例6と同様の混合物を使用し、前記実施例
7と同様の方法にて該膨張黒鉛シートの表面全体に0.
5g/100cm2 の量で、かつ一様な厚さの耐熱被膜
(黒鉛、フッ化カルシウム及びタルクとリン酸アルミニ
ウムとの重量比率は1:1)を形成してなる耐熱シート
材を別途作製した。
面に、平均粒径7μmの窒化ホウ素85重量%、平均粒
径0.6μmのアルミナ粉末15重量%からなる混合物
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
%及び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30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10重量
%、ポリテトラフルオロエチレン樹脂10重量%及び水
分70重量%)をローラ塗りし、乾燥するという被覆操
作を3回繰り返して該潤滑組成物の外面層を形成し、以
下、実施例1と同様の方法で外面層形成部材を作製し
た。
ル体を作製した。この球帯状シール体における膨張黒鉛
シートからなる耐熱材と耐熱被膜を形成する黒鉛、フッ
化カルシウム及びタルクとリン酸アルミニウムとの重量
比率は、耐熱材100に対し耐熱被膜26.32(黒鉛
5.264、フッ化カルシウム5.264及びタルク
2.632の混合物:13.16、リン酸アルミニウ
ム:13.16)の割合となる。
おいて、円筒内面から部分凸球面状の外面にかけての球
帯状シール体の内部では、膨張黒鉛シートの表面全体に
耐熱被膜を備えてなる耐熱シート材と金網からなる補強
材とが圧縮され、互いに絡み合って構造的一体性を有す
るように構成され、部分凸球面状の外面は、潤滑組成物
の表面層からなる外面層の露出面からなり、該外面層に
は、当該外面層に一体化された金網からなる補強材が配
されており、外面層とこの外面層に混在一体化された金
網からなる補強材とが露出した該部分凸球面状の外面は
平滑な面に形成され、貫通孔を規定する円筒内面及び部
分凸球面状の外面の大径側の端面には耐熱被膜からなる
耐熱層が露出して形成されている。
mm、長さ550mm、厚さ0.38mmの膨張黒鉛シ
ート(前記実施例1と同じ)を、補強材として前記実施
例1と同様の帯状金網(幅36mm、長さ360mm)
を用意し、これらを重ね合わせるとともに該膨張黒鉛シ
ート側を内側にしてうず巻き状に捲回し、最外周に膨張
黒鉛シートが位置した筒状母材を作製した。
8mmの膨張黒鉛シート(前記実施例1と同じ)の一方
の表面に、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(窒化ホウ素25.5重量%、ア
ルミナ4.5重量%、水分70重量%)をローラ塗り
し、乾燥するという被覆操作を3回繰り返して該潤滑組
成物の表面層を形成したのち、別途作製した帯状金網
(幅53.5mm、長さ212mm)内に前記表面層を
備えた膨張黒鉛シートを挿入すると共にこれらをローラ
間に通して一体化させ、一方の面に潤滑組成物と金網と
が混在した外面層形成部材を作製した。
部材を表面層側を外側にして捲回し、予備円筒成形体を
作成したのち、前記実施例1と同様の方法で、内面に貫
通孔を規定する円筒内面を備え、外面が部分凸球面状で
あって、この外面の大径側に環状の端面を備えた球帯状
シール体を作製した。
材を作製した。幅48mm、長さ212mm、厚さ0.
38mmの膨張黒鉛シート(前記実施例1と同じ)の一
方の表面に、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5
0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30重量%分散含
有した水性ディスパージョン(窒化ホウ素17.0重量
%、アルミナ3.0重量%、ポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂10.0重量%、水分70重量%)をローラ塗り
し、乾燥するという操作を3回繰り返して該潤滑組成物
の表面層を形成したのち、別途作製した帯状金網(幅5
3.5mm、長さ212mm)内に前記表面層を備えた
膨張黒鉛シートを挿入すると共にこれらをローラ間に通
して一体化させ、一方の面に潤滑組成物と金網とが混在
した外面層形成部材を作製した。
部材を表面層を外側に巻き付けて予備円筒体を作製した
のち、前記実施例1と同様の方法で、内面に貫通孔を規
定する円筒内面を備え、外面が部分凸球面状であって、
この外面の大径側に環状の端面を備えた球帯状シール体
を作製した。
る球帯状シール体について、図18に示す排気管継手を
使用して、該シール体の1サイクル毎における摩擦トル
ク(kgf・cm)、異常音の発生の有無、ガス漏れ量
及び球帯状シール体の酸化減量について試験した結果を
説明する。 <試験条件> (試験I)コイルバネによる押圧力:67kgf 揺動角 :±3° 振動数 :12ヘルツ 雰囲気温度(図18に示す凹球面部302の外表面温度):室温( 20℃)〜500℃ (試験II)コイルバネによる押圧力:67kgf 揺動角 :±3° 振動数 :12ヘルツ 雰囲気温度(図18に示す凹球面部302の外表面温度):室温( 20℃)〜650℃ <試験方法>(試験I、試験IIとも) 室温において12ヘルツの振動数で±3°の揺動運動を
1回として45,000回行なったのち、該揺動運動を
継続しながら雰囲気温度を500℃(試験I)、650
℃(試験II)まで昇温し(昇温中の揺動回数45,0
00回)、該雰囲気温度が500℃、650℃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。
ようにして行なった。 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。
8に示す排気管継手の一方の排気管100の開口部を閉
塞し、他方の排気管300側から、0.5kgf/cm
2 の圧力で乾燥空気を流入し、継手部分(球帯状シール
体55の外面53と径拡大部301の凹球面部302と
の摺接部、球帯状シール体55の円筒内面52と排気管
100の管端部101との嵌合部及び大径側の端面54
と排気管100に立設されたフランジ200との当接
部)からの漏れ量を流量計にて、試験初期、250,0
00回後、500,000回後及び1,000,000
回後の4回測定した。
の重量の変化を測定した。実施例及び比較例の球帯状シ
ール体の試験前の重量(g)を表1に示す。 (以下余白)
れた試験I及び試験IIの試験結果である。 (以下余白)
の結果、2は揺動回数25万回での結果、3は揺動回数
50万回での結果、4は揺動回数100万回での結果を
示したものである。試験Iの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、かつ異常摩擦音の発生も認められず、ガス漏れ量
も0.15リットル/min以下という良好な性能を発
揮した。
較例との間に歴然とした性能の差が認められた。すなわ
ち、比較例からなる球帯状シール体は凹球面部の外表面
温度が650℃という高温条件では、ガス漏れ量及び酸
化減量の結果から明らかなように、揺動回数の増加に伴
い耐熱シートである膨張黒鉛の酸化が進行し、揺動回数
が50万回を超えると急激に膨張黒鉛に酸化による消耗
が認められ、形崩れ等を生じ、シール体としての機能が
消滅した。一方、実施例からなる球帯状シール体は、耐
熱シートの表面全体に耐熱被膜が形成されており、シー
ル体自体の耐熱性が高められているため、凹球面部の外
表面温度が650℃という高温条件においても膨張黒鉛
の酸化消耗は低く抑えられ、シール体としての機能は揺
動回数が100万回を超えても依然発揮されるものであ
った。
ら明らかなように、実施例1〜実施例10の球帯状シー
ル体は650℃という高温条件下においても、耐熱被膜
成分の効果により耐熱材である膨張黒鉛の酸化消耗は低
く抑えられており、シール体自体の酸化減量は低い値を
示した。
ら部分凸球面状の外面にかけてのその内部では、耐熱シ
ートの表面全体に耐熱被膜を備えてなる耐熱シート材と
金網からなる補強材とが互いに絡み合って構造的一体性
を有し、該シール体自体の耐熱性が高められているの
で、650℃という高温条件においてもシール体として
の機能を十分発揮するものである。また、製造方法にお
いては、膨張黒鉛シート等の表面全体に耐熱被膜を形成
するという工程が加わるだけで、従来の製造方法におけ
る製造工程を大幅に変更する必要を生じない。
ある。
の部分拡大断面説明図である。
熱シートの斜視図である。
熱被膜が形成された耐熱シート材の断面図である。
網からなる補強材の形成方法の説明図である。
状母材の平面説明図である。
状母材の縦断面説明図である。
面層形成部材の形成方法の説明図である。
面層形成部材の形成方法の説明図である。
予備円筒成形体の平面説明図である。
金型中に予備円筒成形体を挿入した状態を示す縦断面説
明図である。
潤滑組成物からなる表面層を形成した耐熱シート材の断
面図である。
表面層形成部材の形成方法の説明図である。
表面層形成部材の形成方法の説明図である。
予備円筒成形体の平面説明図である。
である。
面の部分拡大断面説明図である。
手の縦断面説明図である。
Claims (55)
- 【請求項1】 中央部に貫通孔を規定する円筒内面を備
え、外面が部分凸球面状に形成され、この外面の大径側
に環状の端面を備えた、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、該円筒内面から部分凸球面状
の外面にかけての内部では、圧縮された金網からなる補
強材とこの補強材の金網の網目を充填し、かつこの補強
材と混在一体化されて圧縮された耐熱材とを主として具
備し、更に、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも
一方と耐熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとを、補強材及
び耐熱材と混在一体化させて具備し、部分凸球面状の外
面は、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と
耐熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとからなる外面層とこ
の外面層に混在一体化された金網からなる補強材とが露
出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。 - 【請求項2】 円筒内面から部分凸球面状の外面にかけ
ての内部には、重量比率において、耐熱材100に対
し、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐
熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとが5〜45の割合で含
まれている請求項1に記載の球帯状シール体。 - 【請求項3】 円筒内面から部分凸球面状の外面にかけ
ての内部には、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくと
も一方及び耐熱潤滑剤と、リン酸アルミニウムとが重量
比率で1:0.5〜3の割合で含まれており、この割合
下における黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一
方と耐熱潤滑剤とにおいて、黒鉛及び金属フッ化物のう
ちの少なくとも一方が75〜95重量%、耐熱潤滑剤が
5〜25重量%の割合で含まれている請求項1又は2に
記載の球帯状シール体。 - 【請求項4】 外面層には、黒鉛及び金属フッ化物のう
ちの少なくとも一方及び耐熱潤滑剤と、リン酸アルミニ
ウムとが重量比率で1:0.5〜3の割合で含まれてお
り、この割合下における黒鉛及び金属フッ化物のうちの
少なくとも一方と耐熱潤滑剤とにおいて、黒鉛及び金属
フッ化物のうちの少なくとも一方が75〜95重量%、
耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合で含まれている請求
項1から3のいずれか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項5】 該貫通孔を規定する円筒内面及び部分凸
球面状の外面の大径側の端面には、黒鉛及び金属フッ化
物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン酸アルミ
ニウムとからなる耐熱層が露出している請求項1から4
のいずれか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項6】 耐熱層には、黒鉛及び金属フッ化物のう
ちの少なくとも一方及び耐熱潤滑剤と、リン酸アルミニ
ウムとが重量比率で1:0.5〜3の割合で含まれてお
り、この割合下における黒鉛及び金属フッ化物のうちの
少なくとも一方と耐熱潤滑剤とにおいて、黒鉛及び金属
フッ化物のうちの少なくとも一方が75〜95重量%、
耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合で含まれている請求
項5に記載の球帯状シール体。 - 【請求項7】 金属フッ化物は、フッ化カルシウム、フ
ッ化リチウム、フッ化ナトリウム及びフッ化バリウムの
うちの一種又は二種以上から選択されたものである請求
項1から6のいずれか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項8】 耐熱潤滑剤は、タルク、マイカ及び窒化
ホウ素のうちの一種又は二種以上から選択されたもので
ある請求項1から7のいずれか一項に記載の球帯状シー
ル体。 - 【請求項9】 耐熱材は、膨張黒鉛、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であ
る請求項1から8のいずれか一項に記載の球帯状シール
体。 - 【請求項10】 中央部に貫通孔を規定する円筒内面を
備え、外面が部分凸球面状に形成され、この外面の大径
側に環状の端面を備えた、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、該円筒内面から部分凸球面
状の外面にかけてのその内部では、圧縮された金網から
なる補強材と、この補強材の金網の網目を充填し、かつ
この補強材と混在一体化されて圧縮された耐熱材とを主
として具備し、更に、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少
なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとを、
補強材及び耐熱材と混在一体化させて具備し、部分凸球
面状の外面は、少なくとも窒化ホウ素とアルミナ及びシ
リカのうちの少なくとも一方とからなる潤滑組成物の外
面層とこの外面層に混在一体化された金網からなる補強
材とが露出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。 - 【請求項11】 円筒内面から部分凸球面状の外面にか
けての内部には、重量比率において、耐熱材100に対
し、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐
熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとが5〜45の割合で含
まれている請求項10に記載の球帯状シール体。 - 【請求項12】 円筒内面から部分凸球面状の外面にか
けての内部には、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なく
とも一方及び耐熱潤滑剤と、リン酸アルミニウムとが重
量比率で1:0.5〜3の割合で含まれており、この割
合下における黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも
一方と耐熱潤滑剤とにおいて、黒鉛及び金属フッ化物の
うちの少なくとも一方が75〜95重量%、耐熱潤滑剤
が5〜25重量%の割合で含まれている請求項10又は
11に記載の球帯状シール体。 - 【請求項13】 該貫通孔を規定する円筒内面及び部分
凸球面状の外面の大径側の端面には、黒鉛及び金属フッ
化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン酸アル
ミニウムとからなる耐熱層が露出している請求項10か
ら12のいずれか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項14】 耐熱層は、黒鉛及び金属フッ化物のう
ちの少なくとも一方及び耐熱潤滑剤と、リン酸アルミニ
ウムとが重量比率で1:0.5〜3の割合で含まれてお
り、この割合下における黒鉛及び金属フッ化物のうちの
少なくとも一方と耐熱潤滑剤とにおいて、黒鉛及び金属
フッ化物のうちの少なくとも一方が75〜95重量%、
耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合で含まれている請求
項13に記載の球帯状シール体。 - 【請求項15】 金属フッ化物は、フッ化カルシウム、
フッ化リチウム、フッ化ナトリウム及びフッ化バリウム
のうちの一種又は二種以上から選択されたものである請
求項10から14のいずれか一項に記載の球帯状シール
体。 - 【請求項16】 耐熱潤滑剤は、タルク、マイカ及び窒
化ホウ素のうちの一種又は二種以上から選択されたもの
である請求項10から15のいずれか一項に記載の球帯
状シール体。 - 【請求項17】 潤滑組成物は、窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる請求項10から16のいず
れか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項18】 潤滑組成物には、ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂がさらに含有されている請求項10から1
7のいずれか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項19】 潤滑組成物は、窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる混合物を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10から18のいずれ
か一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項20】 潤滑組成物は、窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる混合物を100重量部と
し、これに50〜150重量部の割合のポリテトラフル
オロエチレン樹脂が含有されてなる請求項10から18
のいずれか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項21】 耐熱材は、膨張黒鉛、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で
ある請求項10から20のいずれか一項に記載の球帯状
シール体。 - 【請求項22】 中央部に貫通孔を規定する円筒内面を
備え、外面が部分凸球面状に形成され、この外面の大径
側に環状の端面を備えた、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、該円筒内面から部分凸球面
状の外面近傍にかけてのその内部では、耐熱シートの表
面全体に黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方
と耐熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとの混合物からなる
耐熱被膜を備えてなる耐熱シート材と金網からなる補強
材とが圧縮され、互いに絡み合って構造的一体性を有す
るように構成されており、該部分凸球面状の外面は、耐
熱被膜からなる外面層とこの外面層に混在一体化された
金網からなる補強材とが露出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。 - 【請求項23】 該貫通孔を規定する円筒内面及び部分
凸球面状の外面の大径側の端面には、該耐熱被膜からな
る耐熱層が露出している請求項22に記載の球帯状シー
ル体。 - 【請求項24】 耐熱シートと耐熱被膜との重量比率
が、耐熱シート100に対し、耐熱被膜10〜45の割
合である請求項22又は23に記載の球帯状シール体。 - 【請求項25】 耐熱被膜は、黒鉛及び金属フッ化物の
うちの少なくとも一方及び耐熱潤滑剤と、リン酸アルミ
ニウムとが重量比率で1:0.5〜3の割合で含まれて
おり、この割合下における黒鉛及び金属フッ化物のうち
の少なくとも一方と耐熱潤滑剤とにおいて、黒鉛及び金
属フッ化物のうちの少なくとも一方が75〜95重量
%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合で含まれてなる
混合物からなる請求項22から24のいずれか一項に記
載の球帯状シール体。 - 【請求項26】 金属フッ化物は、フッ化カルシウム、
フッ化リチウム、フッ化ナトリウム及びフッ化バリウム
のうちの一種又は二種以上から選択されたものである請
求項22から25のいずれか一項に記載の球帯状シール
体。 - 【請求項27】 耐熱潤滑剤は、タルク、マイカ及び窒
化ホウ素のうちの一種又は二種以上から選択されたもの
である請求項22から26のいずれか一項に記載の球帯
状シール体。 - 【請求項28】 耐熱シートは、膨張黒鉛、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
のである請求項22から27のいずれか一項に記載の球
帯状シール体。 - 【請求項29】 中央部に貫通孔を規定する円筒内面を
備え、外面が部分凸球面状に形成され、この外面の大径
側に環状の端面を備えた、特に排気管継手に使用される
球帯状シール体であって、該円筒内面から部分凸球面状
の外面にかけてのその内部では、耐熱シートの表面全体
に、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐
熱潤滑剤とリン酸アルミニウムとの混合物からなる耐熱
被膜を備えてなる耐熱シート材と金網からなる補強材と
が圧縮され、互いに絡み合って構造的一体性を有するよ
うに構成されており、該部分凸球面状の外面は、少なく
とも窒化ホウ素とアルミナ及びシリカのうちの少なくと
も一方とからなる潤滑組成物の外面層とこの外面層に混
在一体化された金網からなる補強材とが露出した平滑な
面に形成されていることを特徴とする球帯状シール体。 - 【請求項30】 該貫通孔を規定する円筒内面及び部分
凸球面状の外面の大径側の端面には、該耐熱被膜からな
る耐熱層が露出している請求項29に記載の球帯状シー
ル体。 - 【請求項31】 耐熱シートと耐熱被膜との重量比率
が、耐熱シート100に対し、耐熱被膜5〜45の割合
である請求項29又は30に記載の球帯状シール体。 - 【請求項32】 耐熱被膜は、黒鉛及び金属フッ化物の
うちの少なくとも一方及び耐熱潤滑剤と、リン酸アルミ
ニウムとが重量比率が1:0.5〜3の割合で含まれて
おり、この割合下における黒鉛及び金属フッ化物のうち
の少なくとも一方と耐熱潤滑剤とにおいて、黒鉛及び金
属フッ化物のうちの少なくとも一方が75〜95重量
%、耐熱潤滑剤が5〜25重量%の割合で含まれてなる
混合物からなる請求項29から31のいずれか一項に記
載の球帯状シール体。 - 【請求項33】 金属フッ化物は、フッ化カルシウム、
フッ化リチウム、フッ化ナトリウム及びフッ化バリウム
のうちの一種又は二種以上から選択されたものである請
求項29から32のいずれか一項に記載の球帯状シール
体。 - 【請求項34】 耐熱潤滑剤は、タルク、マイカ及び窒
化ホウ素のうちの一種又は二種以上から選択されたもの
である請求項29から33のいずれか一項に記載の球帯
状シール体。 - 【請求項35】 潤滑組成物は、窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる請求項29から34のいず
れか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項36】 潤滑組成物には、ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂がさらに含有されている請求項29から3
5のいずれか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項37】 潤滑組成物は、窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる混合物を100重量部と
し、これに200重量部以下の割合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29から36の
いずれか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項38】 潤滑組成物は、窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる混合物を100重量部と
し、これに50〜150重量部の割合のポリテトラフル
オロエチレン樹脂が含有されてなる請求項29から36
のいずれか一項に記載の球帯状シール体。 - 【請求項39】 耐熱シートは、膨張黒鉛、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
のである請求項29から38のいずれか一項に記載の球
帯状シール体。 - 【請求項40】 中央部に貫通孔を規定する円筒内面を
備え、外面が部分凸球面状に形成され、この外面の大径
側に環状の端面を備えた、とくに排気管継手に使用され
る球帯状シール体の製造方法であって、 (a)耐熱シートの表面全体に一様な厚さの黒鉛及び金
属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン
酸アルミニウムとの混合物からなる耐熱被膜を備えてな
る耐熱シート材を準備する工程と、 (b)金属細線を織ったり、編んだりして得られる金網
からなる補強材を準備し、該補強材を前記耐熱シート材
に重ね合わせたのち、該耐熱シート材を内側にしてうず
巻き状に捲回し、筒状母材を形成する工程と、 (c)別の耐熱シートの表面全体に一様な厚さの黒鉛及
び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤と
リン酸アルミニウムとの混合物からなる別の耐熱被膜を
備えてなる別の耐熱シート材を準備し、該別の耐熱シー
ト材と、該別の耐熱シート材の別の耐熱被膜を覆って配
した金網からなる別の補強材とからなる外面層形成部材
を形成する工程と、 (d)該外面層形成部材を、前記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、 (e)該予備円筒成形体を金型のコア外周面に挿入し、
該コアを金型内に配置するとともに該金型内において予
備円筒成形体をコア軸方向に圧縮成形する工程と、 からなり、円筒内面から部分凸球面状の外面にかけての
内部では、耐熱シートの表面全体に耐熱被膜を備えてな
る耐熱シート材と金網からなる補強材とが圧縮され、互
いに絡み合って構造的一体性を有するように構成されて
おり、該部分凸球面状の外面は、別の耐熱被膜が別の補
強材の網目を充填して両者が混在一体となった平滑な面
に形成されていることを特徴とする球帯状シール体の製
造方法。 - 【請求項41】 該貫通孔を規定する円筒内面及び部分
凸球面状の外面の大径側の端面には、耐熱被膜が露出し
ている請求項40に記載の球帯状シール体の製造方法。 - 【請求項42】 両耐熱被膜のうちの少なくとも一方
は、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方及び
耐熱潤滑剤と、リン酸アルミニウムとが重量比率で1:
0.5〜3の割合で含まれており、この割合下における
黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤
滑剤とにおいて、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なく
とも一方が75〜95重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重
量%の割合で含まれた混合物からなり、両耐熱シートの
うちの少なくとも一方の表面全体に0.1〜0.8g/
100cm2 の量で、かつ一様な厚さに形成されている
請求項40又は41に記載の球帯状シール体の製造方
法。 - 【請求項43】 金属フッ化物は、フッ化カルシウム、
フッ化リチウム、フッ化ナトリウム及びフッ化バリウム
のうちの一種又は二種以上から選択されたものである請
求項40から42のいずれか一項に記載の球帯状シール
体の製造方法。 - 【請求項44】 耐熱潤滑剤は、タルク、マイカ及び窒
化ホウ素のうちの一種又は二種以上から選択されたもの
である請求項40から43のいずれか一項に記載の球帯
状シール体の製造方法。 - 【請求項45】 耐熱シートは、膨張黒鉛、マイカ及び
アスベストのうちの一種又は二種から選択されたもので
ある請求項40から44のいずれか一項に記載の球帯状
シール体の製造方法。 - 【請求項46】 中央部に貫通孔を規定する円筒内面を
備え、外面が部分凸球面状に形成され、この外面の大径
側に環状の端面を備えた、とくに排気管継手に使用され
る球帯状シール体の製造方法であって、 (a)耐熱シートの表面全体に一様な厚さの黒鉛及び金
属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤とリン
酸アルミニウムとの混合物からなる耐熱被膜を備えてな
る耐熱シート材を準備する工程と、 (b)金属細線を織ったり、編んだりして得られる金網
からなる補強材を準備し、該補強材を前記耐熱シート材
に重ね合わせたのち、該耐熱シート材を内側にしてうず
巻き状に捲回し、筒状母材を形成する工程と、 (c)別の耐熱シートの表面全体に一様な厚さの黒鉛及
び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤滑剤と
リン酸アルミニウムとの混合物からなる別の耐熱被膜を
備えてなる別の耐熱シート材を準備し、該別の耐熱シー
ト材と該別の耐熱シート材の一方の面の耐熱被膜の表面
に被覆された少なくとも窒化ホウ素とアルミナ及びシリ
カのうちの少なくとも一方とからなる潤滑組成物の表面
層と該表面層を覆って配された金網からなる別の補強材
とからなる外面層形成部材を形成する工程と、 (d)該外面層形成部材を、表面層の面を外側にして前
記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、 (e)該予備円筒成形体を金型のコア外周面に挿入し、
該コアを金型内に配置するとともに該金型内において予
備円筒成形体をコア軸方向に圧縮成形する工程と、 からなり、円筒内面から部分凸球面状の外面にかけての
内部では、耐熱シートの表面全体に耐熱被膜を備えてな
る耐熱シート材と金網からなる補強材とが圧縮され、互
いに絡み合って構造的一体性を有するように構成されて
おり、該部分凸球面状の外面は、潤滑組成物が別の補強
材の網目を充填して両者が混在一体となった平滑な面に
形成されていることを特徴とする球帯状シール体の製造
方法。 - 【請求項47】 該貫通孔を規定する円筒内面及び部分
凸球面状の外面の大径側の端面には、耐熱被膜が露出し
ている請求項46に記載の球帯状シール体の製造方法。 - 【請求項48】 両耐熱被膜のうちの少なくとも一方
は、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方及び
耐熱潤滑剤と、リン酸アルミニウムとが重量比率で1:
0.5〜3の割合で含まれており、この割合下における
黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なくとも一方と耐熱潤
滑剤とにおいて、黒鉛及び金属フッ化物のうちの少なく
とも一方が75〜95重量%、耐熱潤滑剤が5〜25重
量%の割合で含まれてなる混合物からなり、両耐熱シー
トのうちの少なくとも一方の表面全体に0.1〜0.8
g/100cm2 の量で、かつ一様な厚さに形成されて
いる請求項46又は47に記載の球帯状シール体の製造
方法。 - 【請求項49】 金属フッ化物は、フッ化カルシウム、
フッ化リチウム、フッ化ナトリウム及びフッ化バリウム
のうちの一種又は二種以上から選択されたものである請
求項46から48のいずれか一項に記載の球帯状シール
体の製造方法。 - 【請求項50】 耐熱潤滑剤は、タルク、マイカ及び窒
化ホウ素のうちの一種又は二種以上から選択されたもの
である請求項46から49のいずれか一項に記載の球帯
状シール体。 - 【請求項51】 潤滑組成物は、窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる請求項46から50のいず
れか一項に記載された球帯状シール体の製造方法。 - 【請求項52】 潤滑組成物には、ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂が更に含有されている請求項46から51
のいずれかに記載の球帯状シール体の製造方法。 - 【請求項53】 潤滑組成物は、窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる混合物を100重量部と
し、これに200重量部以下の割合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46から52の
いずれかに記載の球帯状シール体の製造方法。 - 【請求項54】 潤滑組成物は、窒化ホウ素70〜90
重量%とアルミナ及びシリカのうちの少なくとも一方が
10〜30重量%とからなる混合物を100重量部と
し、これに50〜150重量部の割合のポリテトラフル
オロエチレン樹脂が含有されてなる請求項46から52
のいずれか一項に記載の球帯状シール体の製造方法。 - 【請求項55】 耐熱シートは、膨張黒鉛、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
のである請求項46から54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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