球形环密封构件的制作方法
球形环密封构件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用在汽车排气管的球形管接头内的球形环密封构件。
【背景技术】
[0002]汽车发动机的废气经由排气管释放到大气中，并且该排气管经受由于诸如汽车发动机的侧倾行为和振动等因素导致的重复应力，因此，可能引起排气管的疲劳失效，并且也会发生这样的情形，即，发动机振动引起排气管共振，由此破坏汽车车厢内部的安静状态。为了克服此类问题，已经采用一种装置来吸收应力，即通过将球形管接头设置在排气管的预定部处而实现此目的。
[0003]在专利文献I中，例如，提出了一种球形环密封构件，该球形环密封构件具有限定位于该密封件中部中的通孔的圆柱形内表面、以局部凸出球形表面的形状形成的外表面，以及位于该外表面的的大直径侧和小直径侧上的环形端面。在从圆柱形内表面延伸到以局部凸出球形表面的形状形成的外表面的该球形环密封构件的内部中，该球形环密封构件具有由压缩金属丝网片制成的加强构件以及耐热材料，该耐热材料包含膨胀石墨，填充该加强构件的金属丝网的网眼，并被压缩成以混合形式与加强构件的金属丝网片形成一体。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP-A-10-231934
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的问题
[0008]同时，在此类球形环密封构件用作排气管接头的情形下，在组装到排气管的过程中，将该排气管压配到球形环密封构件的通孔，并且在该组装后的使用过程中，以局部凸出球形表面的形状形成的外表面重复经历相对于配合构件的滑动运动，使得需要将圆筒形加强构件以这样的程度界定到被压缩且包含膨胀石墨的耐热材料，即圆筒形加强构件在压配和滑动接触时不会有位置移动。另外，在组装到排气管的过程中，即使在将排气管压配到球形环密封构件的通孔中之后需要将排气管从球形环密封构件的通孔撤出的情形下，也需要将圆筒形加强构件以这样的程度界定到耐热材料，即圆筒形加强构件相对于被压缩且包含膨胀石墨的耐热材料不会有位置移动。
[0009]本发明基于上述方面设计，并且其目的是提供一种球形环密封构件，在该球形环密封构件中，由金属丝网片制成的加强构件牢固地界定到被压缩且包含膨胀石墨的耐热材料。
[0010]克服这些问题的方法
[0011]一种根据本发明的用在排气管接头中的球形环密封构件，包括:球形环基底构件，所述球形环基底构件由形成通孔的圆柱形内表面、局部凸出球形滑动表面、以及位于所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧和小直径侧上的环形端面限定，其中，该球形环基底构件包括含有膨胀石墨并被压缩的耐热材料以及由卷绕且压缩的金属网片制成的加强构件，含有膨胀石墨的耐热材料填充该压缩的金属丝网片的网眼并且以混合形式与该金属丝网片形成一体，并且沿大直径侧环形端面和小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的金属丝网片由沿所述圆柱形内表面延伸的最内周金属丝网片的弯曲延伸部构成。
[0012]根据本发明的球形环密封构件，由于沿大直径侧环形端面和小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在该一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的该金属丝网片由沿圆柱形内表面延伸的最内周金属丝网片的弯曲延伸部构成，当将排气管压配到球形环密封构件的通孔中以及将排气管从球形环密封构件的通孔撤出时，该弯曲延伸部作为抑制部起作用，该抑制部限制沿圆柱形内表面延伸的最内周金属丝网片相对于包含膨胀石墨的耐热材料的摩擦运动，并且能够将由金属丝网片构成的加强构件牢固地粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料。因此，可以防止最内周金属丝网片与位于该最内周金属丝网片周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料之间的位置移动。
[0013]在根据本发明的球形环密封构件中，该弯曲延伸部可以延伸到局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端的近侧，或者，可替代地或与之结合，可以延伸到局部凸出球形滑动表面的小直径侧环形端的近侧。
[0014]一种根据本发明的另一方面的用在排气管接头中的球形环密封构件，包括:球形环基底构件，所述球形环基底构件由形成通孔的圆柱形内表面、局部凸出球形滑动表面和位于该局部凸出球形滑动表面的大直径侧和小直径侧上的环形端面限定，其中，该球形环基底构件包括含有膨胀石墨并被压缩的耐热材料以及由卷绕且压缩的金属网片制成的加强构件，含有膨胀石墨的耐热材料填充压缩的金属丝网片的网眼并且以混合形式与金属丝网片形成一体，并且沿大直径侧环形端面和小直径侧环形端面中的至少一个端面延伸且在该一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的该金属丝网片由沿局部凸出球形滑动表面延伸的最外周金属丝网片的弯曲延伸部构成。
[0015]根据本发明的另一方面的球形环密封构件，由于沿大直径侧环形端面和小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在该一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的该金属丝网片由沿局部凸出球形滑动表面延伸的最外周金属丝网片的弯曲延伸部构成，在该局部凸出球形滑动表面相对于配合构件进行滑动的过程中，该弯曲延伸部作为抑制部起作用，该抑制部限制沿局部凸出球形滑动表面延伸的最外周金属丝网片相对于包含膨胀石墨的耐热材料的摩擦运动，并且能够将由金属丝网片构成的加强构件牢固地粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料。因此，可以防止最外周金属丝网片与位于该最外周金属丝网片周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料之间的位置移动。
[0016]在根据本发明的另一方面的球形环密封构件中，该弯曲延伸部可以延伸到位于大直径侧环形端面处的圆柱形内表面的轴向环形端的近侧，或者可替换地或与之结合，可以延伸到位于小直径侧环形端面处的圆柱形内表面的另一轴向环形端的近侧。
[0017]在根据本发明的各球形环密封构件的每个中，大直径侧环形端面可以由环形平坦端面构成，该环形平坦端面在其环形大直径边缘处连续地连接到局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端并且在其环形小直径边缘处连续地连接到圆柱形内表面的一个环形轴向端，或者可替代地或与之结合，大直径侧环形端面可以包括环形平坦端面部分和环形凹状端面部分，该环形平坦端面部分在其环形大直径边缘处连续地连接到局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端，而环形凹状端面部分在其大直径边缘处连续地连接到环形平坦端面部的环形小直径边缘，并在其小直径边缘处连续地连接到圆柱形内表面的该一个环形轴向端。还有交替地，可替代地或与之结合，大直径侧环形端面可以包括环形平坦端面部分以及环形凹状端面部分，环形平坦端面部分在其环形小直径边缘处连续地连接到圆柱形内表面的一个环形轴向端，而环形凹状端面部分在其小直径边缘处连续地连接到环形平坦端面部分的环形大直径边缘并在其大直径边缘处连续地连接到该局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端。此外，可替代地或与之结合，大直径侧环形端面可以包括:环形凹状端面部分，在其环形大直径边缘处连续地连接到局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端；环形平坦端面部分，在其环形大直径边缘处连续地连接到该凹状端面部分的小直径边缘；以及环形凹状端面部分，在其大直径边缘处连续地连接到环形平坦端面部的环形小直径边缘，并在其小直径边缘处连续地连接到圆柱形内表面的该一个环形轴向端。
[0018]在根据本发明的各球形环密封构件的每个中，球形环基底构件可以包括球形环基底构件本体和形成在该球形环基底构件本体的外周侧上的外层，并且在外层中，包含有膨胀石墨的耐热材料、由至少包含六方氮化硼和水合氧化铝的润滑组合物组成的固体润滑剂以及由金属丝网片制成的加强构件被压缩成使得固体润滑剂和耐热材料填充加强构件的网眼，并且使得该固体润滑剂、耐热材料和加强构件以混合形式形成一体，外层的外表面形成局部凸出球形滑动表面，局部凸出球形滑动表面形成为光滑表面，在该光滑表面中，由加强构件构成的表面和由固体润滑剂构成的表面以混合方式存在，或者局部凸出球形滑动表面形成为由固体润滑剂构成的光滑表面。
[0019]根据此类球形环密封构件，可以避免固体润滑剂从球形环基底构件本体的外表面脱落，从而，由于与配合构件的滑动发生在是光滑表面的局部凸出球形滑动表面处，因此可以尽可能完全地防止产生不正常的摩擦噪音，在该光滑表面处，固体润滑剂和加强构件以混合形式存在。
[0020]在该固体润滑剂中，六方氮化硼特别在高温区域中，呈现优异的润滑性。此外，水合氧化铝等组分本身不呈现润滑性，但通过改进固体润滑剂到耐热材料表面的粘着性而呈现对形成牢固覆层的效果，并通过促进六方氮化硼的板晶体层之间的滑动而得到六方氮化硼的润滑性的作用。
[0021]润滑组合物可以包含聚四氟乙烯树脂。聚四氟乙烯树脂本身具有低摩擦性能，并且当它包含在润滑组合物中时，聚四氟乙烯树脂能提高润滑组合物的低摩擦性能，将低摩擦性能赋予由润滑组合物构成的固体润滑剂，并且能够尽可能完全避免在与配合构件摩擦的过程中产生异常摩擦噪音，不会引起粘滑运动。另外，聚四氟乙烯树脂将提高润滑组合物在压缩成形过程中的延展性的功能赋予润滑组合物，从而使得可以实现形成薄涂层。
[0022]水合氧化铝是由合成式Al2O3.ηΗ20(在此合成式中，0〈n〈3)表示的化合物。在该合成式中，η通常是大于O (零)并小于3的数字，优选地为0.5至2，更优选地为0.7至1.5左右。作为水合氧化铝，可以使用诸如勃姆石(Al2O3.ηΗ20)和水铝石(Al2O3.H2O)等一水合氧化铝(氢氧化铝氧化物)、诸如三水铝石(Al2O3.3Η20)和三羟铝石(Al2O3.3Η20)等三水合氧化铝、假勃姆石等，并且合适地使用它们中的至少一种。
[0023]在根据本发明的球形环密封构件中，球形环基底构件本体和外层可以包含有重量百分比为40%至65%的、由金属丝网片构成的加强构件，以及重量百分比为35%至60%的耐热材料和固体润滑剂，该耐热材料包含有膨胀石墨。球形环基底构件本体和外层中的耐热材料和固体润滑剂优选地可以具有1.20至2.00Mg/m3的密度。此外，外层可以优选地包含有重量百分比为60%至75%的、由金属丝网片构成的加强构件，以及重量百分比为25%至40%的耐热材料和固体润滑剂，该耐热材料包含膨胀石墨。
[0024]如果该球形环基底构件本体和外层包含重量百分比为65%以上的加强构件以及重量百分比为35 %以上 的耐热材料，那么不会完全实现由耐热材料围绕加固构件对大量无限小通道(间隙)的密封(填充)，从而可能会在早期发生废气泄漏，即使完全实现了对无限小通道的密封，此类密封也可能在早期由于高温下耐热材料的氧化磨损等而损失，导致在早期时废气泄漏。同时，如果包含重量百分比为40%以下的加强构件，并且包含重量百分比为60%以上的耐热材料，那么在外层和外层附近所包含的加强构件的数量变得非常小，并且对在外层和外层附近的耐热材料的加强效果不会令人满意地实现，此可能导致耐热材料剥落(脱落)，并且使得难以预期由加强构件所实现的加强效果。
[0025]另外，对于在球形环形基本构件本体和外层中的耐热材料和固体润滑剂，如果耐热材料的密度小于1.20Mg/m3，那么废气的泄漏会在长期使用中发生，而如果耐热材料的密度大于2.00Mg/m3，那么在与配合构件摩擦的过程中会频繁地发生异常摩擦噪音。
[0026]在根据本发明的球形环密封构件中，由于外层具有由外表面构成的局部凸出球形滑动表面，该外表面由如此暴露表面形成，在该暴露表面处，由加强构件构成的表面和由固体润滑剂构成的表面以混合形式存在，所以可以确保与配合构件平滑滑动，该配合构件与局部凸出球形滑动表面(滑动)接触。另外，局部凸出球形滑动表面中由固体润滑剂构成的表面可通过由加强构件构成的表面保持，并且能够适当地实现使固体润滑剂从局部凸出球形滑动表面到配合构件的表面上的转移以及使转移到配合构件的表面上的过量固体润滑剂被刮落，由此能够确保长时期的平滑滑动，并消除与配合构件滑动时异常噪声的产生。
[0027]在根据本发明的球形环密封构件中，耐热材料可以包含重量百分比为0.05%至5.0%的五氧化二磷和重量百分比为1.0%至16.0%磷酸盐作为氧化抑制剂，并且包含膨胀石墨。
[0028]含有作为氧化抑制剂的磷酸盐和五氧化二磷中的至少一种并含有膨胀石墨的耐热材料，能够提高球形环密封构件本身的耐热性和氧化磨损特性，并允许在高温区域中使用球形环密封构件。
[0029]本发明的优点
[0030]根据本发明，可以提供球形环密封构件，其中圆筒形加强构件牢固地粘合到球形环基底构件本体。
【附图说明】
[0031]图1的部分(a)和(b)是本发明的实施例的示意图；
[0032]图2是图1所示球形环密封构件的局部放大的示意图；
[0033]图3是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中形成加强构件的方法的示意图；
[0034]图4是示出加强构件的金属丝网片的网眼的平面图；
[0035]图5是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中耐热材料的立体图；
[0036]图6是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中叠置组件的立体图；
[0037]图7是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中管状基底件的平面图；
[0038]图8是图7所示管状基底件的垂直剖视图；
[0039]图9是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中耐热材料的立体图；
[0040]图10是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中具有固体润滑剂涂层的耐热材料的剖视图；
[0041]图11是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中形成外层成形件的第一方法的示意图；
[0042]图12是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中制造外层形成件的第一方法的示意图；
[0043]图13是外层成形件的垂直剖视图，该外层成形件通过在制造根据本发明的球形环密封构件过程中的第一成形方法而获得；
[0044]图14是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中形成外层形成件的第二方法的示意图；
[0045]图15是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中形成外层形成件的第二方法的示意图；
[0046]图16是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中圆筒形预制件的平面图；
[0047]图17是示出在制造根据本发明的球形环密封构件过程中将圆筒形预制件插入到模具内的状态的垂向剖视图；
[0048]图18是包含根据本发明的球形环密封构件的排气管球形接头的垂直剖视图；
[0049]图19是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中另一管状基底件的平面图；
[0050]图20是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中另一管状基底件的平面图；
[0051]图21是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中又一管状基底件的平面图；
[0052]图22的部分(a)和(b)是本发明的另一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0053]下面，根据附图所示较佳实施例给出本发明的更详细说明。应注意本发明不限于这些实施例。
[0054]在图1和图2中，根据该实施例的用于排气管接头中的球形环密封构件35具有由形成通孔28的圆柱形内表面29限定的球形环基底构件33、局部凸出球形滑动表面39和位于局部凸出球形滑动表面39的大直径侧和小直径侧上的环形端面31和32。
[0055]该球形环基底构件33包括由卷绕且压缩的金属丝网片4制成的加强构件5和耐热材料6，该耐热材料6包含膨胀石墨并且压缩成填充被压缩的金属丝网片4的网眼并以混合形式与金属丝网片4形成一体，并且该球形环基底构件33包括球形环基底构件本体61以及外层34，球形环基底构件本体61是圆筒形的，并且具有位于其外周侧上的局部凸出球形表面30，外层34 —体形成在该球形环基底构件本体61的局部凸出球形表面30上。
[0056]为了确保不相对于所插入的上游侧排气管100的管端部分101的圆柱形外表面46产生间隙(参见图18)，具有轴线O的圆柱形内表面29的内径基本等于圆柱形外表面46的外径。
[0057]环形端面31具有环形平坦端面部分53以及环形凹状端面部分58，环形平坦端面部分53在环形大直径边缘51处连续地连接到局部凸出球形滑动表面39的大直径侧环形端52，而环形凹状端面部分58在大直径边缘55处连续地连接到环形平坦端面部分53的环形小直径边缘54并沿圆柱形内表面29的轴向X在小直径边缘56处连续地连接到环形端57。
[0058]金属丝网片4的沿环形端面31延伸并在该环形端面31处局部且离散地暴露于外部的部分构成了沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部62，并且该弯曲延伸部62延伸到局部凸出球形滑动表面39的环形端52的近侧。
[0059]下面将描述根据本发明的球形环密封构件35的构成材料以及制造球形环密封构件35的方法。
[0060]<关于用作耐热材料的耐热片材I〉
[0061]在搅动浓度为98%的浓硫酸时，将浓度为60%的过氧化氢水溶液作为氧化剂加入，然后将该混合溶液用作反应溶液。将该反应溶液冷却并保持在10°c的温度下，将具有30到80目的颗粒尺寸的天然碎石墨粉加入该反应溶液，并且允许反应进行30分钟。在该反应后，将酸化处理的石墨粉通过抽吸过滤进行分离，并重复两次清洁操作，其中，在水中搅拌该酸化处理的石墨粉10分钟，然后进行抽吸过滤，由此，从酸化处理的石墨粉中充分除去硫酸成分。然后，将充分去除硫酸成分的、经酸化处理的石墨粉置于温度保持在110°C的干燥炉中干燥3个小时，然后，将该材料用作经酸化处理的石墨粉。
[0062]将该酸化处理石墨粉在950°C至1200°C的温度中加热(膨胀)处理I秒至10秒，以产生裂解气。石墨层之间的间隙通过其气体压力膨胀而形成膨胀石墨颗粒(膨胀率:240至300倍)。将这些膨胀石墨颗粒馈送到调节至所需辊隙的双辊设备，并进行辊压成形，由此，制成具有所需厚度的膨胀石墨板。该膨胀石墨板用作耐热材料I。
[0063]<关于用作耐热材料的耐热材料II和III〉
[0064]在搅动上述酸化处理的石墨粉末的同时，将作为磷酸的浓度为84%的正磷酸水溶液以及作为磷酸盐的浓度为50%的磷酸二氢铝的水溶液中的至少一个用甲醇进行稀释得到一种溶液，通过喷溅使该溶液与酸化处理的石墨粉末复合，并均匀地搅拌而制备具有润湿度的混合物。将具有润湿度的该混合物在保持于120°C的温度下的干燥熔炉内干燥2小时。然后，将该混合物在950至1200°C温度下进行I至10秒的加热(膨胀)处理，以产生裂解气。石墨层之间的间隙通过其气体压力膨胀而形成膨胀石墨颗粒(膨胀率:240至300倍)。在该膨胀处理过程中，正磷酸等组分进行脱水反应并生成五氧化二磷，并且磷酸二氢铝结构式中的水被去除。将膨胀石墨颗粒馈送至已调整到所需辊隙的双辊装置内，并经受辊压成形，由此制造具有所需厚度的膨胀石墨板。这些膨胀石墨板用作耐热材料II和III。
[0065]五氧化二磷或磷酸二氢铝包含在由此制造的耐热材料II中，而五氧化二磷和磷酸二氢铝均包含在耐热材料III中。包含有五氧化二磷和磷酸二氢铝中的至少一个的该膨胀石墨允许在例如500°C或超过500°C的高温范围下使用，因为改进了膨胀石墨本身的耐热性并赋予膨胀石墨氧化抑制作用。
[0066]作为可用的磷酸盐，除了正磷酸外，还可以使用偏磷酸、聚磷酸、聚偏磷酸(polymetaphosphoric acid)等类似物。另外，作为磷酸盐，除了磷酸二氢销外，还可使用磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸氢二铝等。
[0067]在生产球形环密封构件35的过程中，较佳地使用密度为1.0Mg/m3至1.15Mg/m3左右且厚度为0.3mm至0.6mm左右的片材作为耐热片材。
[0068]<关于加强构件>
[0069]作为加强构件，使用通过编结或编织一个或多个细金属丝而形成的金属丝网片，所述细金属丝片包括:作为铁基金属丝，由诸如奥氏体不锈钢SUS304、SUS310S和SUS316、铁素体不锈钢SUS430制成的不锈钢丝，或铁丝(JIS-G-3532)或镀锌钢丝(JIS-G-3547)；或作为铜丝，由铜镲合金(cupro-nickel)丝、铜镲锌合金(nickel silver)丝、黄铜丝或铍铜合金丝制成的金属丝构件。
[0070]直径为0.28mm至3.2mm左右的细金属丝被用作形成金属丝网片的细金属丝。 关于由该直径的细金属丝形成的球形环基底构件的金属丝网片的网眼尺寸(见图4，其示出编结金属丝网片)，适合使用长为4_至6_、宽为3_至5_左右的网眼尺寸，而关于用于外层的金属丝网片的网眼尺寸(参见图4)，适合使用长为2.5mm至3.5mm且宽为1.5mm至5mm左右的网眼尺寸。
[0071]〈关于固体润滑剂〉
[0072]该实施例中的固体润滑剂包含重量百分比为70%至85%的六方氮化硼(下文简称为“h-BN”)、重量百分比为0.1%至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝，或者包含比例为相对于该润滑组合物100份重量具有不超过200份重量的、较佳地为50至150份重量的聚四氟乙烯树脂(下文称为PTFE)粉末。
[0073]该固体润滑剂可以包含氧化硼，该氧化硼通过包含在h-BN内而得到该h-BN的固有润滑性，并有助于降低尤其在高温区域中的摩擦；但该固体润滑剂也可不包含氧化硼而构成。即使在此类情况下，固体润滑剂的水合氧化铝等组分也通过改进固体润滑剂到耐热材料表面的粘着性而呈现对形成牢固覆层的效果，并通过促进h-BN的各板晶体层之间的滑动而呈现对获得h-BN的润滑性的作用。
[0074]在生产过程中，该固体润滑剂以水性分散体的形式使用，在该水性分散体中，h-BN粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶中，在氧化铝溶胶中，水合氧化铝颗粒分散地包含在用作分散体介质并含有酸的水中，并且其氢离子浓度(PH)为2至3，该水性分散体分散地包含重量百分比为30%至50%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70%至85%的h-BN粉末、重量百分比为0.1%至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝。此外，水性分散体可以是这样的水性分散体:其中分散地包含有重量百分比为30%至50%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70 %至85 %的h-BN、重量百分比为0.1 %至10 %的氧化硼以及重量百分比为5 %至20 %的水合氧化铝以及以相对于该润滑组合物100份重量具有不超过200份重量、较佳地50至150份重量的比例包含的PTFE。优选地，用以形成水性分散体的h-BN、氧化硼和PTFE是尽可能细的粉末，并且合适地，使用平均颗粒尺寸为10 μm以下、更优选地为0.5 μπι以下的细粉末作为这些粉末。
[0075]在水性分散体中用作氧化铝溶胶的分散介质的水中所包含的酸作为抗絮凝剂起作用，以稳定氧化铝溶胶。可以使用诸如盐酸、硝酸、硫酸和酰胺硫酸等无机酸，但是特别地，硝酸是优选的。
[0076]在水性分散体中用以形成氧化铝溶胶的水合氧化铝是一种由合成式Al2O3.ηΗ20(在此合成式中，0〈n〈3)表示的化合物。在该合成式中，η通常是大于O (零)并小于3的数字，优选地为0.5至2，更优选地为0.7至1.5左右。作为水合氧化铝，可以使用诸如勃姆石(Al2O3.ηΗ20)和水铝石(Al2O3.H2O)等一水合氧化铝(氢氧化铝氧化物)、诸如三水铝石(Al2O3.3Η20)和三羟铝石(Al2O3.3Η20)等三水合氧化铝、假勃姆石等。
[0077]接下来，参照附图，将说明由上述组成材料构成的球形环状密封件35的生产方法。
[0078](第一过程)如图3所示，通过用直径为0.28mm至0.32mm的细金属丝编织成圆筒形并且使其网眼尺寸为长4mm至6mm且宽3mm至5mm左右(见图4)，从而形成中空圆筒形的编结金属丝网1，将该金属丝网I穿过辊2与3之间，以由此制造出具有宽度D的带形金属丝网片4，并且将该金属丝网片4切割成预定长度L。
[0079](第二过程)如图5所示，制备片状耐热材料(由膨胀石墨构成或者由包括磷酸和磷酸盐中至少一种的膨胀石墨构成)6，该片状耐热材料6的宽度等于或者稍小与金属丝网片4的宽度D，其长度I相对于金属丝网片4的长度L为从1.30 X L mm至2.70 X L mm，密度为从lMg/m3至1.5Mg/m 3，并且厚度为从0.3mm至0.6mm。
[0080](第三过程)如下获得叠置组件12，在重叠组件12中，耐热材料6和加强构件5彼此叠置:如图6所示，加强构件5制成沿宽度方向从耐热材料6伸出，使得从耐热材料6的一个横向端6a到加强构件5的一个横向端7的长度为I (伸出量为I)，耐热材料6制成沿宽度方向从加强构件5伸出，使得从加强构件5的一个横向端8到耐热材料6的一个横向端6b的长度变为2 (伸出量为2)，耐热材料6制成从加强构件5的一个纵向端9伸出最大量0.3XL至1.7XL，并且加强构件5的另一纵向端10和对应于该纵向端10的耐热材料6的纵向端11制成彼此对齐。
[0081](第四过程)如图7所示，耐热材料6置于内侧，将重叠组件12卷绕起来，使得耐热材料6多卷绕一匝，由此形成管状基底构件13，其中，耐热材料6暴露在内周侧和外周侧上。就耐热材料6来说，预先制备相对于加强构件5的长度L为1.30XL至2.70XL的长度I的一个耐热材料6，以使管状基底构件13内的耐热材料6的缠绕匝数大于加强构件5的缠绕匝数。在管状基底构件13中，如图8所示，加强构件5在其一个横向端侧7上，沿着宽度方向从耐热材料6的一端6a伸出1，而耐热材料6在其另一个横向端侧6b上沿着宽度方向从加强构件5的另一端8伸出2。
[0082](第五过程)独立制备另一耐热材料6，诸如图9所示的耐热材料，该耐热材料与上述耐热材料6类似，并且具有宽度d和长度1+ α的尺寸，以能够绕管状基底构件13缠绕一圈。
[0083](第六过程)制备如下水性分散体:水性分散体，在该水性分散体中，h-BN粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶中，在氧化铝溶胶中，水合氧化铝颗粒分散地包含在用作分散体介质并含有作为抗絮凝剂的酸的水中，其氢离子浓度(PH)为2至3，该水性分散体分散地包含重量百分比为30%至50%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70%至85%的h-BN、重量百分比为0.1 %至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝；或者是这样水性分散体，在该水性分散体中，分散地包含有重量百分比为30%至50%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70%至85 %的h-BN、重量百分比为0.1 %至10 %的氧化硼以及重量百分比为5 %至20 %的水合氧化铝，以及包含相对于该润滑组合物100份重量具有不超过200份重量、较佳地具有50至150份重量的比例包含的PTFE粉末。
[0084]水性分散体(重量百分比为21%至25.5%的h-BN、重量百分比为0.03%至3%的氧化硼、重量百分比为1.5%至6%的水合氧化铝以及重量百分比为70%的水)分散地包含质量百分比为30%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70%至85%的h-BN、重量百分比为0.1%至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝，将这种水性分散体通过刷涂、辊涂、喷射等方式涂敷到耐热材料6的一个表面，并且使该水性分散体干燥，由此制成由该润滑组合物构成的固体润滑剂涂层14，如图10所示。
[0085]可替换地，水性分散体(重量百分比为7%至17%的h-BN、重量百分比为0.009%至2%的氧化硼、重量百分比为0.5%至4%的水合氧化铝、重量百分比为10%至20%的PTFE以及重量百分比为70%的水)分散地包含有重量百分比为30%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含有重量百分比为70 %至85 %的h-BN、重量百分比为0.1 %至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝，以及包含相对于该润滑组合物100份重量具有不超过200份重量、较佳地具有50至150份重量的比例分散地包含的PTFE粉末，即，该润滑组合物包含重量百分比为23.3%至56.7%的h-BN、重量百分比为0.03%至6.7%的氧化硼、重量百分比为1.7%至13.3%的水合氧化铝、以及重量百分比为33.3%至66.7%的PTFE，将这种水性分散体通过刷涂、辊涂、喷射等方式涂敷到耐热材料6的一个表面，并且使该水性分散体干燥，以制成由该润滑组合物构成的固体润滑剂的涂层14，如图10所示。
[0086](第七过程)
[0087](第一方法)如图11至13所示，将具有固体润滑剂涂层14的耐热材料6连续地插入(见图11)中空圆筒形编织金属丝网1，该中空圆筒形编结金属丝网藉通过由编织机(未在图中示出)连续编织丝直径为0.28mm至0.32mm的细金属丝而获得。其中插入有耐热材料6的中空圆筒形编织金属丝网I从其插入开始端侧开始被馈送到各具有光滑圆柱形外周表面的一对圆柱形棍15和16之间的棍隙I内，从而通过沿耐热材料6的厚度方向被加压(见图12)而形成一体，由此使耐热材料6和形成在耐热材料6表面上的固体润滑剂的涂层14填充用于外层的加强构件5的金属丝网片4的网眼。因此，在由表面17和表面18构成的表面上制成平整的外层成形构件19，由用于外层的加强构件5构成的表面17和由固体润滑剂构成的表面18以混合形式暴露(见图13)。
[0088]独立制备第一过程中描述的由金属丝网片4构成的加强构件5，且如图14所示，将具有固体润滑剂涂层14的耐热材料6插入由带形金属丝网4构成的用于外层的加强构件5，且如图15所示，将该组件馈送到圆柱形辊轮15与16之间的辊隙I内，从而沿耐热材料6的厚度方向被加压而形成一体，由此使耐热材料6和形成在耐热材料6表面上的固体润滑剂涂层14填充用于外层的加强构件5的金属丝网片4的网眼。因此，在由表面17和表面18构成的表面上制成平整的外层成形构件19，由用于外层的加强构件5构成的表面17和由固体润滑剂构成的表面18以混合形式暴露。
[0089]<第三方法 > 制备平织金属丝网片4，以作为编织金属丝网片，该平织金属丝网片通过用丝直径为0.28mm至0.32mm的细金属丝编织形成。将由该平织金属丝网4制成的用于外层的加强构件5切割成预定长度和宽度，并制备两个这样的加强构件5。将具有固体润滑剂涂层14的耐热材料6插入用于外层的两个加强构件5之间，将该组件馈送到该对圆柱形辊15与16之间的辊隙I内，以沿耐热材料6的厚度方向被加压而形成一体，由此使耐热材料6和形成在耐 热材料6表面上的固体润滑剂涂层14填充用于外层的加强构件5的金属丝网片4的网眼。因此，在由表面17和表面18构成的表面上制成平整的外层成形构件19，由用于外层的加强构件5构成的表面17和由固体润滑剂构成的表面18以混合形式暴Mo
[0090]在上述的第一、第二和第三方法中，0.4mm至0.6mm左右适合用于该成对棍之间的辊隙I的尺寸。
[0091](第八过程)将由此获得的外层成形构件19绕管状基底构件13的外周缘表面进行缠绕，其涂层14置于外侧，由此制备出圆筒形的预成型件20，如图16所示。
[0092](第九过程)制备如图17所示的模具27，模具27在其内表面上具有圆柱形内壁表面21、从圆柱形内壁表面21延续的局部凹状球形壁表面22以及从局部凹状球形壁表面22延续的通孔23，并且其中，当台阶形内芯24配装插入到通孔23内时，在模具27内形成中空的圆筒形部分25和从中空的圆筒形部分25延续的球形环中空部分26。然后，将该圆筒形预成型件20套置在模具27的台阶形内芯24上，其中，在该预成型件20的加强构件5中从耐热材料6的一个横向端6a沿轴向X以伸出量I伸出的金属丝网片4的部分径向向外弯曲，如图17所示。
[0093]设置在模具27的中空圆筒形部分25和球形环中空部分26内的圆筒形预制件20在98N/mm2至294N/mm2(l吨/平方厘米至3吨/平方厘米)的压力下、沿着内芯轴线方向经受压缩成形。由此，制成球形环密封构件35，该球形环密封构件35具有球形环基底构件33，球形环基底构件33由形成通孔28的圆柱形内表面29、局部凸出球形滑动表面39以及位于局部凸出球形滑动表面39的大直径侧和小直径侧上的环形端面31和32限定，并且该球形环密封构件35包括球形环基底构件本体61和一体形成在球形环基底构件本体61的局部凸出球形表面30上的外层34，如图1和图2所示。
[0094]通过该压缩成形，球形环基底构件33设置有球形环基底构件本体61以及外层34，球形环基底构件本体61成形为圆筒形，并且在其外周侧上具有局部凸出球形表面30，外层34 一体形成在球形环基底构件本体61的局部凸出球形表面30上。另外，球形环基底构件33包括由卷绕且压缩的金属丝网片4制成的加强构件5和耐热材料6，该耐热材料6包含膨胀石墨并且压缩成填充金属丝网片4的网眼并以混合形式与金属丝网片4形成一体。球形环基底构件61构造成提供结构完整性，因为耐热材料6和加强构件5的金属丝网片4彼此压缩且彼此缠结。在外层34中，包含膨胀石墨的耐热材料6、由包含h-Bn和水合氧化铝或附加地包含PTFE的润滑组合物构成的固体润滑剂以及由金属丝网片4制成的加强构件5被压缩，使得该固体润滑剂和耐热材料6填充到加强构件5的金属丝网片4的网眼中，并且该固体润滑剂、耐热材料6以及加强构件5以混合形式形成一体，由此外层34的外表面36形成用作光滑表面的局部凸出球形滑动表面39，在此局部凸出球形滑动表面39中，由加强构件5构成的表面37和由固体润滑剂构成的表面38以混合形式存在。沿环形端面31延伸并在环形端面31处局部且离散地暴露于外部的金属丝网片4的部分构成沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部分62。该弯曲延伸部分62是沿轴向X从管状基底构件13中的耐热材料6的一个横向端6a以伸出量I伸出的最内周金属丝网片4的一部分，并且对应于当圆筒形预制件20套置在模具27的台阶形内芯24上时的弯曲部分，该弯曲延伸部分62延伸到局部凸出球形滑动表面39的环形端52的近侧。
[0095]在制造出的球形环密封构件35的球形环基底构件本体61和外层34中，包含有重量百分比为40%至65%的、由金属丝网片4构成的加强构件5，并且包含有重量百分比为35 %至60 %的耐热材料6和固体润滑剂，该耐热材料6包含膨胀石墨。在球形环基底构件本体61和外层34中的耐热材料6和固体润滑剂的密度为1.20Mg/m3至2.00Mg/m 3。
[0096]此外，如果仅关注外层34，其包含有重量百分比为60 %至75 %的、由金属丝网片4构成的加强构件5，并且包含有重量百分比为25%至40%的耐热材料6和固体润滑剂，该耐热材料6包含膨胀石墨。
[0097]通过将球形环密封构件35内装在如图18中所示的排气管球形接头中来使用该球形环密封构件35，在该排气管球形接头中，凸缘200竖直地设置在连接到发动机侧的上游侧排气管100的外周表面上，并留出管端部分101。将球形环密封构件35在限定通孔28的圆柱形内表面29处压配到该管端部101上，并使其大直径侧环形端面31邻靠凸缘200而坐置。张开部分301 —体地具有凹形的球形表面部分302和从该凹形的球形表面部分302延续的凸缘部分303，该张开部分301固定到下游侧的排气管300，该排气管300设置成与上游侧排气管100沿轴向X相对，并连接到消声器侧。凹状球形表面部分302的内表面304与局部凸出球形滑动表面39可滑动地接触，局部凸出球形滑动表面39中由加强构件5构成的表面37和由固体润滑剂组成的表面38以混合的形式存在于球形环密封构件35的外层34的外表面36内。下游侧的排气管300借助于一对螺栓400和一对盘簧500被始终弹性地朝向上游侧排气管100推压，每个螺栓400具有固定到凸缘200的一端和通过插入到张开部分301的凸缘部分303内而布置的另一端，每个盘簧500布置在螺栓400的大头和凸缘部分303之间。
[0098]图18中的排气管球形接头布置成使得通过局部凸出球形滑动表面39与张开部分301的凹状球形表面部分302的内表面304之间的滑动接触而允许在上游侧和下游侧的排气管100和300内发生相对的角位移，局部凸出球形滑动表面39用作球形环密封构件35的外层34的滑动表面，张开部分301形成在下游侧排气管300端部处。
[0099]根据该实施例的球形环密封构件35具有球形环基底构件33，球形环基底构件33由形成通孔28的圆柱形内表面29、局部凸出球形滑动表面39以及位于局部凸出球形滑动表面39的大直径侧和小直径侧上的环形端面31和32限定。另外，球形环基底构件33包括由卷绕且压缩的金属丝网片4制成的加强构件5和耐热材料6，该耐热材料6包含膨胀石墨并且压缩成填充金属丝网片4的网眼并以混合形式与金属丝网片4形成一体。此外，金属丝网片4的沿环形端面31延伸并在该环形端面31处局部且离散地暴露于外部的部分构成沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部62，并且该弯曲延伸部62延伸到局部凸出球形滑动表面39的环形端52的近侧。因此，当上游侧排气管100的管端部101压配到球形环密封构件35的通孔28中时，该弯曲延伸部62作为抑制部起作用，该抑制部限制沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4相对于包含膨胀石墨的耐热材料6的摩擦运动，并且能够牢固地将由金属丝网片4构成的加强构件5粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料6。因此，可以防止最内周金属丝网片4与位于该最内周金属丝网片4周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料6之间的位置移动，因此，使得可以合适地将该球形环密封构件35内装到该排气管球形接头中。
[0100]根据该球形环密封构件35，该球形环密封构件35具有形成在球形环基底构件本体61的外周侧上的外层34，并且在外层34中，包含有膨胀石墨的耐热材料、由至少包含h-BN和水合氧化铝的润滑组合物组成的固体润滑剂以及由金属丝网片4制成的加强构件5被压缩成使得固体润滑剂和耐热材料6填充加强构件5的网眼，并且使得该固体润滑剂、耐热材料6和加强构件5以混合形式形成一体。外层34的外表面36形成局部凸出球形滑动表面39，并且该局部凸出球形滑动表面39形成为光滑表面，在该光滑表面中，由加强构件5构成的表面37和由固体润滑剂构成的表面38以混合的形式存在。由此，可以避免固体润滑剂脱落，从而，由于与配合构件的滑动发生在是光滑表面的局部凸出球形滑动表面39处，因此可以尽可能完全地防止产生不正常的摩擦噪音，在该光滑表面处，固体润滑剂和加强构件5以混合形式存在。
[0101]在该球形环密封构件35中，由沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部62构成的金属丝网片4被制成为沿环形端面31延伸，并且与位于环形端面31处的包含膨胀石墨的耐热材料6混合，以与该耐热材料6 —起局部且离散地暴露于外部。替代以上布置或者与以上布置结合，可以采用以下布置方式:如图19所示，例如，形成管状基底构件13，该管状基底构件13具有加强构件5，该加强构件5在横向端侧7上从耐热材料6的一个横向端6a沿宽度方向伸出I并且还在横向端侧8上从耐热材料6的另一个横向端6b沿宽度方向伸出。在位于加强构件5中的沿轴向X从耐热材料6的一个横向端6a和另一横向端6b分别以伸出量I和3伸出的金属丝网片4的这些部分径向向外弯曲之后，将由图19所示的此类管状基底构件13形成的圆筒形预制件20套置在模具27的台阶形内芯24上，并且以与上述相同的方式经受压缩成形，由此形成球形环密封构件35，使得由位于沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的端侧8上的弯曲延伸部构成的金属丝网片4制成为沿环形端面32延伸到局部凸出球形滑动表面39的小直径侧环形端65的近侦牝并且与位于环形端面32处的包含膨胀石墨的耐热材料6混合，以与该耐热材料6 —起局部且离散地暴露于外部。在此类实例的情形中，当上游侧排气管100的管端部101在重新调整期间从球形环密封构件35的通孔28中撤出时，该弯曲延伸部作为抑制部起作用，该抑制部限制沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4相对于包含膨胀石墨的耐热材料6的摩擦运动，并且能够牢固地将由金属丝网片4构成的加强构件5粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料6。因此，可以防止最内周金属丝网片4与位于该最内周金属丝网片4周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料6之间的位置移动，因此，使得可以在重新调整期间合适地将该球形环密封构件35内装到该排气管球形接头中。
[0102]在上述球形环密封构件35中，由沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部62构成的金属丝网片4被制成为沿环形端面31和环形端面32中的至少一个延伸，并且与位于环形端面31和环形端面32中的至少一个处的、包含膨胀石墨的耐热材料6混合，以与该耐热材料6 —起局 部且离散地暴露到外部。替代以上布置或者与以上布置结合，可以采用以下布置方式:如图20所示，例如，形成有圆筒形预制件20，该圆筒形预制件20设置有外层形成构件19，该外层形成构件19具有加强构件5，加强构件5在两个横向端处从耐热材料6的各个横向端沿宽度方向伸出δ4和δ 5。在位于加强构件5中的沿轴向X分别以伸出量和伸出的金属丝网片4的这些部分径向向外弯曲以形成弯曲延伸部之后，将该圆筒形预制件20套置在模具27的台阶形内芯24上，并且以与上述相同的方式经受压缩成形，由此形成球形环密封构件35，使得由沿局部凸出球形滑动表面30延伸的最外周金属丝网片4的弯曲延伸部所构成的金属丝网片4制成为沿大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32延伸到位于大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32处的圆柱形内表面29的轴向端57和59的近侧，并且与位于各环形端面31和32处的包含膨胀石墨的耐热材料6混合，以与该耐热材料6 —起局部且离散地暴露于外部。在此类实例的情形中，在局部凸出球形滑动表面相对于配合构件进行滑动的过程中，该弯曲延伸部作为抑制部起作用，该抑制部限制沿局部凸出球形滑动表面30延伸的最外周金属丝网片4相对于包含膨胀石墨的耐热材料6的摩擦运动，并且能够牢固地将由金属丝网片4构成的加强构件5粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料6。因此，可以防止最外周金属丝网片4与位于该最外周金属丝网片4周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料6之间的位置移动，因此，使得可以合适地将该球形环密封构件35内装到该排气管球形接头中。
[0103]在使用图20所示圆筒形预制件20的情形中，沿局部凸出球形滑动表面30延伸的最外周金属丝网片4的两个弯曲延伸部的每个沿着相应的大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32中的每个延伸，并且在这些环形端面31和32的每个处局部或离散地暴露于外部。然而，也可以使用设置有如此外层成形构件19的圆筒形预制件20，该外层成形构件19具有加强构件5，该加强构件5从耐热材料6的仅一端沿宽度方向伸出或。在该情形中，沿局部凸出球形滑动表面30延伸的最外周金属丝网片4的对应于伸出量或的弯曲延伸部沿着大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32中的相应一个延伸，并且在环形端面31或32处局部或离散地暴露于外部。
[0104]另外，虽然在上述实施例中，加强构件5从耐热材料6的端部沿宽度方向伸出，但是可替换的是，也可以采用这样的布置，即，其中通过使用不从耐热材料6的端部沿宽度方向伸出而是具有与耐热材料6的横向长度相等的宽度的加强构件5，并且通过藉由模具27压缩成形圆筒形预制件20，使得沿着大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32中的至少一个端面延伸并在该一个端面处局部且离散地暴露于外部的金属丝网片4形成为:沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部和沿局部凸出球形滑动表面39延伸的最外周金属丝网片4的弯曲延伸部中的至少一个。
[0105]另外，球形环密封构件35可以不包括具有环形平坦端面部分53和环形凹状端面部分58的环形端面31，而是包括例如这样的环形平坦端面，即，该环形平坦端面在环形大直径边缘51处连续地连接到局部凸出球形滑动表面39的大直径侧环形端52并在环形小直径边缘54处连续地连接到圆柱形内表面29沿轴向X的环形端57。此外，可替代上述布置或附加于上述布置，球形环密封构件35可以具有环形凹状端面部分73，该环形凹状端面部分73在其小直径边缘71处连续地连接到大直径边缘51并在其大直径边缘72处连续地连接到局部凸出球形滑动表面39的环形端52，如图22的部分(a)和(b)所示。在此类情形下，环形平坦端面部分53的小直径边缘54可直接或经由凹状端面部分58连续地连接到圆柱形内表面29的端部57。
[0106]还进一步的是，球形环密封构件35可以包括球形环基底构件本体61，该球形环基底构件本体61具有加强构件5以及固体润滑剂和包含膨胀石墨的耐热材料6中的至少一个，并且在球形环基底构件本体61中，加强构件5的金属丝网片4暴露在该表面上或者金属丝网片4嵌入该表面中。
[0107]附图标记的说明
[0108]28:通孔
[0109]29:圆柱形内表面
[0110]30:局部凸出球形表面
[0111]31，32:环形端面
[0112]33:球形环基底构件
[0113]34:外层
[0114]35:球形环密封构件
[0115]39:局部凸出球形滑动表面
[0116]62:弯曲延伸部
【主权项】
1.一种用在排气管接头中的球形环密封构件，所述球形环密封构件包括: 球形环基底构件，所述球形环基底构件由形成通孔的圆柱形内表面、局部凸出球形滑动表面、以及位于所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧和小直径侧上的环形端面限定， 其中，所述球形环基底构件包括含有膨胀石墨并被压缩的耐热材料以及由卷绕且压缩的金属网片制成的加强构件，含有膨胀石墨的所述耐热材料填充所述压缩的金属丝网片的网眼并且以混合形式与所述金属丝网片形成一体，并且沿所述大直径侧环形端面和所述小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在所述一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的所述金属丝网片由沿所述圆柱形内表面延伸的最内周金属丝网片的弯曲延伸部构成。2.如权利要求1所述的球形环密封构件，其特征在于，所述弯曲延伸部延伸到位于所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧上的环形端的近侧。3.如权利要求1或2所述的球形环密封构件，其特征在于，所述弯曲延伸部延伸到位于所述局部凸出球形滑动表面的小直径侧上的环形端的近侧。4.一种用在排气管接头中的球形环密封构件，所述球形环密封构件包括: 球形环基底构件，所述球形环基底构件由形成通孔的圆柱形内表面、局部凸出球形滑动表面，和位于所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧和小直径侧上的环形端面限定， 其中，所述球形环基底构件包括含有膨胀石墨并被压缩的耐热材料以及由卷绕且压缩的金属网片制成的加强构件，含有膨胀石墨的所述耐热材料填充所述压缩的金属丝网片的网眼并且以混合形式与所述金属丝网片形成一体，并且沿所述大直径侧环形端面和所述小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在所述一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的所述金属丝网片由沿所述局部凸出球形滑动表面延伸的最外周金属丝网片的弯曲延伸部构成。5.如权利要求4所述的球形环密封构件，其特征在于，所述弯曲延伸部延伸到位于所述大直径侧环形端面处的所述圆柱形内表面的轴向环形端的近侧。6.如权利要求4或5所述的球形环密封构件，其特征在于，所述弯曲延伸部延伸到位于所述小直径侧环形端面处的所述圆柱形内表面的另一轴向环形端的近侧。7.如权利要求1至6中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述大直径侧环形端面由环形平坦端面构成，所述环形平坦端面在其环形大直径边缘处连续地连接到所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端并且在其环形小直径边缘处连续地连接到所述圆柱形内表面的一个环形轴向端，8.如权利要求1至7中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述大直径侧环形端面包括环形平坦端面部分和环形凹状端面部分，所述环形平坦端面部分在其环形大直径边缘处连续地连接到所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端，而所述环形凹状端面部分在其大直径边缘处连续地连接到所述环形平坦端面部的环形小直径边缘，并在其小直径边缘处连续地连接到所述圆柱形内表面的所述一个环形轴向端。9.如权利要求1至7中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述大直径侧环形端面包括环形平坦端面部分和环形凹状端面部分，所述环形平坦端面部分在其环形小直径边缘处连续地连接到所述圆柱形内表面的所述一个环形轴向端，而所述环形凹状端面部分在其小直径边缘处连续地连接到所述环形平坦端面部的环形大直径边缘，并在其大直径边缘处连续地连接到所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端。10.如权利要求1至7中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述大直径侧环形端面包括:环形凹状端面部分，在其环形大直径边缘处连续地连接到所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端；环形平坦端面部分，在其环形大直径边缘处连续地连接到所述凹状端面部分的小直径边缘；以及环形凹状端面部分，在其大直径边缘处连续地连接到所述环形平坦端面部的环形小直径边缘，并在其小直径边缘处连续地连接到所述圆柱形内表面的所述一个环形轴向端。11.如权利要求1至10中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述球形环基底构件包括球形环基底构件本体和形成在所述球形环基底构件本体的外周侧上的外层，并且在所述外层中，包含有膨胀石墨的所述耐热材料、由至少包含六方氮化硼和水合氧化铝的润滑组合物组成的固体润滑剂以及由所述金属丝网片制成的加强构件被压缩成使得所述固体润滑剂和所述耐热材料填充所述加强构件的网眼，并且使得所述固体润滑剂、所述耐热材料和所述加强构件以混合形式形成一体，所述外层的外表面形成所述局部凸出球形滑动表面，所述局部凸出球形滑动表面形成为光滑表面，在所述光滑表面中，由所述加强构件构成的表面和由所述固体润滑剂构成的表面以混合方式存在，或者所述局部凸出球形滑动表面形成为由所述固体润滑剂构成的光滑表面。12.如权利要求11所述的球形环密封构件，其特征在于，所述润滑组合物包含聚四氟乙烯树脂。13.如权利要求11或12所述的球形环密封构件，其特征在于，所述水合氧化铝选自一水合氧化铝、三水合氧化铝和假勃姆石等。
【专利摘要】一种用于排气管接头中的球形环密封件(35)，具有球形环基底构件(33)，该球形环基底构件由形成通孔(28)的圆柱形内表面(29)、局部凸出球形滑动表面(39)和位于局部凸出球形滑动表面(39)的大直径侧和小直径侧上的环形端面(31)和(32)来限定。
【IPC分类】F16J15/12, F01N13/08, F16J15/10
【公开号】CN104903633
【申请号】CN201380068299
【发明人】和田宽明
【申请人】奥依列斯工业株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月18日
【公告号】EP2940352A1, US9212596, US20150354434, WO2014103249A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用在汽车排气管的球形管接头内的球形环密封构件。
【背景技术】
[0002]汽车发动机的废气经由排气管释放到大气中，并且该排气管经受由于诸如汽车发动机的侧倾行为和振动等因素导致的重复应力，因此，可能引起排气管的疲劳失效，并且也会发生这样的情形，即，发动机振动引起排气管共振，由此破坏汽车车厢内部的安静状态。为了克服此类问题，已经采用一种装置来吸收应力，即通过将球形管接头设置在排气管的预定部处而实现此目的。
[0003]在专利文献I中，例如，提出了一种球形环密封构件，该球形环密封构件具有限定位于该密封件中部中的通孔的圆柱形内表面、以局部凸出球形表面的形状形成的外表面，以及位于该外表面的的大直径侧和小直径侧上的环形端面。在从圆柱形内表面延伸到以局部凸出球形表面的形状形成的外表面的该球形环密封构件的内部中，该球形环密封构件具有由压缩金属丝网片制成的加强构件以及耐热材料，该耐热材料包含膨胀石墨，填充该加强构件的金属丝网的网眼，并被压缩成以混合形式与加强构件的金属丝网片形成一体。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP-A-10-231934
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的问题
[0008]同时，在此类球形环密封构件用作排气管接头的情形下，在组装到排气管的过程中，将该排气管压配到球形环密封构件的通孔，并且在该组装后的使用过程中，以局部凸出球形表面的形状形成的外表面重复经历相对于配合构件的滑动运动，使得需要将圆筒形加强构件以这样的程度界定到被压缩且包含膨胀石墨的耐热材料，即圆筒形加强构件在压配和滑动接触时不会有位置移动。另外，在组装到排气管的过程中，即使在将排气管压配到球形环密封构件的通孔中之后需要将排气管从球形环密封构件的通孔撤出的情形下，也需要将圆筒形加强构件以这样的程度界定到耐热材料，即圆筒形加强构件相对于被压缩且包含膨胀石墨的耐热材料不会有位置移动。
[0009]本发明基于上述方面设计，并且其目的是提供一种球形环密封构件，在该球形环密封构件中，由金属丝网片制成的加强构件牢固地界定到被压缩且包含膨胀石墨的耐热材料。
[0010]克服这些问题的方法
[0011]一种根据本发明的用在排气管接头中的球形环密封构件，包括:球形环基底构件，所述球形环基底构件由形成通孔的圆柱形内表面、局部凸出球形滑动表面、以及位于所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧和小直径侧上的环形端面限定，其中，该球形环基底构件包括含有膨胀石墨并被压缩的耐热材料以及由卷绕且压缩的金属网片制成的加强构件，含有膨胀石墨的耐热材料填充该压缩的金属丝网片的网眼并且以混合形式与该金属丝网片形成一体，并且沿大直径侧环形端面和小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的金属丝网片由沿所述圆柱形内表面延伸的最内周金属丝网片的弯曲延伸部构成。
[0012]根据本发明的球形环密封构件，由于沿大直径侧环形端面和小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在该一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的该金属丝网片由沿圆柱形内表面延伸的最内周金属丝网片的弯曲延伸部构成，当将排气管压配到球形环密封构件的通孔中以及将排气管从球形环密封构件的通孔撤出时，该弯曲延伸部作为抑制部起作用，该抑制部限制沿圆柱形内表面延伸的最内周金属丝网片相对于包含膨胀石墨的耐热材料的摩擦运动，并且能够将由金属丝网片构成的加强构件牢固地粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料。因此，可以防止最内周金属丝网片与位于该最内周金属丝网片周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料之间的位置移动。
[0013]在根据本发明的球形环密封构件中，该弯曲延伸部可以延伸到局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端的近侧，或者，可替代地或与之结合，可以延伸到局部凸出球形滑动表面的小直径侧环形端的近侧。
[0014]一种根据本发明的另一方面的用在排气管接头中的球形环密封构件，包括:球形环基底构件，所述球形环基底构件由形成通孔的圆柱形内表面、局部凸出球形滑动表面和位于该局部凸出球形滑动表面的大直径侧和小直径侧上的环形端面限定，其中，该球形环基底构件包括含有膨胀石墨并被压缩的耐热材料以及由卷绕且压缩的金属网片制成的加强构件，含有膨胀石墨的耐热材料填充压缩的金属丝网片的网眼并且以混合形式与金属丝网片形成一体，并且沿大直径侧环形端面和小直径侧环形端面中的至少一个端面延伸且在该一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的该金属丝网片由沿局部凸出球形滑动表面延伸的最外周金属丝网片的弯曲延伸部构成。
[0015]根据本发明的另一方面的球形环密封构件，由于沿大直径侧环形端面和小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在该一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的该金属丝网片由沿局部凸出球形滑动表面延伸的最外周金属丝网片的弯曲延伸部构成，在该局部凸出球形滑动表面相对于配合构件进行滑动的过程中，该弯曲延伸部作为抑制部起作用，该抑制部限制沿局部凸出球形滑动表面延伸的最外周金属丝网片相对于包含膨胀石墨的耐热材料的摩擦运动，并且能够将由金属丝网片构成的加强构件牢固地粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料。因此，可以防止最外周金属丝网片与位于该最外周金属丝网片周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料之间的位置移动。
[0016]在根据本发明的另一方面的球形环密封构件中，该弯曲延伸部可以延伸到位于大直径侧环形端面处的圆柱形内表面的轴向环形端的近侧，或者可替换地或与之结合，可以延伸到位于小直径侧环形端面处的圆柱形内表面的另一轴向环形端的近侧。
[0017]在根据本发明的各球形环密封构件的每个中，大直径侧环形端面可以由环形平坦端面构成，该环形平坦端面在其环形大直径边缘处连续地连接到局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端并且在其环形小直径边缘处连续地连接到圆柱形内表面的一个环形轴向端，或者可替代地或与之结合，大直径侧环形端面可以包括环形平坦端面部分和环形凹状端面部分，该环形平坦端面部分在其环形大直径边缘处连续地连接到局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端，而环形凹状端面部分在其大直径边缘处连续地连接到环形平坦端面部的环形小直径边缘，并在其小直径边缘处连续地连接到圆柱形内表面的该一个环形轴向端。还有交替地，可替代地或与之结合，大直径侧环形端面可以包括环形平坦端面部分以及环形凹状端面部分，环形平坦端面部分在其环形小直径边缘处连续地连接到圆柱形内表面的一个环形轴向端，而环形凹状端面部分在其小直径边缘处连续地连接到环形平坦端面部分的环形大直径边缘并在其大直径边缘处连续地连接到该局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端。此外，可替代地或与之结合，大直径侧环形端面可以包括:环形凹状端面部分，在其环形大直径边缘处连续地连接到局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端；环形平坦端面部分，在其环形大直径边缘处连续地连接到该凹状端面部分的小直径边缘；以及环形凹状端面部分，在其大直径边缘处连续地连接到环形平坦端面部的环形小直径边缘，并在其小直径边缘处连续地连接到圆柱形内表面的该一个环形轴向端。
[0018]在根据本发明的各球形环密封构件的每个中，球形环基底构件可以包括球形环基底构件本体和形成在该球形环基底构件本体的外周侧上的外层，并且在外层中，包含有膨胀石墨的耐热材料、由至少包含六方氮化硼和水合氧化铝的润滑组合物组成的固体润滑剂以及由金属丝网片制成的加强构件被压缩成使得固体润滑剂和耐热材料填充加强构件的网眼，并且使得该固体润滑剂、耐热材料和加强构件以混合形式形成一体，外层的外表面形成局部凸出球形滑动表面，局部凸出球形滑动表面形成为光滑表面，在该光滑表面中，由加强构件构成的表面和由固体润滑剂构成的表面以混合方式存在，或者局部凸出球形滑动表面形成为由固体润滑剂构成的光滑表面。
[0019]根据此类球形环密封构件，可以避免固体润滑剂从球形环基底构件本体的外表面脱落，从而，由于与配合构件的滑动发生在是光滑表面的局部凸出球形滑动表面处，因此可以尽可能完全地防止产生不正常的摩擦噪音，在该光滑表面处，固体润滑剂和加强构件以混合形式存在。
[0020]在该固体润滑剂中，六方氮化硼特别在高温区域中，呈现优异的润滑性。此外，水合氧化铝等组分本身不呈现润滑性，但通过改进固体润滑剂到耐热材料表面的粘着性而呈现对形成牢固覆层的效果，并通过促进六方氮化硼的板晶体层之间的滑动而得到六方氮化硼的润滑性的作用。
[0021]润滑组合物可以包含聚四氟乙烯树脂。聚四氟乙烯树脂本身具有低摩擦性能，并且当它包含在润滑组合物中时，聚四氟乙烯树脂能提高润滑组合物的低摩擦性能，将低摩擦性能赋予由润滑组合物构成的固体润滑剂，并且能够尽可能完全避免在与配合构件摩擦的过程中产生异常摩擦噪音，不会引起粘滑运动。另外，聚四氟乙烯树脂将提高润滑组合物在压缩成形过程中的延展性的功能赋予润滑组合物，从而使得可以实现形成薄涂层。
[0022]水合氧化铝是由合成式Al2O3.ηΗ20(在此合成式中，0〈n〈3)表示的化合物。在该合成式中，η通常是大于O (零)并小于3的数字，优选地为0.5至2，更优选地为0.7至1.5左右。作为水合氧化铝，可以使用诸如勃姆石(Al2O3.ηΗ20)和水铝石(Al2O3.H2O)等一水合氧化铝(氢氧化铝氧化物)、诸如三水铝石(Al2O3.3Η20)和三羟铝石(Al2O3.3Η20)等三水合氧化铝、假勃姆石等，并且合适地使用它们中的至少一种。
[0023]在根据本发明的球形环密封构件中，球形环基底构件本体和外层可以包含有重量百分比为40%至65%的、由金属丝网片构成的加强构件，以及重量百分比为35%至60%的耐热材料和固体润滑剂，该耐热材料包含有膨胀石墨。球形环基底构件本体和外层中的耐热材料和固体润滑剂优选地可以具有1.20至2.00Mg/m3的密度。此外，外层可以优选地包含有重量百分比为60%至75%的、由金属丝网片构成的加强构件，以及重量百分比为25%至40%的耐热材料和固体润滑剂，该耐热材料包含膨胀石墨。
[0024]如果该球形环基底构件本体和外层包含重量百分比为65%以上的加强构件以及重量百分比为35 %以上 的耐热材料，那么不会完全实现由耐热材料围绕加固构件对大量无限小通道(间隙)的密封(填充)，从而可能会在早期发生废气泄漏，即使完全实现了对无限小通道的密封，此类密封也可能在早期由于高温下耐热材料的氧化磨损等而损失，导致在早期时废气泄漏。同时，如果包含重量百分比为40%以下的加强构件，并且包含重量百分比为60%以上的耐热材料，那么在外层和外层附近所包含的加强构件的数量变得非常小，并且对在外层和外层附近的耐热材料的加强效果不会令人满意地实现，此可能导致耐热材料剥落(脱落)，并且使得难以预期由加强构件所实现的加强效果。
[0025]另外，对于在球形环形基本构件本体和外层中的耐热材料和固体润滑剂，如果耐热材料的密度小于1.20Mg/m3，那么废气的泄漏会在长期使用中发生，而如果耐热材料的密度大于2.00Mg/m3，那么在与配合构件摩擦的过程中会频繁地发生异常摩擦噪音。
[0026]在根据本发明的球形环密封构件中，由于外层具有由外表面构成的局部凸出球形滑动表面，该外表面由如此暴露表面形成，在该暴露表面处，由加强构件构成的表面和由固体润滑剂构成的表面以混合形式存在，所以可以确保与配合构件平滑滑动，该配合构件与局部凸出球形滑动表面(滑动)接触。另外，局部凸出球形滑动表面中由固体润滑剂构成的表面可通过由加强构件构成的表面保持，并且能够适当地实现使固体润滑剂从局部凸出球形滑动表面到配合构件的表面上的转移以及使转移到配合构件的表面上的过量固体润滑剂被刮落，由此能够确保长时期的平滑滑动，并消除与配合构件滑动时异常噪声的产生。
[0027]在根据本发明的球形环密封构件中，耐热材料可以包含重量百分比为0.05%至5.0%的五氧化二磷和重量百分比为1.0%至16.0%磷酸盐作为氧化抑制剂，并且包含膨胀石墨。
[0028]含有作为氧化抑制剂的磷酸盐和五氧化二磷中的至少一种并含有膨胀石墨的耐热材料，能够提高球形环密封构件本身的耐热性和氧化磨损特性，并允许在高温区域中使用球形环密封构件。
[0029]本发明的优点
[0030]根据本发明，可以提供球形环密封构件，其中圆筒形加强构件牢固地粘合到球形环基底构件本体。
【附图说明】
[0031]图1的部分(a)和(b)是本发明的实施例的示意图；
[0032]图2是图1所示球形环密封构件的局部放大的示意图；
[0033]图3是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中形成加强构件的方法的示意图；
[0034]图4是示出加强构件的金属丝网片的网眼的平面图；
[0035]图5是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中耐热材料的立体图；
[0036]图6是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中叠置组件的立体图；
[0037]图7是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中管状基底件的平面图；
[0038]图8是图7所示管状基底件的垂直剖视图；
[0039]图9是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中耐热材料的立体图；
[0040]图10是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中具有固体润滑剂涂层的耐热材料的剖视图；
[0041]图11是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中形成外层成形件的第一方法的示意图；
[0042]图12是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中制造外层形成件的第一方法的示意图；
[0043]图13是外层成形件的垂直剖视图，该外层成形件通过在制造根据本发明的球形环密封构件过程中的第一成形方法而获得；
[0044]图14是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中形成外层形成件的第二方法的示意图；
[0045]图15是说明在制造根据本发明的球形环密封构件过程中形成外层形成件的第二方法的示意图；
[0046]图16是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中圆筒形预制件的平面图；
[0047]图17是示出在制造根据本发明的球形环密封构件过程中将圆筒形预制件插入到模具内的状态的垂向剖视图；
[0048]图18是包含根据本发明的球形环密封构件的排气管球形接头的垂直剖视图；
[0049]图19是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中另一管状基底件的平面图；
[0050]图20是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中另一管状基底件的平面图；
[0051]图21是在制造根据本发明的球形环密封构件过程中又一管状基底件的平面图；
[0052]图22的部分(a)和(b)是本发明的另一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0053]下面，根据附图所示较佳实施例给出本发明的更详细说明。应注意本发明不限于这些实施例。
[0054]在图1和图2中，根据该实施例的用于排气管接头中的球形环密封构件35具有由形成通孔28的圆柱形内表面29限定的球形环基底构件33、局部凸出球形滑动表面39和位于局部凸出球形滑动表面39的大直径侧和小直径侧上的环形端面31和32。
[0055]该球形环基底构件33包括由卷绕且压缩的金属丝网片4制成的加强构件5和耐热材料6，该耐热材料6包含膨胀石墨并且压缩成填充被压缩的金属丝网片4的网眼并以混合形式与金属丝网片4形成一体，并且该球形环基底构件33包括球形环基底构件本体61以及外层34，球形环基底构件本体61是圆筒形的，并且具有位于其外周侧上的局部凸出球形表面30，外层34 —体形成在该球形环基底构件本体61的局部凸出球形表面30上。
[0056]为了确保不相对于所插入的上游侧排气管100的管端部分101的圆柱形外表面46产生间隙(参见图18)，具有轴线O的圆柱形内表面29的内径基本等于圆柱形外表面46的外径。
[0057]环形端面31具有环形平坦端面部分53以及环形凹状端面部分58，环形平坦端面部分53在环形大直径边缘51处连续地连接到局部凸出球形滑动表面39的大直径侧环形端52，而环形凹状端面部分58在大直径边缘55处连续地连接到环形平坦端面部分53的环形小直径边缘54并沿圆柱形内表面29的轴向X在小直径边缘56处连续地连接到环形端57。
[0058]金属丝网片4的沿环形端面31延伸并在该环形端面31处局部且离散地暴露于外部的部分构成了沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部62，并且该弯曲延伸部62延伸到局部凸出球形滑动表面39的环形端52的近侧。
[0059]下面将描述根据本发明的球形环密封构件35的构成材料以及制造球形环密封构件35的方法。
[0060]<关于用作耐热材料的耐热片材I〉
[0061]在搅动浓度为98%的浓硫酸时，将浓度为60%的过氧化氢水溶液作为氧化剂加入，然后将该混合溶液用作反应溶液。将该反应溶液冷却并保持在10°c的温度下，将具有30到80目的颗粒尺寸的天然碎石墨粉加入该反应溶液，并且允许反应进行30分钟。在该反应后，将酸化处理的石墨粉通过抽吸过滤进行分离，并重复两次清洁操作，其中，在水中搅拌该酸化处理的石墨粉10分钟，然后进行抽吸过滤，由此，从酸化处理的石墨粉中充分除去硫酸成分。然后，将充分去除硫酸成分的、经酸化处理的石墨粉置于温度保持在110°C的干燥炉中干燥3个小时，然后，将该材料用作经酸化处理的石墨粉。
[0062]将该酸化处理石墨粉在950°C至1200°C的温度中加热(膨胀)处理I秒至10秒，以产生裂解气。石墨层之间的间隙通过其气体压力膨胀而形成膨胀石墨颗粒(膨胀率:240至300倍)。将这些膨胀石墨颗粒馈送到调节至所需辊隙的双辊设备，并进行辊压成形，由此，制成具有所需厚度的膨胀石墨板。该膨胀石墨板用作耐热材料I。
[0063]<关于用作耐热材料的耐热材料II和III〉
[0064]在搅动上述酸化处理的石墨粉末的同时，将作为磷酸的浓度为84%的正磷酸水溶液以及作为磷酸盐的浓度为50%的磷酸二氢铝的水溶液中的至少一个用甲醇进行稀释得到一种溶液，通过喷溅使该溶液与酸化处理的石墨粉末复合，并均匀地搅拌而制备具有润湿度的混合物。将具有润湿度的该混合物在保持于120°C的温度下的干燥熔炉内干燥2小时。然后，将该混合物在950至1200°C温度下进行I至10秒的加热(膨胀)处理，以产生裂解气。石墨层之间的间隙通过其气体压力膨胀而形成膨胀石墨颗粒(膨胀率:240至300倍)。在该膨胀处理过程中，正磷酸等组分进行脱水反应并生成五氧化二磷，并且磷酸二氢铝结构式中的水被去除。将膨胀石墨颗粒馈送至已调整到所需辊隙的双辊装置内，并经受辊压成形，由此制造具有所需厚度的膨胀石墨板。这些膨胀石墨板用作耐热材料II和III。
[0065]五氧化二磷或磷酸二氢铝包含在由此制造的耐热材料II中，而五氧化二磷和磷酸二氢铝均包含在耐热材料III中。包含有五氧化二磷和磷酸二氢铝中的至少一个的该膨胀石墨允许在例如500°C或超过500°C的高温范围下使用，因为改进了膨胀石墨本身的耐热性并赋予膨胀石墨氧化抑制作用。
[0066]作为可用的磷酸盐，除了正磷酸外，还可以使用偏磷酸、聚磷酸、聚偏磷酸(polymetaphosphoric acid)等类似物。另外，作为磷酸盐，除了磷酸二氢销外，还可使用磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸氢二铝等。
[0067]在生产球形环密封构件35的过程中，较佳地使用密度为1.0Mg/m3至1.15Mg/m3左右且厚度为0.3mm至0.6mm左右的片材作为耐热片材。
[0068]<关于加强构件>
[0069]作为加强构件，使用通过编结或编织一个或多个细金属丝而形成的金属丝网片，所述细金属丝片包括:作为铁基金属丝，由诸如奥氏体不锈钢SUS304、SUS310S和SUS316、铁素体不锈钢SUS430制成的不锈钢丝，或铁丝(JIS-G-3532)或镀锌钢丝(JIS-G-3547)；或作为铜丝，由铜镲合金(cupro-nickel)丝、铜镲锌合金(nickel silver)丝、黄铜丝或铍铜合金丝制成的金属丝构件。
[0070]直径为0.28mm至3.2mm左右的细金属丝被用作形成金属丝网片的细金属丝。 关于由该直径的细金属丝形成的球形环基底构件的金属丝网片的网眼尺寸(见图4，其示出编结金属丝网片)，适合使用长为4_至6_、宽为3_至5_左右的网眼尺寸，而关于用于外层的金属丝网片的网眼尺寸(参见图4)，适合使用长为2.5mm至3.5mm且宽为1.5mm至5mm左右的网眼尺寸。
[0071]〈关于固体润滑剂〉
[0072]该实施例中的固体润滑剂包含重量百分比为70%至85%的六方氮化硼(下文简称为“h-BN”)、重量百分比为0.1%至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝，或者包含比例为相对于该润滑组合物100份重量具有不超过200份重量的、较佳地为50至150份重量的聚四氟乙烯树脂(下文称为PTFE)粉末。
[0073]该固体润滑剂可以包含氧化硼，该氧化硼通过包含在h-BN内而得到该h-BN的固有润滑性，并有助于降低尤其在高温区域中的摩擦；但该固体润滑剂也可不包含氧化硼而构成。即使在此类情况下，固体润滑剂的水合氧化铝等组分也通过改进固体润滑剂到耐热材料表面的粘着性而呈现对形成牢固覆层的效果，并通过促进h-BN的各板晶体层之间的滑动而呈现对获得h-BN的润滑性的作用。
[0074]在生产过程中，该固体润滑剂以水性分散体的形式使用，在该水性分散体中，h-BN粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶中，在氧化铝溶胶中，水合氧化铝颗粒分散地包含在用作分散体介质并含有酸的水中，并且其氢离子浓度(PH)为2至3，该水性分散体分散地包含重量百分比为30%至50%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70%至85%的h-BN粉末、重量百分比为0.1%至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝。此外，水性分散体可以是这样的水性分散体:其中分散地包含有重量百分比为30%至50%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70 %至85 %的h-BN、重量百分比为0.1 %至10 %的氧化硼以及重量百分比为5 %至20 %的水合氧化铝以及以相对于该润滑组合物100份重量具有不超过200份重量、较佳地50至150份重量的比例包含的PTFE。优选地，用以形成水性分散体的h-BN、氧化硼和PTFE是尽可能细的粉末，并且合适地，使用平均颗粒尺寸为10 μm以下、更优选地为0.5 μπι以下的细粉末作为这些粉末。
[0075]在水性分散体中用作氧化铝溶胶的分散介质的水中所包含的酸作为抗絮凝剂起作用，以稳定氧化铝溶胶。可以使用诸如盐酸、硝酸、硫酸和酰胺硫酸等无机酸，但是特别地，硝酸是优选的。
[0076]在水性分散体中用以形成氧化铝溶胶的水合氧化铝是一种由合成式Al2O3.ηΗ20(在此合成式中，0〈n〈3)表示的化合物。在该合成式中，η通常是大于O (零)并小于3的数字，优选地为0.5至2，更优选地为0.7至1.5左右。作为水合氧化铝，可以使用诸如勃姆石(Al2O3.ηΗ20)和水铝石(Al2O3.H2O)等一水合氧化铝(氢氧化铝氧化物)、诸如三水铝石(Al2O3.3Η20)和三羟铝石(Al2O3.3Η20)等三水合氧化铝、假勃姆石等。
[0077]接下来，参照附图，将说明由上述组成材料构成的球形环状密封件35的生产方法。
[0078](第一过程)如图3所示，通过用直径为0.28mm至0.32mm的细金属丝编织成圆筒形并且使其网眼尺寸为长4mm至6mm且宽3mm至5mm左右(见图4)，从而形成中空圆筒形的编结金属丝网1，将该金属丝网I穿过辊2与3之间，以由此制造出具有宽度D的带形金属丝网片4，并且将该金属丝网片4切割成预定长度L。
[0079](第二过程)如图5所示，制备片状耐热材料(由膨胀石墨构成或者由包括磷酸和磷酸盐中至少一种的膨胀石墨构成)6，该片状耐热材料6的宽度等于或者稍小与金属丝网片4的宽度D，其长度I相对于金属丝网片4的长度L为从1.30 X L mm至2.70 X L mm，密度为从lMg/m3至1.5Mg/m 3，并且厚度为从0.3mm至0.6mm。
[0080](第三过程)如下获得叠置组件12，在重叠组件12中，耐热材料6和加强构件5彼此叠置:如图6所示，加强构件5制成沿宽度方向从耐热材料6伸出，使得从耐热材料6的一个横向端6a到加强构件5的一个横向端7的长度为I (伸出量为I)，耐热材料6制成沿宽度方向从加强构件5伸出，使得从加强构件5的一个横向端8到耐热材料6的一个横向端6b的长度变为2 (伸出量为2)，耐热材料6制成从加强构件5的一个纵向端9伸出最大量0.3XL至1.7XL，并且加强构件5的另一纵向端10和对应于该纵向端10的耐热材料6的纵向端11制成彼此对齐。
[0081](第四过程)如图7所示，耐热材料6置于内侧，将重叠组件12卷绕起来，使得耐热材料6多卷绕一匝，由此形成管状基底构件13，其中，耐热材料6暴露在内周侧和外周侧上。就耐热材料6来说，预先制备相对于加强构件5的长度L为1.30XL至2.70XL的长度I的一个耐热材料6，以使管状基底构件13内的耐热材料6的缠绕匝数大于加强构件5的缠绕匝数。在管状基底构件13中，如图8所示，加强构件5在其一个横向端侧7上，沿着宽度方向从耐热材料6的一端6a伸出1，而耐热材料6在其另一个横向端侧6b上沿着宽度方向从加强构件5的另一端8伸出2。
[0082](第五过程)独立制备另一耐热材料6，诸如图9所示的耐热材料，该耐热材料与上述耐热材料6类似，并且具有宽度d和长度1+ α的尺寸，以能够绕管状基底构件13缠绕一圈。
[0083](第六过程)制备如下水性分散体:水性分散体，在该水性分散体中，h-BN粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶中，在氧化铝溶胶中，水合氧化铝颗粒分散地包含在用作分散体介质并含有作为抗絮凝剂的酸的水中，其氢离子浓度(PH)为2至3，该水性分散体分散地包含重量百分比为30%至50%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70%至85%的h-BN、重量百分比为0.1 %至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝；或者是这样水性分散体，在该水性分散体中，分散地包含有重量百分比为30%至50%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70%至85 %的h-BN、重量百分比为0.1 %至10 %的氧化硼以及重量百分比为5 %至20 %的水合氧化铝，以及包含相对于该润滑组合物100份重量具有不超过200份重量、较佳地具有50至150份重量的比例包含的PTFE粉末。
[0084]水性分散体(重量百分比为21%至25.5%的h-BN、重量百分比为0.03%至3%的氧化硼、重量百分比为1.5%至6%的水合氧化铝以及重量百分比为70%的水)分散地包含质量百分比为30%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含重量百分比为70%至85%的h-BN、重量百分比为0.1%至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝，将这种水性分散体通过刷涂、辊涂、喷射等方式涂敷到耐热材料6的一个表面，并且使该水性分散体干燥，由此制成由该润滑组合物构成的固体润滑剂涂层14，如图10所示。
[0085]可替换地，水性分散体(重量百分比为7%至17%的h-BN、重量百分比为0.009%至2%的氧化硼、重量百分比为0.5%至4%的水合氧化铝、重量百分比为10%至20%的PTFE以及重量百分比为70%的水)分散地包含有重量百分比为30%的润滑组合物作为固体含量，该润滑组合物包含有重量百分比为70 %至85 %的h-BN、重量百分比为0.1 %至10%的氧化硼以及重量百分比为5%至20%的水合氧化铝，以及包含相对于该润滑组合物100份重量具有不超过200份重量、较佳地具有50至150份重量的比例分散地包含的PTFE粉末，即，该润滑组合物包含重量百分比为23.3%至56.7%的h-BN、重量百分比为0.03%至6.7%的氧化硼、重量百分比为1.7%至13.3%的水合氧化铝、以及重量百分比为33.3%至66.7%的PTFE，将这种水性分散体通过刷涂、辊涂、喷射等方式涂敷到耐热材料6的一个表面，并且使该水性分散体干燥，以制成由该润滑组合物构成的固体润滑剂的涂层14，如图10所示。
[0086](第七过程)
[0087](第一方法)如图11至13所示，将具有固体润滑剂涂层14的耐热材料6连续地插入(见图11)中空圆筒形编织金属丝网1，该中空圆筒形编结金属丝网藉通过由编织机(未在图中示出)连续编织丝直径为0.28mm至0.32mm的细金属丝而获得。其中插入有耐热材料6的中空圆筒形编织金属丝网I从其插入开始端侧开始被馈送到各具有光滑圆柱形外周表面的一对圆柱形棍15和16之间的棍隙I内，从而通过沿耐热材料6的厚度方向被加压(见图12)而形成一体，由此使耐热材料6和形成在耐热材料6表面上的固体润滑剂的涂层14填充用于外层的加强构件5的金属丝网片4的网眼。因此，在由表面17和表面18构成的表面上制成平整的外层成形构件19，由用于外层的加强构件5构成的表面17和由固体润滑剂构成的表面18以混合形式暴露(见图13)。
[0088]独立制备第一过程中描述的由金属丝网片4构成的加强构件5，且如图14所示，将具有固体润滑剂涂层14的耐热材料6插入由带形金属丝网4构成的用于外层的加强构件5，且如图15所示，将该组件馈送到圆柱形辊轮15与16之间的辊隙I内，从而沿耐热材料6的厚度方向被加压而形成一体，由此使耐热材料6和形成在耐热材料6表面上的固体润滑剂涂层14填充用于外层的加强构件5的金属丝网片4的网眼。因此，在由表面17和表面18构成的表面上制成平整的外层成形构件19，由用于外层的加强构件5构成的表面17和由固体润滑剂构成的表面18以混合形式暴露。
[0089]<第三方法 > 制备平织金属丝网片4，以作为编织金属丝网片，该平织金属丝网片通过用丝直径为0.28mm至0.32mm的细金属丝编织形成。将由该平织金属丝网4制成的用于外层的加强构件5切割成预定长度和宽度，并制备两个这样的加强构件5。将具有固体润滑剂涂层14的耐热材料6插入用于外层的两个加强构件5之间，将该组件馈送到该对圆柱形辊15与16之间的辊隙I内，以沿耐热材料6的厚度方向被加压而形成一体，由此使耐热材料6和形成在耐 热材料6表面上的固体润滑剂涂层14填充用于外层的加强构件5的金属丝网片4的网眼。因此，在由表面17和表面18构成的表面上制成平整的外层成形构件19，由用于外层的加强构件5构成的表面17和由固体润滑剂构成的表面18以混合形式暴Mo
[0090]在上述的第一、第二和第三方法中，0.4mm至0.6mm左右适合用于该成对棍之间的辊隙I的尺寸。
[0091](第八过程)将由此获得的外层成形构件19绕管状基底构件13的外周缘表面进行缠绕，其涂层14置于外侧，由此制备出圆筒形的预成型件20，如图16所示。
[0092](第九过程)制备如图17所示的模具27，模具27在其内表面上具有圆柱形内壁表面21、从圆柱形内壁表面21延续的局部凹状球形壁表面22以及从局部凹状球形壁表面22延续的通孔23，并且其中，当台阶形内芯24配装插入到通孔23内时，在模具27内形成中空的圆筒形部分25和从中空的圆筒形部分25延续的球形环中空部分26。然后，将该圆筒形预成型件20套置在模具27的台阶形内芯24上，其中，在该预成型件20的加强构件5中从耐热材料6的一个横向端6a沿轴向X以伸出量I伸出的金属丝网片4的部分径向向外弯曲，如图17所示。
[0093]设置在模具27的中空圆筒形部分25和球形环中空部分26内的圆筒形预制件20在98N/mm2至294N/mm2(l吨/平方厘米至3吨/平方厘米)的压力下、沿着内芯轴线方向经受压缩成形。由此，制成球形环密封构件35，该球形环密封构件35具有球形环基底构件33，球形环基底构件33由形成通孔28的圆柱形内表面29、局部凸出球形滑动表面39以及位于局部凸出球形滑动表面39的大直径侧和小直径侧上的环形端面31和32限定，并且该球形环密封构件35包括球形环基底构件本体61和一体形成在球形环基底构件本体61的局部凸出球形表面30上的外层34，如图1和图2所示。
[0094]通过该压缩成形，球形环基底构件33设置有球形环基底构件本体61以及外层34，球形环基底构件本体61成形为圆筒形，并且在其外周侧上具有局部凸出球形表面30，外层34 一体形成在球形环基底构件本体61的局部凸出球形表面30上。另外，球形环基底构件33包括由卷绕且压缩的金属丝网片4制成的加强构件5和耐热材料6，该耐热材料6包含膨胀石墨并且压缩成填充金属丝网片4的网眼并以混合形式与金属丝网片4形成一体。球形环基底构件61构造成提供结构完整性，因为耐热材料6和加强构件5的金属丝网片4彼此压缩且彼此缠结。在外层34中，包含膨胀石墨的耐热材料6、由包含h-Bn和水合氧化铝或附加地包含PTFE的润滑组合物构成的固体润滑剂以及由金属丝网片4制成的加强构件5被压缩，使得该固体润滑剂和耐热材料6填充到加强构件5的金属丝网片4的网眼中，并且该固体润滑剂、耐热材料6以及加强构件5以混合形式形成一体，由此外层34的外表面36形成用作光滑表面的局部凸出球形滑动表面39，在此局部凸出球形滑动表面39中，由加强构件5构成的表面37和由固体润滑剂构成的表面38以混合形式存在。沿环形端面31延伸并在环形端面31处局部且离散地暴露于外部的金属丝网片4的部分构成沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部分62。该弯曲延伸部分62是沿轴向X从管状基底构件13中的耐热材料6的一个横向端6a以伸出量I伸出的最内周金属丝网片4的一部分，并且对应于当圆筒形预制件20套置在模具27的台阶形内芯24上时的弯曲部分，该弯曲延伸部分62延伸到局部凸出球形滑动表面39的环形端52的近侧。
[0095]在制造出的球形环密封构件35的球形环基底构件本体61和外层34中，包含有重量百分比为40%至65%的、由金属丝网片4构成的加强构件5，并且包含有重量百分比为35 %至60 %的耐热材料6和固体润滑剂，该耐热材料6包含膨胀石墨。在球形环基底构件本体61和外层34中的耐热材料6和固体润滑剂的密度为1.20Mg/m3至2.00Mg/m 3。
[0096]此外，如果仅关注外层34，其包含有重量百分比为60 %至75 %的、由金属丝网片4构成的加强构件5，并且包含有重量百分比为25%至40%的耐热材料6和固体润滑剂，该耐热材料6包含膨胀石墨。
[0097]通过将球形环密封构件35内装在如图18中所示的排气管球形接头中来使用该球形环密封构件35，在该排气管球形接头中，凸缘200竖直地设置在连接到发动机侧的上游侧排气管100的外周表面上，并留出管端部分101。将球形环密封构件35在限定通孔28的圆柱形内表面29处压配到该管端部101上，并使其大直径侧环形端面31邻靠凸缘200而坐置。张开部分301 —体地具有凹形的球形表面部分302和从该凹形的球形表面部分302延续的凸缘部分303，该张开部分301固定到下游侧的排气管300，该排气管300设置成与上游侧排气管100沿轴向X相对，并连接到消声器侧。凹状球形表面部分302的内表面304与局部凸出球形滑动表面39可滑动地接触，局部凸出球形滑动表面39中由加强构件5构成的表面37和由固体润滑剂组成的表面38以混合的形式存在于球形环密封构件35的外层34的外表面36内。下游侧的排气管300借助于一对螺栓400和一对盘簧500被始终弹性地朝向上游侧排气管100推压，每个螺栓400具有固定到凸缘200的一端和通过插入到张开部分301的凸缘部分303内而布置的另一端，每个盘簧500布置在螺栓400的大头和凸缘部分303之间。
[0098]图18中的排气管球形接头布置成使得通过局部凸出球形滑动表面39与张开部分301的凹状球形表面部分302的内表面304之间的滑动接触而允许在上游侧和下游侧的排气管100和300内发生相对的角位移，局部凸出球形滑动表面39用作球形环密封构件35的外层34的滑动表面，张开部分301形成在下游侧排气管300端部处。
[0099]根据该实施例的球形环密封构件35具有球形环基底构件33，球形环基底构件33由形成通孔28的圆柱形内表面29、局部凸出球形滑动表面39以及位于局部凸出球形滑动表面39的大直径侧和小直径侧上的环形端面31和32限定。另外，球形环基底构件33包括由卷绕且压缩的金属丝网片4制成的加强构件5和耐热材料6，该耐热材料6包含膨胀石墨并且压缩成填充金属丝网片4的网眼并以混合形式与金属丝网片4形成一体。此外，金属丝网片4的沿环形端面31延伸并在该环形端面31处局部且离散地暴露于外部的部分构成沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部62，并且该弯曲延伸部62延伸到局部凸出球形滑动表面39的环形端52的近侧。因此，当上游侧排气管100的管端部101压配到球形环密封构件35的通孔28中时，该弯曲延伸部62作为抑制部起作用，该抑制部限制沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4相对于包含膨胀石墨的耐热材料6的摩擦运动，并且能够牢固地将由金属丝网片4构成的加强构件5粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料6。因此，可以防止最内周金属丝网片4与位于该最内周金属丝网片4周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料6之间的位置移动，因此，使得可以合适地将该球形环密封构件35内装到该排气管球形接头中。
[0100]根据该球形环密封构件35，该球形环密封构件35具有形成在球形环基底构件本体61的外周侧上的外层34，并且在外层34中，包含有膨胀石墨的耐热材料、由至少包含h-BN和水合氧化铝的润滑组合物组成的固体润滑剂以及由金属丝网片4制成的加强构件5被压缩成使得固体润滑剂和耐热材料6填充加强构件5的网眼，并且使得该固体润滑剂、耐热材料6和加强构件5以混合形式形成一体。外层34的外表面36形成局部凸出球形滑动表面39，并且该局部凸出球形滑动表面39形成为光滑表面，在该光滑表面中，由加强构件5构成的表面37和由固体润滑剂构成的表面38以混合的形式存在。由此，可以避免固体润滑剂脱落，从而，由于与配合构件的滑动发生在是光滑表面的局部凸出球形滑动表面39处，因此可以尽可能完全地防止产生不正常的摩擦噪音，在该光滑表面处，固体润滑剂和加强构件5以混合形式存在。
[0101]在该球形环密封构件35中，由沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部62构成的金属丝网片4被制成为沿环形端面31延伸，并且与位于环形端面31处的包含膨胀石墨的耐热材料6混合，以与该耐热材料6 —起局部且离散地暴露于外部。替代以上布置或者与以上布置结合，可以采用以下布置方式:如图19所示，例如，形成管状基底构件13，该管状基底构件13具有加强构件5，该加强构件5在横向端侧7上从耐热材料6的一个横向端6a沿宽度方向伸出I并且还在横向端侧8上从耐热材料6的另一个横向端6b沿宽度方向伸出。在位于加强构件5中的沿轴向X从耐热材料6的一个横向端6a和另一横向端6b分别以伸出量I和3伸出的金属丝网片4的这些部分径向向外弯曲之后，将由图19所示的此类管状基底构件13形成的圆筒形预制件20套置在模具27的台阶形内芯24上，并且以与上述相同的方式经受压缩成形，由此形成球形环密封构件35，使得由位于沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的端侧8上的弯曲延伸部构成的金属丝网片4制成为沿环形端面32延伸到局部凸出球形滑动表面39的小直径侧环形端65的近侦牝并且与位于环形端面32处的包含膨胀石墨的耐热材料6混合，以与该耐热材料6 —起局部且离散地暴露于外部。在此类实例的情形中，当上游侧排气管100的管端部101在重新调整期间从球形环密封构件35的通孔28中撤出时，该弯曲延伸部作为抑制部起作用，该抑制部限制沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4相对于包含膨胀石墨的耐热材料6的摩擦运动，并且能够牢固地将由金属丝网片4构成的加强构件5粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料6。因此，可以防止最内周金属丝网片4与位于该最内周金属丝网片4周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料6之间的位置移动，因此，使得可以在重新调整期间合适地将该球形环密封构件35内装到该排气管球形接头中。
[0102]在上述球形环密封构件35中，由沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部62构成的金属丝网片4被制成为沿环形端面31和环形端面32中的至少一个延伸，并且与位于环形端面31和环形端面32中的至少一个处的、包含膨胀石墨的耐热材料6混合，以与该耐热材料6 —起局 部且离散地暴露到外部。替代以上布置或者与以上布置结合，可以采用以下布置方式:如图20所示，例如，形成有圆筒形预制件20，该圆筒形预制件20设置有外层形成构件19，该外层形成构件19具有加强构件5，加强构件5在两个横向端处从耐热材料6的各个横向端沿宽度方向伸出δ4和δ 5。在位于加强构件5中的沿轴向X分别以伸出量和伸出的金属丝网片4的这些部分径向向外弯曲以形成弯曲延伸部之后，将该圆筒形预制件20套置在模具27的台阶形内芯24上，并且以与上述相同的方式经受压缩成形，由此形成球形环密封构件35，使得由沿局部凸出球形滑动表面30延伸的最外周金属丝网片4的弯曲延伸部所构成的金属丝网片4制成为沿大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32延伸到位于大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32处的圆柱形内表面29的轴向端57和59的近侧，并且与位于各环形端面31和32处的包含膨胀石墨的耐热材料6混合，以与该耐热材料6 —起局部且离散地暴露于外部。在此类实例的情形中，在局部凸出球形滑动表面相对于配合构件进行滑动的过程中，该弯曲延伸部作为抑制部起作用，该抑制部限制沿局部凸出球形滑动表面30延伸的最外周金属丝网片4相对于包含膨胀石墨的耐热材料6的摩擦运动，并且能够牢固地将由金属丝网片4构成的加强构件5粘合到被压缩且包含有膨胀石墨的耐热材料6。因此，可以防止最外周金属丝网片4与位于该最外周金属丝网片4周围的、包含有膨胀石墨的耐热材料6之间的位置移动，因此，使得可以合适地将该球形环密封构件35内装到该排气管球形接头中。
[0103]在使用图20所示圆筒形预制件20的情形中，沿局部凸出球形滑动表面30延伸的最外周金属丝网片4的两个弯曲延伸部的每个沿着相应的大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32中的每个延伸，并且在这些环形端面31和32的每个处局部或离散地暴露于外部。然而，也可以使用设置有如此外层成形构件19的圆筒形预制件20，该外层成形构件19具有加强构件5，该加强构件5从耐热材料6的仅一端沿宽度方向伸出或。在该情形中，沿局部凸出球形滑动表面30延伸的最外周金属丝网片4的对应于伸出量或的弯曲延伸部沿着大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32中的相应一个延伸，并且在环形端面31或32处局部或离散地暴露于外部。
[0104]另外，虽然在上述实施例中，加强构件5从耐热材料6的端部沿宽度方向伸出，但是可替换的是，也可以采用这样的布置，即，其中通过使用不从耐热材料6的端部沿宽度方向伸出而是具有与耐热材料6的横向长度相等的宽度的加强构件5，并且通过藉由模具27压缩成形圆筒形预制件20，使得沿着大直径侧环形端面31和小直径侧环形端面32中的至少一个端面延伸并在该一个端面处局部且离散地暴露于外部的金属丝网片4形成为:沿圆柱形内表面29延伸的最内周金属丝网片4的弯曲延伸部和沿局部凸出球形滑动表面39延伸的最外周金属丝网片4的弯曲延伸部中的至少一个。
[0105]另外，球形环密封构件35可以不包括具有环形平坦端面部分53和环形凹状端面部分58的环形端面31，而是包括例如这样的环形平坦端面，即，该环形平坦端面在环形大直径边缘51处连续地连接到局部凸出球形滑动表面39的大直径侧环形端52并在环形小直径边缘54处连续地连接到圆柱形内表面29沿轴向X的环形端57。此外，可替代上述布置或附加于上述布置，球形环密封构件35可以具有环形凹状端面部分73，该环形凹状端面部分73在其小直径边缘71处连续地连接到大直径边缘51并在其大直径边缘72处连续地连接到局部凸出球形滑动表面39的环形端52，如图22的部分(a)和(b)所示。在此类情形下，环形平坦端面部分53的小直径边缘54可直接或经由凹状端面部分58连续地连接到圆柱形内表面29的端部57。
[0106]还进一步的是，球形环密封构件35可以包括球形环基底构件本体61，该球形环基底构件本体61具有加强构件5以及固体润滑剂和包含膨胀石墨的耐热材料6中的至少一个，并且在球形环基底构件本体61中，加强构件5的金属丝网片4暴露在该表面上或者金属丝网片4嵌入该表面中。
[0107]附图标记的说明
[0108]28:通孔
[0109]29:圆柱形内表面
[0110]30:局部凸出球形表面
[0111]31，32:环形端面
[0112]33:球形环基底构件
[0113]34:外层
[0114]35:球形环密封构件
[0115]39:局部凸出球形滑动表面
[0116]62:弯曲延伸部
【主权项】
1.一种用在排气管接头中的球形环密封构件，所述球形环密封构件包括: 球形环基底构件，所述球形环基底构件由形成通孔的圆柱形内表面、局部凸出球形滑动表面、以及位于所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧和小直径侧上的环形端面限定， 其中，所述球形环基底构件包括含有膨胀石墨并被压缩的耐热材料以及由卷绕且压缩的金属网片制成的加强构件，含有膨胀石墨的所述耐热材料填充所述压缩的金属丝网片的网眼并且以混合形式与所述金属丝网片形成一体，并且沿所述大直径侧环形端面和所述小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在所述一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的所述金属丝网片由沿所述圆柱形内表面延伸的最内周金属丝网片的弯曲延伸部构成。2.如权利要求1所述的球形环密封构件，其特征在于，所述弯曲延伸部延伸到位于所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧上的环形端的近侧。3.如权利要求1或2所述的球形环密封构件，其特征在于，所述弯曲延伸部延伸到位于所述局部凸出球形滑动表面的小直径侧上的环形端的近侧。4.一种用在排气管接头中的球形环密封构件，所述球形环密封构件包括: 球形环基底构件，所述球形环基底构件由形成通孔的圆柱形内表面、局部凸出球形滑动表面，和位于所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧和小直径侧上的环形端面限定， 其中，所述球形环基底构件包括含有膨胀石墨并被压缩的耐热材料以及由卷绕且压缩的金属网片制成的加强构件，含有膨胀石墨的所述耐热材料填充所述压缩的金属丝网片的网眼并且以混合形式与所述金属丝网片形成一体，并且沿所述大直径侧环形端面和所述小直径侧环形端面中的至少一个环形端面延伸并在所述一个环形端面处局部且离散地暴露于外部的所述金属丝网片由沿所述局部凸出球形滑动表面延伸的最外周金属丝网片的弯曲延伸部构成。5.如权利要求4所述的球形环密封构件，其特征在于，所述弯曲延伸部延伸到位于所述大直径侧环形端面处的所述圆柱形内表面的轴向环形端的近侧。6.如权利要求4或5所述的球形环密封构件，其特征在于，所述弯曲延伸部延伸到位于所述小直径侧环形端面处的所述圆柱形内表面的另一轴向环形端的近侧。7.如权利要求1至6中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述大直径侧环形端面由环形平坦端面构成，所述环形平坦端面在其环形大直径边缘处连续地连接到所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端并且在其环形小直径边缘处连续地连接到所述圆柱形内表面的一个环形轴向端，8.如权利要求1至7中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述大直径侧环形端面包括环形平坦端面部分和环形凹状端面部分，所述环形平坦端面部分在其环形大直径边缘处连续地连接到所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端，而所述环形凹状端面部分在其大直径边缘处连续地连接到所述环形平坦端面部的环形小直径边缘，并在其小直径边缘处连续地连接到所述圆柱形内表面的所述一个环形轴向端。9.如权利要求1至7中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述大直径侧环形端面包括环形平坦端面部分和环形凹状端面部分，所述环形平坦端面部分在其环形小直径边缘处连续地连接到所述圆柱形内表面的所述一个环形轴向端，而所述环形凹状端面部分在其小直径边缘处连续地连接到所述环形平坦端面部的环形大直径边缘，并在其大直径边缘处连续地连接到所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端。10.如权利要求1至7中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述大直径侧环形端面包括:环形凹状端面部分，在其环形大直径边缘处连续地连接到所述局部凸出球形滑动表面的大直径侧环形端；环形平坦端面部分，在其环形大直径边缘处连续地连接到所述凹状端面部分的小直径边缘；以及环形凹状端面部分，在其大直径边缘处连续地连接到所述环形平坦端面部的环形小直径边缘，并在其小直径边缘处连续地连接到所述圆柱形内表面的所述一个环形轴向端。11.如权利要求1至10中任一项所述的球形环密封构件，其特征在于，所述球形环基底构件包括球形环基底构件本体和形成在所述球形环基底构件本体的外周侧上的外层，并且在所述外层中，包含有膨胀石墨的所述耐热材料、由至少包含六方氮化硼和水合氧化铝的润滑组合物组成的固体润滑剂以及由所述金属丝网片制成的加强构件被压缩成使得所述固体润滑剂和所述耐热材料填充所述加强构件的网眼，并且使得所述固体润滑剂、所述耐热材料和所述加强构件以混合形式形成一体，所述外层的外表面形成所述局部凸出球形滑动表面，所述局部凸出球形滑动表面形成为光滑表面，在所述光滑表面中，由所述加强构件构成的表面和由所述固体润滑剂构成的表面以混合方式存在，或者所述局部凸出球形滑动表面形成为由所述固体润滑剂构成的光滑表面。12.如权利要求11所述的球形环密封构件，其特征在于，所述润滑组合物包含聚四氟乙烯树脂。13.如权利要求11或12所述的球形环密封构件，其特征在于，所述水合氧化铝选自一水合氧化铝、三水合氧化铝和假勃姆石等。
【专利摘要】一种用于排气管接头中的球形环密封件(35)，具有球形环基底构件(33)，该球形环基底构件由形成通孔(28)的圆柱形内表面(29)、局部凸出球形滑动表面(39)和位于局部凸出球形滑动表面(39)的大直径侧和小直径侧上的环形端面(31)和(32)来限定。
【IPC分类】F16J15/12, F01N13/08, F16J15/10
【公开号】CN104903633
【申请号】CN201380068299
【发明人】和田宽明
【申请人】奥依列斯工业株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月18日
【公告号】EP2940352A1, US9212596, US20150354434, WO2014103249A1
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