[發明專利]球形環密封件及其制造方法

有效

• 申請號: 201180004598.6
• 申請日: 2011-07-07
• 公開（公告）號: CN102652238A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 香田康彥;高橋正倫;貝田英俊;黒瀬講平;大木英二
• 申請（專利權）人: 奧依列斯工業株式會社
• 主分類號: F16J15/12
• 分類號: F16J15/12;F01N13/08;F16J15/10;F16L27/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 顧峻峰;李丹丹

技術領域

本發明涉及用于汽車排氣管的球形管接頭內的球形環密封件，以及制造球形環密封件的方法。

背景技術

圖25示出汽車發動機的排氣通道的一個實例，發動機的相應氣缸(未示出)內產生的廢氣被收集在廢氣歧管催化凈化器500內并通過排氣管501和排氣管502送到輔助消音器503。穿過該輔助消音器503的廢氣再通過排氣管504和排氣管505被送往消音器506，并通過該消音器506排放至大氣。

諸如這些排氣管501和502以及504和505、輔助消音器503、消音器506之類的排氣系統構件會由于發動機的顛簸特性和振動而反復地經受應力。尤其是在高速轉動且高輸出發動機的情形中，施加到排氣系統構件上的應力變得相當大。因而，排氣系統構件可能產生疲勞損壞，且發動機振動會使排氣系統構件發生共振，由此在某些情況下增大車廂內的噪音。為了克服這些問題，排氣歧管催化凈化器500與排氣管501之間的連接部分507和排氣管504與排氣管505之間的連接部分508通過諸如排氣管球形接頭或波紋管型接頭之類的振動吸收機構可動地連接，由此提供的優點在于，吸收了由于諸如汽車發動機的顛簸特性和振動使排氣系統構件反復經受的應力，由此防止這些廢氣系統構件的疲勞損壞等的可能性，并克服了發動機振動使廢氣系統構件共振并增大車廂內部噪聲的問題。

現有技術文獻

專利文件

專利文獻1：JP-A-54-76759

專利文獻2：JP-B-4-48973

專利文獻3：JP-A-58-34230

專利文獻4：JP-A-6-123362

發明內容

本發明所要解決的問題

作為上述振動吸收機構的一個實例，能夠引用專利文獻1中描述的排氣管接頭和用在該接頭內的排氣密封件。該專利文獻1中描述的排氣密封件的優點在于其是耐熱的，與匹配構件的親合性優良，且其沖擊強度顯著提高；但是，該排氣密封件的缺點在于，當其在干摩擦條件下經受摩擦時，其經常產生異常摩擦噪聲?？梢韵氲皆撆艢饷芊饧娜秉c尤其是由于用于形成該密封件的耐熱材料(諸如膨脹石墨)的靜摩擦系數和動摩擦系數之間有較大差異，且還由于由該耐熱材料構成的排氣密封件的摩擦阻力相對于其滑動速度呈現不利阻力。

作為克服上述密封件的缺點的密封件，已知專利文獻2中揭示的密封件。該密封件是這樣形成的，即，通過將由金屬絲網制成的加固件重疊在由其中填充且其上涂敷有聚四氟乙烯樹脂的膨脹石墨制成的板狀耐熱材料上，形成帶狀復合件，通過將該帶狀復合件卷繞成其中填充且其上涂敷有聚四氟乙烯樹脂的表面置于外側，形成中空圓柱形層疊件，再通過使該中空圓柱形層疊件沿層疊件的軸向經受壓縮模制，最后形成該密封件。因此，描述了這樣一種密封件：填充有且其上涂敷有聚四氟乙烯樹脂的表面暴露于構成滑動表面(密封表面)的外周表面上。對于該密封件，涂敷并形成在表面上的聚四氟乙烯樹脂具有諸如降低摩擦系數和防止用于形成基底件耐熱材料轉移到匹配構件的表面上之類的運行效果。此外，由于聚四氟乙烯樹脂的摩擦阻力相對于滑動速度不具有不利阻力，實現的附加效果在于，可抑制基于粘滑現象(粘結-滑動)產生自激振動，與上述運行效果結合，由此有助于防止產生異常摩擦噪聲。

上述專利文獻2中描述的密封件克服了上述專利文獻1中所描述排氣密封件的問題。但是，抑制基于粘滑現象發生的自激振動且由此有助于防止產生異常摩擦噪聲的效果(專利文獻2中所揭示密封件的運行效果)受限于其中作用在密封件上的環境溫度為聚四氟乙烯樹脂的熔點(327℃)或該熔點以下的應用場合，在環境溫度超過該熔點的應用中，不可避免地偶爾發生由于粘滑現象造成的異常摩擦噪聲。

即，在汽車開始行駛之后，涂有聚四氟乙烯樹脂的密封件通過與匹配構件(凹陷球形表面)滑動接觸而在匹配構件的表面上形成聚四氟乙烯樹脂的膜，且該滑動轉換成聚四氟乙烯樹脂的膜之間的滑動，從而以低摩擦保持滑動接觸狀態，且沒有異常摩擦噪聲。當汽車進一步行駛時，當匹配構件的溫度升高且最終達到超過聚四氟乙烯樹脂的熔點的溫度時，聚四氟乙烯樹脂膜熔化。當停止行駛時，匹配構件的溫度下降，且兩膜彼此粘結。如果在兩膜已粘結的狀態下再開始行駛，由于聚四氟乙烯樹脂熔融粘度非常高，有大的剪切力作用，且如果去除粘結現象，則基于粘結現象的去除會發生大的異常摩擦噪聲，即由于靜摩擦系數與動摩擦系數之間的差異變大而通過粘滑現象產生異常摩擦噪聲。該粘滑現象也發生在具有由聚四氟乙烯樹脂成分組成的涂層的密封件中，聚四氟乙烯樹脂成分具有聚四氟乙烯樹脂作為其主要成分。