[发明专利]球形环密封件

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合用在汽车排气管的球形管接头内的球形环密封件。

背景技术

图15示出汽车发动机的排气通道的一实施例，发动机的相应气缸（未示出）内产生的废气被收集在废气歧管催化净化器600内并通过排气管601和排气管602送到辅助消音器603。穿过该辅助消音器603的废气再通过排气管604和排气管605被送往消音器606，并通过该消音器606排放至大气。

诸如这些排气管601和602以及604和605、辅助消音器603、消音器606之类的排气系统构件会由于发动机的颠簸特性和振动而反复地经受应力。尤其是在高速转动且高输出发动机的情形中，施加到排气系统构件上的应力变得相当大。因而，排气系统构件可能产生疲劳损坏，且发动机振动会使排气系统构件发生共振，由此在某些情况下增大车厢内的噪音。为了克服这些问题，排气歧管催化净化器600与排气管601之间的连接部分607和排气管608与排气管604之间的连接部分605通过诸如排气管球形接头或波纹管型接头之类的振动吸收机构可动地连接，由此提供的优点在于，吸收了由于诸如汽车发动机的颠簸特性和振动使排气系统构件反复经受的应力，由此防止这些废气系统构件的疲劳损坏等的可能性，并克服了发动机振动使废气系统构件共振并增大车厢内部噪声的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-B-58-21144

专利文献2：JP-A-2001-99325

发明内容

本发明所要解决的问题

作为上述振动吸收机构的一实施例，能够引用专利文献1中描述的排气管接头。与波纹管型接头相比，该排气管接头的优点在于，其能够实现制造成本的降低且耐用性优异。但是，用在该排气管接头内的密封件是这样形成的：由膨胀石墨制成的耐热材料和由金属丝网制成的加固件被压缩成使耐热材料填充加固件的网眼，且耐热材料和加固件由此以混合形式形成一体。通常以下述方式制造用在该密封件中的膨胀石墨片。使天然鳞片状石墨、初生石墨（kish graphite）等的粉末通过阳极氧化或浸渍在混合酸（将例如硝酸或类似物添加到浓硫酸中而形成）中而进行氧化处理，并用水洗涤该材料然后干燥，接着通过加热和膨胀过程产生膨胀石墨。这样得到的膨胀石墨粉末通过压制机或滚压机进行压缩模制。该膨胀石墨片不仅耐化学性、耐热性、隔热性和导电性优异（石墨的特征），而且具有高柔性和压缩恢复性。因此，膨胀石墨片广泛用作各种填料和高温隔热材料。

但是，由于其初始材料是天然鳞片状石墨或初生石墨，所以该膨胀石墨片包含大量的诸如硅（Si）以及铁（Fe）和铝（Al）的金属杂质、以及诸如灰分的杂质。另外，由于膨胀石墨片通过在使用浓硫酸作为基础的混合酸（硫酸：硝酸=9:1）中经受浸渍而制成，所以膨胀石墨片具有留有大量硫酸化合物、尤其是硫（S）的缺点。包含大量这种硫酸化合物和灰分的膨胀石墨可能会导致不利地影响耐腐蚀性和造成耐热性和耐用性下降的问题。

尤其由于近年来发动机性能改进使排气温度上升，且由于为了改进汽车的噪声、振动和声振粗糙度（NVH）特性，将球形管结构设置在上述排气管催化式排气净化器附近的情况下使球形管接头更靠近发动机侧定位而造成的排气管温度上升，常规密封件在耐热性方面已不能满足使用条件。因此，迫切需要改进密封件本身的耐热性，且考虑到上述观点需要改进耐热材料的耐热性。

对于上述需求，本申请人提出一种即使在超过600℃的高温下也呈现耐热性（耐氧化磨损）且密封性优异（参见专利文献2）的密封件。在该专利文献2中，揭示了一种球形环密封件，其尤其用作排气管球形接头，并具有在其中心部分内限定通孔的圆柱形内表面、形成局部凸出球形表面形状的外表面、以及外表面的大直径侧环形端面。在从圆柱形内表面延伸到形成局部凸出球形表面形状的外表面的其内部，球形环密封件具有由压缩金属丝网制成的加固件以及包含膨胀石墨、五氧化二磷和磷酸盐的耐热材料，该耐热材料填充加固件的金属丝网的网眼，并被压缩成以混合形式与加固件一体形成。形成局部凸出球形表面形状的外表面形成光滑表面，其中由包含膨胀石墨、五氧化二磷和磷酸盐的耐热材料的外表面层和由金属丝网制成并与外表面层一体形成的加固件以混合形式露出。