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シールとは何?シール(Oリング、ガスケット、パッキン)の基礎編

シールをよく購入しているけど実際どういったものなの?自社で使用しているシールは用途に合っているの?あまり生活でシールに馴染みがないので新人へどういうものかどのように伝えたらいいか分からないというような声もあり、シールの基礎について分かる動画を作成しました。

内容も文字で記載しておりますので合わせてご確認ください。

シールの定義

シールの定義は、日本工業規格JIS B 0116「パッキン及びガスケット用語」に「流体の漏れまたは外部からの異物の侵入を防止するために用いる装置の総称」となっており、国内では、密封装置と訳して表現することもあります。

 

シールは各種の油空圧機器に組み込まれており、その存在さえ知られていない場合がほとんどです。

しかしながら、ほとんどの機器においては、そのシールの優劣がその機器の機能を左右させるものであり、重視されております。

 

シールの分類

シールの種類には、用途別、構造形状別、材料別などの分類方法がありますが今回は用途別の運動用シールと固定用シールに分類します。

運動用シールは、パッキン(packing)と呼ばれ、回転運動、らせん運動、往復運動などの箇所の密封に用いられます。

固定用シールは、ガスケット(gasket)と呼ばれ、静止箇所の密封に用いられます。

各使用場所に応じて推奨される形状や種類が分類されております。

 

シール形状は断面図の形から名付けられているものも多く、Oリング、Xリング、Dリング、Tリングなどがあります。

 

他、リップの付いたUパッキンや金属リングとゴムを組み合わせた環状形状のオイルシール、機械的にシールするメカニカルシールなど様々な種類があります。

 

シールの理論

なぜ、シールが漏れを止めることが出来るか、Oリングを例として説明します。

 

Oリングに圧力を与えることにより接触圧力(反発力)が発生し、この圧力によりシール(密封)することができます。

 

この接触圧力P´に流体圧力Pがかかると常に最大接触圧力は、密封すべき流体の圧力より高くなり密封できる仕組みになります。

このように流体圧力に応じて接触圧力が増すような仕組みを自封性といいます。

 

また接触圧力は、使用するゴム材料の硬さを変えることにより変化させることもできます。

 

通常シールとしてはゴムの硬さは70度が一般的ですが、90度にしますとこの接触圧力も大きくなります。

Oリングの場合、一般には硬さ70度が使用されています。しかし、用途が固定用と

限定されますと、硬さを90度にすれば接触応力が大きくなり密封機能が良くなります。

また運動用では、密封機能と同時に抵抗力が大きくなると困る場合もあるので、硬さ70度を使用します。

 

この接触圧力はつぶし代と呼ばれ、つぶし率で計算されます。

Oリングの太さ、d2mm、溝深さ、Hmmとします。Oリングの太さと溝深さの差異がつぶし代となります。

 

このつぶし代をOリングの太さで割った値がつぶし率といい、%で表現します。

JIS B 2401では「Oリング」用の溝寸法が決められています。このつぶし率は、Oリングの太さにより異なりますが約8%から30%確保することでシール機能が発揮されます。

Oリングの太さが小さいほうが大きなつぶし率が推奨され、30%を超えるつぶし率は応力亀裂などが生じる場合があるので望ましくありません。

 

シール基礎編をお送りしました。ご使用の際、各種使用条件に応じたシールを選定いただければと思います。

 

 

文字だけでは理解しきれないところもありますので動画を合わせてご確認ください。

 

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