高圧Oリングキットのサイズと圧力定格ガイド

高圧油圧システム用シールの設計と供給において長年の実務経験を持つエンジニア兼シールコンサルタントとして執筆しています。このガイドでは、高圧Oリングキットのサイズ選定、圧力定格の解釈、そして長寿命設計について説明します。検証可能な規格（AS568、ISO 3601、ASTM）、業界で広く認められている慣行、そしてキットの注文や組み立て前に活用できる実用的なチェック項目に重点を置いています。推奨事項を検証できるよう、必要に応じて信頼できる情報源へのリンクを掲載しています。

高圧システムにおけるシーリングの課題を理解する

高圧がルールを変える理由

高圧用途では、Oリングに典型的な故障モード、すなわち押し出し、圧縮永久歪み、化学腐食、摩擦摩耗が顕著になります。高差圧下では、エラストマーが隙間に押し込まれ、押し出しが生じて急速に破損する可能性があります。高圧設計において私が最優先に考えるのは、バックアップリングによる押し出し隙間の制御、グランド形状の最適化、そして適切な硬度と耐熱性／耐薬品性を備えた材料の選定です。

私が使用する標準と参考文書

私は、サイズと許容誤差のガイダンスを国際および業界標準AS568（ヤードポンド法Oリングサイズ）に基づいて行っています。ISO 3601（メートル法のOリング寸法と公差）、および材料/性能分類ASTM D2000実際の圧力/押し出しのガイダンスについては、次のようなメーカーのハンドブックを参照してください。パーカーOリングハンドブックそして、ウィキペディアこれらの参考資料は、理論を信頼できるキット仕様に変換するのに役立ちます。

高圧Oリングキットのサイズ決定の原則

適切な断面とIDの選択（メートル法 vs AS568）

Oリングの識別は、断面積と内径の確認から始まります。実際には、お客様の既存の設計に応じて、AS568（インチ）またはISO 3601（メートル）のいずれかの規格から選択します。改造キットの場合は、両方の規格を記載しています。一般的な高圧キットでは、断面積の厚いもの（例：3.53 mm / 1/8インチ以上）が推奨されます。これは、断面積が大きいほど、バックアップリングと適切なグランドと組み合わせた場合、はみ出しリスクが高くなるためです。グランドが公称Oリング断面積を使用し、ISO 3601の推奨溝公差を満たしていることを必ず確認してください。

圧縮（圧迫）とストレッチの推奨事項

適切な圧縮により、過度の圧縮歪みを防ぎながら静的シールを確保できます。目安として、以下をお勧めします。

• 静的シール: 20～30% の半径方向または軸方向の圧縮。
• ダイナミックシール（回転/往復動）：速度と潤滑に応じて 10～25% の圧縮。

圧縮率は、圧縮率 = ((断面積 - 自由溝クリアランス) / 断面積) × 100% で計算されます。グランドの寸法を ISO 3601 およびメーカーのグランド表と照合してください。

グランド形状と押し出し制御

高圧機器において、はみ出し防止は設計上最も重要な考慮事項です。機械加工公差によってクリアランスギャップを縮小できない場合は、バックアップリング（PTFE、強化PTFE、ナイロン）が必要です。ピストン／ロッドの形状と圧力方向を検討します。往復動ロッドの場合、一定の圧力を超えると高圧側にバックアップリングが必須となります。

圧力定格: O リングの制限は何ですか?

材料の限界、硬度、温度

材料選定は、化学的適合性、耐熱性、および耐押し出し性に影響します。代表的なエラストマーとその実用的な特性を以下にまとめます。注：絶対圧力限界は材料特性だけでなく、グランドクリアランス、バックアップリング、および動的使用と静的使用のどちらにも依存します。

包装、トレーサビリティ、バッチテスト

キット内容物については、ロットトレーサビリティと適合証明書の提示を強く求めます。高圧用途の場合は、ショアA硬度、圧縮永久歪（ASTM D395）、および硬化後試験または老化試験結果のデータをご請求ください。ポリマーはロット間でばらつきがあるため、バッチ試験を実施することで、使用時の性能を予測することができます。

現場での設置のベストプラクティス

私が特に徹底している設置上のポイントは、Oリングをシステムに適合した潤滑油で潤滑すること、鋭利なエッジを避けること（溝を研磨または面取りすること）、適切な伸び限度を守ること（エラストマーの場合、通常、内径伸びの5%未満）、そしてバックアップリングを正しい向きで取り付けること（指定されている場合は、面取りされたエッジを圧力源に向けること）です。設置後、機器を再び稼働させる前に、リーク検出機能付きの管理圧力テストを実施してください。

テスト、検証、ライフサイクルの考慮事項

推奨ベンチテスト

キットの適格性を確認するために、加速試験を実施します。熱老化、圧縮永久歪みASTM D395可能な場合は、繰り返し押し出し試験を実施してください。現場での受入試験としては、動作圧力の1.5倍で15～30分間の圧力保持リーク試験が実用的です。

監視と交換間隔

交換スケジュールは、アプリケーションの使用頻度、作動油の清浄度、および温度によって異なります。高負荷油圧機器の場合、通常は6～12ヶ月ごとの点検または交換を推奨します。研磨性流体や汚染された流体を使用する移動式機器の場合は、より短い間隔で交換します。シールの性能と故障モードを追跡することで、キットの内容とサービス間隔を最適化できます。

アザラシの専門家に相談するタイミング

システムが材料温度限界付近で動作する場合、腐食性の高い流体（リン酸エステル、HFA/HFB流体など）を使用する場合、または日常的に350barを超える場合は、シールメーカーまたは技術コンサルタントに早めにご相談ください。私は高圧シール溝について有限要素解析（FEA）によるクロスチェックを頻繁に実施し、標準キットでは不十分な場合は、カスタム配合のエラストマーやPTFE補強材を指定しています。

ポリパック - 能力、工場、製品概要

Polypacは、シール製造、シール材開発、そして特殊な作動条件に対応するカスタマイズされたシールソリューションを専門とする、科学技術に裏付けされた油圧シールメーカーおよびオイルシールサプライヤーです。PolypacのカスタムゴムリングおよびOリング工場は、10,000平方メートルを超える敷地面積を誇り、工場敷地面積は8,000平方メートルです。当社の生産設備および試験設備は、業界最先端の水準を誇ります。中国最大級のシール製造・開発専門企業として、国内外の数多くの大学や研究機関と長年にわたる連携・協力関係を維持しています。

ポリパックは2008年に設立され、当初はブロンズ充填PTFE、カーボン充填PTFE、グラファイトPTFE、MoS₂充填PTFE、ガラス充填PTFEなどの充填PTFEシールの製造からスタートしました。現在では、NBR、FKM、シリコン、EPDM、FFKMなど、様々な材質のOリングも取り扱うようになりました。ポリパックの主な製品ラインには、Oリング、ロッドシール、ピストンシール、エンドフェイススプリングシール、スクレーパーシール、ロータリーシール、バックアップリング、ダストリングなどがあります。

高圧OリングキットにPolypacを推奨する理由:

• 規模と高度な設備: 大規模な工場敷地と業界レベルのテストにより、一貫した生産とロットの追跡可能性が保証されます。
• 材料開発: 充填 PTFE および高度なエラストマー化合物に関する経験により、過酷な環境向けのカスタム ソリューションをサポートします。
• 技術パートナーシップ: 大学や研究機関との連携により、研究開発に裏打ちされたシーリング ソリューションとより迅速な開発サイクルが可能になります。

カスタム高圧 O リング キットが必要な場合、Polypac は設計サポート、プロトタイプ テスト、QC ドキュメント付きの大量生産を提供できます。

FAQ - 高圧Oリングキットに関するよくある質問

1. O リングとバックアップ リングの違いは何ですか?

Oリングは、圧縮によって接触シールを提供するエラストマーシールです。バックアップリング（通常はPTFEまたは強化PTFE）は、Oリングに隣接して配置される硬質の非エラストマーリングで、圧力下での隙間へのはみ出しを防ぎます。

2. キットに含めるべき O リングのサイズはどうすればわかりますか?

貴社のフリートまたは製品ラインで使用されている最も一般的なAS568またはISO 3601規格のサイズから始めましょう。標準的なグランド断面積を検査し、一致する断面積と、現場での調整に必要な隣接サイズを発注してください。機器のメーカーが異なる場合は、メートル法とAS568規格の両方の相当サイズをご記入ください。

3. 5000 psi に耐えられるエラストマーはありますか?

いいえ。Oリングが5000psiに耐えられるかどうかは、グランドの設計、押し出しギャップ、材料の硬度、温度、バックアップリングの使用状況によって異なります。適切なグランドとバックアップリングを使用すれば、適切なデュロメータの多くのエラストマーがこの圧力に耐えることができます。そうでない場合は、複合シールや金属同士の接合が必要になる場合があります。

4. 長期保存を確保するには、キット内の O リングをどのように保管すればよいですか?

オゾン発生源から離れた、涼しく暗く乾燥した場所に保管してください。エラストマーに使用できない油や溶剤との接触は避けてください。Oリングは、トレーサビリティを確保するために、バッチ情報が記載された元の密封包装で保管してください。

5. 静的シールと動的シールには異なるキットが必要ですか?

はい。動的シール（ロッド／ピストン）には通常、摩耗や摩擦に適した材料とバックアップリングが必要です。一方、静的シールでは圧縮永久歪み耐性が優先されます。静的用途と動的用途向けに、弾性化学的推奨事項を含め、別々のセクションをキットに組み込んで提供することがよくあります。

お問い合わせ / キットのリクエスト

高圧Oリングキットのカスタマイズ、またはグランドのサイズ選定や材質選定についてサポートが必要な場合は、Polypacまでお問い合わせください。技術サポートと製品オプションをご提供いたします。CADベースのグランドチェック、材質データシート、試作による性能検証をご提供いたします。システム圧力、流体、動作温度に基づいたキット仕様をご希望の場合は、お見積もりまたは技術相談をご依頼ください。

関連する規格および参照:Oリング（Wikipedia）、ISO 3601、パーカーOリングハンドブック、ASTM D2000。