ワイパーリングの測定方法：正確な寸法測定ガイド

ワイパーリング（スクレーパーシールまたはロッドワイパーとも呼ばれます）の正確な測定は、油圧シリンダーの信頼性を確保し、異物の侵入を防ぎ、シール寿命を最大限に延ばすために不可欠です。このガイドは、ワイパーリングと関連する溝寸法を測定するための、業界標準に基づいた体系的なアプローチを提供します。これにより、技術者、エンジニア、購買部門は、適切な交換部品を入手したり、カスタム部品を指定したり、製造公差を確認したりすることができます。業界資料を参照し、現場および工場での測定に役立つ実用的な表とトラブルシューティングのヒントを掲載しています。

油圧シールにおける測定精度が重要な理由

不適切な寸法によるパフォーマンスへの影響

ワイパーリングは、油圧シリンダーへの外部汚染物質の侵入を防ぐ第一線です。内径（ID）、外径（OD）、またはリップ形状が不適切だと、汚れや水分がシールを通過できず、ロッドシールやベアリングの摩耗が加速し、漏れのリスクが高まり、システムの稼働時間が低下します。業界のガイドラインでは、適切なシール形状が材料選定と同様に重要であることが強調されています（SKF — 油圧シール）。

メンテナンス、安全性、コストへの影響

ワイパーの測定が不適切であったり、ワイパーが適切に取り付けられていないと、予定外のメンテナンスの頻繁化、作動油の汚染、そして機械のダウンタイムにつながる可能性があります。正確な測定を行うことで、試行錯誤による交換の繰り返しを回避し、正しい部品を最初から調達または製造することでライフサイクルコストを削減できます。

ワイパーリングの測定手順

ツールと準備

校正済みのツールと清潔な作業スペースを使用してください。一般的な測定ツールには以下のものがあります。

• ID/ODおよび断面測定用のデジタルノギス（分解能0.01 mm以上）
• 深い溝やIDチェック用の伸縮式または内側マイクロメータ
• 溝の深さと面のオフセットを測定するための深さゲージ
• リップ形状検証用のプロファイルプロジェクターまたは光学コンパレータ（重要な用途に推奨）
• 設置クリアランス用隙間ゲージ

測定前に必ずシールとロッド/溝の表面の汚れや油を取り除いてください。柔らかいエラストマーの場合、誤った測定値を防ぐため、測定中にシールを圧縮しないでください。

内径（ID）、外径（OD）、断面積の測定

手順：

1. ワイパーリングを平らで清潔な面に置きます。内径寸法の測定には、内径マイクロメーターまたはデジタルノギスの小さい方の爪を使用します。複数の位置（0°、90°、180°、270°）で測定し、平均値を出して楕円度を考慮します。
2. OD の場合: シールの周囲のいくつかの位置でノギスを使用して測定し、平均します。
3. 断面（厚さ）：リップと本体が接合する部分のプロファイルを測定します。ワイパーに複数のリップまたは段差がある場合は、それぞれの重要な寸法（主リップ幅、副リップ厚さ、本体高さ）を測定します。

一般的な油圧修理の場合は少なくとも 0.1 mm の精度で測定値を記録します。精密部品の場合は 0.01 mm を使用します。

溝の形状と必要なクリアランスの測定

キャプチャするキー溝の寸法:

• 溝の内径（シールが収まる穴の直径）
• 溝幅（軸方向幅）
• 溝の深さ（ロッド表面に対する半径方向の深さ）
• シール部におけるロッド径
• 面取りとリードイン

溝の幅と深さは、デプスゲージとノギスで測定してください。ロッド径は、シール部と摩耗やメッキの差がある箇所で測定してください。バックアップリング、スプリング、はみ出し防止プロファイルなどの異常な箇所があれば記録し、サプライヤーへの参考として溝の写真を撮ってください。

一般的な測定の落とし穴と許容範囲のガイドライン

悪い代替品につながる落とし穴

よくある間違いは次のとおりです:

• 圧縮シールの測定（断面が小さすぎる）
• 楕円度を無視して1回の測定のみを行う
• リップの形状と角度を測定できない（シール接触圧力に重要）
• 材料の硬度と表面仕上げの情報を記録していない

常に複数の測定値と古いシール状態 (亀裂、押し出し、硬化) を記録して、設計変更または材料のアップグレードが必要かどうかを判断するのに役立ちます。

推奨許容範囲と基準値

ワイパーリングは必ずしも単一の規格に準拠しているわけではありませんが、多くのメーカーは油圧シールのベストプラクティスに基づいて公差を定めています。以下の表は、業界で広く使用されている代表的な公差ガイドラインを示しています（参考として、メーカーやシーリング協会などのガイドラインを参照してください）。流体シーリング協会サプライヤーカタログなどパーカー）。

注：これらは一般的な現場ガイダンス範囲です。ミッションクリティカルな用途（オフショア、航空宇宙、高圧）では、サプライヤーが検証した公差を使用し、精密検査方法を検討してください。Oリングについては、ISO 3601およびメーカーのデータシートに詳細な公差が記載されています。Oリング（Wikipedia）標準の参照用。

材料、設置、検証のベストプラクティス

材料の選択とデュロメータの影響

ワイパーリングは、NBR、FKM（バイトン）、EPDM、シリコンなどのエラストマー、または高温や化学物質への曝露に耐える特殊材料で作られることが多いです。デュロメーター（硬度）は、シールが溝内で圧縮される量と汚染物質を拭き取る能力に影響します。柔らかい化合物（デュロメーター値が低い）は追従性に優れますが、摩耗が早くなる場合があります。一方、硬い化合物は押し出しに強いですが、追従性が低下する可能性があります。流体の適合性や環境曝露に応じて材質を選択してください。サプライヤーの化学物質適合性チャートは不可欠です。

インストールの確認と検証

インストールする前に、次の点を確認してください。

• ロッドの表面仕上げと硬度はサプライヤーの要件を満たしています (表面が粗すぎたり柔らかすぎると摩耗が加速します)。
• 組み立て中にリップが損傷しないように、適切な面取りとリードインを行います。
• 複数のシールまたはバックアップ リングを使用する場合は、スタックアップを修正します。

取り付け後、低圧下で機能検証を実施し、正しく装着されているか、また、漏れや異常な摩擦がないことを確認してください。汚染管理のために、微粒子侵入試験や流体分析によりワイパーの有効性を確認できます。

メーカーとサプライヤーの考慮事項

交換品を注文する場合、またはカスタム ワイパー リングを指定する場合は、サプライヤーに次の情報を提供してください。

• 測定されたID/OD/断面および溝の図面または写真
• 材料要件（流体、温度、硬度）
• 動作条件（圧力、速度、ストローク長、汚染レベル）

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。

2008年に設立されたPolypac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、様々な材料を使用したOリングも製造しています。Polypacの主力製品には、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。Polypacは、大学との強力な研究開発連携、広範な社内試験体制、そして単品カスタム生産と量産の両方を可能にする大規模な生産拠点によって他社との差別化を図っています。

Polypac のようなサプライヤーと協力する場合は、明確な測定記録と運用要件を送信して、材料、許容差、設計の改善を推奨する際の専門知識を活用し、耐用年数を延ばします。

検証、テスト、エンジニアリングサポートを依頼するタイミング

現場検証テスト

インストール後の有用なテストは次のとおりです。

• 初期シールを確認するための低圧シートテスト
• 静的リークテスト（圧力保持）と通常の動作ストロークでの動的テスト
• 規定の慣らし運転期間後の粒子侵入に関するオイル分析

エンジニアリングを関与させるか、カスタム設計を依頼するか

適切な寸法にもかかわらず、リップの割れ、急速な摩耗、はみ出しなどの不具合が繰り返し発生する場合は、根本原因分析をご依頼ください。一般的なエンジニアリング対策としては、材質の変更、リップ形状の修正、バックアップリングの追加、表面仕上げの変更などが挙げられます。特殊な条件（高速、高温、摩耗環境）の場合は、Polypacのような専任の研究開発体制を持つサプライヤーと連携し、お客様に最適なソリューションを開発いたします。

ワイパーリングの測定のためのクイックリファレンスチェックリスト

• 測定する前にシールとコンポーネントを徹底的に清掃してください。
• 複数の ID/OD 測定値を記録し、平均値と楕円度を計算します。
• エラストマーを圧縮せずに断面とリップの寸法を測定します。
• 深さゲージとキャリパーを使用して、溝の幅、深さ、ロッドの直径、面取りを取得します。
• 材質の種類、硬度、目に見える摩耗モード（摩耗、切断、熱による損傷）に注意してください。
• シールと溝の写真を撮ります。サプライヤーの理解を容易にするために、写真にはスケールを含めます。

よくある質問

1. シールを測定するのか、溝を測定するのか、どうすればわかりますか?

両方を測定してください。古いワイパーリングしかお持ちでない場合は、内径/外径/断面積を測定し、状態に関するメモと写真をご提供ください。シールが欠損しているか、測定不能なほど損傷している場合は、溝とロッドの寸法を慎重に測定してください。溝の幅、深さ、ロッドの直径、面取りは、適切な選定やカスタム製作に不可欠です。

2. 小型シールの ID 測定に最も信頼性の高いツールは何ですか?

小径内径の場合、ノギスよりも内径マイクロメーター（伸縮式）またはボアゲージの方が信頼性の高い測定結果が得られます。非常に小さなシールや精密な測定が必要な場合は、光学式コンパレータを使用して形状を評価してください。

3. 専用ワイパーリングの代わりにOリングを使用できますか?

いいえ。ワイパーリング（スクレーパーシール）は、汚染物質を除去するために特殊なリップ形状で設計されており、ロッドの動きや環境への曝露に耐える必要があります。Oリングはワイパーリングと同様のワイピング作用を発揮せず、代用として使用するとすぐに機能しなくなります。シール機能の一般的な違いについては、こちらをご覧ください。Oリング（Wikipedia）。

4. ワイパーシールにはロッドの表面仕上げが求められますか?

ロッドの仕上げ面の推奨値は材質によって異なりますが、油圧ロッドの場合、一般的なガイドラインは0.2～0.8µm Raです。表面が粗すぎると摩耗が進み、表面が滑らかすぎる、または研磨されすぎると潤滑油の保持力が低下する可能性があります。サプライヤー固有の表面仕上げに関する推奨事項をご確認ください。

5. 摩耗したワイパーを交換する場合、硬度はどの程度重要ですか?

非常に重要です。デュロメーターはシール面の接触圧力と耐摩耗性に影響します。摩耗により破損した場合は、より硬いコンパウンドまたは保護コーティングをご検討ください。亀裂により破損した場合は、より柔らかいコンパウンドまたは耐薬品性の向上が必要となる場合があります。サプライヤーは、使用条件に適したデュロメーターの選定をお手伝いいたします。

6. カスタムワイパーデザインはいつリクエストすればよいですか?

アプリケーションに高レベルの汚染、異常な温度、刺激の強い化学薬品、超高速回転が含まれる場合、または標準部品が正しい寸法にもかかわらず故障する場合は、カスタム設計をご依頼ください。カスタム設計では、リップ形状や材質を変更したり、耐摩耗性を向上させるためにPTFE充填部品を使用したりすることも可能です。

既存のワイパーリングの測定、溝形状の検証、カスタムソリューションの調達など、サポートが必要な場合は、当社の専門家にお問い合わせいただくか、製品ラインナップをご覧ください。専門的な製造およびカスタムシールソリューションについては、標準および高度なシーリング技術の両方に精通したPolypacをご検討ください。

測定サポート、カスタム見積りのご依頼、または Polypac の製品カタログ (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) の閲覧については、当社までお問い合わせください。

参考資料：SKFの油圧シールに関する製品ページ（skf.com）、パーカーのシーリングソリューションとカタログ（パーカー.com）、流体シーリング協会のリソース（fluidsealing.com）、および一般的なOリング規格の概要（ウィキペディア）。