ピストンゴムシールのサイズガイドと交換部品の選定

ピストンゴムシールの選定とサイズ設定は、信頼性の高い油圧・空圧システムの構築に不可欠です。本ガイドでは、メンテナンスエンジニア、OEM、調達チームが自信を持って適切なピストンゴムシール交換部品を選択できるよう、段階的な測定方法、グランドと公差のガイダンス、材料選定に関するアドバイス、故障診断、そして発注のベストプラクティスを解説します。また、業界資料や実践的な経験則を参考に、検証可能で実用的な推奨事項をまとめています。

油圧シールの機能と一般的なシールの種類を理解する

動的シールと静的シールの役割

シールは、動的な用途（ピストンやロッドなどの可動部品）または静的インターフェース（フランジ、ハウジング）向けに設計されています。ピストンゴムシールは主に動的な条件下で動作し、漏れを制御しながら、押し出し、摩耗、熱、および化学的侵食に耐える必要があります。メカニカルシールの背景と分類については、シールに関する一般的な記事をご覧ください。シール（機械式）。

共通ピストンアセンブリシール要素

典型的なピストンアセンブリには、ピストンシール（ピストンリングとも呼ばれる）、ロッドシール、Oリング（バックアップまたはプライマリシールとして使用）、高圧時のはみ出しを防ぐバックアップリング、汚染物質の侵入を防ぐワイパー/ダストシールなど、1つまたは複数のコンポーネントが含まれます。Oリングの基礎については、以下をご覧ください。Oリング（Wikipedia）。

ピストンゴムシールの測定：寸法、フィット、グランド設計

主要な寸法と測定技術

ピストンのゴムシールを交換するときは、次の寸法を正確に記録してください。

• 内径 (ID) - 取り付けられたシールを測定する場合は、シールが通るシャフトまたはピストンの直径を測定します。
• 外径 (OD) - リングの場合は、OD を測定し、ID および断面と照合してサイズを決定します。
• 断面 (CS) または厚さ - シール材の放射状の断面。フィットにとって最も重要となることが多いです。
• 軸方向の幅 - シール要素の合計幅（グランドの深さに重要）。

校正済みのマイクロメーターまたはノギスを使用してください。シールが損傷している場合は、グランドの形状（ボア、溝の直径、溝の幅と深さ）とピストンまたはロッドの直径を測定し、交換用シールのサイズを算出してください。単位（mmまたはインチ）と、測定値が公称値か圧縮時の測定値かを必ず記録してください。

グランド設計、許容差、押し出し隙間

グランドの形状は、スクイーズ（圧縮）とラジアルクリアランスを決定し、どちらもシール寿命とリーク性能に影響します。一般的なガイドライン：

• スクイーズ: エラストマー ピストン シールの場合、ラジアル スクイーズは一般に断面積の 6 ～ 12% です。正確な推奨スクイーズについては、製造元のデータシートを確認してください。
• 軸方向のクリアランス: 圧力と温度によるシール変形に十分なスペースを確保しますが、シールが反転したり回転したりするほどのスペースは確保しないでください。
• 押し出しギャップ: クリアランスギャップに対して圧力をかけてシールする場合、押し出しギャップが材料の抵抗を超えるときはバックアップ リングを使用します (多くのエラストマーでは通常 0.1～0.2 mm 以上)。

規格や製造元のハンドブックには、さまざまなシールプロファイルの正確なグランド寸法が記載されています。パーカーOリングハンドブックは、グランド許容差とAS568サイズに関する広く使用されている参考資料です（Oリング参照パーカーのハンドブックなどのメーカーガイド（パーカーOリングハンドブック））。

交換用ピストンゴムシールの選択：材質、圧力、温度

材料の選択：特性と一般的な用途

材質は、作動油との適合性、温度範囲、耐摩耗性を左右します。以下は、一般的なシール材質とその幅広い性能特性を簡潔に比較したものです。

よくある質問

1. 取り付けられたピストンシールの断面積を測定するにはどうすればいいですか?

ノギスを使用して、ピストンまたはロッドの直径と溝の寸法（幅と深さ）を測定します。シールが取り付けられている場合は、通常、溝とピストンの寸法を測定することで、必要なシール断面積と軸方向幅を算出できます。

2. ピストンのゴムシールを O リングに交換できますか?

場合によっては、グランドと圧力条件が適合する場合に使用できます。Oリングは安価で便利ですが、専用のピストンシールプロファイルは、リップ形状の改善と押し出し防止機能により、動油圧用途ではより優れた性能を発揮することがよくあります。

3. バックアップリングはいつ使用すればよいですか?

作動圧力、クリアランスギャップ、または軟質エラストマーによって押し出しが許容される場合は、バックアップリングを使用してください。押し出しギャップが材料の許容範囲（通常0.1～0.2 mm超）を超える場合、特に200～300 barを超える圧力では、バックアップリングの使用を推奨します。

4. ピストンシールに NBR と FKM のどちらを選択すればよいですか?

中温域での一般的な油圧作動油用途にはNBR（コスト効率に優れています）をお選びください。高温耐性、または腐食性の高い油圧作動油や特定の化学物質への耐性が必要な場合は、FKMをお選びください。

5. 信頼できるシールサプライヤーはどのようなテストを実施すべきですか?

材料証明書、硬度（ショアA）記録、圧縮永久ひずみデータ、そして重要な用途の場合はバッチ固有の試験報告書をご請求ください。製造公差や品質管理（例：ISO認証）についてもお問い合わせください。

6. ピストンシールは通常どの程度の圧縮力が必要ですか?

エラストマー ピストン シールの一般的なラジアル圧縮は、断面積の 6 ～ 12% の範囲になることが多いですが、正確な値はシールの設計と材質によって異なります。製造元のグランド推奨事項に従ってください。

エンジニアリングによる交換品、カスタムサイズ、または材質のご提案が必要な場合は、当社のシール専門家までお問い合わせください。お見積もりと技術サポートをご提供いたします。Polypacの製品ラインナップをご覧いただくか、サンプルをご請求ください。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、ダストリングなどをご用意しております。技術的なお問い合わせや製品のお見積もりについては、Polypacの営業およびエンジニアリングチームまでお気軽にお問い合わせください。

参考文献および参考文献: 一般的なシールの概要 (ウィキペディア）、Oリングの基礎（ウィキペディア）、エラストマー材料のページ（NBR、FKM、PTFE）、および業界ハンドブックなどパーカーOリングハンドブック。