オイルシールの寸法をマスターする:選択と性能に関する究極のガイド
オイルシール、あるいは回転軸シールは機械の性能にとって不可欠ですが、その効果は正確な寸法設定に大きく依存します。この包括的なガイドでは、内径(ID)、外径(OD)、幅など、オイルシールの寸法に関する重要な側面を詳しく説明します。ヤードポンド法とメートル法の違いを解説し、正確な測定のための手順を段階的に解説し、複雑な部品番号の解読方法も解説します。摩耗したシールの交換や新しいアプリケーションの設計など、この記事を読めば、漏れを防ぎ、寿命を最大限に延ばす最適なシールを選定できます。
オイルシール技術的には回転軸として知られているアザラシは、産業機械や自動車エンジンの縁の下の力持ちです。一見シンプルな部品のように見えますが、その役割は極めて重要です。システム内の潤滑油を保持しながら、埃、汚れ、水などの汚染物質を遮断するのです。しかし、どんなに堅牢な素材や先進的なリップデザインでも、物理的なフィットが適切でなければ役に立ちません。そこで、オイルシール寸法。
正確な寸法精度は、シール効果の要です。わずか数ミリの誤差でも、シールが重大な漏れ、シャフトの損傷、あるいはシステム全体の故障につながる可能性があります。このガイドでは、オイルシールの寸法をマスターするために必要なあらゆる知識を網羅します。コア寸法の理解、サイズ選定システムの活用、そして特定のアプリケーション要件に適した材料の選定まで、その詳細をご紹介します。
オイルシールの主要寸法:内径、外径、幅の説明
オイルシールを識別する際には、3つの主要な寸法がその形状を決定します。これらを理解することが、正確なオイルシール選定の第一歩となります。
1. 内径(ID)/軸径
内径(ID)は、おそらく最も重要な寸法です。これは、シールが回転するシャフトの直径に直接対応します。ハウジングとは異なり、シールのIDはシャフト径よりわずかに小さく設計されており、締まりばめを形成します。この「締め付け」により、温度や速度が変化しても、プライマリシールリップが回転シャフトと常に接触し続けることが保証されます。オイルシールのサイズが記載されている場合、IDはシールが取り付けられるシャフトのサイズを表しており、シールリップ自体の実際の緩んだ状態(柔軟性があります)を表すものではありません。
2. 外径(OD)/ハウジング内径
オイルシールの外径(OD)は、ハウジングのボア(シールが圧入される穴)の直径と一致する必要があります。通常、シールが動作中に静止状態を保つため、外径はボアに対してわずかに締まりばめされた状態で製造されます。外径が小さすぎると、シールがハウジング内で回転し、周囲から漏れが発生します。外径が大きすぎると、取り付け時に変形したり、ハウジングに亀裂が生じたりする可能性があります。
3. 幅(W)/軸方向の厚さ
幅(W)は、高さまたは厚さとも呼ばれ、シールの軸方向全長を指します。この寸法は、シールがハウジングの溝内に完全に収まり、突出することなく、ベアリングやリテーナーリングなどの他の部品に干渉しないようにするために非常に重要です。場合によっては、幅の狭いシールを幅の広い溝に使用できることもありますが、一般的には溝よりも幅の広いシールは使用できません。
ヤードポンド法とメートル法のオイルシール測定システムの違い
最もよくある混乱の原因の一つはオイルシールの選択主な計測システムとして、ヤードポンド法 (インチ) とメートル法 (ミリメートル) の 2 つが存在します。
- メートル法オイルシール寸法:これらはほとんどの現代機械の国際標準です。寸法はミリメートル(mm)で表されます。メートル法の標準サイズは、多くの場合、DIN 3760やISO 6194などの国際規格に準拠しています。メートル法シールの部品番号は通常、次のような論理的な順序に従います。35x55x8内径35mm、外径55mm、幅8mmを表します。
- インペリアルオイルシールサイズ:古い機械、アメリカ製の機器、特定の航空宇宙用途では、インチとインチの分数で測定されるのが一般的です。帝国単位の印は次のように記載されることがあります。1.250 x 2.000 x 0.375。
黄金律:決して推測しないでください。必ず測定を行い、システムを確認してください。1インチ = 25.4 mmへの換算は可能ですが、丸め誤差により、「十分近い」ように見えても機能的に不十分なシールが選択される可能性があります。OEM(相手先ブランド製造会社)が規定する正確な公差を満たすため、ヤードポンド法のシールはヤードポンド法の同等品に、メートル法のシールはメートル法の同等品に交換することを強くお勧めします。
既存のオイルシールと適用ポイントを正確に測定する方法
適切な代替品を見つけるには、正確なデータが必要です。そのためには、適切なツールと体系的なアプローチが必要です。
必須ツール
巻尺や標準定規は片付けましょう。オイルシールの寸法は精度が求められます。デジタルノギスは、この作業における業界標準のツールです。シャフトの極めて高精度な測定には、マイクロメーターが適しています。
シャフトとボアの測定(ベストプラクティス)
シールのサイズを決める最も正確な方法は、古いシールを測定するのではなく、それが取り付けられているハードウェアを測定することです。
- シャフト直径を測定します。シールリップが接触するシャフト部分を測定し、円周上の3点を測定して、円周外の異常がないか確認します。
- ハウジングのボアを測定します。ハウジング溝の内径を測定します。複数の箇所で測定してください。
- ボアの深さを測定します。溝がシール幅に十分対応できる深さであることを確認します。
既存(古い)シールの測定
マシンが分解され、古いシールしか残っていない場合:
- ID:ご注意ください。使用済みのシールのリップは、液体の吸収により摩耗したり膨潤したりしていることがよくあります。また、取り外したリップの直径は、当然のことながらシャフトサイズよりも小さくなります。古いシールの内径測定は、多くの場合推定値に過ぎません。シールに刻印されている部品番号を頼りにするか、シャフトを実測する方が安全です。
- OD:スチールケースまたはゴム製の外装を測定します。3回の測定値の平均を算出します。
- 幅:シールの厚さを測るだけです。
表面仕上げに関する注意:シャフトの表面仕上げ(粗さ、Raで測定)は非常に重要です。シャフトが滑らかすぎるとリップ下の潤滑が不十分になる可能性があり、粗すぎるとシールリップが削れてしまいます。オイルシールの標準的なシャフト仕上げは、通常0.2~0.8µm Raです。
オイルシールの部品番号とマーキングの解読
オイルシールは、ほとんどの場合、ゴム面または金属ケースに識別番号が刻印されています。これらのコードの読み方を習得すれば、測定にかかる時間を節約できます。
標準フォーマット
最も一般的なマーキング形式は、内径×外径×幅です。例えば、30 50 10シャフト30mm、ボア50mm、幅10mmを指します。
一般的な略語とリップコード
メーカーはデザインを示すコードを記載することがよくあります。
- SC / R21:シングルリップ、スプリング式、ゴムカバー付き外径。標準的な流体保持に適しています。
- TC / R23:ダブルリップ(補助ダストリップを含む)、スプリングローデッド、ゴムカバー付きOD。最も一般的なスタイルで、液体保持とダスト除去を両立しています。
- SB / TB:金属製ケースの外径(ゴムカバーではなく)。ハウジング内の完璧な密閉性を確保するには、外径にシーラントを塗布する必要があります。
独自の命名規則が存在するため、わかりにくいコードに遭遇した場合は、メーカーのカタログまたはデータシートを確認することが重要です。
寸法以外:オイルシール選定におけるその他の重要な要素
物理的にフィットするシールを見つけることは、戦いの半分に過ぎません。オイルシール材質の適合性耐久性と寿命を延ばすには、動作環境を考慮する必要があります。
材料の選択
エラストマーの種類によって、熱や化学物質に対する処理方法が異なります。
- ニトリル(NBR):業界標準。汎用オイルおよびグリースに適しています。温度範囲:-40℃~+120℃。
- ヴィトン®(FKM):優れた耐熱性と耐薬品性。腐食性の高い燃料や+200℃までの温度に最適です。
- シリコーン(VMQ):極寒や乾燥した暑さには適していますが、機械的強度は低いです。エンジンによく使用されます。
- PTFE(テフロン):優れた耐薬品性と低摩擦性を備え、ドライランニングや高速アプリケーションでよく使用されます。
リップデザインと適用条件
- プレッシャー:標準オイルシールは、非常に低圧(実質的にゼロ)用に設計されています。高圧が必要とされる用途には、専用の高圧シールが必要です。圧力シール強化ケージ付き。
- シャフトスピード:回転速度が速いほど、リップ接触点で発生する熱が増加します。周囲温度が低くてもシャフト回転速度が速い場合は、NBRからFKMへのアップグレードが必要になる場合があります。
- 汚染物質:環境が汚れていたり埃っぽい場合は、ダブルリップ(TC)設計が不可欠です。セカンダリリップはプライマリシールリップのシールドとして機能します。
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オイルシール寸法に関するよくある落とし穴とトラブルシューティング
熟練したエンジニアであっても、ロータリーシャフトシールの寸法を間違えることがあります。避けるべきよくある落とし穴を以下に示します。
「十分近い」という罠
寸法が「十分近い」という理由で、汎用のインチ規格シールをメートル規格のハウジングに使用すると(あるいはその逆)、通常は漏れが発生します。外径に0.5mmの隙間があると漏れ経路が形成され、過度の干渉は熱の蓄積とリップの急速な硬化を引き起こします。
設置時の損傷
シール寸法が正しいにもかかわらず、すぐにシールが機能しなくなる場合は、取り付け方法を確認してください。シールを斜めに打ち込んだり、シール面を直接ハンマーで叩いたりすると、寸法が歪む可能性があります。必ず適切な取り付け工具、またはシールの外周に力を加える圧入スリーブを使用してください。
シャフトの摩耗
シールを交換してもすぐに漏れる場合は、シャフトを確認してください。古いシールが経年劣化によりシャフトに溝を刻んでいる可能性があります。標準寸法の新しいシールをその溝に取り付けると、不具合が生じる可能性があります。シャフト修理スリーブ(SKF Speedi-Sleeve など) 元のシャフト寸法を復元します。
適切なオイルシールを見つける:サイズ表とオンラインリソースを活用する
モダンなオイルシールのサイズ表強力なツールです。評判の良い販売業者やメーカーの多くは、インタラクティブなオンラインデータベースを提供しています。
- 寸法で検索:測定した内径、外径、幅の範囲を入力してください。検索エンジンが在庫を絞り込みます。
- 相互参照:特定のブランド (SKF、Timken、NOK など) の部品番号がある場合は、相互参照ツールを使用して、他のメーカーの同等のシールを探します。
- 専門家に相談する:高圧、高酸、特殊なハウジング形状など、クリティカルな用途では、カスタムエンジニアリングによるソリューションが必要となる場合があります。お気軽にテクニカルサポートまでお問い合わせください。
結論
オイルシールの寸法を熟知するには、精密測定と材料科学の融合が必要です。内径、外径、幅の概念は一見単純ですが、これらの数値をアプリケーションのシャフトとボアに正確に一致させることが重要です。業界標準を遵守し、適切な測定ツールを使用し、温度や耐薬品性などの環境要因を考慮することで、信頼性が高く漏れのない性能を確保できます。適切なサイズのシールを今すぐ選定するためのわずかな投資が、将来のコストのかかるダウンタイムや修理を防ぐことにつながることを忘れないでください。
よくある質問
オイルシールで考慮すべき 3 つの主な寸法は何ですか?
3 つの主な寸法は、シャフトの直径に一致する内径 (ID)、ハウジングの穴に適合する外径 (OD)、およびシール軸方向の厚さである幅 (W) です。
オイルシールの寸法を正確に測定することがなぜ重要なのでしょうか?
オイルシールのサイズが不適切だと、漏れ、早期摩耗、摩擦の増加、そして最終的にはシステム故障につながる可能性があるため、正確な測定が不可欠です。正確なフィットは、最適なシール性と長寿命を保証します。
マーキングが判読できない場合、オイルシールをどのように測定すればよいですか?
マーキングが判読できない場合は、ノギスなどの精密工具を用いて、シールの内径(ID)、外径(OD)、幅を慎重に測定してください。また、アプリケーション自体のシャフト径とハウジングボアの寸法を測定することも重要であり、多くの場合、より正確です。
オイルシールの寸法のヤードポンド法とメートル法の違いは何ですか?
ヤードポンド法の寸法はインチ(例:0.75インチ x 1.5インチ x 0.25インチ)で測定され、メートル法の寸法はミリメートル(例:20mm x 35mm x 7mm)で測定されます。多くのメーカーは両方の単位系に対応したチャートや変換ツールを提供していますが、元の機械で使用されている単位系に従うのが最善です。
材質の種類とリップのデザインはオイルシールの寸法に影響しますか?
材質(NBR、Vitonなど)とリップデザイン(シングルまたはダブル)は、基本的な内径、外径、幅の寸法には影響しませんが、重要な選定要因となります。これらは寸法と連動して、特定の温度、化学薬品、圧力条件に対するシールの適合性を確保します。
オイルシールの寸法に関する一般的な規格は何ですか?
多くの標準オイルシールは、DIN 3760やISO 6194などの国際規格に準拠しており、回転軸リップシールの許容寸法と公差を規定しています。これらの規格を参照することで、異なるブランド間での互換性を確保できます。
寸法が少しずれているオイルシールでも使用できますか?
一般的に、寸法が「わずかにずれている」オイルシールの使用は推奨されません。わずかな誤差でもシールの締まりばめが損なわれ、漏れ、過度の摩擦、寿命の短縮につながる可能性があります。常に必要な寸法との正確な一致を目指してください。
オイルシールのサイズ表はどこで見つかりますか?
オイルシールのサイズ表は、メーカーや販売店からオンラインで広く入手できます。多くのメーカーや販売店は、シャフト径、ハウジング内径、幅で検索できるインタラクティブな表を提供しており、ヤードポンド法とメートル法の両方で表示できる場合が多いです。
製品
取り付け中にシールが損傷するのを防ぐにはどうすればよいですか?
標準のエラストマーシールの代わりにスプリングエネルギーシールを使用する必要があるのはどのような場合ですか?
シールは再利用できますか?
「AS568」とはどういう意味ですか?
静的シールと動的シールの違いは何ですか?
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