産業機器、自動車、航空宇宙などの分野において、Oリングやオイルシールといったシールは、漏れを防ぎ、機器の安定稼働を確保するための中核部品です。しかし、設置時の些細なミスがシールの不具合、ひいては機器の故障につながる可能性があります。本稿では、シール設置における一般的な問題、原因、解決策を体系的に整理し、エンジニアがリスクを回避し、シールの信頼性を向上させるための運用仕様ガイドラインを提供します。
1. Oリング取り付けにおけるよくある問題と対策
1. サイズの不一致
現象: 取り付け後、O リングが過度に伸びたり、圧縮不足になったりして、漏れが発生します。
原因：
溝のサイズ設計が間違っている (幅や深さが ISO 3601 規格に準拠していないなど)。
Oリングの内径がシャフト径・穴径と一致しません。
解決：
溝のサイズを確認します (推奨圧縮率: 静的シールの場合は 10 ～ 30%、動的シールの場合は 8 ～ 15%)。
ゲージを使用して O リングの断面直径とワイヤ直径を測定し、許容差が要件 (AS568 規格など) を満たしていることを確認します。
2. 設置時の損傷
現象: O リングの表面に傷、切れ目、または裂け目が生じる。
原因：
取り付けツールのエッジが鋭利であるか、不適切な材料で作られています。
ねじ山、バリ、または鋭角に力を加えます。
解決：
鈍いナイロン取り付けツールまたは銅製のガイド スリーブを使用します。
シャフトの端と穴を面取りします（推奨面取り角度は15〜30°）。
3. ねじったりねじったりする
現象：Oリングが装着後にねじれた形状に曲がり、局所的に応力が集中します。
原因：
取り付け時の回転角度が大きすぎます。
潤滑が不十分だと摩擦が不均一になります。
解決：
回転を防ぐには、「押し込み」取り付けを使用します。
摩擦を減らすために、シリコングリースまたはパーフルオロポリエーテル (PFPE) 潤滑剤を塗布します。
2. オイルシール取り付けにおける典型的な問題と修理
1. バネの外れまたはずれ
現象：オイルシールスプリングがシーリングリップから離れ、プリロードが失われます。
原因：
取り付け時に特別な工具は使用されず、機械的な衝撃によってスプリングが飛び出します。
オイルシールが適切に収納されておらず、スプリングの仮組み位置が緩んでいます。
解決：
ガイドスリーブ付きのオイルシール取り付け工具（SKF TTOOL シリーズなど）を使用してください。
取り付ける前に、スプリングがシーリングリップ溝に詰まっていないか確認してください。
2. シーリングリップフランジ
現象：オイルシールのリップが外側に向いており、シャフト表面との接触が不良です。
原因：
シャフト端面は面取りされておらず、無理に押すとリップが変形します。
間違った取り付け方向（ダストリップを媒体側に向けるなど）。
解決：
シャフト端面の面取りが滑らかであることを確認してください（粗さRa≤0.8μm）。
オイルシールの方向を確認します。メインのシーリング リップが密封された媒体に面している必要があります (たとえば、ギアボックス オイルシールのメイン リップは内側を向いています)。
3. シャフト表面の損傷
現象：シャフトの傷によりオイルシールリップの摩耗が促進されます。
原因：
シャフト表面粗さが基準を超えています（オイルシールはRa0.2～0.8μm必要）。
硬い粒子（金属片など）がシーリングリップに埋め込まれています。
解決：
取り付け前にシャフトの表面を磨き、保護のためにグリースを塗布してください。
シャフトとオイルシールを清掃し、汚染物質の侵入を防ぎます。
III. よくあるインストールエラーと標準操作
1. 潤滑剤の不適切な選択
誤った方法: PTFE シールを潤滑するために通常のバターを使用すると、材料が膨張します。
標準操作:
O リング: シリコングリース、フッ素系潤滑剤 (Krytox など)。
オイルシール：媒体に適合した潤滑剤（リチウム系グリース高温オイルシールなど）。
2. 激しいノッキング設置
リスク: シールの変形、金属スケルトンオイルシールの割れ。
正しい方法:
油圧プレスまたは機械プレスを使用して圧力を均等に加えます。
オイルシール取り付け圧力は0.5MPa以下とし、過負荷を避けてください。
3. 環境制御の欠如
隠れた危険: ほこりや湿気は密閉性能に影響します。
対策：
設置環境の清浄度は ISO 14644-1 クラス 8 に達します。
ゴムが吸湿して膨張するのを防ぐため、湿度を40～60％に管理します。
IV. 設置後の検査とメンテナンス
1. 圧力テスト
方法：
静的シール: 30 分間で作動圧力の 1.5 倍、圧力降下 ≤5%。
ダイナミックシール：段階的な圧力テストを行い、漏れ箇所を観察します。
2. 漏れ診断
一般的な漏れの種類:
インターフェース漏れ：シール面が不均一なので、溝を再処理する必要があります。
浸透漏れ: 材質が媒体に適合していないため、シール材を交換する必要があります。
3. 定期的なメンテナンス
おすすめ：
500 時間ごとにシール部分の圧縮永久変形を確認してください (ASTM D395 を参照)。
高温条件下では、エラストマーシールを 6 か月ごとに交換してください。
V. 要約: シール取り付けの基本原則
正確なマッチング：サイズ、材質、動作条件は不可欠です。
標準操作: 特殊なツールを使用して力と角度を制御します。
予防第一：設計、保管から設置までのリスク管理。
体系的な設置管理と問題追跡により、シールの寿命を大幅に延ばし、設備の運用・保守コストを削減できます。将来的には、AR支援による測位などのインテリジェント設置ツールの普及により、シール設置の精度と効率がさらに向上するでしょう。
投稿日時: 2025年5月30日