Oリングシール原理と特徴

Oリングは円形のゴムリングで、油圧・空圧システムで最も広く使用されているシールです。O-リングの断面形状は、円形、四角形、X字形、Y字形があり、それぞれ異なる特性と適用性があります。

1.Oリングのシール原理

O-リングは双方向シールエレメントです。取り付け時、Oリングのラジアル方向またはアキシャル方向の初期圧縮力が、初期のシール能力を決定します。Oリングに作用するシステム圧力によって発生する力が、Oリングの総シール力です。このシール力は、システム圧力の上昇に伴って増加します。

圧力下では、Oリングと表面張力の高い液体の形状は似ています。圧力は全方向に均等に伝わります。

Oリングのセルフシールに限界がある。内圧が高すぎると、Oリングの「ゴムの押し出し」現象が発生します。つまり、シール部に隙間が存在するため、高圧下のOリングは隙間に応力集中が発生する。

その応力がOリングのゴム素材が耐えられないレベルに達すると、ゴム素材はしぼんでしまいます。このとき、Oリングはまだ一時的にシールを維持することができますが、実際には破損しています。

そのため、タイプを厳密に選ぶ必要がある。

2.Oリングの特徴

1.Oリングの利点

• シンプルなデザイン、コンパクトな構造、取り付けと取り外しが簡単；
• 様々なシール形態に適しており、動的シールと静的シールの両方を使用することができる；
• Oリングシールの断面構造は非常にシンプルで、セルフシール機能を備えています。シール性能は信頼性が高く、静的なシールではほとんど漏れがありません；
• 移動時の摩擦抵抗が小さく、交互に圧力がかかる状況に適している；
• 単回使用の双方向シール；
• サイズと溝が標準化され、製品が入手しやすく、使いやすく、購入しやすく、価格も比較的安い。

2.Oリングの欠点

• 圧縮動シールでは、始動時の摩擦抵抗が大きい；
• 空気圧と水圧のシールの過程で、 潤滑油 を追加する必要がある。状況によっては、防塵リングや保護リングを追加する必要があることも多い；
• 相手部品の加工寸法や精度要求（運動面、溝、隙間など）は厳しい。

3.Oリング取り付け時の注意事項

1.Oリング取り付けの基本条件

Oリングを取り付ける前に、以下を確認してください：

• 面取りが図面通りに加工されているか、シール面に欠陥がないか確認する；
• 内径のバリが取られているか、鋭利なエッジが丸くされているか、すべてのエッジやトランジションが面取りされているかを確認する；
• 加工バリや鉄粉が完全に除去され、加工残渣がすべて取り除かれているかどうか；
• 取り付け経路のスレッド先端がOリングに傷をつけないようにカバーされているかどうか；
• シールや部品に、Oリングに適合する少量の潤滑グリースやオイルが塗布されているかどうか；
• 二硫化モリブデンや硫化亜鉛などの固形添加物を含む潤滑グリースは使用しないでください。

2.手動で取り付ける場合は、以下の点に注意してください：

• 鋭利な道具は使わないこと；
• Oリングがねじれていないことを確認し、補助工具を使用して正しい位置を確保する。
• Oリングを伸ばしすぎないこと；
• シーラントストリップで接着されたOリングの場合、接続箇所を伸ばさないでください；
• Oリングは一般的に再利用できない；
• Oリングを溝に取り付ける際は、Oリングがねじれないように注意してください。

3.スレッド、スプラインの上に取り付ける場合

• Oリングを伸ばした後、ネジ山、スプライン、キー溝などに通す場合は、取り付け用のマンドレルを使用する必要があります。このマンドレルは、柔らかい金属製でもプラスチック製でもよく、バリや鋭利なエッジがあってはなりません。
• 締め付けネジを取り付ける際は、ネジを左右対称に締めてください。