Oリングとシールについて知っておくべきこと

Oリングの基本的な形状や役割は、単品販売であれ、大量ロットでの卸売りであれ、また最近では一般的になりつつあるように、非常に柔軟性の高いOリングキットの一部であれ、一般的に共通しています。 

Oリングという名前は、その名の通り、古典的なドーナツ型やトーラス型を意味し、通常、ガスや液体が不要に漏れるのを防ぐ目的で、2つの部品の間に、より漏れにくい密閉性を高めるために存在します。この意味で、Oリングは事実上ガスケットの一種です。主な違いは、通常のコルクや紙、ゴム製のガスケットでは故障しやすいような、非常に高圧の環境でよく使われるということです。 

非常に基本的な用語では、Oリングシールは、嵌合または押し合う2つの表面/部品の間の溝またはチャネルに座って動作します。Oリングは一般的にエラストマーでできており、2つの部品間の接合部にはまり、圧縮されて密閉されます。 

この接合部に内圧がかかればかかるほど、Oリングは溝内部で歪み、ある程度まではシール力を向上させることができますが、ある圧力を超えたり、より動的な負荷がかかったりすると、シール不良を引き起こす可能性があります。Oリングに求められる役割を果たすためには、Oリングの材質、サイズ、使用環境のバランスを正しくとることが重要です。 

Oリングは、ポンプ、シリンダー、コネクター、バルブによく使用され、別々の部品間の接合部をシールし、流体やガスの漏れを防ぎます。静的、動的、油圧、空圧コンポーネントに使用され、非常に広範なエンジニアリングの問題に対する特に汎用性の高いソリューションとなっています。 

エラストマーベースの円形断面は、特別に設計された溝（その形状はかなり普遍的である）に収められ、2つ以上の部品が組み合わされ、インターロックされると、そこで圧縮される。その結果、Oリング・シールは経済的で信頼性が高く、また比較的弾力性があり、必要な場合のメンテナンスや交換も簡単です。

Oリングタイプのシールの重要な長所のひとつは、結合している部品が外れて圧縮力がなくなると、元の形状に戻ることです。このプロセスを繰り返すうちに、素材の弾力性や均一性、シールのトーラス形状に影響が出始め、シールの気密性を保つためには、最終的にOリングを新しいものに交換する必要が出てきます。 

圧力がかかると、Oリングはシールの低圧側に溝が移動し、2つの部品の間に作られたグランドの内壁と外壁に、より強く押し付けられます。しかし、Oリングに設計以上のストレスを与えないことが重要です。変形しすぎると、最終的にシールが再び漏れ始めるからです。 

静的Oリングと動的Oリングのシール設計は、いくつかの重要な点で異なります。静的Oリングは、相対的に動かない2つ以上の面に接触するように設計されたOリングを指し、動的Oリングは、可動部品間のシール形成に役立つOリングを指します。 

静的なOリングは、動的なOリングに比べ、堅牢で耐久性の低い材料で作られています。また、動的な環境で結合される部品は、摩耗やせん断、そして最終的にはそれらの間に配置されたOリングを破壊しないように、慎重に設計され、仕上げられることが重要です。静的な用途で使用されるOリングの場合、受ける応力は通常圧縮のみであるため、この心配はあまりありません（Oリングはかなり弾力性がある傾向があります）。 

すべてのOリングが最適な性能を発揮するためにはある程度の潤滑が必要ですが、動的O-リングは静的Oリングに比べてより重く、より頻繁な潤滑（さらに定期的な点検、メンテナンス、交換）が必要です。回転運動、往復運動、振動運動など、さまざまな種類の動的運動では、最適な性能を発揮するために、異なる材料品質でOリングを製造する必要があります。

Oリングの製造工程は比較的単純で、Oリングの設計と製造の詳細には、一般的に要求される品質、数量、使用環境、費用対効果、化学的および圧力的適合性、寿命、潤滑要件が考慮されます。 

Oリングの製造には通常、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形、機械加工、押出成形などの技術が用いられます。Oリングの製造には、ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、金属など、さまざまな高性能材料が使用されます。 

世界中で親しまれている標準的なトーラス型Oリングに加え、より特殊な用途に対応するため、必要に応じて他の形状（スクエアカット、X型、クワッドリングなど）のOリングも製造しています。

このセクションでは、Oリングがどのような働きをするのか、またOリングがよく使われる用途についてもう少し詳しく見ていきます。

高温シール用Oリング

高温シールOリングは、その名の通り、2つの表面や部品の間に信頼性の高いシールを提供し続けながら、極度の熱に耐えるように設計されています。

このため、石油・ガス精製、化学処理、あるいはターボ・エンジンや航空宇宙工学のような高性能輸送用途など、高温シールが必要とされる厳しい産業や環境に理想的です。

高温に最適なOリングシール材

ニトリル、水素化ニトリル、シリコーンゴム、ポリアクリレートなど、一般的な高温用Oリングの材料は数多くあります。一般的に、どのようなシナリオにおいても、必要とされる特定の動作温度と、その性能ポイントにおいて最も経済的な材料オプションとの間で、バランスを取りながら最良の選択肢を確保することになります。

あらゆる種類のOリング材料と指定温度範囲に関する詳細については、いつでも当社の専門サポートチームにお気軽にお問い合わせください。

Oリングシール温度範囲

繰り返しになりますが、すべての工業用Oリングの購入は、シールが必要とされる特定の役割と環境を直接参照して慎重に計画されるべきです。しかし、Oリングの温度定格と使用限界の大まかな目安として、一般的に販売されているより一般的な材料は、以下のような温度範囲で使用されています[出典：https://www.gallagherseals.com/blog/your-guide-to-o-ring-materials/ ]：

• ニトリル：-50℃～120℃
• 水素化ニトリル：-45℃～150℃
• ポリアクリレート：-25℃～175℃
• エチレン・プロピレン：-50℃～135℃
• クロロプレン：-40℃～120℃
• ブチル（石油化合物）：-55℃～205℃
• フルオロシリコーン：-60℃～205℃
• フルオロカーボン：-25℃～205℃

高圧シール用Oリング

産業用Oリングの一般的な要件として、高温や動的な環境における信頼性の高い性能とともに、耐圧性が挙げられます。高圧シールが最適なレベルで機能するためには、Oリングの設計と製造は、特定の条件下でより良い性能を発揮するために特定の材料を選択することに再び依存します。

Oリングは、（多かれ少なかれ非圧縮性の）Oリング素材にかかる圧力が、溝内のガスケット外周に予測可能な変形パターンを作り出すという原理で機能します。これは、Oリングのすべての接触面にかなり均一な機械的応力がかかることを意味します。

流体による内圧がOリングの接触応力定格以下であれば、高圧下でも漏れはほとんど起こりません。しかし、高圧下での機械的な破損は、Oリングの押し出しや破壊を容易に引き起こします。そのため、使用する環境に適した材料を選ぶことが重要です。

エンジン用Oリングシール

エンジン用Oリング、特に高性能エンジンやターボエンジンに使用されるOリングは、温度、圧力、化学的適合性などの様々な厳しい要求に対応できるよう、設計や材料構造において十分に頑丈でなければならない製品の好例です。

基本的なゴムやポリマーの多くは、オイル、燃料、溶剤系化合物との使用に適していません。オイルOリングをエンジンに使用するためには、Oリングの重要な特性（柔軟性、非圧縮性）を維持しながら、熱、圧力、Oリングの漏れ、ケミカルアタックに対して、一般的なエラストマーよりも強固な耐性を持つ、適合性のあるハイブリッド材料から特別に作成する必要があります。

エンジンOリングに適した製品に関するアドバイスや情報については、当サイトのサポートページからカスタマーサービスにお気軽にお問い合わせください。

配管工用Oリングシール

配管用Oリングは、ダクトや配管に使用されるほか、蛇口やその他の継手の周囲をしっかりと防水シールするため、様々な素材、サイズ、ゲージを取り揃えています。作業に最適な製品を選ぶには、具体的な役割に適したサイズと形状を見つけることが重要です。

配管用Oリングシールサイズ

配管用Oリングのサイズは、国によって規格が異なります。イギリスの場合、一般的な規格は以下の通りです：

[RSへの注意：ここでは、数字のテキストリストよりも、図表の方がはるかに効果的です。https://www.marcorubber.com/o-ring-size-chart-british.htm あるいは、RSにはすでに埋め込み可能なチャートがあるのでしょうか？このデータを手作業で入力するには明らかに時間がかかりすぎます。あるいは、このデータをここにリンクすることもできます。］

食品グレードのOリングシール

食品グレードのOリングは、より厳格な材料組成基準で製造されたもので、食事、飲料、食用製品の製造や調理に使用できる「食品安全性」が公式に宣言されています。

最高の食品グレードOリングシール材

認可された食品用Oリングは、製造/販売国で食品安全規格に適合していると宣言され、認可された材料のみで構成されていなければなりません。英国では、天然ゴム、合成ゴム、エラストマー、ポリマーが該当します。

食品グレードの認定を受けるためには、Oリングメーカーは、シールが水性、酸性、または脂肪分の多い食べ物や飲み物に直接接触して使用される場合、抽出可能な成分や化合物も考慮しなければなりません。一般的な食品用Oリングの材質には、EPDM、フルオロカーボン、ニトリル、ネオプレン、シリコーンなどがあります。

CO2用Oリングシール

炭酸ガスは、多くの種類のOリングにとってしばしば問題となります。なぜなら、柔らかい素材は時間とともにガスを吸収して膨張する傾向があるからです。これは短期的には信頼性の低いシールにつながり、長期的には二酸化炭素によってOリングが内部から破壊され始めます。

Oリングが長時間二酸化炭素と接触するような用途に使用される一般的な選択肢には、ポリウレタン、PTFE、ニトリル、フッ素エラストマーなどがあります。炭酸ガス用Oリングに関する詳しいアドバイスについては、サポートページお問い合わせください。

航空機用Oリングシール

航空機用Oリングや航空宇宙用O-リングは、一般的に高い耐薬品性を必要とし、航空宇宙機のパワートレインをクリーンで効率的かつスムーズに作動させるために、幅広い温度と圧力の範囲内で動作させることができます。代表的な用途としては、フューエルキャップガスケット、フューエルシステムOリング、バルブカバーシールなどがあります。

航空宇宙タイプのアプリケーションで使用される一般的なエラストマーには、ニトリル、エチレンプロピレン、フッ素シリコーンなどがあります。ほとんどの航空機のエンジンやシステムには、非常に多くの異なるサイズやゲージのOリングが使用されているため、航空宇宙や航空宇宙向けの販売のほとんどは、複数のサイズのOリングキットの大量注文によるものです。