スクィーズパッキン


機器には、部品の組み付けや動作のために、わずかなすき間が生じます。そのすき間から油・水・空気などが漏れないように、パッキンを溝に装着し、適度に圧縮します。パッキンは圧縮されることで相手部品に密着し、すき間をふさぎます。これが、スクィーズパッキンによる基本的な密封の仕組みです。スクィーズ(Squeeze)には、押しつぶす・圧縮するという意味があり、パッキンを圧縮して密封することが名称の由来となっています。

特長

スクィーズパッキンは寸法、形状ともに多種多様であり、次のような特長があります。


  1. ①比較的シンプルな構造で、コストを抑えたシール設計が可能です。
  2. ②機器の小型化・簡素化によって取り付けスペースが限られる場合にも対応できます。
  3. ③使用する圧力、温度、流体、環境などに応じて、適切な形状・材質を選定できます。
  4. ④構造がシンプルで、装着や交換を行いやすく、基本的に調整を必要としません。
  5. ⑤Oリング、Dリング、Xリング、Tリングなど、使用する機器や動きに応じた形状を選択できます。


各製品の特長

スクィーズパッキンにはさまざまな形状があります。その中でも代表的なものが、Oリング、Dリング、Xリング、Tリングです。



Oリング

スクィーズパッキンの中でも特に広く使用されているパッキンです。断面が円形で、構造がシンプルなため、設計・取り扱いが容易です。ISO、JIS、JASOなどの規格にも規定されており、さまざまな機器で使用されています。また、比較的低コストで入手しやすいことも特長です。


Dリング

断面がD字形のパッキンです。往復動用途では、Oリングに発生することがあるねじれを抑えやすい特長があります。Oリングのねじれ対策として採用されるほか、自動車のAT(オートマチックトランスミッション)や建設機械のブレーキなど、往復動用途で使用されています。


Xリング

断面がX字形のパッキンです。往復動用や一部の回転用として使用され、Oリングのねじれ対策だけでなく、摩擦特性や密封性にも優れています。一方、剛性がないため、高圧用途には適していません。使用圧力や動作条件を確認したうえで、適切な製品を選定する必要があります。


Tリング

断面がT字形のパッキンです。低摩擦特性を持ち、広範囲の往復動や低速の回転揺動用途で使用されています。バックアップリングを併用することで耐圧性を高めることができます。一方で、Oリングなどと比較して組み付け性に劣り、スクィーズパッキンの中では比較的高価な製品です。

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製品の選定方法

スクィーズパッキンは、使用する機器や環境に応じて、適切な形状・材質を選定することが重要です。選定の際には、固定用か往復動・回転などの運動用か、使用する流体の種類、使用温度、圧力、速度などの条件を確認します。
また、パッキンの性能を十分に発揮させるためには、使用条件だけでなく、パッキンの寸法や溝形状、溝すきま、接触面の表面状態なども考慮する必要があります。例えば、固定用途ではOリングが広く使用される一方、往復動用途ではDリングやXリング、Tリングなど、動きや摩擦特性に適した形状が選択肢となります。さらに、使用する流体や温度、圧力に応じて材質を選定します。
このように、スクィーズパッキンは形状だけで決めるのではなく、機器の動き・流体・温度・圧力・速度などの使用条件を総合的に確認して選定することが大切です。

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材料の選定方法

スクィーズパッキンの材料は、使用する環境や密封する流体に応じて適切に選定する必要があります。
シールに使用されるゴム材料には、それぞれ異なる特性があります。例えば、耐熱性・耐寒性、耐油性・耐水性、耐薬品性、耐摩耗性、耐候性などがあり、すべての性能を一つの材料で満たすことはできません。
そのため、材料を選定する際には、使用温度と密封対象となる流体への耐性を基本として、さらに使用圧力や動き、使用環境などを考慮することが重要です。

材質選定にあたっては、使用される環境、温度、流体の種類、使用圧力などの各条件に応じて選定する必要がありますので、最寄りの営業所までご相談ください。


主な材料と特長

代表的なゴム材料には、以下のようなものがあります。


  • NBR(ニトリルゴム):汎用性が高く、鉱物油に対する耐性に優れた材料です。一般的な用途をはじめ、燃料用やLPG用など、幅広い用途に使用されています。
  • FKM(ふっ素ゴム):耐熱性・耐油性に優れ、燃料、耐熱水、耐摩耗、真空など、厳しい使用環境にも使用されています。
  • HNBR(水素化ニトリルゴム):NBRと比較して耐熱性・耐摩耗性に優れ、冷媒用や耐圧用途などに使用されています。
  • EPDM(エチレンプロピレンゴム):耐水性や耐ブレーキ油性に優れ、水用、耐塩素用、ブレーキ用などに使用されています。
  • ACM(アクリルゴム):鉱物油に対する耐性に優れ、NBRよりも耐熱性や耐ヘタリ性に優れています。自動車関連などで使用されています。
  • VMQ(シリコーンゴム):耐熱性・耐寒性に優れ、広い温度範囲で使用できる材料です。

※上記は代表的な材料の特長です。実際の使用条件や密封対象によって適した材料が異なります。

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シール寸法・溝寸法の設定

スクィーズパッキンは、取り付けたときに適度に圧縮されることで、相手部品に密着し、すき間を密封します。そのため、パッキンの寸法だけでなく、パッキンを取り付ける溝の幅・深さなどを適切に設計することが重要です。溝が深すぎたり浅すぎたりすると、パッキンの圧縮量が適切にならず、漏れや摩耗などの原因となる場合があります。使用するパッキンの種類や用途に合わせて、適切なシール寸法・溝寸法を設定する必要があります。
詳しい寸法については、各製品のカタログをご参照ください。特殊用途については、最寄りの営業所までご相談ください。

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溝粗さ

パッキンが接触する溝の表面は、シール性能や摩擦・摩耗に影響します。表面が粗すぎると、パッキンとの間に微細なすき間が生じたり、パッキンが傷ついたりすることで、漏れや摩耗につながる可能性があります。特に、しゅう動する用途では、表面粗さの大きさだけでなく、表面の凹凸がどのような形状になっているか(粗さの形態)も重要です。粗さの形態としては、ホーニング仕上げによって生じるクロスハッチ模様の仕上げ面が好ましく、ピークの鋭い粗さ波形は好ましくありません。そのため、パッキンが接触・しゅう動する面には、使用するパッキンや用途に適した表面仕上げを行うことが重要です。

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溝すきま

パッキンを取り付ける部品同士には、製造上・動作上必要なすき間があります。しかし、このすき間が大きすぎると、圧力によってパッキンがすき間に入り込み、傷ついたり変形したりする可能性があります。特に、高圧で使用する場合は、パッキンがすき間に押し出されるはみ出しが起こりやすくなるため注意が必要です。そのため、使用圧力やパッキンの材質・硬さなどに応じて、適切な溝すきまを設定することが重要です。溝すきまを小さくできない場合には、バックアップリングを使用してパッキンのはみ出しを防ぐ方法もあります。

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