小さなオイルシールがどのようにして巨大な機械の漏れを防いでいるのか疑問に思ったことはありませんか?

はじめに：小さな部品、大きな責任
車のエンジンからオイルが漏れたり、工場出荷時の油圧ポンプからオイルが漏れたりしたとき、その背後には、重要でありながら気づかれにくい存在が潜んでいます。それは、オイルシールです。直径わずか数センチほどのこのリング状の部品は、機械工学における「オイル漏れゼロ」という使命を担っています。今日は、オイルシールの巧妙な構造と一般的な種類について詳しく見ていきましょう。

パート1：精密構造 - 4層防御、漏れ防止
オイルシールは小型ながら、非常に精密な構造を誇ります。一般的なスケルトンオイルシール（最も一般的なタイプ）は、以下のコアコンポーネントの協調動作によって作動します。

1. スチールバックボーン：金属スケルトン（ケース/ハウジング）

   • 素材と形状:通常、高品質の打ち抜き鋼板から作られ、シールの「骨格」を形成します。

   • 主な任務:構造的な剛性と強度を確保します。圧力や温度変化下でもシール形状を維持し、機器ハウジング内にしっかりと固定します。

   • 表面処理:多くの場合、錆びにくさを高め、ハウジングのボア内にしっかりとフィットするように、メッキ（亜鉛など）またはリン酸塩処理が施されます。

2. 原動力：ガータースプリング

   • 場所と形式:通常は細いコイル状のガーター スプリングで、プライマリ シーリング リップの根元の溝にぴったり収まります。

   • 主な任務:継続的かつ均一なラジアル張力を提供します。これがシール機能の鍵です！スプリングの力は、リップの自然な摩耗、シャフトのわずかな偏心、または振れを補正し、プライマリリップが回転シャフト表面と常に接触し続けるようにすることで、安定したシールバンドを形成します。常に締め付けられる「弾性ベルト」と考えてください。

3. 漏れ防止コア：プライマリシーリングリップ（メインリップ）

   • 素材と形状:高性能エラストマー（ニトリルゴム NBR、フッ素エラストマー FKM、アクリレートゴム ACM など）から作られ、鋭いシーリングエッジを備えた柔軟なリップに成形されています。

   • 主な任務:これは回転軸と直接接触する「キーバリア」です。主な機能は、潤滑油／グリースの漏れを防止し、外部への漏れを防ぐことです。

   • 秘密兵器:独自のエッジ設計により、シャフトの回転中に流体力学の原理を利用して、リップとシャフトの間に極薄のオイル膜を形成します。この映画は極めて重要である。接触面を潤滑し、摩擦熱と摩耗を軽減するとともに、「マイクロダム」のような働きをし、表面張力を利用してオイルの漏れを防ぎます。リップには、漏れたオイルをシール側へ積極的に「ポンプ」する微細なオイルリターンヘリックス（または「ポンピング効果」設計）が備えられていることがよくあります。

4. ダストシールド：二次シールリップ（ダストリップ/補助リップ）

   • 素材と形状:エラストマー製で、外側一次リップの側（大気側）です。

   • 主な任務:シールドとして機能し、埃、汚れ、湿気などの外部汚染物質が密閉されたキャビティ内に入るのを防ぎます。汚染物質の侵入は潤滑油を汚染し、オイルの劣化を加速させるだけでなく、「サンドペーパー」のように作用してプライマリリップとシャフト表面の摩耗を加速させ、シールの故障につながる可能性があります。セカンダリリップは、シール全体の寿命を大幅に延ばします。

   • 接触と潤滑:二次リップもシャフトと干渉嵌合しますが、接触圧力は一次リップよりも一般的に低くなります。通常は油膜潤滑を必要とせず、空運転用に設計されることが多いです。

パート2：モデル番号の解読：SB/TB/VB/SC/TC/VCの説明
オイルシールの型番は、JIS（日本工業規格）などの規格に準拠していることが多く、構造上の特徴を表す文字の組み合わせが用いられています。これらのコードを理解することが、適切なシールを選択する鍵となります。

• 最初の文字: 唇の数と基本タイプを示します

  • S（シングルリップ）：シングルリップタイプ

    • 構造：プライマリーシールリップ（オイル側）のみ。

    • 特徴:最もシンプルな構造、最も摩擦が少ない。

    • 応用：密閉されたギアボックス内など、粉塵からの保護が重要でない、清潔で粉塵のない屋内環境に適しています。

    • 一般的なモデル:SB、SC

  • T（ダブルリップスプリング付き）：ダブルリップタイプ（スプリング付き）

    • 構造：一次シーリングリップ（スプリング付き）＋二次シーリングリップ（ダストリップ）を含みます。

    • 特徴：流体の密封と粉塵の排除という2つの機能を備えています。最も広く使用されている汎用性の高い標準シールタイプです。

    • 一般的なモデル: TB、TC

  • V（ダブルリップ、スプリング露出/ダストリップ突出）：ダストリップが突出したダブルリップタイプ（スプリング付き）

    • 構造：一次シーリング リップ (スプリング付き) + 二次シーリング リップ (ダストリップ) が含まれており、ダストリップは金属ケースの外縁から大幅に突出しています。

    • 特徴:ダストリップはより大きく、より突出しており、優れた防塵性能を発揮します。柔軟性により、シャフト表面の汚染物質をより効果的に除去します。

    • 応用：建設機械 (掘削機、ローダー)、農業機械、採掘設備、ホイールハブなど、ほこり、泥、水に多くさらされる過酷で汚れた環境向けに特別に設計されています。

    • 一般的なモデル:VB、VC

• 2番目の文字: スプリングの位置を示します（金属ケースに対する相対位置）

  • B（スプリング内側/ボア側）：スプリング内側タイプ

    • 構造：バネは包まれている内部一次シールリップ、つまり密封媒体（オイル）側にあります。金属ケースの外縁は通常ゴムで覆われています（露出型ケースを除く）。

    • 特徴:これは最も一般的なスプリング配置です。スプリングはゴムによって外部媒体による腐食や詰まりから保護されています。取り付け時には、リップがオイル側を向きます。

    • 一般的なモデル:SB、TB、VB

  • C（スプリング外側/ケース側）：スプリング外側タイプ

    • 構造：泉は外側一次シールリップの大気側（大気側）に取り付けられたゴム。一次シールリップのゴムは通常、金属骨格を完全に包み込みます（完全成形）。

    • 特徴:スプリングは大気に露出しています。主な利点は、検査が容易で、スプリング交換が必要になる可能性も低いことです（ただし、交換が必要になることは稀です）。スペースが限られたハウジングや特殊な設計要件がある場合には、より便利です。

    • 重要な注意:取り付け方向は重要です – リップまだオイル側に面し、スプリングは大気側にあります。

    • 一般的なモデル:SC、TC、VC

モデル概要表: