第 7 章 シール装置の設計技 術
★ 水や空気，潤滑油などを扱う機械で使用される
。
★ 代表的なシール装置の構造と使用方法。
シール（密封装置）
7.1 シール装置の概要
ショックアブソー プロペラシャフト コンプレッサ
★ 外部から見えないことが多い。
★ 機械の寿命やメンテナンス性などに影響する。
7.1.1 静的シールと動的シール
★
静的シール（ガス ケット）と動的シー ル（パッキン）があ る。
★
動的シールの方が
扱いにくい。
7.1.2 シールする流体と周囲の環境 (1) 流体の種類
★
気体をシールする方が難しい。
★
油，ガソリン，海水，薬品などはシール材料が制限さ れる。 油
or窒素ガ
ス？ 海水？ 空気，ヘリウム
or水
素？
(2) 圧力
★
シールの方向（高圧→低 圧）。
★
圧力差が大きいほど厳重な
シール装置が必要。
(3) 温度
★
－
40℃以下あるいは数 百℃を越える温度での使用 は難しい。
★
高速で運動する動的シー ルなどでは，摩擦熱により
温度が上昇する。 高温
or低温？
7.1.3 シール材料
★
ゴム材料は多くのシールに使われている。
★
高温環境では金属材料が使われる。
ゴム材料 金属材料
7.2 シート状ガスケット
★
比較的柔らかい材料が使 われる。
★
任意の形状に仕上げるこ とが比較的簡単。
シート状ガスケット
7.2.1 シート状ガスケットの 原理
★
ガスケットは，締め付け ることにより，弾性変形す る。
★
適度な弾性があること，
板材を適度な力で締め付け
ることが重要！
【補足】液状ガスケット
液状ガスケット
★
フランジ部やねじ部に塗るだけでシールできる。
★
実際のエンジンの組立時にも使用されることがある。
7.2.2 設計時の注意事項 (1) 均等な締め付け
★
ねじの位置や本数に気をつける！
(2) ガスケットの材料と締め付け力
★
金属→強い締め付け力（ねじを増やす，接触面を小さ く・・・）。
★
非金属→比較的弱い締め付け力。
ゴム材料などでは，締め付けすぎると，変形す
る！
(3) 組立精度
★
柔らかいガスケットは，高い組立精度が望めない！
7.3 Ｏリング
★
断面が円形（Ｏ形）をし た合成ゴム製のリング。
★
比較的安価
★
多様な寸法がそろってい る。
★
流体の種類，静的・動的 に関わらず，様々な機械に 使われている。
Ｏリング
7.3.1 Ｏリングの装着方法
★
Ｏリングは「溝」に装着される！
(1) 外面への装着
★
最も簡 単！
外面への装着例
(2) 端面への装着
★
機械の寸法や構 造の制限を受ける 場合，端面に装着 することがある。
端面への装着例
【補足】 端面の溝加工
★
寸法精度を出しづらい？
端面の溝加工（旋盤）
(3) 内面への装着
★
溝の加工が 難しい！
内面への装着例
【補足】 内面の溝加工
★
寸法を測れない？
内面の溝加工（旋盤）
7.3.2 Ｏリングのカタログ
7.3.3 設計時の注意事項 (1) Ｏリング溝の寸法
★
カタログに記
載されている通り
に
Oリング溝の
寸法許容差を指定
する。
(2) 傷の防止
★O
リングや部品の脱着時に傷をつけやすい。
★
十分な面取り加工が必要！
(3) 溝部の表面粗さ
★
シール面は滑らかな表 面粗さにする！
★
運動用の方が高い表面 粗さ精度が要求される。
運動用および固定用（円筒面） 固定用（平面）
7.4 オイルシール
7.4.1 オイルシールの構造
★
ゴム材料のくさび 状のリップがある。
★
ばねにより，リッ プ先端を軸の表面に 押し付けている。
★
金属板によって外
周部を補強している
形式が多い。
7.4.2 オイルシールの寸法
★
主要寸法（取付寸法）は
JISによって規格化されている
。
オイルシールの寸法（ JIS B2402 より一部抜粋）
7.4.3 設計時の注意事項 (1) 傷の防止
★
オイルシールを脱着する際に傷をつけやすい。
★
部品の穴部や軸部に十分な面取り加工が必要！
(2) ハウジング穴の寸法
★
ハウジング内径のはめあい（寸法公差）
。
★ハウジング内面の表面粗さ。
★
面取り部の表面粗さ。
(3) 軸の寸法と表面粗さ
★
軸のはめあい（寸法公差）や表面粗さ，表面硬さも使用 するオイルシールの形式や状態に合わせる。
リップの摩耗が大き くなる。
適切な軸が使用され ないと・・・
軸を傷つける。
シール性が保たれな い。
(4) 軸心
★
オイルシールは荷重を受けることはできない！
★
オイルシールを使用する場合は軸受と併用する。
★
軸とオイルシールの軸心を正確に合わせる。
7.5 シール装置の使用例
7.5.1 Ｏリングの使用例
★
静的シールとして使用。
★
高温部では使えない！
7.5.2 メカニカルシール
メカニカルシール
★ メカニカルシールの構造
★
シール面をばねの力で押し付けることで密封している。
メカニカルシール
★ メカニカルシールの潤滑
★
焼き付きや摩耗を防止するため，潤滑油を供給する。
7.5.3 ピストンリング
★PTFE
（テフロン）製の分割式ピストンリングを使用。
ピストンリング
7.5.4 リップシール
★
リップを軸に押し付けて密封。
★PTFE
製のリップシールを使用。
リップシール
7.5.5 配管のシール
★
