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Oリングの基礎知識BASIC KNOWLEDGE

Oリングとは

Oリング(オーリング/o-ring)とは文字通りゴムの輪(リング)のことです。断面が「○」であるため、Oリングと呼ばれます。「□」ならば角リング、「X」ならばXリングとなります。
流体(気体、液体)をシール(密封)するための部品で、自動車、油空圧機器、家庭用電化製品、半導体機器などあらゆる分野で使用しています。
使用目的によってOリングの材質が、装置箇所によってOリングのサイズが選定されます。

Oリングとは

Oリングの特徴

  • 1
    コンパクト
    Oリングの取付部の形状および構造は、きわめて簡易に設計でき、機器の小型化、軽量化にもなります。
  • 2
    装着が容易
    Oリングの形状及び装着部分は、極めて簡略化されていますので、取付け、取外しが容易にできます。
  • 3
    広範囲に使用可能
    適正なゴム材料を選定することにより、水、油、空気とうはもちろん、各種のガス、薬品にも 安定した密封性を有します。
  • 4
    種類・サイズが豊富、低価格
    各種用途に充分こたえる材料が規格化されており、またサイズも豊富にとりそろえていますので入手が容易です。しかも、価格が安価です。

Oリングはどこまで圧縮して使用する?

使用条件にも異なりますが、Oリングの線径に対し、8~30%の圧縮率で使用します。

圧縮率(%)Oリング線径
-溝深さ
Oリング線径
100

※運動用途では、圧縮率が大きすぎると摺動抵抗が大きくなり、機器への負担の増大やOリングの過大磨耗の原因に繋がりますので注意が必要です。

Oリングの交換の目安

基本的にOリングが著しく変形しているときや著しく変質(硬化、軟化、膨潤など)したとき、Oリング表面にキズ、クラックが入ったときは交換してください。

Oリングの保管方法

Oリングを保管する場合には、次のことにご注意ください。

  1. Oリングは直射日光のあたらない場所に保管してください(紫外線と熱がゴムの劣化を早めます)。
  2. 風通しが少なく湿度の低い場所で、湿気やカビなどを避けてOリングを保管してください。
  3. Oリングは冷暗所に置いてください。
  4. 高温の熱源に近いところにはOリングを置かないでください(熱によるゴムの劣化を早めます)。
  5. フック、針金などに引っ掛けたり、ひもに通りしてぶら下げたりしてOリングを保管するのは絶対に避けてください。Oリングに応力がかからないように保管してください。
  6. Oリングは包装を完全に行ってください(ごみが付着したりキズがついたりするおそれがあります)。

Oリングの取扱い上の注意点

  1. Oリングを装着するときにシャープエッジやネジ山などによりキズがつかないよう注意し、必要に応じて治具を用いて取り付けてください。
  2. ピストンをシリンダーに挿入するときには、小孔のエッジでOリングをキズつけてしまうことがあります。
  3. Oリングを装着するとき、ねじれないように装着してください。
  4. Oリングとみぞに十分なグリースまたはシール対象液体を塗布すると、Oリングを装着しやすくなります。
  5. Oリングの再使用は原則としてしないでください。
  6. Oリングを洗浄液などで洗浄する場合、洗浄液とOリングの材料との相性を確認のうえ行ってください。
  7. 材料によっては燃焼により有害ガスを発生するものがあります。Oリングの焼却処分はしないでください。
  8. 食品衛生法に適合していない材料を食品用途には使用しないでください。

Oリング用語一覧

ゴム

わずかな力で大きく伸び、外力を除くともとに戻る性質(弾性)をもつ架橋反応を必要とする物質。ゴムの木から採取したラテックスから作る天然ゴム、石油などから化学的に合成する合成ゴム、再生ゴムなどがあります。架橋を必要とせず、プラスティックのように成型できるものを熱可塑性エラストマーと呼びます。

Oリング

Oリングとは、断面がO型(円形)の環状パッキンで、一般に溝に装着し、適度に圧縮させ、油、水、空気、ガスなど、多種多様な流体のシールとして使用します。使い方により固定用、運動用があります。

バリ

金型の組み合わせ部の隙間から流出した薄いゴム。Oリングのバリ残りの大きさは、JIS B2408で規定されます。

圧縮永久ひずみ

長時間にわたり圧縮荷重を受けたゴムの永久変形した率。低温圧縮永久ひずみと混同しないよう注意が必要。

弾性

変形を引き起こしている荷重を取り除いた際に、材料が元の形状に戻る性質のこと。戻らない性質を塑性と言います。

つぶししろ

Oリングは通常つぶして使いますので、装着するみぞの深さはOリングの太さより小さく設定されます。この圧縮量をつぶししろといいます。

パーティングライン

パーティングラインとは金型の合わせ目にできるスジのことをいいます。

膨潤

選定したOリングが耐油性や耐薬品性で適合せず、Oリングが液体を吸い込んでやわらかく膨らんでしまうこと。

硬化

ゴム中には未反応の加硫剤が残っていて、加熱により加硫がさらに進行し、硬さが上昇する場合があります。これを硬化と呼びますが、高温が長時間続くか温度上昇が激しいと、ゴムは急激に硬化して柔軟性を失い、分子結合が破断してクラックが発生し、破損まで至ってしまいます。
(ゴム種によっては、分子鎖の切断が起こり、軟化する場合もあります)

オゾンクラック

オゾンは酸化力の強い気体でさらされるとゴムポリマー鎖の切断と架橋が進み、ゴムは劣化(低分子化による強度の低下と硬化による柔軟性の低下)します。劣化が進むと、クラックと呼ばれる「ひび割れ」が表面にできます。

バックアップリング

高圧使用条件下において、Oリングのハミ出し防止に用いられます。
取り付け位置は加圧側の反対側に取り付けします。両方から圧力がかかる場合は、Oリングの両側に取り付けます。
また、はみ出し現象が問題にならない低圧時でもOリングの破損原因のむしれ、捻じれ損傷などの事故を防止して、Oリングの寿命を長くする効果もあります。
材質は皮、ナイロン、硬質ゴム、金属、テフロンなどがありますが、現在はなじみの良いテフロンバックアップリングを多く使用しています。
タイプは3種類あり、エンドレス、バイアスカット、スパイラルがあります。
使用上の効果からエンドレスが最も優れているが、組み込み性からバイアスカット、スパイラルが多く使用されています。

SDS

SDSとは、Safety Data Sheetの略で、日本語では製品安全データシートと呼ばれています。化学製品を安全かつ適切に取扱っていただくために、製品に含まれる物質名やその危険有害性情報、取扱い上の注意、環境への影響などに関する情報を記載した資料です。

RoHS指令

Restriction of the Use of CertainHazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment  EU(欧州連合)が2006年7月1日に施行した有害物質規制。電気電子機器への特定有害物質の含有を禁止するもの。
規制される物質は、Pb(鉛)、Cd(カドミウム)、Cr6+(6価クロム)、Hg(水銀)、PBB(ポリブロモビフェニル)、PBDE(ポリブロモジフェニルエーテル)の6物質です。

ガス透過性

分子の隙間を通って気体分子が通る性質をガス透過性といいます。逆に透過しにくい性質をガスバリア性ということがあります。ゴムは、弾性を発現するため分子構造がプラスティックのように緻密ではありませんので、一般にプラスティックよりゴムの方がガス透過性は高くなります。材質によって異なり、無機ガス(N2、O2、Heなど)ならば、ブチルゴム、フッ素ゴムは透過しにくく、シリコンゴムは透過しやすい材質です。

固定方法

一般的に運動用・円筒面固定用・平面固定用の3種類の固定の仕方があります。

ねじれ現象

Oリングが正しく装着されていなかったり、摺動面の仕上げ不良バルブ開閉動作などが原因でOリングがねじれてしまうこと。場合によっては切断に至ることも。

耐磨耗性

ゴムは柔らかいため他の材質と擦れた場合、削られて体積が減少します。この削られにくさのことを耐摩耗性と言います。

非粘着

長時間Oリングを使用しても相手面に付かない材質のこと。

試験成績表

Oリングの材質の物性及び規格を表すもの。

コ-ティング

Oリングの表面にフッ素樹脂等の皮膜を施すこと。滑り性などの向上。

線径

Oリングの太さを表します。別記号「W」「π」などの表現をします。

内径

Oリングの内径を表します。別記号「ID」などの表現をします。

食品衛生法(厚生省第85号)

食品衛生法第10条第1項の規定に基づく、食品、添加物等の規格基準第3器具及び容器包装のD器具もしくは容器包装またはこれらの原材料の材質別規格の3の(1)ゴム製の器具(ほ乳器具除く)または容器包装の試験方法のこと。
食品衛生法適合材質 1種A、4種C、4種D、50°シリコン、MK241、EPDM、4275B、MP300B、グレ-EPなどの材質が適合しております。

JASO規格

自動車技術者協会規格のこと。JIS規格より線径、内径の公差が厳しくなっています。

ISO規格

国際標準化機溝規格のこと。

Oリングに関するご相談は、お気軽にお問い合わせください。

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