特別号(3)
新シール概論(24)(特別号)(3)
表面粗さとシールの関係(3)
前回にOリングについて、脈動を受けた場合、固定用でも表面粗さを良くする必要性を説明しましたが、JIS B 2406「Oリング取付溝部の形状と寸法」に次のように記載されています。
| 機器の部分 | 用途 | 圧力のかかり方 | 表面粗さ | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Ra | (参考)Rmax | ||||
| 溝の側面及び底面 | 固定用 | 脈動無し | 平面 | 3.2 | 12.5 |
| 円筒面 | 1.6 | 6.3 | |||
| 脈動有り | 1.6 | 6.3 | |||
| 運動用 | バックアップリングを使用する場合 | 1.6 | 6.3 | ||
| バックアップリングを使用しない場合 | 0.8 | 3.2 | |||
| Oリングのシール部の接触面 | 固定用 | 脈動なし | 1.6 | 6.3 | |
| 脈動あり | 0.8 | 3.2 | |||
| 運動用 | - | 0.4 | 1.6 | ||
| Oリングの装着面とり部 | - | - | 3.2 | 12.5 | |
表示が小さいけれども、圧力のかかり方の脈動のある場合には、無い場合より、表面粗さはいずれも良くしている点です。
その理由は、圧力の脈動により、Oリングが溝内で微妙な動きが生じ摩耗することです。
この規格は油圧機器で、高圧化・圧力高サイクルなど使用条件が厳しくなるにつれて、Oリングを固定部分の平面用(フランジ用途)に使用中に油の滲み出しなどの現象が発生している。
この現象はOリングが溝内部で移動することにより、摩耗現象を伴い、漸次油の滲みだしを誘発していることが、実際の試験を行い確認している。相手面の粗さの改善が有効であるが、Oリングという形状から避けがたいと判明、対策としてOリングに代わる角リングを規格として設定したものです。(工業会の実験で有効性の確認済)
以上のようにシールの形状や使用条件により、溝の表面粗さも大きく関与していることがお分かり頂きましたか。
しかし、固定用での問題でもありますが、運動用になるとまた難しい状況があります。
運動用の場合、やはり潤滑、シール材料、シール形状と相手面粗さには大きな関連があります。
難しいのは、相手材の材料、硬さ、また表面処理などと密封すべき流体も含めて複雑に関連していることです。
基本的に言えるのは、できるだけ表面粗さは良くするべきという考え方です。
油圧用で一般的に言われている事項は、例えば、極端に超仕上げをすると潤滑のスポットがなくなり、シールの寿命が悪くなることです。
また以前にも話しましたが、表面粗さでも表面性状(英語でtexture)もこの潤滑スポットを改善できる方法もあることです。
これらが粗さの負荷曲線(Rmr)です。表面粗さ以外にも項目があることです。
次回に、繰り返しになりますが、再度説明いたします。(続く)
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