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コラム
オイルシール(その3) ~オイルシールの取扱い、密封不具合の原因と対策~
- #4 オイルシール
オイルシール(その2)では、オイルシールの「選び方」をご紹介しました。
選んだオイルシールが密封性能を発揮するためには、取扱いに注意を払う必要があります。
また、オイルシールの密封不具合が発生した場合には、あらかじめ有効な対策を講じることも必要です。
そこで本コラムでは、オイルシールの取扱いと密封不具合の原因と対策のポイントをご紹介します。
1. オイルシールの保管、取扱いおよび取付け
オイルシールの密封不具合は、ごく些細(ささい)な不注意で発生することがあります。そのため、オイルシールの保管・取扱いおよび取付けには、十分に注意を払うことが必要です。
1) 保管
表1に保管の主な注意事項を示します。
表1 保管の主な注意事項
No. | 主な注意事項 | 備考 |
1 | 室温度30 ℃以下、平均相対湿度40~70 %を保持する。 | 図1参照 |
2 | 直射日光またはオゾンを発生する電気製品を避ける。 | |
3 | 吊り下げない(リップの変形・損傷防止)。 | |
4 | 密封容器で保管し、ちり・砂などの汚染物質から保護する。 | |
5 | 長期保管の場合には、製造年月の古いものから使用する。 |
図1 保管方法と条件
2) 取扱い
表2に取扱いの注意事項を示します。
表2 取扱いの注意事項
No. | 主な注意事項 |
1 | 運搬時に過度の衝撃を与えない。 |
2 | 包装を解くときに、鋭い道具(ナイフなど)でシールを傷つけない。 |
3 |
オイルシールを作業台に放置しない。 (表面への汚染物質の付着を防止) |
4 | 吊り下げない(リップの変形・損傷防止)。 |
5 | 洗浄には白灯油を使用する。 <注意> 研磨剤入りクリーナ・溶剤などは、ゴム材料に悪影響を及ぼす |
3) 取付け
表3に取付けの注意事項を示します。
表3 取付けの注意事項
No. | 主な注意事項 | 備考 |
1 | 取付け前に、 ・オイルシールが汚れていないか、 ・異物が付着していないか、 ・損傷がないか を確認する。 |
異物のかみ込み防止 |
2 | 初期潤滑剤を充填(塗布)する。 ・リップには、清浄な潤滑油 ・主リップと補助リップとの間には清浄なグリース(図2参照) 推奨グリースは、次の項を参照 |
リップの摩耗大の防止 |
3 | 主リップと補助リップとの間に充填(塗布)する推奨グリース: ・柔らかい(ちょう度番号が小さい) ・温度によるちょう度変化が小さい ・使用温度範囲が広い ・リチウム系グリース |
<注意> ゴムが変質・硬化するグリースとの組合せがある 例1:"シリコーンゴム"と "シリコーングリース" 例2:"ふっ素ゴム"と "ウレア系グリース" |
4 | 低温下での取付け時には、オイルシールを暖めて、リップの柔軟性を回復させて取付ける。 | |
5 | 軸表面の傷の発生防止には、 部品がしまりばめで軸に取付けられる構造の場合には、リップ接触面の軸寸法を部品の内径よりも0.2 mm程度小さくする(図3参照)。 |
リップと軸との異常な接触防止 |
6 | プレス圧入によるハウジング穴への取付け時には、 圧入治具を用い はめあい面にかじりなどの損傷を与えず、軸に対して垂直に取付ける(図4参照)。 |
はめあい面の損傷防止 外周ゴムのオイルシールの浮き上がりの防止 |
7 | 軸にスプライン、キー溝、穴がある場合には、 ・保護治具を用いる(図5参照) ・保護治具を用いることができない場合 スプライン、キー溝のエッジ部を丸めて、その部分にグリースを十分に塗布して注意深く取付ける。 |
オイルシールが軸の上を滑るときのリップの損傷防止 |
8 | 長い軸を取付ける場合、 または、重いハウジングを取付ける場合には、 ガイド治具を用いて、オイルシールと軸の中心を合わせ、オイルシールの一部に軸が当たっての損傷を防止する(図6参照)。 |
軸との接触による損傷防止 |
9 | オイルシールを取外した場合には、新しいオイルシールとスペーサを使用し、リップ先端が前に使用したリップ痕跡と重ならないようにする(図7参照)。 | リップと軸との異常な接触防止 |
図2 補助リップ付きシールの潤滑
図3 しまりばめ の部品が軸表面上を通過する構造
図4 オイルシールを圧入する治具
図5 保護治具(スプライン、キー溝用)
図6 ガイド治具(長い軸を取り付ける場合)
図7 リップの接触跡を避ける取付け例
詳しいオイルシールの取扱いについては、こちらをご覧ください。
オイルシールの保管、取扱いおよび取付け
2. オイルシールの密封不具合の原因と対策
オイルシールの密封不具合としての密封対象物の漏れは、「リップからの漏れ」と「はめあい面からの漏れ」とがあります。
表4に「リップからの漏れ」および表5に「はめあい面からの漏れ」について、損傷とその外観を示します。
表4 損傷(リップからの漏れの場合)
No. | 損傷 | 外観 |
1 | リップ先端に傷 | |
2 | リップの反転 | |
3 | ばねの脱落 | |
4 | リップの硬化 | |
5 | リップの軟化 |
|
6 | 軸の摩耗大 | |
7 | リップの摩耗大 | |
8 | リップの偏摩耗 | |
9 | リップの面あれ、条痕 | |
10 | リップ腰部の裂け | |
11 | リップの変形 |
|
12 | リップの面当たり | |
13 | リップの裂け | |
14 | リップにブリスタ |
表5 損傷(はめあい面からの漏れの場合)
No. | 損傷 | 外観 |
1 | 外径面にむしれ、かじり | |
2 | 外周面に傷 | |
3 | オイルシールの変形 | |
4 | オイルシールの斜め取付け | |
5 | オイルシールの抜け |
表6および表7に、それぞれの場合の代表的な損傷の原因と対策を示します。
表6 損傷の原因と対策(リップからの漏れの場合)
No. | 損傷 | 原因 | 対策 |
1 |
リップ先端に傷 |
1) 軸端面取部のばり、かえり 2) 軸のスプライン、キー溝 3) 異物のかみ込み 4) 取扱不良 |
・ばり、かえりの除去 ・保護治具を使用(図5参照) ・周辺部品の洗浄 ・取扱いの改善 |
2 |
リップの硬化 |
1) 使用温度が上昇してゴムの耐熱限界を超えた 2) 潤滑不足 3) 稼働中に大きな内圧が発生 |
・耐熱性に優れたゴム材料へ変更 ・潤滑量、供給方法の改善 ・耐圧シールの採用、または、ブリーザを取付けて圧力を低減 |
3 |
軸の摩耗大 |
1) 異物のかみ込み 2) 化学的摩耗(高温、極圧添加剤による) 3) 潤滑不足 4) スティックスリップ |
・異物侵入の防止機構を設置 ・上昇防止の対策、潤滑剤の変更 ・リップの予備潤滑など潤滑条件を改善(潤滑量、供給方法の改善) |
4 |
リップの摩耗大 |
過大な発熱 1) 潤滑不足 2) 仕様以上での運転 a) 過大な周速 b) 大きな内圧 |
・潤滑条件の改善 (機器の構造変更) ・昇温要因の調査と対策 ・耐熱性に優れたゴム材料に変更 ・耐圧シールの使用またはブリーザを付けて内圧を低減 |
5 |
リップにブリスタ |
摺(しゅう)動面に侵入した高温油の凝集拡大
c) 大きな周速 d) 高緊迫力 |
・リップの潤滑条件改善 ・軸表面仕上げの適正化 ・オイルシールの低緊迫力化 |
表7 損傷の原因と対策(はめあい面からの漏れの場合)
No. | 損傷 | 原因 | 対策 |
1 | 外周面に傷 |
1) ハウジング穴にかえり 2) ハウジング穴に傷、鋳巣 |
・ばり、かえりを除去 ・傷、鋳巣のないハウジングに交換 |
2 | オイルシールの抜け |
1) ハウジング穴径大 2) オイルシールの外径小 3) オイルシールの圧入位置不適 4) ハウジングの変形 |
・ハウジング穴径の適正化 ・オイルシール圧入位置の適正化 ・ハウジングの剛性アップ |
詳しい損傷の原因と対策については、こちらをご覧ください。
オイルシール密封不具合の原因と対策
オイルシールの密封不具合の原因解明および対策には、オイルシールのリップを観察するとともに軸の表面粗さ、異物の有無、潤滑などを総合的に調査し、判断することが重要です。
3. まとめ
今回のオイルシールの「取扱い、密封不具合の原因と対策」として、次のポイントをご紹介しました。
1) オイルシールの保管・取扱いおよび取付け時のごく些細(ささい)な不注意で、オイルシールの密封不具合が発生することがあります。そのため、保管、取扱いおよび取付け時には、十分に注意を払ってください。なお、オイルシールの取付け時には、治具を用いてください。
2) オイルシールの密封不具合としてのオイルシールからの漏れは、「リップからの漏れ」と「はめあい面からの漏れ」とがあり、外観に応じたさまざまな損傷があります。
密封不具合の原因解明および対策には、オイルシールのリップを観察するとともに軸の表面粗さ、異物の有無、潤滑などを総合的に調査し、判断することが重要です。
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