オイルシール材料の選定はどのような要因によって決まるのか？

選択する オイルシール 材料の選定はコストや一般的な汎用性ではなく、作動媒体、長期的な使用温度、および使用環境に基づくべきです。適切な材料を選ぶことで設計寿命を通じて安定したシール性能が確保され、逆に不適切な材料を選択すると、構造設計が適切であっても早期の損傷を招く可能性があります。

オイルシールの材料はなぜ使用条件に応じて選ばなければならないのか

シール機構の観点から、オイルシールのリップ部はシャフト表面に安定した油膜を形成する必要があります。このとき、材料は以下の3つの重要な要素を直接決定します。

・作動媒体によって材料が攻撃または膨潤を受けやすいかどうか

・長期間の温度曝露により弾性が劣化するかどうか

・摩擦条件下でリップ部がどれだけ摩耗に耐えられるか

複数の国際的なシールメーカー（自動車用駆動系に使用されるシール部品に関する報告を含む）のデータによると、オイルシールの故障の半数以上は寸法や取り付けの問題ではなく、材料の経年劣化または媒体との不適合に関連している。そのため、オイルシール設計において材料選定は最優先事項とされている。

一般的なオイルシール材料の比較：どの材料を選ぶべきか

実際の応用では、最も頻繁に議論される材料はニトリルゴムとフッソゴムである。

ニトリルゴム vs. フッソゴム：どちらがより適しているか

性能面から見ると：

・ニトリルゴム（NBR）は鉱物油および潤滑剤との親和性が良好であり、コスト効率が高く、中程度の温度範囲内では安定している。しかし、高温環境下や添加剤を含む油中では老化が速くなる。

・FKMは高温下でも性能をより効果的に維持し、燃料、合成油、および特定の化学媒体において優れた安定性を発揮します。長期間使用されるシステムに適していますが、材料費および加工費が高くなります。

主要な自動車OEMメーカーおよびパワートレインサプライヤーの業界データによると、フッ素ゴムはエンジン、ハイブリッドシステム、電動ドライブシャフトシールにおいてニトリルゴムよりもはるかに頻繁に使用されています。一方で、ニトリルゴムは引き続きトランスミッション、モーター、農業機械の主流な選択肢です。

結論はどちらの材料が「優れているか」ではなく、特定の運転条件に対してどちらがより適しているかということです。

異なる用途における材料選定方法 応用 シナリオ

用途別に選定を分けることで、判断が明確になります。

・一般産業用機器

媒体：潤滑油

温度：低～中程度で、変動が少ない

推奨材料：ニトリルゴム

このシナリオでは、材料の安定性とコスト効率が最も重要であり、過剰仕様は不要です。

・自動車駆動系およびエンジンシステム

媒体：エンジンオイル、トランスミッション油

温度：長期的な高温

推奨材料：フッソゴムまたはアクリルゴム

駆動系シール部品に関する業界報告書では、短期的なコストよりも熱老化に対する耐性が強調されています。

・新エネルギー駆動システム

媒体：合成潤滑剤、冷却液

温度：局所的な温度上昇

推奨材料：改質フッソゴムまたは特殊ゴム配合材

新エネルギー システムには、より高い材料安定性が求められます。単一の材料パラメータでは不十分であり、サプライヤーの検証データが必要となる場合が多いです。

これらの例から明らかなように、オイルシールの材料選定は短期間の性能ではなく、長期的な使用条件に基づく必要があります。これはまた、多くの故障解析で、オイルシールが最初は正常に動作しているように見えても、運転を継続するうちに硬化、漏れ、またはリップの摩耗が発生する理由を説明しています。