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ものづくりプレス

2024-10-11

ゴムのつぶし率とは？その重要性と計算方法を解説します

ゴムのつぶし率とは

ゴムのつぶし率とは、Oリングなどのゴム製シールがどれだけ圧縮されているかを示す値です。

具体的には、Oリングの直径に対してどれだけ圧縮されたかをパーセンテージで表します。

本記事では、ゴムのつぶし率とは何か、その計算方法まで詳しく解説していきます。

ゴムのつぶし率とは？その重要性と計算方法を解説します

目次

  1. Oリングとは
  2. ゴムのつぶし率の計算方法
  3. つぶし率の基準と注意点
  4. Oリングのつぶし率がシール性に与える影響

Oリングとは

Oリングは、流体をシールするための最も一般的な部品で、機械だけでなく、家庭の水回りや庭のホースなどでもよく見かけます。

溝にセットして適度に圧縮すると、ゴムの復元力によって発生する面圧で流体をしっかりとシールします。

シール材の中では非常にシンプルな形状ですが、使いやすく、シール性能に優れているため、幅広い用途で広く利用されています。

ゴムのつぶし率の計算方法

つぶし率とは、Oリングの線径に対してどれくらい圧縮されたかを示す数値で、「つぶし率＝つぶし代÷Oリング線径×100」で計算されます。

この値によってOリングにかかる負荷を評価することができます。


例を使うと、

つぶし代が1mmでOリングの直径が5mmの場合：つぶし率(%)=(51​)×100=20% となります。


適正なつぶし率は10〜30％で、40％を超えるとOリングが破損するリスクがあります。


Oリングの密封機能は、圧縮に対するゴムの弾性によって成り立っているため、つぶし代やつぶし率はシール圧力に大きな影響を与えます。

つぶし率の基準と注意点

つぶし率とは、Oリングの直径に対してどれだけ圧縮したかを示す数値で、Oリングの圧縮永久歪とも関係しています。

基本的に、つぶし率が低いと漏れが発生しやすく、つぶし率が高いと漏れにくくなりますが、圧縮には限界があります。

具体的には次のように分類されます。



密封性を確保するための最低つぶし率：10％以上が必要

耐久性や組付けのしやすさを考慮した理想的な範囲：20％～30％ 圧縮

割れのリスクが高まる：40％以上は危険

このように、つぶし率は密封性能と耐久性に大きな影響を与える重要な要素です。


Oリングのつぶし率がシール性に与える影響


Oリングは、押しつぶされることで生じる接触面圧によってシール機能を発揮します。

そのため、つぶし率はシール性能を左右する重要な要素です。

つぶし率が大きすぎても小さすぎても問題があり、適正な範囲を維持することが必要です。

圧縮永久歪みや破損、ゴムの反発力による組付けの悪化を避けるためには、つぶし率は最大で30%程度に抑えるのが理想です。

つぶし率が適正であれば、Oリングの組付けが容易になり、シールの取り付けやメンテナンスがスムーズに行えます。

一方で、つぶし率が小さすぎるとシール性が低下し、漏れが発生する可能性があります。


さらに、Oリングの接触面積が広がると摺動抵抗、つまり摩擦が増加します。

そのため、往復運動に使用されるOリングでは、固定用よりも低いつぶし率に設定することが推奨されます。


この記事では、Oリングのつぶし率の重要性や、その計算方法、適正な範囲について詳しく解説しました。


つぶし率は、Oリングの耐久性や密封性能に直接関わる重要な要素です。

適切なつぶし率を維持することで、Oリングの長寿命化とシールの信頼性を確保することができます。

正しいつぶし率を理解し、用途に応じて最適な設計を行うことが、シール材を最大限に活用するための鍵となります。

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