Oリングとは？特性と用途をご紹介！

ものづくりプレス

2024-12-19

Oリングは、円形の断面を持つゴム製のシールリングで、その断面がO型であることからこの名前が付けられました。
Oリングは19世紀半ばに蒸気エンジンのシリンダーシール材として登場し、その後、手頃な価格で製造が容易で、信頼性の高い性能を提供するため、さまざまな分野で広く使用されるようになりました。
現在では、シンプルな取り付け方法とともに、メカニカルシールとして最も一般的に使用されています。
この部品は、数十メガパスカル（キロポンド）の高圧にも耐えられ、静的および動的な用途のどちらにも使用可能です。
例えば、回転するポンプシャフトや油圧シリンダーのピストンなど、部品が相対的に動く場面でも効果的に機能します。
本記事では、Oリングの特性、用途、密封原理について詳しくご紹介します。

Oリングの特徴

Oリングは、通常、円形の断面を持つ小さなリング状のシール部品で、主に合成樹脂成形コンパウンドを用いて製造されます。
この部品は油圧工学において最も広く使用されるシールであり、特に静的シールや摺動シールに適しています。

他のシールと比較したOリングの利点
・優れたシーリング性能と長寿命：適切に使用すれば、流体の漏れを長期間防止できます。
・一つのリングで両方向にシールが可能：設計のシンプルさが利便性を向上させます。
・油、温度、圧力に対する優れた適応性：広範な環境条件下で使用可能です。
・低い動摩擦抵抗：効率的な動作が可能です。

・小型で軽量、低コスト：さまざまな機械装置で使用可能。
・シンプルな構造で、分解が容易：保守や交換が簡単です。
・静的および動的シールとして使用可能：用途が広がります。
・サイズと溝が標準化されており、選定と調達が簡単：グローバルな規格化により、入手性が高い。

欠点
一方で、Oリングには以下のような制約もあります。
・摩擦抵抗：動摩擦が約3–4倍になるため、ダイナミックシールとして使用する際にはエネルギー消費が増加します。
・高圧環境での変形：極端な圧力条件では、シールがバリア内に押し込まれる可能性があります。

Oリングの用途

Oリングの主な役割は、流体や気体の漏れを防ぎ、密閉を確保することです。
以下は、その具体的な利点です。

・機械設計の簡素化：複雑な部品形状を必要とせず、効率的な密封が可能。
・規格化されたサイズ：代替品の入手が容易で、メンテナンスもスムーズ。

Oリングは、手頃な価格で入手可能でありながら、高い密封性能を持つことから、さまざまな産業や機械で使用されています。
たとえば、油圧装置、空気圧機器、配管システム、家庭用機器、自動車、航空宇宙産業など、幅広い分野での利用が挙げられます。

Oリングの密封原理

Oリングの密封原理は、そのシンプルな構造に基づいています。

1．取り付け時の圧縮
Oリングを取り付けるための溝は、Oリング自体のサイズよりもわずかに小さく設計されています。
部品を組み合わせると、Oリングが圧縮されます。

2．反発力による密封
圧縮されたゴムは元の形に戻ろうとする力（反発力）を発生させます。
この反発力が流体や気体の通路を塞ぎ、密封を実現します。

つぶし代の重要性

・つぶし代とは：Oリングの圧縮量を指し、隙間をなくすための重要な要素です。
・適切な圧縮の必要性：圧縮が不足すると密封が不十分となり、流体が漏れます。
・過度の圧縮のリスク：圧縮しすぎるとゴムが永久変形を起こし、反発力が低下して密封性能が失われます。

推奨されるつぶし代は、Oリングのサイズや使用目的によって異なるため、用途に応じた適切な設計が必要です。

Oリングのまとめ

Oリングは、そのシンプルな構造と優れた性能により、さまざまな産業で欠かせない部品です。
適切に使用することで、高い信頼性と耐久性を持つ密封が可能となり、機械装置の安全性と効率性を向上させます。
Oリングの特徴や密封原理を正しく理解し、用途に応じて最適に活用することで、より効率的で安全な機械運用が実現します。
本記事を参考に、Oリングの魅力をぜひ実感してください。