ロータリーモーター用シールは、連続して回転するシャフト(例:岩盤掘削機のロータリーモーターでは通常200~600 rpm)に対して作用し、比較的低い界面速度で動作します。一方、リニアシリンダー用シールは、往復運動するロッドに対して作用し、ピーク速度は高いものの平均速度は低く、かつ方向転換が頻繁に発生します。これらの潤滑状態は根本的に異なります。 回転シール ロータリーシールは、ほぼ全使用期間にわたり流体動圧潤滑状態で動作します。つまり、シャフトの回転自体によってシールリップ下面に自己再生型の油膜(オイルウェッジ)が形成されるのです。これに対し、リニアシールは各方向転換点において混合潤滑および境界潤滑状態を繰り返し通過し、このタイミングで最も摩耗が大きくなります。
シール設計への影響:回転モーターシャフト用シールは、シャフトの位置にかかわらず一定の接触圧力を維持するために、エラストマー製リップとスプリング式ガーター・スプリングを採用している。連続回転により、接触圧力の均一性が設計上の最重要パラメーターとなる。一方、直線往復式ピアソンボア用シールは、方向転換時の衝撃荷重に対し疲労耐性を確保する必要があるため、回転追従性よりも柔軟性を重視する場合とは異なり、より硬質なゴム配合およびより大きな断面積を採用する。ピアソンボアに直線用シールの代わりに回転用シールを誤って装着する(部品棚のラベル表示が不適切な場合に生じる置換ミス)と、回転用シールのガーター・スプリング構造はピアソン周波数における軸方向衝撃荷重に耐えられず、即座にバイパスが発生する。
回転用シール vs 直線用シールの設計比較
設計パラメータ |
回転モーターシャフト用シール |
直線シリンダーピアソン用シール |
代替による影響 |
主な故障モード |
シャフト界面における熱によるリップ硬化(使用時間800~1,200時間後) |
方向転換点における繰返し応力によるリップ疲労破断 |
回転位置におけるリニアシール——接触力が過大でシャフトに傷がつく |
潤滑状態 |
流体動圧潤滑——シャフトの回転により連続的な油膜が形成される |
混合/境界潤滑——往復行程の端点で油膜にギャップが生じる |
直線位置におけるロータリーシール——打撃衝撃に対してリップ剛性が不十分 |
スプリング荷重 |
ガーター・スプリング——シャフトに対して一定の径方向荷重を付与 |
スプリングなし——干渉嵌合により油圧下でも接触を維持 |
打撃用ボアにおけるガーター・スプリング——40–55 Hzで80時間以内にスプリング疲労破損 |
OPERATING SPEED |
200–600 RPMの連続シャフト回転 |
反転時における速度は0;ストローク中央で最大速度 |
速度の不適合により、直接置換は信頼性が低い |
サービスインターバル |
清浄な油中で800~1,200時間(疲労サイクル率が低い) |
400~480時間(打撃周波数による高疲労サイクル率) |
混合使用間隔により、置換された位置で予期しない故障が発生 |

カタログ上の互換品照合を寸法一致のみで行うと、部品管理システム内で品番が厳密に管理されていない場合、このような誤置換が生じます。寸法は合っていても、設計仕様が互換性を有していないのです。HOVOO社はアプリケーションコード付きの シールキット DD2710およびDT1131ジャンボでは、回転位置と直線位置が明確に区別されています。詳細仕様はhovooseal.comをご覧ください。
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