1. 結論

オーリング 一般に「70度、80度、90度」という表現は、通常、ショアA硬度70（70 Shore A）、ショアA硬度80（80 Shore A）、ショアA硬度90（90 Shore A）を指し、これはゴムの硬度を表します。数値が大きいほど材質は硬くなり、押し出し耐性も高まります。ただし、同時に組立時の装着力が増加し、弾性による密着性が低下し、低温での反発性も悪化します。したがって、Oリングの硬度は、単に高いほど良いわけではありません。

一般的なエンジニアリング選定ロジックは以下の通りです：

70A：デフォルト優先。 静的シール、従来の油・水・空気圧用および一般的な保守作業など、ほとんどの用途に適しています。70Aの利点は、弾性・装着性・シール面への追従性・汎用性のバランスが比較的取れている点です。

80A：中間的な妥協案。 70Aでは圧力下で若干の押し出しリスク（溝 clearance やわずかなエッジニブリングなど）が確認されるが、一方で90Aのように過度な装着力・摩擦・低温反発性の劣化を避けたい場合、80Aを検討できます。

90A：押し出し耐性を最優先する場合。 高圧、大きな押し出しクリアランス、油圧システム、あるいはこれまでに「バイト／押し出し／ニブル」が発生した条件に適しています。ただし、90Aを単に「より高度」と理解してはならず、これは溝形状、面取り、組立時の潤滑、および低温下での初期シール性能に対してより厳しい要求を意味します。

ショアA硬度は、凹み深さを測定する硬度試験方式であり、ASTM D2240では、所定の条件下で材料に押圧した際の凹み深さを測定することを明確に規定しています。これは経験的な制御指標に属し、ある特定の機械的特性と単純に等価と見なすことはできません。言い換えれば、「90Aは70Aより引張強度が30％高い」という意味ではありません。単に硬度等級がより高いというだけです。

2．70A、80A、90A比較表

本表には追加の前提が必要である：同一の材料系において比較しなければならない。NBR 70A、FKM 70A、EPDM 70A、VMQ 70Aは性能が同じではない——材料によって耐媒体性、使用温度範囲、圧縮永久変形および低温性能が決まり、硬度はその中の一つのパラメータに過ぎない。

3．なぜ70Aが最も一般的なのか？

70Aの本質的な価値は「バランス」にある。

Oリングは"より強く押す方が信頼性がある"という説に頼らず,初期接触圧を生成するために設置後の圧縮変形に依存し,その後,介質圧力の作用下での密封を強化します. トレルボールのOリング材料は,典型的な初期圧縮推奨値である:動的適用620%,静的適用1530%. Oリングはまず,高硬さだけを追求することではなく,合理的に圧縮し,適合し,反発することが必要です

70A の利点には以下の通りがあります

簡単に組み立てられる 手動組み立て,バッチ組み立て,保守交換は,すべてより便利で,過度の硬さのために,簡単にスコア,クレーニング,または扭曲を引き起こすことはありません.

適性・弾性 表面の粗さや溝の大きさやフレンズの不均一性に耐える

低圧と起動シール より信頼性: 低圧、起動時、および温度変化時の多くのシステムでは、Oリングが自らの復元力に依存して密封性を維持する必要があり、一般的に70Aの方が有利です。

比較的優れた低温復元性： 同一材質においては、硬度が高くなると、低温での弾性が劣化しやすくなります。特に、弾性回復率および圧縮永久ひずみの変化がガラス転移領域に近づく際には、Oリングの密封性能への影響が特に重要になります。

したがって、明確な圧力、押し出し、摩耗、または構造上の制約がない限り、70Aが通常、エンジニアリングにおける標準的な出発点となります。

4．80Aを選択すべき場合

80Aは非常に価値のある中間硬度ですが、しばしば見落とされます。

80Aを選択するのに適したケース：

70Aは圧力下でわずかなエッジ押し出しリスクを有しています。溝のクリアランスはやや大きめですが、90Aやバックアップリングへの変更が必要なほどではありません。システム圧力は中～高です。顧客からのフィードバックによると、70Aでは「かじり・かみつき・バリ発生・クリアランスへの押し出し」などの故障が観察されています。ただし、一定の組立適合性、弾性および低反発性は維持したいと考えています。組立が困難すぎる、あるいは動摩擦による摩耗が進行しています。

Apple Rubber社の設計ガイドには直感的な例が示されています。たとえば、1000 psiの圧力下で総直径クリアランスが0.016インチの場合、70ショアAの点は不安定領域に位置し、硬度の向上、バックアップリングの追加、またはクリアランスの縮小が必要となります。一方、同じ図において80ショアAの点は許容範囲内にあります。これは、80Aが単なる「冷めた仕様」ではなく、70Aと90Aの間で実用的かつバランスの取れたエンジニアリング上の妥協点であることを示しています。

5．90Aを選択すべきタイミングは？

90Aの主な目的は「より優れたシール性能」ではなく、「押し出しに対する耐性の向上」です。

圧力がかかると、Oリングは低圧側へ押し出されます。組み合わせ面のクリアランスが大きすぎたり、圧力が高すぎると、ゴムがクリアランスに押し込まれ、かじり・亀裂・割れを生じ、最終的に漏れを引き起こします。Apple Rubber社では、圧力によるOリングの押し出し（エクストルージョン）を防ぐ一般的な対策として、硬度の向上、バックアップリングの使用、直径方向のクリアランスの縮小、システム圧力の低下が明確に示されています。

90Aの選定に適用されるケース：

高圧油圧用途；大きな圧力差がある場合；押し出しクリアランスが比較的大きい動的補助ペア；断面積が小さいOリングで比較的高い圧力を受ける場合；現場での故障モードが明確に押し出し・かじり・かみ傷であり、劣化・溶解・圧縮永久変形ではない場合；グローブ寸法を変更できない場合、およびバックアップリングの取り付けが困難な場合；さらに高い圧力に対する信頼性を確保するために、バックアップリングと併用する必要がある場合。

ただし、90Aのコストも明らかです：

組立時の締付け力が著しく増加し、組立中に切断や傷つけが生じやすくなる。より優れた導入用テーパーおよび潤滑が必要となる。溝の寸法、表面粗さ、圧縮量に対する感度が高まる。低温での復元力および初期シール余裕が低下する。動的シールにおいて、摩擦、摩耗、発熱のリスクが高まる。

トレレボルグ社の資料では、Oリングの圧縮量が初期圧力、材質、硬度、内径および断面積に影響を受けると指摘しており、NBR 70 ショアAとNBR 90 ショアAの圧縮荷重－変形曲線を示している。グラフから明確に読み取れるのは、硬度が高ければ高いほど、必要な圧縮荷重も大きくなる、すなわち組立時の締付け力および圧縮抵抗も高くなるということである。

6．「圧力」だけで硬度を選定しないでください

多くの顧客から、「何MPaまでなら70を使用できますか？」「何MPaまでなら90を使用できますか？」というご質問をいただきます。

この質問は圧力のみでは回答できません。Oリングの押し出し（エクストルージョン）が発生するかどうかは、少なくとも以下の要素によって決まります：圧力または圧力差、押し出しクリアランス、Oリングの断面寸法、溝の構造、材料系、硬度、静的シールか動的シールか、温度、バックアップリングの有無、および圧力のパルセーションの有無。

アップル・ラバー社の資料では、Oリングの押し出し限界が、圧力下における直径方向のクリアランスと材料の硬度によって共同して決定されると明確に示されています。圧力とクリアランスの交点が危険領域に位置する場合、硬度を高める、バックアップリングを採用する、またはクリアランスを縮小する必要があります。

トレレボーグ社の一般向け推奨作動圧力 Oリング この点も反映されています。バックアップリングを使用しない場合、一般的な静的用途では、材質、断面形状、クリアランスによって異なりますが、通常は数MPaから約10MPaクラスまでが限界です。バックアップリングを用いると、耐圧性能が著しく向上します。また、バックアップリングを使用しない動的往復運動用途では、耐圧性能がさらに制限されます。

より正確な表現は以下の通りです：

7．硬度選定プロセス

ステップ1：まず材質を選定し、その後で硬度を選定する

まず、流体および使用温度を判断します：

鉱物油、液压油：一般的にNBR、HNBR、FKMが使用されます。温水、蒸気、ブレーキフルード、極性媒体：一般的にEPDMが使用されます。高温油、燃料、化学薬品などの媒体：一般的にFKM、FFKMが使用されます。低温、空気、あるいは特殊条件の一部：VMQ、FVMQ、または低温専用のNBR／FKMを検討することもできます。

トレレボルグ社の材料データによると、各種エラストマーの使用温度範囲および低温での柔軟性には大きな差があり、例えばFVMQおよびVMQは低温での柔軟性が優れていますが、FKM、HNBR、NBRの低温性能は依然として具体的な配合に依存します。

単に『70ショアAのOリングが必要』とは言わず、必ず同時に材質を明記してください。

正しい表記例：NBR 70ショアA Oリング、FKM 75ショアA Oリング、EPDM 70ショアA Oリング、HNBR 90ショアA Oリング。

ステップ2：圧力と押し出しクリアランスを確認する

圧力が低く、クリアランスが小さく、静的シールであり、明確な押し出しリスクがない場合は、まず70Aを優先してください。

圧力が上昇するか、またはクリアランスがやや大きい場合、まず以下の点を検討してください：

溝寸法は適切ですか？押し出しクリアランスを縮小できますか？バックアップリングを追加できますか？70Aから80Aへの変更が必要ですか？90Aを使用する必要がありますか？

高圧条件下では、単に硬度を上げるよりもバックアップリングを追加する方が、より安定した密封性を確保できます。特に双方向圧力が作用する場合は、両側にバックアップリングを設置することを検討してください。これにより、取付方向や圧力の向きの変更による押し出しを防ぐことができます。

ステップ3：組立条件を確認

顧客現場での組立が手作業の場合、溝に鋭角的なエッジがある、潤滑処理が施されていない、ねじ山や穴を通過させる必要があるなど、90Aのリスクが著しく高まります。

高硬度Oリングの組立時の重点確認項目：導入用テーパー（チャムファー）は設けられているか、バリは除去されているか、組立時に潤滑剤が使用されるか、鋭角エッジ・キー溝・ねじ山・油孔などを通過する際に損傷を受けないか、組立用スリーブが必要か、ねじれ・ローリング・過度な延長が発生しないか。

トレレボルグ社の材料に関する資料でも、適切な溝設計がシールの損傷および密封不良を防止することを強調しています。Oリングの組立位置には、導入用テーパー（チャムファー）およびフィレットを設ける必要があります。

ステップ4：低温時および起動時の密封性を確認

低温条件下では、硬度の選定をより慎重に行う必要があります。

同一材質において、90Aは通常、低温時に反発が遅くなります。冷間起動、低圧起動、温度サイクル、低温停止および再起動を要する機器では、常温での硬度のみを確認するのではなく、低温時の反発性能も評価する必要があります。低温下での反発不足は接触圧力の不足を招き、冷間漏れを引き起こす可能性があります。

低温用途における選定の優先順位は以下のとおりです：まず、低温に適した材質または専用配合を選びます；次に、適切な圧縮量を確保します；さらに、溝 clearance（溝隙）を制御します；必要に応じて、低温圧縮永久変形試験または低温反発試験を実施します。

8．代表的な選定推奨事項

従来型静的シール

フランジ、エンドキャップ、プラグ、バルブ本体の静的シール、中程度の圧力、標準的な溝形状、明確な押し出しリスクなし：

優先硬度は70A。 理由：組立性が良好で、弾性に優れ、低圧時における初期密封性が信頼でき、調達の汎用性も高いからです。

従来型空気圧式

空気圧式システムの圧力は通常高くなく、低摩擦性、組み立て性、および復元性が重視される。

優先硬度は70A。 動的用途の場合、 パーニューマティックシール 90A硬度はしばしば不要な摩擦や摩耗リスクを招く。

一般的な油圧式

中～低圧、適切な溝形状、制御されたクリアランス：

70Aまたは80A。 わずかな押し出し、圧力脈動、またはエッジ咬合が発生する場合、硬度を70Aから80Aへ引き上げるか、バックアップリングを追加することができる。

高圧油圧式

高圧、大きな圧力差があり、押し出しクリアランスが存在する：

80A、90A、または70A／80A＋バックアップリング 溝のクリアランス確認に特化しています。故障モードが明確に押し出しである場合、90Aを採用する意味がありますが、劣化、膨潤、圧縮永久ひずみ、または媒体不適合による故障の場合、90Aへの変更では根本原因は解決しません。

低温シール

低温環境、寒冷時始動、長期低温停止時：

硬度を無闇に上げてはいけません。 低温対応材や低温向け配合を優先的に選定し、硬度は一般に高すぎない方が望ましいです。初期密着性および復元性の観点から、70Aの方が90Aよりも信頼性が高い場合が多いです。

大きなクリアランスまたは摩耗によるクリアランス

ピストン、シリンダー、バルブシャフト、フランジの接触面におけるクリアランスが大きい場合：

硬度を上げることは、単なる手法の一つに過ぎません。 より適切な対策としては、通常、クリアランスの低減、溝形状の最適化、バックアップリングの追加をまず検討し、その後で80Aまたは90Aの採用を検討します。

9．エンジニア版 — 判定マントラ

以下のロジックで迅速に判定できます：

明確な押し出しリスクがなく、まず70Aを使用します。

70Aではわずかな押し出しや圧力余裕の不足が見られる場合、80Aを使用します。

高圧・大クリアランス・明確なかみ合わせ不良が発生する場合は、90Aを使用します。

低温・低圧・組立困難・動的低摩擦問題は硬度では解決できないため、安易に90Aへ変更しないでください。

硬度では材料の不適合・溝の誤差・圧縮永久ひずみの問題は解決できません。

10．購買担当者が留意すべきポイント

購買担当者は単に「70度」や「90度」という表記だけで発注してはいけません。最低限、以下の項目を確認することを推奨します：

材質：NBR、FKM、EPDM、HNBR、VMQ、FFKMなど；硬度：例としてショアA硬度70、80、90など；寸法規格：GB、ISO 3601、AS568、または非標準寸法；硬度公差：例としてショアA硬度70±5、社内図面または材質仕様書に準拠；色：黒、茶、緑など。ただし、色は材質の確認を代行するものではない；使用条件：媒体、温度、圧力、静的シール／動的シール；認証：RoHS、REACH、FDA、UL、WRAS、材質検査報告書など；ロット追跡性：適合証明書（COC）、分析証明書（COA）、材質証明書、試験報告書など。

調達リスクポイント：

NBR 70AとFKM 70Aを同等品として扱ってはならない。硬度が同じでも、耐油性、耐熱性、耐薬品性、低温復元性、価格は全く異なる可能性がある。

硬度が90Aであるからといって、必ずしも性能が優れているとは限らない。90Aは組立困難、低圧時漏れ、低温復元性不足、あるいは動的摩擦過大を引き起こす可能性がある。

顧客図面に「70」と記載されている場合、これはショアA硬度であることを確認してください。標準的な表記は「70 Shore A」または「70 ShA」です。

故障が発生した際には、硬度の変更だけを行ってはいけません。膨潤、亀裂、硬化、永久変形などが発生した場合、その原因は主に材質、温度、接触媒体、または圧縮量であり、硬度ではありません。

11. 営業担当者は、顧客から頻繁に寄せられる質問にどのように対応すべきか？

顧客からの質問：「70度と90度の違いは何ですか？」

以下のように回答できます：70Aは汎用性が高く、弾性および組立性に優れており、ほとんどの従来型シールに適しています。一方、90Aは硬度が高いため、押し出し抵抗性に優れ、高圧または大きなクリアランス条件に適しています。ただし、90Aは組立時の荷重が大きくなり、低温での復元性やシール適合性が低下する可能性があるため、「硬度が高いほど良い」とは限りません。明確な高圧漏れリスクがない限り、まずは70Aを推奨します。

顧客からの質問：「高圧の場合、必ず90度が必要ですか？」

このように回答できます：必ずしもそうとは限りません。高圧シールでは、圧力、溝のクリアランス、断面寸法、およびバックアップリングの有無を同時に検討する必要があります。90Aは押し出しに対してより耐性がありますが、溝のクリアランスが大きすぎると、硬度を上げるだけでは信頼性が確保できず、通常は依然として適切なバックアップリングまたは最適化された溝形状が必要です。

顧客からの質問：「元々70度のOリングで漏れが発生しましたが、90度に変更すれば大丈夫でしょうか？」

このように回答できます：まず漏れの原因を特定する必要があります。Oリングのエッジが押し出されたり、かみ込まれたりしている場合は、80Aまたは90Aへの変更やバックアップリングの追加が有効な場合があります。一方、経年劣化、膨潤、圧縮永久ひずみ、亀裂、あるいは低温での復元力不足が原因の場合は、90Aへの変更が必ずしも効果的ではなく、むしろ組み付け性や復元力が悪化する可能性があります。

顧客からの質問：「80度にする必要はありますか？」

このように回答できます：はい、80Aは70Aと90Aの中間的な選択であり、従来のものよりやや高い圧力に耐えられるが、押し出し（エクストルージョン）を懸念している場合、あるいは90Aでは硬さが過剰で組立時の荷重が大きくなりすぎるといった状況に適しています。多くの場合、90Aに直接移行するよりも80Aの方が安定性が高いです。

12．最終的な推奨事項

従来の選択：ショアA硬度70 これはほとんどのOリングの標準硬度であり、密封性、弾性、組立性およびコストのバランスを考慮したものです。

圧力または押し出しリスクが高まる場合：ショアA硬度80 これは、一般的な密封から押し出し防止型密封への移行段階としての中間的な選択です。

高圧、大きなクリアランス、明確な押し出し破損が発生する場合：ショアA硬度90 ただし、同時にグローブ形状、バックアップリング、面取り、潤滑、低温での復元性および組立荷重についても確認する必要があります。

概要：70Aは多用途性とバランスを担当し、80Aは妥協と補正を担当し、90Aは押し出し耐性を担当します。硬度が高くなるほど押し出し耐性は強まりますが、その代わりに弾性、組立性、および低温での反発性が低下します。