ステップシールおよびグライドリングの名称の由来と製造歴史

はしがき

動的シールは油圧シリンダーにおいて極めて重要な構成要素です。現在、高圧・重荷重用油圧シリンダーでは、主にグライドリングおよびステップシールが使用されています。これらはバスアク＋シャンバン社（以下、バスアク＋シャンバン社）のコア製品でした。現在、国内の多くの企業でもこの2種類のシールを製造しています。

1990年代、旧上海サンシン油圧有限公司はバスアク＋シャンバン社の代理店として活動していました。当社は中国東部地区における技術サービスおよび販売を担当しました。この期間中、当社は中国語版取扱説明書および宣伝資料を作成しました。また、同社製品の商標登録も行い、技術セミナーも開催しました。

私たちは、ドイツにある同社の本社および米国・日本における支社を訪問しました。また、同社の研究所および生産工場も視察しました。1996年に米国支社を訪問した際、グライドリング（Glyd Ring）およびステップシール（Stepseal）を当初開発したエンジニアたちと面会しました。技術的な課題について議論し、多くのことを学びました。

従来、ほとんどのシールはその形状にちなんで名付けられてきました。例えば、Oリング、Yリング、Uリングなどがあります。しかし、グライドリング（Glyd Ring）およびステップシール（Stepseal）は例外です。本稿では、これらのシールについて包括的な概要を提供します。

1. 構造および原理

これら2種類のシールは、弾性体およびシールリングから構成されています。弾性体には標準的なニトリルゴム製Oリングが用いられます。また、Xリングや矩形リングを用いることも可能です。シールリングは充填フッ素樹脂で作製されており、商業登録商標名は「ターコン（Turcon）」です。これは焼結された管状のブランクから機械加工によって製造されます。

グライドリングは、1971年から1992年にかけて継続的な改良を経て、現在第3世代へと進化しました。ステップシールも時代とともに改良が重ねられ、K型ステップシールに続いて、2004年に2K型が登場しました。

ターコンは優れたシール材です。長年にわたる使用実績により、その卓越したシール性能および耐摩耗性が実証されています。ターコンはPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）を基材としており、青銅、二硫化モリブデン、黒鉛、または炭素繊維で充填されています。これにより、極めて高い耐摩耗性を実現しています。過酷な条件下でも剛性を保ち、ほぼすべての化学薬品に耐性があります。吸水率は0.01％未満であり、摩擦係数も低く、静止摩擦係数と動摩擦係数の差が非常に小さいという特長があります。このため、油圧シリンダにおける「這い現象」（スティック・スリップ）を防止できます。

このシールは、弾性のあるOリングとターコンシールリングを組み合わせた構造です。Oリングは静的シールとして機能し、同時にシールリングに径方向の圧力を加えます。これにより、シールリングが効果的にその機能を発揮できます。一方、ターコンリングは動的シールを担当します。この組み合わせにより、両部品の長所が最大限に活かされます。

グライドリングは、シリンダボアとピストンの間のシールに使用されます。これは両作用シールです。ステップシールはピストンロッド用に使用され、単作用シールです。シール性能を向上させるため、段状の形状で設計されています。ステップシールを2個直列に配置することで、「ゼロ漏れ」を実現できます。

2. 名称および規格

これらのシールが成熟・普及した後、シャムバン社が主導してドイツおよび国際規格の制定が進められました。1990年代初頭、中国の油圧・空気圧標準化委員会は、これらのシールを標準化計画に取り入れました。天津工機械研究所が標準案を作成し、国際規格と同等の内容となりました。

この草案は1994年に承認され、1995年4月から実施が開始されました。この規格の名称は GB/T 15242.1-94 です。英語での正式名称は 油圧流体動力―往復運動用同軸シールのシリンダロッドおよびピストン用シール ― 寸法および公差 .

「Glyd Ring」と「Stepseal」は登録商標です。用途に応じて、単に「ピストン複合シール」または「ロッド複合シール」と呼ぶこともあります。

英語名「Glyd Ring」は元来「スライディングリング方式」を意味し、「Stepseal」は「ステップ状構造方式」を意味します。「Ge-lai（ゲーライ）」および「Si-te（シー・テ）」という中国語名称は、香港の代理店が広東語発音に基づいて音訳したものとされています。これが今日私たちが日常的に使用している通称となりました。これらは、公式な製品規格名称とは大きく異なります。

3. 製造歴史

1952年、アメリカのW.S.シャンバン社は航空宇宙分野向けPTFE製シール材の開発を開始しました。同社は「ターコン（Turcon）」という商標を登録し、「ステップシール（Stepseal）」および「グライドリング（Glyd Ring）」という特許技術を世界で初めて確立しました。現在では、これらの名称はあらゆる油圧シリンダ設計者に広く知られています。

1992年、ドイツのブサック社（Busak）がW.S.シャンバン社を買収しました。両ブランドを維持するため、新会社名を「ブサック＋シャンバン（Busak+Shamban：B+S）」と定めました。同社は、高品質なシールおよびベアリング装置の国際的サプライヤーとして成長しました。

B+S社は、世界中に11カ所の材料開発ラボと17カ所の設計センターを保有しており、さらに6カ所の研究開発センターと80カ所の工場を運営しています。同社は航空宇宙、建設機械、冶金、海運産業において業界をリードしています。

ブサック＋シャンバン社は、長年にわたり中国の顧客と緊密に協力してきました。中国のWTO加盟後、同社は投資を拡大し、2000年以降、武漢、上海、大連、広州、西安、成都の各都市に支店を相次いで開設しました。中国全土で先進的なシールソリューションを提供しています。

2003年、ブサック＋シャンバン社はスウェーデンに上場するトレレボルグAB社の傘下となりました。2004年4月には、同社は正式に「トレレボルグ・シーリング・ソリューションズ」と名称変更されました。

4. 結論

中国の油圧・空気圧産業における企業の多くは中小規模であり、その多くが家族経営です。これらの企業はしばしば資金力、技術力、および近代的な経営手法に乏しく、低価格帯市場をめぐって激しい競争を繰り広げています。製品の差別化が進まず類似性が高いため、市場が低迷すると価格競争へと発展します。安価な製品は利益率の低下を招き、結果として高付加価値市場への参入が困難になります。

協会会長の沙宝森氏は、打開策として再編成こそが唯一の道であると指摘しています。連合や合併といった形態を問わず、構造改革は不可欠です。流体動力製品（油圧・空気圧・シール）は基盤部品であり、大規模な生産体制と多様な製品ラインナップが求められます。単一の中小企業が独自に成功を収めることは不可能です。

ボッシュ・レックスロス、パーカー、イートン、ムーグなどの業界大手企業がこれを証明しています。これらは、多数の専門工場を擁する大規模なグループです。この産業は資本集約型かつ技術集約型であり、収益性を確保するには一定規模が必要です。そのため、合併および再編は避けられない流れです。

2009年以降、当該産業における需要は増加しています。工業情報化部は、基盤部品の課題解決に向けた計画を策定しました。主な課題は、イノベーションの不足と研究開発（R&D）投資の低水準です。また、製品構成が不合理であることも問題です。

国は基盤産業の発展を加速させる必要があります。「設備産業は規模は大きいが実力が伴わない」という状況を解消しなければなりません。キーコンポーネントについて外国依存をやめなければなりません。産業全体で「装備製造業調整・活性化計画」を実施する必要があります。高級製品の輸入依存という「ボトルネック」を解消しなければなりません。2010年に政府が合併に関する新たな意見を公表したことを受けて、当該産業は新たな発展機会を迎える可能性があります。