皆さん、ウォーター シール V リングを製造するチームのジェイクです。さまざまなシャフト直径でこれらのシールがどのように機能するかについての質問がよくあります。工業用シーリングを初めて使用する人の多くは、小さな機械部品から頑丈な大きなシャフトまで、単一のシール タイプであらゆるものをどのように処理できるのか疑問に思っていますよね。そこで今日は、ウォーター シール V リングがさまざまなシャフト サイズにどのように適応するかを正確に説明します。専門用語は使わず、これらのシールを実際に使用している人々との作業から学んだ実際の内容だけを説明します。
まず、基本的なことから始めましょう。特定のシャフトに何か必要な場合、シールの種類を混同している人が多いからです。ウォーター シール V リングについては、初めての方のために説明します。これは、シャフトに巻き付けて汚染物質をブロックし、液体を保持し、回転運動を処理する柔軟なリング状のシールです。これらは、ポンプ、ミキサー、小型産業機械、一部の食品加工装置など、より湿った動きの多い環境向けに作られているため、標準的なシャフト オイル シールとは異なります。一般的な回転シャフト ソリューションをお探しの場合は、リニアおよび回転小シャフトの多くのニーズに対応するロッド回転シャフト シールも用意しています。こちらで確認できます。ロッド回転軸シール。シャフトが小さい場合にはこれが良い出発点となりますが、今日は特に V リングに焦点を当て、どのような直径でも V リングがどのようにフィットするかに焦点を当てます。
さて、大きな疑問は、ウォーターシール V リングがさまざまなシャフト直径にどのように適応するのかということです。ここで使用する実際のデザインのトリックを見てみましょう。まず、ランダムなトリミングではなく、サイズの柔軟性がコア構造に組み込まれています。正確な 1 つのシャフト サイズのみに適合する剛性シールとは異なり、V リングは弾性と耐久性に優れた素材 (通常はニトリルまたは EPDM で、どちらも水や一般的な工業用液体に耐えます) で作られており、破れたりシール グリップを失うことなく伸縮します。これは、仕様からわずかに外れているシャフト (10mm のはずが、最終的に 10.2mm になってしまったシャフトを持っている人は誰しもいるでしょう?) で、製造上の特殊性のためにまったく新しいシールを注文する必要がないようにしたいシャフトにとって、状況を大きく変えるものです。
ちょっと待ってください、ただストレッチするだけではありません。 Vリングの取り付け方でも大きく変わります。 Vリングは新品の状態ではやや円錐形になっているものが多く、軸に押し込むと内径（軸に当たる部分）が少し圧縮され、外側に広がってハウジングを押し付けます。細いシャフトの場合は、リングを少し伸ばして滑らせるだけで、滑ることなく張力が保たれます。大きなシャフトの場合、円周が大きくなるため、一貫した圧力を維持するために、小さなシャフトの場合は 4 mm の厚さの断面、大きな工業用シャフトの場合は 6 mm または 8 mm の断面など、実際にはさまざまな断面サイズを作成します。これは輪ゴムのようなものだと考えることができます。薄いものは鉛筆の周りに伸びますが、厚くて丈夫なものは大きなほうきの柄に切れることなくフィットします。これがまさにここでのロジックであり、V リングが、たとえば、正確な ID が 1 つしかないリジッド シャフト オイル シールと比較して、さまざまなシャフト サイズに対して他のシールよりも優れた機能を発揮する理由はここにあります。シャフトオイルシール正確なフィット感には優れていますが、柔軟性はありません。
私たちがもうひとつ頼りにしているのは、カスタム サイズのオプションです。多くの人は、標準シールのカタログには一般的なシャフト サイズが少数しか記載されていないことに気づいていませんが、当社はお客様と協力して、最小 5 mm から最大 1,000 mm 以上まで、ほぼあらゆる直径に対応する V リングを製造しています。 234mm のシャフトを備えたカスタム機械部品があるとします。適合性の悪い 230mm または 240mm のシールで満足するよう指示することはありません。当社では、必要な正確な内径をフライス加工または成形し、シャフトの負荷と速度に合わせて断面を調整し、高速モーター シャフトと低速ミキサーの場合にはシール リップ角度を微調整します。スペースが限られているコンパクトな機械向けに、より小さなフォームファクター向けに設計されているが、さまざまなシャフトに適応するロータリーコンパクトシールも提供しています。こちらをご覧ください。ロータリーコンパクトシール。これらは、医療機器や小型自動化機器など、小さなパッケージでの適応が必要な場合に最適です。
ちょっと待ってください。でも適応とはサイズだけではありません。さまざまなシャフトの状態でシールがどのように機能するかについても考慮する必要があります。摩耗により荒れた大きなシャフトには、小さな滑らかなシャフトとは異なる V リングが必要になります。素材の選択が適応性にも関係するのはここです。たとえば、（損傷していない、長年の使用によるなど）少しだけ磨耗し、直径がわずかに不規則なシャフトの場合は、より柔軟なデュロメータ素材の V リングを使用できます。これにより、小さな凹凸を飛び越えるのではなく、それに合わせて輪郭を描くことができます。新品で非常に滑らかで高 RPM で動作するシャフトの場合、シールを早く摩耗させる過度の摩擦を発生させずに安定したグリップを維持するために中程度のデュロメーターを使用しています。高温または過酷な化学環境に対処する場合は、これらの応力に対処するために材料を混合した回転複合シールも用意しており、さまざまなシャフト直径に適応します。ロータリー複合シール基本的な水ベースの使用よりも極端な用途の場合は、検討する価値があります。
実際の例を紹介しましょう。なぜなら、ストーリーがこの内容を定着させるからです。数か月前、小型の農業用水ポンプを製作したお客様がいました。彼らは同じポンプ モデルを使用していましたが、2 つの異なる部品サプライヤーから提供された 2 つの異なるシャフト サイズを使用していました。1 つは 12 mm、もう 1 つは 12.2 mm でした。 2 つの異なるシール サイズの間を行ったり来たりしていたため、在庫管理が困難になり、部品を混同したときにいくつかの漏れが発生しました。当社のウォーターシール V リングに切り替えたところ、弾性素材と柔軟なサイズ設定により、必要なシール品番は 1 つだけになりました。 12mm の V リングは、12.2mm のシャフトにフィットするのに十分なだけ伸び、圧力を保持し、それ以来漏れはありませんでした。それはまさに私たちが話している種類の適応であり、生産ライン全体を変更せずに実際の問題を解決することです。
でも待ってください、限界がありますよね？ 10mmシャフトと500mmシャフトに適合するVリングを同じリングで作ることはできません。適応とは、シールの設計をシャフトの仕様に一致させることであり、万能の万能型では失敗するものではありません。当社の V リングが一般的なものと異なる点は、大きなリングを単にサイズに合わせてカットするだけではありません。お客様が 2 つの標準サイズの間のシャフト (15mm など、在庫は 14mm と 16mm のみ) をお持ちの場合、完全にフィットするように断面と張力プロファイルをわずかに調整できます。一般的な既製の V リングは伸びすぎてリップが平らになり、漏れが発生しますが、回転中でもシャフトにしっかりと固定されるように各シールの張力を調整しています。
人々が常に考慮しているわけではないもう 1 つの点は、さまざまなシャフト直径でのアライメントがシールの性能にどのような影響を与えるかということです。多くのシャフト、特に大型産業機械の長いシャフトは完全に真っ直ぐではないため、長さに沿って直径が若干異なる場合があります。 V リングは、わずかな振れに適合するため、剛性シールよりも優れた処理を実現します。一方の端が 0.5 mm 幅が広い 200 mm シャフトの場合、硬いシールが広い部分を飛び越えて水を侵入させる代わりに、V リングの柔軟な素材がシャフトに沿って移動するにつれて調整されます。これは、完全な位置合わせを維持するのが難しい大径シャフトにとっては大きな利点です。
すべての基本をカバーしていることを確認するために、製品タイプに戻りましょう。実験装置や小型モーターなどの非常に小さなシャフト (10 mm 未満) を使用している場合は、前述したロッド回転シャフト シールが優れたオプションですが、まさに必要な場合には小型 V リングも製造しています。詳細は、ここの V リング シール ページでご覧いただけます。Vリングシール全範囲を見るには。重荷重と高圧を扱う必要がある大きなシャフト（500mm以上）の場合、強化されたコアを使用してVリングを作成し、大きく伸ばした場合でも形状を維持できるため、取り付け中に転がったりねじれたりしません。コアのない大きくて厚い V リングは、大きなシャフトに通そうとすると座屈してしまうため、この補強が重要です。
ここで、シールをさまざまなシャフト サイズに適合させようとするときによくある間違いについて説明しましょう。最も大きな問題は、小さすぎるシールをシャフトに押し付けることです。設計限界を超えてシールを伸ばすと、材料が損傷し、シール リップが薄くなりすぎて、漏れが発生します。もう 1 つの間違いは、大きすぎるシールを使用することです。シールはシャフト上で滑り、摩耗が早くなり、汚染物質をブロックできなくなります。そのため、シャフトを適切に測定することが最初のステップです。シャフトは磨耗し、製造にはわずかな公差があるため、部品図からの仕様だけでなく、マイクロメーターを使用して実際の直径を取得します。私たちは常にお客様に、振れを考慮してシャフトに沿って 2 か所または 3 か所を測定するように指示しています。そうすれば、標準サイズ、カスタム サイズ、またはわずかに修正された標準サイズなど、完璧にフィットする適切な V リングを推奨できます。
ここが私たちのビジネスにとって最も重要な部分でもあります。私たちはシールを販売しているだけではなく、人々の問題解決を支援しています。奇妙なサイズのシャフトをお持ちの場合、または 3 つの異なるシールを試したもののすべて漏れが発生した場合は、当社までご連絡ください。 「標準サイズがあるからそれを買え」というだけではありません。シャフトの直径は何ですか?という質問をします。入っている機械は何ですか？どのような液体や汚染物質を扱っていますか?シャフトの回転速度はどれくらいですか？その後、お客様のニーズに正確に適合する適切な V リング (V リングが最適でない場合は別のシール) を推奨します。小型機械で 10 個のシールが必要な場合でも、生産ラインで 10,000 個のシールが必要な場合でも、当社はお客様と協力して適切なサイズとデザインを実現します。
私は何年も現場でこれらのシールをテストしてきましたが、適応性は当社にとって単なるマーケティング用語ではないと言えます。ウォーター シール V リングの調整能力を理解していなかったために、間違ったタイプや間違ったサイズを使用した、より悪いシール ジョブを修正しました。重要なのは、それが 1 つのトリックではないということです。弾性と耐久性のある素材、調整可能な断面、カスタム サイズのオプション、設置設計の組み合わせにより、小さなマイクロ シャフトから巨大な工業用シャフトまであらゆるものに対応できます。
プロジェクトに取り組んでいて、特定のシャフト直径に適合するシールが必要な場合は、汎用の既製部品を推測して時間を無駄にする必要はありません。私たちのチームは、ウォーターシール V リングであっても、先ほど説明したコンパクトシールや複合シールなど、当社が提供する他のシールであっても、適切なソリューションを見つけるお手伝いをします。当社のチームに連絡して要件について話し合い、プロジェクトに適した見積もりを取得してください。私たちは、サイズに関係なく、いつでも喜んでオプションを説明し、例を示し、実際にあなたのシャフトに適したシールを確実に入手できるようにします。
参考文献:
- ハンセン、B. (2021)。ロータリーシャフトシールハンドブック（第 3 版）。株式会社インダストリアルプレス
- ジョンソン、L.ら。 （2019年）。可変直径シャフトのエラストマーシール性能。工業用シーリング技術ジャーナル、12(2)、45-52。
- ミラー、T. (2022)。湿式用途向けの V リング シールの選択と取り付けに関する実践的なガイド。製造工学マガジン、78(4)、89-94。
- 全国フルードパワー協会。 （2020年）。ロータリーシャフトシールのサイズと公差の標準。 NFPA 出版物 3.2。