静的シールと動的シールの違いは何ですか

静的シールとは

静的シールは、2 つの静止面の間にバリアを作成し、液体やガスの漏れを防ぐように設計されています。これらのシールは、接合面間に相対的な動きがないアプリケーションで使用されます。

静的シールの例

• フラットガスケットこれらのシールは、フランジなどの 2 つの固定面の間に使用され、漏れを防止します。
• Oリング静的用途で使用する場合、O リングは 2 つの静止面の間で圧縮され、シールを形成します。
• バルブシートシールこれらのシールは、バルブが閉じられ、シール面間に動きがない場合に漏れを防ぐためにバルブ内で使用されます。

ダイナミックシールとは

ダイナミックシールは、シール面間に相対的な動きがある用途で使用されます。これらのシールは、回転、往復、振動などの連続的な動きに対応しながら、効果的なシールを維持するように設計されています。

ダイナミックシールの種類

往復シール

往復シールは、軸方向シールまたはリニアシールとも呼ばれ、直線に沿って前後に移動するコンポーネントをシールするように設計されています。これらのシールは、油圧シリンダーや空気圧シリンダーでよく見られ、ピストンとロッドをシールするために使用されます。往復シールの例には、次のものがあります。

• ピストンシールこれらのシールはピストンヘッドに取り付けられており、ピストンがシリンダーボア内を移動する際に流体が漏れるのを防ぎます。
• ロッドシールこれらのシールはシリンダーヘッド上にあり、ロッドに沿ってシリンダーから流体が漏れるのを防ぎます。
• ワイパーシールこれらのシールは、ロッドがシリンダー内に引き込まれる際にロッドから汚染物質を除去し、プライマリシールの損傷を防ぎます。

ロータリーシール

ロータリー シールは、ポンプ、モーター、ギアボックスなど、接合面間で回転運動が発生する用途で使用されます。これらのシールは、シャフトやその他のコンポーネントの連続回転に対応しながら漏れを防止します。一般的なロータリー シールの種類には、次のものがあります。

• ラジアルシャフトシールこれらのシールは回転シャフトと固定ハウジングの間に設置され、シャフトに沿った流体の漏れを防止します。
• メカニカルシールこれらのシールは、固定面と回転面の 2 つの接合面で構成されており、直接接触することでシールを形成します。
• リップシールこれらのシールには回転軸との接触を維持し、漏れを防ぐ柔軟なリップが付いています。

振動シール

振動シールは、接合面間で小角度の前後回転運動が発生する用途で使用されます。これらのシールは、ステアリング システム、サスペンション コンポーネント、その他の自動車用途でよく使用されます。振動シールの例には、次のものがあります。

• Oリングこれらの多用途シールは、振動運動を含む静的および動的アプリケーションの両方で使用できます。
• クアッドリングこれらのシールは独自の断面を持ち、従来の O リングに比べてシール性能が向上し、摩擦が低減されます。
• PTFEロータリーシールこれらのシールは、摩耗を最小限に抑えながら振動運動に対応するために、PTFE またはその他の低摩擦材料で作られています。

静的シールと動的シールの主な違い

材料の選択

静的シール 静的シールは連続的な動きや摩擦を受けないため、一般的に適切な材料の範囲が広くなります。静的シールの一般的な材料には、優れた耐薬品性を備え、幅広い温度に耐えられるエラストマー、PTFE、さまざまなプラスチックなどがあります。

ダイナミックシール 継続的な動きと潜在的な発熱に対処するには、優れた耐摩耗性、低摩擦性、高温耐性を備えた材料が必要です。ポリウレタン、PTFE 化合物、特殊エラストマーなどの材料は、最適なパフォーマンスと長い耐用年数を確保するために、動的シーリング アプリケーションでよく使用されます。

メンテナンス要件

静的シール静的用途のガスケットや O リングなどの部品は、継続的な動きや摩擦にさらされることがないため、一般的にメンテナンスの頻度はそれほど必要ありません。ただし、劣化や漏れの兆候がないか確認するために、定期的な検査は必要です。

ダイナミックシール油圧シリンダーや空気圧システムに見られるようなシールは、常に動き、摩耗する可能性があるため、より頻繁なメンテナンスが必要です。これには、定期的な潤滑、シールの交換、シール面の損傷や位置ずれの監視などが含まれます。

グランドデザイン

静的シール 通常、接合面間の動きを考慮する必要がないため、グランドの設計はよりシンプルです。静的シール グランドの設計で主に重視されるのは、漏れを防ぐために適切な圧縮力とシール力を確保することです。

動的シール用途グランドの設計はより複雑です。グランドは、シールが適切に機能するための十分なサポートとスペースを提供しながら、特定の種類の動作（回転、往復、または振動）に対応するように設計する必要があります。摩耗、摩擦、シールの故障のリスクを最小限に抑えるために、動的シール グランドの設計では、クリアランス、表面仕上げ、許容誤差などの要素を慎重に考慮する必要があります。

ずれに対する許容度

静的シール 静的シールは一定の動きを受けないため、位置合わせのわずかなずれに関しては一般的に許容範囲が広くなります。圧縮力とシール力が適切である限り、わずかな位置ずれが静的シールの性能に大きな影響を与えることはありません。

ダイナミックシール 位置ずれの影響を非常に受けやすく、摩擦の増加、不均一な摩耗、早期故障につながる可能性があります。位置ずれがわずかでも発生すると、シールにかかるストレスや発熱が増加し、寿命が短くなります。

発熱

動的シール用途接合面間の絶え間ない動きにより摩擦が生じ、熱が発生します。この熱は、適切に管理されない場合、摩耗の加速、材料の劣化、およびシールの故障につながる可能性があります。熱の影響を軽減するために、ダイナミックシールには、耐熱性の高い特殊な材料、および効果的な潤滑および冷却システムが必要になることがよくあります。

静的シール 静的シールは、継続的な動きや摩擦を受けないため、発熱が最小限に抑えられます。そのため、静的シールの材料選択と設計では、熱管理よりも、化学的適合性、圧縮永久歪み耐性、シール力が優先されます。

シールを選択する際に考慮すべき要素

• 環境と動作条件: アプリケーションの温度範囲、化学物質への暴露、圧力要件を考慮してください。特定の環境条件に耐えられるシールを選択してください。
• 圧力と温度: シールが受ける最大圧力と最大温度を評価します。選択したシール材料が予想される圧力と温度の範囲に対応できることを確認します。
• 流体適合性: シール材料とシールされる流体との適合性を評価します。一部の材料は、特定の流体にさらされると劣化または膨張し、シールが機能しなくなる可能性があります。
• 表面仕上げと許容範囲: 接合面の表面仕上げと許容差はシール性能に影響を与える可能性があります。選択したシールの種類と材質に対して表面仕上げと許容差が適切であることを確認してください。