講義ノート：もの作りのための機械設計工学
第7章 シール装置の設計技術
7.4 オイルシール
オイルシールは，様々な機械の回転部分に使用され，主に内部からの潤滑油の漏れを防ぐと同時に，外部からの異物の進入を防ぐために使われている。図7.19は，自動二輪車（ヤマハSDR）のエンジン部分の構造を示している。このように，潤滑油を利用する機械では多くのオイルシールが使われている。
図7.19 オイルシール
（ヤマハ，SDR，サービスマニュアルより）
7.4.1 オイルシールの構造
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図7.20にオイルシールの構造を示す。オイルシールには様々な形状があるが，一般にゴム材料のくさび状のリップがあり，リップ外側のばねにより，リップ先端を軸の表面に押し付けて密封している。また，機械的強度を保つために，金属板によって外周部を補強している形式が多い。 |
図7.20 オイルシールの構造
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7.4.2 オイルシールの寸法
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オイルシールは，各シールメーカーによって様々な形式・材質のものが市販されている。しかし，その主要寸法（取付寸法）はJISによって規格化されているので，通常の機械設計においては規格化されたオイルシールに合わせて部品形状を決める。表7.3にオイルシール寸法の一例を示す。
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表7.3 オイルシールの寸法（JIS B2402より一部抜粋）
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7.4.3 設計時の注意事項
以下，オイルシールを使用する際の注意事項をあげる。
(1) 傷の防止
Ｏリングと同様，オイルシールのシール面（主としてリップ部分）に傷がつくと，適切なシール性能が保たれない。通常，オイルシールを脱着する際に傷をつけやすいので，部品の穴部や軸部に十分な面取り加工を施す必要がある（図7.21）。
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図7.21 傷の防止
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(2) ハウジング穴の寸法
オイルシールを取り付ける穴（ハウジング穴）は，使用するオイルシールの形式，寸法に適した寸法に仕上げる必要がある。図7.22に示すように，オイルシールを適切に挿入するためのハウジング内径のはめあい（寸法公差），オイルシール外面のシールを保つための表面粗さの指定が必要になる。また，挿入時にオイルシールを傷つけないために面取り部にも表面粗さを指定する。
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図7.22 ハウジング穴の寸法
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(3) 軸の寸法と表面粗さ
同様に，オイルシールに挿入される軸のはめあい（寸法公差）や表面粗さ，表面硬さも使用するオイルシールの形式や状態に合わせる必要がある（図7.23参照）。適切な軸が使用されないと，シール性が保たれないだけでなく，リップの摩耗が大きくなったり，あるいは軸を傷つけたりする。
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図7.23 軸の寸法と表面粗さ
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(4) 軸心
オイルシールはラジアル荷重やスラスト荷重を受けることはできないため，軸受（5.4節参照）として使うことはない。通常，オイルシールを使用する場合は軸受と併用し，軸とオイルシールの軸心を正確に合わせなければならない（図7.24）。
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図7.24 軸心を合わせるための構造
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