機械製品の中核となる基本コンポーネントとして、油圧ゴムシールは油圧システムの正常な動作を保証する重要な役割を果たします。ほとんどの油圧機器に必要とされており、自動車、二輪車、建設機械、一般機械など様々な分野で幅広く使用されています。その中心的な機能は、油圧システム内の作動媒体（液体）の漏れを防ぐと同時に、システムやコンポーネントへの外気、塵埃、その他の汚染物質の侵入を遮断し、油汚染を回避し、それによって油圧製品の動作効率と作業性能を確保し、機器の耐用年数を延ばすことです。
- 最小限の漏れ: 油圧シールは優れたシール性能を備え、漏れが非常に小さい範囲内に制御され、油圧の上昇に伴ってシール性能が自動的に向上します。高圧や高温などの過酷な使用条件下でも、システム圧力の安定性を確保するために漏れが大幅に増加することはありません。
- 優れた適合性：油圧シールは作動油に長期間浸漬されるため、膨潤、溶解、脆化、硬化などの物理的・化学的変化が生じ、シール機能が損なわれやすくなります。したがって、シールには接触する作動油（作動媒体）との相性が良く、異常劣化がなく長期間安定して作動することが求められます。
- 低摩擦抵抗：油圧機器の低圧クローリングや作動ジャムなどの悪影響を回避または抑制するために、油圧シールは静摩擦抵抗と動摩擦抵抗が低く、摩擦係数が安定している必要があり、システムの動力損失を減らし、機器のスムーズな動作を確保します。
- 長寿命：油圧シールは、優れた弾性、耐熱性、耐寒性、耐圧性、耐摩耗性、およびある程度の物理的および機械的強度を備えている必要があり、複雑な使用条件の長期テストに適応し、交換サイクルを延長し、機器のメンテナンスコストを削減できます。
さまざまなシーリング作業条件に応じて、シーリングは静的シーリングと動的シーリングの 2 つのカテゴリに分類できます。その中で、静的シールには主にガスケットシール、シーラントシール、直接接触シールの 3 つの形式があり、シール面間に相対的な動きがないシナリオに適しています。動的シーリングは、回転シーリングと往復シーリングの 2 つの基本タイプに分類でき、これらはシーリング面間で相対運動がある作業条件に適しています。
油圧ゴムシールのシール機構には、主に 2 つのコアリンクが含まれます。1 つはキャビティシールです。その中心は、取り付けキャビティ内のシールの外縁 (静的コンポーネント) の正確な位置を確保し、シールとキャビティの間の嵌合ギャップから媒体が漏れるのを防ぐことです。もう1つは動的シール、つまりシールリップと回転シャフトの表面の間の接触シールであり、これはシールがコアシール機能を実現するための鍵であり、シール効果の品質を直接決定します。
シールリップのシール機能発揮には、シールリップ接触部のシール機構が決定的に重要です。シール効果は主に、シールリップの構造設計、弾性材料の構造特性、回転軸表面の粗さの 3 つの重要な要素によって決まります。シールリップのラジアル力、リップ角度の設計、およびリップ先端とスプリング中心の間の距離の設計の複合効果により、シールリップとシャフト表面の間の接触領域に非対称に分布した接触圧力が形成されます。オイル側の接触圧力が最も大きく急上昇傾向を示しますが、空気側の接触圧力は小さな角度でゆっくりと減衰します。
しまりばめ（自由状態のシールリップの内径はシャフトの直径よりわずかに小さく設計されています）の作用下で、この非対称に分布した接触圧力と、回転シャフトの回転によって発生する円形フープ力とが組み合わされて、シールリップの接触領域に構造的な弾性変形が生じます。このシールエラストマーの変形構造は、オイルシールのならし期間中に徐々に形成され、シール性能に決定的な役割を果たします。したがって、油圧ゴムシールは、変形構造の安定性を確保するために、正式に使用される前に慣らし運転期間が必要です。また、シャフトの回転とシールリップ表面のスパイラルラインの相乗効果により、この変形構造がオイル側へのポンピング効果を生み出し、シール効果をさらに高めます。
シールリップ摺動面の摩擦特性は、主に作動媒体の粘度と摺動速度によって決まります。通常の使用条件では、摺動面に均一な油膜が形成されます。シールと回転軸との相互摺動は油膜を隔てた潤滑状態で行われ、摩擦や摩耗を効果的に低減します。シールの摺接面では、油は「大気側→油側→大気側」という循環流を形成します。良好な潤滑状態は摩耗の悪化を効果的に抑制し、漏れを回避します。油圧ゴムシールのシール効果と寿命を確保するには、シールリップの材質とリップ構造の形状を正確に制御し、潤滑特性とシール機構を制御することが重要であることがわかります。