オイルシール JIS B 2402 の発注で指定すること——タイプと寸法コード、軸の面とゴム材料

「70×90×10 のオイルシール」で何が抜けるか

減速機やポンプの保全で、外したオイルシールの寸法を測って「70×90×10」と手配することは多い。三つの数字は軸径・外径・幅で、これで穴に入る大きさは決まる。だが同じ寸法でも、外周がゴムか金属か、ほこりよけの保護リップがあるか、リップの材料がニトリルゴムかふっ素ゴムかで、別の品物になる。寸法だけで頼むと、仕入先は在庫のある標準品を出す。前回と同じものが届くとは限らない。

JIS B 2402 は、ISO 6194 を基に作られたオイルシールの規格群で、次の 5 部に分かれている^[1]。

第 1 部：寸法及び公差
呼び寸法、軸とハウジングの条件、シール幅と外径の許容差、寸法表示コード。附属書 A に購入業者と製造業者が出し合う仕様書の例がある^[1]。

第 2 部：用語
タイプ、部位、外観欠陥、保管・取付け、性能試験の用語。

第 3 部：保管，取扱い及び取付け
保管の温度・湿度、包装の解き方、取付けの手順^[3]。

第 4 部：性能試験方法
回転させて漏れを見る動的試験、低温での試験、ゴム材料の物理試験^[2]。

第 5 部：外観欠陥
リップ先端の重要部の範囲と、欠陥の種類・名称^[4]。

この記事は、この規格群を手がかりに、発注書と仕様書に何を書き、受入で何を確かめるかに絞る。シールが漏れる仕組みはシール技術の基礎とガスケット・パッキンの漏れ防止に、O リングとガスケットの発注で書くことはO リング・ガスケットの発注で指定することに譲る。

規格の範囲：ばね入り、低圧、軸径 6〜480 mm

第 1 部が扱うのは、軸径 6〜480 mm・ハウジング内径 16〜530 mm の範囲に合うばね入り回転軸用オイルシールで、ゲージ圧 0〜30 kPa の低圧条件で使うものとされている^[1]。ばねの無いオイルシールは附属書 JA に参考として載っているだけである^[1]。

ここから二つのことが言える。一つは、内圧がかかる箇所に使うなら、この規格の想定の外になることである。圧力のかかる用途では、使う圧力をメーカーに伝え、その圧力で使える品種かどうかを書面で確かめる。もう一つは、往復運動や揺動が主の箇所である。附属書 A の仕様書には「他の軸運動」として往復動と揺動の欄があり^[1]、回転以外の動きがあることは伝える前提になっている。往復運動が主なら O リングやパッキンの領域になることが多いので、設計に確かめる。

タイプと寸法表示コードで呼ぶ

第 1 部は構造をタイプ 1〜6 に分け、代表例を図で示している^[1]。

表は第 1 部の図 1 の区分を書き写したものである^[1]。保護リップは、軸を保護し異物の侵入を防ぐために、オイルシールの大気側面に設けられた短いリップと定義されている^[5]。性能試験の規格でも、保護リップがある場合はその内径を試験の前後に測る項目が加わる^[2]。

大きさは寸法表示コードで表す。軸径の呼び寸法とシール外径の呼び寸法をそれぞれ 3 桁にして並べたもので、軸径 70・外径 90 なら「070090」、軸径 6・外径 16 なら「006016」になる^[1]。幅は、呼び寸法の表で軸径と外径の組合せごとに決まっている（たとえば軸径 70・外径 90 は幅 10）^[1]。

現場で使われる「S 形」「TC」のような英字の呼び方は、第 1 部の本文には無い。こうした記号はメーカーの型式の呼び方で、メーカーが違えば同じ記号が同じ構造を指すとは限らない。発注書には、JIS のタイプ番号と寸法表示コードに加えて、採用しているメーカーと型番を書く。互換品を受け入れるかどうかは、下で述べる材料の記録と合わせて決める。

外径の許容差は「1 種」「2 種」を選ぶ

オイルシールはハウジングに締まりばめで入るので、外径の許容差がそのまま抜けにくさにかかわる。第 1 部は外周金属と外周ゴムで別の表を持ち、それぞれ 1 種と 2 種の許容差を並べている^[1]。外周金属では 1 種が研削加工を施した場合の許容差、外周ゴムでは 1 種が外周ゴムの厚い場合の許容差で、どちらを適用するかは受渡当事者間の協定による^[1]。

たとえばシール外径 50 mm を超え 80 mm 以下では、外周金属の 1 種が＋0.14〜＋0.06 mm、2 種が＋0.23〜＋0.09 mm、外周ゴムの 1 種が＋0.35〜＋0.10 mm、2 種が＋0.35〜＋0.20 mm である^[1]。等間隔に 3 か所以上測った直径の最大値と最小値の差（直径差）にも上限がある^[1]。外周ゴムの許容差はニトリルゴムを前提にしていて、ニトリルゴム以外のゴムを使った外周ゴムのものは必要に応じて協定する、と注記されている^[1]。

ここで発注側が決めることは二つある。どちらの種別を求めるか、そして材料をふっ素ゴムなどに替えたときの外径の扱いである。材料だけを替えた品を「寸法は同じ」として受け入れると、外周ゴムの締め代が変わっている場合がある。

軸とハウジングの条件は、シールを買う相手には決められない

第 1 部の半分は、オイルシールそのものではなく、相手側の軸とハウジングの条件にあてられている^[1]。シールを正しく選んでも、ここが守られていなければ漏れる。購買の立場では、この条件をシールの発注書ではなく、軸やハウジングを作る仕入先への図面と発注書に入れることが仕事になる。

表の値は第 1 部の 6 と 7 から引いた^[1]。ハウジングが非鉄金属や非金属の場合、プレス成形の場合は、受渡当事者間の協定によるとされている^[1]。アルミのハウジングや樹脂のカバーに入れるなら、外径の締め代と穴の仕上げをシールのメーカーと詰めておく。

軸の粗さは「粗すぎても細かすぎてもよくない」範囲で決められている点に注意したい。上限だけを図面に書いて「Ra 0.32 以下」とすると、鏡面に近い仕上げでも合格になる。図面には下限も入れた範囲で書き、リード目（旋削や研削の送りが作るらせん状の筋）が無いことを注記する。粗さの測り方を仕入先と合わせる手順は表面粗さの指定と測定条件、軸径の公差記号の書き方ははめあいの指定で扱っている。

ゴム材料は「種類」と「バッチの記録」で縛る

第 4 部は、試験に使うオイルシールについて、使ったゴム材料のバッチ番号、呼称密度、呼称硬さ、最大圧縮永久ひずみ、試験油での最大体積変化を、製造業者の実施記録で確認するとしている^[2]。材料の物理試験の節では、各バッチを品質管理の目的で試験し、量産で使う材料が動的試験に使った材料と著しく異なっていないことを明確にするため、その後の量産バッチもランダムに抜き取って試験するとしている^[2]。

判定の目安として、密度は呼称密度の ±0.03 g/cm³、硬さはタイプ A デュロメータで呼称硬さの ±5 の範囲とされている^[2]。圧縮永久ひずみの推奨試験温度は、ニトリルゴム 100 ℃、水素化ニトリルゴムとアクリルゴム 150 ℃、ふっ素ゴムとシリコーンゴム 200 ℃である^[2]。油への浸せきは規格の No.1 油で行い、体積変化率は、受渡当事者間でほかの協定がない限り、製造業者が規定した体積変化率の ±5 % 以内とする^[2]。ただしゴム材料の物理的性質の規定は「受渡当事者間の協定によって適用することができる」とされているので^[2]、何もしなければ自動的に求められるわけではない。

ここから、発注書に書くことが決まる。

1. 使う油と温度を伝える
附属書 A の購入業者の情報には、密封する流体の種類と粘度、常時・最高・最低の温度、液面の高さ、圧力が並んでいる^[1]。ゴムの種類は、この条件からメーカーが提案するのが筋である。

2. ゴムの種類を指定し、変えるときは事前に知らせてもらう
ニトリルゴム、アクリルゴム、ふっ素ゴムなどの略号は原料ゴムの略号である。原料ゴムが同じでも配合で性質が変わることは、ゴム部品の材質と硬さの指定で書いた。オイルシールでも同じで、配合を変えるときの連絡を発注条件に入れておく。

3. 材料試験の記録を求める範囲を決める
量産の受入で毎回すべてを求める必要はない。初回と、材料やメーカーが変わったときに、第 4 部の項目（密度・硬さ・圧縮永久ひずみ・油中の体積変化）の記録を出してもらう、という形が現実的である。

漏れの試験は「6 個で 10 サイクル、全数漏れなし」

第 4 部の動的試験は、使用者が指定した実際の使い方（平常と最高の温度・軸速度、圧力）を試験条件にする^[2]。平常の温度と速度で 14 時間、最高の温度と速度で 6 時間、室温まで下げるための停止 4 時間の 24 時間を 1 サイクルとし、6 個のオイルシールについて 10 サイクル行う^[2]。判定は、目視できる油漏れが 6 個全数に無いことである^[2]。最低使用温度が −10 ℃以下のものには、低温槽で冷やしてから軸を手で回す動的低温試験も適用できる^[2]。

この試験は、オイルシールの新しい型式を採用するとき、使い方が厳しい箇所で同等品に切り替えるときの判断材料になる。条件を発注側が出さないと、メーカーは自社の標準条件で試験した結果を出す。自社の温度や回転数と違う条件の結果を、そのまま採用の根拠にしないこと。試験報告書の例（試験前後のリップ内径、軸の材質・粗さ・硬さ、取付け偏心、油漏れの有無）が附属書にあるので^[2]、報告に含めてほしい項目の一覧として使える。

外観の受入：重要部の範囲と欠陥の名前を合わせる

第 5 部は、リップ先端の機能を損ねる範囲を「重要部」として寸法で示している。軸径 50 mm 以下で 0.6 mm と 1.2 mm、50 mm を超え 120 mm 以下で 0.8 mm と 1.5 mm、120 mm を超えると 1.0 mm と 2.0 mm である^[4]。そのうえで、リップ先端の異物・小亀裂・のこ刃仕上げ・段付き仕上げ・欠け・フローマーク・裂け・線きず・充剤の突起・ばり付着、シールリップのスプリットや充不足、ばねの変形やジョイント不良、外周部の引っかききずや接着不良などを、名称と図で示している^[4]。

第 5 部が示しているのは欠陥の種類と名前で、どの欠陥をどの大きさまで許すかの数値の表は無い。受入で揉めないためには、この名前を使って「重要部の範囲に裂け・欠け・小亀裂があれば不合格」のように判定の基準を書き、限度見本を合わせる。外観基準の決め方全般は外観の合否基準を仕入先と決めるにまとめている。

保管と取付け：在庫の置き方で漏れが出る

第 3 部は、保管場所を温度 30 ℃以下、平均相対湿度 40〜70 % に保ち、直射日光・反射日光やオゾンを出す電気製品の周りを避け、先入れ先出しを望ましいとしている^[3]。ボール紙の箱に入れて積み重ねすぎると底のものが変形することがある、ワイヤや糸でつり下げたり、くぎに掛けたりしない、とも書かれている^[3]。保管期限の目安は、ふっ素ゴム 10 年、アクリルゴム・ニトリルゴム・水素化ニトリルゴム 7 年である^[3]。

保全部品として在庫を持つなら、この目安を在庫管理の条件にする。受入時には、包装の表示から製造時期を確かめられるようにしておくと、期限の管理ができる。製造時期の表示を求めるかどうかは、発注書で決める。

取付けについても、第 3 部は具体的である。シールリップに適切な潤滑油を塗る、取付けジグを使って一定の速さと圧力で底まで押し込む、軸に直角に取り付ける、スプラインやキー溝の上をリップが通るときは保護ジグを使う、などである^[3]。圧入する軸受などがリップの当たる面を通る構造では、リップ当たり面の軸径を 0.2 mm 小さくする^[3]。交換するときは新品を使い、前のリップの接触跡と重ならないようにリップ先端の位置をずらす^[3]。氷点下で取り付けるときは、50 ℃を超えない清浄な液体に 10〜15 分浸してリップの柔軟性を戻してから行うのが望ましい^[3]。組立を外部に出すなら、これらを作業の条件として渡す。

発注書・仕様書に書く項目

試験の条件や外観の基準は、発注の時点で書いて渡しておく。量産が始まってから求める試験を増やしたり、基準を厳しくしたりすると、価格の前提が変わるだけでなく、取引の条件の問題にもなる。受け取ったあとの扱いは受領拒否・返品・やり直しのルールを参照してほしい。

よくある質問

Q. 外したオイルシールと同じ寸法の品を買えば、そのまま使えますか。
寸法表示コードが同じでも、外周の構造、保護リップの有無、ゴムの種類が違えば別の品である。外したシールの刻印や包装からメーカーと型番を確かめ、分からなければタイプ（JIS B 2402-1 の 1〜6）と使う油・温度をメーカーに伝えて選んでもらう^[1]。

Q. 漏れたので仕入先を替えたいと言われました。シールの問題でしょうか。
規格は軸の粗さ・硬さ・面取り、ハウジングの公差・粗さまで条件にしている^[1]。取付けのときのリップの傷や、前のシールの接触跡に新しいリップを当てたことでも漏れる^[3]。シールの仕入先を替える前に、軸の粗さとリード目、取付け手順を確かめる。

Q. 在庫のオイルシールは何年まで使えますか。
JIS B 2402-3 は保管期限の目安として、ふっ素ゴム 10 年、アクリルゴム・ニトリルゴム・水素化ニトリルゴム 7 年を示している^[3]。保管の温度 30 ℃以下・相対湿度 40〜70 % を守ったときの目安なので、条件が違う場所に置いていたものはこの年数より短く見る。

まとめ

オイルシールは、JIS B 2402-1 のタイプと寸法表示コードで品物の形を決め、外径の許容差の種別、使う油と温度、ゴムの種類を書いて発注する。漏れを左右する軸とハウジングの条件（軸の h11・0.1〜0.32 μmRa・30 HRC 以上、ハウジングの H8 など）は、相手部品の図面と発注書に入れる。材料はバッチの記録で確かめ、外観は第 5 部の欠陥名で基準を書き、保管は 30 ℃以下・相対湿度 40〜70 % を守る。

同じ束では、配管の開閉に使うボールバルブと仕切弁の選び方、装置の温度を測る測温抵抗体 Pt100 の指定、配線の絶縁に使う熱収縮チューブの選び方、絶縁抵抗試験と耐電圧試験の指定も扱っている。

出典・参考資料

1. JIS B 2402-1:2013 オイルシール－第 1 部：寸法及び公差（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2013 年 6 月 20 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
2. JIS B 2402-4:2013 オイルシール－第 4 部：性能試験方法（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2013 年 6 月 20 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
3. JIS B 2402-3:2013 オイルシール－第 3 部：保管，取扱い及び取付け（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2013 年 6 月 20 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
4. JIS B 2402-5:2013 オイルシール－第 5 部：外観欠陥（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2013 年 6 月 20 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
5. JIS B 2402-2:2013 オイルシール－第 2 部：用語（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2013 年 6 月 20 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）

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