ショア硬度 A と D の違い:「ショア70」が仕様にならない理由

ショア硬度 A と D の違いは精度の差ではなく、別々の測定器の違いです。「ショア70」が仕様として成立しない理由、両スケール間に換算が存在しない理由、そして通用する硬度指示の書き方を解説します。

ショア硬度 A と D の違い:「ショア70」が仕様にならない理由

ショア A とショア D の違いは、精度の問題ではなく「別々の測定器」の問題です。そして「ショア70」とだけ書かれた発注書は、工場にほとんど何も伝えていません。ショア70A は手で曲げられる靴底、ショア70D はヘルメットです。どちらも「70」で、どちらもショアですが、これらを定義する規格自体が、あるタイプのデュロメータで得た値を別のタイプの値に換算することはできないと明記しています。

これは言葉尻の問題ではありません。輸出製造の現場で、硬度がゴム部品・ガスケット・キャスター・成形樹脂品の受入拒否を静かに引き起こし続けている理由そのものです。バイヤーも工場も試験所も、抜け落ちた一文字を各自の習慣で埋めてしまい、部品がコンテナに積まれるまで誰も気づきません。

ショア硬度 A と D の違い:それぞれ何を測っているのか

ショア A は柔軟な材料のためのデュロメータスケールです。ばね式の測定器が、先端 0.79 mm の平面をもつ 35° の円錐台を 822 gf(8.05 N)の力で表面に押し込み、そのくぼみの深さを 0〜100 の目盛で読み取ります。

ショア D は硬質材料のためのスケールです。測定器の系統は同じですが、鋭い 30° の円錐と 4,536 gf(44.45 N)のばね力——押す力は 5.5 倍——を使うため、ショア A ではもう差を分離できない材料でも違いを検出できます。

ショア A ショア D
圧子 35° 円錐台、先端平面 0.79 mm 30° 鋭利円錐、先端半径 0.1 mm
ばね力 822 gf(8.05 N) 4,536 gf(44.45 N)
対象材料 軟質ゴム、エラストマー、軟質プラスチック 硬質ゴム、硬質プラスチック、硬い TPE
代表的な部品 ガスケット、シール、ホース、靴底、軟質キャスター 硬質キャスター、保護帽、HDPE 継手、硬質 PU
有効な読み取り範囲 おおむね 20〜90 おおむね 30〜90
米国規格 ASTM D2240、タイプ A ASTM D2240、タイプ D
ISO — プラスチックおよびエボナイト ISO 868 ISO 868
ISO — 加硫ゴム/熱可塑性ゴム ISO 48-4 ISO 48-4
中国規格 GB/T 2411(プラスチック)、GB/T 531.1(ゴム) GB/T 2411(プラスチック)、GB/T 531.1(ゴム)

以下はすべて、同じ誤りの言い換えです。この表を数値の一部ではなく飾りとして扱う、という誤りです。

誤解1:「ショア70」は硬度仕様である

それは硬度の噂にすぎません。スケール記号がなければ、70 は軟らかいシール形材かもしれませんし、構造用プラスチックかもしれず、工場は自社が普段つくっているものとして読み取ります。リストの中で最も多く、最も高くつくのがこれです。量産まで生き残ってしまうからです——図面に「ゴム、ショア70」と書かれていると完成された指示に見え、三人の承認印まで通ってしまいます。

スケール記号は毎回必ず書いてください。図面にも、仕様書にも、PO の明細行にも、メール本文にも。「ショア A 70」でも「70 ショア A」でも構いません。「ショア70」だけが不可です。

誤解2:換算表があるのだから換算できる

ショア A からショア D への換算表は広く出回っていますが、いずれも特定の材料群を測定して得られた近似値です。規格自身がこの扉を閉じています:ASTM D2240 は、圧子の形状と加える力が測定値に影響するため、あるデュロメータタイプの値と別のタイプの値との間には何の関係も存在しないと述べています

実務上の意味はこうです。社内で材料選定の妥当性を確かめる目安として換算表を使うのは構いません。しかし顧客要求を試験結果に「換算」するために使うことはできません。PO に「ショア D 45」と書かれているのに試験所が「ショア A 95」と報告したなら、仕様を満たしたことにはなりません。別のものを測って、もっともらしい数値を出しただけです。

誤解3:重なり合う領域は無視してよいグレーゾーンである

二つのスケールは重なり、その重なりこそが揉め事の起きる場所です。ZwickRoell のガイダンスは、多くの試験所が実際に使っている実用的な目安を示しています。

  • ショア A の読みがおよそ 90 を超える場合、測定器の分解能の上限に達しています——ショア D で再試験してください。
  • ショア A の読みがおよそ 20 を下回る場合、下限を外れています——より軟らかいスケール(ショア OO)で再試験してください。
  • ショア D の読みがおよそ 30 を下回る場合、そのスケールの下限を外れています——ショア A で再試験してください。

ショア A 95/ショア D 45 に位置する硬質ポリウレタン車輪は、誠実な二社の供給者によって二通りに説明され、そのどちらも正しいのです。部品を規定する側が一方のスケールを選び、その品番が生きているあいだ——受入検査表の上でも——同じスケールを使い続けなければなりません。

誤解4:試験片の厚さは試験所の些細な事情である

これは結果そのものを変える変数です。**三つの規格系統はいずれも、標準的なショア読み取りに対して最小 6 mm の試験片厚さを要求しています。**それより薄いと、圧子は試験片の下の台を感じ取り、読みは高くなります。

材料データシートの数値と、顧客が完成品で測った数値が食い違うのに、どちらも嘘をついていない——という状況が起きるのはこのためです。

  • 3 mm のガスケットは、単層のままでは規格どおりに測定できません。積層は認められていますが、単一試験片が望ましく、積層の読みは同一にはなりません。
  • 曲面——ホースの肉厚、O リング、車輪のトレッド——も平らな 6 mm の試験片ではありません。
  • 測定点は、いかなる端部からも 12 mm 以上離す必要があり、小さな部品ではそれが確保できないことが多くあります。

部品自体が規格に適合した試験を受けられないなら、それは取り決めに書くべき事項です。硬度は同一ロットの成形試験プラークで検証し、部品では測定しない、と明記してください。

誤解5:読みは読みである

ゴムは圧子の下でクリープします。したがって数値はいつ目盛を見るかで決まりますが、三つの規格は同じ瞬間に見ることを求めていません。

規格 材料 読み取り時間
ASTM D2240 ゴム、エラストマー、プラスチック 1 s 以内(瞬時)、遅延読み取りの指定がある場合を除く
ISO 48-4 加硫ゴム 3 s
ISO 48-4 熱可塑性エラストマー(TPE) 15 s

クリープの大きい軟らかい配合では、1 s と 15 s の読みが数ポイント違うことがあります。部品を公差内から公差外へ動かすには十分な差であり、しかも両方の試験所が規格を正しく守っています。値だけを示して保持時間を示さない硬度仕様は、仕様の三分の二にすぎません。

誤解6:ASTM D2240 と ISO 868 は、どんな材料でも同じ試験である

二つのスケールについては一致していますが、適用範囲が分かれます。複数市場を扱う供給者が足をすくわれるのはここです。

  • ISO 868 はショア A とショア D でプラスチックおよびエボナイトを対象とします。
  • ISO 48-4加硫ゴムまたは熱可塑性ゴムを対象とします。
  • ASTM D2240 はゴム、エラストマー、プラスチックを一つの規格にまとめ、デュロメータのタイプを二つではなく十二種類(A、B、C、D、DO、E、M、O、OO、OOO、OOO-S、R)定義しています。
  • 中国では、プラスチックと硬質ゴムは GB/T 2411、ゴムは GB/T 531.1 のルートになります。

したがってゴム部品について「ISO で試験しました」は完全な主張ではありません。ゴムシールを求める欧州のバイヤーは ISO 48-4 と 3 s の読みを想定しています。ISO 868 を提示することは、それをプラスチックとして試験したと伝えているのと同じです。

完全な硬度指示とはどういうものか

六つの項目、一行、曖昧さなし。

硬度:ショア A 70 ±5、ASTM D2240、瞬時読み取り、成形プラーク 6 mm、23 °C ±2 °C、5 回測定の平均。

項目ごとに見ていきます。

項目 なぜ必要か
スケール記号(A / D / OO) 誤解1を完全に消す
値と公差 ゴムでは ±5 が標準、±3 はきつく、コストが上がる
規格 ASTM D2240 / ISO 48-4 / ISO 868 / GB/T——方法と適用範囲を同時に決める
読み取り時間 瞬時、3 s、15 s のいずれか——誤解5を起きる前に片づける
試験片 プラークか部品か、および厚さ。両試験所が同じ対象を測るために
状態調節と回数 温度はエラストマーの硬度を変え、単発の読みはばらつく

同じ規律が、その数値がバイヤーに届く経路にも当てはまります。PDF 添付の中だけに存在する硬度値は失われます。問い合わせを止められるのは、製品画像そのものの上に、それが説明している部位——ハウジングではなくシール——に紐づけて表示された値です。つまり指示は、キャプションに打ち込むのではなく、写真上の実測できる実際の形状に固定されていなければなりません。これは、注釈を付けた仕様画像と AI 生成画像との違いでもあります。画像生成器は一度も触れたことのない部品に自信たっぷりに「70A」を描き込みますが、バイヤーにはそれを見分ける手段がありません。Ra と Rz の表面粗さの指示を支配するのと同じ規則が、ここにも当てはまります——パラメータ、値、測定方法は一緒に移動しなければ意味を持ちません。それらを一枚の図面上でどう読みやすく配置するかは、工業仕様図のフォーマットを参照してください。

硬度仕様チェックリスト

  • すべての文書(図面、PO、仕様書、試験報告書)にスケール記号を記載した
  • 規格を明示し、それが材料区分(ゴムかプラスチックか)と一致している
  • 読み取り時間を明記した(瞬時 / 3 s / 15 s)
  • 公差帯を暗黙ではなく明記した
  • 試験片を定義した:部品かプラークか、厚さ 6 mm 以上、端部距離 12 mm 以上
  • 測定回数と状態調節温度を合意した
  • 受入判定のどの段階でもスケール間の換算を行わない
  • 硬度値が製品画像上に、それが適用される部位のすぐ隣に表示されている

ついでに公差の行にも同じ点検をかけてください。硬度帯と寸法帯は同じ理由で破綻します。その点は製品寸法公差で扱っています。

よくある質問

ショア A とショア D の違いは何ですか。

ショア A とショア D は、同じ規格の中にある二つの異なるデュロメータスケールです。ショア A は 822 gf の力で 35° の円錐台を用い、柔軟な材料を測ります。ショア D は 4,536 gf の力で鋭い 30° の円錐を用い、硬質の材料を測ります。圧子の異なる別々の測定器であり、一つのスケールの倍率違いではありません。

ショア A をショア D に換算できますか。

公式にはできません。ASTM D2240 は、異なるデュロメータタイプで得た読みのあいだに関係は存在しないと述べています。近似換算表は存在し、材料選定には役立ちますが、規定された硬度への適合を示す根拠としては有効ではありません。

ショア 70A はショア D でいくつに相当しますか。

標準的な相当値は存在しません。ショア A 70 は中程度に軟らかいエラストマーで——多くのシールや靴底が該当します——およそ 30 D から始まるショア D デュロメータの有効範囲を大きく下回ります。見つかる単一の数値は、ある材料群についての近似であって換算ではありません。

ASTM D2240 と ISO 868 は同じですか。

重なりはありますが一致しません。ISO 868 はショア A と D のスケールでプラスチックとエボナイトを対象とし、ゴムには ISO 48-4 という独自のルートがあり、読み取りは 3 s です。ASTM D2240 はゴム、エラストマー、プラスチックを一つの規格で扱い、十二種類のデュロメータタイプを定義しています。欧州に販売するゴム部品では ISO 48-4 が想定される基準です。

ショア硬度試験の試験片はどれくらいの厚さが必要ですか。

最低 6 mm です。薄い試験片は圧子が支持面を感じ取るため硬めに出ます。厚さを確保するために積層することはできますが、単一試験片が望ましく、測定は端部から 12 mm 以上離して行う必要があります。

出典・参考資料

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Shore A vs Shore D Hardness: What Separates Them