エアシリンダーのエア漏れ原因は？確認方法から対処法まで徹底解説！

 

エアシリンダーの正常な動作を確保するためには、エア漏れの発生を防ぐことが必要です。

工場や機械の運用においてエア漏れがあると効率が低下し、膨大なコストが生じかねません。

この記事では、空気が漏れる原因を見逃さない効果的な確認方法及び対処法を紹介します。

エアシリンダーのエア漏れの主な原因とは？

エアシリンダーのエア漏れの主な原因をご存じでしょうか。エア漏れを防ぐには、原因をきちんと把握することが大切です。

ここでは、エア漏れの主な原因について解説します。

パッキンの摩耗や劣化

パッキンはシリンダー内のピストンやエンドキャップとの間に取り付けられ、エア漏れを防ぐ役割を果たしています。

時間の経過と共に、パッキンは摩耗し、硬化して柔軟性を損失するのが特徴です。その結果、パッキンがしっかりと密着せず、エア圧が逃げる隙間が生じます。

特に高圧や頻繁な運転条件下では、パッキンの寿命が短くなるでしょう。

またパッキンの交換回数が増えて、費用も増加します。

シールの不良

シールが劣化したり破損したりすると、エア圧がシリンダー外部に漏れ出てしまいます。

特に高圧や長時間の使用では、シールが摩耗して密閉性が損なわれるケースがあるでしょう。これらを誘発する不適切なシールの選定や取り付け方法が、漏れの発生リスク増大の原因です。

配管接続部の緩み

エアシリンダーの配管接続部が緩む原因には、振動や衝撃、温度変化、長期間の使用による部品の摩耗が挙げられるでしょう。

特に振動が強い環境や頻繁に作動するシステムでは、接続部が徐々に緩むことがあります。

また適切なトルクでの締め付けが行われていない場合や、接続部に異物が混入していることも緩みの原因です。

供給エアからの水分侵入

エアシリンダーの供給エアからの水分侵入の主な原因は、圧縮空気の結露です。

エアコンプレッサーで圧縮された空気内の水分は冷却される過程で凝縮し、これがシステム内に入ることがあります。

さらに、エアコンプレッサーのドレン処理が不十分な場合や、フィルターが劣化している場合は、供給エアに水分が含まれる可能性が高まるでしょう。これらもエアシリンダー内部の腐食や動作不良を引き起こす原因です。

ポート部からの異物侵入

エアシリンダーのポート部からの異物侵入の原因には、以下の点が挙げられます。

まず、ポート部のシールやガスケットの劣化や損傷により、隙間から異物が入ることがあるでしょう。

次に、取り扱いや保管時にポート部がむき出しになっていると、ほこりやゴミが侵入するリスクが発生します。

また、作業環境にほこりや汚れが多い場合にも、異物の侵入リスクが高まるでしょう。

クッションバルブの調整不良

エアシリンダーのクッションバルブの調整不良は、シリンダーの動作に問題を引き起こす原因です。

調整が不適切だと、シリンダーの動作がスムーズでなくなり、衝撃や振動が増加します。これにより、シリンダーや周辺機器の摩耗が進み、最終的には故障の原因となるでしょう。

クッションバルブの調整は、シリンダーのストローク終端での衝撃を吸収するために重要です。

横荷重・モーメント

エアシリンダーにかかる横荷重やモーメントは、シリンダーの性能や寿命に影響を与える要素です。

横荷重やモーメントは、シリンダーのピストンに偏った力を加えるため、軸の曲がりや不均等な摩耗を引き起こすことがあります。これにより、シリンダーの動作が不安定になり、故障や寿命の短縮を招くケースが少なくありません。

エアシリンダー設置時には横荷重やモーメントを最小限に抑えるための適切な支持や機器配置が重要です。

過大な運動エネルギーや外力の影響

エアシリンダーのエア漏れは、過大な運動エネルギーや外力が原因となることがあるでしょう。

シリンダーに過剰な負荷がかかると、内部のシールやガスケットが損傷し、エア漏れを引き起こします。

また、衝撃や振動が強いと、接続部やパイプに亀裂が入ることもあるでしょう。これらによって、シリンダーの性能や効率が低下するため、適切な荷重制御と外力の軽減が重要です。

シリンダーの動きが悪くなる仕組み

エアシリンダーの動きが悪くなる仕組みを理解することが、予防保全的なメンテナンスにつながります。

ここではシリンダーの動きが悪くなる仕組みについて解説します。

エア漏れ

エアシリンダーの動作が悪くなる主な原因の一つはエア漏れです。エア漏れが生じると、シリンダー内の圧力が低下し、それによってピストンの動きが不安定になります。

エアシリンダーは正確な空気圧とそれに応じたピストンの動きに依存するのが通常です。

しかし、エア漏れがあるとシリンダーの動作に必要な圧力が得られず、結果としてピストンが十分に動きません。これがシリンダーの性能低下や正確な動作の妨げにつながります。

摩耗や汚れ

エアシリンダーの動きが悪くなる原因には、摩耗や汚れもあります。

長期間使用すると、シリンダー内の部品が摩耗し、密閉性の低下を招くでしょう。これにより、エア漏れや圧力損失が発生し、ピストンの動作が不安定になるため部品の交換が必要です。

また、内部に汚れや異物が付着すると、滑らかな動きが阻害され、シリンダーの効率が低下します。

スピコン（速度制御弁）の設定ミス

スピコン（速度制御弁）はシリンダーや電磁弁に取り付けて、シリンダーの動作速度を調整する重要な部品です。

スピコンの設定が不適切だと、ピストンの加速や減速がスムーズに行われず、動きがぎこちなくなるでしょう。

例えば、流量が制限されすぎると、シリンダーの動作が遅くなり、逆に流量が多すぎるとスピードが過剰な状態になるため、衝撃が発生します。正確な設定がシリンダーの安定した動作には不可欠です。

空気圧の設定ミス

空気圧の設定ミスもエアシリンダーの動きが悪くなる原因の一つです。シリンダーは設定された空気圧に基づいて動作しますが、圧力が不足するとピストンの動きが遅くなり、スムーズな運動が損なわれます。

逆に圧力過剰は、動作が激しくなるので、機械にダメージを与える要素です。メーカーの推奨する適切な圧力設定をすることで、シリンダーの正常な動作を保証し、性能を最適化します。

エアシリンダーのエア漏れの検査方法

エアシリンダーのエア漏れの検査方法について分からないと、エア漏れの原因を調べることができません。

エア漏れの原因が分かれば、原因解決のためのメンテナンスを適切に実施することが可能です。

以下でエア漏れの検査方法について解説します。

摺動部の磨耗を確認する

エアシリンダーを停止させ、摺動部やシール部分に摩耗や損傷等の異常がないかを目視で確認しましょう。摩耗や損傷がシールの密閉性を低下させ、エア漏れの原因となります。

さらに、摺動部を手で動かし、滑らかさや異音をチェックすることで、漏れの判断が可能です。

配管内やポート部付近の液体・異物の付着を確認する

まず配管やポート部を目視で点検し、油分や汚れ、異物の付着がないか確認します。これらの付着物は密閉性を損なう原因で、エア漏れを引き起こす要素です。

さらにエアシリンダーを動作させながら、漏れが発生していないか、泡立ちや音の変化を確認することで、漏れ箇所を特定できます。

摺動部に異物が付着していないか確認する

エアシリンダーを停止させて摺動部を清掃し、異物や汚れがないか目視でチェックします。

摺動部の密閉性を損なわせる異物の付着は、エア漏れの原因です。

摺動部の清掃後、シリンダーを動作させ、異常な音や動きがないかも確認します。これにより、漏れの可能性を特定し、適切な対策を講じることが可能です。

過大な運動エネルギーや外力が影響していないか確認する

エアシリンダーが設定圧力内で適正に動作しているかを確認します。シール部への過剰負荷を引き起こす圧力超過は、エア漏れの原因です。

次に、エアシリンダー本体に機械的な衝撃や振動などの外力がかかっていないかをチェックしましょう。

外力が加わると、構造が損傷し、エア漏れが発生することがあります。シリンダーの動作速度がメーカー推奨の適正値であるかも確認が必要です。過剰な速度はエア漏れを引き起こす可能性があります。

エアシリンダーに関するよくある質問

エアシリンダーに関するよくある質問を把握して、計画的なメンテナンスに役立てましょう。

エアシリンダーの寿命はどのくらい？

エアシリンダーの寿命は一般的に8,000km走行（往復回数1,600万回）です。

しかし、使用条件やメンテナンスによって変動します。使用頻度が高い、過酷な環境にある、または適切なメンテナンスが行われていない場合、機器寿命は短くなるでしょう。

一方、定期的な点検と適切な管理を行えば、エアシリンダーの性能を長期間維持可能です。

シリンダーの内部リークとはどういうこと？

エアシリンダーの内部リークとは、シリンダー内部でエアが意図しない場所に漏れ出す現象です。

主な原因には、シールの劣化、摺動部の損傷、不適切な組立、異物の侵入があります。シールやガスケットの摩耗、摺動部の傷や摩耗が進むと、内部空気が漏れ、シリンダーの動作が不安定になるでしょう。

また、製品組立時にシールが適切に配置されていないと、内部空気が漏れやすくなります。
異物や汚れの侵入もシールの密閉性を損なう要因です。

内部リークが発生すると、圧力維持が困難になり、動作が遅延したり、エネルギーロスが生じたりします。

定期的な点検とメンテナンスを行い、内部リークを早期に発見し、対策を講じることが重要です。

まとめ

エアシリンダーの寿命は一般的にエア漏れが生じるまでと考えられています。

エアシリンダーのエア漏れは、パッキンの摩耗やシールの不良、配管の緩みなどが主な原因です。これらにより性能が低下し、効率が損なわれます。

定期的な点検と適切なメンテナンスによる内部リークやエア漏れの早期発見と対処が、エアシリンダーの長寿命化には必要です。