油圧用シールと空気圧用シールは互換性がありません

油圧シール であり、 ピューニマティックシール 見た目は似ている場合もありますが、それぞれが非常に異なる作動条件下で使用されることを前提に設計されています。一方を他方に代用すると、漏れや早期摩耗、システム効率の低下を招く可能性があります。

シール部品を選定する際には、油圧式と空気圧式の用途の違いを理解することが不可欠です。

作動環境こそが決定的な違いです

主な違いは、作動媒体にあります。

油圧システムでは、加圧された油圧油を力の伝達媒体として使用しますが、空気圧システムでは圧縮空気を利用します。

油と空気では物理的性質が異なるため、これらのシステムで使用されるシールも、それぞれ異なる性能要件を満たすよう設計されています。

寸法が同一であっても、油圧シリンダで良好な性能を発揮するシールが、空気圧アクチュエータでは正常に機能しないことがあります。

油圧用シールは高圧に耐える必要があります

油圧機器では、作動圧力が非常に高くなる場合があります。シール部品は、連続的な負荷に耐えながら、流体の漏れを確実に防止しなければなりません。

油圧作動油は、シールと可動面の間にも潤滑膜を形成し、摩擦を低減する効果があります。

このため、油圧用シールは以下の特性を持つよう設計されることが多くあります。

高圧による変形に強いこと

優れた押し出し抵抗性

長時間の油への暴露下でも性能が安定していること

静的および動的圧力下でも信頼性の高いシール性能を発揮すること

過酷な使用条件では、シールがクリアランスギャップに押し込まれるのを防ぐために、バックアップリングが頻繁に用いられます。

空気圧用シールは低摩擦を重視

空気圧システムは、油圧システムに比べて大幅に低い圧力で動作します。

ただし、空気圧シリンダは通常、より高速で、より頻繁に往復運動を行います。油圧作動油とは異なり、圧縮空気はほとんど潤滑作用を示しません。

そのため、空気圧用シールは摩擦を最小限に抑え、スムーズな動きを維持するよう設計されています。

適切な空気圧用シールは、以下の特性を備える必要があります。

低い静止摩擦力

乾式運転条件下でも良好な性能

繰り返しの往復運動に対する迅速な応答性

シールによるドラッグに起因するエネルギー損失の低減

過剰な摩擦は、アクチュエータの速度、位置決め精度、およびシステム全体の効率に悪影響を及ぼします。

なぜ純正交換がしばしば問題を引き起こすのか

摩耗した空気圧用シールを、サイズが類似した油圧用シールで交換するのは一見理にかなっているように思えますが、この方法では予期せぬ問題が生じることがあります。

油圧用シールは、高圧に対応するために一般的に高いシール力（接触力）を発揮します。そのため、空気圧シリンダに油圧用シールを装着すると、接触力が大きくなりすぎて摩擦が増加し、動作が遅くなる可能性があります。

逆に、空気圧用シールを油圧システムに使用した場合、必要な耐圧強度が不足し、変形や漏れ、あるいは早期劣化を招くことがあります。

問題はサイズの互換性ではありません。真の課題は性能の互換性です。

材料選定も重要です

シール材は、対象とする流体および使用条件の両方に適合する必要があります。

油圧用シールは、鉱物油、合成油圧作動油、高温環境にさらされることが多く、耐油性と寸法安定性を重視して材料が選定されます。

空圧用シールは、乾燥空気、湿気、高速往復運動といった条件にさらされることが多く、柔軟性、耐摩耗性、低摩擦特性を重視して材料が選定されます。

見た目が類似している2つのシールでも、材料の配合はまったく異なる場合があります。

適切なシールを選ぶには、まず 応募

確実なシール性能を実現するには、システムそのものを正しく理解することが出発点です。

油圧用途では、耐圧性能や押し出し防止性能が主な要件となることが多い一方、空圧用途では、摩擦制御や動的応答性がはるかに重要になります。

外観ではなく実際の使用条件に応じてシールを選定することで、装置の信頼性が向上し、シールの早期劣化を防ぐことができます。